Réseaux

Responsable de l’équipe : Ken Chen

L’équipe « Réseaux » compte actuellement 1 professeur, 6 maîtres de conférences, 9 doctorants, 2 post-doctorants, 3 stagiaires de master 2 de recherche et plusieurs chercheurs invités par an. L’équipe « réseaux » inscrit ses recherches dans  3 axes :

Axe 1 : Dimensionnement, déploiement

Nous travaillons sur le placement de cloudlets. Nous nous concentrons principalement sur le problème de placement de cloudlets dans un réseau urbain sans fil, où les fournisseurs de services proposent une couverture internet sans fil à grande échelle pour les utilisateurs mobiles. Les emplacements possibles pour les cloudlets peuvent comprendre des centaines voir des milliers d’emplacements possibles, où les utilisateurs mobiles accédent aux clouds à travers leurs points d’accés locaux. De ce fait, des mauvais emplacements de cloudlet entraîneront des délais d’accés important ainsi qu’une charge fortement déséquilibrée. Une stratégique de placement efficace améliorera considérablement les performances des applications mobiles et par conséquent la qualité du service.
Nous cherchons à répondre aux questions, d’ordre général, suivantes : quels cloudlets doivent être placés à quels emplacements et quelles sont les demandes utilisateurs qui doivent y être assignées ? Ces travaux sont soutenus par une allocation doctorale obtenue en 2016.

En ce qui concerne les réseaux de 5ème génération (5G), nous comptons orienter nos travaux de recherche sur l’allocation de ressources dans un cadre hétérogène (au niveau réseau et radio) et coopératif afin de répondre aux exigences du nouveau standard. L’allocation dynamique du spectre sera alors une problématique clé, de même que les technologies radio sous jacentes comme la radio cognitive, elle-même probablement basée sur les technologies de radio logicielle.

Dans le cadre du projet international NPRP (2016-2019) portant sur la mise en place d’une plateforme de vidéo-surveillance à base de capteurs sans fil dans un milieu urbain, nous travaillons sur la Qualité de Service (QoS) et au déploiement de capteurs sans fil multimédia (MWSNs). Dans la continuité de nos travaux actuels sur les WBANs, nous travaillerons sur la garantie de QoS de bout en bout dans une architecture sans fil e-Health regroupant des environnements réseaux mobiles contraints et hétérogènes (Zigbee, Bluetooth, WiFi, 3G, 4G, 5G). Toujours dans le cadre de WBANs, nous continuerons à travailler sur la gestion des interférences dans les réseaux WBANs.

Axe 2 : Collecte, dissémination

Nous nous concentrons sur la problématique de collecte et dissémination d’information par des réseaux de capteurs hétérogénes dans des environnements urbains. C’est-à-dire un environnement où certains capteurs sont statiques, d’autres mobiles, parmi lesquels certains n’ont pas de limitation énergétique, alors que d’autres disposent d’une grande capacité de stockage ou de traitement… Dans ce contexte, nos travaux porteront sur la proposition d’une alternative au routage traditionnellement utilisé dans un réseau et qui se base sur une identification  physique  (@IP) de l’entité qui détient l’information recherchée au prot d’un routage basé sur une identification de la donnée qui peut se traduire par plusieurs critères (espace, temps…). Ce concept est connu sous le nom de réseaux centrés sur le contenu (CCN  Content Centric Networks ). Notre objectif est donc de concevoir et de proposer de nouveaux protocoles de routage qui exploitent les propriétés des données recherchées ou routées et du paradigme de routage centré sur le contenu. Ces protocoles doivent également s’adapter à la mobilité et l’hétérogénéité des capteurs. Un problème similaire est identifié dans les réseaux de contenus, notamment avec l’approche ICN (Information-centric Network).

