L’intégration logicielle avec les nouvelles architectures réseau via l’axe SDN (Software-Defined Network) apparaît comme une évolution majeure des réseaux. Bien que ce paradigme ait été principalement développé pour faciliter la configuration du réseau, sa capacité à intégrer les services doit également être prise en compte. Ainsi, le service de mobilité pour lequel des solutions ont été proposées dans des architectures classiques en définissant des protocoles normalisés devrait être repensé en termes de service SDN. Les appareils mobiles peuvent utiliser ou se déplacer dans le réseau SDN. Dans cette thèse, nous avons propose une nouvelle approche de gestion de la mobilité appelée "SDN-Mobility" et montré que SDN peut alors sans protocole de mobilité IP fournir une mobilité comme Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) qui est la solution adoptée par 3GPP, avec un gain de performance. Toutefois, PMIPv6 et SDN-Mobility présentent des pertes de paquets lors du transfert du noeud mobile (MN). Ainsi, dans cette thèse, nous avons proposé un nouveau paradigme basé sur la fonction de mise en cache pour améliorer la qualité du transfert lors du déplacement du mobile. La stratégie de mise en cache coopère avec le contrôleur SDN pour la mise en mémoire tampon automatique des données pendant le transfert. Nous avons proposé deux politiques de mise en cache qui sont comparées à travers une analyse de performance concernant la qualité du transfert pour l’utilisateur et pour l’opérateur. Cette thèse a également présenté que SDN-Mobility avec la politique de mise en cache peut être facilement appliquée pour gérer la mobilité dans des architectures de réseau hétérogènes capables d’intégrer le futur Internet basé sur les réseaux centrés sur l’information (ICN). / The software integration with new network architectures via Software-Defined Networking (SDN) axis appears to be a major evolution of networks. While this paradigm was primarily developed for easy network setup, its ability to integrate services has also to be considered. Thus, the mobility service for which solutions have been proposed in conventional architectures by defining standardized protocols should be rethought in terms of SDN service. Mobile devices might use or move in SDN network. In this thesis, we proposed a new mobility management approach which called "SDN-Mobility" and has shown that SDN can be implemented without IP mobility protocol for providing mobility like as Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) that is the solution adopted by 3GPP, with some performance gain. However, PMIPv6 and SDN-Mobility have some packets loss during Mobile Node (MN) handover. Thus, in this thesis, we proposed a new paradigm based on caching function to improve the quality of transfer during handover. Caching policy cooperates with SDN controller for automatic buffering of the data during the handover. We proposed two caching policies that are compared through a performance analysis regarding the quality of transfer for the user and for the operator. This thesis also presented that SDN-Mobility with caching policy can be applied easily for mobility management in heterogeneous network architectures able to integrate the future Internet based on the Information-Centric Networking (ICN).

La gestion performante de la mobilité et l'amélioration des performances des couches basses sont deux enjeux fondamentaux dans le contexte des réseaux sans fil. Cette thèse apporte des solutions originales et innovantes qui visent à répondre à ces deux problématiques empêchant à ce jour d'offrir des possibilités de communication performantes et sans couture aux usagers mobiles accédant à l'Internet via des réseaux d'accès locaux sans fil (WLAN). Ces solutions se distinguent en particulier par l'impact minimum qu'elles ont sur les protocoles standards de l'Internet (niveaux transport et réseau) ou de l'IEEE (niveaux physique et liaison de données). S'inscrivant dans les paradigmes de "bout en bout" et "cross-layer", notre architecture permet d'offrir des solutions efficaces pour la gestion de la mobilité : gestion de la localisation et des handover en particulier. En outre, nous montrons que notre approche permet également d'améliorer l'efficacité des transmissions ainsi que de résoudre efficacement plusieurs syndromes identifiés au sein de 802.11 tels que les anomalies de performance, l'iniquité entre les flux et l'absence de contrôle de débit entre la couche MAC et les couches supérieures. Cette thèse résout ces problèmes en combinant des modèles analytiques, des simulations et de réelles expérimentations. Ces mécanismes adaptatifs ont été développés et intégrés dans une architecture de communication qui fournit des services de communication à haute performance pour réseaux sans fils tels que WIFI et WIMAX.

