Dissertations / Theses: 'Réseaux ad hoc véhicules (VANET)'

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Labiod, Mohamed Aymen. "Contribution à l'amélioration des transmissions vidéo dans les réseaux ad-hoc véhiculaires (VANET)." Thesis, Valenciennes, 2019. http://www.theses.fr/2019VALE0023/document.

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Abstract:

Actuellement les communications véhiculaires sont devenues une réalité guidée par diverses applications. Notamment, la diffusion de vidéo de qualité élevée avec des contraintes de faible latence requises par les applications temps réel. Grâce au niveau de compression jamais atteint auparavant, l’encodeur H.265/HEVC est très prometteur pour la diffusion de vidéos en temps réel dans les réseaux ad hoc véhiculaire (VANET). Néanmoins, la qualité de la vidéo reçue est pénalisée par les mauvaises caractéristiques du canal de transmission (disponibilité, non stationnarité, rapport signal à bruit, etc.). Afin d’améliorer et d’assurer une qualité vidéo minimale à la réception nous proposons dans ce travail une optimisation conjointe source-canal-protocole de la transmission en tenant compte à la fois des paramètres de transmission et d’encodage vidéo. Dans un premier temps, nous montrons l’intérêt et le gain apporté par les solutions dites inter-couches « cross-layer ». Par la suite, nous développons deux approches l’une exploitant un « cross-layer » entre la couche application et la couche MAC et une seconde exploitant les protocoles de transports dans l’adaptation du flux vidéo. En ce qui concerne la première approche nous proposons une solution utilisant une gestion hiérarchique des trames au niveau des files d’attentes de la couche MAC, basée sur l’importance des images du flux vidéo. Dans une seconde solution, nous retenons le codage par descriptions multiples comme solution de protection à la source. Les résultats de simulations obtenus pour plusieurs types de scénarios véhiculaires réalistes montrent que les différents schémas de transmission véhiculaire proposés offrent des améliorations significatives en termes de qualité vidéo à la réception et de retard de bout en bout par rapport aux schémas classiques
At present, vehicular communications have become a reality guided by various applications. In particular, high-quality video delivery with low latency constraints is required for real-time applications. The new state-of-the-art high-effciency video coding (HEVC) standard is very promising for real-time video streaming in vehicular ad hoc networks (VANET). Nevertheless, these networks have variable channel quality and a limited bandwidth that penalizes the overall performances of end-to-end video transmission. In order to meet these constraints, we proposed in this work to consider both transmission and video encoding parameters through a joint source-channel-protocol coding approach to provide an improvement in video transmission. First, we have shown the interest and the gain brought by the "cross-layer" solutions. Then, we developed two approaches. The first one exploits a "crosslayer" solution between the application layer and the Medium Access Control (MAC) layer while the second exploits the transport layer protocols in the adaptation of the video stream. Regarding the first approach, we have proposed solutions to allocate the frames to the most appropriate Access Category (AC) queue on the MAC layer based on the image importance in the video stream. In another solution, we chose multiple descriptions source coding as an error resilient solution. Thus, the simluation results obtained for different realistic vehicular scenarios demonstrate that the proposed transmission schemes offer significant video quality improvements and end-to-end delay reduction compared to conventional transmission schemes

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Diallo, El-hacen. "Study and Design of Blockchain-based Decentralized Road Traffic Data Management in VANET (Vehicular Ad hoc NETworks)." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG017.

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Abstract:

La prolifération des véhicules autonomes a imposé la nécessité d'une gestion plus sécurisée des données du trafic routier (c'est-à-dire les événements liés aux accidents, l'état de la circulation, le rapport d'attaque, etc.) dans les réseaux Ad hoc pour véhicules (VANET). Les systèmes centralisés traditionnels répondent à ce besoin en exploitant des serveurs distants éloignés des véhicules. Cette solution n’est pas optimale, car les données relatives au trafic routier doivent être distribuées et mises en cache de manière sécurisée à proximité des véhicules. Cela améliore la latence et réduit la surcharge sur la bande passante du réseau de communication.La technologie Blockchain est apparue comme une solution prometteuse grâce à sa propriété de décentralisation. Certaines questions restent néanmoins sans réponse. Comment concevoir une validation appropriée des données du trafic routier par blockchain, qui semble plus complexe qu'une transaction financière ? Quelles sont les performances attendues dans les scénarios VANET ?Cette thèse offre des réponses à ces questions en concevant une gestion des données du trafic routier adaptée aux contraintes imposée par la blockchain. La performance ainsi que la validité des protocoles proposés sont ensuite évaluées à travers diverses simulations de scénarios pris d’un trafic routier réel.Nous proposons d'abord une adaptation du mécanisme de consensus Preuve de Travail (PoW) dans un réseau VANET, où les infrastructures situées aux bords de routes (RSUs) maintiennent une base de données décentralisée des données du trafic routier. Ensuite, une évaluation rigoureuse des performances en présence de véhicules malveillants est réalisée. Les résultats ont montré que le schéma proposé permet de construire une base de données sécurisée et décentralisée des données du trafic routier au niveau des RSUs.Ensuite, motivés par nos résultats, nous utilisons PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance), un mécanisme de consensus établi grâce au vote, pour réduire la latence dans le processus de validation dans une blockchain. Les RSUs validatrices de données de trafic sont sélectionnées dynamiquement en fonction de la localisation des événements du trafic. Nous proposons un nouveau schéma de réplication de la blockchain entre les RSUs. Cette réplication choisit un compromis entre les performances en termes de latence et la fréquence de réplication des blocs de la chaine. Les résultats de simulation montrent de meilleures performances, lorsque les RSUs validatrices, sont réduites au minimum.Dans la dernière partie de la thèse, nous proposons un modèle de confiance pour réduire au minimum le nombre de validatrices sans compromettre la décentralisation et l'équité de la création de blocs. Ce modèle de confiance s'appuie sur la distance géographique et la confiance des RSUs pour former dynamiquement un groupe de validateurs pour chaque bloc de la chaîne. Nous formalisons et évaluons ce modèle de réputation, en considérant divers scénarios avec des RSUs malicieuses. Les résultats démontrent l'efficacité de la proposition pour minimiser le groupe de validateurs tout en isolant les RSUs malicieuses
The prominence of autonomous vehicles has imposed the need for more secure road traffic data (i.e., events related to accidents, traffic state, attack report, etc.) management in VANET (Vehicular Ad hoc NETworks). Traditional centralized systems address this need by leveraging remote servers far from the vehicles. That is not an optimal solution as road traffic data must be distributed and securely cached close to cars to enhance performance and reduce bandwidth overhead. Blockchain technology offers a promising solution thanks to its decentralization property. But some questions remain unanswered: how to design blockchain-adapted traffic data validation, which is more complex than an economic transaction? What is the performance in real-world VANET scenarios?This thesis addresses those questions by designing blockchain-adapted traffic data management. The performance analysis and the validation of the proposed schemes are conducted through various simulations of real scenarios.We first adapt the PoW (Proof of Work) consensus mechanism to the VANET context whereby the RSUs (Road Side Units) maintain the decentralized database of road traffic data. After that, the proposed scheme is evaluated in the presence of malicious vehicles. The results show that the proposed approach enables a secure and decentralized database of road traffic data at the RSUs level.Next, motivated by our findings, we adopt PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance), a voting-based consensus mechanism, to reduce the blockchain latency. The traffic data validators are dynamically selected based on traffic event appearance location. Finally, we propose a novel blockchain replication scheme between RSUs. This scheme offers a trade-off between the blockchain latency and replication frequency. Simulation results show better performance when the validators (i.e., RSUs) are minimized.Finally, we propose a trust model to minimize the validators without compromising the decentralization and fairness of block-creation. This trust model leverages the geographical distance and the RSUs trust to dynamically form a group of validators for each block in the blockchain. We formalize and evaluate this trust model, considering various scenarios with malicious RSUs. Results show the efficiency of the proposed model to minimize the validators group while isolating malicious RSUs

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Allal, Salim. "Optimisation des échanges dans le routage géocast pour les réseaux de Véhicules Ad Hoc VANETs." Thesis, Paris 13, 2014. http://www.theses.fr/2014PA132056/document.

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Abstract:

Les travaux réalisés dans cette thèse traitent de l'optimisation des échanges dans les réseaux véhiculaires sans fil en mode sans infrastructure Ad Hoc (VANETs). Les VANETs sont une partie des systèmes de transports intelligents (STIs).Ces derniers essaient de répondre à la question de comment équiper les véhicules de systèmes de communications sans fil pour éviter les accidents, mieux gérer les embouteillages et avoir des.impacts économiques, énergétiques et environnementaux positifs. Les VANETs utilisent les équipements mis en place dans les véhicules par les STI pour assurer des communications sans fil autonomes (IEEE 802.11p, 3G, LTE, etc) entre les véhicules ou entre les véhicules et les infrastructures fixes. Avec de tels mécanismes de communication, un véhicule peut échanger des informations avec ses voisins proches à un saut ou loin à deux sauts et plus grâce à la technique de relayage des messages de la source à la destination à travers les véhicules intermédiaires. Afin d'assurer un cheminement optimal de ces messages, des protocoles de routage existent. Dans ce travail, nous proposons un nouveau concept de routage de type géocast pour lequel la littérature ne répond pas. Le routage géocast dans la littérature permettant d'acheminer un message d'un véhicule source unique vers tous les véhicules situés dans une zone de destination géographique bien définie, nous avons proposée de scinder cette zone de destination en plusieurs sous-zones géographiques. La solution que nous avons proposé est le protocole GeoSUZ qui permet d'optimiser les échanges dans le contexte de routage géocast multi-zones de destination
Vehicular ad hoc networks (VANETs) are a part of intelligent transportation systems (ITS). These letter attempt to answer the question of how to equip vehicles with wireless communication means to avoid accidents, better manage congestion and have positive impact on economics, energy and environment. Indeed, with wireless communication mechanisms such as IEEE 802.11p, a vehicle may exchange information with its near neighbors at one hop or at two furthur hops trhough relaying messages technique across intermediate vehicles. Some of these messages may cover vehicles wich are in a defined geographical area and spread throughout the network will consume bandwidth and penalize other vehicles. This is the case for information on the road trafic, for example. In the latter case, routing protocols said Geocast are used for the dissemination of these messages. The protocols are used to route a message from a unique source to multiple destination vehicles locked in the same geographic area. In this thesis, we considered the case where we have several geographic areas of interest and have proposed a new Geocast routing mechanism, called GeoSUZ, for conveying a message optimally between a source and multiple destination areas. An optimized broadcasting mechanism within an area is also combined with GeoSUZ algorithm to ensure end-to-end routing with minimal overhead

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Atéchian, Talar. "Protocole de routage géo-multipoint hybride et mécanisme d'acheminement de données pour les réseaux ad hoc de véhicules (VANETs)." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0068/these.pdf.

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Abstract:

Les réseaux ad hoc de véhicules (VANET) sont des réseaux sans infrastructure fixe composés des nœuds mobiles communiquant entre eux à travers une communication radio. Récemment, des applications multimédias ont été conçues pour les VANETs. Elles visent à partager des données multimédias entre les véhicules. Cependant en raison de la forte mobilité des véhicules, le transfert de données multimédias sur les chemins de communication offre un risque d'être interrompu. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'étude de l'impact de la mobilité sur les applications de transfert de données volumineuses. Nous proposons un protocole de routage géo-multipoint hybride, appelé DG-CastoR. Pour chaque requête disséminée, Il propose un mécanisme de construction implicite d'un overlay (colonie). Les nœuds candidats pour adhérer à la colonie, sont sélectionnés selon leur trajectoire future. Dans ce contexte, nous proposons une nouvelle méthode de recherche de voisinages proches appelée TQ. Grâce aux mesures de similarité spatio-temporelle des trajectoires, TQ sélectionne parmi les véhicules du réseau, ceux capables de. Garantir une durée de connectivité compatible avec les contraintes de l'application. La seconde fonctionnalité de DG-CastoR concerne la dissémination multipoint de la requête vers les nœuds appartenant à la colonie construite. Dans la deuxième partie de notre travail, nous proposons une application de gestion de données conçue spécialement pour les réseaux ad hoc mobiles, appelée : CoFFee. Grâce aux services de gestion de données, CoFFee améliore le transfert des données. Nous avons évalué nos contributions par des séries d'expérimentations
Infotainment applications for bulk data transfer (e. G. Multimedia file, multiplayer game, etc. ) are recently proposed for vehicular ad hoc networks (VANED. One of the main challenges in these applications is to guarantee a Quality of Service (QoS) in terms of successful data delivery; this needs a reliable communication path between the source/destination nodes. However, in a dynamic environment such a V ANET, ensuring a reliable communication between the nodes becomes a complex task because of the high mobility of the nodes. In this thesis, the study is focused on the impact of the mobility on the bulk data transfer in Infotainment applications. In this context, we have proposed a novel geo-multicast hybrid routing protocol, named DG-CastoR that works as follows: for each disseminated query, it proposes a mechanism to construct an overlay network. This overlay gathers a set of nodes able to communicate directly with the source node in a near future. To find out the suitable nodes, we introduced a novel nearest neighbor method, named TQ (Trajectory Queries). Based on the spatiotemporal similarity measures applied on the nodes future trajectories, a set of nodes is returned. Thus, the query is disseminated only to the nodes that belong to the overlay network. In a second part of the thesis, we have proposed a data management application, named CoFFee. It improves the data delivery when the data transfer lime exceeds the connectivity duration with the source node. Hence, CoFFee introduces two techniques: (1) data pruning and (2) data replication techniques. The last part of the thesis is reserved for the experimentations and the performance evaluation of our approaches

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Ren, Mengying. "Cluster-based Data Dissemination in Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs)." Thesis, Troyes, 2018. http://www.theses.fr/2018TROY0007.

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Abstract:

En raison de l’essor rapide des technologies de communication sans fil et de la demande croissante de services dans les réseaux ad hoc véhiculaires (VANETs), le besoin d’algorithmes de clustering efficaces est nécessaire pour résoudre le problème de mise à l’échelle et le besoin croissant d'applications dans les VANETs. Cependant, à cause de la nature dynamique des VANETs, les algorithmes de clustering doivent assurer la stabilité du cluster. Pour cela, l’objectif de la thèse est de proposer un cadre générique servant à définir des algorithmes de clustering afin d'améliorer la stabilité du cluster et d'augmenter l'efficacité de la transmission de données. Dans cette thèse, nous introduisons un algorithme de clustering (MoDyC) qui se base sur la métrique de mobilité pour former des clusters. Ensuite, nous proposons un cadre générique servant à définir des algorithmes de clustering appelé UFC. Nous évaluons l’impact des métriques de clustering et des méthodes de fusion de clusters sur le critère de stabilité. Nous proposons une nouvelle méthode de fusion de cluster appelée LCM. Cette méthode basée sur la métrique Leadership permet d’augmenter la stabilité du cluster. Nous analysons les performances des algorithmes de clustering proposés. Dans le but de modéliser le processus de clustering, nous proposons un modèle basé sur les chaînes de Markov. A partir de ce modèle, nous analysons la stabilité du cluster. Cette thèse se termine par l’étude d’un scénario de diffusion de messages d'urgence en utilisant un schéma de diffusion de données en cluster avec cache de contenu
Due to the rapid development of wireless communication technologies and the growing demand of services in Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs), efficient clustering algorithms are mandatory to solve the network scalability problem and to support more applications in VANETs. However, because of the dynamic network topology of VANETs, clustering algorithms are required to guarantee the cluster's stability. Therefore, this thesis aims to propose a framework for clustering algorithms for VANETs, to improve cluster's stability and to increase the efficiency of data transmission. In this thesis, we firstly investigate a new mobility-based scheme for dynamic clustering (MoDyC) in VANETs using the mobility-based clustering metric to construct clusters. Then, we propose our framework for clustering algorithm named UFC. Based on this framework, we evaluate the impacts of different clustering metrics and cluster merging schemes on cluster's stability. Meanwhile, a leadership-based cluster merging scheme (LCM) is presented to increase the cluster stability. To analyze the cluster stability, we propose a Markov chain model to model the clustering process and to investigate its performance. Finally, this thesis studies a scenario, aiming to disseminate vehicular emergency messages through cluster-based data dissemination scheme

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Bou, Farah Mira. "Méthodes utilisant des fonctions de croyance pour la gestion des informations imparfaites dans les réseaux de véhicules." Thesis, Artois, 2014. http://www.theses.fr/2014ARTO0208/document.

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Abstract:

La popularisation des véhicules a engendré des problèmes de sécurité et d’environnement. Desprojets ont été lancés à travers le monde pour améliorer la sécurité sur la route, réduire l’encombrementdu trafic et apporter plus de confort aux conducteurs. L’environnement des réseaux devéhicules est complexe et dynamique, les sources sont souvent hétérogènes, de ce fait les informationséchangées peuvent souvent être imparfaites. La théorie des fonctions de croyance modélisesouplement les connaissances et fournit des outils riches pour gérer les différents types d’imperfection.Elle est utilisée pour représenter l’incertitude, gérer les différentes informations acquises etles fusionner. Nous nous intéressons à la gestion des informations imparfaites échangées entre lesvéhicules concernant les événements sur la route. Les événements locaux et les événements étendusn’ayant pas les mêmes caractéristiques, les travaux réalisés les distinguent. Dans un environnementsans infrastructure où chaque véhicule a son propre module de fusion, l’objectif est de fournir auxconducteurs la synthèse la plus proche possible de la réalité. Différents modèles fondés sur desfonctions de croyance sont proposés et différentes stratégies sont étudiées : affaiblir ou renforcervers l’absence de l’événement pour prendre en compte le vieillissement des messages, garder lesmessages initiaux ou seulement le résultat de la fusion dans la base des véhicules, considérer la miseà jour du monde, prendre en compte l’influence du voisinage pour gérer la spatialité des embouteillages.Les perspectives restent nombreuses, certaines sont développées dans ce manuscrit commela généralisation des méthodes proposées à tous les événements étendus tels que les brouillards
The popularization of vehicles has created safety and environmental problems. Projects havebeen launched worldwide to improve road safety, reduce traffic congestion and bring more comfortto drivers. The vehicle network environment is dynamic and complex, sources are often heterogeneous,and therefore the exchanged information may be imperfect. The theory of belief functionsoffers flexibility in uncertainty modeling and provides rich tools for managing different types of imperfection.It is used to represent uncertainty, manage and fuse the various acquired information.We focus on the management of imperfect information exchanged between vehicles concerningevents on the road. The carried work distinguishes local events and spatial events, which do nothave the same characteristics. In an environment without infrastructure where each vehicle is afusion center and creates its own vision, the goal is to provide to each driver the synthesis of thesituation on the road as close as possible to the reality. Different models using belief functionsare proposed. Different strategies are considered: discount or reinforce towards the absence of theevent to take into account messages ageing, keep the original messages or just the fusion result invehicle database, consider the world update, manage the spatiality of traffic jam events by takinginto account neighborhood. Perspectives remain numerous; some are developed in the manuscriptas the generalization of proposed methods to all spatial events such as fog blankets

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Giang, Anh Tuan. "Capacity of vehicular Ad-hoc NETwork." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00989836.

