Mouvements Autonomes : vers la Créativité dans les Réseaux sans fil - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Hdr Année : 2013

Autonomous Movements : toward Creativity in Wireless Networks

Mouvements Autonomes : vers la Créativité dans les Réseaux sans fil

Tahiry Razafindralambo

Résumé

Mobility is the character or property of an object that has the capacity or the ability to move or be moved . It characterizes all things that can rapidly change shape, appearance or is unstable, variable or fluctuate in time and space. The introduction of mobility in networks is a milestone in the description and implementation of communication systems that must take into account the mobility of one or more entities that comprise this system. The evolution of existing communication paradigms shows that it is increasingly difficult to design a communication system integrating the end user and not to mention mobility. The increasing use of mobile and wireless networks is a perfect example of this evolution. If we consider that mobility exists in both physical and networks logical communication in these networks should reflect this mobility. Communication protocols must take into account the instability, variability and changes imposed by the mobility of network components. Many communication protocols, especially the protocols for ad hoc networks, were designed and evaluated according to their resistance and mobility. Corson and Macker highlight the negative aspect of mobility in RFC 2501 and even suggest that resistance against mobility should be a criteria of evaluation of routing protocols in mobile ad hoc networks (MANET). In the early 2000, the research shows that mobility is not all a drawback by pointing out that mobility can increase the capacity, security and covered areas. These results raise two important points: (i) The contribution of mobility described in these articles are considered at application-level if we refer to the OSI model and (ii) mobility is undergone by the users or network entities. The two points raised above will be addressed from different point of view. Regarding the first point the results I show here consider two aspects. The first issue focuses on the benefits of mobility at the application level and more specifically for coverage in wireless sensor networks. The second aspect considers the use of mobility as a network primitive and uses it to increase the performance of the protocol stack. In these two contributions, unlike the majority of the work proposed in the literature, mobility is CONTROLLED. This property allows one to control or anticipate instability, variability and fluctuations in the network but also to modify the topology and coverage in wireless sensor networks. The use of controlled mobility at applications level (for wireless sensor networks) and to control of quality of service in protocol stack (for ad hoc networks) are two contributions which are discussed in this thesis. In this context, algorithms exploiting controlled mobility are designed and properties of the algorithms are proven. In addition, implementations on mobile robots platforms show the feasibility of these algorithms in a real environment.
La mobilité est le caractère ou la propriété d'un objet qui a une capacité ou une possibilité de se mouvoir ou d'être mû. Elle caractérise toutes choses qui changent rapidement de forme, d'aspect ou qui est instable, variable ou fluctuant dans le temps et l'espace. L'introduction de la mobilité dans les réseaux a marqué une étape dans la description et la mise en place de systèmes communicants devant tenir compte de la mobilité d'une ou plusieurs entités composant ce système. L'évolution des paradigmes de communication actuels montre qu'il est de plus en plus difficile de concevoir un système de communication intégrant l'utilisateur final sans parler de mobilité. A partir du moment où l'on considère que la mobilité existe dans les réseaux qu'elle soit physique comme par exemple avec déplacement physique d'une entité ou logique avec le déplacement d'une ressource ou d'un service, les communications dans ces réseaux doivent tenir compte de cette mobilité. Les protocoles de communications doivent donc prendre en compte l'instabilité, la variabilité et la fluctuation imposées par la mobilité de certaines entités composants le réseau. C'est ainsi que beaucoup de protocoles de communications, surtout les protocoles pour les réseaux ad hoc, ont été conçus et évalués pour et selon leur résistance à la mobilité comme préconisé par Corson et Macker dans la RFC 2501. Au début des années 2000, des travaux montrent que la mobilité n'a pas que des inconvénients en soulignant que la mobilité permet d'augmenter la capacité, la sécurité et les zones couvertes. Ces articles et bien d'autres soulèvent deux points importants: (i) L'apport de la mobilité décrite dans ces articles concernent des services ou des fonctionnalités de niveau application si l'on s'en réfère au modèle OSI et (ii) la mobilité considérée est une mobilité subie par des entités composant le réseau. Les deux points soulevés précédemment seront abordés suivant différents angles ici. Par rapport au premier point les résultats que je montre ici considèrent deux aspects. Le premier aspect se concentre sur les apports de la mobilité au niveau application et plus spécifiquement au niveau de la couverture dans les réseaux de capteurs. Le deuxième aspect considère l'utilisation de la mobilité comme une primitive de réseau et utilise celle-ci pour augmenter les performances de la pile protocolaire. Concernant ces deux points et contrairement à la majorité des travaux de la littérature, la mobilité considérée est une mobilité contrôlée. Cet aspect permet entre autre de contrôler ou d'anticiper l'instabilité, la variabilité et la fluctuation du réseau mais aussi de maîtriser la couverture et la topologie dans les réseaux de capteurs. L'utilisation de la mobilité contrôlée pour les applications de réseau de capteurs et pour augmenter la qualité de service de la pile protocolaire sont les deux contributions qui sont abordés ici. Dans ce cadre, des algorithmes exploitant la mobilité contrôlée sont conçues et des propriétés sur ses algorithmes sont prouvées. De plus, des évaluations sur des plate-formes de robots mobiles montrent la faisabilité des ces algorithmes dans un cadre réel.
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Dates et versions

tel-00914798 , version 1 (06-12-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00914798 , version 1

Citer

Tahiry Razafindralambo. Mouvements Autonomes : vers la Créativité dans les Réseaux sans fil. Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2013. ⟨tel-00914798⟩

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