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Routing in Large Scale tactical mobile ad hoc Networks

Canourgues, Lucile (2008) Routing in Large Scale tactical mobile ad hoc Networks. (Algorithmes de routage dans les réseaux mobile Ad hoc tactique à grande échelle.)

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Abstract

La Transformation qui s'opère depuis quelques années dans les réseaux militaires place le réseau MANET comme une composante principale du domaine tactique. En effet, un réseau MANET permet de mettre en oeuvre des noeuds de communication de grande mobilité, de grande réactivité et qui se déploient rapidement. De nombreuses applications militaires temps réel, telles que le “Situational Awareness”, reposent sur des communications de groupes et nécessitent donc la mise en place d'un service multicast dans l'environnement tactique où le réseau MANET est utilisé comme réseau de transit. L'objectif de cette thèse est d'étudier la mise en place d'un service multicast optimum dans cet environnement tactique MANET. Nous nous sommes tout d'abord attachés à définir l'architecture protocolaire multicast à mettre en oeuvre au sein du réseau tactique en attachant une attention particulière au réseauMANET. Ce réseau est interconnecté avec différents types de réseaux reposant sur une technologie IP et employant des protocoles multicast potentiellement hétérogènes. Le réseau MANET tactique est supposé pouvoir mettre en oeuvre plusieurs centaines de noeuds, ce qui implique que la contrainte de passage à l'échelle est déterminante dans le choix de l'architecture protocolaire du service multicast. Le concept de clustering présentant de bonnes caractéristiques de passage à l'échelle, nous avons donc considéré le réseau MANET comme un réseau clusterisé. Nous avons pu alors définir deux protocoles de routage multicast adaptés aux réseaux MANET: tout d'abord STAMP qui est en charge des communications multicast à l'intérieur de chaque cluster et ensuite SAFIR qui se charge des flux multicast entre les clusters. Ces deux protocoles, qui peuvent être implémentés indépendamment, agissent de concert pour fournir un service multicast performant et supportant le passage à l'échelle dans le réseau MANET tactique. Ensuite, nous avons étudié l'interopérabilité de ces protocoles multicast employés dans le MANET avec ceux employés sur les réseaux hétérogènes interconnectés avec celui-ci de fa¸con à garantir un service multicast de bout-en-bout transparent pour les utilisateurs. Enfin, les protocoles multicast proposés au cours de cette thèse étant directement liés aux protocoles de routage unicast sous-jacents, nous avons proposé, dans une dernière partie, une solution de routage unicast reposant sur OLSR et tolérant le passage à l'échelle. ABSTRACT : The current Transformation of the military networks adopts the MANET as a main component of the tactical domain. Indeed, a MANET is the right solution to enable highly mobile, highly reactive and quickly deployable tactical networks. Many applications such as the Situational Awareness rely on group communications, underlying the need for a multicast service within the tactical environment where the MANET is employed as a transit network. The purpose of this thesis is to study the setting up of an optimal multicast service within this tactical environment. We firstly focus on defining the protocol architecture to carry out within the tactical network paying particular attention to the MANET. This network is interconnected with different types of networks based on IP technologies and implementing potentially heterogeneous multicast protocols. The tactical MANET is supposed to be made of several hundred of mobile nodes, which implies that the scalability is crucial in the multicast protocol architecture choice. Since the concept of clustering proposes interesting scalability features, we consider that the MANET is a clustered network. Thereby, we define two multicast routing protocols adapted to the MANET: firstly STAMP that is in charge of the multicast communications within each cluster and secondly SAFIR that handles multicast flows between the clusters. These two protocols that can be implemented independently, act in concert to provide an efficient and scalable multicast service for the tactical MANET. Then, we study the interoperability of these multicast protocols employed within the MANET with those employed in the heterogeneous networks that it is interconnected with in order to guarantee end-to-end seamless multicast services to users. Finally, since the multicast protocols proposed in this thesis rely on underlying unicast routing protocols, we propose, in the last chapter, a scalable unicast routing protocol based on OLSR

Department:Institut de Recherche en Informatique de Toulouse - IRIT (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Beylot, André-Luc
Uncontrolled Keywords:Multicast - Scalability - Clustering - MANET tactique - Routing - Ad Hoc - Interoperability - OLSR
Subjects:Telecommunications and networks
Computer science > Computer science and telecommunications
Deposited On:04 December 2008

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