Le routage optique

Introduction

La technique de transport optique est devenue la clé importante du réseau de transport de données

Par convention, la transmission de données dans le réseau optique doit satisfaire deux conditions: la continuité de la longueur d’onde sur une

connexion l’unité de la longueur d’onde transmise dans une

fibre optique

Multiplexage optique

Multiplexage temporel (TDM)

Multiplexage en longueur d’onde (WDM)

Comparaison TDM - WDM

Débit global

Flexibilité

WDM est la technique de multiplexage la plus efficace

Commutateurs optiques :répartiteur

Commutateurs optiques :multiplexeur à insertion/extraction

Commutateurs optiques :brasseur

Multiplexage en longueur d’onde

Problème : Deux canaux optiques de même longueur

d’onde ne peuvent emprunter une même fibre !!!

Solutions : Utiliser plusieurs fibres entre deux nœuds Equiper les nœuds de convertisseurs en

longueurs d’onde (conversion éparse ou partielle)

Convertisseurs optiques :Conversion opto-électronique

Consomme beaucoup Affecte la transparence Flexible

Convertisseurs optiques :Conversion tout optique

Transparence totale du signal

Débit plus important

Brasseur convertisseur

Problème du routage optique« Etant donnés un réseau, une instance de requêtes de

communication, et un ensemble de ressources (fibre, longueurs d’onde, convertisseurs), trouver un chemin optique pour chaque requête tel que deux chemins ne peuvent pas utiliser la même longueur d’onde sur la même fibre. »

Exemple : réseau à 1 fibre, 6 couleurs et 1 conversion par sommet

Graphe de longueurs d’onde

Graphe des longueurs d’ondes :

Ne reflète pas les contraintes de commutations entre deux longueurs d’ondes

Coût des contraintes de commutation de longueur d’onde

Commutation au niveau du nœud Coût d’initialisation (add cost) : a(h) Coût de terminaison (drop cost) : b(h) Coût de base (base cost) : c(h)

Graphe auxiliaire

Ajout d’une source et d’une destination virtuelle

Les graphes : résumons

Le problème du routage optique sur le graphe du réseau est équivalent au problème du chemin le plus court sur le graphe auxiliaire

Problème : le graphe des longueurs d’ondes peut être énorme

Particulièrement vrai pour les réseaux riche en : Topologie Conversion de longueur d’onde

Exemple :

Liens Noeuds

Graphe du réseau 56 17

Graphe auxiliaire avec w canaux par fibre

80w² + 36w 56w

Exemple avec w=80 514880 4480

Graphe de canaux primaires

On regroupe les canaux d’une même fibre

Les nœuds représentent des ensembles de canaux plutôt que des canaux individuels

Graphe de canaux primaires

Network graphe Primary channel graphe

Gain en complexité

Liens Noeuds

Graphe du réseau 56 17

Graphe auxiliaire avec w canaux par fibre

80w² + 36w 56w

Exemple avec w=80 514880 4480

Graphe de canaux primaires 116 56

Utilisation

Idée de base : trouver les chemins sur le graphe de canaux primaires puis résoudre les canaux de longueur d’onde

Deux algorithmes : Expand in isolation (EXIS) Expand in place (EXIP)

Expand in isolation (EXIS)

Entrée : Graphe de canaux primaires Gp

Sortie : un chemin optique, ou ECHEC si aucun ne peut être trouvé

1. k=1

2. Calculer le kiéme chemin le plus court pk sur Gp

3. Retourner ECHEC si pk ne peut être trouvé

4. Trouver un assignement de canaux de coût minimal su pk

5. Retourner pk et les canaux assignés si l’assignement de canaux a réussi

6. Sinon, k=k+1 et retourner à l’étape 2

EXIS : Application

L’algorithme EXIS réussi si et seulement si il existe un chemin optique qui n’inclue pas plus d’un canal de longueur d’onde de chaque regroupement de canaux

Expand in place (EXIP)

Entrée : Graphe de canaux primaires Gp

Sortie : un chemin optique, ou ECHEC si aucun ne peut être trouvé

1. Calculer le chemin le plus court p sur Gp

2. Retourner ECHEC si p ne peut être trouvé

3. Retourner p si chaque nœud représente un canal simple

4. Etendre les canaux non résolus le long de p et retourner à l’étape 1

EXIP : Application

L’algorithme EXIP réussi si et seulement si il existe un chemin optique

Plus dur à implémenter, mais trouvera le chemin s’il existe

Conclusion

Les réseaux migrent vers le tout optique WDM permet une exploitation optimale de la

bande passant d’un tel support Le matériel et les modèles existant

permettent déjà un routage efficace des signaux

Le coût prohibitif de la mise en œuvre de cette solution freine son développement