Publications et conférences
1) Yassine DOUGA, Malika BOURENANE, Yassine HADJADJ-AOUL,
Abdelhamid MELLOUK: « TCP based-user-parameters control for adaptive video
streaming». Dans le journal international MULTIMEDIA TOOLS AND
APPLICATIONS Springer journal, ISSN: 1380-7501, DOI
10.1007/s11042-015-2857-1,(aout 2015).
2) Yassine DOUGA, Malika BOURENANE: « Simulation of an
Adaptive video streaming based-user control using TCP parameters ». Dans
la Revue Méditerranéenne des Télécommunications,
Vol. 5, No 2 (2015).
3) Yassine DOUGA, Malika BOURENANE: « New adaptation
method of TCP for mobile ad hoc networks ». Dans le proceeding de IEEE
WCCAIS 2014, Computer Applications and Information Systems World Congress,
Tunisie, (janvier 2014).
4) Yassine DOUGA, Malika BOURENANE: « Improve
Performance of TCP over Mobile AdHoc Network using a cross-layer
solution». Dans le journal IJSER, International Journal of Scientific
& Engineering Research, Volume 5, Issue 7, ISSN 2229-5518, ,
(July-2014).
5) Yassine DOUGA, Malika BOURENANE, Abdelhamid MELLOUK:
« Adaptive Video Streaming Using TCP Factors Control with User Parameters
». Dans le proceeding de
Elsevier FNC'14,
|
The 9th International Conference on Future Networks and
|
|
Communication, Volume 34, 2014, Pages 526-531, Niagara Falls,
Canada, (aout 2014).
6) Yassine DOUGA, Malika BOURENANE: « A cross layer
solution to improve TCP performances in Ad Hoc wireless networks». Dans le
proceeding de IEEE SaCoNeT 2013, International Conference of Smart
Communications in Network Technologies France, Paris, (juin 2013).
INTRODUCTION GENERALE
1
Introduction générale
Introduction générale
1. Contexte et problématique de la
thèse
De nos jours, certains protocoles supportant l'Internet sont
les mêmes qu'à l'origine, ils n'ont presque pas changé
[78]. Suivant une structure en couches abstraites, fournissant chacune une
fonctionnalité bien définie [79], la pile protocolaire TCP/IP a
réussi à bien s'adapter aux évolutions des technologies
sous-jacentes. Cependant ces nouvelles technologies ont graduellement
étendu le contexte dans lequel ces protocoles doivent fonctionner.
La réduction en taille et le prix des
équipements informatiques a largement facilité l'apparition de
l'informatique mobile et l'accès simultané à plusieurs
réseaux Figure 41. Ces équipements informatiques tels que
smartphones, tablettes, ordinateurs portables ...etc, sont transportés
au rythme des déplacements de leur utilisateur. Plus récemment,
ces terminaux se sont aussi vus pourvoir de plus d'interfaces réseau
supplémentaires Figure 42. Ainsi, ils peuvent s'adapter aux mouvements
de leur porteur, établir une ou plusieurs connexions à de
multiples réseaux afin d'être « toujours connectés au
mieux » [80].
2015 2016 2017 2018 2019 2020
Billions of devices
30
25
20
15
10
5
0
M2M Smart Phone Non-smartphones TVs PCs Tablets Other
Figure 41 Différents types de terminaux qui
accèdent de nos jours à Internet
2
Introduction générale
Fixed/Wired Mobile Data
Exabyte per month
140
120
100
40
80
60
20
0
2014 2015 2016 2017 2018 2019
Fixed/Wifi From Wifi Only Devices Fixed/Wifi From Wifi
Mobile Devices
19%
21%
42%
Figure 42 Classification du flux de données sur Internet
par technologie d'accès
L'environnement sans fil fondé sur l'utilisation des
liaisons radios est caractérisé par deux modes de communication,
à savoir le mode avec infrastructure où la communication entre
deux points ou noeuds quelconques du réseau passe nécessairement
par une station de base. Ainsi que les réseaux mobiles sans
infrastructure (appelés réseaux ad hoc) où chaque point ou
noeud du réseau peut communiquer directement avec ses voisins, sans
station de base intermédiaire.
