Transport de Flux Temps Réels dans un Réseau IP Mobile

Transport of real time flows in a wireless IP network

• Auteur / Autrice : Hazar Aouad
• Direction : Samir Tohmé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés contrôlés

Qualité de service

Théorie du signal (télécommunications)

Mots clés libres

Gps

Mmpp

WiFi

Em

Umts

Ordonnancement

Estimation

Tomographie

Résumé

Dans cette thèse, nous étudions plusieurs méthodes pour la mise en place de la QoS (Quality of Service) dans un réseau IP. Dans un premier temps, nous modélisons les flux sortant/entrant d'un réseau mobile sans fil. D'abord, nous modélisons les lois d'inter arrivée des paquets d'un flux agrégé entrant au réseau UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network), le réseau d'accès à l'UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service). Ensuite, nous déterminons la loi caractérisant l'inter arrivée des paquets sortant d'un réseau WiFi (Wireless Fidelity) utilisant le protocol 802. 11 de base. Pour ces deux réseaux, nous proposons différents modèles d'agrégation de flux voix, Web, transfert de fichiers ou un multiplexage de flux. Dans un second temps, nous développons les équations qui déterminent les probabilités stationnaires d'une file d'attente implémentant l'ordonnanceur GPS (Generalised Processor Sharing) avec trois classes de service. En utilisant le mécanisme DiffServ (Differentiated Services) pour différencier les flux, nous mesurons la QoS à la sortie d'une file unique ou un réseau utilisant WRR (Weighted Round Robin), un des algorithmes approximant GPS. Nous traçons alors les différentes courbes de délai et de taux de perte observés à la sortie des files en fonction de la pondération et de la charge de chaque classe. Dans un troisième temps, nous développons une méthode d'adaptation dynamique du routage afin de palier aux variations de la distribution du délai sur les liens qui forment le chemin de bout en bout. Ce mécanisme se base sur les techniques de tomographie des réseaux afin d'estimer la distribution du délai sur les différents tronçons des chemins observés

In this thesis, we study several implementation methods of the QoS (Quality of Service) in an IP network. As a first step, we model outgoing/entering flows of a mobile wireless network. We model the inter arrival law of the aggregation of the flows entering the UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) network, the UMTS (Mobile Universal Telecommunication Service) access network. We determine also the characterizing law of the inter arrival aggregated traffic leaving a WiFi (Wireless Fidelity) network, using the 802. 11 protocol. For these two networks, we propose various models of aggregation of voice, Web, file transfer flow and a multiplexing of these various classes. In a second step, we develop the equations determining the stationary probabilities of a queue implementing a GPS (Generalised Processor Sharing) scheduler with three classes of services. By using the DiffServ mechanism to differentiate flows, we measure the QoS at the output of a single queue or a network using WRR (Weighted Round Robin), one of the algorithms approximating GPS. We then plot the various curves of delays and loss probabilities observed at the output of this queue according to weight and the load created by each class. In a third step, we develop a method of dynamic adaptation of the routing. We propose it in order to solve the problem with the variations of the delay distribution on the links forming the end to end path. This mechanism is based on network tomography techniques in order to estimate the delay distribution on the various sections of the paths observed