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Depuis Sept. 06 |
Université de Paris – René
Descartes, U.F.R de Mathématiques et
Informatique Professeur Laboratoire CRIP5 CNRS EA 2517, Equipe Infocom Chercheur, animateur de l’équipe
« Réseaux et capteurs multimédia» |
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Oct. 98 - Sept. 06 |
Université de VERSAILLES SQY, U.F.R des Sciences Maître de Conférences Laboratoire PRiSM CNRS UMR 8144, Equipe ASR : Architectures et Services Réseaux Chercheur, animateur de l’équipe
« Réseaux Multimédia» |
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Janv. 98 – Nov. 01 |
Université de CAMBRIDGE (R-U), Centre for Communication Systems Research Post-doctorant (1998) puis chercheur Associé (1999-2001) Responsable : Prof. I. Leslie |
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Déc. 94 – Déc. 97 |
Centre de Recherche en Informatique
de Montréal (Canada) Unité Télécommunications et
Systèmes Distribués Assistant de recherche (Doctorant) Responsables : Prof. R. Boutaba et G.
Bochman (Univ. de Montréal) |
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Mai 92 - Oct. 94 |
IBM-FRANCE-EA, Division des Systèmes Personnels (Paris) Assistant Ingénieur en support technique informatique (à temps
partiel) |
Diplômes
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Déc. 2005 |
HABILITATION a Diriger des
Recherches (HDR) en Informatique ; Titre : « Transport et
contrôle de la qualité des services vidéo sur les réseaux ATM, IP et
WLAN » Recherche réalisée aux laboratoires : PRiSM-Versailles,
CCSR-Cambridge, CRIM-Montréal |
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Pr. D. SERET |
Univ. de Paris V |
Présidente |
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Pr. S. TOHME |
Univ. de Versailles SQY |
Directeur |
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Pr. R. CASTANET |
ENSEIRB-Bordeaux |
Rapporteur |
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Pr. K. CHEN |
Univ. de Paris 13 |
Rapporteur |
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Dr. O. FESTOR |
INRIA - LORIA |
Rapporteur |
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Pr. A. BENSLIMANE |
Univ. d’Avignon |
Examinateur |
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Pr. R. BOUTABA |
Univ. de Waterloo, Canada |
Examinateur |
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Pr. J.P CLAUDE |
Univ. de Versailles SQY |
Examinateur |
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Nov. 1997 |
DOCTORAT en
Informatique de l’Université de Versailles SQY Titre : Transmission de flux vidéo
MPEG2 sur les services élastiques ATM Mention : Très Honorable |
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Pr. C. ROSENBERG |
Imperial
College (R-U) |
Présidente |
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Pr. G. PUJOLLE |
Univ. de Versailles SQY |
Directeur |
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Pr. A. KARMOUCH |
Univ. de Ottawa |
Rapporteur |
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Pr. S. THOMÉ |
ENST-Paris |
Rapporteur |
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Pr. R. BOUTABA |
Univ. de Montréal |
Examinateur |
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Pr. P. ROLIN |
ENST-Bretagne |
Examinateur |
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Juin 1994 |
Diplôme d’Etude
Approfondie (DEA) d’Informatique MISI (Méthodes Informatiques des Systèmes Industriels)
de l’Université de Paris V – René Descartes Filière: Modélisation et Evaluation des
performances des Systèmes et des Réseaux Mention : Bien, major de promotion
(obtenu une bourse de thèse du ministère), Responsable du DEA : Prof.
Erol GELENBE Stage de DEA : effectué au laboratoire de recherche en informatique
CNRS - PRiSM de l’Univ. de Versailles sur le thème de « Evaluation des
performances des mécanismes UPC (Usage Parameter Control) dans les réseaux
ATM ». Responsable
de stage :
Prof. Guy PUJOLLE. |
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Séjours et Visites dans des
laboratoires de recherche
|
Avril 2000 |
Université de Waterloo, Canada Département d'Informatique Equipe du professeur : R. Boutaba |
|
Juin 1999 |
Université de Toronto, Canada Département de
Génie Electrique et Informatique (ECE) Equipe du professeur : A. Leon-Garcia |
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Janv. 98 - Nov.
01 |
Université de Cambridge, Angleterre Centre de
Recherche en Systèmes de Communications (CCSR) Equipe du professeur : I. Leslie Participation
au projet : Diverse Services on a Unique Network (DSUN) sur le
thème des réseaux programmables en collaboration avec l’université Columbia
de NY (Prof. A. Lazar), GMD-Fokus (Dr. R. Popescu-Zeletin) et Hitachi
Europe Telecom Laboratory (Dr. S. Denazis). |
|
Nov. 95 – Déc. 97 |
Centre de Recherche en Informatique de Montréal,
Canada Unité de
recherche en Réseaux et Systèmes Distribués Equipe des professeurs : G. Bochman et R. Boutaba (de l’Univ. de
Montréal) Participation au projet Interactive Communication Systems
(ICS) |
Séminaires, Tutoriaux et Articles invités
Juin 2005 Ecole
d’été thématique du CNRS ING-RHDM 2005, Lille,
Exposé sur les nouvelles architectures pour la
distribution de la vidéo à grande échelle vers les mobiles
Décembre 03 Ecole
Supérieure des Télécommunications de Tunis (SupCom-Tunis),
Séminaire sur les communications
multimédia dans Internet et les Intranets
Novembre 01 Université
d’Avignon, IUP
Tutorial sur la téléphonie sur IP et les normes de compression audio et vidéo
Avril 99 Laboratoire CNRS – PRiSM, Versailles, Séminaire de printemps.
Séminaire sur les communications
multimédia dans Internet et Intranet
Mars 99 Université de Paris 13 – Villetaneuse, Laboratoire L2Ti,.
Séminaire sur les communications vidéo
dans les réseaux à hauts débits ATM
Mars 1998 ENST-Bretagne,
Département Réseaux et Systèmes Multimédia (RSM)
Séminaire sur la transmission et le
contrôle des flux vidéo sur les réseaux ATM
Décembre 98 Congrés
National Des Nouvelles Architectures de Communication ’98– Paris
Article invité sur le contrôle actif
des réseaux multimédia
Juin 98 IFIP
International Conference on Telecommunications 98 - Porto-Carras, Grèce
Article invité sur la transmission
vidéo MPEG sur ATM
|
Membre du comité
technique des congrès |
1.
