Modélisation et optimisation des réseaux optiques à plusieurs niveaux de granularité

Multi-Granular WDM Optical Network Modeling and Optimization

• Auteur / Autrice : Paul Ghobril
• Direction : Samir Tohmé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés libres

Wdm

Réseaux optiques

Granularité

Brasseurs hiérarc.

Ingénierie du trafic

Modèle graphique

Réarrangement

Allocation des long.

Résumé

La migration d'un réseau optique en anneaux interconnectés vers un réseau arbitrairement maillé et d'un trafic statique vers un trafic dynamique nécessite l’introduction de plusieurs niveaux de granularité pour s’adapter à cette diversité spatiale et temporelle et réduire ainsi la complexité et la taille des brasseurs optiques. Dans cette thèse, On propose un nouveau modèle graphique adapté au réseau optique à plusieurs niveaux de granularité. Étant modulable, ce modèle pourra servir au développement d’un outil d’aide à la conception de ce type de réseaux. On propose un nouveau modèle combinatoire du brasseur hiérarchique permettant de comparer différentes réalisations matérielles. On propose le nouveau concept de modifier les canaux de longueurs d’onde sans modifier l’allocation logique des longueurs d’onde et par suite, permettre un réarrangement avec un minimum d’interruptions afin d’optimiser le brassage à plusieurs granularités. On montre l’importance de la gestion des granularités et on propose une nouvelle méthode de contrôler l’allocation des multiplexeurs/démultiplexeurs dans le contexte du trafic dynamique. L’ensemble des propositions est renforcé par des analyses et simulations et plusieurs domaines à aborder en perspective sont présentés en conclusion

The migration from ring to arbitrary mesh topologies and from static to dynamic traffic in optical networks gives rise to increased complexity. To reduce the size and complexity of OXCs, the optical granularity or optical grooming is introduced. This grooming concept is extended to create hierarchical levels of grooming in the optical as well as in the electronic domain. This way we can create what is called multi-granular optical network characterized by different scales of differentiation in the switching operations. This multi-granular optical network creates a compromise between hardware and operational complexity. New optimization and network dimensioning problems arise to control and design the multi-granular or hierarchical optical cross-connects (MG-OXC or HXC). In this thesis, we model first the multi-granular network using a novel Multi-Granularity Graph Model (MGGM). We then propose an MG-OXC (or HXC) analytical model to analyze the intrinsic operational complexity of an MG-OXC before studying its behavior in an optical network. We then propose a wavelength rearrangement to optimize, when it is possible, the state of a multi-granular optical network with a minimum of information to broadcast all along the network. Finally, we consider the dynamic traffic context where the problem is to know when to proceed with demultiplexing/multiplexing to use finer and finer granularities at each node for a given demand