Pour relever les défis grandissants auxquels est confronté le système de mobilité en termes de durabilité, les autorités publiques françaises ont entrepris de soutenir l'innovation, notamment dans le domaine automobile. Les entreprises occupent une position particulière au sein du système de mobilité : leurs décisions influencent les comportements de mobilité bien au-delà des seuls déplacements professionnels. Chaque année en France, 4 véhicules légers sur 10 parmi les voitures particulières et véhicules utilitaires neufs mis sur le marché sont acquis par des entreprises. Pourtant, la mobilité professionnelle en général, et les flottes automobiles d'entreprise en particulier, demeurent des zones d'ombre de la connaissance du système de mobilité. L'objet de notre travail et sa contribution principale est de démontrer que, compte tenu de leurs effets sur l'ensemble du système de mobilité d'une part, de leur sensibilité aux politiques publiques d'autre part, les flottes automobiles d'entreprise constituent un objet pertinent tant pour la recherche que pour l'action publique. Notre investigation s'appuie sur des méthodes multiples : outre une synthèse de sources bibliographiques variées (journaux professionnels, archives légales, etc.), nous proposons des recoupements originaux entre, d'une part, des données quantitatives sur la composition et l'usage des flottes automobiles d'entreprise issues d'enquêtes de grande envergure et, d'autre part, les résultats qualitatifs d'une enquête exploratoire menée auprès de gestionnaires de flotte en région parisienne. Nous développons un ensemble de définitions et de cadres analytiques pour étudier les flottes automobiles d'entreprise, et notamment une typologie de véhicules basée sur les différents niveaux de « droits » accordés à l'utilisateur du véhicule d'entreprise. Nous montrons que les flottes automobiles d'entreprise totalisent 15% de l'ensemble des véhicules légers en France, 25% de leur kilométrage et 25% à 30% de leurs émissions de CO2.Par ailleurs, nous révélons le rôle essentiel que peuvent jouer les flottes automobiles d'entreprise pour amorcer des changements dans le parc automobile français. Nous montrons que les usages quotidiens des véhicules d'entreprise sont très divers, et dans certains cas compatibles avec les véhicules électriques. Enfin, nous mettons en évidence les effets tangibles des politiques fiscales sur la dynamique de diffusion des innovations au sein des flottes automobiles d'entreprise. Nous examinons les implications de ces résultats en termes de politiques publiques, en soulignant le besoin d'une plus grande intégration entre politiques industrielles, politiques de transport et politiques fiscales. Nous mettons en particulier en évidence le besoin d'une coordination accrue entre les politiques publiques menées à différentes échelles et d'un phasage approprié de ces politiques. Dans le contexte actuel, une plus grande transparence semble requise quant à la pérennité des mesures d' « amorçage » (par exemple, le bonus à l'achat) et au volontarisme des mesures de « soutien » (par exemple, les zones à basses émissions) qui pourraient être adoptées à moyen ou long terme / The mobility system in France faces increasing sustainability challenges. In response, French public authorities have endeavoured to foster innovation in the mobility system, with a particular focus on the automotive subsystem, where the challenges are most acute. Corporations have a special position in the mobility system: their decisions influence mobility behaviours well beyond corporate mobility patterns alone. Every year in France, 4 out of 10 new light-duty vehicles (including passenger cars and light commercial vehicles) are sold to corporations. Yet, corporate mobility in general, and corporate car fleets in particular, are still blind spots in the collective understanding of the mobility system. The main contribution of our work is to demonstrate that, given their effects on the larger mobility system, and given their sensitivity to public policies, corporate car fleets are a relevant object for research and a relevant matter for public policy discussion. Our research is a multi-method investigation, collecting information from a wide range of sources, including professional journals and legal archives, and cross-checking quantitative results on the composition and use patterns of corporate car fleets from large mobility surveys in France against qualitative insights gained from an exploratory survey of fleet managers in the Paris region. We develop a set of definitions and analytical frameworks for investigating corporate car