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Theses Year : 2023

Modeling of a 5G (or B5G) network to estimate its capacity to meet verticals resilience requirements

Modélisation d'un réseau 5G (ou B5G) pour estimer sa capacité à répondre aux exigences de résilience des verticales

Rui Li
  • Function : Author
  • PersonId : 1337431
  • IdRef : 275025802

Abstract

Many vertical industries will benefit from the promise of 5G and Beyond networks. Multiple techniques are introduced to 5G in order to upgrade the network and to adapt it to different vertical use cases. At the meantime, these new features make 5G network more complex. Before serving these verticals, the resilience performance of 5G networks must be evaluated in normal operation and risk situations. In this dissertation, a 5G network model has been proposed for estimating 5G resilience performance. Firstly, the complexity and dynamic feature of 5G networks are analyzed, from horizontal and vertical perspectives and in design phase and operation phase. Secondly, resilience requirements from different vertical domains are examined. The threats and risks related to different verticals are also discussed. Thirdly, different modeling methods are compared and a Petri Net-based model and a generalized implementation of the model have been carried out. Finally, the model has been applied to simulate multiple use cases to estimate the resilience of a 5G network under different scenarios.
De nombreux secteurs verticaux bénéficieront des promesses des réseaux 5G et au-delà. Plusieurs techniques sont introduites dans la 5G afin d'améliorer le réseau et de l'adapter à différents cas d'utilisation verticaux. Dans le même temps, ces nouvelles caractéristiques rendent le réseau 5G plus complexe. Avant la mise en service, les performances de résilience des réseaux 5G doivent être évaluées en fonctionnement normal et dans des situations de risque. Dans cette thèse, un modèle de réseau 5G a été proposé pour estimer la performance de résilience. Tout d'abord, la complexité et les caractéristiques dynamiques des réseaux 5G sont analysées, avec un point de vue de bout en bout et avec un point de vue multi-couche, en phase de conception et en phase opérationnelle. Deuxièmement, les exigences de résilience des différents domaines verticaux sont examinées. Les menaces et les risques liés à ces domaines verticaux sont également abordés. Troisièmement, différentes méthodes de modélisation sont comparées et un modèle basé sur un réseau de Petri ainsi qu'un modèle généralisé ont été mis en œuvre. Enfin, le modèle a été appliqué pour simuler de multiples cas d'utilisation afin d'estimer la résilience d'un réseau 5G dans différents scénarios.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-04402710 , version 1 (18-01-2024)

Identifiers

  • HAL Id : tel-04402710 , version 1

Cite

Rui Li. Modeling of a 5G (or B5G) network to estimate its capacity to meet verticals resilience requirements. Modeling and Simulation. Université Paris-Saclay, 2023. English. ⟨NNT : 2023UPAST202⟩. ⟨tel-04402710⟩
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