Availability Constrained Routing And Wavelength Assignment And Survivability In Optical Wdm Networks

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2009Bu çalışmada, optik ağlarda kullanılabilirlik kısıtı altında yol ve dalgaboyu atama konusu farklı sürdürülebilirlik politikaları altında çalışılmış ve elde edilen sonuçlar benzetim aracılığıyla doğrulanarak sunulmuştur. Öncelikle paylaşılan yol koruması altında sınırsız kaynak bulunması durumunda kullanılabilirlik kısıtı altında yol ve dalgaboyu atamaya yönelik planlama amaçlı bağlantı kurma yöntemleri sezgisel ve optimizasyona dayalı olarak önerilmiştir. Sonrasında bu teknikler kısıtlı kaynak altında ve farklılaştırılmış kullanılabilirlik düzeyi gereksinimleri ile gelen bağlantı isteklerinin olması koşulu altında çalışabilecek şekilde adapte edilmiş ve başarımları sınanmıştır. Önerilen tekniklerin literatürde yaygın olarak bilinen bağlantı kurma tekniklerinin başarımını bağlantı düşürme olasılığı ve bağlantı kullanılabilirliği açısından yükselttiği, bunun yanında yedek kaynak tüketim fazlasını da gözeterek kabul edilir bir düzeyde tuttuğu gözlenmiştir. Özellikle optimizasyon tabanlı bağlantı kurma tekniğinin, farklılaştırılmış bağlantı isteklerinin bulunduğu ortamda kaynak tüketimini de düşürdüğü gösterilmiştir. Son olarak da, segmanlı koruma için önceden önerilmiş bir kullanılabilirlik analizine rastlanamadığı için, paylaşılan segmanlı koruma için kullanılabilirlik analizi yöntemi önerilerek benzetim aracılığıyla doğrulanmıştır. Bu analiz kullanılarak da segmanlı koruma altında kullanılabilirliği gözeten yol ve dalgaboyu atama yöntemleri oluşturularak başarımları kaynak kısıtlı ve kaynakça zengin ortamlarda denenerek uygulanabilirlikleri belirlenmiştir.In this study, we have proposed availability aware routing and wavelength assignment schemes for optical networks under different survivability policies. The proposed techniques are evaluated by simulation. First, we have proposed heuristic and optimization driven connection provisioning schemes under shared backup path protection in resource plentiful environment. Then, the proposed schemes are modified to work in resource limited environment where connections arrive with differentiated availability requirements. The proposed techniques are compared to a conventional reliable connection provisioning algorithm. The simulation results show that the proposed techniques lead to lower connection blocking probability and better connection availability. Besides this, it is also shown that the proposed techniques also keep the resource overbuild due to protection in a feasible range. Moreover, the experimental results also show that the optimization driven technique leads to a decreased resource overbuild under resource limited environment for connection arrivals with differentiated availability requirements. The last part of this work deals with shared segment protection. Since there is no specific availability analysis method for shared segment protection, an availability analysis method for this protection scheme is proposed and validated by simulation. Based on this analysis, availability aware connection provisioning schemes are constructed, their performance is evaluated in resource plentiful and resource scarce environments, and the applicability of the schemes are determined in terms of environmental constraints.DoktoraPh