IFIP/IEEE
international Conference on Management of Multimedia Networks and Services (MMNS
1998-…) 2.
IEEE
international Conference on Communications (ICC 2005/06) 3.
IEEE Global
Communications Conference (GLOBECOM 2005/06) 4.
IEEE
Conference on Local Computer Networks (LCN 2005/06) 5.
IEEE
Wireless and Communications and Networking Conference (WCNC 2005/06) 6.
IEEE
international Symposium on Computers and Communications (ISCC 2001-2003) 7.
International
Workshop on 'Next Generation Networking Middleware'(NGNM 2004/05/06). |
|
Membre du comité d'organisation des
congrès |
1.
congrès national 'DNAC'99 - Des
Nouvelles Architectures pour les Communications', Paris, 1-3 Dec. 1999. 2.
congrès
international ‘IFIP/IEEE Conference on Management of Multimedia Networks and
Services (MMNS’97)’, |
|
Président de sessions |
1.
« Qualité
de services dans les réseaux IP mobiles », du colloque francophone pour
la gestion de réseaux et de services (GRES) 2005, Luchon, février 2005. 2.
« Wireless
Multimedia » du congrès international IEEE international
Symposium on Computers and Communications (ISCC), 2001, Hammamet,
Juillet 2001. 3.
'Advanced
techniques for Network Management' du congrès international ‘IFIP/IEEE Conference on Management of
Multimedia Networks and Services (MMNS' 00), 4.
'Contrôle et sécurité' du Congrès
national 'DNAC'99 - Des Nouvelles Architectures pour les
Communications', Paris, 1-3 Dec. 1999. 5.
‘Guaranteing
Quality of Service in High Speed Environments' du congrès international ‘IFIP/IEEE Conference on Management of
Multimedia Networks and Services (MMNS' 98), Versailles, France, 16-18
Nov. 1998. 6.
‘Multimedia
Systems’ du congrès international '4th Conference on Information
Systems Analysis and Synthesis' (ISAS 98), Orlando, FL, 12-16 Juillet
1998. 7.
Président des démonstrations
(Exhibition Chair) du congrès international ‘4th IEEE Workshop on Feature
Interactions in Telecommunication Networks and Distributed Systems ’97’, Montréal,
Canada, 17-19 Juin 1997. |
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Rapporteur d’articles pour les
congrès et revues |
1.
Journal of Network and Systems Management
(JNSM), 2.
Journal of Communications and Networks (JCN) 3.
IEEE/ACM Transaction on Networking 4.
European Transaction on Telecommunications 5.
IEEE Network Magazine 6.
Computer Communications Journal 7.
IEEE ICC / GLOBECOM / INFOCOM / LCN / MMNS /
ISCC / WCNC |
Collaborations Nationales et Internationales
1.
LABRI (France) :
équipe du professeur Francine KRIEF et de M. Toufik AHMED sur la métrologie
des réseaux et la gestion de la QoS des services multimédia sur IP ;
2.
University of Waterloo (Canada), équipe du Professeur R. BOUTABA : sur
la gestion de la QoS des flux vidéo sur IP fixes et mobiles ;
3.
University Politechnic de Bucharest (Roumanie), équipe du Professeur E .
BORCOCI : sur la signalisation dans les réseaux de nouvelle génération;
4.
University College of Dublin (Ireland) : équipe du professeur L. MURPHY, sur
la multi-diffusion vidéo dans les réseaux IP;
5.
Institut Demokritos - Athens (Grèce) : équipe du Docteur A. KOURTIS : sur le
transport de flux vidéo sur les réseaux DVB terrestres et satellites;
6.
Thales Broadcast & Multimédia (Rennes) : équipe de Eric LEBARS : sur
l’interopérabilité des systèmes de diffusion numérique TV (DVB) avec les
réseaux IP fixes et mobiles ;
7.
NTT DOCOMO R&D Laboratory – Munich (Allemagne) : équipe du Dr. M. SCHOO,
architectures de sécurisation des communication et de protection des contenus
audiovisuels dans les terminaux multi-mode UMTS, WiFi et DVB-H.
Responsabilités Administratives et Scientifiques
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1998 – 2005 |
1.
Co-responsable pédagogique avec le Prof. JP
CLAUDE, de la filière de formation « Réseaux » du DEA MISI entre
2000 (départ du Prof. PUJOLLE) et 2004 (arrivée du Prof. TOHME) 2.
Co-animation scientifique, avec le Prof. J.P
CLAUDE, de l’équipe « Architectures et Services Réseaux» (ASR) du
laboratoire PRiSM–Versailles (entre 2000-2004). 3.
Création et Animation du groupe de recherche « Réseaux
multimédia » du laboratoire PRISM (depuis 2000) 4.
Rédacteur du rapport d’activité quadriennal de l’équipe « Architectures
et Services Réseaux» pour la
période 1997-2001 qui a été remis au Ministère et au CNRS 5.
Présentation à l’oral de l’activité de recherche de l’équipe ASR sur la période
1997-2001 devant le comité d’évaluation du CNRS en 2001, puis en 2003. 6.
Membre du Conseil de
laboratoire PRISM de l’UVSQ (depuis 2000) 7.
Membre de
la Commission de Spécialistes (section 27) de
l’université de Versailles – SQY (depuis 2000) 8.
Membre du Comité
scientifique (CS) de l’UFR des sciences de l’université de Versailles – SQY
(2000-2002) 9.
