Wafa Berrayana, ENSI Tunis, UPMC-LIP6 Paris

Location :

LIP6 (Laboratoire d'Informatique Paris 6).
104 passy, avenue du Président Kennedy.
75 016 Paris
ligne 6, station Passy.
RER C, station avenue du Président Kennedy, radio France

Abstract :

Les propriétés dont disposent les réseaux sans fil par rapport aux réseaux filaires présentent des 
nouveaux défis lors de la conception des protocoles de communication et de routage. Ces 
derniers doivent être dynamiquement adaptatifs aux spécificités du canal radio et doivent chercher 
à satisfaire les exigences en Qualité de Service (QoS) des applications supportées. Pour 
implémenter efficacement des propriétés de QoS, la tendance actuelle consiste à développer des 
approches cross-layer permettant aux différentes couches réseau de coopérer. Cette notion cross-
layer implique 'une cassure' de la notion de 'couches isolées' et un échange d'informations 
entre toutes les couches. Dans cette thèse, nous proposons une architecture cross-layer, modulaire, 
adaptable et extensible nommée XLEngine (Cross Layer Engine). Un des composants de cette 
architecture, appelé NetworkCLE, permet de maintenir une connaissance de l'état du réseau 
(network view).
Cette network view permet d'ajuster les stratégies 
d'adaptations locales aux stations pour qu'elles tiennent en considération les spécificités des 
réseaux sans fil, ainsi que la présence des autres stations dans le réseau. Le maintien d'une 
connaissance du réseau au niveau de chaque station est réalisé d'une manière distribuée à l'aide 
d'un nouveau protocole, le Local View Management Protocol (LVMP) basé sur une approche de 
diffusion sélective des connaissances locales des stations (local view).

Pour évaluer XLEngine, nous étions menés à développer des services capables de tirer profit de 
cette architecture. Nous avons, alors, ciblé les réseaux mobiles ad hoc et nous avons développé 
un nouveau protocole de routage avec QoS appelé QoS Position Aided Routing protocol (QoS-PAR). 
QoS-PAR se distingue des autres protocoles de routage par : (1) son exploitation de la base de 
connaissances cross-layer locale collectées à partir des couches et de la base de connaissance 
de l'état du réseau collectée à partir des autres stations du réseau (la network view), (2) son 
intégration d'un mécanisme de contrôle d'admission, (3) son intégration d'un mécanisme de 
réservation des ressources et (4) sa composante de routage géographique.

L'architecture XLEngine ainsi que les protocoles LVMP et QoS-PAR sont implémentés sous le 
simulateur réseau J-Sim. Nous avons étudié les performances de XLEngine et des deux protocoles 
selon différents scénarios. Nous avons comparé les performances de QoS-PAR par rapport au 
protocole de routage AODV. Nous avons comparé les performances de XLEngine par rapport à 
l'architecture en couches. Les résultats obtenus montrent le gain en performances significatif de 
QoS-PAR basé sur XLEngine en termes de délai de bout en bout (avec un délai inférieur jusqu'à 45 
fois), de débit obtenu (la contrainte de bande passante minimale est respectée à 91%) et du 
taux de livraison des paquets de données respectant la contrainte de délai (meilleur jusqu'à 
60%) par rapport à AODV basé sur l'architecture en couches. En ce qui concerne l'overhead, celui 
généré par AODV peut atteindre jusqu'à sept fois plus celui généré avec QoS-PAR. Celui généré par 
LVMP est acceptable et contribue largement à l'amélioration de la QoS.

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