Gestion de ressources et de congestion dans les réseaux mobiles

Resource and crowd management in mobile networks

• Auteur / Autrice : Sahar Hoteit
• Direction : Guy Pujolle, Stefano Secci
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 19/09/2014
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stefano Secci, Deep Medhi, Bijan Jabbari, Walid Saad, Marcelo Dias De Amorin, Marceau Coupechoux, Mahmoud Doughan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Internet mobile

Radiofréquences

Mots clés libres

Motifs de mobilité

Cellules surchargées

Théorie de jeu coopératif

Réseau de femtocellules

Wifi-certifié passpoint

Information centric networking

Information Centric Networking

Small-networks

Résumé

L’Internet a été initialement conçu pour servir des usages fixes et sédentaires, cependant les projections montrent que les futurs utilisateurs d'Internet seront de plus en plus mobiles. A l'heure actuelle, la rapidité avec laquelle cette évolution se déroule et la gestion souvent insuffisante des réseaux d'accès représentent un obstacle majeur au développement de services avancés. Afin de résoudre ces problèmes et répondre aux besoins de l'Internet mobile, les fournisseurs de services ont besoin de maîtriser l'expansion de la capacité nécessaire dans leurs réseaux de collecte, sinon le trafic de donnés va pouvoir boucher leurs réseaux dans le futur. Le déploiement des nouvelles générations de réseaux fournit des hautes bandes passantes et débits mais implique souvent des grandes dépenses en capital et en exploitation. Une alternative économiquement et techniquement viable est représentée par les solutions de déchargement du trafic mobile. Ces solutions peuvent réduire la surcharge sur le spectre radio et sur les stations de base et sur le réseau de collecte. Les solutions de déchargement les plus couramment utilisées sont le déchargement sur les réseaux de femtocellules et les réseaux Wi-Fi. Dans le même contexte, pour résoudre le problème de congestion dans le réseau cellulaire, une nouvelle solution est récemment apparue: Information Centric networking permettant la mise en cache des contenus dans le réseau ce qui minimise le temps d'accès aux contenus. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier ces nouvelles solutions de déchargement de trafic et de contenu dans les réseaux cellulaires en prenant en considération les schémas de mobilité et les comportements humains.

The Internet was initially conceived to serve fix and sedentary usages, while current socio-technological trends clearly show that future Internet users will be increasingly mobile and nomadic. At present, the speed at which this evolution takes place and the inadequate management of access networks represent a major obstacle in the development of advanced services. To solve these problems and to meet the needs of mobile Internet, service providers need to master the needed capacity expansion in their backhauling network, otherwise the data traffic will clog their networks in the future. Next-generation network deployments promise to deliver higher bandwidth and speed, but they often imply high capital and operational expenditures. An alternative economically and technically viable way is represented by mobile data offloading solutions. These solutions can reduce the load on radio spectrum, on base stations and on backhauling network. The most commonly used offloading solutions are over small-networks and over Wi-Fi networks. In the same context, and in order to solve the problem of congestion in the cellular network, a new solution has emerged recently : Information Centric Networking for in-network caching that permits to minimize content access latency. The objective of this thesis is to study these new traffic and content offloading solutions in cellular networks while taking into account the mobility patterns and human behavior.