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Abstract:

In recent years, Inter Vehicle Communication (IVC) has become an intensive research area, as part of Intelligent Transportation Systems. It supposes that all, or a subset of the vehicles is equipped with radio devices, enabling communication between them. IEEE 802.11p (standardized for vehicular communication) shows a great deal of promise. By using ad hoc mode, this radio technology allows vehicles to extend their scopes of communication and thus forming a Multi-hop wireless Ad-hoc NETwork, also called Vehicular Ad-hoc NETwork (VANET). This thesis addresses a fundamental problem of VANET: the network capacity. Two simple theoretical models to estimate this capacity have been proposed: a packing model and a Markovian point process model. They offer simple and closed formulae on the maximum number of simultaneous transmitters, and on the distribution of the distance between them. An accurate upper bound on the maximum capacity had been derived. An analytical formula on distribution of the transmitters had been presented. This distribution allows us to optimize Clear Channel Assessment (CCA) parameters that leads to an optimization of the network capacity.In order to validate the approach of this thesis, results from the analytical models are compared to simulations performed with the network simulator NS-3. Simulation parameters was estimated from real experimentation. Impact of different traffic distributions (traffic of vehicles) on the network capacity is also studied. This thesis also focuses on extended perception map applications, which use information from local and distant sensors to offer driving assistance (autonomous driving, collision warning, etc.). Extended perception requires a high bandwidth that might not be available in practice in classical IEEE 802.11p ad hoc networks. Therefore, this thesis proposes an adaptive power control algorithm optimized for this particular application. It shows through an analytical model and a large set of simulations that the network capacity is then significantly increased.

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Russo, Jean-Nicola. "Evaluation du risque de téléscopage dans un contexte de véhicules communicants par la méthode des réseaux Bayésiens." Thesis, Mulhouse, 2018. http://www.theses.fr/2018MULH2947.

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Abstract:

Les progrès technologiques et la mondialisation du transport font que le flux de voyageurs ne cesse d’augmenter. Cependant, dans le domaine de l’automobile, des problèmes techniques ou humains entrainent des accidents causant encore aujourd’hui des milliers de blessés et de décès par an. De ce fait, les instances gouvernementales et les constructeurs automobiles travaillent sur de nouvelles règlementations et des avancées techniques afin de garantir la sécurité́ de chaque usager de la route. Afin de garantir la diminution du nombre de décès, une voie de recherche intéressante consiste à fusionner les informations provenant du véhicule, du conducteur et de l’environnement afin de prévenir le conducteur du risque qu’il prend ou même d’agir directement sur le véhicule. Ainsi, après avoir défini le risque que nous considérons, nous nous intéressons ici à sa modélisation et son estimation en temps réel. Dans ce contexte, le cas d’usage de décélération du véhicule suivi est étudié et nous analysons et traitons les données par un réseau Bayésien afin d’évaluer le risque de télescopage qui sera partagé à travers une communication inter-véhiculaire de type VANet
Technological advances and the globalization of transport have led to an increase flow of passengers. However, in the automotive sector, technical or human problems lead to accidents that still cause thousands of injuries and deaths each year. As a result, government authorities and car manufacturers are working on new regulations and technical advances to ensure safety of every road user. To ensure that cut of deaths and injuries, an interesting research approach is to merge information from the vehicle, the driver and the environment in order to warn the driver of the risk he is taking or even to act directly on the vehicle. Thus, after defining the risk we consider, we are interested here in its modelling and estimation in real time. In this context, the deceleration of the leading vehicle is monitored and studied then we analyze and process the data through a Bayesian network in order to evaluate the rear-end risk that will be shared through vehicular communication thanks to VANet

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Bouraoui, Basma. "Architectures cross-layer PHY/MAC pour réduire l'effet de blocage de réception dans les réseaux véhiculaires ad-hoc." Thesis, Valenciennes, 2017. http://www.theses.fr/2017VALE0006/document.

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Abstract:

Le protocole MAC du standard IEEE 802.11p dédié aux réseaux véhiculaires interdit les transmissions simultanées dans une même zone de détection afin d’éviter d’éventuelles interférences entre les véhicules voisins. Cette interdiction entraîne un blocage temporaire de réception de données, ce qui diminue le débit global du réseau. Pour résoudre ce problème, nous proposons dans cette thèse une architecture cross-layer PHY/MAC basée sur un algorithme de sélection d’antennes émettrices et un protocole MAC dédié afin de réduire le blocage. Ce cross-layer permet au récepteur de choisir la meilleure combinaison d’antennes émettrices pour améliorer le débit utile normalisé de chaque lien V2V. L’algorithme est présenté avec une méthode de détection multi-utilisateurs. Cette méthode annule les interférences entre voisins et permet à plusieurs véhicules d’émettre des données simultanément. Le protocole MAC associé assure la coordination entre les véhicules durant les communications. Les résultats de simulation montrent une amélioration du débit utile normalisé du réseau en comparaison au standard actuel. Néanmoins, ces bonnes performances diminuent avec l’augmentation de la densité véhiculaire. Pour pallier à cette baisse, nous proposons de joindre à la première solution une nouvelle architecture crosslayer PHY/MAC. Cette architecture est basée sur un algorithme d’adaptation de la puissance émise en fonction de la densité de voisinage du récepteur. Elle est également accompagnée par un protocole MAC dédié. Les résultats de simulation montrent que cette solution permet à plus de véhicules de communiquer simultanément et ainsi améliore significativement le débit utile normalisé notamment dans les réseaux véhiculaires denses
The MAC protocol IEEE 802.11p, dedicated to vehicular ad-hoc networks VANETs, prohibits simultaneous transmissions in the same detection area, in order to avoid interference between neighboring vehicles. This prohibition causes a temporary data reception blocking, which reduces the network throughput. To reduce this adverse impact, we propose in this thesis a cross-layer design PHY/MAC based on a transmit antennas selection algorithm jointly with a dedicated MAC protocol. This design allows receivers to select the best combination of transmit antennas to improve the throughput of each V2V link. The algorithm is presented with a multi-user detection method, which cancels neighbor’s interference and allows vehicles to transmit data simultaneously. The associated MAC protocol ensures the coordination between vehicles during the simultaneous transmission period. The simulation results show a significant network throughput improvement compared to the conventional case. However, this improvement is less important in dense VANETs. For this purpose, we propose to join a cross-layer design PHY/MAC based on a transmit power adaptation algorithm. This design allows transmitters to choice the adequate power level based on corresponding receivers density. The simulation results show that this solution allows more vehicles to communicate simultaneously and thus improves the network throughput, in particular in dense VANETs

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El, Zoghby Nicole. "Fusion distribuée de données échangées dans un réseau de véhicules." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01070896.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude des techniques de fusion de données réparties et incertaines au sein d'un réseau de véhicules pour gérer la confiance dans les autres véhicules ou dans les données reçues. L'algorithme de fusion distribuée proposé est basé sur les fonctions de croyance et est appliqué par chaque nœud à la réception des messages. In se base sur la gestion d'une connaissance directe, locale à chaque nœud et d'une connaissance distribuée diffusée dans le réseau. Cette dernière résulte de la fusion des messages par un opérateur adapté prenant en compte les cycles éventuels et limitant l'effet de "data incest". Chaque nœud peut être autonome pour estimer la confiance mais la coopération entre les véhicules permet d'améliorer et de rendre plus robuste cette estimation. L'algorithme peut être adapté au cas d'étude en considérant un ou plusieurs éléments d'observation et en prenant en compte l'obsolescence des données. Lorsqu'il y a plusieurs éléments d'observation, se pose le problème de l'association de données nécessaire avant l'étape de combinaison. Un nouvel algorithme d'association a été formalisé dans le cadre des fonctions de croyance. Il a été démontré que ce problème est équivalent à un problème d'affectation linéaire, qui peut être résolu en temps polynomial. Cette solution est à la fois optimale et beaucoup plus efficace que d'autres approches développées dans ce formalisme. La gestion de la confiance dans les nœuds et dans les données échangées ont été illustrées par la mise en œuvre de deux applications : la détection de faux nœuds dans une attaque Sybil et la gestion de la confiance dans les cartes dynamiques pour la perception augmentée.

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Khalfallah, Sofiane. "Algorithmique best-effort pour les réseaux dynamiques." Compiègne, 2010. http://www.theses.fr/2010COMP1889.

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Abstract:

Les réseaux dynamiques posent de nouvelles difficultés pour la construction d'applications réparties (mobilité, absence d'infrastructure, communication sans-fil, etc. ). Les réseaux ad hoc de véhicules (VANET) représentent un des cas d'étude des réseaux dynamiques. Nous avons commencé les travaux par un état des projets européens concernant les VANETs. Ensuite, nous avons modélisé la norme IEEE 802. 11, qui s'impose comme une technologie sans-fil standard pour la communication entre noeuds mobiles. Nous avons présenté l'algorithmique best-effort qui permet de compléter le concept d'auto-stabilisation afin de gérer la dynamique du réseau. C'est pourquoi nous avons introduit le concept de convergence continue. Ce concept est à rapprocher de la super-stabilisation. L'idée d'une métrique de la dynamique nous est apparue importante (comme la notion de durée d'une ronde continue). Nous avons proposé une application de l'algorithmique best-effort, à savoir un algorithme auto-stabilisant ayant une convergence continue pour la gestion de groupe. Nous avons présenté nos contributions dans la suite logicielle Airplug pour aboutir à une plate-forme complète pour l'évaluation de performances et un prototypage rapide des protocoles best-effort. Nous avons implémenté le protocole réparti GRP qui permet la gestion de groupe dans les réseaux dynamiques et évalué ses performances dans le mode Airplug-ns. Nous avons proposé des métriques appropriées, qui décrivent la stabilité des groupes, pour évaluer les performances de notre protocole
Many problems are open in the design of distributed applications (mobility, ad hoc communication, wireless technology, etc. ). We focus our work on a specific case study of dynamic networks, which is Vehicular ad-hoc networks (VANET). We first establish a state-of-the-art for this field based on the European projects in the VANETs. Second, we model the IEEE 802. 11 standard that tends to be a standard for mobile communication. Best-effort algorithmics allowing to complete the concept of auto-stabilization in the management of dynamic networks are presented. For that aim, we introduce the concept of service continuity. This concept is close to the super-stabilization. We believe that the idea of metrics studying dynamic topologies is important (as the notion of duration of a continuous round). The proposed algorithm works in dynamic and distributed systems. It globally ensures a kind of service continuity to applications while the system is still converging, except if a huge number of topology changes happen. After that, we present our contributions in the Airplug software, as well as in the design and the implementation of a complete platform for performance evaluation and fast prototyping of best-effort protocols. An implementation is done of the distributed protocol GRP to estimate its performances in the Airplug-ns mode. Finally, we propose appropriate metrics that describe the stability of groups in order to evaluate the performance of our protocol

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Brahmi, Nadia. "Contributions dans les réseaux véhiculaires : routage géographique et localisation." Rouen, 2011. http://www.theses.fr/2011ROUES017.

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Abstract:

Les travaux de recherche effectués dans cette thèse s’inscrivent dans le cadre du projet TRAFIC pour Architecture pour les réseaux véhiculaires à forte mobilité. Ils abordent principalement les problématiques liées au routage et à la localisation dans les réseaux véhiculaires ad hoc. L’objectif est d’exploiter les connaissances et les informations sur l’état de l’environnement routier et des communications inter-véhicules pour proposer des nouvelles approches de routage. Quatre solutions de routage ont été envisagées, deux basées sur la topologie (GPSR-LT et MAGF) et deux autres (D-RCBR et S-RCBR) exploitant des informations temps réel sur l‘état du trafic. GPSR-LT et MAGF reposent sur une connaissance du voisinage locale pour optimiser les stratégies de routage. Elles exploitent des informations sur la mobilité des véhicules (ex. Direction, vitesse) pour la prise de décisions dynamiques pour chaque saut. SRCBR et D-RCBR sont deux protocoles de routage géographique adaptés aux milieux véhiculaires urbains. Ils tirent profit des caractéristiques des milieux urbains et intègrent un mécanisme d'estimation de la connectivité le long des segments de routes pour le routage des paquets. Pour compléter les mécanismes de routage, un nouveau service de localisation (DMBLS) adapté aux environnements urbains est proposé. Son principe est basé sur l’exploitation de la topologie routière et de la densité du trafic routier pour héberger les données de localisation des véhicules au niveau des intersections à forte densité de véhicules. Les performances de nos solutions sont évaluées par simulations pour différents scenarii de mobilité dans des environnements véhiculaires
Driven by the transportation safety and efficiency issues, Vehicle-to-Vehicle (V2V) and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communications are attracting considerable attention in providing Intelligent Transportation Systems (ITS). In this context, a variety of services are offered to road users for improving their security and comfort. These emerging applications include among others safety applications for traffic monitoring and collision prevention, road information services, and infotainment and so on. However, unlike other ad hoc networks, Vehicular ad hoc Networks (VANETs) have their unique characteristics which give rise to many challenging issues. One of the most salient features is the high mobility of vehicles resulting in dynamic topology changes which make data routing remains a key networking issue. In this thesis, we focus on routing problems and propose new protocols that meet the requirements of the emerging vehicular applications. First, we exploit additional information about vehicle’s movement in order to adapt traditional position-based approach for these dynamic environments. We define a new strategy to improve forwarding decisions with an optimal next hop based on a computed metric combining position, velocity and direction information. In the second part of this work, we propose a new class of geographic routing protocols mainly for urban environments. The proposed approaches exploit information about road connectivity and vehicles distribution to find stable routes and reduce the probability of links breakage. The advocated techniques are evaluated by network simulations performed for different vehicular traffic scenarios. Finally, in order to help the deployment of the geographic routing solutions, we propose in the second part of this work a distributed hierarchical location service called Density aware Map-Based Location Service (DMBLS) for Vehicular Ad-hoc Networks. DMBLS makes use of the street digital maps and the traffic density information to define a three level-hierarchy of locations servers that help a source node to discover the location of destination node before sending the data. This infrastructure-less scheme has proven to be robust to node mobility and well suited to dynamic networks

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Sareh, Said Adel Mounir. "Ubiquitous sensor network in the NGN environment." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2014. http://www.theses.fr/2014TELE0016.

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Abstract:

Ubiquitous Sensor Network (USN) est un réseau conceptuel construit sur des réseaux physiques existantes. Il se sert des données détectées et fournit des services de connaissances à quiconque, n'importe où et à tout moment, et où l'information est générée en utilisant la sensibilité au contexte. Dispositifs et USN portables intelligents émergent rapidement en offrant de nombreux services fiables facilitant la vie des gens. Ces petits terminaux et terminaux très utiles besoin d'un substrat de communication globale pour fournir un service complet de l'utilisateur final global. En 2010, ITU -T a fourni les exigences pour supporter des applications et services USN dans le Next Generation Network (NGN) de l'environnement d'exploiter les avantages du réseau de base. L'un des principaux marchés prometteurs pour l'application et les services USN est la e- santé. Il fournit le suivi des patients en continu et permet une grande amélioration dans les services médicaux. D'autre part, des Véhicules Ad-hoc NETwork (VANET) est une technologie émergente qui permet une communication intelligente entre les véhicules mobiles. Intégrer VANET avec USN a un grand potentiel pour améliorer la sécurité routière et la fluidité du trafic. La plupart des applications VANET sont appliqués en temps réel et ils sont sensibles à retarder, en particulier ceux liés à la sécurité et à la santé. Dans ce travail, nous proposons d'utiliser l'IP Multimédia Subsystem (IMS) comme une sous- couche de contrôle de service dans l'environnement USN fournir un substrat mondiale pour un service complet de bout en bout. De plus, nous vous proposons d'intégrer VANETs avec USN pour des applications et des installations riches plus, ce qui facilitera la vie des humains. Nous avons commencé à étudier les défis sur la route pour atteindre cet objectif
Ubiquités Sensor Network (USN) is a conceptual network built over existing physical networks. It makes use of sensed data and provides knowledge services to anyone, anywhere and at anytime, and where the information is generated by using context awareness. Smart wearable devices and USNs are emerging rapidly providing many reliable services facilitating people life. Those very useful small end terminals and devices require a global communication substrate to provide a comprehensive global end user service. In 2010, the ITU-T provided the requirements to support USN applications and services in the Next Génération Network (NGN) environment to exploit the advantages of the core network. One of the main promising markets for the USN application and services is the e-Health. It provides continuous patients’ monitoring and enables a great improvement in medical services. On the other hand, Vehicular Ad-Hoc NETwork (VANET) is an emerging technology, which provides intelligent communication between mobile vehicles. Integrating VANET with USN has a great potential to improve road safety and traffic efficiency. Most VANET applications are applied in real time and they are sensitive to delay, especially those related to safety and health. In this work, we propose to use IP Multimedia Subsystem (IMS) as a service controller sub-layer in the USN environment providing a global substrate for a comprehensive end-to-end service. Moreover, we propose to integrate VANETs with USN for more rich applications and facilities, which will ease the life of humans. We started studying the challenges on the road to achieve this goal

