GEAMS: a Greedy Energy-Aware Multipath Stream-based Routing Protocol for WMSNs

Because sensor nodes operate on power limited batteries, sensor functionalities have to be designed carefully. In particular, designing energy-efficient packet forwarding is important to maximize the lifetime of the network and to minimize the power usage at each node. This paper presents a Geographic Energy-Aware Multipath Stream-based (GEAMS) routing protocol for WMSNs. GEAMS routing decisions are made online, at each forwarding node in such a way that there is no need to global topology knowledge and maintenance. GEAMS routing protocol performs load-balancing to minimize energy consumption among nodes using twofold policy: (1) smart greedy forwarding and (2) walking back forwarding. Performances evaluations of GEAMS show that it can maximize the network lifetime and guarantee quality of service for video stream transmission in WMSNs

LA TECHNOLOGIE AGENT ET LES RESEAUX SANS FIL

La technologie agent aura un rôle de plus en plus important à jouer dans les télécommunications grâce à leur propriétés, notamment, d'autonomie, d'intelligence et/ou de mobilité. Les réseaux sans fil joueront également un rôle de plus en plus important offrant un accès omniprésent au réseau, favorisant ainsi la mobilité de l'utilisateur. Dans ce contexte, nous avons identifié un certain nombre de domaines d'application des agents dans les réseaux sans fil. Nous avons décrit, ensuite, un exemple d'utilisation des agents en prenant comme scénario de référence un utilisateur de la 4ème génération de mobile ayant à sa disposition plusieurs technologies d'accès sans fil. Cet utilisateur voudra être connecté au mieux, n'importe où, n'importe quand et avec n'importe quel réseau d'accès. La technologie agent est, dans ce cas, utilisée pour adapter le handover horizontal (changement au sein d'une même technologie d'accès) et vertical (changement de technologie d'accès) aux besoins de qualité de service de l'utilisateur

La mobilité dans la future génération de protocoles de signalisation du monde IP

Fournir à des terminaux mobiles IPv6 la QoS demandée est un domaine de recherche très important. Dans les réseaux à intégration de services, la plupart des travaux cherchent à étendre le protocole RSVP à un environnement mobile. Cet article décrit une nouvelle procédure de réservation de ressources à l'avance dans un environnement sans fil. Il est basé sur l'application de signalisation QoS NSLP, issue des travaux du WG NSIS de l'IETF. Cette réservation est basée sur un objet MSpec qui détermine les futures localisations du terminal. Afin d'augmenter les performances du handover , nous proposons d'utiliser un protocole de transfert de context (CTP)

A Survey on Dynamic Spectrum Access Techniques in Cognitive Radio Networks

The idea of Cognitive Radio (CR) is to share the spectrum between a user called primary, and a user called secondary. Dynamic Spectrum Access (DSA) is a new spectrum sharing paradigm in cognitive radio that allows secondary users to access the abundant spectrum holes in the licensed spectrum bands. DSA is an auspicious technology to alleviate the spectrum scarcity problem and increase spectrum utilization. While DSA has attracted many research efforts recently, in this paper, a survey of spectrum access techniques using cooperation and competition to solve the problem of spectrum allocation in cognitive radio networks is presented

Dynamique de l'environnement : Scénarios, simulations et maquette

IP-SIG/LIV/4.2. Contrat RNRT IPSIGCe livrable traite de la négociation dynamique de SLA/SLS et du maintien des paramètres négociés lors de la mobilité du terminal dans le cadre d'une signalisation NSIS. Il fait suite au livrable 4.1 qui présentait un assistant de négociation, coté terminal utilisateur, permettant de négocier dynamiquement les SLA/SLS avec le/les fournisseurs de service, et plusieurs protocoles conformes à l'environnement NSIS afin de négocier le SLS, et maintenir la qualité de service négociée. Il s'agit dans ce livrable de compléter l'approche retenue en présentant des scénarios d'utilisation, notamment dans le cas du protocole de négociation dynamique de paramètres de SLS, des résultats de simulations, principalement pour le protocole de réservation de ressources à l'avance et une maquette permettant de démontrer la faisabilité de la (re)négociation dynamique de SLA/SLS. Cette dernière comporte un module d'apprentissage et un système multi-agents

