| Lundi 13 juin | Mardi 14 juin | Mercredi 15 juin | Jeudi 16 juin | Vendredi 17 juin | |
| Breakfast | Breakfast | Breakfast | Breakfast | ||
| 09h00 |
Cours 3 Xavier Lagrange |
Cours 6 Jean-Marie Gorce Fundamental limits of bursty multi-user wireless networks for IoT |
Cours 8 Stefano Secci |
Cours 11 Nicolas Lesconnec |
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| 10h30 | Pause café | Pause café | Pause café | Pause café | |
| 11h00 |
Cours 4 Georgios Paschos |
Cours 7 Claire Goursaud |
Cours 9 Navid Nikaein |
Cours 12 Mathieu Boussard Networking Things - Securing the IoT through SDN and virtualization |
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| 12h30 | Déjeuner | Déjeuner | Déjeuner | Déjeuner | |
| 14h30 |
Cours 1 Merouane Debbah |
Cours 5 Frédéric Laurent Horizon 2020 : quelles opportunités pour les acteurs de la 5G et de l'IoT? |
Activités sociales |
Cours 10 Bessem Sayadi |
Fin de l'école |
| 15h15 |
Pause café |
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| 16h00 | Pause café | Session Posters | Pause café | ||
| 16h30 |
Cours 2 Xavier Lagrange |
Hackathon | |||
| 18h00 | Pause | Pause | |||
| 19h30 | Dîner | Dîner | Dîner | Dîner | |
| 20h30 - 23h00 |
Hackathon | Hackathon | Hackathon | Hackathon |
Description des sessions
Cours 1 - 5G: from service requirements to candidate technologies
Merouane Debbah (Huawei France) - Exposé en anglais
The evolution of cellular networks is driven by the dream of ubiquitous wireless connectivity: Any data service is instantly accessible everywhere. With each generation of cellular networks, we have moved closer to this wireless dream; first by delivering wireless access to voice communications, then by providing wireless data services, and recently by delivering a Wi-Fi-like experience with wide-area coverage and user mobility management. The support for high data rates has been the main objective in recent years, as seen from the academic focus on sum-rate optimization and the efforts from standardization bodies to meet the peak rate requirements specified in IMT-Advanced. In contrast, a variety of metrics/objectives are put forward in the technological preparations for 5G networks: higher peak rates, improved coverage with uniform user experience, higher reliability and lower latency, better energy efficiency, lower-cost user devices and services, better scalability with number of devices, etc. These multiple objectives are coupled, often in a conflicting manner such that improvements in one objective lead to degradation in the other objectives. Hence, the design of future networks calls for new technologies that properly handle the existence and tradeoffs between multiple objectives. In this talk, we will address these challenges and describe the actual proposed technologies (Massive MIMO, Filtered OFDM, SCMA, Polar Codes, Full Duplex Radio, etc) able to meet these requirements. We will finish the talk with a brief overview of the early standardization efforts.
Cours 2 & 3 - Tutoriel sur les réseaux radiomobiles - Cours 1 / Cours 2
Xavier Lagrange (Télécom Bretagne) - Exposé en Français
La présentation se déroule en 2 temps : le premier axé sur la radio, le second sur les réseaux.
L’objectif du premier tutoriel est d’expliquer les principaux phénomènes de propagation radio à des personnes peu familières du traitement de signal et de montrer comment les interfaces radios des systèmes radio-mobiles sont conçues pour tirer parti de ces spécificités. Nous insistons particulièrement sur la propagation multi-trajet en décrivant son double effet dans le domaine temporel et dans le domaine fréquentiel. Nous en déduisons la différence entre transmission à bande étroite et à bande large. Nous montrons comment l’OFDM possède les caractéristiques d’une transmission à bande étroite tout en opérant sur une bande large. Nous présentons ensuite les techniques MIMO et montrons pourquoi elles peuvent se marier facilement avec l’OFDM.
Le second tutoriel présente l’architecture des réseaux 4G en pointant sur quelques concepts clés : établissement de tunnel pour gérer les flux de données utilisateurs, procédure de rétablissement rapide de tunnel sur le réseau d’accès pour tenir compte de la sporadicité des flux, gestion de la mobilité. Nous montrons certaines limites liées aux choix fondamentaux (routage non optimale, latence qui peut-être importante) et évoquons les évolutions prévues pour repousser ces limites.
