Letteratura scientifica selezionata sul tema "Routage tout-optique"

Dans cette thèse, nous étudions le routage multicast tout optique (AOMR) dans les réseaux WDM. Notre objectif est de trouver un ensemble de structures de diffusion, par exemple un arbre optique ou une forêt optique, pour distribuer des messages multicast vers toutes les destinations en même temps, soit en tenant compte du délai de bout en bout et du stress des liens soit en minimisant le coût total ou le budget en puissance. En ce qui concerne l'AOMR qui tient compte à la fois du délai et du stress des liens, un algorithme efficace évitant les nœuds de branchement ne pouvant pas dupliquer la lumière dans des arbres optiques est proposé. Cet algorithme améliore le délai de bout en bout sur les arbres optiques et trouve un bon compromis entre le délai, le stress des liens et le coût total. En ce qui concerne l'AOMR qui considère la puissance, un nouveau modèle plus précis et plus réaliste de la perte de puissance est introduit lors de la mise en œuvre d'une session multicast. Il distingue deux types de perte de puissance : la partie ponctionnée par les nœuds optiques intermédiaires pour un éventuel monitorage et la partie ponctionnée par les destinations pour la récupération des messages multicast. Basé sur ce nouveau modèle, nous proposons un calcule des arbres optiques optimisant la puissance de l'émetteur réalisé à partir d'une programmation linéaire mixte en nombres d'entiers (MILP). Pour y parvenir, un ensemble d'équations linéaires est introduit pour remplacer les équations non-linéaires induites par les coupleurs optiques. Pour analyser les algorithmes heuristiques de l'AOMR et évaluer leurs performances, nous proposons une analyse mathématique des résultats. Dans notre analyse, nous établis- sons les bornes de coût des routes et les ratios d'approximation des algorithmes dans les réseaux maillés WDM pondérés et non-pondérés. Pour le routage multicast optique de coût minimal, une nouvelle structure appelée hiérarchie optique est proposée. Il est prouvé que la structure optimale n'est pas toujours un arbre optique, mais une hiérarchie optique. Le calcul de la hiérarchie optique est modélisé sous forme d'une ILP. Ce calcul exact permet d'obtenir la solution optimale pour les petites instances. Dans les réseaux WDM à grande échelle, une heuristique efficace utilisant une stratégie de renouvellement du graphe est proposée. Les résultats de simulation justifient l'emploi de la hiérarchie optique pour l'AOMR dans les réseaux WDM avec une capacité clairsemée de duplication.

Dans cette thèse, nous étudions le routage multicast tout optique (AOMR) dans les réseaux WDM. En ce qui concerne l’AOMR qui tient compte à la fois du délai et du stress des liens, un algorithme efficace évitant les nœuds de branchement ne pouvant pas dupliquer la lumière dans des arbres optiques est proposé. Cet algorithme trouve un bon compromis entre le délai, le coût total et le stress des liens. En ce qui concerne l’AOMR qui considère la puissance, un nouveau modèle plus précis et plus réaliste de la perte de puissance est introduit lors de la mise en œuvre d’une session multicast. Basé sur ce nouveau modèle, nous proposons un calcule des arbres optiques optimisant la puissance de l’émetteur réalisé à partir d’une programmation linéaire mixte en nombres d’entiers (MILP). Pour y parvenir, un ensemble d’équations linéaires est introduit pour remplacer les équations non-linéaires induites par les coupleurs optiques. Pour analyser les algorithmes heuristiques de l’AOMR et évaluer leur performance, nous proposons une analyse mathématique des résultats. Dans notre analyse, nous établissons les limites de coûts des routes et les ratios d’approximation des algorithmes dans les réseaux maillés WDM pondérés et non-pondérés. Pour le routage multicast optique de coût minimal, une nouvelle structure appelée hiérarchie optique est proposée. Il est prouve que la structure optimale n’est pas toujours un arbre optique, mais une hiérarchie optique. Les résultats de simulation justifient l’emploi de la hiérarchie optique pour l’AOMR dans les réseaux WDM avec capacité clairsemée de duplication
