De nombreux problèmes d'optimisation se posent dans les réseaux de télécommunications. Pour les résoudre, on utilise souvent les outils de la théorie des graphes. Un graphe est constitué d'un ensemble de sommets qui modélisent les noeuds et d'un ensemble d'arêtes qui modélisent les liens du réseau. Les noeuds peuvent être les abonnés ou utilisateurs du réseau mais aussi des équipements comme des ordinateurs, serveurs, routeurs, antennes, des pages Web... Les liens peuvent être des liens physiques (câbles, fibres), des liens radio voire des liens virtuels comme les liens hypertextes.Le rôle des réseaux de (télé)communications est notamment d’échanger de l’information. Par exemple, un mail entre deux personnes, le chargement d’une vidéo à partir d’un serveur ou l’accès à une page web sont appelés des requêtes entre deux nœuds d’un réseau. Router une requête consiste à trouver dans le graphe représentant le réseau un chemin entre les deux nœuds qui communiquent. Par exemple, dans la Figure 3(a), une requête entre les nœuds s et t est routée par le plus court chemin de longueur 2 (via le sommet a). Trouver un chemin fait partie des problèmes dits « faciles ». Ils peuvent être résolus en temps polynomial en la taille du réseau (voir l’article « TRANSPORT, FLOTS ET COUPES »). Dans la réalité, plusieurs requêtes doivent être routées simultanément, en satisfaisant de nombreuses contraintes (capacité ou bande passante limitée, interférences, traitement des informations,...). Ceci rend les problèmes bien plus compliqués. Nous présentons des problèmes de conception du réseau et de gestion via divers exemples en nous focalisant sur leurs applications, leur description, et leur modélisation sous forme de problèmes de graphes.