CA2474644A1

CA2474644A1 - Procede pour determiner une route spectrale pour une connexion donne dans un reseau de telecommunication optique, et noeud pour la mise en oeuvre de ce procede

Info

Publication number: CA2474644A1
Application number: CA002474644A
Authority: CA
Inventors: Martin Vigoureux; Richard Douville; Emmanuel Dotaro; Laurent Ciavaglia
Original assignee: Individual
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-09-25
Also published as: US20050069316A1; AU2002238680A1; US7664029B2; EP1479183A1; JP3845087B2; DE60205140T2; CN1620771A; EP1479183B1; DE60205140D1; JP2005520433A; CN100499434C; ATE300131T1; WO2003079596A8; WO2003079596A1

Abstract

Pour déterminer une route spectrale pour une connexion donnée, dans un réseau de télécommunication optique (T), entre un noeud de départ (ON1) et un noeud d'arrivée (ON6) de ce réseau, il consiste à: déterminer, par un procédé de routage classique, une ou des routes spatiales candidates (Route 1, Route 2) reliant le noeud de départ (ON1) au noeud d'arrivée (ON6), chaque route spatiale candidate étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux noeuds du réseau, et pouvant supporter plusieurs routes spectrales; envoyer un message de demande d'établissement de route, du noeud de départ (ON1) au noeud d'arrivée (ON6); collecter dans ce message, lors de son passage à travers chaque noeud le long de cette route spatiale candidate, des valeurs de paramètres, notamment de paramètre de transparence caractérisant la dimension spectrale (disponibilité des longueurs d'ondes, paramètres physiques variants en fonction de l'occupation des liens, ) et enfin traiter, par un procédé d'optimisation, toutes les valeurs de paramètre ainsi collectées, pour déterminer une route spectrale, entraînant le choix d'une route spatiale parmi les routes spatiales candidates, s'il y en a plusieurs.

Description

PROCEDE POUR DETERMINER UNE ROUTE SPECTRALE POUR UNE CONNEXION DONNE DANS
üN RESEAU DE TELECOMMUNINCATION OPTIQUE
L'invention concerne un procédé pour déterminer une route spectrale pour une connexion donnée, dans un réseau de télécommunication optique, et un noeud pour la mise en oeuvre de ce procédé. Elle concerne plus particulièrement les réseaux optiques à multiplexage par division en longueurs d'onde (~/VDM dans la terminologie anglaise) qui utilisent une pluralité de longueurs d'onde pour transmettre simultanément plusieurs flots de données sur une méme fibre optique.
Pour établir une connexion dans un tel réseau, il faut déterminer non seulement une route spatiale constituée d'une suite de segments de route reliant le noeud de départ au noeud d'arrivée, mais il faut déterminer en outre une route spectrale, puisque chaque segment peut supporter une pluralité de longueurs d'ondes constituant chacune un segment de route spectrale. Choisir une route ~ spectrale consiste à choisir la longueur d'onde, ou les longueurs d'onde, à
utiliser successivement sur différents segments, le long de la route spatiale. II est parfois nécessaire d'effectuer des opérations sur le signal et/ou les informations transportés, nécessitant l'ajout et l'utilisation d'équipements spécifiques dans le réseau. Cependant ces opérations de traitement sont coûteuses, il est donc ~ souhaitable de les éviter le plus possible. Ces opérations peuvent concerner la régénération et/ou la conversion de longueur d'onde qui peuvent être réalisées par des moyens purement optiques ou par des moyens de conversion optique-électrique et de conversion électrique-optique.
On parle de « continuité de longueur d'onde » quand la même longueur ~ d'onde est utilisée du noeud de départ au noeud d'arrivée, même si des opérations I ~ sur le signal et/ou les informations transportés nécessitent des conversions optique - électronique - optique, ou des régénérations 1 R, ou 2R, 3R.
On parle de « transparence », en distinguant plusieurs types de transparence, _s_e_lon_ q__u_e l'_o_n_ évite. les conversions optique -électr_onique__-_ optique, ~ ou les conversions de longueur d'onde, ou les régénérations 1 R, ou 2R, 3R, ou une combinaison de ces opérations. On cherche à éviter que la route du signal passe par des « points de non transparence a> ; et si ce n'est pas possible, on cherche à