In this thesis, we studied the all-optical multicast routing (AOMR) problem in wavelength-routed WDM networks. With respect to the delay and link stress sensitive AOMR, an efficient algorithm based on avoiding multicast incapable branching nodes in light-trees is proposed. This algorithm is shown to be able to find a good tradeoff among the end-to-end delay, the link stress and the total cost. Regarding the power-aware AOMR, a more accurate and realist power loss model is defined for all-optical multicasting. Based on this new model, the power optimal design of light-trees is formulated by a mixed-integer programming (MILP). To achieve so, a set of novel linear equations is introduced to replace the nonlinear ones induced by the light splitters. In order to analyze the AOMR heuristic algorithms and assess their performances, the cost bounds of multicast light-trees and the approximation ratios of heuristic algorithms are derived mathematically in both unweighted and non-equally weighted WDM mesh networks. Concerning the cost optimal AOMR, a new structure called light-hierarchy is proposed. It is proven that the optimal structure is not the light-tree but the proposed light-hierarchy. Simulation results strongly suggest the employment of light-hierarchy for AOMR in WDM networks with sparse splitting

Le développement des télécommunications est de plus en plus rapide ces dernières années, entraînant une évolution constante des réseaux métropolitains. Les services haut débit deviennent indispensables pour satisfaire les besoins croissants des usagers. Les réseaux informatiques existants sont confrontés à un grand défi. Après les réseaux atm à 155 mbps, les réseaux tout optique sont proposés pour offrir la possibilité de haut débit, quelques centaines de giga bits par seconde. Notre projet de recherche sous un contrat de France Télécom CNET(convention ft-cnet avec numéro 95-3114) concerne les réseaux par déflexion qui pourraient offrir une alternative aux solutions ATM existantes. Le principe du réseau par déflexion est de proposer un nouveau routage dynamique pour s'adapter à la variation saisonnière du trafic et résoudre mieux des problèmes de congestions dans le réseau traditionnel. Nos études se sont concentrées sur les aspects suivants : 1) introduction. 2) architecture des réseaux par déflexion. 3) proposition des routages fondée sur la méthode par déflexion. 4) analyses de performance du réseau sans mémoire et avec mémoire et 5) étude du ré assemblage et du délai. Les résultats obtenus permettent d'envisager l'usage de la déflexion dans une classe plus large de réseau et notamment pour des réseaux basés sur l'électronique

La thèse explore l'étude de la propagation et de l'interaction des faisceaux de Bessel non conventionnels dans un cristal photoréfractif (PR), en se penchant sur les technologies clés des communications optiques avancées. Cette thèse se divise en deux parties : la photo-inscription des guides d'ondes et la modulation des modes OAM. Premièrement, notre étude démontre qu'un seul faisceau de Bessel diffractant peut inscrire plusieurs guides d'ondes couplés dans le cristal PR en raison de ses profils en anneaux. En manipulant les paramètres optiques de notre plateforme optique, il est possible d'obtenir un contrôle flexible. Ces configurations permettent la réalisation de fonctions de routage complexe en optique. De plus, l'introduction d'un deuxième faisceau contra- propageant permet d'induire des guides d'ondes dynamiques, démontrant ainsi la possibilité de contrôle dans différents régimes. Deuxièmement, il est démontré que l'OAM d'un faisceau de Bessel polarisé de manière arbitraire peut être continuellement modulé par un champ électrique appliqué au matériau PR pour activer sa non-linéarité. Ensuite, des paramètres optimaux sont confirmés pour une plage de modulation en régime stable. Nous montrons également que l'OAM peut être modulé dans des conditions de non-linéarité très élevées, permettant ainsi d'étendre l'intervalle de modulation. Ces résultats offrent des perspectives prometteuses pour le développement de nouvelles technologies dans les domaines des composants passifs et dynamiques pour les communications tout-optiques ou quantiques
