WDM Core Networks : regenerator placement and green networking

As Operators strive today to optimize their networks, considerations of cost, availability, eco-sustainability, and quality of service are beginning to converge. Solutions that reduce capital and operational expenditures not only save money, but also tend to reduce the environmental impact. In "opaque" networks, optical signals undergo expensive electrical regeneration systematically at each node. In "transparent" networks, signal quality deteriorates due to the accumulation of physical impairments from source to destination. "Translucent" networks stand halfway between opaque and transparent networks. In such networks, sparsely chosen nodes are equipped with electrical regenerators while the others are transparent to the optical signal. In this thesis, we have proposed an optimization technique for translucent network design, and developed, for this purpose, an algorithm performing routing and wavelength assignement as well as regenerator placement consisting in a cross-optimization between CapEx and OpEx costs. The second part of this thesis focuses on energy-aware WDM network design applied to scheduled traffic. Client cards interfacing the IP router and the optical cross-connect represent the key elements which deployment can be exploited to prevent power waste. We have proposed an approach to optimize the number and usage of these components by addressing the time-space correlation between traffic connections.Les réseaux d'opérateurs sont actuellement confrontés à multiples défis dont les coûts de réseaux, la disponibility, l'éco-durabilité et la qualité de service. Dans les réseaux "opaques", le signal optique est soumis à une régénération systématique à chaque passage par un noeud. Les réseaux "transparents" (ou tout-optiques) présentent une détérioration de la qualité du signal, due aux effets de dégradation par la couche physique s'accumulant depuis la source jusqu'à la destination. Les réseaux "translucides" offrent un compromis entre les deux types précédents. Dans de tels réseaux, une fraction des noeuds du réseau sont équipés de régénérateurs électriques, tandis que les autres sont complètement transparents aux signaux optiques. Dans un premier temps, nous avons proposé une technique d'optimisation pour la planification de réseaux translucides reposant sur une optimisation croisée entre les coûts CapEx et OpEx du réseau. L'algorithme développé fournit une solution pour le problème de routage et d'affectation de longueur d'onde tout en plaçant stratégiquement les régénérateurs. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la planification de réseaux WDM tenant compte de la consommation énergétique, dans un contexte de trafic pré-planifié. Les cartes client servant d'interface entre le routeur IP et le switch optique présentent une opportunité pour réduire la consommation énergétique. Dans ce cadre, nous avons proposé une approche pour optimiser le nombre et l'utilisation de ces équipements en profitant de la corrélation spatio-temporelle entre les requêtes