2 minimiser le nombre de passages par des points de non transparence. Par exemple, si l'on . considère une transparence consistant en une absence de conversion optique - électronique - optique, on veut minimiser le nombre de passages du signal optique à travers des interfaces optoélectroniques et électroniques optiques. S'il n'est pas possible d'éviter complètement des conversions, on cherche une route qui nécessite un nombre minimal de conversions.
II peut y avoir en outre des contraintes de capacité de liaison ou des contraintes de qualité de service, qui influent le choix de la route spatiale et de la route spectrale.
Actuellement, on ne connaît pas de procédé satisfaisant pour déterminer une telle route transparente. Un procédé a été proposé à IETF dans :
Generalized .
MPLS - Signaling Functional Description, chapitres 3.4 et 3.5, Expiration date November 2001, Network Working Group, Internet Draft, URL -http://search.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mpls-generalized-signaling-07.txt Ce procédé connu consiste à
- déterminer, par un procédé de routage classique, une route spatiale reliant un noeud de départ à un naeud d'arrivée, cette route étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux noeuds du réseau ;
- déterminer un premier jeu de longueurs d'onde, dans le noeud de départ, permettant de communiquer avec le noeud suivant constituant cette route, c'est à
dire le deuxième noeud sur cette route ;
- déterminer, parmi le jeu de longueurs d'onde proposé par le noeud précédent, un deuxième jeu de longueurs d'onde, dans le deuxième noeud, permettant de communiquer avec le noeud suivant constituant cette route, c'est à
dire le troisième noeud sur cette route;
déterminer, parmi le jeu de longueurs d'onde proposé par le noeud précéd.ent~_un---(n+.1-)ième jeu de longueurs d'onde, __dans~le-_n-ième noeud, permettant de communiquer avec le naeud suivant constituant cette route, c'est à
dire le (n+1 )ième noeud sur cette route ; jusqu'à atteindre le noeud d'arrivée.

3 Ce procédé connu a pour objectif d'assurer uniquement la continuité de la longueur d'onde. Les naeuds ne propagent pas les jeux de longueurs d'onde car ils n'en ont pas besoin pour trouver une route spectrale (si celle ci existe de bout en bout) assurant la continuité de la longueur d'onde.
Chaque noeud de cette route peut conserver ou réduire le jeu de longueurs d'ônde qu'il hérite du noeud en amont, selon les ressources disponibles pour la liaison vers le prochain noeud en aval. Une route transparente est finalement établie si le jeu résultant contient au moins une longueur d'onde. Ce procédé
a pour inconvénient une forte probabilité de blocage, car le choix effectué
localement dans chaque noeud peut réduire la possibilités de choix dans les noeuds situés en aval. Ce procédé fournit donc une solution sous-optimale, ou, dans certains cas, ne fournit aucune solution, alors qu'il existe en fait une solution acceptable bien que n'étant pas transparente pas de bout en bout. En outre, ce procédé connu ne prend en compte qu'un paramètre : La continuité d'une longueur d'onde donnée.
Le but de l'invention est de proposer un procédé n'ayant pas ces inconvénients.
L'objet de l'invention est un procédé pour déterminer une route spectrale, dans un réseau de télécommunication optique, entre un noeud de départ et un noeud d'arrivée de ce réseau, caractérisé en ce qu'il consiste à
- déterminer, par un procédé, de routage classique, au moins une route spatiale candidate reliant le noeud de départ au nceud d'arrivée, chaque route spatiale candidate étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux noeuds du réseau et pouvant supporter une pluralité de longueurs d'ondes constituant chacune un segment de route spectrale ;
- collecter des valeurs de paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate ;
- et enfin traiter, par un procédé d'optimisation, toutes les valeurs de paramètre ainsi collectées, pour choisir une route spectrale, et la route spatiale qui ~a_s_uppor_te., en ..choisissant la longueur d'ond.e_à utili.ser_,_ou les longueurs d'onde à
utiliser successivement, pour relier le nceud de départ au noeud d'arrivée.
Le procédé ainsi caractérisé présente l'avantage de réduire la probabilité
d'un blocage dû à une impossibilitë de trouver une route, parce qu'il permet

