Label space reduction in GMPLs and All-Optical Label Swapping networks

Abstract

All-Optical Label Swapping (AOLS) es una tecnología clave para la implementación de nodos de conmutación completamente óptica de paquetes. Sin embargo, el costo de su desarrollo es proporcional al tamaño del espacio de etiquetas (label space). Debido a que los principios de funcionamiento de AOLS son casos particulares de los del MultiProtocol Label Switching (MPLS), esta tesis estudia métodos generales, aplicables a ambos, con el propósito de reducir el espacio de etiquetas tanto como sea posible. Modelos de programación lineal entera y heurísticas son propuestos para el caso en el que se permite apilar una etiqueta extra. Encontramos que cerca del 50% del espacio de etiquetas puede ser reducido, si se permite colocar una etiqueta extra en la pila. Además, particularmente para AOLS, encontramos que se puede reducir el espacio de etiquetas cerca al 25% si se duplica la capacidad de los enlaces y se permite re-encaminar el tráfico.

All-Optical Label Swapping (AOLS) forms a key technology towards the implementation of All-Optical Packet Switching nodes for the future optical Internet. However, the capital expenditures of the deployment of AOLS increases with the size of the label spaces. Since AOLS working principle is a particular case of the MultiProtocol Label Switching (MPLS) protocol, this thesis studies generic methods, applicable to both, in order to reduce as much as possible the label space. ILP models and heuristics are proposed for the case in which it is allowed to stack one extra label. In general, we found that 50% of the label space can be saved, if it is permitted to push one extra label in the stack. For the case of AOLS, we found that we can reduce the label space down to 25% if we are allowed to double the link capacity and reroute the traffic.