Cross-Layering et routage dans un réseau ad hoc : politique de relais de trame sur un réseau de capteurs sans fil organisé selon une topologie en arbre

Cross-Layering and routing in an ad hoc network : frame relay policy on a wireless sensor network organized according to a tree topology

• Auteur / Autrice : Nancy El Rachkidy
• Direction : Michel Misson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 12/12/2011
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'Informatique, de Modélisation et d'Optimisation des Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : (LIMOS) Laboratoire d'Informatique- de Modélisation et d'optimisation des Systèmes
• Jury : Président / Présidente : Isabelle Guérin-Lassous
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascale Minet, Thierry Val, Tuan Dang, Alexandre Guitton
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascale Minet, Thierry Val

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux de capteurs (technologie)

Mots clés libres

Réseaux de capteurs sans fil

Méthode d’accès au médium

Protocoles de routage

QoS

Cross-layering

Wireless sensor networks

MAC

Routing protocols

QoS

Cross-layering

Résumé

La tendance actuelle des réseaux de capteurs sans fil est d’avoir un seul réseau supportant plusieurs applications et fournissant plusieurs QoS. Dans cette thèse, nous étudions les techniques de cross-layering afin d’améliorer les performances et de fournir de la QoS. Tout d’abord, nous généralisons le concept de la méthode d’accès MaCARI en proposant une architecture multi-couches où plusieurs combinaisons de protocoles MAC-routage sont utilisées. Une file d’attente est associée à chaque combinaison, et chaque combinaison est activée pour une période précise. Le but est de profiter de ces combinaisons pour offrir différentes QoS. Cependant, cette architecture cause un problème de dimensionnement des périodes, ce qui a un impact sur les performances du réseau. Nous proposons, ensuite, des techniques de cross-layering en échangeant les paquets entre les différentes files d’attente afin de résoudre le problème de dimensionnement. Durant sa période, chaque combinaison traite tous les paquets de sa file d’attente ainsi que les paquets des files d’attente d’autres périodes. Nous montrons par simulation que notre approche améliore les performances du réseau.

The current trend in wireless sensor networks is to have a single network supporting serveral applications and providing several QoS. In this thesis, we study the cross-layering techniques in order to improve the network performance and provide several QoS. Fistly, we generalize the concept of the access method MaCARI by proposing a multi-stack architecture in which several MAC-routing combination protocols are used. A queue is associated to each combination, and each combination is active for a specified period. The purpose consists in using these combinations in order to provide different QoS. However, this architecture yields to a dimensioning problem for the periods reducing the network performance. Secondly, we propose cross-layering techniques by exchanging packets between different queues to solve the dimensioning problem. During its period, each combination treats all the packets of its queue and the packets related to queues associated to other periods. We show by simulations that our approach improves the network performance.