Techniques Pour le Support des Phases d'Alerte et de Gestion de Crise des Réseaux de Sécurité Civile

This thesis proposes a new set of techniques to enhance the coverage and organization of wireless mobile networks in the Public Safety context. Public Safety Networks (PSNs) are networks established by the authorities to either warn the population about an imminent catastrophe or coordinate teams during the crisis and normalization phases. A catastrophe can be defined as an extreme event causing a profound damage or loss as perceived by the afflicted people. PSNs have the fundamental role of providing communication and coordination for emergency operations. The thesis contribution concentrates mainly in the alert and in the crisis handling disaster management phases. The solution proposed in the thesis to help in the alert phase is based on opportunistic networks and uses the communication equipment available with people, and that will be soon available also in cars, to overcome the lack of coverage problem. This technique, which we call Virtual Access Points (VAPs), creates a distributed and cooperative cache among the mobile nodes in the affected area aiding the spreading of warning messages. The problem we address for the crisis handling phase is topology management and network admission control. We provide solutions for building stable and reliable network structures, which are crucial in the coordination of rescue teams during the most difficult and adverse situations.Cette thèse propose une série de techniques dont l'objectif est l'amélioration de la couverture et de l'organisation des réseaux mobiles sans fil dans le contexte des Réseaux de Sécurité Publique (RSPs). Ces derniers sont des réseaux établis par les autorités pour d'une part, avertir la population d'une catastrophe imminente, et d'autre part pour coordonner les équipes de secours durant les phases de crise et de normalisation suite à une catastrophe. Une catastrophe peut être définie comme un événement extrême causant des dégâts extrêmes ou une perte profonde pour les populations affectées. Les RSPs ont le rôle fondamental d'assurer la communication et la coordination au cours des opérations d'urgence. Les contributions de cette thèse se concentrent principalement dans les phases d'alerte et de gestion de la crise. La solution proposée dans cette thèse pour aider durant la phase d'alerte est basée sur les réseaux opportunistes et utilise les moyens de communication disponibles sur les personnes sur place, et qui bientôt seront également disponibles dans les véhicules, pour pallier le problème de l'absence de couverture de réseau suite aux dégâts causés. Cette technique, que nous appelons Virtual Access Points (VAP), crée un 'cache' coopératif et distribué entre les nœuds mobiles dans la zone touchée par la catastrophe. Les problèmes que nous adressons relatifs à la phase de gestion de crise sont ceux du contrôle de la topologie et d'admission au réseau. Nous fournissons des solutions pour fournir des structures stables et fiables, qui sont essentiels à la coordination des équipes de secours pendant les situations les plus difficiles et défavorables