Travaux Antérieurs

1.4.1 Réduction des messages de contrôle de topologie

1 La fonctionnalité de base du protocole OLSR [4] est son mécanisme d'optimisation du trafic de contrôle de topologie basée sur l'algorithme de sélection des MPR proposé par Qayyum et al. [40]. En général, il y a trois groupes de schémas MPR [41]: les purs schémas MPR, les schémas basés sur les ensembles dominants connectés (CDS: Connected Dominating Set) et les schémas MPR à QoS (Quality of Service). Les purs schémas MPR sont basés sur le concept de l'heuristique originale de sélection des MPR. Plusieurs extensions sont développées afin d'améliorer des performances spécifiques tels que la taille de l'ensemble des MPR [42][43][44], l'efficacité d'utilisation de la puissance de la batterie des nœuds mobile [45][46] et la fiabilité de la liaison de communication entre les nœuds [47]. Les schémas basés sur les CDS [48] [49] sont basés sur l'heuristique originale de sélection des MPR, le but est de réduire le nombre de nœuds impliqués dans le transfert des paquets tout en générant un ensemble CDS. Les schémas MPR à QoS [50][51] utilisent les métriques de qualité de service par les protocoles de routage en sélectionnant des MPR qui répondent à certaines exigences de qualité de service requises pour les applications temps réel.

En général, la réduction du trafic de contrôle de topologie est l'un des problèmes les plus importants qui doivent être pris en considération par les protocoles de routage. Dans OLSR, la diffusion des messages TC est nécessaire pour trouver un chemin vers n'importe

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quelle destination. Il est donc nécessaire d'optimiser ce trafic. Dans la suite de cette section, nous présentons quelques travaux existants concernant la réduction de la surcharge du trafic de contrôle de topologie dans OLSR.

Li et al. [42] ont proposé un nouvel algorithme appelé NFA (Necessity First of selecting Algorithm) pour sélectionner les MPR. L'objectif est de réduire davantage le nombre de nœuds MPR sélectionnés. NFA améliore les performances par rapport à l’algorithme original. Les résultats de simulation montrent que NFA permet de réduire le nombre des MPR sélectionnés et le nombre des messages TC.

Shaukat et al. [52] ont proposé un mécanisme dans lequel les messages HELLO et TC ne sont pas nécessairement transmis périodiquement toutes les 2s et 5s, respectivement, comme dans le cas de la version standard du protocole OLSR, mais, chaque nœud de réseau MANET, transmet périodiquement les messages de contrôle en utilisant un intervalle de temps basé sur des conditions locales du réseau. L'évaluation des performances par les simulations sont effectuées uniquement avec 20 nœuds, les résultats montrent que le mécanisme proposé permet de réduire la surcharge du trafic de contrôle de topologie, mais diminue le taux de paquets délivrés et augmente le délai moyen de bout en bout par rapport à la version standard du protocole OLSR.

Yamada et al. [37][53] ont proposé un algorithme coopératif de sélection des MPR pour OLSR et un algorithme centralisé optimal pour trouver l’ensemble des MPR avec une taille minimale. L'objectif est de réduire davantage les messages TC. Les algorithmes proposés augmentent les messages TC encapsulé dans le même paquet TC ce qui permet par la ensuite de réduire les paquets TC. Les deux algorithmes, coopératif et centralisé, sont comparés avec l'algorithme original de sélection des MPR du protocole OLSR. Les simulations montrent que les algorithmes proposés, coopératif et centralisé, permettent de réduire davantage le nombre des messages TC en comparaison avec l'algorithme original de sélection des MPR. Cependant, l'algorithme centralisé n'est pas distribué et par la suite il est impossible de l’intégré dans OLSR pour des réseaux MANET réels. Les mêmes auteurs analysent dans [54], par les simulations, la densité des nœuds MPR dans le cas de l'algorithme original et centralisé de sélection des MPR. Ils évaluent le rapport des MPR sélectionnés et la surcharge de routage sans tenir compte de la mobilité des nœuds. Les résultats des simulations montrent que

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l'algorithme de sélection des MPR centralisé réduit les messages TC. Mais les auteurs n'évaluent pas le taux de paquets délivrés et le délai de bout en bout pour les versions OLSR analysés.

