Vue d’ensemble des réseaux ad hoc véhiculaire

Réseaux ad hoc véhiculaires Les VANETs sont considérés comme étant un cas particulier des réseaux mobiles ad hoc (MANETs) [70]. Ils se constituent à partir d’un ensemble d’entités communicantes, composé de véhicules et d’unités de bords de route (RSU). Grâce aux différentes applications que supportent les VANETs, ces réseaux sont considérés comme étant le  s moyen le moins cher pour éviter les embouteillages, minimiser la consommation de carburant et réduire le temps passé sur les routes. La technologie utilisée pour connecter un réseau véhiculaire ad hoc doit être conforme à ses caractéristiques et doit offrir un bon compromis entre les performances, le coût et le taux de pénétration de la technologie. Les technologies de communication utilisables sont : – Systèmes de télécommunications : GSM/GPRS, UMTS. – Systèmes de radio diffusion numérique : RDS/TMC, DAB/DMB, DVBT/DVB-H. – Réseaux informatiques : le WiMAX, le WiFi, le DSRC. Les plupart de ces technologies nécessitent le déploiement de stations de base pour permettre la communication avec et entre les véhicules. Ces stations sont utilisées dans les systèmes de télécommunications pour contrôler l’accès au support et gérer le processus d’itinérance, ainsi que dans les systèmes de radio pour diffuser les informations aux véhicules connectées. Nous nous baserons tout au long de notre étude sur un réseau véhiculaire ne s’appuyant pas sur une infrastructure. Cette hypothèse limite les technologies opérables pour notre réseau à celles du WIFI et du DSRC [9], car seules ces deux technologies supportent aujourd’hui le mode ad hoc sans infrastructure. Utiliser des communications directes entre les véhicules (V2V), sans nécessairement passer par une infrastructure, permet de réduire les délais d’acheminement par rapport à un système centralisé, surtout quand les communications sont locales et courtes, comme il est souvent le cas dans les VANET. Ce mode de communication, V2V, permet aussi de couvrir plus finement les zones concernées par une information, car n’étant plus limité par les caractéristiques réseaux d’une station de base. La communauté scientifique a choisi d’utiliser le DSRC comme technologie sous-jacente aux VANETs, en réservant notamment des fréquences radios spécifiquement à ces réseaux, ce qui diminue les interférences par rapport à l’utilisation du WIFI. Cette technologie supporte les modes véhicule à véhicule (V2V), ainsi que véhicule à infrastructure (V2I). Aussi le DSRC propose un débit et une portée de communication adéquats pour les applications VANETs. 2.2 Caractéristiques des réseaux ad hoc véhiculaires Les VANETs possèdent un nombre de caractéristiques spécifiques qui les différencient des autres types de réseaux sans infrastructure. Ces caractéristiques peuvent se traduire par des contraintes ou des points forts ayant un impact sur les communications. Les caractéristiques principales des réseaux ad hoc véhiculaires, lesquelles doivent être prises en compte par toute solution dédiée, sont : – Topologie hautement dynamique : le mouvement des véhicules est caractérisé par des vitesses et des directions susceptibles de varier en fonction des scénarios. Par exemple une voie à grande vitesse (autoroute), une route nationale ou départementale, une localité urbaine (centre ville). Ceci impacte la qualité et la durée de vie des liens radio entre les véhicules et donc, la topologie du réseau. En outre, le comportement des conducteurs influencés par les informations reçues du réseau, peut aussi causer des changements dans la topologie du réseau [56]. Ceci génère :

 Une densité variable du réseau

la densité d’un VANET change en fonction de la densité du trafic routier, allant de densités très fortes, lors d’embouteillage par exemple, à des densités très faibles, comme dans des routes très peu fréquentées [99]. 2. Des déconnexions fréquentes : en raison de la nature hautement dynamique de la topologie d’un VANET, sa connectivité change fréquemment. En particulier, quand la densité de réseau est très faible, ce qui augmente les risques de déconnexions [23]. – Fortes contraintes de délai : certaines applications des VANETs ont de très fortes contraintes de délai. Elles nécessitent en effet que les informations échangées parviennent aux participants du réseau dans les meilleurs délais, afin que leur temps de réaction soit optimal. – Réseau à grande échelle : lors du déploiement des VANETs dans des zones urbaines, des centres-villes ou des autoroutes, qui sont très denses, l’échelle du réseau peut être très importante et un passage à l’échelle de tous leurs protocoles s’impose [110]. – Mobilité prédictive : à la différence des autres réseaux mobiles, le mouvement des véhicules est restreint par la topologie et la signalisation routière, ainsi que par les réactions vis-à-vis du mouvement des autres véhicules. De ces faits, la mobilité des véhicules peut être prévue dans une certaine mesure. – Absence de contraintes énergétiques et de puissance de calcul : étant donné que les nœuds composant un VANET sont relativement de grande taille et produisent eux mêmes de l’énergie lors de leurs mouvements. Ceux-ci peuvent être équipés de capteurs, de ressources énergétiques, en nombres et capacités suffisantes. – Communications basées sur la localisation géographique : en plus des types de communications en communs entre les VANETs et les autres réseaux mobiles, comme l’unicast, le multicast et la diffusion, les VANETs supportent aussi les communications basées sur l’acheminement de données vers un groupe de véhicules désigné via sa localisation géographique. Ceci est en effet possible du fait que les véhicules soient équipés le plus souvent de systèmes de localisation plutôt efficaces.