La National Science Foundation (NSF) est impatiente de voir émerger les réseaux de prochaine génération (NextG). Et on la comprend ! La NextG promet d’accélérer la vitesse des réseaux cellulaires, du WiFi, des réseaux par satellite, et par voie de conséquence, améliorer les flux de données, les communications sans fil, l'analyse et l'automatisation. L’intérêt, pour la NSF, c’est que ces améliorations se traduiront dans la défense nationale, l'éducation, la santé et la sécurité publiques, les transports et les infrastructures numériques. Dans le cas des entreprises, la NextG est synonyme de plus grande efficacité, de plus grande flexibilité, de meilleure compréhension de leur activité et de possibilités de remplacer les travailleurs humains par des robots (pour le dire simplement). Imaginons que les entreprises puissent offrir à leurs employés, même s’ils sont de moins en moins nombreux, des vitesses de connectivité de 1 Gbit/s ou plus, avec des temps de latence de 1 milliseconde ou moins sur leurs multiples appareils et avec leurs nombreux services. Elles pourraient intégrer des applications de réalité augmentée ou de réalité virtuelle (AR/VR) ou des apps d’analyse vidéo.
Les réseaux NextG s'appuieront sur les réseaux définis par logiciel (SDN), les accélérateurs programmables, la virtualisation des fonctions réseau (NFV), les plateformes cloud, l'orchestration dynamique et l'informatique de périphérie à accès multiple (MEC). Une fois déployés globalement, les systèmes de réseau NextG assureront la connectivité de milliards d'appareils IoT et de milliards de personnes dans le monde. La NextG permettra aux machines de communiquer entre elles et d’offrir des ressources de calcul et de stockage à la demande à la périphérie et dans le cloud. Selon la National Science Foundation, « l'économie sera de plus en plus dépendante de la haute disponibilité, de la sécurité et de la fiabilité de ces systèmes de réseau ». Tout cela semble formidable ! Enfin, sauf pour l’aspect « dépendance ». Sans parler de cette menace un peu déconcertante, pointée par la NSF : « Toute défaillance, falsification ou dégradation du service réseau peut avoir des effets très perturbateurs, voire potentiellement catastrophiques ».
Développer les réseaux NextG dans le monde
Pour tenter d'éviter cette fatalité, l'agence coordonne la distribution des aides financières de soutien à l’innovation afin de garantir que « les systèmes du réseau NextG présentent des degrés élevés de résilience à l'échelle (indépendamment de la complexité), de fiabilité et de disponibilité ». La NSF s'est associée à d'autres agences fédérales et au secteur privé pour créer le programme RINGS (Resilient and Intelligent Next-Generation Systems). Son objectif : « faire progresser les technologies sous-jacentes pour garantir la disponibilité, la sécurité et la fiabilité des systèmes NextG à l'échelle mondiale ». Comme l’a expliqué la fondation, « le programme RINGS recherche des innovations qui peuvent améliorer à la fois la résilience et les performances des communications, des réseaux et des systèmes informatiques impliqués dans la NextG ». Elle précise aussi que « dans ce contexte, la résilience fait référence à la capacité de survivre, de s'adapter et de récupérer rapidement après des attaques malveillantes, des défaillances de composants et des perturbations naturelles et humaines ».
Plus précisément, RINGS espère renforcer la résilience « de toutes les couches des protocoles réseau et des piles de calcul, mais aussi la résilience du débit, de la latence et de la densité de connexion ». Les propositions soumises doivent porter sur un ou plusieurs domaines de recherche répertoriés dans deux grandes catégories : 1) les systèmes de réseaux résilients, et 2) les technologies habilitantes. Les recherches éligibles dans le domaine des systèmes de réseaux résilients comprennent la sécurité full-stack, l'intelligence/l’adaptabilité des réseaux et l'autonomie des réseaux. Dans le domaine des technologies habilitantes, RINGS recherche des circuits, antennes et composants (radiofréquence) et à signaux mixtes, de nouvelles technologies de gestion du spectre, un continuum évolutif de l'appareil à la périphérie et au cloud, et la fusion des mondes numérique, physique et virtuel.
40 prix d'un million de dollars
Le programme, dont l’allocation s’élève à 40 millions de dollars, prévoit d'attribuer 40 prix de 1 million de dollars chacun au maximum sur une période de trois ans. Selon la NSF, c’est, à ce jour, la plus importante initiative de l’agence pour coordonner un programme de recherche public-privé. Parmi les autres participants figurent le Bureau du sous-secrétaire à la défense pour la recherche et l'ingénierie du Ministère de la Défense, le National Institute of Standards and Technology (NIST), Apple, Ericsson, Google, IBM, Intel, Microsoft, Nokia, Qualcomm Technologies et VMware. Tous les détails sur les exigences du programme sont disponibles dans le document suivant.