Proposition d'une méthode globale de développement de protocoles adaptés aux réseaux locaux hybrides

Proposition of a global method for protocol engineering to hybrid local area network

• Auteur / Autrice : Fabrice Peyrard
• Direction : Jean-Jacques Mercier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Toulouse 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Stations mobiles (radio)

Réseaux locaux (informatique)

Résumé

Le travail présenté dans cette thèse porte sur la proposition d'une méthode globale de spécification, validation, simulation et implantation de protocoles adaptés aux réseaux locaux hybrides (filaires et sans fil). La première partie traite tout d'abord des différentes méthodes existantes de description formelle de protocoles. Nous proposons ensuite une étude complète des simulateurs de réseaux, dans laquelle nous distinguons les simulateurs associés aux langages de description formelle et les simulateurs industriels de réseaux complexes. Nous présentons dans la deuxième partie l'origine, les standards et les concepts des réseaux sans fil courtes et longues distances. Les techniques de transmission radio en étalement de spectre sont présentées, ainsi que les couches de protocoles de la norme IEEE 802. 11 et les différents produits d'interface réseau radio respectant cette norme. La troisième partie est consacrée à l'identification des liens entre le langage de description formelle ESTELLE, et le simulateur industriel OPNET. Nous proposons le langage ESTELLE+ qui prend en compte les contraintes de mobilité et de topologies dynamiques des réseaux locaux hybrides avec stations mobiles. Un passage automatique entre ESTELLE+ et OPNET est réalisé, grâce au développement d'un compilateur spécifique. L'application de cette méthode globale est présentée dans la quatrième partie, en s'appuyant sur un réseau local hybride utilisant un mécanisme de relais de proche en proche. Nous proposons les spécifications en ESTELLE+, les couches de protocoles modélisées avec OPNET pour effectuer l'analyse de performances après les simulations. La cinquième partie illustre la phase d'implantation manuelle de la méthode globale sur une maquette expérimentale. Cette étape nous permet d'identifier les contraintes des interfaces réseaux radio et du langage java, pour une future implantation entièrement automatisée.

The work presented in this thesis concerns the proposal for a global method of specification, validation, simulation and implantation of protocols adapted to hybrid local area networks (wire and wireless). The first part deals with the various existing methods of formal description of protocols. We propose then a thorough study of network simulators, in which we distinguish the simulators associated to formal description languages from the industrial simulators of complex networks. In the second part we present the origin, standards and concepts of short and long distance wireless networks. The techniques of radio transmission in spread spectrum are presented here, together with the protocol layers of the IEEE 802. 11 standard, and the various products of radio network interface which respect this standard. The third part is devoted to the identification of the links between ESTELLE formal description language, and OPNET industrial simulator. We propose the ESTELLE+ language which takes into account the mobility and dynamic topology constraints of hybrid local area networks with mobile stations. An automatic passage from ESTELLE+ to OPNET is carried out, thanks to the specific compiler developed we propose. The application of this global method presented in the fourth part is based on a hybrid local area network using a near-to-near relay mechanism. We propose the ESTELLE+ specifications, the protocol layers modeled with OPNET to carry out performance analysis after simulations. The fifth part illustrates the manual implantation stage of the global method on an experimental model. This stage enables us to identify the constraints of radio network interfaces and of the java language, for a fully automated implantation.