Les travaux menés durant cette thèse ont pour objectif d’améliorer les performances des systèmes hybrides GNSS/MEMS. Ils se décomposent en deux parties distinctes : d’une part, le développement d’un ensemble de traitement capteurs cherchant à améliorer la mesure elle-même et d’autre part, l’optimisation des algorithmes d’hybridation pour les capteurs MEMS de Thales. Le traitement capteur consiste en l’estimation de l’accélération vraie (resp. la vitesse angulaire vraie) à partir de la sortie du capteur accélérométrique (resp. gyrométrique). Ce traitement a été réalisé en deux sous-étapes : 1) La calibration qui consiste en l’identification du système non-linéaire connaissant ses entrées et ses sorties. Les relations entrant en jeu dans le modèle étant linéaires vis-à-vis des paramètres, on peut alors résoudre cette partie du problème par l’estimateur des moindres carrés (après extension du vecteur comprenant les entrées afin qu’il comporte les non linéarités). 2) L’inversion du modèle qui a pour but d’estimer les entrées du modèle connaissant ses sorties et l’estimation des paramètres effectuée durant l’étape de calibration. Après formalisation de ce problème sous forme d’un modèle dynamique, la résolution se fera à l’aide d’algorithme type filtre de Kalman ou filtre particulaire. Les algorithmes d’hybridation ont pour but de localiser un mobile dans l’espace connaissant l’information issue des MEMS ainsi que celle apportée par le GPS. Cette partie peut également se décomposer en deux sous-problèmes : 1) Lorsque que les signaux GPS sont disponibles (cas nominal), le but est d’améliorer les méthodes de navigation hybride GPS/INS existantes (EKF, UKF, PF, …). Dans notre cas, la réflexion a portée sur une modélisation à l’ordre 2 des biais des capteurs MEMS et sur la fermeture de la boucle de navigation (correction de la centrale inertielle à l’aide des erreurs issues du filtre d’hybridation). 2) Dans des scénarii défavorables (multitrajet et masquage des signaux GPS), la qualité des capteurs MEMS ne permet pas d’obtenir des résultats de navigation satisfaisants. Un algorithme basé sur un réseau de neurones a donc été développé. Durant les phases où le GPS est disponible, cet algorithme permet d’apprendre l’erreur commise par la centrale inertielle en mode survie par rapport au résultat de navigation hybride. Le réseau de neurones ainsi appris fournira alors cet élément de correction en cas de perte de l’information GPS. Ces différentes méthodes ont permis d’accroître la précision de la navigation GNSS/MEMS aussi bien dans le cas nominal que lors de pertes du signal GPS / The goal of this thesis is to improve accuracy of GNSS/MEMS integrated navigation system. Two main parts can be distinguished in this thesis: first, sensor processing can be achieved to improve measurement accuracy and then, navigation algorithm can be optimized for the specific case of MEMS sensors. Sensor processing is the estimation of real acceleration (resp. real angular rate) from the one measured by accelerometer (resp. gyrometer). This processing have been realized in two steps: 1) Calibration: identification of the non-linear system describing sensors (resolved by Least Square method). 2) Model inversion: estimation of the input of the non-linear system, i.e. acceleration and/or angular rate (resolved by Kalman filtering). Navigation algorithm have then to locate an object in space from both GNSS and MEMS data. This part have been also realized in two steps: 1) If GNSS signals are available, the goal is to improve the existing GNSS/INS navigation schemes (2nd-order bias modeling of MEMS sensors). 2) If GNSS are not available (e.g. multipath or outage), a Neural Network based algorithm have been developped, which learn the error made by the inertial platform during the unavailability of GNSS signals. These different methods have allowed to improve accuracy of GNSS/MEMS inetgrated navigation system both for nominal case and degraded case

Un Système Contrôlé en Réseau (SCR en français, NCS (Networked Control System) en anglais) est un système de contrôle/commande distribué dans lequel les informations sont échangées en temps réel via un réseau reliant capteurs, actionneurs, contrôleurs, …) Ces SCR sont présents dans de nombreuses applications industrielles tels que les systèmes de production, les systèmes contrôlés à distance, les véhicules autonomes, la téléopération, …. Les principaux avantages de ces systèmes sont la flexibilité de leur architecture et la réduction des coûts d'installation et de maintenance, le principal inconvénient est les effets dus au réseau tels que les retards de transmission, qui influencent les performances et la stabilité