Algorithmes d'auto-déploiement adaptatifs pour des réseaux de substitution mobiles sans fil

Adaptive self-deployment algorithms for mobile wireless substitution networks

• Auteur / Autrice : Karen Samara Miranda Campos
• Direction : David Simplot-Ryl, Tahiry Razafindralambo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 10/12/2013
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique fondamentale de Lille (2002-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARCH, Modèles

Robots mobiles

Réseaux ad hoc (informatique)

Routeurs (réseaux d'ordinateurs)

Mots clés libres

Algorithme de déploiement

Paquets sondes

Résumé

En cas de sinistre, les infrastructures de communication peuvent être partiellement ou totalement détruites, ou inefficaces en raison du trafic élevé. Néanmoins, il est nécessaire d'assurer la connectivité entre les équipes de secours et le centre de commandement. Par conséquent, les solutions de communication temporaires sont essentielles jusqu'à ce que l'infrastructure soit rétablie. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur le déploiement d’une solution de communication appelée réseaux de substitution. Ainsi, nous proposons un algorithme d'auto - déploiement pour permettre aux routeurs mobiles et répartis composant un réseau de substitution de couvrir la zone cible. Notre algorithme surveille les conditions du réseau pour décider si le routeur doit ou non se déplacer, ajustant la position de ce dernier en fonction des informations à un saut au moyen de la mesure active, c'est à dire, les paquets sondes. Ces paquets sondes permettent à l'algorithme de surveiller le canal et ses éventuels changements au fil du temps. Si le taux de transmission des paquets est suffisamment élevé, les connaissances obtenues seront exactes, cependant, le coût augmentera proportionnellement en consommant plus de ressources réseau. Par conséquent, nous proposons d'utiliser des données de substitution obtenus au moyen d'un estimateur autorégressif pour réduire la surcharge sans impacter notre algorithme de déploiement. Nous montrons par simulation l'efficacité des deux algorithmes et leurs performances en termes de temps de déploiement, de délai, de gigue et de débit.

In case of a disaster, the communication infrastructure may be partially or totally destroyed, or insufficient due to the high data traffic. Despite this, it is necessary to provide connectivity between the rescue teams and the command center. Therefore, temporary communication solutions are crucial until the infrastructure is restored. In this thesis, we focus on the deployment of communication solution called substitution networks. Thus, we propose a self-deployment algorithm to allow mobile routers that compose a substitution network spread out to cover the target area. Our algorithm monitors the network conditions to decide whether the router should move or not, adjusting its position based on one-hop information by means of active measurement, i.e., probe packets. Such probe packets allows the algorithm to monitor the channel and its eventual changes over time. If the probe transmission rate is enough high, the insights obtained will be accurate, however, the overhead will increase proportionally consuming network resources. Hence, we propose to use surrogate data obtained by means of an autoregressive estimator to reduce the overhead without impacting our deployment algorithm. We show by simulation the efficiency of both algorithms and their performance in terms of deployment time, delay, jitter, and throughput.