Nos travaux de thèse s'inscrivent dans le cycle de vie des contrats de qualité de service (QdS) pour les architectures orientées services. Le cycle de vie de ces contrats se caractérise principalement par une phase de spécification et de modélisation des niveaux requis de qualité, une phase de négociation de ces niveaux et une phase de surveillance du contrat de qualité de service élaboré entre le client et le fournisseur. Concernant la première phase, nous avons remarqué que les approches existantes de modélisation des contrats de qualité de service se limitent à une description incompléte notamment dans le cas où les niveaux de service requis sont composés à partir d'autres métriques élémentaires de qualité. Pour remédier à cette insuffisance, nous avons défini un modèle nommé " SLAOnt " caractérisé par sa richesse sémantique et par sa complétude. Ce modèle de contrats de QdS est le fondement de base pour la phase de négociation et la phase de surveillance. Quand à la deuxième phase, nous avons constaté que les approches existantes de négociation consistent à choisir un sous-ensemble de clauses et de valeurs parmi des choix prédéfinis par le fournisseur. Cependant, le client peut ne pas comprendre ces choix dans le cas où il n'est pas expert du domaine. En conséquence, il n'a pas la possibilité d'exprimer ses exigences avec ses connaissances et son langage. Pour cela, nous avons proposé une approche de négociation basée sur un alignement d'objectifs sémantiques de qualité de service pour l'élaboration de ces contrats. Cette approche d'alignement se base sur des inférences sémantiques dans toutes ses étapes permettant de détecter des correspondances non détectables par les techniques classiques de négociation et d'alignement offrant ainsi une précision supérieure par rapport aux approches existantes. Cette phase d'alignement se termine par une génération complète d'un contrat de qualité de service en cas de compatibilité. Concernant la troi sième phase traitant la surveillance des contrats de qualité de service, nous avons remarqué l'absence d'une approche automatique et générique pour faciliter la tâche d'observation, d'analyse et de détection des violations de contrats de QdS. Pour remédier à ces insuffisances, nous nous sommes basés sur les mêmes capacités sémantiques que la phase de négociation. En effet, l'approche de surveillance de QdS que nous avons définie se base sur un raisonnement par inférence qui nous permet de détecter des violations et même des dégradations non détectables sans sémantique.

La réduction des budgets du domaine spatial et les missions scientifiques traditionnelles ayant des coûts et une complexité croissants a amené la communauté scientifique à se concentrer sur les petits satellites qui fournissent non seulement des résultats scientifiques de valeur, mais permettent aussi de nouvelles applications dans le domaine de la télédétection, de la surveillance environnementale et des télécommunications. De plus, le concept de vol en formation de petits satellites est une technologie-clé pour beaucoup de missions spatiales futures, en améliorant la capacité de survie et réduisant le coût des missions. Ce travail de recherche a un double but : la proposition de modèles innovants de constellations de nano-satellites et de nouvelles approches de routage pour les réseaux de nano-satellites. Cette thèse propose et analyse trois modèles de constellations de nano-satellites dénommés NanoDREAM, NanoiCE et NanoSPHERE, qui fournissent des services de télécommunications aux régions éloignées. Le modèle NanoDREAM est conçu pour le Désert Salar de Uyuni en Bolivie, une région qui détient 70% de la réserve mondiale de lithium. Le modèle NanoiCE est destiné aux Régions Polaires, pour satisfaire les besoins de télécommunications de la communauté scientifique. Le modèle NanoSPHERE est conçu pour fournir une couverture globale de la Terre pour un marché de télécommunications concurrentiel. De plus, nous avons proposé une architecture pour le segment terrestre basée sur la technologie sans fil. Cette architecture a été déployée sur la zone d'exploitation du Désert Salar de Uyuni. Ces modèles ont été développés analytiquement et mis ensuite en œuvre dans le simulateur SaVi afin d'identifier la meilleure constellation satisfaisant les requis de la mission en terme de couverture et en réduisant au minimum le nombre de nano-satellites de la constellation. [...]