Membre du Conseil
d’administration (CA) de l’UFR des sciences de l’université de Versailles – SQY
(2003-2005) 10. Membre du Conseil
d’administration (CA) de l’école d’ingénieurs ISTY de l’UVSQ (depuis 2000) 11. Membre du Conseil
pédagogique de l’école d’ingénieurs ESIGELEC de Rouen |
Jury de Thèses et Encadrements d’Etudiants
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1998-2005 |
Co-direction
scientifique avec le Prof. J-P Claudé de la thèse de doctorat
de M. Toufik AHMED, Titre de la thèse « Diffusion adaptative
des paquets vidéo sur IP : une approche cognitive », thèse débutée
en sept. 2000 et soutenue en nov. 2003 à l’UVSQ. M. AHMED est actuellement
Maître de Conférences à l’ENSEIRB. Co-direction
scientifique avec le Prof. J-P Claudé de la thèse de doctorat
de M. Abdelhamid NAFAA, Titre de la thèse « Contrôle d’accès
et Contrôle d’erreurs dans les réseaux locaux sans-fil pour la Transmission
de flux vidéo », thèse débutée en sept. 2002 et soutenue à l’UVSQ en
décembre. 2005. M. NAFAA est actuellement ATER de l’UVSQ. Co-direction
scientifique avec le Prof. J-P Claudé de la thèse de doctorat
de M. Co-direction
scientifique avec le avec le Prof. J-P Claudé et le Dr. SCHOO
du laboratoire de recherche NTT DOCOMO (Munich), de la thèse de doctorat de
Mlle Gina KOUNGA, Titre de la thèse « Authentification et protection
des contenus dans les réseaux multimédia sans-fils ». Thèse débutée en
janvier 2005. Examinateur de la thèse
de M. A. NAFAA, « Contrôle d’erreurs et contrôle d’accès dans les
réseaux locaux sans-fils pour la transmission de flux vidéo», UVSQ, soutenance
prévue le 13 décembre 2005. Examinateur de la thèse
de M. T. AHMED, « Diffusion adaptative des paquets vidéo sur IP :
une approche cognitive », UVSQ, soutenue en nov. 2003. Examinateur de la thèse
de M. Cédric ADJIH, « Multimédia et accès à l’Internet Haut débit :
l’analyse de la filière du câble », Univ. de Versailles, soutenue en
Juin 2001. Rapporteur de la thèse
de M. ASHIBANI, « Dynamic Bandwidth Allocation in ATM Networks »,
Univ. of Cap Town, South Africa, soutenue en Août 2002. Tutorat d’étudiants de
Licence, Master Informatique et d’élèves ingénieurs en projets et en stages
de fin d’étude. |
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1995-1998 |
Durant mes
activités d’assistant de recherche/Doctorant au Centre de Recherche
Informatique de Montréal (CRIM), j’ai pu participer à l’encadrement des
projets de fin d’étude des étudiants suivants. 1.. Mounir
LAMOURI, étudiant en Bachelor in Electrical Engineering option
Télécommunication (Ecole Polytechnique de Montréal) Titre du
mémoire : Transmission de la vidéo compressée sur les réseaux ATM. 2..Kim DAVIS,
étudiant en Master in Computer Science,
(Université de Montréal) Titre du
mémoire : Support de la qualité de service dans les réseaux ATM.
Développement et simulation de mécanismes de contrôle adaptatif décentralisé 3. Song PU,
étudiant en Master in Computer Science (McGill University) Titre du
mémoire : Evaluation des performances des services ABR et UBR+ pour la
transmission de la vidéo MPEG. |
Financement et Contrats de Recherche
|
2006-2007 Durée : 24 mois |
Projet européen spécifique (IST) - IMSOSAN : « Integrated Multi-layer
Optimization in broadband DVB-S.2 SAtellite Networks» Participation à la rédaction de la proposition de projet et responsable du projet pour le
labo. PRiSM. Quelques partenaires : CNES, THALES, Univ. of Crete, Astral Space, OTE Telecom,… |
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2004-2006 Durée : 36 mois |
Contrat industriel avec NTT Docomo Research Laboratory (Munich), Unité
Sécurité des Systèmes de Communications Participation à la rédaction de la proposition de projet bilatéral et responsable du
contrat pour le labo. PRiSM. Ce
contrat permet le financement d’une doctorante (Mlle G. Kounga) entre les
deux laboratoires sur la sécurisation des communications dans les réseaux d’accès sans-fil
hétérogènes (UMTS, WiFi et DVB-H). |
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2004-2005 Durée : 24 mois |
Projet européen integré (IP)
ENTHRONE “End-to-End QoS Through Integrated Management of
Content, Networks and Terminals”. Participation à la rédaction de la proposition de projet et responsable du projet pour le
labo. PRiSM. Quelques partenaires :
INRIA-IRISA, Univ. of Lancaster, EPFL, Poytechnic Univ. of Bucharest, THALES,
FT R&D, TDF, Deutsch Telecom-T-System, OTE Telecom, … |
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2004-2005 Durée : 24 mois |
Projet européen spécifique (STREP) - ATHENA : « Digital Switchover:
Developing Infrastructures for Broadband Access for All ». Participation à la rédaction de la proposition de projet et responsable du projet pour le
labo. PRiSM. Quelques partenaires : Univ. Polytechnique de Bucharest, T-System, Univ. of Athens,
Thales, Space Engineering, … |
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2004-2005 Durée : 24 mois |
Programme de financement CNRS/Ulysse France-Irelande Participation à la rédaction de la proposition de projet bilatéral et responsable du projet
pour le labo. PRiSM. Programme
de financement des visites de chercheurs entre le laboratoire PRiSM de Versailles et le laboratoire
« Performance Engineering» de l’University College of Dublin pour la conception et l’évaluation de
systèmes de diffusion vidéo multipoints sur réseaux IP. |
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2002-2003 Durée : 24 mois |
Projet national RIAM - NMS
“Networked Multimedia Service”. Conception
d’un passerelle multimédia (Media-Gateway) permettant le contrôle de services
de multi-diffusion (multicast) vidéo et de VoD aux formats MPEG-2 et MPEG-4
entre réseaux satellites DVB-S et réseaux terrestres IPv4-v6/ADSL. Participation à la rédaction de la proposition de projet et responsable du projet pour le
labo. PRiSM. Quelques partenaires :
THALES, DALET MEDIA SYSTEMS. |
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1999 - 2001 Durée : 24 mois |
Projet
national RNRT – Amarrage “Architecture Multimédia & Administration Réparties sur un Réseau
Actif à Grande Echelle”. Contrôle et Gestion des réseaux et Services
Internet avec l’approche des réseaux actifs Participation à la rédaction de la proposition de projet et participation
au projet la première année du projet. Quelques partenaires : L2Ti-Villetaneuse, FT R&D, Thomson-CSF,
INRIA-LORIA, LAAS, ENST-P, LIP6,
… |
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1996 - 1998 Durée : 24 mois |
Projet
canadien Interactive Communication System (ICS). Conception d’une
architecture pour la compression, la transmission et le contrôle de séquences
vidéo sur les réseaux à bande étroite (Internet, RTC). Utilisation des
algorithmes de compression H.263+ et MPEG4, ainsi que les protocoles
normalisés de l’UIT-T (H.323, H.324) et de l’IETF (RSTP, RTP). Participation à la rédaction de la proposition de projet et participation
au projet. Partenaires : MédiaSoft Télécom
(Canada) |
Durant mon année de DEA (1994), j’ai
effectué des vacations de Travaux Pratiques (TP) au département d’Informatique
de l’IUT de Velizy sur les sujets suivants (1) la programmation systèmes et
réseaux en langage C sous UNIX, et (2) l’architectures des ordinateurs
et la programmation assembleur.
