Detta papper behandlar offline virtuell topologi design i transparenta optiska nätverk under given periodisk trafik. Vi kallar detta planeringsproblem "Scheduled Virtual Topology Design". Två problemvarianter beaktas: för ett nätverk baserat på icke-konfigurerbar utrustning och för ett nätverk baserat på omkonfigurerbar utrustning. Två MILP (Mixed Integer Linear Program) formuleringar föreslås, en för varje alternativ. Antalet transceivrar i nätverket är det valda kostnadstalet för att minimera. Tester utförs för att utvärdera fördelarna med att använda omkonfigurerbar utrustning under olika trafikförhållanden och nätverksstorlekar. Minskningen av antalet transceivrar som erhålls genom att tillåta tidsvariationer i den virtuella topologin förefaller låg i samtliga fall, vilket tyder på att användningen av omkonfigurerbar utrustning kanske inte är kostnadseffektiv för periodisk trafik. Nyckelord: optiska nätverk, virtuell topologidesign, flerskiktsoptimering, schemaläggning. Transparenta optiska nät har föreslagits för att minska kostnaderna och öka kapaciteten i framtidens Internet, dvs. "konvergerade" multigranulära nätverksarkitekturer [1], [2]. I genomskinliga optiska nät transporteras trafik på ljusvägar som upptar en överföringsvåglängd i varje transverserad länk. Den transporterade trafiken behandlas elektroniskt vid ljusstigens in- och utfartsnoder, men inte vid mellanliggande transitnoder, vilket minskar kostnaderna för elektroniska byten och ger dataplanet ett slags öppenhet i trafikformat. WaveLight Switch Fabric (WSF) är den centrala optiska delen av en switch nod i transparenta optiska nätverk. En WSF kan ha en fast eller omkonfigurerbar struktur. I icke-konfigurerbara kopplingstyger är kopplingarna mellan ingångs- och utgångsportarna för WSF manuellt hårdkopplade. Om WSF är en enhet som implementeras med hjälp av omkonfigurerbara optiska add/drop multiplexers (R-OADM) eller omkonfigurerbara våglängd korskopplingar (R-WXC), då anslutningar från ingång till utgångsportar kan dynamiskt konfigureras om så att ljusvägar kan ändras längs tiden. I detta dokument fokuserar vi på offline-planering av transparenta optiska nätverk för en given periodisk trafikefterfrågan, som ändras längs en sekvens av tidsintervall. Målet med vårt planeringsproblem är att hitta den mest kostnadseffektiva (i) schemalagda virtuella topologidesignen och (ii) routing av de elektroniska flödena ovanpå den virtuella topologin. Schemalagd virtuell topologi design bestämmer antalet ljusvägar som ska fastställas mellan varje input-output par noder över tiden. Detta löser det antal transceivers som behövs i nätverket, vilket är en gemensam kostnad siffra av intresse. I det lägre skiktet måste naturligtvis varje ljusväg i den virtuella topologin styras över den fysiska topologin och tilldelas en våglängd. Detta problem kallas Routing and WaveLight Inlämning (RWA) problem [3]. I detta dokument antar vi att nätverkslänkarna stöder ett tillräckligt antal våglängder för alla RWA-system. Således, fysiska lager begränsningar inte gäller och vi kan ta bort RWA subproblem från den globala nätplanering optimering problem. Detta antagande avbildar realistiskt flera nätverksscenarier, såsom optiska nät i metroområdet med en överdimensionerad fiberanläggning. I detta dokument föreslås två MILP-formuleringar för att lösa två varianter av problemet "Scheduled Virtual Topology Design" (SVTD). Indata för ett SVTD-problem är en serie trafikmatriser och en fysisk topologi. Lösningen på ett SVTD-problem består av en eller flera virtuella topologidesigner, tillsammans med tillhörande flödesplaneringar. Den första problemvarianten betecknas SVTD-NR (SVTD-Non-Reconfigurerbar). I detta fall antas WSF vara icke-konfigurerbara eller hårdkopplade. Därför är den virtuella topologin begränsad till att vara konstant längs med tiden. I det andra problemalternativet, betecknat som SPDT-R (SVTDReconfigurerbar), antas omkonfigurerbara kopplingsnoder, dvs. den virtuella topologidesignen kan ändras längs med tiden. Intuitivt bör färre transceivrar vara nödvändiga för att bära en viss periodisk trafikefterfrågan med omkonfigurerbar utrustning. Vi sammanfattar kortfattat relaterade bidrag inom detta forskningsområde. Verkliga trafikspår, t.ex. stamnätet i Abilene [4] tyder på en regelbunden trafik, vilket gör den förväntade trafikbelastningen i nätet rättvis
I REF föreslås en uppsättning MILP-formuleringar för att lösa flera MH-VTD-NR- och MH-VTD-R-problemvarianter som endast minimerar antalet transceivrar.
MILP formulations for scheduling lightpaths under periodic traffic
{'venue': '2009 11th International Conference on Transparent Optical Networks', 'journal': '2009 11th International Conference on Transparent Optical Networks', 'mag_field_of_study': ['Engineering']}