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Amlioration de la Performance des Protocoles Routage et MAC pour une Meilleure QoS dans un MANET

HAMRIOUI Sofiane

Dpartement dInformatique, Universit des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene, Alger, E-NGN, Algrie.

[email protected]

RsumLun des problmes trs srieux auxquels est confront un MANET (Mobile Ad hoc Network) est la dure de vie trs limite de ses nuds mobiles. Ce qui amplifie cette contrainte est labsence dchange dinformations sur ltat des nuds mobiles entre le protocole MAC (Medium Acces Control) et le protocole de routage qui, en plus de leurs fonctionnalits, peuvent supporter des mcanismes dconomie dnergie. Dans ce prsent papier, nous tudions, en premier lieu, les interactions entre les protocoles MAC et routage pour une meilleure QoS (Quality of Services) dans un MANET. Nous nous sommes limits, dans ce prsent papier, un paramtre de QoS qui est la consommation dnergie. Nous proposons, ensuite, une amlioration de la performance de ces deux protocoles qui sera implmente et simule sous NS afin de montrer ses incidences sur la QoS notamment sur la consommation de lnergie dans le rseau. Lamlioration propose consiste en une adaptation du protocole MAC IEEE 802.11 PSM de la couche MAC et du protocole OLSR (Optimized Link State Routing) de la couche routage et ce pour une meilleure conomie dnergie dans le rseau. Avec cette adaptation les nuds ayant une nergie faible sont vits dans le routage afin de maintenir des valeurs dnergie pareilles pour tous les nuds mobiles et aussi les nuds mobiles nopteront pas pour le mode de sauvegarde de lnergie si cela provoquera une rupture de connectivit dans le rseau.

Mots Cls: MANET, MAC IEEE 802.11 PSM, OLSR, QoS, Economie dEnergie.

1 Introduction

Minimiser la consommation dnergie est plus quimportante dans les MANET [1]. Des progrs significatifs ont t raliss dans la conception de solutions les moins coteuses en nergie pour ce type de rseaux [2] [3] [4]. Plusieurs dentres elles visent des protocoles des diffrents niveaux du modle OSI tel que le protocole MAC [5] [6] et le protocole de routage [7]. Etant donn que ces deux protocoles, en plus de leurs fonctionnalits de bases, peuvent supporter des mcanismes de sauvegarde de lnergie alors lchange dinformations entre eux sur ltat des nuds mobiles est primordial. Labsence de ces informations conduira, dune part, le protocole de routage solliciter souvent des nuds faible nergie qui sont senss dtre mis en veille par le protocole MAC et dautre part, le protocole MAC mettre en veille des nuds non actifs grande nergie slectionns ventuellement par le protocole de routage pour acheminer des donnes. Ces deux derniers problmes ncessitent de

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considrer les interactions entre les protocoles en question et de bien les tudier afin de dgager des solutions qui les optimisent. Notre tude rentre dans cette optique et vise lamlioration de la performance des protocoles MAC et routage pour une meilleure conomie dnergie dans les MANET. Nous prsentons en premier lieu une classification en couche des plus importantes approches existantes ddies lconomie de lnergie. Nous tudierons ensuite les interactions entre MAC et routage et nous terminerons notre tude par proposer une amlioration pour la performance de ces deux protocoles ainsi que par ltude des incidences de cette amlioration sur la performance du rseau MANET particulirement sur sa consommation dnergie.

2 Prsentation de Contexte

Un MANET (Mobile Ad hoc Networks) [1] est un cas particulier de rseau sans fil ou chaque nud peut directement joindre ses voisins en utilisant son interface radio et il a la possibilit de contacter nimporte quel autre nud lintrieur du rseau en utilisant les nuds intermdiaires (situs entre la source et le destinataire). Ces derniers se chargent de relayer les messages et ainsi offrir un rseau autonome, conu et support par lensemble des participants.

