CHAPITRE III : APPROCHES POUR L'AMELIORATION DE TCP
DANS UN ENVIRONNEMENT SANS FIL
2. Contributions
2.1. Première contribution : Proposition d'un
mécanisme inter-couches de différentiation de perte pour TCP dans
les réseaux sans fils ad hoc
2.1.1. Positionnement du problème
TCP est le protocole de transport dominant dans les
communications qui nécessitent de la fiabilité sur Internet. Il
assure l'ordonnancement des paquets à leur arrivée, la
retransmission des paquets perdus ainsi qu'un contrôle de congestion.
Dans les réseaux sans fil, les atténuations du signal et les
interférences peuvent dégrader provisoirement la qualité
des liens radios. Alors que TCP a été conçu pour s'adapter
aux problèmes de congestion dans les réseaux filaires, il s'agit
à présent pour lui de s'adapter aux contraintes des
réseaux sans fil en utilisant au mieux les ressources limitées du
système.
En effet, l'hypothèse implicite de TCP que toute perte
de paquets est due à une congestion n'est plus valide dans les
réseaux sans fil en particulier les réseaux mobiles ad hoc,
où les erreurs du canal sans fil (interférence, perte du signal,
bruit,...), la contention des liens, la mobilité et le routage
multi-chemin peuvent considérablement corrompre ou troubler la livraison
des paquets.
Sur des liaisons filaires, la majorité des pertes de
paquets sont principalement due à des problèmes de congestion
dans le réseau. En plus de retransmettre les paquets perdus, TCP met
naturellement en oeuvre un système pour réduire la charge dans le
réseau en réduisant son débit d'émission et ainsi
résister à la congestion. Lorsque le réseau comporte un
lien radio, des paquets peuvent être perdus du fait de la faible
fiabilité de la liaison sans fil. A la suite de cette perte qui peut
être due à une cause autre que la congestion, TCP déclenche
de façon inopportune son système de contrôle de congestion
ce qui a pour effet de réduire le débit de la liaison
inutilement. Les performances de la liaison s'en trouvent de ce fait fortement
dégradées.
Plusieurs tentatives ont été faites pour
améliorer les performances de TCP dans les réseaux sans fil, mais
aucune de ces approches n'a été normalisée. De plus, des
recherches ont été effectuées et qui s'intéressent
aux performances de TCP dans les réseaux mobiles ad hoc multi-sauts mais
qui sont encore actives dans ce domaine et de nombreux problèmes sont
encore ouverts.
Le travail réalisé dans la première
partie des travaux de cette thèse, a comme principal objectif la
proposition d'une approche collaborative basée sur une conception
Cross-Layer pour améliorer la performance de TCP de bout en bout dans
les réseaux sans fil. L'approche proposée vise à
résoudre la cause principale de la dégradation de la performance
de TCP à travers des liens sans fil, à savoir l'incapacité
de TCP à déterminer si un paquet a été perdu en
raison d'erreurs de transmission ou par suite de congestion de réseau.
Comme une congestion crée déjà un ralentissement global du
réseau puisqu'il faut retransmettre les paquets perdus, la solution
proposée permet donc de minimiser l'impact des retransmissions pour
revenir le plus rapidement possible à un état
général stable.
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