Protocoles de routage sans connaissance de voisinage pour réseaux radio multi-sauts PDF Download
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Author: Ibrahim Amadou
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Languages : fr
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Book Description
L'efficacité énergétique constitue l'objectif clef pour la conception des protocoles de communication pour des réseaux de capteurs radio multi-sauts. Beaucoup d'efforts ont été réalisés à différents niveaux de la pile protocolaire à travers des algorithmes d'agrégation spatiale et temporelle des données, des protocoles de routage efficaces en énergie, et des couches d'accès au médium avec des mécanismes d'ordonnancement permettant de mettre la radio en état d'endormissement afin d'économiser l'énergie. Pour autant, ces protocoles utilisent de façon importante des paquets de contrôle et de découverte du voisinage qui sont coûteux en énergie. En outre, cela se fait très souvent sans aucune interaction entre les différentes couches de la pile. Ces travaux de thèse s'intéressent donc particulièrement à la problématique de l'énergie des réseaux de capteurs à travers des protocoles de routage et d'accès au médium. Les contributions de cette thèse se résument de la manière suivante : Nous nous sommes tout d'abord intéressés à la problématique de l'énergie au niveau routage. Dans cette partie, les contributions se subdivisent en deux parties. Dans un premier temps, nous avons proposé une analyse théorique de la consommation d'énergie des protocoles de routage des réseaux radio multi-sauts d'appréhender au mieux les avantages et les inconvénients des uns et des autres en présence des modèles de trafic variables, un diamètre du réseau variable également et un modèle radio qui permet de modéliser les erreurs de réception des paquets. À l'issue de cette première étude, nous sommes parvenus à la conclusion que pour être économe en énergie, un protocole de routage doit avoir des approches similaires à celle des protocoles de routage géographique sans message hello. Puis, dans un second temps, nous introduisons une étude de l'influence des stratégies de relayage dans un voisinage à 1 saut sur les métriques de performance comme le taux de livraison, le nombre de messages dupliqués et la consommation d'énergie. Cette étude est suivie par une première proposition de protocole de routage géographique sans message hello (Pizza-Forwarding (PF)) exploitant des zones de relayage optimisées et sans aucune hypothèse sur les propriétés du canal radio. Dans le but de réduire considérablement la consommation de PF, nous proposons de le combiner avec une adaptation d'un protocole MAC asynchrone efficace en énergie à travers une approche transversale. La combinaison de ces deux approches montre un gain significatif en terme d'économie d'énergie avec des très bon taux de livraison et cela quels que soient les scénarios et la nature de la topologique.
Author: Ibrahim Amadou
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L'efficacité énergétique constitue l'objectif clef pour la conception des protocoles de communication pour des réseaux de capteurs radio multi-sauts. Beaucoup d'efforts ont été réalisés à différents niveaux de la pile protocolaire à travers des algorithmes d'agrégation spatiale et temporelle des données, des protocoles de routage efficaces en énergie, et des couches d'accès au médium avec des mécanismes d'ordonnancement permettant de mettre la radio en état d'endormissement afin d'économiser l'énergie. Pour autant, ces protocoles utilisent de façon importante des paquets de contrôle et de découverte du voisinage qui sont coûteux en énergie. En outre, cela se fait très souvent sans aucune interaction entre les différentes couches de la pile. Ces travaux de thèse s'intéressent donc particulièrement à la problématique de l'énergie des réseaux de capteurs à travers des protocoles de routage et d'accès au médium. Les contributions de cette thèse se résument de la manière suivante : Nous nous sommes tout d'abord intéressés à la problématique de l'énergie au niveau routage. Dans cette partie, les contributions se subdivisent en deux parties. Dans un premier temps, nous avons proposé une analyse théorique de la consommation d'énergie des protocoles de routage des réseaux radio multi-sauts d'appréhender au mieux les avantages et les inconvénients des uns et des autres en présence des modèles de trafic variables, un diamètre du réseau variable également et un modèle radio qui permet de modéliser les erreurs de réception des paquets. À l'issue de cette première étude, nous sommes parvenus à la conclusion que pour être économe en énergie, un protocole de routage doit avoir des approches similaires à celle des protocoles de routage géographique sans message hello. Puis, dans un second temps, nous introduisons une étude de l'influence des stratégies de relayage dans un voisinage à 1 saut sur les métriques de performance comme le taux de livraison, le nombre de messages dupliqués et la consommation d'énergie. Cette étude est suivie par une première proposition de protocole de routage géographique sans message hello (Pizza-Forwarding (PF)) exploitant des zones de relayage optimisées et sans aucune hypothèse sur les propriétés du canal radio. Dans le but de réduire considérablement la consommation de PF, nous proposons de le combiner avec une adaptation d'un protocole MAC asynchrone efficace en énergie à travers une approche transversale. La combinaison de ces deux approches montre un gain significatif en terme d'économie d'énergie avec des très bon taux de livraison et cela quels que soient les scénarios et la nature de la topologique.
