Jun 25

Soutenance de thèse de Cesar Augusto VARGAS ANAMURO le 25 juin 2020

Cesar Augusto VARGAS ANAMURO soutiendra sa thèse le 25 juin 2020 à  14h00 en visio-conférence (mesure exceptionnelle liée à la pandémie Covid-19). Le titre de la thèse est « Etude du relayage entre terminaux pour la connectivité des objets dans les réseaux 5G ».  Cette thèse s’est déroulée dans le cadre d’une convention CIFRE avec Orange Labs (Meylan).

Pour avoir les coordonnées de la visio, vous pouvez contacter le responsable de l’équipe.

Les communications massives pour l’Internet des objets sont l’un des principaux services fournis par le réseau mobile de cinquième génération (5G). L’Internet des objets (IoT) représente un défi majeur pour les réseaux cellulaires car il se caractérise par un grand nombre d’objets connectés de faible complexité qui envoient de petits paquets de données. Ces objets connectés sont souvent alimentés par batterie, cette batterie devant fonctionner pendant de longues périodes sans avoir besoin d’être rechargée ou remplacée. Les réseaux cellulaires traditionnels, conçus pour les communications humaines, et pas assez économes en énergie, ne sont pas adaptés à ce type de service. Pour résoudre ce problème, dans cette thèse, nous étudions l’utilisation d’un équipement utilisateur de type smartphone comme relais pour transmettre les données de l’objet connecté à proximité. Ce mécanisme est appelé relayage D2D (Device-to-Device).

Notre première étude a consisté à évaluer l’énergie consommée par l’objet connecté dans chaque phase du processus de communication lorsqu’il est localisé en bordure de cellule pour la technologie LTE-M. Ensuite, à l’aide d’un modèle simple, nous avons comparé la consommation d’énergie des modes de transmission cellulaire et D2D, et déterminé la localisation optimale du relais. Grâce à l’utilisation de la géométrie stochastique, nous avons ensuite analysé les performances d’une communication D2D utilisant les mécanismes de répétitions Automatic Repeat reQuest (ARQ) et Hybrid ARQ with Chase Combining (CCHARQ) en termes de consommation d’énergie. Enfin, nous avons proposé un mécanisme de relayage D2D adapté aux applications IoT, en termes de complexité d’implémentation et de consommation d’énergie. Ce mécanisme utilise une approche de sélection de relais distribuée, qui priorise la sélection des relais bénéficiant des meilleures qualités de canal.

Mots-clés : D2D, Relaying, mMTC, Medium Acces Control, HARQ, Stochastic geometry, Energy efficiency

Dec 19

Soutenance de thèse de Romuald CORBEL le 4 décembre 2019

Romuald CORBEL soutiendra sa thèse le 4 décembre 2019 à 13h15 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Évolution des protocoles de transport du point de vue de l’équité ».  Cette thèse s’est déroulée dans le cadre d’une thèse CIFRE avec Orange Labs (Lannion).

 

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la mesure de la congestion sur le réseau et sur l’évolution des protocoles de transport. Des changements sont apportés continuellement afin de répondre aux besoins des utilisateurs et des nouveaux services. La congestion est l’un des problèmes les plus critiques car elle a un impact sur la performance des réseaux Internet, d’où la nécessité pour les algorithmes de contrôle de congestion de la prévenir ou de la supprimer. Aujourd’hui, aucun algorithme ne répond parfaitement aux exigences attendues, et de nombreux travaux de recherches sont en cours. Néanmoins, ces nouveaux algorithmes peuvent affecter l’équité du réseau étant donné que le comportement du protocole de transport peut changer radicalement en fonction de l’algorithme de contrôle de congestion utilisé dans les points finaux. De plus, durant ces dernières années, les protocoles de transport ont subi des évolutions majeures. Un exemple significatif récent est celui de Quick UDP Internet Connections (QUIC), un protocole introduit par Google, qui vise à remplacer deux protocoles de transport et de sécurité largement utilisés, à savoir Transmission Control Protocol (TCP) et Transport Layer Security (TLS). QUIC est implémenté dans les applications utilisateurs (plutôt que dans le noyau du système d’exploitation). Il se veut résistant à l’ossification et donc de ce fait il est plus versatile. Ceci rend alors les fournisseurs de contenus, comme Google, hégémoniques sur le débit de ses utilisateurs.

