Publicação
Otimização energética em redes óticas de próxima geração Flex-grid vs Fixed-grid
| Resumo: | A avaliação e redução do consumo energético de redes core tem sido um assunto recorrente em investigações académicas nos últimos anos. Atualmente os serviços de rede utilizam uma elevada largura de banda colocando o ónus nos operadores de rede de modo a fazerem uso dos recursos de rede de forma eficiente. Os grupos de standarização estão a fazer um progresso significativo ao tentar passar dos canais óticos disponíveis, com velocidades de 10, 40, 100 Gbps, até aos esperados 400 Gbps e ou até 1 Tbps nas redes core. As redes DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) de próxima geração permitirãouma transmissão ótica eficiente com bit rates a partir dos 400 Gbps utilizando tecnologia flexgrid. O flex-grid proporciona aos operadores maior flexibilidade na atribuição de espectro quando comparado com as tradicionais redes fixas WDM (Wavelength Division Multiplexing), fixed-grid, que utilizam a grelha de 50 GHz do ITU-T. No flex-grid o espectro é dividido em pequenos slots, como recentemente definido pelo ITU-T. Esta flexibilidade adicional permitiráo transporte mais rápido, utilizando canais óticos que operam a velocidades diferentes com uma alocação espectral menos fixa e rígida dos comprimentos onda atribuídos. Fazendo uso deste novo formato de atribuição de espectro, o flex-grid proporcionará aos operadores de rede a capacidade para transportar mais tráfego nas redes WDM com maior eficiência dada a otimização espectral e redução de OPEX (OPerational EXpenditure). Recorrendo à plataforma de simulação IMB ILOG CPLEX, nesta dissertação irá efetuar-se oestudo comparativo entre diferentes modelos de otimização energética para redes core IP (Internet Protocol) sobre WDM com foco em técnicas de encaminhamento energeticamente eficientes, como o bypass ótico. Tendo por base as tecnologias fixed-grid e flex-grid, os modelos em questão possibilitam a utilização de canais com diferentes velocidades de transmissão na mesma fibra ótica (MLR). De forma a efetuar-se uma abordagem realista, utilizou-se uma rede da Alemanha fazendo uso da matriz de tráfego IP e previsão de crescimento de tráfego anual (CAGR) segundo VNI da Cisco, com base em informação estatística. Da comparação entre os diferentes modelos concluiu-se que as redes flex-grid são energeticamente mais eficientes, conseguindo-se uma redução do consumo global da rede em 60% face às redes tradicionais, fixed-grid. As redes flex-grid permitem o transporte de volumes de tráfego elevados de forma energeticamente mais eficiente devido à maior capacidade, eficiência energética e espetral dos canais de transmissão associados a este tipo de redes. |
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| Autores principais: | Gouveia, Nicol Simões |
| Assunto: | Flex-grid Fixed-grid Efficiency Energy Spectrum IP WDM Eficiência Energia Espectro |
| Ano: | 2015 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | A avaliação e redução do consumo energético de redes core tem sido um assunto recorrente em investigações académicas nos últimos anos. Atualmente os serviços de rede utilizam uma elevada largura de banda colocando o ónus nos operadores de rede de modo a fazerem uso dos recursos de rede de forma eficiente. Os grupos de standarização estão a fazer um progresso significativo ao tentar passar dos canais óticos disponíveis, com velocidades de 10, 40, 100 Gbps, até aos esperados 400 Gbps e ou até 1 Tbps nas redes core. As redes DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) de próxima geração permitirãouma transmissão ótica eficiente com bit rates a partir dos 400 Gbps utilizando tecnologia flexgrid. O flex-grid proporciona aos operadores maior flexibilidade na atribuição de espectro quando comparado com as tradicionais redes fixas WDM (Wavelength Division Multiplexing), fixed-grid, que utilizam a grelha de 50 GHz do ITU-T. No flex-grid o espectro é dividido em pequenos slots, como recentemente definido pelo ITU-T. Esta flexibilidade adicional permitiráo transporte mais rápido, utilizando canais óticos que operam a velocidades diferentes com uma alocação espectral menos fixa e rígida dos comprimentos onda atribuídos. Fazendo uso deste novo formato de atribuição de espectro, o flex-grid proporcionará aos operadores de rede a capacidade para transportar mais tráfego nas redes WDM com maior eficiência dada a otimização espectral e redução de OPEX (OPerational EXpenditure). Recorrendo à plataforma de simulação IMB ILOG CPLEX, nesta dissertação irá efetuar-se oestudo comparativo entre diferentes modelos de otimização energética para redes core IP (Internet Protocol) sobre WDM com foco em técnicas de encaminhamento energeticamente eficientes, como o bypass ótico. Tendo por base as tecnologias fixed-grid e flex-grid, os modelos em questão possibilitam a utilização de canais com diferentes velocidades de transmissão na mesma fibra ótica (MLR). De forma a efetuar-se uma abordagem realista, utilizou-se uma rede da Alemanha fazendo uso da matriz de tráfego IP e previsão de crescimento de tráfego anual (CAGR) segundo VNI da Cisco, com base em informação estatística. Da comparação entre os diferentes modelos concluiu-se que as redes flex-grid são energeticamente mais eficientes, conseguindo-se uma redução do consumo global da rede em 60% face às redes tradicionais, fixed-grid. As redes flex-grid permitem o transporte de volumes de tráfego elevados de forma energeticamente mais eficiente devido à maior capacidade, eficiência energética e espetral dos canais de transmissão associados a este tipo de redes. |
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