Dans un tel rseau, le problme majeur consiste savoir qui a le droit d'mettre un moment donn, do la ncessit de concevoir des protocoles afin de rsoudre ce problme. Ces protocoles servant dsigner le prochain nud qui sera autoriser envoyer des informations sur le rseau et ils sont stocks dans une sous-couche interne la couche liaison de donnes appele sous-couche MAC (Medium Acces Control) [5] [6]. Parmi les limites auxquelles sont confronts ces protocoles MAC dans leur fonctionnement on retrouve les consquences de la dispersion de la puissance en fonction de la porte savoir leffet de capture, le problme du terminal cach et le problme du terminal expos.

Une autre fonctionnalit trs importante des MANETs est le routage. La notion du routage [7] regroupe un ensemble de procdures assurant louverture et lentretien dune communication entre deux nuds. Dans les MANETs, il est ncessaire de crer de nouveaux protocoles qui rpondent aux nouveaux besoins des applications et qui prennent en compte les nouveaux paramtres du rseau (mobilit, liens asymtriques, nuds cachs, etc.). Cest lobjectif des protocoles de routage MANET [7]. Ces derniers peuvent tre classifis selon plusieurs critres en diffrentes familles, les plus utilises sont : la classification Etat de lien/Vecteur de distance et la classification Proactifs/Ractifs.

La complexit des MANET rend difficile la conception d'un protocole capable de traiter tous les problmes poss par ces architectures afin dassurer une QoS (Quality of Services). Les diffrentes solutions de QoS [8] [9] pour de tels rseaux peuvent tre classes en plusieurs sous-groupes en fonction de la couche vise. Tout de mme, assurer une QoS proprement dans un MANET reste toujours une tache trs difficile, car dans un tel contexte il faut prendre en compte beaucoup daspects tels que les proprits imprvisibles du mdium, la mobilit des nuds, les problmes des

Amlioration de la Performance des Protocoles Routage et MAC pour une Meilleure QoS dans un MANET 3

terminaux cachs et exposs, la scurit et la consommation de lnergie. Viser une exploitation efficace de lnergie dans les MANET fait recours toutes

les couches de la pile des protocoles de communication. Les solutions proposes dans cette optique [2] [3] [4], grossirement, sont classes selon trois familles savoir le contrle de lnergie, le routage orient nergie et la gestion de lnergie. Toutes ces approches proposes dans les MANET visent une consommation efficace dnergie.

Nous donnons dans la section qui suit quelques approches proposes pour une meilleure conomie dnergie dans les MANET. Dans le cadre de notre travail, nous nous intresserons seulement aux approches visant les deux niveaux, MAC et routage.

3 Approches Existantes pour lEconomie dEnergie dans les MANET

3.1 Approches Orientes Niveau MAC

PAMAS (Power-aware Multi Access Protocol with Signaling). Ce protocole [10] a t propos pour conserver lnergie des nuds en mettant ceux qui ne transmettent pas ou qui ne reoivent pas en veille. C'est une combinaison du protocole original MACA [11], et l'utilisation d'un canal spar pour un signal d'occupation. En employant le signal d'occupation, les terminaux sont capables de dterminer quand et combien de temps ils devraient teindre leurs interfaces radio. Dans ce protocole, si un nud n'a aucun paquet transmettre et si lun de ses nuds voisins commence transmettre, alors il devrait teindre son interface radio. De mme, si au moins un nud voisin transmet et un autre reoit, le nud devrait galement se mettre en veille parce qu'il ne peut pas transmettre ou recevoir des paquets.

Le protocole IEEE 802.11 PSM. Dans les spcifications IEEE 802.11 PSM [12], un nud peut tre dans deux modes de gestion de lnergie, mode actif (AM) ou mode d'conomie d'nergie (PS). En mode actif, un nud est veill et peut recevoir des donnes tout moment. En mode conomie d'nergie, le paquet peut tre livr un nud quand il sera rveill. Le nud qui transmet la premire balise annule les temporisateurs du backoff des nuds voisins pour la transmission de balises. Tous les nuds dans le rseau sont synchroniss pour se rveiller priodiquement. Des messages de Broadcast/multicast ou des messages d'unicast pour un nud en conomie dnergie sont annoncs via un message d'indication du trafic ad hoc (ATIM) l'intrieur d'un petit intervalle appel une fentre d'ATIM au dbut de l'intervalle de balise.

