An operating system for 5G Edge Clouds

par Antonio Manzalini

Thèse de doctorat en Informatique et réseaux

Sous la direction de Noël Crespi.

Soutenue le 08-07-2016

à Evry, Institut national des télécommunications , dans le cadre de École doctorale Informatique, télécommunications et électronique (Paris) , en partenariat avec Université Pierre et Marie Curie (Paris ; 1971-2017) (Université) , Services répartis- Architectures- MOdélisation- Validation- Administration des Réseaux / SAMOVAR (laboratoire) et de Département Réseaux et Services Multimédia Mobiles / RS2M (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Un système d'exploitation pour 5G Edge Clouds


  • Résumé

    La technologie et les conducteurs socio-économiques créent les conditions d'une transformation profonde, appelée "Softwarization", du Telco et des TIC. Réseaux définis par logiciel et réseau Fonctions de virtualisation sont deux des principales technologies permettant ouvrant la voie à cette transformation. Softwarization permettra de virtualiser toutes les fonctions de réseau et de services d'une infrastructure de Telco et de les exécuter sur une plates-formes logicielles, entièrement découplés de l'infrastructure physique sous (presque basé sur du matériel standard). Tous les services seront fournis en utilisant un «continuum» des ressources virtuelles (traitement, de stockage et de communication) avec un investissement en capital initial pratiquement très limité et avec des coûts d'exploitation modestes. 5G sera la première exploitation de Softwarization. 5G sera une infrastructure distribuée massivement dense, intégrant le traitement, le stockage et (fixes et radio) des capacités de mise en réseau. En résumé, l'objectif général de cette thèse a étudié les défis techniques et les opportunités d'affaires apportées par le "Softwarization" et 5G. En particulier, la thèse propose que le 5G devra avoir une sorte de système d'exploitation (5GOS) capable de fonctionner les RAN et de base et les infrastructures fixes convergés. Les contributions de cette thèse ont été: 1) définir une vision pour les futures infrastructures 5G, des scénarios, des cas d'utilisation et les exigences principales: 2) définissant l'architecture fonctionnelle d'un système d'exploitation pour 5G; 3) la conception de l'architecture logicielle d'un 5GOS pour le "bord Cloud"; 4) comprendre les impacts technico-économiques de la vision et 5GOS, et les stratégies les plus efficaces pour l'exploiter


  • Résumé

    Technology and socio-economic drivers are creating the conditions for a profound transformation, called “Softwarization”, of the Telco and ICT. Software-Defined Networks and Network Functions Virtualization are two of the key enabling technologies paving the way towards this transformation. Softwarization will allow to virtualize all network and services functions of a Telco infrastructure and executing them onto a software platforms, fully decoupled from the underneath physical infrastructure (almost based on standard hardware). Any services will be provided by using a “continuum” of virtual resources (processing, storage and communications) with practically very limited upfront capital investment and with modest operating costs. 5G will be the first exploitation of Softwarization. 5G will be a massively dense distributed infrastructure, integrating processing, storage and (fixed and radio) networking capabilities. In summary, the overall goal of this thesis has been investigating technical challenges and business opportunities brought by the “Softwarization” and 5G. In particular, the thesis proposes that the 5G will have to have a sort of Operating System (5GOS) capable of operating the converged fixed and RAN and core infrastructures. Main contributions of this thesis have been: 1) defining a vision for future 5G infrastructures, scenarios, use-cases and main requirements; 2) defining the functional architecture of an Operating System for 5G; 3) designing the software architecture of a 5G OS for the “Edge Cloud”; 4) understanding the techno-economic impacts of the vision and 5GOS, and the most effective strategies to exploit it



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