fleets, including a typology of vehicles based on the various levels of ‘rights' granted to the employee over the vehicle. We show that corporate car fleets could account for 15% of the total light-duty vehicle fleet in France, 25% of its total mileage and 25% to 30% of its CO2 emissions. We also reveal the instrumental role that corporate car fleets can play in setting new trends for France's global vehicle stock. We highlight that the daily patterns of use of corporate vehicles are highly diverse, and partly compatible with electric vehicles. Finally, we show that tax policies have significant effects on the dynamics of the spread of innovations in corporate car fleets. We discuss the implications of these results for policy-making and stress the need for further integration between industrial policies, transport policies, and tax policies. We further emphasise the need for greater coordination between the various levels of government, and for adequate phasing of public policies. At present, more transparency is needed about how long current ‘initiating' policies (e.g. purchase bonus) will last, and how strong the ‘supporting' policies (e.g. low-emission zones) will be in the medium- to long-term

Cette thèse a pour objectif de faire avancer l'état de l'art des communications basée sur Internet Protocol version 6 (IPv6) dans le domaine des réseaux véhiculaires, et ce dans le cadre des évolutions récentes de IP, notamment l'avènement du Future Internet. Le Future Internet (F.I.) définit un ensemble d'approches pour faire évoluer l'Internet actuel , en particulier l'émergence d'un Internet mobile exigeant en ressources. Les acteurs de ce domaine définissent les contraintes inhérentes aux approches utilisées historiquement dans l'évolution de l'architecture d'Internet et tentent d'y remédier soit de manière évolutive soit par une rupture technologique (révolutionnaire). Un des problèmes au centre de cette nouvelle évolution d'Internet est la question du nommage et de l'adressage dans le réseau. Nous avons entrepris dans cette thèse l'étude de ce problème, dans le cadre restreint des communications véhiculaires Internet.Dans ce contexte, l'état de l'art du Future Internet a mis en avant les distinctions des approches révolutionnaires comparées aux propositions évolutives basées sur IPv6. Les réseaux véhiculaires étant d'ores-et-déjà dotés de piles protocolaires comprenant une extension IPv6, nous avons entamé une approche évolutive visant à intégrer les réseaux véhiculaires au Future Internet. Une première proposition a été de convertir un identifiant présent dans le monde automobile (VIN, Numéro d'Identification de Véhicule) en un lot d'adresses réseau propres à chaque véhicule (qui est donc propriétaire de son adressage issu de son identifiant). Cette proposition étant centrée sur le véhicule, nous avons ensuite intégré ces communications basés dans une architecture globale Future Internet basée sur IPv6 (protocole LISP). En particulier, et avec l'adressage VIN, nous avons défini un espace d'adressage indépendant des fournisseurs d'accès à Internet où le constructeur automobile devient acteur économique fournissant des services IPv6 à sa flotte de véhicules conjointement avec les opérateurs réseau dont il dépend pour transporter son trafic IP. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'entourage proche du véhicule afin de définir un nouveau mode de communication inter-véhiculaire à Internet: le V2V2I (Angl. Vehicle-to-Vehicle-to-Infrastructure). Jusqu'à présent, les modes de transmission de données à Internet dans le monde du véhicule consistaient en des topologies V2I, à savoir véhicule à Internet, où le véhicule accède à l'infrastructure directement sans intermédiaire. Dans le cadre des communications véhiculaires à Internet, nous proposons une taxonomie des méthodes existantes dans l'état de l'art. Les techniques du Future Internet étant récentes, nous avons étendu notre taxonomie par une nouvelle approche basée sur la séparation de l'adressage topologique dans le cluster de celui de l'infrastructure. Le leader du cluster s'occupe d'affecter les adresses (de son VIN) et de gérer le routage à l'intérieur de son cluster. La dernière contribution consiste en la comparaison des performances des protocoles de gestion de mobilité, notamment pour les réseaux de véhicules et des communications de type vehicule-à-Internet. Dans ce cadre, nous avons proposé une classification des protocoles de gestion de mobilité selon leur déploiement: centralisé (basé réseau ou host) et distribué. Nous avons ensuite évalué les performances en modélisant les durées de configurations et de