Ce chapitre a été consacré à l'étude des propriétés des VANET du point de vue de la connectivité radio. Pour aboutir à des conclusions valides, notre premier objectif était le développement d'un modèle de propagation radio réaliste qui reproduit le plus dèlement possible l'eet des obstacles de l'environnement sur la qualité des signaux. Nous avons déni un nouveau modèle, V-PROPAG, qui contrairement aux modèles existants ne se base pas sur une classication globale de l'environnement en l'un des quatre types, urbain, suburbain, rural ou autoroutier. Il utilise plutôt des informations plus précises sur les caractéristiques du terrain pour prédire le path loss. L'impact des obstacles est pris en compte dans le modèle V-PROPAG en maillant le territoire à une échelle de 25mx25m et en classiant le milieu de propagation des signaux, pour chaque maille, en l'une des trois catégories du modèle ERCEG, A pour les terrains à forte densité d'obstacles, B pour les terrains à moyenne densité d'obstacles et C pour les terrains à faible densité d'obstacles.
Ces trois catégories sont diérenciées dans le modèle en associant à chacune ses propres valeurs d'exposant path loss et de shadowing. Par ailleurs, le modèle tient compte de la hauteur du sursol et des hauteurs relatives de l'émetteur et du récepteur.
Les tests réalisés en considérant la CAB comme environnement de simulation ont mon- tré l'impact que représente le choix du modèle de propagation radio sur la connectivité dans le réseau. Pour l'ensemble des paramètres étudiés, les résultats obtenus avec le modèle Two- Ray Ground sont très optimistes. En ignorant les obstacles de l'environnement, seule la mobilité des n÷uds cause la variation de la topologie du réseau, la qualité des connexions radio est au minimum deux fois meilleure que ce que l'on obtient avec une modélisation plus précise. Ces résultats rendent très optimistes les hypothèses sur le fonctionnement réel des réseaux.
Pour analyser les propriétés des VANET, une architecture à quatre modules a été développée. Le premier module permet la simulation de la mobilité des véhicules via le mod- èle V-MBMM, le second module permet la prédiction de la couverture radio des véhicules avec le modèle V-PROPAG ou TRG, le troisième module utilise les résultats des deux pre- miers modules pour construire les graphes de connectivité et le dernier module enregistre les statistiques sur les propriétés de la topologie du réseau en se basant sur les graphes de connectivité.
A l'issue des résultats obtenus nous pouvons conclure que :
• La connectivité radio dans les VANET n'est pas uniforme mais varie dans l'espace et le temps. Les caractéristiques du réseau dièrent à tout instant d'une région à l'autre, et dans une même région d'une période à l'autre.
• La connectivité radio dans les VANET est intermittente et extrêmement instable ; dans les cas que nous avons étudiés, plus de 20%des liens ont une durée inférieure à 5s.
• La densité des n÷uds est variable, elle dépend de la localisation des n÷uds et de la période simulée. Elle est forte aux heures de pointe dans les zones attractives, plus de 8voisins par n÷ud, et faible durant les heures creuses notamment dans les zones à faible attractivité.
• Le problème du partitionnement du réseau se pose dans tous les scénarios. Les véhicules ont tendance à se déplacer en groupes isolés, le nombre de groupes dif- fère d'une période à l'autre et leur taille change d'une zone à l'autre. Plus de 40%
des noeuds sont totalement isolés dans les périodes à moyenne densité du trac.
Dans le prochain chapitre, nous allons analyser les performances des protocoles de routage les plus répandus dans la littérature dans le cadre des VANET. Nous montrons qu'en ignorant les caractéristiques de la topologie du réseau certains protocoles enregistrent de très faibles performances.
Protocoles et mécanismes de routage dans les VANET
L'analyse de la connectivité radio présentée dans le chapitre précédent a montré que les VANET ont des caractéristiques particulières qui rendent dicile, voire impossible, dans certains cas, la détermination de routes stables entre les sources et les destinations des données. Pour garantir son ecacité, un protocole de routage doit intégrer les mécanismes nécessaires pour faire face aux problèmes de connectivité intermittente, du partitionnement du réseau et du broadcast storm qui caractérisent les VANET. Dans ce chapitre, nous analysons les performances des protocoles de routage les plus répandus dans la littérature dans le cadre des VANET. Notre étude enrichit les travaux déjà réalisés dans ce contexte sur deux plans. D'une part, en plus d'analyser et de comparer les résultats obtenus avec chaque protocole, nous examinons dans le détail les mécanismes de fonctionnement et d'im- plémentation utilisés par chacun d'eux. L'objectif est d'identier les mécanismes les mieux adaptés aux VANET et ceux qui causent la dégradation des performances. D'autre part, pour aboutir à des conclusions valides, nous basons notre étude sur des modèles de prop- agation radio et de mobilité plus précis que ceux utilisés dans la plupart des études.
Ce travail a fait l'objet d'une publication lors de la conférence : IEEE 73rd Vehicular Technology Conference (VTC Spring).
Sommaire
4.1 Routage dans les VANET . . . 130 4.2 Architecture générale du système . . . 134 4.3 Simulations et résultats . . . 140 4.4 Dissémination d'informations sur un service d'alerte . . . 152 4.5 Conclusion . . . 154
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