de la boucle de régulation, ces systèmes sont également vulnérables aux cyber – attaques.Cette thèse apporte quelques contributions sur la détection des cyber attaques ainsi que le développement d'un contrôleur capable de traiter les effets des retards temporels.Pour atteindre cet objectif, la méthode proposée est d'adapter une commande sans modèle et d'améliorer son utilisation dans les Systèmes Contrôlés en Réseau. L'idée principale est basée sur le bénéfice mutuel d'un prédicteur de Smith et du modèle de base de la commande sans modèle. Ensuite, la structure intelligente de la commande sans modèle est appliquée avec une commande prédictive généralisée (GPC Generalized Predictive Control) de manière à obtenir une commande prédictive généralisée intelligente, qui est une amélioration du contrôleur généralisé standard. Ce contrôleur est conçu selon deux méthodes différentes pour détecter les cyber attaques.Parallèlement, un nouveau mécanisme de sécurité basé sur une réponse trompeuse pour les cyber attaques dans les Systèmes Contrôlés en Réseau est proposé. Le mécanisme proposé peut permettre d'arrêter une cyber-attaque en apportant une dernière ligne de défense lorsque l'attaquant a un accès à l'installation distante.Enfin, deux détecteurs d'attaque de piratage de commande sont introduits. L'objectif est de pouvoir détecter une attaque tel que le cas Stuxnet où le contrôleur a été détourné par reprogrammation. L'avantage des détecteurs proposés est qu'il ne nécessite pas d'avoir a priori un modèle mathématique du contrôleur. / A networked control system (NCS) is a control system in which the control loop is closed over a real-time network. NCSs are used in many industrial applications, and also in applications such as remote control, unmanned aerial vehicles or surgical teleoperation, ... The major advantages of NCS are a flexible architecture and a reduction of installation and maintenance costs, the main disadvantage of NCS is the network effects, such as time-delays, that influence the performance and stability of the control loop. These systems are also vulnerable to cyber attacks.This thesis makes some contributions regarding the detection of cyber-physical attacks as well as the development of a controller which capable of dealing with the other the bad effects of the network like time-delays.To achieve this goal, the proposed approach is to adapt model-free controller and to improve its use in NCS. The main idea is based on mutual benefit between Smith predictor and the basic model-free controller. Then, the intelligent structure of model-free control is applied along with Generalized Predictive Controller (GPC) to achieve the Intelligent Generalized Predictive Controller (IGPC) as an enhancement for the standard GPC. The IGPC is designed along with two different methods for cyber-attack detection.Moreover, a new security mechanism based on the deception for the cyber-physical attacks in NCS is proposed, this mechanism can allow to stop the cyber-attacks by providing the last line of defense when the attacker has an access to the remote plant.Finally, two detectors for controller hijacking attack are introduced. The objective is to be able to detect an attack such as the Stuxnet case where the controller has been reprogrammed and hijacked. The advantage of these proposed detectors is that there is not necessary to have a priori mathematical model of the controller.

Contrairement au réseau d'alimentation romain, dont les structures tant monumentales que modestes ont fait l'objet de nombreux travaux, le réseau d'évacuation est souvent délaissé. Et lorsqu'elle est faite, son étude se cantonne en général à une description succincte de certaines des installations.De nombreuses questions demeuraient ainsi sans réponse : existe-t-il différents statuts entre les égouts, sont-ils présents dans la totalité des agglomérations romaines, comment s'organisent-ils, sont-ils efficaces, quelles formes peuvent-t-ils adopter et quels liens entretiennent-ils avec le reste des aménagements urbains romains ?...La présente étude s'est donnée pour ambition de répondre à la majorité de ces interrogations. Pour cela, l'analyse minutieuse du réseau d'évacuation d'une trentaine de quartiers antiques répartis dans six agglomérations de Gaule Narbonnaise (Fréjus, Glanum, Narbonne, Nîmes, Orange, Saint-Romain-en-Gal) a été réalisée. Afin de mieux comprendre certaines des installations mal conservées de Gaule Narbonnaise, nous les avons confrontées avec celles observées dans les villes d'Ostie et Pompéi en Italie, qui ont fait l'objet de fouilles complètes et dont les vestiges présentent un état de conservation remarquable.Les techniques