reconfigurations des différents protocoles concernés. / After successfully connecting machines and people later (world wide web), the new era of In-ternet is about connecting things. Due to increasing demands in terms of addresses, mobility, scalability, security and other new unattended challenges, the evolution of current Internet archi-tecture is subject to major debate worldwide. The Internet Architecture Board (IAB) workshop on Routing and Addressing report described the serious scalability problems faced by large backbone operators in terms of routing and addressing, illustrated by the unsustainable growth of the Default Free Zone (DFZ) routing tables. Some proposals tackled the scalability and IP semantics overload issues with two different approaches: evolutionary approach (backward com-patibility) or a revolutionary approach. Several design objectives (technical or high-level) guided researchers in their proposals. Mobility is definitely one of the main challenges.Inter-Vehicle Communication (IVC) attracts considerable attention from the research com-munity and the industry for its potential in providing Intelligent Transportation Systems (ITS) and passengers services. Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs) are emerging as a class of wire-less network, formed between moving vehicles equipped with wireless interfaces (cellular and WiFi) employing heterogeneous communication systems. A VANET is a form of mobile ad-hoc network that provides IVC among nearby vehicles and may involve the use of a nearby fixed equipment on the roadside. The impact of Internet-based vehicular services (infotainment) are quickly developing. Some of these applications, driver assistance services or traffic reports, have been there for a while. But market-enabling applications may also be an argument in favor of a more convenient journey. Such use cases are viewed as a motivation to further adoption of the ITS standards developed within IEEE, ETSI, and ISO.This thesis focuses on applying Future Internet paradigm to vehicle-to-Internet communica-tions in an attempt to define the solution space of Future Vehicular Internet. We first introduce two possible vehicle-to-Internet use cases and great enablers for IP based services : eHealth and Fully-electric Vehicles. We show how to integrate those use cases into IPv6 enabled networks. We further focus on the mobility architectures and determine the fundamental components of a mobility architecture. We then classify those approaches into centralized and distributed to show the current trends in terms of network mobility extension, an essential component to vehicular networking. We eventually analyze the performance of these proposals. In order to define an identifier namespace for vehicular communications, we introduce the Vehicle Identification Numbers are possible candidates. We then propose a conversion algorithm that preserves the VIN characteristics while mapping it onto usable IPv6 networking objects (ad-dresses, prefixes, and Mobile Node Identifiers). We make use of this result to extend LISP-MN protocol with the support of our VIN6 addressing architecture. We also apply those results to group IP-based communications, when the cluster head is in charge of a group of followers.

Cette thèse est dédiée à l'étude de la mobilité et de la qualité de service (QoS) sur les réseaux locaux sans-fil (WLANs). Nous affirmons que plusieurs conditions doivent être satisfaites afin de pouvoir donner des garanties de QoS sur des réseaux locaux sans-fil. Nous proposons que les WLANs adoptent un modèle de QoS basé sur des garanties statistiques, tel que le modèle Diffserv de l'IETF. Le protocole Mobile IP, ainsi que d'autres mécanismes de gestion de la mobilité ne sont pas adaptés pour gérer la mobilité dans des régions limitées géographiquement. Pour cela, nous proposons une approche basée sur le modèle de la micro-mobilité pour assurer la gestion de la mobilité. De même, nous proposons une architecture qui intègre la gestion de la mobilité et de la QoS. Il s'agit d'une architecture hiérarchique qui couple notre protocole de mobilité avec un protocole de signalisation dans la bande (in-band) qui permet la gestion de la QoS. Le mémoire présente d'abord l'état de l'art dans les domaines des WLANs, la mobilité IP, et la QoS sur IP. Ensuite, nous présentons et discutons nos propositions pour la gestion de la QoS et de la mobilité sur les réseaux locaux. De même, nous présentons l'implémentation de prototypes de nos propositions et l'évaluation de leurs performances. Nous concluons par la présentation de nos contributions et des perspectives envisagées.