Author: Hicham Khalifé
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Pages : 161
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Nous proposons dans cette thèse trois nouvelles techniques de contrôle spécialement développées pour améliorer le débit observé par un utilisateur final dans un réseau sans fil multi-sauts. Nous présentons d’abord un modèle mathématique qui permet d’évaluer les pertes dues au terminal caché. Ce modèle est ensuite exploité pour présenter une solution au niveau de la couche MAC permettant d’améliorer le débit des connexions TCP. La deuxième technique tente d’exploiter les propriétés de diffusion du canal radio. En effet, HbH, utilise le fait que chaque transmission sans fil peut être entendue par les noeuds à proximité, pour détecter la panne d’un noeud voisin. Avec HbH, chaque noeud et après la transmission d’un message procède à une écoute du canal afin de savoir si son voisin a retransmis le paquet avant que le premier ne prenne la décision de le jeter. HbH peut être utilisé pour détecter la disparition de noeuds voisins due à la mobilité par exemple. Finalement, nous nous intéressons aux réseaux radios cognitifs. Dans ce nouveau, des problèmes de base restent encore non résolus. Une première technique de contrôle envisageable consiste à présenter des mécanismes de routage capables d’établir un chemin de bout en bout tout en tenant compte de l’instabilité de ces réseaux. Pour ces raisons, nous proposons MPP, un algorithme de routage spécialement conçu pour les réseaux radios cognitifs multi-sauts. Notre protocole établit un chemin et un ensemble de canaux radios à utiliser entre un nœud source et une destination en se basant sur des calculs probabilistes qui prennent en compte l’emplacement et l’activité des noeuds primaires plus prioritaires sur les canaux en questions.
Author: Samir Medjiah
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Great research efforts have been carried out in the field of challenged multihop wireless networks (MWNs). Thanks to the evolution of the Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) technology and nanotechnologies, multihop wireless networks have been the solution of choice for a plethora of problems. The main advantage of these networks is their low manufacturing cost that permits one-time application lifecycle. However, if nodes are low-costly to produce, they are also less capable in terms of radio range, bandwidth, processing power, memory, energy, etc. Thus, applications need to be carefully designed and especially the routing task because radio communication is the most energy-consuming functionality and energy is the main issue for challenged multihop wireless networks.The aim of this thesis is to analyse the different challenges that govern the design of challenged multihop wireless networks such as applications challenges in terms of quality of service (QoS), fault-tolerance, data delivery model, etc., but also networking challenges in terms of dynamic network topology, topology voids, etc. Our contributions in this thesis focus on the optimization of routing under different application requirements and network constraints. First, we propose an online multipath routing protocol for QoS-based applications using wireless multimedia sensor networks. The proposed protocol relies on the construction of multiple paths while transmitting data packets to their destination, i.e. without prior topology discovery and path establishment. This protocol achieves parallel transmissions and enhances the end-to-end transmission by maximizing path bandwidth and minimizing the delays, and thus meets the requirements of QoS-based applications. Second, we tackle the problem of routing in mobile delay-tolerant networks by studying the intermittent connectivity of nodes and deriving a contact model in order to forecast future nodes' contacts. Based upon this contact model, we propose a routing protocol that makes use of nodes' locations, nodes' trajectories, and inter-node contact prediction in order to perform forwarding decisions. The proposed routing protocol achieves low end-to-end delays while using efficiently constrained nodes' resources in terms of memory (packet queue occupancy) and processing power (forecasting algorithm). Finally, we present a topology control mechanism along a packet forwarding algorithm for event-driven applications using stationary wireless sensor networks. Topology control is achieved by using a distributed duty-cycle scheduling algorithm. Algorithm parameters can be tuned according to the desired node's awake neighbourhood size. The proposed topology control mechanism ensures trade-off between event-reporting delay and energy consumption.
Author: Nathalie Mitton
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Languages : fr
Pages : 134
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Les réseaux sans fil sont des réseaux radio mobiles sans aucune infrastructure. Les entités de tels réseaux ont des capacités limitées en énergie, bande passante, taille mémoire, etc. les protocoles de routage actuels ne permettent pas leur utilisation à grande échelle. Pour répondre à ce problème, je propose un schéma de routage hiérarchique dans de tels réseaux. Il se décompose en un protocole de clustering qui découpe le réseau en groupes de nœuds (clusters), en un protocole de localisation pour situer un nœud dans le réseau et en un protocole de routage hybride. La structure de clusters peut également servir à propager un message de façon efficace dans tout le réseau. Les algorithmes ont été analysés par simulation, par analyse comparative avec des solutions existantes et quand c'était possible, de façon analytique à l'aide de la géométrie stochastique. Les approches proposées sont locale, distribuées et utilisent des outils tels que les DHT et le routage par intervalle.
