Développer des réseaux de télécommunications mobiles de plus en plus performants

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Pour répondre au défi du déploiement du réseau 5G à grande échelle, l’IRT SystemX a réalisé une preuve de concept en s’appuyant sur la solution radio-logicielle open source OpenAirInterface (OAI). Dans ce cadre, l’institut a considéré l’architecture Cloud-RAN (Cloud Radio Access Network) du réseau d’accès radio qui permet de reporter la complexité de traitement des données dans une plateforme de calcul de type cloud centralisé, afin de vérifier ses performances.

La 5e génération de réseaux de télécommuni­cations mobiles est conçue pour répondre aux besoins croissants de bande passante et de connectivité dans des zones de plus en plus denses. Les équipementiers et les opérateurs de télécommunications font face à un triple enjeu : assurer la montée à l’échelle de cette connectivité, tout en améliorant les performances de latence et de consommation énergétique des infrastructures sous-jacentes.
Les travaux menés par l’institut, en collaboration avec Nokia, Open-Cells et Orange, ont consisté à proposer une décomposition (dite split) des fonctions du réseau d’accès radio, certaines étant conservées au plus près de l’antenne et d’autres débarquées au niveau du cloud. Cette décomposition a permis d’obtenir une architecture Cloud-RAN qui respecte les spécifications de la « 5G New Radio », établies par la 3GPP (3rd Generation Partnership – coopération entre organismes de normalisation en télécommunications).

L’IRT SystemX a émulé un réseau 5G, avec quelques antennes et un déploiement réussi du logiciel OpenAirInterface, afin de proposer une architecture de split. Les opérateurs et équipementiers de télécommunications peuvent s’appuyer sur cette solution pour étudier la performance des déploiements à grande échelle de leurs réseaux.

Makhlouf Hadji, Ingénieur-chercheur expert, IRT SystemX

Interview

Laurent Thomas

Directeur,
Open Cells project

Sur le plan technique, quels sont les grands verrous inhérents au déploiement de la 5G ?

La 5G utilise des fréquences plus élevées que la 4G et une bande complètement nouvelle pour les communications mobiles, la bande millimétrique (24-27GHz). La radio va exploiter davantage la configuration physique entre les émetteurs/récepteurs avec plus d’antennes par objet, grâce aux techniques MIMO (entrée/sortie multiples) et beamforming (formation d’un faisceau en combinant les antennes). Ces innovations offriront un débit par abonné bien supérieur, ainsi qu’une latence beaucoup plus faible que la 4G. En plus du déploiement des relais 5G, tout le réseau filaire va devoir s’adapter à ces nouvelles capacités de la partie radio.

Interview

Francesca Bassi

Ingénieure-chercheuse confirmée,
IRT SystemX

En quoi les travaux menés par l’IRT SystemX dans le domaine de la 5G sont-ils novateurs pour le futur ?

Nos travaux ont porté sur l’architecture Cloud-RAN : un nouveau paradigme où les antennes qui assurent la connectivité aux utilisateurs se servent des ressources de calcul au sein d’un cloud. La réalisation de cette architecture implique le traitement d’un volume massif des données qui remontent vers le cloud. L’IRT SystemX a proposé des stratégies qui rendent possible son déploiement. Le Cloud-RAN rendra possible le développement d’un réseau mobile dense et facilement scalable et la proximité des antennes avec leurs utilisateurs permettra d’optimiser la connectivité et potentiellement d’améliorer la consommation d’énergie.

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