Capacity and interference modeling of CSMA/CA networks using SSI point processes

International audienceThe relative location of simultaneous transmitters, i.e. the set of nodes transmitting a frame at a given time, has a crucial impact on the performance of multi hop wireless networks. Two fundamental aspects of wireless network performances are related to these locations: capacity and interference. Indeed, as interference results from the summation of signals stemmed by concurrent transmitters, it directly depends on the transmitters' location. On the other hand, the network capacity is proportional to the number of simultaneous transmitters. In this paper, we investigate original point processes that can be used to model the location of transmitters that comply with the CSMA/CA policies, i.e. the Medium Access Control protocol used in 802.15.4 and 802.11 families of wireless technologies. We first propose the use of the Simple Sequential Inhibition point process to model CSMA/CA networks where clear channel assessment depends on the strongest emitter only. We then extend this point process to model a busy medium detection based on the strength of all concurrent signals. We finally compare the network capacity obtained through realistic simulations to a theoretical capacity estimated using the intensity of the SSI point process. It turns out that the proposed model is validated by the simulations

Energy aware unicast geographic routing

Abstract — In this paper, we are investigating the optimal radio range minimizing the energy globally consummed by a geographical routing process. Considering a geographical greedy routing protocol and a uniform distribution of nodes in the network area, we analytically evaluate the energy cost of a multi-hop communication. This cost evaluation corresponds to the asymptotic behavior of the routing protocol and turns out to be very accurate compared to the results obtained by simulations. We show that this cost is function of the node intensity and we use this result to deduce the optimal radio range. We evaluate this range with two energy consumption models, the first one considering the energy consumed by transmission operations only and the second one considering both transmission and reception operations. These results can be used in two ways. First, the nodes range can be tuned in advance as a function of the expected node intensity during an off-line planning. Second, we propose an adaptative algorithm where nodes tune their powers according to an on-line evaluation of the local node intensity. I

DONC: Delay-based Opportunistic Network Coding Protocol

International audienceGenerally, vehicular ad hoc networks (VANETs) carry information public in nature, which benefits most of the vehicular nodes involved. Therefore broadcasting data becomes an interesting option for disseminating data in VANETs. Broadcasting also offers advantages of flexibility and lack of a defined topology. However broadcasting in dense networks can cause collisions due to unnecessary packet retransmissions (broadcast storm problem). Delay-based vehicular broadcast mechanisms have been proven efficient in reducing redundant packet transmissions in dense networks. However, packet losses due to poor wireless medium quality and high mobility render delay-based mechanisms highly incapable of reducing number of packet retransmissions. In this paper, we present a Delay-based Opportunistic Network Coding protocol called 'DONC', which uses Network Coding opportunistically to improve dissemination of broadcast data in loss-prone VANETs and reduce packet retransmissions. We simulate DONC protocol in ns2 and compare it with a delay-based VANET broadcast mechanism. Results prove that DONC protocol outperforms other delay-based mechanisms, specially in the scenario of lossy VANETs

Optimisation Centralisée de l'Association dans les Réseaux WI-FI

National audienceLe déploiement des points d'accès (AP) Wi-Fi, pour accéder à Internet, est souvent peu rationnel et donne lieu à des zones surchargées en AP fonctionnant très souvent sur les mêmes canaux. De plus, l'association des terminaux mobiles à ces AP se fait d'une façon complètement décentralisée et n'assurent pas toujours d'avoir de bonnes performances dans ces réseaux. Pour répondre à cette problématique, nous avons proposé une solution permettant de gérer et d'optimiser de manière centralisée l'association aux AP. Dans cette solution nous avons formulé un modèle mathématique d'optimisation de l'association dans l'objectif d'améliorer le débit global et l'équité entre les clients. Pour valider notre approche, nous avons effectué des simulations sur NS-3. Ces simulations ont montré que la solution proposée permet d'améliorer significativement les performances globales du réseau

