Academic literature on the topic 'Interconnexion de réseaux (télécommunications) – Accès – Contrôle'

Dans ce document sont abordés des problèmes complexes d'optimisation dans les télécommunications. La problématique étudiée concerne le dimensionnement de réseaux en fonction des demandes de trafic. L'écoulement de ces demandes dans le réseau étant modélisé par un multiflot, il s'agit de déterminer des valeurs de capacités modulaires nécessaires à installer sur les liens pour un coût global minimal. Les coûts des combinaisons de modules de capacité pouvant être installées sont modélisés par des fonctions croissantes en escalier quelconques. Deux problèmes de dimensionnement de réseaux étendus, intéressants dans le contexte actuel d'évolution des télécommunications, ont été étudiés: le problème multicouche pour lequel nous cherchons à optimiser le dimensionnement de plusieurs couches de réseau encapsulées les unes dans les autres et le problème multipériode qui consiste à déterminer l'évolution de l'architecture et du dimensionnement en fonction de l'évolution du trafic au cours d'une période de temps donnée<br>Ln this thesis we focus on two complex optimization problems in telecommunication networks, the multi-Iayered and the multi'-period network design problems. The main issue studied here concerns the network design problem given a matrix of traffic demands. Traffic demands are carried simultaneously in the network, and we intend to compute the best available capacity values to install on the links at a minimal global cost. The costs of the capacity commodities combinations available on the links are modeled by general step increasing cost functions. Two extensive network design problems interesting under the CUITent context of expansion in telecommunications are thoroughly studied: the multi-Iayered and the multi-period network design problems. For the first problem, we propose a method for the design of a network built on several encapsulated layers. Ln the second part of this thesis, we tackle the problem of the topologyand dimensionning evolution given the traffic growing throughout a given horizon time

Les réseaux radio maillés/ad hoc offrent de bonnes performances et une simplicité d’installation grâce aux fonctions d’auto-organisation mais restent limités coté usager n’offrant ni un bon support de la mobilité ni celui des applications temps réels. Aussi, nous proposons une architecture de réseau ellulaire auto configurable, auto organisé pour l’opérateur pour un déploiement rapide de ’infrastructure et cellulaire pour l’usager pour le support de la mobilité. Les performances sont évaluées, avec un modèle de mobilité pour un backbone WiMAX mesh, et avec NS2 pour un réseau ad hoc WiFi et pour un réseau satellitaire. La partie suivante concerne l’accès usager en mode cellulaire pour un meilleur support de la téléphonie. Il s’agit d’abord de modifier le support de la voix dans les réseaux WiMAX grâce à un accès statistique qui réduit les délais d’accès et la bande consommée. Enfin, un algorithme distribué tire profit du lien descendant pour améliorer l’accès sur le lien montant<br>Mesh/ad hoc networks allow high performances and fast deployment thanks to self configuring capabilities but suffer from the lack of user mobility management and telephony support. We then propose a mixed architecture, cellular for users, and meshed for the operator. Appropriate functions related to configuration and mobility management are defined for the network. Performance evaluations were done for a WiMAX meshed infrastructure using an analytical model and under NS2 tool for ad hoc Wi-Fi and satellite networks. Then, we were interested in the cellular access between user and the base station for a good support of telephony applications. We first propose to enhance WiMAX voice support with a statistical multiple access scheme that takes advantage of the whole frame structure. Thereafter, we generalised the statistical access scheme and proposed a distributed scheduling algorithm that takes into account the downlink state. A 3 states source model was used for a refined prediction

Ce manuscrit est centré sur la conception, l'amélioration et l'évaluation des protocoles des couches RESEAU, MAC et PHY. En particulier, nous nous focalisons sur la conception de nouveaux protocoles distribués pour une utilisation optimale/améliorée des ressources radio disponibles. Par ailleurs, nous caractérisons les performances des réseaux ad hoc à accès aléatoire au canal en utilisant des paramètres de plusieurs couches avec aptitude de transfert d'information (data forwarding). La majeure partie de nos analyses se base sur le concept d'interaction entre les couches OSI (cross-layer). En effet, cette nouvelle et attractive approche est devenue en peu de temps omniprésente dans le domaine de recherche et développement et dans le domaine industriel. Les métriques de performances qui nous intéressent sont la stabilité des files d'attentes de transfert, le débit, le délai et la consommation d'énergie. Principalement, la compréhension de l'interaction entre les couches MAC/PHY et routage du standard IEEE 802.11e DCF/EDCF, d'une part, et l'interaction entre noeuds en terme d'interférences, d'autre part, constituent le coeur central de notre travail

