Otimização Aplicada ao Problema de Circuito Virtual Privado em Redes de Telecomunicações
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Publicações do PESC
São inúmeros os problemas de otimização combinatória no setor de telecomunicações. Com o desenvolvimento de novas técnicas, novos equipamentos e o aumento da busca dos serviços surge a necessidade de otimizar a nova rede. O grande desafio, porém, é a maneira de gerenciar o crescimento acelerado da demanda, mantendo ou mesmo melhorando a qualidade e a confiabilidade dos serviços. Se por um lado os investimentos em infra-estrutura são consideráveis, por outro busca-se aproveitar ao máximo os recursos existentes, visando uma adequada qualidade de serviço ao mesmo tempo em que se tenta adiar novos investimentos.
Este trabalho considera um importante problema que surge nesta área: o Problema de Circuito Virtual Privado (PCVP), que busca minimizar o custo de roteamento de pacotes de dados numa rede de telecomunicações considerando os limites de capacidade de transmissão nesta rede. São propostos inicialmente métodos computacionais de solução para PCVP, baseados nas meta-heurísticas GRASP, VND e ILS. Finalmente, é proposto um método híbrido que utiliza tanto as metodologias heurísticas propostas anteriormente quanto métodos exatos que consideram um modelo de programação inteira apresentado para o problema. Resultados computacionais comparam os diversos métodos propostos.
There are many combinatorial optimization problems in the telecommunications area. With the development of new techniques, new equipments and the increase on demand, the necessity to optimize the new telecommunication network appears. The big challenge, however, is how to manage the growth on the demand, keeping or even improving the quality and the confiability of the services. If on one hand the investments in infrastructure are considerable, on the other hand people try to take the maximum advantage of the existing resources, aiming at a proper quality for the service at the same time that they try to postpone new investments.
This work considers an important problem that appears in this area: the Problem of Private Virtual Circuit (PPVC), which aims to minimize the routing cost of data packages in a telecommunication network considering the transmission capacity limits of the network. We initially propose computational methods to solve the PPVC, based on the metaheuristics GRASP, VND and ILS. Finally, we propose a hybrid method, which uses the heuristics proposed before as well as an exact method, that considers a integer programming model presented for the problem. Computational results compare the methods proposed.