Traces mobiles afin de caractériser les usages et la mobilité des utilisateurs

National audienceCellular communications are evolving quickly to constantly adapt and tolerate the load induced by the increasing number of phones. Understanding the traffic is crucial to refine models and improve experiments. In this context, one has to understand the temporal and spatial user behavior at different levels. At the user scale, the usage is not only define by the amount of calls but also by the user’s mobility and type of communication. At a higher level, the BS have a key role on the flow quality. In this paper, we propose a 1-year Call Detail Records (CDR) analysis in Mexico in order to catch on usage turnovers and investigate overlooked parameters such as the call duration. Moreover, we look into handovers (switching from a station to an other one). Our study suggests that user mobility is pretty dependant to user calls.Les communications mobiles évoluent rapidement afin de s'adapter et de tolérer la charge qu'implique le nombre croissant de téléphones. Il est crucial de comprendre le trafic pour redéfinir les modèles et améliorer les expériences. Dans ce contexte, il faut prendre en compte le comportement temporel et spatial de l'utilisateur à différents niveaux. A l'échelle de l'utilisateur, son usage n'est pas défini seulement par la quantité d'appels, mais aussi par sa mobilité et son type d'utilisation. A un niveau supérieur, les stations de base jouent un rôle clé sur la qualité du flux. Dans ce papier nous proposons une analyse de traces téléphoniques d'un an au Mexique afin de comprendre les handovers et de considérer les paramètres négligés, comme la durée d'appel. Nous traitons les handovers. Notre étude suggère que la mobilité de l'utilisateur est assez dépendante de leurs appels

Improving Delay-Based Data Dissemination Protocol in VANETs with Network Coding

In vehicular ad hoc networks (VANETs), for a large number of applications, the destination of relevant information such as alerts, is the whole set of vehicles located inside a given area. Therefore dissemination with efficient broadcast is an essential communication primitive. One of the families of broadcast protocols suitable for such networks, is the family of delay-based broadcast protocols, where farthest receivers retransmit first and where transmissions also act as implicit acknowledgements. For lossless networks, such protocols may approach the optimum efficiency. However with realistic loss models of VANET wireless communication, their performance is noticeably degraded. This is because packet losses have a double effect: directly on the amount of successfully received packets and indirectly with implicit acknowledgement misses. In this article, in order to combat the effects of packet losses, we combine delay-based broadcast with network coding, through a new protocol: Delay-based Opportunistic Network Coding protocol (DONC). By design, DONC aims at cancelling the twofold effects of packet and implicit acknowledgement losses. We describe the details of the DONC protocol, and we study its behavior, with realistic models and simulations. Results illustrate the excellent performance of the protocol

Allocation équitable de ressources dans les réseaux ad hoc OFDMA

Session Posters & DemosInternational audienceLa technique de partage OFDMA permet d'allouer des ressources discrètes aux communications. Dans cet article, nous présentons un nouvel algorithme distribué d'allocation des Ressource Blocks dans un réseau ad hoc OFDMA. Nous considérons une allocation des ressources sur les liens et un modèle d'inter- férence à deux sauts. Les performances de notre algorithme sont évaluées par simulation et les résultats sont comparés à des bornes théoriques

Utiliser la densité des utilisateurs mobiles dans les grandes villes afin de délivrer des SMS

International audienceDans cet article nous proposons un protocole de réseau semblable à un DTN afin d'acheminer les SMS en se basant sur une étude de mesures et une analyse des SMS provenant d'une trace sur une période de deux mois. Plus précisément nous réalisons une analyse spatiale et temporelle du réseau cellulaire de Mexico en prenant en compte les messages géo-localisés. L'analyse temporelle nous permet de détecter les évènements et de vérifier les périodes de surcharge comprenant un trafic anormal ou inattendu et d'étudier l'évolution de paramètres classiques tels que l'activité ou la distance entre l'expéditeur et le receveur. L'analyse spatiale est basée sur le diagramme Voronoï des stations de base couvrant la ville de Mexico. Nous expliquons comment le trafic de SMS peut être caractérisé. Une telle caractérisation clef nous permet de répondre à la question suivante : est-il possible de transmettre des SMS en utilisant les téléphones comme des relais dans une grande ville comme Mexico ? Nous avons défini un protocole de réseaux simple afin de transmettre des SMS d'un point de départ à un point d'arrivée. Ce protocole semblable à un DTN ne nécessite pas de routage ni de connaissance globale. Le protocole profite de la localité des SMS, de la densité de téléphone à Mexico et de la mobilité des utilisateurs. Nous avons étudié une base de données de téléphones portables incluant 8 millions d'utilisateurs vivant à Mexico. Cela nous a donné une estimation précise du temps de transmission moyen et de la performance globale de notre approche. Après 30 minutes, la moitié des messages ont atteint leur destination avec succès

Resource Allocation in Ad Hoc Networks with Two-Hop Interference Resolution

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