Doktoraty Wydziału IET

mgr inż. Edyta Biernacka

Promotor: dr hab. inż. Jerzy Domżał, prof. AGH (AGH)
Promotor pomocniczy: dr inż. Piotr Boryło (AGH)
Dyscyplina: Telekomunikacja

Praca doktorska jest poświęcona problemowi dynamicznej obsługi żądań ruchu w sieciach wielowarstwowych złożonych z warstw IP i optycznej. Sieci te są szeroko stosowane przez operatorów. Dodatkowo współpraca między warstwami sieci jest zapewniona przez płaszczyznę sterowania zgodną z koncepcją sieci sterowanych programowo, a centralny sterownik monitoruje wykorzystanie zasobów w sieci. W warstwie optycznej zastosowana jest elastyczna sieć optyczna, która zapewnia efektywne wykorzystanie zasobów poprzez drobnoziarnisty charakter widma optycznego i adaptacyjne szybkości transmisji (zastosowanie zaawansowanych formatów modulacji). W rozprawie zakłada się dwa rodzaje zasobów optycznych dla sieci wielowarstwowej. Pierwszy rodzaj zasobów jest widoczny dla warstwy IP, a ścieżki optyczne alokujące te zasoby traktuje się jako wirtualne łącza w warstwie IP. Natomiast drugi rodzaj zasobów jest ukryty dla warstwy IP i zarezerwowany do obsługi ruchu wyłącznie w warstwie optycznej. Ruch jest kierowany główną ścieżką przez warstwę wirtualną, jeśli zasoby w tej warstwie zapewniają żądaną przepustowość. W przeciwnym razie proponowany algorytm próbuje zestawić dodatkową ścieżkę optyczną (nazywaną „bypass”) alokującą ukryte zasoby. Zestawione ścieżki są przeźroczyste dla warstwy IP, więc zmiany w warstwie optycznej nie wymagają aktualizacji w tablicach rutingu. Celem proponowanego mechanizmu „bypass” jest zmniejszenie prawdopodobieństwa blokowania przepustowości przy jednocześnie niskim współczynniku wykorzystania zasobów. Wydajność rozwiązania „bypass” badano za pomocą symulacji komputerowej w dwóch znanych topologiach sieci. Mechanizm „bypass” porównywano ze schematem referencyjnym, który zakłada, że zasoby optyczne są w pełni widoczne dla warstwy IP czyli mechanizm „bypass” jest wyłączony. Uzyskane wyniki pokazują, że nowe rozwiązanie pozwoli znacznie zredukować prawdopodobieństwo blokowania przepustowości przy lepszym wykorzystaniu zasobów w porównaniu do schematu referencyjnego.

Postawiono następującą tezę:

It is possible that application of elastic optical bypasses in multi-layer networks brings advantages in terms of resource utilization and lower bandwidth blocking probability when compared to non-bypasses under dynamic traffic scenarios.

W tłumaczeniu na język polski teza brzmi następująco:

Możliwe jest, że zastosowanie elastycznych ścieżek optycznych „bypass” w sieciach wielowarstwowych przyniesie korzyści w zakresie wykorzystania zasobów i niższego prawdopodobieństwa blokowania dynamicznego ruchu sieciowego w porównaniu do sytuacji kiedy ścieżki „bypass” nie są stosowane.

Zdefiniowany i rozwiązany problem badawczy jest aktualny i związany z działaniem wielowarstwowych sieci teleinformatycznych. Opracowane rozwiązanie oraz uzyskane wyniki mają znaczenie praktyczne.

Praca udostępniona publicznie tutaj

Recenzja - prof. dr hab. inż. Krzysztof Walkowiak

Recenzja - dr hab. nauk fizycznych Marian Marciniak, prof. n.

Ważniejsze publikacje doktoranta:

1. E. Biernacka, J. Domżał, P. Jurkiewicz, R. Wójcik.: Alokacja zasobów ścieżki rutingu w elastycznej sieci optycznej. Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, 8–9:1036–1040, 2016.
2. E. Biernacka, J. Domżał, R. Wójcik.: Investigation of dynamic routing and spectrum allocation methods in elastic optical networks. International Journal of Electronics and Telecommunications, 63(1):85–92, 2017. doi: 10.1515/eletel-2017-0012.
3. E. Biernacka, J. Domżał, P. Boryło.: Mechanizm bypass dla dynamicznego ruchu przesyłanego pomiędzy centrami danych w sieciach IP/EON. Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, (8-9):764–767, 2018.
4. E. Biernacka, J. Domżał, i R. Wójcik. Analiza użyteczności mechanizmu bypass dla ruchu priorytetowego w sieciach SDN IP/EON. Przegląd Telekomunikacyjny, Wiadomości Telekomunikacyjne, (7):631–634, 2019.
5. E. Biernacka, P. Boryło, R. Wójcik, J. Domżał.: Elastic optical bypasses for traffic bursts. Computer Communications, vol. 146, s. 95–102, Marzec 2019. doi: 10.1016/j.comcom.2019.07.017 (Impact Factor = 2.816).
6. M. Kantor, E. Biernacka, P. Boryło, J. Domżał, P. Jurkiewicz, M. Stypiński, R. Wójcik.: A survey on multi-layer IP and optical Software-Defined Networks. Computer Networks, vol. 162 art. no. 106844, s. 1–34, Październik 2019. doi: 10.1016/j.comnet.2019.06.022 (Impact Factor = 3.146).