STEM (Sparse Topology and Energy Management). Cette approche [13] utilise un canal de contrle indpendant pour viter la synchronisation d'horloge requise par IEEE 802.11 PSM. STEM est fond sur les paquets de balise asynchrones dans un deuxime canal de contrle pour rveiller les rcepteurs prvus. Aprs qu'une transmission soit finie (par exemple aprs un timeout, etc.), le nud teint son interface radio dans le canal de donnes. STEM ne fournit pas des mcanismes pour indiquer l'tat de gestion dnergie d'un nud, l'tat de gestion dnergie est seulement maintenu dans une table qui est gre par tous les nuds participant dans la

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communication des donnes. Par consquent, il est possible qu'un troisime nud metteur prenne un dlai significatif pour rveiller un nud rcepteur, quoique le rcepteur soit dj veill du la communication rcente avec d'autres nuds.

S-MAC. S-MAC [14] est un protocole MAC nergie efficace pour les rseaux de capteurs sans fil. Contrairement PAMAS, S-MAC emploie le modle dcoute et de mise en veille priodique pour rduire la consommation d'nergie en vitant l'coute vide. Cependant, ceci exige la synchronisation entre les nuds voisins.La latence est augmente puisqu'un metteur doit attendre le rcepteur ce quil se rveille avant de commencer la transmission. S-MAC emploie la synchronisation pour former des groupes virtuels des nuds sur la mme liste de sommeil. Cette technique coordonne les nuds pour rduire au minimum la latence additionnelle. Une autre diffrence avec PAMAS est que S-MAC utilise le signalement par canal pour mettre les nuds dans le mode veille quand leurs nuds voisins sont en transmission. Le signalement par canal aide la rduction du problme de sur coute et vite l'utilisation additionnelle du canal.

3.2 Approches Orientes Niveau Rseau

Les approches CDS (Connected Dominating Set). les CSD [15] [16] emploient linformation de voisinage ou de topologie pour dterminer l'ensemble des nuds qui forment un ensemble de dominateur connect (CDS) pour le rseau, o tous les nuds sont soit un membre du CDS ou un voisin direct au moins d'un des membres. Les nuds dans les CDS sont considrs comme les pivots de routage et restent actifs tout le temps afin de maintenir la connectivit globale. Tous les autres nuds peuvent choisir de se mettre en veille si cest ncessaire.

La GAF (Geographic Adaptive Fidelity). GAF [17] est une autre technique qui emploie la connaissance des positions gographiques des nuds pour choisir les coordonnateurs. Les positions gographiques des nuds sont employes pour diviser la topologie complte en zones de taille fixes (secteur gographique fixe). Les zones sont cres tels que deux nuds quelconques dans deux zones adjacentes quelconques peuvent communiquer. La taille de la zone est ainsi dicte par la porte radio des nuds qui est suppose dtre fixe. Seulement un nud dans chaque zone doit tre veill et peut tre le coordonnateur. Ainsi, en exploitant la connaissance des positions gographiques GAF simplifie la procdure de slection de coordonnateur.

SPAN. SPAN [18] est un algorithme distribu et alatoire pour le choix des coordonnateurs. Chaque nud prend la dcision d'tre un coordonnateur ou pas. La transition entre les deux tats est faite base des probabilits. L'quit est assure en faisant du nud une plus grande nergie le plus probable dtre un coordonnateur. Lautre critre employ dans le choix des coordonnateurs est la valeur quun nud ajoute la connectivit globale du rseau. Un nud reliant plus de nuds aura plus de chances dtre choisit comme coordonnateur. La notion dalatoire est employe pour viter des coordonnateurs multiples simultans. Pour l'efficacit, ces missions sont portes (piggy-backed) sur les messages de contrle du protocole de routage.


