Projet de recherche doctoral numero :3908

Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Conception, developpement et test d'un environnement wifi operateur
Directeur de thèse: Guy PUJOLLE (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini

Resumé: Ce sujet de thèse concerne les réseaux de mobiles des opérateurs de télécommunications et plus spécifiquement s’intéresse à de nouvelles solutions pour la prise en charge des terminaux mobiles 3G/4G sous forme d’« offloading ». En effet, les débits augmentent de l’ordre de 100% par an et cela au moins jusqu’en 2016. Les antennes 3G/4G sont de plus en plus complexes à déployer au sens où plus personne ne souhaite avoir une antenne près de chez lui. En particulier, les capacités disponibles dans les villes étant de plus en plus insuffisantes, la solution consiste à déployer des systèmes de délestage, en particulier par l’utilisation des technologies Wi-Fi. En 2020, 80% du trafic Internet devrait passer par des solutions de type Wi-Fi, 10% par la 3G/4G et 10% par le câble. Le logiciel Passpoint qui a été annoncé en avril 2012 permet à des terminaux intelligents (smartphone, tablette et autres portables) de se connecter sur des points d’accès Wi-Fi en mode Hotspot comme si la connexion était réalisée sur une antenne classique 3G/4G. Cet environnement contient un logiciel dans le poste client capable de découvrir les réseaux alentours et de sélectionner le meilleur réseau possible par rapport à l’application. Cette sélection s’effectue automatiquement sans intervention de l’utilisateur de telle sorte que celui-ci ne sait pas s’il est connecté sur un hotspot Wi-Fi ou sur une antenne 3G/4G. Cet environnement doit également permettre une connexion sécurisée de même niveau que si le terminal client était connecté sur une antenne 3G/4G. De nouvelles propriétés seront ajoutées par la Wi-Fi alliance en juin 2013 concernant la possibilité pour un client sans abonnement de se connecter à un hotspot de la nouvelle génération Passpoint. De plus, les opérateurs pourront ajouter des politiques plus complexes de gestion des connexions pour permettre par exemple des handovers entre hotspot et antenne 3G/4G. Objectif La thèse a pour objectif de concevoir, développer et tester un environnement d’accès Wi-Fi ouvert pour les télécommunications et pour les accès utilisateurs sans abonnement. Nous nous intéressons plus particulièrement aux besoins de sécurité, de handover, de performance et de consommation énergétique dans cet environnement d’accès à l’Internet en utilisant le Cloud pour y introduire les contrôles nécessaires. Ce réseau d’accès contrôlé par le Cloud devra à la fois permettre la connexion des clients des opérateurs de télécommunications, les clients d’un opérateur Wi-Fi et les clients individuels sans abonnement. Pour cela il faut que le terminal mobile puisse se connecter sur un environnement Wi-Fi avec les mêmes caractéristiques que s’il se connectait sur une antenne 3G/4G, les mêmes solutions que pour un opérateur de points d’accès Wi-Fi et enfin les possibilités de s’abonner en directe pour des périodes limitées sur l’environnement d’accès. Pour cela, il doit apporter la qualité de service pour des applications comme la parole téléphonique et le même niveau de sécurité que les infrastructures de télécommunications. Enfin, le terminal de l’utilisateur peut effectuer des handovers entre les différents points d’accès sur lequel il peut se connecter. Ces points d’accès sont soit un Node-B ou un E-Node-B, soit un HNB soit un Hotspot. Les handovers devront être contrôlés pour optimiser a tout instant la qualité de la communication. L’objectif est ambitieux puisqu’il s’agit de concevoir, réaliser et tester un démonstrateur permettant de confirmer les ambitions de la solution d’offloading proposée. Organisation des travaux de recherche Le travail à effectuer lors de cette thèse est divisé en cinq parties : - Effectuer un état de l’art sur les techniques de connexion de terminaux mobiles à des points d’accès Wi-Fi en insistant sur la qualité de service, la sécurité des communications, la réalisation de handovers, etc. En particulier, il serait intéressant d’examiner les moyens employés par certains opérateurs pour arriver à cette intégration du Wi-Fi dans les réseaux 3G/4G. Cet état de l’art devra également prendre en compte le système Passpoint développé par la Wi-Fi Alliance et qui apporte a priori une solution d’intégration qui devrait permettre d’effectuer de l’offloading par l’intermédiaire du Wi-Fi d’une façon normalisée. L’état de l’art devra également recouvrir les techniques de handover entre des Node-B et des points d’accès Wi-Fi. - La seconde partie du travail de thèse concernera la recherche associée à la technologie d’ « offloading » et principalement de l’algorithme de contrôle du choix du point d’accès (Node-B, HNB, Hotspot) sur lequel le terminal doit se connecter pour répondre le mieux à la demande de l’utilisateur et optimiser le réseau de l’opérateur. Ce choix peut être réalisé par le terminal lui-même ou bien par un serveur situé dans le Cloud dont la puissance de calcul pourrait être mise à profit pour optimiser le choix. Ce choix de type « Software Defined Networking

Doctorant.e: Ben Jemaa Fatma