Performance evaluation of time driven switching under static and dynamic traffic conditions

The work presented in this thesis analyses the performance of an innovative and new packet switching technique called Time-Driven Switching (TDS) or Fractional Lambda Switching (FLS) and its implementation in optical networks. In order to realize a network where all the operations are accomplished in the optical domain, switching is one of the most studied features and many di erent techniques have been developed, such as Optical Circuit Switching (OCS), Optical Burst Switching (OBS) and Optical Packet Switching (OPS). OCS is based on wavelength multi- plexing and routing where an optical channel, called lightpath, is established on every link between the source and the destination node. Instead, in OPS every packet is converted and its header is processed in the electronic domain: in the meanwhile, the payload remains in a bu er, for example, if it is optical, it will be a Fiber Delay Line (FDL). OBS stands between circuit switching and packet switching: here header and payload are transported in di erent channels and only header is converted and processed in the electronic domain. However, all these techniques have limitations like, for example, the lack of optimization of resource utilization for OCS or necessity of bu ering in OBS and OPS.

Il lavoro presentato in questa tesi ha come obiettivo lo studio di una nuova tecnica di commutazione, il Time-Driven Switching, e la sua applicazione nelle reti ottiche. Con l'intento di realizzare architetture dove i flussi informativi vengano trattati principalmente nel dominio ottico, la commutazione ottica ata studiata e sono state sviluppate varie tecniche, presentate nella parte iniziale della tesi, come OCS, Optical Circuit Switching, OBS, Optical Burst Switching e OPS, Optical Packet Switching. L'OCS si basa sull'instradamento di unintera lunghezza d'onda dove un canale ottico, o lightpath, viene instaurato riservando una lunghezza d'onda su ogni link dal nodo sorgente al nodo destinazione. In OPS, invece, l'header di ogni pacchetto viene convertito in elettronico e processato: nel frattempo il payload permane in un bu er, ad esempio se ottico in una Fiber Delay Line (FDL). OBS a tecnica che sta a meta la commutazione a circuito e la commutazione a pacchetto: qui vengono separati su due canali trasmissivi diversi il payload e l'header e solo questultimo viene processato elettronicamente. Tutte queste tecniche hanno peritazioni quali, ad esempio, la mancata ottimizzazione nell'utilizzo delle risorse per OCS o la necessit bu er e processamento elettronico in OBS e OPS.