Détection d'anomalies et diagnostic des causes racines des applications à faible latence sur les réseaux à capacité variable

L'évolution des réseaux a conduit à l'émergence d'applications à faible latence (FL) telles que le cloud gaming (CG) et la réalité virtuelle basée sur le cloud (Cloud VR), qui exigent des conditions réseau strictes, notamment une faible latence et une bande passante élevée. Cependant, les réseaux à capacité variable introduisent des dégradations, telles que du délai, des fluctuations de bande passante et des pertes de paquets, qui peuvent significativement altérer l'expérience utilisateur sur les applications FL. Cette thèse vise à concevoir des méthodologies pour détecter et diagnostiquer les anomalies de performance des applications FL fonctionnant sur des réseaux cellulaires et Wi-Fi. Pour atteindre cet objectif, des bancs d'essai expérimentaux réalistes ont été mis en place pour collecter des bases de données caractérisant les performances du réseau et capturant les indicateurs clés de performance (KPI) des applications CG et Cloud VR dans des environnements 4G et Wi-Fi. Ces données constituent la base de l'évaluation et du développement d'algorithmes de détection d'anomalies et de diagnostic basés sur l'apprentissage automatique. Les principales contributions de cette thèse incluent le développement de CATS, une solution de détection d'anomalies basé sur l'apprentissage contrastif, capable d'identifier efficacement les dégradations de l'expérience utilisateur dans les applications CG tout en restant robuste face à la contamination des données. De plus, cette thèse introduit RAID, un système de diagnostic en deux étapes conçu pour identifier les causes racines des problèmes de performance dans le Cloud VR. RAID a démontré une grande efficacité dans le diagnostic des dégradations Wi-Fi, même avec un nombre limité de données annotées. Les résultats de ce travail font progresser les domaines de la détection d'anomalies et du diagnostic des causes racines, offrant des perspectives concrètes aux opérateurs de réseaux pour optimiser les performances de leurs réseaux et améliorer la fiabilité des services et mieux supporter les applications FL, qui sont appelées à révolutionner les technologies de communication et à stimuler l'innovation dans de nombreuses industries.