En raison du développement progressif des algorithmes de contrôle de congestion et de la nature évolutive des protocoles de transport, de nouveaux défis se posent en matière de gestion de l’équité. C’est pourquoi, dans cette thèse nous nous sommes orientés sur le développement d’une plateforme de tests pour mesurer l’équité réseau à partir du débit des différents flux. De plus, afin de caractériser l’équité telle que la perçoit un utilisateur, nous nous sommes concentrés sur la détermination d’une procédure impartiale d’évaluation de l’équité durant toute une session d’un flux de transport (nommée Session Fairness Assessment (SFA) et Weighted Session Fairness Assessement (WSFA)). A partir de ces éléments, nous avons analysé spécifiquement l’équité des protocoles lorsque les flux TCP et QUIC coexistent sur un réseau fixe et mobile. Lors de nos évaluations de l’équité, nous avons identifié l’impact des aspects de la mise en œuvre de QUIC tels que : l’émulation de connexions TCP multiples, la limitation de la taille des fenêtres de congestion et l’utilisation de l’option hybrid start (hystart). Les résultats montrent que ces mécanismes ont une forte influence sur l’équité que ce soit sur réseau fixe ou réseau mobile. En effet, un mauvais réglage des paramètres par défaut de ces mécanismes ou l’activation de l’option hystart peut affecter la performance des protocoles de transport et par conséquent l’équité. En ce qui concerne l’évaluation des algorithmes de contrôle de congestion, les résultats montrent que l’équité entre deux algorithmes différents dépend de la configuration du réseau. Cette conclusion démontre qu’une procédure de mesures, telle que celle qui a été présentée dans cette thèse, est pertinente pour réaliser l’évaluation de l’équité.

Dans cette thèse nous pouvons conclure que le manque de standardisation, par exemple de l’émulation de connexions TCP multiples dans QUIC nous amène à nous interroger plus largement sur la manière dont la philosophie de conception de QUIC tient compte de l’équité. De plus, les résultats obtenus sur l’évaluation de l’équité des algorithmes de contrôle de congestion, nous permet de remettre en cause l’évaluation de l’équité de plusieurs contributions lorsqu’elle n’est pas testée dans suffisamment de configurations réseau.

 

Mots-clés :  QUIC, TCP, Protocole, Algorithmes de contrôle de congestion, Equité, Hystart

Nov 12

Soutenance de thèse de Ali EL AMINE le 12 novembre 2019

Ali  El Amine soutiendra sa thèse le 12 novembre 2019 à 14h00 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Allocation des ressources radio dans les réseaux cellulaires 5G alimentés par le Smart Grid et les énergies renouvelables« .

L’augmentation radicale du nombre de terminaux et des services mobiles a poussé la consommation d’énergie correspondante et son impact sur l’environnement à croître à un rythme exponentiel, consommant plus de 5% de l’énergie électrique mondiale et libérant dans l’atmosphère environ 2% des émissions de CO2.

Les travaux de la thèse portent sur la consommation d’énergie des réseaux sans fil qui connaît une augmentation constante. Étant donné que les stations de base, éléments essentiels de la fourniture de l’accès au cœur de réseau, consomment la plus grande partie de l’énergie des réseaux cellulaires, il est essentiel d’étudier de nouvelles stratégies et architectures afin de répondre à ce défi. Cette thèse porte sur l’efficacité énergétique dans la conception et l’exploitation de futurs réseaux cellulaires. Nous considérons des approches différentes et complémentaires, y compris des techniques d’efficacité énergétique (gestion des ressources radio et systèmes de sommeil), des sources d’énergie renouvelables, le Smart Grid et des outils d’apprentissage basés sur l’intelligence artificiel pour réduire la consommation d’énergie de ces réseaux complexes tout en garantissant une certaine qualité de service adapté aux cas d’utilisation 5G.

La prise en compte lors de l’utilisation des énergies renouvelables, de l’élément de stockage de l’énergie (c’est-à- dire de la batterie), composant essentiel des systèmes équipés en énergie renouvelable, et de l’environnement Smart Grid fournit des dimensions supplémentaires au problème et ouvre de nouveaux défis en matière de recherche.