4 d'avoir, à un moment doriné, une connaissance des valeurs de paramètres (notamment de transparence) pour tous les segments constituant une route candidate ou des routes candidates. Cette connaissance complète permet de choisir plus efficacement une route transparente, ou comportant un minimum de points de non-transparence. Cette vue d'ensemble permet de faire une réelle optimisation, c'est à dire ne pas abandonner, en cours de processus, des solutions possibles.
Selon un mode de mise en oeuvre préférentiel, pour collecter des valeurs de paramètres caractérisant tôus les segments de route le long de chaque route spatiale candidate, il consiste à envoyer un message de demande d'établissement de route, du noeud de départ au noeud d'arrivée, et de collecter dans ce message, lors de son passage à travers chaque naeud le long de cette route spatiale candidate, des valeurs de paramètre.
II est à noter que ce procédé peut être appliqué plusieurs fois simultanément sur des route spatiales distinctes pour satisfaire une même requête d'établissement de connexion pour maximiser les chances de trouver une route transparente.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre dans le naeud, dit noeud dit d'arrivée, qui est le noeud situé à
l'extrémité de la route dont l'établissement est demandé.
Le procédé selon l'invention utilise les moyens de signalisation du réseau pour transmettre des valeurs de paramètres de transparence, ce qui permet de disposer de valeurs à jour lors de chaque nouvelle requête d'établissement de route.
D'autre part, ces valeurs de paramètres ne concernent pas seulement les longueurs d'onde, elles peuvent concerner tous les autres paramètres physiques des liaisons reliant les noeuds du réseau.
Selon un mode de mise en ceuvre, les paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate prennent -en--compte des contraintes de-transparence, Selon un mode de mise en oeuvre, les paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate prennent en compte des contraintes de capacité de liaison.

Selon un mode de mise en oeuvre, les paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate prennent en compte des contraintes de qualité de service.
L'invention a aussi pour objet un noeud de réseau optique, pour la mise en

5 ceuvre du procédé selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens dé gestion pour - recevoir un message de requête d'établissement de route, ce message parcourant une route spatiale prédéterminée passant par ce noeud ;
- ajouter au contenu de ce message des valeurs de paramètres concernant des routes spectrales supportées par le segment de route spatiale immédiatement en amont et / ou en aval de ce noeud sur cette route spatiale, ainsi que des valeurs de paramètres concernant les interfaces du noeud ;
- et retransmettre le message ainsi modifié, à un autre noeud situé sur le segment de route spatiale immédiatement en aval de ce noeud, cet autre noeud étant désigné par des informations de routage contenue dans ce message.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à
l'aide de la description ci-dessous et des figures l'accompagnant - La figure 1 représente un exemple de réseau optique dans lequel le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre.
- La figure 2 illustre une première partie de la mise en oeuvre du procédé
selon l'invention, dans l'exemple de réseau représenté sur la figure 1.
- La figure 3 représente une seconde partie de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, dans l'exemple de réseau représenté sur la figure 1.
L'exemple de réseau T représenté sur la figure 1 comporte des noeuds optiques ON1 à ÖN 6 interconnectés par des liaisons bidirectionnelles ou unidirectionnelles:

