Optimización multiobjetivo sobre redes ópticas en transmisión Multicast

Coronell Camargo, Margarita Rosa; Tovar Garrido, Luis Carlos

dc.contributor.advisor	Donoso Meisel, Yezid	spa
dc.contributor.author	Coronell Camargo, Margarita Rosa	spa
dc.contributor.author	Tovar Garrido, Luis Carlos	spa
dc.date.accessioned	2020-06-26T21:32:17Z
dc.date.available	2020-06-26T21:32:17Z
dc.date.issued	2006
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/20.500.12749/3311
dc.description.abstract	La masificación del uso del internet por parte de empresas y personas naturales ha creado una amplia variedad de tráfico de contenido en la red. Adicionalmente, nuevos servicios sobre internet como vídeo por demanda, televisión, teleconferencias y telefonía, entre otras; requieren cada vez más recursos. La segunda de la internet óptica (SGOI) representa una solución a los problemas de demanda de recursos de internet, así como una aproximación más eficiente para proporcionar servicios IP en la parte alta de la capa óptica mediante GMPLS. En la presente investigación se plantea y soluciona un modelo de optimización multiobjetivo (MOP) en donde se consideran las siguientes variables de decisión: atenuación en la fibra óptica, retardo extremo a extremo, el número de longitudes de onda utilizadas, número de saltos y ancho de banda. Dicho modelo fue planteado con la inclusión de lógica difusa para simular la incertidumbre o desconocimiento del modelador al plantearlo. De esta misma forma se desconfía de los resultados obtenidos.	spa
dc.description.sponsorship	Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey ITESM	spa
dc.description.tableofcontents	GLOSARIO XVII 1 INTRODUCCIÓN 1 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1 1.2 OBJETIVOS 5 1.2.1 Objetivo General 5 1.2.2 Objetivos Específicos 5 1.3 CONTRIBUCIONES 6 1.4 ORGANIZACIÓN DEL DOCUMENTO 6 2 MARCO TEÓRICO 9 2.1 MULTICASTING 9 2.2 MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) 12 2.3 REDES ÓPTICAS 16 2.3.1 Wave Division Multiplexing (WDM) 16 2.3.2 Relación entre Redes Ópticas y la Operación de MPLS [BLA02] 18 2.4 GENEALIZED MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (GMPLS) 19 2.4.1 Mapeo Entre Las Etiquetas MPLS Y La Longitud De Onda 19 2.4.2 Consideraciones De La Interrelación De Los Niveles 1 Y 2 En Redes GMPLS 21 3 ESTADO DEL ARTE 23 4 PROBLEMAS DE OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO 28 4.1 MÉTODOS PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS MULTIOBJETIVO 29 4.1.1 Métodos Según el Tratamiento del Problema Multiobjetivo 30 4.1.2 Métodos Según las Interacciones 33 4.1.3 Clasificación Según los Métodos de Optimización 33 4.1.4 ¿Cuál método escoger para solucionar un problema multiobjetivo? 34 4.2 ALGORITMOS EVOLUTIVOS MULTIOBJETIVOS 37 4.3 ALGORITMOS EVOLUTIVOS MULTIOBJETIVOS EN AMBIENTES MULTICAST 39 4.3.1 NSGA2: Non dominated Sort Genetic Algorithm 2 40 4.3.2 cNSGA2: Controlled Non dominated Sort Genetic Algorithm 2 41 4.3.3 SPEA: Strength Pareto Evolutionary Algorithm 42 4.3.4 SPEA2: Strength Pareto Evolutionary Algorithm 2 43 4.3.5 Escogencia del Mejor Método en Ambiente Multicast 44 4.4 MÉTODOS BASADOS EN LÓGICA DIFUSA PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS MULTIOBJETIVOS 45 4.4.1 Método de Reardon 45 4.4.2 Método de Sakawa 47 5 FORMULACIÓN MATEMÁTICA DEL PROBLEMA 53 5.1 MODELO MATEMÁTICO 54 5.1.1 Longitudes de Onda 54 5.1.2 Atenuación 54 5.1.3 Retardo 55 5.1.4 Número de Saltos 57 5.1.5 Ancho de Banda 58 5.1.6 Modelo Matemático 59 5.2 MODELO DIFUSO 64 6 APLICACIÓN DEL ALGORITMO EVOLUTIVO SPEA2 PARA RESOLVER EL PROBLEMA 67 6.1 REPRESENTACIÓN DE LOS INDIVIDUOS 67 6.2 CRUZAMIENTO 67 6.3 MUTACIÓN 72 7 APLICACIÓN DEL SPEA2 DIFUSO (FSPEA2) PARA RESOLVER EL PROBLEMA 74 7.1 CÁLCULO