The thesis focuses on the propagation of Bessel beams in a photorefractive crystal, involving technologies used in advanced optical communications, such as the all-optical router, switcher, mode multiplexing and demultiplexing using orbital angular momentum (OAM). The work is in two parts: the photo-inscription of waveguides and the modulation of OAM modes. In the first part, we demonstrate numerically and experimentally that a single diffracting Bessel beam can induce complex waveguides under the PR effect. In addition, by manipulating the parameters of our optical platform, we achieve flexible control of the induced waveguides’ characteristics. By testing these photo-induced waveguides using Gaussian probe beams, we confirm their complex routing functions. Furthermore, by introducing the second counter-propagating beam, we induce dynamic waveguides and demonstrate the control in any regime. In the second part, we demonstrated in simulations and experiments that the OAM of an arbitrarily polarized Bessel beam can be continuously modulated in the PR crystal by the applied electric field. By discussing parameter, we confirm optimal parameters to obtain the broadest modulation range in the steady state. We propose temporal plateaux long enough on which the OAM exceeds its initial value, thus enabling the extension of the OAM modulation range, even in the unstable regime. All the results in this thesis open up promising prospects for developing new technologies in all-optical or quantum communications

La croissance continue du trafic Internet implique une augmentation de la consommation d'énergie en raison des nombreuses conversions optique à électronique(OEO) requises par les routeurs et les commutateurs. L'utilisation de réseaux transparents pourraient freiner cette croissance incontrôlée, mais le maintien des données dans le domaine optique a deux conséquences néfastes: une accumulation du bruit et des non-linéarités de l'amplification qui dégrade fortement les performances au niveau de la couche physique. et la contrainte de continuité de longueur d'onde (WCC) reflétant la conservation de la longueur d'onde du signal optique dans les réseaux optiques multiplexés en longueur d'onde (WDM) qui dégradent les performances du réseau, notamment sa probabilité de blocage. Les convertisseurs de longueur d'onde (WC) peuvent pallier la contrainte WCC, mais les seuls dispositifs suffisamment matures disponibles dans le commerce sont les WC basés sur OEO (OEO-WC). Cependant, leur coût augmente avec les débits binaires. D'autre part, des convertisseurs de longueur d'onde tout optique (AO-WC) ont été démontrés dans des laboratoires de recherche, avec toutefois une plage de conversion limitée et une dégradation du signal converti.Dans cette thèse, nous concevons la couche de transmission en utilisant deux ensembles de formats de modulation différents avec des plages de débits différentes; et par conséquent différents modèles d'estimation de performance. Au niveau du réseau, nos analyses montrent que la contribution des WC dépend des demandes de trafic servant à l’ordre dans un scénario de planification du réseau; qu'en utilisant des algorithmes fixed-alternate-routing (FAR) ou least-loaded-routing (LLR) et un algorithme d'affectation de longueur d'onde first-fit (FF), les AO-WCs offrent les mêmes améliorations de performances que les OEO-WC. De plus, nous identifions une plage de conversion et une cascadabilité optimale d’AO-WC qui montre que le LLR nécessite un nombre de conversions par canal inférieur au FAR
The continuous growth of Internet traffic implies an increased power consumption due to the many optical-to-electronic (OEO) conversions required by routers and switches. Transparent networks could curb this uncontrolled growth, but keeping the data in the optical domain has two adverse consequences: physical layer impairments accumulation which strongly degrades the performance due to amplication noise and non-linearities; and the wavelength continuity constraint (WCC) to keep the opticalsignal's wavelength unchanged in wavelength-division-multiplexed (WDM) optical networks which degrades network blocking performance. Wavelength converters (WCs) can alleviate the WCC constraint, but the only commercially available devices are the OEO-based WCs (OEO-WCs), however, their cost increases with bit-rates. On the other hand, all-optical wavelength converters (AO-WCs) have been demonstrated in research laboratories albeit with a limited conversion range and a performance that degrades converted signal's quality.In this thesis, we design the transmission layer using two different modulation formats sets with different bit-rates ranges; and consequently different performance estimation models. At the network level, our analyses show that WCs' contribution depends on traffic demands serving ordering in the online traffic assumption; that using xed-alternate routing (FAR) or least-loaded routing (LLR) algorithms and first-fit (FF) wavelength assignment algorithm, AO-WCs give the same performance enhancement as OEO-WCs. Moreover, we identify an optimum AO-WC conversion range and cascadability which shows that LLR requires lower number of conversions per channel compared to FAR

