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Catálogo en línea de Trabajos de Fin de Grado y Tesis de Postgrado de la UNA

Descripción bibliográfica en formato
APA
  • Pinto Roa, D. (2011). Diseño multi-objetivo de redes ópticas WDM : un enfoque basado en algoritmos evolutivos. Tesis de Postgrado (Doctor en Informática). Universidad Nacional de Asunción. Facultad Politécnica. San Lorenzo.
VANCOUVER
  • Pinto Roa, D. Diseño multi-objetivo de redes ópticas WDM : un enfoque basado en algoritmos evolutivos. [Tesis de Postgrado]. Universidad Nacional de Asunción. Facultad Politécnica. San Lorenzo; 2011.

Descripción catalográfica en Formato MARC
006 Tipo de Literatura: Tesis de Postgrado
245 Título: Diseño multi-objetivo de redes ópticas WDM : un enfoque basado en algoritmos evolutivos
100 Autor Personal: Pinto Roa, Diego
502 Grado Académico:Doctor en Informática
502 Curso y Programa de Estudios:Doctorado en Informática
110 Autor Institucional :Facultad Politécnica
110 Sigla Autor Institucional : FP
700 Tutor/Coord./Orient./Asesor/Dir./Superv.: Benjamín Barán Cegla
Carlos Alberto Brizuela Rodríguez
260 Lugar de Publicación:San Lorenzo
260 Editorial: Universidad Nacional de Asunción
260 Año de Publicación:2011
650 Descriptores Controlados: TESIS Y DISERTACIONES ACADEMICAS - PARAGUAY
REDES OPTICAS WDM
ALGORITMOS EVOLUTIVOS
520 Resúmen:
Con la incorporación de la tecnología que permite división de longitud de onda (WDM, wavelength division multiplexing) en las redes ópticas, la ubicación de conversores de longitud de onda se ha vuelto una estrategia clave para minimizar la probabilidad de bloqueo. Por una parte, el problema de ubicación óptima de conversores ha sido parcialmente tratado como un problema mono-objetivo, en el cual se minimiza el número de conversores (o costo) sujeto a restricciones del bloqueo, o de manera alternativa, se busca minimizar el bloqueo con restricciones sobre el número de conversores. Sin embargo, ambas funciones objetivo están en relación de compromiso por lo que su tratamiento en un contexto multi-objetivo es crucial para una mejor toma de decisión. Por otra parte, el costo de ubicar conversores depende en gran medida del número de conversores mientras que el bloqueo depende simultáneamente de la ubicación de conversores y del esquema de enrutamiento. En ese contexto, la ubicación de conversores y el enrutamiento deben ser calculados simultáneamente de modo a obtener bajos niveles de bloqueo. Considerando ambos contextos, este trabajo propone tratar el problema de enrutamiento y ubicación de convertidores de longitud de onda (RWCA, routing and wavelength converter allocation) bajo un esquema de optimización multi- objetivo; para lo cual, se desarrolló un algoritmo de enrutamiento y ubicación de convertidores de longitud de onda multi-objetivo (MRWCA, multi-objective RWCA) el cual se basa en un algoritmo evolutivo multi-objetivo (MOEA, multiobjective evolutionary algorithm). Básicamente, dadas una red óptica WDM, una matriz de tráfico de carga para solicitudes y una lista de rutas más cortas (K-shortest path) para cada solicitud, el algoritmo MRWCA busca calcular la ubicación de conversores y la ruta para cada solicitud minimizando simultáneamente el bloqueo y el costo. Cabe mencionar que el bloqueo y el costo se encuentran en relación de compromiso por lo que el MRWCA calcula un conjunto de soluciones de compromiso, no comparablesentre si. Las simulaciones indican que el desempeño de una red óptica WDM mejora cuando el número de rutas K aumenta. En contrapartida, un análisis de beneficio-tiempo indica que la tasa entre el bloqueo y el costo computacional decrece drásticamente, por lo que considerar listas de rutas mayores a tres (K 3) resulta inconveniente. Siguiendo un análisis análogo de beneficio-costo sobre el conjunto de soluciones no dominadas, se