Impact des interférences dans un réseau sans fil multi-sauts

National audienceCe papier introduit le problème des interférences dans les réseaux sans fil multi-sauts. Nous nous adressons à deux types d'interférences : intra-flux et inter-flux et nous discutons de leur impact sur l'estimation des ressources disponibles notamment la bande passant

Toward Reliable Contention-aware Data Dissemination in Multi-hop Cognitive Radio Ad Hoc Networks

This paper introduces a new channel selection strategy for reliable contentionaware data dissemination in multi-hop cognitive radio network. The key challenge here is to select channels providing a good tradeoff between connectivity and contention. In other words, channels with good opportunities for communication due to (1) low primary radio nodes (PRs) activities, and (2) limited contention of cognitive ratio nodes (CRs) acceding that channel, have to be selected. Thus, by dynamically exploring residual resources on channels and by monitoring the number of CRs on a particular channel, SURF allows building a connected network with limited contention where reliable communication can take place. Through simulations, we study the performance of SURF when compared with three other related approaches. Simulation results confirm that our approach is effective in selecting the best channels for efficient and reliable multi-hop data dissemination

Energy-delay bounds analysis in wireless multi-hop networks with unreliable radio links

Energy efficiency and transmission delay are very important parameters for wireless multi-hop networks. Previous works that study energy efficiency and delay are based on the assumption of reliable links. However, the unreliability of the channel is inevitable in wireless multi-hop networks. This paper investigates the trade-off between the energy consumption and the end-to-end delay of multi-hop communications in a wireless network using an unreliable link model. It provides a closed form expression of the lower bound on the energy-delay trade-off for different channel models (AWGN, Raleigh flat fading and Nakagami block-fading) in a linear network. These analytical results are also verified in 2-dimensional Poisson networks using simulations. The main contribution of this work is the use of a probabilistic link model to define the energy efficiency of the system and capture the energy-delay trade-offs. Hence, it provides a more realistic lower bound on both the energy efficiency and the energy-delay trade-off since it does not restrict the study to the set of perfect links as proposed in earlier works

Modélisation et évaluation de performances des stratégies de backoff

La couche MAC et, en particulier, le mécanisme d'évitement de collisions (backoff) des réseaux radio est un mécanisme clef dans l'efficacité de ces réseaux. Si celui-ci est trop agressif, l'équité sera mauvaise alors qu'un mécanisme plus relâché offrira des performances plus faibles. Cela est vrai tant pour les réseaux en mode infrastructure que pour les réseaux multi-sauts. Nous nous intéressons ici à la modélisation et à l'évaluation de performances de différentes stratégies de backoff dans ces deux contextes. Nous mettons en avant la nécessité de recourir à des stratégies de backoff différentes entre les réseaux à 1 saut et multi-sauts à cause du compromis efficacité-équité. Les mesures de performances traduisent l'efficacité des mécanismes mais aussi leur équité à travers la proposition d'une nouvelle métrique

Heuristics for Network Coding in Wireless Networks

Multicast is a central challenge for emerging multi-hop wireless architectures such as wireless mesh networks, because of its substantial cost in terms of bandwidth. In this report, we study one specific case of multicast: broadcasting, sending data from one source to all nodes, in a multi-hop wireless network. The broadcast we focus on is based on network coding, a promising avenue for reducing cost; previous work of ours showed that the performance of network coding with simple heuristics is asymptotically optimal: each transmission is beneficial to nearly every receiver. This is for homogenous and large networks of the plan. But for small, sparse or for inhomogeneous networks, some additional heuristics are required. This report proposes such additional new heuristics (for selecting rates) for broadcasting with network coding. Our heuristics are intended to use only simple local topology information. We detail the logic of the heuristics, and with experimental results, we illustrate the behavior of the heuristics, and demonstrate their excellent performance

Compromis énergie-délai pour la collecte de données dans les réseaux de capteurs

International audienceLes réseaux de capteurs sont utilisés afin de collecter un grand nombre de données de l'environnement. Ces données sont délivrées au travers de l'interface de communication sans fil des capteurs par des communications multi-sauts jusqu'au puits traitant l'information. Le placement de ce puits influe sur les performances des réseaux de capteurs en ce qui concerne le délai et la consommation énergétique, en particulier celle des capteurs intermédiaires servant de relais. L'optimisation de la collecte des données est donc un aspect important dans l'étude des réseaux de capteurs sans fil. Notre article s'intéresse à la collecte de données utilisant des puits mobiles. Nous proposons un modèle permettant d'étudier le compromis entre la consommation énergétique du réseau et le délai de collecte des données

