Un simulateur de réseaux VANET doit intégrer à la fois les couches protocolaires et les modèles de mobilité et de propagation radio. Deux catégories de simulateurs peuvent être distinguées selon l'approche utilisée pour leur conception.
La première catégorie est celles des nouveaux simulateurs conçus spéciquement pour les réseaux véhiculaires intégrant la simulation des couches protocolaires et les modèles de comportement. Ces simulateurs se concentrent en général sur la modélisation de la mobilité et s'appuient sur des modèles simplistes et incomplets des couches protocolaires et de la propagation radio.
La plupart des simulateurs appartiennent à la seconde catégorie. Leur idée de base con- siste à intégrer à des simulateurs réseaux existants et bien établis, tel que ns-2 et OPNET, des modèles de mobilité et de propagation radio dénis pour les environnements véhicu- laires. Le simulateur utilise le modèle de mobilité pour la modélisation des mouvements des véhicules. Deux modes de fonctionnement sont possibles [Härri et al., 2009] : un mode centré réseau dans lequel des traces de mobilité, préalablement générées par le modèle de mobilité, sont utilisées comme données d'entrée des simulateurs de réseau permettant de dénir les positions des véhicules et leur déplacement ; un mode centré application dans lequel les deux simulateurs, réseau et mobilité, fonctionnent en parallèle et s'inuencent mutuellement pour modéliser l'impact des événements externes sur la mobilité. Des données issues du réseau sont transmises vers le modèle de mobilité qui adapte le comportement des véhicules en fonction et communique les nouvelles positions au simulateur réseau. Concer- nant la propagation radio, la plupart des simulateurs VANET ne dénissent pas de modèles spéciques aux réseaux véhiculaires mais se basent sur les modèles déjà intégrés aux sim- ulateurs existants. Le modèle le plus communément utilisé dans les travaux de recherche est le two-ray ground.
GrooveNet. GrooveNet [Mangharam et al., 2006] est un simulateur hybride de réseau et de mobilité qui permet la communication entre des véhicules simulés et des véhicules réels. Trois types de n÷uds peuvent être simulés avec GrooveNet : (a) des véhicules ca- pables de communications multi-sauts sur un ou plusieurs des canaux DSRC, (b) des in- frastructures xes, et (c) des passerelles mobiles capables de communications de véhicule à véhicule (V2V) et de véhicule-a-infrastructure (V2I). Le modèle de mobilité utilise des topologies routières importées de la base de données TIGER/Lines. An de représen- ter correctement les interactions inter-véhicules, GrooveNet intègre des modèles simples de car-follwing, de gestion des feux de signalisation et de changement de voie. Les points source-destination sont déterminés de manière aléatoire et les itinéraires correspondent aux plus courts chemins calculés en fonction de la vitesse sur les routes. Concernant la prop- agation radio, GrooveNet modélise la zone de couverture par un cercle autour de chaque véhicule simulé. D'un point de vue réseau, le simulateur intègre une variété de modèles de couches liaison de données et physique et plusieurs modèles de diusion de messages dont le broadcasting périodique par chaque véhicule des messages sur leur position, diu- sion avec priorité des messages d'urgence et d'avertissement. L'architecture modulaire de
GrooveNet permet l'ajout de nouveaux modèles de réseau, de sécurité, d'applications, et d'interactions inter-véhicules.
NCTUns. NCTUns (National Chiao Tung University Network Simulator)21 est un simulateur et émulateur réseau extensible à haute délité capable de simuler diérents pro- tocoles utilisés dans les réseaux IP laires et sans l. Initialement, NCTUns a été développé comme un simulateur réseau, mais la version la plus récente intègre des fonctionnalités pour la modélisation du mouvement des véhicules, tels que les modèles de car following, le changement de voies, le dépassement et la gestion des intersections. Une grande variété de cartes routières peut être conçue en utilisant diérents types de segments de route pris en charge par le simulateur (routes à sens unique, routes à voies multiples, les carrefours, etc.). Le principal inconvénient de NCTUns est l'incorporation du code implémentant le modèle de mobilité dans le code du simulateur réseau rendant ainsi toute extension du modèle de mobilité dicile. L'eet des obstacles sur la propagation des signaux est simulé dans NCTUns simplement en diminuant ou en annulant la valeur de la puissance reçue si un obstacle existe entre les véhicules communicants.