ONl-ON 3

6 PCT/FR02/00652 Dans cet exemple, le réseau T permet d'interconnecter trois réseaux clients CNA, CNB, CNC qui sont reliés respectivement aux noeuds ON1, ON4, ON6 situés à la périphérie du réseau T. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention est faite dans le réseau T et est totalement indépendante du nombre et de la nature de ces réseaux clients.
Dans un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, une requête d'établissement de connexion CSR est émise par le réseau client CNA
vers des moyens de gestion du noeud ON1 afin d'établir une connexion entre les réseaux clients CNA et CNC. Cette requête contient l'identité du réseau client demandeur CNA et du réseau client demandé CNC, et mentionne des contraintes de transparence, de capacité, de qualité de services, etc... Le réseau T doit déterminer une route transparente, et si ce n'est pas possible, une route comportant le moins possible de points de non-tranparence en respectant les contraintes de capacité et de qualité de services, fixées pour cette connexion. Les contraintes sur les paramètres de transparence optique peuvent être des valeurs de longueur d'onde, d'espacement spectral, mais aussi de tolérance sur les effets de la non-linéarité (Mélange quatre ondes, etc), une obligation d'absence de régénération, etc...
La figure 2 illustre une première partie de cet exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les moyens de gestion du noeud ON1 traduisent la requête d'établissement de connexion CSR en une requête d'établissement de route, RSR, c'est à dire traduisent des contraintes mentionnées dans la requête de connexion en contraintes portant sur le routage.
Ils déterminent, selon un procédé de routage classique, en fonction de la topologie et de la connectivité du réseau T, une ou des routes spatiales, dites candidates, reliant le réseau client CNA au réseau client CNC. Par exemple, ils trouvent deux routes spatiales candidates, Route 1 et Route 2, qui sont valides parce qu'elles satisfont toutes les contraintes de routage qui sont mentionnées dans _la demande initiale d'établissement de_connexion_CSR.
Route 1 = ON1, ON4, ONS, ON6 Route 2 = ON1, ON3, ON6

7 Les moyens de gestion du noeud ON1 émettent alors la requête d'établissement de route RSR , en l'adressant au noeud ON6, cette requête étant émise en deux exemplaires RSR1 et RSR2 acheminée simultanément sur les deux routes Route 1 et Route 2. L'acheminement selon ces deux routes est commandé
par les moyens de gestion du noeud de départ ON1 en fournissant la requête aux moyens de signalisation du réseau T. L'exemplaire RSR1 passe d'abord par le noeud ON4 sur la route Route 1, et l'exemplaire RSR2 passe d'abord par le noeud ON3 sur la route Route 2.
Chaque naeud ON1, ON4, ON5 traversé par la requête d'établissement de route RSR1 a joute, au contenu de la requête, des valeurs de paramètres concernant le segment de route immédiatement en amont et / ou en aval de ce noeud sur cette route spatiale, ainsi que des valeurs de paramètre concernant les interfaces du noeud, ces valeurs correspondant aux paramètres mentionnés dans cette requête, notamment les paramètres de transparence optique. Chaque noeud ON1, ON3 traversé par la requête d'établissement de route RSR2 fait de même dans cette requête RSR2. la liaison entre ON3 et ON6. Ces valeurs de paramètres peuvent concerner aussi bien le lien en aval que celui en amont du noeud.
Finalement, les deux exemplaires RSR1 et RSR2 de la requête d'établissement de route arrivent au noeud d'arrivée ON6.
Selon un premier mode de mise en oeuvre, les données collectées dans ces deux exemplaires sont traitées par les moyens de gestion du noeud d'arrivée, ON6, pour déterminer une combinaison optimale de segments de route spectrale entre les noeuds ON1 et ON6 le long de chacune des route spatiales empruntées par les demandes de connexion. Ces données sont traitées selon un algorithme d'optimisation qui minimise une fonction de coût prenant en compte toutes les valeurs de paramètres recueillies. Cet algorithme peut faire intervenir un algorithme de plus court chemin tel que celui de Dijkstra.
Si au moins une route transparente est possible, l'algorithme d'optimisation trouve une, route tr_ansp-arente._.Si aucune route -transparente n'est possible-,---l'algorithme d'optimisation détermine une route comportant le moins possible de points de non-transparence, c'est à dire une combinaison optimale de sous-chemins transparents.

