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http://hdl.handle.net/10071/30593
Autoria: | Ramos, João Frederico de Almeida Raposo do Ó |
Orientação: | Cancela, Luís Gonçalo Lecoq Vences e Costa Rebola, João Lopes |
Data: | 15-Dez-2023 |
Título próprio: | ROADM architectures for multi-band optical networks |
Referência bibliográfica: | Ramos, J. F. de A. R. do Ó. (2023). ROADM architectures for multi-band optical networks [Dissertação de mestrado, Iscte - Instituto Universitário de Lisboa]. Repositório Iscte. http://hdl.handle.net/10071/30593 |
Palavras-chave: | Rede ótica -- Optical network Multi-band Multiplexador add-drop óptico reconfigurável Reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM) All-optical wavelength converter Cost-per-bit Physical layer impairments Multibanda Conversor de comprimento de onda ótico Custo-por-bit Limitações da camada física |
Resumo: | Nowadays with the exponential increase of 5G mobile, datacenter communications
and low-latency services, there is a huge demand for more data capacity and flexibility
in optical networks. The multi-band (MB) is a mid-term solution to increase capacity
and surpass the C-band transmission limitations. This dissertation analyzes the impact
of several node architectures on the design of C+L+S MB networks.
Three MB node architectures - baseline, common-band and compact - are studied
in terms of cost-per-bit and induced-physical layer impairments (PLIs). We develop a
routing, modulation format and spectrum assignment (RMSA) network planning tool,
based on a Monte-Carlo simulation, that incorporates the impact of the node architecture
and PLIs. This RMSA tool calculates the total network capacity and cost-per-bit of a
given network topology, for the different MB node architectures.
The common-band architecture presents the lowest cost-per-bit compared to the remaining
MB architectures when the PLIs are neglected, since only lower cost C-band
components are used. In a network scenario, with the PLIs impact, the common-band
architecture leads to the lowest total network capacity and highest cost-per-bit due to
additional noise from all-optical wavelength converters. The common-band cost-per-bit is
almost twice the compact and baseline cost-per-bit due to the PLIs-induced degradation. Atualmente com o aumento exponencial das comunicações 5G, das comunicações entre datacenters e dos serviços de baixa latência, o aumento da capacidade e da flexibilidade das atuais redes óticas é uma prioridade para os atuais fornecedores de serviços e conteúdos. A transmissão multibanda (MB) é vista como uma solução a curto e médio prazo para aumentar a capacidade e ultrapassar as limitações de transmissão na banda C. Esta dissertação analisa o impacto de várias arquiteturas de nós no projeto de redes MB C+L+S. Três arquiteturas MB - baseline, common-band e compact - são estudadas em termos do custo-por-bit e das limitações introduzidas pela camada física (PLIs). Desenvolveu-se uma ferramenta de planeamento de redes que resolve o problema do encaminhamento, da atribuição do formato de modulação e do espectro (RMSA), e que incorpora o impacto da arquitetura dos nós e dos PLIs. Esta ferramenta RMSA calcula a capacidade total da rede e o custo-por-bit de uma determinada topologia de rede, para as diferentes arquitecturas MB. A arquitetura common-band apresenta o menor custo-por-bit comparativamente às restantes arquiteturas MB, quando os PLIs são desprezados, uma vez que apenas são utilizados componentes da banda C de menor custo. Num cenário de rede, com o efeito dos PLIs, a arquitetura common-band conduz à menor capacidade total de rede e ao maior custo-por-bit, devido ao elevado ruído adicional dos conversores de comprimento de onda óticos. O custo-por-bit da arquitetura common-band é quase o dobro do custo-por-bit das arquiteturas baseline e da compact, devido à degradação induzida pelos PLIs. |
Designação do Departamento: | Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação |
Designação do grau: | Mestrado em Engenharia de Telecomunicações e Informática |
Arbitragem científica: | yes |
Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | T&D-DM - Dissertações de mestrado |
Ficheiros deste registo:
Ficheiro | Descrição | Tamanho | Formato | |
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master_joao_o_ramos.pdf | 13,28 MB | Adobe PDF | Ver/Abrir |
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