RIGOLETTO (EngIneeRInG photOnic devices and systems towards a green opticaL nETwork infrasTructure fOr 6G) ha come obiettivo la progettazione, la prototipazione e la dimostrazione di una rete di trasporto ottico end-to-end con un focus innovativo sui segmenti di rete ottica che supporteranno la futura infrastruttura 6G, in particolare:

  • a livello di dispositivi, nuove tecnologie/materiali abilitanti per i circuiti integrati fotonici, finalizzati alla progettazione e alla fabbricazione di dispositivi integrati a bassa energia per la trasmissione e la commutazione;
  • a livello di piano dati, sistemi di trasmissione basati sulla multiplazione a divisione spaziale e protetti dalla distribuzione di chiavi quantistiche, compresa la perfetta integrazione con l’accesso Light Fidelity (LiFi);
  • la validazione del livello fisico dell’infrastruttura di comunicazione ottica attraverso la creazione di un gemello digitale che rappresenta la rete ottica disaggregata grazie a un’accurata modellazione degli impairment;
  • un controllo SDN senza soluzione di continuità che si basa sull’astrazione del livello ottico e sulla raccolta pervasiva di dati telemetrici per alimentare gli algoritmi AI/ML che porteranno a una rete ottica zero-touch sostenibile;

I risultati delle attività di ricerca e sviluppo saranno mostrati nella validazione finale dei prototipi e nelle dimostrazioni sul campo, coinvolgendo sia i fornitori che gli operatori.

RIGOLETTO fa parte dello Spoke: 1 – Pervasive and Photonic Network Technologies and Infrastructures

PI di progetto: Piero Castoldi

RIGOLETTO è focalizzata nello sviluppo di un'infrastruttura di trasporto ottico a prova di futuro, utilizzando:

Circuiti integrati fotonici (PIC), che consolidano numerosi componenti discreti in un unico circuito integrato fotonico, sostituendo l'elaborazione elettronica convenzionale in numerose applicazioni e riducendo il consumo energetico;

utilizzo di bande di frequenza multiple (MB) per trasmettere dati su una singola fibra ottica, consentendo velocità di trasmissione dati più elevate e una maggiore capacità e space division multiplexing (SDM), che trasmette più flussi di dati contemporaneamente, invece di utilizzare canali separati all'interno della stessa banda di frequenza;

Light Fidelity (Li-Fi), che utilizza la luce visibile per la comunicazione wireless ad alta velocità, e Quantum Key Distribution (QKD), che consente comunicazioni sicure.

Il piano di controllo è stato perfezionato per migliorare i modelli di compromissione della rete e i gemelli digitali che consentono una fornitura di servizi agile, l'accelerazione della rete e la resilienza della rete intelligente abilitata dall'intelligenza artificiale.
  • È stato progettato un piano dati innovativo per un'infrastruttura di trasporto a prova di futuro. Lo studio del piano dati ha affrontato l'uso di circuiti integrati fotonici (PIC), tecniche di multibanda (MB) e sapce division multiplexing (SDM). L'infrastruttura incorpora la tecnologia Light Fidelity (Li-Fi) e la QKD (Quantum Key Distribution) è fondamentale per puntare alla flessibilità e alla sicurezza.
  • L'architettura del piano di controllo è definita ad alto livello con l'obiettivo di identificare i componenti principali e le loro interazioni per il controllo di ogni segmento di rete. L'orchestratore fornirà l'interfaccia verso gli utenti della rete fornendo un insieme di servizi da stabilire nella rete.
  • Le tecnologie sviluppate o potenziate da RIGOLETTO hanno portato a miglioramenti nell'efficienza energetica e nella sicurezza, oltre che in altri parametri di performance. Un'ampia gamma di settori, tra cui Smart Manufacturing, Energy and Utilities, Transportation, Health Care, Media and Entertainment, Smart Cities e Government areas, può trarre vantaggio dall'innovativa infrastruttura 6g.

Papers:

These are a sample of the most significant publications, although many more would be worth of mention. 