A parallel implementation on a multi-core architecture of a dynamic programming algorithm applied in cognitive radio ad hoc networks

Spectral resources allocation is a major problem in cognitive radio ad hoc networks and currently most of the research papers use meta-heuristics to solve it. On the other side, the term parallelism refers to techniques to make programs faster by performing several computations in parallel. Parallelism would be very interesting to increase the performance of real-time systems, especially for the cognitive radio ad hoc networks that interest us in this work. In this paper, we present a parallel implementation on a multi-core architecture of dynamic programming algorithm applied in cognitive radio ad hoc networks. Our simulations approve the desired results, showing significant gain in terms of execution time. The main objective is to allow a cognitive engine to use an exact method and to have better results compared to the use of meta-heuristics

Context-awareness for ubiquitous media service delivery in next generation networks

Les récentes avancées technologiques permettent désormais la fabrication de terminaux mobiles de plus en plus compacts et dotés de plusieurs interfaces réseaux. Le nouveau modèle de consommation de médias se résume par le concept "Anytime, Anywhere, Any Device" et impose donc de nouvelles exigences en termes de déploiement de services ubiquitaires. Cependant la conception et le developpement de réseaux ubiquitaires et convergents de nouvelles générations soulèvent un certain nombre de défis techniques. Les standards actuels ainsi que les solutions commerciales pourraient être affectés par le manque de considération du contexte utilisateur. Le ressenti de l'utilisateur concernant certains services multimédia tels que la VoIP et l'IPTV dépend fortement des capacités du terminal et des conditions du réseau d'accès. Cela incite les réseaux de nouvelles générations à fournir des services ubiquitaires adaptés à l'environnement de l'utilisateur optimisant par la même occasion ses resources. L'IP Multimedia Subsystem (IMS) est une architecture de nouvelle génération qui centralise l'accès aux services et permet la convergence des réseaux fixe/mobile. Néanmoins, l'évolution de l'IMS est nécessaire sur les points suivants :- l'introduction de la sensibilité au contexte utilisateur et de la PQoS (Perceived QoS) : L'architecture IMS ne prend pas en compte l'environnement de l'utilisateur, ses préférences et ne dispose pas d'un méchanisme de gestion de PQOS. Pour s'assurer de la qualité fournit à l'utilisateur final, des informations sur l'environnement de l'utilisateur ainsi que ses préférences doivent transiter en cœur de réseau afin d'y être analysés. Ce traitement aboutit au lancement du service qui sera adapté et optimisé aux conditions observées. De plus pour le service d'IPTV, les caractéristiques spatio-temporelles de la vidéo influent de manière importante sur la PQoS observée côté utilisateur. L'adaptation des services multimédias en fonction de l'évolution du contexte utilisateur et de la nature de la vidéo diffusée assure une qualité d'expérience à l'utilisateur et optimise par la même occasion l'utilisation des ressources en cœur de réseau.- une solution de mobilité efficace pour les services conversationnels tels que la VoIP : Les dernières publications 3GPP fournissent deux solutions de mobilité: le LTE proposeMIP comme solution de mobilité alors que l'IMS définit une mobilité basée sur le protocoleapplicatif SIP. Ces standards définissent le système de signalisation mais ne s'avancent pas sur la gestion du flux média lors du changement d'interface réseau. La deuxième section introduit une étude comparative détaillée des solutions de mobilité dans les NGNs.Notre première contribution est la spécification de l'architecture globale de notre plateforme IMS sensible au contexte utilisateur réalisée au sein du projet Européen ADAMANTIUM. Nous détaillons tout d'abord le serveur MCMS intelligent placé dans la couche application de l'IMS. Cet élément récolte les informations de qualité de services à différents équipements réseaux et prend la décision d'une action sur l'un de ces équipements. Ensuite nous définissons un profil utilisateur permettant de décrire son environnement et de le diffuser en coeur de réseau. Une étude sur la prédiction de satisfaction utilisateur en fonction des paramètres spatio-temporels de la vidéo a été réalisée afin de connaître le débit idéal pour une PQoS désirée.Notre deuxième contribution est l'introduction d'une solution de mobilité adaptée aux services