utilisées dans la mise en place du réseau d'évacuation ont ainsi pu être mises au jour et leur efficacité commencée à être mesurée.Cependant, pour comprendre ce qui régissait l'installation, l'entretien et l'utilisation des structures évacuatrices, pour les replacer dans le quotidien des romains, y compris du point de vue purement subjectif de la vision que ces derniers en avaient, il a été nécessaire de confronter aux données archéologiques recueillies, les sources historiques qui abordent, d'une manière ou d'une autre, ces installations méconnues / While the Roman water supply network’s gigantic and modest structures have often been the focus of many studies, the sewer drainage system is often overlooked. Its study is usually limited to a brief description of certain parts of the system.Therefore many questions remained unanswered. What is the legal status governing the sewers? Are they widespread throughout Roman settlements? How are they organized? Are they efficient? How are they structured and how are they linked to other Roman urban infrastructures?This study aims to answer most of these questions. In order to achieve this, a detailed analysis of about thirty ancient neighborhoods in six settlements of Gaul of Narbonne (Fréjus, Glanum, Narbonne, Nîmes, Orange, Saint-Romain-en-Gal) was conducted. In order to better understand certain sewer systems that were badly preserved in the Gaul of Narbonne, we have compared them to the ones in Ostie and Pompeii in Italy which have been fully excavated and whose vestiges have been remarkably preserved.As a result, the techniques used in constructing the sewer systems have been brought to light and the effectiveness of the sewer system as a whole can start to be evaluated.It was necessary to compare the historical sources to the collected archaeological data addressing these rather unknown systems to better understand how the sewer system was run, the maintenance and usage of drainage infrastructures, the contextualization of the sewers in Roman daily life as envisioned by the Romans from their subjective point of view.

Le classement des objets est une des questions importantes et typiques dans notre vie quotidienne. De nombreuses applications ont besoin de classifier des objets en fonction de certains critères, parfois simple comme de classifier les étudiants dans une classe en fonction de relevé de notes ou plus compliqué comme le classement des universités. Classifier des objets consiste à les ordonner selon certains critères exigés par une application spécifique.Avec la popularisation de l’Internet, un problème typique qui a émergé des deux dernières décennies est le classement des résultats renvoyés par les moteurs de recherche. Dans les moteurs de recherche classiques (comme Google, Yahoo ou Bing ),l’importance d’une page web est la base pour le classement. Cette valeur est calculée sur la base de l’analyse des hyper-liens entre les pages Web. Avec un ensemble de documents V={v1, ..., vn}, quand il y a une requête q d’un utilisateur arrivant, le moteur de recherche cherche des documents dans V correspondant à la requête q, puis trie les documents dans l’ordre décroissant de leur pertinence pour la requête. Ce processus peut être réalisé grâce à une fonction de classement qui permet de cal culer la similarité sim(q, vi) entre la requête q et un document vi ∈ V. La fonction de classement peut être considérée comme le noyau qui détermine essentiellement la qualité du moteur de recherche. / Ranking objects is one of the important and typical issues in our daily life. Many applications need to rank objects according to certain criteria, as simple as ranking students in a class according to average grades, or more complicated as ranking universities. Ranking objects means to arrange them in accordance with some criteria depending on the specific application.In the era of the Internet, a typical problem emerging in the last decades is the ranking of results returned by search engines. In conventional search engines (like Google, Yahoo or Bing ), the importance of a web page is the basis for ranking. This value is determined based on the analysis of graph links between web pages. With a set of documents V={v1, ..., vn}, when there is a user’s query q arriving, the search engine looks for documents in V matching the query q, then sorts the documents according to their relevance to the query in descending order. This process can be done thanks to a ranking function which allows us to compute the similarity s(q,vi) between the query q and a document vi ∈ V . Obviously, the ranking function can be seen as the core and significantly determines the quality of the search engine.

