Algoritmos Evolutivos Aplicados em Projetos de Redes Ópticas Passivas

Nome: David Moscon Inácio Silva
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 23/08/2019
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Helder Roberto de Oliveira Rocha Orientador
Jair Adriano Lima Silva Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Helder Roberto de Oliveira Rocha Orientador
Jair Adriano Lima Silva Coorientador
Reginaldo Barbosa Nunes Examinador Externo
Renato Elias Nunes de Moraes Examinador Externo

Resumo: A crescente demanda por serviços de banda larga tem exigido das operadoras de telecomunicações responsabilidades não somente referentes à conexões de altas velocidades em áreas metropolitanas, mas também relativos à interligações com regiões de menores áreas, de forma a atender aos diversos tipos de serviços de diferentes usuários. Soluções que utilizam a fibra óptica têm ocupado uma parcela cada vez maior no mercado das telecomunicações, já que as tecnologias que as empregam proveem conexões eficientes e com taxas extremamente elevadas. Redes metropolitanas baseadas em fibras ópticas podem ter dezenas de quilômetros de extensão, podendo possuir incontáveis ramificações para atender toda a malha. Uma rede desse tipo, além de possuir um difícil planejamento, demanda um trabalho exaustivo na descoberta das configurações que otimizam a distribuição dos divisores de potência ópticos, de forma a reduzir custos e atender a maior quantidade de clientes possível. Com base nesses argumentos, apresenta-se nesse trabalho uma metodologia de alocação de divisores de potência ópticos em redes ópticas passivas, em um planejamento que considera, entre outros, os custos dos terminais de linha OLTs (Optical Line Terminals), das unidades de rede óptica ONUs (Optical Network Units) e dos próprios divisores de potência. Para tal, foram propostas metaheurísticas baseadas nos algoritmos Genéticos (AG), pelo qual no caso aqui apresentado foi chamado de algoritmo genético modificado (AGM) devido as mudanças feitas especificamente para esse problema, e diferencial evolutivo (DE), em um planejamento feito a partir da malha de baixa tensão presente na cidade, tendo os postes como pontos de fixação dos dispositivos. Resultados de simulação numérica demonstraram que, independentemente da quantidade de ONUs, para o planejamento de uma rede ópticas passivas PON (Passive Óptical Network) em uma região metropolitana simétrica (área planejada), o AGM proposto necessita de um custo de implementação 5% maior do que um modelo de alocação semi-empírica de alocação de divisores de potência, usado como referência. No entanto, para regiões metropolitanas não planejadas (não simétricas) o AGM proposto apresentou uma melhoria em torno de 2% para todos as dimensões de rede, dados esses obtidos devido ao comportamento linear de crescimento de custo dos sistemas.

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