Impact of directional antennas on routing and neighbor discovery in wireless ad-hoc networks

Résumé

Les réseaux ad hoc sans fil sont réseaux de données qui sont déployés sans infrastructure fixe ni de contrôleurs centraux tels que les points d’accès ou les stations de base. Dans ces réseaux, les paquets de données sont transmis directement au noeud de destination s’ils se situent dans la plage de transmission de l’émetteur ou envoyés par noeuds intermédiaires agissant comme relais. Ce paradigme, où une infrastructure fixe n’est pas nécessaire, est tolérant aux changements de topologie, et permet un déploiement rapide a été considéré comme une technologie prometteuse qui convient à un grand nombre d’implémentations de réseau, telles que les appareils portatifs, les capteurs sans fil et les réseaux de reprise après sinistres. Récemment, les antennes directionnelles intelligentes ont été identifiées comme une technologie robuste qui peut améliorer la performance des réseaux ad hoc sans fil en termes de couverture, de connectivité et de capacité. Contrairement aux antennes omnidirectionnelles qui rayonnent de l’énergie dans toutes les directions, les antennes directionnelles peuvent focaliser l’énergie dans une direction spécifique, en étendant la plage de couverture pour la même puissance irradiée. Les gammes plus longues offrent des chemins plus courts aux autres noeuds et améliorent également la connectivité. De plus, les antennes directionnelles peuvent réduire le nombre de collisions dans un schéma d’accès basé sur les contentions, car elles peuvent diriger le lobe principal dans la direction souhaitée et définir tous les autres comme nuls, réduisant ainsi les interférences co-canal et réduisant le niveau de bruit. Les connexions sont plus fiables en raison de la stabilité accrue des liaisons et de la diversité spatiale. Des chemins plus courts, ainsi que des chemins alternatifs, sont également disponibles en raison de l’utilisation d’antennes directionnelles. La plupart des recherches antérieures se sont focalisés sur l’adaptation des protocoles de contrôle d’accès au media et d’acheminement existants pour utiliser les communications directionnelles. Ce travail de recherche est authentique car il améliore le processus de découverte du voisin parce que il permet de découvrir des noeuds dans le deuxième voisinage d’un noeud donné, en utilisant une procédure gossip-based et il permettre de partage l’information de position relative obtenue au cours de cette étape avec le protocole de routage. Nous avons également développé un modèle pour évaluer l’énergie consommée par les noeuds lorsque des antennes directionnelles intelligentes sont utilisées dans le réseau ad-hoc. Cette étude a démontré qu’en adaptant l’ouverture du faisceau des antennes, les noeuds sont capables d’atteindre les noeuds les plus éloignés et par conséquent, diminuer le nombre de sauts entre la source et la destination. Ceci va amellueure ne soulement le performance du réseau, mais réduit également l’énergie moyenne consommée par l’ensemble du réseau.

Date	7 sept. 2017
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Michel Kadoch (Directeur(-trice))