En raison des coûts d’investissement élevés de ces systèmes et de l’impossibilité d’équiper tous les sites de stations de base de systèmes d’énergie renouvelable, nous étudions le pourcentage de sites alimentés en énergie hybride (énergie renouvelable et réseau intelligent). Notre étude montre qu’il suffit d’équiper 30% des sites en énergies renouvelables pour réaliser un gain de coût opérationnel de 60%.

Ensuite, nous évaluons la contribution de chaque service fourni par le réseau et son effet sur la consommation d’énergie du réseau. Nous considérons des indicateurs de performance clés (KPI) mettant en avant chaque contribution de service à la consommation d’énergie. À l’aide de ces indicateurs de performance clés, nous proposons certaines stratégies de gestion de l’énergie conduisant à une amélioration des performances et à des économies d’énergie pouvant atteindre 11,5% par rapport à d’autres algorithmes de référence, dans des environnements d’énergie renouvelable et de réseau intelligent.

En nous concentrant sur l’élément de stockage (c’est-à-dire la batterie) qui nécessite un coût d’investissement élevé, tant en termes de dépenses d’investissement (CapEx) que d’OpEx, nous incluons des contraintes importantes sur la batterie qui est sujette à des mécanismes de vieillissement irréversibles pour prolonger sa durée de vie. Ensuite, nous proposons plusieurs algorithmes de gestion d’énergie visant à économiser de l’énergie tout en respectant les contraintes de la batterie. Nos résultats montrent un gain de 20% en termes de réduction de la facture d’électricité par rapport à un algorithme existant et une amélioration de la durée de vie de la batterie de 35%.

Enfin, nous tirons parti de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage par renforcement (Reinforcement Learning/Q-learning) pour utiliser différents niveaux de modes de veille de stations de base afin d’économiser de l’énergie compte tenu de la qualité de service (QoS) d’un utilisateur. En considérant des niveaux de mode de sommeil avancés  de station de base, conformes aux exigences de la 5G, nous démontrons les performances de ces systèmes de sommeil pour un meilleur compromis entre délai de transfert et consommation d’énergie.

 

 

Sep 20

Soutenance de thèse de Maha Mdini le 20 septembre 2019

Maha MDINI soutiendra sa thèse le 20 septembre 2019 à 14h15 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Détection d’anomalie et diagnostic de causes principal dans les réseaux cellulaires  ».  Cette thèse s’est déroulée dans le cadre d’une thèse CIFRE avec la société Exfo (anciennement Astellia).

May 10

Soutenance de thèse de Mariem BEN YAHIA le 10 mai 2019

Mariem BEN YAHIA  soutiendra sa thèse le 10 mai 2019 à 14h00 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « solutions de streaming vidéo à faible latence basées sur http/2 » (Low Latency Video Streaming Solutions based on HTTP/2) . Cette thèse s’est déroulée dans le cadre d’une thèse CIFRE avec Orange Labs (Lannion).

Mar 27

Prix de la meilleure thèse « Futur et Rupture » pour Xavier Corbillon

Xavier Corbillon a reçu le 27 mars 2019 le 1er prix des meilleures thèses « Futur et Rupture » décerné par la Fondation Mines-Télécom. Son travail porte sur la transmission de vidéos interactives. Il a été réalisé sous la direction de Gwendal Simon au sein de l’équipe Adopnet.

Découvrez son travail en 180 secondes avec cette vidéo

Dec 12

Soutenance de thèse de Rabah Guedrez le 12 Décembre 2018

Rabah GUEDREZ soutiendra sa thèse le 12 décembre 2018 à 09h00 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Enabling Traffic Engineering Over Segment Routing ». Cette thèse s’est déroulée dans le cadre d’une thèse CIFRE avec Orange Labs (Lannion).

Nov 08

Soutenance de thèse de Mahdi Ezzaouia le 8/11/2018

Mahdi EZZAOUIA soutiendra sa thèse le jeudi 8 novembre 2018 à 10h00 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Allocation de ressource opportuniste dans les réseaux sans fil multicellulaires ». Cette thèse s’est déroulée dans le cadre d’une co-tutelle avec l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis (ENIT), Tunisie.

