Lead : Kalray

Le résultat attendu du WP1 est une nouvelle génération de matériel programmable permettant d’exécuter rapidement et reconfigurer dynamiquement des fonctions de réseau et de service dès les premiers noeuds du réseaux d’accès mobile, et à travers l’infrastructure OpenRAN, 5G et au-delà de la 5G.

• Le WP1 étudiera des nouveaux design de carte intelligente, à base de processeur programmable, utilisant aussi des boards FPGA, pour accélérer les taches de traitement de trafic, de plan de contrôle et de gestion de l’infrastructure OpenRAN.
• L’amélioration des performances des réseaux de communication 5G induit de fortes contraintes sur la mise en œuvre de systèmes MIMO, avec des capacités améliorées en termes de modes de fonctionnement multifaisceaux qui peuvent être modifiés dynamiquement en fonction des débits de données attendus et de l’impact sur l’environnement.

Dans le cadre de cette proposition, nous travaillons donc également sur le développement de solutions «Plug-in» de composants d’interfaces d’accès radio au niveau de la couche OpenRAN (Open Radio Access Network) en se focalisant sur les systèmes antennaires reconfigurables.

Lead : CEA-Leti

Ce work package se concentre sur le développement de solutions avancées pour les réseaux d’accès radio désagrégés (O-RAN), en mettant l’accent sur la flexibilité, l’efficacité énergétique et la prise en charge simultanée de divers services. Un banc de tests O-RAN sera conçu pour évaluer les politiques d’allocation de ressources dans des environnements désagrégés. Ensuite, des schémas d’allocation de ressources distribués basés sur des techniques d’apprentissage automatique seront développés pour améliorer l’auto-organisation des réseaux.
Par ailleurs, des mécanismes d’allocation de ressources flexibles seront mis en place afin de prendre en charge simultanément plusieurs types de services, tels que l’eMBB, l’URLLC et le mMTC.

Le projet inclut également la mise en œuvre d’un système d’automatisation permettant de reconfigurer dynamiquement le réseau d’accès radio, répondant aux exigences opérationnelles en temps réel. Enfin, une architecture innovante pour les unités radio (RU) sera développée, visant à offrir une flexibilité accrue et une efficacité énergétique améliorée pour des réseaux MIMO distribué O-RAN. En complément, une conception conjointe d’algorithmes et de turbo-décodeurs matériels sera réalisée pour les émetteurs-récepteurs à ultra-haut débit, optimisant ainsi leurs performances.

Lead : IMT

L’explication des modèles IA ou eXplainable AI (XAI) est un nouveau champ de recherche qui a pour but de rendre l’IA fiable, sécurisé et explicable. L’utilisation de XAI en parallèle de IA va permettre de mettre en œuvre des systèmes NMS (Network management Systems) fiables et capables d’expliquer le pourquoi des prédictions, permettant de prendre des décisions plus optimales pour la gestion optimales des réseaux.

Un travail spécifique sera aussi porté sur les abstractions qui expriment la façon dont les réseaux opèrent et ce en s’éloignant de l’approche classique du modèle en couche. Il s’agira en particulier de mieux prendre en compte dans ces scénarii de gestion des réseaux les contraintes liées au niveau des différentes stratégies de routage (optique, radio).

L’idée est de converger vers une automatisation de la reconfiguration du réseau sans être disruptif pour les liens déjà établis, mais en prenant en compte les contraintes de QoS, mais aussi de frugalité.

L’allocation des ressources radio assure généralement l’équité entre les utilisateurs et/ou une hiérarchisation en fonction de la classe de service. Ce principe de fonctionnement nécessite de surdimensionner les ressources radio attribuées aux classes de service les plus exigeantes. Un travail est ainsi porté dans le cadre des services critiques adossés au CCAM (prise en compte la nécessaire cohabitation entre une ressource limitée d’une part et des besoins de surcharges ponctuelles des ressources 5G) afin de proposer des méthodes de gestion des services respectant les contraintes d’accès conjointement à la frugalité.

Lead : IMT

Ce WP se concentre sur les « white box » dans les data centers, notamment en bordure de réseau dans le cadre du MEC.

