Gestion Efficace des Transmissions dans les Réseaux sans Fil. – GETRF

Le projet se focalisera sur quatre approches techniques qui sont:
- coloriage en vue de la mise au point d'un système TDMA permettant l'économie d'énergie et la maîtrise du délai,
- mécanisme inter-couche MAC/routage permettant le fonctionnement en mode « low duty-cycle »,
- codage réseau,
- routage opportuniste et mobile permettant d'utiliser la mobilité des relais pour minimiser les retransmissions des paquets par rapport à un objectif de délai.

Les deux premières approches visent à fournir des réseaux de capteurs économes en énergie. Les deux secondes cherchent à fournir les mécanismes pour bâtir des réseaux ad hoc capables de supporter une forte mobilité de leurs nœuds.

Le projet proposera quatre architectures inter-couche permettant la mise en œuvre des mécanismes suivants :
- mécanisme de coloriage en vue de la mise au point d'un système TDMA permettant l'économie d'énergie et la maîtrise du délai,
- mécanisme inter-couche MAC/routage permettant le fonctionnement en mode « low duty-cycle »,
- mécanisme de codage réseau (network coding),
- routage opportuniste mobile.
Le projet souhaite publier largement autour de ces quatre mécanismes en détaillant par exemple la mise en œuvre et en étudiant en détails le gain de performance par rapport aux technologies existantes.

Pour les réseaux de capteurs le projet GETRF ouvre la perspective de réseaux très économes en énergie tout en proposant des délais d'acheminement vers le puits acceptables. Pour les réseaux de capteurs de surveillance (donc n'acheminant que très peu d'information) le projet devrait aboutir à des réseaux ayant de très longues durées de vie.
Pour les réseaux ad hoc, le projet GETRF permet d'espérer des réseaux fonctionnant même dans le cas d'une très forte mobilité la où les réseaux actuels basés sur des protocoles comme OLSR ou AODV ne peuvent fonctionner avec des mobilités extrêmes.

[1] Performance of Opportunistic Routing in Low Duty-Cycle Wireless Sensor Networks. Wireless Days 2012. 21-23 November 2012. Dublin.
[2]. OSERENA: a Coloring Algorithm Optimized for Dense Wireless Networks. International Journal of Networked and Distributed Computing, Vol. 1, No. 1 (January 2013), 9-24
[3] VCM: The Vector-Based Coloring Method for Grid Wireless
Ad Hoc and Sensor Networks. MSWiM’12, October 21–25, 2012, Paphos, Cyprus.

Le projet GETRF (Gestion Efficace des Transmissions dans les Réseaux sans Fil) se propose d'étudier des mécanismes novateurs pour améliorer les performances de réseaux sans fil multi-sauts militaires.
Ce projet considère les réseaux sans fil multi-sauts comme un tout dont les réseaux mobiles ad hoc et de réseaux de capteurs sont des cas particuliers avec à la fois des différences et des points communs.

L'objectif est d'adresser deux défis majeurs pour les réseaux militaires tactiques :
1.une gestion efficace de l'énergie, des délais et de la capacité réseau
2.une gestion efficace du réseau en environnement mobile ou dégradé

Ces objectifs peuvent par exemple répondre à deux scénarios de fonctionnement de réseaux militaires tactiques : un environnement statique maîtrisé en fonctionnement opérationnel normal où l'objectif est d'optimiser l'utilisation du réseau d'une part ; et d'autre part, aux scénarios plus critiques par exemple dans le cas de la mobilité, dans le cas d'une dégradation inattendue d'une partie du réseau et dans le cas où l'information diffusée excède la capacité, et où alors l'objectif est de réussir à fonctionner malgré les très fortes contraintes.

Pour satisfaire aux objectifs, trois types de mécanismes vont être étudiés durant ce projet :
- les techniques de codage réseau (network coding). Ces techniques récentes permettent de rendre plus robuste la diffusion d’information par rapport aux changements dans le réseau (mobilité, dégradation d'une partie du réseau), de diminuer les échanges de trafic de contrôle, et généralement, d’améliorer l’efficacité du réseau (moins de transmissions, plus de débit).
- les techniques de coloriage permettant l'attribution (à des nœuds voir à des liens) de trame temporelle dans un réseau ad hoc ; ces techniques permettent de construire un protocole d'accès de type TDMA efficace (Time Division Multiple Access) mais aussi permettent de disposer d'un système d'économie d'énergie.
- les techniques opportunistes de routage. Ces techniques permettent de router des paquets dans un réseau ad hoc en général grâce à un routage de type géographique. Ces techniques permettent d'améliorer le débit d'un réseau sans fil soumis à une forte charge, ou bien ces techniques peuvent fonctionner en cross-layer avec des systèmes d'accès pour économiser l'énergie. Une autre application du routage opportuniste est son couplage avec la mobilité permettant d'utiliser la mobilité des relais pour minimiser les retransmissions des paquets par rapport à un objectif de délai.