Architecture et mécanismes de bout en bout pour les communications mobiles et sans fil dans l'Internet. La gestion performante de la mobilité et l'amélioration des performances des couches basses sont deux enjeux fondamentaux dans le contexte des réseaux sans fil. Cette thèse apporte des solutions originales et innovantes qui visent à répondre à ces deux problématiques empêchant à ce jour d'offrir des possibilités de communication performantes et sans couture aux usagers mobiles accédant à l'Internet via des réseaux d'accès locaux sans fil (WLAN). Ces solutions se distinguent en particulier par l'impact minimum qu'elles ont sur les protocoles standards de l'Internet (niveaux transport et réseau) ou de l'IEEE (niveaux physique et liaison de données). S'inscrivant dans les paradigmes de "bout en bout" et "cross-layer", notre architecture permet d'offrir des solutions efficaces pour la gestion de la mobilité : gestion de la localisation et des handover en particulier. En outre, nous montrons que notre approche permet également d'améliorer l'efficacité des transmissions ainsi que de résoudre efficacement plusieurs syndromes identifiés au sein de 802.11 tels que les anomalies de performance, l'iniquité entre les flux et l'absence de contrôle de débit entre la couche MAC et les couches supérieures. Cette thèse résout ces problèmes en combinant des modèles analytiques, des simulations et de réelles expérimentations. Ces mécanismes adaptatifs ont été développés et intégrés dans une architecture de communication qui fournit des services de communication à haute performance pour réseaux sans fils tels que WIFI et WIMAX. / Wireless networks, because of the potential pervasive and mobile communication services they offer, are becoming the dominant Internet access networks. However, the legacy Internet protocols, still dominant at that time, have not been designed with mobility and wireless in mind. Therefore, numerous maladjustments and “defaults of impedance” can be observed when combining wireless physical and MAC layers with the traditional upper layers. This thesis proposes several solutions for a pacific coexistence between these communication layers that have been defined and designed independently. Reliable mobility management and Low layer performance enhancements are two main challenging issues in the context of wireless networks. Mobility management (which is mostly based on mobile IP architecture nowadays) aims to continuously assign and control the wireless connections of mobile nodes amongst a space of wireless access networks. Low layer performance enhancements mainly focus on the transmission efficiency such as higher rate, lower loss, interference avoidance. This thesis addresses these two important issues from an original and innovative approach that, conversely to the traditional contributions, entails a minimum impact on the legacy protocols and internet infrastructure. Following the “end to end” and “cross layer” paradigms, we address and offer efficient and light solutions to fast handover, location management and continuous connection support through a space of wireless networks. Moreover, we show that such an approach makes it possible to enhance transmission efficiency and solve efficiently several syndromes that plague the performances of current wireless networks such as performance anomaly, unfairness issues and maladjustment between MAC layer and upper layers. This thesis tackles these issues by combining analytical models, simulations and real experiments. The resulting mechanisms have been developed and integrated into adaptive mobility management communication architecture that delivers high performing communication services to mobile wireless systems, with a focus on WIFI and WIMAX access networks.

