Réseaux ad hoc fortement dynamiques

Ce projet a débuté à l'été 2003, et n'est pas terminé. C'est actuellement mon sujet de recherche principal. L'application cible concerne les réseaux de véhicules. Ce projet donne donc lieu à des collaborations avec le domaine ASER du laboratoire.

Ce projet consiste à définir de nouveaux services et protocoles réseaux, et de nouvelles techniques d'algorithmique répartie, capables de s'affranchir de la grande dynamique du réseau. Les résultats des projets “Algorithmes tolérant les défaillances” et “Protocoles de transport” y sont utilisés.

Nous avons développé une solution de routage adaptée aux réseaux de véhicules (transmissions conditionnelles), obtenu des résultats intéressants concernant les problèmes d'équité de la norme 802.11, proposé une méthode de détection des attaques par faux noeuds et développé un algorithme de groupes dynamiques paramétré par des contraintes applicatives. Divers travaux sont en cours.

Pour asseoir notre démarche scientifique sur un support expérimental convaincant et permettre une approche bottom-up, la plate-forme Caremba “Communications et Applications Réparties EMBArquées” et la suite logicielle Airplug ont été développées. A côté des développements théoriques, nous pratiquons des tests sur route, dont certains en coopération avec France Telecom R&D.

Les pistes développées sont les suivantes :

<html></html>couches basses : étude de l'équité dans l'accès au canal, optimisation du débit. Nous utilisons les protocoles actuellement disponibles (IEEE 802.11) afin de pouvoir expérimenter. Nos développements sont indépendants des couches basses pour supporter les futurs protocoles.
<html></html>routage : classification par applications, transmissions conditionnelles pour les communications one-to-many (des conditions évaluées à la réception remplacent les adresses et permettent de s'affranchir de la dynamique).
<html></html>transport : étude de protocoles de transport adaptés aux diffusions et à la dynamique du réseau. Application au transfert d'images.
<html></html>sécurité : étude de mécanisme de détection de faux noeuds, sécurité sans infrastructure.
<html></html>algorithmique répartie : construction d'une algorithmique best effort adaptée à la dynamique, en lien avec les besoins réels des applications inter-véhicules. Algorithme de groupe paramétré par des contraintes applicatives.
<html></html>architecture embarquée : développement de la suite logicielle Airplug, permettant d'interconnecter les applications embarquées sur la base d'un adressage adapté à la dynamique du réseau.

<html>   </html> Suite logicielle Airplug
<html>   </html> Plate-forme Caremba
<html>   </html> Photos de nos expérimentations...
<html>   </html> Page officielle de la plate-forme sur le site du laboratoire

Protocoles de transport

Ce projet a débuté en 2001 et s'est achevé à l'été 2005. Il a été réalisé en collaboration avec S.-I. Niculescu (Heudiasyc/SPC). Il portait sur l'étude des protocoles de transport, et de leurs mécanismes de contrôle de congestion. L'étude des protocoles de transport se poursuit actuellement sous un angle différent, dans le cadre des réseaux ad hoc dynamiques.

Nous avons développé le protocole Primo qui adapte rapidement le débit des émetteurs afin d'éviter les congestions y compris lorsque le trafic est dynamique. Une méthodologie assez complète d'étude de performances a été définie. Les liens entre modélisations continues (eg. matlab) et discrètes (eg. network simulator) ont été étudiés. Les performances comparées de Primo sont très bonnes. Cependant, ce protocole étant préventif, il ne peut être utilisé simultanément avec TCP, ce qui le destine aux réseaux privés et/ou dédiés.

<html>   </html> Sources du protocole Primo pour network simulator

Algorithmes répartis tolérant les défaillances

Ce projet a débuté pendant ma thèse et se poursuit actuellement sous une forme différente dans le cadre des réseaux ad hoc dynamiques pour définir des algorithmes s'adaptant à la dynamique. Il a été mené en relation avec le LRI de l'Université Paris Sud.

Les r-opérateurs admettent de remarquables propriétés pour la tolérance aux défaillances. Nous avons donné une formulation générique simple basée sur les r-opérateurs pour des algorithmes tolérant les défaillances transitoires (algorithmes auto-stabilisants) et résolvant des tâches statiques. Elle est d'un grand intérêt pour la réutilisation de preuves génériques. Nous avons établi les conditions locales permettant d'assurer la stabilisation, y compris dans un environnement à passage de messages peu fiable (pertes de messages, duplication…) et sous diverses hypothèses de synchronisation des noeuds.

Calcul parallèle pour l'image

Ce projet a débuté pendant ma thèse, et s'est achevé fin 2004. Il portait sur l'étude d'un modèle de calcul parallèle adapté au traitement d'images, et à son implantation dans une bibliothèque de programmation parallèle. Il a été mené en relation avec l'IEF de l'Université Paris-Sud.

Nous avons développé de nouveaux algorithmes basés sur les r-opérateurs, et de nouvelles techniques pour les mettre en oeuvre efficacement sur des stations de travail. L'ensemble a été programmé au sein d'une bibliothèque de calcul parallèle appelée Anet. Des accélérations très intéressantes ont été obtenues en mémoire partagée, pour des problèmes fortement irréguliers et très dynamiques, réputés difficiles à paralléliser.

<html>   </html> Sources de la bibliothèque de calcul parallèle Anet

UMR CNRS 7253

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Réseaux ad hoc fortement dynamiques

Protocoles de transport

Algorithmes répartis tolérant les défaillances

Calcul parallèle pour l'image

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