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Stratégies de prévention de perte de route dans les réseaux "ad hoc" mobiles

Thibodeau, Éric January 2014 (has links)
À travers les années, l'industrie de la téléphonie a su déployer une multitude de moyens de communication fiables. Son infrastructure garantit une transmission efficace de données, incluant la voix et d'autres contenus, par des voies filaires et sans-fil avec une fiabilité visant les 99,999 %. Cette fiabilité a toutefois un prix; le déploiement des infrastructures nécessaires doit être planifié soigneusement. Ce modèle rigide est bien mal adapté aux situations nécessitant le déploiement rapide d'un réseau, comme une situation d'urgence ou un déploiement militaire. Afin de mettre en place efficacement un système temporaire de communications, un réseau "ad hoc" mobile peut être utilisé. Ce type de réseau dynamique utilise tous les noeuds qui le composent afin de transmettre l'information entre une source et une destination. Toutefois, les protocoles de routage utilisés dans ce type de réseau ne sont présentement pas bien adaptés pour les contenus multimédia nécessitant un flux constant de données, comme la téléphonie sur IP (VoIP). Ce projet de recherche a été divisé en trois volets. Tout d'abord, une étude des solutions existantes a été effectuée. Cette dernière a identifié quatre métriques d'intérêt pour mesurer la performance des réseaux "ad hoc" dans un contexte de VoIP: le délai, la gigue, la fréquence d'interruptions et leur durée moyenne. Il a été montré que sous sa forme actuelle, le protocole AODV est présentement mal adapté pour les réseaux transportant des flux de type VoIP. De plus, le standard IEEE 802.11 a été identifié comme l'un des principaux responsables des piètres performances des réseaux "ad hoc" mobiles. Le deuxième volet du projet a porté sur la conception d'un algorithme, basé sur un filtre de Kalman, devant prévenir la perte de route afin de réduire le nombre d'interruptions subies par un utilisateur de VoIP sur un réseau "ad hoc" mobile. L'algorithme consiste à estimer la puissance de signal reçu de chacun des noeuds voisins ainsi que la vitesse de variation de cette puissance. En connaissant le niveau minimum de puissance nécessaire à la réception d'un message, il est ainsi possible d'estimer la durée de vie restante de chacun des liens vers les noeuds voisins. Une recherche de route aléatoire est déclenchée lorsque la durée de vie prévue d'un lien devient trop courte. L'algorithme a été ajouté aux protocoles AODV et OLSR. Les résultats de simulations ont été mitigés avec AODV. Par contre, pour OLSR, les résultats ont été fort prometteurs. Globalement, la fréquence d'interruptions à survenir sur le réseau a diminué, tout comme la durée totale de ces dernières. Finalement, le troisième volet du projet a porté sur la construction d'un banc d'essais physiques permettant de tester l'algorithme de prévention de perte de route. Ce banc d'essais s'est avéré une preuve de concept pour la construction d'environnements de plus grande envergure. Les résultats obtenus à l'aide de ce dernier sont venus appuyer les résultats obtenus lors des simulations.
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Protocoles de routage pour les réseaux ad hoc

Hamza, Redouane January 2004 (has links)
Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.
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Application du Codage Réseau aux Architectures à Garanties de Qualité de Service (QoS) / Network coding : principles and applications

