Redes de comunicación ópticas robustas



“PINV 15-324: Redes de comunicación ópticas para altas presiones ante incertidumbre de tráfico dinámico”


Este proyecto de investigación, cuya modalidad es de iniciación de investigadores, tiene como objetivo general, el “Desarrollo de algoritmos de enrutamiento y asignación de espectro (RSA) para el diseño de redes de comunicación óptica robustas ante incertidumbre de tráfico dinámico punto-a-punto”.

"Dentro de este proyecto, tenemos varios proyectos de tesis de grado que se están llevando adelante; aproximadamente 6. Con esto, se cumple el aspecto clave de este tipo de proyectos, que es la formación de jóvenes investigadores colaborando directamente con las carreras de grado y posgrado. En todos los casos, apuntamos a publicaciones en revistas de alto impacto" (Dr. Diego Pinto).

Ver currículum de Diego Pinto:
https://cv.conacyt.gov.py/publicar/cv?id=e9f42c6b146930735489d101457338a4


Son miembros del Proyecto:

Investigador Tutor y Gerente del Proyecto: Prof. Dr. Diego Pinto.
Investigadores en Formación: Ing. Ysapy Ortíz, Ing. Sergio Fernández, Lic. Carmelo Rolón y los universitarios Ester Del Valle, Fernando del Valle y Rodrigo Lugo.
Colaborador externo: Prof. Dr. Benjamín Barán.

 Los resultados esperados de este trabajo son:
 1. Identificación de las arquitecturas de redes de comunicación ópticas de punta para tráfico de alta prestaciones con tecnologías flexigrid.
2. Modelo de matemático del problema Enrutamiento y Asignación del Espectro (RSA) robusto sujeta a incertidumbre de tráfico.
3. Algoritmos de optimización modernos competitivos a los del estado del arte elaborado y simulador de tráfico dinámico codificados en lenguaje de alto nivel.
4. Elaboración de la documentación técnica y publicación científica del trabajo realizado.

Sobre este proyecto, el Dr. Pinto comentó que trabajaron en el desarrollo de algoritmos para tráfico, para enrutamiento y asignación de espectro en redes ópticas: “Es decir, tenemos una red óptica y tenemos solicitudes de conexión entre componentes, y lo que queremos encontrar es el conjunto de caminos de forma tal que la mayor cantidad de tráfico sea cursado dentro de una red óptica, minimizando el uso de los recursos ópticos. Esto es, dentro de los core network y, dentro de esto, tenemos estados, situaciones de tráfico estático o dinámico. 

En el caso estático, se busca diseñar modelos matemáticos y técnicas de optimización combinatoria. Cabe destacar que, estos problemas, son del tipo NP-duro; en lenguaje corriente sería que, calcular una solución óptima, es muy costosa computacionalmente. 

En cuanto a las técnicas de optimización, se han desarrollado modelos de programación matemática y Algoritmos Evolutivos Multiobjetivos donde se busca minimizar el uso del espectro y la longitud de las rutas sujetas a restricciones de capa de red óptica.

Univ. Rodrigo Lugo. CACIC 2018. Tandil, Argentina

En el caso dinámico el problema es de otro tipo de complejidad asociada a la incertidumbre, porque las solicitudes entran, salen, entran, salen una por vez normalmente y, entonces, el conjunto de posibilidades se reduce en comparación al problema estático, pero determinar el impacto de una solución óptima calculada en el presente sobre el desempeño de la red en el futuro no es trivial. Esto significa que una muy buena solución en el tiempo T se puede convertir en una mala solución en un tiempo T’ > T. 

Aquí, entramos en el campo de diseño de algoritmos online, y se apunta a minimizar la probabilidad de bloqueo. En este punto, las técnicas buscan minimizar la fragmentación del espectro con la esperanza de no degradar la probabilidad de bloqueo futura. Nuestros resultados indican que existe una correlación baja entre las métricas actuales de la desfragmentación de la red y la probabilidad de bloqueo. 

Prof. Lic. Carmelo Rolón. CACIC 2018. Tandil, Argentina

¿Cómo están en este proyecto? 

Hasta la fecha, tenemos dos trabajos publicados en el XXIV Congreso Argentino de Ciencias de la Computación (CACIC 2018):
http://cacic2018.exa.unicen.edu.ar/

"A Multi-objective Evolutionary Algorithms Study applied to Routing and Spectrum Assignment
in EON networks".

"Sub-graph based Multicast Protection in WDM Networks, A Multi/Many-Objective
Evolutionary Algorithms approaches".

Además, tenemos un trabajo que fue aceptado y publicado en una revista indexada:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1573427718302042

"Spectrum  Defragmentation  Algorithm in Elastic Optical Networks"

Para nosotros, la aceptación de la revista es muy interesante porque es de nivel Q2 (Q: nivel de impacto y de calidad de la revista). 

Dentro de este proyecto, tenemos varios proyectos de tesis de grado que se están llevando adelante; aproximadamente 6. Con esto, se cumple el aspecto clave de este tipo de proyectos que es la formación de jóvenes investigadores colaborando directamente con las carreras de grado y posgrado. En todos los casos, apuntamos a publicaciones en revistas de alto impacto.-