Doctorant Résilience des Infrastructures de Télécommunication Face au Changement Climatique - Modélisation Analyse d'Impacts et Stratégies d'Adaptation pour les Réseaux de Nouvelle Génération H/F - INRIA

A propos d'Inria

Inria, l'institut national de recherche dans les sciences et technologies du numérique, est en appui de l'État pour les stratégies nationales de recherche et d'innovation du numérique en tant qu'Agence de programmes. Inria mène plus de 300 projets de recherche et d'innovation avec ses 3500 scientifiques, ingénieurs et personnels d'appui, en partenariat avec les universités et l'écosystème numérique (entreprises, entrepreneurs, acteurs publics). Ensemble, nous explorons des domaines clés comme l'intelligence artificielle, la cybersécurité, l'informatique quantique, le Cloud, la transformation numérique de la santé, les jumeaux numériques ou encore les technologies numériques pour la défense. Nous construisons des solutions concrètes telles que des logiciels, des startups technologiques, des partenariats avec les entreprises du tissu national et des formations de pointe. Notre objectif : l'impact scientifique, technologique et industriel au service de la souveraineté numérique de la France.

Doctorant F/H Résilience des infrastructures de télécommunication face au changement climatique - Modélisation, analyse d'impacts et stratégies d'adaptation pour les réseaux de nouvelle génération

Type de contrat : CDD

Niveau de diplôme exigé : Bac +5 ou équivalent

Fonction : Doctorant

Contexte et atouts du poste

Collaborationentre deux équipes de recherche

COATI :

- Joanna Moulierac :https://www-sop.inria.fr/members/Joanna.Moulierac/

SIGNET :

- Guillaume Urvoy-Keller :https://webusers.i3s.unice.fr/~urvoy/

- Dino Lopez :https://webusers.i3s.unice.fr/~lopezpac/

- Clément Courageux-Sudan :https://scholar.google.com/citations?user=NukX4T0AAAAJ&hl=fr

Sujet de thèse financé par le projet PEPR Carecloud :https://carecloud.irisa.fr/

Principales activités

Contexte et ProblématiqueLes infrastructures de télécommunication (réseaux d'accès fixes, mobiles, et réseaux de collecte) constituent des éléments critiques du fonctionnement socio-économique moderne. Or, comme le soulignait l'ARCEP dans sa note sur la résilience des réseaux [6], ces infrastructures matérielles sont fortement exposées aux effets directs et indirects du changement climatique. Les événements météorologiques extrêmes (canicules, tempêtes, inondations, feux de forêt) ainsi que les évolutions tendancielles à long terme (hausse des températures moyennes, montée des eaux) dégradent la qualité de service, augmentent le taux de panne et risquent de fragiliser les zones isolées [1, 2].Si les premiers travaux scientifiques et études exploratoires (comme les travaux de M2 menés sur des données open-data locales) permettent d'établir des corrélations empiriques entre météo et incidents de réseau à petite échelle, plusieurs verrous scientifiques majeurs subsistent pour généraliser ces approches à l'échelle nationale et prédictive :

1. Hétérogénéité et granularité spatio-temporelle des données : croiser des séries temporelles complexes (métriques météo, sondes passives/actives RIPE Atlas, déclarations d'incidents ARCEP/opérateurs, topologie physique des réseaux) demande de traiter des données bruitées, incomplètes et asynchrones.

1. Causalité vs Correlation : différencier les pannes dues directement aux facteurs climatiques de celles causées par des défaillances en cascade (ex. coupure du réseau électrique, saturation du trafic lors de crises).

1. Incertitude prospective : anticiper la vulnérabilité des futures générations des réseaux (5G standalone, 6G, densification de la fibre) sous différents scénarios climatiques du GIEC à l'horizon 2030-2050.

Objectifs Scientifiques de la ThèseL'objectif de cette thèse est de construire une méthodologie systématique, automatisée et fondée sur les données pour évaluer, prédire et améliorer la résilience des réseaux de télécommunication face aux aléas climatiques.Les travaux s'articuleront autour des axes suivants :

1. Agrégation, couplage et cartographie avancée des données

• Extension à l'ensemble du territoire français de l'analyse croisée entre les séries temporelles météorologiques (Météo France / Copernicus), les données de pannes (ARCEP) et la qualité d'accès fixe/mobile (RIPE Atlas, données participatives).

• Développement de métriques standardisées pour mesurer l'indice de vulnérabilité météo-climatique d'un équipement ou d'un noeud réseau.

1. Modélisation explicative pour la détection de causalité

• Conception de modèles statistiques capables de distinguer les causes premières d'un incident et d'identifier la propagation des pannes en cascade (ex. impact d'une canicule sur les systèmes de refroidissement des antennes-relais ou des NRO).

• Prise en compte de la dépendance croisée avec d'autres infrastructures d'importance vitale (notamment le réseau de distribution d'électricité ENEDIS/RTE).

1. Inférence prospective et stratégies d'optimisation de la résilience

• Simulation du comportement du réseau sous différents scénarios d'extrêmes climatiques futurs (projections GIEC / Météo France).

• Proposition de stratégies de redéploiement, de durcissement matériel (hardening) ou de routage dynamique d'urgence pour minimiser le risque de déconnexion globale lors d'événements extrêmes.

Verrous Scientifiques et Apports Attendus

• Changement d'échelle et automatisation : passer d'une analyse exploratoire locale (échelle départementale) à un pipeline de traitement automatique de flux de données massives à l'échelle nationale.

• Résilience systémique : proposer un cadre théorique unifié intégrant la physique de l'infrastructure (exposition matérielle) et le comportement dynamique des flux de données.

• Aide à la décision publique et industrielle : fournir un outil d'évaluation du risque utilisable par les régulateurs (ARCEP, ANSSI) et les opérateurs (Orange, SFR, Bouygues Telecom, Free, Axione) pour orienter les investissements de durcissement du réseau.

Références Bibliographiques

• [1] Padmanabhan, R., et al. "Residential links under the weather." Proc. of ACM SIGCOMM, 2019.

• [2] Durairajan, R., Barford, C., & Barford, P. "Lights out: Climate change risk to internet infrastructure." Proc. of ANRW, 2018.

• [3] Météo-France - Plateforme de données ouvertes (meteo.data.gouv.fr).

• [4] RIPE NCC - RIPE Atlas Infrastructure (atlas.ripe.net).

• [5] ARCEP - Suivi des incidents et état des réseaux mobiles (arcep-dev.github.io/siteshs/).

• [6] ARCEP - Réseaux du futur : La résilience des réseaux de communications électroniques, Note de synthèse.

Compétences

Compétences techniques et niveau requis :

Langues :

Compétences relationnelles :

Compétences additionnelles appréciées :

Avantages

• Restauration subventionnée
• Abonnement transports en communs remboursés à hauteur de 75%
• Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
• Possibilité de télétravail (après quelques mois de présence) et aménagement du temps de travail
• Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
• Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des oeuvres sociales d'Inria)
• Accès à la formation professionnelle
• Complémentaire santé avec participation employeur

Rémunération

2300€ bruts mensuels

CDD de 36 mois, statut doctorant, période essai de 2 mois non renouvelable

• Statistiques
• Routage
• Cartographie