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Ahmad, Abdel Mehsen. "Techniques de transmission et d'accès sans fil dans les réseaux ad-hoc véhiculaires (VANETS)." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2012. http://www.theses.fr/2012TELE0036.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires font l’objet de recherches actives aussi bien dans le domaine des réseaux que dans celui des transports. Le potentiel des réseaux véhiculaires à fournir des services comme l’information sur le trafic en temps réel ou sur les accidents font de cette technologie un domaine de recherche très important. Ces réseaux peuvent comporter des communications véhicule-à-véhicule (V2V), véhicule-à-infrastructure (V2I), ou une combinaison des deux. La norme IEEE 1609.4 est la spécification multicanal pour l’IEEE802.11p/WAVE des réseaux véhiculaires (VANETs). Elle utilise sept canaux, l'un étant un canal de contrôle (CCH) qui est écouté par les équipements de façon périodique, et les six autres canaux sont utilisés comme canaux de service (SCH). Elle définit également une division du temps en alternance entre les intervalles CCH et les intervalles SCH. L’objet de cette thèse de doctorat est d’évaluer les performances des réseaux VANETs dans le cas des communications véhiculaires sans infrastructure, et au niveau des couches inférieures du standard 802.11p. Dans la première partie, nous proposons une approche MAC d’allocation multicanal opportuniste dans un contexte sans infrastructure. Cette approche est conforme à la norme IEEE1609.4 -2010 de l'architecture WAVE pour un fonctionnement multicanal, et elle est conçue pour des applications de services de données (non urgentes), tout en assurant la transmission des messages de sécurité routière et des paquets de contrôle. Pour maintenir la qualité de service des deux types de messages (urgents et non-urgents) en exploitant la capacité du canal, deux solutions sont proposées. Dans la deuxième partie, lorsque le véhicule sélectionne son canal et contrôle son alternance temporelle entre CCH et SCH, il commence à transmettre ses paquets, en particulier sur le canal CCH, lesquels ont une durée de péremption. Nous présentons une approche visant à minimiser les collisions des émetteurs tout en évitant la contention de début d’intervalle, en particulier dans un contexte de densité élevée de véhicules. Même si les mécanismes proposés ci-dessus diminuent le taux de collision, il n’est pas possible de les supprimer complètement. Dans la troisième partie, nous traitons le problème des collisions entre les paquets diffusés sur le CCH, en particulier quand la charge des messages transmis dépasse la capacité du canal. Pour cela, nous proposons un nouveau mécanisme de codage réseau analogique adapté à la modulation QPSK pour les messages diffusés sur le CCH. Dans cette approche des symboles connus sont envoyés avant d'envoyer les paquets pour estimer les paramètres du canal et une solution explicite est utilisée pour inverser le système de la superposition de deux paquets
Vehicular networks are the subject of active research in the field of networks as well as transport. The potential for vehicular networks to provide services such as traffic information in real time or accident makes this technology a very important research domain. These networks may support vehicle-to-vehicle communications (V2V), vehicle-to-infrastructure (V2I), or a combination of both. The IEEE 1609.4 is the specification of multichannel operations for IEEE802 .11p/WAVE vehicular networks (VANETs). It uses seven channels; one being a control channel (CCH) which is listened periodically by the vehicles and the other six channels are used as service channels (SCH). It also defines a time division between alternating CCH and SCH intervals. The purpose of this thesis is to evaluate the performance of VANETs in the case of vehicular communications without infrastructure, and at the lower layers of IEEE 802.11p standard. In the first part, we propose an opportunistic multichannel MAC allocation in an environment without infrastructure. This approach is consistent with the standard IEEE1609.4 -2010/WAVE for a multi-channel operation, and it is designed for data services applications (non-urgent), while ensuring the transmission of road safety messages and control packets. To maintain the quality of service of the two types of messages (urgent and non-urgent) by exploiting the channel capacity, two solutions are proposed. In the second part, when the vehicle selects its channel and controls its temporal alternation between CCH and SCH, it starts transmitting its packets, particularly on the CCH, which have an expiration time. We present an approach to minimize collisions between transmitters while avoiding contention at the beginning of CCH interval, especially in a context of high vehicular density. Although the mechanisms proposed above reduce the collision rate, it is not possible to completely remove these collisions. In the third part, we address the problem of collisions between broadcast packets on the CCH, especially when the load of transmitted messages exceeds the channel capacity. For this purpose, we propose a new analog network coding mechanism adapted to QPSK modulation for broadcast messages on the CCH. In this approach, known symbols are sent before sending the packets to estimate the channel parameters and an explicit solution is used to reverse the system of the superposition of two packets

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Hadded, Mohamed. "Design and optimization of access control protocols in Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs)." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2016. http://www.theses.fr/2016TELE0023.

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Abstract:

Les accidents routiers et leurs dommages représentent un problème croissant dans le monde entier. Dans ce contexte, les réseaux véhiculaires (VANETs) peuvent être déployés pour réduire les risques et pour améliorer le confort. Ils permettent aux véhicules d'échanger différents types de données qui vont des applications de sécurité et de gestion du trafic aux applications de confort. De nos jours, les applications de sécurité sont l’objet de beaucoup d'attention des chercheurs ainsi que des fabricants d'automobiles. Dans cette thèse, nous étudierons les applications critiques pour la sécurité routière visant à fournir une assistance dans des situations dangereuses ou difficiles. Notre objectif principal sera de proposer de nouveaux protocoles de contrôle d'accès au support de transmission (MAC) et de routage, qui peuvent s’adapter dynamiquement aux changements fréquents de topologies des VANETs. Après un aperçu des protocoles d’accès sans contention dans les VANETs, nous proposons des solutions basées sur la technique de division du temps: Time Division Multiple Access (TDMA). D’abord, nous nous concentrons sur le développement d’un nouveau protocole distribué (DTMAC), qui ne repose pas sur l’utilisation d’infrastructure. DTMAC utilise les informations de localisation et un mécanisme de réutilisation des slots pour assurer que les véhicules accèdent au canal efficacement et sans collision. Les résultats obtenus ont confirmé l’efficacité de notre protocole, DTMAC se comporte très significativement mieux que VeMAC (protocole MAC basé sur TDMA.) Ensuite nous proposons TRPM, un protocole de routage basé sur une approche cross-layer. Dans TRPM, l’ordonnancement des slots TDMA construit par DTMAC et la position de la destination sont utilisés pour choisir le meilleur relais. Les résultats montrent que TRPM offre de meilleures performances, du nombre moyen de relais et de la fiabilité de livraison des messages comparé à d’autres protocoles. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous focaliserons sur les mécanismes centralisés d’allocation de slots qui utilisent des coordinateurs. D’abord, nous proposons CTMAC, un protocole basé sur TDMA centralisé utilisant les RSUs (RoadSide Units) pour créer et maintenir les ordonnancements. CTMAC met en œuvre un mécanisme qui permet d’empêcher les “Access Collisions” de se produire plus que deux fois entre les véhicules qui tentent d’acquérir un même slot disponible. Les résultats ont montré que CTMAC permet de mieux minimiser les collisions, ainsi que le surcoût généré pour créer et maintenir les ordonnancements par rapport aux protocoles MAC, basés sur TDMA distribué. Cependant, dans CTMAC, les véhicules roulant vite devront acquérir des nouveaux slots après une courte période de temps à chaque fois qu’ils quittent les zones de leurs RSUs courants. Cette situation rend les protocoles centralisés inefficaces et couteux dans les réseaux à grande vitesse. Afin de pallier à ce problème inhérent à l’utilisation des RSUs, nous adaptons un algorithme d’ordonnancement basé sur le clustering dans lequel certains véhicules sont élus pour gérer l'accès au canal. Ceci permet aux véhicules de rester attachés à leurs clusters plus longtemps. Pour ce faire, nous proposons 1- un protocole de clustering nommé AWCP afin de former des clusters stables avec une longue durée de vie. AWCP est basé sur l’algorithme de clustering pour les réseaux mobiles WCA dans lequel les têtes des clusters sont élues en se basant sur une fonction de poids. 2- Nous formulons le réglage des paramètres de protocole AWCP comme un problème d’optimisation multi-objective et nous proposons un outil d’optimisation qui combine la version multi-objective de l’algorithme génétique appelé NSGA-II avec le simulateur de réseau ns-2 pour trouver les meilleurs paramètres du protocole AWCP. 3- Nous proposons ASAS, une stratégie adaptative pour l’attribution des slots temporels basée sur une approche cross-layer entre TDMA et AWCP
Road crashes and their damages represent a serious issue and are one of the main causes of people death. In this context, Vehicular Ad hoc NETworks (VANETs) are deployed to reduce the risk of road accident as well as to improve passengers’ comfort by allowing vehicles to exchange different kinds of data which ranges widely from road safety and traffic management to infotainment. Nowadays, safety applications are receiving a great deal of attention from researchers as well as from automobile manufacturers. In this thesis, we particularly focus on safety-critical applications, designed to provide drivers assistance in dangerous situations and to avoid accidents in highway environments. Such applications must guarantee to the vehicles access to the medium and have strict requirements regarding end-to-end delay and packet loss ratio. Therefore, our main goal is to propose new medium access control and routing protocols, which can efficiently adapt to frequent changing VANET network topologies. After a comprehensive overview of free-contention MAC protocols, we propose several solutions, based on Time Division Multiple Access Technique (TDMA). We have designed DTMAC, a fully distributed TDMA-based MAC protocol, which does not rely on an expensive infrastructure. DTMAC uses vehicles’ locations and a slot reuse concept to ensure that vehicles in adjacent areas have collision-free schedule. Using simulations, we prove that DTMAC provides a lower rate of access and merging collisions than VeMAC, a well-known TDMA based MAC protocol in VANET. Then, in order to ensure that event-driven safety messages can be sent over a long distance, we propose TRPM, a TDMA aware Routing Protocol for Multi-hop communication. Our routing scheme is based on a cross layer approach between the MAC and the routing layers, in which the intermediate vehicles are selected using TDMA scheduling information. Simulation results show that TRPM provides better performances in terms of average end-to-end delay, average number of hops and average delivery ratio. In the second part, we focus on coordinator-based TDMA scheduling mechanisms. First, we propose the Centralized TDMA based MAC protocol (CTMAC) which uses Road Side Units (RSUs) as a central coordinator to create and maintain the TDMA schedules. CTMAC implements an Access Collision Avoidance mechanism that can prevent the access collision problem occurring more than twice between the same vehicles that are trying to access the channel at the same time. Using simulation we show an improvement in terms of access and merging collisions as well as the overhead required to create and maintain the TDMA schedules compared to distributed scheduling mechanisms. However, in the CTMAC protocol, fast moving vehicles will need to compete for new slots after a short period of time when they leave their current RSU area, which makes a centralized scheduling approach very expensive. In order to further improve the performance of coordinator-based TDMA scheduling mechanisms, we focus on cluster-based TDMA MAC protocols in which some vehicles in the network are elected to coordinate the channel access, allowing the vehicles to remain connected with their channel coordinator for a longer period of time. To this end, first we propose an adaptive weighted clustering protocol, named AWCP, which is road map dependent and uses road IDs and vehicle directions to make the clusters’ structure as stable as possible. Then, we formulate the AWCP parameter tuning as a multi-objective problem and we propose an optimization tool to find the optimal parameters of AWCP to ensure its QoS. Next, we propose ASAS, an adaptive slot assignment strategy for a cluster-based TDMA MAC protocol. This strategy is based on a cross layer approach involving TDMA and AWCP. The objective is to overcome the inter-cluster interference issue in overlapping areas by taking into account vehicles’ locations and directions when the cluster head assign slots

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Garbiso, Julian Pedro. "Fair auto-adaptive clustering for hybrid vehicular networks." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2017. http://www.theses.fr/2017ENST0061.

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Abstract:

Dans le cadre du développement des innovations dans les Systèmes de Transport Intelligents, les véhicules connectés devront être capables de télécharger des informations basées sur la position sur et depuis des serveurs distants. Ces véhicules seront équipés avec des différentes technologies d’accès radio, telles que les réseaux cellulaires ou les réseaux véhicule-à-véhicule (V2V) comme IEEE 802.11p. Les réseaux cellulaires, avec une couverture presque omniprésente, fournissent un accès à internet avec garanties de qualité de service. Cependant, l’accès à ces réseaux est payant. Dans cette thèse, un algorithme de clustering multi-saut est proposé avec pour objectif de réduire le coût d’accès au réseau cellulaire en agrégeant des données sur le réseau V2V. Pour faire ceci, le leader du cluster (CH, de l’anglais Cluster Head) est utilisé comme passerelle unique vers le réseau cellulaire. Pour le test d’une application d’exemple pour télécharger du Floating Car Data agrégé, les résultats des simulations montrent que cette approche réduit l’utilisation du réseau cellulaire de plus de 80%, en s’attaquant à la redondance typique des données basées sur la position dans les réseaux véhiculaires. Il y a une contribution en trois parties : Premièrement, une approche pour déléguer la sélection du CH à la station de base du réseau cellulaire afin de maximiser la taille des clusters, et par conséquent le taux de compression. Deuxièmement, un algorithme auto-adaptatif qui change dynamiquement le nombre maximum de sauts afin de maintenir un équilibre entre la réduction des coûts d’accès au réseau cellulaire et le taux de perte de paquets dans le réseau V2V. Finalement, l’incorporation d’une théorie de la justice distributive, afin d’améliorer l’équité sur la durée concernant la distribution des coûts auxquels les CH doivent faire face, améliorant ainsi l’acceptabilité sociale de la proposition. Les algorithmes proposés ont été testés via simulation, et les résultats montrent une réduction significative dans l’utilisation du réseau cellulaire, une adaptation réussie du nombre de sauts aux changements de la densité du trafic véhiculaire, et une amélioration dans les métriques d’équité, sans affecter la performance des réseaux
For the development of innovative Intelligent Transportation Systems applications, connected vehicles will frequently need to upload and download position-based information to and from servers. These vehicles will be equipped with different Radio Access Technologies (RAT), like cellular and vehicle-to-vehicle (V2V) technologies such as LTE and IEEE 802.11p respectively. Cellular networkscan provide internet access almost anywhere, with QoS guarantees. However, accessing these networks has an economic cost. In this thesis, a multi-hop clustering algorithm is proposed in the aim of reducing the cellular access costs by aggregating information and off-loading data in the V2V network, using the Cluster Head as a single gateway to the cellular network. For the example application of uploading aggregated Floating Car Data, simulation results show that this approach reduce cellular data consumption by more than 80% by reducing the typical redundancy of position-based data in a vehicular network. There is a threefold contribution: First, an approach that delegates the Cluster Head selection to the cellular base station in order to maximize the cluster size, thus maximizing aggregation. Secondly, a self-adaptation algorithm that dynamically changes the maximum number of hops, addressing the trade-off between cellular access reduction and V2V packet loss. Finally, the incorporation of a theory of distributive justice, for improving fairness over time regarding the distribution of the cost in which Cluster Heads have to incur, thus improving the proposal’s social acceptability. The proposed algorithms were tested via simulation, and the results show a significant reduction in cellular network usage, a successful adaptation of the number of hops to changes in the vehicular traffic density, and an improvement in fairness metrics, without affecting network performance

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Ben, Jemaa Inès. "Communication multicast pour les systèmes véhiculaires coopératifs." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0065/document.

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Abstract:

La communication véhiculaire permet le développement de nouvelles applications multicast émergentes telles que la gestion de la flotte et la distribution des Points d'Intérêt (POI). Ces deux catégories d'applications nécessitent une communication multicast de l'Internet vers les réseaux véhiculaires (VANET). Afin de mettre en place une communication multicast adaptée au contexte de la communication Internet-vers-réseaux véhiculaires, notre travail traite de deux aspects différents. Tout d'abord, l'accessibilité des véhicules en mouvement au service Internet et en deuxième lieu, la dissémination du message dans les VANET. Nous introduisons un schéma d'adressage multicast basé sur les coordonnées géographiques des véhicules qui leur permet de s'auto-configurer d'une façon dynamique sans aucun besoin d'échanger des messages de signalisation avec Internet. Nous proposons aussi une approche simplifiée de gestion de la mobilité des véhicules dans le cadre des architectures Mobile IP et Proxy Mobile IP. Le but de cette approche est d'optimiser l'échange des messages avec les entités responsables de la gestion de la mobilité dans Internet. Afin d'étudier les mécanismes de dissémination appropriés aux applications de gestion de flottes, nous nous proposons de revisiter les techniques de routage multicast traditionnelles basées sur une structure de diffusion en arbre. Pour cela, nous étudions leur application aux réseaux véhiculaires. Nous présentons une étude théorique portant sur la durée de vie des liens entre les véhicules en milieux urbains. Ensuite, en utilisant la simulation, nous étudions l'application de Multicast Adhoc On Demand Vector, MAODV et proposons Motion-MAODV, une version adaptée de MAODV qui a pour objectif d'établir des routes plus robustes Enfin, concernat la dissémination multicast géolocalisée dans les applications POI, nous proposons le protocole de routage Melody qui permet une diffusion geocast en milieu urbain. A partir de simulations, nous constatons que, comparé aux protocoles de géo-brodcasting dans les milieux urbain très denses, Melody assure plus de fiabilité et d'efficacité lors de l'acheminement des données vers les zones géographiques de destination
Vehicular communications allow emerging new multicast applications such as fleet management and point of interest (POI). Both applications require Internet-to-vehicle multicasting. These approaches could not be applied to vehicular networks (VANET) due to their dynamic and distributed nature. In order to enable such multicasting, our work deals with two aspects. First, reachability of the moving vehicles to the multicast service and second, multicast message dissemination in VANET. We introduce first a self-configuring multicast addressing scheme that allows the vehicles to auto-configure a dynamic multicast address without a need to exchange signalling messages with the Internet. Second, we propose a simplified approach that extends Mobile IP and Proxy Mobile IP. This approach aims at optimizing message exchange between vehicles and entities responsible for managing their mobility in Internet. To study the dissemination mechanisms that are suitable for fleet management applications, we propose to revisit traditional multicast routing techniques that rely on a tree structure. For this purpose, we study their application to vehicular networks. In particular, as vehicular networks are known to have changing topology, we present a theoretical study of the link lifetime between vehicles in urban environments. Then, using simulations, we study the application of Multicast Adhoc On Demand Vector, MAODV. We propose then Motion-MAODV, an improved version of MAODV that aims at enhancing routes built by MAODV in vehicular networks and guarantee longer route lifetime. Finally, to enable geographic dissemination as required by POI applications, we propose a routing protocol Melody that provides a geocast dissemination in urban environments. Through simulations, Melody ensures more reliable and efficient packet delivery to a given geographic area compared to traditional geo-brodcasting schemes in highly dense scenarios

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Sareh, Said Adel Mounir. "Ubiquitous sensor network in the NGN environment." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2014. http://www.theses.fr/2014TELE0016/document.

