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Future Access Networks

Axe : comEx
Coordinateurs : Kinda Khawam
Objectif : L’objectif d’un tel GT est de renforcer les collaborations entre les équipes Digicosme à travers des échanges réguliers, des co-publications, l’organisation d’événements (workshops…), mais aussi de développer la visibilité du groupe de travail et de Digicosme en France et à l’étranger.
Financement Labex : 2017
  • CDD Ingénieur de recherche du 01/09/2016 - 01/09/2017
    • Tuteurs: Jean-Michel Fourneau Prism, UVSQ Cédric Adjih, Inria.
    • Candidat : Duc-Tuyen TA
    • Projet: LoRaWAN et NB-IoT sont deux technologies LPWAN prometteuses qui offrent en particulier une connectivité ubiquitaire pour des applications de l’Internet des objets. LoRaWAN est spécificié et mis à jour par l’alliance LoRa alors que NB-IoT est un standard récent issu du 3GPP. Premièrement, LoRaWAN est une pile protocolaire construite au-dessus d’une couche physique appelée LoRa : c’est une modulation à étalement de spectre très robuste, une variante de la modulation CSS (Chirp Spread Spectrum). LoRaWAN offre des débits pouvant atteindre 50 kbit/s et permet à des milliers de noeuds de se connecter à une seule antenne dont la couverture peut atteindre quelques kilomètres. Deuxièmement, NB-IoT est un système à bande étroite basé sur le standard Long Term Evolution(LTE). NB-IoT a été introduit dans le dernier document 3GPP nommé Release 13. Ce nouveau standard permet de réduire le coût de fabrication des noeuds communicants, offre une large couverture et une grande autonomie sur batterie. Techniquement, NB-IoT réutilise les mêmes concepts présents dans LTE, y compris l’accès multiple sur la voie descendante en OFDMA, l'accès en SC-FDMA sur la voie montante, le codage canal, l'adaptation du lien, ou l’entrelacement, etc. En particulier, NB-IoT utilise un duplexage fréquentiel FDD et offre un débit maximal de 250 kbit/s sur la voie montante et sur la voie descendante.
    • Résultats attendus : Ce simulateur constituera un environnement intégré pour l’évaluation des performances des réseaux LoRaWAN et NB-IoT. Il permettra, en particulier, l’analyse de la qualité radio. Des simulations système permettront d’évaluer le niveau d’interférence co-canal en fonction de divers paramètres : la charge du réseau, la distribution spatiale des objets communicants, les paramètres des émetteurs et des récepteurs, les modèles de propagation radio,... Il permettra ainsi la mise en place et l’évaluation de nouveaux algorithmes de gestion d’accès et de gestion d’interférence dans les réseaux LPWAN multi-cellulaires. De plus, ce simulateur permettra l’analyse des bilans de liaison et le dimensionnement radio. En outre, ce simulateur permettra l’analyse de la qualité de service et de la capacité des réseaux LoRaWAN et NB-IoT. Des simulations d’un système complet permettront d’évaluer les délais d’attente, les débits, les probabilités de perte de messages en fonction du profil de trafic et de mobilité des objets communicants, de leurs conditions radio, et des ressources fréquentielles et matérielles du réseau. En particulier, il permet la mise en place et l’évaluation des mécanismes de gestion des ressources radio (allocation de ressources, adaptation de lien, contrôle d’admission, gestion de mobilité,...). Enfin, alors que les concepteurs des réseaux LoRaWAN et NB-IoT ont effectué des choix techniques très différents, ce simulateur permettra de comparer ces deux technologies dans différents contextes et scénarios (pour différentes charges du réseau, différents modèles de trafic, différents environnements de propagation,...). Il permettra, en particulier, d’analyser la l’autonomie des objets communications en fonction de la fréquence d’envoi des messages, de la longueur des messages, des conditions radio, des paramètres d’émission... Il permettra plus concrètement la mise en place et l’évaluation des techniques de gestion de la consommation énergétique (choix des paramètres d’émission, gestion de l’état de veille,...)
  • CDD Ingénieur de recherche du 01/07/2018 - 30/06/2019
    • Tuteurs: Steven Martin, LRI et Hind Castel-Taleb Samovar, Telecom SudParis.
    • Candidat : NGUYEN Thanh Nhan
    • Projet: Création d’un outil d’analyse quantitative et de dimensionnement de réseaux par intégration dans un workflow scientifique des outils de modélisation et de résolution de chaines de Markov.

