Executive Secretary
21st International Symposium on Electrical Engineering
SIE 2025
Abstract
The exponential growth of Internet traffic is pushing optical transport networks toward a capacity crisis, as individual optical fibers approach their physical transmission limits. To address this challenge, expanding the operational bandwidth beyond the conventional C-band to include the L, S, and E bands has emerged as a promising approach. This paradigm shift, together with the spectrum flexibility of Elastic Optical Networks (EONs), gives rise to Multiband Elastic Optical Networks (MB-EONs), which are increasingly regarded as a cost-effective and scalable solution to meet future data demands.
In this work, we focus on one of the critical aspects of MB-EONs: efficient bandwidth allocation. We survey existing strategies proposed in the literature and introduce new approaches based on heuristic algorithms and AI-driven techniques. Our analysis reveals that strategies prioritizing spectral band availability significantly improve network performance. In addition, we explore agent-based solutions, which show potential but require further development to outperform traditional heuristics.
MB-EONs offer several advantages. By leveraging multiple spectral bands, they substantially increase capacity without the need for additional fiber deployment. This makes them an attractive alternative to more costly solutions such as multi-core fibers. Furthermore, their ability to flexibly allocate spectrum resources—by adaptively grouping fine-grained frequency slots—leads to improved spectral efficiency and better alignment with heterogeneous traffic demands. Overall, MB-EONs represent a key enabler for the evolution of optical transport networks.
Resumen
El crecimiento exponencial del tráfico de Internet está llevando a las redes ópticas de transporte a una crisis de capacidad, ya que las fibras ópticas individuales se acercan a sus límites físicos de transmisión. Para enfrentar este desafío, la expansión del ancho de banda operativo más allá de la banda C convencional —incluyendo las bandas L, S y E— ha surgido como una solución prometedora. Este cambio, junto con la flexibilidad espectral de las Redes Ópticas Elásticas (EON), da lugar a las Redes Ópticas Elásticas Multibanda (MB-EON), consideradas una alternativa escalable y rentable para satisfacer la creciente demanda de datos.
En este trabajo, nos centramos en uno de los aspectos clave de las MB-EON: la asignación eficiente del ancho de banda. Se revisan estrategias existentes en la literatura y se proponen nuevos enfoques basados en algoritmos heurísticos y técnicas impulsadas por inteligencia artificial. El análisis demuestra que las estrategias que priorizan la disponibilidad espectral entre bandas mejoran significativamente el rendimiento de la red. También se exploran soluciones basadas en agentes, que muestran potencial, aunque aún requieren desarrollo adicional para superar a los métodos heurísticos.
Las MB-EON ofrecen varias ventajas destacadas. Al utilizar múltiples bandas espectrales, aumentan significativamente la capacidad sin necesidad de desplegar nuevas fibras, lo que las convierte en una solución más económica frente a alternativas como las fibras multicore. Además, su capacidad para asignar recursos espectrales de forma flexible —agrupando dinámicamente ranuras de frecuencia finas— permite una mayor eficiencia espectral y una mejor adaptación a demandas de tráfico heterogéneas. En conjunto, las MB-EON representan un habilitador clave para la evolución de las redes ópticas de transporte.
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Patricia Morales Calvo
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