4 Interactions entre les Protocoles MAC et Routage

4.1 Impact du Protocole MAC sur le Protocole de Routage

Le problme majeur dun protocole de routage est dassurer un routage unicast. La solution la plus vidente est de router vers la destination en utilisant le minimum de sauts possible. Cela a t le choix par dfaut dans les rseaux filaires et rcemment dans les MANET. Cette approche est intressante dans la mesure o elle est bien tudie et minimise les dlais. Mais, la principale proccupation des MANET est lutilisation de lnergie, dans ce contexte la politique de minimiser le nombre de nuds participants au routage nest pas la plus adquate une meilleure utilisation de lnergie. Nous avons vu dans la section prcdente que beaucoup de propositions ont t faites dans la littrature savoir la conception des protocoles de routage qui prennent en compte laspect nergie et qui visent une consommation minimale de cette dernire lors de leur fonctionnement [2] [3] [4]. La majorit de ces solutions vise utiliser, dans le routage, des nuds avec une quantit assez suffisante dnergie et viter au maximum les nuds faible nergie. Le principe de cette stratgie est dviter une courte vie des nuds (et donc celle du rseau), ainsi viter les ruptures de routes et une utilisation non quitable de lnergie.

Beaucoup de protocoles MAC (IEEE 802.11 PSM) proposs dernirement dans le cadre de lconomie dnergie optent pour la mthode de mise en veille des nuds lorsquils ne sont pas actifs (pas de rception et pas dmission). Un nud non actif peut tre mis en veille mme sil dispose dune grande quantit dnergie. Mais du fait de cette grande quantit, le nud sera plus probable dtre slectionn par le protocole de routage afin de participer au routage et dire que ce nud et en phase dconomie dnergie (mode veille). Ce problme saccentue si le nud pass en mode veille a cr une rupture de connectivit du rseau, alors cela perturbera tout le rseau et conduira retarder la procdure de dcouverte de nouvelle route et regagner la connectivit du rseau (si il y a dautres nuds plus adquats pour participer dans le routage, sinon, attendre le rveille du ou des nuds qui sont en mode veille). Tous ces processus encombreront le rseau avec le trafic manipul (message de contrle et les overheads).

Donc, le protocole MAC, dans sa gestion de lnergie, influence ngativement sur le bon fonctionnement du protocole de routage et cela parce que les interactions entre ces deux protocoles ne sont pas prises en compte.

4.2 Impact du protocole de Routage sur le Protocole MAC

On vient de voir que le protocole MAC, dans son mcanisme de sauvegarde de lnergie, a un impact sur le fonctionnement du protocole de routage. De son cot aussi, le protocole de routage peut influencer ngativement sur le mcanisme de sauvegarde de lnergie du niveau MAC et dgrader ainsi sa performance. Le protocole de routage lorsque il initie une procdure de dcouverte de route, partir de la source vers la destination, peut utiliser des nuds avec une faible nergie, cela encours un trs grand risque sur la vie de ces nuds ainsi que sur celle du rseau.

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Des solutions sont proposes dans ce contexte (prsentes dans la section prcdente) [2] [3] [4]. Les auteurs de ces solutions visent une meilleure consommation dnergie dans les MANET, mais ces approches peuvent tre classifies beaucoup plus de routage que dconomie dnergie du moment quelles utilisent le paramtre nergie comme critre auxiliaire pour le choix des nuds routeurs. Dune autre part, ces techniques ne mettent pas en uvre un seuil de faiblesse dnergie et ne sont pas ainsi efficace en conserve de cette dernire et peuvent mener la disparition de certains nuds du rseau. Prenons le cas o tous les nuds ont les mme facteurs de connectivit de rseau et les mmes faibles quantits dnergie, alors avec cette mme quantit dnergie pour tous les nuds, un ou plusieurs de ces derniers seront probablement slectionns comme routeurs (coordinateurs pour certaines mthodes comme SPAN) et dire que ces derniers peuvent par exemple tre vits par une autre route ou un saut plus long. Tous ces compromis devront tre tudis avec soin pour une meilleure interaction entre le protocole MAC et le protocole routage.

