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Wavelength Division Multiplexing (WDM) optical networks are widely deployed today. Multimedia applications, IPTV (i.e. television on Internet network), video conferencing, which have multiple end users, are very greedy in terms of bandwidth. The concept of multicast was introduced in IP networks to optimize the use of network resources because of such applications. This concept was subsequently extended to WDM optical networks. These networks are frequently disrupted by events such as overloads, failures, adding or deleting of network resources by maintenance. To address these disturbing phenomena, network operators compute a new topology (a new routing) depending on network state. Then the initial routing is reconfigured to migrate to the new routing. Since some applications, such as IPTV, do not tolerate interruption of the network connections, the reconfiguration must be done without connection interruption. In addition, it must be quick to respond effectively to the triggering event. Finally, it must reduce the cost of network resources used.The problem studied in this thesis is the fast reconfiguration of multicast routing in WDM optical networks. This reconfiguration must be done without connection interruption, while reducing the process duration and the network resources used.The work did during this thesis is to propose different approaches to solve this problem. We prove that there is no algorithm which can reconfigure any initial tree into any final tree using only one wavelength and without connection interruption. We propose algorithms which use additional wavelengths. In a first approach, we proposed a branch-based reconfiguration algorithms. In a second approach, we proposed a sub-tree-based reconfiguration algorithm. The performances of these algorithms were evaluated on different network topologies commonly used in this area of research.; Les réseaux optiques à multiplexage en longueur d’onde ou réseaux optiques WDM (Wavelength Division Multiplexing) sont largement déployés aujourd’hui. Les applications multimédias, la Télévision sur IP (Internet Protocol), les visioconférences, destinées à plusieurs utilisateurs sont très gourmandes en termes de bande passante. Le concept de multicast a été introduit dans les réseaux IP pour optimiser l’utilisation des ressources des réseaux pour de telles applications. Ce concept a été étendu aux réseaux optiques WDM. Ces réseaux sont fréquemment perturbés par des phénomènes tels que les surcharges, les pannes, l’ajout ou la suppression des ressources de réseau par des opérations de maintenance. Pour faire face à ces phénomènes perturbateurs, les opérateurs de réseau calculent une nouvelle topologie (un nouveau routage) en fonction de l’état du réseau. Ensuite le routage initial est reconfiguré pour migrer vers la nouvelle topologie. Certaines applications telles que la Télévision sur IP ne tolérant pas les interruptions de connexion, la migration doit se faire sans interruption de flux. De plus, elle doit être rapide pour faire face efficacement à l’évènement l’ayant déclenché. Enfin, elle doit réduire le coût des ressources réseau utilisées.Le problème étudié dans cette thèse est la reconfiguration rapide du routage multicast dans les réseaux optiques WDM. Cette reconfiguration doit se faire sans interruption de flux, tout en réduisant la durée du processus et les ressources du réseau utilisées.Les travaux réalisés durant cette thèse ont consisté à proposer différentes approches de résolution de ce problème. Nous avons prouvé qu’il n’existe pas d’algorithme pouvant reconfigurer tout arbre optique initial en tout arbre optique final en utilisant une seule longueur d’onde et sans interruption de flux. Nous avons proposé donc des algorithmes qui utilisent des longueurs d’onde additionnelles. Dans une première approche, nous avons proposé des algorithmes de reconfiguration par branche. Dans une seconde approche, nous avons proposé un algorithme de reconfiguration par sous-arbre. Les performances de ces algorithmes ont été évaluées dans différentes topologies couramment utilisées dans ce domaine de recherche.