DEL VALOR DE CERTIDUMBRE MÍNIMO () 74 7.2 FUNCIONES OBJETIVO 75 7.3 CÁLCULO DEL FITNESS 76 7.3.1 Función de Membresía 76 7.3.2 Cálculo de Strenght y RawFitness 76 7.3.3 Fitness 76 7.4 ANALISIS DE COMPLEJIDAD 77 8 ANALISIS COMPARATIVO 79 8.1 DISEÑO DEL EXPERIMENTO 79 8.1.1 Objetivo 80 8.1.2 Métricas a Analizar 80 8.1.3 Número de Repeticiones 82 8.1.4 Factores y Procedimientos 82 8.1.5 Recursos y Materiales Disponibles 92 8.2 COMPARACIÓN DE RESULTADOS 93 8.2.1 Diferencia normalizada de las medias de los valores extremos (DNME) 93 8.2.2 Generación de vectores no dominados (GVND) 95 8.2.3 Distancia Generacionales (DG) 99 8.2.4 Spacing (S) 102 8.2.5 Tiempo Computacional 105 8.2.6 Análisis de Correlación 106 8.2.7 Intervalo de Confianza 112 8.3 CASOS DE PRUEBA 115 8.3.1 Aumento en Cantidad de Generaciones 115 8.3.1.1 Diferencia normalizada de las medias de los valores extremos (DNME) 115 8.3.1.2 Generación de vectores no dominados (GVND) 116 8.3.1.3 Distancia Generacionales (DG) 116 8.3.1.4 Spacing (S) 117 8.3.1.5 Tiempo Computacional 117 8.3.2 Nivel de Certidumbre 118 8.3.2.1 Diferencia normalizada de las medias de los valores extremos (DNME) 118 8.3.2.2 Generación de vectores no dominados (GVND) 119 8.3.2.3 Distancia Generacionales (DG) 119 8.3.2.4 Spacing (S) 120 8.3.2.5 Tiempo Computacional 120 9 CONCLUSIÓN Y TRABAJOS FUTUROS 122 9.1 CONCLUSIÓN 122 9.2 TRABAJOS FUTUROS 123 BIBLIOGRAFÍA 125	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.language.iso	spa	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/	*
dc.title	Optimización multiobjetivo sobre redes ópticas en transmisión Multicast	spa
dc.title.translated	Multi-objective optimization on optical networks in multicast transmission	eng
dc.degree.name	Magíster en Ciencias Computacionales	spa
dc.coverage	Bucaramanga (Colombia)	spa
dc.publisher.grantor	Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB	spa
dc.rights.local	Abierto (Texto Completo)	spa
dc.publisher.faculty	Facultad Ingeniería	spa
dc.publisher.program	Maestría en Ciencias Computacionales	spa
dc.description.degreelevel	Maestría	spa
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.local	Tesis	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.subject.keywords	Fuzzy logic	eng
dc.subject.keywords	Multicasting (Computer Networks)	eng
dc.subject.keywords	Genetic algorithms	eng
dc.subject.keywords	Systems Engineering	eng
dc.subject.keywords	Computer science	eng
dc.subject.keywords	Investigations	eng
dc.subject.keywords	Analysis	eng
dc.subject.keywords	Optimization model	eng
dc.subject.keywords	IP services	eng
dc.identifier.instname	instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional UNAB	spa
dc.type.hasversion	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess	spa
dc.rights.accessrights	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.relation.references	Coronell Camargo, Margarita Rosa, Tovar Garrido, Luis Carlos (2006). Optimización multiobjetivo sobre redes ópticas en transmisión Multicast. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey ITESM	spa
dc.relation.references	[ASS03] ASSI, Chadi. Optical networking and real-time provisioning: An integrated vision for a next generation survivable optical Internet. (No publicado). The City University of New York. Junio 2003. En: Digital Dissertations	spa
dc.relation.references	[AWD01] AWDUCHE, Daniel; REKHTER, Yakov. MPS (Multiprotocol Lambda Switching): Combinando el Control de la Ingeniería de Tráfco de MPLS con los Conmutadores Ópticos. Trad. Antonio Salavert. IEEE Communications Magazine, Marzo 2001.	spa
