Proposition of a new deterministic medium access method for time-constrained wireless personal area networks
Proposition d'une nouvelle méthode d'accès déterministe pour un réseau personnel sans fil à fortes contraintes temporelles
Résumé
Today, wireless network technologies (WLAN/WPAN) available on the market are numerous and complementary. Nevertheless, none of these technologies present some real guaranties on message delivery within a bounded delay. However, this kind of constraint is a recurrent need in the industrial communication application context. To solve this problem, our research work proposes an original full deterministic MAC layer for an IEEE 802.15.4 Low-Power Wireless Personal Area Network.
We first present a state of the art on principal wireless network standards and technologies, Quality of Service protocols and commonly used Medium Access Control mechanisms. Then, we present the IEEE 802.15.4/ZigBee wireless technology which is used as a basis for our works. This study has enabled us to identify weakness on 802.15.4 Medium Access Control, in particular for highly time-constrained data transports. Our research works propose to solve these identified weaknesses by proposing an original full deterministic medium access method. Several validation methods/tools were used: Petrinets, simulation and prototyping. Obtained results are then exposed and discussed.
We first present a state of the art on principal wireless network standards and technologies, Quality of Service protocols and commonly used Medium Access Control mechanisms. Then, we present the IEEE 802.15.4/ZigBee wireless technology which is used as a basis for our works. This study has enabled us to identify weakness on 802.15.4 Medium Access Control, in particular for highly time-constrained data transports. Our research works propose to solve these identified weaknesses by proposing an original full deterministic medium access method. Several validation methods/tools were used: Petrinets, simulation and prototyping. Obtained results are then exposed and discussed.
Aujourd'hui, les technologies de réseaux sans fil (WLAN/WPAN) présentes sur le marché sont nombreuses et globalement complémentaires. Cependant, trop peu d'entre elles proposent de réelles garanties sur la remise de messages dans un temps borné alors que ces exigences sont fondamentales dans le cadre d'une utilisation de type industriel. Dans le cadre de nos travaux, nous proposons une nouvelle couche MAC entièrement déterministe pour un réseau sans fil personnel basse consommation (LP-WPAN) IEEE 802.15.4 présentant des garanties sur le plan temporel.
Tout d'abord, un état de l'art est effectué sur les principaux réseaux sans fil existants, les mécanismes de gestion de la Qualité de Service et les méthodes d'accès généralement utilisées. Nous présentons ensuite la technologie IEEE 802.15.4/ZigBee sur laquelle sont basés nos travaux. Cette étude approfondie nous a permis d'identifier certaines imperfections au niveau de la méthode d'accès par rapport aux contraintes temporelles. Nous proposons de combler ces lacunes par la création d'une couche MAC entièrement déterministe dont nous présentons les caractéristiques et les nouvelles fonctionnalités. Plusieurs méthodes complémentaires ont été utilisées pour valider nos propositions : Réseaux de Petri, simulation et prototypage réel. Les résultats obtenus et les analyses de ces trois études sont exposés.
Tout d'abord, un état de l'art est effectué sur les principaux réseaux sans fil existants, les mécanismes de gestion de la Qualité de Service et les méthodes d'accès généralement utilisées. Nous présentons ensuite la technologie IEEE 802.15.4/ZigBee sur laquelle sont basés nos travaux. Cette étude approfondie nous a permis d'identifier certaines imperfections au niveau de la méthode d'accès par rapport aux contraintes temporelles. Nous proposons de combler ces lacunes par la création d'une couche MAC entièrement déterministe dont nous présentons les caractéristiques et les nouvelles fonctionnalités. Plusieurs méthodes complémentaires ont été utilisées pour valider nos propositions : Réseaux de Petri, simulation et prototypage réel. Les résultats obtenus et les analyses de ces trois études sont exposés.
Loading...