Un pas vers les réseaux r. C. Pham RESO-LIP/INRIA Université Lyon 1

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1 U pas vers les réseaux r optiques C. Pham RESO-LIP/INRIA Uiversité Lyo 1

2 Bref historique 1958: Découverte du laser Mid-60s: Démostratio des guides optiques 1970: Productio de fibre à faible taux d'erreurs Red possible la trasmissio optique logue distace! 1970: ivetio de la diode laser semicoducteur Red possible l'itégratio de composats optiques! 70s-80s: Usage de la fibre e téléphoie: SONET Mid-80s: LANs/MANs: broadcast-ad-select architectures 1988: Pose de la première fibre optique tras-atlatic Late-80s: EDFA (amplificateur optique ) developpé Réduit cosidérablemet les problèmes liés à la distace! Mid/late-90s: Explosio des systèmes DWDM Late-90s: Itelliget Optical etworks Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 2

3 Fibres optiques (1) Fibre optique de mois e mois coûteuse, plus légères, e silice le plus souvet, raremet e verre (attéuatio). Le plastique est possible. eviro 30km sas répéteurs. très haut-débit (50000 Gbits/s théorique) et très boe fiabilité. Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 3

4 Trasmissio optique: sythèse se Attéuatio Dispersio No liéarité Reflectace Trasmitted data waveform Waveform after 1000 km Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 4

5 Multimode et moomode Fibres optiques multi-mode fibre multimode (obsolete) 50 ou 62,5 9m à gradiet d idice Fibre à gradiet d'idice 125m moo-mode 50 ou 62,5 9m Fibre moomode 5 à 9m 125m Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 5

6 Fibres optiques Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 6

7 Lasers, traspodeurs source alcatel ATR 1/2002 Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 7

8 Débit maximum par fibre x per year Sigle fiber capacity (Gb/s) Year Source: Lucet Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 8

9 Le multiplexage sur fibre optique 2 Attéuatio e db/km lasers mois coûteux Logueur d ode e m Wave-legth Divisio Multiplexig mettre sur ue même fibre plusieurs caaux de doées, e utilisat différetes logueurs d ode (couleurs). Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 9

10 Pricipes du WDM WDM(Wavelegth Divisio Multiplexig). >1m DWDM(Dese Wavelegth Divisio Multiplexig). < 0,1 m Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 10

11 U pas vers les réseaux r optiques Amplificateur optique dopé à l erbium (EDFA) début des aées 1980 plus logue distace, évite de coûteux répéteurs permet e outre d'amplifier tous les caaux WDM (alors que les répéteurs écessitet de repasser e électrique) Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 11

12 Filtres, Multiplexeurs, Routeurs Les filtres sélectioet ue logueur d'ode et rejettet les autres Les multiplexeurs combiet différetes logueurs d'ode Les routeurs échaget les logueurs d'ode d'ue etrée vers ue sortie Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 12

13 Les réseaux r tout optique Réseaux à diffusio (Broadcast) Moo-saut: toutes les statios peuvet commuiquer directemet etre elles, Multi-saut: commuicatio directe avec u ombre restreit de machie. Réseaux à commutatio e logueur d ode Similaire aux pricipes de la commutatio de circuit Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 13

14 Réseaux moo-saut e étoile passive Emetteur Récepteur 1 l1 l1,l2,...,l l2 l1,l2,...,l l l1,l2,...,l Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 14

15 Réseaux moo-saut e bus replié actif O peut avoir quatre catégories de réseaux moosaut: FT-FR : émetteurs et récepteurs fixes TT-FR : émetteurs accordables et récepteurs fixes FT-TR : émetteurs fixes et récepteurs accordables TT-TR : émetteurs et récepteurs accordables Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 15

16 Commutatio e logueurs d oded Chaque coexio est ue logueur d ode, réutilisatio des logueurs d ode pour A et C. B l1 2 A 1 l2 3 C 5 4 l1 E D Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 16

17 Commutatio e logueur d oded Les brasseurs passifs fixe l 1 l 1 l 2 l l 1 l 1 l l 2 l 2 l 1 l 2 l 1 l 2 l 1 l 2 l 1 l 21 l 2 l 1 l 2 Les brasseurs passifs l 1 l 2 l 1 l 2 l 1 l 1 l 21 l 2 dyamiques covertisseurs dyamiques l 2 l 1 l 2 l 1 l 2 l 1 l 1 l 2 l 2 l 1 l 2 Les brasseurs actifs (recofiguratio lete) l 1 l 2 l 1 l 2 Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 17

18 Les commutateurs optiques Format du paquet optique D 100Mbs Mbs -1 etête Doées Résolutio de la cotetio la déflexio Temps de garde les mémoires optiques projet KEOPS Wavelegth Routig Switch & Broacast ad Select Switch Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 18

19 Ex: le commutateur WRS CONTROLEUR ETAGE 1 ETAGE N N CONVERTISSEURS LIGNES A RETARD CONVERTISSEURS R N Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 19

20 L évolutio de l architecturel IP sur SONET/SDH

21 Packet over SONET (POS) Trasport d'ip au dessus de SONET/SDH Vidéo Voix Data IP SONET Fibre optique Dispoible: OC-192 (10 Gb/s) Prochaie évolutio: OC-768 (40 Gb/s) (cotroversé car cher) Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 21

22 IP-SONET-WDM usig POS Gigabit IP Router IP/PPP/HDLC packet mappigs to SONET frames (OC-48, OC-192) IP routig protocols (OSPF, BGP) Gigabit IP Router SONET Mux Poit-to-poit DWDM liks (liear or rig SONET topologies) Demux SONET Widebad receivers Wavelegth laser traspoders Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 22

23 Demai: IP over Optical Networks (IPO) Removig the trasport layers Traditioal Today IP IP Over ATM POS Tomorrow ATM IP IP IP-OG SONET ATM SONET IP Optical Optical Optical Optical Lower Cost, Complexity, & Overhead Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 23

24 Protectio for IP over DWDM Optical Cloud Optical protectio is ot sufficiet Oly protects trasmissio ifrastructure Layer 3 must provide path restoratio Opportuity for differetiatio at the service level Cours de C. Pham, Uiv. Lyo 1 Les réseaux optiques 24

25 Source CISCO

26 Source CISCO

27 Source CISCO