WO2008077936A1

WO2008077936A1 - Procede de routage dans un reseau a connectivite intermittente

Info

Publication number: WO2008077936A1
Application number: PCT/EP2007/064438
Authority: WO
Inventors: Vania Conan; Jérémie LEGUAY; Timur Friedman
Original assignee: Thales
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2008-07-03
Also published as: FR2910761B1; EP2103057B1; FR2910761A1; EP2103057A1; US20100214934A1; US8842659B2

Abstract

Procédé de routage dans un réseau à connectivité intermittente caractérisé en ce qu'il comporte, pour déterminer les informations de routage, pour un acheminement défini de façon opportuniste, au moins les étapes suivantes : Pour un réseau comprenant un nombre n de nœuds, kmax étant le nombre de relais maximum à considérer dans l'acheminement, et M1, une matrice de taille nxn, on initialise M1 = <tij> les estimations des temps moyens d'inter-contacts pour les nœuds i et j, k+1 correspondant au nombre de relais considérés pour le routage, initialiser k=0, et faire à l'étape k : Pour chaque paire de noeuds (i,j) (avec 1 <=i<=n, 1 <=j<=n, i≠j), estimer le délai à (k+1) sauts et la liste des relais correspondants à partir de <λij> matrice des inverses des temps moyens d'inter-contacts et des estimations de délais à k sauts présents dans Mk, stocker les délais d'inter-contacts estimés dans la matrice M(k+1)(i,j) et la liste des relais Vi(d)k+1 correspondants, (M(k+1 )(i,j), Vi(d)k+1), où Vj(d)k+1 correspond à la liste des nœuds relais considérés au nœud i lorsqu'un message doit être transmis vers la destination d, pour un nombre de relais k+1, Si k+1 = kmax, arrêter les étapes. Si non, faire k=k+1.

Description

PROCEDE DE ROUTAGE DANS UN RESEAU A CONNECTIVITE

INTERMITTENTE

L'invention concerne, notamment, un procédé de routage dans des réseaux où la connectivité est intermittente.

Par connectivité intermittente, sont désignés tous les réseaux dans lesquels des utilisateurs, des ressources, des adresses IP (Internet Protocol) ou tout autre type d'objet, sont connectés de manière intermittente, non continue dans le temps. Ceci peut aussi recouper la notion de connectivité instable où l'on observe des ruptures dans le mécanisme de connexion.

Elle concerne, notamment, un procédé et un système permettant de générer des informations utiles pour le routage de messages au sein d'un réseau constitué de nœuds qui sont en liaison entre eux, les liens entre les nœuds pouvant être interrompus de manière intermittente.

Dans la suite de la description, on entend sous l'expression « acheminement défini de façon opportuniste » un acheminement pour lequel, quand un nœud A entre en contact avec un nœud B, les informations de routage permettent de décider quels messages A doit remettre à B.

Les réseaux où la connectivité est intermittente sont caractérisés par le fait que de nombreux liens subissent de forts taux de perte, ou bien de longs délais de propagation, conduisant ainsi au partitionnement, fractionnement du réseau en plusieurs parties, à l'intérieur desquelles les transmissions sont bonnes. Ainsi, les modes de communications usuels (par exemple le protocole TCP transport communication protocol) s'appuyant sur l'existence de chemins de bout en bout, échouent. La problématique du routage de l'information, est donc de fournir un procédé permettant à un message d'être acheminé d'une source vers une destination dans ce contexte. Sur la figure 1 est représenté un exemple de « graphe de connectivité » pour le type de réseaux pour lesquels s'applique le procédé selon l'invention. Les nœuds A, B, C, D et E, du graphe représentent les entités communicantes et les arêtes [A, B], [B, C] correspondent au niveau de connectivité entres les nœuds.

Plus la fréquence des pointillés d'une arête est haute, moins les nœuds sont connectés entre eux. Sur ce graphe, il est possible de voir, alors que A et B sont connectés en permanence, A et F ne sont jamais connectés et B et E sont connectés par intermittence. Un graphe de connectivité est, en général, représenté par un paramètre L, la largeur du graphe, un nombre n de nœuds et le degré moyen du graphe D.

