Contributions to Wireless multi-hop networks : Quality of Services and Security concerns

Abstract : Ce document résume mes travaux de recherche conduits au cours de ces 6 dernières années. Le principal sujet de recherche de mes contributions est la conception et l’évaluation des solutions pour les réseaux sans fil multi-sauts en particulier les réseaux mobiles adhoc (MANETs), les réseaux véhiculaires ad hoc (VANETs), et les réseaux de capteurs sans fil (WSNs). La question clé de mes travaux de recherche est la suivante : « comment assurer un transport des données e cace en termes de qualité de services (QoS), de ressources énergétiques, et de sécurité dans les réseaux sans fil multi-sauts? » Pour répondre à cette question, j’ai travaillé en particulier sur les couches MAC et réseau et utilisé une approche inter-couches. Les réseaux sans fil multi-sauts présentent plusieurs problèmes liés à la gestion des ressources et au transport des données capable de supporter un grand nombre de nœuds, et d’assurer un haut niveau de qualité de service et de sécurité. Dans les réseaux MANETs, l’absence d’infrastructure ne permet pas d’utiliser l’approche centralisée pour gérer le partage des ressources, comme l’accès au canal. Contrairement au WLAN (réseau sans fil avec infrastructure), dans les réseaux Ad hoc les nœuds voisins deviennent concurrents et il est di cile d’assurer l’équité et l’optimisation du débit. La norme IEEE802.11 ne prend pas en compte l’équité entre les nœuds dans le contexte des MANETs. Bien que cette norme propose di érents niveaux de transmission, elle ne précise pas comment allouer ces débits de manière e cace. En outre, les MANETs sont basés sur le concept de la coopération entre les nœuds pour former et gérer un réseau. Le manque de coopération entre les nœuds signifie l’absence de tout le réseau. C’est pourquoi, il est primordial de trouver des solutions pour les nœuds non-coopératifs ou égoïstes. Enfin, la communication sans fil multi-sauts peut participer à l’augmentation de la couverture radio. Les nœuds de bordure doivent coopérer pour transmettre les paquets des nœuds voisins qui se trouvent en dehors de la zone de couverture de la station de base. Dans les réseaux VANETs, la dissémination des données pour les applications de sureté est un vrai défi. Pour assurer une distribution rapide et globale des informations, la méthode de transmission utilisée est la di usion. Cette méthode présente plusieurs inconvénients : perte massive des données due aux collisions, absence de confirmation de réception des paquets, non maîtrise du délai de transmission, et redondance de l’information. De plus, les applications de sureté transmettent des informations critiques, dont la fiabilité et l’authenticité doivent être assurées. Dans les réseaux WSNs, la limitation des ressources (bande passante, mémoire, énergie, et capacité de calcul), ainsi que le lien sans fil et la mobilité rendent la conception d’un protocole de communication e cace di cile. Certaines applications nécessitent un taux important de ressources (débit, énergie, etc) ainsi que des services de sécurité, comme la confidentialité et l’intégrité des données et l’authentification mutuelle. Ces paramètres sont opposés et leur conciliation est un véritable défi. De plus, pour transmettre de l’information, certaines applications ont besoin de connaître la position des nœuds dans le réseau. Les techniques de localisation sou rent d’un manque de précision en particulier dans un environnement fermé (indoor), et ne permettent pas de localiser les nœuds dans un intervalle de temps limité. Enfin, la localisation des nœuds est nécessaire pour assurer le suivi d’objet communicant ou non. Le suivi d’objet est un processus gourmand en énergie, et requiert de la précision. Pour répondre à ces défis, nous avons proposé et évalué des solutions, présentées de la manière suivante : l’ensemble des contributions dédiées aux réseaux MANETs est présenté dans le deuxième chapitre. Le troisième chapitre décrit les solutions apportées dans le cadre des réseaux VANETs. Enfin, les contributions liées aux réseaux WSNs sont présentées dans le quatrième chapitre.
Type de document :
HDR
Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Paris-Est, 2015
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Contributeur : Abderrezak Rachedi <>
Soumis le : vendredi 22 janvier 2016 - 11:29:54
Dernière modification le : mercredi 11 avril 2018 - 12:12:03
Document(s) archivé(s) le : samedi 23 avril 2016 - 10:30:15

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Abderrezak Rachedi. Contributions to Wireless multi-hop networks : Quality of Services and Security concerns. Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Paris-Est, 2015. 〈tel-01260478〉

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