Author: Inès Doghri
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Languages : fr
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Un réseau sans fil multi-saut est un ensemble d'entités mobiles et/ou fixes formant un réseau dynamique temporaire avec ou sans l'aide de toute administration centralisée. Cette particularité rend le routage problématique en cas d'instabilité des éléments qui composent les communications non directes. Afin de palier ces problèmes, de nouvelles formes de routage sont utilisées comme le routage multi-chemin (MC). Le routage MC permet d'envoyer les données sur des chemins multiples et semble être une solution efficace pour ces réseaux. Le but de cette thèse est d'étudier les techniques de routage MC dans un contexte sans fil multi-saut en vue d'obtenir de meilleures performances. Nous avons choisi pour notre étude une extension MC du protocole OLSR, appelée MP-OLSR. Nous évaluons ses performances sous divers scénarios sous NS-2. Ces tests d'évaluation nous ont amenés à mettre en ́evidence deux problèmes dans MP-OLSR : la réactivité du protocole de routage MC suite à des ruptures de route et la stratégie de répartition des données sur les chemins multiples. Nous avons étudié la réactivité de tels mécanismes dans MP-OLSR. Nous avons proposé trois nouvelles techniques de réparation de pannes qui diminuent les temps de rétablissement d'une route et réduisent le taux de perte des flux transmis. Nous proposons aussi un mécanisme qui détecte la dégradation de la qualité des liens durant le transfert d'un trafic de données. Les informations déduites de ce mécanisme servent à adapter la proportion de trafic à affecter à chaque chemin selon les conditions réseaux. Cette nouvelle variante du protocole MP-OLSR est évaluée par simulation.
Author: Cholatip Yawut
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Les études protocolaires sur les réseaux multi-sauts mobiles proposent d'améliorer la performance du réseau en liant le comportement des protocoles à sa dynamique d'évolution. Le protocole s'adapte à l'état du réseau grâce à un ensemble de métriques. Ainsi pour les protocoles de routage il s'agit de trouver des chemins tout en considérant l'état énergétique des nœuds, la bande passante des liens, la qualité de service, ou encore la dynamique de la topologie qui est liée à la qualité des liens sans fil et à la mobilité des éléments du réseau. Le travail présenté traite de l'adaptation à la mobilité dans les protocoles de routage et s'intéresse aux métriques de mobilité. Dans une première étape nous analysons le processus d'adaptation en en dégageant les caractéristiques, les contraintes et l'intérêt, et étudions qualitativement les métriques de mobilité. Nous examinons différents travaux de recherche ayant pour objet la mobilité et ses métriques dont nous proposons une taxinomie originale. Nous mettons en évidence l'intérêt des métriques obtenues par mesure locale et de voisinage. Dans une deuxième étape, nous évaluons par simulation les métriques. L'objectif est de déterminer une "meilleure" métrique de mobilité, c'est-à-dire celle qui apportera le plus de gain de performance à une adaptation protocolaire. Le postulat est que plus la métrique influe sur les performances d'un protocole, plus il est intéressant que le protocole adapte son comportement en fonction de sa valeur. L'analyse de corrélation entre performances et métriques, sur plusieurs protocoles de routage, ne permet pas de mettre en avant une meilleure métrique qui soit indépendante du contexte, à savoir de la densité ou du modèle de mobilité. Nous montrons néanmoins l'intérêt de la métrique durée de liaison. Finalement, nous développons deux applications à partir des métriques sélectionnées par l'analyse. Ce sont la densité, exprimée par le nombre de voisins, ainsi que la mobilité, exprimée par la durée de liaison pour la première application, et par le nombre d'erreurs de route pour la seconde application. La première application met en place un choix adaptatif des éléments MPR (Multi-Point Relay) dans le protocole de routage Optimized Link State Routing (OLSR), la deuxième développe une élection adaptative des chefs de clusters et un changement de mode adaptatif (avec ou sans structure) pour le protocole Cluster Source Routing (CSR). Pour les deux applications plusieurs stratégies d'adaptations sont considérées ; le meilleur résultat est obtenu dans les deux cas par la stratégie d'adaptation à la mobilité en plus de la densité. Ce travail se prolonge par l'étude de validation des résultats en rapport au modèle de mobilité. Nous en déduisons une méthode pour appliquer, selon les conditions de mobilité et de densité, des adaptations.