Un réseau de capteur sans fil est un ensemble de noeuds communicants, généralement miniatures et capables de fonctionner avec peu d'énergie. Certaines applications imposent à ces réseaux de capteurs sans fil d'être économes en énergie pour prolonger la durée de vie du réseau, d'autres nécessitent un comportement déterministe qui se traduit généralement par des délais de traversée du réseau bornés et/ou un taux de trames perdues inférieur à un seuil critique. Pour économiser significativement de l'énergie, une entité doit se mettre en mode sommeil. Durant cette période, elle sera inactive donc incapable de participer à l'ativité du réseau. L'usage de périodes de sommeil est un handicap pour l'aspect déterministe et pour le respect de contraintes temporelles. Le travail de cette thèse est centré sur les spécifications, le dévelopement et l'évaluation sous différentes formes d'une méthode d'accès au medium adaptée au déterminisme et aux exigences de qualité de service telles que l'absence de collisions et la garantie d'un délai borné de bout-en-bout, tout en conservant une faible consommation énergétique. La solution proposée repose sur la segmentation temporelle des activités, une synchronisation multi-sauts et une différentiation de services basée sur des stratégies de routage adaptées.

La convergence de récentes avancées technologiques permet l'émergence de nouveaux environnements informatiques pervasifs, dans lesquels des terminaux en réseaux coopèrent et communiquent de manière transparente pour les utilisateurs. Ces utilisateurs demandent des fonctionalités de plus en plus avancées de la part de ces terminaux. Etant données les limites intrinsèques des terminaux mobiles, ces fonctionalités, au lieu d'être directement implémentées dans les terminaux, sont appelées à être fournies par des fournisseurs de services situés à la périphérie du réseau. Ce derniers devient alors une source illimitée de services, et non plus seulement un medium de communication. Ces services, ou applications d'overlays, sont formés de plusieurs éléments applicatifs distribués qui coopèrent et communiquent entre eux via un réseau de recouvrement dynamique particulier, une association d'overlay. La Qualité de Service (QdS) perçue par les utilisateurs d'une application d'overlay dépend de la QdS existant au niveau des chemins de communications qui forment l'association d'overlay correspondante. Cette thèse montre qu'il est possible de fournir de la QdS à une application d'overlay en utilisant des chemins Internet alternatifs, résultant de la composition de chemins distincts. De plus, cette thèse montre également qu'il est possible de découvrir, sélectionner, et composer d'une manière distribuée ces chemins élémentaires, au sein d'une communauté comprenant un nombre important d'entités paires (telles que les précédents fournisseurs de services). Les principales contributions de cette thèse sont : i) une description et une analyse des caractéristiques de QdS de ces chemins alternatifs composés, ii) une architecture originale appelée SPAD (Super-Peer based Alternate path Discovery), qui permet la découverte et la sélection de manière distribuée de ces chemins alternatifs. SPAD est un système complètement décentralisé, qui peut être facilement et incrémentalement déployé sur l' Internet actuel. Il permet aux utilisateurs situés à la périphérie du réseau de découvrir et d'utiliser directement des chemins alternatifs.

Cette thèse a pour objectif de proposer de nouvelles approches d'ordonnancement, de coopération et de gestion de la mobilité dans les réseaux sans fil de type IEEE 802.11. Le maintien de la qualité de service (QoS), au niveau MAC, représente la caractéristique fondamentale de ces approches. L'analyse des mécanismes existants nous a conduits à retenir le protocole EDCF, supportant la QoS, comme une base de travail pour l'ensemble de nos propositions. Dans le but de pallier certaines faiblesses du standard 802.11, une nouvelle architecture à base de multi-ordonnanceurs HCF-T, est proposée. Les performances obtenues sont exprimées en termes de gestion du trafic, de maintien du débit, d'élimination de collisions et de réduction de la charge du réseau. Ensuite, un schéma coopératif est présenté et analysé. Il comporte une étude de deux protocoles de relayage AAF et DAF ainsi qu'une évaluation d'un ensemble de techniques de combinaison au niveau du récepteur. Concernant la problématique de la mobilité, nous avons retenu et analysé un scénario prenant en considération les différentes situations rencontrées dans un modèle réel. Un algorithme de résolution multi-couvertures est proposé afin de traiter l'accès dans les zones de recouvrement. Cette étude a mené à distinguer trois régimes de mobilité : faible, moyen et fort. Les performances sont évaluées en fonction des métriques MAC et pour chaque mode de mobilité, un schéma de synthèse est établi / This thesis proposes a new approach relating to the packets scheduling algorithm, the cooperation scheme and the nodes' mobility for IEEE 802.11 wireless network family. Considering the QoS delivery process at the MAC level consists the main feature of the proposal research study. The analysis of the current mechanisms leads to keep the protocol EDCF as the basic model for our work platform. In order to overcome the weakness of the earlier 802.11 standard, a new model based on multi-scheduler algorithm, called HCF-T, is proposed. The achieved performances are summarized following several criteria: traffic control, throughput improving, collisions avoidance, and network load decreasing. Furthermore, in the way of getting better results according to the PHY layer, we presented and analyzed a model of cooperative diversity scheme. It included a couple of relaying protocols AAF and DAF supported by a set of combining techniques to backup the signal at the receiver. To support node's mobility within EDCF, we built-up a model of WLAN which able to track node motion and control the access as in real condition. In the case of overlapping APs ranges, we developed a Multi-coverage algorithm aiming to carry out the session associations. As a result, three levels (Low, Medium, and High) of node's speed are discerned. Finally, EDCF has been implemented on various static and dynamic scenarios. The performances, based on the main MAC-layer metrics, such as throughput, End-2-End delay, and jitter, have been classified and comprehensively evaluated

