Analyse, Conception et Evaluation des performances des Réseaux de Télécommunications et des Systèmes Distribués

Au cours de ces dernières années, l’Internet et les réseaux mobiles ont connu une croissance sans précédent. Les opérateurs de télécommunications et les fournisseurs de service s’attendent dans les années à venir à un développement encore plus fort, dont les moteurs seront à la fois le déploiement des communications tout optiques, la convergence des différentes technologies d’accès (IP et radio), et surtout une tendance lourde à l’évolution vers des architectures réseaux multiservices. Les futurs systèmes d’information et de communication intégreront ainsi de nombreuses nouvelles applications, dont les exigences en termes de qualité de service seront très variées. Cette évolution technologique suscite de nombreux travaux de recherche dont l’objectif est la conception et l’analyse de modèles mathématiques permettant de prédire et de maîtriser la qualité de service dans ces réseaux de nouvelle génération. 

Dans ce contexte, nos contributions sont à la fois de nature théorique, avec la conception de nouvelles approches de modélisation, et appliquée, avec le développement d’outils logiciels pour l’étude des réseaux. Les activités de recherche s’articulent autour des thèmes suivants :

• Modélisation et amélioration de TCP
  TCP est le protocole utilisé dans la plupart des communications sur l’Internet. Nous développons des modéles mathématiques qui représentent fidèlement le comportement dynamique et stationnaire de ce protocole et proposons, en collaboration avec des organismes de normalisation tels que l’IETF, plusieurs évolutions de TCP en vue d’améliorer ses performances. 
  
  
• Simulation des Grands Réseaux de Télécommunication
  Une originalité forte du groupe est d’avoir conçu et mis au point une technique de modélisation différentielle du trafic dans les réseaux, qui permet la simulation en vraie grandeur des réseaux de communication. C’est une approche unique au monde tant par sa précision que par son champ applicatif. La théorie différentielle du trafic a été étendue au concept novateur de simulation hybride, permettant de combiner rigoureusement modèles analytiques et modèles à événements discrets pour estimer avec une grande précision la qualité de service des flux dans les réseaux de communication. Un brevet international avec couverture européenne et nord américaine a été déposé. Les résultats de ces recherches sont valorisés par la start-up QoS Design, issue du groupe.
  
  
  
   
• Théorie des Files d’Attente et Théorie de l’Ordonnancement
  La qualité de service d’un ensemble de clients partageant une ressource commune peut être grandement améliorée en utilisant une politique d’ordonnancement appropriée. Dans ce contexte, nos travaux visent à développer des protocoles distribués permettant le partage optimal des ressources d’un réseau entre les flux concurrents.
  
• Optimisation de Réseaux
  Le groupe a une longue tradition dans le domaine de l’optimisation, recentrée depuis ces dernières années autour des problèmes de conception, de planification et d’optimisation des réseaux de télécommunications. Les études portent principalement sur les algorithmes de routage en vue de garantir une qualité de service prédéfinie, sur le dimensionnement à moindre coût des équipements, ainsi que sur la recherche de topologies optimales.
  
   
• Modélisation Stochastique des Sources de Trafic
  L’objectif est la conception de modèles stochastiques et d’outils logiciels permettant de reproduire finement les profils de trafic des applications Internet, telles que la VoIP, les codecs vidéo, ou encore les applications basées sur TCP (FTP, HTTP, etc.)
  
• Systèmes Distribués et Grilles de Calcul
  Nos travaux s’appuient sur des mesures obtenues grâce à une instrumentation potentiellement intrusive des programmes parallèles (annotation des sources, analyse de trace post-exécution) afin de modéliser les applications distribuées et ainsi prédire leur comportement. Ces modèles d’exécution sont utilisés par des algorithmes de placement dynamique des tâches sur les noeuds d’une grille de calcul. Les applications concernent aussi bien la simulation électromagnétique que les systèmes répartis embarqués dans le domaine avionique.