Modélisation et simulation des performances de nœuds de routage

Modélisation et simulation des performances
de nœuds de routage optique
dans les réseaux dorsaux hybrides
)UpGpULF/(&2&+(%UXQR)5$&$662$PDO.$/,
(167%UHWDJQH
'pSDUWHPHQWG¶RSWLTXH
Sommaire
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Contexte
Nœuds de routage de canaux optiques
Différentes architectures de nœuds de routage
Modélisation d’un nœud de routage optique
Conception et simulation d’un Obloqueur
Conclusion et évolutions futures
2
Contexte réseau
OXC
Routeur IP
Projet
RYTHME
(Alcatel, France Télécom, ENST Paris, ENST Bretagne, Optogone)
Réseaux hYbrides Transparents Hiérarchiques Multiplexés En longueur d’onde
3
ƒIntérêt potentiel
des réseaux hybrides:
Apport de transparence, régénération si besoin
Limiter le coût des interfaces de
régénération tout en assurant un bon
niveau de performance
Développer un réseau plus flexible et
plus évolutif
DXC
ƒTrafic croissant
ƒRéseau opaque pour les
canaux optiques:
Régénération OEO à
chaque nœ ud de routage
Objectifs du projet RYTHME
ƒ
ƒ
ƒ
Établir la IDLVDELOLWpWHFKQLTXH et l’intérêt
pFRQRPLTXH d’un réseau dorsal hybride
Combiner la GpILQLWLRQSK\VLTXH du réseau et
les études de GLPHQVLRQQHPHQWHW de
URXWDJH
Améliorer la JHVWLRQ du réseau par
l'
introduction de SDUDPqWUHVG
HVWLPDWLRQ fine
de la TXDOLWpSK\VLTXH de la ligne de
transmission
4
Paramètres de transmission optique
ƒ
Les différents paramètres
de transmission
‹
Fibres: PMD, Dch,Att…(
Nœ ud
Connus )
‹
Nœ uds: IL, Diaphonie,
Fibre
OSNR (???)
Paramètres FXPXODWLIV pour
estimer la TXDOLWpGHOD
OLDLVRQ. Critère de choix
Transparence optique
Nécessité de mener des études sur les nœ uds transparents
Connaître leurs paramètres fonctionnels
5
Nœ uds de routage optique
ƒ
Deux architectures de nœ uds étudiées:
Architectures strictement non bloquantes
Éta gede
Étage
de
division
démultiplexage
Commuta teur optique
Éta ge
de combina ison
Fibre
d'entrée
Fibre
de sortie
Fibre
d'entrée
Fibre
de sortie
Fibre
d'entrée
Fibre
de sortie
Nœ uds à modules discrets (NMD)
Drop
Add
Nœ uds à modules intégrés (NMI)
6
Nœ uds de routage à modules discrets (NMD)
ƒ
Fonctionnement
O O O O
O O O O
Éta ge
de division
Commuta teur optique
Éta ge
de combina ison
Fibre
d'
entrée
Fibre
de sortie
Fibre
d'
entrée
Fibre
de sortie
OQ OQ OQ OQ
O O OQ O
O O O OQ
OQ OQ O O
Fibre
d'
entrée
Fibre
de sortie
7
Nœ uds de routage à modules intégrés (NMI)
ƒ
'
0
8
[
Fonctionnement
O O O O
O
0
8
[
OQ
O O O O
O O O O
O O O O
O O O O
O O O O
O O O O
O O O O
Drop
Add
8
Comparaison en nombre d’éléments
1RPEUH
10'
7DLOOH
0X[
F
L
'PX[
F
L
1RPEUH
&RXSOHXU;
2F
&RXSOHXU;
2F
0DWULFH
1
10,
7DLOOH
F-1
FL X FL
%ORTXHXU
(F-1) X F
&RPPHQWDLUHV
SRXUO¶DMRXWG¶XQH
ORQJXHXUG¶RQGH
Surdimensionnement
Mux/Dmux et matrice.
Augmentation rapide de la
capacité de la matrice en
FXL
F: Nb de fibre
Surdimensionnement de la
capacité des bloqueurs.
Nombre constant de bloqueur
Augmentation en L de leur
capacité
L: Nb de longueurs d’onde
9
Intérêts de la modélisation/simulation des
nœ uds de routage
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Impossibilité de faire des mesures sur des réseaux
déjà déployés
Manipulation de dispositifs de forte capacité
Besoin de connaître les performances des nœ uds
de nouvelle génération chez les équipementiers et
les opérateurs
Validation des modèles papiers par automatisation
des comparaisons de performances
Outil de simulation
VPI Transmission Maker
10
Modélisation des nœ uds de routage
ƒ
Pb: VPI TM: simulateur de transmission optique
Description des nœ uds, génération automatique
interfaçage
‹
‹
‹
Automatisation de la création
de nœ uds de routage optique
quelle que soit l’architecture
(NMD, NMI)
Essais statiques et dynamiques
Deux niveaux de simulations
(complexité)
Saisie des paramètres fonctionnels du
nœ ud (TCL/TK)
11
Simulation d’un bloqueur de longueurs d’onde
ƒ
Deux niveaux de simulation
‹
Filtres VOA
Fonctionnel
Vérification fonctionnelle du bloqueur.
Composants idéaux
puissance
sur les Opassantes, observation de
la diaphonie.
Estimations VWDWLTXHV
‹
Coupleur
Avancé
Insertion des gabarits de composants
préalablement mesurés en labo
Prise en compte des paramètres
Coupleur
complexes des transmissions optiques
(PDL, PMD, Dch …)
Estimations G\QDPLTXHV (pénalité en
puissance sur un canal)
Filtres VOA
12
Conception et simulation: validation du niveau
fonctionnel
ƒBloqueur de longueurs d’onde
Atténuateur
Filtre
3HUWHV
G¶LQVHUWLRQ
Mux
,VRODWLRQ
Fenêtre de conception
d’un bloqueur (TCL/TK)
Résultat de la conception Spectre optique en sortie
du bloqueur
(galaxie VPI)
13
Génération automatique d’un nœ ud avec WB (NMI)
O«O
Bloqueurs
Mux
OSA
2615
)H
'FK
)H
Lasers
Coupleurs
30'
)H
«
)H
Nœ ud de
routage
O«O
2615
)V
'FK
)V
Nœ ud de routage
30'
)V
«
)V
14
Conclusion et évolutions futures
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Conception automatisée des bloqueurs
Conception des interfaces et des algorithmes
Blocage au niveau des algorithmes et langage
TCL
Prise en compte de tous les paramètres de la
transmission, évolution des niveaux de
simulations
Conception automatisée de nœ uds de routage
des deux architectures : NMD, NMI
15
Questions ?
16