Depuis mon arrivée en Octobre 1998
au département d’Informatique de l’Université de Versailles en tant que Maître de
Conférences, j’ai participé à différents enseignements théoriques et pratiques
principalement en second et 3ème cycle du département
d’informatique, ainsi qu’à l’école d’ingénieurs en Informatique ISTY (Institut
des Sciences et Techniques des Yvelines) de l’UVSQ. Ces enseignements portent
essentiellement sur les réseaux de communications et les systèmes multimédia
dans le cadre de cours magistraux, de travaux dirigées et de travaux pratiques.
J’ai ainsi participé aux modules d’enseignement suivants :
1.
Théorie et Transmission de l’information : ce module
présente la théorie de l’information, du codage et de la transmission
numérique. Les grands théorèmes de Shannon (limites théoriques en matière de
codage de source et de canal). Une introduction aux techniques de codage dans
le domaine de la compression de données et des codes correcteurs d'erreurs. Les
techniques de modulation, multiplexage et de commutation des données sur
différents supports sont étudiés.
Ce module est dispensé au second cycle en licence (3ème
année) d’informatique et en deuxième année de l’école d’ingénieurs ISTY filière
Informatique.
2.
Architectures des Réseaux : ce module a pour
objectif d’étudier les principales architectures normalisées des réseaux
téléinformatiques et de télécommunications. Nous exposons les concepts et les
principes du modèle ISO. Les fonctionnalités, protocoles et algorithmes
associés aux architectures normalisées par l’IEEE pour les réseaux locaux, du
X.25/Frame Relay pour les télécoms et de l’IETF pour le monde TCP/IP. J’ai
périodiquement renouvelé le contenu de ce module pour intégrer de nouvelles
architectures dont le RNIS-LB/ATM et les réseaux locaux sans-fils (WiFi).
Ce module est
dispensé au second cycle en maîtrise (master 1) d’informatique et en deuxième
année de l’école d’ingénieurs ISTY. Avant 2000, je n’assurais que les TD, puis
entre 2000 et 2004 j’ai assuré l’intégralité de ce programme (CM+TD), puis en
partage d’enseignement avec le Prof. S. TOHME depuis 2004.
3.
Réseaux et Protocoles de l’INTERNET : ce module
présente et analyse les différents protocoles et algorithmes de communication
mis en œuvre dans les réseaux TCP/IP et en particulier de l’INTERNET. Les
algorithmes de routage et de contrôle de flux sont détaillés. Le protocole de
nouvelle génération IPv6 est également étudié. Nous illustrons ce cours par des
travaux pratiques et un projet sur les principales applications client/serveur
de l’INTERNET (Web, FTP, Telnet, E-mail, DNS, …). J’ai renouvelé périodiquement
le contenu de ce module pour intégrer de nouveaux sujets dont IPv6 et la
commutation IP.
Ce module est dispensé au second cycle en maîtrise
(master 1) d’informatique.
A partir de sept. 2000, suite au
départ du Prof. Guy PUJOLLE de l’UVSQ, j’ai pris la responsabilité pédagogique
des 2 modules Architectures des Réseaux et Réseaux et
Protocoles de l’INTERNET en master 1 informatique (ex-maîtrise
d’Informatique), et j’ai participé a l’enseignement du module de tronc commun « Réseaux
Hauts débits et Internet Nouvelle Génération» du master recherche COSY
(ex-DEA MISI Méthodes Informatiques des Systèmes Industriels). J’ai également
conçu et introduit deux nouveaux modules dont
j’ai la responsabilité et qui sont décrits ci-dessous:
4.
Réseaux Multimédia et Qualité de
Services : Ce module présente aux étudiants du master recherche
COSY (ex DEA Méthodes Informatiques des Systèmes Industriels) les
problématiques et travaux de recherche sur le thème de la transmission de flux
temps réel sur les réseaux employant les modes de transfert asynchrone par paquet
(IP) ou par cellule (ATM). Les modèles, algorithmes, protocoles qui sont
proposés dans la littérature scientifique pour le contrôle et la gestion de la
qualité de services sont analysés et comparés (Approches DiffServ, IntServ,
MPLS, CBR/VBR/ABR….).
5.
Réseaux Multimédia : ce module s’adresse
aux étudiants de master 2 professionnel « Ingénierie des Réseaux et des
Systèmes » (ex DESS IRS) ainsi qu’en troisième année de l’école
d’ingénieurs ISTY-Informatique. Il présente et analyse les différents
protocoles de communication mis en œuvre dans les réseaux ATM, TCP/IP,
satellites (Digital Video Broadcasting) et de télécommunications mobiles pour
la transmission de flux temps réel (voix, images, données). Les principes de la
compression, et de synchronisation de l’audio et de la vidéo sont également
présentés. Des travaux pratiques sur les systèmes de codage audio/vidéo,
serveurs de streaming unicast et multicast de flux vidéo sur réseaux IPv4 et
IPv6, et de la voix sur IP sont réalisés avec les étudiants.
J’ai également eu l’opportunité d’intervenir
ponctuellement sur ces thèmes (Réseaux Multimédia et QoS) dans d’autres
universités et écoles d’ingénieurs dont : l’Université d’Avignon (en
Master Réseaux, Télécoms et Multimédia), l’école nationale supérieure des télécommunications
de Paris (ENST-P) (en Formation continue et Master Management des Systèmes
d’Information), l’Institut Nationale des Télécommunications d’Evry (INT) (en
Formation continue), et l’Université de Tunis (en DEA des Télécommunications).
