Paradigmes d'ordonnancement et de routages pour l'absence de contention dans un réseau dans un contexte 5G et au delà

par Maël Guiraud

Projet de thèse en Informatique

Sous la direction de Dominique Barth et de Yann Strozecki.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Orsay, Essonne) , en partenariat avec DAVID - Données et Algorithmes pour une ville intelligente et durable (laboratoire) et de Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-04-2018 .


  • Résumé

    L'architecture actuelle du réseau mobile (réseau cellulaire) consiste en un ré- seau d'accès radio distribué : les terminaux mobiles se connectent aux stations de base (BTS pour Base Transceiver Station en tant que nom générique, eNB pour Evolved Node B dans la norme 4G 3GPP LTE) qui contienent tous les sous-systèmes nécessaires à la réalisation de la communication mobile. Une station de base comprends d'une part la partie radio, qui fournit la connexion entre le terminal mobile et la BTS, et la partie réseau qui fournit des fonctions de contrôle et de gestion comme le support de mobilité (la fonctionnalité principale étant le support de transfert d'une BTS à une autre pour pouvoir poursuivre une communication en se déplaçant de la portée d'une antenne à l'autre). Les évolutions proposées dans les prochaines générations visent à évoluer vers des architectures de réseau radio centralisées (C-RAN, pour Cloud Radio Access Network) pour réduire les coûts de consommation et la puissance des stations de base. Ces architectures C-RAN visent des stations de base simplifiées sur le terrain. Selon le choix de l'architecture, elles peuvent être limitées à la partie radio et à la conversion numérique-analogique uniquement. Cela peut être iden- tifié par des noms différents en fonction des documents de référence, y compris RU pour Remote Unit ou Remote Radio Heads (RRH). Ce dernier sera utilisé le reste du document. L'autre composant du C-RAN est l'unité de traitement (BaseBand Unit : BBU, utilisée dans ce document, ou FU pour Frontend Unit) situées dans le cloud. Par cloud, nous définissons dans ce document la capa- cité d'instancier des programmes exécutables dans des centres de données qui sont connectés de manière transparente aux systèmes nécessitant les résultats de l'exécution du programme. L'exécution peut être indifféremment effec- tuée sur des machines virtualisées, ou sur des machines nues, ou toute autre combinaison. Le réseau entre RRH et BBU est appelé «Frontaul Network», ou «Fronthaul» pour abréger.

  • Titre traduit

    Deterministic architectures for low latency in 5G and beyond systems


  • Résumé

    Current mobile network (aka cellular network) architecture consists in a dis- tributed radio access networks: the mobile terminals connect to base stations (BTS for Base Transceiver Station as a generic name, eNB for evolved Node B in 3GPP LTE “4G” standard) that encompasses all the sub-systems needed to realize mobile communication. It mainly comprises the radio part, that furnishes the connection between the mobile terminal and the BTS, and the net- work part that provides control and management functions like mobility support (the main functionality being the support of handover from one BTS to another, i.e. the ability to pursue a communication when moving from range of an an- tenna to another). The evolutions proposed in next generations aim at evolving toward centralized radio network architectures (C-RAN, for Cloud Radio Access Network) to reduce consumption costs and power at the base stations. These C-RAN architectures include simplified base stations on the field. Depending on the architecture choice, it can be restricted to the radio part and the digital to analog conversion only. This can be identified by different names depending on the reference documents, including RU for Remote Unit or Remote Radio Heads (RRH). The later will be used the rest of the document. The other component of the C-RAN is composed of the processing units (baseband unit: BBU – used in this document – or FU for Frontend Unit) located in the cloud. By cloud we define in this document the capability of instantiating executable programs in data centers that are transparently connected to the systems requiring the results of the program execution. The execution may be indifferently per- formed on virtualized machines, or bare metal one, or any other combinations. The network between RRH and BBU is called “Fronthaul Network”, or “Fron- thaul” for short.