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WDM Optical Network Restoration and Spare Resource Planning using Multiple Ring-Cover

다중 링 구조를 이용한 WDM 통신망 복구 및 자원 예약 기법

  • 황호영 (안양대학교 디지털미디어공학과) ;
  • 임성수 (국민대학교 컴퓨터학부)
  • Published : 2005.10.01
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Abstract

This paper studies network recovery methods for WDM optical mesh networks, concentrating on improving spare resource utilization. The resource efficiency can be obtained by sharing spare resources needed for network recovery. To improve the sharability of spare resources in WDM networks, methods to share backup paths us well as spare capacity should be studied. The proposed method in this paper uses multiple ring-covers and this method provides fast and simple recovery operation by exploiting the characteristics of logical ring topology, and also provides efficient resource utilization by using multiple distributed backup paths to improve the sharability of overall spare resources in the networks. This method can provide layered reliability to network service by enabling hierarchical robustness against multiple failures. The performance results show that the proposed method provide improved resource efficiency for single failure and enhanced robustness for multiple failures.

본 논문에서는 대용량 WDM 광통신망에서 장애가 발생하였을 경우 이를 효율적으로 복구할 수 있는 기법에 대해 연구하며, 특히 보다 적은 통신망 자원을 이용해 높은 복구율을 얻을 수 있도록 복구 기술의 효율성을 극대화하는 것을 연구의 중점 목표로 한다. 복구 방법의 효율성은 목표로 하는 복구율을 얻기위해 필요한 예비 자원의 양에 의해 결정되며, 효율성을 높이기 위한 기본적인 방법은 예비 자원의 공유이다. 이를 위해서 복구용 대역폭의 공유뿐만 아니라 복구 경로의 공유를 통해 자원 이응의 효율성을 증가시킬 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 논리적인 다중 링 구조에 의한 통신망 복구 기법으로 링 토폴로지의 특성을 이용해 빠르고 간단한 복구 동작을 제공하며, 동시에 다중 링 구성을 통하여 대체 경로의 분산과 공유 정도를 높이고 단위 링크당 예약되어야 하는 예비 광파장의 수를 줄임으로써 전체 통신망 자원 이용의 효율성을 높일 수 있다. 성능 분석 결과 제안된 기법은 목표로 하는 복구율을 보장하는 동시에 통신망 자원 이용의 효율성을 크게 증가시킴을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. K. Liu, J. Ryan, 'All the Animals in the Zoo: The Expanding Menagerie of Optical Components', IEEE Communications Magazine, Vol.39, No.7, pp.110-115, Jul., 2001 https://doi.org/10.1109/35.933444
  2. T. E. Stem, K. Bala, Multiwavelength Optical Networks, Addison Wesley, 1999
  3. S. Ramamurthy, B. Mukherjee, 'Survivable WDM Mesh Networks, Part I-Protection', Proceedings of Infocom97, pp.744-751, Mar., 1997 https://doi.org/10.1109/INFCOM.1999.751461
  4. S. Ramamurthy, B. Mukherjee, 'Survivable WDM Mesh Networks, Part II-Restoration', Proceedings of ICC97, pp.2023-2030, Jun., 1997 https://doi.org/10.1109/ICC.1999.765615
  5. M. Medard, S. Lumetta, 'Architectural Issues for Robust Optical Access', IEEE Communications Magazine, Vol. 39, No.7, pp.116-122, Jul., 2001 https://doi.org/10.1109/35.933445
  6. P. Veitch, D. Johnson, 'ATM Network Resilience', IEEE Network, pp.26-33, Sep., 1997 https://doi.org/10.1109/65.620519
  7. H. Sakauchi, Y. Nishinura, S. Hasegawa, 'A Self-healing Network with an Economical Spare Channel Assignment', Proceedings of Globecom90, pp.438-443, Dec., 1990 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.1990.116551
  8. R. R. Iraschko, M. H. Macgregor, W. D. Grover, 'Optimal Capacity Placement for Path Restoration in STM or ATM Mesh-Survivable Networks', IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol.6, No.3, pp.325-336, Jun., 1998 https://doi.org/10.1109/90.700896
  9. L. M. Gardner, et al., 'Techniques for Finding Ring-Covers in Survivable Networks', Proceedings of Flobecom'94, pp.1862-1866, Nov., 1994 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.1994.513193
  10. S. Ahn, 'A Fast VP Restoration Scheme using Ring-Shaped Sharable Backup VPs', Proceedings of Globecom 97, pp.1383-1387, Nov., 1997 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.1997.644362
  11. G. Ellinas, A. G. Hailemariam, T. E. Stern, 'Protection Cycles in Mesh WDM Networks', IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol.18, No.10, pp. 1924-1937, Oct., 2000 https://doi.org/10.1109/49.887913
  12. S. Lumetta, M Medard, Y.-C. Tseng, 'Capacity Versus Robustness: A Tradeoff for Link Restoration in Mesh Networks', IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol.18, No.12, pp.1765-1775, Dec., 2000 https://doi.org/10.1109/50.908723
  13. W. D. Grover, D. Stamatelakis, 'Cycle-Oriented Distributed Preconfiguration: Ring-like Speed with Meshlike Capacity for Self-planning Network Restoration', Proceedings of ICC98, pp.537-543, Jun., 1998 https://doi.org/10.1109/ICC.1998.682929
  14. S. Chaudhuri, G. Hjalmtysson, J Yates, 'Control of Lightpaths in an Optical Networks', Optical Internetworking Forum OIF 2000.04. Jan., 2000
  15. R. Ramamurthy, et al., 'Capacity Performance of Dynamic Provisioning in Optical Networks', IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol.19, No.1, pp.40-48, Jan., 2001 https://doi.org/10.1109/50.914483
  16. K. Harada, K. Shimizu, T. Kudou, T. Ozeki, 'Hierarchical Optical Path Cross-Connect Systems for Large Scale WDM Networks', Proceedings of OFC99, pp. 356-358, Mar., 1999 https://doi.org/10.1109/OFC.1999.766439
  17. E. Ciaramella, 'Introducing Wavelength Granularity to Reduce the Complexity of Optical Cross Connects', IEEE Photonics Technology Letters, Vol.12, No.6, pp. 699-701, Jun., 2000 https://doi.org/10.1109/68.849089

Cited by

  1. Analysis of Spare Capacity Ratio in Optical Internet using Cut-Set vol.12, pp.5, 2012, https://doi.org/10.7236/JIWIT.2012.12.5.197