P lanification et O ptimisation des R éseaux de T ransport O ptiques 

Planification des réseaux de transport : méthodes et stratégies d'intégration de la hiérarchie numérique synchrone (SDH) et des technologies photoniques (WDM)

Partenaires du projet 

Identification

Thème de l'appel 

Modélisation, trafic, optimisation de réseaux 

Pour plus d'information 

 Mél :  abdel.lisser@cnet.francetelecom.fr

 http://www.telecom.gouv.fr/rnrt
 http://www.education.gouv.fr/technologie
 Mél : rnrt@telecom.gouv.fr
 Mél : rnrt@technologie.gouv.fr
 

La croissance du trafic, la complexité des systèmes et l'arrivée de nouveaux acteurs dans le domaine des télécommunications donnent à la planification des grands réseaux de transport une importance toute particulière. L'introduction du multiplexage en longueurs d'onde dans le but d'augmenter d'une part les capacités de transmission et d'acheminement mais également la flexibilité et la rentabilité des systèmes, conduit de plus en plus à une optimisation des systèmes existants et à une meilleure intégration et adéquation des systèmes de nouvelle génération. 

Cette évolution fait surgir des problèmes de modélisation et d'optimisation auxquels les méthodes de planification utilisées jusqu'à aujourd'hui ne semblent pas pouvoir répondre. L'intérêt scientifique est alors d'adapter et de concevoir des algorithmes sur les différents problèmes clefs de la planification (acheminement adaptatif, allocation et partage des ressources, optimisation, ... ) prenant en compte les contraintes et la spécificité d'un réseau de transport basé sur la hiérarchie numérique synchrone (SDH) et les technologies photoniques comme le multiplexage en longueurs d'onde (WDM). 

Perspectives d'innovations : 

La maîtrise de l'évolution des infrastructures est une phase capitale pour un opérateur de télécommunications. L'introduction de nouvelles technologies comme les technologies photoniques basées sur le multiplexage en longueurs d'onde représente un problème complexe faisant appel à une bonne connaissance des technologies introduites, une modélisation des nouveaux éléments de réseaux et la mise en oeuvre d'algorithmes de planification adaptés à ces nouveaux modèles. 

La rapidité d'évolution du marché et la concurrence dans le domaine des télécommunications interdisent toute erreur de définition du produit de transmission et d'acheminement pour les réseaux de transport. Aussi, les perspectives fournies par des études de planification sont de grande importance et d'un soutien considérable pour les équipementiers impliqués dans la conception et la réalisation des grands systèmes de télécommunications. 

La planification de réseaux est au carrefour de plusieurs disciplines qui ont leurs propres limitations théoriques ou historiques. La mise en correspondance des problèmes de planification de réseaux, en particulier de réseaux photoniques, avec un certain nombre de problèmes de références sera une contribution importante du projet. Ces problèmes classiques sont généralement des problèmes NP-difficiles pour lesquels on ne connaît que des heuristiques, pas toujours satisfaisantes. Ceci entrave le déploiement efficace de ces nouvelles technologies (WDM et SDH). C'est ce verrou que le projet se propose de lever. Ainsi on pourra mieux dimensionner les réseaux, en définir les composants, et réaliser des économies sur ces réseaux à très hauts budgets. 

Technologies mises en oeuvre et état de l'art : 

Les compétences et les techniques employées pour ce projet sont celles situées au carrefour de plusieurs disciplines. 

En particulier : 

· les technologies photoniques (WDM), 

· la hiérarchie numérique synchrone (SDH), 

· la planification de réseaux à commutation de circuits, 

· l'optimisation combinatoire : 

Organisation du projet : 

1- Planification stratégique des réseaux de transport : 

- Modélisation (infrastructures, conditions de fonctionnement, ...), définition des scénarios (matrices de demandes, types de services visés, scénarios de variation de la demande, ...). Analyse des problèmes (groupage, multiplexage, routage des chemins optiques, allocation des ressources, schémas de protection, ...) 
- Définition des fonctions du réseau, architectures du réseau. 

- Evolution du réseau et adaptation, 

2- Optimisation des réseaux de transport (SDH+WDM) : 

- Définition des paramètres d'optimisation (coût, fiabilité,...), 

- Application des méthodes classiques d'optimisation (métaheuristiques, multiflots, programmation mathématique en nombre entiers, ...), 

- Optimisation des schémas de protection dans un réseau de transport SDH+WDM, 

3 - Etude dynamique et approche temps réel des réseaux de transport :

- Application et évaluation des scénarios, 

- Etude des pannes multiples. 

Valorisation des recherches : 

Ce projet de recherche se concrétisera par la conception et la réalisation d'un démonstrateur logiciel. Cet outil d'aide à la planification des grands réseaux de transport interviendra dans les différentes étapes et sous-projets définis précédemment. 

Ce logiciel permettra en effet de modéliser rapidement et d'envisager de façon conviviale par utilisation d'une interface graphique, des architectures de réseaux et les évolutions possibles de l'ensemble du système de transport au cours de l'étude sur la planification stratégique et long terme. Un certain nombre de modules bien définis permettront de définir, de tester et de valider des algorithmes de routage, d'allocation de ressources et d'optimisation. Le logiciel fournira alors tous les résultats quantitatifs permettant d'analyser l'intérêt des stratégies envisagées. 

Les différents résultats du projet tant sur les aspects prévisionnels d'évolution du réseau, fonctions principales des éléments de réseaux, que sur les aspects techniques et scientifiques (algorithmes d'acheminement, de (re)configuration, d'optimisation, modèles de trafic, ...) feront l'objet de publications dans des revues ou des conférences spécialisés (IEEE, SPIE, CNET, ...). 

Les principaux résultats, notamment sur la protection ou sur la résolution de problèmes NP-difficiles seront alors examinés en détails pour éventuellement donner suite à des brevets. 

Les aspects normalisation sont également de grande importance dans le domaine de la protection (ITU-T G.783, G.841) pour définir de façon plus précise des schémas non encore totalement normalisés (partage de ressources de protection de type M :N) ou pour avancer de nouveaux concepts.