Multicast over optical networks
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Les réseaux optiques sont un domaine important de développement en termes de déploiement comme coeur de la dorsale du réseau de communication international. Les fibres optiques montrent une rapide évolution en termes de capacité et de vitesse de lien comparées à n'importe quel autre type de supports. Par ailleurs, le multicast sur réseaux IP a mûri ces dernières années. Il en résulte une grande réduction de trafic lorsque plusieurs clients demandent de recevoir la même information de la même source. Pour permettre le multicast dans les réseaux optiques, les noeuds optiques doivent diviser une onde lumineuse entrante et la commuter vers plusieurs ports de sortie. Les noeuds optiques doivent être équipés des répartiteurs de lumière ("light splitters") qui splitent une onde lumineuse vers plus d'une sortie. En raison de sa conception complexe, un répartiteur de lumière est un équipement très coûteux, de ce fait, équiper tous les noeuds optiques de répartiteurs peut augmenter inconsidérément le coût d'installation du réseau optique. Ceci mène à un consensus : tous les noeuds optiques du réseau ne sont pas capables de spliter la lumière. Le document est divisé en trois parties principales. Dans la première partie, une description du routage multicast et des réseaux optiques sont données successivement. Ensuite, nous introduisons le multicast sur les réseaux optiques. Le problème général est que tous les noeuds optiques dans le réseau ne sont pas capables de spliter. La deuxième partie propose plusieurs solutions pour résoudre ce problème général. Cette partie étudie la densité, le placement et les capacités de ces répartiteurs optiques dans le réseau. Chacune de ces solutions est simulée pour évaluer ses performances et pour analyser son efficacité. La dernière partie décrit un nouveau mécanisme de signalisation qui modifie le processus de construction d'un arbre multicast en raison de l'absence (ou la présence) d'un répartiteur optique dans les noeuds du réseau optique chargés de supporter l'arbre optique. Ce mécanisme de signalisation par reroutage dépend du nombre de répartiteurs de lumière comparé à la taille du réseau. En conclusion, le travail effectué dans les trois parties est récapitulé et une prospective est donnée. De prochaines étapes sont identifiées pour pleinement bénéficier de notre travail fait dans la conception et développement des futurs réseaux optiques.
Abstract FR:
Optical networks had been an important area of improvement in terms of its deployment as a core of the backbone of the international communication network. Fiber optics show a big evolution in terms of link capacity and speed compared to any other type of cables. Moreover, multicasting over IP networks had matured in the past years and this was because of the reduction in traffic which resulted when multiple clients requested to receive the same information from the same source. To support multicasting in optical networks, optical nodes have to branch one incoming light wave to more than one output port. Optical nodes must be equipped with light splitters that split one light wave to more than one output. Due to its complex design, a light splitter is very expensive equipment, thus, equipping all optical nodes with splitters will increase the cost of the optical network setup. This leads to a consensus that not all optical nodes on the network will possess this splitting capability. This document is divided into three main parts. In the first part, a brief description of multicast routing and optical networks is given respectively. Then an introduction of multicasting over optical networks is given. The main issue is that not all nodes in the network are multicast capable. The second part provides propositions to resolve network design faces of this main issue. This part studies the optimal density, placement and capabilities of those splitters in the network. Each of these propositions is simulated to evaluate its performance and criticize its efficiency. The last part of this document, describes a new signaling mechanism that modify the process of generating the multicast trees because of the light splitting limitation. This rerouting signaling mechanism depends on the number of the light splitters compared to the size of the network. At the end, conclusions for all the work done in the three parts are summarized, and a prospective is given. Next steps are identified to benefit of work done in real network design and development.