Academic literature on the topic 'Contrôle de congestion (télécommunications) – Modèles mathématiques'

Dans ce manuscrit de thèse, nous commençons par présenter un panorama des techniques de contrôle de congestion implémentées dans des protocoles de transport unicast. Ensuite, nous présentons une étude spécifiant les limites de validité de la modélisation continue des réseaux à commutation de paquets. Puis, nous décrivons et justifions la mise au point (dans le domaine du continu) d'un correcteur issu de l'automatique régulant le débit des sources d'un réseau afin d'éviter les congestions. Ensuite, ce correcteur a été implémenté dans un protocole de transport. Afin de comparer objectivement notre mécanisme de contrôle de congestion à ceux existants, nous définissons une méthodologie de comparaison. Cette méthodologie permet d'évaluer les performances du contrôle de congestion. Pour finir, nous comparons les performances de notre protocole à celles d'autres protocoles de transport existants. Cette comparaison nous permet d'analyser le fonctionnement des protocoles testés
Ln this PhD thesis manuscript, we begin by presenting a panorama of different congestion control techniques implemented in unicast transport protocols. Next, we present a study in which we try to define the validity limits of the fluid approximation of a packets switched network. After, we describe and justify the development (in the continuous time domain) of a controller, which is used to compensate the sending rate of network sources in order to avoid congestions. Once the controller developed, we discretize it in order to implement it in a transport protocol. To objectively compare our congestion control mechanism to the existing ones, we define a comparison methodology. This methodology allows to evaluate performance of congestion control mechanisms. At the end, we compare the performance of our protocol with those of several existing transport protocols. This comparison allows us to analyse in several cases, the behaviour of the tested protocols

Dans ce travail de recherche, nous proposons de nouveaux modèles mathématiques exacts pour analyser les performances de CoAP dans les réseaux IoT avec perte. Cette étude présente les différentes approches pour améliorer le contrôle de la congestion CoAP et met en évidence les propriétés - y compris les limites - de CoAP. En outre, nous montrons que le mécanisme de contrôle simple réduit considérablement les performances de CoAP, notamment en termes d'utilisation de la bande passante, car il empêche le protocole d'agir efficacement pendant les périodes de congestion. Nous proposons ensuite de nouvelles améliorations qui considèrent un compromis entre fiabilité et bon débit tout en gardant les algorithmes raisonnablement simples pour les dispositifs contraints. Premièrement, nous optimisons davantage la procédure d'estimation du délai de retransmission afin d'améliorer la détection de congestion. Deuxièmement, nous remplaçons l'algorithme de backoff par des algorithmes de contrôle de congestion "réels" inspirés de la technique bien connue sous le nom de Additive Augmentation Multiplicative Decrease (Augmentation Additive et Diminution Multiplicative) et d'un contrôle de congestion récent basé sur la mesure appelé BBR (Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time). Notre analyse utilisant à la fois notre simulateur et l'environnement Contiki/Cooja montre que l'approche basée sur le taux surpasse l'approche basée sur le backoff. De plus, tous les résultats montrent que nos algorithmes réalisent un bien meilleur compromis entre bon débit, fiabilité et surcoût
The Constrained Application Protocol (CoAP) is a lightweight core protocol designed by the Internet Engineering Task Force (IETF) used for communication between devices in the Internet of Things (IoT). In this research work, we propose new exact mathematical models to analyze the performance of CoAP in lossy IoT networks. This study provides insights about improving CoAP congestion control in such networks and highlights the properties -- including the limitations -- of CoAP. Besides, we show that the simple control mechanism reduces significantly CoAP performance especially in terms of bandwidth utilization since it prevents the protocol from acting efficiently during congestion periods. We then propose new improvements in order to enhance the trade-off between reliability and goodput while keeping the algorithms reasonably simple for constrained devices. First, we optimize further the estimation procedure of the retransmission timeout in order to enhance congestion detection. Timeouts are the only indicator used in CoAP to detect losses, and losses are used as a strong indicator to detect congestion. Second, we replace the backoff algorithm by "real" congestion control algorithms inspired from the well-known Additive Increase Multiplicative Decrease technique and a recent measurement-based congestion control called BBR. Our analysis using both our simulator and Contiki/Cooja environment show that the rate-based approach outperforms the backoff-based approach. Moreover, all the results show that our algorithms achieve a much better tradeoff between goodput, reliability and overhead

L'objectif de ce travail de thèse dans un premier temps est l'évaluation de performances des modèles de routage multi-chemins pour l'ingénierie de trafic et l'équilibrage de charge sur un réseau de type IP/MPLS (MPLS-TE). Nous comparons la capacité de ces modèles à équilibrer la charge du réseau tout en faisant de la différentiation de trafic. Nous les appliquons sur des grandes topologies générées par le générateur automatique des topologies BRITE, qui s'approchent en forme et en complexité du réseau réel. Nous mesurons ainsi l'impact de leur complexité respective et donc la capacité à les déployer sur des réseaux de grande taille (scalabilité). Dans un second temps, l'objectif est de proposer un concept de modélisation générale d'un réseau à commutations par paquets. Ce modèle est établi sur la base de la théorie différentielle de trafic et la théorie des files d'attente, tout en utilisant des approches graphiques. Le but est d'estimer l'état de charge du réseau et de ses composants (routeurs, liens, chemins). Ensuite, en fonction de ça, nous développons des approches de contrôle de congestion et commande sur l'entrée améliorant les techniques de routage adaptatif et l'équilibrage de charge dans les réseaux IP/MPLS

Ce travail a pour objet la résolution d'un problème combinatoire posé dans le cadre de la régulation court terme (ou dynamique) du trafic aérien. On cherche à déterminer pour chaque vol régulable une trajectoire en 4 dimensions réalisable de manière à respecter les contraintes de capacité des secteurs tout en minimisant la somme des coûts des trajectoires choisies. Le problème est modélisé par un programme linéaire mixte. Une représentation ad hoc du système aérien sert de support à la modélisation fine des trajectoires. Un processus global de résolution basé sur la génération de colonnes couplée à la technique de branch-and-bound est détaillé. Les colonnes du problème représentant des trajectoires, la génération de colonnes par le sous problème de tarification se traduit par la recherche de chemins tridimensionnels sur un réseau continu et dynamique. Un algorithme spécifique basé sur les algorithmes de plus court chemin par marquage et sur la programmation dynamique est développé et testé. Toute la méthode est évaluée sur des instances réelles représentant l'espace aérien géré par la CFMU, l'organisme européen de gestion des flux de trafic aérien. Les résultats obtenus en un temps de calcul compatible avec le contexte opérationnel valident finalement la méthode