Publicado

2016-10-01

RWA: Optical Networks with Heuristics Algorithms

RWA: Redes Ópticas con Algoritmos Heurísticos

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.53832

Palabras clave:

Simulated Annealing, Genetic Algorithm, NSFNET, Wavelength, Tabú Search (en)
Simulado, Algoritmo genético, NSFNET, Longitud de onda, Búsqueda Tabú (es)

Autores/as

  • Arturo Benito Rodríguez Garcia UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD TECNOLÓGICA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍAS INDUSTRIALES
  • Leonardo Juan Ramirez Lopez Universidad Militar de Nueva Granada
  • Jaime César Espinoza Oyarzún Universidad de Santiago de Chile
The increase in demand for data transport through WDM (Wavelength Division Multiplexing) networks has led to the emerging problems related to finding routes and assigning wavelengths in these networks, which are solved through algorithmic processes. Conventional algorithms only satisfy the conditions of static traffic. However, the heuristic algorithms may be processed in dynamic traffic scenarios. This paper proposes a comprehensive strategy to address DLE (Dynamic Lightpath Establishment), i.e., without dividing the problem, using several heuristic algorithms. The results shown indicate that the heuristic algorithms respond better under stress in dynamic scenarios, but with high network use.
El aumento de la demanda en el transporte de datos a través de las redes ópticas WDM (Wavelength Division Multiplexing) ha llevado a nuevos problemas relacionados con la búsqueda de rutas y la asignación de longitudes de onda en estas redes, estos problemas se resuelven a través de procesos algorítmicos que pueden ser convencionales o heurísticos. Los algoritmos convencionales sólo satisfacen los requerimientos en condiciones de tráfico estático. Sin embargo, los algoritmos heurísticos pueden ser procesados en escenarios de tráfico dinámico. Este documento propone una estrategia global para hacer frente al DLE (Establecimiento de Caminos de Luz dinámicos), es decir, sin dividir el problema, utilizando varios algoritmos heurísticos. Los resultados mostrados indican que los algoritmos heurísticos responden mejor bajo estrés en escenarios dinámicos, pero con un uso de la red alto.

Referencias

Charbonneau, N. and Vokkarane, V., Tabu searach meta-heuristic for static manycast routing and wavelength assignement over wavelength-routed optical WDM networks, Proceedings of Communications (ICC), 2010 IEEE International Conference on, 2010, pp. 1-5. DOI: 10.1109/ICC.2010.5502241

Al-Momin, M. and Cosmas, J., The impact of content oriented routing on openflow burst switched optical networks, Proceedings of Advanced Information Networking and Applications Workshops (WAINA), 2013 27th International Conference on, 2013, pp. 965 -970. DOI: 10.1109/WAINA.2013.139

Rodriguez, A. y Saavedra, F., Enrutamiento y asignación de longitudes de onda en redes WDM: Solución simultánea basada en algoritmos genéticos, Proceedings of XVI Congreso Internacional de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Sistemas (IEEE INTERCON2009), 2009.

Chu, X., Li, B. and Zhang Z., A Dynamic RWA algorithm in a wavelength-routed all-optical network with wavelength converters, Proceedings of INFOCOM 2003. Twenty-Second Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications. IEEE Societies, 3, pp. 1795-1804. 2003, DOI: 10.1109/INFCOM.2003.1209202

Zang, H. and Jue, J., Dynamic lightpath establishment in wavelengthrouted WDM networks, IEEE Communications Magazine, 39(1), pp. 100-108, 2001. DOI: 10.1109/35.948897

Barpanda, R., Turuk, A., Sahoo, B. and Majhi, B., Genetic algorithm techniques to solve routing and wavelength assignment problem in wavelength division multiplexing all-optical network, Proceedings of Communication Systems and Networks (COMSNETS), 2011 Third International Conference on, 2011, pp. 1-8. DOI: 10.1109/COMSNETS.2011.5716507

Rodríguez, A. y Saavedra, F., Solución simultánea del enrutamiento y asignación de longitud de onda en redes WDM con algoritmos genéticos. Proceedings of IEEE COLCOM, pp. 91-94, 2008.

Rodríguez, A., Saavedra, F. y Ramirez, L., Simulated annealing, una propuesta de solución al problema RWA en redes fotónicas, Proceedings of XVIII Congreso Internacional De Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Sistemas Y Ramas Afines (IEEE InterconUNI), 2011.