In the aeronautics field, the last decade has been marked by a constant and gradual increase of the electrification rate of the embedded systems. Today, the More Electric Aircraft (MEA) is seen as a major axis of improvement for the aviation industry to achieve increasingly ambitious objectives: reducing environmental impact, rationalisation of maintenance costs...In the more electrical aircraft concept, the electrical network plays a major role. Today engineers must imagine new architectural solutions to ensure the electricity supply while minimizing weight and cost. In this context, the PhD work consists in providing new methods to support the design of electrical network architectures. The PhD work is divided into 2 parts which can be seen as 2 separate studies which are introduced in the chapter 1.The 1st part, treated in the chapters 2 and 3, develops methods and tools to solve problems automatically for 2 architecture tasks: the definition of the network reconfiguration and the identification of the electrical load allocation on busbars. The formalization of these two issues highlights a common characteristic: the combinatorial explosion. As the consequence, methods from operational research area are selected to solve the 2 tasks in the frame of a general and consistent design process. The reconfiguration aspects are solved by a methodology coupling together: graph theory to model the network connectivity, an expert system capturing know-how rules and linear programming selecting the most efficient reconfiguration. The approach was successfully applied on existing aircraft electrical networks (A400M and A350) and on future architectures. The second task, related to the electrical load allocation, is solved using stochastic methods. The genetic algorithm using a niching method is the best assessed optimization method. It provides good and diversified load allocations to the electrical network architect. The 2nd part, treated in the chapter 4, focuses on a new technological concept the « modular and mutualised power electronics center ». This distribution system, closely linked to the more electrical aircraft, aims at sharing « m » power electronics modules to « c » electrical loads. The methods developed in this PhD aim at carrying out an optimal design of this new power center with 2 design variables: the number « m » of modules and the reconfigurations between the « m » modules and the « c » loads. Again, the formalization of the problem highlights that the designer must deal with a combinatorial explosion. The main objective of this study is to propose a methodological framework for solving this design problem. A heuristic-based algorithm is developed to solve this combinatorial optimization problem. A particular attention is paid to develop an organized weight estimation procedure using generic sizing models. Finally a mapping is performed to identify the best solutions and to highlight the technological elements having the most significant impact on the complete system weight; Dans le domaine aéronautique, la dernière décennie a été marquée par une augmentation constante et progressive du taux d’électrification des systèmes embarqués. L’avion plus électrique est aujourd’hui vu comme un axe d’amélioration majeure pour l’industrie aéronautique permettant d’atteindre des objectifs toujours plus ambitieux : réduction de l’impact environnemental, rationalisation des coûts de maintenance… Dans ce contexte, le réseau de distribution électrique joue un rôle majeur. Les architectes doivent imaginer de nouveaux concepts architecturaux afin d’assurer le « service » de fourniture d’électricité tout en minimisant la masse et le coût. Ainsi les travaux de cette thèse proposent des méthodes d’aide à la conception pour les architectes de réseau. Le manuscrit se divise en 2 parties pouvant être vues comme 2 études distinctes et qui sont introduites dans le chapitre 1.La 1ère partie, traitée dans les chapitres 2 et 3, développe des méthodes et outils afin de résoudre de manière automatique et optimale 2 tâches de l’architecte : la définition des reconfigurations du réseau et l’identification de l’allocation des charges. La formalisation de ces 2 problématiques met en lumière une caractéristique commune : l’explosion combinatoire. Ainsi les résolutions sont réalisées à l’aide de méthodes issues de la recherche opérationnelle. Un processus général est défini afin de traiter les 2 tâches de manière consistante. Les aspects liés à la reconfiguration sont traités à l’aide de : la théorie des graphes pour modéliser la connectivité du réseau, un système expert capturant les règles métiers et la programmation linéaire sélectionnant les reconfigurations les plus performantes. La méthode a été appliquée avec succès sur des réseaux avions existants (A400M et A350) ainsi que sur des réseaux plus électriques prospectifs. La deuxième tâche consistant en l’allocation des charges a été résolue à l’aide de méthodes stochastiques. L’algorithme génétique utilisant une méthode de nichage se révèle être le plus performant en proposant à l’architecte réseau des solutions performantes et variées. La 2ème partie, traitée dans le chapitre 4, s’intéresse à un nouveau concept le « cœur électronique modulaire et mutualisé ». Cet organe de distribution, étroitement lié à l’avion plus électrique, se caractérise par la mutualisation de « m » modules électronique de puissance pour « c » charges électriques. Les méthodes développées dans le chapitre 4 vise à concevoir de manière optimale ce nouveau cœur en ayant 2 degrés de liberté : le nombre « m » de modules et les reconfigurations entre les « m » modules et les « c » charges. De nouveau, la formalisation du problème met en évidence l’explosion combinatoire à laquelle est confronté le concepteur. Le principal objectif de cette étude est de proposer un cadre méthodologique pour la résolution de ce problème de conception. Ainsi une heuristique a été développée pour résoudre ce problème combinatoire. Une attention particulière a été portée pour développer des modèles de composants simples et génériques dans une procédure générale organisée. Enfin une cartographie a été réalisée afin de dégager d’une part les formes de solutions les plus performantes et d’identifier les éléments ayant les impacts les plus significatifs sur la masse du système complet.