SDN et NFV dans les réseaux LTE : Etude et mise en oeuvre
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SDN et NFV dans les réseaux LTE : Etude et mise en oeuvre
Sujet de thèse SDN et NFV dans les réseaux LTE : Etude et mise en oeuvre Directeur de thèse : Benoit Parrein (IRCCyN/IVC) Encadrante : Salima Hamma (IRCCyN/IVC) [email protected], [email protected] Contexte du sujet L’émergence de nouvelles applications telles le jeu en ligne, la TV mobile, la diffusion des contenues multimédias, etc. a favorisé la demande croissante des systèmes large bande mobile en mode paquet. Ainsi pour faire face à cette demande, le 3GPP (3rd Generation Partnership Project) a introduit LTE (Long Term Evolution) comme réseau cellulaire de 4ème génération. Actuellement, nous comptons 20 opérateurs dans le monde qui ont annoncés la migration vers LTE et plus de 20 millions d’abonnés. L’enjeux de la prochaine génération de réseau est d’intégrer une certaine souplesse dans la configuration de tels systèmes. Pour ce faire SDN (Software-Defined Networking) et NFV (Network Functions Virtualization) sont de bons candidats pour l’intégration de ces nouvelles fonctionnalités dont les enjeux économiques sont l’accélération de l’innovation des services, la conception d’un système cellulaire flexible et rentable. En effet, SDN est un nouveau paradigme réseaux dont le principal concept est la séparation du plan contrôle du plan de données et de la partie matériel de la partie logicielle. Le contrôle des données est donc transféré à une entité logicielle appelée contrôleur. Quant à NFV, il consiste à virtualiser les services et les fonctions de réseaux sur des plateformes de calculs et de stockage réduisant ainsi la nécessité de matériel dédiés. Ces deux nouvelles orientations contribuent au développement des réseaux programmables pour les systèmes mobiles 5G introduisant une flexibilité dans la gestion de la ressource machine. Objectif de la thèse Le travail de thèse s’inscrit dans ce contexte et plus particulièrement dans la prise en charge efficace des applications temps réels. L’objectif principal étant l’amélioration des performances rendues ainsi que l’optimisation de la gestion des ressources radio et l’équité de partage des ces derniers par des utilisateurs de plus en plus nombreux. Nous pouvons résumer l’objectif de cette thèse en quelques points : — Faire un état de l’art des réseaux LTE [1,2] ; — Faire un état de l’art SDN et NFV dans les réseaux LTE [3,4,5,6,7,8] ; 1 — Faire un focus sur les architectures liées à gestion de la ressources radio, aux fonctions d’ordonnancement, la gestion de la priorité, etc. aussi bien sur le plan contrôle que sur le plan usager ; — Proposer une implémentation dans ce contexte de ces fonctions dans un environnement hétérogène ; — Etudier les performances apportées par cette nouvelle architecture sur des critères tels que la latence (du plan contrôle et du plan usager) et le handover intra-LTE impliquant essentiellement l’UE et l’eNodeB (dans la phase des mesures) mais aussi l’eNodeB et le MME (pour la phase de préparation). D’autres configurations et études de cas peuvent faire l’objet de cette évaluation. Bibliographie 1. 3GPP, http ://www.3gpp.org. 2. 3GPP, Tech. Specif. Group Radio Access Network Requirements for Evolved UTRA (EUTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN), 3GPP TS 25.913. 3. Open Networking Foundation (ONF). (2012). Software-defined networking : The new norm for networks. ONF white paper. https ://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdnresources/white-papers/wp-sdn-newnorm.pdf. August 2014. 4. Van-Giang Nguyen, Truong-Xuan Do, YoungHan Kim, "SDN and Virtualization-Based LTE Mobile Network Architectures : A Comprehensive Survey". Wireless Personal Communications : An International Journal, Volume 86 Issue 3, February 2016 , Pages 1401-1438 5. Chowdhury, N. M. M. K., Boutaba, R. "A survey of network virtualization". Computer Networks, 54(5), 862-876. 2010. 6. Jarraya, Y., Madi, T., Debbabi, M. "A survey and a layered taxonomy of software-defined networking". IEEE Communications Survey and Tutorials, 16(4), 1955-1980. 2014. 7. Nunes, B., Mendonca, M., Nguyen, X. N., Obraczka, K., Turletti, T. "A survey of softwaredefined networking : Past, present, and future of programmable networks". IEEE Communications Survey and Tutorials, 16(3), 1617-1634. 2014. 8. ETSI. (2013). "Network functions virtualization : Architectural framework". Group specification. http : //www.etsi.org/deliver/etsig s/N F V 0010 99/002/01.01.016 0/gsN F V 002v010101p.pdf Accessed August 2014. 9. Yang, M., Li, Y., Jin, D., Zeng, L., Wu, X., Vasilakos, A. V. "Software defined and virtualized future mobile and wireless networks : A survey." Mobile Networks and Applications. doi :10.1007/s11036-014-0533-8. 2014. 2