Les services actifs pour le multicast fiable dans les réseaux de capteurs sans fil
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Date
2016
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Publisher
Université Oum El Bouaghi
Abstract
Les Réseaux de Capteurs sans fil WSN (Wireless Sensor Networks) sont constitués de nœuds déployés en grand nombre en vue de collecter et de transmettre des données environnementales vers un ou plusieurs points de collecte de manière autonome. Ces réseaux ont un intérêt particulier pour les applications militaires, environnementales, domotiques, médicales, et bien sûr les applications liées à la surveillance des infrastructures critiques. Il existe plusieurs scénarios dans lesquels l'utilisation du multicast est d'un grand intérêt, où les capteurs sont appelés à envoyer le même rapport à plusieurs destinations. La rareté des ressources qui qualifie ce genre de réseaux exige de nous de tenir compte de deux types de ressources : la bande passante du réseau et les ressources locales du capteur (c.-à-d. batterie, usage mémoire et CPU). Ainsi, on est amené à réduire au maximum le nombre de messages envoyés, ce qui signifie une utilisation limitée de la bande passante et à utiliser le moins possible de capteurs pour router le message vers les destinations pour conserver l'énergie du réseau. Offrir une délivrance multicast fiable et efficace dans les réseaux de capteurs sans fil impose de nouveaux défis de conception.
D'autre part, l'introduction des concepts des réseaux actifs dans le multicast fiable a permis de développer des solutions, plus efficaces et plus précises, aux problèmes inhérents à ce type de communication (implosion des paquets de contrôle, localisation du point de perte, etc.) et ce en attribuant le rôle de réparateur au nœud intermédiaire le plus proche du point de la perte. L'objectif de notre travail est de montrer l'apport de ces concepts dans une communication multicast fiable au sein d'un réseau de capteurs sans fil. Pour cela nous avons choisi trois protocoles génériques. Le premier protocole (P3) adopte une stratégie de bout en bout qui ne fait intervenir que la source et les récepteurs dans le recouvrement des pertes. Les deux autres protocoles (P1 et P2) adoptent une stratégie locale qui intègre les services actifs au niveau des nœuds intermédiaires, où ces derniers contribuent activement au recouvrement des pertes. Le protocole P2 attribue la détection de perte aux récepteurs tout en faisant abstraction du lien sur lequel la perte se produit. Alors que, le protocole P1 tiens compte du lien sur lequel la perte se produit, dans ce cas, la source se charge des pertes qui se produisent sur des liens proches d'elle, et les récepteurs se chargent de celles des liens proches d'eux. Deux métriques ont été choisies, bande passante et énergie, pour mesurer la performance des trois protocoles. L'étude a montré que ces métriques sont influencées par les paramètres suivants : la taille du groupe, la profondeur de l'arbre multicast et le taux de perte. L'impact, sur la fiabilité multicast, de chaque paramètre a été analysé. Les résultats numériques ont montré d'une part, que les protocoles P1 et P2 surpasse P3 montrant ainsi l'intérêt des services actifs par rapport à la stratégie de bout en bout, d'autre part la meilleure répartition de la charge de recouvrement des pertes a permis
à P1 de surpasser P2.
Description
Keywords
Réseau : capteur sans fil WSN, Multicast