Thèse ‘Placement de VNFs conscient de la Dépendance aux Réseaux

Description de la mission

Votre rôle est d’effectuer un travail de thèse sur :
“ Placement de Fonctions Réseau Virtuelles conscient de la Dépendance aux Réseaux de Distribution d’Electricité “

Contexte : Les réseaux de télécommunication font partie des infrastructures critiques [1] au même titre que les réseaux de distribution d’électricité [2] dans la mesure où ils doivent rester fonctionnels pour que les services vitaux d’un pays soient assurés. La cinquième génération (5G) des réseaux cellulaires [3] va inaugurer de nouveaux services avec des exigences accrues de continuité de service : les services de communications de machine à machine (M2M) et les services à faible latence et à haute disponibilité (URLLC – Ultra-Reliable Low-Latency Communication). La mise en oeuvre d’opérations de délestage électrique, la coupure de lignes électriques aériennes par des tempêtes ou de lignes enterrées par des inondations de forte intensité peut impacter la continuité de service des réseaux de télécommunication qui en dépendent. La virtualisation des fonctions du réseau d’accès mobile dans des centres de données distribués (edge computing) et fortement distribués (far edge computing) est une opportunité pour étudier la mise en oeuvre de manière flexible de schémas de protection multisites en fonction de la prévision de perturbations sur le réseau de distribution d’électricité.

Le sujet de thèse consiste à explorer et améliorer des techniques d’optimisation centralisée [4], [5] et distribuée [6] de placement de Fonctions Réseau Virtuelles (VNF – Virtual Network Functions) sur de multiples sites pour minimiser le coût global des infrastructures tout en assurant le niveau de disponibilité requis par les services qui y sont hébergés.
Compétences (scientifiques et techniques) et qualités personnelles exigées par le poste
Très bonnes connaissances en mathématiques appliquées (probabilités, statistiques, calcul de disponibilité, calcul de complexité algorithmique, programmation linéaire et non linéaire en nombres entiers, …).
Bonne connaissance des réseaux de télécommunication et des réseaux de distribution d’électricité.
Bonne connaissance des techniques d’algorithmique distribuée.
Une culture sur les techniques de virtualisation logicielle.
Autonomie en développement logiciel.

Formation demandée (master, diplôme d’ingénieur, doctorat, domaine scientifique et technique …)
Mastère Recherche dans le domaine de l’informatique et algorithmique.

Expériences souhaitées (stages, …)
Une expérience comme un stage en recherche et développement dans le domaine des réseaux de télécommunication ou de distribution d’électricité serait un plus.

Références :
[1] S. M. Rinaldi et al., Identifying, Understanding, and Analyzing Critical Infrastructure Interdependencies (CSM 2001) ;
[2] A. Bellè et al., A resilience-based framework for the optimal coupling of interdependent critical infrastructures (RESS 2022) ;
[3] M. Shafi et al., 5G: A Tutorial Overview of Standards, Trials, Challenges, Deployment, and Practice (IEEE JSAC 2017) ;
[4] Y. Carlinet and N. Perrot, Energy-Efficient Load Balancing in a SDN-based Data-Center Network (ITNSPS 2016) ;
[5] K. Sayad et al., Interdependency-Aware Resource Allocation for High Availability of 5G-enabled Critical Infrastructures Services (ESREL 2022) ;
[6] M. Bürger et al., A Distributed Simplex Algorithm and the Multi-Agent Assignment Problem (ACC 2011).