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Notification de mobilité dans les réseaux hybrides sans fil
Claude Chaudet CITI, Insa de Lyon – ARES, INRIA
Guillaume Chelius CITI, Insa de Lyon – ARES, INRIA
Natalie Whitlock CITI, Insa de Lyon – ARES, INRIA
2CITI / ARES
Le Graal
Internet
Lien sans fil (if. A)
Lien filaire
Réseau d’accès
Lien sans fil (if. B)
3CITI / ARES
Réseaux hybrides sans fil
Internet
Réseau d’accès
Lien radio
Réseau hybride Réseau d’accès fixe Connectivité ad hoc
Réseau hybride sans fil Liens radios dans le
réseau d’accès
4CITI / ARES
Problématiques des réseaux hybrides
Routage Routage ad hoc Routage dans
l’infrastructure
Politique de handoff/handover
Passage à l’échelle
Routage d’infrastructure vs routage ad hoc
Internet
Réseau d’accès
Lien radio
5CITI / ARES
Architecture unipolaire
1 unique réseau ad hoc Tous le nœuds sont
équivalents Routage ad hoc étendu
au réseau d’accès
+ Routage potentiellement optimal
- Passage à l’échelle
Internet
Réseau d’accès
Lien radio
6CITI / ARES
Architecture bipolaire
2 zones Réseau d’accès Réseau ad
hoc
2 protocoles de routage Micro-mobilité Ad hoc
Coopération entre les protocoles Stations de base
Internet
Réseau d’accès
Lien radio
7CITI / ARES
Architecture multipolaire
n zones 1 Réseau d’accès (n-1) bulles ad hoc
n protocoles de routage 1 Micro-mobilité (n-1) ad hoc
Coopération entre les protocoles Stations de base Nœuds ad hoc
frontières
Internet
Réseau d’accès
Lien radio
8CITI / ARES
Cellular IP Paquets gateway advertisement (broadcast)
Émis par la passerelle Réémis par les stations de base induit une arborescence de routage dans le réseau d’accès Création d’une route par défaut vers la passerelle dans les stations de base
Paquets BS advertisement (broadcast) Émis par les stations de base Réémis par les nœuds ad hoc Création d’une route par défaut vers la station de base dans les nœuds ad hoc
Paquets Route Update (unicast) Émis par les nœuds ad hoc vers leur station de base Réémis par les stations de base vers la passerelle (suivant l’arboresence) Création d’une route vers le nœud ad hoc dans les stations de base
Routage dans les stations de base Si 1 entrée, on route vers le prochain saut Si pas d’entrée, on route vers la passerelle
9CITI / ARES
Norme IEEE 802.11b
Deux modes de transmission Unicast (acquitté, protégé contre les stations
cachées) Broadcast (ni acquittement, ni protection)
Transmission d’un paquet Route Update (36 octets) à 2 Mb/s : 832 s en broadcast 1146 s en unicast sans RTS/CTS 1686 s en unicast avec RTS/CTS
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CITI / ARES
Transmission des Route Update Route Update en unicast :
+ Acquitté, protégé- Forte occupation du médium radio- Routage arborescent
Route Update en broadcast :+ Rapide- Sensible aux collisions+ Optimisation possible du routage
Route Update en broadcast acquitté : Profiter de la structure arborescente pour acquitter les
paquets de contrôle Profiter de la robustesse introduite par les acquittements Profiter des optimisations de routage introduites par le
broadcast
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CITI / ARES
Plateforme de simulation
9 stations de base 2 64 mobiles
Random Waypoint mobility model
Traffic 1 32 flux CBR 5*500 octets par seconde
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CITI / ARES
Pertes par absence de route
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CITI / ARES
Perte par invalidité de route
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CITI / ARES
Paquets correctement acheminés
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CITI / ARES
Optimisation de la notification Les Route Update sont émis toutes les 100ms
Est-ce bien nécessaire?
Differential route update La fréquence de retransmission des route update décroît Réinitialisation après un handoff
Nack route Differential route update + Suppression explicite des routes dans l’infrastructure
Nack only 1 route update après un handoff 1 suppression explicite après 1 handoff
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CITI / ARES
Nombre de route update émis
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CITI / ARES
Pertes par absence de route
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CITI / ARES
Perte par invalidité de route
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CITI / ARES
Paquets correctement acheminés
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CITI / ARES
Conclusion
Différentes optimisations (> 40% de +) Level 2 (MAC) Level 2.5 (ARP/IFQ) Level 3 (signalisation/routage)
broadcast > broadcast ack > unicast occupation médium > robustesse
De manière générale, la contrainte forte liée au canal réseau est l’occupation du médium