Supervision : Guy PUJOLLE

Co-supervision : CHERKAOUI Omar

4G: mécanismes de convergence fixe mobile (HSDPA; Wimax, ...)

Avec les futures générations de réseau mobile, le besoin en économie d'énergie et de ressources, la diminution des coûts et la facilité de d'éploiement s'imposent. Dans cette optique, les opérateurs mobiles et plus particulièrement les MVNOs (Mobile Virtual Network Operators) souhaitent un déploiement flexible, rapide et peu coûteux. D'un autre côté, les utilisateurs mobiles ont de plus en plus besoin d'accéder à leurs services en tout lieu, à tout moment et avec la meilleure latence sans se soucier de la localisation de leurs serveurs d'applications. Un des principaux standard de convergence fixe-mobile est la partie IMS (IP Multi-media Subsystem) qui introduit de nouveaux composants et un plan de contrôle permettant d'assurer la signalisation des services multimedia. Pour déployer la virtualisation au sein de ce type d'environnement, il est nécessaire de choisir les composants à virtualiser et d'évaluer l'impact sur la performance en termes de signalisation. D'un autre côté, il est nécessaire aussi d'optimiser la localisation des machines virtuelles notées VMs. En effet, un des avantages les plus importants de la virtualisation est la consolidation géographique de serveurs distribués. Ainsi, il est possible de placer les VMs dans des serveurs géographiquement proches des clients pour des applications sensibles au délai. Cette thèse étudie tout d'abord les propositions relatives à la virtualisation des réseaux en les distinguant par domaine, de la gestion des ressources à la localisation des VMs en passant par le contrôle et partage de charge. Elle étudie ensuite différents scenarios de virtualisation des composants IMS, l'évaluation de leur performance en termes de signalisation et la sélection du meilleur scenario virtuel. Elle propose un schéma de migration des VMs en cas de panne ou de surcharge. Afin de localiser efficacement les VMs, cette thèse propose une optimisation de la position géographique des VMs au sein des infrastructures existantes des opérateurs. Ce problème d'optimisation a pour premier objectif de minimiser la latence des utilisateurs tout en respectant les contraintes de capacité et de coût. Le deuxieme objectif vise a éviter la création de point de congestion dans les zones denses. Il consiste en une maximisation de l'equité entre les serveurs. L'application de la virtualisation dans les réseaux mobiles, d'une part, répond aux besoins en économie de ressources et en diminution des coûts de déploiement tout en garantissant la qualité de service requise et, d'autre part, assure une réduction de la latence des utilisateurs via la mobilité des infrastructures. Des outils d'optimisation sophistiqués, tels que la programmation en nombre entiers et la théorie des graphes, ont été utilisés pour leur efficacité à résoudre notre problème. La virtualisation des infrastructures d'opérateurs de réseaux mobiles a montré sa flexibilité et sa performance optimisées.

2011 Publications

• 2011
  • I. Limam : “4G: mécanismes de convergence fixe mobile (HSDPA; Wimax, ...)”, thesis, defence 07/04/2011, supervision Pujolle, Guy, co-supervision : Cherkaoui, Omar (2011)