dc.relation.references	[BAE00] BAEZA, Daniel Michael. Studies on modern telecommunications planning: Technoeconomical considerations and environmental issue. (No publicado). Florida Atlantic University. Diciembre 2000. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[BAN01] BANERJEE, Ayan; et. Al. Generalizad Multiprotocol Label Switching: Una Visión de las Mejoras de Encaminamiento y Gestión. Trad. Antonio Salavert. IEEE Communications Magazine, Enero 2001	spa
dc.relation.references	[BLA02] BLACK, UYless. MPLS & Label Switching Networks. USA, Prentice Hall. 314 páginas. 2002.	spa
dc.relation.references	CAR05] CARO PÉREZ, Luis Fernando; y ROSADO GUTIERREZ, Pierre. Optimización Multi-Objetivo En Transmisiones Multicast Sobre Redes Opticas Usando Algoritmos Evolutivos, Meméticos Y Ant-Colony. Barranquilla. Junio 2005	spa
dc.relation.references	[COE 02a] COELLO, Carlos. Introducción a la Optimización Multiobjetivo. México D.F. Septiembre 2002. En: http://neo.lcc.uma.es/pdf- charlas/MOEA.pdf	spa
dc.relation.references	[COE02b] COELLO, Carlos. Aplicaciones de los Algoritmos Evolutivos Multiobjetivo. México D.F. Septiembre 2002. En: http://neo.lcc.uma.es/pdf-charlas/apli-MOEA.pdf	spa
dc.relation.references	[COL03] COLLETTE, Yann y SIARRY, Patrick. MultiObjective Optimization Principles and Case Studies. 1st Edition. Germany, Springer-Verlong. 2003. 293 Páginas.	spa
dc.relation.references	[COL03] COLLETTE, Yann y SIARRY, Patrick. MultiObjective Optimization Principles and Case Studies. 1st Edition. Germany, Springer-Verlong. 2003. 293 Páginas.	spa
dc.relation.references	[DON03a] DONOSO MEISEL, Yezid; FABREGAT, Ramon y MARZO, José. Multi-Objective Optimization Algorithm for Multicast Routing with Traffic Engineering. IEEE 2003	spa
dc.relation.references	[DON03b] DONOSO MEISEL, Yezid; FABREGAT, Ramon y MARZO, José. Multicast Routing With Traffic Engineering: A Multi-Objective Optimization Scheme And A Polynomial Shortest Path Tree Algorithm With Load Balancing. IEEE 2003.	spa
dc.relation.references	[DON03c] DONOSO MEISEL, Yezid; FABREGAT, Ramon y MARZO, José. Multi-Objective Scheme over Multi-Tree Routing in Multicast MPLS Networks. In: Latin American Networking Conference (LANC’03). (2003 : La Paz).	spa
dc.relation.references	[DUA 01] DUARTE, Susana y BARÁN, Benjamín. Multiobjective Network Design Optimization using Parallel Evolutionary Algorithms [online]. En XXVII Conferencia Latinoamericana de Estudios Informáticos. (27º:2001:Mérida).En: http://www.cnc.una.py/invest/publicaciones.html	spa
dc.relation.references	[GAL93] GALVE, Javier et al. Algoritmica. Diseño y Análisis de Algoritmos Funcionales e Imperativos. USA, Addison – Wesley Iberoamericana. 502 páginas. 1993	spa
dc.relation.references	[GEN00] GEN, Mitsuo y RUNWEI, Cheng. Genetic Algorithms & Engineering Optimization. USA, Willey- Interscience. 2000. 494 Páginas.	spa
dc.relation.references	[HAN03] HAN, Yutao. An efficient unicast-based multicast tree construction and maintenance for multimedia transmission. (No publicado). Utah State University. Diciembre 2003. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[HER03] HERNANDEZ, R; FERNANDEZ, C; BAPTISTA, P. Metodología de la investigación. Mc Graw Hill. 3a edición. 2003.	spa
dc.relation.references	[JER01] JERRAM, Neil; y FARREL, Adrian. MPLS en las Redes Ópticas. Trad. Antonio Salavert. Data Connection Limited. Octubre 2001. http://people.ac.upc.es/asalaver/jerram1.pdf	spa
dc.relation.references	[KUE01] KUEHL, Robert O. Diseño de Experimentos: Principios estadísticos para el diseño y análisis de investigaciones. Trad.: María González Osuna. México, Thomson Learning. 2001. 666 páginas.	spa
dc.relation.references	[LI04] LI, Yihan. Design and analysis of scheduling for high speed input queued switches. (No publicado). Polytechnic University of Brooklyn, NY. Enero 2004. En: Digital Dissertations	spa