Nous proposons, dans la section qui suit, une amlioration pour les interactions entre le protocole MAC et le protocole de routage pour une meilleure prise en compte des problmes cits prcdemment.

5 Amlioration des Interactions entre les Protocoles MAC et Routage

5.1 Lamlioration Propose

Apres cette analyse du problme, on vient de voir que la performance du mcanisme de sauvegarde de lnergie dpend fortement du protocole MAC et du protocole de routage. A travers cette tude dinteractions, nous proposons une amlioration pour la performance des protocoles MAC et Routage. Cette amlioration consiste en une adaptation du protocole MAC IEEE 802.11 PSM [12] de la couche MAC et du protocole OLSR (Optimized Link State Routing) [19] [20] de la couche rseau et ce pour une meilleure conomie dnergie dans le rseau. Avec cette amlioration, les points suivants sont pris en compte:

Les nuds ayant une nergie faible, doivent tre vits dans le routage afin de maintenir des valeurs dnergie pareilles pour tous les nuds mobiles, ainsi garantir une plus longue vie du rseau. Les nuds mobiles nopteront pas pour le mode de sauvegarde dnergie si cela provoquera une rupture de connectivit dans le rseau

5.2 Algorithmes de lAmlioration

5.2.1 Cot Routage Une premire partie de notre amlioration vise la couche rseau en adaptant le protocole de routage OLSR [19] [20] pour une meilleure gestion de lnergie. Comme son nom lindique, OLSR (Optimized Link State Routing) est un protocole tat de lien optimis; il obtient aussi des routes de plus court chemin. Alors que dans un


protocole tat de lien, chaque nud dclare ses liens directs avec ses voisins tout le rseau, dans le cas dOLSR, les nuds ne dclarent quune sous-partie de leur voisinage grce la technique des relais multipoints. Ils consistent essentiellement, en un nud donn, ignorer un ensemble de liens et de voisins directs, qui sont redondants pour le calcul des routes de plus court chemin : plus prcisment, dans lensemble des voisins dun nud, seul un sous-ensemble des ces voisins est considr comme pertinent. Il est choisi de faon pouvoir atteindre tout le voisinage deux sauts (tous les voisins des voisins), cet ensemble est appel lensemble des relais multipoints. Un algorithme de calcul de relais multipoints est donn dans [14]. Lalgorithme de lamlioration apporte au protocole OLSR est donn ci-aprs :

{ .. } Si un changement est dtect dans le voisinage deux sauts alors (1) : calculer ENS_RM {lensemble des relais multipoints} card_ENS_RM := nombres de nuds dans ENS

Si (card_ENS = 1) alors garder ENS Sinon {card_ENS 1}

seuil_courant := valeur ; {la valeur est donne en fonction de plusieurs paramtres tel le type dapplication,}

(2) : Tant que (seuil_courant > 0) faire ENS_couarnt := ENS ; Pour i := 1 jusqu card_ENS_courant faire Pwr_i := nergie restante du nud_i ; Si pwr_i < seuil_courant alors ENS_courant := ENS_courant nud_i ; Card_ENS_courant :=card_ENS_courant 1; Finsi Fin pour Si card_ENS_courant = 0 alors

seuil_courant :=seuil_courant pourcentage * (seuil_courant) ; Aller (2) ; Finsi Fin Tantque Aller (1) ; {seuil_courant

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informations relatives au nud comme son tat, figurant ou non dans un chemin de routage, }

Si champs_route_noeud_i non actif alors {champs_route_noeud_i indique si le nud est selectionn par le protocole de routage pour participer dans un chemin de routage} Etat_noeud_i := veille; Informer le protocole de routage ; {par un message de contrle}

Fin si Fin si {.}

5 Incidence(s) de lAmlioration des Interactions entre les Protocoles MAC et Routage

Le but principal de nos exprimentations est dvaluer les performances de notre amlioration de la performance des protocoles MAC et routage et montrer ses incidences sur la performance du rseau MANET. Nous avons utilis loutil NS (Network Simulator) [22] pour mener deux tudes. La premire tude portera sur la fiabilit des deux protocoles (OLSR et MAC IEEE 802.11 PSM, avant et aprs modification) et nous permettra de dfinir un scnario de simulation pour la seconde tude. La seconde tude portera sur les performances de notre amlioration, nous y tudierons la consommation de lnergie dans le rseau ainsi que la dure de vie du rseau.

