Impact du protocole de routage sur le contrôle de la gigue des flux audio continus dans les...

Impact du protocole de routage sur le contrôle de la gigue des flux

audio continus dans les réseaux ad hoc

Le 18/12/2001 Marrakech

BENAISSA Mouna, Vincent LECUIRE et André SCHAFF

GRES ’2001

Problématique et motivation

La gigue : variation dans les délais bout-en-bout

• Flux audio non périodique

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Problématique et motivation

La gigue:

• Compensation de la gigue à l ’aide d ’un buffer pour les flux audio continus

Retard

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Problématique et motivation

Tl

Délai de play out :di

Transport de bout en bout

Tbuffer

Ts Tr

Compensation

de la gigueDprop

Dtrans ( routeur):- Traversé- Attente

di

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Qualité

Excellent

Mauvais

150 300 400

Délai R (ms)

Acceptable

• Contrainte pour l ’interactivité Audio

Améliorer la QoS: taux de perte et interactivité

Ajuster dynamiquement le délai de playout

Problématique et motivation

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

• Gigue dans les réseaux ad hoc:

- gigue due aux congestions

- gigue due à la Mobilité (problème traité)

A

E

BD

C

Pas d ’infrastructure pré-existante, Dynamiquecommunication par ondes radio.

Problématique et motivation

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Routage ad hoc:Approche réactive vs proactive

Proactive:

•Mise à jour périodique des tables de routage •Echange de paquets de contrôle qui peuvent être partiellement inutiles• Temps de convergence vers un état stable

Exemple : DSDV

Réactive:

• Réaction à la demande• Pas de trafic de contrôle • Coût d’établissement des routes (inondation)

Exemple : DSR

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Gigue dans les réseau ad hoc

Cas réactif: DSR

Cas proactif: DSDV

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Gigue dans les réseau ad hoc

Cas réactif: DSR Cas proactif: DSDV

Phase de Handoff I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Ajustement du délai de playout

Caractéristiques de la gigue relatives à la mobilité dans les réseaux ad hoc:

• Phase handoff: délais variables et de forte amplitude• Phase normale: délais stable et de faible amplitude

Besoin d ’un algorithme d ’ajustement du délai de playout qui doit:

• Identifier les deux phases ( handoff et normale)• Fixer le délai de playout dans chaque phase

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Calculer l ’écart entre trois paquets consécutifs:

• Phase handoff:

if abs(ni-n i-1)>seuil_handoff et abs (n i-1 - n i-2)>seuil_handoff

{ mode= HANDOFF }

Algorithme: identification des deux phases

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Calculer l ’écart entre trois paquets consécutifs:

Phase normale: if abs(ni-n i-1)<seuil_normal et abs (n i-1 - n i-2)<seuil_normal

{ mode= NORMAL }

Algorithme: identification des deux phases

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Algorithme: Calcul du bon délai de playout

• Phase normale: calculer le délai de playout au début de la phase et l ’utiliser durant tout le reste de la phase

di= (1-)ni + d i-1 avec = 7/8

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Algorithme: Calcul du bon délai de playout

Phase handoff:

• Calculer le délai de playout à l ’arrivée de chaque paquet et l ’ajuster périodiquement

di= (1-)ni + d i-1 avec = 1/2

• Le nouveau délai de playout n ’est pris en compte que s ’il est supérieur à l ’ancien ( éviter les collisions dans le jeu des paquets)

• Contrôler la borne d ’interactivité

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Paramètres de la simulation:

• Réseau ad hoc à six nœuds• Trois phases de mobilité• Deux protocoles de routage: proactif DSDV et réactif DSR• Un paquet toutes les 20 ms• Période d ’ajustement durant la phase de handoff de 100 ms• Borne maximale du délai de playout 300 ms

Simulations

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

Résultats

Cas réactif: DSR Cas proactif: DSDVI-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion

• L ’Algorithme réagit correctement à la présence des phases de handoff et calcule au mieux le délai de playout quelque soit le protocole de routage (proactif ou réactif)

• L ’approche proactive est meilleure, à condition que la période de rafraîchissement des routes soit petite Mais …. Le coût en bande passante sera plus élevé Perspective:• Considérer le phénomène de congestion dans le contrôle de la gigue

Conclusion

I-Problématique et motivation

II- Routage ad hoc et effet sur la

gigue.

III- Algorithme de contrôle de gigue

IV- Simulations

V- Conclusion