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13 mai 2020

Thèse CIFRE Nokia Bell-Labs


Catégorie : Doctorant


Sujet : Déploiement dynamique de fonctions d’accès réseau 5G dans un environnement Cloud microservice

 

Entreprise: Nokia Bell-Labs France à Lannion
Laboratoire universitaire: IRISA, équipe Granit, à Lannion
Contacts: robin.gerzaguet@irisa.fr, matthieu.gautier@irisa.fr, julien.lallet@nokia.com

Mots clé: FPGA, Cloud, RAN

 

Contexte

Le déploiement de réseaux mobiles 5G demande de plus en plus de flexibilité et d’agilité tout en devant rester performant. Aujourd’hui, seules les fonctions de coeur de réseau bénéficient de cette flexibilité. L’objectif de la thèse consiste à proposer une plateforme de description haut niveau de systèmes cloud. Cette plateforme servira au partitionement automatique de fonctions réseau sous la forme de microservices temps réels avec accès possibles à des ac- célérateurs matériels de type FPGA. Le déploiement des microservices devra se faire par un orchestrateur type Kubernetes et sera chargé de définir le partitionement adapté aux archi- tectures 5G hétérogènes et évolutives. La charge du réseau et les services à fournir (débit, latence, puissance) constituent les paramètres à prendre en compte dynamiquement par l’or- chestrateur au moment du déploiement et pendant toute la durée de vie de la fonction dé- ployée.

Défis

Le premier défi consistera à proposer et à developer une base de donnée de référence des per- formances dédiées aux architectures de systèmes d’accès réseau sans fil dans le cloud. En ef- fet, un déploiement de fonctions microservices natives donnera un spectre d’implémentation relativement large qu’il sera nécessaire de caractériser (implémentation logicielle et/ou maté- rielle ou encore un déploiement de fonctions proche des antennes ou au contraire dans le coeur de réseau). Le deuxième défi consistera à renforcer les capacités de l’orchestrateur en développant une solution de déploiement évolutive et adaptative. A l’aide de la base de donnée précédemment définie, une approche d’apprentissage par renforcement pourra être utilisée dans l’objectif d’utiliser le partionnement le plus adapté en fonction de l’évolution de l’architecture du réseau et des contraintes précédemment citées. Enfin, un démonstra- teur sera proposé. Celui-ci mettra en oeuvre un petit réseau sans fil 5G adaptatif à base de serveur cloud et d’accélérateur de type FPGA. Un orchestrateur de type Kubernetes déploiera les fonctions réseau pour des services hétérogènes (IoT, vidéos etc.) et devra démontrer sa capacité d’adaptation en temps réel.

Qualifications et Compétences recherchées

• Master ou équivalent en systèmes embarqués et/ou traitement du signal

• Bonnes connaissances en description matériel (VHDL/Verilog, FPGA)

• Bonnes connaissances en Matlab/Octave

• Réseaux 4G/5G

 

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