dc.relation.references	[LIA03] LIANG, Song Sam. Unifying the transport layer of a packet-switched internetwork. (No publicado). Stanford University. Marzo 2003. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[LÜC 04] LÜCKEN, Christian Von et al. Algoritmos Evolutivos para Optimización Multiobjetivo: un Estudio Comparativo en un Ambiente Paralelo Asíncrono. Universidad Nacional de Asunción. Paraguay. 2004. En: http://www.cnc.una.py/invest/publicaciones.html	spa
dc.relation.references	[MEN02] MENDENHALL, William III. WACKERLY, Dennis D; y SCHEAFFER, Richard L. Estadística matemática con aplicaciones. Trad. Jorge Yescas Milanés. México , Thomson. 2002. 853 páginas.	spa
dc.relation.references	[MON04] MONTGOMERY, D. Diseño y Análisis de Experimentos. Limusa Wiley. 2a edición. 2004.	spa
dc.relation.references	[MUK97] MUKHERJEE, Biswanath. Optical Communications Networks. USA, McGraw – Hill. 1997. 576 páginas.	spa
dc.relation.references	[RAJ03] RAJAGOPALAN, Bala; LUCIANI, James; AWDUCHE, Daniel. IP sobre Redes Ópticas: un Marco. Trad. Antonio Salavert. Internet Draft Octubre 2003. http://people.ac.upc.es/asalaver/ipoptical1.pdf	spa
dc.relation.references	[REA97a] Reardon, B. J. Fuzzy Logic vs Niched Pareto Multi-Objective Genetic Algorithm Optimization: Part I: Schaffer’s F2 Problem. Technical report LA-UR-97-3675, Los Alamos National Laboratory, 1997.	spa
dc.relation.references	[REA97a] Reardon, B. J. Fuzzy Logic vs Niched Pareto Multi-Objective Genetic Algorithm Optimization: Part I: Schaffer’s F2 Problem. Technical report LA-UR-97-3675, Los Alamos National Laboratory, 1997.	spa
dc.relation.references	[SAK02] SAKAWA, Masatoshi. Genetic Algorithms and Fuzzy Multi-Objective Optimization. USA, Kluber Academic Publisher. 2002. 288 Páginas	spa
dc.relation.references	[SEM00] SEMERIA, Chuck. Multiprotocol Label Switching. Enhancing Routing in the New Public Network. Juniper Networks, Inc. 2000. http://www.juniper.net/solutions/literature/white_papers/200001.pdf	spa
dc.relation.references	[SHA03] SHAMI, Abdallah. Traffic engineering in hybrid, IP-centric DWDM- based optical networks. (No publicado). The City University of New York. Febrero 2003. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[TAL 04] TALAVERA, Francisco et al. Comparación de Algoritmos Evolutivos Multiobjetivos en un Ambiente Multicast. Universidad Nacional de Asunción. Paraguay. 2004. En: http://www.cnc.una.py/invest/publicaciones.html	spa
dc.relation.references	[UNI04] UNIVIRTUAL. Diseño Experimental. Departamento de Estadística, Universidad Nacional de Colombia. Septiembre 6 de 2004. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000352/index.html. (Julio 1 de 2006).	spa
dc.relation.references	[VAL01] VALCARENGHI, Luca. Survivable IP-over-WDM networks. (No publicado). The University of Texas at Dallas. Diciembre 2001. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[WAJ02] WANG, Jian. Design and analysis of optical WDM metropolitan and wide-area networks. (No publicado). University of California DAVIS. 2002. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[WAK03] WANG, Kang Bin. Multicasting in MPLS networks. (No publicado). Concordia University (Canada). Junio 2003. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[WIL00] WILLIAMSON, Beau. Developing IP Multicast Networks. Vol 1. USA, CISCO Press, 2000. 568 páginas.	spa
dc.relation.references	[WIL00] WILLIAMSON, Beau. Developing IP Multicast Networks. Vol 1. USA, CISCO Press, 2000. 568 páginas.	spa
dc.relation.references	[WU03] WU, Wenji. Modeling and analysis of GMPLS-based automatically switched optical network. (No publicado). University of Arizona. Agosto 2003. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[XIN02] XIN, Chunseng. Optical network control, engineering and switching. (No publicado). State University of New York at Buffalo. Julio 2002. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[YE00] YE, Yinghua. Multiwavelength optical networks capabilities for next generation Internet. (No publicado). The City University of New York. Mayo 2000. En: Digital Dissertations.	spa