La continuité de service est un élément important dans les communications mobiles. Avec la coexistence de différentes technologies d'accès au réseau et l'émergence de dispositifs mobiles avec plusieurs interfaces réseau, les fournisseurs de services doivent maintenir la communication en cours lorsque les mobiles voyagent entre des réseaux hétérogènes. Des services comme l'IPTV, vidéo à la demande ou la voix sur IP sont largement proposés par les opérateurs pour lesquels la continuité de service doit être garantie. Cette thèse est consacrée à la continuité du service pour des applications temps réel dans des réseaux hétérogènes. Nous abordons ce problème de deux perspectives: la mobilité de session et la mobilité de terminal. Bien que ces deux mécanismes aient le même but qui est d'assurer la continuité de service lors du changement de terminal ou de réseau d'accès, chaque technique a ses propres défis et contraintes. En ce qui concerne la mobilité de session, un nouveau protocole de signalisation a été proposé pour transférer la session entre les différents terminaux d’un utilisateur. Ce protocole a été conçu pour les scénarios de streaming vidéo. Son implémentation a permis la validation du protocole proposé ainsi que son évaluation. En outre, nous traitons le problème de l'adaptation des flux multimédias, notamment la renégociation des paramètres de la qualité de service puisque la session pourrait être transféré à un nouveau terminal avec des capacités différentes que le terminal d’origine. Cette renégociation peut être étendue pour couvrir le cas où certains paramètres internes sont dégradés au cours de la session dans le même terminal. Quand à la mobilité de terminal, nous proposons un mécanisme basé sur l’utilisation de la nouvelle norme IEEE802.21 et du protocole de mobilité FMIPv6. Le but de cette proposition est de réduire le délai du handover et la taille de l’espace mémoire dédiée au niveau des routeurs d'accès. En outre, une optimisation est proposée pour FMIPv6 afin de maximiser la probabilité de son mode prédictive. Dans le même contexte, la mobilité dans l’IP Multimédia Subsystem (IMS) est considéré et une solution adaptée est proposée pour répondre aux exigences de l’IMS. Enfin, nous menons une étude comparative entre les différentes variantes de Mobile IP dans le cas de handover vertical. En se basant sur cette comparaison, nous donnons quelques directives qui devraient aider à choisir le protocole le plus efficace suivant des paramètres spécifiques. Les solutions proposées et les études ont été évaluées avec des méthodes analytiques et/ou en faisant appel à des simulations. / Service continuity is an important component in mobile communications. With the coexistence of different access network technologies and the emergence of multi-interface mobile devices, service providers should maintain the ongoing communication when the mobile travels among heterogeneous networks. Services like IPTV, video on demand or voice over IP are widely proposed by operators for which service continuity should be guaranteed. This thesis is devoted to service continuity of real-time applications in heterogeneous networks. We tackle this problem from two perspectives: session mobility and terminal mobility. Although these two mechanisms have the same purpose which is ensuring service continuity when changing the terminal or the access network, each technique has its own challenges and constraints. As far as session mobility is concerned, a new signaling protocol has been proposed to transfer the session between different terminals. This protocol has been implemented in video streaming scenarios and evaluated in a testbed. Moreover, we address the problem of media adaptation, especially renegotiation of QoS parameters since session might be transferred to a new terminal with different capabilities than the original one. QoS renegotiation can be extended to cover the case where some internal parameters are degraded during the session in the same terminal. For terminal mobility, we propose a new handover mechanism using IEEE802.21 with Fast handover for Mobile IPv6. The purpose of this proposal is to reduce the handover delay and the dedicated buffer in access routers. In addition, an optimization is proposed for Fast handovers for Mobile IPv6 in order to maximize the probability of its predictive mode. In the same context, mobility in IMS is considered and an appropriate solution is proposed to answer IMS requirements. Finally, we conduct a comparison study between different mobile IP variants in the case of vertical handover. Based on this comparison, we give some guidelines that should help in choosing the most efficient protocol following specific parameters. The proposed solutions and studies have been evaluated analytically or/and using a simulation tool.

