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

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 cooperative LTE/DVB networks , WiVid Workshop, 2014.

Florence Bénézit (Orange); Salah Eddine Elayoubi (Orange); Raluca Indre (Orange); Alain Simonian (Orange) , Modelling Load Balancing and Carrier Aggregation in Mobile Networks , RAWNET workshop, 2014.

Ahlem Khlass (Telecom ParisTech); Thomas Bonald (Telecom ParisTech); Salah Eddine Elayoubi (Orange) , Flow-level Modeling of Multi-User Beamforming in Mobile Networks , Rawnet Workshop, Hammamet, Tunisie , 2014.

A. Abdel-Razzak (Universite Pierre et Marie Curie), S-E. Elayoubi (Orange), T. Chahed (Telecom SudParis), B. El Hassan, Dimensioning and profit sharing in hybrid LTE/DVB systems to offer mobile TV services, IEEE Transactions on Wireless Communications, 2013.

C. Sanogo (Telecom SudParis), T. Chahed (Telecom SudParis), S-E. Elayoubi (Orange), Modeling user impatience and its impact on performance in mobile networks, PIMRC 2013, London, September 2013.

Amal Abdel Razzac (Universite Pierre et Marie Curie), Salah Eddine Elayoubi (Orange), Tijani Chahed (Telecom SudParis) and Bachar El Hassan, Comparison of LTE eMBMS and DVB-NGH mobile TV solutions from an energy consumption perspective, Green Cellular’2013, in conjunction with PIMRC 2013, London, September 2013.

I. Tunaru (CEA LETI), H. Rivano (INRIA) and F. Valois (INRIA), WSN-inspired Sleep Protocols for Heterogeneous LTE Networks. PE-WASUN - 10th ACM International Symposium on Performance Evaluation of Wireless Ad Hoc, Sensor, and Ubiquitous Networks, Novembre 2013.

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.