Supervision : Guy PUJOLLE

Un Système de Pilotage Autonomique pour la Distribution de Charge dans les Réseaux Sans Fil Wi-Fi

La prolifération des équipements sans fil Wi-Fi fait de la norme IEEE 802.11 un candidat de choix pour fournir un accès gratuit à l'Internet dans les espaces publics et métropolitains. Le provisionnement de la bande passante est un élément essentiel dans la gestion du parc informatique des opérateurs. Sous 802.11, les déploiements sont si denses que chaque point de l’espace peut être simultanément couvert par des dizaines de Points d’Accès (AP). Néanmoins, le modèle de connectivité de 802.11 limite le choix des connexions à l'AP fournissant le meilleur rapport signal sur bruit. Les zones de l’espace à forte concentration sont de fait pénalisées car leurs utilisateurs sont forcés de se connecter aux mêmes points d’accès et donc de partager une ressource limitée. Pour éviter la formation d’îlots d'APs surchargés et mieux exploiter les ressources, une politique efficace d'allocation des stations aux APs doit être mise en œuvre. Les enjeux d’un tel mécanisme englobent le trafic engineering et le contrôle dynamique des réseaux. Il s’agit de localiser les points de surcharge, prévoir les déplacements, anticiper les allocations de bande passante et migrer les stations dans la plus grande transparence pour l’utilisateur. Dans cette thèse, nous proposons un système de pilotage des grands réseaux Wi-Fi avec sur le volet architectural la conception d’un système autonomique et sur le plan algorithmique le détail de nos protocoles pour la distribution de charge dans les réseaux 802.11. Nous ciblons en particulier la gestion du service voix sur IP dans les WLAN (VoWLAN). Nous proposons dans ce cadre l'architecture ALPA (Autonomic Load Piloting Architecture) et les algorithmes RLCA (Reactive Load Control Algorithm) et PLCA (Proactive Load Control Algorithm). La principale originalité d’ALPA est d'intégrer les concepts des réseaux autonomiques à l'architecture existante des infrastructures Wi-Fi. L'algorithme réactif RLCA opère sur une vue locale pour résoudre les congestions spontanées et garantir le bon fonctionnement du réseau en respectant les exigences de QoS. L'algorithme proactif PLCA se déclenche par intermittence pour optimiser les critères de performances du réseau et assurer le trafic engineering dans un contexte de mobilité.

2008-2009 Publications

• 2009
  • G. Sawma : “Un Système de Pilotage Autonomique pour la Distribution de Charge dans les Réseaux Sans Fil Wi-Fi”, thesis, phd defence 05/19/2009, supervision Pujolle, Guy (2009)
  • G. Sawma, R. Ben‑El‑Kezadri, I. Aib, G. Pujolle : “Autonomic Management for Capacity Improvement in Wireless Networks”, IEEE Consumer Communications and Networking Conference, CCNC, Las Vegas, United States, pp. 1-6, (IEEE) (2009)
• 2008
  • G. Sawma, J. DEMERJIAN, I. Aib, G. Pujolle : “A Distributed Trust and Reputation Model for Capacity Enhancement in Wireless Networks”, 1^st IFIP Wireless Days Conference, Dubai, United Arab Emirates, pp. 1-5, (IEEE) (2008)
  • G. Sawma, K. Barbar, G. Pujolle : “A Load Distribution Mechanism for Wireless Local Area Networks”, International Conference on Information and Communication Technologies: from theory to applications (ICTTA), Umayyad Palace, Damascus, Syrian Arab Republic, pp. 1-5, (IEEE) (2008)
  • G. Sawma, I. Aib, G. Pujolle : “ALBA: An Autonomic Load Balancing Algorithm for IEEE 802.11 Wireless Networks”, IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium, NOMS 2008, Salvador, Brazil, pp. 891-894, (IEEE) (2008)
  • G. Sawma, R. Ben‑El‑Kezadri, I. Aib, G. Pujolle : “Gestion Autonomique de la Répartition de Charge pour le Contrôle de la Congestion dans les Réseaux Sans Fil”, Colloque Francophone sur l'Ingénierie des Protocoles (CFIP 2008), Les Arcs, France (2008)
  • G. Sawma, I. Aib, K. Barbar, G. Pujolle : “A Recursive Load Balancing technique for VoIP-dedicated WLANs”, ACS/IEEE International Conference on Computer Systems and Applications (AICCSA), Doha, Qatar, pp. 830-833, (IEEE) (2008)