Objectifs
L’objectif principal du projet collaboratif Beyond 5G est de proposer des solutions techniques au développement de réseaux souverains 5.x.G et d’articuler ces solutions aux besoins des verticaux dans le contexte, d’une part, d’un effort soutenu en R&D et d’autre part, d’un interfaçage important entre R&D et verticaux.
Cela pourra se faire notamment via des plateformes d’usages qui seront mises en place dans le contexte des ressources mises à disposition par les partenaires du projet du CSF Infrastructures numériques, ou encore, grâce à la portabilité de blocs fonctionnels et services issus des travaux du projet.
Work Packages
WP1 - Définition des architectures solides
Lead : Thales
Participants : Thales, Ericsson, EURECOM, IMT Atlantique, IMT Nord Europe, Télécom SudParis.
Objectifs généraux du WP : Ce WP a pour but de définir un cadre au programme de recherche en termes de :
- Architectures ;
- Dynamique des systèmes et services (cycles de vie, workflow, mobilité, etc.) ;
- Scenarios d’usage représentatifs ;
- Définitions des KPI de performance réseau et sécurité ;
- Définitions des modèles utilisés sur les études par simulation.
Le WP couvre les activités d’interactions avec l’écosystème, que ce soit par la capture du besoin des verticaux, les actions transverses et fédératrices vers les initiatives France et Européennes, les interactions avec les cadres politique et réglementaire.
WP2 - Méthodes pour l’accès radio massif et résilient en Beyond5G
Lead : IMT Atlantique
Participants : Thales, EURECOM, IMT Atlantique, IMT Nord Europe, Télécom Paris, Télécom SudParis.
Objectifs généraux du WP : Dans ce WP, les membres du consortium du projet Beyond 5G examinent les méthodologies possibles pour le design de réseaux 5G et post 5G intelligents, résilients et performants.
Nous nous intéressons aux problèmes de l’accès massif pour lequel un très grand nombre de terminaux est appelé à se connecter tout en garantissant la performance sur une large distribution d’indicateurs, selon les services engagés.
Plusieurs méthodologies de design prometteuses seront étudiées, dont (i) la gestion intelligente de l’accès au canal par la gestion des collisions et interférences, l’optimisation des couches de service par l’intelligence artificielle, (ii) la spatialisation des ressources spectrale par le biais de la directivité massive et (iii) la coopération entre terminaux par l’utilisation des canaux device-to-device et l’optimisation distribuée. Le travail est articulé autour de 2 tâches principales qui regroupent les différents lots de travail des partenaires.
WP3 - Gestion de la sécurité dans les systèmes 5G et au-delà
Lead : Ericsson
Participants : Thales, Ericsson, EURECOM, IMT Atlantique, IMT Nord Europe, Télécom Paris, Télécom SudParis.
Objectifs généraux : Deux mouvances de fond déterminent les besoins en sécurité pour les systèmes 5G et au-delà. D’une part, la virtualisation permet d’isoler plusieurs acteurs verticaux qui partagent la même infrastructure physique, et d’adapter la sécurité en fonction des besoins de chacun des acteurs. D’autre part, connecter un nombre massif d’appareils, une promesse clé de la 5G, étend le périmètre du système, mettant ainsi une intelligence accrue aux périphéries du réseau et ajoutant de nouveaux acteurs à l’écosystème (ex. RAN privé, infrastructures de cloud privé / public, nouveaux acteurs verticaux).
D’un point de vue cybersécurité, cela amène les défis suivants :
- Dans quelle mesure un acteur vertical pourrait-il faire confiance aux infrastructures distribuées pour la sécurisation de ses actifs virtuels et de ses fonctions critiques ? Comment assurerait-il l’isolation de ces actifs vis-à-vis des autres acteurs verticaux qui partagent la même infrastructure sans pour autant partager ses actifs ?
- Comment un acteur vertical pourrait-il mesurer, surveiller et orchestrer la sécurité à travers des infrastructures cloud hétérogènes, alors que son environnement est décentralisé et que ses frontières sont flexibles ?
