Contrainte de Mobilité & Évaluation de Performances au niveau MAC

Les réseaux sans fil 802.11 par leur définition, sont déployés initialement pour répondre à des besoins de flexibilité par rapport aux réseaux filaires. Ils sont souvent employés dans des milieux restreints en couverture: habitats, entreprises, et lieux publics. Cette spécificité n’est plus d’actualité car de nos jours et suite à l’émergence importante de nouvelles applications embarquées liées à Internet en l’occurrence, les réseaux sociaux et la voix sur IP (VoIP), ils sont devenus de plus en plus accessibles, voire parfois nécessaires pour notre quotidien. Ils finissent bien par intégrer nos systèmes : nomades, portables et mobiles en introduisant cette notion de mobilité comme une nouvelle exigence. La QoS est dès lors fortement sollicitée et l’offre du réseau cellulaire, même avec sa dernière génération, est loin de pouvoir y répondre. Faire appel à d’autres types de réseaux comme le 802.11x par l’implémentation de la puce WiFi dans ces systèmes est devenue une nécessité. Par ailleurs, des défis se posent face à son incapacité de maintenir la stabilité en QoS sous la contrainte de mobilité. Ceci correspond à notre motivation d’employer le 802.11e dans un milieu mobile. Avant d’étudier des solutions appropriées aux exigences du trafic, nous nous sommes d’abord intéressés à l’analyse de la gestion de la mobilité dans le 802.11.

Partant de la base que le standard tolère une mobilité réduite [35], nous avons développé un scénario à base de l’EDCF, pour évaluer la QoS, comme protocole d’accès. L’idée est de faire déplacer un nœud mobile entre deux autres nœuds sans fil, de positions fixes, servent comme passerelle avec le réseau filaire. Le mouvement du nœud mobile réalise un cycle d’allée/retour suivant une trajectoire étudiée et parcourt trois zones : de simple couverture, de double couverture et de non couverture. Plusieurs plages de vitesses ont été testées. Pour l’analysede ce modèle, nous avons intégré les métriques de la couche MAC en termes de débit, de délai et de jitter afin d’évaluer l’impact de la mobilité en fonction de la sensibilité du trafic. Aussi et pour les besoins de cette étude, nous avons d’abord identifié la zone de stabilité du protocole EDCF. Ensuite, cette région a été partitionnée en trois domaines opératoires. Chaque domaine comporte une réponse spécifique de l’ordonnanceur en fonction de la nature de l’application et du régime de mobilité imposé par le nœud utilisateur.La micro-mobilité peut être définie comme un groupe de nœuds mobiles MNs qui se déplacent entre plusieurs points d’accès (APs) dans un espace limité, appelé ensemble de services étendus (ESS) [32] [85].

Ceci est réalisé en maintenant la connexion au réseau durant la session en cours.La macro-mobilité admet une dimension plus importante. Le mouvement des MNs dépasse la zone de service d’un seul ESS vers plusieurs ESSs. L’étude des spécifications du standard 802.11 nous mène à vérifier la faisabilité à intégrer la mobilité, sachant qu’apriori, qu’il admet un comportement favorable et est plus adapté à la micro-mobilité plutôt qu’à la macro-mobilité [32] [53].Sans vouloir procéder à des modifications des paramètres propres du standard, l’étude en micro- mobilité comme un mode opératoire principal est maintenue. Toutefois, le nombre de points d’accès est multiplié afin d’élargir la couverture. Cette topologie de réseaux permet de solliciter l’activation du roaming durant le handover entre les APs [12]. Pour les zones de recouvrement, la problématique de sélection et d’association aux points d’accès est résolue par l’algorithme de multi-couvertures.Pour ce qui est de la macro-mobilité, comme déjà avancé, les spécifications du 802.11 ne supportent pas la mobilité entre plusieurs services ESSs [75] et une intervention auprès des couches supérieures est éventuellement nécessaire.

Plus encore, une amélioration du routage IP Mobile lors d’un transfert rapide entre différentes adresses IP sous-réseaux est indispensable.L’ensemble de services de base (BSS : Basic Service Set ). Il regroupe les nœuds qui appartien- nent à la même zone de couverture et qui sont contrôlés par la même fonction de coordination au niveau MAC. Cette fonction peut être centralisée (cas d’un seul AP) ou distribuée (cas des réseaux ad-hoc). Le BSS peut être considéré comme la zone de couverture autour d’un seul AP. Un nœud est une station (ordinateur portable, PDA, téléphone IP, etc.) communicant avec les autres entités de réseau et desservie par un AP. Quand cette station entre en mouvement changeant sa position voire sa vitesse, on parle alors de station ou de nœud mobile (MN).