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Thèse - Communications 5G directes entre terminaux pour les applications de l'Io

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Internship, IT/Technology, French, English
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Job Description:

about the role

Votre rôle est d'effectuer un travail de thèse sur les communications « device-to-device » 5G pour les applications de l'IoT en milieu industriel.

La nouvelle interface radio 5G, 5G-NR, est conçue pour prendre en charge un large éventail de cas d'usages allant d'applications peu complexes telles que des compteurs intelligents à des applications plus critiques comme les applications de e-santé. En 5G, ces cas d'usage sont généralement classés en trois catégories, adressées par trois différents services : eMBB, URLLC et mMTC.

À partir de la release 16, les cas d'usages haut débit sont supportés par le service eMBB, qui est la continuité de la 4G, tandis que les cas d'usage critiques en termes de latence et de fiabilité sont gérés par le service URLLC. Le service mMTC adresse les cas d'usage Massive IoT en réutilisant les techniques 4G LTE-M et NB-IoT.

La gestion de cas d'usage IoT qui ne relèvent ni des catégories eMBB, URLLC, ou mMTC, est actuellement problématique car leurs exigences sont souvent équilibrées sur l'espace des KPIs : une meilleure fiabilité et des latences plus courtes que celles offertes par LTE-M et NB-IoT, une plus faible complexité, un coût inférieur ainsi qu'une autonomie de batterie plus longue que ce qui est offert par les services eMBB et URLLC.

La gestion de ces cas d'usages avec la 5G-NR est en cours d'investigation au 3GPP en Release 17. La plupart sont des cas d'usage de l'IoT industriel et le défi principal pour (COMPANY NAME) est de prévoir cette utilisation de la 5G pour l'IoT en anticipant les leviers clés de l'IoT industriel. Les communications device-to-device (D2D) sont l'un des principaux catalyseurs de cas d'usage typiques de l'IoT industriel tels que les cas d'usage d'urgence ou les robots autonomes [1].

Des cas d'usages industriels ayant des contraintes très différentes en termes de latence, énergie consommée, fiabilité seront amenés à coexister [1]. Un Sidelink NR adapté aux différents terminaux (UE) pouvant coexister en milieu industriel pourrait faciliter certaines applications IIoT [1]. Des études ont déjà été réalisées sur le relayage D2D pour les devices IoT et des travaux sont en cours au 3GPP pour définir un Sidelink NR pour les applications Vehicle-to-Everything (V2X) [2]. Néanmoins ce Sidelink n'intègre pas les contraintes en termes de complexité et de consommation d'énergie de l'IoT.

Défi principal : comment assurer une communication D2D fiable, peu complexe et économe en énergie en 5G ?

Les verrous à lever sont nombreux :

* Caractériser les contraintes de QoS et les modèles de source des applications IoT en milieu industriel

* Analyser les spécificités du NR sidelink et faire un état de l'art sur les mécanismes d'accès pour les communications sans fils entre terminaux

* Proposer des évolutions de NR sidelink (ou des mécanismes d'accès alternatifs)

* Procéder à la définition de la topologie envisagée et à la recherche d'un optimal en fonction du volume d'UEs et de trafic concerné.

* Analyser l'impact du D2D sur l'énergie consommée par les UEs.

Références:

[1] N. Varsier, L.A. Dufrène, M. Dumay, Q. Lampin and J. Schwoerer, "A 5G New Radio for balanced and mixed IoT use cases: challenges and key enablers in FR1 band", IEEE Com. Magazine, April 2021 Mobile Communications and Networks serie

[2] Harounabadi, M ehdi, et al. "V2X in 3GPP Standardization: NR Sidelink in Release-16 and Beyond." IEEE Communications Standards Magazine 5.1 (2021): 12-21.

about you

Ingénieur ou Master 2 en télécom

Stages en lien avec un ou plusieurs des domaines d'expertise scientifique et technique demandés

Compétences scientifiques et techniques :

* Systèmes radio, traitement du signal et communication numérique

* Dimensionnement de systèmes radio, simulation et mesures de performances du lien radio

* Bonne connaissance des réseaux cellulaires et des contraintes liées à l'IoT

Programmation :

* Matlab & C/C++ souhaités

Langues :

* Français courant (écrit et oral)

* Bonne maîtrise de l'anglais permettant de réaliser des communications/publications scientifiques

Savoir-être :

* Etre d'un naturel créatif et innovant, avoir un bon relationnel et une motivation pour la recherche

* Curiosité, esprit critique

* Avoir une autonomie et une capacité d'organisation de son travail en fonction des objectifs à atteindre

additional information

Cette étude s'inscrira en lien direct avec un projet pour le plan de relance 5G sur la coexistence de cas d'usage IoT en milieu industriel avec des contraintes très hétérogènes. Le projet prévoit notamment, avec la contribution de l'ensemble des partenaires, le développement et la mise en oeuvre de plusieurs cas d'usages sur site, supportés par un réseau 5G privé.

La thèse pourra s'appuyer sur les travaux d'une thèse précédente sur le relayage D2D et bénéficier de l'expérience et de l'expertise développée par les encadrants.

Le-La doctorant-e évoluera dans une équipe d'accueil dynamique, où se côtoient ingénieurs, chercheurs, doctorants et stagiaires, pour collaborer sur des sujets de recherche innovants et actuels.

department

(COMPANY NAME) est un acteur clé de l'innovation numérique. Dans un secteur des technologies de l'information et de la communication qui connaît un bouleversement de sa chaîne de valeur, avec la multiplication des acteurs et l'apparition de nouveaux modèles économiques, l'innovation constitue un levier majeur de croissance pour le groupe (COMPANY NAME).

(COMPANY NAME) a pour ambition de rendre l'innovation utile et accessible au plus grand nombre. En rassemblant les activités autour de la création d'innovations stratégiques, la recherche et la mise en oeuvre des politiques techniques et data pour le Groupe (COMPANY NAME), la division (COMPANY NAME) Innovation (OI) est le moteur de cette innovation, composé de ses (COMPANY NAME) Labs.

Le doctorant travaillera au sein du l'(COMPANY NAME) Labs IT et Services, dans département « M2M, Internet of Things, Smart Cities », dans l'équipe CITY, qui a développé une importante expertise sur les réseaux d'accès pour les objets connectés (M2M et IoT) dans le cadre des études que l'équipe mène depuis plusieurs années et plus particulièrement sur les réseaux cellulaires pour l'IoT.

L'équipe est composée d'environ quinze ingénieurs et chercheurs, et accueille plusieurs doctorants et stagiaires.

contract

Thesis

Source: Company website
Posted on: 11 Jun 2021
Type of job: Internship
Industry: Telecommunications
Languages: French, English
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