- Comment maintenir et adapter la sécurité durant le cycle de vie, étant donné que de nouvelles technologies (ex. ordinateurs quantiques) ou même de simples mises à jour peuvent induire de nouveaux défis et que de nouvelles menaces peuvent survenir (ex. vulnérabilités pouvant menacer les modules de sécurité hardware) ?
Le WP3 a pour ambition de répondre à ces trois défis. Les contributions seront structurées en quatre tâches. Elles introduisent des solutions et des études appropriées qui stimulent les efforts de normalisation notamment en 3GPP et ETSI. Certaines perspectives émergeant des standards OTAN seront aussi prises en compte.
WP4 - Plateformes et validation par tests
Lead : EURECOM
Participants : Thales, Ericsson, EURECOM, IMT Atlantique, IMT Nord Europe, Télécom SudParis.
Objectifs généraux du WP : Le WP vise une validation des concepts de sécurité proposés dans le WP3 en les confrontant à l’architecture protocolaire évolutive de la 5G telle que prévue dans le WP2. Nous mesurerons les indices de performance clé (KPI) en matière de sécurité accès + réseau, conjointement aux KPI traditionnels de communication et performance réseau.
Description des plateformes
Plateforme Open5GLab - EURECOM
Open5GLab est une infrastructure télécom expérimentale hébergée par EURECOM à Sophia Antipolis. Elle est destinée à tester les solutions 5G et post 5G d’EURECOM et de ses partenaires de recherche, académiques comme industriels (acteurs des télécom, des réseaux, de l’IoT).
La suite logicielle protocolaire 5G s’appuie sur l’implémentation open source OpenAirInterface (OAI). L’infrastructure elle-même comprend un cluster OpenShift de RedHat (Kubernetes), un réseau de commutation reprogrammable multi-Tbit/s et des têtes radios dans plusieurs bandes de fréquence.<br><br>L’infrastructure est connectée au réseau RENATER avec une liaison de 1Gbit/s et avec un tunnel sécurisé vers le réseau 5G-EVE (projet 5G du H2020), en particulier vers les sites Français d’Orange, B-COM et Nokia Bell Labs. En 2021, le site sera aussi connecté à très haut-débit au R2Lab de l’INRIA localement à Sophia Antipolis.
Plateforme Thales
La plateforme expérimentale 5G de Thales permet de tester et de valider des fonctions avancées de la 5G telles que le slicing de bout-en-bout, les architectures à base de services (SBA), le calcul en bordure, la virtualisation de l’accès (RAN) et la sécurisation des fonctions virtuelles.
Plateforme Télécom SudParis
Télécom SudParis mettra en jeu une plateforme d’expérimentation pour le slicing dynamique et le edge computing (utilisée pour les tâches WP2T2, WP4T4) s’appuyant sur des réseaux d’accès sans fil et un réseau de transport fixe. Cette plateforme est constituée de deux instances de réseau défini par le logiciel (SDN) basé sur l’interface MOSAIC-5G/OpenAir (ou les frameworks open source OpenRAN) reliées par la plateforme réseau optique très-haut débit (THD) de Télécom SudParis.
L’ensemble constitué est en cours d’interconnexion et prendra ainsi en charge des technologies avancées telles que la 4G/5G, ceux imaginés dans le contexte de Beyond 5G et les communications optiques. L’objectif est d’appliquer cette expérimentation à des services utilisateur tels que les véhicules autonomes ou la réalité augmentée.
Plateformes labellisées CSF
Le recours aux plateformes labellisées CSF sera effectué en fonction des articulations qui seront établies avec les entreprises utilisatrices des secteurs verticaux qui seront associées à la gouvernance du projet via le Comité Industriel. Pour certaines des plateformes actuellement disponibles, les conditions de test seront définies à partir du T0 du projet. Pour les autres, en cours de création, le timing d’accès sera défini suivant les mêmes conditions d’intérêt des industriels utilisateurs.