Bien que les NGN apportent de nouvelles caractéristiques aux services et réseaux de télécommunication, ils font face à un certain nombre de limitations. En fait, la spécification actuelle des NGN ignore l'orchestration de services invoqués pendant une session. Cela cause un comportement imprédictible des services et empêche la coopération entre différentes composantes de service. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur les défis de la gestion des interactions entre les services. L'orchestration des services est un moyen pour contrôler les interactions consécutives entre les services. Nous distinguons dans le problème de la gestion des interactions de services les deux thématiques suivantes : 1) La gestion des interactions négatives qui cause les conflits entre les services, 2) La gestion des interactions positives qui permettent la composition de services. Pour chacun de ces problèmes, après avoir évoqué les besoins d'IMS pour un mécanisme de gestion de ces interactions, nous avons présenté un état de l’art exhaustif des solutions déjà proposées dans ce sujet. Ensuite, nous avons décrit les exigences et les principes qui régissent un mécanisme de gestion des interactions en IMS. En fonction de l’analyse effectuée sur les propositions existantes, nous avons proposé une solution, basée sur SIP, qui fournit IMS avec les mécanismes de gestion des conflits et la composition. Ces solutions sont basées sur les modifications architecturales et fonctionnelles sur le mécanisme d’invocation de service en IMS. Afin d’évaluer la performance de ces solutions, nous avons effectué une étude analytique de l’impact de ces solutions en IMS. Finalement, comme preuve de nos solutions par prototypage, nous les avons implémentées sur une plate-forme IMS open source et nous avons discuté à-propos des résultats expérimentés<br>In the Next Generation Networks the control plane and the service plane are entirely separated. This separation ensures the autonomy of each plane and enables their independent development and deployment. The specification of the IP Multimedia Subsystem (IMS), as a unique service control overlay over the heterogeneous networks, eases the interaction between these planes. However, this interaction becomes challenging when multiple services are invoked during a session. The goal of this thesis is to provide IMS, with mechanisms to manage the interactions between services. We addressed two problems in this field: the negative interactions that are due to the conflicts between services and the positive interactions that enable the composition of services. The service conflicts occur as services invoked during an IP session behave correctly when processed separately from each other, but not when running together. We defined a SIP-based algorithm and the associated mechanisms to enhance IMS service invocation. This algorithm is the core of the Service Broker, a new functional entity in charge of managing the service conflicts. We validated our proposal through a performance evaluation and prototyped the Service Broker on an open source IMS platform. By means of service composition all kinds of service inter-working scenarios, independently of the underlying control functionalities, can be achieved. We defined a SIP-based service composition management algorithm, over the Service Capability Interaction Manager (SCIM) of IMS. This algorithm enables the interoperability and cooperation between different services and allows enriching and personalizing the services based on the user needs and preferences. We presented the application of our proposition in different use cases and validated it through the analytical studies

A l'heure actuelle où les déploiements FTTH deviennent de plus en plus importants, l'étude d'architecture permettant la pérennisation des infrastructures PON devient de plus en plus nécessaire. Avec les débits attendus à l'accès d'ici 5 à 10 ans, l'emploi de technologies transparentes, tel que l'OBS ou l'OPS, semble être une solution intéressante, aussi bien d'un point de vue énergétique que du point de vue économique. Nous avons proposé dans cette thèse une architecture de réseau optique transparente, orientée accès-métro, intégrant plusieurs accès PON WDM/TDM dans sa partie accès et des noeuds d'interconnexion optiquement transparents dans sa partie collecte. Différents protocoles de contrôle pouvant être utilisés dans les réseaux transparents ont été évalués dans le contexte de cette architecture. Deux types de protocole de contrôle ont été étudiés : le WR-OBS (Wavelength Routed OBS) et une adaptation du mécanisme de contrôle utilisé sur les PON. La convergence des réseaux fixe et mobile a été proposée sur cette architecture dans l'objectif de faire face aux futures évolutions des réseaux. Afin de fournir des communications tout optiques de bout en bout, les données utilisateurs peuvent être transmises selon deux modes de transmission : par circuit ou par burst optique<br>Today where the FTTH deployments become more and more important, the study of an architecture which permit the re-use of PON infrastructure become more and more necessary. With the bit rate expected for the five next years, the employ of transparent technologies, like OBS or OPS, appear to be an interesting solution for economic and energetic point of view. A network architecture that integrates several WDM PON access segments in a metropolitan area network and uses optical burst switching is presented in this thesis. This architecture targets the delivery of very high speed end to end optical communications between the edge nodes connecting the end users. Different protocols which can be used in transparent network are been studied: WR-OBS (Wavelength Routed OBS) and an adaptation of PON mechanisms. In order to face future network evolutions we proposed an all-optical access-metro network which allows the simultaneous support of fixed and mobile services, in a fully integrated approach. In this architecture user's data can be transmitted according to two transmission modes: a circuit mode and a burst mode, in order to provide an all-optical end to-end communication

