Optimal RWA for SDM Optical Network under Dynamic Traffic

With the rapid increase in demand for data transmission in our generation where Internet and cloud concepts play an essential role, it has become mandatory that we handle data most efficiently. A promising solution to overcome the capacity crunch problem which is so evident in future is applications of Space Division Multiplexing, where we explore the remaining unused domain that is the spectral and spatial domain. Space Division Multiplexing using multi-core fibers (MCF), and few-mode fibers (FMF) has been studied in our work to enhance the data-carrying capacity of optical fibers while minimizing the transmission cost per bit. The objective is to develop a path protection scheme to handle communication requests in the data center (DC) networks using elastic optical networking and space division multiplexing (SDM). Our approach to this problem is to 1) determining the initial allocation of light path on the topology, 2) possible spectrum allocation using the flex-grid flexible-SDM model, 3) choose the best possible route to minimize the number of subcarriers needed for data transfer. We propose to evaluate the developed Integer Linear Programming (ILP) formulation based on this scheme

Robust Data Center Network Design using Space Division Multiplexing

With the ever-increasing demand for data transmission in our generation where Internet and cloud concepts play a vital role, it has become essential that we handle data in a most efficient way. A possible solution to overcome the capacity crunch problem which is so evident in future, is applications of Space Division Multiplexing, where we explore the remaining unused domain that is the spatial domain. Space Division Multiplexing using multi-core fibers (MCFs), and few-mode fibers (FMFs) has been studied in our work to enhance the data-carrying capacity of optical fibers while minimizing the transmission cost per bit. The objective of our work is to develop a path protection scheme to handle communication requests in data center (DC) networks using elastic optical networking and space division multiplexing (SDM). Our approach to this problem is to 1) determine a dedicated primary and backup path, 2) possible allocation of spectrum using the flex-grid fixed-SDM model, 3) choose the best possible modulation format to minimize the number of subcarriers needed for data transfer, 4) measure the cost of the resources required to handle the new requests. We propose to evaluate the developed Integer Linear Programming (ILP) formulation based on this scheme, considering the possibility of disasters. We study the impact of the design on the cost of the solution, hence explore whether it promotes significant resource savings

Energy-efficient design of optical transport networks

Energy efficiency is becoming a key factor in the design and operation of telecommunications networks as a way to reduce operational expenditures and the carbon footprint associated to telecom operators. This Ph.D. thesis evaluates and proposes novel energy-efficient approaches in three design areas of optical transport networks: (1) Network architectures and operation modes; (2) Resilience schemes; and (3) Optical amplifier placements. The solutions proposed in these areas are shown to significantly reduce the power consumption in realistic deployment scenarios and could be applied by telecom operators in the near and medium-term future to enhance the energy efficiency of optical transport networks

Investigation of performance issues affecting optical circuit and packet switched WDM networks

Optical switching represents the next step in the evolution of optical networks. This thesis describes work that was carried out to examine performance issues which can occur in two distinct varieties of optical switching networks. Slow optical switching in which lightpaths are requested, provisioned and torn down when no longer required is known as optical circuit switching (OCS). Services enabled by OCS include wavelength routing, dynamic bandwidth allocation and protection switching. With network elements such as reconfigurable optical add/drop multiplexers (ROADMs) and optical cross connects (OXCs) now being deployed along with the generalized multiprotocol label switching (GMPLS) control plane this represents the current state of the art in commercial networks. These networks often employ erbium doped fiber amplifiers (EDFAs) to boost the optical signal to noise ratio of the WDM channels and as channel configurations change, wavelength dependent gain variations in the EDFAs can lead to channel power divergence that can result in significant performance degradation. This issue is examined in detail using a reconfigurable wavelength division multiplexed (WDM) network testbed and results show the severe impact that channel reconfiguration can have on transmission performance. Following the slow switching work the focus shifts to one of the key enabling technologies for fast optical switching, namely the tunable laser. Tunable lasers which can switch on the nanosecond timescale will be required in the transmitters and wavelength converters of optical packet switching networks. The switching times and frequency drifts, both of commercially available lasers, and of novel devices are investigated and performance issues which can arise due to this frequency drift are examined. An optical packet switching transmitter based on a novel label switching technique and employing one of the fast tunable lasers is designed and employed in a dual channel WDM packet switching system. In depth performance evaluations of this labelling scheme and packet switching system show the detrimental impact that wavelength drift can have on such systems

