Propositions de méthodes pour adapter le réseau aux contraintes d'applicatons temps-réel, Propositions of methods to adapt the network to real-time applications constraints

Idriss Diouri

Description

Sous la direction de Eric Rondeau
Thèse soutenue le 15 octobre 2010: Nancy 1
L'étude des Systèmes Contrôlés en Réseaux (SCR) repose sur l'identification des exigences de fonctionnement de l'application appelées Qualité de Contrôle (QdC) et sur l'évaluation de la Qualité de Service (QdS) offerte par le réseau. Les travaux sur les SCR se repartissent selon deux approches : la commande en réseau et la commande de réseau. Cette thèse se positionne sur la deuxième approche avec une recherche axée sur la modélisation des mécanismes d'ordonnancement implémentés dans les équipements réseau et notamment dans les commutateurs Ethernet qui sont de plus en plus utilisés dans les applications industrielles. Ce travail de recherche étudie plus particulièrement comme paramètre de QdS, les délais qui engendrent des perturbations sur le système commandé. Cette thèse propose deux modèles de classification de service reposant sur des ordonnanceurs WRR (Weighted Round Robin). La première modélisation suit une approche constructive en utilisant la théorie du calcul réseau. La seconde s'appuie sur une phase d'identification à partir de simulations numériques et de la logique floue. Dans les deux cas, le but est d'offrir une bande passante suffisante pour le trafic contraint temporellement tout en maximisant la bande passante dédiée aux autres trafics pour éviter des effets famine. L'approche calcul réseau permet de configurer le réseau hors-ligne pour répondre à des contraintes temporelles strictes du SCR. La solution basée sur la logique floue autorise une commande dynamique de l'ordonnanceur pour ajuster en ligne le réseau en fonction des variations du trafic. Elle ne peut s'appliquer qu'à des SCR ayant des contraintes de temps souples
-Applications temps-réel
-Systèmes contrôlés en réseaux
-Calcul réseau
-Logique floue
-Politique d'ordonnancement
-Qualité de service
The study of the Networked Control Systems (NCS) is based both on the identification of the application functioning requirements called Quality of Control (QoC) and on the evaluation of the Quality of Service (QoS) offered by the network. The studies on the NCS are classified according to two approaches: the control over network and the control of network. This thesis addresses the second approach and models the scheduling mechanisms implemented in the Ethernet switches that are more and more used in the industrial applications. The specific QoS parameter studied in this thesis is the delay disturbing the controlled system. This thesis proposes two models of classification of service based on WRR (Weighted Round Robin) schedulers. The first modeling follows a constructive approach by using the network calculus theory. The second is based on an identification step from numerical simulations and from the fuzzy logic. In the two cases, the purpose is both to offer enough bandwidth for the time constrained traffic and to maximize the bandwidth dedicated to the others traffics to avoid famine effects. The network calculus approach is used to configure off-line the network in respecting the NCS strict time constraints. The solution based on the fuzzy logic enables a dynamic control of the scheduler in order to tune on-line the network according to the traffic variations. This latter can be applied only to NCS with soft time constraints
-Real-time applications
-Networked control systems
-Network calculus
-Fuzzy logic
-Scheduling policy
-Quality of service
Source: http://www.theses.fr/2010NAN10091/document

Sujets

• Logique floue
• Qualité de service

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 27
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

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LIENS


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http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm

U.F.R. : Faculté des Sciences et Technologies
École doctorale : IAEM Lorraine
Département de Formation Doctorale : Automatique

Thèse
présentée pour l’obtention du titre de

Docteur de l’Université Henri Poincaré, Nancy 1
en Sciences, spécialité Automatique,
Traitement du Signal et Génie Informatique

par Idriss DIOURI


Propositions de méthodes pour adapter le réseau

aux contraintes d’applications temps-réel

Soutenue publiquement le 15 octobre 2010
Membres du jury :
Président :

