WO2003079596A1

WO2003079596A1 - Procede pour determiner une route spectrale pour une connexion donne dans un reseau de telecommunication optique

Info

Publication number: WO2003079596A1
Application number: PCT/FR2002/000652
Authority: WO
Inventors: Martin Vigoureux; Richard Douville; Emmanuel Dotaro; Laurent Ciavaglia
Original assignee: Alcatel
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-09-25
Also published as: EP1479183B1; DE60205140T2; JP3845087B2; CA2474644A1; DE60205140D1; AU2002238680A1; WO2003079596A8; JP2005520433A; CN1620771A; EP1479183A1; US20050069316A1; ATE300131T1; CN100499434C; US7664029B2

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 UN 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 nœud pour la mise en oeuvre de ce procédé. Elle concerne plus particulièrement les réseaux optiques à multiplexage par division en longueurs d'onde (WDM dans la terminologie anglaise) qui utilisent une pluralité de longueurs d'onde pour transmettre simultanément plusieurs flots de données sur une même 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 nœud de départ au nœud 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. Il 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 nœud d'arrivée, même si des opérations 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,, selon.çjue l'on évite les conversions optique - électronique,.- optique, ou les conversions de longueur d'onde, ou les régénérations I 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 » ; et si ce n'est pas possible, on cherche à 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.

Il 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 nœud de départ à un nœud d'arrivée, cette route étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux nœuds du réseau ; - déterminer un premier jeu de longueurs d'onde, dans le nœud de départ, permettant de communiquer avec le nœud suivant constituant cette route, c'est à dire le deuxième nœud sur cette route ;

- déterminer, parmi le jeu de longueurs d'onde proposé par le nœud précédent, un deuxième jeu de longueurs d'onde, dans le deuxième noeud, permettant de communiquer avec le nœud suivant constituant cette route, c'est à dire le troisième nœud sur cette route;

déterminer, parmi le jeu de longueurs d'onde proposé par le nœud précédent, un -(n+l)ième jeu de longueurs d'onde, - dans—le— n-ième nœud, permettant de communiquer avec le nœud suivant constituant cette route, c'est à dire le (n + l )ième nœud sur cette route ; jusqu'à atteindre le nœud d'arrivée. Ce procédé connu α pour objectif d'assurer uniquement la continuité de la longueur d'onde. Les nœuds 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 nœud de cette route peut conserver ou réduire le jeu de longueurs d'onde qu'il hérite du nœud en amont, selon les ressources disponibles pour la liaison vers le prochain nœud 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 nœud de départ et un nœud 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 nœud de départ au nœud d'arrivée, chaque route spatiale candidate étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux nœuds 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_s.upporte, en choisissant la longueur d'onde-à_utiliser.,_ou les longueurs d'onde à utiliser successivement, pour relier le nœud de départ au nœud d'arrivée.

Le procédé ainsi caractérisé présente l'avantage de réduire la probabilité d'un blocage dû à une impossibilité de trouver une route, parce qu'il permet d'avoir, à un moment donné, 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 œuvre préférentiel, 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 nœud de départ au nœud d'arrivée, et de collecter dans ce message, lors de son passage à travers chaque nœud le long de cette route spatiale candidate, des valeurs de paramètre.

Il 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 œuvre dans le nœud, dit nœud dit d'arrivée, qui est le nœud 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 nœuds du réseau.

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 transparence. Selon un mode de mise en œuvre, 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 œuvre, 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 oeuvre du procédé selon l'invention, 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 nœud sur cette route spatiale, ainsi que des valeurs de paramètres concernant les interfaces du nœud ;

- et retransmettre le message ainsi modifié, à un autre nœud situé sur le segment de route spatiale immédiatement en aval de ce noeud, cet autre nœud 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 œuvre 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 œuvre 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 ONl à ON 6 interconnectés par des liaisons bidirectionnelles ou unidirectionnelles: ON1 -ON 2 ON1 -ON 3 ON1 -ON 4 ON2-ON 6

ON3-ON 5 ON3-ON 6 Dans cet exemple, le réseau T permet d'interconnecter trois réseaux clients

CNA, CNB, CNC qui sont reliés respectivement aux nœuds ONl , ON4, ONό situés à la périphérie du réseau T. La mise en œuvre 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 œuvre 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 ONl 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 œuvre du procédé selon l'invention. Les moyens de gestion du nœud ONl 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 = ONl , ON4, ON5, ONό

