M2 Recherche – Proposition de stage Modèles multicellulaires pour les réseaux 5G
Encadrement
Bruno Baynat
Bruno.Baynat@lip6.fr
Thiago Abreu
Thiago.Wanderley@ens-lyon.fr
Cadre : projet ANR-INFRA IDEFIX
Ce stage s'insère dans le cadre d’un projet de recherche financé par l’Agence National de la Recherche (ANR – INFRA) : projet IDEFIX (Intelligent DEsign of Future mobile Internet for enhanced eXperience), en collaboration avec Orange Labs, Alcatel Lucent, l’Institut Mines Telecom, l’Université Pierre et Marie Curie, l’INRIA et l’Université d’Avignon. Ce projet, d’une durée de 3 ans et demi, a démarré en octobre 2013 et n’en est donc qu’à ses débuts.
Contexte : les réseaux 5G (LTE / LTE-A)
Les réseaux mobiles évoluent rapidement vers de nouvelles technologies caractérisées par des interfaces radio de plus en plus sophistiquées afin d'accroître les débits et la couverture du réseau.
Alors que le déploiement des réseaux 4G n'en est qu'à ses débuts, les premières mises à jour vers les solutions LTE-A sont déjà planifiées par les opérateurs, et les technologies 5G font l'objet de recherches actives à travers le monde. Ces évolutions rapides sont essentiellement motivées par l'explosion du trafic mobile, une tendance prédite par de nombreuses études et déjà observée sur les réseaux actuels.
Le principal objectif du projet IDEFIX est de changer radicalement la manière d'évaluer et de comparer les performances de ces différentes technologies à l'aide de nouveaux outils, basés notamment sur de récentes avancées en théorie des files d'attente, permettant de tenir compte de la complexité des différents profils de trafic des futurs réseaux mobiles. Dans ce contexte, un enjeu important consiste à proposer des modèles multicellulaires prenant en compte de façon réaliste la mobilité des utilisateurs entre les différentes cellules.
Stage : développement d’un modèle bidimensionnel
L’objectif du stage est de développer des modèles à deux niveaux. A un niveau global, le modèle sera un réseau de files d’attente reproduisant le routage des utilisateurs mobiles entre les différentes cellules qui constituent le système. Celui-ci permettra de définir, à un instant donné, la répartition des utilisateurs entre les cellules. Il s’agira alors d’appliquer de façon locale des modèles monocellulaires existants (dans un premier temps) basés sur des hypothèses « monde fermé » et donc dans lesquels le nombre d’utilisateurs est supposé constant. Ce découplage donnera certainement de bons résultats dans le cas d’une mobilité faible des utilisateurs, les modèles locaux ayant alors le temps d’atteindre un état stationnaire entre deux changements de répartitions. Mais il sera intéressant de tester cette approche dans le cas d’une mobilité forte afin de mesurer la robustesse de cette hypothèse de découplage. Les modèles développés devront rester simples afin de pouvoir passer à l’échelle dans le cas d’un système constitué d’un grand nombre de cellules et d’un grand nombre d’utilisateurs. Les résultats des modèles analytiques devront être comparés à des résultats de simulation utilisant le simulateur NS-3.
Profil et compétences
Le candidat devra posséder des connaissances sur les systèmes de télécommunication mobiles 3G, 3G+, LTE. Il est absolument nécessaire qu’il ait également acquis des connaissances solides sur les chaînes de Markov et la théorie des files d’attente. Il est finalement souhaitable que le candidat ait déjà manipulé des outils de simulation (tels NS-2, NS-3, OMNet++, etc.) et des outils mathématiques (tel MatLab).
Modalités du stage
Le stage, d’une durée de 5 mois, se déroulera à partir d’avril 2014, dans les locaux du LIP6, au sein de l’équipe NPA (Réseaux).
Le stage est rémunéré conformément aux stages de M2 Recherche, suivant le même barème.