Ces réseaux sont, par exemple, des réseaux communément appelés Réseaux Tolérants aux Délais (RTD, en anglais DTN ou Delay Tolérant Network). Les RTDs sont composés d'entités ou nœuds, qui sont communicantes (communiquant entre elles), mobiles et sans fil. Ces unités sont, par exemple, des ordinateurs personnels ou PDA (abrégé anglo-saxon de Personnal Data Assistant), des téléphones cellulaires, des capteurs, etc. A tout instant, la communication n'est possible qu'entre les nœuds qui se trouvent en portée radio et, du fait du très faible niveau de connectivité, la probabibilité qu'existe un chemin de bout en bout (chemin de routage existant et ininterrompu) entre deux entités données est quasiment nulle. Le relayage de paquets de données ne pouvant se faire avec les mécanismes classiques de routage IP (Internet Protocol), le relayage se base alors sur le principe de stockage et transmission (connu sous l'expression anglo- saxonne store and forward). Lorsqu'une entité reçoit un message à transmettre, elle le conserve jusqu'à ce qu'elle rencontre le destinataire ou bien, elle le transmet de manière opportuniste à un relais qui peut être choisi en fonction d'une stratégie particulière.

Les réseaux ad hoc à destination, des forces d'intervention d'urgence des pompiers, de la police, par exemple, ou utilisés pour les communications militaires peuvent aussi changer leur mode de communication en conditions normales (protocoles du type MANET technologie système autonome de nœuds mobiles Mobile Ad hoc Networking) pour un mode « déconnecté ». Les déconnections dans ces réseaux proviennent de la mobilité de nœuds, de problèmes liés à la radio, ou de la disparition de nœuds (manque de batteries, destruction...). L'invention décrite dans ce document peut s'appliquer dans ce contexte afin de maintenir un service « best-effort » d'acheminement des messages.

Différentes méthodes de routage pour ce type de réseaux sont connues de l'art antérieur.

Les documents de A. Lindgren, A. Doria, and O. Schelen, "Probabilistic routing in intermittently connected networks," in Proc. SAPIR, 2004 et J. Burgess, B. Gallagher, D. Jensen, and B. N. Levine, "MaxProp: Routing for Vehicle-Based Disruption-Tolerant Networks" in Proc. Infocom, 2006 décrivent des procédés de routage reposant sur des approches probabilistes. De telles approches ne se basent pas sur l'espérance des temps d'inter- contacts entre les nœuds. Il est donc difficile d'estimer le délai pour atteindre une destination. De plus, elles ont une mémoire à plus ou moins long terme en fonction de facteurs d'échelles qui sont difficiles à estimer.

Dans le document de S. Jain, K. FaII, and R. Prata, "Routing in a Delay Tolérant Network" in Proc. SigComm2004, la méthode calcule « des plus courts chemins » dans un graphe value (graphe dans lequel des poids sont attribués aux arêtes) avec les délais moyens d'inter-contacts entre les nœuds. Cette approche souffre d'un manque d'opportunisme dans les possibilités de transmission qu'elle met en œuvre et définit de manière trop stricte la séquence des relais qui doivent être utilisés. Calculer des plus courts chemins en minimisant la somme des délais des arêtes du graphe traversées ne conduit pas à un chemin de routage performant.

Dans le document de V. Conan, J. Leguay. T. Friedman, "The heterogeneity of inter-contact time distributions : its importance for routing in delay tolérant networks", arxiv:cs. NI/0609068, on applique l'algorithme « Spray and Wait » introduit par M. Grossglauser and D. Tse, "Mobility increases the capacity of ad-hoc wireless networks", Transactions on Networking, vol.10 no. 4, pp.

477-486, August 2002. Ceci permet de traiter uniquement le cas de nœuds atteignables en deux sauts et non à un nombre quelconque de sauts. Le taux de livraison du message est, par conséquent, faible et le délai plus important qu'en mettant en œuvre le procédé selon l'invention. De plus, l'algorithme d'optimisation permettant de trouver la solution est en temps exponentiel, une solution sous-optimale est donc proposée.

