Gestion de slices dans le réseau d’accès mobile de la 5G – MAESTRO5G

Le projet Maestro-5G doit fournir :
• un cadre pour l’allocation de ressources pour les slices, qui intègre des contraintes de qualité de services variées et l’utilisation de ressources hétérogènes ;
• une architecture complète de gestion des slices qui inclut des modules de provisionnement et de ré-optimisation ainsi que leur intégration dans les couches SDN et NFV ;
• une couche business pour le slicing dans les réseaux 5G, afin de garantir que les services 5G seront commercialement viables et seront acceptés par le marché ;
• un démonstrateur, démontrant la réalisabilité pratique ainsi que l’intégration des fonctions et mécanismes principaux proposés dans le projet, sur une plateforme de réseau d’accès 5G. Cette plateforme ainsi enrichie doit permettre de simuler plusieurs services 5G et de démontrer les aspects clés du slicing tels que :
- la possibilité de créer et d’opérer plusieurs slices en parallèle, sur la même infrastructure physique et partageant les mêmes ressources radio, chaque slice ayant ses propres contraintes de qualité de service,
- la possibilité de créer et d’opérer plusieurs slices, indépendantes les unes des autres, en parallèle, partageant la même infrastructure et appartenant à des acteurs différents, par exemple différents opérateurs ;
- démontrer le contrôle entre les slices, garantissant le respect des contrats de service et un partage de ressources équitable.

Durant les 6 premiers mois les partenaires ont travaillé sur une définition commune de l’architecture de base, puis à la mise en place de deux uses-cases qui seront développés au cours du projet : Smart Factory et Smart City. Ces deux cas d’usage sont décrits dans le premier livrable du projet (D1.1, Slicing use cases, requirements and baseline architecture), ainsi que les challenges à adresser dans le cadre du projet.
Les Work-Packages techniques WP2, WP3 et WP4 ont progressé en parallèle durant les mois suivants, en adressant les différents challenges techniques relevés précédemment. Ils ont menés à de nombreuses publications scientifiques. Les résultats sont résumées et présentés dans les livrables :
- D2.1: Intermediate resource allocation schemes, qui porte sur les mécanismes d’allocation de ressources aux différents types de slices en fonction de leurs exigences en termes de qualité de service.
- D3.1 Virtual network orchestration framework and algorithms, qui porte sur les modèles d’optimisation et algorithmes d’orchestration des slices, de bout-en-bout.
- D4.1 First report on business layer development, dans lequel plusieurs modèles économiques sont développés, en particulier des modèles transparents et basés sur la collaboration, qui permettront à de nouveaux entrants d’identifier et d’analyser de potentielles stratégies gagnant-gagnant.
Le dernier WP porte sur le développement de prototype et d’un démonstrateur pour le projet. Conformément au plan initial ce WP sera principalement développé lors de la deuxième phase du projet. Néanmoins chaque partenaire a mis ses propres contributions en termes de simulateurs et étudié les mutualisations et intégrations possibles au sein de différentes plateformes des algorithmes développés dans les WP 2, 3 et 4. Ce travail a été agrégé au sein du livrable D5.1 : Platform description and APIs.

Toutes les activités prévues seront poursuivies et renforcées.

Toutes les publications sont listées dans le rapport et sur le site du projet.

Les réseaux 5G, en répondant aux besoins des industries verticales et des villes intelligentes, auront la capacité de révolutionner nos vies quotidiennes et notre industrie. Ces réseaux devront alors servir du trafic avec des exigences très différentes, allant de la connectivité massive de capteurs jusqu’à la télé-opération de robots en temps réel. Le concept de slicing permet de satisfaire ces exigences diverses sur une infrastructure unique. En effet, le slicing permet de créer des partitions de réseau isolées sur un plan logique, un slice représentant une unité de ressource programmable (fonction réseau, calcul, stockage). Le slicing a été initialement proposé pour les réseaux coeur, mais il est question de l’utiliser dans les réseaux d’accès radio (RAN – Radio Access Network) grâce à l’essor de technologies permettant son implémentation : principalement la virtualisation des équipements du RAN et la programmabilité de son contrôle, l’avènement du Mobile Edge Computing et la conception flexible de réseaux 5G sur les couches physiques et MAC. Cependant, plusieurs challenges doivent être relevés pour permettre une implémentation complète du slicing dans le réseau d’accès mobile, en particulier concernant la gestion des slices et des plans de contrôle et de données associés, ainsi que sur les mécanismes d’ordonnancement et d’allocation des ressources.
Le projet MAESTRO-5G développe des technologies permettent d’implémenter et de gérer les slices des réseaux d’accès radio 5G, pour permettre de fournir des services hétérogènes, mais aussi pour permettre le partage dynamique d’infrastructure entre opérateurs. Pour y parvenir le projet rassemble des experts des domaines de l’évaluation de performances, de la théorie des files, de la théorie des jeux et de la recherche opérationnelle.
Le projet Maestro-5G doit fournir :
• un cadre pour l’allocation de ressources pour les slices, qui intègre des contraintes de qualité de services variées et l’utilisation de ressources hétérogènes;
•une architecture complète de gestion des slices qui inclut des modules de provisionnement et de ré-optimisation ainsi que leur intégration dans les couches SDN et NFV ;
•une couche business pour le slicing dans les réseaux 5G, afin de garantir que les services 5G seront commercialement viables et seront acceptés par le marché ;
•un démonstrateur, démontrant la réalisabilité pratique ainsi que l’intégration des fonctions et mécanismes principaux proposés dans le projet, sur une plateforme de réseau d’accès 5G. Cette plateforme ainsi enrichie doit permettre de simuler plusieurs services 5G et de démontrer les aspects clés du slicing tels que:
- la possibilité de créer et d’opérer plusieurs slices en parallèle, sur la même infrastructure physique et partageant les mêmes ressources radio, chaque slice ayant ses propres contraintes de qualité de service,
- la possibilité de créer et d’opérer plusieurs slices, indépendantes les unes des autres, en parallèle, partageant la même infrastructure et appartenant à des acteurs différents, par exemple différents opérateurs ;
- démontrer le contrôle entre les slices, garantissant le respect des contrats de service et un partage de ressources équitable.