Le SDN (Software-Defined Networking) émerge comme une nouvelle architecture pour la programmation des réseaux. A l'origine, l'idée du SDN est de déplacer le plan de contrôle à l'extérieur des équipements, et de permettre ainsi un contrôle déporté de l'ensemble depuis une entité logicielle logique nommée "contrôleur". Le principal avantage d'une telle approche est de centraliser donc toute l'intelligence de gestion du réseau dans le contrôleur, qui s'appuie pour cela sur des protocoles standard et assure par ce biais la reprogrammation de la totalité de la partie du réseau sous son contrôle. L'évolution technologique vers le SDN est toujours en cours dans des scénarios de déploiement programmable et flexible des réseaux mobiles. Le NFV (Network Function Virtualization) est le processus de déplacement ou de migration des fonctions réseau d'un équipement dédié de réseau vers des serveurs génériques dans le Cloud. Les SDN et NFV sont deux technologies étroitement liées qui sont souvent utilisées ensemble. Le couplage fort entre les plans de contrôle et de données, ainsi que les limitations en matière de passage à l'échelle et de flexibilité, font que la virtualisation des réseaux mobiles actuels nécessite non seulement l'utilisation du Cloud Computing mais aussi les récentes innovations telles que SDN et NFV pour pouvoir permettre un déploiement à la demande des services réseaux (Network-as-a-Service) aux utilisateurs. Les lignes de recherche globales de cette thèse s'inscrivent dans deux principaux cas d'utilisation. Ces cas d'utilisation, bien qu'appelés de la "prochaine génération de réseaux mobiles", sont le "Telco" et le "Vertical", qui apparaissent ici couplés, les deux étant traditionnellement complètement séparés. Dans les cas d'utilisation de "télécommunications", nous exploitons les avantages de SDN pour avoir un cadre de contrôle flexible pour les réseaux d'auto-organisation (SON) et la division de traitement dynamique des utilisateurs. Dans le cas d'utilisation de "verticale", nous appliquons divers avantages du protocole SDN et OpenFlow pour utiliser efficacement les ressources radio du réseau de backhaul dans le système de communication train-sol. Notre cadre d'étude du SDN, en général, peut être une solution efficace et alternative pour la gestion RAN (Radio Access Network), c'est-à-dire pour des objectives comme l'optimisation des ressources radio, l'optimisation du réseau, la gestion de la mobilité et l'équilibrage de la charge, peuvent être atteint avec ce cadre. Grâce à l'analyse et l'expérimentation concrète des SDN et NFV pour le RAN, nous montrons que les solutions proposées dans ce travail peuvent apporter un faisceau d'avantages évidents aux réseaux mobiles tels que la flexibilité, la programmabilité, la gestion unifiée et la mise en œuvre de nouveaux services / Software-Defined Networking (SDN) has emerged as a new intelligent architecture for network programmability. The primary idea behind SDN is to move the control-plane outside the switches and enable external control of data-plane through a logical software entity called controller. Such approach benefits mobile network management by brining complete intelligence to the logically centralized controller. Network Function Virtualization (NFV) is the process of relocating or migrating network functions from dedicated hardware to generic servers. SDN and NFV are two closely related technologies that are often used together. The traditional mobile network architecture due to its strongest coupling between control and data planes along with limitations in scalability and flexibility requires the usage of cloud computing along with the recent revolutionary approaches in networking such as SDN and NFV to have an architecture that deploys on demand "Network-as-a-Service" for users. The global research focus of this thesis falls in to two main use cases of next generation mobile networks such as Telco and Vertical. In the telco use cases, we exploit the advantages of SDN to have flexible control framework for both Self-Organizing Networks (SON) and dynamic user processing split. In vertical use case, we apply various advantages of SDN and OpenFlow protocol to efficiently utilize the scare radio resources of wireless backhaul network in the train-to-ground communication system. Our SDN framework in general can be an efficient and alternative solution for RAN management i.e. Radio Optimization, Network Optimization, Mobility Management and Load Balancing can be achieved with such framework. Through analysis and experimentation of SDN frameworks for RAN, we shows that the proposed solutions can bring set of advantages to wireless networks such as flexibility, programmability, unified management, and enables new services