observa que ubicar pocos conversores es altamente beneficioso mientras que el beneficio de muchos conversores es bajo. Finalmente, se observa que el número de conversores con mayor tasa de beneficio- costo decrece a medida aumenta el número de rutas K y el tamaño de la red. El estudio anterior fue realizado considerando un ambiente de corto plazo representado por un único escenario de tráfico de carga. Para periodos de estudios más extensos, una red óptica WDM se encuentra sometida a cambios del patrón de tráfico el cual, en este trabajo, se modela con múltiples escenarios de tráfico. Este conjunto de escenarios de tráfico representa las previsiones futuras típicamente propuestas por un experto o tomadas experimentalmente como una muestra del conjunto completo de escenarios de tráfico. En este contexto, cada solución al problema RWCA debe ser evaluada conforme a los múltiples escenarios de tráfico. Para lograr lo anterior, se propone extender el algoritmo MRWCA para múltiples escenarios de tráfico.Este nuevo algoritmo se denomina MRWCA estocástico (SMRWCA, stochastic MRWCA). Básicamente, dada una red óptica WDM, un conjunto de escenarios de tráficos para solicitudes y una lista de rutas más cortas (K-shortest path) para cada solicitud, el SMRWCA busca calcular la ubicación de conversores y la ruta para cada solicitud, minimizando (1) el costo de ubicar conversores como también (2) el bloqueo promedio y (3) la máxima inequidad sobre los diferentes escenarios de tráfico. Cabe mencionar, que un promedio bajo de bloqueo sobre todo el conjunto de escenarios de tráfico podría lograrse a costa de empeorar el bloqueo para algunas solicitudes; lo que corresponde a una equidad mala. En ese sentido, minimizar la máxima inequidad es crítico al suponer que todas las solicitudes tienen el mismo nivel de prioridad. En este trabajo se adopta la diferencia entre el máximo bloqueo y el mínimo bloqueo como medida de inequidad para un escenario de tráfico dado; por lo tanto, la máxima inequidad se obtiene sobre el conjunto de escenarios de tráfico. En esta segunda etapa, las pruebas experimentales se centran en estudiar el impacto del número de escenarios de tráfico y los niveles de carga de tráfico sobre el conjunto de soluciones no dominadas. Las pruebas experimentales indican que el número de escenarios no afecta significativamente las características del conjunto de soluciones dominadas. Esto implica que aumentar el número de escenarios de tráfico con niveles de carga similares genera conjuntos de soluciones no dominadas similares. Sin embargo, el bloqueo promedio y la máxima inequidad cambian en función a los niveles de cargas de tráfico y al tamaño de la red. A su vez, un análisis beneficio-costo sobre el conjunto de soluciones no dominadas fue también realizado. En este análisis el beneficio se encuentra asociado al indicador de hiper-volumen relativo calculado sobre cada sub-conjunto de soluciones no dominadas con el mismo número de convertidores de longitud de onda. El hiper-volumen es una medida de calidad para un conjunto de soluciones no dominadas. Los resultados indican que la tasa entre el hiper-volumen relativo y el costo relativo aumenta cuando el número de matrices de tráfico crece como también cuando los niveles de carga de tráfico aumentan. En general, un análisis beneficio-costo sobre el conjunto de soluciones no dominadas es crucial para la correcta toma de decisiones. En promedio, las tasas de beneficio-costo para simple y múltiples escenarios de carga indican que es más conveniente utilizar entre el 30porciento y el 60porciento del número máximo de conversores que el sistema óptico soporta.
082 Clasificación Dewey:001.64
082 Código del Autor:P658d
041 Código de Idioma: es
300 Descripción Física:xxxii, 215 p. ; 29 cm


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