La présente thèse interroge la relation entre le lieu et l'individu. Plus particulièrement, elle porte sur l'étude des réactions émotionnelles, cognitives et comportementales du client dans un espace de réhabilitation selon son niveau d'acculturation. Il s'agit des clients issus de deux cultures différentes (syrienne et française) et de leur perception d'un espace de service fortement marqué culturellement (une ancienne maison à cour réhabilitée en restaurant). L'objectif de cette thèse est de démontrer le rôle qu'exerce l'acculturation dans le processus d'influence des éléments de l'environnement physique de service sur les réponses du client. Le modèle conceptuel élaboré met en exergue les liens de causalité entre l'environnement physique perçu, les états émotionnels, la qualité de service perçue et les intentions comportementales. Il mobilise également le concept d'acculturation pour vérifier son rôle dans le processus de perception de l'espace de service. A cette fin, deux études (qualitative et quantitative) ont été menées auprès de clients des restaurants de la vieille ville de Damas en Syrie. Les résultats ont permis de retirer trois enseignements. (1) Les principaux facteurs de l'environnement physique de service perçus par le client sont l'ambiance, le design et les facteurs sociaux ; (2) Le niveau d'acculturation du client modère les effets des éléments de l'espace de service sur l'évaluation de la qualité de l'offre et sur l'intention de fidélité ; (3) La perception de l'environnement physique de service peut être influencée par certaines variables individuelles de nature sociodémographique / This research aims to investigate the relationship that exists between individuals and their surroundings. Specifically, we study cognitive, emotional and behavioral responses of clients to elaborate on the causal relations that exist between perceived physical environment, individuals' emotional states, perceived service quality and behavioral intentions. In addition, we also integrate the concept of acculturation to understand how an individual's richness of exposure to local culture influences his/her perception vis-à-vis the service facility with substantial cultural relevance. To explore these concepts, we study this phenomenon across two different cultures (Syrian and French) for restaurants that are set up at locations holding significant cultural value (i.e. old courtyards rehabilitated as restaurants). Two different studies (qualitative and quantitative) were conducted with the clients of restaurants in the old city of Damascus, Syria. Results lead to three principles findings: (1) Principles factors that influence client's perception of physical characteristics of a service setting are ambiance, design and social factors; (2) The acculturation level of a client moderates the relationships between physical characteristics of an environment and client evaluations of the service and his/her loyalty intentions; and (3) perception of the physical characteristics of a service environment is influenced by certain socio- demographic variables of an individual.

Le transport de contenu audiovisuel présente une très grande sensibilité aux pannes du fait de sa nature non élastique. La société TDF qui opère un réseau sur lequel elle réalise entre autres le transport des multiplexes de la Télévision Numérique Terrestre veut mieux maitriser l’évitement et le contournement des pannes pour fournir un service de grande qualité. Dans ce but, les travaux de recherche qui constituent cette thèse ont développé d’une part une approche théorique de la résilience du réseau et d’autre part une proposition d’amélioration de la solution actuellement déployée pour absorber l’augmentation constatée du taux de panne des liaisons optiques entre les noeuds du réseau. / Audiovisual data traffic presents a great sensitivity to the failures. TDF Company which performs his own network to realize inter alia the National TV transportation wants to avoid failures to bring a high quality service. This is why the Company wants from one side to study by a theatrical approach the network resilience and from another side enhance the deployed solution to absorb the recorded increase of failures in the optical links between the network nodes

