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Optimal Number of Paths with Multipath Routing in Hybrid Networks

Patrick Thiran, Sébastien Christophe Henri
2018
Rapport ou document de travail
Résumé

In recent years, multipath routing, i.e., employing several paths simultaneously, has emerged as an efficient way to provide significant throughput gains in local networks. This has been observed both with technologies that are not subject to interference, such as Ethernet, and with technologies that are, such as WiFi, power-line communications (PLC) and LTE. With technologies that are subject to interference, adding more paths is not always beneficial. We investigate the number of simultaneous paths necessary to reach maximal throughput when using multipath routing in multi-hop mesh networks with several self-interfering technologies. We show analytically, numerically and experimentally that the optimal number of paths Mopt is tightly linked with the number of technologies K. For certain classes of networks (in particular, for typical home networks), we prove analytically that Mopt = K, and our analytical findings are verified both with simulations and with experiments on a testbed composed of PLC and two orthogonal WiFi channels. In general networks, our numerical and experimental results show that the throughput loss caused by using at most K simultaneous paths is very small: The relative loss is smaller than 0.05 in 97% of the networks and smaller than 0.1 in 99% of the networks.

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Concepts associés (34)
Wi-Fi
thumb|Exemple d'application du Wi-Fi : impression sans fil. Le (ou la) Wi-Fi, aussi orthographié wifi, est un ensemble de protocoles de communication sans fil régis par les normes du groupe IEEE 802.11 (ISO/CEI 8802-11). Un réseau Wi-Fi permet de relier par ondes radio plusieurs appareils informatiques (ordinateur, routeur, smartphone, modem Internet) au sein d'un réseau informatique afin de permettre la transmission de données entre eux. Apparues pour la première fois en 1997, les normes IEEE 802.
Réseau informatique
thumb|upright|Connecteurs RJ-45 servant à la connexion des réseaux informatiques via Ethernet. thumb|upright Un réseau informatique ( ou DCN) est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud l'extrémité d'une connexion, qui peut être une intersection de plusieurs connexions ou équipements (un ordinateur, un routeur, un concentrateur, un commutateur).
Réseau sans fil
Un réseau sans fil est un réseau informatique numérique qui connecte différents postes ou systèmes entre eux par ondes radio. Il peut être associé à un réseau de télécommunications pour réaliser des interconnexions à distance entre nœuds. 1896 : Guglielmo Marconi réalise les premières transmissions sans fil (télégraphie sans fil) après que Nikola Tesla a déposé les premiers brevets dans ce domaine. 1980 : invention d'Internet et des normes 802 de l'IEEE. La norme la plus utilisée actuellement pour les réseaux sans fil est la norme IEEE 802.
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