Intelligent supervision of flexible optical networks
Supervision intelligente des réseaux optiques flexibles
Résumé
Dynamic and flexible optical networks are among the evolution scenarios of the optical
transport networks. These form the basis of the new generation of optical networks of
tomorrow and enable the effective deployment of services such as cloud computing.
This evolution is intended to provide flexibility and automation to the optical layer.
However, it results in additional complexity, particularly in terms of the management
and control of this new network generation.
Until recently, the standardized routing and signaling protocols have been taking
into account several optical parameters like the spectral bandwidth information,modulation
format, and optical regeneration. However, other parameters (e.g., link optical
powers, gain of optical amplifiers) are still required in order to efficiently operate large
optical networks. In this context, there is a need to study the existing optical networks
and the different integration methods of the photonic layer in a control plane. The goal
is to get an automatic optical network that is flexible, programmable, and at the same
time efficient from an economical and operational perspective.
The use of flexible grid technology has an impact on existing optical networks,
where almost all the equipment must be replaced, resulting in an additional cost to
network operators. In this work, we study the current optical networks and evaluate
the impact of flexibility on the existing infrastructures. Then, we identify several physical
parameters to be controlled and propose protocol extensions in order to integrate
these parameters in the GMPLS control plane. In addition, we develop the routing and
signaling algorithms that allow the implementation of an efficient control plane that
addresses the need for flexibility. Finally, the set of our proposals and solutions are
evaluated on multiple network topologies with different traffic patterns in order to validate
their relevance.
Les réseaux optiques dynamiques et flexibles font partie des scénarios d’évolution des
réseaux de transport optique. Ceux-ci formeront la base de la nouvelle génération des
réseaux optiques de demain et permettront le déploiement efficace des services tel
que le Cloud Computing. Cette évolution est destinée à apporter flexibilité et automatisation
à la couche optique, mais s’accompagne d’une complexité supplémentaire,
notamment au niveau de la gestion et de la commande de cette toute nouvelle génération
de réseau.
Jusqu’à récemment, les protocoles de routage et de signalisation normalisés ont
pris en compte plusieurs paramètres physiques tels que l’information spectrale de
la bande passante, le format de modulation, et la régénération optique. Cependant,
d’autres paramètres sont encore nécessaires (par exemple, les puissances optiques des
liens, le gain des amplificateurs) afin de faire fonctionner efficacement de grands réseaux.
Dans ce contexte, il y a un besoin d’étudier les réseaux optiques existants ainsi
que les différentes méthodes de prise en compte de la couche photonique dans le plan
de contrôle. Le but est d’avoir un réseau optique automatique, flexible et programmable,
mais surtout efficace de point de vue économique et opérationnel.
L’utilisation de la technologie à grille flexible a un impact sur les réseaux optiques
existants, où presque tous les équipements devront être remplacés, ce qui entrainera
un cout additionnel pour les opérateurs. Dans ce travail, nous étudions les réseaux
optiques actuels et évaluons l’impact de la flexibilité sur les infrastructures existantes.
Ensuite, nous identifions plusieurs paramètres optiques à contrôler et proposons des
extensions protocolaires afin d’intégrer ces paramètres dans un plan de contrôle GMPLS.
De plus, nous développons les algorithmes de routage et de signalisation qui permettent
la mise en oeuvre d’un plan de contrôle efficace qui répond au besoin de la
flexibilité. Enfin, l’ensemble de nos propositions et de nos solutions sont évaluées sur
plusieurs topologies réseaux avec des modèles de trafic différents dans le but de valider
leur pertinence.
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