Balanceando el uso de bandas de frecuencia en redes ópticas multibanda

Abstract

Las redes ópticas multibanda son una solución sencilla y factible a la creciente demanda de trafico de Internet, ya que evitan sustituir los cables de fibra óptica desplegados en la actualidad mediante el uso de bandas espectrales adicionales a la banda C. La selección de que bandas espectrales utilizan para cada transmisión de datos añade una nueva dimensión a los típicos problemas de asignación de recursos que hay que resolver en la planificación de redes ópticas. La solución estándar es abordarlos secuencialmente, utilizando otra banda espectral cuando la anterior no puede asignar la demanda de conexión. Sin embargo, una mejor distribución de las bandas espectrales puede conseguir un mejor aprovechamiento de los recursos disponibles. Este trabajo propone distribuir los recursos espectrales mediante un proceso de búsqueda de recursos en dos etapas. En la primera etapa, se restringe el uso de las bandas para evitar la sobrecarga mediante un umbral. Si no se encuentran recursos en la primera etapa, se genera una segunda búsqueda de recursos eliminando el umbral. En cada etapa, la búsqueda de disponibilidad se realiza secuencialmente a lo largo de las bandas. En este trabajo se propone modificar el orden de búsqueda de las bandas espectrales con el objetivo de disminuir la probabilidad de bloqueo al aprovechar las características y limitaciones físicas de las bandas disponibles. Los resultados muestran que la propuesta obtiene una probabilidad de bloqueo menor que los algoritmos propuestos en la literatura sin aumentar significativamente la complejidad computacional.

Multiband optical networks are a straightforward and feasible solution to the growing Internet traffic demands, avoiding replacing currently deployed fiber optic cables by using additional spectrum bands than C-band. The selection of which spectrum bands to use for each data transmission adds a new dimension to the typical resource allocation problems to be solved in planning optical networks. The standard solution is to tackle them sequentially, using another spectral band when the previous one cannot allocate the connection demand. However, a better distribution of the spectral bands can achieve a better use of the available resources. This paper proposes to allocate spectral resources through a two-stage resource search process. In the first stage, the use of bands is restricted to avoid overload by a threshold. If no resources are found in the first stage, a second resource search is generated by removing the threshold. In each stage, the availability search is performed sequentially along the bands. In this work we propose to modify the search order of the spectral bands with the objective of decreasing the blocking probability by taking advantage of the physical characteristics and limitations of the available bands. The results show that the proposal obtains a lower blocking probability than the algorithms proposed in the literature without significantly increasing the computational complexity.