Routing and performance evaluation of disruption tolerant networks

par Mouhamad Ibrahim

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Philippe Nain.


  • Résumé

    Cette thèse comprend deux parties. La première partie de la thèse focalise principalement sur l'évaluation de protocoles de routage dans les réseaux tolérants aux perturbations quand ces réseaux incluent des relais fixes, appelées boîtes. Dans un premier temps, nous montrons au travers des simulations que les instants successifs de rencontre entre une boîte et un noeud mobile qui se déplace selon un modèle de mobilité aléatoire sont bien approximés par un processus de Poisson. Nous donnons une formule explicite approchée pour l'intensité de ce processus qui dépend notamment de la densité de probabilité spatiale du modèle de mobilité considérée ainsi que celle des boîtes. Dans un deuxième temps, nous étudions l'impact d'ajouter des boîtes sur les performances de deux protocoles de routage classiques, le protocole épidémique et le protocole de routage à deux sauts. Nous développons des expressions explicites pour quantifier la distribution et la moyenne du délai de livraison d'un paquet, ainsi que le nombre des copies générées lors de cette transmission. Finalement, nous proposons cinq stratégies qui s'appuient sur la présence des boîtes pour réaliser le routage des copies. Par ailleurs, nous introduisons une plateforme basée sur un modèle markovien qui permet de calculer et de comparer analytiquement les diverses métriques de performance pour ces cinq stratégies. Dans la deuxième partie de la thèse, nous intéressons à l'algorithme de backoff du standard IEEE 802. 11. Nous proposons une extension de cet algorithme dont l'objectif est d'améliorer ses performances dans le cas où le réseau possède un grand nombre d'utilisateurs.

  • Titre traduit

    Routage et évaluation des performances des réseaux tolérants aux perturbations


  • Résumé

    The thesis contains two parts. The first part of the thesis focuses on the performance evaluation of routing protocols for disruption tolerant networks (DTNs) when these networks are augmented by fixed relays, termed throwboxes. As a first step, we show through extensive simulations that successive instants of meeting between a throwbox and a mobile node moving according to some random mobility model can be well modelled by a Poisson process. We provide explicit formula for the rate of the Poisson process and we show that this rate depends among others on the spatial stationary probability density function of the mobility model as well as on the probability density function of throwboxes spatial distribution. As a second step, we study the impact of adding throwboxes on the performance of two common routing protocols, namely the epidemic and the multicopy two-hop relay protocols. We develop explicit expressions for the distribution and the mean of the delivery time of a packet, as well as for the number of generated copies. Following that, we propose five routing strategies that rely on the presence of throwboxes to perform packet forwarding. We therefore introduce an analytical framework that is based on a markovian model to compute and to compare analytically diverse performance metrics of these strategies. In the second part of the thesis, we concern ourselves with the design and the evaluation of an adaptive mechanism to enhance the performance of the backoff algorithm of IEEE 802. 11 standard. We propose an extension of the backoff algorithm where the objective is to enhance the throughput and the delay performances in the case of high number of active uses.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (vi-133 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 111-118. Résumés en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 08NICE4096
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.