Les réseaux ad hoc et le Wi-Fi (IEEE )

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1 Les réseaux ad hoc et le Wi-Fi (IEEE ) Dominique Dhoutaut Journée des doctorants de l EDIIS - 8 Juin 2004 dominique.dhoutaut@insa-lyon.fr

2 Plan de la présentation Introduction Réseaux ad hoc, principes et routage dans un contexte ad hoc : méthode et synthèse de mes travaux Conclusions 2

3 Les réseaux sans fil Téléphonie (GSM,...) Internet Réseaux locaux (802.11,...) 3

4 Les réseaux ad hoc Sans infrastructure fixe Routage de proche en proche Dynamiques 4

5 Le problème du routage multi-sauts Atteindre le destinataire même en cas de mouvement ou de disparition des intermédiaires Optimisation suivant certaines contraintes 5

6 Le problème du routage multi-sauts Les protocoles du monde filaire ne sont pas adaptés Groupe de travail MANET de l IETF Utilisation intensive de simulateurs de réseaux (Network Simulator, Glomosim, Opnet, etc.) 6

7 Routage réactif Le routage réactif Source Lorsque l on a besoin d un route, on inonde le réseau de paquets de recherche de route (répétés de proche en proche) Lorsque le paquet R-Req arrive à la destination, un paquet Route-Reply est envoyé en sens inverse. rreq (1) rrep (4) A rreq (2) C rreq (1) rrep (4) B rreq (2) rrep (3) rreq (2) rrep (3) D rreq (3) rrep (2) F rrep (2) rreq (3) rreq (4) rrep (1) E rreq (4) rrep (1) Dest. 7

8 Routage proactif Le routage proactif Des paquets sont échangés régulièrement entre voisins, ils propagent les informations de topologie MPR MPR Lorsque l on a besoin d une route, on la trouve directement dans la table de routage MPR Source Des optimisations sont faites pour limiter l impact du trafic de contrôle (ex MPR de OLSR) 8

9 Pourquoi Famille 802 de l IEEE Première version en 1997 ; mises à jour et améliorations b, a,... Disponible et bon marché Internet Utilisation assez simple dans un contexte ad hoc multi-sauts 9

10 IEEE (Wi-Fi) cible deux contextes d utilisation Le mode infrastructure (stations de base reliées entre elles par un réseau filaire, couverture d une zone et prise en charge des mobiles du voisinage Le mode ad hoc (communication directe entre mobiles à portée, sans intervention de station de base ou autre) Station de base Station de base 10

11 IEEE (Wi-Fi) Couche MAC (Medium Access Control) Couche physique Couche physique Couche MAC FHSS DSSS Inrarouge HR- DSSS OFDM 11

12 Objectif de mes travaux Concept des réseaux ad hoc multi-sauts Routage (MANET,...) Internet Ad hoc sur IEEE Analyse des problèmes de en ad hoc 12

13 Mes travaux n est pas vraiment prévu pour le ad hoc multisauts, mais est largement employé du fait de sa facilité d utilisation Dans la littérature, utilisation quasi exclusive de calcul et de simulation Simplifications inévitables Scénarios trop complexes ou trop spécifiques 13

14 Mes travaux Par simulation et analyse Rechercher les scénarios pathologiques fondamentaux Les comprendre, les classifier 14

15 Mes travaux Par expérimentation Développer les outils nécessaires Environnement de mesure Traitement des résultats Valider les simulations et analyses précédentes Comprendre les autres problèmes qui apparaissent et les classifier aussi Proposer des solutions et les tester 15

16 Quelques exemples 16

17 Le scénario de la chaîne (Simulation) Effets des RTS/CTS 1.8e e e+06 1 saut 2 sauts 3 sauts 4 sauts 5 sauts 6 sauts 7 sauts debit en bits par seconde 1.2e+06 1e temps en secondes 17

18 Le scénario de la chaîne 18

19 La chaîne : débits mesurés (Mesure réelle) 2e+06 de 1 recu en 2 de 2 recu en 3 de 3 recu en 4 de 4 recu en 5 debit aggrege 1.5e+06 debit en bits par seconde 1e temps en secondes

20 La chaîne : débits mesurés (Mesure réelle et simulation) 2e+06 de 1 recu en 5 de 2 recu en 5 de 3 recu en 5 de 4 recu en 5 debit aggrege de 4 recu en 5 (simulation) 1.5e+06 debit en bits par seconde 1e temps en secondes

21 La chaîne : débits mesurés Réutilisation spatiale (d) Perte de paquets (e) Réutilisation spatiale entre voisins à 2 sauts (f) (Mesure réelle) 21

22 Conclusions Conformes aux attentes - Débits - Partage du médium (à portée de communication) Problèmes - Instabilité des liens radio - Multi-débits - Instabilité induite par l EIFS - Problèmes d équité - Asymétrie - EIFS - RTS/CTS Se combinent 22

23 Perspectives Retour sur la simulation : comment la rendre plus réaliste Meilleure prise en compte par les couches supérieures (routage, TCP, applications,...) Concevoir des technologies plus adaptées Couche MAC, couche physique 23

24 Questions?