Heterogeneity and routing in delay tolerant networks

• Auteur / Autrice : Jérémie Leguay
• Direction : Serge Fdida
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes informatiques
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Routage

Connectivité intermittente

Réseaux ad hoc

Réseaux tolérants aux délais [DTN]

Inter-contact

Résumé

Le domaine des réseaux tolérants aux délais (DTN) a réellement émergé ces deux dernières années afin de fournir des mécanismes permettant d’étendre l’architecture de l’Internet actuel. Les réseaux adressés par ce domaine partagent le fait que leur connectivité est perturbée ou que le niveau d’hétérogénéité est tel que les protocoles usuels de l’Internet ne fonctionnent plus. Nous avons étudié les problèmes liés au routage dans les réseaux connectés par intermittence. Dans cette thèse, nous présentons plusieurs contributions pour le routage DTN. Celles-ci prennent place dans des réseaux où les entités participantes sont mobiles (e. G. , téléphones, PDAs,. . . ) et transportées par des gens ayant des liens sociaux (e. G. , étudiants d’un même programme à l’université). D’abord, nous démontrons, à l’aide d’une analyse de traces réelles, la présence d’hétérogénéité dans les interactions entre les noeuds et que celle-ci peut être prise en compte pour proposer des stratégies de routage efficaces. Deuxièmement, nous proposons l’utilisation d’un formalisme générique basé sur un espace virtuel euclidien, appelé MobySpace, construit à partir d’informations sur les habitudes de mobilité des noeuds. Nous démontrons, avec le rejeux de traces de mobilité réelles, que ce formalisme peut s’appliquer au routage DTN et qu’il permet de créer des stratégies performantes en terme de taux de livraison et de coût de communication. Enfin, nous étudions la faisabilité d’une architecture de distribution de contenu en environnement urbain à l’aide de bornes courte portée Bluetooth. Nous étudions plusieurs stratégies de distribution en rejouant des traces que nous avons collectées lors d’une expérience inédite à Cambridge, GB. Mots clés routage, réseaux tolérants aux délais, connectivité intermittente iii

There is a growing interest in Delay Tolerant Networking (DTN). This research field aims at providing communication means to extend the current Internet architecture for the support of challenged networks. These networks are mainly characterized by the fact that connectivity between entities suffers from disruptions. We examine in this thesis the problem of routing by using knowledge about network connectivity. In this thesis, we make several contributions to DTN routing. We investigate particularly scenarios where network entities are mobile (e. G. , mobile phones, PDAs) and carried by people sharing social relationships. First, we show, with the analysis of real traces, that there is heterogeneity in interactions between participants of such networks and we demonstrate that this heterogeneity could be taken into account to propose efficient routing schemes. Second, moving in sich direction, we propose routing algorithms based on the use of a high-dimensional Euclidean space, that we call MobySpace, constructed upon nodes’ mobility patterns. We have shown, through the replay of real mobility traces, that MobySpace-based routing schemes can applied to DTNs and that it can bring benefits in terms of enhanced bundle delivery and reduced communication costs. Finally, to contribute to the on-going data collection effort, we present an analysis of contact traces that we collected in an experiment we conducted in Cambridge, UK. This experiment allowed us to study the feasibility of a city-wide content distribution architecture composed of short range wireless access points.