Mahmino, Ali 12 November 2009 (has links)
L'intérêt du codage réseau (network coding) pour améliorer le débit ou optimiser l'utilisation de la capacité du réseau a été clairement démontré dans différents contextes. Certains travaux ont notamment montré que le codage réseau permet de diminuer le délai (maximal et moyen) de transmission de bout-en-bout d'un paquet. Ceci est dû au fait que le traitement simultané de plusieurs paquets dans un noeud de codage permet de réduire le temps passé par les paquets dans les files d'attente par rapport au routage classique. Dans cette thèse, nous considérons l'application du codage réseau dans le contexte des réseaux proposant des garanties de qualité de service (QoS). Notre principale contribution est la proposition de trois stratégies de codage réseau assurant un niveau de QoS garantie exprimé en termes de délai de bout-en-bout. La première stratégie, appelée "stratégie orientée réseau" est une stratégie de codage aléatoire, en termes de dates d'arrivée des paquets, permettant de réduire au maximum le temps passé par les paquets dans les files d'attente des routeurs. Le point faible de cette approche, comme toute approche aléatoire, est qu'elle n'est pas totalement fiable. Les deux autres stratégies proposées implémentent une stratégie fiable en utilisant le concept de code en bloc. La première, appelée "stratégie orientée flux" est basée sur la définition classique du codage réseau alors que la seconde, appelée "stratégie de transfert rapide", permet de réduire les temps d'attente des paquets dans les files d'attente en les transférant sans attendre tous les paquets du même bloc. Les délais maximums engendrés par les différentes stratégies ont été évalués au niveau d'un noeud de codage en utilisant le calcul réseau (network calculus). Les bornes de délais de bout-de-bout ont ensuite été calculées pour plusieurs types de réseaux. Dans la plupart des cas, ces bornes sont meilleures que celles obtenues pour le routage classique. Les stratégies de codage réseau fiables et la stratégie de routage ont été implémentées et évaluées par simulation sur les réseaux étudiés précédemment. Les résultats obtenus montrent que les pires cas de délais de bout-en-bout observés ont les mêmes comportements que les bornes maximales théoriques calculées, validant ainsi les stratégies proposées. / The Interest of network coding to improve the throughput or to optimize the use of the network capacity was clearly shown in various contexts. Certain work in particular showed that network coding allows to decrease the end-to-end transmission delay (maximum and average) of a package. This is due to the fact that the processing simultaneous of several packages in a coding node allows to reduce the maximum time spent by the packets in the buffers compared to a classical routing. In this thesis, we consider the application of network coding in the context of the networks providing quality-of-service (QoS) guarantees. Our contributions include the following. First, we propose three network coding strategies ensuring a level of QoS guaranteed expressed in terms of end-in-end delay. The first strategy, called "Network-Oriented Strategy (NOS)", is a random coding strategy. This coding strategy simply consists in combining the inputs packets present in the buffer of a node. It allows minimizing the time spent by the packets in the router's buffers. The weak point of this approach, as any random approach, is that it is not completely reliable. The two other strategies suggested implement a reliable strategy by using the concept of generation. The first, called "Flow-Oriented Strategy (FOS)" is based on the traditional definition of network coding whereas the second, called "Fast Forwarding Strategy (FFS)", allows reducing the packet's buffering delays by transferring them without awaiting all packets of the same generation. The maximum delays generated by different strategies have been evaluated at a coding node level by using network calculus. The end-to-end delay bounds have been then calculated for several types of networks. In most cases, these bounds are better than those obtained for the classical routing. The reliable network coding strategies and the routing strategy have been implemented and evaluated by simulation on networks studied previously. The results obtained show that the worst cases of end-in-end delays observed have the same behaviors as the calculated maximum theoretical bounds, thus validating the suggested strategies
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ROSA: Un Réseau de Recouvrement Adaptable, Auto-Organisant et Extensible

Loic, Baud 09 April 2010 (has links) (PDF)
Les réseaux de recouvrement ont été popularisés avec l'expension des réseaux pair-à-pair (peer-to-peer networks) dans les années 2000. Il existe de nombreux types de réseaux de recouvrement, certains sont extensibles d'autres non, certains ont pour rôle d'assurer une topologie résiliente, certain offre un service de routage fiable, etc. Mais aucun des réseaux de recouvrement n'est adaptables à différents types de réseaux recouvert et ne proposer un large éventail de services. Tout réseau de recouvrement existant est uniquement dédié à une tâche particulière. On peut imaginer un réseau qui pourrait être déployé à cheval sur de nombreux types différents de réseau et ne se consacrant pas seulement à une tâche particulière. Cette thèse a pour objectif de définir les bases et de développer un tel réseau de recouvrement. Dans ces travaux de recherches, nous proposons un nouveau réseau de recouvrement appelé ROSA. ROSA est conçu de façon à pouvoir facilement être adapté aux différents réseaux physiques et d'être en mesure de fournir un large éventail de services différents. Les nœuds de ROSA sont organisés en cluster appelé grumeaux (lump) et ROSA peut être considéré comme un enchevêtrement de grumeaux. Les nœuds organisent leurs ensembles de voisin en fonction des densités associées à ces grumeaux. ROSA est extensible car le nombre maximal de voisins qu'un noeud peut avoir est borné, et cette limite ne dépend pas du nombre total de nœuds participant au réseau. ROSA est adaptable car la définition de la densité des grumeaux peuvent être modifies et adaptés aux propriétés du réseau recouvert. La densité définit le comportement de ROSA
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AUTO-ORGANISATION DES RESEAUX SANS FIL MULTI-SAUTS A GRANDE ECHELLE.