5.1 Etude de la Fiabilit

5.1.1 Variation de la Vitesse On fixe: Temps de pause = 50 sec, la charge du rseau = 20 sources

Fraction de perte de paquets

0,18 0,2

0,3

0,5

0,65

0,16 0,18

0,27

0,46

0,62

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

1 2 5 10 20

vitesse (m/s)

Tau

x d

e p

erte

(%

)

avant amlioration apres amlioration

Fig. 1. Taux de perte de donne en fonction de la vitesse


Pour de faibles vitesses des nuds, le rseau prsente une faible mobilit et une assez grande stabilit; les dfaillances des liens sont donc moins frquentes que dans le cas dune grande mobilit. En consquence, la fraction de perte de donnes est plus petite pour de faibles vitesses de mouvement des nuds, et crot avec laugmentation de la mobilit des nuds. Le taux de perte de paquets des deux protocoles est presque identique, sauf quavec notre amlioration le rseau offre, relativement, de meilleurs rsultats quavant amlioration. Cela est du au fait que les pertes de paquets lis la mise en veille des nuds mobiles sont rduites. En effet, avec la modification apporte au protocole MAC, le mode de sauvegarde dnergie est bien gr et le protocole de routage est inform du mode des nuds mobiles, ce qui lui permet de savoir sil faut envoyer ou non des paquets sur une route quelconque.

5.1.2 Variation du Temps de Pause On fixe : vitesse = 2m/s, charge du rseau = 20 sources


0,350,37

0,230,2

0,17

0,320,35

0,210,18

0,15

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0 25 50 75 100

Pause (s)

Tau

x d

e p

erte

(%

)


Fig. 2. Taux de perte de donne en fonction du temps de pause

Laugmentation du temps de pause conduit la stabilit du rseau, ce qui favorise larrive des paquets de donnes leur destination, donc la fraction de perte de donnes est rduite. Notre amlioration permet au rseau davoir de meilleurs rsultats quavant amlioration, comme pour la variation de la vitesse, cette diffrence de performances lors de la variation du temps de pause est du labsence des pertes de paquets lis la mise en veille des nuds mobiles lors quils participent dans le routage.

Nous pouvons dire travers ces deux derniers rsultats que notre solution rduit les pertes de paquets lis au mode de sauvegarde dnergie de quelques nuds mobiles. Nous soulignons aussi que notre solution nvite les pertes de paquets au niveau MAC que celles lies la mise en veille non opportune de quelques nuds mobiles. Aussi, notre amlioration est influence par de grandes valeurs de vitesses et son implmentation nest totalement russie que pour une faible mobilit.

10

5.1.3 Variation du Nombre de Sources On fixe : Vitesse = 2m/s, temps de pause = 20 sources.


0,1

0,2

0,52

0,6

0,09

0,18

0,5

0,58

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

10 20 30 40

Sources CBR

Tau

x d

e p

erte

(%

)


Fig. 3. Taux de perte de donne en fonction du nombre de sources CBR

La figure montre que le taux de perte augmente relativement avec laugmentation du nombre de sources CBR. En effet laugmentation du nombre de connexion conduit la surcharge du rseau, ce qui favorise les collisions des paquets et donc augmente le taux de perte de donnes. Nous constatons que le taux de perte de paquets du rseau avant amlioration est lgrement suprieur au cas aprs amlioration, cela est une consquence de la rduction du nombre de paquets perdus cause de la mise en veille imprvisible des nuds mobiles.

