Network coding application for online games platformes

Application du codage réseau aux plate-formes des jeux en ligne L’application de jeu en ligne massivement multijoueurs fournit une grandepartie du trafic Internet global. Le trafic est généralement composé d’unepetite partie de données utiles encapsulé dans des segments TCP, entrainantun volume élevé d’entêtes transmis via le réseau. Cela implique: 1) la tailledes paquets est trop petite pour un routage efficace et; 2) la bande passanterequise par le serveur augmente. Par conséquent, il est nécessaire de trouverdes techniques de transmission et de routage plus efficaces afin de réduire levolume de trafic et augmenter l’efficacité du réseau permettant de prendre encharge le nombre croissant des joueurs. D’autre part, la qualité d’expérience(QoE) dans le contexte des jeux en ligne est fortement liée à la consistance.Cette consistance est influencée par la qualité de service (QoS) offerte parle réseau, principalement en termes de délai, de gigue et d’ordre de paquets.Par conséquent, une solution qui améliore ces paramètres aidera à satisfairedavantage de joueurs et à améliorer la qualité de service.L’objectif de cette thèse est de proposer des solutions pour améliorerla qualité d’expérience des jeux en ligne en augmentant la consistance devue, en réduisant les délais et en augmentant l’efficacité du réseau. Pour leproblème de consistance, nous proposons une topologie de réseau cyclique.Cette topologie ordonnée facilite la mise en place des procédures de gestionet de contrôle de la transmission pour imposer un ordre causal entre tousles joueurs. Concernant le délai et l’efficacité du réseau, certains ont proposé l’application de la technique du tunnel, compression et multiplexage(TCM). Cependant, les paquets transmis avec TCM sont plus grands queceux d’origine, ce qui nécessite plus de temps pour les transmettre et augmente le risque de saturation au niveau des fils d’attente. Nous proposonsl’utilisation de la technique de codage réseau (NC) qui permet d’augmenterle débit dans certaines conditions de topologies et de routage. Cette technique permet aux nœuds intermédiaires d’encoder les paquets qu’ils reçoivent plutôt que d’effectuer une simple fonction de stockage et de transfert. Celapeut réduire la charge de trafic, réduire les délais et augmenter l’efficacité duréseau.Dans cette thèse, nous proposons des modifications pour améliorer latechnique TCM et nous évaluons ses performances. De plus, nous proposonsd’ajouter le concept de partition des joueurs et de changer la topologie d’unarbre à une forêt. Nous étudions ensuite la topologie cyclique. Nous concevons un protocole de routage optimisé sur une topologie en cycle baséesur la technique de codage réseau. Puis, nous évaluons ses performances entermes de délai, de charge et d’ordre. Les résultats montrent que l’utilisationdu codage NC permet de réduire la charge et le nombre de paquets transmis, garantir un ordre de paquet par période et de réduire le délai. Eneffet, on peut gagner jusqu’à 14% de latence avec notre protocole par rapport à un protocole de routage optimisé sans codage réseau. Par la suite,nous proposons un scénario de mise en pratique de cette solution sur une infrastructure Device-to-Device. Nous validons les limites théoriques du délaien utilisant des simulations réseau et nous discutons ensuite des contraintespratiques qui s’imposent lors de l’implémentation dans un réseau réel. Finalement, nous proposons des solutions pour ces contraintes.