Nous continuons à travailler sur la collecte des données à l’aide d’un réseau de drones. Nous nous intéresserons à la proposition de solutions impliquant une collaboration entre les drones et les réseaux de capteur. L’idée est de permettre d’une part aux drones de modifier leurs trajectoires pour se diriger vers les données et d’autre part aux données de se déplacer (à l’aide d’un routage au niveau du réseau de capteur) vers les drones. À cela, s’ajoute la proposition d’un protocole de coordination entre drones afin de trouver le bon compromis entre couverture et collecte. Nous pensons que, dans un contexte de drone, la meilleure stratégie pour la collecte et la dissémination d’informations nécessitent la proposition de solutions dites opportunistes. Finalement, la dernière problématique concerne l’optimisation de la consommation énergétique. Ceci doit prendre en considération à la fois l’énergie dûe aux communications au niveau du réseau de capteur, mais aussi de s’adapter à l’autonomie des drones. Nous explorerons aussi la piste des protocoles bio-inspirés pour les réseaux vanets de type drones.

Axe 3 : Architectures, services

Nous travaillons sur les services et architectures pour le l’Internet des Objets (IoT). Ce projet se concentre sur la mise en place d’une architecture de Fog Computing pour l’IoT. L’idée est de créer une infrastructure décentralisée dans laquelle le traitement des données est distribué aux emplacements, fixes ou mobiles, les plus proches des données, tels qu’un point d’accès, un smartphone… Le premier challenge auquel nous devons faire face est lié à la grande hétérogénéité des objets. Cette hétérogénéité peut se trouver dans les matériels, les systèmes d’exploitation, les plates-formes et les services disponibles. Dans ce cas, l’un des grands défis est d’unifier les plates-formes et les intergiciels, et aussi de fournir des interfaces de programmation interopérables.
Le second défi concerne l’efficacité énergétique. L’idée est de s’adapter aux caractéristiques et contraintes des objets et du cloud pour identifier et déployer les meilleurs services aux meilleurs emplacements. Finalement, la mobilité, notamment la forte mobilité, est l’un des points importants que nous devons prendre en considération.
Ce projet est soutenu par une allocation doctorale (gouvernement Vietnamien) obtenue en 2017.

Nous travaillons aussi sur le déploiement dynamique des réseaux virtuels dans le cadre des réseaux hétérogènes. Nous nous intéressons au processus de déploiement des services réseaux dans un contexte évolutif en termes de technologies et d’usages. Il s’agit donc d’appliquer le concept de virtualisation pour la délivrance et la continuité du service réseau. Ceci fait référence au déploiement virtuel (construction et placement des noeuds et liens virtuels), au provisioning du service (sélection, programmation et configuration de services dans les noeuds du réseau virtuel), au placement (mapping du réseau virtuel vers une infrastructure physique) et à la gestion et contrôle pour la délivrance et consommation du réseau comme un service. Les approches SDN et NFV seront étudiées pour les intégrer aux solutions proposées. Nous nous concentrerons donc à l’intégration du processus de déploiement et à celui d’orchestration pour mettre en place des outils et automatismes nécessaires au contrôle dynamique des services réseaux en accord avec les exigences des flux applicatifs. Ainsi les modifications nécessaires pour mettre en place de nouveaux services réseaux pourraient s’effectuer de façon immédiate et automatique.

Le déploiement des réseaux virtuels est examiné aussi d’un point de vue plus proche des infrastructures physiques. Il s’agit de déterminer des mappages efficaces entre réseaux logiques et réseaux physiques (VNE ou Virtual Network Embedding) an de construire des réseaux logiques (dits réseaux virtuels) flexibles par l’utilisation de l’infrastructure des réseaux physiques existants. Le but étant de fournir à la demande des réseaux sur mesure tout en optimisant divers paramètres comme la bande passante, la probabilité de panne… Pour assurer la continuité de service même après des pannes, des méthodes de protection efficaces doivent être fournies au niveau physique ou virtuel. De même, pour mieux utiliser les ressources, une re-optimisation hors ligne de tous les mappages de réseaux virtuels doit être déterminée. Nous travaillons aussi sur de nouveaux protocoles (ou extension/daptation des existants) pour déployer les méthodes de mappage. Il s’agit de réaliser le mappage d’une structure virtuelle vers des ressources physiques, ceci ouvre des perspectives comme le mappage des service chaining dans SDN/NFV.