Soutenance de thèse de ABDOU Wahabou le 13/12/2011 à 10 h à Montbéliard

Les réseaux ad hoc mobiles (MANETs) se caractérisent par des topologies très variées,
en fonction de la densité du réseau (nombre de noeuds) et du niveau de mobilité (vitesse
des noeuds). Ils s'appuient de plus sur des ressources généralement très limitées comme
la bande passante ou l'énergie des terminaux. Les travaux présentés dans cette thèse
traitent de l'optimisation de la gestion des communications dans les MANETs. Ils proposent
des contributions à la fois dans le domaine de l'optimisation multi-critères et celui des
réseaux mobiles.

Cette thèse présente des aspects novateurs de l'algorithmique évolutionniste. Elle propose
un algorithme  basé sur le calcul de multiples fronts de Pareto et en présente l'impact aussi
biensur des critères de convergence que de diversité. Ensuite, une deuxième version (adaptative)
de cet algorithme est introduite. Elle présente un opérateur d'adaptation dynamique qui privilégie
alternativement  des phases d'exploration ou d'exploitation de zones contenant de bonnes solutions
découvertes, en fonction de la valeur d'indicateurs de convergence et de diversité calculés au fil
des générations. Ces deux versions sont comparées entre elles et avec des algorithmes de la
littérature. Cet algorithme est ensuite appliqué aux problèmes réseaux. Une plateforme qui combine
un algorithme évolutionniste multi-objectifs et un simulateur de réseau (ns-2) a été proposé pour
optimiser des stratégies de diffusion et/ou de routage en tenant compte du niveau de densité et/ou
de mobilité du réseau.

Dans le premier cas, il s'agit de fixer hors ligne les meilleurs comportements adaptés à divers
types de réseau (de très peu dense à très dense). Pour chacun d'entre eux, le comportement
optimisé s'apparente à une méthode probabiliste ``améliorée''. Il est décrit par quatre paramètres :
la probabilité de relai, le nombre de répétitions, le délai entre deux répétitions successives et le TTL.
Puis les 5 jeux de paramètres sont implantés sur chaque noeud du réseau afin que celui-ci choisisse
au fil du temps, le jeu de paramètres le plus adapté à la densité du réseau qu'il détecte autour de lui.
Cette stratégie est comparée par simulation à des stratégies probabilistes plus classiques, dans un
réseau présentant des zones de densité variée. Les résultats montrent que ce protocole garantit,
contrairement aux autres stratégies, que tous les noeuds du réseau recevront le message diffusé
(même dans un réseau très peu dense), au prix d'une légère augmentation du temps de propagation.
Par ailleurs, il présente un nombre de collisions plus faible.

Dans le second cas, il s'agit de déterminer un protocole de routage multi-chemins adapté aux fortes
variations de topologies dues à la mobilité des noeuds et à la présence potentielle de radio-interférences
entre noeuds proches. Chaque noeud calcule des combinaisons de chemins ne présentant pas de
radio-interférences ; puis il sélectionne la combinaison la plus performante comme route principale et
l'utilise pour la communication (table active). Les autres combinaisons sont conservées dans une
table passive, ce qui permet, en cas de rupture d'un chemin, de continuer la communication en mode
dégradé, tout en cherchant dans la table passive une combinaison plus performante sur laquelle la
communication sera reportée pour retrouver un mode de fonctionnement normal. Les performances de
ce protocole en fonction du degré de mobilité sont évaluées avec ns-2, en comparaison avec deux
versions d'un autre protocole multi-chemins (SMR à liens disjoints et à noeuds disjoints). Il présente
globalement une latence plus faible, avec des taux de pertes et une surcharge du canal sensiblement
équivalents, voire plus faibles que pour les autres protocoles et qui restent relativement constants,
quel que soit le niveau de mobilité.