[thèse] Algorithmes de dimensionnement, allocation et gestion des ressources : Cas du Radio Access Network

L’Institut de Recherche Technologique (IRT) SystemX a pour ambition de devenir une référence mondiale dans le domaine de l’ingénierie numérique. Pour cela, il s’appuie sur la co-localisation des ressources à la fois industrielles et académiques lui permettant d’avoir une efficacité et une dynamique d’innovation. Cette dernière favorise le décloisonnement des mondes publics et privés en abordant des thématiques de R&D prometteuse et des sujets de recherche d’avenir.

Définition du cadre du poste

Intégré au sein de l’Institut de Recherche Technologique SystemX, situé à Saclay et en étroite collaboration avec des industriels et académiques, vous êtes amené à prendre part et à contribuer au rayonnement scientifique de SystemX. Vous travaillerez dans un environnement stimulant avec les meilleurs laboratoires de recherche français (Inria, CEA, Institut Mines-Télécom, …) et en étroite  collaboration sur des projets scientifiques prometteurs avec des industriels chevronnés (Orange, Nokia,…).

Descriptif du poste

Le projet STC pour Services de Télécommunications et Cloud a pour objectif de faire converger le domaine des télécommunications avec celui du Cloud Computing en passant par deux nouveaux paradigmes inévitables, à savoir  NFV (Network Functions Virtualization) et SDN (Software Defined Networking).

Le projet STC sera l’un des projets précurseurs des technologies de la 5G, et sera guidé par les besoins de Cloud-RAN (Cloud Radio Access Network ou C-RAN) qui représente une architecture de réseau cellulaires pour offrir les services d’accès radio sur la base des technologies CLOUD et NFV.
Le principe de base du C-RAN est de mettre en commun les unités de bande de base (BBU) de plusieurs stations de base dans un ensemble centralisé de BBU, dans le Cloud, permettant l’amélioration des performances du réseau, l’efficacité énergétique, la flexibilité ainsi que la réduction des coûts d’exploitation.

Dans cette thèse, et dans le cadre du C-RAN, on se focalisera sur  l’allocation et gestion de ressources hétérogènes, ainsi que sur la localisation des ressources sous  contraintes. En effet, dans le cas du RANaaS, le vBBU (virtualized Base Band Units) servant un RRH (Remote Radio Heads) est contraint d’être localisé dans un data center interface au RRH à travers l’interface fronthaul, tandis que les ressources candidates pour le cache d’un CDN à la demande peut être plus grand. Ceci évoque une interrogation majeure sur comment distribuer de façon adaptative les ressources virtuelles dans l’espace et le temps en fonction du trafic, de la priorité du flux, de la latence, etc.

Dans le cadre du projet STC, nous recrutons un doctorant (Master2/Ingénieur grandes écoles) dont les missions s’articulent autour des axes suivants :

  • Réalisation d’un état de l’art sur C-RAN et les solutions existantes sur l’allocation conjointe de ressources avec contraintes temps réel à l’instar des travaux effectués dans le projet MCN (Mobile Cloud Networking).
  • Proposition de nouveaux algorithmes d’allocation conjointe de ressources réseau (réseau de distribution et interface radio) ainsi que les ressources informatiques « classique » (Computing, mémoire, énergie, accélération.). Ces algorithmes seront innovants et spécifiques de l’environnement « radio » car ils devront supporter des contraintes temps réel.
  • Validation formelle ou par simulation de la « scalabilité » des solutions d’ordonnancement conjoint de multi-ressources réseaux et traitement.
  • Mise en œuvre des solutions proposées sur une infrastructure multi-sites dédiée au projet STC.

Compétences requises

  • Compétences  solides en mathématiques appliquées, optimisation combinatoire, recherche opérationnelle
  • Connaissances dans le domaine des télécommunications : mobiles/ radio en particulier
  • Compétences  en Développement Informatique : C/C++, Java, Python
  • Connaissance en Cloud Computing/Openstack/Docker souhaitées.

Aprtitutes personnelles

  • Personne communicante et dynamique
  • Autonome et avec un bon esprit d’initiative

Localisation et contacts

Localisation: IRT SystemX, 8 Avenue de la Vauve, 91120, Palaiseau.
Laboratoire LINCS, 23 Av. d’Italie, Paris.

Ref: 27-05/IC/STC-T3
Makhlouf Hadji : makhlouf.hadji@irt-systemx.fr
Ruby Krishnaswamy : ruby.krishnaswamy@orange.com
Laurent Roulet : laurent.roullet@nokia.com