Modeling and Analysis of Content Distribution in Disruption Tolerant Networks

Résumé : Cette thèse étudie la faisabilité de la diffusion de contenu sur un réseau tolérant aux délais (DTN) dans une zone urbaine. L'application cible est la distribution de la version électronique d'un journal dans une grande ville. Bien que des contraintes de temps ne s'appliquent pas de manière stricte, il est tout de même attendu que la diffusion d'information se fasse dans un délai raisonnable. Deux métriques de performance sont considérés~: le délai de message et le temps de propagation. Le délai de message est le délai nécessaire pour transmettre un contenu à partir d'un n{\oe}ud mobile à un autre n{\oe}ud, tandis que le temps de propagation est le délai nécessaire pour diffuser un contenu sur un ensemble de n{\oe}uds du réseau. Premièrement, notre objectif est de mesurer de manière analytique les performances d'un environnement DTN simple lorsqu'un contenu est distribué exclusivement à travers des contacts entre les n{\oe}uds mobiles. Nos contributions résultent de la prise en compte de la probabilité d'intérêt/acceptation dans l'expression en forme fermée et l'expression asymptotique du délai moyen de message. La probabilité d'intérêt/acceptation représente la probabilité qu'un contenu soit accepté par un n{\oe}ud qui manifeste de l'intérêt pour ce contenu lors d'un contact. L'expression asymptotique permet de déterminer des moyens efficaces d'améliorer le délai moyen de messages dans une zone où la densité des n{\oe}uds mobiles est basse ou haute. Nous montrons aussi une relation entre le délai moyen de message et le temps moyen de propagation dans de tels environnements. Deuxièmement, si le délai est jugé excessif, nous suggérons un déploiement de kiosques de données dans l'environnement afin d'améliorer les performances de la diffusion de contenu. Les kiosques de données sont des dispositifs simples qui reçoivent les contenus directement depuis leur source, le plus souvent en utilisant des réseaux filaires ou cellulaires. Un des problèmes posés pour concevoir efficacement un tel réseau est le nombre de kiosques de données qu'il faut déployer pour satisfaire aux objectifs de performance. Pour répondre à ce problème, nous déterminons les valeurs de la borne supérieure et de la borne inférieure du nombre de kiosques de données nécessaires pour distribuer le contenu dans une zone géographique en optimisant un temps moyen de propagation pris comme objectif. Nous montrons aussi une propriété importante que ces bornes varient linéairement avec le taux de contact entre un n{\oe}ud mobile et un kiosque de données. Enfin, nous considérons le problème de l'emplacement optimal des kiosques de données dans un scénario plus réaliste où les utilisateurs se déplacent en utilisant un système de transport (comme le métro ou le train de banlieue) qui relie plusieurs régions. Nous analysons le choix des stations de métro où installer un kiosque de données pour optimiser le temps moyen de propagation. Les résultats de l'analyse confirment que l'emplacement optimal des kiosques de données n'est pas seulement influencé par les caractéristiques d'une région, mais aussi par le nombre d'utilisateurs mobiles qui recevront le contenu. Nous validons nos résultats analytiques par des simulations en prenant différents modèles de mobilité ainsi que des données de mobilité résultant de mesures réelles.
Type de document :
Thèse
Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. English
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Contributeur : Tuan-Minh Pham <>
Soumis le : lundi 19 décembre 2011 - 19:08:42
Dernière modification le : jeudi 22 novembre 2018 - 14:27:45
Document(s) archivé(s) le : mardi 20 mars 2012 - 02:50:45

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  • HAL Id : tel-00625620, version 3

Citation

Tuan-Minh Pham. Modeling and Analysis of Content Distribution in Disruption Tolerant Networks. Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. English. 〈tel-00625620v3〉

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