Malgré les performances des procédés de l'art antérieur, ces derniers ne permettent pas de fournir une méthode de routage minimisant les délais de livraison à l'échelle d'un réseau entier.

L'objet de l'invention repose sur la mise en œuvre d'un procédé multi-sauts pour le transport des messages. Un message peut être relayé successivement par plusieurs nœuds avant d'atteindre sa destination.

L'invention concerne un procédé de routage dans un réseau à connectivité intermittente caractérisé en ce qu'il comporte, pour déterminer les informations de routage, pour un acheminement défini de façon opportuniste, au moins les étapes suivantes :

pour un réseau comprenant un nombre n de nœuds, kmax étant le nombre de relais maximum à considérer dans l'acheminement, et M₁, une matrice de taille nxn

o on initialise M₁ = <ty> les estimations des temps moyens d'inter- contacts pour les nœuds i et j,

o k+1 correspondant au nombre de relais considérés pour le routage, initialiser k=0, et

Faire à l'étape k :

Pour chaque paire de nœuds (i,j) (avec 1 <=i<=n, 1 <=j<=n, i≠j),

o estimer le délai à (k+1 ) sauts et la liste des relais correspondants à partir de <λy> matrice des inverses des temps moyens d'inter-contacts et des estimations de délais à k sauts présents dans M_k, o stocker les délais d'inter-contacts estimés dans la matrice M_(k+i)(i, j) et la liste des relais Vi(d)^k+1 correspondants, (M_{(k+1 )}(i, j), Vi(d)^k+1) où

V|(d)^k+1 correspond à la liste des nœuds relais considérés au nœud i lorsqu'un message doit être transmis vers la destination d, pour un nombre de relais k+1 ,

o Si k+1 = kmax, arrêter les étapes,

o Si non, faire k=k+1 .

Ainsi l'acheminement d'un message à destination du nœud d, qu'il soit émis ou relayé par le nœud i, s'effectue en transférant le message aux nœuds appartenant à Vι(d)^kmax.

Selon un mode de réalisation, on arrête les étapes pour M_k=M_k+i

Le procédé peut comporter au moins les étapes suivantes :

o pour une destination d, considérer la liste des temps moyens <eι, d> estimés à l'étape k dans M_k,l variant de 1 à n,

o effectuer un tri croissant des valeurs de ces temps moyens, L = e _Li_{, d} < e _{L2, d} < --- < e _Ln_{, d ,} où L correspond à une liste en ordre croissant,

o pour un nœud source s, définir l'ensemble des nœuds / des relais à trouver, initialiser cet ensemble / = φ,

o soit Resuit la valeur correspondant à l'estimation du délai entre s et d avec le meilleur ensemble / trouvé, à l'initialisation, Resuit = 1 /λ_sd.

Pour chaque nœud L, de la liste L, I variant de 1 à n :

Si le nœud s voit le nœud U, et si le nœud L, voit la destination (λ_{s L}ι ≠ 0 et 1/e_Lι_,d ≠ 0), ajouter le nœud U à l'ensemble / et tester la nouvelle valeur du délai avec cet ensemble / en utilisant _{F m =} , correspondant au délai que l'on peut espérer entre s et d s^{Λ ) ~}

en utilisant l'ensemble de relais / au nœud s.

Si E_sd(/) > Resuit alors :

retirer le nœud Li de l'ensemble / et arrêter le déroulement des étapes, / est égal à l'ensemble optimal.

Sinon,

Faire Resuit = E_sd(/), accepter le nœud dans l'ensemble /, et la valeur de délai devient la valeur minimale courante, stocker la valeur Resuit dans M_k+1 (S₁Cl) et l'ensemble / dans V_s(d)^k+1.

Return Resuit.

L'invention concerne aussi un système de routage permettant d'obtenir des informations de routage caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs nœuds comportant au moins les éléments suivants : o un module de gestion de l'historique,

o un module réception de messages de données, comprenant une mémoire tampon,

o un module de décision de réexpédition adapté à décider des messages qui sont transférés à un nœud lorsqu'il rentre en contact,

o un module de réexpédition adapté à assurer le transfert des messages vers les voisins,

o un module de calcul des informations de routage adapté à exécuter les étapes du procédé décrit ci-avant,

o un module d'éligibilité participant aux décisions de réexpédition prises dans le module de décision de réexpédition.

