Pilotage dynamique de la qualité de service de bout en bout pour une session "user-centric"

Aujourd hui, le marché des services est devenu de plus en plus concurrentiel. Les exigences des clients pour des offres de service en adéquation avec leurs usages et leurs préférences conduisent les fournisseurs à proposer de nouveaux services qui répondent à ce nouveau besoin pour se démarquer des concurrents et attirer de nouveaux clients. Avec la convergence des réseaux et celle des services de nouvelle génération (NGN/NGS), de nouveaux services sont apparus. Les utilisateurs sont nomades et veulent utiliser leurs services de différentes manières n importe où, n importe quand et par n importe quel type de terminal, et cela avec une continuité de service et une qualité de service de bout en bout. Ainsi, fournir des services personnalisés aux clients dans un environnement hétérogène et mobile devient un challenge pour les opérateurs et les fournisseurs de service pour améliorer le retour sur investissement (ROI) et le délai de mise sur le marché (TTM). Nos réflexions à propos de la fourniture des services personnalisés selon les besoins fonctionnels et non-fonctionnels (QoS) des usagers, nous ont conduits à identifier les besoins du nouveau contexte NGN/NGS défini par l intersection de ces trois éléments user-centric, mobilité et QoS . Comment piloter dynamiquement la QoS de bout en bout pour une session unique user-centric ? Comment assurer le service Delivery dans un contexte de mobilité et d ubiquité? Ces nouveaux besoins, nous ont motivé à proposer des solutions à travers trois contributions principales qui prennent en considération la vision utilisateur et opérateur. Notre première contribution porte sur le modèle organisationnel. Nous proposons une nouvelle organisation avec un maximum de flexibilité, d adaptabilité et d autogestion, qui permet de piloter la QoS à chaque niveau de l architecture (équipement, réseau et service). Dans cette organisation nous avons défini des acteurs et le rôle que joue chacun d eux par rapport à la prise de décision au cours de la session de l utilisateur, et cela pour maintenir la QoS de bout en bout dans un environnement qui est totalement hétérogène et mobile.Notre deuxième contribution traite du composant de service autonomique. Avec la complexité de la personnalisation des services dans un contexte hétérogène et mobile et le besoin de satisfaire la QoS de bout en bout, les ressources services doivent être prises en compte au même titre que les ressources réseaux. Donc, un degré élevé d autosuffisance, d autogestion et d automatisation est demandé dans la ressource service (composant de service) pour améliorer le service delivery. Pour cela, nous proposons un composant de service autonomique ASC: Autonomic Service Component basé sur un agent de QoS intégré qui s autocontrôle et s autogère pour adapter dynamiquement ses ressources en réponse à un changement de situations au cours de la session de l utilisateur. Notre troisième proposition couvre le modèle protocolaire. La session de services personnalisés nécessite des interactions plus flexibles au niveau service pour avoir une session unique avec une continuité de service. Nous proposons un protocole de signalisation SIP+ qui permet la négociation de la QOS des services personnalisés dès la phase d initialisation de la session et de la renégociation de la QoS pendant l usage, pour maintenir le service avec la QoS requise à travers une session unique.De façon plus concrète, nous présentons nos expérimentations à travers un scenario et une plate-forme de démonstration qui nous permet de tester la faisabilité et la performance de nos contributions. Les apports et les perspectives de cette thèse sont consignés en conclusion.Nowadays, the services market has become increasingly competitive. Customer requirements for service offerings in line with their uses and preferences led providers to offer new services to meet this new need and to stand out from competitors and attract new customers. With the success of the network and service convergence (NGN / NGS), new services have emerged. A mobile user desires to access his services anywhere, anytime and on any type of terminal.Thus, providing customized services to clients while ensuring the service continuity and the end-to-end quality of service in a heterogeneous and mobile environment became a challenge for mobile operators and service providers to improve the return on investment (ROI) and time-to-market (TTM). Our thinking about the provision of customized services according to the functional and non-functional (QoS) needs of the users has led us to identify the needs of the new context NGN / NGS defined by the intersection of these three elements "user-centric, mobility and QoS". How to dynamically control the end-to-end QoS for a single "user-centric" session? How to ensure the "Service Delivery" in the context of mobility and ubiquity? These new needs have led us to propose solutions through three main contributions that take into account the user and the operator vision. Our first contribution concerns the organizational model. We have proposed a new organization with a maximum of flexibility, adaptability and self-management which allows the control of the QoS at each level of the architecture (equipment, network and service). In this organization, we have defined actors and the role of each one in relation to the decision-making process during the user session in order to maintain the end-to-end QoS in an environment that is totally heterogeneous and mobile. Our second contribution addresses the autonomic service component. With the complexity of services personalization in a heterogeneous and mobile context and the need to satisfy the end to end QoS, services and network resources must be taken into account. Therefore, a high degree of self-sufficiency, self-management and automation is required in the resource service to improve the service delivery. We have therefore proposed an autonomic service component based on an integrated QoS-agent which is self-controlled and self-managed to dynamically adapt its resources in response to changing situations during the user s session. Our third proposal covers the model protocol. The personalized services session requires more flexible interactions at the service level in order to obtain a single session with service continuity. We have proposed a signalling protocol SIP + that allows the negotiation of the QoS of personalized services at the session initialization phase and the renegotiation of the QoS during the utilization to maintain the service with the required QoS through a unique session. More concretely, we have presented our experiments through a scenario and demonstration platform that allows us to test the feasibility and the performance of our contributions. The contributions and perspectives of this thesis are stated in the conclusion.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