Une synthèse de mes enseignements
est proposée ci-dessous. Les volumes horaires pour un même enseignement sur la
période 1998-2005 ont été modifiés en raison de la réforme du LMD.
Les valeurs présentées ici
correspondent à celle de l’année universitaire 2004-2005 correspondant à un
volume horaire total d’environ 230 h. éq. TD.
|
Niveaux |
Intitulé des enseignements |
Types et
Volumes |
|
DEA
MISI/MASTER COSY des
COncepts aux SYstèmes DESS IRS /
MASTER IRS Ingénierie des Réseaux et des Systèmes 3ème année école d’Ingénieurs ISTY-Informatique DESS / MASTER R2M en RadioCommunications MAITRISE / MASTER Informatique 2ème Année INGENIEURS ISTY-Informatique LICENCE Informatique (en 1998 et 1999) |
Réseaux
hauts débits et Internet NG Réseaux
multimédia et QoS Réseaux Multimédia Réseaux
Multimédia Réseaux
Téléinformatiques Architectures
des Réseaux Réseaux
et Protocoles Internet Architectures des Réseaux Théorie
et Transmission de l’information |
Cours Magistral
: 9h (entre 2000-2004 uniquement) CM : 21h CM : 24h / TD-TP : 12h CM : 21h / TP : 12h CM : 6h / TP : 6h (à partir de
2004) CM : 10,5h / TD : 20h CM : 10,5h / TP : 6h CM : 24h TD : 30h (entre 1998 et 2000) |
Mon activité de recherche sur les dix dernières années
a consisté à analyser, concevoir et évaluer les architectures de communications
les plus appropriées pour la mise en place de services audiovisuels sur les
réseaux fixes et sans-fil de types ATM, IP et DVB. Mes contributions ont ainsi
été de développer des protocoles, des algorithmes et des d’outils
(informatiques, mathématiques) pour la réalisation de ces tâches.
Les domaines d'application principaux de mes travaux
sont ceux de la conception de réseaux multimédia, aussi bien au niveau de
l'infrastructure de transport qu'à celui de contrôle et de gestion des services
et des protocoles utilisés. Mon expertise s’est ainsi développée autour de la
gestion et le contrôle de la qualité de services dans les réseaux de
communication (ATM, IP, WLAN), des technologies de l’audiovisuel (codage
audio/vidéo MPEGx/H.26x, systèmes de diffusion DVB-x et satellites) ainsi que
des architectures de contrôle et de signalisation des services multimédia (ATM
Forum AMS, UIT H.323/H.248, 3GPP IMS/MBMS, IETF SIP/MGCP/NSIS/PBNM/réseaux
actifs et programmables, ISO MPEG 21).
Mes contributions de recherche peuvent ainsi être
classées en trois catégories : (1) le transport et le contrôle de la
qualité de service vidéo sur les réseaux ATM ; (2) le transport et le
contrôle de la qualité de service vidéo sur les réseaux IP avec différenciation
de services; (3) le transport et le contrôle de la qualité de service vidéo sur
les réseaux locaux sans-fil.
Au début des années
1990, le RNIS-LB était l’architecture de communication privilégiée pour le
support de services multimédia à hauts débits (> 2 Mbit/s en référence à
l’interface primaire du RNIS-BE) et en particulier de la Télévision numérique
haute définition et de la vidéo à la demande. C’est à cette période, que mes
premiers travaux de recherche ont débuté dans le cadre d’une thèse de 3ème
cycle (1994-1997) qui avait pour titre « Transmission de flux vidéo MPEG-2
sur les services élastiques ATM ».
Ces travaux m’ont
permis en premier lieu d’évaluer les performances des algorithmes de
surveillance de trafics associés à la fonction UPC (Usage Parameter Control) tels
que le ‘Leaky Bucket’ ou le ‘Contrôleur-espaceur’ dans le cas de serveurs vidéo
MPEG-2, et également d’analyser et de caractériser le trafic vidéos numérique
au format MPEG-2 à débit variable dans l’objectif d’optimiser les performances
des protocoles et des services ATM pour le traitement de ce type de flux.
Ainsi dans le cadre du RNIS-LB, différentes capacités
de transfert ont été définies par les organismes de normalisation que sont
l’UIT-T et l’ATM Forum. Les contrats CBR et rt-VBR paraissaient les mieux
adaptés à la transmission de la vidéo numérique. Cependant, l’originalité de
nos travaux fût de prendre une approche différente en évaluant puis en
améliorant les services ATM dits élastiques et best-effort (ABR, UBR) dans leur
capacité à transmettre des flux audiovisuels interactifs et à débits variables
(Vidéo à la demande).
1.
Notre première contribution a consisté à
proposer un schéma global pour la transmission de la vidéo sous la forme d’une
nouvelle capacité de transfert appelé GSR (Guaranteed video Slice Rate).
GSR a été déclinée en deux versions selon la distance séparant l’émetteur
du récepteur (MAN, WAN) et elle repose sur une interaction entre le codeur et
les indications fournies par le réseau à travers le contrat UBR+.
Cette capacité de transfert GSR met en œuvre un nouveau
protocole d’adaptation ATM (AAL) spécifique aux services audiovisuels appelé AAL5+.
AAL5+ étend les fonctionnalités de la classique AAL-5 en définissant un nouveau
protocole de recouvrement d’erreurs en avant appelé « FEC-SSCS »,
pour Forward Error Correction – Service Specific Convergence Sublayer.
Cette proposition a été faite dans l’objectif de pouvoir utiliser la couche
d’adaptation ATM de type 5 (AAL-5) pour transporter des paquets vidéo. Elle met
en oeuvre une nouvelle stratégie de contrôle des erreurs et d’encapsulation des
flux audio et vidéo élémentaires MPEG sur l’AAL-5 afin de minimiser le
phénomène de propagations d’erreurs au niveau des images apparaîssant lors du
processus de décompression puis d’affichage et provoquées par la perte de
cellules au niveau ATM. L’originalité de notre approche porte sur l’application
d’un schéma d’encapsulation au niveau de la couche système bande vidéo ou
« slice » MPEG2. Ce dernier gère les priorités multiples associées
aux différents types d’images constituant une séquence vidéo MPEG (I, P et B).