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Languages : fr
Pages : 133
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Dans les réseaux sans-fil auto-organisés que sont les réseaux ad-hoc, les nœuds (terminaux) assurent eux-mêmes les fonctions de routage nécessaires à l'acheminement du trafic qui s'échange entre les nœuds distants. Grâce à cette autonomie d'établissement de la connectivité IP (Internet Protocol), les nœuds ad-hoc disposant d'une interconnexion à un réseau infrastructure, acquise grâce à leur présence dans la couverture radio du point d'accès à ce réseau, peuvent en faire bénéficier les nœuds situés hors de portée du réseau infrastructure, par relai du trafic de nœud en nœud. Toutefois, le maintien de la connectivité réseau d'une offre d'interconnexion ainsi étendue sur le plan spatial grâce au principe de routage multi-sauts, n'est pas nécessairement optimal dans ce mode de fonctionnement coopératif où tous les nœuds ne coopèrent pas nécessairement autant qu'attendu. Pour répondre à cette problématique, cette thèse propose la solution de routage optimisé MOOR (Multipath Operator-Optimized Routing), qui constitue une suite comprenant un protocole de routage (Gateway Route Discovery Protocol, GRDP), un protocole de découverte du voisinage (Router Solicitation Protocol, RSP) ainsi qu'un système de réputation centralisé au niveau de la passerelle d'interconnexion. Adoptant un principe de routage par la source, les nœuds source du réseau utilisent les valeurs de réputation en tant que métriques de routage, pour sélectionner parmi l'ensemble des routes découvertes grâce au protocole GRDP, celles optimales présentant le meilleur niveau de disponibilité - c'est-à-dire celles évitant les nœuds les plus indisponibles - pour faire acheminer leur trafic.
Author: Daniel De Oliveira Cunha
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Languages : pt-BR
Pages : 310
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La première partie de cette thèse, étudie les problèmes spécifiques des réseaux de capteurs sans fil. Pour une application d'estimation de champs, nous proposons deux protocoles de niveau application et un protocole de transport afin de réduire la quantité de données transmise et la consommation d'énergie. Les résultats montrent un compromis entre le volume de données et la qualité de l'estimation. La configuration doit être bien choisie pour maximiser la performance et assurer la robustesse. La deuxième partie du travail étudie le routage dans les réseaux avec diversité coopérative. Les résultats montrent que les politiques de routage basées sur les conditions instantanées des canaux sont inefficients quand l'évanouissement provoque des variations rapides aux canaux sans fil. Nous proposons une métrique de routage qui prend compte des variations des canaux au long du temps. L'utilisation de la métrique proposée permet la sélection de routes qui présentent un taux de perte réduit.
Author: Flow Regimes from International Experimental and Network Data (Project)
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ISBN: 9781901502787
Category : Business & Economics
Languages : en
Pages : 738
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Book Description
This volume contains 117 reviewed papers from over 30 countries, published in English, French and Spanish, which reflect both international dimension of FRIEND and the key challenges facing hydrologists in the 21st century.
Author: Rob Flickenger
Publisher: "O'Reilly Media, Inc."
ISBN: 9780596005023
Category : Computers
Languages : en
Pages : 190
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Book Description
Building Wireless Community Networks is about getting people online using wireless network technology. The 802.11b standard (also known as WiFi) makes it possible to network towns, schools, neighborhoods, small business, and almost any kind of organization. All that's required is a willingness to cooperate and share resources. The first edition of this book helped thousands of people engage in community networking activities. At the time, it was impossible to predict how quickly and thoroughly WiFi would penetrate the marketplace. Today, with WiFi-enabled computers almost as common as Ethernet, it makes even more sense to take the next step and network your community using nothing but freely available radio spectrum. This book has showed many people how to make their network available, even from the park bench, how to extend high-speed Internet access into the many areas not served by DSL and cable providers, and how to build working communities and a shared though intangible network. All that's required to create an access point for high-speed Internet connection is a gateway or base station. Once that is set up, any computer with a wireless card can log onto the network and share its resources. Rob Flickenger built such a network in northern California, and continues to participate in network-building efforts. His nuts-and-bolts guide covers: Selecting the appropriate equipment Finding antenna sites, and building and installing antennas Protecting your network from inappropriate access New network monitoring tools and techniques (new) Regulations affecting wireless deployment (new) IP network administration, including DNS and IP Tunneling (new) His expertise, as well as his sense of humor and enthusiasm for the topic, makes Building Wireless Community Networks a very useful and readable book for anyone interested in wireless connectivity.
