A study of data consistency constraints in 5G, applied to limiting resource usage in network slices
Étude des contraintes de cohérence des données dans la 5G, appliquée aux limitations d'usage de ressources dans les slices réseau.
Résumé
The 5G network specification requires ACID properties (Atomicity, Consistency,
Isolation, Durability) for its distributed database. According to the CAP
theorem, these properties are incompatible with high availability for a
geo-distributed system. Since availability is an obligation for mobile
networks, this contradiction challenges the specification.
Our thesis focus on a study of the usage of data in the network that allow us
to extract weaker consistency properties that are still sufficient to maintain
the correctness of the data.
In the case a Network Slicing, an innovation of the 5G network, we propose to
study further the enforcement of one of these properties, through the example
of the enforcement of a global limit on the resource usage of a slice.
Slices are deployed over a potentially large are, and so is their data, which
make the enforcement of a limit more challenging. We propose several algorithms
placed at different points of the consistency spectrum and study their
performance in a simulation of the 5G network.
La spécification du réseau 5G requiert des propriétés ACID (Atomicity,
Consistency, Isolation, Durability) pour sa base de données distribuée. D’après
le théorème de CAP, ce niveau de cohérence est incompatible avec un système
géo-distribué de haute disponibilité. Les réseaux mobiles étant sujets à des
obligations de disponibilité, cette contradiction remet en question la
spécification.
Notre thèse se concentre sur une étude de l’usage des données dans le réseau
qui nous permet d’en extraire des propriétés de cohérence plus faibles que ACID
mais suffisantes pour que ces données restent correctes.
Dans le cas du Network Slicing, une innovation propre aux réseaux 5G, nous
proposons une étude plus approfondie de l’application d’une de ces propriétés,
à travers l’exemple d’une limite qui borne globalement l’utilisation des
ressources du réseau pour un slice. Les données liées à une slice sont
potentiellement largement distribuées, et l’application d’une limite y est donc
plus difficile. Nous proposons plusieurs algorithmes placés à différents
niveaux de cohérence afin d’étudier leur performance dans une simulation du
réseau 5G.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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