Les communautés virtuelles ont de plus en plus d’influence dans nos activités quotidiennes. Qu’elles soient sociales, d’affaires, professionnelles, d’apprentissage, ces communautés sont en concurrence pour la conquête de l'Internet, en ciblant une audience de plus en plus large et en proposant une offre de services de plus en plus variée. Par voie de conséquence, le succès ou l'échec de ces communautés dépend largement des services proposés dont la diversité, la qualité et l'adaptation sont les facteurs clés de satisfaction des clients. C’est pourquoi la démarche SOA (Service Oriented Architecture /Architecture Orientée Service) favorise la vision d'environnements ouverts où services, fournisseurs et clients sont indépendants les uns des autres, grâce au découplage et à l'allocation dynamique des services. Malheureusement, les environnements de communautés virtuelles ne prennent pas vraiment en compte les principes SOA et sont considérés fermés d’un point de vue des services offerts car ceux-ci sont limités aux fonctionnalités de la plateforme qui les hébergent. Cette dépendance des services vis-à-vis de la plateforme est considérée comme une limitation qui influence d'une manière négative le succès et la durabilité des communautés virtuelles. Du point de vue des membres d’une communauté, cette limitation entraine le départ de certains d’entre eux, et/ou impose à ses membres de joindre d'autres communautés afin de bénéficier des services offerts par ces dernières qui ne sont pas disponibles dans leur communauté d'origine. Du point de vue de l’environnement, l'introduction de nouveaux services nécessite de modifier la plateforme existante, et peut demander dans certains cas une migration vers une autre plateforme, ce qui peut perturber la communauté en question lorsque celle-ci est opérationnelle avec des membres en ligne. Dans ce contexte, ce travail a pour but de palier les limites de la gestion de services dans les communautés virtuelles afin de satisfaire les besoins de leurs membres, d'assurer une meilleure gestion des services d'un point de vue individuel et d'un point de vue de la communauté, et de garantir une évolution dynamique des services au sein de la communauté. L’objectif principal est donc de " Fournir le bon service, au bon utilisateur, au bon moment et avec la bonne qualité". L’hypothèse fondatrice de ce travail est que les communautés virtuelles peuvent être construites en commençant par un ensemble minimal de services de base, cet ensemble pouvant ensuite être étendu par l'ajout de nouveaux services selon les besoins des membres de la communauté. En adoptant cette approche, nous proposons un cadre de gestion de services qui aborde les difficultés rencontrées par les communautés virtuelles et leurs membres. En conséquence, le focus porte sur la satisfaction de ces membres plutôt que sur le service lui-même ou le fournisseur du service. Ainsi, nous définissons une nouvelle structuration des services au sein d’une communauté qui s’appuie sur une classification en différentes catégories fonctionnelles. Puis, nous étendons l'architecture SOA avec les concepts nécessaires pour modéliser ces catégories et leur associer un ensemble de propriétés non fonctionnelles de Qualité de Service (QdS ou QoS en anglais) utilisées par un système de médiation pour proposer les services adaptés aux besoins des usagers. Une description des unités fonctionnelles de ce système, ainsi que la façon dont elles opèrent, coopèrent et collaborent afin d'accomplir l’objectif défini ci-dessus constitue le cœur de notre contribution. / Virtual Communities are dominating our daily activities from different insights. Social, Business, Professional, Educational and many virtual communities are competing among each other to conquer the internet by targeting more audience through the services they provide. Consequently, the success or failure of virtual communities depends to a great extent on its services. In a world driven by services, diversity, quality and adaptation are key factors to achieve customer satisfaction. Accordingly the Service Oriented Architecture (SOA) approach promotes the vision of open environments where services, providers and consumers are considered independently from one another thanks to decoupling and dynamic allocation of services. But virtual communities environment did not really care about SOA and are considered closed with respect to the services they provide since they are bounded to the capabilities of the platform that host them. This implies the delivery of services inside the virtual communities is dependent on the platform used which is considered a limitation that have negative influence on the success and sustainability of virtual communities. From a member perspective this limitation causes community members to leave the community, and/or imposes them to join other virtual communities to benefit from the services they host and that are not available in their home virtual communities. From an environment perspective, introducing new services into these communities require modifications on the existing platforms or might require a complete shift to another platform in some cases which might affect the target community in case it is operational with active users. In this context, our research work aims to overcome the limitation in managing services of virtual community to satisfy community members’ needs, to provide better service management from a member perspective as well as from a community perspective, and to guarantee dynamic evolution of services inside the community. Our main objective is “To provide the right service to the right user in the right time with the required quality of service”. Our assumption is that virtual communities can be built starting from a minimal set of basic services and then add more services based on the needs of the community members. This drives us to adopt this approach and propose a service management framework that address the challenges faced by virtual communities and their members. Accordingly, we approach the problem from a members’ perspective and choose to work on members’ satisfaction more than we care about the service itself or the provider of the service. Thus, we define a new structure of services within a community that is based on a classification into different functional categories. Then, we extend SOA with the concepts necessary to model these categories and associate a set of non-functional properties of Quality of Service (QoS ) used by a mediation system to offer services best suited to the needs of members. Finally, we provide a description of the functional units of the system and how they operate, cooperate and collaborate to achieve the aforementioned objective. This is the core of our contribution.

