Développement et Intégration d'Une Tsn Application Function Af en 5G H/F CEA

Version française
Pour répondre aux exigences de l'Industrie 4.0 (robotique, automatisation), l'intégration du standard Time-Sensitive Networking (TSN) aux réseaux 5G est devenue une priorité. Le système 5G doit garantir un service déterministe en agissant comme un pont TSN. Ce stage se concentre sur le développement d'un composant logiciel clé : la TSN Application Function (TSN-AF), chargée de traduire les exigences de communication industrielle en politiques de Qualité de Service (QoS) pour le coeur de réseau 5G (5GC).
Les travaux seront réalisés sur la plateforme open-source de référence OpenAirInterface (OAI).
L'objectif principal est de concevoir, développer et valider la fonction TSN-AF et de l'intégrer au coeur de réseau 5G OAI.
Les tâches clés sont :
- Analyse de Spécifications : étude approfondie des standards 3GPP concernant l'intégration 5G-TSN pour maîtriser les mécanismes de QoS, les modèles d'architecture et les interfaces requises..
- Conception de l'Architecture : Définition de l'architecture logicielle de la TSN-AF et modélisation de son interface de signalisation avec le coeur 5G et le contrôleur de réseau TSN (CNC).
- Développement du microservice TSN-AF : Implémentation du prototype incluant une logique de mappage pour convertir les paramètres TSN en politiques 5G spécifiques (5QI, règles de flux).
- Intégration dans le réseau coeur 5G OAI
- Validation et démonstration via un vrai prototype de la 5G privée.
------------English version
To meet the requirements of Industry 4.0 (robotics, automation), the integration of the Time-Sensitive Networking (TSN) standard into 5G networks has become a priority. The 5G system must guarantee deterministic service by acting as a TSN bridge. This internship focuses on the development of a key software component: the TSN Application Function (TSN-AF), which is responsible for translating industrial communication requirements into Quality of Service (QoS) policies for the 5G Core network (5GC).
The work will be conducted on the OpenAirInterface (OAI) reference open-source platform.
The main objective is to design, develop, and validate the TSN-AF function and integrate it into the OAI 5GC.

The key tasks are:
- Specification Analysis: In-depth study of 3GPP standards concerning 5G-TSN integration to master QoS mechanisms, architectural models, and required interfaces.
- Architecture Design: Definition of the TSN-AF's software architecture and modeling of its signaling interface with the 5G Core and the TSN Network Controller (CNC).
- TSN-AF Microservice Development: Implementation of the prototype, including a mapping logic to convert TSN parameters into specific 5G policies (5QI, flow rules).
- Integration within the OAI 5GC
- Validation and demonstration via a real private 5G prototype.