Mobility models for wireless networks
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Abstract EN:
Wireless networks have witnessed an explosive development in the past few decades, both for civil and military uses. The wide variety of requirements and application scenarios have provided an abundance of research challenges, some of which encountered for the first time in the context of computer network communications at such significant scale. One of the major reasons of the success of these networks is the possibility to remain mobile while still using some of the services provided by the network. As a consequence, mobility modeling has become a first class actor of wireless network related studies. In this thesis we have studied the various aspects and properties making a mobility model appropriate for wireless network research, including but not limited to analytical and simulation studies of WLAN, MANET, VANET, DTN and Cellular networks. We have introduced the LEMMA, a general framework which facilitates the creation, modification, validation and verification of mobility models. The architecture is based on three simple principles enforcing few restrictions on model components. We have formulated the foundations necessary for defining and studying analytical models by following the principles of this architecture. Additionally, we have proved essential mathematical properties of the framework and have demonstrated both empirically and formally that any mobility model can be represented with LEMMA. In order to provide a strict correspondence to the intuitive idea of model realism we have formalized the validity of a model in a given context. Finally, we analyzed two real-world GPS trace data sets with and defined a context of validity based on these traces.
Abstract FR:
Depuis quelques années, les réseaux sans fil connaissent un véritable engouement aussi bien dans le domaine civil que militaire. Les spécificités de ce type de réseaux ainsi que la grande variété de scénarios d’application ont fait émerger de nouveaux défis dans la recherche, notamment dans le domaine des réseaux informatiques. L’une des principales raisons du succès de ce type de réseau réside dans la possibilité de se déplacer tout en continuant à bénéficier des services offerts par le réseau. La modélisation des déplacements est par conséquent devenue l’une des thématiques de recherche de premier plan dans le domaine des réseaux sans fil. Dans cette thèse, nous avons étudié les différents aspects et caractéristiques qui font qu’un modèle de mobilité est valide pour l’étude des réseaux WLAN, MANET, VANET, DTN et cellulaires. Nos travaux nous ont amené à la proposition d’une nouvelle architecture appelée LEMMA. Cette architecture facilite la création, la modification, la validation et la vérification des modèles de mobilité. En outre, nous avons prouvé les propriétés mathématiques de notre architecture et nous avons démontré empiriquement et formellement que tout modèle de mobilité peut être représenté avec LEMMA. Afin d’établir une correspondance avec l’intuition qu’un modèle est réaliste, nous avons formalisé la validité d’un modèle de mobilité dans un contexte donné. Enfin, nous avons analysé deux ensembles de traces GPS provenant de mesures sur le terrain pour la définition d'un contexte de validité basé sur ces traces.