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Design intelligent de l'Internet mobile du futur pour une meilleure expérience des usagers – IDEFIX

IDEFIX

Intelligent DEsign of Future mobile Internet for enhanced eXperience

Objectifs et enjeux

Les réseaux mobiles évoluent rapidement vers de nouvelles technologies caractérisées par une interface radio de plus en polus complexe, allouant des débits plus élevés et une couverture universelle. Cette évolution vise à répondre à l'explosion du trafic et se base sur des nouvelles technogies et architectures telles que l'intégration des cellules macro et des petites cellules (HetNets), la coordination des sites et l'agrégation de spectre. Cependant, les outils utilisés pour évaluer et construire ces technologies sont encore basés sur les services classiques (voix et transfert de données) alors que de nouveaux services.usages sont générés par les smartphones et les tablettes. <br />LE premier objectif d'IDEFIX est de revisiter radicalement les méthodes de construction et d'évaluation des technologies radio en intégrant les différents services dès la phase de définition des technologies. Les aspects économiques seront aussi dans le cœur de ce travail avec l'intégration des aspects de coût et d'investissement stratégique dans le processus d’innovation technologique.

3 axes d'innovation seront développés dans IDEFIX. Nous allons tout d'abord revisiter les méthodes d'évaluation des technologies et en proposer de nouvelles qui prennent en compte les différents services, surtout les services vidéo, en se basant sur la théorie des files d'attente. Nous allons par la suite proposer des mécanismes intelligents de contrôle des paramètres de s services et des réseaux pour assurer une constance de la QoS dans le temps et dans l'espace avec une consommation minimale d'énergie. Nous allons finalement proposer un cadre d'investissement stratégique, basé sur la théorie des jeux et la théorie des options réelles, dans les technologies futures.

IDEFIX est entré dans sa deuxième année. Le livrable sur les scénarios est finalisé et sera livré prochainement. Nous avons commencé le développement de l'outil d'évaluation des performances. Un premier travail sur les aspects économiques a été réalisé. En générale, une bonne synergie entre les partenaires industriels et académiques est amorcée.

La prochaine étape est de finaliser l'outil de simulation et de proposer des mécanismes de contrôle des services et des réseaux. Les aspects d'investissement stratégique seront investigués.

Voici quelques publications du projet IDEFIX:

Amal Abdel Razzac (Universite Pierre et Marie Curie), Salah Eddine Elayoubi (Orange), Tijani Chahed (Telecom SudParis) and Bachar El Hassan , Practical implementation of Mobile TV delivery in coop

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. Dans ce contexte, de nombreux projets collaboratifs proposent de nouvelles architectures et technologies pour répondre à ce boom du trafic. Parmi ces technologies, les réseaux hétérogènes (HetNets), composées de cellules macroscopiques et de divers types de petites cellules, et la coordination de cellules sont considérées comme les solutions les plus prometteuses. Pourtant, alors que les smartphones et tablettes révolutionnent l'usage des réseaux mobiles et génèrenet de nouveaux profils de trafic, les laboratoires industriels et académiques évaluent pour la plupart ces solutions à l'aide d'outils adaptés aux services classiques de type voix ou données. Cela soulève la question fondamentale de la validité et la pertinence des résultats de performance annoncés dans le contexte des futurs réseaux. De plus, les choix des technologies au sein du 3GPP sont essentiellement issus de résultats de simulation basés sur les modèles de trafic peu réalistes.

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. En plus de ce travail d'évaluation des performance des technologies proposées au 3GPP, le projet IDEFIX proposera des mécanismes de contrôle pour garantir certains niveaux de qualité de service (QoS) et de qualité d'expérience (QoE) aux usagers des différents services. Dans ce but, le projet rassemble des experts reconnus sur le plan international en évaluation de performance, ingénierie de trafic, contrôle de réseaux et services et, pour la première fois dans ce domaine, économie des réseaux et aide à la décision en matière d'investissements stratégiques. Ces experts académiques et industriels aideront deux acteurs clé de l'industrie mondiale des télécomunications, Alcatel-Lucent et Orange, dans leur quête des technologies les plus efficaces et des réseaux de meilleure qualité.

En résumé, les actions suivantes sont planifiées :
- développer un nouveau modèle d'évaluation de performance des futurs réseaux mobiles, basé sur les récentes avancées en théorie des files d'attente, et tenant compte des services émergeants,
- utiliser ce modèle pour développer des règles de dimensionnement des réseaux sous des contraintes de QoS/QoE pour différents scénarios de trafic types,
- proposer des mécanismes de contrôle de QoS tenant compte des fluctuations de l'environnement radio dues à la mobilité des utilisateurs et à l'hétérogénéité du réseau, tout en assurant une consommation énergétique aussi faible que possible ; les mécanismes les plus prometteurs seront testés en laboratoire par Alcatel-Lucent et proposés au 3GPP pour entrer dans les releases 12 ou 13,
- proposer un modèle permettant à un opérateur de planifier ses investissements tout en tenant compte des risques liés à la maturité de la technologie et à l'évolution du trafic, en intégrant le problème de la compétition ou de la coopération entre les différents acteurs.

Coordinateur du projet

Monsieur SALAH EDDINE EL AYOUBI (ORANGE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Inria Centre de Recherche Inria Grenoble Rhone-Alpes
IMT Institut Mines Telecom
UPMC Université Pierre et Marie Curie
ALBLF Alcatel Lucent Bell Labs France
UAPV Université d'Avignon et des pays de Vaucluse
ORANGE

Aide de l'ANR 948 737 euros
Début et durée du projet scientifique : août 2013 - 42 Mois

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