Expliqué : Réseau mobile ad hoc (MANET) [ 3 Ressources didactiques]

MANET est un type de réseau sans fil qui ne repose pas sur une infrastructure fixe telle qu’un routeur ou un point d’accès.

L’origine des MANET remonte aux années 1970, lorsque des chercheurs ont commencé à explorer l’utilisation des réseaux de radiocommunication par paquets. Ces réseaux ont été créés pour assurer une communication directe entre les appareils sans utiliser d’infrastructure fixe.

L’informatique mobile et les innovations en matière de technologie sans fil ayant permis la création de réseaux complexes et dynamiques, l’idée d’un réseau ad hoc tel que nous le connaissons aujourd’hui a commencé à prendre forme.

Depuis lors, la recherche dans le domaine des MANET n’a cessé d’évoluer, et de nouveaux protocoles, algorithmes et applications ont été mis au point pour relever les défis uniques de ces réseaux.

Voyons ce qu’est un MANET et où il est utilisé.

Qu’est-ce que MANET ?

MANET est l’acronyme de Mobile Ad-hoc Network (réseau mobile ad hoc). Il s’agit d’un type de réseau sans fil dans lequel les mobiles, les ordinateurs portables et les tablettes peuvent se connecter les uns aux autres sans avoir besoin d’une infrastructure centralisée ou d’un réseau de communication préexistant.

Dans un MANET, les appareils communiquent entre eux en formant un réseau temporaire. Chaque appareil joue à la fois le rôle d’émetteur et de récepteur de données.

Lorsqu’un appareil souhaite communiquer avec un autre appareil, il diffuse un signal ou un message à tous les autres appareils se trouvant dans son rayon d’action. L’appareil destinataire reçoit le message et répond en conséquence.

Si le dispositif cible ne se trouve pas dans son rayon de communication direct, il envoie le message à un dispositif voisin qui le transmet au dispositif suivant et ainsi de suite jusqu’à ce que le message arrive à destination.

Les dispositifs d’un MANET utilisent un protocole de routage pour établir et maintenir dynamiquement des connexions réseau à mesure qu’ils entrent et sortent de la portée de communication des autres. Le protocole de routage aide les dispositifs à déterminer le meilleur itinéraire pour acheminer les paquets de données vers leur destination en fonction de la topologie du réseau, de la qualité des liaisons et d’autres facteurs.

Le protocole AODV (Ad-hoc On-demand Distance Vector) est un protocole de routage couramment utilisé dans les MANET. Le protocole AODV permet aux dispositifs d’établir des itinéraires à la demande et prend en charge les communications en monodiffusion et en multidiffusion.

Un autre protocole de routage utilisé dans les MANET est le protocole Dynamic Source Routing (DSR), qui est basé sur le routage à la source et permet aux dispositifs de conserver une mémoire cache des itinéraires récemment utilisés.

Pourquoi a-t-on besoin de MANET ?

Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des caractéristiques qui décrivent comment le MANET peut être utilisé.

Absence d’infrastructure

Dans les situations où il n’y a pas d’infrastructure de réseau existante, comme dans les endroits éloignés ou les opérations militaires, un MANET peut être rapidement mis en place sans dépendre d’une infrastructure préexistante.

Flexibilité et mobilité

Un MANET peut être facilement mis en place et déplacé selon les besoins, ce qui le rend idéal pour les situations où le réseau doit être reconfiguré rapidement.

Par exemple, dans le cadre d’une opération militaire, un MANET peut être mis en place et reconfiguré au fur et à mesure que les troupes se déplacent dans différents endroits.

Rentabilité

Le déploiement d’une infrastructure de réseau conventionnelle peut parfois s’avérer extrêmement coûteux, en particulier dans les régions isolées ou rurales. En revanche, un réseau MANET peut être mis en place facilement à l’aide d’appareils déjà possédés, ce qui en fait une option plus abordable.

Auto-configuration

Les réseaux MANET ne nécessitent pas de configuration ou d’installation manuelle. Lorsque des appareils rejoignent ou quittent le réseau, le protocole de routage s’ajuste dynamiquement pour que tous les appareils puissent communiquer entre eux.

Évolutivité

Un réseau MANET peut être augmenté ou réduit selon les besoins, en fonction de la taille du réseau et du nombre d’appareils concernés. Il est donc idéal pour les situations où la taille et la topologie du réseau peuvent changer en permanence, par exemple dans une zone sinistrée ou lors d’un événement en plein air.

Caractéristiques des MANET

Les principales caractéristiques d’un MANET sont les suivantes

Topologie dynamique

La topologie du réseau change constamment, car les nœuds entrent et sortent de la zone de couverture ou de nouveaux nœuds rejoignent ou quittent le réseau. Il est donc difficile de maintenir un réseau stable et fiable.

Décentralisation

Il n’y a pas de contrôle centralisé ni d’infrastructure fixe dans les MANET, ce qui signifie que tous les nœuds du réseau doivent coopérer les uns avec les autres pour assurer le bon fonctionnement du réseau.