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Abstract:

Ubiquitous Sensor Network (USN) est un réseau conceptuel construit sur des réseaux physiques existantes. Il se sert des données détectées et fournit des services de connaissances à quiconque, n'importe où et à tout moment, et où l'information est générée en utilisant la sensibilité au contexte. Dispositifs et USN portables intelligents émergent rapidement en offrant de nombreux services fiables facilitant la vie des gens. Ces petits terminaux et terminaux très utiles besoin d'un substrat de communication globale pour fournir un service complet de l'utilisateur final global. En 2010, ITU -T a fourni les exigences pour supporter des applications et services USN dans le Next Generation Network (NGN) de l'environnement d'exploiter les avantages du réseau de base. L'un des principaux marchés prometteurs pour l'application et les services USN est la e- santé. Il fournit le suivi des patients en continu et permet une grande amélioration dans les services médicaux. D'autre part, des Véhicules Ad-hoc NETwork (VANET) est une technologie émergente qui permet une communication intelligente entre les véhicules mobiles. Intégrer VANET avec USN a un grand potentiel pour améliorer la sécurité routière et la fluidité du trafic. La plupart des applications VANET sont appliqués en temps réel et ils sont sensibles à retarder, en particulier ceux liés à la sécurité et à la santé. Dans ce travail, nous proposons d'utiliser l'IP Multimédia Subsystem (IMS) comme une sous- couche de contrôle de service dans l'environnement USN fournir un substrat mondiale pour un service complet de bout en bout. De plus, nous vous proposons d'intégrer VANETs avec USN pour des applications et des installations riches plus, ce qui facilitera la vie des humains. Nous avons commencé à étudier les défis sur la route pour atteindre cet objectif
Ubiquités Sensor Network (USN) is a conceptual network built over existing physical networks. It makes use of sensed data and provides knowledge services to anyone, anywhere and at anytime, and where the information is generated by using context awareness. Smart wearable devices and USNs are emerging rapidly providing many reliable services facilitating people life. Those very useful small end terminals and devices require a global communication substrate to provide a comprehensive global end user service. In 2010, the ITU-T provided the requirements to support USN applications and services in the Next Génération Network (NGN) environment to exploit the advantages of the core network. One of the main promising markets for the USN application and services is the e-Health. It provides continuous patients’ monitoring and enables a great improvement in medical services. On the other hand, Vehicular Ad-Hoc NETwork (VANET) is an emerging technology, which provides intelligent communication between mobile vehicles. Integrating VANET with USN has a great potential to improve road safety and traffic efficiency. Most VANET applications are applied in real time and they are sensitive to delay, especially those related to safety and health. In this work, we propose to use IP Multimedia Subsystem (IMS) as a service controller sub-layer in the USN environment providing a global substrate for a comprehensive end-to-end service. Moreover, we propose to integrate VANETs with USN for more rich applications and facilities, which will ease the life of humans. We started studying the challenges on the road to achieve this goal

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Wilhelm, Geoffrey. "Etude des interactions réseaux véhiculaires et Cloud." Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMS032/document.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires sont des réseaux émergents qui permettent de connecter des véhicules entre eux et avec les infrastructures routières. Ils permettent de mettre en œuvre des applications de sécurité (évitement des collisions, prévention des travaux, etc.), des applications temps-réel (aide à la conduite automatisée), des applications des systèmes de transport intelligents (gestion du trafic, proposition de détours, etc.), des applications de confort (péage automatique des autoroutes, connexion à du contenu multimédia en ligne, etc.). Pour fonctionner pleinement, le véhicule a besoin d’une puissance de calcul de plus en plus grande et d’une connexion quasi-continue. Afin de garantir cette contrainte, les réseaux véhiculaires font de plus en plus appel au Cloud. Cette thèse vise à explorer les différentes interactions entre les réseaux véhiculaire et Cloud
Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) are a new kind of networks which allow to connect vehicles between them and with the road infrastructures. It make possible to deploy safety applications (colision avoidance, roadworks advertisement, etc.), real time application (driver assistance, automated driving, etc.), comfort application (automatic toll payment, access to multimedia contents via internet, etc.). In order to be functioning completely, the vehicle needs more and more computing power and a connection with almost no interruption. To guarantee this constraints, VANETs are using more and more often the Cloud Computing. This thesis aims to explore the differents intereactions between VANETs and the Cloud

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Toufga, Soufian. "Vers des réseaux véhiculaires (VANET) programmables grâce à la technologie SDN (software defined network)." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30128.

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Abstract:

Le concept de réseau véhiculaire qui initialement prônait essentiellement des communications de véhicules à véhicules s'ouvre à d'autres types de communications impliquant véhicules et infrastructure (réseau), cloud ou piétons, etc. afin de pouvoir répondre aux besoins de la grande variété des nouvelles applications envisagées dans le cadre du Système de Transport Intelligent (ITS: Intelligent Transportation System). La multitude des technologies réseau d'accès, la très forte mobilité des véhicules et leur forte densité en milieu urbain ainsi que la prédominance des communications sans-fil en font un réseau hétérogène, avec des caractéristiques très dynamiques, dont certaines peu prévisibles, et sujet à des problèmes d'échelle. Face à ces difficultés, une piste envisagée par la communauté scientifique est d'appliquer le paradigme SDN (Software Defined Network) aux réseaux véhiculaires comme moyen pour, d'une part permettre l'hybridation et l'unification du contrôle des différentes technologies réseaux d'accès et, d'autre part, tirer partie de la vue centralisée du réseau et des données contextuelles venues du cloud pour développer des nouveaux algorithmes de contrôle pouvant potentiellement reposer sur la prédiction/estimation de l'état du réseau et donc anticiper certaines décisions de contrôle. C'est donc dans ce cadre que s'inscrit ce travail de thèse dont les contributions visent à développer le concept de réseaux véhiculaires définis par logiciel SDVN (Software Defined Vehicular Network). Quatre contributions y sont développées. La première précise l'architecture d'un réseau véhiculaire SDN hybride capable de répondre aux défis décrits ci-avant. Cette architecture est complémentée par une solution de placement des contrôleurs SDN. Nous proposons une approche dynamique capable d'ajuster le placement optimal des contrôleurs en fonction des changements de la topologie réseau dues aux fluctuations du trafic routier. Ce travail aborde également le problème de la vision globale du réseau qu'un contrôleur SDN peut se constituer, vision préalable et pierre angulaire à toute fonction de contrôle réseau. A ce problème, nous proposons des amendements et extensions au service de découverte de topologie "de fait" conçu pour les réseaux filaires pour l'adapter au contexte véhiculaire. En complément au service de découverte, nous proposons également un service d'estimation de topologie basé sur des techniques d'apprentissage automatique (Machine Learning) pour offrir aux fonctions de contrôle réseau une vision potentielle de l'état futur du réseau et donc les ouvrir à un contrôle proactif et intelligent du réseau
The vehicular network concept, which initially focused on vehicle-to-vehicle communication, is opening up to other types of communications involving vehicles and infrastructure (network), cloud or pedestrians, etc. to meet the needs of the wide variety of new applications envisaged in the framework of the Intelligent Transportation System (ITS). The multitude of network access technologies, the very high mobility of vehicles and their high density in urban areas, and the predominance of wireless communications make it a heterogeneous network, with very dynamic characteristics, some of which are difficult to predict, and subject to scalability problems. Given these issues, one direction, considered by the scientific community, is to apply the SDN (Software Defined Network) paradigm to vehicular networks as a means of, on the one hand, enabling the hybridization and unification of control of different network access technologies and, on the other hand, taking advantage of the centralized view of the network and contextual data from the cloud to develop new control algorithms that can potentially rely on the prediction/estimation of the network state and thus anticipate certain control decisions. Therefore, this thesis is part of this framework. Its contributions aim at developing the concept of SDVN (Software Defined Vehicular Network). Four contributions are developed. The first one specifies the architecture of a hybrid SDN vehicular network capable of meeting the challenges described above. This architecture is complemented by an SDN controller placement solution. We propose a dynamic approach capable of adjusting the optimal placement of controllers according to network topology changes due to road traffic fluctuations. This work also covers the problem of global network vision that an SDN controller can build up, which is a prerequisite and the cornerstone of any network control function. To this problem, we propose amendments and extensions to the "de facto" topology discovery service designed for wired networks to adapt it to the vehicular context. As a complement to the discovery service, we also propose a topology estimation service based on Machine Learning techniques to provide network control functions with a potential vision of the future state of the network and thus open them to proactive and intelligent network control

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Ahmad, Abdel Mehsen. "Techniques de transmission et d'accès sans fil dans les réseaux ad-hoc véhiculaires (VANETS)." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00762633.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires font l'objet de recherches actives aussi bien dans le domaine des réseaux que dans celui des transports. Le potentiel des réseaux véhiculaires à fournir des services comme l'information sur le trafic en temps réel ou sur les accidents font de cette technologie un domaine de recherche très important. Ces réseaux peuvent comporter des communications véhicule-à-véhicule (V2V), véhicule-à-infrastructure (V2I), ou une combinaison des deux. La norme IEEE 1609.4 est la spécification multicanal pour l'IEEE802.11p/WAVE des réseaux véhiculaires (VANETs). Elle utilise sept canaux, l'un étant un canal de contrôle (CCH) qui est écouté par les équipements de façon périodique, et les six autres canaux sont utilisés comme canaux de service (SCH). Elle définit également une division du temps en alternance entre les intervalles CCH et les intervalles SCH. L'objet de cette thèse de doctorat est d'évaluer les performances des réseaux VANETs dans le cas des communications véhiculaires sans infrastructure, et au niveau des couches inférieures du standard 802.11p. Dans la première partie, nous proposons une approche MAC d'allocation multicanal opportuniste dans un contexte sans infrastructure. Cette approche est conforme à la norme IEEE1609.4 -2010 de l'architecture WAVE pour un fonctionnement multicanal, et elle est conçue pour des applications de services de données (non urgentes), tout en assurant la transmission des messages de sécurité routière et des paquets de contrôle. Pour maintenir la qualité de service des deux types de messages (urgents et non-urgents) en exploitant la capacité du canal, deux solutions sont proposées. Dans la deuxième partie, lorsque le véhicule sélectionne son canal et contrôle son alternance temporelle entre CCH et SCH, il commence à transmettre ses paquets, en particulier sur le canal CCH, lesquels ont une durée de péremption. Nous présentons une approche visant à minimiser les collisions des émetteurs tout en évitant la contention de début d'intervalle, en particulier dans un contexte de densité élevée de véhicules. Même si les mécanismes proposés ci-dessus diminuent le taux de collision, il n'est pas possible de les supprimer complètement. Dans la troisième partie, nous traitons le problème des collisions entre les paquets diffusés sur le CCH, en particulier quand la charge des messages transmis dépasse la capacité du canal. Pour cela, nous proposons un nouveau mécanisme de codage réseau analogique adapté à la modulation QPSK pour les messages diffusés sur le CCH. Dans cette approche des symboles connus sont envoyés avant d'envoyer les paquets pour estimer les paramètres du canal et une solution explicite est utilisée pour inverser le système de la superposition de deux paquets

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Benaidja, Amira. "Echange d'informations en temps réel dans les réseaux de véhicules." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne Paris Cité, 2016. https://wo.app.u-paris.fr/cgi-bin/WebObjects/TheseWeb.woa/wa/show?t=1763&f=9560.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires, connus sous le terme VANETs, sont des réseaux impliquant des communications entre deux ou plusieurs véhicules et éventuellement une communication avec des éléments d’infrastructure sur la route. Récemment, le concept de systèmes de transport intelligents (STI) a connu beaucoup d’intérêt. Les STI sont des systèmes utilisant les nouvelles technologies de communication sans fil appliquées au domaine du transport pour améliorer la sécurité routière, la logistique et les services d’information. Des défis majeurs ont besoin cependant d'être abordés pour offrir une communication sur la route sécurisée et fiable dans des environnements anonymes et quelquefois hostiles à la communication. Comme dans tout système de communication, les réseaux véhiculaires doivent opérer en respectant des contraintes en termes de qualité de service. Ces contraintes sont d’autant plus strictes quand il s’agit de fournir des services de sécurité sur la route. Ce projet vise à développer des techniques de communication véhiculaires pour le transfert des informations de manière fiable entre véhicules roulant à grande vitesse tout en contrôlant la surcharge du réseau. Ces techniques visent la prise en compte des contraintes temporelles sur les délais de transfert afin d’envisager leur utilisation dans des applications critiques telle que la sécurité sur la route. Pour ce faire, cette thèse propose d’abord un protocole optimal de dissémination de messages d’urgence pour les VANETs. Il est basé sur une stratégie de diffusion qui exploite les véhicules sur la direction opposée afin d’accélérer la dissémination du message d’urgence tout en réduisant le nombre de transmissions. Ainsi, et dans le but d’assurer une dissémination fiable et à faible surcoût, une technique de retransmission périodique intelligente permettant l’adaptation du protocol proposé à différentes densités du trafic routier est proposée. Dans un second volet, ce projet propose une approche hybride de dissémination de messages d’urgence qui combine alternativement les avantages des deux principales approches de dissémination existantes (Sender-oriented et Receiver-oriented dont notre première proposition fait partie) afin de garantir une transmission fiable des alertes tout en réduisant les délais. Les approches Receiver-Oriented qui sont les plus adaptées pour les applications de sécurité dans les VANETs peuvent minimiser la latence et les limitations des approches Sender-Oriented. Mais, ilsdoivent aussi mieux exploiter les apports des messages hello (beacons) échangés dans la technologie IEEE802.11P. Ainsi, et dans le but de surmonter les limites des approches de retransmissions périodiques et celles de relais- multiples afin d’assurer des échanges fiables de messages de sécurité tout en réduisant la surcharge de la bande passante, nous introduisons un nouveau mécanisme DR/BDR (Designated Relay/Backup Designated Relay). Le BDR, dans ce mécanisme, doit remplacer le DR et assurer sa tâche quand il détecte, à travers les beacons colorés échangés,l’échec de ce dernier dans la dissémination du message d’urgence
Vehicular Ad hoc NETworks (VANETs) have gained considerable attention in the past few years due to their promising applications such as safety warning, transport efficiency or mobile infotainment. Avoiding accidents and traffic jams are two main immediate benefits of vehicular networks. For instance, most drivers would like to receive real-time alerts about accidents happening at a short distance in front of their vehicles since these accidents could lead to collision chains involving tens of vehicles. Also, the ability to receive an alert about a potential traffic jam would allow drivers to take alternate routes, saving both time and fuel. In both cases, warning messages should be broadcasted to all vehicles traveling over a geographical area, and need to be delivered with high reliability, low delay and low overhead. It is therefore important to develop a reliable and efficient safety information dissemination protocol in vehicular networks. Due to the vehicle mobility and lossy wireless channel, highly reliable, scalable and fast multi-hop broadcast protocol is very challenging to design. A number of solutions have been proposed in the past few years. However, the tradeoff between reliability and efficiency in such solutions needs to be carefully considered. This thesis presents an optimal protocol for the broadcast of safety messages in VANETs. Optimality, in terms of delay and transmission count, is achieved using a broadcast strategy that exploits opposite vehicles. To carry out reliable and efficient broadcast coordination, intelligent periodic rebroadcasts, which effectively adapt our protocol to sparse and dense networks, are proposed. Simulations are conducted and results are presented to show that it has a better performance over existing competing protocols. As a second contribution, we propose an alternative Receiver-Sender approach that combines advantages of the two existing dissemination approaches (Sender-oriented and Receiver-oriented to which our first proposal belongs) to ensure low latency and high reliability. The proposal can use any sender or receiver oriented protocol but the same selected one is used during all the dissemination process. In order to overcome the unreliability and broadcast overhead generated by periodic rebroadcasts and multiple relays schemes, we introduce a DR/BDR (Designated Relay/Backup Designated Relay) mechanism where the BDR has to replace the DR when detecting,from exchanged colored beacons, its failure in informing concerned vehicles

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Ait, Ali Kahina. "Modélisation et étude de performances dans les réseaux VANET." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00827552.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires sont des systèmes de communication basés sur un échange d'informations de véhicules à infrastructures fixes installées au bord des routes, on parle alors de mode V2I (Vehicle-to-Infrastructure), ou de véhicules à véhicules dit mode V2V (Vehicle-to-Vehicle) ou VANET (Vehicular Ad hoc Network). L'objectif est de fournir aux conducteurs et aux opérateurs de transport des informations sur le trafic routier permettant d'améliorer l'efficacité des systèmes de transport, la sécurité et le confort des usagers. Depuis leur apparition, les VANET ont connu un très grand essor, de nombreux standards, applications et mécanismes de routage ont été proposés pour répondre aux spécificités de cette nouvelle classe de réseaux. Les défis à relever pour leur conception découlent principalement de la forte mobilité des véhicules, de la diversité spatio-temporelle de la densité du trafic et de la propagation des ondes radio en environnement extérieur défavorable à l'établissement des communications sans fil. La difficulté, aussi bien économique que logistique, de la mise en œuvre réelle des réseaux véhiculaires fait de la simulation le moyen le plus largement utilisé pour la conception et l'évaluation des solutions proposées. Cependant la validité des résultats de simulation dépend fortement de la capacité des modèles utilisés à reproduire le plus fidèlement possible les situations réelles. Deux aspects sont essentiellement importants dans les VANET : la mobilité des véhicules et la propagation des ondes radio. Nous proposons dans cette thèse un nouveau modèle de mobilité et un nouveau modèle de propagation d'ondes radio pour réseaux de véhicules en environnement urbain et suburbain. Pour définir des schémas réalistes, ces deux modèles se basent sur des données statiques et dynamiques réelles sur les caractéristiques topographiques et socio-économiques de l'environnement. Ces données décrivent particulièrement la distribution spatio-temporelle des véhicules et les infrastructures présentes dans l'environnement. Trois cas d'études sont présentés dans la thèse pour la validation des modèles développés ; un environnement théorique, urbain ou suburbain, défini par l'utilisateur, notamment le cas Manhattan très utilisé, et deux environnements réels qui représentent des agglomérations de taille moyenne. Une autre contribution de cette thèse est l'étude de la connectivité radio et des performances des protocoles de routage dans les VANET. A partir de graphes dynamiques de connexions représentant la variation des liens radio entre véhicules en déplacement, nous avons analysé et déterminé les propriétés de la topologie des liaisons radio des réseaux véhiculaires. Pour étudier les protocoles de routage, nous avons utilisé le modèle de mobilité et le modèle de propagation radio que nous avons développés en association avec le simulateur de réseaux ns-2. Nous avons comparé les performances des protocoles de routage les plus répandus et déterminé les mécanismes de routage les plus adaptés aux réseaux véhiculaires.

