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RAPPORT DE PROJET DE FIN D’ETUDES Filière Ingénieurs en Télécommunications Opti

RAPPORT DE PROJET DE FIN D’ETUDES Filière Ingénieurs en Télécommunications Option Ingénieries des réseaux de télécommunications ÉTUDE DE LA QUALITE DE SERVICE D’UN CHEMIN OPTIQUE DANS RESEAU COMMUTE TOUT-OPTIQUE Elaboré par : Karim ZAMMEL Encadré par : M. Mourad MENIF Année universitaire : 2004/2005 RAPPORT DE PROJET DE FIN D’ÉTUDES Filière Ingénieurs Diplômés en Télécommunications Option Ingénierie des réseaux de télécommunications Étude de la qualité de service d’un chemin optique dans un réseau commuté tout-optique Réalisé par : Karim ZAMMEL Encadré par : Mr. Mourad MENIF Année universitaire : 2004/2005 Table des matières Table des ﬁgures v Liste des tableaux vi Introduction Générale 1 1 Réseaux de communications optique 3 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Multiplexage en longueur d’onde "WDM" . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 Les techniques de multiplexage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.2 Principe de multiplexage WDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.3 Avantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.4 Pénalités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Diﬀérents composants du réseau de communication optique . . . . . . . . . 5 1.3.1 Fibre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3.2 Module de compensation de la dispersion . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3.3 Émetteurs à semiconducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.4 Récepteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.5 Ampliﬁcateurs optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.6 Convertisseurs optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3.7 Commutateurs optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.4 Performance d’un réseau de communication optique . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.1 Atténuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.2 Dispersion chromatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4.3 Dispersion modale de la polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4.4 Diaphonie "Crosstolk" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.4.5 Bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.4.6 Eﬀets non linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 i 2 Algorithmes de routage et d’assignation de longueur d’onde 21 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.2 Modélisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.1 Modélisation d’un réseau optique WDM . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.2 Modélisation d’une instance de communication . . . . . . . . . . . 22 2.2.3 Modélisation du problème du routage optique . . . . . . . . . . . . 22 2.3 Routage et allocation de longueur d’onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3.1 Routage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3.2 Algorithmes de base pour la recherche de chemin . . . . . . . . . . 24 2.3.3 Assignation de longueur d’onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3 Modélisation & Implémentation 30 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2 Problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3 Algorithme de routage et d’assignation avec QoS . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.1 Hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.3.2 Algorithme de routage et d’assignation avec QoS . . . . . . . . . . 31 3.4 Modélisation du réseau de communication optique . . . . . . . . . . . . . . 33 3.4.1 Entité nœud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.4.2 Entité ﬁbre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.4.3 Entité ampliﬁcateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.4.4 Entité émetteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.4.5 Entité récepteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.4.6 Entité module de compensation de la dispersion . . . . . . . . . . . 37 3.5 Modélisation d’une requête de communication . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.6 Modélisation de QoS d’un chemin optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.6.1 Formulation de problème . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.6.2 Budget de uploads/Ingenierie_Lourd/ pfe-zammel-karim.pdf