1.6. Les réseaux sans fils ad hoc mobiles
Une autre grande catégorie de réseaux sans fil
est constituée par les réseaux ad hoc, dans lesquels
l'infrastructure n'est composée que des stations elles-mêmes. Ces
dernières acceptent de jouer le rôle de routeur pour permettre le
passage de l'information d'un
15
Chapitre I: Concepts de base
terminal vers un autre, sans que ces terminaux soient
reliés directement. Les réseaux ad hoc peuvent être
déployé dans tout environnement difficile où le
déploiement d'une infrastructure réseau filaire est très
contraignant, soit parce qu'il est difficile à mettre en place, soit
parce que l'existence du réseau ne dure pas assez longtemps pour
justifier une installation par câblage. De tels réseaux,
dépourvus de toute infrastructure, trouvent de nombreux champs
d'applications : lors d'une compagne militaire, d'une situation de catastrophe
(tremblement de terre, désastre naturel, etc), d'une urgence, d'une
salle de conférence, ou encore dans le cadre des réseaux de
senseurs/capteurs (sensor networks). La figure 4 illustre la notion de
réseau ad-hoc:
Figure 4 : Réseau ad hoc
1.7. Caractéristiques des réseaux ad hoc
Les réseaux ad hoc sont caractérisés par
des propriétés particulières. Chaque
propriété est considérée dans la littérature
comme étant une problématique en soi. Nous présentons dans
ce qui suit ces propriétés :
? L'absence de l'infrastructure : les
réseaux ad hoc se distinguent des autres
réseaux mobiles par l'absence de l'infrastructure fixe et
par leurs contrôles décentralisés.
? Les topologies dynamiques : les noeuds sont
libres de se déplacer
aléatoirement, alors la topologie du réseau
précisément le multi-saut peut changer d'une façon brusque
et rapide, et peut être constituée de liaisons unidirectionnelles
et bidirectionnelles en même temps.
? La bande passante limitée et des liens à
débits variables : les liens sans fil
posséderont toujours une capacité inférieure
à leurs homologues câblés. L'utilisation des
16
Chapitre I: Concepts de base
méthodes de partage du canal radio (accès
multiple) influence directement la bande passante réservée
à un terminal ad hoc.
? Utilisation limitée de l'énergie
: l'alimentation des noeuds se reposent sur des
batteries ou d'autres sources d'énergie
limitées. Cette alimentation limitée demande de prendre en
considération l'optimisation de la conservation de l'énergie.
? Sécurité physique limitée
: les réseaux sans fil mobiles sont
généralement
plus vulnérables à des attaques que les
réseaux câblés fixes. En effet, la sécurité
est nécessaire à la démocratisation des réseaux
MANET.
? Qualité des liaisons variables :
à cause du bruit et des interférences entre les
noeuds, la qualité des liaisons peut varier.
La solution développée pour les réseaux
ad-hoc prend pour fondement l'environnement IP. Les mobiles qui jouent le
rôle de passerelles (le plus souvent l'ensemble des mobiles)
implémentent un routeur dans leurs circuits, de telle sorte que les
problèmes posés reviennent essentiellement à des
problèmes de routage dans Internet, la mobilité étant
gérée par le protocole IP Mobile. MANET (Mobile Ad-hoc
NETwork) [95] est un groupe de travail de l'IETF (Internet Engineering
Task Force) [96] qui se préoccupe de la spécification et de
la normalisation des protocoles de routage pour les réseaux ad-hoc au
niveau IP. Ce groupe s'est appuyé sur les protocoles classiques
d'Internet et les a perfectionné pour qu'ils puissent fonctionner avec
des routeurs mobiles.
Les réseaux ad-hoc posent de nombreux problèmes
du fait de la mobilité des noeuds. Ceci résulte en une topologie
changeante dans le temps d'une manière imprévisible. D'autre
part, la portée des transmissions radio étant limitée les
noeuds formant le réseau ad hoc doivent se relayer par un protocole de
routage dédié pour retransmettre les messages d'une source vers
une destination.
Les protocoles de routage doivent prendre en compte les
caractéristiques de ces réseaux mobiles, multi-sauts et sans fil.
Les difficultés de conception sont principalement liées (i) aux
caractéristiques spécifiques des liens sans fil et (ii) aux
changements fréquents de topologie dus à la mobilité.
Les protocoles de routage des réseaux ad hoc s'appuient
sur trois modèles de fonctionnement : les protocoles proactifs, les
protocoles réactifs et les protocoles hybrides. On peut les
différencier par la méthode utilisée pour découvrir
le chemin entre le noeud source et le noeud destination.
Les protocoles proactifs établissent et mettent
à jour les routes pour tous les noeuds du réseau en se basant sur
l'échange périodique d'information de routage. Dans le cas des
protocoles réactifs les routes sont établies uniquement à
la demande. En effet, une procédure de découverte de route est
déclenchée lorsqu'un noeud souhaite envoyer des paquets vers un
destinataire dont la route est inconnue. Les protocoles hybrides quant
à
17
Chapitre I: Concepts de base
eux, combinent les techniques des protocoles proactifs et
réactifs. Ils utilisent un protocole proactif, pour apprendre le proche
voisinage. Au-delà de cette zone prédéfinie, le protocole
hybride fait appel aux techniques des protocoles réactifs pour la
recherche des routes.
Les réseaux ad-hoc sont utiles dans de nombreux cas de
figure. Ils permettent de mettre en place des réseaux dans un laps de
temps restreint, en cas, par exemple, de tremblement de terre ou pour un
meeting avec un très grand nombre de participants. Une autre
possibilité est d'étendre l'accès à une cellule
d'un réseau sans fil comme Wi-Fi. Comme illustré à la
figure 5, un terminal situé hors d'une cellule peut se connecter
à une machine d'un autre utilisateur se trouvant dans la zone de
couverture de la cellule. Ce dernier sert de routeur intermédiaire pour
accéder à l'antenne de la cellule.
Figure 5 : Extension de couverture par un
réseau ad hoc
3. Protocole de transport
| 
