La complexité toujours croissante des réseaux de communication interconnectes rend leur gestion de plus en plus complexe. Les systèmes experts ont été largement utilises pour résoudre ce type de problèmes mais ont montré leur limite pour prendre en compte les évolutions des configurations des réseaux et l'expertise souvent trop pauvre caractérisant ce domaine d'application. Nous proposons, dans cette thèse, un système intelligent et intègré de gestion des fautes utilisant de façon coopérative, les techniques d'apprentissages que sont les réseaux de neurones et le raisonnement est partir de cas et les systèmes experts. Nous proposons une articulation globale du processus de gestion des fautes en trois grandes étapes, regroupants des fonctions de gestions spécialisées: la détection de problèmes nécessitant les fonctions de filtrage et de diagnostic de problèmes de type fautes ou performances. La mesure de l'impact des problèmes sur la qualité de service nécessitant une modélisation de la qualité de service au niveau des différents services rendus par les éléments constitutifs des chaînes de liaison. La résolution des problèmes au moyen de fonctions de reconfigurations et reallocations de ressources, de maintenance curative et préventive, et de gestion d'historique de problème ou gestion de tickets d'incidents. Nous étudions les différentes techniques de l'intelligence artificielle intervenant dans le processus de gestion des fautes, comme les systèmes experts à base de modèles, les réseaux de neurones, le raisonnement est partir de cas. Nous établissons une correspondance entre les différentes étapes et les techniques d'intelligence artificielle, afin de proposer une architecture modulaire, bâtie au-dessus d'une plate-forme ouverte de gestion de réseaux. Un prototype opérationnel de corrélation d'alarmes utilisant la technique de système expert à base de modèles a été développé et intégré à la plate-forme hp openview. Un prototype correspondant au module de filtrage utilisant la technique de réseau de neurone a été développé et expérimenté de manière positive sur des données réelles. un module de qualification et de correction de problème utilisant la technique d'apprentissage de raisonnement à partir de cas sur une base de tickets d'incident a été étudié

La gestion de la connectivité réseau dans les architectures multi-accès devient une question primordiale parce que ces architectures devraient être en mesure de faire inter-fonctionner des technologies hétérogènes et de faire face aux défis imposés par le nouvel écosystème. L'organisme de normalisation 3GPP a proposé un système 3GPP multi-accès qui vise à fournir une connectivité réseau omniprésente. Cette proposition a indubitablement des avantages, mais apporte également plusieurs défis aux opérateurs de réseau. En effet, dans ce système, les mécanismes de réseau, telles que les mécanismes de gestion de la mobilité et de sécurité sont conçus pour être activés d'une manière systématique augmentant ainsi le coût d'exploitation du réseau. Par exemple, le mécanisme de la mise à jour de la localisation est activé en permanence, même lorsque les terminaux ne sont pas mobiles. Cependant, les opérateurs de réseaux doivent relever le défi d'accueillir plusieurs catégories d'abonnés tels que des abonnés non-mobiles ou à forte mobilité, des abonnés qui demande un niveau de sécurité élevé ou faible, des abonnés demandant une large/faible bande passante, etc. Cette thèse contient principalement trois contributions. Dans la première contribution, nous analysons des approches actuelles dans le système 3GPP multi-accès. Le but d'une telle étude est d'analyser si les approches actuelles de gestion de la connectivité réseau pourraient faire face aux défis imposés par le nouvel écosystème. Pour faire ceci, nous décomposons de la connectivité réseau en services. En particulier, notre travail porte sur les services de mobilité et de sécurité. Grâce à des scénarios d'usage du réseau, nous montrons que les mécanismes de mobilité et de sécurité dans le réseau d'accès peuvent être contournés dans certains cas. En outre, nous spécifions un certain nombre d'exigences pour la gestion de la connectivité dans les architectures de future. Dans la deuxième contribution, nous proposons un module de gestion de la connectivité (CACM) pour les architectures multi-accès. Ce module est sensible au contexte des abonnés. Il est capable de gérer et de faire inter-fonctionner les accès hétérogènes d'une manière efficace. Il sélectionne et active les mécanismes du réseau en conformité avec les informations contextuelles. Dans la troisième contribution, nous proposons deux exemples d'applications du modèle proposé : (i) l'adaptation du service de protection du trafic des donnés et (ii) l'adaptation du service de continuité de session. Pour la première, nous mettons en place un banc d'essai qui reproduit l'accès non-3GPP non sécurisé dans lequel nous avons implémenté un mécanisme qui active/désactive les mécanismes de chiffrement et de protection de l'intégrité dans le tunnel IPsec selon les exigences des flux applicatifs. Pour la deuxième application, nous avons proposé un plan de contrôle basé sur le protocole OpenFlow pour l'architecture LTE/EPC afin d'assurer un service de continuité de session adaptatif.

