Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Le réseau ad hoc peut se définir comme une généralisation ultime des réseaux sans fil, puisqu’il réduit au maximum le rôle de l’infrastructure fixe. En effet, ce réseau a pour fonction de connecter des entités devant rentrer en communication, mais sans passer par une infrastructure existante, pour ne pas être limité dans son domaine de couverture. Cet article traite du routage des réseaux ad hoc. Le routage est, dans les réseaux ad hoc, la brique technologique fondamentale permettant d’assurer la connectivité du réseau. Dans les réseaux sans fil ad hoc, sont distingués deux types de protocoles de routage : les protocoles réactifs et les protocoles proactifs.
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Paul MÜHLETHALER : Directeur de recherches INRIA - Projet HiPERCOM
INTRODUCTION
Cet article est inspiré du livre de chez Eyrolles : 802.11 et Les Réseaux Sans Fil publié en août 2002 http://www.eyrolles.com
Les réseaux ad hoc ont pour but de connecter des entités communicantes (qui pourront être mobiles) en dehors de toutes infrastructures pré-existantes au sein de réseaux spontanés. Une façon intuitive et simple de concevoir les réseaux ad hoc est de considérer qu’ils correspondent à la généralisation ultime des réseaux sans fil car ils limitent au maximum le rôle de l’infrastructure fixe. Cette généralisation est obtenue par l’amélioration des capacités de connectivité des réseaux locaux sans fil.
Un réseau ad hoc doit pouvoir être déployé à la demande et pour couvrir une large palette de situations pratiques. Son type de fonctionnement ne peut être de type centralisé car une telle hypothèse limite le champs des applications possibles et on peut s’attendre à ce que les technologies sans fil, qui sont par nature plus aisées à mettre en œuvre, soient utilisées en priorité. Pour finir, un réseau ad hoc doit être un véritable réseau ; il ne doit pas souffrir de limitation forte quant à son domaine de couverture. Par suite, un réseau ad hoc, qui fait de la technologie de transmission radio sa technologie de prédilection, doit utiliser la technique du relayage pour assurer l’extension possible de son domaine de couverture. Étant par nature spontané, un réseau ad hoc accueillera en son sein avec une forte probabilité un large pourcentage de nœuds mobiles.
Le réseau ad hoc peut se voir comme une généralisation ultime du réseau sans fil. Les motivations doivent se chercher parmi les applications du réseau sans fil qui n’ont pas reçu de réponses complètement satisfaisantes de cette technologie. Si les réseaux sans fil savent traiter la mobilité sur des domaines de couverture limitée, les applications de réseau ad hoc vont rechercher la généralisation de cette mobilité. Les applications qui vont s’orienter vers les réseaux ad hoc sont naturellement celles qui ne peuvent se contenter d’une mobilité restreinte ou reposant sur une infrastructure existante. Nous trouverons bien sûr dans ces applications les réseaux militaires ; nous y trouverons également les réseaux d’urgence et les réseaux temporaires d’exposition ou correspondant à un événement particulier.
Le domaine militaire est par excellence le domaine de prédilection pour les réseaux ad hoc. Un réseau de communication tactique doit pouvoir être déployé à la demande et fonctionner sans infrastructure de communication préexistante. Il doit bien sûr tolérer la mobilité ; il doit aussi rester furtif, ce qui interdit les systèmes centralisés avec antenne sur un point haut. Il doit aussi être performant car de plus en plus les informations échangées sur le champ de bataille comportent des images ; ces dernières impliquent un coût de transmission important en termes de volume. Il existe en Europe de nombreux programmes militaires qui utilisent la technologie des réseaux ad hoc :
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le programme FÉLIN (Fantassin à Équipement et Liaisons INtégrées) qui est un programme de la DGA (Délégation Générale de l’Armement) ;
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le programme FIST qui est le programme équivalent au Royaume-Uni ;
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le programme RHD (Radio Haut Débit) qui est un programme français de conception d’une radio haut débit pour les réseaux ad hoc.