Management of service composition based on self-controlled components

International audienceCloud computing and Future Internet promise a new ecosystem where everything is "as a service", reachable and connectable anywhere and anytime, everyone succeeding to get a service composition that meets his needs. But do we have the structure and the appropriate properties to design the service components and do we have the means to manage, at run-time, the personalised compositions corresponding to Service Level Agreement? In this article we introduce an entity of service composition called Self-Controlled Component (SCC), including, since the design step, functional and non-functional specifications. SCCs benefit both from the strong structure, explicit composition, and autonomic management of component-oriented programming, from the highly dynamic composition, and from the discovery capacities of service-oriented computing. Self-control mechanisms are then attached automatically to SCCs to enable autonomic application management during execution. The objective of this new concept is to provide strong Quality of Service (QoS) guarantees of composed applications. We illustrate the approach using an example called Springoo, to how in the context of a legacy application the contributions and benefits of our solution. For the management of the service composition we propose the concept of Virtual Private Service Network (VPSN) and Virtual Service Community (VSC) that allows us to model the personalised Service Level Agreement (SLA) where user requirements and provider offers converge on a QoS contract

IP et la QoS (vers une maîtrise dynamique de bout en bout)

PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

Vers l'autogestion pour une continuité de service intégrée et "sans couture"

We are interested in the seamless service continuity ensuring E2E QoS. We identify first the vision of "User-Centric". The challenges are different mobility. Our contributions are organizational and functional solutions. Our 1st contribution was to propose an organizational model that supports our vision, including the service personalisation. On the supplier side, the trans organisaitonal part is considered. To implement this model, we proposed service composition management. This 2nd contribution is based on the COIs whose common interest is the continuity of service. To anticipate any impact of mobility, we constuct the CVs with functionally and QoS equivalent components. Thus, the necessary replacement of components is done automatically and dynamically. We've linked each mobility with a level of architecture, by combining a self-managed CV through a P2P protocol. We called 'sessionware "as all the " supporting services "that can run during our session. Our 3rd contribution focuses on the service delivery and responsible for managing service continuity. Based on the analysis of mobility, we have identified session mobility for which our 4th contribution is a crosslayer and dynamic Binding which makes the continuity of service transparent. For the respect of the E2E QoS, we use VPxN. The aim of this 5th contribution is the QoS self control to ensure the "seamless". Finally, the feasibility is shown by simulations in JXTA and experiments on IMS.Nous nous intéressons à la continuité de service sans couture en assurant une QoS d E2E. Nous recensons d abord la vision User-Centric . Les verrous à lever sont les différentes mobilités. Nos contributions sont des solutions d ordre organisationnel et fonctionnel. Notre 1ière contribution a été de proposer un modèle organisationnel supportant notre vision et incluant la personnalisation du service. Du côté fournisseur, le transorganisationnel est envisagé. Afin de mettre en œuvre ce modèle, nous avons proposé de gestion de composition de service. Cette 2ième contribution repose sur les CoIs dont l intérêt commun est la continuité de service. Pour anticiper tout impact de mobilité, nous créons des CVs regroupant les composants fonctionnellement et QoS équivalents. Ainsi le remplacement des composants nécessaire se fait automatiquement et dynamiquement. Nous avons relié chaque mobilité à un niveau d architecture, en leur associant une CV autogérée à travers un protocole P2P. Nous avons dénommé sessionware l ensemble des services supports pouvant intervenir durant notre session. Notre 3ième contribution porte sur la fourniture du service responsable de la gestion de la continuité de service. Fondé sur l analyse des mobilités, nous avons identifié la mobilité de session pour laquelle notre 4ième contribution propose un Binding crosslayer et dynamique pour rendre transparent la continuité de service. Pour le respect de la QoS d E2E, nous avons recours au VPxN. Le but de cette 5ième contribution est d auto contrôler la QoS pour assurer le sans couture . Finalement, la faisabilité est montrée par des simulations en JXTA et des expérimentations sur IMS.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