En effet le slice, i.e. une bande horizontale dans
l’image, est une des unités de traitement principales dans un codec MPEG. Elle
a un rôle important dans la gestion des erreurs et fournit une immunité contre
la détérioration des images. Le décodage des blocs et des macroblocs
constituant les bandes n’est possible que si toutes les données de la bande
courante sont disponibles. De plus, le codage d’une bande est effectué
indépendamment de ses bandes adjacentes, faisant d’elle une unité autonome.
C’est pourquoi, elles servent d’unités de synchronisation lors d’erreurs
importantes dans le flux de bits. Le codeur peut en effet sauter une bande
corrompue pour se resynchroniser au début de la bande vidéo suivante.
Cette stratégie d’encapsulation consiste donc à
empêcher qu’une cellule ATM puisse contenir des informations appartenant à deux
bandes vidéo. Ce cloisonnement des bandes vidéo au niveau ATM, permet de
limiter ainsi la portée d’une perte de cellule à une seule bande et réduit le
phénomène de propagation spatiale des erreurs.
En raison de l’utilisation de techniques de codage de
type prédictif lors du processus d’élimination des redondances temporelles
(i.e. estimation et compensation de mouvement), les pertes aléatoires de
cellules au niveau ATM risquent d’aggraver les erreurs au niveau du décodeur.
En effet, si ces pertes sont localisées dans des images dites
« références » (i.e. Intra ou Prédictive), les erreurs se propagent
jusqu’à la prochaine image de type Intra dans le groupe d’images (Group of
Picture) courant.
A partir de ces analyses, deux autres propositions ont
été faites durant ma thèse pour minimiser l’impact des pertes de cellules
provoquées par des congestions de commutateurs dans le réseau.
1.
L’évaluation et l’optimisation des mécanismes
de rejets sélectifs de cellules spécifiés dans le service UBR+, tels que le
‘Nested Threshold Cell Discard’, le ‘Partial Packet Discard’ (PPD) et le ‘Early
Packet Discard’ (EPD). Un nouveau mécanisme de rejets sélectifs de cellules,
appelé FEC-PSD (Forward Error Correction – adaptive Partial video Slice
Discard) a ainsi été proposé qui a été intégré à une nouvelle capacité de
transfert appelée GSR (Guaranteed video Slice Rate). En prenant mieux en
considération les particularités des flux MPEG2 et les fonctionnalités des
couches de transport (MPEG2 Transport Stream et AAL5+), ce mécanisme FEC-PSD
permet d’optimiser à la fois le débit utile (good throughput) dans le réseau et
la qualité subjective des séquences vidéos au niveau des récepteurs.
En effet, le principal défaut des mécanismes proposés
dans la littérature est qu’ils ne prennent pas en considération la présence ou
non de mécanismes de correction d’erreurs en avant (Forward Error Correction)
mis en œuvre dans certaines couches de transport (MPEG2 Transport Stream et
AAL). Ces mécanismes de contrôle des erreurs et pertes permettent de
reconstituer un paquet vidéo partiellement tronqué et d’éviter ainsi son rejet
par la couche AAL du destinataire.
Comme EPD et PPD ont été conçus pour des connexions
TCP/IP sur la couche AAL5, cette hypothèse était correcte. Avec la définition
d’une nouvelle sous-couche spécifique pour les flux audiovisuels appelé
FEC-SSCS, l’élimination intégrale d’une unité AAL5 vidéo ne se justifie plus
lorsqu’une ou plusieurs cellules ATM vidéo ont été détruites lors du transfert.
C’est pourquoi, l’idée principale de notre mécanisme de
rejet sélectif de cellules FEC-PSD est de prendre en considération
simultanément le niveau de congestion du tampon (niveau commutateur) et la capacité
de recouvrement des cellules (niveau récepteur) pour décider de poursuivre
ou non les éliminations de cellules vidéo ATM. La stratégie d’éliminations de
cellules est menée sur la base de l’unité bande vidéo (slice) tandis que la capacité
de recouvrement se mesure en nombre de cellules recouvrables par bloc de
cellules émises et déterminé par le protocole FEC-SSCS (niveau émetteur).
2.
ma troisième contribution a porté sur la
proposition d’un mécanisme d’assignation de priorités aux cellules vidéo ATM
sur la base du type d’image. Elle se distingue des précédentes propositions
fonctionnant au niveau ‘bloc’ ou ‘macrobloc’ vidéo par leur simplicité
d’implantation, leur précision et leur adaptation aux changements d’états du
réseau.
Le mécanisme s’appelle ‘Dex-PAS’ (Dynamic and
Extended Priority Assignation Scheme) et modifie le champ CLP (Cell Loss
Priority) de la cellule ATM de manière dynamique en réponse à des messages de
contrôle de congestion en provenance du réseau. Ces notifications en arrière
indiquent le niveau de congestion des commutateurs.
Lorsqu’il n’y a pas de congestion dans le réseau, le
mécanisme attribue une priorité haute aux cellules appartenant aux images I et
P, alors que les cellules dérivées des images B se voient assigner une priorité
basse.
Lorsqu’une congestion apparaît, seule les cellules
issues des images I sont transmises en mode haute priorité, les deux autres
types de cellules sont alors initialisées en mode basse priorité. Les
performances de ce nouveau mécanisme étant étroitement dépendantes du temps de
propagation aller-retour (RTT Round Trip Time), il semble plus approprié aux
environnements de type réseaux locaux ou métropolitain ATM employant la
capacité de transfert ABR (Available Bit Rate).
Son intégration dans le service ABR se fait d’autant
plus facilement qu’un flux de cellules RM (Ressource Management) circule déjà
périodiquement en boucle fermée (i.e. toutes les 32 cellules usagers) pour
réguler le débit des sources ABR. Dans ces mêmes cellules RM, un champ
d’indication de congestion (CI Congestion Indication) a été défini. Ce dernier
peut être employé dans le but de modifier dynamiquement la répartition des
priorités entre les images Intra, Prédictive et Bidirectionnelle.
