Architecture et caractéristiques des réseaux véhiculaires sans fil 

Les réseaux véhiculaires ad hoc (VANETs) sont un type particulier de réseaux mobiles ad hoc (MANETs), où les véhicules sont simulés comme des nœuds mobiles. Les réseaux MANETs et V ANETs se diffèrent en quelques détails. Dans V ANETs au lieu de se déplacer au hasard, les véhicules tendent à se déplacer d’une façon organisée. La communication avec les équipements de la route est caractérisée de manière assez exacte. De plus, la majorité des véhicules sont limités au niveau de leur mouvement, par exemple suivre une route bien défInie. Les réseaux véhiculaires sans fIl contiennent deux entités: les véhicules et les points d’accès. Les points d’accès sont fIxés et connectés généralement à l’Internet, et ils pourraient participer en tant que point de distribution pour les véhicules.

Architecture et caractéristiques des réseaux véhiculaires sans fil 

Architecture des réseaux véhiculaires sans fil 

L’architecture des réseaux véhiculaires sans fil (V ANETs) peut être décrite par plusieurs entités. Trois principales entités permettent d’établir la communication dans les réseaux VANETs [2]:

a. RSU
Les «RSUs» ( Road Side Unit) sont des équipements externes aux véhicules installés au bord des routes. Ils diffusent vers les véhicules des informations liées à l’état du trafic, l’état de la route, ainsi que des informations météorologiques. Ils sont d’ailleurs utilisé comme des routeurs entre les véhicules .

b.OBU
Les «OBUs» (On-Board Unit) sont donc des équipements radio installés dans les véhicules qui permettent à ces derniers de se localiser et qui garantissent l’envoie et la réception des données sur l’interface réseau. Les «OBUs» utilisent les signaux DSRC (Dedicated Short Range Communication) pour communiquer avec les « RSU».

c. Autorité centrale
L’autorité centrale ou l’autorité de confiance est un tiers de confiance qui a comme rôle de signer et délivrer les certificats numériques. L’autorité centrale (Central Authority: CA) peut aussi dans certaines circonstances révéler l’identité de l’expéditeur d’un message [4].

Modes de communication pour les réseaux V ANET 

Dans les réseaux de véhicules, on peut distinguer deux modes de communication, les communications V éhicule-à-Véhicule (V2V) et les communications V éhicule-àInfrastructure (V2I) comme les montre la figure 1. Les véhicules peuvent choisir un de ces deux modes ou bien les combiner en cas d’échec de communication directe avec les infrastructures. Dans cette partie, nous présentons le principe et l’utilité de chaque mode:

a. Mode de communication Véhicule-à-Véhicule (V2V)
C’est un mode de communication qui ne nécessite pas d’infrastructure pour son fonctionnement. Dans ce mode de communication qui fonctionne en environnement décentralisé, chaque véhicule par l’intermédiaire de son OBU, communique directement avec les véhicules situés à sa portée ( exemple 800 m de portée) ou bien peut jouer le rôle de relayeur de message dans le but de transmettre des messages aux autres véhicules. Ce mode de communication est très efficace pour la diffusion rapide des informations liées à la sécurité routière et autres données du trafic routier par contre la connectivité n’est pas permanente entre les véhicules .

b. Mode de communication Véhicule à Infrastructure (V2I)
Ce mode de communication offre une meilleure connectivité et permet l’accès aux divers services (par exemple : accès à Internet, échange de données de voiture à domicile, information météorologique, … etc.) grâce à un échange d’informations entre les véhicules et les entités fixes (RSU et CA) disposées le long de la route. Le mode V2I est inadéquat pour les applications liées à la sécurité routière puisque il n’est pas performant par rapport aux délais d’acheminement des paquets qui sont plus longs, ce délai est lié au fait que les entités fixes (RSU et CA) prennent plus de temps pour le traitement des paquets avant de les diffuser [4].

Les applications des réseaux V ANET 

Dans le réseau véhiculaire sans fil, on trouve plusieurs types d’applications ou services qu’on peut classer en 3 catégories [5] :

a. Applications liées au confort
Comme certains voyages peuvent parfois être longs, dû au trajet ou aux congestions sur la route, les réseaux V ANETs contribuent également à l’amélioration du confort en permettant d’assurer le confort des véhicules et leurs occupants durant leurs voyages; ces services comprennent, entre autres l’accès à Internet, la messagerie, le chat inter – véhicule, etc. L’utilisation de ce genre d’applications, permet aux passagers de s’échanger des musiques, vidéos ou d’accéder à des jeux. Aussi, on pourra procéder à la vérification à distance des permis de conduire, des plaques d’immatriculation par les autorités compétentes, le paiement électronique au niveau des points de péage afin de faire gagner du temps aux utilisateurs.

b. Applications d’optimisation et d’amélioration du trafic routier
Outre les services liés aux applications de confort, les réseaux sans fil véhiculaires contribuent également à l’ optimisation et à l’ amélioration du trafic routier en fournissant des informations sur l’état des routes. En effet, un véhicule peut être informé sur l’état de la circulation de son trajet actuel ou futur à partir des messages échangés par les différentes entités du réseau, ce qui donne la possibilité au conducteur de décider quelle route il peut suivre lorsque le trafic est dense sur un trajet et éviter ainsi la congestion. De plus et grâce à l’échange des informations entre les véhicules, il y aura la possibilité de créer le passage pour les voitures d’urgence, ou de proposer d’autres itinéraires aux véhicules qui sont dans une zone de congestion dans le but d’optimiser le trafic et de le rendre fluide [5] [6].

c. Applications de prévention et de sécurité du trafic routier
Comme les applications de préventions et de sécurité du trafic routier ont un impact direct sur la sécurité des personnes et des biens, les conducteurs peuvent être avertis des accidents ou autres situations dangereuses (alerte pour les travaux routiers, informations météorologiques) en recevant des messages d’alerte diffusés entre les différentes entités afin d’être plus vigilant et de réduire leur vitesse. Comme ces applications contribuent à la diminution du nombre d’accidents sur les routes alors elles aident à préserver la vie humaine. Un service de ces applications qui est un service SOS en cas d’accident est déjà implémenté dans certaines voitures actuelles. Il consiste à envoyer un message afm de prévenir le secours le plus proche [5].