Opérer les réseaux de l'Internet des Objets à l'aide de contrats de qualité de service (Service Level Agreements)

Guillaume Gaillard 1, 2
2 URBANET - Réseaux capillaires urbains
Inria Grenoble - Rhône-Alpes, CITI - CITI Centre of Innovation in Telecommunications and Integration of services
Résumé : Avec l’utilisation grandissante des technologies distribuées sans fil pour la modernisa- tion des services, les déploiements d’infrastructures radio dédiées ne permettent plus de garantir des communications fiables, à grande échelle et pour un bas coût. Cette thèse vise à permettre à un opérateur de déployer une infrastructure de réseau radio pour plusieurs applications clientes de l’Internet des Objets (IoT). Nous étudions la mutualisation d’une architecture pour différents flux de trafic afin de rentabiliser le déploiement du réseau en partageant la capacité des nœuds et une large couverture. Nous devons alors garantir une Qualité de Service (QoS) différenciée pour les flux de chaque application. Nous proposons de spécifier des contrats de QoS nommés Service Level Agreements (SLA) dans le domaine de l’IoT. Ceux-ci définissent les indicateurs clés de performance (KPI) de délai de transit et de taux de livraison pour le trafic provenant d’objets connec- tés distribués géographiquement. Dans un second temps, nous détaillons les fonctionnalités nécessaires à la mise en œuvre des SLA sur le réseau opéré, sous la forme d’une archi- tecture de gestion de SLA. Nous envisageons l’admission de nouveaux flux, l’analyse des performances courantes et la configuration des relais de l’opérateur. Sur la base d’une technologie robuste, multi-saut, IEEE Std 802.15.4-2015 mode TSCH, nous proposons un mécanisme d’observation de réseau permettant de vérifier les différents KPI. Nous utilisons les trames de données existantes comme support de collecte afin de réduire le surcoût en termes de ressources de communication. Nous comparons différentes stratégies de piggybacking afin de trouver un compromis entre la performance et l’efficacité de l’observation. Puis nous détaillons KAUSA, un algorithme d’allocation de ressources sous contraintes de QoS multi-flux. Nous dédions des ressources temps-fréquences ajustées saut-par-saut pour chaque message. KAUSA prend en compte les interférences, la fiabilité des liens radio et la charge attendue afin d’améliorer la répartition des ressources allouées et ainsi prolonger la durée de vie du réseau. Nous montrons les gains et la validité de nos contributions par simulation, sur la base de scénarios réalistes de trafic et d’exigences.
Type de document :
Thèse
Réseaux et télécommunications [cs.NI]. INSA Lyon, 2016. Français. 〈NNT : 2016LYSEI152〉
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Contributeur : Guillaume Gaillard <>
Soumis le : lundi 9 janvier 2017 - 19:27:11
Dernière modification le : mercredi 11 janvier 2017 - 01:05:37
Document(s) archivé(s) le : lundi 10 avril 2017 - 16:45:24

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Guillaume Gaillard. Opérer les réseaux de l'Internet des Objets à l'aide de contrats de qualité de service (Service Level Agreements). Réseaux et télécommunications [cs.NI]. INSA Lyon, 2016. Français. 〈NNT : 2016LYSEI152〉. 〈tel-01429025v3〉

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