Dans le cas des services GSR et UBR+, le mécanisme EBCN
(Explicit Backward Congestion Notification) peut également être utilisé pour
supporter notre mécanisme ‘Dex-PAS’. Cependant, pour des raisons de fiabilité
et de robustesse l’insertion de cellule RM par les commutateurs en congestion
ou en désengorgement est privilégiée. D’autant plus que dans le cas
d’applications vidéo unidirectionnelles (vidéo à la demande, diffusion TV, ...)
il n’existe pas ou peu de flux de cellules usagers vers la source permettant de
signaler en arrière un changement d’état des nœuds du réseau.
Pour déployer ce mécanisme Dex-PAS efficacement dans
les réseaux étendus ATM, une nouvelle définition des champs de l’en-tête de la
cellule ATM a été proposée. Un nouveau champ virtuel appelé ‘Dex-CLP’
(Dynamic and Extended – Cell Loss Priority) permet d’étendre le niveau de
priorité des cellules au sein d’une même connexion de deux à trois. Combiné à
Dex-PAS, FEC-PSD et FEC-SSCS dans le cadre de la nouvelle capacité GSR, il permet
d’obtenir de meilleures performances que les mécanismes à 2 états, aussi bien
en environnement de réseau local qu’en réseau étendu ATM.
En effet, en comparaison avec d’autres mécanismes de
priorité spatiale, utilisant statiquement les champs CLP et PTI-AUU, la
définition et l’emploi de ces deux mécanismes (Dex-PAS et Dex-CLP) ont permis
de mieux répartir les pertes de cellules sur les images. Les évaluations de
performances menées par simulation indiquent une plus grande concentration des
pertes sur la classe d’image B (Bi-directionnellement prédite), et une
réduction de celles survenant dans la classe d’images de référence I (Intra).
Ces différentes contributions ont été publiés dans des
congrès et revues internationales (Computer Networks Journal, Interoperable
Communications Networks Journal, Journal of Real-time Imaging, IEEE Conf. On
Multimedia, IEEE ICC, IEEE Globecom).
Les technologies de diffusion audiovisuelle en mode lecture durant le
téléchargement (streaming) sur réseaux IP et plus particulièrement ceux
adoptant le modèle par différenciation de services (Diffserv) sont en plein
essor. Récemment, des offres de services de diffusion de TV numérique à hauts
débits sur réseaux IP/ADSL ont été lancées par les opérateurs de réseaux fixes.
Ces solutions sont généralement peu optimisées (gel de l’image, débit de codage
constant et donc qualité visuelle variable) et peu fonctionnelles (peu ou pas
d’interactivité). Elles sont principalement basées sur la norme de codage
MPEG-2 qui est disponible depuis 1995 et qui permet une meilleure intégration
avec les réseaux de diffusion (DVB) satellite, câble ou hertzien (DVB-S/-C/-T).
Dans un proche avenir, des services de diffusions de canaux de TV et de Vidéo à
la demande sur les réseaux IP fixes et mobiles sont attendus. Ils illustreront
la convergence audiovisuel/Internet/Télécom. Ces nouveaux services audiovisuels
à forte valeur ajoutée seront basés sur la norme de codage MPEG 4 et
exploiteront les nouvelles architectures de communication sans-fil IP et DVB
(UMTS/DVB-H/WIMAX).
Dans ce contexte, mes recherches ont porté sur la conception d’une nouvelle
architecture de transport et de contrôle de services vidéo à la demande (VoD) à
grande échelle, adaptative aux variations de la bande passante du
réseau IP et équitable aux trafics non temps-réel (dit TCP-friendly).
Cette architecture est destinée en premier lieu aux réseaux IP se conformant au
modèle de gestion de la QoS par différenciation des services, mais peut être
partiellement déployer sur l’Internet.
Cette activité s’inscrit dans le cadre de la co-supervision de la thèse de
doctorat de M. Toufik AHMED (2000-2003) dont le sujet était : Diffusion
adaptative des Paquets Vidéo sur IP : une approche Cognitive ».L’originalité
de nos contributions est d’avoir proposé un protocole de transport adaptatif de
diffusion vidéo respectant l’approche intégrée ou également appelée
« cross-layer ». En effet, tandis que la plupart des travaux de recherche
dans ce domaine respecte le paradigme d’isolation et d’indépendance des couches
protocolaires hérité du modèle de référence ISO, notre approche conceptuelle
supprime cette limite en autorisant une meilleure prise en charge de la
sémantique et des contraintes applicatives au niveau des couches et des
mécanismes dédiés au transport.
Conformément aux modèles architecturaux OSI MPEG-4 et IETF Diffserv, nos
contributions ont consisté à proposer :
(i) un protocole de transport temps réel pour flux vidéo MPEG4 assurant une
classification et une mise en paquet automatique des objets audiovisuels, une
protection inégale des paquets aux erreurs et un contrôle équitable du débit
des sources vidéo (TCP-Friendly);
(ii) un algorithme de marquage dynamique de paquets vidéo IP pour les routeurs d’accès Diffserv asservi
aux variations de bande passante et aux contraintes de qualité de services des
flux multimédia transmis.
(iv) une architecture de passerelle de signalisation permettant à des
terminaux IP fixes et mobiles supportant le protocole de contrôle de session
IETF SIP (Session Initiation Protocol) d’accéder à des services multimédia
MPEG-4 compatible avec la signalisation de contrôle de session OSI MPEG-4 DMIF
(Delivery Multimedia Integrated Framework).
Ces contributions ont donné lieu à des publications dans des congrès et
revues internationales (IEEE JSAC, Computer Communications Journal, IEEE ICC,
IEEE Globecom, IFIP/IEEE MMNS) et à une validation par maquettage et
expérimentation dans le cadre de projets de recherche financés par la
Commission Européenne (projet IST ATHENA-Digital TV Switchover for
Developping Infrastrucures for Broadband Access) et projet IP ENTHRONE-Integratd
Management of Content, Networks and Terminals, ainsi que par le
ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche avec le projet RIAM
NMS-Networked Multimedia Service.