Journal of Telecommunications and Information Technology, 2009, nr 1

kwartalni

Algoritmos para el aprovisionamiento en redes ópticas elásticas

Tesis (DCI)--FCEFN-UNC, 2021Las redes ópticas se han convertido en las últimas décadas en una infraestructura clave para el desarrollo de las sociedades modernas cuya demanda de tráfico siempre aumenta. Esta tendencia, que se ha mantenido por los últimos 20 años con incrementos del 30% anual, no parece remitir y en particular se espera en los próximo años aumentos en la demanda de tráfico debido principalmente a los servicios de video bajo demanda de alta calidad, el despliegue de las tecnologías 5G y del internet de las cosas. La redes ópticas han atravesado una serie de evoluciones para poder cubrir estos requerimientos, en este contexto es que aparecen las redes elásticas ópticas como el candidato más aceptado para la próxima generación de redes de transporte. Estas redes basan su funcionamiento en una grilla flexible compuesta por slots de espectro, en el uso de transpondedores de ancho de banda variable y conmutadores ópticos de ancho de banda variable. Una demanda puede transportarse utilizando un número arbitrario de slots permitiendo así mejorar la eficiencia espectral y la flexibilidad de las asignaciones. Los transpondedores de ancho de banda variable admiten una gran configurabilidad permitiendo ajustar el ancho de banda utilizado a los requerimientos de la demanda y la distancia de transmisión así como también reconfigurarse para ajustarse a los cambios de estos requerimientos. Los conmutadores de ancho de banda variable permiten construir nodos que admiten subir y bajar señales en cualquier porción del espectro así como dejar pasar las señales pasantes en cualquier sección del espectro con anchos de banda arbitrarios de forma totalmente óptica. El uso de la grilla flexible introduce también una relación de compromiso entre el uso de regeneración y el uso de espectro, ya que al incluir regeneración se acortan las distancias de transmisión y se mejora la eficiencia espectral. El aprovisionamiento en este tipo de redes consiste en encontrar una ruta y una asignación de recursos para una nueva demanda de tráfico representada por un nodo origen, un nodo destino y una tasa de transferencia demandada. Se espera que las demandas se presenten cada vez con más dinamismo. En este contexto el desafío del aprovisionamiento tiene dos objetivos complementarios, por un lado hacer un uso óptimo de los recursos para maximizar la cantidad de demandas servidas en cada momento y por otro lado la necesidad de hacerlo en tiempos reducidos para poder responder eficientemente a la dinámica de las redes. Las redes modernas dependen de algoritmos para enfrentar este problema. El problema del aprovisionamiento se divide en dos etapas, la de ruteo y la de asignación de recursos. La etapa de ruteo está dominada por la necesidad de garantizar la disponibilidad del servicio mientras que la asignación de recursos está dominada por la necesidad de hacer un uso racional de los recursos. En esta tesis realizamos aportes en ambas etapas del proceso de aprovisionamiento.En primer lugar contribuimos al estudio de el problema del ruteo diverso. Haciendo foco en la búsqueda de caminos parcialmente disjuntos que garanticen un cierto nivel de disponibilidad. Los caminos parcialmente disjuntos tienen el potencial de proveer soluciones de costo mínimo para un requerimiento determinado de disponibilidad. En este contexto aportamos un enfoque nuevo para el cálculo de la disponibilidad de un servicio basado en la enumeración de escenarios de falla relevantes. Mostramos que para redes de alta disponibilidad es posible aproximar la disponibilidad de un servicio en base a la probabilidad de falla de cierto conjunto de escenarios y que es posible acotar el error. Luego proponemos una algoritmo para encontrar un par de rutas parcialmente disjuntas que garanticen cierto grado de disponibilidad a un costo mínimo basado en esta estrategia. Comparamos su desempeño con un enfoque clásico de factorización y mostramos que es posible obtener buenos resultados reduciendo notablemente el tiempo de cómputo. En cuanto a la etapa de asignación de recursos, estudiamos el problema de la asignación de regeneradores, formato de modulación y espectro haciendo énfasis en la asignación de regeneración y modulación. Los esquemas clásicos transparentes y opacos así como los algoritmos más avanzados existentes en la bibliografía se concentran en minimizar el uso de alguno de los recursos, ya sea espectro o transpondedores. En este sentido decimos que son agnósticos con respecto a los recursos disponibles. Se espera que las redes elásticas soporten tráficos muy dinámicos con arribos y liberaciones cada vez más frecuentes. Cuando una demanda libera recursos, estos pueden ser aprovechados por demandas futuras. En este contexto, en lugar de pensar el problema como un problema de minimización de costo proponemos pensarlo como un problema de asignación de recursos en dos dimensiones. Proponemos dos estrategias que hacen uso de este enfoque que llamamos conscientes de los recursos disponibles. Comparamos el desempeño de estas estrategias mediante simulaciones sobre tres topologías típicas de redes ópticas y mostramos que es posible con un enfoque consciente de los recursos disponibles minimizar la tasa de bloqueo independientemente del estado de la red y de las características de las demandas. Finalmente aportamos un estudio sobre el impacto de las nuevas arquitecturas de transpondedores segmentables sobre el proceso de aprovisionamiento. Mostramos por simulación que estas arquitecturas no presentan ventajas desde el punto de vista de la probabilidad de bloqueo cuando se asumen conexiones transparentes. En cambio cuando se asume el uso de regeneración, la arquitectura segmentable permite compartir transpondedores. Esto implica que los regeneradores también se pueden compartir y por lo tanto la regeneración puede ser utilizada para mejorar la eficiencia espectral sin incurrir en un costo mayor. Mostramos que en redes elásticas equipadas con transpondedores segmentables utilizar conexiones translucidas permite disminuir la probabilidad de bloqueo incluso sin aumentar la cantidad de transpondedores desplegados. A lo largo de esta tesis realizamos aportes en el proceso de aprovisionamiento en redes elásticas ópticas teniendo en cuenta sus principales desafíos. Estos son, hacer un uso racional de los recursos para maximizar la carga transportada y por otro lado mantener los tiempos de cómputo asociados al aprovisionamiento bajos.Fil: González Montoro, Juan Nehuen. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.

