Routage basé sur le contenu dans les réseaux ad-hoc aéronautiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2016

Content based routing in aeronautical ad-hoc networks

Routage basé sur le contenu dans les réseaux ad-hoc aéronautiques

Mickaël Royer
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 945334

Résumé

In a context of growing needs of communication means to increase flight safety and meet the expectations of companies and passengers, the world of civil aviation seeks new communication systems that can meet these objectives. The Aeronautical Ad-Hoc Networks, AANETs represent an innovative approach to address this problem. It is self-configured networks, using no fixed infrastructure where the nodes are commercial aircraft. The AANETs can be seen as a subset of the VANET (Vehicular Ad-Hoc Networks) since they share many features as the constraints imposed on the trajectories. In order to use these mobile networks more efficiently while meeting the needs of new applications, such as the transmission of weather information in real time, requiring air to air communications. , we propose in this thesis to use the paradigm of content based routing above AANET. In this kind of routing, it is not a destination address that is used to identify the recipients, but the message content itself. In this paradigm, a transmitter sends a message having attributes and the message is then transmitted by the network to nodes interested by the content of the message. Applied to weather information update, this approach allows an aircraft detecting a dangerous phenomenon such as a thunderstorm to only prevent interested nodes, ie those whose the trajectory come close to the storm during the lifetime of the event. In this thesis, we have chosen to rely on the popular Publish / Subscribe (P / S) paradigm to provide a content based routing service. In this approach, publishers publish events. On the other side, nodes send subscriptions to declare their interest and the system is then in charge of forward events to nodes that match their needs.. After a state of the art about existing P / S systems, particularly those adapted to VANETs, we choose to test the solutions seemed interesting in a AANET context. To accomplish this, we have developed as a Omnet ++ mobility model using real position reports to replay a full day of traffic of aircraft and several aeronautical applications based on a P / S system to generate realistic data. The results show that these solutions are not completely suitable for AANET context. Therefore, in a second step, we proposed a new P / S system which is more efficient on a AANET. This solution is based on an overlay network built thanks to a new of 1-hopping clustering algorithm suitable for AANET. In order to increase the stability of the overlay architecture, this algorithm is based on the number of neighbors and the relative mobility between the nodes to define groups. The tests show that the P iii / S system based on this overlay provides better results than the previously tested solutions, whether in terms of network load or percentage of transmitted events.
Les réseaux Ad Hoc mobiles (MANET : Mobile Ad hoc NETworks), sont des réseaux auto-configurés, n'utilisant pas d'infrastructure fixe. Les AANET (Aeronautical Ad hoc NETworks) sont un sous-ensemble de ces réseaux dont la spécificité réside dans le fait que les nœuds composant le réseau sont des avions commerciaux avec des schémas de mouvements caractéristiques. Les AANETs peuvent apparaître comme un moyen de communication complémentaire aux systèmes existants entre les avions et le sol ou entre les avions eux mêmes. Afin de répondre aux besoins de nouvelles applications, telle que l'information météorologique sur des phénomènes dangereux en temps réel, qui nécessitent des communications d'avion à avion, le paradigme du routage basé sur le contenu semble prometteur. Dans ce type de routage, ce n'est plus une adresse de destination qui est utilisée pour joindre le ou les correspondants, mais le contenu du message qui permet de décider des destinataires. Dans ce paradigme, un émetteur envoi un message possédant des attributs et le message est alors transmis par le réseau uniquement aux terminaux intéressés par le contenu du message. Dans cette thèse, nous avons conçu un système de publication/souscription basé sur le contenu et adapté aux AANETs. Ce système s'appuie sur une architecture recouvrante ("overlay network") construite à l'aide d'un algorithme original de regroupement à 1-saut (1-hop clusterisation) adapté aux AANETs. Ce système a été validé en simulation avec un rejeu de trajectoires avion réelles.
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Dates et versions

tel-01337568 , version 1 (27-06-2016)

Licence

Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification

Identifiants

  • HAL Id : tel-01337568 , version 1

Citer

Mickaël Royer. Routage basé sur le contenu dans les réseaux ad-hoc aéronautiques. Réseaux et télécommunications [cs.NI]. Université de Toulouse 3 Paul Sabatier, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01337568⟩
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