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Amélioration de la qualité de transmission vidéo dans les réseaux IEEE 802.11

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par Ahmed Ayadi
Ecole Nationale des Sciences de l'Informatique - Mastère en Réseau et Système multimédia 2008
  

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Introduction

Aujourd'hui, nous assistons à une évolution de l'Internet en nombre d'utilisateurs. Parmi les facteurs de cette évolution se trouve le succès des réseaux sans fil 802.11. Les réseaux IEEE 802.11 deviennent de plus en plus populaires car ils permettent aux utilisateurs de se connecter à l'Internet à un prix abordable avec une bande passante relativement importante et aussi la possibilité de se déplacer sans être déconnecté. De plus, de nos jours les cartes réseau sans fil IEEE 802.11 sont déployées dans la majorité des technologies comme les PDAs et les laptops.

En parallèle, les techniques de communication multimédia ont aussi évolué avec les nouveaux algorithmes de compression et de codage. Ainsi, de nombreuses applications multimédia deviennent accessibles à partir des réseaux sans fil. Cependant, ils présentent encore des obstacles au déploiement. Les problèmes majeurs de ces réseaux sont le taux de perte et la variation de délai dont les applications multimédia sont très exigeantes. Une solution évidente pour optimiser l'utilisation de la bande passante et améliorer la qualité de la vidéo consiste à transmettre la vidéo en multipoint à un ensemble d'utilisateurs.

Mais l'utilisation du multipoint standard présente trois problèmes principaux. Le premier est l'impossibilité d'adapter la fenêtre de contention suivant l'état du réseau. Le second est l'impossibilité d'adapter le débit physique suivant l'état du support de transmission, donc les paquets sont transmis à un débit physique fixe. Le troisième est l'impossibilité de retransmettre au niveau de la couche MAC les paquets perdus.

Une nouvelle approche a récemment été proposée pour remédier à ses problèmes. Elle consiste en l'élection d'un récepteur appelé leader pour assurer l'acquittement des paquets reçus. Ainsi, le point d'accès peut adapter le backoff et retransmettre les pa-

quets perdus.

Dans ce rapport, nous présentons une nouvelle approche permettant de choisir un leader pour chaque groupe multipoint en utilisant de nouvelles trames de gestion.

D'autre part, le trafic vidéo, basé sur le protocole UDP, est en concurrence avec d'autres trafics TCP. Les flux TCP ont leurs propres mécanismes de s'adapter à l'état du réseau. Une nouveau mécanisme a été publié, connu par TFRC, permettant d'adapter les débit de transmission vidéo en gardant l'équité avec les autres flux TCP. L'utilisation de TRFC dans la transmission multipoint dans les réseaux IEEE 802.11 pose un problème puisqu'il est conçu pour la transmission point à point dans les réseaux filaires ainsi il ne tient compte ni des pertes dues au erreur de transmission ni de la retransmission des paquets perdus.

Nous proposons un nouveau mécanisme permettant d'adapter le débit de transmission vidéo. Nous proposons d'ajouter un nouvel agent placé entre la partie filaire et la partie sans fil. Ce dernier permet de distinguer entre les pertes dues à la congestion dans le réseau filaire de celle due aux erreurs de transmission dans le IEEE 802.11.

Nous montrerons dans ce rapport l'apport de cette nouvelle approche par rapport à la méthode de transmission multipoint standard à l'aide de la simulation. Nos simulations sont effectuées à l'aide du simulateur OMNET++.

Dans ce rapport, nous proposons un cadre théorique pour la transmission vidéo dans les réseaux IEEE 802.11. En premier lieu, nous allons introduire le cadre général de notre projet, ensuite nous allons traiter la transmission vidéo dans les réseaux IEEE 802.11. En effet, dans le premier chapitre, nous étudierons l'existant. Nous y présenterons d'abord les modèles physiques de propagation, la norme IEEE 802.11, et les algorithmes d'adaptation du débit physique. Dans le deuxième chapitre, nous étudierons la transmission multipoint dans les réseaux IEEE 802.11, nous présenterons les travaux existants puis nous proposons notre nouveau protocole nommé PLB. Enfin, un Troisième chapitre s'intéressera au contrôle de congestion dans la transmission multipoint dans les réseaux IEEE 802.11. Nous présenterons notre nouveau mécanisme ainsi les résultats de simulation qui montreront la performance de notre approche par rapport à l'existant.

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