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