Route 2 = ONl , ON3, ONό Les moyens de gestion du nœud ONl émettent alors la requête d'établissement de route RSR , en l'adressant au nœud ONό, 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 nœud de départ ONl 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 nœud ONl , ON4, ON5 traversé par la requête d'établissement de route RSR1 ajoute, au contenu de la requête, des valeurs de paramètres concernant le segment de route immédiatement en amont et / ou en aval de ce nœud sur cette route spatiale, ainsi que des valeurs de paramètre concernant les interfaces du nœud, ces valeurs correspondant aux paramètres mentionnés dans cette requête, notamment les paramètres de transparence optique. Chaque nœud ONl , ON3 traversé par la requête d'établissement de route RSR2 fait de même dans cette requête RSR2. la liaison entre ON3 et ONό. Ces valeurs de paramètres peuvent concerner aussi bien le lien en aval que celui en amont du nœud. Finalement, les deux exemplaires RSR1 et RSR2 de la requête d'établissement de route arrivent au nœud d'arrivée ONό. Selon un premier mode de mise en oeuvre, les données collectées dans ces deux exemplaires sont traitées par les moyens de gestion du nœud d'arrivée, ONό, pour déterminer une combinaison optimale de segments de route spectrale entre les nœuds ONl et ONό 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 -transparente.. Si aucune route transparente n'est— ossible—- 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. La figure 3 représente une seconde partie de la mise en œuvre du procédé selon l'invention. Après avoir ainsi déterminé la route spectrale optimale, le noeud d'arrivée ONό émet un message d'établissement de route PEM à destination du nœud de départ ONl , et il envoie un message ACK d'accusé de réception de requête d'établissement de route au nœud immédiatement voisin sur la route spatiale qui supporte la route spectrale choisie, Route2, c'est à dire le nœud ON3 dans cet exemple. Ce message contient une liste des nœuds constituant la route déterminée, Route 2 dans cet exemple est constituer de ONl -ON3-ON6. D'autre part, le nœud d'arrivée ONό envoie un message RR de relâchement de route à tous les autres nœuds immédiatement voisins le long des routes spatiales non retenues, en l'occurrence Routel . Dans cet exemple, le message de relâchement RR est envoyé au nœud ON5, qui le retransmet en direction du nœud à l'origine de la demande d'établissement de route, ONl .

Si l'algorithme conclut qu'aucune route n'est possible (même non transparente), le nœud d'arrivée ONό émet un message de relâchement de route adressé à tous les nœuds qui sont sur les routes Route 1 et Route 2, c'est à dire les nœuds ONl , ON3, ON4, ON5.

Selon un second mode de réalisation, les deux exemplaires RSR1 et RSR2 de la requête d'établissement de route (contenant toutes les données collectées) ne sont pas traités dan le nœud d'arrivée ONό, mais sont renvoyés du nœud d'arrivée ONό au noeud de départ ONl , 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 ONl , 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 nœuds ONl , ON3, ON4, ON5. Le premier mode de réalisation a pour avantage d'éviter de retransmettre l'ensemble des données collectées vers le nœud de départ ou une unité centrale de traitement. On évite ainsi d'occuper des ressources du réseau pour cette retransmission.

Claims

REVENDICATIONS :

1 ) Procédé pour déterminer une route spectrale, dans un réseau de télécommunication optique (T), entre un nœud de départ (ONl ) et un nœud d'arrivée (ONό) 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 nœud de départ (ONl ) au nœud d'arrivée (ONό), chaque route spatiale candidate étant constituée d'une suite de segments de route, chaque segment reliant directement deux nœuds 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 nœud de départ au nœud 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 nœud de départ (ONl ) au nœud d'arrivée (ONό), et de collecter dans ce message, lors de son passage à travers chaque nœud 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 nœud d'arrivée (ONό).

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. ό) 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) Nœud de réseau optique, pour la mise en œuvre 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 nœud ;

- 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 nœud sur cette route spatiale, ainsi que des valeurs de paramètres concernant les interfaces du nœud ; - et retransmettre le message ainsi modifié, à un autre nœud situé sur le segment de route spatiale immédiatement en aval de ce nœud, cet autre noeud étant désigné par des informations de routage contenue dans ce message.

8) Nœud de réseau optique, pour la mise en œuvre 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 nœud ;

- 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 nœud de départ à ce noeud.