Optimisation des communications V2V et V2I dans un réseau de véhicules opéré

Optimization of V2V and V2I communications in an operated vehicular network

• Auteur / Autrice : Mohamed Oussama Cherif
• Direction : Bertrand Ducourthial
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Technologies de l'information et des systèmes
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tests

Routes

Acquisition automatique des données

Systèmes auto-organisés

Systèmes de transport intelligent

Réseaux ad hoc de véhicules

Mots clés libres

Sti

Auto-organisation

Gestion du handover

Dissémination des données

Collecte des données

Evaluation de performances

Architecture des routes

Résumé

Les réseaux de véhicules attirent l’attention de la communauté de recherche et la communauté industrielle. En effet, les réseaux de véhicules sont utilisés pour offrir plusieurs services connus sous le nom de Systèmes de Transport Intelligent (STI). Ces réseaux ont pour but d’offrir des services d’aide à la conduite aux conducteurs et des services de divertissement pour les passagers. Néanmoins, il n’est pas toujours facile de développer de tels systèmes, ceci est dû à plusieurs contraintes liées aux réseaux de véhicules tels que la topologie de déplacement des nœuds et leur grande mobilité. Ces différentes propriétés posent deux principaux challenges : (i) offrir une QoS suffisante, et (ii) limiter l’overhead de la communication. Ainsi, dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur, à la fois, la communication véhicule-à-véhicule et la communication véhicule-à-infrastructure. Nous avons essayé de proposer quelques solutions optimisées qui permettent d’améliorer la qualité de service et limiter l’overhead de la communication dans les réseaux de véhicules et de rendre ainsi plus simple le déploiement de nouveaux services que ce soit par les industriels tels que les opérateurs de télécommunication et les constructeurs automobile ou par les autorités locales. Au début nous nous sommes intéressés à la configuration d’adresses et la gestion de mobilité qui sont des thèmes basiques dans les réseaux véhiculaires. Ainsi, nous avons proposé une solution d’optimisation des délais de handover basée sur la communication multicast. Ensuite, nous nous penchons sur l’étude de trois thèmes importants dans le contexte véhiculaire : (i) dissémination des données, nous avons proposé un protocole de dissémination locale des données qui prend en compte l’architecture des routes, (ii) collecte des données, nous avons proposé un protocole de collecte de données appelé CPG qui est basé sur, à la fois, les réseaux cellulaires et les communications V2V, et (iii) auto-organisation, nous avons proposé une architecture d’auto-organisation basée sur le clustering géographique. Les résultats des différentes contributions sont évalués via des études de simulations. Quelques uns sont évalués analytiquement ou/et via des tests sur routes.

As a component of the intelligent transportation system (ITS) and one of the concrete applications of mobile ad hoc networks, vehicular networks are attracting an extensive attention from both academia and industry. The most important feature of these networks is their ability to extend the horizon of drivers and on-board devices and, thus, to make the time spent in vehicle enjoyable to both driver and passengers and improve road traffic safety and efficiency. Nevertheless, it is not usually casy to develop such systems due to the constraints related to the vehicular environment such as the road’s architecture and the high mobility of nodes. These different properties offer two major challenges which are (i) offering sufficient QoS, and (ii) limiting the generated overhead. In this thesis, we focused on both vehicle to vehicle communication and vehicle to infrastructure communication. We tried to propose some optimized solutions that improve the quality of service in vehicular networks while generating a limited overhead and make easier the deployment of new services. First, we focused on the address configuration and mobility management in vehicular networks which are basic issues that act as pedestals to all other items. We proposed a multicast-communication-based solution to minimize the handover delays. Then, we bend over to study three major items in the vehicular network context : (i) data dissemination, where we proposed a local intersection-aware data dissemination protocol called ROD, (ii) data collection, where we proposed CGP protocol. This later is based on both cellular network and V2V communications, and (iii) self organization, where we proposed a self-organizing architecture based on geographic clustering. The performances of the different contributions were evaluated via simulations studies. Some of them were also evaluated analytically or/and via on-road real tests.