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Thèse – Transformations de l’articulation entre les architectures d’accès et coeur pour les réseaux Beyond-5G – F/H

Messié, G. Fromentoux, X. Marjou and N. L. Omnes, "BALAdIN for blockchain-based 5G networks," 2019 22nd Conference on Innovation in Clouds, Internet and…...

Votre rôle est d’effectuer un travail de thèse sur les transformations de l’articulation entre les architectures d’accès et coeur pour les réseaux Beyond-5G.


Contexte

La thèse se situe dans le cadre de la 5G et de la conception des architectures réseaux beyond-5G, c’est-à-dire dans un contexte de transformations majeures des technologies réseau couplées avec l’apparition de nouveaux acteurs et de nouveaux besoins de connectivité.

Ces technologies nouvelles regroupent notamment des technologies déjà en cours dans les réseaux (e.g., SDN, NFV, softwarization via des API et automatisation) mais dont l’application aux réseaux mobiles reste à consolider, et des technologies encore émergentes basées sur l’intelligence artificielle ou la Blockchain. Plusieurs mécanismes ont ainsi été récemment proposés dans la littérature (e.g., contrôle d’accès dans le réseau d’accès radio dans une thèse précédemment menée à Orange Labs, etc.).

Les nouveaux acteurs incluent des acteurs Internet (e.g., Magma de Facebook, solutions Open Source comme Open Air Interface), mais aussi des acteurs industriels pour répondre à des besoins locaux des entreprises (e.g., 5G in a box, 5G Standalone).


Objectif scientifique – verrous à lever

Dans ce contexte, l’objectif de la thèse est d’étudier ces nouvelles propositions et d’en déduire de nouveaux mécanismes pour optimiser les architectures réseaux mobiles 5G et 6G, pouvant conduire à questionner les couplages entre réseau d’accès et réseau coeur. Pour se faire, le-la doctorant-e considèrera les principaux processus des réseaux cellulaires (contrôle d’accès, mobilité, routage, etc.), et s’appuiera sur les évolutions technologiques en cours (softwarization et automatisation, technologies d’IA et DLT) pouvant contribuer à transformer les architectures mobiles. Des implémentations logicielles des propositions feront partie intégrantes de la thèse.

L’objectif principal consistera à installer et prendre en main des solutions existantes (e.g., Magma de Facebook, Open Air Interface) en précisant avantages et inconvénients pour la distribution des fonctions du coeur de réseau. Le-La doctorant-e pourra être amené-e à participer à des projets collaboratifs avec la mobilisation d’expertises ou d’outils d’autres programmes de recherche.

Ce qui nécessitera d’aborder et de lever les différents verrous suivants :

1. concevoir des mécanismes pour construire des chemins réseaux vers différents réseaux coeurs depuis le RAN
2. intégrer des mécanismes pluriels pour l’allocation d’adresse IP et pour le contrôle d’accès
3. concevoir des mécanismes pour gérer la mobilité et le routage de paquets entrants de façon décentralisée (au niveau des RRH, du Cloud RAN ou éventuellement via de la renégociation d’adresse par les terminaux)

Ces verrous seront traités de façon à la fois de façon théorique et via le développement de prototypes, par exemple sur la base du code open source Open Air Interface.

Les références sont indiquées dans le Plus de l’offre.

about you

Master 2 ou école d’ingénieur en informatique ou télécom

  • connaissances des réseaux 4G et 5G (en particulier les fonctions de coeur de réseau)
  • connaissance des enjeux et technologies des réseaux SDN
  • capacités de développement logiciel (langage C)

additional information

Positionnement sur des technologies à la pointe de l’innovation pour inventer le futur : les réseaux de demain.

Le-La doctorant-e sera également amené-e à présenter ses travaux au sein d’ Orange, en particulier lors de séminaires doctorants organisés au sein de l’équipe dont il fera partie ainsi que dans la communauté scientifique, au sein de l’école doctorale dont il dépend et plus largement dans toute conférence, chaque fois qu’il sera sollicité pour ce faire par ses encadrants.


  • Références

Behrad, E. Bertin, S. Tuffin and N. Crespi, ”A new scalable authentication and access control mechanism for 5G-based IoT”, To appear in Future Generation Computer Systems.

Behrad, E. Bertin, and N. Crespi, ”A survey on authentication and access control for mobile networks: from 4G to 5G”, Annals of Telecommunications, pp. 1-11, 2019.

Behrad, E. Bertin, S. Tuffin and N. Crespi, ”5G-SSAAC: Slice-specific Authentication and Access Control in 5G”, IEEE Conference on Network Softwarization (NETSOFT), 2019.

SZABO, Nick. Smart contracts: building blocks for digital markets. EXTROPY: The Journal of Transhumanist Thought,(16), 1996, vol. 18.

NAKAMOTO, Satoshi, et al. Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system. 2008.

WOOD, Gavin, et al. Ethereum: A secure decentralised generalised transaction ledger. Ethereum project yellow paper, 2014, vol. 151, p. 1-32.

Messié, G. Fromentoux, X. Marjou and N. L. Omnes, “BALAdIN for blockchain-based 5G networks,” 2019 22nd Conference on Innovation in Clouds, Internet and Networks and Workshops (ICIN), Paris, France, 2019, pp. 201-205.

Nour El Madhoun, Julien Hatin, Emmanuel Bertin. Going Beyond the Blockchain Hype: In Which Cases are Blockchains Useful for IT Applications ?. The 3rd IEEE Cyber Security in Networking International Conference (CSNet 2019), Oct 2019, Quito, Ecuador.

department

Au sein d’Orange Innovation dont l’ambition est de porter plus loin l’innovation d’Orange et de renforcer son leadership technologique, le-la doctorant-e sera intégré-e à Orange Innovation IT et Services pour le business, dans un département centré sur les solutions de communication. Dans de ce département, le-la doctorant-e intégrera l’équipe de recherche DIVE, dont les missions sont centrées sur les technologies Blockchain, les services de communication et l’évolution des réseaux. L’équipe DIVE est composée d’une dizaine d’ingénieurs et de chercheurs, dont 2 chercheurs, 2 thésards et un apprenti qui travaillent sur les technologies Blockchain. Les chercheurs de l’équipe publient régulièrement dans des journaux et conférences internationales, et participent à des comités de programmes, avec notamment le général chair de la conférence internationale BRAINS 2020 (Blockchain Research & Applications for Innovative Networks and Services) centrée sur les technologies Blockchain et Smart-Contracts. Ces travaux sont réalisés dans le cadre de projet de recherche sur la transformation des réseaux.

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