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Bouchaala, Younes. "Gestion des messages de sécurité dans les réseaux VANET." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLV101/document.

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Abstract:

Les exigences de Qualité de Service (QoS) des applications VANET varient selon la nature et le type de l’application. Par conséquent, un protocole de communication VANET doit pouvoir répondre aux diverses exigences de QoS selon le type du trafic. Dans VANET, le canal de transmission est partagé par tous les véhicules en utilisant une même fréquence radio. Une mauvaise exploitation du canal peut donc conduire à des collisions et peut aussi engendrer un gaspillage de la bande passante. Un protocole MAC doit être alors conçu pour partager le canal entre les différents noeuds d’une manière efficace et équitable.Dans cette thèse nous présentons les contributions suivantes :1- Analyse et amélioration de la diffusion dans la norme IEEE 802.11.2- Optimisation de la technique CSMA pour des réseaux 1D et 2D.3- Développement d’un algorithme CSMA de transmission adaptatif qui met à jour le taux de détection de la porteuse en fonction d’une valeur de référence.4- Étude du gain obtenu par l’utilisation d’antennes directionnelles pour Aloha, Aloha non-slotté, et CSMA
Quality of Service (QoS) requirements for VANET applications vary depending on the nature and type of the application. Therefore, a communication protocol in VANETs must be able to meet various QoS requirements according to the type of traffic. In VANET, the transmission channel is shared by all the vehicles using the same radio frequency. A poor exploitation of the channel can therefore lead to collisions and wasted bandwidth. A MAC protocol must therefore be designed to share the channel between the different nodes in an efficient and fair way.In this thesis we present the following contributions:1- Analysis and improvement of diffusion in the IEEE 802.11 standard.2- Optimization of the CSMA technique for 1D and 2D networks.3- Design of an adaptive transmission algorithm that updates the Carrier Sense threshold to reach a target value.4- Study the gain obtained by the use of directional antennas for Aloha, non-slotted Aloha, and CSMA

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Allani, Sabri. "Agrégation et dissémination de données dans un réseau véhiculaire VANET." Thesis, Pau, 2018. http://www.theses.fr/2018PAUU3013/document.

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Abstract:

Cette thèse traite la problématique de la dissémination et l’agrégation des données dans un contexte de réseaux VANET (Vehicle Ad-Hoc Networks). Cette problématique est fort intéressante, toujours d’actualité dans un monde de plus en plus urbanisé. En effet, d’un côté la dissémination permet d’informer les véhicules mobiles des principaux événements en temps utile, et de l’autre côté l’agrégation permet de résumer plusieurs données émanant de sources différentes concernant le même événement. Le challenge de la dissémination consiste à calculer la zone de relevance d’un événement, de délivrer les messages aux véhicules de cette zone, et de continuer à délivrer les messages en continu aux véhicules de cette zone. Le challenge de l’agrégation consiste essentiellement à sélectionner les messages à agréger et à qualifier les messages provenant de véhicules lointains. Pour résoudre le problème de dissémination nous proposons un nouveau protocole de dissémination des données dans les réseaux VANET. La principale idée de ce protocole est basée sur la définition de zones de relevance ZOR (zone of relevance of a région) pour la mesure de l’intérêt d’une zone par rapport à un évènement donné, et la définition de split Map permettant de décomposer une grande région en un ensemble de ZORs. L’approche de calcul des ZORs est formalisée, elle est basée sur les techniques de greedy pour l’extraction de la couverture pertinente. Le protocole de dissémination présenté sous forme de diagramme Flowchart qui résumé les activités lorsque qu’un véhicule est en mouvement, un événement est détecté. La performance du protocole proposé est évaluée et comparé au protocole Slotted1-Persistence à travers un environnement de simulations et une topologie réelle de routes de la ville de Bizerte en Tunisie. Les résultats de simulation sont présentés et discutés.D’autre part, certaines applications VANET, par exemple le système d’information de trafic (TIS), nécessitent une agrégation de données pour informer les véhicules des conditions de circulation, ce qui réduit les embouteillages et par conséquent les émissions de CO2 Par conséquent, la conception d'un protocole d'agrégation efficace combinant des informations de trafic corrélées telles que l'emplacement, la vitesse et la direction, appelées données flottantes sur les voitures (FCD), pose un problème complexe. Dans cette thèse, nous introduisons un nouveau protocole d’agrégation de données dans un réseau VANET appelé SDDA (Smart Directional Data Aggregation). Ce protocole est dédié aussi bien à l’échange de données dans un contexte urbain et autoroutier. Le protocole proposé est basé sur une sélection des messages à agréger. Trois principaux filtres ont été utilisés : filtrage basé sur la direction des véhicules, filtrage basé sur la limitation de vitesse, et filtrage basé sur l’élimination des messages dupliqués. Trois algorithmes d’agrégation sont proposés, ils visent à optimiser l’algorithme de SOTIS. Les trois algorithmes traitent des cas de routes unidirectionnelles, bidirectionnelles et les réseaux urbains. A l’image du chapitre précédent, la performance des algorithmes proposés sont évaluées à travail un travail de simulation et différents résultats sont présentés et discutés
Since the last decade, the emergence of affordable wireless devices in vehicle ad-hoc networks has been a key step towards improving road safety as well as transport efficiency. Informing vehicles about interesting safety and non-safety events is of key interest. Thus, the design of an efficient data dissemination protocol has been of paramount importance. A careful scrutiny of the pioneering vehicle-to-vehicle data dissemination approaches highlights that geocasting is the most feasible approach for VANET applications, more especially in safety applications, since safety events are of interest mainly to vehicles located within a specific area, commonly called ZOR or Zone Of Relevance, close to the event. Indeed, the most challenging issue in geocast protocols is the definition of the ZOR for a given event dissemination. In this thesis, our first contribution introduces a new geocast approach, called Data Dissemination Protocol based on Map Splitting(DPMS). The main thrust of DPMS consists of building the zones of relevance through the mining of correlations between vehicles’ trajectories and crossed regions. To do so, we rely on the Formal Concept Analysis (FCA), which is a method of extracting interesting clusters from relational data. The performed experiments show that DPMS outperforms its competitors in terms of effectiveness and efficiency. In another hand, some VANET applications, e.g., Traffic Information System (TIS), require data aggregation in order to inform vehicles about road traffic conditions, which leads to reduce traffic jams and consequently CO2 emission while increasing the user comfort. Therefore, the design of an efficient aggregation protocol that combines correlated traffic information like location, speed and direction known as Floating Car Data (FCD) is a challenging issue. In this thesis, we introduce a new TIS data aggregation protocol called Smart Directional Data Aggregation (SDDA) able to decrease the network overload while obtaining high accurate information on traffic conditions for large road sections. To this end, we introduce three levels of messages filtering: (i) filtering all FCD messages before the aggregation process based on vehicle directions and road speed limitations, (ii) integrating a suppression technique in the phase of information gathering in order to eliminate the duplicate data, and (iii) aggregating the filtered FCD data and then disseminating it to other vehicles. The performed experiments show that the SDDA outperforms existing approaches in terms of effectiveness and efficiency

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Hadded, Mohamed. "Design and optimization of access control protocols in Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs)." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2016. http://www.theses.fr/2016TELE0023/document.

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Abstract:

Les accidents routiers et leurs dommages représentent un problème croissant dans le monde entier. Dans ce contexte, les réseaux véhiculaires (VANETs) peuvent être déployés pour réduire les risques et pour améliorer le confort. Ils permettent aux véhicules d'échanger différents types de données qui vont des applications de sécurité et de gestion du trafic aux applications de confort. De nos jours, les applications de sécurité sont l’objet de beaucoup d'attention des chercheurs ainsi que des fabricants d'automobiles. Dans cette thèse, nous étudierons les applications critiques pour la sécurité routière visant à fournir une assistance dans des situations dangereuses ou difficiles. Notre objectif principal sera de proposer de nouveaux protocoles de contrôle d'accès au support de transmission (MAC) et de routage, qui peuvent s’adapter dynamiquement aux changements fréquents de topologies des VANETs. Après un aperçu des protocoles d’accès sans contention dans les VANETs, nous proposons des solutions basées sur la technique de division du temps: Time Division Multiple Access (TDMA). D’abord, nous nous concentrons sur le développement d’un nouveau protocole distribué (DTMAC), qui ne repose pas sur l’utilisation d’infrastructure. DTMAC utilise les informations de localisation et un mécanisme de réutilisation des slots pour assurer que les véhicules accèdent au canal efficacement et sans collision. Les résultats obtenus ont confirmé l’efficacité de notre protocole, DTMAC se comporte très significativement mieux que VeMAC (protocole MAC basé sur TDMA.) Ensuite nous proposons TRPM, un protocole de routage basé sur une approche cross-layer. Dans TRPM, l’ordonnancement des slots TDMA construit par DTMAC et la position de la destination sont utilisés pour choisir le meilleur relais. Les résultats montrent que TRPM offre de meilleures performances, du nombre moyen de relais et de la fiabilité de livraison des messages comparé à d’autres protocoles. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous nous focaliserons sur les mécanismes centralisés d’allocation de slots qui utilisent des coordinateurs. D’abord, nous proposons CTMAC, un protocole basé sur TDMA centralisé utilisant les RSUs (RoadSide Units) pour créer et maintenir les ordonnancements. CTMAC met en œuvre un mécanisme qui permet d’empêcher les “Access Collisions” de se produire plus que deux fois entre les véhicules qui tentent d’acquérir un même slot disponible. Les résultats ont montré que CTMAC permet de mieux minimiser les collisions, ainsi que le surcoût généré pour créer et maintenir les ordonnancements par rapport aux protocoles MAC, basés sur TDMA distribué. Cependant, dans CTMAC, les véhicules roulant vite devront acquérir des nouveaux slots après une courte période de temps à chaque fois qu’ils quittent les zones de leurs RSUs courants. Cette situation rend les protocoles centralisés inefficaces et couteux dans les réseaux à grande vitesse. Afin de pallier à ce problème inhérent à l’utilisation des RSUs, nous adaptons un algorithme d’ordonnancement basé sur le clustering dans lequel certains véhicules sont élus pour gérer l'accès au canal. Ceci permet aux véhicules de rester attachés à leurs clusters plus longtemps. Pour ce faire, nous proposons 1- un protocole de clustering nommé AWCP afin de former des clusters stables avec une longue durée de vie. AWCP est basé sur l’algorithme de clustering pour les réseaux mobiles WCA dans lequel les têtes des clusters sont élues en se basant sur une fonction de poids. 2- Nous formulons le réglage des paramètres de protocole AWCP comme un problème d’optimisation multi-objective et nous proposons un outil d’optimisation qui combine la version multi-objective de l’algorithme génétique appelé NSGA-II avec le simulateur de réseau ns-2 pour trouver les meilleurs paramètres du protocole AWCP. 3- Nous proposons ASAS, une stratégie adaptative pour l’attribution des slots temporels basée sur une approche cross-layer entre TDMA et AWCP
Road crashes and their damages represent a serious issue and are one of the main causes of people death. In this context, Vehicular Ad hoc NETworks (VANETs) are deployed to reduce the risk of road accident as well as to improve passengers’ comfort by allowing vehicles to exchange different kinds of data which ranges widely from road safety and traffic management to infotainment. Nowadays, safety applications are receiving a great deal of attention from researchers as well as from automobile manufacturers. In this thesis, we particularly focus on safety-critical applications, designed to provide drivers assistance in dangerous situations and to avoid accidents in highway environments. Such applications must guarantee to the vehicles access to the medium and have strict requirements regarding end-to-end delay and packet loss ratio. Therefore, our main goal is to propose new medium access control and routing protocols, which can efficiently adapt to frequent changing VANET network topologies. After a comprehensive overview of free-contention MAC protocols, we propose several solutions, based on Time Division Multiple Access Technique (TDMA). We have designed DTMAC, a fully distributed TDMA-based MAC protocol, which does not rely on an expensive infrastructure. DTMAC uses vehicles’ locations and a slot reuse concept to ensure that vehicles in adjacent areas have collision-free schedule. Using simulations, we prove that DTMAC provides a lower rate of access and merging collisions than VeMAC, a well-known TDMA based MAC protocol in VANET. Then, in order to ensure that event-driven safety messages can be sent over a long distance, we propose TRPM, a TDMA aware Routing Protocol for Multi-hop communication. Our routing scheme is based on a cross layer approach between the MAC and the routing layers, in which the intermediate vehicles are selected using TDMA scheduling information. Simulation results show that TRPM provides better performances in terms of average end-to-end delay, average number of hops and average delivery ratio. In the second part, we focus on coordinator-based TDMA scheduling mechanisms. First, we propose the Centralized TDMA based MAC protocol (CTMAC) which uses Road Side Units (RSUs) as a central coordinator to create and maintain the TDMA schedules. CTMAC implements an Access Collision Avoidance mechanism that can prevent the access collision problem occurring more than twice between the same vehicles that are trying to access the channel at the same time. Using simulation we show an improvement in terms of access and merging collisions as well as the overhead required to create and maintain the TDMA schedules compared to distributed scheduling mechanisms. However, in the CTMAC protocol, fast moving vehicles will need to compete for new slots after a short period of time when they leave their current RSU area, which makes a centralized scheduling approach very expensive. In order to further improve the performance of coordinator-based TDMA scheduling mechanisms, we focus on cluster-based TDMA MAC protocols in which some vehicles in the network are elected to coordinate the channel access, allowing the vehicles to remain connected with their channel coordinator for a longer period of time. To this end, first we propose an adaptive weighted clustering protocol, named AWCP, which is road map dependent and uses road IDs and vehicle directions to make the clusters’ structure as stable as possible. Then, we formulate the AWCP parameter tuning as a multi-objective problem and we propose an optimization tool to find the optimal parameters of AWCP to ensure its QoS. Next, we propose ASAS, an adaptive slot assignment strategy for a cluster-based TDMA MAC protocol. This strategy is based on a cross layer approach involving TDMA and AWCP. The objective is to overcome the inter-cluster interference issue in overlapping areas by taking into account vehicles’ locations and directions when the cluster head assign slots

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Salem, Fatma. "Fiabilité et sécurité des systèmes embarqués communicants pour les transports : modélisation et optimisation." Thesis, Valenciennes, 2018. http://www.theses.fr/2018VALE0034.

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Véhicule-à-tous (V2X) se réfère à un Système de Transport Intelligent (ITS) où les véhicules et l'infrastructure sont interconnectés. Cette connectivité permet une connaissance précise des conditions de circulation sur l'ensemble du réseau routier, ce qui contribue à améliorer la sécurité routière, réduire les temps d'encombrement et éviter les pertes économiques. Cette communication permet aussi une variété de nouvelles applications pour la sécurité routière et l'infodivertissement. Bien que la communauté de scientifique ait réalisé de grands progrès dans l'étude sur le V2X, il reste encore des défis à surmonter et des problèmes clés qui doivent être étudiés plus en profondeur. Cette thèse considère deux des questions les plus importantes; fiabilité et sécurité des communications V2X. Du point de vue de la fiabilité, nous proposons d'abord une méthode basée sur la modélisation de l'utilisateur pour évaluer la capacité de la norme DSRC IEEE 802.11p à répondre aux exigences de Qualité De Service (QoS) de la diffusion des messages de sécurité. La nouveauté de la méthode réside dans son application qui élimine le problème de la définition d'un modèle Markovien par la détermination des moments d'équilibre du processus de retard. Cette méthode fournit des informations importantes sur les paramètres de conception IEEE 802.11p et sur ses fonctionnalités, ce qui permet d'améliorer la configuration proposée. De plus, nous proposons un modèle Régénératif pour résoudre le problème de la caractérisation des processus de trafic interconnecté dans les réseaux V2X hybrides à grande échelle. Ce dernier est une préoccupation majeure pour parvenir à une opérabilité efficace et adéquate pour les réseaux de véhicules à grande échelle. Du point de vue de la sécurité, nous introduisons une nouvelle méthodologie d'optimisation. Notre méthodologie lie les exigences de QoS des différentes classes d'application avec le paramètre de conception de base du mécanisme de résolution de contention dans le protocole MAC IEEE 802.11p. En outre, un nouvel algorithme de détection d'attaque de brouillage dans l'environnement véhiculaire est proposé. L'algorithme utilise la méthodologie d'optimisation développée pour définir un seuil de détection et intègre la méthode séquentielle de détection pour détecter les attaques de brouillage à chaque fois que la valeur seuil est franchie. Des expérimentations analytiques et de simulation approfondies ont été effectuées pour chaque contribution afin de montrer la validité des méthodes/modèles proposés et de prouver leur efficacité
Vehicle-to-anything (V2X) refers to an Intelligent Transportation System (ITS) where the vehicles and infrastructure systems are all interconnected with each other. This connectivity provides precise knowledge of the traffic situations across the entire road network which in turn helps to enhance traffic safety, reduce congestion time, avoid economic losses, in addition to enable a variety of novel ITS applications for road safety and passenger infotainment. V2X communications is based on two technologies; Dedicated Short-Range Communications (DSRC) which is an essential technology for realizing V2X and cellular networks which provide an o_-the-shelf potential solution for V2X communications. Although the research community has achieved much great progress on V2X study, there are still some challenges that need to be overcome and some key issues that need to be further investigated. This thesis considers two of the most prominent issues; reliability and security of V2X communications. From the reliability perspective, we first propose User Model-based Method to evaluate the capacity of IEEE 802.11p-based DSRC standard to meet the Quality-of-Service (QoS) requirements of safety messages dissemination. The novelty of the method lies in its application which avoids the problem of defining a Markovian model by determining the steady state moments of the induced delay process. This applicability feature provides important insights about IEEE 802.11p design parameters and its functionality leading to proposed reconfigurations for enhanced performance. Moreover, we propose Regenerative model, that we believe to be the first to address the problem of interconnected-traffic process characterization in large-scale hybrid V2X networks. The latter is a primary concern in achieving efficient and adequate operability for large-scale vehicular networks. From the security perspective, we introduce a new optimization methodology which ties the QoS requirements of different application classes with the basic design parameters of the contention resolution mechanism in IEEE 802.11p MAC protocol. In addition, a novel detection algorithm for jamming attacks in the vehicular environment is proposed. The algorithm utilizes the developed optimization methodology to de_ne a detection threshold. By integrating the sequential detection of change method it traces and detects jamming attacks whenever the threshold value is crossed. Analytical and simulation experimentations have been performed for each contribution to show the validity of the proposed methods/models and to prove their efficiency

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Garbiso, Julian Pedro. "Fair auto-adaptive clustering for hybrid vehicular networks." Thesis, Paris, ENST, 2017. http://www.theses.fr/2017ENST0061/document.

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Abstract:

Dans le cadre du développement des innovations dans les Systèmes de Transport Intelligents, les véhicules connectés devront être capables de télécharger des informations basées sur la position sur et depuis des serveurs distants. Ces véhicules seront équipés avec des différentes technologies d’accès radio, telles que les réseaux cellulaires ou les réseaux véhicule-à-véhicule (V2V) comme IEEE 802.11p. Les réseaux cellulaires, avec une couverture presque omniprésente, fournissent un accès à internet avec garanties de qualité de service. Cependant, l’accès à ces réseaux est payant. Dans cette thèse, un algorithme de clustering multi-saut est proposé avec pour objectif de réduire le coût d’accès au réseau cellulaire en agrégeant des données sur le réseau V2V. Pour faire ceci, le leader du cluster (CH, de l’anglais Cluster Head) est utilisé comme passerelle unique vers le réseau cellulaire. Pour le test d’une application d’exemple pour télécharger du Floating Car Data agrégé, les résultats des simulations montrent que cette approche réduit l’utilisation du réseau cellulaire de plus de 80%, en s’attaquant à la redondance typique des données basées sur la position dans les réseaux véhiculaires. Il y a une contribution en trois parties : Premièrement, une approche pour déléguer la sélection du CH à la station de base du réseau cellulaire afin de maximiser la taille des clusters, et par conséquent le taux de compression. Deuxièmement, un algorithme auto-adaptatif qui change dynamiquement le nombre maximum de sauts afin de maintenir un équilibre entre la réduction des coûts d’accès au réseau cellulaire et le taux de perte de paquets dans le réseau V2V. Finalement, l’incorporation d’une théorie de la justice distributive, afin d’améliorer l’équité sur la durée concernant la distribution des coûts auxquels les CH doivent faire face, améliorant ainsi l’acceptabilité sociale de la proposition. Les algorithmes proposés ont été testés via simulation, et les résultats montrent une réduction significative dans l’utilisation du réseau cellulaire, une adaptation réussie du nombre de sauts aux changements de la densité du trafic véhiculaire, et une amélioration dans les métriques d’équité, sans affecter la performance des réseaux
For the development of innovative Intelligent Transportation Systems applications, connected vehicles will frequently need to upload and download position-based information to and from servers. These vehicles will be equipped with different Radio Access Technologies (RAT), like cellular and vehicle-to-vehicle (V2V) technologies such as LTE and IEEE 802.11p respectively. Cellular networkscan provide internet access almost anywhere, with QoS guarantees. However, accessing these networks has an economic cost. In this thesis, a multi-hop clustering algorithm is proposed in the aim of reducing the cellular access costs by aggregating information and off-loading data in the V2V network, using the Cluster Head as a single gateway to the cellular network. For the example application of uploading aggregated Floating Car Data, simulation results show that this approach reduce cellular data consumption by more than 80% by reducing the typical redundancy of position-based data in a vehicular network. There is a threefold contribution: First, an approach that delegates the Cluster Head selection to the cellular base station in order to maximize the cluster size, thus maximizing aggregation. Secondly, a self-adaptation algorithm that dynamically changes the maximum number of hops, addressing the trade-off between cellular access reduction and V2V packet loss. Finally, the incorporation of a theory of distributive justice, for improving fairness over time regarding the distribution of the cost in which Cluster Heads have to incur, thus improving the proposal’s social acceptability. The proposed algorithms were tested via simulation, and the results show a significant reduction in cellular network usage, a successful adaptation of the number of hops to changes in the vehicular traffic density, and an improvement in fairness metrics, without affecting network performance

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Benaidja, Amira. "Echange d'informations en temps réel dans les réseaux de véhicules." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB045/document.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires, connus sous le terme VANETs, sont des réseaux impliquant des communications entre deux ou plusieurs véhicules et éventuellement une communication avec des éléments d’infrastructure sur la route. Récemment, le concept de systèmes de transport intelligents (STI) a connu beaucoup d’intérêt. Les STI sont des systèmes utilisant les nouvelles technologies de communication sans fil appliquées au domaine du transport pour améliorer la sécurité routière, la logistique et les services d’information. Des défis majeurs ont besoin cependant d'être abordés pour offrir une communication sur la route sécurisée et fiable dans des environnements anonymes et quelquefois hostiles à la communication. Comme dans tout système de communication, les réseaux véhiculaires doivent opérer en respectant des contraintes en termes de qualité de service. Ces contraintes sont d’autant plus strictes quand il s’agit de fournir des services de sécurité sur la route. Ce projet vise à développer des techniques de communication véhiculaires pour le transfert des informations de manière fiable entre véhicules roulant à grande vitesse tout en contrôlant la surcharge du réseau. Ces techniques visent la prise en compte des contraintes temporelles sur les délais de transfert afin d’envisager leur utilisation dans des applications critiques telle que la sécurité sur la route. Pour ce faire, cette thèse propose d’abord un protocole optimal de dissémination de messages d’urgence pour les VANETs. Il est basé sur une stratégie de diffusion qui exploite les véhicules sur la direction opposée afin d’accélérer la dissémination du message d’urgence tout en réduisant le nombre de transmissions. Ainsi, et dans le but d’assurer une dissémination fiable et à faible surcoût, une technique de retransmission périodique intelligente permettant l’adaptation du protocol proposé à différentes densités du trafic routier est proposée. Dans un second volet, ce projet propose une approche hybride de dissémination de messages d’urgence qui combine alternativement les avantages des deux principales approches de dissémination existantes (Sender-oriented et Receiver-oriented dont notre première proposition fait partie) afin de garantir une transmission fiable des alertes tout en réduisant les délais. Les approches Receiver-Oriented qui sont les plus adaptées pour les applications de sécurité dans les VANETs peuvent minimiser la latence et les limitations des approches Sender-Oriented. Mais, ilsdoivent aussi mieux exploiter les apports des messages hello (beacons) échangés dans la technologie IEEE802.11P. Ainsi, et dans le but de surmonter les limites des approches de retransmissions périodiques et celles de relais- multiples afin d’assurer des échanges fiables de messages de sécurité tout en réduisant la surcharge de la bande passante, nous introduisons un nouveau mécanisme DR/BDR (Designated Relay/Backup Designated Relay). Le BDR, dans ce mécanisme, doit remplacer le DR et assurer sa tâche quand il détecte, à travers les beacons colorés échangés,l’échec de ce dernier dans la dissémination du message d’urgence
Vehicular Ad hoc NETworks (VANETs) have gained considerable attention in the past few years due to their promising applications such as safety warning, transport efficiency or mobile infotainment. Avoiding accidents and traffic jams are two main immediate benefits of vehicular networks. For instance, most drivers would like to receive real-time alerts about accidents happening at a short distance in front of their vehicles since these accidents could lead to collision chains involving tens of vehicles. Also, the ability to receive an alert about a potential traffic jam would allow drivers to take alternate routes, saving both time and fuel. In both cases, warning messages should be broadcasted to all vehicles traveling over a geographical area, and need to be delivered with high reliability, low delay and low overhead. It is therefore important to develop a reliable and efficient safety information dissemination protocol in vehicular networks. Due to the vehicle mobility and lossy wireless channel, highly reliable, scalable and fast multi-hop broadcast protocol is very challenging to design. A number of solutions have been proposed in the past few years. However, the tradeoff between reliability and efficiency in such solutions needs to be carefully considered. This thesis presents an optimal protocol for the broadcast of safety messages in VANETs. Optimality, in terms of delay and transmission count, is achieved using a broadcast strategy that exploits opposite vehicles. To carry out reliable and efficient broadcast coordination, intelligent periodic rebroadcasts, which effectively adapt our protocol to sparse and dense networks, are proposed. Simulations are conducted and results are presented to show that it has a better performance over existing competing protocols. As a second contribution, we propose an alternative Receiver-Sender approach that combines advantages of the two existing dissemination approaches (Sender-oriented and Receiver-oriented to which our first proposal belongs) to ensure low latency and high reliability. The proposal can use any sender or receiver oriented protocol but the same selected one is used during all the dissemination process. In order to overcome the unreliability and broadcast overhead generated by periodic rebroadcasts and multiple relays schemes, we introduce a DR/BDR (Designated Relay/Backup Designated Relay) mechanism where the BDR has to replace the DR when detecting,from exchanged colored beacons, its failure in informing concerned vehicles

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Thomas, Kévin. "Communications Bluetooth pour les Systèmes de Transport Intelligents Coopératifs." Thesis, Reims, 2020. http://www.theses.fr/2020REIMS016.

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Abstract:

Cette thèse propose une solution permettant de transmettre des informations routières par le biais de réseaux personnels sans fil (Wireless Personal Area Network - WPAN).À travers cette thèse, nous proposons une architecture de communication s'inscrivant dans les Systèmes de transports intelligents coopératifs (Cooperative Intelligent Transport Systems - C-ITS). Cette architecture utilisera le Bluetooth Low Energy (BLE) pour transmettre des informations routières. De plus, nous avons adapté le message Decentralized Event Notification Message (DENM), connu du monde des C-ITS pour être envoyé dans un réseau BLE. Cette adaptation veille à comporter suffisamment d'informations vitales pour assurer la caractérisation d'un évènement. Cette architecture est validée par des tests sur route.Nous présentons, ensuite, des solutions pour identifier la voie sur laquelle se déroule l'évènement. Elles doivent permettre, aux véhicules, de savoir si l'évènement concerne la voie sur laquelle ils circulent. Ces solutions font l'objet d'expérimentations. Nous avons sélectionné celles qui donnent les meilleures performances.Ensuite, nous présentons une architecture étendue proposant l'extension de la couverture de notre réseau, en installant des stations intermédiaires. Ces stations permettent de considérer différentes fonctionnalités à ajouter à l'architecture
This thesis proposes a solution to transmit traffic information via Wireless Personal Area Networks (WPAN).Through this thesis, we propose a communication architecture that fits within the Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS). This architecture will use Bluetooth Low Energy (BLE) to transmit traffic information. In addition, we have adapted the Decentralized Event Notification Message (DENM) message known from the C-ITS world to be sent in a BLE network. This adaptation provides sufficient vital information to ensure the characterization of an event. This architecture is validated by road tests.Then, we will present solutions to identify the path on which the event takes place. They must allow vehicles to know if the event is on the lane on which they are travelling. These solutions are the subject of experiments. We have selected those that give the best performance.We shall present an extended architecture proposing the extension of the coverage of our network by installing intermediate stations. These stations make it possible to consider different functionalities to be added to the architecture

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Leblanc, Brice. "Analyse non supervisée de données issues de Systèmes de Transport Intelligent-Coopératif." Thesis, Reims, 2020. http://www.theses.fr/2020REIMS014.

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Abstract:

Cette thèse se situe dans le contexte des réseaux véhiculaires (VANET), et plus particulièrement dans le contexte des Systèmes de Transport Intelligent-Coopératif (STI-C). Ces systèmes échangent des informations pour améliorer la sécurité routière.Le but de cette thèse est d'introduire des outils d'analyse de données qui peuvent fournir aux opérateurs routiers des informations sur l'utilisation et état de leurs infrastructures. Par conséquent, ces informations peuvent contribuer à améliorer la sécurité routière. Nous identifions deux cas que nous voulons traiter : l'identification des profils de conduite et la détection des obstacles routiers.Pour traiter ces questions, nous proposons d'utiliser des approches d'apprentissage non supervisées : des méthodes de regroupement pour l'identification des profils de conduite, et la détection de changement de concept pour la détection des obstacles. Cette thèse présente trois contributions principales : une méthodologie nous permettant de transformer les données brutes des STI-C en un ensemble de trajectoires puis de données d'apprentissage ; l'utilisation de méthodes classiques de regroupement et des points d'intérêt pour les profils de conduite avec des expériences sur les données issues des appareils mobiles et des journaux du réseau ; et la prise en compte d'une foule de véhicules fournissant des journaux du réseau considérés comme flux de données en entrée d'algorithmes de détection de changement de concept pour reconnaître les obstacles routiers
This thesis takes place in the context of Vehicular Ad-hoc Networks (VANET), and more specifically the context of Cooperative-Intelligent Transport System (C-ITS). These systems are exchanging information to enhance road safety.The purpose of this thesis is to introduce data analysis tools that may provide road operators information on the usage/state of their infrastructures. Therefore, this information may help to improve road safety. We identify two cases we want to deal with: driving profile identification and road obstacle detection.For dealing with those issues, we propose to use unsupervised learning approaches: clustering methods for driving profile identification, and concept drift detection for obstacle detection. This thesis introduces three main contributions: a methodology allowing us to transform raw C-ITS data in, first, trajectory, and then, learning data-set; the use of classical clustering methods and Points Of Interests for driving profiles with experiments on mobile device data and network logs data; and the consideration of a crowd of vehicles providing network log data as data streams and considered as input of concept drift detection algorithms to recognize road obstacles

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Said, Dhaou. "Modèles et protocoles pour les interactions des véhicules électriques mobiles avec la grille." Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/6055.

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Abstract:

Dans de proches années, les véhicules électriques (VEs) vont faire leur apparition massive sur les marchés. Cela peut avoir un impact important sur le fonctionnement des réseaux d’électricité actuels qui devront ajuster leur fonctionnement à la nouvelle demande massive d'électricité provenant des VEs. Par contre, les VEs peuvent aussi être vus comme une nouvelle opportunité dans le futur marché d’électricité. En effet, une décharge/recharge intelligente peut permettre aux VEs d’être un support de stockage d’électricité important, valable, et permanent dont la capacité croit en fonction du nombre des VEs. Ce projet a comme objectifs de : (1) proposer un schéma d’interaction V2G (Vehicle-to-Grid) intégrant des techniques permettant de : (a) adapter le fonctionnement de la grille aux contraintes temporelles et spatiales relatives au processus de recharge des VEs dans un milieu résidentiel. On cherchera à satisfaire de différentes demandes en puissance des VEs branchés au secteur sans trop stresser la grille intelligente, (b) optimiser les opérations de chargement/déchargement entre les VEs et la grille dans les deux sens. (2) Proposer de nouveaux schémas de communication sans fil, entre les VEs et la grille intelligente loin des bornes de recharge, qui soient basés sur les standards de communications véhiculaires (VANETs) ainsi que sur d’autres standards de communication à grande échelle. On introduira des techniques d’accès à la grille intelligente pour négocier le coût de recharge/décharge des batteries, le temps d’attente du service, les emplacements et aussi pour planifier la motivation du consommateur afin de favoriser la stabilité de la grille.

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Tian, Bin. "Data dissemination protocols and mobility model for VANETs." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22739/document.

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Abstract:

Pendant les deux dernières décennies, les technologies de réseaux ad-hoc de véhicules (VANETs : Vehicular Ad-Hoc Networks) ont été développées sous l’impulsion du monde de la recherche comme de l’industrie, étant donnés les liens des VANETs avec la sécurité routière, l’internet des objets (IoT/WoT : Internet of Things/Web of Things) pour les systèmes de transport intelligents (ITS : Intelligent Transportation Systems), les villes intelligentes et les villes vertes. Composant essentiel des VANETs, les protocoles de communication inter-véhicules (IVC : Inter-Vehicle Communication) font face à des défis techniques, en particulier à cause de la diversité des applications dans lesquelles ils sont impliqués. Dans cette thèse, après une présentation des VANETs et de l’état de l’art des IVC, nous proposons un protocole de dissémination de données, TrAD, conçu pour diffuser de manière efficiente des messages d’une source vers les véhicules présents dans la zone d’intérêt (ROI : Range of Interest). TrAD se base sur les états du trafic routier et du trafic réseau pour adapter localement la stratégie et les paramètres de transmission des données afin d’optimiser les performances des applications qui l’utilisent. De plus, un algorithme de classification des clusters locaux de véhicules est conçu pour permettre l’usage de TrAD sur autoroute aussi bien qu’en ville. Pour éviter l’encombrement des canaux de communication, un mécanisme illustratif de contrôle de la congestion reposant sur une approche distribuée est utilisé. Trois protocoles IVC de l’état de l’art ont été comparés à TrAD dans des scénarios réalistes de simulation, basés sur différentes villes réelles, différents trajets et densités véhiculaires. Les performances de TrAD surpassent celles des protocoles de référence en termes de taux de délivrance des paquets (PDR : Packet Delivery Ratio), nombre de transmissions et latence. De plus, nous montrons que TrAD est tolérant, dans une certaine mesure, aux erreurs sur les données GPS. Pour s’assurer de la qualité des simulations, nous avons étudié le modèle de déplacement employé dans le simulateur de trafic, puis couplé ce dernier au simulateur de réseau, afin que les deux s’échangent des informations en temps-réel. Grâce à la compréhension acquise lors de l’analyse du modèle de déplacement, nous avons pu développer un simulateur de conduite de tramway pour la T2C (Transports en Commun de l’agglomération Clermontoise). Des tests menés sur le matériel roulant nous ont permis d’élaborer des modèles de déplacement fidèles correspondants aux diverses situations rencontrées par le tramway. L’affichage de la simulation est assuré par un flux vidéo ajusté plutôt que des images de synthèse, ce qui permet de limiter le coût de développement tout en garantissant un certain réalisme dans l’affichage. Ce projet est soutenu par la T2C pour une durée de deux ans
In the last two decades, Vehicular Ad hoc Network (VANETs) were developed significantly by both academic institute and industries association, since VANETs originate from traffic safety and are also an important application of Internet of Things / Web of Things (IoT/WoT) for Intelligent Transportation System (ITS), Intelligent Vehicles and Smart Cities. As an essential component of VANETs, Inter-Vehicle Communication (IVC) protocols face many critical challenges, in particular, because they relate to various specific applications. In this thesis, after elaborating on related knowledge of VANETs and state-of-the-art of IVC protocols, we propose a data dissemination protocol for vehicular networking, named TrAD, to disseminate efficiently warning messages from a source to vehicles in a range of interest (ROI). TrAD considers the status of road traffic and network traffic to adapt locally the strategy and the parameters of transmissions in order to optimize the global performance of IVC application. Moreover, a local vehicular cluster classification algorithm is designed to support TrAD to be performed in both highway and urban scenarios. In addition, an illustrative congestion control mechanism is used to avoid channel congestion using a distributed approach. Three state-of-the-art IVC protocols have been compared with TrAD by means of realistic simulations. The performance of all those protocols is evaluated quantitatively in various scenarios by taking into account different real road maps, trafic routes and vehicular densities. Compared with the reference protocols, TrAD gains an outstanding overall performance in terms of packet delivery ratio, number of transmissions and delay. Furthermore, TrAD also can tolerate a reasonable degree of GPS drift while achieving efficient data dissemination. In order to ensure the quality of simulations, we deeply investigated the mobility model of road traffic simulator, and then performed the bidirectionally coupled simulation in which the network simulator and the road trafic simulator can exchange information in real-time. Upon understanding of the mobility model, we obtained a chance to develop a low-cost tram simulator for the local public transportation provider, the T2C (Transports en Commun de l’agglomération Clermontoise). We attempt to design accurate mobility models from different scenarios for the specific type of tram used by T2C. Real world trials are carried out to explore the key parameters required by theoretical deduction for our mobility model. Moreover, the display GUI relies on a video stream, rather than 3D graphics, which can reduce the cost while guaranteeing the quality of service. This project was supported for two years by T2C

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Li, Guang Yu. "Adaptive and Opportunistic QoS-based Routing Protocol in VANETs." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112142/document.

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Abstract:

Les réseaux véhicules (VANET) permettent d’offrir des solutions efficaces et rentables pour diverses applications telles que celles liées à : la sécurité routière, la gestion du trafic routier et les applications multimédia en utilisant les communications sans fil multi-sauts entre les véhicules communicants. Cependant, la mise en place et le maintien de liens multi-sauts fiables dans les environnements VANET posent de réels défis principalement à cause des changements rapides de topologie et des déconnexions fréquentes des liens, ce qui conduit à l'échec et l'inefficacité des protocoles de routage ad hoc traditionnels. Cette thèse propose une nouvelle famille de protocoles de routage (nommés AQRV, AQRV-1 et AQRV-2) adaptés aux caractéristiques intrinsèques des réseaux VANET. Basés sur l’estimation de la qualité de service en temps réel des segments de route (à savoir la probabilité de connectivité, le taux de perte de paquets et le délai), ces trois protocoles de routage reposent sur la sélection dynamique aux intersections du meilleur prochain segment de route pour un routage de bout-en-bout affichant la meilleure QoS (Quality of Service). Cette propriété de sélection opportuniste confère aux protocoles AQRV une bonne adaptation aux scénarios urbains à grande échelle tout en répondant aux contraintes QoS d'un grand nombre d'applications. Afin d'explorer la meilleure route en termes de QoS, la question du routage est vue comme un problème d'optimisation pour lequel un algorithme basé sur l’approche de colonie de fourmis ACO (Ant Colony Optimization) est employé. Par ailleurs, afin de réduire le temps d’exploration des routes et diminuer la charge du trafic de signalisation sur le réseau, une méthode opportuniste est proposée pour explorer efficacement le réseau et rechercher les meilleurs chemins disponibles en termes de QoS locale et globale. En outre, en exploitant des informations sur le trafic, telles que la densité véhiculaire, la vitesse des véhicules et de la longueur des segments de routes, des modèles théoriques sont élaborés pour estimer la qualité de service en temps réel pour deux scénarios distincts : des segments de routes à 1 et à 2 voies. Ces modèles offrent deux principaux avantages: des estimations précises de la qualité des segments de routes et un gain en charge de trafic de signalisation par rapport à la méthode d'estimation traditionnelle reposant sur l’envoi périodique de paquets de signalisation dédiés. Par ailleurs, le concept de TI (Terminal Intersection) est introduit pour mutualiser les routes entre intersections et éviter un routage basé sur nœuds communicants. Ainsi, les différentes paires de communication partagent les informations les plus à jour sur les meilleures routes, ce qui est bénéfique à la réduction de la charge de signalisation et au délai d’établissement des routes. Enfin, pour réduire davantage le trafic de signalisation et diminuer ainsi la congestion du réseau, la technique de transmission à un saut est améliorée, dans le protocole AQRV-2, grâce au concept d'élection distribuée du relayeur qui permet d’éviter la découverte du voisinage par échanges périodiques de paquets Hello. Les performances des protocoles proposés et la pertinence des modèles mathématiques de QoS dérivés ont été évaluées par des séries de simulations implémentant des scénarios réalistes. Une analyse approfondie a permis de montrer la meilleure performance des protocoles de routage développés en termes de signalisation, de délai et de taux de remise de paquets en comparaison aux protocoles de routage de référence. L’étude a également montré l’effet des différents paramètres protocolaires sur les performances globales
Vehicular ad hoc networks (VANETs) are able to supply scalable and cost-effective solutions for various applications such as road safety, traffic efficiency and entertainments through multi-hop vehicle-to-vehicle wireless communications. However, developing multi-hop communications in VANET environments is a very challenging problem due to the rapid topology changes and frequent network disconnections, which lead to routing failure or inefficiency in traditional mobile ad hoc routing protocols. This dissertation proposes a novel class of routing protocols (AQRV, AQRV-1 and AQRV-2), which can account for specific characteristics of VANETs. Based on real-time QoS of road segment (namely connectivity probability, packet delivery ratio and delay), these three routing protocols rely on dynamic intersection-based best QoS route selection to cope with the scalability challenge in large-scale urban scenarios and meet varying requirements of a large number of applications. In order to explore the best QoS routing path, we regard the corresponding routing issue as an optimization problem, and propose an ACO-based (Ant Colony Optimization) algorithm to solve it. Besides, to reduce routing exploration time and decrease network overhead, an opportunistic method is proposed to explore the network and search available routing paths in terms of local/global QoS. In addition, by taking benefit from traffic information, such as vehicle density, vehicle speed and road length, we design mathematical models to estimate real-time QoS for 1-lane and 2-lane road scenarios. The main advantages of these models are twofold: provide accurate estimations of road segments’ QoS metrics and decrease the overhead compared with the estimation method by forwarding periodic packets. Furthermore, a TI-based (Terminal Intersection) concept is proposed to make a group of communication pairs share the same back-bone best route, which is beneficial to update latest routing information, decrease overhead and reduce transmission delay. Upon best route identification, data packets forwarding process is initiated including a dynamic road segment selection at intersections based on the updated global QoS, and a simple greedy carry-and-forward scheme to relay data packets between two neighboring intersections. Finally, to further reduce signaling overhead and alleviate network congestion, the one-hop geographical forwarding is improved using a distributed receiver-based election concept and utilized in AQRV-2 routing protocol to avoid periodic Hello packets exchanges. Extensive simulations are implemented to prove the effectiveness of the proposed protocols and the accuracy of the derived mathematical QoS models. A thorough analysis showed the better performance of our routing protocols in terms of overhead, delay and packet delivery ratio compared with reference routing protocols, and investigated the effects of related influencing factors

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Mejri, Mohamed Nidhal. "Securing Vehicular Networks Against Denial of Service Attacks." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD038/document.

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Abstract:

Dans cette thèse nous nous sommes intéressés à sécuriser les réseaux véhiculaires ad hoc (VANETs) contre les attaques de déni de service (DoS) jugées comme étant les plus dangereuses pour ces réseaux. Notre travail peut être subdivisé en trois grandes parties.Dans un premier temps, nous avons étudié les différentes vulnérabilités auxquelles sont exposés les VANETs, spécialement les attaques DoS. Vu notre expertise en matière de la cryptographie, nous avons exploré, dégagé et classifié des solutions possibles à une grande panoplie de brèches de sécurité VANETs. En effet, nous avons montré que la cryptographie permet de résoudre divers problèmes de sécurité VANETs. Notre première contribution dans ce sens est un algorithme de génération de clés de groupe pour les convois de véhicules. Dans notre deuxième contribution nous avons conçu deux nouvelles méthodes de détection d’attaques DoS. Dans ce contexte, notre premier algorithme de détection est basé sur la régression linéaire, la logique floue ainsi que la définition de trois nouvelles métriques spécifiques VANETs. Dans notre deuxième algorithme de détection nous avons défini une nouvelle métrique à base de l'entropie de Shannon que nous avons introduite pour la première fois pour détecter tel type d’attaques. Notre troisième contribution a été consacrée à la réaction contre les attaques une fois détectées. Pour cela, nous avons eu recourt à l'utilisation des techniques offertes par la théorie des jeux. Nous avons proposé deux jeux non-coopératifs de réaction sous forme stratégique et extensive. Pour chacune des phases de détection et de réaction, les expérimentations ont été faites essentiellement pour les attaques greedy et jamming. Nos algorithmes proposés présentent l'avantage de la rapidité, d'être exécutés par n'importe quel nœud du réseau et ne nécessitent aucune modification du protocole IEEE 802.11p utilisée comme standard de la couche MAC et PHY des réseaux véhiculaires.Au cours de ce travail, nous avons pu participer à la sécurisation des réseaux VANETs. Cependant nous jugeons qu'il reste beaucoup à faire. A savoir par exemple, l'étude des solutions cryptographiques que nous avons menée nous a permis de découvrir à quel point l'usage de la cryptographie pour la sécurité des VANETs est un sujet assez vaste et qui nécessite d'être encore mieux exploré. Ceci constituera pour nous une ouverture assez prometteuse
In this thesis we interested in securing Vehicular Ad hoc Networks (VANETs) against Denial of Service attacks (DoS) judged to be the most dangerous attacks to such networks. Our work can be divided into three main parts. First, we studied all the various possible existing vulnerabilities to which are exposed VANETs, we focused especially on denial of service attacks. Based on our expertise in cryptography, we explored, identified and classified the possible solutions to a wide range of VANET security breaches from a cryptographic point of view. Indeed, we showed that cryptography with its primitives and fairly powerful tools solves many VANET security problems. Our first contribution in this direction is a secure group key generation algorithm for VANET platoons. In our second contribution, we have developed two new techniques to detect denial of service attacks in VANET networks mainly characterized by the high mobility and frequent disconnections which considerably complicate the detection. Our first detection algorithm is based on the linear regression mathematical concept, fuzzy logic and three newly defined VANET appropriate metrics. In our second algorithm we define a new Shannon Entropy based metric that we introduced for the first time to detect DoS attacks in VANET. Our third contribution was devoted to the reaction against the detected attacks. For that, we used the techniques offered by game theory. We have proposed two non-cooperative reaction games in strategic and extensive forms. For both detection and reaction proposed schemes, experiments were made essentially for the greedy behavior and jamming attacks. All our proposed algorithms present the advantage of rapidity, to be executed by any node of the network and do not require any modification of the 802.11p MAC layer protocol used as a standard for VANETs. In this work, we have participated in securing VANETs, however we believe that much remains to be done. Namely, for example the study of cryptographic solutions we have conducted, allowed us to discover how the use of cryptography for VANET security is a fairly broad topic which needs to be better explored. This will be for us a very promising subject

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Hasrouny, Hamssa. "Gestion de confiance et solutions de sécurité pour les réseaux véhiculaires." Thesis, Evry, Institut national des télécommunications, 2018. http://www.theses.fr/2018TELE0001/document.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires sont constitués de véhicules capables de s’échanger des informations par voie radio afin d'améliorer la sécurité routière (diffusion de messages d'alerte en cas d’accident ou de ralentissement anormal, conduite collaborative entre véhicules…) ou de permettre aux passager d’accéder à l’Internet (applications de réseaux collaboratifs, jeux interactifs, gestion des espaces libres dans les parkings…). Malheureusement, les messages liés à la sécurité routière échangés entre les véhicules peuvent être falsifiés ou éliminés par des entités malveillantes afin de causer des accidents et mettre en péril la vie des personnes. Dans cette thèse, nous nous concentrons particulièrement sur la définition, conception et l’évaluation d’une solution de sécurité pour les communications entre véhicules afin d’assurer une communication sécurisée et un bon niveau de confiance entre les différents véhicules participants. En adoptant un modèle basé sur la formation de groupes, nous procédons à l'évaluation de niveau de confiance des véhicules participants à ces réseaux et nous développons un modèle de confiance qui sert à analyser leurs comportements dans leurs groupes respectifs tout en respectant la vie privée des participants et en maintenant une surcharge minimale dans le réseau. Ensuite, nous proposons un modèle hiérarchique et modulaire permettant la détection de comportement malveillant et la gestion de la révocation des certificats des véhicules concernés
VANETs (Vehicular Ad-hoc Networks) consist of vehicles capable of exchanging information by radio to improve road safety (alerts in case of accidents or in case of abnormal slowdowns, collaborative driving…) or allow internet access for passengers (collaborative networks, infotainment, etc.). Road safety messages exchanged between vehicles may be falsified or eliminated by malicious entities in order to cause accidents and endanger people life. In this thesis, we focus on defining, designing and evaluating a security solution for V2V communications in VANET, to ensure a secure communication and a good level of confidence between the different participating vehicles. Adopting a group-based model, we consider the Trustworthiness evaluation of vehicles participating in VANET and we develop a Trust Model to analyze the behavior of the vehicles in the group while preserving the privacy of the participants and maintaining low network overhead. We then propose a hierarchical and modular framework for Misbehavior Detection and Revocation Management

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El, Joubari Oumaima. "Mobility and traffic models for VANETs." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG018.

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Abstract:

La congestion routière devient de plus en plus un problème auquel il faut s'attaquer rapidement. Parmi les conséquences néfastes de la congestion figure les accidents de la route, l'empreinte environnementale, la vitesse commerciale des transports publics et les embouteillages. Il est donc nécessaire de développer un système de transport capable d'assurer la sécurité des usagers de la route et d'améliorer l'infrastructure de transport. Les systèmes de transport intelligents ont gagné d'importance comme une solution prometteuse pour réduire la congestion. Ces systèmes intègrent des technologies avancées pour fournir des services intelligents et robustes qui visent à prévenir les incidents routiers susceptibles de menacer la vie des passagers. L'une des exigences les plus rigoureuses de ces applications est la transmission fiable et sans risque des paquets de données. VANET est conçu spécifiquement pour fournir une infrastructure de communication sans fil pour que les véhicules et les équipements routiers puissent échanger des données de trafic. La caractéristique particulière de ce réseau est la forte mobilité des nœuds du réseau qui entraîne des changements fréquents dans la topologie et la densité. Ceci peut impacter les réseaux et par conséquent ne pas répondre aux exigences des applications de sécurité. Dans cette thèse, nous traitons spécifiquement les méthodes d'accès pour les VANETs qui sont basées sur la méthode TDMA. TDMA s'est avérée être la technique d'accès la plus appropriée pour ces réseaux car elle permet à un seul nœud d'accéder au canal à tout moment. Cependant, les protocoles classiques TDMA ne sont pas adaptés aux réseaux fortement dynamiques et leur utilisation dans un environnent véhiculaire peut engendrer des collisions d'accès et une utilisation inéquitable des ressources. Par conséquent, une bonne compréhension de la mobilité permettra de concevoir et d'évaluer des méthodes d'accès qui soient efficaces même dans un environnement mobile. Bien que l'on trouve des modèles de mobilité fidèles dans la littérature, ils ne parviennent pas à reproduire avec précision certains aspects de la mobilité des véhicules. Le comportement du trafic est influencé par plusieurs facteurs tels que l'architecture de la route, les limitations de vitesse, les règles de circulation et le comportement individuel des véhicules. Ceux-ci doivent être inclus dans un modèle de mobilité afin d'obtenir des résultats fidèles. Dans ce contexte, nous développons dans cette thèse des modèles stochastiques à base de chaînes de Markov basés sur des traces réelles de véhicules collectées par les RSUs en utilisant la communication V2X pour émuler le comportement des véhicules sur des routes urbaines et autoroutières. Les modèles proposés présentent le double avantage de modéliser et de prévoir le trafic. En utilisant une technique de résolution numérique, la densité du trafic, la longueur des files d'attente, le temps du trajet et le temps d'attente sont estimés. La densité de trafic estimée est ensuite exploitée pour développer une méthode d'accès basé sur TDMA appelée TA-TDMA qui a pour but principal de réduire les collisions d'accès et améliorer l'utilisation des ressources à travers la prédiction de mobilité et le clustering. Pour évaluer la performance de la méthode proposée, un outil de simulation de trafic basé sur les files d'attente a été développé à l'aide du logiciel SimEvents. Ce modèle de simulation permet de générer des mesures synthétiques importantes pour l'évaluation des performances des réseaux routiers. Le protocole TA-TDMA a ensuite été implémenté et comparé avec le protocole VeMAC, en considérant différents scénarios et environnements. La solution proposée a montré de meilleurs résultats par rapport au protocole VeMAC en termes d'efficacité et de robustesse face aux changements topologiques
The ever-growing traffic congestion is becoming a serious issue that needs to be urgently addressed. The growing number of traffic accidents, the environmental footprint of transport, commercial speed of public transportation and traffic jams are few examples of the adverse consequences of congestion. This calls for an upgrade of the transport system in order to ensure road users safety and effectively enhance the transportation infrastructure. ITS have grown in importance as a promising solution to the congestion issue. These systems rely on the most advanced technologies to provide intelligent and robust safety services that seek to prevent road incident that may threaten the life of passengers. One of the most stringent requirements of these applications is an error-free and reliable transmission of data packets. VANET were designed specifically to provide a wireless communication infrastructure to allow vehicles and road equipment to exchange traffic data. The particular feature of this network is the highly dynamic mobility which results in frequent changes in the topology and density of the network. This has negative effects on the network performance which does not allow to cater safety applications requirements. In this thesis, we address specifically channel access methods for VANET that are based on TDMA method. TDMA has been proven the most suitable access technique for VANET as it allows a single node to access the channel at any time slot. However, conventional TDMA-based protocols might encounter difficulties in a dynamic networks such as access collision and unfair use of resources. Hence, a good understanding of mobility will allow the design and evaluation of channel access methods that are efficient and robust even in a mobile environment. Although faithful mobility models are found in the literature, they fail to accurately capture some aspects of vehicular mobility. The traffic behaviour is influenced by several factors such as road layout, speed limits, traffic rules and individual vehicle’s behaviour. Consequently, it is compulsory to include all these features in a mobility model for accurate results. In this context, we develop in this thesis stochastic Markov chain models based on real vehicle traces collected by RSUs using V2X communication to emulate vehicular behaviour in both urban and highway roads. The proposed models have the twofold benefit of modelling and predicting traffic. Using a direct numerical resolution technique, traffic density, waiting queue lengths, travel times and delays are predicted. The predicted traffic density is then exploited to design a Traffic-aware TDMA channel access method that aims to reduce access collisions and enhance resource utilization through mobility prediction and clustering. To evaluate the performance of the proposed method, a queue-based mobility simulation framework was developed using the SimEvents toolbox. The simulation framework allows the generation of synthetic measures relevant to the assessment of road network performance. The TA-TDMA MAC protocol was then implemented and compared with an existing MAC protocol called VeMAC, under different scenarios and environments. The proposed solution has shown better results than the VeMAC protocol in terms of efficiency and robustness against topological changes

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Hasrouny, Hamssa. "Gestion de confiance et solutions de sécurité pour les réseaux véhiculaires." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2018. http://www.theses.fr/2018TELE0001.

