Yüksek yararlanırlık için optik ağlarda kalımlılık sağlanması
Survivability of optical networks for high availability
Yazar: GÜL BOZTOK ALGIN
Danışman: PROF. DR. EMRULLAH TURHAN TUNALI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Dalgaboyu yönlendirme = Wavelength routing ; Optik yönlendirme = Optical routing

Özet:
Bu tezde, karma hat hızı özelliğine sahip dalgaboyu bölüşümlü çoğullama yapılan optik iletim ağlarında kalımlı yönlendirme, hat hızı ve dalgaboyu atama (SRRWA) problemine çözümler önerilmiştir. Önerilen çözümlerde, kaynak kullanım etkinliğinin arttırılarak ağın iletim maliyetinin azaltılması hedeflenirken, servis sağlanacak trafik miktarının arttırılması için geliştirimler yapılmıştır. 
Tez kapsamında yapılanlar üç çalışma altında toparlanabilmektedir. Bu çalışmalardan ilkinde, SRRWA probleminin kaynak seçimi kısmını hedefleyen, çok hedefli eniyileme için çok seviyeli programlama yöntemi olan optimal kaynak atama (OPT) yöntemi geliştirilmiştir. Yapılan ikinci çalışmada, iletim ağlarındaki gün içinde değişen trafik yoğunluklarını göz önünde bulundurarak, ışıkyollarına bu yoğunluğa göre hat hızı ataması yapan dinamik hat hızı atama (DYN) yöntemi geliştirilmiştir. Tez kapsamında yapılan üçüncü çalışmada, oluşan trafik isteklerine göre dinamik olarak hat hızı ataması yaparak daha esnek bir çözüm sunmayı amaçlayan SecondPass (SP) yöntemi ve öğrenme kullanan SPL ve SP+L versiyonları geliştirilerek ve kaynak kullanımını etkinleştirmek amaçlanmıştır. Yapılan çalışmalarda, trafik isteklerine kaynak ataması yapılırken, hem o anki trafiğin ihtiyaçlarını en iyi şekilde karşılamak hem de daha sonra gelecek trafik istekleri için ağ kaynaklarının kullanımını en iyileştirmek hedeflenmiştir. Tekil hat hatalarına karşı, paylaşılan ve adanmış yol koruma yöntemleri ile kalımlılığın sağlandığı anılan çalışmaların performansları, farklı ağlar üzerinde çeşitli senaryolar kurularak değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this thesis, solutions are proposed for the survivable routing, line rate and wavelength assignment problem in mixed line rate wavelength division multiplexed optical networks.  The focus of the solutions is to reduce the communication cost and the traffic blocking by increasing the effectiveness of resource allocation.
The work in this thesis is divided into three parts. The first of these is optimal resource allocation (OPT) method which is a multi objective optimization method using multi level programming, focusing on the resource selection part of the SRRWA. The second one is dynamic line rate assignment (DYN) method which considers the daily fluctuations of aggregated traffic on backbone networks.  In the third part of the work, SecondPass (SP) method and its learning based variations SPL and SP+L, which dynamically assign line rates to lightpaths considering individual requirements of each traffic request, are proposed.  The aim of the work is to propose solutions which allocates optimal resources for the traffic in consideration by also increasing resource utilization for the benefit of future traffic requests. By considering single link failures, survivability is ensured using shared and dedicated path protection techniques. The performance analysis of the proposed methods is performed on various network topologies under different scenarios.