Les réseaux véhiculaires ad hoc (VANETs) représentent une sous-classe intéressante des réseaux mobiles ad hoc (MANETs). Les VANETs sont des réseaux distribués et auto-configurables, qui sont composés par l'interconnexion de véhicules communicantes. À cause de la nature des véhicules, leur vitesse élevée et la limitation de leur mouvement par les routes, la topologie des VANETs change rapidement et fréquemment, et donc, elle est moins stable en comparant aux MANETs. Cela fait que les protocoles existants, au niveau MAC et Réseaux, initialement conçus pour les MANETs, ne peuvent pas faire face à l'environnement dymanique et instable des VANETs. Cela dit qu'ils ne sont pas souhaitables pour les VANETs. Le mouvement des véhicules est donc un paramètre très important, qu'il faut impérativement considérer lors de la conception de tout protocole pour les VANETs. Dans ce travail, nous proposons un nouveau concept, qui exploite les informations de mouvement des véhicules pour prédire l'évolution de la topologie du réseau dans le future. Nous nommons ce concept MOPR (MOvement PRediction). Grace à cette prédiction, l'architecture MOPR fournie une nouvelle métrique qui mesure la stabilité des liens nommée Link Stability (LS). LS est utilisé au niveau Réseau afin d'aider le protocole de routage à choisir les routes les plus stables, et au niveau MAC afin d'aider le protocole MAC à garantir un accès efficace et équitable au meduim. Par le moyen de simulations extensives, nous démontrons l'amélioration des performances du réseau que MOPR est capable d'apporter, surtout dans le cas de réseaux à forte mobilité. Pour aller au monde réel, nous présentons une implémentation réelle de MOPR. Malgré qu'elle soit encore incomplète, cette implémentation nous donne d'ores et déjà une idée sur les problèmes de déploiement de MPOR dans un environnement réel ce qui nous aidera à raffiner nos propositions<br>Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) represent a rapidly emerging, particularly challenging class of Mobile Ad-hoc Networks (MANETs). VANETs are distributed, self-organizing communication networks built up from traveling vehicles, and are thus characterized by very high speed and limited degrees of freedom in nodes movement patterns. This makes the network topology changes very frequently and very rapidly, therefore more unstable when compared to MANETs, and existing protocols initially proposed for MANETs, mainly at the NET and the MAC layers, are not suitable for VANETs as they are. The vehicles' movement information assumes an important parameter which should be considered when designing any protocol for VANETs. In this work, we propose a concept which exploits the movement information of involved vehicles to predict the future status of the network topology. We call this concept MOPR (MOvement PRediction). Based on the prediction of the network topology evolution, the MOPRcross-layer architecture introduces a new metric called Link Stability (LS) metric to each communication link. This metric is then used at the NET layer to help the routing protocol in selecting the most stable routes, and at the MAC layer to help the MAC protocol to guarantee a better control between nodes when accessing the medium. Based on extensive simulations, we show the network performances improvements that MOPR can bring, mainly in case of highly dynamic networks. We present as well a preliminary prototype of MOPR. This prototype, even if still at an early stage, gives already an idea on the problems we may meet in implementing MOPR for realistic environments which will help us to improve our proposals

La réalisation de la connexité et l'intégration des applications multimédia constituent deux des enjeux majeurs du futur internet. Pour réaliser la connexité, l'analyse des techniques d'interconnexion démontre la supériorité de l'approche par encapsulation sur l'approche par conversion. Pour intégrer les applications multimédia, l'emploi de systèmes d'allocation de ressources avec adaptation et avec réservation est nécessaire. L'analyse déterministe du système adaptatif tcp montre, d'une part les limites de cette adaptation et d'autre part que son multiplexage avec d'autres systèmes (non adaptatif ou avec réservation) nécessite un cloisonnement des ressources allouées si l'on veut une bonne utilisation de ces ressources