L'acquisition de connaissances sur l'espace fascine les humains depuis l'antiquité. Depuis quelques décennies, il y a augmentation significative des programmes spatiaux concernant Mars, des missions d'exploration lunaire et des projets d'exploration spatiale de plus en plus complexes, impliquant plusieurs nœuds de communication: satellites, robots (Rovers, Landers) ou "aerorobots" (ie capteurs atmosphériques). Dans ce cadre, des efforts ont été faits par les organismes de normalisation pour l'espace comme le Comité consultatif pour les systèmes de données spatiales (CCSDS) et le Delay Tolérant Networking groupe de travail au sein del’ Internet Research Task Force (IRTF) pour élaborer une architecture de protocoles efficace pour des missions spatiales. Dans cette thèse, nous avons analysé quelques unes de ces propositions : (les piles de protocole CCSDS, et DTN) pour leurs performances sur la surface de Mars (une sous-section de Interplanetary Network) et obtenu les paramètres qui affectent les performances du système, comme la mémoire tampon, les limitations de puissance. Également exploré divers problèmes de réseau de routage, Transport & couches de l'application de la pile de protocole, qui doit être abordée. Pour qui s'étendent, dans cette thèse nous avons proposé un nouvel algorithme de routage prenant en compte les ressources disponibles, qui prend en considération les limitations des ressources du réseau pour le routage et transmet les décisions permettant une politique efficace de gestion des tampons. Comme il existe différentes piles de protocoles d'interopérabilité proposées par l’agence spatiale, dans nos travaux, nous avons développé un framework de QoS qui est joint à chaque application, et peut sélectionner la pile de protocoles sous-jacents adéquate, selon les exigences de qualité de service des applications, qui sont les mieux adaptés pour améliorer les performances globales de ce réseau. Comme l'analyse révèle que les performances du protocole de remise de fichiers CCSDS lequel est le plus couramment utilisé le protocole d'application dans la mission spatiale. Pour améliorer les performances du protocole, nous avons proposé un algorithme dynamique du timer qui fixe la valeur du time-out en fonction de l’état du réseau pour tous les timers du protocole, afin de réduire les retransmissions inutiles de données d'UFC, accroissant ainsi les performances de débit. / Acquiring knowledge about space has fascinated humans since the antiquity. Since a few decades, there is a significant increase in space mission programs like Mars and Lunar Exploration Missions, and Spatial exploration projects become more and more complex, involving several different communicating nodes: satellites, robots (Rovers, Landers) or "aerorobots" (i.e. atmospheric sensors). To this extend, efforts have been made by the space standardization bodies such as the Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) and the Delay Tolerant Networking working group within the Internet Research Task Force (IRTF) to develop effective protocol architecture for space missions. In this dissertation, we have analyzed various newly proposed protocol stack (CCSDS, DTN) for their performance over Interplanetary Network and derived the parameters which affect the performance of the system, like buffer storage, power limitation, also explored various networking issues in routing, transport & application layers of the protocol stack, which is to be addressed. To that extend, in this thesis we have proposed a Resource Aware routing protocol, which uses knowledge about the connectivity, resource consumption of the nodes and buffer management policy to make an effective routing decision to route all kind of traffic in interplanetary network, where communicating entities are of different natures. Since there are various interoperable protocols proposed by space agencies, we then developed a QoS framework, which help the interplanetary applications to choose optimum underlying protocols (Transport), suitably measured in term of ability to achieve the application QoS requirements with the environmental, constrains. As the analysis shows that the performance CCSDS File delivery protocol which is most commonly used application protocol in space mission, depends on the preset timeout value of its timer due to varying propagation delay. To improve the performance of the protocol, in out thesis we have developed a dynamic timer algorithm which sets the timeout values according to network condition for all the timers in the protocol, in a way that reduces unnecessary retransmission of data PDUs, thereby increasing the throughput performance.

Dans ces dernières années, les Systèmes de Transport Intelligents (STI) ont été considérés comme l'un des domaines de recherche les plus émergents en raison de leur rôle prometteur dans l'amélioration de la gestion du trafic et de la sécurité routière. Les applications coopératives de sécurité, étant les plus cruciales, ont gagné beaucoup d'intérêt. L'efficacité de ces applications dépend largement de l'échange efficace de deux principaux types d'informations. L'information de localisation périodique correspondant à l'information de localisation du voisinage et l'information événementielle qui est transmise en multi-sauts et générée lors de la détection d'une situation d'urgence. En raison de la caractéristique à grande échelle des STI, cette information fait l'objet du problème de congestion dans le réseau. L'objectif de cette thèse est d'assurer un contrôle fiable et robuste des informations de sécurité permettant de réduire la congestion du canal tout en tenant en compte des exigences des applications de sécurité. Nous examinons la diffusion de l'information événementielle en proposant