Contribution à l'optimisation de la transmission de la vidéo dans les réseaux sans fil IEEE802.11

Abstract

En raison de la demande croissante des technologies d’accès sans fil, la transmission multimédia haute capacité sur les réseaux sans fil pose un défi, en prenant note du fait que le streaming vidéo a acquis une énorme popularité et il est responsable d’une grande partie du trafic sur internet. Cette prestation doit faire face à plusieurs contrariétés engendrées par le manque de fiabilité du canal sans fil et son partage par plusieurs stations. La formule d’accès initiale DCF (Distributed Coordination function) dans les réseaux locaux sans fil du standard IEEE 802.11 est impuissante d’assurer la prouesse demandée aux applications voix/vidéo. En effet, DCF a été initialement conçue pour les servies Best Effort. Ainsi l’amendement 802.11e a été publié avec le but d’introduire le support de la qualité de service (QoS) dans ce type de réseau. Ce dernier a introduit la différentiation de service via la méthode d’accès EDCA (Enhanced Distributed Coordination Function), en mode décentralisé et HCCA (Hybrid Controlled Chanel Access) en mode centralisé. Cependant, il ne permet pas de fournir les garanties de QoS aux applications ayant des contraintes strictes à la qualité service. Ceci apparait plus particulièrement dans le cas ou le réseau est complètement saturé. De ce fait, la maitrise de la qualité de servie dans les réseaux sans fil ne peut être assurée que par un contrôle efficace de l’état des flux qui prévient le réseau d’atteindre un état de saturation dramatique et par la même assure les besoins de Qos des applications multimédia. C’est dans ce but là que s’inscrit l’apport de cette thèse. Il est bien évident qu’un mécanisme de contrôle de l’état des flux a besoin pour sa prise de décision d’évaluer l’état des fils d’attentes, nous choisissons d’utiliser une méthode de prédiction basée sur la prise de mesures de certains paramètres, qui serviront au calcul de paramètres de QoS, par l’intermédiaire d’équations simples, qui garantissent un temps de traitement insignifiant. Ces calculs seront utilisés par l(algorithme de contrôle de flux comme outil de prédiction des métriques de performance atteignables. On opte pour l’amélioration des délais et des débits de transmission des paquets dans la couche MAC. En conséquence, le contrôle des flux sera apte de prédire les métriques de la QoS dans tous les états de fonctionnement du réseau et par la suite éviter de faire fonctionner le système dans un état de saturation. Pour achever, nous fournissons un algorithme de contrôle de flux à implémenter au sein de chaque nœud sans fil QSTA (QoS Station), qui exécute une prédiction des métriques de qualité pouvant être prises une fois ce flux admis à chaque demande d’accès au canal, La prédiction de contrôle de flux utilise des calculs basés sur les mesures. En fonction de ces prédictions, le QSTA prend la décision et envoie les paquets au fil d’attente convenable. Cette décision est prise de façon à respecter les contraintes de QoS des flux déjà actifs ainsi que du nouveau flux en attente d’admission, l’utilisation des différentes catégories d’accès est utilisée pour soulager celle de la vidéo. Une synthèse de l’utilisation des fils d’attente des catégories d’accès est réalisée et la meilleure combinaison des catégories d’accès à utiliser est dévoilée.