Online Distributed Traffic Grooming on Path Networks

The grooming factor C of a WDM optical network is the number of connections that can share the bandwidth of each wavelength and the process of grouping the requests that will share each wavelength is called traffic grooming. The goal of traffic grooming is either to reduce the transmission cost by reducing the number of wavelengths or to reduce the hardware cost by reducing the number of Add-Drop Multiplexors (ADM). In this paper, we investigate traffic grooming for directed path networks with online connection requests and distributed routing algorithms. When connection requests are online, the virtual topology that results from the assignment of ADMs to wavelengths cannot be changed with each request. The design of efficient virtual topologies that minimize either the number of ADMs needed to satisfy any set of connection requests or the blocking of connection requests depends strongly on the routing algorithm. We show how to design the best possible virtual topologies, independently of the routing algorithm, when each node is equipped with the same number of ADMs, and we analyze the performance of distributed greedy routing algorithms. Key-words: Traffic grooming, distributed algorithm, online traffic This work has been partly funded by the European project IST FET AEOLUS and associated team RESEAUXCOM. ∗ MASCOTTE, INRIA, I3S, CNRS, Univ. Nice Sophia, Sophia Antipolis, France. † [email protected] ‡ School of Computing Science, Simon Fraser University, Burnaby, British Columbia, Canada, V5A 1S6 § [email protected] in ria -0 03 59 81 0, v er si on 1 9 Fe b 20 09 Groupage de traffic en ligne et en distribué sur le chemin Résumé : Le facteur de groupage C d’un réseau optique WDM est le nombre de connexions pouvant partager la bande passante d’une longueur d’onde. Le fait de pouvoir grouper les requêtes qui vont partager une longueur d’onde est appelé groupage de trafic. L’objectif du groupage de trafic est d’une part de reduire le coût de transmission en réduisant le nombre de longueurs d’ondes utilisées et d’autre part le coût des équipements en réduisant le nombre de multiplexeurs à insertions/extractions (ADM). Dans ce rapport, nous étudions le groupage de trafic sur le chemin orienté avec du trafic en ligne et un algorithme de routage distribué. Lorsque les connexions sont en ligne, la topologie virtuelle construite en affectant les ADMs aux longueurs d’ondes n’est pas modifiée. La conception d’une topologie virtuelle performante qui minimize le nombre d’ADMs nécessaire pour soit satisfaire toute instance de trafic ou pour réduire la probabilité de blocage dépend fortement de l’algorithme de routage. Nous montrons comment concevoir la meilleure topologie virtuelle possible, indépendemment de l’algorithme de routage, lorsque chaque nœud est équippé avec le même nombre d’ADMs. Puis, nous analysons les performances d’un algorithme de routage distribué. Mots-clés : Groupage de trafic, algorithme distribué, trafic en ligne in ria -0 03 59 81 0, v er si on 1 9 Fe b 20 09 Online Distributed Traffic Grooming on Path Networks 3