une approche a multi-sauts qui a montré une amélioration de la réception de l'information. Cependant, cette approche reste très sensible à la charge de canal résultant de transmissions de l'information de localisation périodiques. D'autre part, la transmission efficace de l'information événementielle repose essentiellement sur la détection précise des événements de sécurité et en conséquence sur la précision de l'information de localisation. Ainsi, nous proposons un mécanisme de contrôle de l'information de localisation afin de fournir une meilleure précision et limiter la charge du canal. Les approches proposées dans cette thèse ont profondément étudié le compromis entre le respect des exigences des applications de sécurité et la gestion efficace de la congestion dans le réseau véhiculaire. / In the last decades, Intelligent Transportation Systems (ITS) have been considered as one of the most emerging research area due to their promising role in promoting traffic efficiency and enhancing road safety. ITS cooperative safety applications, being the most vital and critical, have gained a lot of attention. The effectiveness of these applications depends widely on the efficient exchange of two main types of information. The periodic awareness corresponding to the one-hop location information of surrounding environment and the multi-hop event-driven information generated at the detection of a safety situation. Due to the large scale characteristic of ITS, this information is expected to be subject to severe congestion which might impact its reliable reception. The goal of this thesis is to focus on the reliable and robust control of safety-related information by reducing the channel congestion and at the same time taking into account the requirements of safety applications. We address first the event-driven safety information. We proposed a multi-hop policy showed to improve the dissemination of the event-driven information. However, it remains strongly sensitive to the channel load resulting from periodic awareness transmissions. On the other hand, the effective transmission of event-driven information depends primarily on the accurate detection of safety events and accordingly on the accuracy of awareness. Thus, we provide an efficient awareness control mechanism in order to provide better accuracy and limit the channel congestion. The approaches proposed in this thesis have deeply investigated the trade-off between ensuring the requirements of cooperative safety and the efficient management of congestion in vehicular network.

Nous assistons actuellement à une évolution considérable des communications mobiles. En l’absence d’accord entre les fournisseurs, changer son point d’attachement au réseau signifie encore casser la session en cours et dépendre de l'application pour récupérer les données perdues. De même, il n'est guère possible pour un utilisateur mobile de contrôler la connectivité de son appareil. L'objectif de cette thèse est de présenter le concept d'une structure technologique innovante pour le contrôle autonome des terminaux multimodes dans les environnements sans fil hétérogènes et non fédérés. Son but est de permettre à un terminal auto-configuré de se connecter et de se déplacer de manière transparente à travers des réseaux indépendants, tout en respectant les choix et préférences de son utilisateur. Le schéma obtenu implique des mécanismes d’abstraction et inter-couches. Il tient compte de contraintes basées sur les systèmes sans fil hétérogènes, les architectures autonomes, et permet l’exécution de services génériques comme le choix du réseau d'accès et la gestion de la connectivité et des sessions. Ce schéma s'applique au terminal mobile, avec des mécanismes dissociés de l'infrastructure réseau. La thèse analyse comment les technologies existantes sont améliorées et combinées avec de nouvelles fonctionnalités pour atteindre cet objectif, et donne une description de l'ensemble du concept et de sa mise en œuvre. Un modèle simulé est utilisé pour évaluer la validité de la structure proposée. Diverses applications à des systèmes réels mettant en œuvre les éléments de cette architecture sont présentées, faisant ressortir la généralité et les principaux avantages du concept. / Recent years have witnessed a massive evolution of mobile communications. When no agreement between the network providers exists, changing the attached network still means breaking the session and relying on the application to recover the lost data. In parallel, it is hardly possible for a mobile user to control the connectivity of his terminal. The objective of this thesis is to present the concept of an innovative technological framework for the autonomous control of multimode terminals in heterogeneous and non-federated wireless environments. The aim is to enable a self-configuring terminal to connect and roam seamlessly across independent networks, while respecting its user’s choices and preferences. The target scheme involves abstraction and cross-layer mechanisms. It takes into account constraints based on heterogeneous wireless systems, autonomous architectures and enables generic services such as smart access network selection, connectivity and session management. This scheme applies to the mobile terminal, with mechanisms independent of the network infrastructure. The thesis analyses how existing technologies are enhanced and combined with new features to achieve this objective and gives a description of the overall concept and of its implementation. A simulated model is used to assess the validity of the proposed framework. Diverse applications to real systems that implemented the components of this framework are presented, highlighting the generality and key benefits of the concept.

