Méthode d'accès et routage dans un réseau ad hoc aéronautique

Quentin Vey 1
1 TELECOM-RESCO
TELECOM - ENAC - Laboratoire de Télécommunications
Résumé : Les systèmes de communication de l’aviation civile sont soumis à une demande de capacité toujours croissante pour répondre à l’augmentation du nombre de vols et au développement de nouveaux services. Dans ce contexte, les réseaux ad hoc aéronautiques, aussi appelés AANET (Aeronautical Ad-hoc NETwork), sont étudiés comme une solution de communication innovante et complémentaire des systèmes existants. Un AANET est un réseau ad hoc dont les nœuds sont des avions. Il exploite les capacités de communication directe entre les nœuds pour transmettre des données au delà de la portée radio en utilisant une chaîne de nœuds relais. Cette thèse a pour objectif de proposer des solutions à deux problématiques complexes dans les réseaux ad hoc en tenant compte des contraintes spécifiques aux AANET : la gestion de l’accès au canal et le routage des données. La faisabilité de tels réseaux a déjà été démontrée dans la littérature, et une architecture de communication basée sur le CDMA (Code Division Multiple Access) a été proposée afin de pouvoir discriminer des transmissions concurrentes entre plusieurs utilisateurs. Cependant, aucune méthode d’attribution des codes d’étalement n’a été spécifiée. Pour résoudre ce problème dans un réseau à grande échelle tel qu’un AANET, nous proposons d’améliorer une méthode existante : le RP-CDMA (Random Packet CDMA). Nous présentons ensuite le protocole de routage novateur que nous avons conçu : NoDe-TBR (Node Density TBR). Dans le paradigme de routage TBR (Trajectory Based Routing), les paquets sont transférés de manière à suivre un chemin géographique appelé geopath, spécifié par l’émetteur. Nous avons conçu à travers NoDe-TBR une méthode pour déterminer ces chemins dans un AANET. Dans ce protocole, les geopath sont calculés en tant que géodésiques qui prennent en compte la densité effective des avions. Cette approche a été choisie car elle devrait présenter les avantages des algorithmes de routage géographique (très faible signalisation générée) tout en étant robuste aux conditions spécifiques rencontrées dans les AANET (mobilité, densité d’avions non uniforme). Afin d’évaluer les performances des solutions que nous proposons, nous avons développé des modèles avec le simulateur Omnet++. Nous avons utilisé une approche basée sur le rejeu de trajectoires réelles d’avions afin de rendre compte au mieux de la diversité des contraintes qui s’y appliquent. Le trafic de données simulé représente des communications bidirectionnelles entre des avions en vol et des services de contrôle au sol. Nos simulations mettent en évidence que les modifications que nous avons apportées au RP-CDMA améliorent les performances globales du système. Ces simulations montrent aussi que l’algorithme NoDe-TBR est sensiblement plus performant que des algorithmes de routage classiques en termes de délai et de joignabilité, tout en générant un volume négligeable de messages de signalisation.
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Thèse
Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2017. Français
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Contributeur : Quentin Vey <>
Soumis le : vendredi 7 avril 2017 - 09:49:33
Dernière modification le : lundi 10 avril 2017 - 14:45:07

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Quentin Vey. Méthode d'accès et routage dans un réseau ad hoc aéronautique. Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2017. Français. <tel-01503414>

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