La croissance continue du trafic Internet implique une augmentation de la consommation d'énergie en raison des nombreuses conversions optique à électronique(OEO) requises par les routeurs et les commutateurs. L'utilisation de réseaux transparents pourraient freiner cette croissance incontrôlée, mais le maintien des données dans le domaine optique a deux conséquences néfastes: une accumulation du bruit et des non-linéarités de l'amplification qui dégrade fortement les performances au niveau de la couche physique. et la contrainte de continuité de longueur d'onde (WCC) reflétant la conservation de la longueur d'onde du signal optique dans les réseaux optiques multiplexés en longueur d'onde (WDM) qui dégradent les performances du réseau, notamment sa probabilité de blocage. Les convertisseurs de longueur d'onde (WC) peuvent pallier la contrainte WCC, mais les seuls dispositifs suffisamment matures disponibles dans le commerce sont les WC basés sur OEO (OEO-WC). Cependant, leur coût augmente avec les débits binaires. D'autre part, des convertisseurs de longueur d'onde tout optique (AO-WC) ont été démontrés dans des laboratoires de recherche, avec toutefois une plage de conversion limitée et une dégradation du signal converti.Dans cette thèse, nous concevons la couche de transmission en utilisant deux ensembles de formats de modulation différents avec des plages de débits différentes; et par conséquent différents modèles d'estimation de performance. Au niveau du réseau, nos analyses montrent que la contribution des WC dépend des demandes de trafic servant à l’ordre dans un scénario de planification du réseau; qu'en utilisant des algorithmes fixed-alternate-routing (FAR) ou least-loaded-routing (LLR) et un algorithme d'affectation de longueur d'onde first-fit (FF), les AO-WCs offrent les mêmes améliorations de performances que les OEO-WC. De plus, nous identifions une plage de conversion et une cascadabilité optimale d’AO-WC qui montre que le LLR nécessite un nombre de conversions par canal inférieur au FAR
The continuous growth of Internet traffic implies an increased power consumption due to the many optical-to-electronic (OEO) conversions required by routers and switches. Transparent networks could curb this uncontrolled growth, but keeping the data in the optical domain has two adverse consequences: physical layer impairments accumulation which strongly degrades the performance due to amplication noise and non-linearities; and the wavelength continuity constraint (WCC) to keep the opticalsignal's wavelength unchanged in wavelength-division-multiplexed (WDM) optical networks which degrades network blocking performance. Wavelength converters (WCs) can alleviate the WCC constraint, but the only commercially available devices are the OEO-based WCs (OEO-WCs), however, their cost increases with bit-rates. On the other hand, all-optical wavelength converters (AO-WCs) have been demonstrated in research laboratories albeit with a limited conversion range and a performance that degrades converted signal's quality.In this thesis, we design the transmission layer using two different modulation formats sets with different bit-rates ranges; and consequently different performance estimation models. At the network level, our analyses show that WCs' contribution depends on traffic demands serving ordering in the online traffic assumption; that using xed-alternate routing (FAR) or least-loaded routing (LLR) algorithms and first-fit (FF) wavelength assignment algorithm, AO-WCs give the same performance enhancement as OEO-WCs. Moreover, we identify an optimum AO-WC conversion range and cascadability which shows that LLR requires lower number of conversions per channel compared to FAR