Notification de mobilité dans les réseaux hybrides sans fil Claude Chaudet citi, Insa de Lyon – ares, inria

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

Le Graal

Réseaux hybrides sans fil

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

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

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

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

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

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

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

Plateforme de simulation

• 9 stations de base

• 2  64 mobiles

• Random Waypoint mobility model

• Traffic

• 1  32 flux CBR
• 5*500 octets par seconde

Pertes par absence de route

Perte par invalidité de route

Paquets correctement acheminés

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

Nombre de route update émis

Pertes par absence de route

Perte par invalidité de route

Paquets correctement acheminés

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