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Thèse Année : 2021

Reconfiguration of Multicast Routing in Sparse Wavelength Converter Networks

Reconfiguration du Routage Multicast dans les Réseaux Optiques WDM ayant la Propriété de Conversion Partielle de Longueur d’onde

Amanvon Ferdinand Atta
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1098957

Résumé

Optical networks using Wavelength Division Multiplexing (WDM) and wavelength conversion technologies are an efficient solution for very high-speed core networks. They make it possible to cope with the very high bandwidth and short delay requirements of applications such as telemedicine, distance learning, distributed computing, and online games. However, to reduce the costs of network dimensioning, it is quite practical that only some nodes of the network are equipped with wavelength conversion capability. Such a network is called a sparse wavelength converter network. In the WDM networks, operators establish optical connections for their customers who need to use unicast or multicast applications. It is common for a customer, given the critical nature of its business, to require from the operator little or no interruption in the delivery of the optical flow it generates. In addition, following the occurrence of events such as an increase in connection requests, the network operator could be required to reconfigure the routing in order to improve network performance. However, the requirement for continuity of flow is not always easy to meet during the reconfiguration process if it is not done carefully. Reconfiguration becomes even more challenging for multicast routing in a WDM optical network with the property of partial wavelength conversion. Existing works address the reconfiguration of unicast or multicast connection routing in networks having the property of full wavelength conversion. In this thesis, we deal on the one hand with the problem of reconfiguring the routing of a single multicast connection in a sparse wavelength converter network and on the other hand with the problem of reconfiguring the routing of a set of several multicast connections. In the first case, one aims to migrate the flow from an initial multicast routing to a final multicast routing without flow interruption. In the second case, we aim to migrate the optical flow from the initial multicast routing to the final multicast routing with a low number of flow interruptions. Note that the initial multicast routing and the final multicast routing are each supposed to be a set of light-trees. The method denoted Para_SbSRA (Parallel Subtree by Subtree Reconfiguration Algorithm) has been proposed to solve the problem of routing reconfiguration relating to a single multicast connection and the methods LSRA (Light-tree Set Reconfiguration Algorithm) and LSRA_2 have been proposed to solve the problem of routing reconfiguration relating to a set of multicast connections. The effectiveness of these methods has been confirmed through simulations.
Les réseaux optiques munis des technologies de répartition en longueur d’onde (WDM : Wavelength Division Multiplexing) et de conversion de longueur d’onde représentent une solution performante pour les réseaux cœurs à très haut débit. Ils permettent de faire face aux exigences très élevées notamment en bande passante des applications telles que la télémédecine, l’apprentissage à distance, les calculs distribués, les jeux en ligne. Cependant, pour réduire les coûts de dimensionnement du réseau, il est assez pratique que seulement certains nœuds du réseau soient dotés de la capacité de conversion de longueur d’onde. Un tel réseau est appelé réseau optique WDM ayant la propriété de conversion partielle de longueur d’onde. Dans les réseaux WDM, les opérateurs établissent des connexions pour leurs clients qui désirent utiliser des applications unicast ou multicast. Il est courant qu’un client, vu le caractère critique de son activité exige de l’opérateur une faible interruption voire une non-interruption de la livraison du flux optique qu’il génère. Par ailleurs, à la suite de la survenue d’évènement tel qu’une augmentation des demandes de connexions, l’opérateur réseau est amené à effectuer une reconfiguration du routage en vue d’améliorer les performances du réseau. Cependant, l’exigence de continuité de flux n’est pas toujours facile à respecter durant le processus de reconfiguration si cela n’est pas effectué avec soin. La reconfiguration devient encore plus délicate pour le routage multicast dans un réseau optique WDM ayant la propriété de conversion partielle de longueur d’onde. Les travaux existants abordent la reconfiguration du routage de connexions unicasts ou multicasts dans les réseaux ayant la propriété de conversion totale de longueur d’onde. Dans cette thèse, nous traitons d’une part le problème de reconfiguration du routage d’une seule connexion multicast dans un réseau optique WDM ayant la propriété de conversion partielle de longueur d’onde et d’autre part le problème de reconfiguration du routage d’un ensemble de plusieurs connexions multicasts. Dans le premier cas, on désire migrer le flux d’un routage multicast initial vers un routage final sans interruption de flux. Dans le second cas, on désire migrer le flux optique du routage multicast initial vers le routage multicast final en générant un faible nombre d’interruptions de flux. Notons que le routage multicast initial et le routage multicast final sont supposés être chacun un ensemble d’arbres mono-optiques. La méthode notée Para_SbSRA a été proposée pour résoudre plus efficacement le problème de reconfiguration du routage relatif à une seule connexion multicast et les méthodes LSRA et LSRA_2 ont été proposées pour résoudre le problème de reconfiguration du routage relatif à un ensemble de connexions multicasts. L’efficacité de ces méthodes a été confirmée à travers des simulations.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-03544920 , version 1 (27-01-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03544920 , version 1

Citer

Amanvon Ferdinand Atta. Reconfiguration du Routage Multicast dans les Réseaux Optiques WDM ayant la Propriété de Conversion Partielle de Longueur d’onde. Informatique [cs]. Institut National Polytechnique Félix Houphouët Boigny de Yamoussoukro (Côte d'Ivoire), 2021. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03544920⟩
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