Le procédé selon l'invention présente notamment les avantages suivants : o le transport des messages peut être à copie unique, ou à copies multiples ; une ou plusieurs copies du message peuvent exister à chaque instant dans le réseau,

o le procédé est décentralisé : chaque nœud choisit indépendamment des autres, les relais permettant de transmettre le message ou les données d'un nœud source vers un nœud destinataire,

o le choix optimal des relais est effectué de manière dépendante, il est obtenu comme le point fixe d'une suite convergente qui converge en un nombre d'étapes, par exemple, au plus égal au diamètre du graphe d'inter-connexion,

o la solution permet de minimiser le délai de livraison tout en gardant une complexité faible, la complexité dans le pire des cas est évaluée à : L^*n^2*D, avec L la largeur du graphe de connectivité, n le nombre de nœuds et D le degré moyen du graphe, le graphe de connectivité ayant le plus souvent des propriétés « petit monde », la complexité réelle est alors réduite. L devient alors log(n) et D « n. L'algorithme mis en œuvre converge avec la largeur du graphe,

o La solution fournit un routage sans-boucles, c'est à dire qu'un message ne passe pas deux fois par le même nœud.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, annexée des figures qui représentent :

o La figure 1 un exemple de réseau à connectivité intermittente selon l'art antérieur,

o La figure 2 un exemple d'architecture fonctionnelle d'un nœud sur lequel sont exécutées les étapes du procédé selon l'invention,

o La figure 3, un schéma de transfert de message au sein d'un réseau à connectivité intermittente, o La figure 4, une illustration de la méthode de calculs à deux sauts, selon l'invention,

o La figure 5, un exemple de transfert d'un nœud A vers un autre nœud en deux sauts uniquement.

Afin de mieux faire comprendre le procédé selon l'invention, la description qui suit est donnée à titre illustratif et nullement limitatif dans le cadre d'un réseau où le transport des messages s'effectue avec une copie unique. Le réseau peut être un réseau RTD, qui est composé d'entités communicantes mobiles et sans-fil comme des téléphones cellulaires, des capteurs ou encore des PDA.

Les données sont transmises ou acheminées, dans ce type de réseau, sous la forme de messages (connu sous la dénomination anglo-saxonne bundle) contenant de l'information auto-suffisante qui est transférée d'entités en entités, de manière atomique, en utilisant par exemple le protocole TCP.

Le procédé peut être implémenté sous une forme logicielle (éventuellement logiciel embarqué), dans une pile de routage « applicatif » ou de surcouche « overlay » au niveau d'un nœud. Elle peut aussi être développée sous une forme matérielle ou « hardware ».

Dans le réseau, chacun des nœuds est pourvu d'un processeur adapté à mettre en œuvre les fonctions élémentaires suivantes, décrites en relation à la figure 2 :

Module Propagation de l'historique, 1 : un nœud propage régulièrement les temps d'inter-contacts moyens qu'il mesure. Cela peut être réalisé périodiquement ou être déclenché de manière opportuniste selon des méthodes connues de l'Homme du métier. Les nœuds peuvent décider pour diverses raisons (e.g. économie d'énergie, consommation de ressources réseaux, complexité de calcul) de diffuser partiellement cette information.

Module Mise à jour de l'historique global, 2 : Chaque nœud reçoit les informations d'historique des autres nœuds du réseau et les stocke dans une structure de donnée pouvant être une matrice 2x2, 3, où une valeur à la ligne i et la colonne j correspond au temps d'inter-contact moyen tij entre les nœuds i et j. Cette matrice est mise à jour lors de la réception d'informations nouvelles provenant d'autres nœuds, nœuds en relation ou nœuds plus éloignés, les informations étant alors relayées.