L'Internet d'aujourd'hui a traversé série de changements évolutionnaires dans les quarante ou cinquante dernières années. Il a été conçu pour un réseau avec des nœuds fixes. Au début, le modèle de communication de l'Internet a été basé sur le réseau téléphonique (considéré comme 1er Génération Internet). Plus tard, il a été mis à jour comme un modèle client-serveur où la communication des systèmes d'échanger des données sur des liaisons dédiées. Cette 2ème génération Internet, au cours des années, a été contestée par de nombreux problèmes tels que la congestion du réseau, panne de chemin, les attaques DOS, gestion de la mobilité pour les réseaux sans fil, etc. Les utilisateurs d'Internet recherchent toujours des informations, indépendamment de la localisation (nœud ou serveur) où il se trouve ou stockées. Cette approche est la base d'une architecture où l'information est considérée comme l'unité primaire. Ces réseaux, en général, sont appelés en tant que Network of Information (NetInf), où l'information prend une position centrée remplaçant l'approche centrée sur nœud comme dans l'Internet aujourd'hui. Les problèmes rencontrés par l'Internet aujourd’hui, mentionné ci-dessus, peuvent être traitées avec une approche unificatrice en mettant l'information au centre de l'architecture du réseau. À l'échelle mondiale, cette conception de l'architecture réseau est nommée « Future Information Centric Internet ». En parallèle, l'utilisation de l'Internet mobile a été augmentée durant la dernière décennie. Il a été environ 1,2 milliard abonnements de mobile broad band pour 2,4 milliards d’utilisateurs d'Internet en 2011. En raison d’augmentation de l'efficacité spectrale et ubiquitaire disponibilité de la connectivité cellulaire, la mobilité et la connectivité transparente est désormais considérée comme des produits de base la vie quotidienne. Néanmoins, en cas d'Internet, les solutions de mobilité basées sur IP ne peuvent pas rattraper son retard dans la performance avec l'évolution rapide des réseaux cellulaires. Par conséquent, l'un des principaux objectifs pour l'internet du futur est de concevoir des systèmes de gestion de mobilité qui permettent de surmonter les problèmes dans les réseaux sans fil tels que handover et la gestion de la localisation, multihoming, sécurité, etc. Dans cette thèse, nous avons proposé une solution de gestion de mobilité dans les réseaux sans fil dans le cadre du Information Centric Networking (ICN) en général et dans le contexte ne NetInf en particulier. NetInf est une architecture du Futur Internet basée sur le concept du ICN. Nous proposons un nœud mobile qui s’appelle NetInf Mobile Node (NetInf MN). L'architecture de ce nœud est compatible avec l'architecture d'Internet basée sur TCP/TP. Cette conception de l'architecture travaille en collaboration avec Central Control Unit (CCU) pour améliorer les performances en cas de handover dans les réseaux sans fil. La Virtual Node Layer (VNL) algorithme explique comment les différents modules de NetInf MN et des unités CCU travaillé ensemble. La modèle mathématique basé sur Théorie de Jeu et Renforcement Learning (CODIPAS-RL) montre comment handover et data relaying sont géré dans les réseaux sans fil. Les résultats des simulations montrent que le modèle proposé réalise à la fois de Nash et de Stackelberg équilibres alors que le CODIPAS-RL régime atteint un optimum global. Enfin, comme un exemple de cas d'utilisation de l'architecture NetInf, nous proposons le NetInf Email Service qui ne requiert pas des serveurs et ports dédiés contrairement au service e-mail existante. L'utilisation de clés asymétriques comme l'ID de l'utilisateur est la caractéristique unique proposée pour ce service. Le NetInf Email service architecture présenté, explique comment différents éléments architecturaux travail ensemble. Nous discuter des défis différents et des besoins relatifs à ce service. Le prototype développé pour NetInf sera utilisée pour la mise en œuvre de ce service / The contemporary Internet ecosystem today has gone through series of evolutionary changes during the last forty or fifty years. Though it was designed as a network with fixed nodes, it has scaled well enough with the development of new technologies both in fixed and wireless networks. Initially, the communication model of the Internet was based on the telephone network (and can be considered as the 1st Generation Internet). Later, its transition as a client-server model made it a network where communication systems exchange data over dedicated links. This 2nd Generation Internet, over the years, has been challenged by many problems and issues such as network congestion, path failure, DOS attacks, mobility issues for wireless networks, etc. The Internet users always look for some information, irrespectively where it is located or stored. This approach is the basic building block for a network architecture where information is considered as the premier entity. Such networks, in general, are termed as Information Centric Network (ICN), where information takes centric position superseding the node centric approach like in the current Internet. The problems faced by the current Internet architecture, mentioned above, can be handled with a unifying approach by putting the information at the centre of the network architecture. On a global scale, this network architecture design is termed as the Future Information Centric Internet. Similarly, Mobile Internet usage has increased overwhelmingly in the last decade. There has been an estimated 1.2 billion mobile broad-band subscriptions for 2.4 billion Internet users in 2011. Because of the increased spectrum efficiency and ubiquitous availability of cellular connectivity, the seamless mobility and connectivity is now considered as daily