Mitton, Nathalie 27 March 2006 (has links) (PDF)
Cette thèse propose une auto-organisation d'un réseau sans fil multi-sauts en clusters. Cette structure de clusters est ensuite utilisée pour effectuer une diffusion efficace dans le réseau et un protocole de routage indirect. Cette thèse utilise des outils de géométrie stochastique et des simulations.
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Mécanismes de Sécurité pour des Protocoles de Routage des Réseaux ad hoc

Xue, Xiaoyun 29 September 2006 (has links) (PDF)
Les réseaux ad hoc sont des réseaux sans fil et mobile sans aucune infrastructure, et le routage ad hoc est très différent de celui des réseaux traditionnels. Pour la sécurisation du routage ad hoc, il faut contrer non seulement les attaques actives, mais aussi des comportements égoïstes. De plus, il faut éviter la dégradation de performance causée par les mécanismes de sécurité. Dans cette thèse, nous présentons d'abord une classification de vulnérabilités du routage ad hoc, avec laquelle le modèle 'l'arbre des attaques' est utilisé. La séparation des objectives et des mécanismes d'attaques va nous permettre de repérer facilement quelles sont les attaques à contrer pour un objectif de sécurité donné. Ensuite, nous avons proposé quelques mécanismes de sécurité pour le routage des réseaux ad hoc, tout en limitant la dégradation de QoS due à ces mécanismes. Premièrement, un schéma de watchdog sécurisé appelé SWAN a été proposé. Il garantit l'authentification dans la supervision de watchdog et réduit le besoin de stockage du watchdog. Deuxièmement, nous proposons TRP qui est un protocole de routage réactif sécurisé intégrant un modèle de confiance. Troisièmement, deux mécanismes de sécurité appelé respectivement HPLS et TCSec ont été proposés pour sécuriser le protocole de routage proactive OLSR. Les simulations sur les mécanismes de sécurité que nous proposons dans cette thèse montrent qu'ils sont robustes et performants. Finalement, nous décrivons nos considérations pour concevoir un nouveau protocole de routage ad hoc sécurisé dès le départ, et quelques perspectives dégagées par les travaux de cette thèse.
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Routage Unicast et Multicast dans les réseaux mobiles Ad hoc

Moustafa, Hasnaa 12 1900 (has links) (PDF)
Les Réseaux mobiles ad hoc (MANETs) appartiennent à une catégorie de réseaux sans fils qui n'a pas besoin d'infrastructure, chaque nœud jouant le rôle de l'hôte ainsi que du routeur. Les équipements mobiles dans ces réseaux sont généralement de petites tailles (PC portable, PDA...) d'où les contraintes de ressources en terme de mémoire et de batteries. Ces réseaux sont caractérisés par la faible bande passante qui diminue également en raison des interférences des signaux ainsi que la déplétion sur le canal (channel fading). Par conséquence, un nouveau type de routage est nécessaire pour améliorer la fiabilité de transmission. Certain protocoles de routage doivent être adoptés en prenant en compte la mobilité des nœuds ainsi que le manque des ressources. Puisque plusieurs applications de ces réseaux nécessitent la collaboration et la communication parmi les groupes de nœuds, les protocoles de routage multicast jouent un rôle très important. Les communication multicast sont plus efficaces que les communications unicast dans un environnement radio car elles profitent de la propriété de diffusion dans le canal radio et donc économisent l'utilisation de la bande passante ainsi que la consommation d'énergie. Le but de cette thèse est de proposer de nouveaux mécanismes et protocoles unicast et multicast pouvant répondre à plusieurs exigences comme la fiabilité, l'efficacité, l'adaptabilité, et la consommation d'énergie. Nous présentons trois contributions. La première contribution dans cette thèse concerne le routage unicast. Nous proposons un mécanisme de routage qui s'adapte aux changements fréquents de topologie ainsi que la faible puissance des batteries. Ce mécanisme, appelé Energy Conserving Dynamic Source Routing (EC-DSR), modifie le protocole de routage Dynamic Source Routing (DSR) en considérant la stabilité des nœuds voisins ainsi que la consommation d'énergie pendant la construction des chemins. Dans un deuxième temps, nous étudions le problème du routage multicast dans les réseaux ad hoc. Nous avons étudié les limitations des protocoles de routage multicast classiques ainsi que les problèmes dans les protocoles de routage multicast existants dans les réseaux ad hoc. Notre but étant de fournir un routage multicast efficace qui consomme moins de ressources. Un nouveau protocole de routage multicast, appelé Source Routing-based Multicast Protocol (SRMP), est proposé. Ce protocole utilise le concept de "source routing" pour minimiser la charge sur le réseau. SRMP permet une forte connectivité ainsi qu'une stabilité des liens entre les nœuds tout en minimisant la consommation d'énergie. A fin d'évaluer nos deux propositions, nous les avons implémenté sous le simulateur ns-2. Une étude comparative est aussi menée pour évaluer EC-DSR vis à vis DSR et montrer l'amélioration attendue de EC-DSR. De plus, une étude comparative est menée dans le cadre du multicast qui compare SRMP vis à vis On-demand Multicast Routing Protocol (ODMRP) et Adaptive Demand-driven Multicast Routing (ADMR). Les résultats obtenus sont favorables pour SRMP dans plusieurs points. Un environnement de simulations réaliste est fourni et permet d'étudier plusieurs modèles de mobilité dans nos expériences. L'effet de changement du modèle de mobilité sur la performance de chaque protocole est étudié. Dans un troisième temps, Nous étudions SRMP d'un point de vue analytique. Un modèle analytique basé sur la théorie des graphes aléatoires est dérivé. Les résultats numériques de ce modèle montrent le comportement de transition de phase pour certaines propriétés de SRMP, particulièrement ceux concernées par la connectivité.
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A new QoS Routing Architecture in NGI

