Multi-criteria optimization models for the deployment of FTTx networks, development and implementation of algorithmic approaches

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Glasfasertechnologie ist heute die Basis für moderne Telekommunikationsnetze im Festnetzbereich. Bei Zugangsnetzen sprechen Planer von FTTx-Netzen („fiber-to-the-x“), wobei durch das „x“ angedeutet wird, dass das Glasfasernetz an verschiedenen möglichen Endpunkten, seien es Geräte, Standorte oder Kundenwohnungen, terminiert werden kann.Die Planung eines FTTx-Netzes ist eine äußerst komplexe Aufgabe, zu deren Lösung sich die Mittel der mathematischen Optimierung anbieten. An Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet mangelt es nicht; existierende Modelle berücksichtigen jedoch einige wichtige Anforderungen, die in der Praxis auftreten, nur unzureichend. Unserer Überzeugung nach können viele dieser Bedingungen durch die Anwendung von multikriterieller Optimierung sehr viel besser umgesetzt werden. Diese Sichtweise bildet die Grundlage unseres Projekts.Zunächst werden wir, aufbauend auf existierenden Modellen zur Planung von FTTx-Netzen, geeignete multikriterielle Optimierungsmodelle für die auftretenden Netzwerkplanungsprobleme entwickeln. Allerdings ist das „Lösen“ von multikriteriellen Optimierungsproblemen wesentlich schwieriger als die Behandlung von klassischen Formulierungen. Daher ist unser zweites Ziel passende Lösungsmethoden für unsere Modelle zu entwerfen, und zwar so, dass realistische Szenarien „multikriteriell optimal“ gelöst werden können. Etwas genauer: Wir entwickeln sowohl exakte Methoden, als auch Heuristiken zur Approximierung der Pareto-Front, idealerweise zusammen mit Optimalitätsgarantien.