Accès Massif pour les Réseaux 5G et au-delà – MOMENT

Les systèmes de télécommunications ont connu un changement de paradigme au cours des dernières décennies avec l'avènement de l'Internet des objets (IoT). Avec ce nouveau marché énorme, de nombreux défis intéressants ont émergé, notamment avec l'inclusion potentielle du l’IoT dans les futures générations de télécommunications mobiles. En effet, les réseaux sans fil supportent un trafic sans précédent en raison de la croissance spectaculaire des appareils mobiles, du développement de diverses applications et de la mise en œuvre de l'IoT. Par conséquent, les systèmes 5G et au-delà ont mis en avant des indicateurs de performance divers et souvent contradictoires, tels que la capacité élevée, le faible temps de latence, la fiabilité, la mobilité élevée, et la connectivité massive. Le spectre de fréquences disponible étant absolument limité, les prochaines générations de communications sans fil devraient s'accompagner de l'adoption d'un partage de fréquences non orthogonal. L'accès multiple non orthogonal (NOMA) et l'annulation d'interférences successives (SIC) ont été conçus comme des technologies révolutionnaires dans la 5G pour répondre au besoin d’efficacité spectrale sans cesse plus important. De plus, l'efficacité énergétique doit être améliorée pour des raisons aussi bien économiques que écologiques. En effet, l'efficacité énergétique est devenue un pilier essentiel dans la conception des réseaux de communication. Avec l’avènement de la 5G, où des millions de stations de base supplémentaires et des milliards d’appareils connectés seront concernés, la nécessité de concevoir et d’exploiter des systèmes énergétiquement efficaces sera encore plus cruciale. Cependant, la densification du réseau qui rend son architecture beaucoup plus complexe alliée aux besoin sans cesse plus diversifiée des utilisateurs et au nombre élevé de degrés de variables permis par les techniques NOMA, rend plus que jamais nécessaire une gestion efficace des ressources. En outre, la protection des données et la confidentialité des dispositifs de type machine (MTD) restent des défis majeurs, principalement en raison de l’ampleur et de la nature distribuée des réseaux IoT. L'absence de mesures de sécurité entraînera une adoption réduite par les utilisateurs et constitue donc l'un des facteurs déterminants du succès de l'IoT. Il faut également noter que les solutions proposées ne doivent pas impliquer une grande consommation d’énergie ainsi que des délais et du temps de calcul importants, car elles seront implémentées dans des périphériques limités en ressources. L'objectif principal du projet MOMENT est d'explorer des architectures/topologies de réseau innovantes et d'étudier de nouvelles techniques d'accès multiple afin de garantir le respect de ces contraintes hétérogènes et une sécurité de haut niveau, afin de relever les défis mentionnés précédemment. Nous examinerons, en particulier, certains des problèmes pratiques posés par le déploiement à grande échelle du NOMA, tels que les interférences inter-NOMA (INI), les interférences intercellulaires et la complexité de la mise en œuvre. Les protocoles de gestion de la sécurité distribuée seront également examinés afin de garantir la modularité des solutions proposées et de permettre le déploiement de l'IoT. Les solutions proposées s'appuieront sur des concepts sophistiqués de codage et de traitement de signal, des outils avancés de la théorie des jeux, l'intelligence artificielle et l'apprentissage.