Supervision : Guy PUJOLLE

Application de techniques d'apprentissage dans les réseaux mobiles

Les demandes en transmissions sans fil, fournissant des communications fiables de voix et de données "n’importe où et n’importe quand", ont augmenté massivement ces dernières années. L'explosion de ce marché, sa croissance soutenue et l'apparition de nouveaux services amènent les réseaux mobiles actuels à leur limite. Contrairement aux réseaux filaires, plusieurs problèmes tels que le contrôle d'admission d’appels (CAC – Call Admission Control), l’allocation des ressources, la gestion de la localisation et le routage sont plus difficiles à résoudre dans les réseaux mobiles, et doivent leur complexité aux imperfections du support sans fil. Les solutions existantes ignorent souvent l'expérience et la connaissance qui pourraient être acquises pendant l'exécution du système. Nous démontrons, dans cette thèse, l’utilité des techniques d’apprentissage pour résoudre un certain nombre de problèmes rencontrés dans ces réseaux mobiles. Nos premières contributions consistent à améliorer, grâce aux techniques d’apprentissage par renforcement, le contrôle d’admission (CAC) et l’allocation dynamique des ressources dans les réseaux cellulaires multiservices. Les solutions proposées sont robustes, améliorent considérablement la qualité de service (QoS), et réduisent les probabilités de coupure et ceci malgré les variations dans les conditions de trafic.
Constatant le grand succès de ces réseaux cellulaires, de nouvelles solutions de communication sans fil de plus en plus performantes sont en train de paraître. Parmi ces solutions, nous nous sommes particulièrement intéressé aux réseaux ad hoc ; ce sont des réseaux sans fil ne nécessitant aucune infrastructure fixe pour communiquer. Nos contributions se concentrent sur le problème du routage ad hoc, et plus spécialement à l’aspect minimisation de la consommation de l’énergie, et par conséquent l’amélioration de la durée de vie du réseau (survivabilité). L’une des quatre solutions de routage ad hoc proposées utilise l’algorithme d’apprentissage par renforcement (RL). Mots-clés : Réseaux cellulaires, Réseaux ad hoc, Contrôle d’admission CAC, Allocation dynamique de ressources DCA, routage ad hoc, Apprentissage par renforcement, Q-learning.

2000-2015 Publications

• 2015
  • S. Mamechaoui, S. Senouci, F. Didi, G. Pujolle : “Energy Efficient Management for Wireless Mesh Networks with Green Routers”, Mobile Networks and Applications, vol. 20 (5), pp. 567-582, (Springer Verlag) (2015)
• 2014
  • S. Mamechaoui, F. Didi, S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “Energy-Aware Design for Wireless Mesh Networks”, 2014 Global Information Infrastructure and Networking Symposium (GIIS), International Global Information Infrastructure Symposium, Montréal, QC, Canada, pp. 1-6, (IEEE), (ISBN: 978-1-4799-5490-2) (2014)
• 2005
  • S.‑M. Senouci : “Application de techniques d’apprentissage dans les réseaux mobiles”, chapitre de Intelligence dans les réseaux, Traité IC2, (Editions Hermès) (2005)
• 2004
  • S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “Energy efficient consumption in wireless ad hoc networks”, ICC 2004 - IEEE International Conference on Communications, Paris, France, pp. 4057-4061, (IEEE) (2004)
  • S.‑M. Senouci : “Les réseaux ambiants”, chapitre de L'Internet ambiant, Traité IC2, (Editions Hermès) (2004)
• 2003
  • S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “New Channel Assignments in Cellular Networks: A reinforcement Learning Solution”, Asian Journal of Information Technology, vol. 2 (3), pp. 135-149 (2003)
  • S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “Dynamic Channel Assignment in Cellular Networks: A Reinforcement Learning Solution”, ICT 2003 - 10^th International Conference on Telecommunications, vol. 1, Papeete, Tahiti, French Polynesia, pp. 302-309, (IEEE) (2003)
• 2002
  • Y. Ghamri‑Doudane, S.‑M. Senouci, A. Munaretto Fonseca, M. Dias De Amorim : “Le projet Ambience : les perspectives au niveau QoS”, DNAC 2002, Paris, France (2002)
  • L. Ouakil, S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “Performance Comparison of Ad Hoc Routing Protocols Based on Energy Consumption”, Ambience Workshop 2002, Torino, Italy, pp. 24-25 (2002)
  • S. Lohier, S.‑M. Senouci, Y. Ghamri‑Doudane, G. Pujolle : “QoS routing in ad hoc networks”, IFIP Med-Hoc-Net 2002, Sardinia, Italy (2002)
  • S.‑M. Senouci, A.‑L. Beylot, G. Pujolle : “Call Admission Control for Multimedia Cellular Networks Using Neuro-Dynamic Programming”, NETWORKING 2002: Second International IFIP-TC6 Networking Conference, Pisa, Italy, May 19-24, 2002 Proceedings, vol. 2345, Lecture Notes in Computer Science book series (LNCS), Pisa, Italy, pp. 1208-1213, (Springer) (2002)
  • Y. Ghamri‑Doudane, S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “Contrôle des réseaux ad hoc à base de politiques”, CFIP 2002, Montréal, Canada (2002)
  • S.‑M. Senouci, G. Pujolle : “Nouvelle approche pour le contrôle d’admission d’appels dans un réseau cellulaire”, CFIP 2002, Montréal, Canada (2002)
• 2001
  • S.‑M. Senouci, A.‑L. Beylot, G. Pujolle : “A dynamic Q-learning-based call admission control for multimedia cellular networks”, IEEE International Conference on Mobile and Wireless Communications Networks (MWCN'2001), Recife, Brazil (2001)
• 2000
  • S.‑M. Senouci, D. Gaïti, G. Pujolle : “L’approche Multi-Agents pour le contrôle adaptatif d’une constellation de satellites”, JDIR 2000 - Journées Doctorales en Informatique et Réseaux, Paris, France (2000)