J'ai le plaisir de vous inviter à ma soutenance de thèse intitulée
"Modélisation et analyse de la distribution de contenus dans un réseau
DTN".
Elle aura lieu au Laboratoire d'Informatique de Paris 6 (LIP6) à
Jussieu (http://www.lip6.fr/informations/comment.php), le mercredi 14
décembre 2011 à 15h00 en salle 25-26/105 et vous êtes également
chaleureusement conviés au pot qui suivra en salle 26-00/101.
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Jury
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Le jury sera composé de:
Rapporteurs :
Philippe Nain, Directeur de Recherche, INRIA
Kavé Salamatian, Professeur, Université de Savoie
Examinateurs :
Mostafa Ammar, Professeur, Georgia Institute of Technology
Mario Gerla, Professeur, University of California, Los Angeles
Sebastien Tixeuil, Professeur, UPMC Sorbonne Universités
Encadrant :
Serge Fdida, Professeur, UPMC Sorbonne Universités
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Résumé
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Cette thèse étudie la faisabilité de la diffusion de contenu sur un
réseau tolérant aux délais (DTN) dans une zone urbaine. L'application
cible est la distribution de la version électronique d'un journal dans
une grande ville. Bien que des contraintes de temps ne s'appliquent
pas de manière stricte, il est tout de même attendu que la diffusion
d'information se fasse dans un délai raisonnable. Deux métriques de
performance sont considérés : le délai de message et le temps de
propagation. Le délai de message est le délai nécessaire pour
transmettre un contenu à partir d'un nœud mobile à un autre nœud,
tandis que le temps de propagation est le délai nécessaire pour
diffuser un contenu sur un ensemble de nœuds du réseau.
Premièrement, notre objectif est de mesurer de manière analytique les
performances d'un environnement DTN simple lorsqu'un contenu est
distribué exclusivement à travers des contacts entre les nœuds
mobiles. Nos contributions résultent de la prise en compte de la
probabilité d'intérêt/acceptation dans l'expression en forme fermée et
l'expression asymptotique du délai moyen de message. La probabilité
d'intérêt/acceptation représente la probabilité qu'un contenu soit
accepté par un nœud qui manifeste de l'intérêt pour ce contenu lors
d'un contact. L'expression asymptotique permet de déterminer des
moyens efficaces d'améliorer le délai moyen de messages dans une zone
où la densité des nœuds mobiles est basse ou haute. Nous montrons
aussi une relation entre le délai moyen de message et le temps moyen
de propagation dans de tels environnements.
Deuxièmement, si le délai est jugé excessif, nous suggérons un
déploiement de kiosques de données dans l'environnement afin
d'améliorer les performances de la diffusion de contenu. Les kiosques
de données sont des dispositifs simples qui reçoivent les contenus
directement depuis leur source, le plus souvent en utilisant des
réseaux filaires ou cellulaires. Un des problèmes posés pour concevoir
efficacement un tel réseau est le nombre de kiosques de données qu'il
faut déployer pour satisfaire aux objectifs de performance. Pour
répondre à ce problème, nous déterminons les valeurs de la borne
supérieure et de la borne inférieure du nombre de kiosques de données
nécessaires pour distribuer le contenu dans une zone géographique en
optimisant un temps moyen de propagation pris comme objectif. Nous
montrons aussi une propriété importante que ces bornes varient
linéairement avec le taux de contact entre un nœud mobile et un
kiosque de données.
Enfin, nous considérons le problème de l'emplacement optimal des
kiosques de données dans un scénario plus réaliste où les utilisateurs
se déplacent en utilisant un système de transport (comme le métro ou
le train de banlieue) qui relie plusieurs régions. Nous analysons le
choix des stations de métro où installer un kiosque de données pour
optimiser le temps moyen de propagation. Les résultats de l'analyse
confirment que l'emplacement optimal des kiosques de données n'est pas
seulement influencé par les caractéristiques d'une région, mais aussi
par le nombre d'utilisateurs mobiles qui recevront le contenu. Nous
validons nos résultats analytiques par des simulations en prenant
différents modèles de mobilité ainsi que des données de mobilité
résultant de mesures réelles.
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Abstract
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This dissertation studies the practicality of content distribution
over a Delay Tolerant Network (DTN) in an urban area. The target
application is the distribution of the electronic version of a
newspaper in a large city. Although strict time constraints do not
apply, spreading the information should be achieved within a
reasonable delay. Two performance metrics, the spreading time and the
message delay, are considered. The message delay is the delay required
to transmit content from a mobile node to another node, while the
spreading time is the delay needed for the content to spread over a
part of the network.
Firstly, our goal is to increase our understanding of the performance
of a simple DTN environment when content is distributed solely through
inter-contact of mobile nodes. We contribute both the close-form
expression and the asymptotic expression of the expected message delay
to the literature when considering the probability of
interest/acceptance for a given piece of content at each contact. The
asymptotic expression provides the insights on the efficient ways for
improving the expected message delay in the case of an area with low
or high density of mobile nodes. We also show a relationship between
the expected message delay and the expected spreading time in such
environment.
Secondly, if the delay is found to be excessive, we suggest the
deployment of some data kiosks in the environment to better support
the dissemination of content. Data kiosks are simple devices that
receive content directly from the source, usually using wired or
cellular networks. A key issue when designing efficiently such network
is to determine the number of data kiosks required to satisfy a
performance target. We investigate both an upper bound and a lower
bound of the number of data kiosks to distribute the content over a
geographical area within an expected spreading time objective. We also
show the important property that those bounds scale linearly with the
contact rates between a mobile node and a data kiosk.
Finally, we consider the question of the optimal locations of data
kiosks in a more realistic scenario where users move along a
transportation system (like a subway or suburban train) that connects
several regions. We provide an analysis used to decide which subway
stop should host a data kiosk to optimize the spreading time. These
findings support the view that the optimal locations of data kiosks
are influenced not only by the conditions of a region but also by the
target number of mobile users that will receive the contents.
Analytical results are validated by simulations under a number of
mobility models and real datasets.
Cordialement,
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Tuan Minh Pham
http://www-npa.lip6.fr/~tuanminh/
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