Architecture à qualité de service pour systèmes satellites DVB-S/RCS dans un contexte NGN

This thesis deals with the integration of geostationary access satellite networks in the NGN (Next Generation Network) infrastructure, a global QoS-enabled communication network based on IP. The first part depicts this multiservice ubiquitous infrastructure anchored on a clean separation between a transport/network domain and a service/application domain. Then a unified NGN control and management architecture, mainly inspired by the past and current IP QoS architectures, is proposed. In a second part, starting from this model and through a critical analysis of current DVB-S/RCS satellite systems, we demonstrate that satellite QoS architectures are not mature enough to support broadband access to future multimedia services and to integrate into the emerging NGN infrastructure. In order to cope with these issues, a NGN-compliant QoS architecture for DVB-S/RCS systems is defined. It relies on a cross-layer approach based on a tight interaction between QoS mechanisms available at different communication layers (Application, Session, Network and MAC). It aims at maximizing satellite capacity utilization at different granularity levels through a relevant configuration of DiffServ services using session/application signalling information and the use of optimized bandwidth on demand allocation schemes at the MAC layer. Application solutions (QoS Agent and QoS SIP Proxy) were developed while the satellite network with its associated QoS architecture was implemented through a network emulator. This latter enables us to evaluate the QoS guarantees provided by this architecture and to validate its appropriateness with real multimedia applications needs.L'objet de cette thèse est de doter les réseaux satellites d'accès géostationnaires d'une architecture de QoS compatible avec l'infrastructure NGN (Next Generation Network) qui entend réaliser la convergence des réseaux et services de communication existants et à venir. Dans une première étape, nous établissons un modèle de QoS NGN s'inspirant principalement de l'évolution des architectures de QoS dans les réseaux IP. Dans une deuxième étape, nous démontrons que les réseaux satellites ne disposent pas, en l'état actuel, d'une architecture de QoS suffisamment mature pour assurer un accès large bande aux futurs services IP multimédias. Afin d'y remédier, nous spécifions une architecture de QoS NGN unifiée assurant une étroite collaboration entre les mécanismes de QoS déployés à différents niveaux de communication (Application, Session, Réseau et MAC). Elle assure à la fois une différenciation de la QoS adaptée aux besoins des différentes classes d'applications au niveau IP tout en optimisant l'utilisation des ressources satellites via des mécanismes de bande passante à la demande au niveau MAC. Deux solutions applicatives assurant la corrélation dynamique entre les applications et les services réseaux différenciés sont également spécifiées et implémentées. Enfin un émulateur satellite de niveau réseau a été implémenté et nous a permis d'évaluer les garanties de QoS offertes par notre architecture et de valider leur conformité avec les besoins d'applications multimédias réelles