Les réseaux ad hoc sont une catégorie de
réseaux sans fil caractérisés entre autres par une
topologie dynamique [16], une bande passante limitée, des contraintes de
consommation d'énergie. Le lien sans fil à la
caractéristique essentielle de varier en fonction du temps et de
l'espace. Il est aussi caractérisé par une mémoire
à courte échelle due au multi trajets pouvant causer une rafale
d'erreurs qui occasionne l'impossibilité de transmettre correctement les
paquets sur le lien. Le changement de l'état du lien sans fil de "bon"
à "mauvais" et vice-versa peut intervenir de façon asynchrone
pendant des laps de temps très courts. En plus de la variation du canal
à petite échelle, il y a une variation à grande
échelle qui implique le conditionnement de l'état moyen du canal
par la position de l'utilisateur et le niveau des interférences
possibles.
Ainsi, la récente prévalence des réseaux
d'accès sans-fil en général et des réseaux ad hoc
en particulier présente de nouveaux problèmes à des
protocoles dont les hypothèses de conception sont basées sur
l'usage d'un média fiable. Par exemple le protocole de transport TCP
classique, souffre d'une mauvaise interprétation des pertes de paquets
dues aux conditions du medium radio et non à des congestions sur le
réseau. Il ne peut cependant
3
Introduction générale
pas distinguer la cause de ces pertes en raison de la
séparation en couches. Cette erreur entraine des baisses de performances
lorsque des réseaux sans fil sont traversés [83].
Le passage des systèmes reposant sur les réseaux
filaires vers les environnements sans fil et la différence notoire qui
existe entre ces deux environnements ont conduit à l'émergence
des systèmes multi-niveaux ou Cross-Layer. Ces systèmes visent
à répondre aux besoins de l'amélioration des performances
qui s'imposent au bénéfice des systèmes sans fil dont par
exemple les réseaux ad hoc. Le concept de « Cross-Layer »
introduit une technique d'adaptation des protocoles au contexte sans fil
à travers le partage d'information entre les couches. Cette technique
permet d'obtenir des gains de performance divers comme démontré
dans plusieurs études [19] [20][21] [23] [24] [25] [26] [27], ce qui
justifie pleinement l'importance des modèles réseaux «
Cross-Layer ».
La technique « Cross-Layer » s'applique à
tous les protocoles de divers niveaux du modèle en couches, tant qu'il
existe des interactions pour lesquelles les performances globales du
système peuvent être améliorées. Un exemple simple
relatif au multimédia illustre l'importance de cette conception
novatrice. La gestion de ressources, l'adaptation et les stratégies de
protection disponibles dans les couches inférieures de la pile du
modèle OSI (PHY, MAC, Réseau, Transport) sont optimisées
sans considérer explicitement les caractéristiques
spécifiques des applications multimédias par exemple, les
algorithmes de flux et de compression ne considèrent pas les
mécanismes fournis par les couches inférieures pour la protection
d'erreur, l'ordonnancement, la gestion de ressource, ainsi de suite.
De nos jours, la plupart des applications sur internet
utilisent le protocole http. Le protocole http est un protocole de couche
application, il utilise le protocole TCP comme protocole de transport de
données. Parmi les applications les plus utilisés et
répondu sur internet on trouve les applications de vidéo
streaming adaptative basé http figure 43.
Les applications multimédia interactives fournissent
des environnements de communication très complets pouvant être
utilisés dans le cadre du travail collaboratif synchrone ou encore dans
un contexte ludique et familial. Cela va de la communication audio et/ou
vidéo jusqu'aux applications partagées...etc. Ces applications,
par leur aspect interactif, requièrent un service de qualité du
système de communication sous-jacent afin de fonctionner correctement.
Au niveau réseau, ce service, varie selon les applications et s'exprime
par exemple en termes de garanties sur le délai de bout en bout, le
débit de transmission ou encore le taux de perte d'information.
Jusque-là, les applications multimédia ont
été largement déployées et supportées sur
les infrastructures filaires telles que la fibre optique comme lien en coeur de
réseau, ou encore la technologie xDSL (Digital Subscriber Line) pour la
distribution finale. De nos jours, le large déploiement et les avantages
que les réseaux sans fil présentent a fait que la plupart des
utilisateurs des applications multimédia accèdent à ce
genre d'application via réseau sans fil. En déployant les
applications multimédia interactives sur de tels réseaux,
4
Introduction générale
de nombreux problèmes apparaissent, tel que la
dégradation de la qualité de la vidéo reçu, les
interruptions de la vidéo, la réception d'une qualité de
vidéo qui n'est pas adéquate avec les exigences des utilisateurs
ou avec les conditions du réseau.
Figure 43 Portion de téléchargement des
données de vidéo streaming sur Internet par
services
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