Cours 4 - Caching techniques for future Wireless Networks
Georgios Paschos (Huawei France) - Exposé en anglais
The shift of traffic to mobile leads an explosion of wireless traffic, and therefore the upcoming 5G technologies urgently need novel techniques that can mitigate this increase. In this tutorial we focus on caching, as a technique that promises to make future wireless networks scale. We begin our journey with a discussion of technological limitations that may prohibit the application of caching in wireless. By addressing the concerns one by one, we separate them to a) those that are mere contemporary technological limitations and can be easily overcome in the future 5G networks, b) those that are related to business barriers and there is hope for a future resolution, and c) the purely theoretical challenges that may limit the efficiency of caching in wireless networks. This opens research directions which we discuss below. First we characterize wireless traffic and discuss novel modelling techniques for the item request sequence. We show that by efficiently tracking the correlations it is possible to improve the caching performance for small population caches using popularity detection. Another main challenge for caching in wireless networks is the limited availability of storage size. To this end, we discuss the technique of "partial caching" whereby the goal is to cache the parts of the content that are most popular. We examine a trace of Youtube videos—as representative traffic mix for wireless traffic—and show that partial caching makes caching feasible for smaller cache size. Another approach to improve caching efficiency is to enable cache collaboration. The idea is to cache different items in neighboring caches that are jointly reachable by several locations. Nevertheless, due to reachability structure, the optimal item placement often becomes a combinatorial optimization problem. We survey the proposed approaches in this direction.
Cours 5 - Horizon 2020 : quelles opportunités pour les acteurs de la 5G et de l'IoT ?
Frédéric Laurent (Ministère de l'Éducation nationale, de l'enseignement supérieur et de la recherche) - Exposé en français
Information sur le programme Horizon 2020 et le contenu de ses appels pour l'année 2017 susceptibles d'intéresser les acteurs de la 5G et de l'IoT
Cours 6 - Fundamental limits of bursty multi-user wireless networks for IoT
Jean-Marie Gorce (INSA Lyon) - Exposé en français
The development of IoT applications yield to the development of specific technologies as described in the previous topic. Indeed, IoT cells present specific features that classical cellular technologies cannot handle easily. The number of active nodes is higher but each one transmit usually less data. As a consequence, the packets are of very small size and interering sources are transient. This is why we refer to these networks as "bursty multi-user wireless networks". An important question is how should the performance of such network be evaluated ? The classical asymptotic Shannon capacity and its associated Energy Efficiency - Spectral Efficieny (EE-SE) tradeoff used for high rate cellular networks is not meaningful in this context. In this talk we will present more appropriate tools from information theory to estimate the performance of IoT cells. The proposed methodology conbines non asymptotic information theory (also called finite block-length information theory) and the spatial continuum extension of dense multiple access channel (MAC) and broadcast channel (BC) models.
Cours 7 - Emerging transmission technologies for IoT networks
Claire Goursaud (INSA Lyon) - Exposé en français
This presentation will focus on the the emerging transmission technologies dedicated to IoT networks. We first motivate the need of dedicated technologies for IoT. Then, we present the PHY and MAC layers of the technologies that are already deployed, or likely to be deployed: UNB by SigFox, CSS by LoRaTM,Weighless, and RPMA by Ingenu. We then compare their performances to highlight their pros and cons.
Cours 8 - Virtualisation des réseaux : commutation et protocoles
Stefano Secci (UPMC) - Exposé en français
L’augmentation vertigineuse de la puissance de calcul a depuis une quinzaine d’années favorisé l’émergence rapide de techniques dites de « virtualisation ». Cette évolution a permis une migration des systèmes d’information depuis les entreprises vers des grappes de serveurs externalisés, appelés dans le jargon technique le « cloud », capables d’offrir des environnements virtualisés (machine virtuelle) en charge d’exécuter les différents services informatiques. Ce transfert des ressources de calcul et de stockage du physique au virtuel a permis des gains d’espace physique (un serveur de virtualisation peut accueillir plusieurs dizaines de machines virtuelles), des économies d’énergie (en mutualisant les interfaces et le matériel entre plusieurs machines virtuelles) ainsi qu’une plus souple gestion du parc informatique des organisations et des entreprises (avec une infogérance simplifiée par des techniques de contrôle distant des environnements virtualisés). Cette même transformation s’applique désormais aux fonctionnalités réseaux. De plus, la mobilité des utilisateurs et le développement croissant de nouvelles applications visant les terminaux mobiles (par exemple, les desktops virtuels, la réalité augmentée, le jeu en ligne, etc.) motivent également le déploiement de ressources de virtualisation dans les réseaux d’accès au plus proche des utilisateurs. La virtualisation devient donc une évolution fondamentale dans la conception de futures réseaux mobile 5G. Dans cet exposé, l’intégration de la virtualisation dans l’évolution des réseaux sera expliquée en liaison aux problématiques de commutation et routage. La virtualisation des réseaux sera donc positionnée par rapport à des architectures de commutation existantes. La différence entre ces architectures, les architectures dites de "réseaux logiciels ou programmables" et les architectures de réseaux virtuels sera présentée. Des protocoles de superposition des réseaux virtualisés (virtual network overlay) seront présentés et comparés notamment en terme de plan de transfert et de plan de contrôle. Enfin, le sujet de l’orchestration dynamique des réseaux virtuels sera présenté, avec quelques retours d’expérience sur des expérimentations conduites dans le cadre de projets de recherche.
