Réseaux mobiles opportunistes : visualisation, modélisation et application aux transferts de charge
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Wireless communicating devices are everywhere and increasingly blend into our everyday lives, they form new opportunistic networks that allow data to flow across often unreliable, unorganized, and heterogeneous wireless networks. By developing new analysis techniques for temporal dynamic graphs, this thesis proposes and implements a strong use-case for opportunistic networks: data offloading. Analyzing real-life connectivity graphs is difficult. In this thesis, we develop the plausible mobility approach, which infers, from a given contact trace, a compatible node mobility. Furthermore, we define reachability graphs that capture space-time connectivity. When applied to common contact traces, they show that acceptable delivery ratios for point-to-point communications are often out of reach, regardless of the DTN routing protocol, but that the size of the space-time dominating set tends to be a small fraction of the total number of nodes. Accordingly, we show how opportunistic networks may be used to significantly offload broadcast traffic in situations were two radio technologies coexist, typically a pervasive, low-bitrate, and expensive radio, alongside a shorter-range, high-bitrate, and cheaper one. The latter forms the opportunistic network that is used for disseminating most of the content, whereas the former serves both as a control channel for monitoring and as a data channel for bridging the connectivity gaps in the opportunistic network. In this thesis we propose Push-and-Track, a mobility-agnostic framework that leverages an opportunistic network to reliably disseminate content to large numbers of mobile nodes, while minimizing the load on the pervasive radio
Abstract FR:
Les appareils communicants sans fil se fondent de plus en plus dans notre vie quotidienne. Ceux-ci forment de nouveaux réseaux opportunistes qui permettent à des données de circuler entre des réseaux sans fils hétérogènes, désorganisés et souvent peu fiables. Partant de nouvelles techniques d'analyse sur les graphes dynamiques, cette thèse propose et développe un cas d'application prometteur des réseaux opportunistes: les transferts de charge entre réseaux. L'analyse des graphes de connectivité temporels se révèle difficile. Dans cette thèse, nous développons la notion de mobilité plausible, qui infère, a partir d'un trace de contacts donnée, une trace de mobilité compatible. De plus, nous définissons le concept de graphes d'accessibilité qui indiquent la connectivité spatio-temporelle. Appliqués aux jeux de données usuels, ils montrent qu'il est impossible d'atteindre des taux d'acheminement acceptables pour des communications point-à-point mais que la taille de l'ensemble minimal couvrant tend à n'être qu'une petite fraction du nombre total de noeuds. Ainsi, nous montrons comment les réseaux opportunistes peuvent être utilisés pour transférer de façon significative la charge de trafic dans des situation où deux technologies radios coexistent, l'une étant typiquement pervasive, à faible débit et chère, tandis que l'autre est à portée plus courte mais avec des débits plus élevés et un coût moindre voire nul. Cette dernière forme le réseau opportuniste que sera utilisé pour disséminer la majorité du contenu, tandis que la première sert à la fois de canal de contrôle et canal de secours pour palier aux carences de connectivité du réseau opportuniste.