Optical technologies and migration to elastic optical networks

It is recognized by both the operators and the network analyzers that Internet traffic is increasing dramatically with an exponential growth. To face this growth, service providers and operators are researching new techniques to make possible the best exploitation of the available resources and to reduce the cost. Present already-installed optical infrastructures based on fixed-grid DWDM networks can be replaced with innovative technologies by enabling the network flexibility. This thesis analyzes the possible techniques to exploit the flex-spectrum besides the study of the challenges and future enhancements of the technology. We discuss the RSA modeling, the analysis of the model and enhancements in order to gain lower optimization time. In the fourth chapter, we apply the proposed model to evaluate the model performance using different demand distributions and different optimization time limits. A trade off is being shown for every optimization between the Optimization time and optimization gap. By the end, we compare between both fixed-grid and flex-grid for various traffic patterns. Results of the thesis show both the feasibility of the model and the significant gain in terms of spectral efficiency and allocation of the spectral resources by using the EON technology.

Sia dagli operatori che dagli analizzatori della rete è previsto che il traffico Internet a livello globale aumenti drammaticamente nel tempo con una crescita esponenziale. Per fronteggiare tale crescita, i fornitori di servizi e gli operatori stanno cercando possibili soluzioni per sfruttare al meglio le risorse disponibili e ridurre i costi di migrazione. Le attuali infrastrutture ottiche già installate basate su reti DWDM a rete fissa possono essere sostituite con tecnologie innovative consentendo la flessibilità della rete. Questa tesi analizza le possibili tecniche per sfruttare lo spettro flessibile oltre allo studio delle sfide e dei miglioramenti futuri della tecnologia. Discutiamo della modellazione RSA, dell'analisi del modello e dei miglioramenti per ottenere tempi di ottimizzazione inferiori. Nel quarto capitolo, applichiamo il modello proposto per valutare le prestazioni del modello utilizzando diverse distribuzioni della domanda e diversi limiti di tempo di ottimizzazione. Viene mostrato un compromesso per ogni ottimizzazione tra il tempo di ottimizzazione e il divario di ottimizzazione. Alla fine, confrontiamo sia la rete fissa che la rete flessibile per vari modelli di traffico. I risultati della tesi mostrano sia la fattibilità del modello e il guadagno significativo in termini di efficienza spettrale e l'allocazione delle risorse spettrali utilizzando la tecnologia EON.