Invitation à la soutenance de thèse de Mehdi BEZAHAF (Jeudi 09 décembre 2010 à 11h, au LIP6, salle 105)

Bonjour,

C'est avec le plus grand plaisir que je vous invite à ma soutenance de
thèse intitulée :

"Gestion Transparente de la Mobilité dans un Environnement Maillé Sans-Fil Réel /
Transparent Mobility Management in a Real Wireless Mesh Environment".

Ainsi qu'au pot qui suivra.

La soutenance se déroulera le :

Jeudi 09 décembre 2010 à 11h00, au LIP6 salle 105 (barre 25-26) 1er étage.

http://www.upmc.fr/fr/universite/campus_et_sites/a_paris_et_en_idf/campus_jussieu2.html

Le pot se déroulera en salle 101 (barre 26-00) 1er étage.

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Abstract
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Over the last decade, we have witnessed a great success of wireless communications. 

In our daily life, most of electronic devices are equipped with a wireless interface, allowing users to be more mobile and pervasive. This requires specific communication architectures that respond to the challenges imposed by new user behaviors.

Wireless mesh networks fall in this category. Indeed, with their two-tiered architecture, they concentrate routing on a stable wireless backbone, while mobile clients are totally free to move around. In this context, one of the main challenges is to provide an efficient localization service so that clients can communicate with each other in a transparent way. This thesis investigates micro-mobility issues in wireless mesh networks by analyzing mobility management performance on real testbeds through measurements. The contributions are threefold: 

Enhanced mobility management. Most of existing solutions rely on some variant of full or partial flooding, which causes the well known broadcast storm problem, and very often they need support from end-users' devices. To deal with this latter issue, we propose Enhanced Mobility Management (EMM), a new efficient solution that does not rely on any modification or additional software on  client side, thus being totally transparent for end-users. EMM takes advantage of the existing Neighbor Discovery Protocol (NDP) cache to keep track of the latest association and uses this information to trigger an update in order to re-route packets. Measurements show that EMM significantly improve performance of mobility management. 

DHT-based location management. We design, implement, and test LORD, a new DHT-based scalable location management scheme through logical and experimental evaluation on our wireless mesh testbed. The main features of our proposed scheme are that broadcast packets are totally avoided and node localization is transparent to users. We compare it to our previous flooding-based location scheme (EMM). Our results show improved performance both in terms of percentage of dropped packets and handover latency introduced to re-establish open sessions after a user movement.

Link stability. Finally, to study the stability of our DHT approach, we investigate stability of links in wireless environments. We address some interesting questions related to persistence and prevalence of both dominant and sub-dominant routes between nodes in a real deployment. We note that source-destination pairs mostly use the dominant route and the two most sub-dominant routes to communicate. We also investigate the impact of the distance between a source and a destination on stability of routes. It turns out that the longer the distance, the larger the number of sub-dominant routes.

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Keywords: Multi-hop networks, Wireless mesh networks, Mobility management, Localization service, Distributed hash tables, flooding, Implementation, Experimentation, Wireless Links lifetime, Routing stability.

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Résumé
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Les communications sans-fil ont fait l'objet durant la dernière décennie d'importantes avancées, poussées par l'expansion d'Internet et par la baisse de prix des appareils électroniques. D'autant plus que ces derniers sont de plus en plus dotés de technologie sans-fil, permettant ainsi aux utilisateurs d'être plus mobile et pervasif. Ces nouveaux besoins de connectivité ubiquitaire ont souligné l'importance des systèmes auto-organisables et des architectures distribuées pour les réseaux sans fil. 

Avec leur architecture à deux niveaux, les réseaux maillés sans-fil font partie de cette catégorie de réseaux, où le routage est concentré sur une partie stable (le premier niveau), qui offre une connectivité à des clients mobiles (le deuxième niveau). Dans ce contexte, le challenge est de préserver d'une façon transparente, les connexions ouvertes d'un client mobile quelque soit le type de ses déplacements. Cette thèse contribue à comprendre mieux la problématique de micro-mobility des clients dans les réseaux maillés sans-fil, et de proposer des approches plus adéquates à ce type de réseau. Les contributions sont au nombre de trois:

Gestion de mobilité avancée. En dépit des efforts déployés dans le domaine de la mobilité dans le contexte des réseaux maillés sans-fil, la plupart des solutions existantes se basent sur une variante de l'inondation totale ou partielle, ce qui provoque des problèmes d'interférences et de passage à l'échelle. D'autant plus que très souvent ces solutions nécessitent une collaboration des dispositifs des utilisateurs finaux. Pour faire face à cette dernière question, nous avons proposé EMM, une nouvelle solution efficace qui ne demande aucune modification ou installation logiciel supplémentaire de la part des clients. EMM se base sur l'utilisation du cache NDP (Neighbor Discovery Protocol) des clients afin de garder une trace de leur dernière association au cours de leurs déplacements. Cette trace est utilisée pour rediriger correctement les paquets à la nouvelle position des clients. Les mesures que nous avons effectuées montrent que l'approche EMM est capable d'améliorer sensiblement les performances de gestion de mobilité en réduisant considérablement le temps de déconnexion et donc les pertes de paquets.

Gestion de localisation distribuée. Nous avons conçu et mis en oeuvre LORD, une nouvelle approche de localisation distribuée, basée sur un mécanisme DHT. Nous avons testé ses performances sur une plateforme réelle en procédant à une évaluation logique et expérimentale. Notre approche est principalement caractérisée par l'exclusivité d'utilisation des paquets unicast (pas d'inondation) et par un service de localisation totalement transparent aux yeux des clients. Nous avons comparé LORD à notre précédente approche basée sur l'inondation (EMM). Les résultats montrent une amélioration des performances tant en termes de perte de paquets qu'en termes de latence nécessaire pour rétablir les sessions ouvertes après le déplacement d'un client.

Stabilité des liens. Comme dernière contribution, et afin d'étudier la stabilité de notre approche LORD, nous avons étudié la stabilité des liens dans un environnement sans-fil. Nous avons abordé quelques questions intéressantes liées à la persistance et la prévalence de la route dominante et les routes sous-dominantes entre les noeuds dans un environnement sans-fil réel. Nous avons remarqué que la plupart des paires source-destination utilisent la route dominante et les deux premières routes sous-dominantes pour communiquer. Nous avons également étudié comment la distance séparant une source et une destination peut-elle impacter la stabilité des routes. Il s'avère que plus la distance est grande, plus le nombre de route sous-dominante augmente.

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Mots-Clés : Réseaux Multi-Sauts, Réseaux Maillé sans-fil, Gestion de mobilité, Service de localisation,Table de hachage, Inondation, Implémentation,  Expérimentation, Vie d'un lien sans-fil, Stabilité de route.

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Jury
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- Thomas NOEL, Professeur, Université Louis Pasteur de Strasbourg (Rapporteur)
- Vania CONAN, Chercheur, Thales Communications (Rapporteur)

- Pierre SENS, Professeur, UPMC Sorbonne Universités (Examinateur)
- Djamal ZEGHLACHE, Professeur, INT (Examinateur)
- Henrik LUNDGREN, Chercheur, Technicolor Lab, (Examinateur)

- Serge FDIDA, Professeur, UPMC Sorbonne Universités (Directeur)
- Luigi IANNONE, Chercheur, Deutsche Telekom Laboratories -- Berlin (Encadrant)

Cordialement,

Mehdi Bezahaf