L'attività di ricerca svolta da Walter Cerroni si focalizza su
alcuni aspetti di progetto e ottimizzazione delle risorse in reti
di prossima generazione, in particolare nel caso di reti a
commutazione ottica. Le principali tematiche oggetto di studio
sono:
- la valutazione degli effetti sul throughput di tecniche di
commutazione a pacchetto o a burst;
- la valutazione dei parametri-chiave per la progettazione e
ottimizzazione dei meccanismi di risoluzione delle contese nel
dominio del tempo, della lunghezza d'onda e dello spazio;
- l'ottimizzazione delle funzioni di elaborazione delle
intestazioni e configurazione dei dispositivi interni ai nodi di
commutazione;
- lo sviluppo di tecniche di instradamento dinamico che tengano
conto della disponibilità di risorse all'interno dei nodi;
- l'utilizzo di protocolli di sessione per una gestione
efficiente di risorse di rete e di elaborazione;
- la progettazione di un'architettura di rete programmabile in
cui coesistono diverse tecniche di commutazione (a circuito, a
pacchetto, a burst) che sfruttano un'infrastruttura fisica comune
con il conseguente problema di ottimizzazione dell'uso condiviso
delle risorse.
Le attività descritte in precedenza rappresentano il contributo
apportato a progetti di ricerca sia in ambito nazionale che
internazionale, tra i quali:
- PRIN "OSATE – Optics in Switching Architectures: Theory and
Experimentation", finanziato dal MUR nel biennio 2006-2007;
- Rete di Eccellenza "e-Photon/ONe – Optical Networks: Towards
Bandwidth Manageability and Cost Efficiency", finanziata dall'U.E.
nel VI Programma Quadro per i bienni 2004-2005 e 2006-2007;
- Rete di Eccellenza "BONE – Building the Future Optical Network
in Europe", finanziata dall'U.E. nel VII Programma Quadro per il
triennio 2008-2010.
Walter Cerroni è stato membro del Comitato Tecnico di Programma
nell'ambito di numerose conferenze internazionali (tra le più
recenti: IEEE ICC 2011, ONDM 2011, NETWORKS 2010, OPTICS 2010,
BROADNETS 2008). Inoltre, ha svolto attività di revisore per le
riviste
- IEEE Communications Magazine
- IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology
- IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking
- IEEE Journal on Selected Areas in Communications
- IEEE Photonics Technology Letters
- IEEE Transactions on Communications
- IEEE Transactions on Information Forensics and Security
- IET Communications
- Elsevier Optical Switching and Networking
- Elsevier Computer Networks
ATTIVITÀ DI RICERCA SVOLTA IN ITALIA
L'attività di ricerca svolta da Walter Cerroni si inserisce
principalmente nell'ambito dello studio di prestazioni delle reti
di telecomunicazioni di prossima generazione, in particolare di
quelle a commutazione ottica.
Uno dei fenomeni più importanti avvenuti nell'ultimo decennio è
stata la diffusione su scala globale di servizi e tecnologie per la
comunicazione e l'informazione, che ha portato ad una crescita
esponenziale della domanda da parte degli utenti in termini di
connettività e capacità. L'enorme diffusione della rete Internet e
lo sviluppo di tecniche di accesso a banda larga hanno reso
insufficienti le infrastrutture di telecomunicazione già usate nel
passato e gli operatori si sono trovati di fronte all'esigenza di
dover potenziare le proprie reti dotandosi di tecnologie di
trasporto su fibra ottica, con trasmissione ad altissima capacità
che sfrutta la multiplazione di lunghezza d'onda (WDM).
In uno scenario di rete di prossima generazione, in cui gli
attuali servizi interattivi e multimediali (voce, dati, video,
ecc.) e le più avanzate applicazioni di rete (grid computing,
storage area networks, ecc.) evolveranno ulteriormente e porteranno
la richiesta di capacità a superare l'ordine del terabit al
secondo, i nodi di rete realizzati in tecnologia elettronica
potrebbero diventare il collo di bottiglia dell'infrastruttura di
comunicazione, sia a causa dei loro limiti intrinseci in termini di
larghezza di banda, sia per l'elevato consumo di potenza necessario
a realizzare funzioni di commutazione veloce. Per questo motivo uno
dei temi di ricerca più importanti recentemente affrontati dalla
comunità scientifica internazionale nell'ambito delle reti di
telecomunicazioni riguarda lo studio ed il progetto di nodi di
interconnessione che sfruttano i vantaggi della tecnologia ottica
anche nelle operazioni di commutazione.
