Découpage des réseaux d’accès radio hétérogènes définis par logiciel

Slicing in heterogeneous software-defined radio access networks

• Auteur / Autrice : Robert Schmidt
• Direction : Navid Nikaein
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique, télécommunications et électronique
• Date : Soutenance le 04/11/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut EURECOM (Sophia-Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Jury : Président / Présidente : Adlen Ksentini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alexandros Kaloxylos, Raymond Knopp, Lucile Sassatelli
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Oriol Sallent, Wolfgang Kellerer

Mots clés

Mots clés contrôlés

SDN (architecture des réseaux d'ordinateurs)

Systèmes de communication sans fil

Technologie 5G

Mots clés libres

RAN orienté services

Découpage en tranches

RAN défini par logiciel (SD-RAN)

Multiservice

Ordonnancement

Contrôleur

Service-oriented RAN

Slicing

SD-RAN

Multi-service

Scheduling

Controller

Résumé

Les réseaux 5G sont envisagés comme un changement de paradigme vers des réseaux orientés services. Dans cette thèse, nous étudions comment combiner efficacement le découpage en tranches et le SD-RAN afin de fournir le niveau requis de flexibilité et de programmabilité dans l'infrastructure RAN pour réaliser des réseaux multi-locataires orientés services. Premièrement, nous concevons une abstraction d'une station de base pour représenter les stations de base logiques et décrire un service de réseau virtualisé. Deuxièmement, nous proposons une nouvelle plateforme SD-RAN conforme aux normes, appelée FlexRIC, sous la forme d'un kit de développement logiciel (SDK). Troisièmement, nous fournissons une conception modulaire pour un cadre d'ordonnancement MAC tenant compte des tranches afin de gérer et de contrôler efficacement les ressources radio dans un environnement multiservice avec un support de qualité de service (QoS). Enfin, nous présentons une couche de virtualisation SD-RAN dynamique basée sur le SDK FlexRIC et le cadre d'ordonnancement MAC pour composer de manière flexible une infrastructure SD-RAN multiservice et fournir une programmabilité pour de multiples contrôleurs SD-RAN.

5G networks are envisioned to be a paradigm shift towards service-oriented networks. In this thesis, we investigate how to efficiently combine slicing and SD-RAN to provide the required level of flexibility and programmability in the RAN infrastructure to realize service-oriented multi-tenant networks. First, we devise an abstraction of a base station to represent logical base stations and describe a virtualized network service. Second, we propose a novel standard-compliant SD-RAN platform, named FlexRIC, in the form of a software development kit (SDK). Third, we provide a modular design for a slice-aware MAC scheduling framework to efficiently manage and control the radio resources in a multi-service environment with quality-of-service (QoS) support. Finally, we present a dynamic SD-RAN virtualization layer based on the FlexRIC SDK and MAC scheduling framework to flexibly compose a multi-service SD-RAN infrastructure and provide programmability for multiple SD-RAN controllers.