De nos jours, la démocratisation des réseaux sans fil a permis l'émergence de nombreuses applications qui profitent de la mobilité. Cependant, la gestion de cette mobilité et en particulier de la procédure de handover (HO) introduit des délais et des interruptions dans les communications, ce qui viole les contraintes temps-réel imposées par certains types d'applications. Les HOs posent des problèmes d'autant plus importants que des mécanismes supplémentaires sont mis en place pour sécuriser l'accès au réseau ou pour gérer la qualité de service. Effet, ils requièrent le plus souvent l'établissement d'un contexte dans les points d'accès. Dans ce travail, nous nous intéresserons à la réduction de ces délais en optimisant la phase d'exécution du HO au niveau de la couche liaison (L2-HO) grâce à des mécanismes d'établissement anticipé des contextes. Dans la première partie de notre travail, nous avons proposé un cadre général pour l'optimisation de la phase d'exécution du L2-HO. Il se base sur une analyse des informations et paramètres inclus dans les contextes associés a une station mobile pour évaluer dans quelles conditions ils peuvent être transférés. Ce cadre propose un ensemble de mécanismes de re-établissement adaptés à une architecture d'un réseau d'opérateurs. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'application du cadre général pour l'optimisation du L2-HO à des cas particuliers. Dans une première application, nous avons considéré un réseau sans fil classique basé sur une technologie d'accès uniforme : les réseaux WiFi. Nous avons proposé un ensemble de mécanismes d'authentification rapides qui satisfont les contraintes de sécurité et de rapidité des applications pseudo-temps réel. Dans une deuxième application, nous nous sommes intéressés à l'optimalisation du L2-HO dans des réseaux sans fils hétérogènes basés sur les technologies WiFi et WiMAX. Nous avons proposé un ensemble de mécanismes qui optimisent les handovers verticaux et horizontaux tout en assurant une continuité de la gestion de la qualité de service et la sécurisation de l'accès. Enfin, nous avons évalué les solutions proposées en nous basant sur des tests sur plate-forme réelle, des expériences de simulation ainsi que des études analytiques.

L'OBJET DE CETTE THESE EST DE DEFINIR UNE METHODOLOGIE POUR LA SPECIFICATION D'ARCHITECTURES D'INTERCONNEXION DE RESEAUX HETEROGENES, ET D'INTEGRER CETTE METHODOLOGIE AU SEIN D'UN SYSTEME BASE SUR L'UTILISATION DE TECHNIQUES D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE. LA METHODOLOGIE PERMET: 1) D'EVALUER L'INCOMPATIBILITE DES RESEAUX A INTERCONNECTER (LORSQUE DES ADRESSAGES ET/OU LES COUPLES SERVICE-PROTOCOLE D'UNE COUCHE SONT INCOMPATIBLES, LES ENTITES DE CETTE COUCHE SONT INCAPABLES DE S'IDENTIFIER ET/OU DE DIALOGUER), 2) DE REALISER UNE SPECIFICATION ORIENTEE FIABILITE DE L'ARCHITECTURE D'INTERCONNEXION RESULTANTE (LES DEUX TECHNIQUES PROPOSEES, LA CONVERSION ET L'ENCAPSULATION, PERMETTENT DE CONTROLER LES INCOMPATIBILITES DES RESEAUX A PARTIR D'UNE CERTAINE COUCHE DE LEUR ARCHITECTURE). POUR INTEGRER LA METHODOLOGIE AU SEIN D'UN SYSTEME A BASE DE CONNAISSANCES, LES DIFFERENTS CONCEPTS MIS EN JEU ONT ETE REPRESENTES (EN PARTICULIER UNE MODELISATION GENERALE DES ADRESSAGES AU SEIN D'UNE ARCHITECTURE MULTI-COUCHES A ETE DEFINIE). LE PROTOTYPE IMPLANTE COMBINE DEUX FORMALISMES DE REPRESENTATION DES CONNAISSANCES (FORMALISME ORIENTE OBJETS; LANGAGE PROLOG). CE SYSTEME MET EN OEUVRE DES SESSIONS INTERACTIVES, QUI FOURNISSENT A UN UTILISATEUR DES GUIDES PEDAGOGIQUES POUR L'ETUDE DE CAS D'INTERCONNEXION DE RESEAUX: PAR EXEMPLE RESEAUX LONGUE DISTANCE DE TYPE X25 OU IP (I.E. DONT LA COUCHE RESEAU EST AVEC OU SANS CONNEXION); RESEAUX LOCAUX DE TYPE IEEE 802 SANS COUCHE RESEAU, ETC.

L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE PROPOSER UNE PLATE-FORME GLOBALE ET OUVERTE DE GESTION INTELLIGENTE DE RESEAUX HETEROGENES, DE SPECIFIER ET CONCEVOIR UNE TELLE PLATE-FORME EN UTILISANT UNE METHODE DE CONCEPTION ET DE DEVELOPPEMENT ORIENTEE OBJET. EN APPLIQUANT LES METHODES ORIENTEES OBJETS ET EN SUIVANT LES NORMES DE GESTION, NOUS AVONS CONCU UN MODELE GENERIQUE DE GESTION DE RESEAUX ET SYSTEMES HETEROGENES. CE MODELE PEUT SERVIR, A LA FOIS POUR MODELISER DES RESEAUX QUELCONQUES, MAIS AUSSI A GUIDER DANS LA CONCEPTION DE NOUVEAUX SYSTEMES DE GESTION ET DE NOUVEAUX RESEAUX. L'ETUDE DES BESOINS EN GESTION DE FAUTES SUR DES RESEAUX ET DES TECHNIQUES D'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE, NOUS A PERMIS DE PROPOSER UN SYSTEME GLOBAL ET INTELLIGENT DE GESTION DE FAUTES DE RESEAUX. CE SYSTEME UTILISE UNE ARCHITECTURE HYBRIDE QUI PERMET D'INTEGRER DIFFERENTES TECHNIQUES DANS UN SYSTEME GLOBAL. POUR VALIDER NOS PROPOSITIONS, NOUS AVONS REALISE UN PROTOTYPE DEMONSTRATIF D'UN SYSTEME INTELLIGENT DE GESTION DE FAUTES, DANS LE CADRE D'UN PROGRAMME DE RECHERCHE COMMUN A L'INT ET A LA SOCIETE CS TELECOM. LE PROTOTYPE A ETE MONTRE AU SALON INTERNATIONAL TN 93 (TELECOMMUNICATION NETWORK 93) A PARIS