Cours 9 - Cloud-native and programmable radio access networks (version 2)
Navid Nikaein (Eurecom) - Exposé en anglais
Enabling ubiquitous and personalized mobile Internet requires pushing the boundaries of existing network and service infrastructure. The softwarization and virtualiztion of radio access network functions are two key ingredients to abstract infrastructure resources and enable the delivery of the network as a service. Their tight coupling provides the flexibility needed to provision network resources on-demand and to compose and chain network service functions dynamically to meet a wide range of use-cases. The objectives of this course is to describe how the software-define networking and network function virtualization principles can be combined in designing cloud-native and programmable radio access networks. We show that a full GPP approach brings the required flexibility in splitting, chaining, and placement of RAN functions while meeting the realtime deadlines. We further illustrate how to achieve programmability through an agent that acts as a local controller for one or many network functions and executes various actions in cooperation with the centralized controller as well as other agents. Finally, we develop some future directions in the perspective of 5G research with use cases found in IoT.
Cours 10 - 5G End‐to‐End Architecture: 5G NORMA vision
Bessem Sayadi (Nokia Bell Labs) - Exposé en français
The talk introduces 5G End‐to‐End Architecture integrating a variety of novel technologies. In fact, today's radio and core network architectures do not provide the required flexibility to cope with requirements from new 5G applications like low latency, high reliability, or deep indoor coverage. The ability to efficiently adapt to these extreme requirements locally is expected to be key for the success of 5G. To address these challenges calls for new end‐to‐end architectural designs (covering RAN, Core andTransport Networks) based on flexible allocations of functions, Network Function Virtualization and software‐defined implementations. Novel End‐to‐End Network Architecture designs are gaining a lot of attention in 5G for the above reasons, and hence research work in ongoing both in industry and academia. 3GPP standardization starts working on 5G with the first study items on 5G radio and architecture started end of 2015 and early 2016.
Cours 11 - Operating an IoT network
Nicolas Lesconnec (SigFox)
The Sigfox network is now present in 20 countries, and is operating since 2012 in France. What are the challenges, and the strategy allowing us to cover large territories in a short timeframe? This presentation will also details the first use cases that came up on our network, and the recent trends: new use cases, new ways to optimize communications, etc.
Cours 12 - Networking Things - Securing the IoT through SDN and virtualization
Mathieu Boussard (Nokia Bell Labs)
The talk will present results from an internal Bell Labs project that aims at giving back to users control over their connected lives. By using virtualization and software-defined networking we scout the future of connected environments, in which dedicated, isolated network overlays, within and across administrative domains, are automatically set up on behalf of the user. The resulting solution provides means for users to have fine grained control over the sharing and composition of their IoT resources, by explicitly defining which resources should be shared, with whom and how, while relieving them of the underlying networking technical complexity. We will describe the overall solution before illustrating its behavior in a number of scenarios, insisting on its benefits and challenges such as security & privacy.
Session posters
La session posters permet aux doctorants de présenter l'état d’avancement de leurs travaux et constitue un excellent exercice de synthèse et de mise en perspective. De plus, elle permettra à l'ensemble de la communauté d’avoir une vision des travaux conduits dans les laboratoires ou équipes accueillant ces doctorants. Enfin elle permettra aux doctorants de se faire connaître.
Tous les doctorants inscrits à l’école devront participer à cette session.
Programme de la session poster
Programmer l'Internet des Objets
Hackathon sur l’IoT et la technologie LoRa
Laurent Toutain (Télécom Bretagne)
Développement d'un ensemble logiciel et protocolaire pour l'Internet des Objets avec la technologie LoRa. Le projet sera développé tout au long de la semaine avec une répartition des développements pour réaliser un projet commun.
Sessions de discussion
Une session poster permettra aux doctorants et aux chercheurs qui le
souhaite de présenter leurs travaux récents.
Une autre session de type tour de table permettra à chaque participant de se présenter
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