Dans les dernières années, l’utilisation d’Internet a sensiblement changé en passant d’un modèle de communication centré sur les machines á un centré sur les contenus. La plus part de services utilisés par les clients d’Internet aujourd’hui sont déjà centré sur les contenus même et pas sur leurs emplacement. Dans ce contexte, beaucoup de projets de recherche proposent un changement de l’architecture de l’Internet, en mettent des contenu identifié par leur nom au centre du réseau. Ce group de proposition est identifiés sous le nom de Information Centric Networking (ICN). Cette thèse se focalise sur la proposition Content-Centric Network (CCN). Dans une premier temps, nous analysons les performance du modèle de communication CCN en se concentrent sur le partage de la bande passante et de la mémoire et en proposant des formules pour la caractérisation du temps de transfert. Deuxièmement, nous proposons un protocole de contrôle de congestion et des mécanismes de forwarding pour CCN. En particulier on présent un premier mécanisme de contrôle de congestion, Interest Control Protocol (ICP), qui utilise une fenêtre contrôlé avec le mécanisme Additive Increase Multiplicative Decrease au récepteur. En complément avec ça, nous présentons un mécanisme distribué (hop-by-hop) pour obtenir une détection/réaction à la congestion plus rapide. Nous proposons aussi une modification d'ICP en implémentant le mécanisme Remote Adaptive Active Queue Management pour exploiter efficacement le multi-chemin. En fin, nous présentons un mécanisme de forwarding distribué qui base ses décisions sur des mesure de qualité d’interface par chaque préfixe disponible dans les tableaux de routage. / The advent of the World Wide Web has radically changed Internet usage from host-to-host to service access and data retrieval. The majority of services used by Internet’s clients are content-centric (e.g. web). However, the original Internet revolves around host-to-host communication for which it was conceived. Even if Internet has been able to address the challenges offered by new applications, there is an evident mismatch between the architecture and its current usage. Many projects in national research agencies propose to redesign the Internet architecture around named data. Such research efforts are identified under the name of Information Centric Networking. This thesis focuses on the Content-Centric Networking (CCN) proposition. We first analyze the CCN communication model with particular focus on the bandwidth and storage sharing performance, We compute closed formulas for data delivery time, that we use in the second part of the thesis as guideline for network protocol design. Second, we propose some CCN congestion control and forwarding mechanisms. We present a first window based receiver driven flow control protocol, Interest Control Protocol (ICP). We also introduce a hop-by-hop congestion control mechanism to obtain early congestion detection and reaction. We then extend the original ICP congestion control protocol implementing a Remote Adaptive Active Queue Management mechanism in order to efficiently exploit heterogeneous (joint/disjoint) network paths. Finally, we introduce a distributed forwarding mechanism that bases its decisions on per prefix and per interface quality measurement without impacting the system scalability.

Les oxydes d'azote (NOx) sont les indicateurs principaux de la pollution atmosphérique produite par les véhicules. La concentration de NO2, polluant réglementé pour ses effets sur la santé, dépasse en 2006, à Paris et en proche banlieue, les niveaux réglementaires pour l'ensemble des stations qui le mesurent, et en particulier à proximité du trafic. Ainsi, les six stations franciliennes de proximité au trafic automobile, dépassent largement l'objectif de qualité (jusqu'à 2.5 fois) et la valeur limite (jusqu'à deux fois). L'objectif de ma thèse visait à mettre au point un modèle qtatistique de détermination des concentrations "respirables" par la population, pour le NO2 en milieu urbain. Compte tenu de la nécessité d'une base de données statistiquement représentative, le modèle a été développé sur la région parisienne. Nous avons sélectionné les variables nécessaires à la description du système et à la définition de la fonction de régression neuronale sur la base de notre connaissance du phénomène étudié. Les paramètres de la régression ont été optimisés au cours d'une phase d'apprentissage à partir d'observations relevées à 5 stations de "trafic" et 5 stations "urbaines". Les variables que nous avons retenues sont (i) des concentrations de fond en NO2 estimées par un modèle de chimie transport à l'échelle régionale, (ii) des paramètres d'émissions locales pour les sources urbaines, (iii) des paramètres de la topographie urbaine qui participent à la dispersion en milieu urbain et enfin (iv) des paramètres météorologiques. Le modèle construit (nommé PAP) est un modèle hybride prenant en compte les sorties d'un modèle régional déterministe CHIMERE, pour quantifier le niveau de fonds urbain, et intégre une fonction statistique de réduction d'échelle pour estimer les champs de concentrations au niveau "respirable" de la rue / Résumé anglais manquant