Publié le 17 juillet 2017
Europe

Mérouane Debbah, lauréat ERC 2017 de centraleSupélec, nous présente son projet CacheMire

Le projet CacheMire

Les données massives pour fluidifier les performances des systèmes 5G

Au cours du projet ERC MORE (Advanced Mathematical Tools for Complex Network Engineering), l’équipe de Mérouane Debbah du groupe LANEAS avait développé le concept de « caching on the Edge » pour améliorer les performances des systèmes 5G. Ces systèmes envisagent de déployer un nombre massif d’antennes afin d’augmenter le débit des réseaux à travers des concepts comme le Massive MIMO ou les small cells. Ce déploiement nécessite de fournir un backhauling couteux (câbles sans fils ou filaires reliant l’antenne au cœur du réseau) qui en général limite la capacité des réseaux. A titre d’exemple, souvent, le facteur limitant de l’expérience sans fils très haut-débit à la maison n’est pas le Wi-Fi mais le câble ADSL. Sur un autre plan, ces nouvelles architectures de réseaux  augmentent  la latence de bout en bout de l’expérience client, ce qui n’est pas compatible avec les usages futures de la 5G, telles que la réalité virtuelle ou la voiture connectée. L’équipe de Mérouane Debbah a donc eu l’idée au début de son ERC en 2012 d’exploiter les données massives des réseaux dans une logique « Big Data pour les  Telecom » afin de fluidifier le Traffic. Ceci était à contre-courant de la communauté qui voyait le déluge des données futures comme une contrainte alors que pour eux, cela était une opportunité. Cette démarche permet d’extraire de l’information utile pour rendre le réseau plus prédictif et pro-actif et surtout de réduire les contraintes sur les réseaux.

 

 

 

CacheMire (Wireless Edge Caching Platform) envisage d’ajouter aux antennes des unités de stockage (« Edge caching ») et de calcul (« Edge computing ») afin de pré-stocker les contenus des utilisateurs avant leurs demandes effectives par une analyse fine des données transitant dans le réseau. Les résultats montrent des gains très importants en termes de débit mais également de latence et d’efficacité énergétique du réseau. Dans ce contexte, les travaux des membres de l’équipe de M. Debbah, en particulier Ejder Bastug, ont d’ailleurs reçu plusieurs prix ces dernières années.

D’un point de vue scientifique, le développement du concept de “Caching on the Edge” va permettre la mise en place de nouveaux outils mathématique d’ingénierie tant sur le plan de l’apprentissage (Mean Field Games, Echo state Networks, etc.) que sur le plan de l’ingénierie des réseaux et de leurs performances (Matrices Aléatoires et Géométrie stochastique).

 

Interview de Mérouane Debbah, coordinateur du projet CacheMire

 
Pouvez-vous présenter votre parcours de chercheur?

Je suis un spécialiste des matrices aléatoires et de la théorie des jeux, appliquées aux réseaux sans fils. Je travaille à l’interface de la théorie de l’information, du traitement du signal et des télécommunications.

 

Vous aviez déjà reçu un financement ERC précédemment. Pouvez-vous nous expliquer la différence entre ces 2 financements ERC?

L’ERC MORE a permis de développer l’abstraction théorique  et les outils mathématiques nécessaires à l’ingénierie du concept. En effet, nous faisons face à des problèmes complexes avec des millions de paramètres à configurer. Cela n’est pas possible avec les outils actuels. Avec le projet CacheMire nous avons donc développé des outils mathématiques nouveaux permettant de mieux comprendre les choses et surtout d’arriver à configurer les paramètres dans un régime asymptotique.

 

Pour quelles raisons avez-vous candidaté à un financement Proof of Concept ?

Le Proof of Concept CacheMire permet de développer un prototype pour valider les concepts théoriques introduits lors de la première ERC.

 

Comment ce financement vous a-t-il aidé dans votre recherche ?

Le Proof of Concept est une opportunité unique pour passer de la théorie à la pratique et confronter nos hypothèses théoriques à la réalité pour améliorer le modèle.

 

Quel conseil donneriez-vous à ceux qui veulent candidater à un financement PoC ?

L’ERC POC est de mon point de vue l’aboutissement naturel d’une ERC et j’encourage fortement tous les chercheurs ayant une ERC à faire la démarche pour y postuler. Cela permet de mieux faire rayonner les résultats de son ERC mais surtout de pouvoir confronter les abstractions et hypothèses faites (nécessaires pour envisager des innovations disruptives) à la réalité des réseaux.