Nous concluons donc que notre solution est influence par la surcharge du rseau, bien quelle apporte une amlioration au rseau initial sur le plan fiabilit.

5.2 Etude de la Consommation dEnergie

Daprs les rsultats de ltude prcdente, nous avons fix le scnario suivant pour ltude de la consommation de lnergie.

Nombre de nuds = 10 nuds, nombre de sources CBR = 3 sources, vitesse maximal 2 m/s, temps pause 50 sec, dure simulation 1000 sec, nergie initiale 20 joule.


5.2.1 Energie Totale du Rseau

Consommation de l'nergie

0

50

100

150

200

250

1 61 101 161 201 261 301 361 401 461 501 561 601 661 701 761 801 861 901 961

Temps (s)

ner

gie

tota

le d

u r

sea

u (j

ou

le)


Fig. 4. Lvolution de lnergie totale en fonction du temps

Sur ce graphe lnergie totale du rseau avant amlioration dcrot plus vite que celle du rseau aprs amlioration sur lintervalle [0,600] sec. Puis sur lintervalle [600,1000] sec, nous remarquons une stabilisation du niveau de lnergie totale du rseau avant amlioration, cela est du la perte de connexit du rseau. En effet t = 600 le nombre de nud vivant du rseau avant amlioration est de 4, et ces 4 nuds ne communiquent pas probablement cause de lloignement. Sur le mme intervalle, lnergie du rseau aprs amlioration continue de dcrotre, preuve que les nuds continuent de communiquer. Nous concluons partir de lvolution de lnergie sur lintervalle [0,600] que notre amlioration a ralis une conomie de 14% sur lnergie totale du rseau.

5.2.2 Dure de Vie du Rseau

Dure de vie du rseau

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

Temps (s)

No

mb

re d

e n

oeu

ds


Fig. 5. Dure de vie du rseau

12

Sur ce graphe on remarque que le nombre de nuds vivants du rseau avant amlioration commence dcrotre partir de t = 350 sec, et se stabilise vers t = 700 sec a cause de la perte de connectivit puis recommence dcrotre vers t = 900 sec. Par contre pour le rseau aprs amlioration le nombre de nuds vivants reste constant jusqu t = 750 sec, o il commence dcrotre rapidement. Grce lemploi dun seuil dnergie par notre solution, le protocole de routage OLSR favorise les nuds disposant dune plus grande nergie rsiduelle et procde lutilisation quitable de cette dernire. A partir de ce graphe, on constate que notre approche raliser une augmentation de 22% de la dure de vie moyenne dun nud, et par consquent augmenter aussi la dure de vie de tout le rseau.

6 Conclusion

Notre travail rentre dans le cadre de lamlioration de la performance des protocoles des diffrents niveaux du modle OSI pour une meilleure conomie dnergie dans les MANET. Dans ce prsent papier, nous avons tudi, en premier lieu, les interactions entre les protocoles MAC et routage pour une meilleure conomie dnergie dans les MANET. Nous avons propos, ensuite, une amlioration pour la performance de ces deux protocoles. Cette dernire consiste en une adaptation du protocole MAC IEEE 802.11 PSM de la couche MAC et du protocole OLSR de la couche rseau et ce pour une meilleure conomie dnergie dans le rseau. Avec cette adaptation les nuds ayant une nergie faible sont vits dans le routage afin de maintenir des valeurs dnergie pareilles pour tous les nuds mobiles et aussi les nuds mobiles nopteront pas pour le mode de sauvegarde de lnergie si cela provoquera une rupture de connectivit dans le rseau. Apres implmentation et simulation de cette amlioration, nous avons tudi ses incidences sur la performance du MANET plus particulirement sur la consommation dnergie dans le rseau. Les rsultats obtenus sont trs concluants et satisfaisants, avec des taux de perte de donnes rduits, une conomie de lnergie importante allant jusqu' 14% et une augmentation de dure de vie moyenne dun nud mobile allant jusqu' 22%.

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