Module Réception de messages de données, 4 : Cette fonction est appelée par le processeur lorsqu'un message contenant des données est reçu par un nœud. Si le message est destiné au nœud courant, il est alors transféré aux applications concernées, 5 (on peut avoir un client mail par exemple) Dans le cas contraire, le nœud courant stocke celui-ci dans une mémoire tampon 6 afin de le transférer ultérieurement.

Module de Décision de réexpédition, 7 : Cette fonction est invoquée lorsqu'un nouveau nœud entre dans le voisinage d'un nœud (c'est-à-dire à chaque nouveau contact). Elle a pour but de décider des messages à transférer vers le nœud N. Pour chaque message M à destination du nœud d_M n'étant pas déjà programmé pour transfert vers le voisin N, on vérifie deux choses :

• Que le nœud N ne possède pas déjà M.

• Que M est « éligible » par rapport au nœud N. La notion d'éligibilité est explicitée dans le détail de la fonction « éligibilité d'un nœud », cette fonction statuant sur celle-ci.

Si c'est deux conditions sont vraies, le message M est alors mis en liste d'attente 8 pour un transfert futur vers N.

Module Transfert des messages, 9 : Cette fonction transfère les messages présents dans la liste d'attente 8 du nœud rencontré. Notons qu'il existe une liste d'attente par nœud étant en contact avec le nœud courant et que celle- ci est remise à zéro lorsque les nœuds ne sont plus en contact ou quand tous les messages ont été transmis. Calcul des informations de routage, 10 : Dans le cadre d'un processus de routage, lorsque cette fonction est invoquée périodiquement. Ainsi, le nœud / construit, pour chaque nœud destination d, à partir de la matrice des temps d'inter-contacts, un sous-ensemble de nœuds V,(d).

Eligibilité d'un nœud, 11 : Afin de statuer sur l'éligibilité d'un nœud relais ren contact, à un instant t donné, avec le nœud courant. Pour un message destiné au nœud d, cette fonction vérifie si r est présent dans l'ensemble V,(d). Si cette vérification est vraie, le nœud r est déclaré éligible, sinon il est déclaré non éligible.

La figure 3 représente un exemple de routage d'un message d'un premier nœud A vers un deuxième nœud D. Dans cet exemple, on a les notations suivantes :

o V_A(D)= (Bj ; A transmet le message à B,

o V_B(D)= {C,Ej ; correspond à l'ensemble des nœuds éligibles par B. C'est-à-dire que B pouvait transmettre le message à C ou E, mais il le transmet à C car c'est le premier qu'il rencontre,

o V₀(D)= {D} ; C transmet le message à D Ainsi, de proche en proche, et en passant par les relais B et C, le message émis par le nœud 1 A est transmis au nœud D .

L'un des objectifs de la présente invention consiste à définir, pour chaque nœud i, jouant le rôle d'un relais d'un message ou bien le rôle d'une source émettrice de messages ou de données, et pour tout nœud destinataire d, l'ensemble des voisins éligibles V,(d) qui sont utilisés pour le transfert des messages à destination de d.

Les étapes du procédé permettant le transport des données ou des messages en minimisant le délai sont détaillées ci-après.

Pour déterminer l'ensemble des nœuds éligibles, le procédé exécute, par exemple, les étapes décrites ci-après : Algorithme principal

Pré-requis : Chaque nœud / possède la connaissance de la matrice <λy>, de taille nxn (n étant le nombre de nœuds) correspondant aux inverses des temps moyens d'inter-contact entre les nœuds / et j. Cette matrice est calculée, par exemple, à partir de la matrice contenant les <ty> correspondant aux temps d'inter-contact moyens entre les nœuds / et / Ces matrices restent inchangées pendant le calcul. Ces matrices peuvent être calculées hors-ligne, ou bien chaque noeud estime le temps d'inter-contact moyen avec ses voisins et diffuse cette information aux autres nœuds du réseau.