G. S. Sticca, M. Ibrahimi, N. Di Cicco, F. Musumeci and M. Tornatore, "Hollow-Core-Fiber Placement in Latency-Constrained Metro Networks with edgeDCs," 2024 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), San Diego, CA, USA, March 2024 https://ieeexplore.ieee.org/document/10527034 

S. Civelli, E. Forestieri and M. Secondini, "Sequence-Selection-Based Constellation Shaping for Nonlinear Channels," in Journal of Lightwave Technology, vol. 42, no. 3, pp. 1031-1043, 1 Feb.1, 2024, doi: 10.1109/JLT.2023.3332487. [Collaborative paper: SSSA, CNR] 

A. Montanaro, C. Porzi, F. Ahmad, M. Chiesa, A. D’Errico, A. Bigongiari, A. Serrano Rodrigo, F. Camponeschi, M. Romagnoli, A. Bogoni, A. Malacarne, "93 GHz Wireless Transmission based on a Fully Packaged mm-Wave Band Optical Clock Generator," 2023 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP), Nanjing, China, 15-18 October 2023 doi: 10.1109/MWP58203.2023.10416604. [Collaborative paper: SSSA, CNIT, Ericsson] 
Ci sono due importanti partner industriali nel progetto RIGOLETTO:
il fornitore Ericsson e l'operatore di rete OpenFiber. Entrambi sono molto rilevanti nel progetto ed entrambi hanno contribuito con casi di studio significativi e guida della ricerca dal punto di vista dell'industria.

Ericsson ha contribuito attivamente agli aspetti architetturali delle future architetture di trasporto ottico, poiché coprono le tecnologie di tutti i segmenti di rete. Con RIGOLETTO sono attualmente particolarmente attivi nel campo della fotonica a microonde, cioè della fotonica a microonde. la ricerca riguarda l'uso dell'ottica nei PIC per generare pettini di portanti, il supporto alla formazione del fascio e allo sfasamento del segnale e la generazione di portanti ad alta frequenza.

OpenFiber è particolarmente attiva nelle attività relative all'architettura dei trasporti. Dall'architettura forniscono informazioni utili per l'uso delle fibre spente e delle architetture per i segmenti di accesso basati su fibra. Ulteriore contributo sulle attività appena avviate, ovvero le principali tecnologie abilitanti per la comunicazione e il rilevamento congiunti.
Partner di programma: Partner bandi a cascata:
  1. Publications
    • Expected: at least 100 publications on 36 months
    • Accomplished: 79 (8 journal publications + 19 conference publications + 1 master thesis)
    • Readiness: 203%

  2. Joint Publications
    • Expected: >=30% joint publications on 36 months
    • Accomplished: 19 joint publications over 79
    • Readiness: 163%

  3. Talks/Communication events
    • Expected: 30 talks or event chairing/organizing within RIGOLETTO activities on 36 months
    • Accomplished: > 10 (among dissemination events and conference presentations)
    • Readiness: >86%

  4. Demo/PoC
    • Expected: 5 PoCs expected by the end of the project
    • Accomplished: 0
    • Readiness: 0% (work according to plan)

  5. Project Meetings
    • Expected: > 36 meetings
    • Accomplished: 14 meetings
    • Readiness:100%

  6. Patents/Innovations
    • Expected: 10 items over 36 months
    • Accomplished: 3 items submitted to mission 7
    • Readiness: 77%

  7. Open source contributions
    • Expected: 10 items over 36 months
    • Accomplished: 6 items submitted to mission 7
    • Readiness: 154%

  8. Standardization contributions
    • Expected: 10 items over 36 months
    • Accomplished: 3 items submitted to mission 7
    • Readiness: 77%
MS0.1 Internal communication tools (M03)
MS0.2 Definition of the scientific content of the cascade calls (M03)
MS1.1 RIGOLETTO architecture (M12)
MS2.1 - Definition of photonic integrated devices for RIGOLETTO (M12)
MS3.1 - Data plane technologies for RIGOLETTO network (M12)

• Expected: 5
• Accomplished: 5
• Readiness: 100%

Ricercatori coinvolti: Nel corso dei 3 anni di durata del progetto il seguente personale è assegnato a S4 RIGOLETTO

    • Circa 320 persone a tempo indeterminato
    • Circa 530 ricercatori assunti
    • Circa 480 dottorandi reclutati

Proposte di collaborazione:
Il Progetto RIGOLETTO è aperto a collaborazioni sui seguenti temi:

  • Architetture di rete ottiche “verdi”
  • Nuovi materiali e nuovi circuiti integrati fotonici per la comunicazione dati
  • Modellazione del livello fisico e scalabilità della capacità nei sistemi di comunicazione ottici
  • Piano di controllo delle reti ottiche basato su SDN

È possibile avanzare proposte di collaborazione sul progetto contattando il PI di progetto. 

RIGOLETTO News: