INTRODUCTION A LA COMMUNICATION VEHICULAIRE

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Table des matières

INTRODUCTION
1. GENESE DES VEHICULES CONNECTES
2. LABORATOIRE MOBILE DE NOUVELLE GENERATION
3. PROBLEMATIQUE ET CHALLENGES
4. METHODOLOGIE
5. STRUCTURE DE LA THESE ET CONTRIBUTIONS .
CHAPITRE 1 : CONCEPT DE LABORATOIRE MOBILE DE NOUVELLE GENERATION ET COMMUNICATION VEHICULAIRE
1.1. STRUCTURATION D’UN LABORATOIRE MOBILE DE NOUVELLE GENERATION
1.1.1. Variété de capteurs pour le LM
1.1.1.1. Mesure de grandeurs environnementales
1.1.1.2. Les systèmes de perception : état trafic et vidéosurveillance
1.1.2. Sémantique des capteurs
1.1.2.1. Contexte et propriétés de contexte
1.1.2.2. Modélisation des données de capteurs avec l’ontologie SSN
1.1.3. Réseau intravéhiculaire
1.1.3.1. Communication à base de bus
1.1.3.2. Ethernet pour l’automobile
1.2. INTRODUCTION A LA COMMUNICATION VEHICULAIRE
1.2.1. Caractéristiques de communication
1.2.2. Modèle de mobilité
1.2.2.1. Facteurs d’influences de la mobilité
1.2.2.2. Méthodes de prédiction de trajectoire
1.3. VEHICULAR AD HOC NETWORK
1.3.1. Architecture des VANET
1.3.1.1. Les principaux composants
1.3.1.2. Architecture de communication
1.3.2. Protocoles de routage
1.3.3. Classification des applications des VANET
1.3.4. Standards de communication
1.4. RESEAUX DE CAPTEURS VEHICULAIRES
1.4.1. Concept
1.4.2. Méthodes de dissémination et d’agrégation de données
1.4.2.1. Dissémination de données
1.4.2.2. Agrégation de données
1.4.3. Applications
1.5. INTERNET DES VEHICULES
1.5.1. Concept
1.5.2. Véhicule connecté
1.5.2.1. Véhicule intelligent
1.5.2.2. Communication V2X
1.5.2.3. Principaux défis
1.5.3. IoV et Cloud Computing
1.5.3.1. Modèles Cloud pour l’IoV
1.5.3.2. Sensing as a Service : S2aaS
1.5.3.3. Du Cloud Computing au Fog Computing
1.6. CONCLUSION
CHAPITRE 2 : GESTION DE LA MOBILITE ET DU FLUX DANS LE CONTEXTE DES RESEAUX VEHICULAIRES
2.1. LA MOBILITE DANS LE CONTEXTE DES RESEAUX VEHICULAIRES
2.1.1. Mobilité et communication V2I
2.1.2. Mobilité et communication V2V
2.2. SCHEMAS DE HANDOVER BASES SUR LE STANDARD 802.P
2.2.1. Revue des schémas de handover pour le standard 802.p
2.2.2. Discussion sur les schémas de handover 802.p/WAVE
2.3. SCHEMAS DE MOBILITE BASES SUR IP POUR LES RESEAUX VEHICULAIRES
2.3.1. Le protocole IPv6 dans WAVE
2.3.2. Revue des schémas de mobilité IP pour WAVE
2.3.2.1. Véhicule considéré comme un terminal
2.3.2.2. Véhicule considéré comme un réseau mobile
2.3.3. Discussion sur la solution IP pour WAVE
2.4. SCHEMAS DE MOBILITE BASES SUR HIP
2.4.1. Présentation du protocole HIP
2.4.1.1. Un nouvel espace de nom
2.4.1.2. Une nouvelle couche de protocole
2.4.1.3. HIP Base Exchange
2.4.1.4. L’extension RVS
2.4.2. La mobilité dans HIP
2.4.3. Revue des schémas de mobilité HIP pour WAVE
2.4.4. Discussion sur la solution HIP pour WAVE
2.5. SCHEMAS DE MOBILITE ET D’OPTIMISATION RESEAU BASES SUR LE SDN
2.5.1. Software-Defined Networking
2.5.1.1. Architecture SDN
2.5.1.2. OpenFlow
2.5.2. Revue des architectures SDN pour les réseaux véhiculaires
2.5.2.1. Idée de base : Software-Defined VANET
2.5.2.2. Architecture distribuée grâce au Fog Computiing
2.5.2.3. Algorithmes d’optimisation du trafic
2.5.2.4. Schémas de routage
2.6. CONCLUSION
CHAPITRE 3 : PROPOSITION D’UN MODELE DE LM A BASE D’UN VEHICULE VU COMME UN TERMINAL COMMUNICANT SIMPLE
3.1. MODELE DE TERMINAL COMMUNICANT MOBILE
3.1.1. Caractéristiques et défis des Laboratoires Mobiles
3.1.2. Proposition de modèle de Laboratoire Mobile
3.2. ARCHITECTURE DE COMMUNICATION BASEE SUR HIP
3.2.1. Description de l’architecture du domaine
3.2.2. Authentification et droit d’accès
3.3. SCHEMA DE MOBILITE PROPOSE : HIPDISSAS
3.3.1. Présentation de schéma HIPDISASS
3.3.1.1. Description globale
3.3.1.2. HIPDISASS et la micromobilité
3.3.1.3. HIPDISASS et la macromobilité
3.3.1.4. Transport des paquets HIPDISASS
3.3.2. Evaluation analytique de la latence du handover
3.3.2.1. Cas de la micromobilité
3.3.2.2. Cas de la macromobilité
3.4. RESULTATS EXPERIMENTAUX
3.4.1. Tests de performance du protocole HIP
3.4.2. Tests de performance des schémas de mobilité proposés
3.4.3. Evaluation du HIPDISASS
3.5. CONCLUSION
CHAPITRE 4 : PROPOSITION D’UN MODELE DE LM A BASE D’UN VEHICULE VU COMME UNE PLATEFORME COMMUNICANTE INTELLIGENTE .
4.1. MODELE DE RESEAU DE CAPTEURS VEHICULAIRE INTELLIGENT
4.1.1. Modèle fonctionnel du IVSN
4.1.2. Pistes d’implémentation
4.1.3. Application: Sensing as a Service (S2aaS)
4.2. MODELE SENSING AS A SERVICE : PREMIERE PROPOSITION
4.2.1. Modèle fonctionnel
4.2.2. Modèle formel
4.2.3. Optimisations réseau
4.2.3.1. Méthode 1 : évitement des pertes de paquets
4.2.3.2. Méthode 2 : mise en cache des données de capture
4.2.3.3. Méthode 3 : capteurs zombies
4.2.3.4. Méthode 4 : méthode1 + méthode3
4.2.4. Etude de performance des méthodes d’optimisation proposées
4.2.4.1. Description de la simulation
4.2.4.2. Résultats et discussion
4.2.5. Analyse qualitative
4.3. MODELE SENSING AS A SERVICE : SECONDE PROPOSITION .
4.3.1. Modèle fonctionnel
4.3.2. Modèle formel
4.3.3. Optimisation réseaux
4.3.3.1. Réduction de la charge réseau : mise en cache de données
4.3.3.2. Réduction de la charge réseau : prise de décision distribuée
4.3.3.3. Réduction de la latence : prise de décision distribuée
4.3.4. Analyse qualitative
4.4. EXEMPLE D’APPLICATION PRATIQUE DU S2AAS
4.4.1. Principe de fonctionnement du service DBAQ-Routing
4.4.2. Simulation d’un cas d’utilisation
4.5. GUIDE D’IMPLEMENTATION SUR ANDROID AUTOMOTIVE
4.5.1. Architecture d’Android Automotive
4.5.2. Proposition d’extensions sur l’architecture d’Android Automotive
4.5.2.1. L’API CarSensorManagerS2aaS
4.5.2.2. 2aaS App
4.6. CONCLUSION
CHAPITRE 5 : PROTOTYPAGE D’UN RESEAU SDN VEHICULAIRE
5.1. PROPOSITION D’UNE ARCHITECTURE RESEAU VEHICULAIRE SDN
5.1.1. Description de l’architecture
5.1.1.1. La couche fog
5.1.1.2. Le backbone SDN
5.1.1.3. La couche des contrôleurs
5.1.2. Stratégie d’association flux/interface
5.1.3. Détails du prototypage du réseau SDN
5.1.3.1. Déploiement du SDNBACKBONE
5.1.3.2. Déploiement du SDNRAN
5.1.3.3. Déploiement du SDNVANET
5.2. SCHEMAS DE ROUTAGE DU SDNBACKBONE
5.2.1. Description des schémas de routage
5.2.1.1. Routage basé sur le nombre de sauts (weight=hop)
5.2.1.2. Routage basé sur la bande passante libre (weight=bw)
5.2.1.3. Routage basé sur la latence (weight=lat)
5.2.2. Proposition de fonctionnalités additionnelles pour PureSDN
5.2.2.1. Proposition d’une fonction de commutation
5.2.2.2. Proposition d’une fonction de diffusion des paquets DHCP
5.2.3. Evaluation des performances
5.2.3.1. Détails des expérimentations
5.2.3.2. Résultats et discussion
5.3. SCHEMAS DE MOBILITE DU SDNRAN
5.3.1. Mobilité gérée par le Contrôleur SDNRAN
5.3.1.1. Schémas de mobilité réactifs
5.3.1.2. Schéma de mobilité proactif
5.3.2. Mobilité gérée par l’hyperviseur de passerelles/interfaces sans fil
5.3.3. Evaluation des performances des schémas de mobilité
5.3.3.1. Détails des expérimentations
5.3.3.2. Performance des schémas de mobilité gérés par le SDNRAN
5.3.3.3. Performance du schéma de mobilité géré par l’hyperviseur
5.4. SCHEMAS DE ROUTAGE DU SDNVANET
5.4.1. Geocast (V2V)
5.4.2. Routage unicast (V2I)
5.4.3. Evaluation de performances des schémas de routage V2V et V2I
5.4.3.1. Description de la simulation
5.4.3.2. Taux de délivrance de paquets
5.4.3.3. Charge réseau due au routage
5.5. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES
ANNEXES