Loi de puissance et caractérisation des réseaux dynamiques

National audienceCaractériser la dynamique et l'évolution au cours du temps d'un réseau sans fil multi sauts (réseaux ad hoc, réseaux de senseurs) apparaît comme un problème important car cela doit permettre de comprendre, de modéliser et de développer des algorithmes et des protocoles adaptés. A partir des traces expérimentales collectées lors de la conférence Infocom 2005 [1], nous proposons une analyse plus avancée de la structure évolutive de ce genre de réseaux. Plus précisément, nous montrons que la seule caractérisation au travers d'une loi de puissance des contacts et inter-contacts entre individus/noeuds n'est pas suffisante pour capturer et rendre l'évolution du réseau. A partir d'une analyse combinant trois approches [2] qui se révèlent très complémentaires (théorie des graphes, processus aléatoires et fouille de données), nous proposons un modèle simple mettant en évidence la complexité de la structure évolutive

Prototypage d'une nouvelle méthode d'accès multi-canal multi-saut sans RDV

Une des problématiques les plus importantes pour les réseaux locaux sans fil est l'accès et le partage du médium radio sans fil. Plusieurs protocoles MAC mono-canal ont été proposés et abordent cette problématique avec des solutions intéressantes, mais certains problèmes majeurs liés à l'accès au canal (noeud caché, synchronisation, propagation des RDV) pour un contexte de transmission multi-saut, persistent encore et font toujours l'objet d'intenses études de la communauté scientifique, surtout lorsqu'il s'agit de réseaux de capteurs sans fil distribués sur des topologies étendues. Afin de trouver des solutions plus efficaces, certains travaux de recherches ont proposé des protocoles MAC multi-canal, traitant souvent le cas idéal, où tous les noeuds dans le réseau sont à portée les uns des autres, ou lorsque les émissions et réceptions des trames de données sont précédées de trames des contrôles pour l'établissement de rendez-vous (RDV) entre les noeuds concernés. Les méthodes d'accès multi-canal restent confrontées à certains problèmes spécifiques liés à l'utilisation de plusieurs canaux, comme les problèmes multi-canal du noeud caché, et de surdité (lorsqu'un noeud n'arrive pas à joindre un autre noeud du réseau si il est occupé sur un autre canal), et de partition logique (lorsqu'une partie des noeuds du réseau s'isole des autres noeuds par manque d'informations sur l'utilisation des canaux). L'établissement des RDV nécessite soit un canal dédié uniquement aux échanges des trames de contrôle, ce qui consomme de la bande passante ; soit une phase dédiée aux RDV, ce qui introduit un délai important dans le réseau. En étudiant la littérature traitant l'accès au medium multi-canal, nous constatons que les RDV ne garantissent pas la réservation des canaux de façon cohérente (de façon déterministe) sans conflit entre les noeuds dans le réseau, et peuvent rendre difficile les transmissions en multi-saut. Une solution pour éviter tout conflit dans l'utilisation des canaux, est de propager si possible les RDV vers les voisins du noeud récepteur au-delà de 2 à 3 sauts, ce qui complexifie significativement la gestion des RDV (à cause des contraintes supplémentaires sur les prises de rendez-vous et du coût élevé en temps et bande passante de contrôle). C'est face à cette complexité de la gestion des RDV multi-sauts que s'inscrit notre contribution. Il s'agit pour nous d'utiliser une méthode d'accès multi-canal aléatoire sans RDV multi-saut, qui doit se baser sur la méthode ALOHA slottée (Slotted-Aloha) améliorée pour notre contexte multi-canal. Nous avons implémenté cette méthode d'accès multi-canal sur un testbed réel constitué de noeuds WiNo mono-interface multi-canal, dont nous évaluons les performances en termes de : nombres des trames reçues ; nombre des trames perdues ; taux d'erreur trame (Frame Error Rate, FER) en fonction de la charge du réseau. Nous comparons ensuite notre solution avec la même méthode d'accès au médium, mais dans un cas mono-canal avec les mêmes paramètres de performance

Etude analytique de la fiabilité dans les réseaux ad hoc multi-domiciliés

National audienceLa redondance est le principal moyen pour améliorer la robustesse et la disponibilité des chemins dans les réseaux mobiles ad hoc. Dans ce document, nous analysons deux niveaux de redondance proposés dans la littérature afin de faciliter le recouvrement de la communication entre deux nœuds (1) la redondance de routes à travers les protocoles de routage multipath (2) le concept de multihoming procurant une redondance de niveau transport. Nous montrons l'avantage de l'intégration multihoming-multipath dans les réseaux ad hoc en termes de fiabilité et de disponibilité et proposons une méthode de calcul de la fiabilité des chemins dans un réseau mobile ad hoc multi-domicilié utilisant cette approche