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Network slicing : « Une connectivité 5G innovante pour les véhicules connectés »


« Nous allons véritablement changer de paradigme dans les années à venir : pour le domaine de la voiture connectée/voiture autonome, c’est un nouveau monde qui est en train de s’ouvrir. »


Alors que nous échangeons toujours plus de données, comment adapter la qualité de service à chaque type d’objet ? Une des solutions se trouve dans le network slicing, qui consiste à découper virtuellement un réseau pour mieux répondre aux besoins spécifiques de différents secteurs d’activité. Explications avec Bernadette Villeforceix, Responsable des projets de recherche sur la voiture connectée et la voiture autonome au sein de la Division Innovation, Marketing et Technologies d’Orange.

Vous avez présenté des résultats de tests de network slicing sur la 4G au Mobile Word Congress de Barcelone, du 26 février au 1er mars 2018. Pouvez-vous nous expliquer en détail de quoi il s’agit ?

Bernadette Villeforceix. Comme son nom l’indique, le network slicing est un concept  qui permet une « découpe » virtuelle d’un réseau de télécommunications en plusieurs tranches (slices). Cela permet de fournir des performances différentes associées à chaque tranche, et donc d’allouer des ressources dédiées par type d’usage ou d’objet ; par exemple en termes de fiabilité, de bande passante, de latence… Chaque tranche de réseau correspond ainsi à un usage, sans empiéter sur les autres.

Comment le network slicing a-t-il été rendu possible ?

Bernadette Villeforceix. Le network slicing est déjà possible techniquement avec la 4G et sera rendu plus simple grâce à la 5G car c’est une technologie qui repose sur une architecture réseau virtualisée, à la différence des générations précédentes. C’est cette architecture virtualisée qui permet de configurer des tranches de réseau et d’y associer des fonctions de routage et de calcul destinées au contrôle des données.

Quels sont les différents usages auxquels vous allez répondre avec le network slicing ?

Bernadette Villeforceix.  Le standard 5G distingue aujourd’hui trois types d’usages. En premier lieu, la 5G mobile broadband va apporter à l’usage « traditionnel » que l’on a de son smartphone des débits bien supérieurs à ce qui est possible actuellement en 4G. Il s’agit par exemple de pouvoir utiliser les réseaux sociaux, lire ses mails, télécharger des vidéos 4K, avoir une conversation en visio, etc., sans problème de latence. Le deuxième usage est la 5G massive IoT, qui permet la connexion de plusieurs milliards de capteurs ou d’objets connectés sur la base de connexions à très petit débit. Enfin, troisième usage, la 5G Ultra Low Latency High Reliability s’appuie sur des communications particulièrement fiables (99,99 %) et permet un échange très rapide de données (quelques millisecondes). Cela concerne plutôt la santé connectée, la robotique industrielle ou encore l’automobile.

Quelles expérimentations menez-vous actuellement sur ce sujet ?

Bernadette Villeforceix. Avec notre partenaire Ericsson, nous avons déployé un réseau expérimental sur une piste de test automobile située dans l’est de la France. Cela nous permet de tester des cas d’usage en situations réelles. Au Mobile World Congress de Barcelone, j’ai présenté les résultats d’expérimentations et de tests que nous avons menés dans le domaine de la voiture connectée sur un réseau 4G. Nous avons par exemple configuré un réseau en deux slices : l’une dédiée au service mobile broadband, qui supporte des applications multimédia, une autre allouée à  l’Ultra Low Latency High Reliability, pour  des services de sécurité routière.

Quel était l’objet de cette expérimentation ?

Bernadette Villeforceix. Nous souhaitions sécuriser le transfert de données « mission critique » pour donner la priorité au système de transport intelligent de la voiture (STI, low latency), en donnant une priorité différente aux données multimédia consacrées elles au divertissement, comme des flux vidéo ou audio utilisés par les passagers par exemple (mobile broadband). Nos tests montrent que le réseau réagit parfaitement ! Lorsque la cellule du réseau mobile approche de la saturation et bloque dès qu’il y a trop de pertes de paquets, cela n’a aucun impact sur le trafic dans la slice Ultra Low Latency High Reliability, qui est parfaitement isolée, et continue donc à bénéficier des mêmes performances en termes de débit et de délai. La sécurité de la conduite et des potentiels passagers n’est donc à aucun moment remise en question.

D’autres projets sur lesquels vous travaillez ?

Bernadette Villeforceix. Toujours dans le domaine de l’automobile, en plus des activités liées aux études d’architecture réseau, nous travaillons sur des cas d’usage véhiculaires, par exemple avec le service See through, qui permet de retrouver de la visibilité lorsque vous êtes derrière un camion et que vous souhaitez doubler. Ce service permet de « voir » devant le véhicule qui vous précède grâce à une communication entre véhicules.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Bernadette Villeforceix. L’idée est très simple : échanger des flux vidéo haute résolution en temps réel entre véhicules, basés sur des caméras connectées embarquées. Si je suis sur une autoroute derrière un camion et que je n’ai pas de visibilité, ce dernier peut partager avec moi son flux vidéo. Je peux alors voir « à travers » le camion, et ajuster ma conduite en conséquence. Cette communication temps réel demande une très faible latence et un bon débit (20Mb/s).

Toujours dans le domaine automobile, nous étudions également d’autres cas d’usages, tels l’insertion fluide de véhicules sur une bretelle d’autoroute dans le cadre d’une circulation autonome, ou la navigation dans une station de télépéage. Nous menons aussi des projets sur la protection accrue des piétons. Un dispositif de connectivité 4G/5G permettra de remonter la position du piéton aux véhicules connectés qui, même s’ils n’ont pas de visibilité avec leurs capteurs embarqués, seront alertés de sa présence par la capacité NLOS (non line of sight) de la technologie 5G.

Quels sont les prochains grand travaux que vous allez mener sur le network slicing ?

Bernadette Villeforceix. Les échanges entre opérateurs et partenaires et entre les opérateurs eux-mêmes sont nombreux et très diversifiés. C’est une véritable démarche collaborative et nous allons tous dans le même sens pour la promotion des futures technologies 5G. Le projet collaboratif européen 5GCAR est également un lieu où nous menons des études d’architecture sur les modèles de déploiement de la 5G pour adresser différents secteurs d’activité et en particulier le « vertical automotive ». Ce projet fera émerger de nouvelles solutions techniques destinées à satisfaire les besoins du véhiculaire.

D’ici là, nous continuons d’affiner notre compréhension des besoins, et de multiplier les cas d’usage. Car nous allons véritablement changer de paradigme dans les années à venir. Pour le domaine de la voiture connectée/voiture autonome, c’est un nouveau monde qui est en train de s’ouvrir. Et la fonctionnalité clé de la 5G, le network slicing, y apporte une véritable valeur ajoutée pour servir au mieux les besoins du véhiculaire, notamment la sécurisation des flux.


« Nous allons véritablement changer de paradigme dans les années à venir : pour le domaine de la voiture connectée/voiture autonome, c’est un nouveau monde qui est en train de s’ouvrir. »


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