Contrôle d'accès et qualité de service dans les réseaux ad hoc multimédia

par Youssef Dehbi

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Noufissa Mikou.

Le président du jury était Kokou Yetongnon.

Le jury était composé de Hafssa Benaboud.

Les rapporteurs étaient Samuel Pierre, Hassan Mountassir.


  • Résumé

    Cette thèse étudie des problèmes de contrôle d'accès et de qualité de service (QdS) dans les réseaux ad hoc utilisant la norme IEEE 802.11. Dans la première partie de notre travail, nous proposons des améliorations pour la norme 802.11 de base qui ne tient pas compte de la QdS. Au niveau du contrôle d'admission, nous proposons un algorithme d'ordonnancement des flux multimédia qui attribue la priorité aux paquets de manière moins stricte que dans l'algorithme EDF et nous comparons les deux algorithmes par simulation. Au niveau du contrôle d'accès, nous proposons un algorithme qui modifie dynamiquement la fenêtre de contention, et nous effectuons des simulations pour montrer l'amélioration de l'équité entre les stations. Nous nous intéressons par la suite à la différenciation des services, et nous étudions la coexistence de deux classes de service, dont les fenêtres de contention évoluent de manière différente, et évaluons leurs performances en termes de débit et de délai moyen. Ce qui nous amène, dans la deuxième partie de notre travail, à présenter une étude complète de la différenciation des services de l'amendement 802.11e. Nous proposons un cadre analytique général modélisant la méthode d'accès EDCA à l'aide de chaînes de Markov, et définissons quatre méthodes de différenciation, et évaluons les performances des classes en termes de débit, délai moyen et taux de perte. Des approximations pour les réseaux de grande taille nous ont permis d'obtenir, pour un indice de performance fixé, une expression simple de celui de toutes classes en fonction de celui de l'une d'entre elles. Nous déterminons ensuite la relation entre les différents indices de performance des classes, et comparons les différentes méthodes de différenciation, malgré la nature différente de leurs paramètres. De plus, nous établissons analytiquement et vérifions par simulation les conditions d'équivalence, entre les méthodes de différenciation basées sur la distribution du temps de retrait, qui produisent les mêmes performances en termes de débit, délai moyen et taux de perte. Et dans ces conditions, nous analysons l'effet du choix de la distribution sur la gigue. Nos résultats représentent des outils importants pour l'aide à la décision en vue d'atteindre des objectifs de QdS.

  • Titre traduit

    Access control and quality of service in multimedia ad hoc networks


  • Résumé

    This thesis deals with access control and quality of service (QoS) issues in ad hoc networks. In the first part, we propose enhancements of the legacy 802.11 standard which lacks of QoS. For admission control, we propose a scheduling algorithm for multimedia traffic, in which priority is provided to packets with a less strict way than the EDF algorithm, and we compare both algorithms by simulation. For access control, we propose an algorithm that tunes dynamically the contention window, and we use simulations to show improvement of fairness between stations. Then we are interested in service differentiation, and we analyze the coexistence of two service classes having their contention window evolving in different ways, and we evaluate their performances in terms of throughput and mean delay. This leads us, in the second part of this thesis, to present a complete study of service differentiation in the 802.11e amendment. We propose a general analytical framework in which we model the EDCA access scheme by Markov chains. We define and study four differentiation schemes and evaluate class performances in terms of throughput, mean delay and drop ratio. Using approximations for large networks, we derive, for a given class performance index, a simple expression of this index in the other classes. That allows us to determine the relationship between class performances, and compare the differentiation schemes even if the nature of their parameters is different. Moreover, we determine analytically and verify by simulation equivalence conditions, between differentiation schemes based on backoff time distribution, that produce the same performances in terms of throughput, mean delay and drop ratio. Then, in these conditions, we analyze the effect of backoff time distribution on jitter. Our results are important tools for decision making in order to meet QoS objectives.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(168 p.)
  • Annexes : Bibliographie p. 163-167, 56 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences-Economie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TNSDIJON/2010/41
  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Bibliothèque de ressources électroniques en ligne.
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