다중 광섬유 링크를 갖는 IP over WDM 망에서 에너지 효율 향상을 위한 동적 경로 배정 및 파장 할당 알고리즘

국문 초록 (Abstract)

최근 인터넷 트래픽의 폭발적인 증가에 따라 다수의 광섬유 링크를 사용하는 광 네트워크에 관한 관심이 높아지고 있다. 그러나 네트워크에서의 트래픽 증가는 네트워크 장비의 에너지 소모를 증가시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 다중 광섬유로 구성된 대용량 IP over WDM 네트워크에서 에너지 절감을 위한 동적 경로 배정 및 파장 할당 (Dynamic RWA) 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 에너지 효율 향상을 위하여 V-like 함수를 이용한다. V-like 함수는 사용 파장 수에 따라 광섬유의 비용을 결정하여 네트워크의 에너지 소모와 블록킹 확률을 줄일 수 있도록 한다. 이를 기반으로 다수의 광섬유로 구성된 링크의 비용과 자원할당을 위한 광섬유를 결정한다. 마지막으로 파장단위의 그래프로 구성된 계층 그래프를 이용하여 에너지 소모를 줄일 수 있도록 경로배정 및 파장할당을 수행한다. 제안한 알고리즘의 성능평가를 위하여 OPNET Modeler를 이용한 모델링과 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과는 연결 요청 당 평균 전력 소모와 블록킹 확률 관점에서 기존 방식과 성능을 비교하고 분석한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, the interest in optical network with multifiber link is continuing to rise since the network traffic has been growing exponentially. However, growing traffic in network leads to increasing the energy consumption of the network equipment. In this paper, we propose a dynamic routing and wavelength assignment (RWA) algorithm based on V-like cost function and layered graph to improve energy efficiency in IP over WDM network with multifiber link. The V-like cost function is used to decide the fiber cost according to the number of used wavelengths. The layered graph with multifiber link is used to select the energy efficient route and wavelength. The proposed RWA algorithm is compared and analyzed with conventional algorithm in view of average power consumption and blocking probability through OPNET modeler.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 네트워크 노드 구조 및 전력 소모 모델
• Ⅲ. 에너지 효율 향상을 위한 동적 경로 배정 및 파장 할당 알고리즘
• Ⅳ. 시뮬레이션 및 성능 평가
• Ⅴ. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 강동기, "저전력 대기를 사용하는 OBS 망에서 에너지 절감을 위한 상태 천이 결정 알고리즘" 한국통신학회 37 (37): 317-326, 2012

2 M. Pickavet, "Worldwide energy needs for ICT : The rise of power-aware networking" 1-3, 2008

3 G. N. Bao, "Power-aware provisioning strategy with shared path protection in optical WDM networks" 18 (18): 81-87, 2012

4 F. Musumeci, "Power-aware design of protected IP-over-WDM networks with sleep-mode devices" 20-25, 2012

5 W. Fisher, "Greening backbone network : Reducing energy consumption by shutting off cable in bundled link" 29-34, 2010

6 "GreenTouch"

7 P. Wiatr, "Green lightpath provisioning in transparent WDM networks : Pros and cons" 10-12, 2010

8 양원혁, "Green OBS 망에서 LPI를 이용하는 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 분석" 한국통신학회 37 (37): 130-137, 2012

9 G. Shen, "Energy-minimized design for IP over WDM networks" 1 (1): 176-186, 2009

10 S. Yang, "Energy-aware path selection for scheduled lightpaths in IP-over-WDM networks" 1-6, 2011

11 C. Lange, "Energy consumption of telecommunication networks and related improvement options" 17 (17): 285-295, 2011

12 리빙빙, "Efficient Mixed Topology Configuration Algorithm for Optical Carrier Ethernet" 한국통신학회 36 (36): 1039-1048, 2011

13 "EARTH(Energy Aware Radio and neTwork tecHnologies)"

14 K. Elsayed, "Dynamic routing, wavelength, and fibre selection algorithms for multifibre WDM grooming networks" 152 (152): 119-127, 2005

15 A. Coiro, "Dynamic power-Aware routing and wavelength assignment for green WDM optical networks" 1-6, 2011

16 "CISCO Visual Networking Index: Forecast and Methodology"