Ressources limitées

Les appareils mobiles ont une batterie, une puissance de traitement et une capacité de stockage limitées, ce qui peut affecter les performances et l’efficacité du réseau.

Problèmes de sécurité

Les MANET sont vulnérables à diverses menaces de sécurité, telles que l’écoute, l’interception et les attaques par déni de service. L’absence d’infrastructure fixe et la nature décentralisée du réseau rendent difficile la mise en œuvre de mesures de sécurité efficaces.

Auto-organisation

Les nœuds du réseau doivent s’auto-organiser pour former et maintenir la topologie du réseau, ce qui nécessite l’utilisation de protocoles et d’algorithmes distribués.

Contraintes de bande passante

La bande passante disponible dans les MANET est généralement limitée et partagée entre tous les nœuds du réseau, ce qui peut affecter la vitesse et la fiabilité des transmissions de données.

Mobilité

La stabilité et la fiabilité du réseau peuvent être affectées par le mouvement illimité de ses nœuds. La mobilité rend difficile la maintenance des tables de routage et la transmission correcte des données.

Applications de MANET

Les MANET ont de nombreuses applications, en particulier dans les situations où un réseau câblé ou sans fil traditionnel n’est pas disponible. Voici quelques-unes des applications courantes des MANET :

Communications militaires

Utilisés dans les opérations militaires pour assurer une communication sûre et fiable entre les troupes et les véhicules, même dans des environnements hostiles ou éloignés.

Réseaux sociaux

Les MANET peuvent être utilisés pour former des réseaux de communication spontanés dans des situations sociales telles que des concerts ou des festivals, où les réseaux traditionnels peuvent être encombrés ou indisponibles.

Services d’urgence

Les infrastructures de communication traditionnelles peuvent être endommagées ou détruites en cas de catastrophes naturelles comme les tremblements de terre ou les ouragans. Dans ce cas, les MANET peuvent être utilisés pour déployer rapidement des réseaux de communication afin de contribuer aux efforts de sauvetage et de secours.

Réseaux de capteurs

Les MANET peuvent être utilisés pour connecter des capteurs sans fil dans des environnements tels que l’agriculture, la surveillance de l’environnement ou les soins de santé. Les capteurs peuvent alors communiquer entre eux et les données peuvent être collectées et analysées à diverses fins.

Réseaux de transport

Pour améliorer la sécurité et l’efficacité des systèmes de transport, par exemple en permettant aux véhicules de communiquer entre eux pour éviter les collisions ou fournir des informations sur le trafic.

Réseaux personnels

Ils peuvent également être utilisés pour la communication entre des appareils personnels tels que les smartphones, les tablettes et les appareils portables dans des situations où les réseaux traditionnels ne sont pas disponibles.

Ressources pédagogiques

Il existe sur le marché plusieurs ouvrages qui donnent un aperçu complet des MANET, y compris leur histoire, les concepts clés et les tendances actuelles de la recherche. En voici quelques-uns.

#1. Applications des réseaux mobiles ad hoc

Ce livre permet aux lecteurs de bien comprendre les cas d’utilisation pratique des MANET et leur incidence potentielle sur différents domaines.

De plus, le livre décrit l’utilisation de la trousse de simulation NS2 pour la mise en œuvre et le travail expérimental, ce qui pourrait être utile aux chercheurs qui veulent mettre à l’essai et évaluer différents protocoles de routage dans les MANET.

#2. Mobile Ad Hoc Networks : Situation actuelle et tendances futures

Ce livre est organisé en 18 chapitres rédigés par des experts de premier plan dans le domaine des réseaux ad hoc. Les chapitres couvrent un large éventail de sujets liés aux MANET, y compris les protocoles de routage, les mécanismes de sécurité, la qualité du service et les applications multimédias.

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#3. Node Securing Protocol for Effective Routing in Mobile Ad Hoc Network (Protocole de sécurisation des nœuds pour un routage efficace dans les réseaux mobiles ad hoc)

Tout d’abord, ce livre donne un aperçu détaillé des défis auxquels sont confrontés les réseaux ad hoc, tels que l’absence d’une infrastructure centralisée, les ressources limitées et la sensibilité aux attaques.

Il propose ensuite une solution à ces défis grâce au développement du protocole NSP.

Il comprend également des diagrammes et des exemples détaillés pour aider les lecteurs à comprendre les concepts présentés.

Note de l’auteur

Comme la demande de connectivité sans fil continue de croître, l’importance des MANET est susceptible d’augmenter également.

L’objectif de la recherche future dans ce domaine sera de trouver des approches novatrices pour résoudre les problèmes des MANET, y compris l’allocation des ressources, la gestion de l’énergie et la fourniture de la qualité de service.

Dans l’ensemble, le domaine des MANET est un domaine de recherche qui évolue rapidement et qui offre de nombreuses possibilités d’innovation et de développement.

J’espère que cet article vous a été utile pour en savoir plus sur les réseaux mobiles ad hoc et leur utilisation. Vous pourriez également être intéressé par l’optimisation des réseaux et les méthodes que vous pouvez mettre en œuvre pour améliorer les performances du réseau.