conversationnels (VoIP) tenant compte du contexte utilisateur. Notre solution s'intègre à l'architecture IMS existante de façon transparente et permet de réduire le temps de latence du handover. Notre solution duplique les paquets de VoIP sur les deux interfaces actives pendant le temps de la transition. Parallèlement, un nouvel algorithme de gestion de mémoire tampon améliore la qualité d'expérience pour le service de VoIP.The latest advances in technology have already defied Moore s law. Thanks to research and industry, hand-held devices are composed of high processing embedded systems enabling the consumption of high quality services. Furthermore, recent trends in communication drive users to consume media Anytime, Anywhere on Any Device via multiple wired and wireless network interfaces. This creates new demands for ubiquitous and high quality service provision management. However, defining and developing the next generation of ubiquitous and converged networks raise a number of challenges. Currently, telecommunication standards do not consider context-awareness aspects for network management and service provisioning. The experience felt by the end-user consuming for instance Voice over IP (VoIP) or Internet Protocol TeleVision (IPTV) services varies depending mainly on user preferences, device context and network resources. It is commonly held that Next Generation Network (NGN) should deliver personalized and effective ubiquitous services to the end user s Mobile Node (MN) while optimizing the network resources at the network operator side. IP Multimedia Subsystem (IMS) is a standardized NGN framework that unifies service access and allows fixed/mobile network convergence. Nevertheless IMS technology still suffers from a number of confining factors that are addressed in this thesis; amongst them are two main issues :The lack of context-awareness and Perceived-QoS (PQoS):-The existing IMS infrastructure does not take into account the environment of the user ,his preferences , and does not provide any PQoS aware management mechanism within its service provisioning control system. In order to ensure that the service satisfies the consumer, this information need to be sent to the core network for analysis. In order to maximize the end-user satisfaction while optimizing network resources, the combination of a user-centric network management and adaptive services according to the user s environment and network conditions are considered. Moreover, video content dynamics are also considered as they significantly impact on the deduced perceptual quality of IPTV services. -The lack of efficient mobility mechanism for conversational services like VoIP :The latest releases of Third Generation Partnership Project (3GPP) provide two types of mobility solutions. Long-Term Evolution (LTE) uses Mobile IP (MIP) and IMS uses Session Initiation Protocol (SIP) mobility. These standards are focusing on signaling but none of them define how the media should be scheduled in multi-homed devices. The second section introduces a detailed study of existing mobility solutions in NGNs. Our first contribution is the specification of the global context-aware IMS architecture proposed within the European project ADAptative Management of mediA distributioN based on saTisfaction orIented User Modeling (ADAMANTIUM). We introduce the innovative Multimedia Content Management System (MCMS) located in the application layer of IMS. This server combines the collected monitoring information from different network equipments with the data of the user profile and takes adaptation actions if necessary. Then, we introduce the User Profile (UP) management within the User Equipment (UE) describing the end-user s context and facilitating the diffusion of the end-user environment towards the IMS core network. In order to optimize the network usage, a PQoS prediction mechanism gives the optimal video bit-rate according to the video content dynamics. Our second contribution in this thesis is an efficient mobility solution for VoIP service within IMS using and taking advantage of user context. Our solution uses packet duplication on both active interfaces during handover process. In order to leverage this mechanism, a new jitter buffer algorithm is proposed at MN side to improve the user s quality of experience. Furthermore, our mobility solution integrates easily to the existing IMS platform.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Etude et mise en place d'une plateforme d'adaptation multiservice embarquée pour la gestion de flux multimédia à différents niveaux logiciels et matériels