Large space structures and systems in the space station era: A bibliography with indexes (supplement 04)

Bibliographies and abstracts are listed for 1211 reports, articles, and other documents introduced into the NASA scientific and technical information system between 1 Jul. and 30 Dec. 1991. Its purpose is to provide helpful information to the researcher, manager, and designer in technology development and mission design according to system, interactive analysis and design, structural concepts and control systems, electronics, advanced materials, assembly concepts, propulsion, and solar power satellite systems

Abstracts on Radio Direction Finding (1899 - 1995)

The files on this record represent the various databases that originally composed the CD-ROM issue of "Abstracts on Radio Direction Finding" database, which is now part of the Dudley Knox Library's Abstracts and Selected Full Text Documents on Radio Direction Finding (1899 - 1995) Collection. (See Calhoun record https://calhoun.nps.edu/handle/10945/57364 for further information on this collection and the bibliography). Due to issues of technological obsolescence preventing current and future audiences from accessing the bibliography, DKL exported and converted into the three files on this record the various databases contained in the CD-ROM. The contents of these files are: 1) RDFA_CompleteBibliography_xls.zip [RDFA_CompleteBibliography.xls: Metadata for the complete bibliography, in Excel 97-2003 Workbook format; RDFA_Glossary.xls: Glossary of terms, in Excel 97-2003 Workbookformat; RDFA_Biographies.xls: Biographies of leading figures, in Excel 97-2003 Workbook format]; 2) RDFA_CompleteBibliography_csv.zip [RDFA_CompleteBibliography.TXT: Metadata for the complete bibliography, in CSV format; RDFA_Glossary.TXT: Glossary of terms, in CSV format; RDFA_Biographies.TXT: Biographies of leading figures, in CSV format]; 3) RDFA_CompleteBibliography.pdf: A human readable display of the bibliographic data, as a means of double-checking any possible deviations due to conversion

Bibliography of Lewis Research Center technical publications announced in 1988

This bibliography contains abstracts of the technical reports that resulted from the scientific and engineering work performed and managed by the Lewis Research Center in 1988. Subject, author, and corporate source indexes are also included. All the publications were announced in the 1988 issues of STAR (Scientific and Technical Aerospace Reports) and/or IAA (International Aerospace Abstracts). Included are research reports, journal articles, conference presentations, patents and patent applications, and theses