Dans la mesure où les réseaux d’accès sans fils IP, et en particulier les
réseaux WLAN, occupent une place de plus en plus prépondérante dans les
nouvelles architectures de communications, nous nous sommes également penché
sur la problématique de la transmission de flux vidéo sur les réseaux locaux
sans-fil 802.11. En effet, la gestion de la qualité de services ne se limite
pas au coeur des réseaux ATM ou IP mais doit être menée dans une approche de
contrôle de bout en bout des services en intégrant les réseaux d’accès. En
raison des caractéristiques propres des WLAN (fluctuation persistante de la qualité
du lien, gestion de l’énergie des terminaux, support partagé, sécurité limitée,
topologie dynamique en mode ad-hoc, …) de nombreux verrous doivent être levés.
Nos récents travaux de recherche se sont donc inscrits dans cette
problématique et ont été réalisés dans le cadre de la co-supervision de la
thèse de doctorat de M. Abdelhamid NAFAA (2002-2005) dont le titre est
« Contrôle d’erreurs et Contrôle d’accès dans les réseaux locaux sans-fils
pour la transmission de flux vidéo ».
Nos deux principales contributions sont :
1.
l’optimisation et la fiabilisation du transport vidéo
sur les réseaux sans fils 802.11 avec la conception d’un protocole de
transport pour flux vidéo MPEG4 AVC, robuste aux erreurs de communications et
appelé UI-FEC (Unequal & Interleaved Forward Error Correction Transport
Protocol);
2.
la différenciation de services et le contrôle d’accès
au niveau de la couche MAC 802.11 avec la proposition et l’évaluation d’un
nouveau protocole appelé FGC (Fenêtre Glissante
de Contention) ou SCW (Sliding Contention Window) en anglais.
Ces travaux ont été publié dans des conférences et revues
internationales (Computer Networks, IEEE Network magazine, IEEE ICC et
IEEE WCNC), et ont donné lieu à une proposition de projet de recherche appelé
IMOSAN (Integrated Multi-layer Optimization in broadband
DVB-S.2 SAtellite Networks), et qui sera financé par la
commission européenne dans le cadre du 6ème PCRD (2006-2007).
1.
Toufik Ahmed, Ahmed Mehaoua,
Raouf Boutaba, Youssef Iraqi, "IP
Video Streaming With Fine-Grained TCP-Friendly Rate Adaptation", dans Lecture Notes in Computer Science (LNCS), “Management of Multimedia Networks and Services”,
Springer-Verlag Editor, vol. 2839, pp. 18-31, 2003.
2.
Toufik Ahmed, Ahmed Mehaoua et Raouf Boutaba "Dynamic QoS
Adaptation using COPS and Network Monitoring Feedback", dans Lecture
Notes in Computer Science (LNCS),
“Management of Multimedia on the Internet”, Springer-Verlag Editor, vol. 2496,
pp.250-262, 2002.
3.
Toufik Ahmed,
Guillaume Buridant et Ahmed Mehaoua "Delivering of MPEG-4 Multimedia Content Over
Next Generation Internet", dans Lecture Notes in Computer Science (LNCS), “Management of Multimedia on the Internet”, Springer-Verlag
Editor, vol. 2216, pp.110-127, 2001.
4.
D. Negru, A. Mehaoua,
Y. Hadjadj-Aoul, C. Berthelot "Dynamic Bandwidth Allocation for Efficient
support of Concurrent Digital TV and IP Multicast Services in DVB-T
Networks", dans ELSEVIER’s Computer Communications Journal, article
en ligne sur www.sciencedirect.com et à paraître au 1er trimestre 2006.
5.
A. Mehaoua, T. Ahmed, H. Asgari, M. Sidibe, A.
Nafaa, G. Kormentzas, and T. Kourtis,
“Service-driven Inter-domain QoS Monitoring System for Large-scale IP and DVB
Networks”, dans ELSEVIER’s Computer Communication Journal, Special Issue
on Monitoring and Measurements of IP Networks, article en ligne sur
www.sciencedirect.com et à paraître au 1er trimestre 2006.
7.
T. Ahmed, R. Boutaba et A. Mehaoua, "A Measurement-based Approach for Dynamic
QoS Adaptation in DiffServ Networks", dans ELSEVIER’s Computer Communications Journal,
Special issue on End-to-End Quality of Service Differentiation, vol.28, n° 18, pp. 2020-2033, Novembre 2005.
8.
A. Nafaa, A. Ksentini, A. Mehaoua, B. Ishibashi,
Y. Iraqi, and R. Boutaba, “Sliding Contention Window (SCW): Towards Backoff
Range-based Service Differentiation in IEEE 802.11 Wireless LAN Networks”, dans
IEEE Network Magazine, Special Issue
on Wireless Local Area Networking: QoS provision & Resource Management, vol.19,
n°4, pp.45-51, juillet 2005.
9.
T. Ahmed, A. Mehaoua et R.
Boutaba et Y. Iraqi, “Cognitive Video Streaming Over Next
Generation Networks: A Cross-layer Approach”, dans IEEE Journal on Selected
Areas in Communications (JSAC), vol.23, n°2, pp.385-401, Février 2005.
10.
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Multi-agents Architecture for QoS Management in Multimedia Networks”, dans BALTZER’s
Journal of Networks and Systems Management, Baltzer Science Publishers, pp.
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11.
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Traffic for the Timed Token Medium Access Control Protocol", dans KLUWER’s
Journal of Real-Time Systems, vol.
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12. A.
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Imaging Journal, Special Issue on Adaptive Real Time Multimedia
Transmission over Packet Switching Networks, Academic Press, Vol. 7, No. 3, pp.
287-300, Juin 2001.
13. A. Mehaoua et R. Boutaba, "Load Balancing
Of Hierarchical MPEG2 Video over VBR-RT And ABR", dans BALTZER’s Interoperable Communications Networks
Journal, Special Issue on Quality of Service Management in Wired and
Wireless Multimedia Communication Networks, Baltzer Science Publishers, vol.2,
n°2-4, pp.225-242, 2000
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18.
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25. T. Ahmed, A. Mehaoua, et R.
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42.
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43.
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45.
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à Grande Echelle », poster présenté dans le Colloque Francophone sur Ingénierie des Protocoles (CFIP’05),
Bordeaux, France, Avril 2005.
46.
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projet D21, “ENTHRONE Overall Network Architecture”, Mai 2004, disponible sur http://www.enthrone.org.
47. FP6 IST ENTHRONE Deliverable de projet
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