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Protocoles proactifs
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1. Routage dans les réseaux ad hoc
Le routage est, dans les réseaux ad hoc, la brique technologique fondamentale permettant d’assurer la connectivité du réseau. La figure 1 représente la topologie d’un tel réseau ad hoc multisaut. Dans un tel réseau, les nœuds radio ne sont pas nécessairement à portée directe. Un paquet peut donc devoir être relayé par des nœuds intermédiaires pour atteindre sa destination finale.
Le caractère multisaut ne suffit pas à assurer la connectivité du réseau. Il faut en outre disposer d’un aiguillage, qui permette à un paquet de trouver son chemin vers sa destination. Cet aiguillage est obtenu par le protocole de routage.
Dans ses grandes lignes, la problématique du routage dans les réseaux sans fil ressemble à celle du routage dans les réseaux traditionnels. Il s’agit d’aiguiller les paquets vers leur destination. Pour connaître la topologie du réseau, les stations échangent des paquets comportant de l’information topologique.
Pourtant, le routage dans ces réseaux sans fil présente toutefois des particularités. Il est bien connu qu’une transmission radio est intrinsèquement plus fragile qu’une transmission sur support câblé. Cela entraîne une première différence importante entre le routage dans les réseaux sans fil et celui sur support câblé. Cette caractéristique est d’autant plus importante que le routage s’appuie généralement sur la diffusion et que la diffusion ne peut être protégée par un accusé de réception, contrairement à ce qui se pratique dans les transmissions en point à point.
L’utilisation en diffusion de la ressource radio permet de joindre en une seule transmission tous les voisins. Ce n’est pas le cas pour le routage filaire, dans lequel une transmission en diffusion nécessite, pour un routeur, la transmission du paquet sur toutes ses interfaces. Inversement, dans un réseau radio, la transmission en point à point d’un nœud A est reçue par tous les voisins et empêche une transmission simultanée du nœud vers d’autres nœuds.
Pour des raisons physiques, liées à la propagation des ondes radio, la bande passante disponible en radio est sensiblement plus limitée que sur un support filaire. Ce phénomène est d’autant plus vrai si l’on considère les transmissions dans lesquelles il n’existe pas de chemin en vue directe, c’est-à-dire sans obstacle entre la source et la destination. Cette restriction...
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Routage dans les réseaux ad hoc
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Ad hoc On Demand Distance Vector (AODV). - RFC 3561 Juillet 2003. Charles E Perkins. Elizabeth M. Belding-Royer, Samir R. Das.
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(2) - The Dynamic Source Routing for Mobile Ad Hoc Networks (DSR). - <draft-ietf-manet-dsr- 06.txt. David B. Johnson, David A. Maltz, AON Networks, Yih-Chun Hu, Jorjeta G. Jetcheva, 21 nov. 2001.
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(3) - Optimized Link State Routing Protocol. - RFC 3626 octobre 2003. Thomas Clausen, Philippe Jacquet, Anis Laouiti, Pascale Minet, Paul Mühlethaler, Amir Qayyum, Laurent Viennot, 30 avr. 2002.
-
(4) - Fisheye State Routing Protocol (FSR) for Ad Hoc Networks. - <draft-ietf-manet-fsr-02.txt>. Mario Gerla, Guangyu Pei, 17 déc. 2001.
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(5) - * - ZRP est défini par plusieurs mécanismes décrits dans les drafts suivants : The Interzone Routing Protocol (IERP) for Ad Hoc Networks <draft-ietf-manet-zone-ierp- 01.txt> Zygmunt J. Haas, Marc R. Pearlman, Prince Samar, juin 2001 ; The Intrazone Routing Protocol (IARP) for Ad Hoc Networks <draft-ietf-manet-zone-iarp- 01.txt>. Zygmunt J. Haas, Marc R. Pearlman, Prince Samar, juin 2001 ; The Bordercast Resolution...
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