life commodity. However, in the case of the Internet, IP based mobility solutions cannot catch up in performance with the fast evolution of cellular networks. Therefore, one of the primary goals for the Future Internet is the design of mobility management schemes that overcome the issues in wireless networks such as handover and location management, multihoming, security, etc. In this thesis, we have proposed a mobility management solution in wireless networks in the context of ICN in general and in the context of Network of Information (NetInf) in particular. NetInf is ICN-based Future Internet architecture. We propose a NetInf Mobile Node (NetInf MN) architecture which is backward compatible with the current Internet architecture as well. This cross architecture design for mobility support works closely with Central Control Unit (CCU) (network entity) for improved performance in case of handover management in wireless networks. The Virtual Node Layer (VNL) algorithm explains how different modules of NetInf MN and CCU units work together. The game theoretical and Reinforcement Learning (CODIPAS-RL) scheme based mathematical model shows how handover management and data relaying in the wireless networks can increase the network coverage through cooperative diversity. Simulation results show that the proposed model achieves both Nash and Stackelberg equilibria where as the selected CODIPAS-RL scheme reaches global optimum. Finally, as a use case example of NetInf architecture, we propose the NetInf Email service that does not require dedicated servers or dedicated port unlike the current email service. The use of asymmetric keys as user's ID is the unique feature proposed for this service. The NetInf email service architecture framework presented, explains how different architectural components work together. We discuss different challenges and requirements related to this service. The prototype developed for the Network of Information will be used for the implementation of this service

Au cours des dernières décennies, le besoin pour des communications multimédia en mobilité est devenu indéniable dans les réseaux de type IP, ainsi la gestion de la mobilité et la continuité de session est depuis plusieurs années un problème de recherche très important aussi bien pour le milieu académique qu’industriel. Comme l'hétérogénéité des réseaux d’accès est en perpétuelle évolution, l'intégration des différents types de réseaux sans fil au niveau de la couche IP est devenue un domaine de recherche difficile et inévitable. L'un des problèmes les plus importants liés à l'exécution de la gestion de la mobilité concerne le fait que la couche d'application souffre de la modification d'adresses IP au cours du mouvement du nœud mobile alors que celle-ci construit sa session sur la base de l’adresse IP de connexion au réseau. Une nouvelle approche d'amélioration de la prise en charge de la mobilité propose de séparer l'identification de session et l'identification de l’emplacement ou l’attachement au réseau. Donc, par la séparation de ces deux concepts, les sessions ne sont pas identifiés par les adresses IP qui elles sont dynamiques puisque la mobilité dans le réseau impose le changement d’adresse IP, mais les nouveaux identificateurs uniques qui définissent un nœud et qui ne change pas à cause de la mobilité ce qui offrirait une stabilité pour le niveau applicatif. Selon ces concepts, Host Identity Protocol (HIP) est l'une des solutions dominantes en recherches qui est proposé par l'IETF et l’IRTF. Dans cette thèse, le protocole HIP est principalement examiné et de nouvelles améliorations de la mobilité sur la base de ce protocole ont été conçues et mises en place / Over the last decades, with rapid and tremendous growth of IP networks in mobile and wireless environments, mobility management and session continuity has become a more important issue. As the heterogeneity increases in network environments and gradual spread of Internet of Things wave, the integration of different types of wireless networks in the IP layer became a challenging and inevitable research area. One of the most important issues related to mobility management is related to the fact that the application layer suffers from the changing of IP addresses during the movement of the mobile node. It is expected the network layer and above layers to be aware of movement of mobile nodes. New wave in the improvement ideas on this concept is separating the session identification and the location identification. This avoids the applications to suffer when the IP address changes during the mobility. This new approach needs to introduce a new layer in the TCP/IP protocol stack, on top of the IP layer that will handle the new identifiers correspondent with the current IP address or new complete architecture designs which are inheriting locator/identifier separation idea. According to these concepts, Host Identity Protocol (HIP) is one of the dominant and prominent researches that is proposed by IETF and IRTF. This protocol proposes to solve the locator/identifier split problem by also including the security support. In this thesis, predominantly HIP protocol is examined and new mobility enhancements based on this protocol have been designed and introduced