Maccari et al. [55] ont proposé deux algorithmes de sélection des MPR. Le premier algorithme vise à réduire le nombre des messages TC et le second vise à stabiliser les tables de routage. L'évaluation des performances par les simulations utilise uniquement deux métriques: la distribution de la taille de l'ensemble des MPR sélecteurs et la variation des messages TC, cependant, les auteurs n'évaluent pas les algorithmes proposés en termes de taux de paquets délivrés et de délai de bout en bout.

Pour remédier aux faiblesses des travaux cités ci-dessus, nous proposons une contribution de recherche qui vise à améliorer les performances du protocole de routage OLSR, et ce par la réduction davantage du nombre des messages TC diffusés dans le MANET. Pour ce faire nous avons proposé deux stratégies qui consistent à étendre la visibilité des nœuds jusqu’à trois sauts lors de la sélection des MPR par le protocole OLSR. Ces stratégies sont intégrées dans OLSR sans rajouter de surcharge additionnelle.

1.4.2 Protocoles multi-chemins basés sur OLSR

D’autres améliorations apportées au protocole OLSR consistent à intégrer la technique de routage multi-chemins à ce protocole. Xuekang et al. [56] ont proposé une version multi- chemins du protocole OLSR, cette version calcule deux meilleurs chemins à nœuds-disjoints de la source vers la destination. Le premier chemin est utilisé pour envoyer les paquets de données et le second est alternatif et n'est utilisé que si le premier est interrompu. Pour sélectionner des chemins qui permettent d'améliorer la QoS, les auteurs introduit un nouveau paramètre inter-couche, qui est définie comme étant le rapport entre la métrique SNR (Signal to Noise Ratio) et le délai.

Hung et al. ont proposé dans [42] et [57], respectivement, deux nouveaux variantes multi- chemins du protocole OLSR appelé LIA-MPOLSR (Link-disjoint Interference-Aware Multipath OLSR) et HIA-MPOLSR (Hybrid Interference-Aware Multipath OLSR) qui sont basés sur une métrique d’interférence calculée en tenant compte de la distance géographique entre les nœuds. L'évaluation des performances montrent que LIA-MPOLSR et HIA-

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MPOLSR améliorent les performances en termes de taux de paquets délivrés, de coût et surcharge de routage. Cependant, la métrique d'interférence utilisé pour sélectionner les chemins multiples n'est pas toujours disponible, GPS (Global Position System) est nécessaire pour connaître la position des voisins pour le calcul de cette métrique de routage.

Adoni et al. [58] ont proposé une variante multi-chemins du protocole OLSR basée sur une métrique d'énergie, l'objectif est d’optimiser et de rendre uniforme la consommation de l'énergie de tous les nœuds du réseau. Une autre variante multi-chemins du protocole OLSR basée sur une métrique d'énergie et de mobilité est proposée par Huang et al. [59], l'objectif est d'augmenter la durée de vie des nœuds et des liens ainsi que la fiabilité des chemins sélectionnés. Toutefois, la métrique de mobilité nécessite la position des nœuds voisins, cette information n'est pas toujours disponible.

Toutes les variantes multi-chemins cités du protocole OLSR utilisent une stratégie d’élimination des nœuds ou des liens pour trouver des chemins disjoints. Toutefois, dans des cas particuliers, cette stratégie peut ne pas trouver des chemins disjoints. Ainsi, cette stratégie conduit parfois à trouver des chemins avec un nombre de sauts élevé, ce qui augmente le délai de transmission des paquets et provoque un taux de rupture des liens élevé et un taux de perte de paquets élevé.

A notre connaissance, la seule variante multi-chemins du protocole OLSR qui essaie d'augmenter la chance de construction des chemins disjoints est la variante MP-OLSR proposé par Yi et al. [60][61]. Par la suite, nous proposons d'améliorer cette variante tout en conservant ses avantages.