Etapes:

Soit M-i, une matrice de taille nxn

M₁ = <tj_j> (On initialise la matrice M₁ correspondant aux temps moyens d'inter-contacts pour les nœuds i et j)

k=1 on considère un seul relais, k correspond au relais mis en œuvre dans le réseau

Faire à l'étape k+1 :

Pour chaque paire de noeuds (i,j) (avec 1 <=i<=n, 1 <=j<=n, i≠j),

Faire (M_(k+1)(i,j), Vi(d)^k+1 ) = Algorithme « Calcul à deux sauts » (i, j, <λ_1D>, M_k) ; c'est-à-dire, estimer le délai à (k+1 ) sauts à partir de <λy> matrice inverse de la matrice des temps moyens d'intercontacts et des estimations de délais à k sauts présentes dans M_k,

stocker les délais inter-contacts estimés dans la matrice M_(k+1)(i, j) et la liste des relais Vi(d)^k+1 ayant permis d'atteindre ces résultats la liste des relais correspondants.

Les étapes du procédé s'arrêtent lorsque l'on atteint un point dit fixe pour une valeur fixée de M_k Par exemple le procédé peut être arrêté lorsque M_k=M_k+i. On a alors M = M_k et pour tout couple i,d V|(d) = V|(d)^k .

Résultat : L'algorithme fournit en sortie :

Une matrice M contenant l'estimation du délai pour chaque paire de nœuds (i, j) i.e. le délai espéré pour un message allant du nœud i vers le nœud j en utilisant le processus de routage selon l'invention.

La liste des relais Vj(d) correspondant à la liste des nœuds relais considérés au nœud i lorsqu'un message doit être transmis vers la destination d.

L'algorithme principal fait appel à un algorithme désigné « calcul à deux sauts » qui calcule pour chaque couple des nœuds source ou relais, destination (i,d) l'ensemble / de nœuds voisins de / dans le graphe de connectivité (i.e. les nœuds u avec qui λ_lu ≠ 0) à utiliser comme relais pour atteindre d. Cette fonction fournit également une estimation du délai nommée

Ej,d(/) fonction de l'ensemble / retenu. Cette fonction peut être définie de plusieurs manières selon les objectifs à atteindre dans la mesure où la suite

Mk de l'algorithme « calcul du point fixe » converge.

La suite des matrices M_k étant convergente, les délais d'acheminement décroissent en fonction du nombre d'itérations réalisées. Le délai minimum pour toutes les paires de nœuds est atteint au point fixe.

Une fois ceci fait, lorsqu'un nœud / doit relayer un message destiné à la destination d, il calcule ou récupère alors V₁(O), l'ensemble des relais possibles à qui transmettre le message pour atteindre la destination d. Dès qu'il rencontre un nœud appartenant à V,(d)' il lui transfert le message.

Selon une variante de réalisation, le procédé met en œuvre une sous- fonction « calcul à deux sauts » qui permet de choisir l'ensemble des relais dans le cadre d'un processus de relais à deux sauts, ceci afin d'optimiser les délais. On suppose que l'on peut relier un nœud s avec le nœud destinataire d en un temps moyen e_sd (Obtenu à l'étape k de l'algorithme principal dans la matrice M_k Ce temps peut être égal à l'infini).

On cherche ensuite à réduire ce délai en introduisant un relais supplémentaire r entre la source et la destination comme il est représenté à la figure 3. Ce relais est choisi dans une liste de candidats potentiels /, calculée de façon à diminuer le délai moyen entre s et d.

Sur la figure 3 :

o s représente le nœud source, d, le nœud destination,

o r un nœud voisin de s, relais potentiel du message émis depuis s vers d,

o t_sr est le temps moyen d'intercontact entre nœuds s et r,

o e_rd est le temps estimé à l'étape k pour la livraison du message depuis r vers d.

L'introduction de l'ensemble / des relais intermédiaires r conduit à une formulation du délai pouvant être espéré entre s et d, en utilisant l'ensemble de relais / au nœud s par la formule E_sd(/) :

E ^J _ss_dd (^y I) =

E_sd(/) s'exprime en fonction des temps moyen d'inter-contacts t_sr (et leurs inverses λ_sr) et des temps moyens d'inter-contacts e_rd estimés à l'étape k de l'algorithme principal.

