Thèse Année : 2024

Enhancing routing protocols in dense nanonetworks

Amélioration des protocoles de routage dans les nanoréseaux denses

Résumé

Wireless networks are constantly evolving and are now ubiquitous in society. They meet new needs, which are very promising in terms of job creation. Their evolution is also illustrated by the recent creation of the master's degree "Internet of Things", cohability by the UBFC and UTBM, and carried by our research team. In particular, there has been an explosion in the number of terminals (users or autonomous equipment) and consequently, in the number of equipment with direct communication range, such a dense network can have direct neighborhoods of up to thousands or even tens of thousands of nodes. However, conventional protocols and algorithms are not adapted to this situation, as strategies have so far prevailed, organizing communications in relatively small, frozen cells (e.g. a relay controlling a number of slave terminals) and dedicated to specific tasks. The current thesis aims to design, implement and analyze new algorithms and protocols for dense networks, in particular, to allow much less fixed communication patterns (so-called "Many to many") and less costly (by at least partially starving themselves of binding base stations). In particular, there is a need to note a cross-layer approach and taking into account the specificities of these networks in all their protocol layers, although we will be particularly interested in routing and transport levels. These new methods open up new perspectives in many existing applications and even make new ones possible, such as programmable material. We can really talk about a paradigm shift for communication in networks.
Avec le développement rapide des nanoréseaux électromagnétiques denses, il existe un besoin urgent des protocoles de routage spécialisés capables de relever les défis uniques de ces environnements ultra-denses. Les dispositifs à l’échelle nanométrique offrent une bande passante élevée et sont confrontés à des complexités de communication importantes.Cette thèse aborde le manque de protocoles de routage viables pour les nanoréseaux denses en développant et en évaluant un nouvel algorithme spécifiquement conçu pour ce contexte. Une contribution clé est l’introduction du mécanisme EIDA (Equitable Distributed ID Assignment), qui équilibre les compromis entre les attributions d’id idéales et aléatoires dans ces réseaux. EIDA est ensuite intégré au protocole FR-SLR (Forwarder Reduction in SLR Routing), ou il sert de mécanisme d’attribution d’id. FR-SLR optimise le protocole SLR existant en réduisant le nombre de redirecteurs de paquets et en garantissant une transmission équitable des paquets au meilleur effort.De plus, cette thèse explore l’impact de divers paramètres réseau (β, portée de communication, densité et durée d’impulsion) sur la qualité de la communication (nombre de collisions de paquets, réception, émission et livraison), fournissant des informations précieuses pour sélectionner les paramètres réseau appropriés. Elle s’intéresse également aux mécanismes de concurrence tels que l’interférence constructive et l’effet de capture, en identifiant les niveaux de concurrence qui peuvent être efficacement pris en charge dans les nanoréseaux (au niveau d’impulsion, du bit, du paquet, et du flux). En raison des défis actuels dans la fabrication de nanomachines, le protocole, le mécanisme et l’évaluation proposés ont été e validés par des simulations a l’aide de BitSimulator, un simulateur permettant la simulation de nanoréseaux ultra-denses.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04903264 , version 1 (21-01-2025)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04903264 , version 1

Citer

Carole Al Mawla. Enhancing routing protocols in dense nanonetworks. Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Université Bourgogne Franche-Comté, 2024. English. ⟨NNT : 2024UBFCD033⟩. ⟨tel-04903264⟩
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