  • CDD Post Doc LoRaWAN
  • CDD post-doc NFDM - du 15/09/2018 au 14/09/2019
  • CDD post-doc ICN - du 01/09/2018 au 31/08/2019
    • Responsables Scientifiques :Cedric Adjih & Anis Laouiti
    • Candidat(e): Ines Khoufi
    • Objectif : Simulateur pour l’évaluation des performances des technologies LPWAN pour l’Internet des Objets
    • Outils développés :
    • Perspectives
  • CDD Postdoc VEHICAST du 15/07/2018 - 14/07/2019
    • Tuteurs: Houda Labiod, LTCI, Véronique Vèque, L2S
    • Projet: Our focus is the infotainment applications in ITS, such as video downloading or a data content fetching. When using only the 802.11p access, the time spent in the coverage of the RSU does not allow to download the content in its totality. We propose to use both cluster structure and integration of LTE and VANET to solve this problem while adding opportunistic mechanisms to optimize the content loading.
  • CDD Postdoc AI du 01/09/2017 - 01/09/2018
    • Tuteurs: Dana Marinca David, UVSQ Steven Martin LRI, UPSud
    • Projet: Establish theoretic framework for the optimization of Mobile Edge Computing resources, and developping core technologies for improving network capacity and efficiency by having recourse to artificial intelligence. In particular, the project intends to tackle the challenging task of identifying the best matching learning algorithm for content delivery prediction by exploiting AI.
Séminaire du GT Futur Access Network:

Présentation :
To cope with the restless demand for high capacity, there is an urgent need to design efficient Future Radio Access Networks that intelligently invest in network infrastructure by using existing Radio Access Networks:
- Diverse RANs (3GPP and IEEE families) are being integrated and jointly managed,
- Deployment of low power small cell nodes overlaid with macro cell BSs,
- Use of existing home wireless LANs to offload traffic,
- Co-existence of Device-to-Device (D2D) communications with legacy cellular ones,
- Density, aggressive reuse of existing spectrum and adapted interference management,
- Spectral and energy efficiency.
Hence, future networks are being devised with the vision of heterogeneity with the inclusion of heterogeneous infrastructures and distributed cloud networking. We intend to organize regular presentation of topics addressing the main issues of future access networks. Further, we aim to build visibility on these topics thanks to the organization of one to two days of intensive seminars,gathering researchers from the field, from related fields as well as young researchers and PhD students.
Thèmes :
Dans les réseaux d’accès du futur, les problématiques abordées concernent à titre non exhaustif l’allocation des ressources dynamique, la gestion des interférences, le clustering, les méthodes de coopération (COMP- COordination MultiPoint), l’hétérogénéïté des technologies (LTE, mmWave, WiFi, etc.), le cloud (CRAN et HCRAN), le multi-radios, Full Duplex, l’efficacité énergétique, etc. Les applications seront traitées sous l’angle des trafics engendrés et de leur graphe de communication. Les outils mathématiques fondamentaux sous-jacents et les développements de plates-formes de simulation ou de modélisation feront aussi l’objet de séminaires spécifiques : techniques markoviennes, optimisation convexe, théorie des jeux, modèles spatiaux, modèles fluides, etc.
Retombées:
Les retombées envisagées de ces séminaires sont, entre autres :
a) l’amélioration de la visibilité du centre au niveau national et international,
b) la création de nouveaux partenariats avec d'autres chercheurs actifs dans le domaine en vue d'effectuer des travaux en collaboration
c) le rapprochement avec des chercheurs travaillant dans des domaines connexes, notamment
les domaines théoriques en termes de modélisation et d’allocation de ressources, en gestion
de réseaux (SDN/NFV), etc.
d) l’obtention d’une visibilité sur les jeunes chercheurs en vue d'offres de stages / thèses / postdocs.
Ce GT hérite du bilan du GT « « Performances, QoS et gestion de ressources des réseaux sans fil dynamiques » qui a organisé 16 séminaires réguliers de mi-2014 à mi-2016.

Équipes concernées
  • Kinda Khawam (responsable) LRI UVSQ
  • Véronique Vèque (co-responsable) L2S Université Paris-Sud
  • Lila Boukhatem LRI Université Paris-Sud
  • Pierre Coucheney DAVID UVSQ
  • Houda Labiod LTCI Télécom ParisTech
  • Michel Marot SAMOVAR Télécom SudParis
  • Samir Tohmé VEDECOM UVSQ
  • Paul Muhlethaler EVA INRIA

Productions Scientifiques :
Perspectives :