Modèles stochastiques pour les réseaux ad hoc mobiles

par Robin Groenevelt

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Philippe Nain.


  • Résumé

    Dans la première partie de cette thèse nous étudions la mobilité et le temps de transfert d'un message dans les réseaux ad hoc mobiles. Nous obtenons, pour plusieurs modèles de mobilité, la loi stationnaire de la position des noeuds, la distribution du temps nécessaire avant que deux noeuds puissent (à nouveau) communiquer, et le temps durant lequel deux noeuds sont dans leur voisinage mutuel. Nous déduisons de ces résultats des formules pour le temps de transfert d'un message en utilisant d'autres noeuds dans le réseau comme relais. Ces calculs sont effectués pour plusieurs modèles de mobilité et pour deux types de protocoles de routage. La deuxième partie de cette thèse traite d'un système à " Polling " qui consiste en deux files d'attente servies par un serveur. Après avoir servi une file d'attente, le serveur a besoin d'un temps de commutation pour passer d'une file à l'autre, et commencer à servir les clients. Les temps de commutation peuvent être corrélés. Nous obtenons l'expression de plusieurs mesures de performance, notamment le temps d'attente moyen et la taille moyenne de la file d'attente. Grâce à ces expressions, nous comparons deux disciplines de service et au travers d'exemples nous montrons que la corrélation des temps de commutation peut augmenter significativement le temps d'attente moyen et la taille des files d'attente. Cela indique que la corrélation ne peut pas être ignorée et qu'elle a des implications importantes pour des systèmes de communication dans lesquels un canal de communication commun est partagé entre plusieurs utilisateurs et où le temps entre des transferts de données consécutifs est corrélé (par exemple dans les réseaux ad hoc). Dans la troisième et dernière partie nous étudions deux files d'attente en série avec des coûts pour chaque client dans le système. La fonction de valeur est calculée pour le coût moyen quand il n'y a pas d'entrée des clients. Celle-ci peut être utilisée pour l'optimisation des systèmes en série ou pour le calcul complet de la fonction de valeur.

  • Titre traduit

    Stochastic models for mobile ad hoc networks


  • Résumé

    In the first part of this thesis we focus on the mobility and the message delay in mobile ad hoc networks. This is done by focusing on the characteristics of a number of different mobility models. Derived are the positions of the nodes in stationary regime, the amount of time until two nodes meet (again), and the amount of time that two nodes remain within communication range of one other. This information provides us with a basis for the derivation of the message delay in mobile ad hoc networks. In particular, closed-form expressions are obtained for the message delay under a number of different relay protocols and mobility models. The second part is devoted to the study of polling systems composed of two queues. The distinction from classical results is that the sequences of switchover times from each queue need not be i. I. D. Nor independent from each other; each sequence is merely required to form a stationary ergodic sequence. With stochastic recursive equations explicit expressions are derived for a number of performance measures, including the average delay of a customer and the average queue lengths. With these expressions a comparison is made between two service disciplines and through a number of examples it is shown that the correlations can significantly increase the mean delay and the average queue lengths. This has important implications for communication systems in which a common communication channel is shared amongst various users and where the time between consecutive data transfers is correlated (as is the case in ad-hoc networks). In the third part we consider a tandem queue with holding costs for each customer. An explicit expression is obtained for the value function of the average costs when there is no inflow of customers. The expression obtained provides an intuitive explanation and can be used for optimisation purposes and for the full derivation of the value function when there is an inflow of customers.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-181. Résumés en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 05NICE4068
  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 05NICE4068bis
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