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Réseaux et routage optiques François COLOMBIER Christophe PUGNOUD Exposé Réseaux couches basses 29/11/2004.

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1 Réseaux et routage optiques François COLOMBIER Christophe PUGNOUD Exposé Réseaux couches basses 29/11/2004

2 Réseaux et routage optiques Progrès importants a augmentation significative des débits f fiabilité et sécurité plus grandes Limites m maîtrise des photons c conversions opto-électriques lentes Solution : tout optique

3 Réseaux et routage optiques Transport des signaux optiques f fibre optique m multiplexage WDM p protocoles SONET/SDH Routage optique O OADM, OXC R RWA

4 Réseaux et routage optiques La fibre optique

5 Fibre optique c cylindre de verre : cœur + gaine l le signal transite dans le cœur r réflexion interne totale assurée par la gaine

6 Réseaux et routage optiques 3 types de fibres

7 Fibre multimode p plusieurs signaux de trajectoires a atténuation assez importante (4 dB/km) d distances courtes (< 4 km) Fibre monomode s signal unique a atténuation faible (0,35 dB/km) g grandes distances (~ 600 km)

8 Réseaux et routage optiques Autres média f fibre plastique m moins performante oins chère W Wi-Op (Wireless Optical Broadband) c communication sans fil full duplex i installation facile et peu coûteuse p portée limitée

9 Réseaux et routage optiques Avantages de la fibre sur le cuivre d débits plus importants (Gbps, Tbps) p prix au bit plus faible lus économique à long terme f fiabilité plus importante s sécurité : pas de « rayonnement »

10 Réseaux et routage optiques Le multiplexage WDM

11 Le multiplexage WDM W Wave Division Multiplexing FDM m multiplexage de longueur donde i indépendant de la fibre l longueurs donde entre 1530 et 1565 nm 1 1,6 nm entre 2 longueurs donde 16 canaux

12 Réseaux et routage optiques Extensions du WDM D Dense WDM et Ultra Dense WDM : jusquà 0,2 nm dintervalle 160 canaux C Coarse WDM : entre 1270 et 1610 nm intervalles de 20 nm 18 canaux

13 Réseaux et routage optiques Le WDM sur la fibre : 2 classes dutilisation Le LASER : p performant : émet sur 1 longueur donde s signal émis puissant c cher et nécessite de lentretien Utilisé sur fibre monomode avec WDM ou DWDM

14 Réseaux et routage optiques Le WDM sur la fibre : 2 classes dutilisation Les LEDs : é émettent sur plusieurs longueurs dondes simultanément s signal émis et débit faibles c composant bon marché Réservé à la fibre multimode et nécessite CWDM

15 Réseaux et routage optiques Les protocoles SONET/SDH

16 SONET / SDH f fin des années 80 S SONET : Synchronous Optical Network (US) DH : Synchronous Digital Hierarchy (UE) p portent sur les 2 premières couches de lOSI (physique et liaison)

17 Réseaux et routage optiques SDH t trames sous forme de matrices c cycle de transmission de 125 µs h hiérarchie de niveaux de trames : STM (Synchronous Transport Module), trame de base : STM-1 (9x270=2430o)

18 Réseaux et routage optiques Trame STM-1

19 En-tête i informations pour lexploitation, la gestion et la maintenance du réseau p pointeurs sur les données encapsulées Données t trames quelconques (ATM, Ethernet, IP, …) e encapsulées dans un Conteneur Virtuel (VC) V VC+pointeur = Unité Administrative (AU)

20 Réseaux et routage optiques Techniques utilisées c concaténation de trames car trame SDH de taille fixe encapsule des données de taille variable s synchronisation grâce au « bit stuffing » n niveau STM-n multiple de STM-1 débit fourni multiplié par n (n x 155,52 Mbps)

21 Réseaux et routage optiques SONET t trame de 9 lignes par 90 colonnes d débit 3 fois moins important h hiérarchie OC (Optical Carrier) d débit OC-1 = 51,84 Mbps l le reste est identique (CV, pointeurs, concaténation, bit stuffing, …)

22 Réseaux et routage optiques Comparaison des niveaux STM et OC

23 Le routage

24 Topologies et équipements Topologies et équipements Technologies Technologies Protocoles Protocoles

25 Réseaux et routage optiques Topologies et équipements Sub-divisions Longue distance (Long Haul) Longue distance (Long Haul) Régional Régional Métropolitain (MAN) Métropolitain (MAN) Accès Accès

26 Réseaux et routage optiques Topologie générale

27 Réseaux et routage optiques Liaison DWDM (base)

28 Réseaux et routage optiques Liaison DWDM Avec OADM et OXC

29 Réseaux et routage optiques

30

31 Add-Drop Multiplexer Principe

32 Réseaux et routage optiques Optical Add-Drop Multiplexer

33 Réseaux et routage optiques Optical Cross Connect (OXC)

34 Réseaux et routage optiques Optical Cross Connect (OXC)

35 Réseaux et routage optiques Gestion du réseau

36 Réseaux et routage optiques Gestion des trafics Couche Contrôle Couche Contrôle Couche données Couche données

37 Réseaux et routage optiques Les transports sur optique

38 Réseaux et routage optiques Les couches (suite)

39 Réseaux et routage optiques Contrôle du réseau Objectifs : Découvrir les ressources du réseau Découvrir les ressources du réseau Calculer et construire les chemins Calculer et construire les chemins Gérer la connexion (début, panne, fin) Gérer la connexion (début, panne, fin)

40 Réseaux et routage optiques Découverte et réservation Problème RWA Route and Wavelength Assignment OSPF – TE OSPF – TE RSVP – TE RSVP – TE=>GMPLS

41 Réseaux et routage optiques Contrôle du réseau Défis : protocoles de gestion incompatibles protocoles de gestion incompatibles Faire avec les parties sont opaques Faire avec les parties sont opaques Contentions de longueurs donde Contentions de longueurs donde Satisfaire les contraintes de protection Satisfaire les contraintes de protection

42 Réseaux et routage optiques Découverte et réservation ASTN Automatic Switched Transport Network

43 Réseaux et routage optiques Contrôle du réseau

44 Réseaux et routage optiques Gros plan sur « EN »

45 Réseaux et routage optiques GMPLS

46 GMPLS (2)

47 Réseaux et routage optiques GMPLS (3)

48 Réseaux et routage optiques Une tendance : réduction des couches

49 Réseaux et routage optiques Les protections 1+1

50 Réseaux et routage optiques Les protections 1:1

51 Réseaux et routage optiques

52 Brasseur Optique (MEMS) Fujitsu

53 Réseaux et routage optiques Principe MEMS 3D

54 Réseaux et routage optiques MEMS Détails

55 Réseaux et routage optiques Faire des simulations Logiciel Java « GLASS » (National Institute of Standard and Technology) Gmpls Lightpath Agile Switching Simulator

56 Réseaux et routage optiques Equipements « tout optique » disponibles ROADM ROADM OXC/MEMS OXC/MEMS En cours : Convertisseur Convertisseur Dédoubleur (pour le Multicast) Dédoubleur (pour le Multicast)

57 Réseaux et routage optiques Que nous réserve le futur ? « Je pense quil y a un marché mondial denviron 5 ordinateurs » Thomas WATSON, président dIBM en 1943 « Il ny aucune raison pour les gens veuillent des ordinateurs chez eux » Ken OLSON, président-fondateur de DEC en 1977


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