TraNS. TraNs (Trac et Simulation Environment Network)22 est quasiment le pre- mier simulateur des VANET. C'est le premier travail qui combine un simulateur réseau, ns-2, avec un simulateur de mobilité des véhicules, SUMO. TraNs peut fonctionner selon les deux modes, centré-réseau et centré-applications. En mode centré-réseau, il n'y a pas de commentaires fournis par ns-2 à SUMO, des traces de mobilité pré-calculées sont extraites de SUMO et transmises à ns-2. Dans le mode centré-applications, la rétroaction entre ns-2 et SUMO est assurée par une interface appelée TraCI. Dans ce mode, les deux simulateurs (SUMO et ns-2) fonctionnent simultanément. TraCI réalise le lien entre ns-2 et SUMO en convertissant les commandes en provenance de ns-2 en des primitives de mobilité telles que l'arrêt, le changement de voies, le changement de vitesse qui sont envoyées à SUMO.
Cependant, l'inconvénient de TraNs est que SUMO est incapable de modier les trajec- toires des voitures lorsque des obstacles imprévus apparaissent dans l'environnement tel qu'un accident de circulation par exemple. De plus, en se basant sur ns-2, TraNs utilise des modèles de propagation radio irréalistes qui ne sont pas spéciques aux réseaux véhiculaires.
AutoMesh. AutoMesh [Vuyyuru at al., 2006] est une structure de simulation réaliste pour les VANET composée d'un ensemble de modules qui contrôlent toutes les parties d'une simulation. Cette structure comprend un module simulateur réseau, un module simulateur de mobilité et un module pour la simulation de la propagation des ondes radio. Tous les
21. http ://nsl.csie.nctu.edu.tw/nctuns.html 22. http ://lca.ep.ch/projects/trans
modules sont reliés entre eux par un échange d'informations an que toute modication apportée à l'un inuence les autres. Pour la simulation des protocoles réseaux, AutoMesh est développé pour utiliser le simulateur réseau ns-2 ou QualNet. AutoMesh contrôle l'exé- cution du simulateur réseau par des chiers de conguration et de contrôle dénis par l'utilisateur de telle sorte à le synchroniser avec le modèle de mobilité. Le module simu- lateur de mobilité comprend un générateur de source-destination aléatoire, un mécanisme basique de gestion des intersections et le modèle IDM pour la simulation du comporte- ment des conducteurs. AutoMesh peut interpréter les communications entre n÷uds du niveau réseau et changer le comportement des conducteurs en fonction. Le module prop- agation radio de AutoMesh permet d'avoir une description détaillée en 3D des objets de l'environnement à partir des données géographiques. La description peut être utilisée pour l'intégration à AutoMesh d'un modèle de propagation radio qui tienne compte des eets des obstacles.
Il existe plusieurs autres simulateurs VANET qui étendent des simulateurs existants en y intégrant un modèle de mobilité dont SWANS++23, ASH (Application-aware SWANS) et VGrid qui se basent sur le simulateur réseau SWANS auquel ils ajoutent l'aspect mobilité des véhicules. SWANS++ utilise le modèle STRAW pour la simulation de la mobilité, ASH et VGrid utilisent des modèles du car following pour l'interaction inter-véhicules. D'autres travaux ont été réalisés avec le simulateur OMNet++ tels que Veines (Vehicles in Network Simulation)24qui associe SUMO à OMNet++ via des connexions TCP qui permettent un échange de données entre les deux simulateurs et MSIE (Multiple Simulator Interlinking Environment)25 qui adopte une approche similaire à TraNs pour connecté VISSIM au simulateur OMNet++.