Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/10769
| Title: | แบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการออกแบบโครงข่าย WDM บนพื้นฐานโครงสร้างรูปวงหวนหลายวง ที่สามารถปกป้องความเสียหายของข่ายเชื่อมโยง |
| Other Titles: | Mathematcal models for designing multi-ring WDM network with link failure protection |
| Authors: | วสันต์ ติระศิริกุล |
| Advisors: | ลัญฉกร วุฒิสิทธิกุลกิจ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | ไม่มีข้อมูล |
| Subjects: | การมัลติเพลกซ์แบบแบ่งความยาวคลื่น เครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ |
| Issue Date: | 2544 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | เสนอแบบจำลองคณิตศาสตร์สำหรับปัญหาการจัดสรรเส้นทาง และความยาวคลื่นในโครงข่าย WDM ที่มีโครงสร้างรูปวงแหวนวงเดียวและวงแหวนหลายวง สำหรับสภาวะการทำงานปกติและสภาวะที่เกิดความเสียหายของหนึ่งข่ายเชื่อมโยง เทคนิคการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบ integer linear programming (ILP) ได้ถูกพัฒนาเพื่อหาต้นทุนซึ่งวัดจากจำนวนเส้นใยแก้วนำแสง และจำนวนพอร์ตของโครงข่ายที่ต่ำที่สุด โดยแบบจำลองที่พิจารณาต้นทุนทั้ง 2 แบบในการศึกษาวิจัยนี้มีความคล้ายคลึงกันมาก โดยต้นทุนจำนวนเส้นใยแก้วนำแสงเปรียบได้กับจำนวนพอร์ต ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างโนดทางแสง นั่นคือเป็นพอร์ตที่ใช้รองรับเส้นใยแก้วนำแสง ขณะที่ต้นทุนของพอร์ต คือจำนวนพอร์ตที่ใช้รองรับทั้งส่วนของเส้นใยแก้วนำแสงและพอร์ตที่ใช้สำหรับ Add-Drop ในโครงข่ายรูปวงแหวนวงเดียว การวิจัยนี้ได้เสนอค่าของเขตจำนวนเส้นใยแก้วนำแสงต่ำสุด ของโครงข่ายที่คำนึงถึงข่ายเชื่อมโยงเสียหายแบบใหม่ ซึ่งค่าขอบเขตนี้ได้ถูกใช้เป็นมาตรฐานสำหรับการเปรียบเทียบโครงข่าย ที่มีการปกป้องความเสียหายแบบ path protection และ line protection จากผลการทดสอบพบว่า เกือบทุกกรณีของโครงข่ายที่มีขนาด 4 โนดถึง 9 โนด ต้นทุนจำนวนเส้นใยแก้วนำแสงของโครงข่ายกรณีที่มีอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น โดยมีการปกป้องความเสียหายแบบ path protection จะมีค่าต้นทุนจำนวนเส้นใยแก้วนำแสงเท่ากับค่าขอบเขตต่ำสุดที่คำนวณได้ อย่างไรก็ตามเมื่อโครงข่ายเดียวกันนี้ได้รับการปกป้องความเสียหายแบบ line protection ต้นทุนจำนวนเส้นใยแก้วนำแสงของโครงข่าย จะมีค่าเท่ากับหรือมากกว่าค่าขอบเขตต่ำที่สุด สำหรับการออกแบบโครงข่ายที่มีโครงสร้างรูปวงแหวนหลายวง วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้เสนอการเปรียบเทียบแบบจำลอง ที่คำนึงถึงต้นทุนของจำนวนเส้นใยแก้วนำแสง กับแบบจำลองที่คำนึงถึงต้นทุนของพอร์ต เพื่อที่จะออกแบบโครงข่ายให้มีต้นทุนรวมต่ำที่สุด จากผลการทดสอบพบว่า ต้นทุนรวมของโครงข่ายที่มีขนาด 4 โนดและวงแหวนที่เป็นไปได้ 3 วง เมื่อออกแบบโครงข่ายที่พิจารณาต้นทุนของพอร์ตจะมีต้นทุนรวมที่ดีกว่า การออกแบบโครงข่ายที่พิจารณาต้นทุนจำนวนเส้นใยแก้วนำแสง เพราะสามารถลดทั้งจำนวนพอร์ตและจำนวนเส้นใยแก้วนำแสง ในขณะที่การออกแบบที่คำนึงถึงจำนวนเส้นใยแก้วนำแสง สามารถลดได้เฉพาะจำนวนเส้นใยแก้วนำแสงเพียงอย่างเดียว ดังนั้นการออกแบบที่คำนึงต้นทุนของพอร์ต จึงเหมาะสมกับการออกแบบโครงข่าย WDM อย่างไรก็ตามแบบจำลองจะมีความซับซ้อนมากในเชิงของเวลาการคำนวณหาผลเฉลย จากผลการทดสอบพบว่า การหาผลเฉลยของการออกแบบโครงข่ายรูปวงแหวนหลายวงจะใช้เวลาค่อนข้างนาน แม้โครงข่ายจะมีขนาดเล็กก็ตาม นอกจากนั้นในกรณีโครงข่ายที่มีการปกป้องความเสียหายแบบ path protection โดยไม่มีอุปกรณ์แปลงผันความยาวคลื่น ซึ่งโครงข่ายมีขนาด 5 โนดและวงแหวนที่เป็นไปได้ทั้งหมด 6 วง กรณีนี้ไม่สามารถหาผลเฉลยของแบบจำลองภายในระยะเวลาวันครึ่ง |
| Other Abstract: | To present mathematical models for routing and wevelength allocation problems in single-ring and multi-ring WDM networks for normal operation and all single-link failure scenarios. The mathematical formulations based on the integer linear programming (ILP) are developed to determine the optimal network resource requirements measured in terms of fiber and port costs. These two cost models adopted in this study are almost the same. The fiber costs are defined as the number of ports interconnecting optical nodes, i.e. fiber ports whereas the port costs include both fiber ports as well as add-drop ports. In the single-ring network, this research proposes a new lower bound on the fiber cost for network protections. This lower bound is extensively used as a benchmark for comparison with line and path protection network systems. It is shown that in most cases the fiber cost of 4-9 node network with wavelength conversion using path protection technique is the same as that of the derived lower bound. However, when line protection is employed on the same network situation the fiber costs are either equal or more expensive than the lower bound. For the multi-ring network design, this thesis presents the comparison of the fiber cost models with the port cost models in order to design the network that has minimum total cost. It appears that the total cost of 4-node-and-3-possible-ring network designed by considering the cost of port is better than the design considering cost of fiber because it can minimize both fiber and port while the fiber cost design can minimize only the number of fiber. So the port cost design is more suitable for WDM networks. However, it is more complex in term of computational time. Form simulation results, it is shown that the computational time of the multi-ring network design appears to be excessive even with a small network. For example, in the case of the protection network without wavelength conversion, with 5 nodes and 6 total possible rings, it is impossible to solve model within one and a half day. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2544 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมไฟฟ้า |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/10769 |
| ISBN: | 9740306713 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.