le routage optique. introduction la technique de transport optique est devenue la clé importante du...
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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