Dans cette thèse nous proposons des algorithmes d’ordonnancement multicellulaires afin d’adapter le réseau aux variations non uniformes de la charge de trafic. Ces algorithmes assurent une répartition plus équitable de la bande passante entre les cellules afin d’exploiter au maximum le spectre fréquentiel rare et limité. En outre, ils consistent à allouer/réallouer dynamiquement les ressources radios entre les cellules. Par ailleurs, le déploiement dense de stations de base avec une réutilisation agressive du spectre accentue les interférences entre cellules voisines et diminue la qualité de service (QoS) offerte. Dans ce contexte, les techniques de coordination intercellulaires des interférences (ICIC) permettent à travers les ordonnanceurs de gérer plus efficacement les ressources radios tout en réduisant les interférences. Ainsi, nous proposons une technique d’allocation de ressources fréquentielles autonome et dynamique afin d’adapter le réseau cellulaire aux variations non-uniformes de la charge de trafic. Enfin, nous nous intéressons à l’architecture C-RAN (Cloud Radio Access Network) qui permet de réduire les dépenses d’investissement et d’exploitation de l’opérateur tout en améliorant les performances du réseau. Elle consiste à séparer les têtes de transmission radio (Remote Radio Heads RRHs) des unités de traitement en bande de base (Baseband Units BBUs). Les RRHs sont placées dans des sites distants tandis que les BBUs sont groupées dans un centre de données cloud. L’interconnexion entre les BBUs et les RRHs se fait par des liens optiques ayant une haute performance. Dans ce contexte, nous proposons un mode hybride d’association entre ces dernières entités basé sur le concept de tranche (Network slicing) afin d’optimiser l’allocation des ressources globales du réseau.

 

Mots-clés : Qualité de service, Ordonnancement, Allocation de ressources, OFDMA, Ordonnancement multicellulaires, Gestion des interférences, C-RAN

Oct 30

Soutenance de thèse de Xavier Corbillon le 30/10/2018

Xavier CORBILLON soutiendra sa thèse le mardi 30 octobre 2018 à 10h15 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Rendre possible la prochaine génération de streaming vidéo interactif  ».

Oct 29

Soutenance de thèse de Alassane Samba le 29/10/2018

Alassane SAMBA soutiendra sa thèse le lundi 29 octobre 2018 à 14h00 dans le petit amphithéatre d’IMT Atlantique, Campus de Rennes. Le titre de la thèse est « Science des données au service des réseaux d’opérateur ».

L’évolution des télécommunications a mené aujourd’hui à un foisonnement des appareils connectés et une massification des services multimédias. Face à cette demande accrue de service, les opérateurs ont besoin d’adapter le fonctionnement de leurs réseaux, afin de continuer à garantir un certain niveau de qualité d’expérience à leurs utilisateurs. Pour ce faire, les réseaux d’opérateur tendent vers un fonctionnement plus cognitif voire autonomique. Il s’agit de doter les réseaux de moyens d’exploiter toutes les informations ou données à leur disposition, les aidant à prendre eux-mêmes les meilleures décisions sur leurs services et leur fonctionnement, voire s’autogérer.  Il s’agit donc d’introduire de l’intelligence artificielle dans les réseaux. Cela nécessite la mise en place de moyens d’exploiter les données, d’effectuer sur elles de l’apprentissage automatique de modèles généralisables, apportant l’information qui permet d’optimiser les décisions. L’ensemble de ces moyens constituent aujourd’hui une discipline scientifique appelée science des données. Cette thèse s’insère dans une volonté globale de montrer l’intérêt de l’introduction de la science des données dans différents processus d’exploitation des réseaux. Elle comporte deux contributions algorithmiques correspondant à des cas d’utilisation de la science des données pour les réseaux d’opérateur, et deux contributions logicielles, visant à faciliter, d’une part l’analyse, et d’autre part le déploiement des algorithmes issus de la science des données. Les résultats concluants de ces différents travaux ont démontré l’intérêt et la faisabilité de l’utilisation de la science des données pour l’exploitation des réseaux d’opérateur. Ces résultats ont aussi fait l’objet de plusieurs utilisations par des projets connexes.

 

Mots-clés : Science des données, Apprentissage, Réseaux cognitifs