Les performances des algorithmes d'ordonnancement ont un impact direct sur les performances du système complet. Les algorithmes d'ordonnancement temps réel possèdent des bornes théoriques d'ordonnançabilité optimales mais cette optimalité est souvent atteinte au prix d'un nombre élevé d'événements d'ordonnancement à considérer (préemptions et migrations de tâches) et d'une complexité algorithmique importante. Notre opinion est qu'en exploitant plus efficacement les paramètres des tâches il est possible de rendre ces algorithmes plus efficaces et à coût maitrisé, et ce dans le but d'améliorer la Qualité de Service (QoS) des applications. Nous proposons dans un premier temps des algorithmes d'ordonnancement monoprocesseur qui augmentent la qualité de service d'applications hybrides c'est-à-dire qu'en situation de surcharge, les tâches à contraintes souples ont leur exécution maximisée et les échéances des tâches à contraintes strictes sont garanties. Le coût d'ordonnancement de ces algorithmes est aussi réduit (nombre de préemptions) par une meilleure exploitation des paramètres implicites et explicites des tâches. Cette réduction est bénéfique non seulement pour les performances du système mais elle agit aussi positivement sur la consommation d'énergie. Aussi nous proposons une technique associée à celle de DVFS (dynamic voltage and frequency scaling) afin de minimiser le nombre de changements de points de fonctionnement du fait qu'un changement de fréquence implique un temps d'inactivité du processeur et une consommation d'énergie. Les algorithmes d'ordonnancement multiprocesseur basés sur le modèle d'ordonnancement fluide (notion d'équité) atteignent des bornes d'ordonnançabilité optimales. Cependant cette équité n'est garantie qu'au prix d'hypothèses irréalistes en pratique du fait des nombres très élevés de préemptions et de migrations de tâches qu'ils induisent. Dans cette thèse un algorithme est proposé (ASEDZL) qui n'est pas basé sur le modèle d'ordonnancement fluide. Il permet non seulement de réduire les préemptions et les migrations de tâches mais aussi de relâcher les hypothèses imposées par ce modèle d'ordonnancement. Enfin, nous proposons d'utiliser ASEDZL dans une approche d'ordonnancement hiérarchique ce qui permet d'obtenir de meilleurs résultats que les techniques classiques.

Résumé : La thèse développe une contribution à la spécification, la modélisation et l'évaluation de mécanismes destinés à la fourniture de qualité de service dans les réseaux sans fil locaux et métropolitains. La première partie du travail concerne une modélisation en chaîne de Markov du protocole d'accès EDCA de IEEE 802.11e qui, par rapport aux modèles présents dans la littérature, ajoute des mécanismes du standard qui n'avaient pas été introduits (prise en compte explicite de la collision virtuelle) et corrige des erreurs de conception (prise en compte des périodes AIFS de la procédure de Backoff). Ce modèle a été rendu synthétique pour en faciliter l'usage (réductions réalisées à l'aide des règles de Beizer). Ce modèle a ensuite été utilisé pour définir un algorithme de contrôle d'admission hybride, intégrant dans son processus de décision un modèle analytique et des mesures de l'état du réseau. L'algorithme de contrôle d'admission ainsi développé a été en premier lieu validé puis comparé à d'autres algorithmes de contrôle d'admission par simulation sous ns-2. Notons aussi que nous avons proposé, une modification du comportement de EDCA face à une collision virtuelle assurant une meilleure équité aux catégories d'accès. Cette modification a été évaluée à l'aide du modèle. Une deuxième partie du travail consiste en la proposition pour WiMAX d'une architecture de gestion de bande passante pouvant fournir des garanties de qualité de service. Cette architecture se compose de trois parties interagissantes : 1- une gestion de la bande passante sous WiMAX assimilée à une classe de serveurs dite classe des serveurs latence-débit, 2- un mécanisme de requête-réponse de bande passante agrégée simplifiant la gestion de bande passante et la rendant plus flexible, 3- un protocole de contrôle d'admission associé à l'architecture et qui en garantit le bon fonctionnement. L'architecture ainsi conçue s'inscrit dans une prospective de réseaux hétérogènes sans fil (réseaux métropolitain WiMAX connectant entre eux et à Internet des réseaux locaux WiFi). C'est dans cette optique que s'inscrira la suite de notre travail. Elle consistera en la combinaison des mécanismes que nous proposons afin de fournir une solution complète de qualité de service pour des réseaux hétérogènes sans fil.