Les avancées technologiques ont permis la commercialisation à grande échelle de terminaux mobiles. De ce fait, l homme est de plus en plus connecté et partout. Ce nombre grandissant d usagers du réseau ainsi que la forte croissance du contenu disponible, aussi bien d un point de vue quantitatif que qualitatif saturent les réseaux et l augmentation des moyens matériels (passage à la fibre optique) ne suffisent pas. Pour surmonter cela, les réseaux doivent prendre en compte le type de contenu (texte, vidéo, ...) ainsi que le contexte d utilisation (état du réseau, capacité du terminal, ...) pour assurer une qualité d expérience optimum. A ce sujet, la vidéo fait partie des contenus les plus critiques. Ce type de contenu est non seulement de plus en plus consommé par les utilisateurs mais est aussi l un des plus contraignant en terme de ressources nécéssaires à sa distribution (taille serveur, bande passante, ). Adapter un contenu vidéo en fonction de l état du réseau (ajuster son débit binaire à la bande passante) ou des capacités du terminal (s assurer que le codec soit nativement supporté) est indispensable. Néanmoins, l adaptation vidéo est un processus qui nécéssite beaucoup de ressources. Cela est antinomique à son utilisation à grande echelle dans les appareils à bas coûts qui constituent aujourd hui une grande part dans l ossature du réseau Internet. Cette thèse se concentre sur la conception d un système d adaptation vidéo à bas coût et temps réel qui prendrait place dans ces réseaux du futur. Après une analyse du contexte, un système d adaptation générique est proposé et évalué en comparaison de l état de l art. Ce système est implémenté sur un FPGA afin d assurer les performances (temps-réels) et la nécessité d une solution à bas coût. Enfin, une étude sur les effets indirects de l adaptation vidéo est menée.On the one hand, technology advances have led to the expansion of the handheld devices market. Thanks to this expansion, people are more and more connected and more and more data are exchanged over the Internet. On the other hand, this huge amound of data imposes drastic constrains in order to achieve sufficient quality. The Internet is now showing its limits to assure such quality. To answer nowadays limitations, a next generation Internet is envisioned. This new network takes into account the content nature (video, audio, ...) and the context (network state, terminal capabilities ...) to better manage its own resources. To this extend, video manipulation is one of the key concept that is highlighted in this arising context. Video content is more and more consumed and at the same time requires more and more resources. Adapting videos to the network state (reducing its bitrate to match available bandwidth) or to the terminal capabilities (screen size, supported codecs, ) appears mandatory and is foreseen to take place in real time in networking devices such as home gateways. However, video adaptation is a resource intensive task and must be implemented using hardware accelerators to meet the desired low cost and real time constraints.In this thesis, content- and context-awareness is first analyzed to be considered at the network side. Secondly, a generic low cost video adaptation system is proposed and compared to existing solutions as a trade-off between system complexity and quality. Then, hardware conception is tackled as this system is implemented in an FPGA based architecture. Finally, this system is used to evaluate the indirect effects of video adaptation; energy consumption reduction is achieved at the terminal side by reducing video characteristics thus permitting an increased user experience for End-Users.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

A User Interface for Resource Management in a Mobile Environment

International audienceThis paper describes a user interface for QoS management in mobile IP networks. The paper context is built in conformance with the generic signaling environment, which is standardized by the NSIS IETF working group. In this work, we investigate the use of some techniques of the AI (Artificial Intelligence) domain to implement a user interface called NIA (Negotiation Individual Assistant) in order to determine the QoS profile and negotiate the QoS parameters in the new domain after the handover. Therefore, we use the connectionist learning in the management of the negotiation profiles and the agent technology to help the user to choose the best service provider, dynamically negotiate the QoS on the user's behalf, follow the user's behaviour to be able to anticipate the negotiation and manage the renegotiation. The resource management, presented in this work, provides to mobile terminals the required QoS based on user's mobility and QoS profile. This QoS profile is determined by the NIA