Les réseaux de la nouvelle génération (Next Generation Networks) sont basés sur l'intégration des différentes technologies d'accès. Pour garantir la QoS et la mobilité transparente d'un terminal se déplaçant d'une technologie d'accès à une autre, une gestion spéciale de mobilité et de QoS est nécessaire. Dans ce contexte, nous présentons les différentes architectures d'intégration existantes intégrant les réseaux UMTS et WLAN considérés comme des technologies complémentaires à s'intégrer naturellement, et les raisons principales à forcement intégrer ces deux technologies. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse consistent à proposer une nouvelle architecture d'intégration entre UMTS et WLAN assurant un handover vertical transparent avec minimum de délai, minimum de dégradation de la QoS, et une probabilité de rejection des appels de handover minimale. On propose l'architecture "Anticipated Vertical Handover" basée sur le protocole de mobilité Fast MIPv6 dans le contexte du handover de UMTS à WLAN et vice versa, et le protocole de transfert du contexte (Context Transfer Protocol) CTP. Pour améliorer la QoS, "Mobility and QoS Management Architecture" MQMA est proposée. Un nouveau module appelé Inter-Domain Management (IDM) est introduit pour réaliser la gestion de QoS et pour guider la demande du handover au réseau d'accès capable de satisfaire les paramètres du handover. Dans le modèle MQMA, le protocole de gestion de mobilité et de la QoS (Mobility and QoS Management Protocol) est proposé pour contrôler les échanges de messages entre les différentes entités du modèle MQMA. Le handover peut être réalisé verticalement par VIDM ou guidé horizontalement au même réseau d'accès par HIDM. Dans ce cas, le handover horizontal est proposé pour servir le handover vertical (si ce dernier est bloqué). Le handover peut aussi être guidé au réseau WiMax par le SIDM, du fait que WiMax est considéré comme le réseau de destination en réserve, "stand-by" destination network, au cas où le handover vertical ou horizontal n'est pas possible.

L'évolution des technologies d'intégration sur silicium permet de réaliser des systèmes sur puce (SoC) implémentant un nombre croissant d'unités de traitement. Les structures de communication sur puce deviennent un lélément essentiel pour la conception d'un SoC. Dans ce contexte, le LETI propose une plateforme implémentant les fonctionnalités de la couche physique pour des systèmes de télécommunication sans-fil haut-débit en utilisant une architecture de réseaux sur puces (NoC). Les contributions de cette thèse portent d'abord sur la modélisation des NoC. L'environnement de modélisation proposé est basé sur l'outil de simulation NS-2. Ensuite, les travaux abordent les problèmatiques de la gestion des communications et du contrôle des traitements avec un système distribué sur un NoC. La solution présentée utilise une architecture d'interface réseau reconfigurable associée à chaque unité de traitement. L'ensemble de cette approche a été modélisé et simulé dans un environnement mixte VHDL et SystemC<br>This thesis deals with the architecture of Systems-on-Chip (SoC) which integrate physical layer functionalities of telecommunication applications. Such systems require high-performance communication structures and we have studied a Network-on-Chip (NoC) architecture based on the FAUST framework developed by the LETI. In this context, the thesis contributions focus on the design and modelling of a control architecture for management of complex applications distributed on a NoC. First, we present a modelling environment based on the NS-2 simulator. This software environment gives us tools to analyse communication needs of targeted applications and to adjust network parameters. The FAUST architecture has been validated in the case of data traffic for a MC-CDMA (multi-carrier, code division multiple access) processing chain. Results are confirmed by a SystemC model of the FAUST network. Then, we expose our works on the development of an architecture for communication management and processing control on a NoC. The proposed solution uses a reconfigurable network interface architecture combined with each processing unit. A central processor programs instructions sequences in the interfaces corresponding to loading scenarios of configurations that are stored in a server. The performances of the whole approach have been validated with a VHDL/SystemC mixed simulation environment

Prenons en exemple une salle de classe composée d’un professeur et de nombreux élèves, lorsque trop d’élèves s’adressent en même temps au professeur ce dernier n’est plus en mesure de comprendre les paroles transmisses par les élèves. Cette illustration s’étend évidemment aux systèmes de communications sans fil (la 4G par exemple). Dans ces systèmes, les terminaux (les élèves par analogie) transmettent sur un canal, nommé canal en accès aléatoire, des messages qui sont potentiellement réceptionnés par la station de base (le professeur par analogie). Ces canaux ne sont habituellement pas surchargés car leur capacité (nombre de messages reçus par seconde) est tellement importante qu’il est très complexe de surcharger le canal. L’émergence de l’Internet des objets où des milliards de petits objets devraient être déployés partout dans le monde a changé la donne. Étant donné leur nombre et leur type de trafic, ces derniers peuvent surcharger les canaux en accès aléatoire. Ainsi, le sujet : « contrôle de charge des canaux en accès aléatoire » a connu un gain d’intérêts ces dernières années. Dans cette thèse nous avons développé des algorithmes de contrôle de charge permettant d’éviter qu’une station de base soit surchargée. Cela est très utile pour les opérateurs Télécoms, ils sont désormais certains qu’il y n’y aura pas de perte de service à cause de ces surcharges. Tous les principes développés dans cette thèse seront intégrés dans un futur proche aux produits IoT d’Airbus.