In quest'ambito, l'attività di ricerca svolta da Walter Cerroni
si focalizza sullo studio delle prestazioni di nodi a commutazione
ottica che utilizzano un modo di trasferimento a pacchetto o a
burst, In particolare, una delle tematiche oggetto di studio è
rappresentata dalla valutazione degli effetti sul throughput della
presenza di linee di ritardo in fibra ottica all'interno dei nodi
di commutazione, utilizzate per realizzare nel dominio dell'ottica
le funzioni di memorizzazione ed inoltro (store and forward)
tipiche delle reti a commutazione di pacchetto. In questo contesto
sono state affrontate problematiche quali:
- l'impatto della molteplicità di lunghezza d'onda sulla corretta
sequenza di trasmissione dei pacchetti e la conseguente adozione di
strategie per il mantenimento della stessa;
- l'efficacia di soluzioni nel dominio del tempo e della
lunghezza d'onda per la differenziazione della qualità di servizio
in termini di prestazioni;
- l'ottimizzazione delle funzioni di elaborazione delle
intestazioni e configurazione dei dispositivi interni ai nodi di
commutazione;
- la valutazione dei parametri-chiave per la progettazione dei
meccanismi di risoluzione delle contese nel dominio del tempo,
della lunghezza d'onda e dello spazio.
Altre attività hanno riguardato lo studio di alcune delle
problematiche che occorre affrontare nel progetto di una rete che
utilizzi nodi a commutazione ottica di pacchetto o di burst, tra
cui
- l'utilizzo di tecniche di instradamento dinamico che tengano
conto della disponibilità di risorse all'interno dei nodi;
- gli effetti delle tecniche di risoluzione delle contese sulle
prestazioni dei protocolli a livello di trasporto, come il
TCP.
Più di recente è stato affrontato il problema dell'utilizzo di
protocolli di sessione come il SIP per implementare la segnalazione
necessaria ad una gestione efficiente di risorse di rete e di
elaborazione in reti ottiche a burst a supporto di applicazioni di
“grid computing”.
ATTIVITÀ DI RICERCA SVOLTA ALL'ESTERO
Da gennaio a maggio 2008 Walter Cerroni ha trascorso un periodo di
congedo presso la School of Information Sciences, University of
Pittsburgh, USA, in qualità di Visiting Assistant Professor
nell'ambito del Graduate Program in Telecommunications and
Networking. Durante questo periodo l'attività di ricerca si è
focalizzata, in collaborazione con ricercatori e dottorandi locali,
sulle problematiche delle reti a commutazione ottica ibrida
circuito-pacchetto, con particolare riferimento allo studio di
tecniche di differenziazione delle prestazioni a livello di nodo
tra diverse classi di traffico mediante la configurazione di un
numero di canali primari a commutazione di circuito riservati a
ciascuna classe e di un insieme di canali secondari condivisi,
commutati a pacchetto, che raccolgono il traffico di trabocco dai
canali primari nel caso di sorgenti con elevata burstiness.
CONTRIBUTO A PROGETTI DI RICERCA NAZIONALI ED
INTERNAZIONALI
Le attività descritte in precedenza rappresentano il contributo
apportato a progetti di ricerca sia in ambito nazionale che
internazionale. Nello specifico, occorre citare il progetto PRIN
“OSATE – Optics in Switching Architectures: Theory and
Experimentation”, finanziato dal MUR nel biennio 2006-2007, e
la Rete di Eccellenza“e-Photon/ONe – Optical Networks: Towards
Bandwidth Manageability and Cost Efficiency”, finanziata
dall'U.E. in due fasi nel corso del VI Programma Quadro per i
bienni 2004-2005 e 2006-2007. Attualmente Walter Cerroni
partecipa alla Rete di Eccellenza “BONE – Building the Future
Optical Network in Europe”, finanziata dall'U.E. nel VII
Programma Quadro per il triennio 2008-2010, che consiste in un
consorzio di 49 istituzioni tra università, centri di ricerca e
aziende del settore e che raccoglie le competenze dei maggiori
gruppi di ricerca europei nell'ambito delle reti ottiche. Questa
collaborazione include anche una partecipazione attiva alla fase
preparatoria e di gestione della Rete di Eccellenza stessa.
ATTIVITÀ EDITORIALE E ORGANIZZAZIONE DI CONFERENZE
Walter Cerroni è stato membro del Comitato Tecnico di Programma
per le conferenze internazionali BroadNets (edizioni dal 2005 al
2008) e ChinaCom (edizioni 2006 e 2007). Inoltre, ha svolto
attività di revisore per le riviste
- IEEE Communications Magazine
- IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology
- IEEE Photonics Technology Letters
- IEEE Transactions on Communications
- IET Communications
- Elsevier Optical Switching and Networking
- Elsevier Computer Networks
e per varie conferenze internazionali, tra cui diverse edizioni di
ICC, Globecom, Broadnets, ONDM, HPSR, QoS-IP.