E_sd(/) est la somme de deux termes :

, le temps moyen d'attente pour s de rencontrer le

premier des nœuds relais de / ou la destination d, v i—ti&I T₁ K _e , le temps d'attente moyen entre chaque

nœud relais et la destination.

Dans ce calcul, on approche les temps d'inter-contacts par un processus exponentiel entre tous les nœuds i et j.

Pour trouver l'ensemble /, la méthode exhaustive consiste à explorer tous les cas de figure possibles pour minimiser E_sd(/), ce qui correspond à 2*^(l) calculs, avec d(i) le degré du nœud / dans le graphe de connectivité. L'algorithme « calcul à deux sauts » exposé ci-dessous est en O(D), D étant le degré moyen des nœuds du réseau : le degré moyen est le nombre moyen de voisins de chaque nœud dans le graphe de connectivité. La notation en O(D) signifie que le nombre d'opérations pour effectuer le calcul est borné par D. et donne le résultat optimal lorsque les inter-contacts entre les nœuds / et y suivent une loi exponentielle (de paramètre λ,J).

Pré-requis : chaque nœud / possède la connaissance de la matrice <λy>, de taille nxn (n étant le nombre de nœuds), correspondant aux inverses des temps moyens d'inter-contact entre les nœuds / et / De plus, chaque noeud possède la matrice M_k <ey> des temps d'inter-contacts estimés à l'étape k de l'algorithme principal.

Algorithme « calcul à deux sauts » : (s, d, <λy>, <ey>)

Pour la destination d, on considère la liste des temps moyens βι_{, d}, I variant de 0 à n. On effectue un tri croissant de ces valeurs, et on obtient ainsi la liste L en ordre croissant :

L = e Lo,d < e u,d < e _Lo,d < ... < e _Ln,d

Pour le nœud source s, on définit également l'ensemble des nœuds / des relais à trouver. On initialise / à l'ensemble vide, soit / = φ Une variable Resuit stocke la valeur courante du délai obtenue. En sortie de l'algorithme, elle fournit l'estimation du délai entre s et d avec le meilleur ensemble / des relais trouvé.

A l'initialisation, Resuit = 1/λ_sd

Pour chaque nœud U de la liste L, I variant de 0 à n

Si le nœud s voit le nœud U et si le nœud U voit la destination (λ_{s L}ι ≠ 0 et 1/eu,d ≠ 0), ajouter le nœud Li à l'ensemble / et on teste la nouvelle valeur du

délai avec cet ensemble / avec la formulation E_sd{l) = — ^ie' ^S1 '" , le délai

A.- +2-A

2e/ que l'on peut espérer entre s et d en utilisant l'ensemble de relais / au nœud S.

Si E_sd(/) > Resuit (la nouvelle valeur est supérieure à la valeur courante) alors :

retirer le nœud Li de l'ensemble / (car il empire le résultat) et arrêter l'algorithme, l'ensemble / obtenu est optimal.

Sinon,

Faire Resuit = E_sd(/), le nœud Li est accepté dans l'ensemble /, et cette valeur de délai devient la valeur minimale courante.

Return Resuit.

La figure 4 représente un exemple de transfert d'un nœud A vers un nœud D en deux sauts uniquement.

• V_A(D)²= {E,Bj. A transmet le message à B car il rencontre B avant E.

• V_B(D)¹= {D}. B attend de rencontrer D pour lui transférer le message. Cette manière de procéder permet, notamment, de réduire le nombre d fois ou le message est transmis entre la source s et la destination d, le processus de routage décrit dans ce document peut s'appliquer avec limitations du nombre de sauts. Il suffit d'utiliser les ensembles Vj(d)^k obtenus aux étapes intermédiaires dans l'algorithme principal pour effectuer le relayage en k sauts maximum. On utilise, l'ensemble Vj(d)^k"τ au nœud courant lorsque le message a déjà effectué T sauts.

Le procédé et le système décrits précédemment s'appliquent, par exemple, dans les domaines suivants :

dans le domaine civil, on envisage de construire des réseaux pair-à-pair basés sur les capacités sans-fils de courte portée (type wifi, Bluetooth, ou Zigbee) des terminaux mobiles (téléphones portables, des PDAs, etc..) Ces réseaux pair-à-pair urbains permettent ainsi aux utilisateurs de mettre en commun les ressources de leurs terminaux mobiles et de former ainsi un réseau virtuel (RTD).

