optimisation multicouche heuristiques tabou pour l du problème de

D
ÉPARTEMENT DE GÉNIE
OPTIMISATION
MULTICOUCHE
HEURISTIQUES T
ABOU POUR LA RÉS
DU PROBLÈME DE GROUP
DE LONGUEURS
FACULTÉ DE GÉNIE
ÉPARTEMENT DE GÉNIE
ÉLECTRIQUE ET DE GÉN
IE INFORMATIQUE
MULTICOUCHE
DES RÉSEAUX OPTIQUES
ABOU POUR LA RÉS
OLUTION
À MOINDRE COÛT
DU PROBLÈME DE GROUP
AGE DE ROUTAGE ET D’
AFFECTATION
DE LONGUEURS
D’ONDES
THÈSE DE DOCTORAT
SPÉCIALITÉ : GÉNIE ÉLECTRIQUE
PAR
Mehdi Haïtami
MEMBRES DU JURY
Pr. Alain C. Houle (Directeur)
Pr. Ahmed Khoumsi (Codirecteur)
Pr. Philippe Mabilleau
Pr Steven Chamberland
Pr Jean-Pierre Dussault
Pr. Soumaya Cherkaoui
Mehdi HAÏTAMI
Sherbrooke (Québec), Canada
Décembre 2014
IE INFORMATIQUE
DES RÉSEAUX OPTIQUES
WDM :
À MOINDRE COÛT
AFFECTATION
Mehdi HAÏTAMI

À mes parents
À mon épouse
À mes enfants
À tous ceux qui combattent le Cancer

Résumé
La fibre optique constitue le médium par excellence pour le transport d’information à haut
débit. Elle forme l’épine dorsale de la majorité des réseaux optiques régionaux et
métropolitains. La mise en œuvre à moindre coût de ce type de réseaux nécessite une
planification rigoureuse des ressources pour satisfaire une demande de trafic de plus en plus
exigeante en bande passante.
Le présent travail s’inscrit dans un cadre d’optimisation multicouche de réseaux optiques
WDM. La principale contribution de cette thèse est de concevoir deux heuristiques Tabou,
capable de résoudre le problème NP-complet de groupage, de routage et d’affectation de
longueurs d’ondes GRWA (Grooming, Routing and Wavelength Assignment) dans un réseau
optique WDM. La fonction objectif des heuristiques développées est de minimiser le coût de
déploiement du réseau, autrement dit ses dépenses en capital (CAPEX), tout en maximisant
son taux d’utilisation. Les contraintes réseaux à respecter sont celles du problème GRWA,
augmenté des trois contraintes de la couche physique suivantes : le budget de puissance du
signal optique, la quantité de dispersion chromatique qui s’y est accumulée et son rapport
signal sur bruit optique (OSNR). Le coût du réseau est calculé en fonction de la quantité
d’équipements optiques et optoélectroniques nécessaires pour satisfaire la demande de trafic.
Les liens des réseaux optiques étudiés sont bidirectionnels composés de fibres optiques
monomodes standard G-652 [1] opérant dans la fenêtre optique centrée autour de la longueur
d’onde 1550 nm. Les nœuds sont équipés de plateformes multiservices (MSPP) supportant les
protocoles SDH/SONET, GFP et LCAS/VCAT pour une gestion efficace de la bande
passante. Le trafic considéré est statique de granularité multiple.
Mots-clés : Réseaux optiques WDM, MSPP, GRWA, optimisation multicouche, bruit optique,
budget de puissance, dispersion chromatique, heuristique Tabou

2
Remerciements
Avant tout, je remercie le bon Dieu le tout miséricordieux de m’avoir donné l’occasion de
réaliser ce modeste travail de recherche.
Je remercie mon directeur de recherche le professeur Alain C. Houle, pour son support, sa
patience et sa disponibilité. Je le remercie pour toutes les connaissances et les conseils dont il
m’a fait part tout au long de la réalisation de cette thèse.
Je remercie le professeur Ahmed Khoumsi pour sa disponibilité, son soutien et ses précieux
conseils lors de la rédaction de cette thèse.
Je remercie les membres du jury d’avoir accepté d’examiner ce travail de recherche. Je les
remercie pour leurs commentaires et suggestions durant toutes les phases de la rédaction de
cette thèse.
Je remercie le personnel du département de génie électrique et informatique de l’université de
Sherbrooke d’avoir mis à ma disposition toutes les ressources nécessaires à la réalisation de ce
projet de recherche.
Je remercie mes collègues de laboratoire pour toutes les discussions remue-méninge que nous
avons eu ce fût un plaisir de travailler avec vous.
En dernier mais non le moindre, je remercie mes parents et mon épouse pour leur soutien et
leurs encouragements continus tout au long de mes années d’études.