FlexOPTIM

Routage et Affectation Spectrale Optimaux dans des Réseaux Optiques Elastiques Flexgrid de Taille Réelle – FLEXOPTIM

Une nouvelle grille de multiplexage en longueurs d’onde dans les réseaux optiques à spectre flexible (en anglais : SFON) a été standardisée en 2012. FLEXOPTIM développera des algorithmes de routage et l’allocation de spectre (en anglais : RSA) afin d’optimiser l’usage du spectre WDM dans les SFON, pour des instances réalistes (des dizaines de nœuds et des centaines de demandes de connexion). On distinguera deux problèmes :
- Connaissant a priori toutes les demandes, le calcul est effectué en temps différé (« off-line ») et les connexions sont ensuite configurées en bloc. C’est le cas notamment d’une réallocation périodique des ressources afin d’en optimiser l’usage.
- En présence de nouvelles demandes, le calcul est mené en temps réel (« on-line ») en tenant compte du trafic existant et des connexions déjà établies. La nouvelle connexion est mise en place dans la foulée. Il s’agit d’une optimisation incrémentale et « locale » des ressources.
Ces algorithmes doivent être compatibles avec l’approche SDN. FLEXOPTIM interagira ainsi régulièrement avec les équipes d’Orange Labs impliqués dans les forums et instances de normalisation pertinentes.
Le principal défi est le passage à l’échelle des algorithmes. Le problème RSA est NP-complet et sensiblement plus difficile que le routage et de l’allocation de longueurs d’onde dans une grille WDM rigide. FLEXOPTIM explorera des approches nouvelles afin de réduire le nombre de variables et de pallier les inconvénients des méthodes habituelles.
Les deux partenaires sont le LIMOS à l’Université Clermont-Auvergne (porteur) et IMT Atlantique (Lab-STICC et IRISA). Ce sont des spécialistes reconnus, respectivement, des mathématiques appliquées à l’optimisation et des architectures de réseaux optiques.
Le projet comporte un lot de gestion et deux lots techniques. Le lot 0 assure le lien vers l’ANR et la coordination. Il est aussi chargé de l’exploitation et de la dissémination des résultats et des contacts réguliers avec des partenaires industriels externes et des experts en optimisation via un conseil consultatif. Le lot 1 développera les outils qui seront évalués par le lot 2 et testés au regard de cas d’usage définis en liaison avec le conseil consultatif.
Le lot 2 définira d’abord les indicateurs de performance. Au cours de la 1ère année, le lot 1 introduira de nouvelles formulations du problème off-line et fournira une version de base. Suivra une phase de 6 mois, pendant laquelle le lot 1 améliorera ses formulations au vu des retours du lot 2 afin de fournir une version stable pour évaluation sur une plateforme d’Orange Labs. Au début de la 3ème année, le lot 1 fournira les spécifications finales des algorithmes off-line et le lot 2 en évaluera les performances.
Le lot 1 considérera de nouvelles heuristiques pour le problème on-line en s’appuyant sur l’analyse de la structure des solutions du problème off-line et sur l’éclairage apporté par le lot 2. Les premiers algorithmes seront évalués par le lot 2 puis des versions stables, adaptant l’approche SDN à l’architecture fonctionnelle des SFON, seront évaluées sur la plateforme d’Orange Labs. Les spécifications et résultats d’évaluation finaux seront fournis en fin de projet.
En tant que PRC, FLEXOPTIM aura d’abord un impact sur la recherche et l’enseignement de ses partenaires (publications et communications scientifiques). Au-delà des objectifs du projet, des retombées sont attendues pour le dimensionnement d’autres types de réseaux ou d’autres problèmes d’allocation de ressources.
Le projet ambitionne aussi un impact industriel. Les codes développés et des données génériques pour les simulations seront en libre accès. Des contributions au consortium « Open-ROADM » permettront de faire connaître les résultats sur la commande des nœuds d’un réseau « SFON ». Un séminaire final, regroupant experts académiques et industriels, permettra de présenter les résultats et de débattre des méthodes pour opérer les SFON et des questions ouvertes.