Les applications envisagées incluent la messagerie, l'échange de contenu, la diffusion d'information localisée (à partir de bornes).

Claims

REVENDICATIONS

1 - Procédé de routage dans un réseau à connectivité intermittente caractérisé en ce qu'il comporte, pour déterminer les informations de routage, pour un acheminement défini de façon opportuniste : Pour un réseau comprenant un nombre n de nœuds,

kmax étant le nombre de relais maximum à considérer dans l'acheminement, et M-i, une matrice de taille nxn

o on initialise Mi = <ty> les estimations des temps moyens d'inter- contacts pour les nœuds i et j,

o k+1 correspondant au nombre de relais considérés pour le routage, initialiser k=0, et faire à l'étape k :

Pour chaque paire de noeuds (i,j) (avec 1 <=i<=n, 1 <=j<=n, i≠j),

o estimer le délai à (k+1 ) sauts et la liste des relais correspondants à partir de <λy> matrice des inverses des temps moyens d'inter-contacts et des estimations de délais à k sauts présents dans M_κ

o stocker les délais d'inter-contacts estimés dans la matrice M_(k+i)(i,j) et la liste des relais Vι(d)^k+1 correspondants, (M_{(k+1 )}(i,j), Vι(d)^k+1)

où Vj(d)^k+1 correspond à la liste des nœuds relais considérés au nœud i lorsqu'un message doit être transmis vers la destination d, pour un nombre de relais k+1 ,

Si k+1 = kmax, arrêter les étapes

Si non, faire k=k+1

2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :

o pour une destination d, considérer la liste des temps moyens <eι _d> estimés à l'étape k dans M_k,l variant de 1 à n, o effectuer un tri croissant des valeurs de ces temps moyens, L = e _Li,d < e L2,d < ... < e _Ln,d , où L correspond à une liste en ordre croissant,

o pour un nœud source s, définir l'ensemble des nœuds / des relais à trouver, initialiser cet ensemble / = φ

o soit Resuit la valeur correspondant à l'estimation du délai entre s et d avec le meilleur ensemble / trouvé,

A l'initialisation, Resuit = 1/λ_sd

Pour chaque nœud U de la liste L, I variant de 1 à n

Si le nœud s voit le nœud U, et si le nœud Li voit la destination (λ_s,u ≠ 0 et 1/e_Lι,d ≠ 0), ajouter le nœud L, à l'ensemble / et tester la nouvelle valeur du délai avec cet ensemble / en utilisant

_{E m} _ ^{1 +} Lf ^λ*^e« , correspondant au délai que l'on peut espérer entre s et

d en utilisant l'ensemble de relais / au nœud s.

Si E_sd(/) > Resuit alors :

retirer le nœud Li de l'ensemble / et arrêter le déroulement des étapes , / est égal à l'ensemble optimal.

Sinon,

Faire Resuit = E_sd(/), accepter le nœud dans l'ensemble /, et la valeur de délai devient la valeur minimale courante, stocker la valeur Resuit dans M_k+1 (s,d) et l'ensemble / dans V_s(d)^k+1.

Return Resuit.

3 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le critère d'arrêt k+1 = kmax est remplacé par M_k=M_k+i. 4 - Système de routage permettant d'obtenir des informations de routage caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs nœuds comportant au moins les éléments suivants : o un module de Gestion de l'historique (1 , 2, 3),

o un module Réception de messages de données (4), comprenant une mémoire tampon (6),

o Un module de décision de réexpédition (7) permettant de décider des messages qui sont transférés à un noeud lorsqu'il rentre en contact,

o Un module de Réexpédition (8, 9) pour assurer le transfert des messages vers les voisins,

o Un module de Calcul des informations de routage (10) adapté à exécuter les étapes du procédé selon la revendication 1.

o Un module d'Eligibilité (1 1 ) participant aux décisions de réexpédition prises dans le module de décision de réexpédition (7).