Mobiles terrestres ou satellitaires, Sahar Hoteit ouvre les réseaux télécoms
Maîtresse de conférences à l’Université Paris Saclay et membre du Laboratoire des Signaux et Systèmes (L2S - CNRS/CentraleSupélec/Université Paris-Saclay), Sahar Hoteit est une spécialiste des architectures des réseaux d’accès radio et plus spécifiquement d’Open-RAN. Ce type d’architecture de réseaux télécoms permet à plusieurs fournisseurs de services et opérateurs de cohabiter. Grâce à une chaire IUF, Sahar Hoteit travaille sur la conception de réseaux satellites-terrestres conjoints modelés sur Open-RAN.
Les systèmes ouverts, ou open source, ne sont pas cantonnés aux seuls logiciels, ils font en effet leur entrée dans le domaine des télécommunications. Sahar Hoteit, maîtresse de conférences à l’université Paris Saclay et membre du Laboratoire des Signaux et Systèmes (L2S - CNRS/CentraleSupélec/Université Paris-Saclay), veut en effet apporter cette ouverture à l’architecture des réseaux 5G. Formée à l’Université libanaise de Beirut et à l’Université Pierre et Marie Curie (aujourd’hui Sorbonne Université), la chercheuse a également séjourné à l’Université technique de Berlin (TU Berlin, Allemagne) et à l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT, États-Unis).
« J’étudie plus précisément l’allocation de ressources radio, de calcul et de liens sur des réseaux 5G et au-delà », explique Sahar Hoteit. « Cela passe par la conception de nouvelles architectures de réseaux, de type Open-RAN (Open Radio Access Network)». Ces réseaux d’accès radio ouverts constituent un paradigme récent, en opposition aux anciennes architectures qui étaient basées sur des technologies propriétaires, c’est-à-dire détenues par un fournisseur unique.
Cette ouverture doit notamment permettre à différents fournisseurs et équipementiers de cohabiter, améliorant ainsi leur qualité de service et leur exploitation. Il s’agit aussi de réduire les coûts de déploiement et de fonctionnement des réseaux. L’architecture Open-RAN facilite également le recours à des technologies telles que l’apprentissage automatique et la virtualisation.
La virtualisation fait passer les réseaux de leur état actuel où ils dépendent de leurs stations de base, c’est-à-dire leurs éléments matériels tels que les tours et les antennes de télécommunications, à un fonctionnement centré sur des logiciels qui permettent davantage de contrôle. Le traitement des données coûte alors moins cher, puisque les calculs peuvent être opérés dans un cloud plutôt qu’au niveau de chaque station de base.
Les technologies d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique pourront également être déployées avec cette nouvelle architecture Open-RAN. Cela permettra d’optimiser les performances et les opérations réseau, ainsi que d’accélérer les services innovants et de réduire les coûts pour les opérateurs mobiles.
Sahar Hoteit mène ses travaux en partie dans le cadre du projet Hierarchical disaggregated scheduling for beyond-5G networks (HEIDIS), qu’elle coordonne depuis 2022. Ce consortium, financé par l’Agence nationale de la recherche (ANR), réunit l’Université Paris-Saclay, le Conservatoire national des arts et métiers (CNAM), Orange, EDF et le fournisseur de services open source SMILE. Le projet HEIDIS, qui utilise les nouvelles architectures de réseaux, vise à étudier et à expérimenter les algorithmes d’ordonnancement des ressources radio, de liaison et de calcul dans l’architecture Open-RAN.
« Les nouvelles architectures s’opposent aux anciens réseaux statiques, qui consistent à attacher à chaque station de base ses propres unités radio, poursuit Sahar Hoteit. Pour y parvenir, il faudra absolument ajouter des contrôleurs intelligents capables de former des boucles fermées, qui permettent de s’adapter à l’environnement de façon dynamique afin de mieux allouer les ressources ».
Sahar Hoteit va pouvoir prolonger ces travaux grâce à une chaire fondamentale junior de l’Institut universitaire de France (IUF) obtenue cette année. Cette chaire lui permettra d’appliquer les avancées déjà réalisées dans le projet HEIDIS aux réseaux satellitaires à basse orbite. Cette avancée rendra possible le passage d’un réseau mobile à un réseau satellitaire, et vice-versa, d’une façon transparente pour les utilisateurs.
« Nous allons d’abord devoir vérifier la faisabilité de l’utilisation de l’architecture Open-RAN dans les systèmes satellites, souligne Sahar Hoteit. Nous allons en effet être confrontés à un certain nombre de problèmes, comme un seuil de latence qu’il ne faudra pas dépasser. Nous irons ensuite regarder des architectures adaptées à la 6G et au-delà ». Des tests vont être effectués sur des émulateurs numériques de réseaux télécoms mais aussi, plus concrètement, sur des plateformes expérimentales en cours de finalisation. Ces travaux apporteront les données nécessaires pour poursuivre l’ouverture des architectures de réseaux.