La 5G sera la première génération mobile de l’histoire à être déployée disposant d’une infrastructure réseau par fibre optique bien développée et profondément enracinée. Une connectivité à très haut débit est depuis quelques années disponible aux consommateurs finaux grâce à des liens par fibre optique arrivant jusqu’à leurs domiciles. Il est donc naturel que les opérateurs s’interrogent sur les possibilités de partage de telles infrastructures entre applications fixes et mobiles. Or, jusqu’à présent, on n’a jamais eu besoin de mécanismes très performants de gestion de la charge du réseau dans le last-mile optique. Des règles d’ingénierie relativement simples et une philosophie de configuration d’équipements du type set-and-forget suffisaient pour garantir la qualité d’offres proposées aux clients fixes. Il serait cependant très difficile de répondre aux besoins très hétérogènes de la multitude de verticaux 5G en gardant une telle approche.

Ce sous-projet cible la coopération entre les équipements des réseaux fixe et mobile et évaluera différents niveaux de convergence allant du partage des équipements de transmission optique, en passant par le partage de l’infrastructure optique et enfin en évaluant le partage du canal de transmission optique (longueurs d’onde).
Les opérateurs qui transforment leur POP (Point of Presence) en Edge Data Centers pour répondre aux besoins croissants du marché du traitement de la donnée sur le Edge se doivent d’anticiper l’adaptation et l’optimisation de leurs infrastructures de transport.

Lead : CEA-List

Le WP5 du projet vise à développer des solutions innovantes pour la supervision et l’optimisation des réseaux 5G et futurs en intégrant des technologies avancées comme l’intelligence artificielle, les infrastructures SDN, et des approches de gestion automatisée. L’objectif principal est de garantir une qualité de service (QoS) et une qualité d’expérience (QoE) optimales, même pour des flux chiffrés, en anticipant et en corrigeant les dégradations grâce à des mécanismes de prédiction et de contrôle. Cela inclut également le développement de sondes passives pour analyser le trafic profondément chiffré, ainsi que l’utilisation de techniques innovantes comme le crypto-watermarking pour permettre une supervision proactive et rapide des flux sans les déchiffrer. Enfin, des outils avancés de gestion des ressources et de détection distribuée des anomalies sont conçus pour répondre aux exigences critiques de latence et de fiabilité des communications, notamment dans des environnements virtualisés et « slicés ».

Lead : Eurecom

Le WP6 vise à développer des composants innovants pour l’intégration de services de Mobilité coopérative, connectée et automatisée (CCAM) dans les réseaux 5G. Les défis sont à la fois de fournir une connectivité 5G différenciées en fonction des besoins d’échanges de données (p.ex. capteurs, cartes HD, flux vidéos, control commande,..) entre véhicules et avec l’infrastructure, mais également d’intégrer les véhicules comme acteurs semi-autonomes hébergeant des capacités de calculs, de stockage et de décision qui peuvent être orchestrée par le réseau 5G lorsqu’il est présent, par des éléments d’infrastructure (RSU) de confiance ou de manière distribuée entre les véhicules.

Le WP6 va proposer une architecture 5G V2X intégrant les fonctions réseaux avancées du 5GC, telles que le NWDAF ou les fonctions d’orchestration d’un MEC 5G (privé ou publique) afin de permettre une intégration des méthodes AI collaborative au niveau des véhicules.

Lead : Obvios

Le WP7 vise à élaborer et intégrer des plateformes distribuées de réseaux 5G privés industriels cloud-native basées sur les composants des différents partenaires, en particulier Ekinops pour les plateformes CPE et composants à valeur ajoutée, Obvios pour les composants de réseau cœur 5G privés sécurisés et manageables. Les travaux prévus concernant l’Edge Computing, la convergence des réseaux WiFi-5G et l’optimisation des services à faible latence, contribueront à renforcer la performance et la sécurité des réseaux privés pour l’Industrie 4.0. L’intégration de livrables issus des autres Work Packages, notamment les WP1 et WP3, sera aussi considérée afin de démontrer une plateforme 5G privée complète avec les Open RAN.