Effet de la mobilité des nœuds

Un autre facteur pouvant potentiellement influencer les métriques d’évaluation est la mobilité des nœuds. En effet, il est facile de s’imaginer que plus la vitesse des nœuds au sein de la surface de simulation est grande, plus le taux d’interruptions augmentera. Afin de vérifier cette

0 200 400 600 800 1000 1200 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Nombre d’interruptions

Vitesse de deplacement maximale

(a) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Temps d’interruption (s)

Vitesse de deplacement maximale Moyenne

Mediane

(b)

Figure 3.6 Évaluation des métriques de simulation en fonction de la vitesse de mo- bilité des nœuds en présence d’un grand nombre de flux. (a) Nombre d’interruptions. (b) Moyenne et médiane des temps d’interruption

hypothèse, un nouvel ensemble de scénarios a été créé. Ceux-ci durent toujours 200 secondes et comprennent 50 nœuds répartis aléatoirement dans une surface de1 km2. Toutes les simulations comprennent 25 flux concomitants au sein du réseau. La vitesse des nœuds est le seul paramètre variable dans ce scénario : elle varie d’environ 0 m/s2_{à 20 m/s. Les résultats de cette simulation}

sont montrés à la figure 3.6.

Les résultats obtenus constituent une surprise. Malgré quelques variations pour l’ensemble des trois métriques, le nombre d’interruptions, ainsi que la moyenne et la médiane des temps d’in- terruption semblent plutôt constants sur toute la plage de vitesses de mobilité analysée. De plus, il est possible de dénoter un fait très étonnant : malgré une vitesse quasiment nulle, près de 800 interruptions surviennent en moyenne dans une simulation de 200 secondes. Or, si l’on se fie à la théorie présentée en 2.4.1, dans un réseau statique avec des liens de communication fonctionnels, le protocole AODV ne devrait pas changer de route. Ici encore la couche liaison de données, prenant ici la forme de la norme IEEE 802.11, semble responsable des résultats observés étant donné le grand nombre de flux insérés dans les scénarios de simulation.

Par conséquent, pour observer l’effet réel sur le comportement du réseau « ad hoc » mobile de la mobilité, il faut reproduire la même expérience avec un nombre de flux restreint. En conservant les mêmes paramètres que pour l’expérimentation précédente, sauf pour le nombre de flux qui est réduit à 5, les simulations permettent d’arriver aux résultats illustrés à la figure 3.7.

Cette fois, les résultats ne sont pas aussi évidents. Il ne semble pas y avoir de fonction reliant di- rectement la mobilité des nœuds aux métriques suggérées pour l’évaluation des performances du

2_{L’outil de génération pour les scénarios de mobilité des nœuds ne tolère pas une valeur nulle pour la vitesse.}

0 100 200 300 400 500 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Nombre d’interruptions

Vitesse de deplacement maximale

(a) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Temps d’interruption (s)

Vitesse de deplacement maximale Moyenne

Mediane

(b)

Figure 3.7 Évaluation des métriques de simulation en fonction de la vitesse de mo- bilité des nœuds en présence d’un faible nombre de flux. (a) Nombre d’interruptions. (b) Moyenne et médiane des temps d’interruption

réseau. Par contre, il est possible de noter une réduction de la moyenne globale des temps d’in- terruption dans la figure 3.7 par rapport à l’expérimentation précédente illustrée à la figure 3.6. Cette réduction était attendue, si l’on se fie aux résultats obtenus à la section 3.2.2 : la diminu- tion du nombre de flux au sein du réseau provoque une diminution de la moyenne des temps d’interruption.

Encore une fois, un nombre relativement élevé d’interruptions est constaté lorsque les nœuds du réseau sont immobiles. La couche liaison de données, plus particulièrement la sous-couche MAC, est de nouveau au banc des accusés. Ces accusations s’appuient sur l’analyse plus pro- fonde des résultats de simulation. Lorsque survient une interruption, le simulateur est en mesure de déterminer si cette dernière est justifiée ou non. Une interruption justifiée résulterait de la perte effective d’un lien de communication entre deux nœuds. Toutefois, si la sous-couche MAC détecte une déconnexion entre deux nœuds alors qu’ils sont toujours à portée l’un de l’autre, l’in- terruption provoquée sera non-nécessaire à la bonne marche du réseau. Sous IEEE 802.11, il peut arriver que de tels événements soient provoqués entre autres par des collisions, par l’expiration de temporisateurs ou encore par l’absence d’acquittement d’une trame.

La figure 3.8 montre le taux d’interruptions non-nécessaires répertoriées dans les scénarios de simulation utilisés pour mesurer l’effet de la vitesse en présence d’un faible nombre de flux. Il est possible de constater qu’à mobilité nulle, toutes les interruptions survenues découlent de phénomènes reliés à l’incapacité de la couche liaison de données d’acheminer les données correctement et ce malgré la présence d’un lien entre les nœuds concernés. En tout temps, moins de 20 % des interruptions sont justifiées par le changement de topologie dû à la mobilité des nœuds ; le reste des interruptions sont entraînées par les problèmes de la couche liaison. Il faut

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Taux d’interruptions non-necessaires (%)

Vitesse de deplacement maximale

Figure 3.8 Taux d’interruptions non-nécessaires en fonction de la mobilité des nœuds

donc conclure que dans les conditions actuelles, il est difficile de bien évaluer un protocole de routage « ad hoc » puisque les métriques utilisées sont influencées par d’autres composantes de la pile de protocoles.

Finalement, à titre comparatif, les résultats d’un scénario d’étude de la mobilité avec des flux de données différents sont montrés à la figure 3.9. Ce scénario comprend des flux à 1 ko/s, mais composés de deux paquets de 512 octets par seconde seulement. À première vue, le nombre de déconnexions est de beaucoup inférieur à ce qui est noté à la figure 3.7. La grande fragmentation des paquets, à débit égal, aurait donc une influence néfaste sur le comportement de la sous- couche MAC. Autre fait à noter, la valeur médiane pour les temps d’interruption est supérieure dans le cas de cette simulation. Ceci est dû au fait que lors d’une erreur de route, le protocole AODV attend d’avoir un nouveau paquet à envoyer vers cette destination avant d’amorcer une

0 20 40 60 80 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Nombre d’interruptions

Vitesse de deplacement maximale

(a) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Temps d’interruption (s)

Vitesse de deplacement maximale Moyenne

Mediane

(b)

Figure 3.9 Évaluation des métriques de simulation en fonction de la vitesse de mo- bilité des nœuds avec des flux à gros paquets. (a) Nombre d’interrup- tions. (b) Moyenne et médiane des temps d’interruption

requête de route. Ainsi, puisque le délai entre les paquets est plus grand, le temps d’interruption croît lui aussi.