Guenduez, H. and Kadir, H., A well-arranged simulated annealing approach for the location-routing problem with time windows, Proceedings of System Sciences (HICSS), 2013 46th Hawaii International Conference on, pp. 1144-1153, 2013. DOI: 10.1109/HICSS.2013.69

Kuri, J., Puech, N., Gagnaire, M., Dotaro, E. and Douville, R., Routing and wavelength assignement of scheduled lightpath demands, IEEE Journal On Selected Areas in Communications, 21(1), pp. 1231-1240, 2003. DOI: 10.1109/JSAC.2003.816622

Yi-Jen, C., Tsu-Hsiu, W. and Jui-Pin, W., High-speed semiconductor all-optical conversiondevice based on field-driven quantum well, Proceedings of Advanced Infocomm Technology (ICAIT), 2013 6th International Conference on, pp. 147-148, 2013. DOI: 10.1109/ICAIT.2013.6621538

Bhaskaran, K., Triay, J. and Vokkarane, V., Dynamic anycast routing and wavelength assignment in WDM networks using ant colony optimization (ACO), Proceedings of Communications (ICC), 2011 IEEE International Conference on, pp. 1-6, 2011. DOI: 10.1109/icc.2011.5962826

Ramesh, T., Amrutha, N., Madhu, A., Saumya, K. and Vaya, P., A proactive and self-regulated ant-based RWA protocol for all-optical WDM networks, Proceedings of Process Automation, Control and Computing (PACC), 2011 International Conference on, pp. 1-5, 2011. DOI: 10.1109/PACC.2011.5978978

Zeng, P. and Yu, H., An ant-based routing algorithm to achieve the lifetime bound for target tracking sensor networks, Proceedings of Communications, 2006. ICC '06. IEEE International Conference on, 8, pp. 3444-3449, 2006. DOI: 10.1109/ICC.2006.255605

Skorin-Kapov, N., Heuristic algorithms for the routing and wavelength assignment of scheduled lightpath demands in optical networks, Selected Areas in Communications, IEEE Journal, 24(1), pp. 2-15, 2006. DOI: 10.1109/JSAC.2006.1677251

O'Brien, D., Chatelain, B., Gagnon, F. and Tremblay, C., A dual metaheuristic solution to the Min-RWA problem, Proceedings of Optical Fiber communication/National Fiber Optic Engineers Conference (OFC/NFOEC), pp. 1-3, 2008. DOI: 10.1109/OFC.2008.4528114

Dzongang, C., Galinier, P. and Pierre, S., A tabu search heuristic for the routing and wavelength assignment problem in optical networks, IEEE Communications Letters, 9(1), pp. 426-428, 2005. DOI: 10.1109/LCOMM.2005.05011

Khyda, D., Chamberland, S. and Pierre, S., Improvement of routing and wavelength assignment in WDM networks using tabu search, Proceedings of Electrical and Computer Engineering Canadian Conference on (IEEE CCECE), 2, pp. 765-768, 2003. DOI: 10.1109/CCECE.2003.1226007

Ying, W., Tee, C. and Meng, L., A tabu search algorithm for static routing and wavelength assignment problem, IEEE Communications Letters, 9(1), pp. 841-843, 2005. DOI: 10.1109/LCOMM.2005.1506721

Glover, F., Tabu search, Part I, ORSA Journal on Computing, 1(3), pp.190-206, 1989.

Glover, F., Tabu Search, Part II, ORSA Journal on Computing, 2(1), pp. 4-32. 1990.

Rodríguez, A., Ramírez, L., Espinoza, J. Ampuero, L. y Ramírez, C., Enrutamiento y asignación de longitud de onda: Algoritmos heurísticos bajo tráfico dinámico en redes WDM, Proceedings of XXI Congreso Internacional de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Computación (INTERCON2014), pp. 265-270, 2014.

Montoya, J., Solano, E. and Durán, C., Memetic algorithm to minimize costs of activities in RCPSP, Dyna, 79(179), pp. 86-95, 2012.

Navarro, R., Puris, A. y Bello, R., Desempeño de algunas metaheurísticas en problemas continuos analizados según la posición del óptimo en el espacio de búsqueda, Dyna 80(180), pp. 60-66, 2013.

Rodriguez, A., Ramirez L, Rivera L. and Gutierrez A., Routing wavelength assignement: A solution with tabu search in dynamic traffic. In: Ingeniare. Rev. Chil. Ing., 22(4), pp. 495-503, 2014. DOI: 10.4067/S0718-33052014000400005

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

624

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Cómo citar

[1]
“RWA: Redes Ópticas con Algoritmos Heurísticos”, DYNA, vol. 83, no. 199, pp. 165–171, Oct. 2016, doi: 10.15446/dyna.v83n199.53832.