Li, Qian January 2005 (has links) (PDF)
After a thorough understanding of the relevant research knowledge and the key theory of NGN, I describe the research objectives and the recent development of the QoS routing in this thesis. QoS routing is regarded as the key part in the problem of the next generation of integrated-service network. A new routing algorithm is put forward in this thesis, which is better than OSPF in some aspects. As for the experiment, NS2 is chosen as the simulation environment, and some other experimental results are also included to manifest its strongpoint. The development and requirement of NGN is described in Chapter One; The definition and types of routing and the basic theories of QoS routing are described in Chapter Two; The development and research method of QoS are focused in Chapter Three. The new routing algorithm and simulation is proposed in Chapter Four.
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Vers un protocole de routage géographique avec contention et communications coopératives pour les réseaux de capteurs

Aguilar, Teck 15 December 2010 (has links) (PDF)
Le routage dans les réseaux de capteurs, est un service essentiel qui transmet les lectures des capteurs à certains points de collecte de données dans le réseau sur la base des relais multi-saut. Cette tâche est particulièrement difficile car elle doit être réalisé d'une manière efficace au niveau de consommation de ressources et avec une quantité limitée d'informations disponible. La facilité de mise à l'échelle et l'utilisation d'information local pour fonctionner ont permis au routage géographique être considéré comme une approche prometteuse. Cependant, lors de son implémentation, certains problèmes subsistent en raison des difficultés pratiques. Dans ce travail de recherche, deux problématiques inhérentes aux protocoles de routages géographique ont été étudiés: i) Le coût associé: aux évanouissements liés aux obstacles et aux multi-trajets suivis par un signal transmis sur un canal radio, aux changements rapides des conditions physiques du canal de transmission and ii) l'administration de resources affectés à chaque noeud appartenant au réseau. Afin de résoudre ce problème, deux protocoles ont été présentés: un protocole de routage géographique avec communications coopératives, Beaconless Cooperative Geographic cross-layer protocol for ad hoc and sensor networks (CoopGeo) et un protocole de routage basé sur le principe d'extension de couverture: Relay-Aware Cooperative Routing (RACR).
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Inférence des accords économiques et des politiques de routage dans l'Internet

Meulle, Mickael 12 March 2007 (has links) (PDF)
L'Internet est le réseau de transport pour les communications IP publiques. Ce réseau est formé d'environ 20 000 systèmes autonomes (AS) interconnectés, appartenant chacun à une entité administrative (un opérateur, une université, une administration, une entreprise...). Chaque AS a une connectivité totale vers l'ensemble des autres AS grâce au fonctionnement distribué du routage BGP (Border Gateway Protocol). Pour garantir la connectivité totale, les administrations des AS négocient des contrats économiques d'interconnexion bilatéraux dans lesquels les deux parties spécifient les différentes destinations accessibles via la liaison, les tarifs et si nécessaire les conditions à respecter pour la qualité et la disponibilité du service de connectivité. Le marché économique des interconnexions entre AS est auto-régulé par la concurrence. Schématiquement, les opérateurs historiques et les réseaux de transport IP fortement interconnectés sont avantagés dans les négociations commerciales, et les fournisseurs de contenu cherchent à minimiser leurs coûts et maximiser la qualité des liaisons. Les accords commerciaux établis entre AS ne sont pas publics alors qu'ils constituent une information clé dans les routages Internet puisqu'ils sont à l'origine des filtres et des préférences pour les routages de chaque opérateur. Dans cette thèse on propose de résoudre plusieurs problématiques de mesure et d'inférence liées à l'économie de l'Internet. Après une introduction à cette économie et à la technologie de routage BGP, on propose une revue de travaux existants dans lesquels les auteurs ont cherché à mesurer et inférer la topologie, le routage et l'économie de l'Internet. Nous traitons dans cette thèse trois problèmes d'inférence inter-dépendants : la mesure des politiques de routage BGP, l'inférence des accords d'interconnexion économiques entre AS et la modélisation des chemins de routage BGP. On propose un jeu d'outils qui apporte un soutien pour un opérateur comme France Télécom à la gestion opérationnelle des réseaux et une base de connaissance de l'économie de l'Internet. Cette base apporte des informations déterminantes lors des négociations d'interconnexion, pour l'étude des modèles économiques d'opérateurs et pour la régulation de certains marchés d'interconnexion.

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