ô
La figure 3 représente une seconde partie de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Après avoir ainsi déterminé la route spectrale optimale, le noeud d'arrivée ON6 émet un message d'établissement de route PEM à
destination du naeud de départ ON1, et il envoie un message ACK d'accusé de réception de requête d'établissement de route au noeud immédiatement voisin sur la route spatiale qui supporte la route spectrale choisie, Route2, c'est à
dire le noeud ON3 dans cet exemple. Ce message contient une liste des noeuds constituant la route déterminée, Route 2 dans cet exemple est constituer de ON1-ON3-ON6.
D'autre part, le naeud d'arrivée ON6 envoie un message RR de relâchement de route à tous les autres noeuds immédiatement voisins le long des routes spatiales non retenues, en l'occurrence Routel. Dans cet exemple, le message de relâchement RR est envoyé au noeud ONS, qui le retransmet en direction du naeud à l'origine de la demande d'établissement de route, ON1.
Si l'algorithme conclut qu'aucune routé n'est possible (même non 15~ transparente), le noeud d'arrivée ON6 émet un message de relâchement de route adressé à tous les noeuds qui sont sur les routes Route 1 et Route 2, c'est à
dire les noeuds ON1, ON3, ON4, ONS.
Selon un second mode de réalisation, les deux exemplaires RSRI et RSR2 de la requête d'ëtablissement de route (contenant toutes les données collectées) ne sont pas traités dan le noeud d'arrivée ON6, mais sont renvoyés du noeud d'arrivée ON6 au noeud de départ ON1, ou bien à destination d'une unité centrale quelque part dans le réseau T, pour y être traités. Si l'algorithme conclut qu'aucune route n'est possible (même non transparente), le noeud ON1, respectivement l'unité
centrale, envoie un message de relâchement de route à tous les noeuds situés le long des routes Routel et Route 2, c'est à dire les noeuds ON1, ON3, ON4, ONS.
Le premier mode de réalisation a pour avantage d'éviter de retransmettre l'ensemble des données collectées vers le naeud de départ ou une unité
centrale de traitement. On évite ainsi d'occuper des ressources du réseau pour cette retra.nsmiss.io.n..

Claims

REVENDICATIONS

1) Procédé pour déterminer une route spectrale, dans un réseau de télécommunication optique (T), entre un naeud de départi (ON1) et un noeud d'arrivée (ON6) de ce réseau, caractérisé en ce qu'il consiste à
- déterminer, par un procédé de routage classique, au moins une route spatiale candidate (Route 1, Route 2) reliant le noeud de départ (ON1) au noeud d'arrivée (ON6), chaque route spatiale candidate étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux noeuds du réseau et pouvant supporter une pluralité de longueurs d'ondes constituant chacune un segment de route spectrale ;
- collecter des valeurs de paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate ;
- et enfin traiter, par un procédé d'optimisation, toutes les valeurs de paramètre ainsi collectées, pour choisir une route spectrale, et la route spatiale qui la supporte, en choisissant la longueur d'onde à utiliser, ou les longueurs d'onde à
utiliser successivement, pour relier le naeud de départ au noeud d'arrivée.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour collecter des valeurs de paramètres caractérisant tous les segments de route le long de chaque route spatiale candidate, il consiste à envoyer un message de demande d'établissement de route, du noeud de départ (ON1) au noeud d'arrivée (ON6), et de collecter dans ce message, lors de son passage à travers chaque nceud le long de cette route spatiale candidate, des valeurs de paramètre.

3) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour traiter toutes les valeurs de paramètre ainsi collectées, il consiste à
exécuter un traitement dans le noeud d'arrivée (ON6).

4) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate prennent en compte des contraintes de transparence.

5) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate prennent en compte des contraintes de capacité
de liaison.

6) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètre caractérisant tous les segments de route spectrale le long de chaque route spatiale candidate prennent en compte des contraintes de qualité
de service.

7) Noeud de réseau optique, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de gestion pour - recevoir un message de requête d'établissement de route, ce message parcourant une route spatiale prédéterminée passant par ce noeud ;
- ajouter au contenu de ce message des valeurs de paramètres concernant des routes spectrales supportées par le segment de route spatiale immédiatement en amont et / ou en aval de ce noeud sur cette route spatiale, ainsi que des valeurs de paramètres concernant les interfaces du noeud ;
- et retransmettre le message ainsi modifié, à un autre noeud situé sur le segment de route spatiale immédiatement en aval de ce noeud, cet autre noeud étant désigné par des informations de routage contenue dans ce message.

8) Noeud de réseau optique, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de gestion pour - recevoir au moins un message contenant des valeurs de paramètre collectées le long d'une route spatiale dite candidate reliant un noeud de départ à
ce noeud ;
- et traiter, par un procédé d'optimisation, les valeurs de paramètre ainsi collectées le long d'au moins cette route spatiale candidate, pour choisir une route spectrale, en choisissant la longueur d'onde à utiliser, ou les longueurs d'onde à
utiliser successivement, pour relier le noeud de départ à ce noeud.