algorithmes de clustérisation et routage dans les réseaux Ad Hoc

Clustering algorithms and routing protocaols in wireless mobile networks

• Auteur / Autrice : Badreddine Guizani
• Direction : Bechir El Ayeb, Abder Koukam
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 04/04/2012
• Etablissement(s) : Belfort-Montbéliard en cotutelle avec Université de la Manouba (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Systèmes et Transports
• Jury : Président / Présidente : Kokou Yétongnon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bechir El Ayeb, Abder Koukam, Kokou Yétongnon, Cyrille Bertelle, Aref Meddeb, Djamal Benslimane, Olivier Simonin, Juan Pablo Gruer
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cyrille Bertelle, Aref Meddeb, Djamal Benslimane

Mots clés

Mots clés contrôlés

Scalabilité (compression vidéo)

Mots clés libres

Clusterisation

Routage

Scalabilité

Réseaux mobiles sans-fil

Routing

Scalability

Clustering

Mobile wireless Networks

Résumé

Le passage à l’échelle des protocoles de routage est un des problèmes les plus critiques pour les réseauxmobiles sans fil à grande envergure. Dans ce cadre, le concept de clusterisation peut être mis à profit dans lafonction de routage afin d’améliorer les performances de ces réseaux. En premier lieu, cette thèse présentenotre algorithme de clusterisation à 1-saut alpha-SSCA (α-Stability Structure Clustering Algorithm) qui apour objectif d’améliorer la stabilité de la structure des clusters. Un algorithme générique de clusterisationà K-sauts est également proposé en ayant le même but de stabilité visé par alpha-SSCA tout en réduisant lenombre de clusters générés et en étant indépendant de la métrique d’élection des cluster-heads. Ensuite, nousprésentons notre proposition d’un protocole de routage à état des liens des clusters qui exploite les apports denotre mécanisme de clusterisation α-SSCA. Ce protocole, appelé CLSR (Cluster-based Link State Routing),vise à réduire le trafic de contrôle afin d’améliorer les performances du réseau à large échelle. Nous avonsproposé aussi une version hiérarchique du protocole CLSR. Ce protocole de routage introduit une hiérarchiedans la structure des clusters qui permet de réduire le nombre de clusters en groupement des clusters prochesdans un même cluster. L’objectif principal de ce protocole hiérarchique est d’améliorer la scalabilité de CLSRquand le nombre de noeuds dans le réseau augmente considérablement.

Scalability is one of critical challenges for routing protocols in large scale mobile wireless networks. In thiscontext, clustering technique seems a promising approach to overcome the scalability problem. First, we proposea one hop clustering algorithm, alpha-SSCA (alpha-Stability Structure Clustering Algorithm), whichaims to improve the stability of the clusters structure. Second, we present a proposal of a generic K-hopsclustering algorithm which is independent of the metrics used to elect cluster-heads. The main contributionof this last algorithm is to enhance the stability of the clusters structure while reducing the number of clusters.Clustering mechanism is introduced in our proposed routing protocol CLSR (Cluster-based Link StateRouting) in order to reduce the control overhead. The main objective of CLSR is to take profit of the stablestructure of clusters to enhance the network scalability.We propose also a second proactive link-state protocolwhich is based on hierarchical clustering. This protocol makes use of hierarchical clustering to more reducethe routing overhead.