Toward a dynamic, adaptive and quality of service-aware service management/control in ambient networks

Aujourd hui, l apparition du concept de réseaux ambiants (ANs) présente une nouvelle vision de l environnement distribué, dans laquelle la communication est supportée de façon anyone anytime anywhere . Les ANs présentent un environnement de communication à l échelle mondiale, dans lequel, les ressources coopérent afin de répondre au besoin particulier de l utilisateur. Les applications ne sont plus fournies de façon monolithique mais reposent sur la composition des éléments de service. Ils constituent un réseau overlay supportant la mobilité et la continuité de service. Dans cette thèse nous nous intéressons à la couche de service dans ce contexte ANs en tenant compte des critères de qualité de service. Nous commençons par analyser le cycle de vie d un service afin de proposer une nouvelle architecture des ANs en couche. Dans notre proposition, nous introduisons trois couches au lieu de la couche application du modèle de l OSI, dénommées couche application/SON (service overlay network) , couche middleware service et couche de routage d applicatif . Dasns le middleware de service , notre solution s appuie sur le réseau pair à pair (P2P), pour avoir les caractéristiques telles que la scalabilité et l autogestion auxquelles nous avons rajouté les aspects de QoS. Le réseau P2P basé surDHT a été choisi pour la prise en compte de la scalabilité. En fait, dans ce travail de thèse, deux types de protocoles P2P ont étéconsidérés tels que le CAN et le Chord. Ils ont été modifiés et implémentés afin d évaluer notre proposition. Selon les résultats de simulation, ils montrent les avantages de notre proposition.Recently, much research has focused on the evolution of the future Internet and the evolution of future services. Toward the target of communication by anyone, anywhere and anytime, the emerging Ambient networks encompass several domains of research, including the mobile computing, distributed systems, ubiquitous computing, pervasive computing and Grid computing. However, the lack of support for mobility and continuity of service results in current monolithic applications no longer being adapted to system of Ambient networks. In this dissertation, we propose a new design composition of service which better matches the needs of Ambient networks, and helps us to provide the application service to adapt to Ambient networks in their heterogeneity and dynamic variability of environment. We analyze the lifecycle management for the service composition process, and give a new design for the layered architecture of Ambient networks, each layer is represented by an overlay network. For the service middleware, we propose our special method to manger distributed services, and divided them into different service groups according to their providing functionalities and their QoS feature. So, services in the same group are found to provide the same function and present the same characteristic of QoS.To support the qualified service groups management in the service middleware, our solution relies on the P2P network. In fact, two kinds of P2P protocols, including the modified CAN and Chord, are taken into the implementation phase. Our concept is evaluated by the simulation, and the results demonstrate the advantage and the performance presented in our proposition.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

A Generic Service Model for QoS Management (Service Management in Next Generation Network)

We introduce a generic service model aiming at ensuring Quality of Service management. This modelling approach has been proposed by the Next Generation Network and Service Management project. A fairly high integration level of the tools has been reached using object-oriented paradigm and Model Driven Interoperability approach. We provide an example of Quality of Service management through a Service Level Specification of the Virtual Private Network service. We consider important points to reflect the complexity introduced by the Service Level Agreement and Quality of Service management: reaction model, cooperation model and co-ordination model

Self-control Cloud Services

We introduce a self-control integrated service component aiming at ensuring Service Level Agreement management. Our approach based on quality of service has two important points: the contract description (supply and demand) and the contract management. The self-control in service components allows us to react dynamically (operational decision) and the autonomic loop enables us to manage the services composition in a virtual session (tactical and strategic decision). This approach is proposed in the OpenCloudware project. We also provide an example of self-control cloud services through the Springoo application

Ingénierie du déploiement des services de télécommunications sous contraintes de QoS

PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

User-Centric session et QoS dynamique pour une approche intégrée du NGN

The ability to provide seamless mobility with E2E QoS will be critical to the success of NGN (Next Generation Network). For this aim, the research of this thesis is positioned at the interconnection of three areas: mobility, heterogeneity and user preferences. Our first proposal is in organizational and functional levels, for which we advocate the convergence of three levels in the network (user, control and management) and associated functionality. Thus we get a dynamic QoS-oriented approach in order to satisfy the "User-Centric". For implementing the E2E QoS including personalization in the "User-Centric session, we proposed a dynamic E2E QoS Signalling in the service layer. The proposal provides an end-to-end provisioning among the service components with information on four levels (equipment, access network, core network and service). Considering any impact of mobility, we proposed also a cross layer E2E Session Binding in our architecture for ensuring information consistency among the four levels of visibility. Meanwhile, our contribution in the informational dimension focused on the profiles involved in each stage of service life cycle including the QoS criteria, which provide a generic image of the components of the user's system and all environmental resources. Finally, we presented the feasibility of our proposals through the experiments on our platform.La capacité à assurer la mobilité sans couture avec une E2E QoS sera capitale pour la réussite du NGN (Next Generation Network). Pour ce faire, les verrous à lever que nous avons relevés dans cette thèse se positionnent à l interconnexion de trois domaines, à savoir : les mobilités, l hétérogénéité et les préférences utilisateur. Notre première proposition d ordres organisationnel et fonctionnel, pour laquelle nous préconisons la convergence des trois plans (user, contrôle et gestion) et les fonctionnalités associées. Ainsi nous obtenons une QoS dynamique pour satisfaire l approche orientée User-Centric . Afin de mettre en œuvre la E2E QoS incluant la personnalisation dans la session User-Centric , nous avons proposé une Signalisation dynamique d E2E QoS , qui est d ordre protocolaire, sur le niveau de service afin de parvenir à la fourniture des services demandés par l user et de se conformer au SLA. Pour couvrir tout impact de mobilité, nous avons ensuite proposé un E2E Session Binding cross layer au sein de notre architecture à quatre niveaux de visibilité (Equipement, Réseau, Service et User). Par le binding nous assurons la cohérence des informations entre les quatre niveaux de visibilité. Au-delà du binding, notre contribution sur la dimension informationnelle a porté sur les profils impliqués dans chaque étape du cycle de vie du service incluant les critères de QoS, les quels fournissent une image générique des composants du système de l'utilisateur et de toutes les ressources ambiantes. Finalement, nous montrons la faisabilité de nos contributions à travers des expérimentations sur notre plate-forme.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

Userware (de l'intégration de l'usage à l'interfonctionnement des services)

Aujourd hui, avec la convergence du monde des services télécoms et des services Internet, une nouvelle génération de services est apparue. Ces nouveaux services (e.g. les services de données, les services multimédia) peuvent être utilisés de diverses manières par différents usagers. La (les) personnalisation(s) de ces services dépend(ent) de différents éléments comme la localisation de l utilisateur, le moment de la requête, etc. En fait, pour pouvoir fournir anytime, anywhere and anyhow , la connaissance des usages et de l environnement ambiant doit être prise en compte et exploitée afin de pouvoir construire des services adaptables. Nos réflexions à propos du processus de l accès aux services (offres) nous ont permis de répondre au challenge suivant : quels moyens mettre en œuvre afin que la découverte (des offreurs), l approvisionnement et la construction du service soient les plus autonomes et les plus génériques possible. Pour ce faire, un niveau consacré à la connaissance de l utilisateur a été introduit (aspect architectural). Le système d information de l utilisateur (son infosphère) a été structuré pour fournir le profil actif (aspect fonctionnel). La grille ambiante permet de connaître à tout moment les composants activables ou activés utilisables immédiatement par l utilisateur. Lorsque l utilisateur formule une demande, tout est prêt, il ne reste plus qu à constituer un réseau virtuel de ses besoins (VPUN) permettant de sélectionner automatiquement les offres les plus adéquates. Une autogestion est proposée à travers des VUN qui sont des réseaux regroupant des offreurs équivalents qui pourront intervenir lors de la défaillance d un de leur membre.Today s telecommunication systems provide a variety of mobile and fixed applications. These applications can be used by different users having personal preferences concerning which terminal and access mechanism should be used depending on different criteria such as: location, time, access costs, security concerns, etc. In this context, this thesis aims to provide all necessary transparencies needed to be achieved to make users communicate in a simple and optimized way in such a highly dynamic context. Our first proposal concerns the user s information system. We introduce a novel structure to represent the information related to users. The result is called user profile and contains user s personal information and his preferences concerning terminals, networks and services. Meanwhile, to each individual resource we associate a usage profile that contains the description of its offered possibilities as well as its imposed constraints.To discover ambient resources and to verify their usability, we introduce a new functional components called ambient grid. In addition, we propose the access grid, which dynamically determines, between all usable resources, those that satisfy the user s request (VPUN). All these components are integrated into a distributed framework named Userware that resides in all the user devices. A self-management mechanism is proposed through the VUN concept to deal with QoS issues. VUN is a virtual community gathering providers considered equivalent from the point of view of the provided service. If necessary (e.g. in case of failure), each member may intervene to replace a failed provider in the VPUN and thus to maintain the end-to-end QoS.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF