A Link Bundled Auxiliary Graph Model for Constrained Dynamic Traffic Grooming in WDM Mesh Networks

This paper addresses the two-layer dynamic traffic grooming problem in wavelength-division-multiplexed (WDM) mesh optical networks subject to resource constraints and the generalized wavelength continuity (GWC) constraint. The GWC constraint is a relaxed wavelength continuity constraint which incorporates various kinds of wavelength conversion capabilities that exist in optical networks. As an improvement over the existing layered auxiliary graph (layered-AG) approach which represents each wavelength separately in the auxiliary graph, we introduce a largely simplified link bundled auxiliary graph (LBAG) model and propose the SAG-LB method to find paths and assign wavelengths for new lightpaths subject to the GWC constraint.We propose the constrained integrated grooming algorithm (CIGA) based on the LBAG model. A grooming policy influences the resource utilization by determining the weight function of the auxiliary graph. We propose the least resource path first (LR) grooming policy, which is an improvement over the existing grooming policies in the literature, by integrating the wavelength and transceiver metrics together. Simulation results show that the LBAG model achieves a comparable blocking performance with the layered-AG approach while using a significantly less amount of running time. We also present the worst case time complexity analysis of the CIGA grooming algorithm and evaluate the performance of the LR grooming policy by simulation

Rerouting Enhancements For Single-layer Traffic Grooming

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007İnternetin hızla büyümesi, veri iletim kapasitesi ihtiyacını arttırmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için, optik taşıyıcılar metal kabloların yerini almaktadır. Bir optik taşıyıcının yüksek bant genişliğinden, dalga boyu bölümlemeli çoğullama tekniği (WDM) ile yararlanılmaktadır. Bir WDM optik ağda, optik taşıyıcı bağlantıları fiziksel topolojiyi meydana getirir. Optik çapraz bağlarla (OXC) birbirine bağlanan dalga boylarından oluşan yollara ışık yolu denir. Bir optik ağda kurulmuş tüm ışık yolları, sanal topolojiyi oluşturur. Optik ağ üzerinde yönlendirme yapmak, ışık yollarının fiziksel topoloji üzerinden yönlendirilmesi ve bağlantı isteklerinin ışık yolları üzerinden yönlendirilmesi alt problemlerini içerir; iki-katmanlı yönlendirme problemidir. Yönlendirme problemi iki katmanda ayrı ayrı çözülebileceği gibi (iki katmanlı çözüm), bütünleşik olarak da ele alınabilir (tek katmanlı çözüm). Bir dalga boyu kanalının kapasitesi, bir bağlantı isteğinin bant genişliği ihtiyacına göre çok yüksektir. Ağ kaynaklarını verimli kullanabilmek için, yüksek hızlı ışık yollarının bant genişliğini, düşük hızlı bağlantı isteklerine paylaştırmak gerekmektedir. Bu yönteme trafik “grooming” denir. Bu çalışmada, dinamik bağlantı istekleri için tasarlanmış, grooming yeteneğini de hesaba katan mevcut tek katmanlı yönlendirme çözümlerinden biri seçilerek kullanılmıştır. Bağlantıları tekrar yönlendirerek ağ kaynaklarının verimli kullanılması konusu, dinamik trafik için yaygın olarak işlenmiş bir konu değildir. Ayrıca, dinamik trafik için önerilen yeniden yönlendirme algoritmaları yeni yolların sanal katmanda aranmasına yoğunlaşmaktadır. Bu da yönlendirmenin tek katmanda ele alındığı çözümlere uygun bir yaklaşım değildir. Bu çalışmada, dinamik bağlantı istekleri için trafik grooming sorununun tek katmanlı çözümüne uygun yeniden yönlendirme yöntemleri önerilmiştir.Fast growth of internet traffic increases the demand for data transmission capacity. Optical fibers are replacing the metal wires, to meet the increasing demand. An optical fiber’s huge bandwidth capacity is exploited by Wavelength Division Multiplexing (WDM) technique. In an optical WDM network, optical fiber links form the physical topology. Paths of wavelengths connected to each other by optical cross connects (OXCs) are called lightpaths. All the lightpaths established in an optical network constitute the virtual topology. Routing connections in an optical network involves sub problems of routing the lightpaths over physical topology and routing the connections over the lightpaths; thus is a two-layer routing problem. Routing problem can be solved in two layers separately (two-layer solutions) or jointly (single-layer solutions). There exists a large a gap between the capacity of a WDM channel and the bandwidth requirement of a connection request. In order to use the network resources efficiently, low-speed traffic connections need to be multiplexed onto high-speed lightpaths. This method is referred to as traffic grooming. In this study, an existing single-layer routing solution for dynamic traffic requests, which considers traffic grooming, was applied. Rerouting connections to utilize network resources efficiently has not been widely considered for dynamic traffic conditions. Furthermore, rerouting algorithms proposed for dynamic traffic perform new path search on virtual layer. This approach is not suitable for single-layer routing solutions. In this study, rerouting enhancements for single-layer solution of traffic grooming under dynamic traffic conditions were proposed.Yüksek LisansM.Sc