Michel Dambrine Professeur, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, LAMIH
Rapporteurs :
Philippe Fraisse Professeur, Université Montpellier 2, LIRMM
Daniel Simon Chargé de Recherche, Habilité à Diriger des Recherches, INRIA Rhône-Alpes
Examinateur :
Vincent Bombardier Maître de conférences, Université Henri Poincaré Nancy 1, CRAN
Directeur de thèse :
Eric Rondeau Professeur, Université Henri Poincaré Nancy 1, CRAN
Co-encadrant :
Jean-Philippe Georges Maître de conférences, Université Henri Poincaré Nancy 1, CRAN

Université Henri Poincaré, Centre de Recherche en Automatique de Nancy
Faculté des Sciences et Technologies, B.P. 70239, 54506 Vandœuvre lès Nancy


U.F.R. : Faculté des Sciences et Technologies
École doctorale : IAEM Lorraine
Département de Formation Doctorale : Automatique

Thèse
présentée pour l’obtention du titre de
Docteur de l’Université Henri Poincaré, Nancy 1
en Sciences, spécialité Automatique,
Traitement du Signal et Génie Informatique
par Idriss DIOURI
Propositions de méthodes pour adapter le réseau
aux contraintes d’applications temps-réel
Soutenue publiquement le 15 octobre 2010
Membres du jury :
Président :
Michel Dambrine Professeur, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, LAMIH
Rapporteurs :
Philippe Fraisse Professeur, Université Montpellier 2, LIRMM
Daniel Simon Chargé de Recherche, Habilité à Diriger des Recherches, INRIA Rhône-Alpes
Examinateur :
Vincent Bombardier Maître de conférences, Université Henri Poincaré Nancy 1, CRAN
Directeur de thèse :
Eric Rondeau Professeur, Université Henri Poincaré Nancy 1, CRAN
Co-encadrant :
Jean-Philippe Georges Maître de conférences, Université Henri Poincaré Nancy 1, CRAN

Université Henri Poincaré, Centre de Recherche en Automatique de Nancy
Faculté des Sciences et Technologies, B.P. 70239, 54506 Vandœuvre lès Nancy


Remerciements

En premier lieu, je tiens à remercier M. Eric RONDEAU, Directeur de ma thèse et Professeur
à l’Université Henri Poincaré Nancy 1, pour son encadrement et les nombreux conseils qu’il
m’a prodigués tout au long de mon doctorat. Je remercie également M. Jean-Philippe
GEORGES, Maître de conférences à l’Université Henri Poincaré Nancy 1, pour son
encadrement et les nombreuses discussions qu’on a pu avoir durant ma thèse.
Je tiens aussi à remercier M. Vincent BOMBARDIER, Maître de conférences à l’Université
Henri Poincaré Nancy 1, pour avoir accepté de participer à mon jury de thèse et pour les
discussions intéressantes que j’ai eues avec lui.
J’adresse mes remerciements à M. Philippe FRAISSE, Professeur à l’Université de
Montpellier 2, et M. Daniel SIMON, Chargé de Recherche Habilité à Diriger des Recherches
à l’INRIA Rhône-Alpes, pour avoir accepté de rapporter sur ma thèse et pour l’intérêt qu’ils
ont manifesté pour mon travail.
Je remercie M. Michel DAMBRINE, Professeur à l’Université de Valenciennes et du
Hainaut-Cambrésis, pour avoir présidé mon jury de thèse.
Mes remerciements iront aussi à tous les membres du groupe thématique Systèmes de
Production Ambiants pour la convivialité qui a régné tout au long de ma thèse.
Enfin, je tiens à exprimer ma gratitude et ma reconnaissance à mes parents pour leur soutien
et leurs encouragements et cela depuis mon plus jeune âge. Et je tiens aussi à remercier ma
femme, mon frère ainsi que toute ma famille pour les moments agréables que j’ai passés avec
eux et pour leurs encouragements durant la période de ma thèse.




À mes parents
À ma femme
À mon frère
À toute ma famille