車両・無人航空機を活用した災害時情報共有のためのDTNプロトコル

電気通信大学202

Efficient Multi-Hop Communications for Software-Defined Wireless Networks

PhD thesisSoftware-Defined Networking (SDN) recently emerged to overcome the difficulty of network control by decoupling the control plane from the data plane. In terms of the wireless medium and mobile devices, although new challenges are introduced into SDN research, SDN promises to address many inherited problems in wireless communication networks. However, centralised SDN control brings concerns of scalability, reliability, and robustness especially for wireless networks. Considering these concerns, the use of physically distributed SDN controllers has been recognized as an effective solution. Nevertheless, it remains a challenge in regard to how the physically distributed controllers effectively communicate to form a logically centralised network control plane. Dissemination is a type of one-to-many communication service which plays an important role in control information exchange. This research focuses on the strategic packet forwarding for more efficient multi-hop communications in software-defined wireless networks. The research aim is to improve the delivery efficiency by exploiting the delay budget and node mobility. To achieve this objective, existing multi-hop forwarding methods and dissemination schemes in wireless networks are investigated and analysed. In the literature, information from the navigation system of mobile nodes has been utilised to identify candidate relay nodes. However, further studies are required to utilise partially predictable mobility based on more generalised navigational information such as the movement direction. In this research, the feasible exploitation of directional movement in path-unconstrained mobility is investigated for efficient multi-hop communications. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the state-of-the-art because directional correlation of node movement is considered to dynamically exploit the delay budget for better selection of the relay node(s).Chinese Scholarship Council (CSC

La dissémination de contenus dans les réseaux véhiculaires

Les réseaux véhiculaires constituent une catégorie de réseaux sans fil mobiles à part entière et présentent l'originalité de permettre aux véhicules de communiquer les uns avec les autres mais aussi avec l'infrastructure quand elle existe. L'apparition des réseaux véhiculaires s'est accompagnée de l'apparition d'une myriade et variété d'applications potentielles allant de la sécurité à la gestion du trafic routier en passant par les applications de divertissement et de confort des usagers de la route. Ces applications ont suscité beaucoup d'intérêt de la part des chercheurs, des constructeurs des automobiles et des opérateurs des télécommunications. Les applications d'information et de divertissement, pour lesquelles une grande quantité de contenus peut exister, exigent que les contenus engendrés soient propagés au travers des véhicules et/ou de l'infrastructure jusqu'à atteindre les utilisateurs intéressés tout en respectant les durées de vie potentiellement limitées des contenus. La dissémination de contenus pour ce type d'applications reste un défi majeur en raison de plusieurs facteurs tels que la présence de beaucoup de contenus, la connectivité très intermittente mais encore les intérêts potentiellement hétérogènes des utilisateurs. C'est à cette thématique que nous sommes intéressés dans cette thèse; Tout d'abord, nous nous proposons une nouvelle métrique qui calcule l'utilité apportée aux utilisateurs. Elle permet de mesurer leur satisfaction par rapport aux contenus reçus. Nous la jugeons nécessaire pour évaluer les performances d'une approche de dissémination pour les applications de confort par opposition à des applications de sécurité routière. Dans un deuxième temps, nous nous concentrons sur le développement d'un nouveau protocole de dissémination, appelé I-PICK, et d'une solution de sélection des nœuds relais, appelé I-SEND, pour disséminer les contenus d'information et de divertissement en tenant compte des préférences des utilisateurs par rapport aux contenus reçus. Notre proposition est fondée sur l'échange de messages périodiques permettant l'estimation des durées de contacts et la connaissance des préférences des utilisateurs. Ces informations sont ensuite utilisées, dans un premier temps, pour effectuer un ordonnancement efficace des contenus lors de la dissémination puis choisir les relais permettant de maximiser l'utilité des utilisateurs par rapport aux contenus reçus dans un environnement caractérisé par des faibles durées de communication. Au travers de simulations nous confirmons l'efficacité de notre approche. Pour conforter le fonctionnement de nos mécanismes, nous avons implanté dans un environnement réel nos propositions I-PICK et I-SEND. Au travers d'un scénario simple, nous avons mis en évidence des risques liés à l'hétérogénéité des machines ou bien encore la difficulté du paramétrage des temporisations. Ces premiers résultats positifs montrent l'intérêt de notre technique et ouvre des pistes d'amélioration. Notre dernière contribution concerne des mécanismes de réduction du trafic cellulaire à l'aide des communications opportunistes entre les véhicules. Quand un contenu est disponible auprès d'un serveur de contenus accessible par le réseau cellulaire, il est nécessaire de proposer une méthode efficace de sélection des sources initiales qui seront choisies pour télécharger puis disséminer les contenus. Nous optons pour une solution qui pourrait reposer sur technologie SDN ainsi que sur des communications opportunistes et qui permet de choisir les sources en tant que nœuds pouvant produire un maximum d'utilité en propageant les contenus