dc.relation.references	[ZIT 02] ZITZLER, Eckart et al. SPEA2: Improving the Strength Pareto Evolutionary Algorithm for Multiobjective Optimization. Computer Engineering and Network Laboratory. Barcelona, España. 2002. En: http://sci2s.ugr.es/docencia/doctobio/SPEII.pdf	spa
dc.relation.references	[RFC3031] RFC 3031. MPLS – Multiprotocol Label Switching Architecture. Enero de 2001. http://people.ac.upc.es/asalaver/rfc3031-es.pdf.	spa
dc.relation.references	[RFC3032] RFC 3032. Codificación de la pila de Etiquetas MPLS. Trad. Antonio Salavert. Enero de 2001. http://people.ac.upc.es/asalaver/rfc3032- es.pdf.	spa
dc.relation.references	[RFC3353] RFC 3353. Overview of IP Multicast in a Multi-Protocool Label Switching (MPLS) Environment. Agosto de 2002. www.ietf.org.	spa
dc.relation.references	[RFC3443] RFC 3443. Procesamiento del tiempo de vida (TTL) en Redes MPLS (Multi-Protocol Label Switching). Trad. Antonio Salavert. Enero de 2003. http://people.ac.upc.es/asalaver/rfc3443-es.pdf.	spa
dc.relation.references	[RFC3471] RFC 3471. Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Descripción Funcional de la Señalización. Trad. Antonio Salavert. Enero de 2003. http://people.ac.upc.es/asalaver/rfc3471-es.pdf.	spa
dc.relation.references	[RFC3474] RFC 3474. Documentación de las asignaciones de IANA para el GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching), RSVP-TE (Resource Resevation Protocol – Traffic Engineering, Utilización y Extensiones para ASON (Automatically Switched Optical Network). Trad. Antonio Salavert. Marzo de 2003. http://people.ac.upc.es/asalaver/rfc3474-es.pdf.	spa
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000094706	*
dc.contributor.researchgate	https://www.researchgate.net/scientific-contributions/2145027803-Yezid-E-Donoso-Meisel	*
dc.subject.lemb	Lógica difusa	spa
dc.subject.lemb	Multicasting (Redes de computadores)	spa
dc.subject.lemb	Algoritmos genéticos	spa
dc.subject.lemb	Ingeniería de sistemas	spa
dc.subject.lemb	Ciencias computacionales	spa
dc.subject.lemb	Investigaciones	spa
dc.subject.lemb	Análisis	spa
dc.contributor.corporatename	Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM)	spa
dc.description.abstractenglish	The mass use of the Internet by companies and individuals has created a wide variety of content traffic on the Internet. Additionally, new services over the Internet such as video on demand, television, teleconferences and telephony, among others; they require more and more resources. The second of the optical internet (SGOI) represents a solution to the problems of demand for internet resources, as well as a more efficient approach to provide IP services in the upper part of the optical layer through GMPLS. In the present investigation, a multiobjective optimization model (MOP) is proposed and solved where the following decision variables are considered: attenuation in the optical fiber, end-to-end delay, the number of wavelengths used, number of hops and width band. This model was proposed with the inclusion of fuzzy logic to simulate the uncertainty or ignorance of the modeler when raising it. In the same way, the results obtained are mistrusted.	eng
dc.subject.proposal	Internet
dc.subject.proposal	Servicios IP
dc.subject.proposal	Modelo de optimización
dc.type.redcol	http://purl.org/redcol/resource_type/TM
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia	*
dc.coverage.campus	UNAB Campus Bucaramanga	spa
dc.description.learningmodality	Modalidad Presencial	spa