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Abstract:

Les réseaux véhiculaires sont constitués de véhicules capables de s’échanger des informations par voie radio afin d'améliorer la sécurité routière (diffusion de messages d'alerte en cas d’accident ou de ralentissement anormal, conduite collaborative entre véhicules…) ou de permettre aux passager d’accéder à l’Internet (applications de réseaux collaboratifs, jeux interactifs, gestion des espaces libres dans les parkings…). Malheureusement, les messages liés à la sécurité routière échangés entre les véhicules peuvent être falsifiés ou éliminés par des entités malveillantes afin de causer des accidents et mettre en péril la vie des personnes. Dans cette thèse, nous nous concentrons particulièrement sur la définition, conception et l’évaluation d’une solution de sécurité pour les communications entre véhicules afin d’assurer une communication sécurisée et un bon niveau de confiance entre les différents véhicules participants. En adoptant un modèle basé sur la formation de groupes, nous procédons à l'évaluation de niveau de confiance des véhicules participants à ces réseaux et nous développons un modèle de confiance qui sert à analyser leurs comportements dans leurs groupes respectifs tout en respectant la vie privée des participants et en maintenant une surcharge minimale dans le réseau. Ensuite, nous proposons un modèle hiérarchique et modulaire permettant la détection de comportement malveillant et la gestion de la révocation des certificats des véhicules concernés
VANETs (Vehicular Ad-hoc Networks) consist of vehicles capable of exchanging information by radio to improve road safety (alerts in case of accidents or in case of abnormal slowdowns, collaborative driving…) or allow internet access for passengers (collaborative networks, infotainment, etc.). Road safety messages exchanged between vehicles may be falsified or eliminated by malicious entities in order to cause accidents and endanger people life. In this thesis, we focus on defining, designing and evaluating a security solution for V2V communications in VANET, to ensure a secure communication and a good level of confidence between the different participating vehicles. Adopting a group-based model, we consider the Trustworthiness evaluation of vehicles participating in VANET and we develop a Trust Model to analyze the behavior of the vehicles in the group while preserving the privacy of the participants and maintaining low network overhead. We then propose a hierarchical and modular framework for Misbehavior Detection and Revocation Management

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Tuyisenge, Livinus. "CoVEceVé - Collecte des données Véhicule/Environnement et remontée avec réseau Cellulaire et réseau Véhiculaire. Network Architectures in Internet of Vehicles (IoV): Review, Protocols Analysis, Challenges and Issues Handover Mechanisms in Internet of vehicles (IoV): survey, Trends, Challenges, and Issues." Thesis, Reims, 2019. http://www.theses.fr/2019REIMS023.

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Abstract:

Le transfert vertical intercellulaire est l’une des technologies clés qui facilitera le déploiement de véhicules connectés et autonomes. Aujourd’hui, l’émergence des réseaux véhiculaires : les communications de véhicule à véhicule (V2V), véhicule à infrastructure (V2I) et de véhicule à tout (V2X) a permis de nouvelles applications telles que les Systèmes de Transport Intelligents Coopératifs (C-ITS), les applications temps réel (par exemple, la conduite autonome), applications de gestion du trafic routier et applications de confort. Cependant, ces réseaux se caractérisent par une grande mobilité et de fréquents changements de la topologie, ce qui génère des réseaux épars et nécessitant des mécanismes de transfert pour le maintien de la continuité de session.Pour résoudre ce problème, nous avons proposé le PMIP-MIVH, une approche basée sur le PMIP et qui profite des avantages de l’utilisation d’une interface logique dans le traitement du transfert vertical intercellulaire. Pour améliorer et étendre notre approche, une méthode multicouche de sélection du meilleur réseau disponible, basée sur la logique floue a également été proposée. Les résultats analytiques et les résultats des simulations montrent tous que les solutions proposées sont performantes comparées aux autres méthodes de transfert existantes et améliorent efficacement la gestion de la mobilité dans les réseaux véhiculaires
Vertical handover is one of the key technologies that will facilitate the connected and autonomous vehicles deployment. Today, the emergence of Vehicular Ad hoc NETworks (VANETs): Vehicle to Vehicle (V2V) communications, Vehicle to Infrastructure (V2I) and Vehicle-to-Everything (V2X) has enabled new applications such as Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS), real-time applications (for example, autonomous driving), road traffic management applications and comfort applications. However, these networks are characterized by a high level of mobility and dynamic change in the topology, which generates scattered networks and requires handover mechanisms for maintaining ongoing session continuity. To address this problem, we have proposed a PMIP-based Mobile Internal Vertical Handover (PMIP-MIVH) approach which takes advantage of the use of a logical interface in handling handover. To improve and extend our approach, a cross-layer and fuzzy logic-based selection method of the best available network has been also proposed. Analytical results and conducted simulation results all show that the proposed solutions overperform the existing handovers and enhance efficiently the handover management in the VANETs field

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Ledy, Jonathan. "Stratégie d'adaptation de liens sur canaux radios dynamiques pour les communicationsentre véhicules - Optimisation de la qualité de service." Thesis, Poitiers, 2012. http://www.theses.fr/2012POIT2318/document.

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Abstract:

Cette thèse traite de l'optimisation des communications dans les réseaux véhiculaires à l'aided'une plate-forme de simulation réaliste. Un environnement réaliste implique des modèles demobilité adaptés aux véhicules ainsi que des modèles de couche physique détaillés (modèles decanaux et chaîne de transmission numérique).Notre travail a d'abord consisté à concevoir une plate-forme de simulation réaliste dédiée auxVANETs (Vehicular Ad hoc NETworks). Cette plate-forme a été complétée par un modèle depropagation semi-déterministe que nous avons conçu. L'avantage de ce modèle, appelé UMCRT,est d'avoir un réalisme équivalent à un modèle déterministe tout en réduisantsignificativement le temps de calcul. Ce modèle a été validé par comparaison avec unsimulateur déterministe à tracé de rayons.Nous avons ensuite utilisé cette plate-forme pour évaluer des protocoles de routage.L'efficacité de ces différents protocoles ad hoc testés en conditions réalistes nous a permis defocaliser notre étude sur les protocoles réactifs. De cette évaluation, nous avons retenu AODV(Ad hoc On demand Distance Vector) auquel nous avons notamment appliqué une métriquecross layer pour pallier la baisse de performance induite par le réalisme. Nous avons ensuiteutilisé une technique de tuning appliquée à des protocoles réactifs. Finalement, nous avonsévalué différentes couches physiques, SISO (Simple Input Simple Output) et MIMO (MultipleImput Multiple Output).Ces travaux montrent que seules des améliorations combinées à différents niveaux (physique etréseau) permettraient d'apporter une amélioration significative des performances
This thesis deals with the optimization of communications in vehicular networks by using arealistic simulation platform. A realistic environment implies the usage of mobility modelsadapted to vehicles and also highly detailed physical models (channel models and digitaltransmission chain).The first part of our work has consisted in the design of a realistic simulation platformdedicated to VANETs (Vehicular Ad hoc NETworks). This platform has been completed by asemi-deterministic propagation model which we have designed. This model called UM-CRThas the advantage to have the same level of realism than a deterministic model while requiringmuch less computation time. This model has been validated by comparison with a deterministicray tracing simulator.We then have used this platform to evaluate routing protocols. The efficiency of different adhoc routing protocols in realistic conditions has led us to focus our study on the family ofreactive protocols. From this evaluation we have selected AODV (Ad hoc On demandDistance Vector) to which we have applied a cross-layer metric in order to reduce theperformance degradation caused by the realistic environment. We then have used a tuningtechnique with reactive protocols. Finally, we have evaluated several SISO and MIMOphysical layers. This work shows that only improvements combined at different levels (physicaland network) can yield a significant increase in performance

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Pimenta, de Moraes Junior Hermes. "Adaptive solutions for data sharing in vehicular networks." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2417/document.

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Abstract:

Dans le cadre des systèmes de transport intelligents (STI), les véhicules peuvent avoir beaucoup de capteurs (caméras, lidars, radars, etc.) et d’applications (évitement des collisions, surveillance du trafic, etc.) générant des données. Ils représentent alors une source d’information importante. Les applications locales peuvent augmenter considérablement leur efficacité en partageant une telle information au sein du réseau. La précision des données, la confiance et la pertinence peuvent être vérifiées lors de la réception de données provenant d’autres nœuds. Par conséquent, nous croyons qu’une question importante à répondre dans ce contexte est: “Comment partager efficacement les données dans un tel environnement?” Le partage de données est une tâche complexe dans les réseaux dynamiques. De nombreuses problèmes telles que les connexions intermittentes, la variation de la densité du réseau et la congestion du médium de communication se posent. Une approche habituelle pour gérer ces problèmes est basée sur des processus périodiques. En effet, un message envoyé plusieurs fois peut atteindre sa destination même avec des connexions intermittentes et des réseaux à faible densité. Néanmoins, dans les réseaux à haute densité, ils peuvent entraîner une congestion du médium de communication. Dans cette thèse, nous abordons le problème du partage de données dans des réseaux dynamiques en nous appuyant sur des horizons de pertinence. Un horizon est défini comme une zone dans laquelle une information devrait être reçue. Nous commençons par nous concentrer sur le partage de données au sein des voisins directs (à 1 saut de distance). Ensuite, nous proposons une solution pour construire une carte des voisins, centrée sur le nœud ego, dans un horizon à n sauts. Enfin, nous relâchons la définition de l’horizon pour la définir de façon dynamique, où différents éléments de données peuvent atteindre des distances différentes (sauts). En ce qui concerne la solution pour les horizons à 1 saut, notre technique adaptative prend en compte la dynamique des nœuds et la charge du réseau. Afin d’assurer une diffusion efficace des données dans différents scénarios, la fréquence d’envoi des messages est définie en fonction des mouvements des véhicules et d’une estimation du taux de perte du réseau. Après, nous nous concentrons sur la carte des voisins jusqu’à n sauts de distance. Comme la communication avec des nœuds éloignés apporte des problèmes supplémentaires (actions de transfert, retards plus importants, informations périmées), une évaluation de confiance des nœuds identifiés et une estimation de fiabilité du chemin vers chaque voisin sont ajoutées à la carte. Au lieu d’exécuter des processus de diffusion séparés, notre troisième contribution porte sur une stratégie de coopération dont l’objectif principal est de diffuser des données tout en satisfaisant la plupart des nœuds. À cette fin, une trame unique est transmise de nœud en nœud. Sa charge utile est mise à jour localement afin qu’elle contienne les éléments de données les plus pertinents en fonction de certains critères (par exemple, urgence, pertinence). Une telle stratégie définit ainsi un horizon centré sur les données. Nous validons nos propositions au moyen d’émulations de réseaux réalistes. De toutes nos études et des résultats obtenus, nous pouvons affirmer que notre approche apporte des perspectives intéressantes pour le partage de données dans des réseaux dynamiques comme les VANET
In the context of Intelligent Transportation Systems - ITS, vehicles may have a lot of sensors (e.g. cameras, lidars, radars) and applications (collision avoidance, traffic monitoring, etc.) generating data. They represent then an important source of information. Local applications can significantly increase their effectiveness by sharing such an information within the network. Data accuracy, confidence and pertinence can be verified when receiving data from other nodes. Therefore, we believe that an important question to answer in this context is: “How to efficiently share data within such an environment?” Data sharing is a complex task in dynamic networks. Many concerns like intermittent connections, network density variation and communication spectrum congestion arise. A usual approach to handle these problems is based on periodic processes. Indeed, a message sent many times can reach its destination even with intermittent connections and low density networks. Nevertheless, within high density networks, they may lead to communication spectrum scarcity. In this thesis we address the problem of data sharing in dynamic networks by relying in so-called horizons of pertinence. A horizon is defined as an area within which an information is expected to be received. We start focusing on data sharing within direct neighbors (at 1-hop of distance). Then we propose a solution to construct a map of neighbors, centered in the ego-node, within a horizon of n-hops. Finally, we relax the horizon definition to a dynamic defined one where different data items may reach different distances (hops). Regarding the solution for 1-hop horizons, our adaptive technique takes into account nodes’ dynamics and network load. In order to ensure an effective data dissemination in different scenarios, the sending messages frequency is defined according to vehicles movements and an estimation of the network loss rate. Following, we focus on the map of neighbors up to n-hops of distance. As communicationwith distant nodes brings additional concerns (forwarding actions, larger delays, out-of-date information), a trust evaluation of identified nodes and a reliability estimation of the multi-hop path to each neighbor is added to the map. Instead of running separated disseminating processes, our third contribution deals with a cooperative strategy with the main goal of disseminating data while satisfying most of the nodes. For this purpose a unique frame is forwarded from node to node. Its payload is locally updated so that it contains the most relevant data items according to some criteria (e.g. urgency, relevance). Such a strategy defines thus a data-centered horizon. We validate our proposals by means of realistic network emulations. From all our studies and achieved results we can state that our approach brings interesting insights for data sharing in dynamic networks like VANETs

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Bouali, Tarek. "Platform for efficient and secure data collection and exploitation in intelligent vehicular networks." Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS003/document.

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Abstract:

De nos jours, la filiale automobile connait une évolution énorme en raison de la croissance évolutive des technologies de communication, des aptitudes de détection et de perception de l’environnement, et des capacités de stockage et de traitement présentes dans les véhicules. En effet, une voiture est devenue une sorte d'agent mobile capable de percevoir son environnement et d’en collecter des informations, de communiquer avec les autres véhicules ou infrastructures présentes sur la route, et de traiter les données collectées. Ces progrès stimulent le développement de plusieurs types d'applications qui vont permettre d'améliorer la sécurité et l'efficacité de conduite et de rendre le voyage des automobilistes plus confortable. Cependant, ce développement repose beaucoup sur les données collectées et donc ne pourra se faire que via une collecte sécurisée et un traitement efficace de ces données détectées. La collecte de données dans un réseau véhiculaire a toujours été un véritable défi en raison des caractéristiques spécifiques de ces réseaux fortement dynamiques (changement fréquent de topologie, vitesse élevée des véhicules et fragmentation fréquente du réseau), qui conduisent à des communications opportunistes et non durables. L'aspect sécurité, reste un autre maillon faible de ces réseaux sans fils vu qu'ils sont par nature vulnérables à diverses types d'attaques visant à falsifier les données recueillies et affecter leur intégrité. En outre, les données recueillies ne sont pas compréhensibles par eux-mêmes et ne peuvent pas être interprétées et comprises si montrées directement à un conducteur ou envoyées à d'autres nœuds dans le réseau. Elles doivent être traitées et analysées pour extraire les caractéristiques significatives et informations pour développer des applications utiles et fiables. En plus, les applications développées ont toujours des exigences différentes en matière de qualité de service (QdS). Plusieurs travaux de recherche et projets ont été menées pour surmonter les défis susmentionnés. Néanmoins, ils n'ont pas abouti à la perfection et souffrent encore de certaines faiblesses. Pour cette raison, nous focalisons nos efforts durant cette thèse au développement d’une plateforme de collecte efficace et sécurisée de données dans un réseau de véhicules ainsi que l’exploitation de ces données par des applications améliorant le voyage des automobilistes et la connectivité des véhicules. Pour ce faire, nous proposons une première solution visant à déployer de manière optimale des véhicules, qui auront la tâche de recueillir des données, dans une zone urbaine. Ensuite, nous proposons un nouveau protocole de routage sécurisé permettant de relayer les données collectées vers une destination en se basant sur un système de détection et d'expulsion des véhicules malveillants. Ce protocole est par la suite amélioré avec un nouveau mécanisme de prévention d'intrusion permettant de détecter des attaquants au préalable en utilisant les filtres de Kalman. En deuxième partie de thèse, nous nous sommes concentré sur l’exploitation de ces données en développant une première application capable de calculer de manière fine l’itinéraire le plus économique pour les automobilistes ou tout gestionnaire de flottes de véhicules. Cette solution est basée sur les données influents sur la consommation de carburant et collectées à partir des véhicules eux mêmes et aussi d’autres sources d’informations dans l’Internet et accessibles via des API spécifiques. Enfin, un mécanisme spatio-temporel permettant de choisir le meilleur médium de communication disponible a été développé. Ce dernier est basé sur la logique floue et considère les informations recueillies sur les réseaux, les utilisateurs et les applications pour préserver de meilleure qualité de service
Nowadays, automotive area is witnessing a tremendous evolution due to the increasing growth in communication technologies, environmental sensing & perception aptitudes, and storage & processing capacities that we can find in recent vehicles. Indeed, a car is being a kind of intelligent mobile agent able to perceive its environment, sense and process data using on-board systems and interact with other vehicles or existing infrastructure. These advancements stimulate the development of several kinds of applications to enhance driving safety and efficiency and make traveling more comfortable. However, developing such advanced applications relies heavily on the quality of the data and therefore can be realized only with the help of a secure data collection and efficient data treatment and analysis. Data collection in a vehicular network has been always a real challenge due to the specific characteristics of these highly dynamic networks (frequent changing topology, vehicles speed and frequent fragmentation), which lead to opportunistic and non long lasting communications. Security, remains another weak aspect in these wireless networks since they are by nature vulnerable to various kinds of attacks aiming to falsify collected data and affect their integrity. Furthermore, collected data are not understandable by themselves and could not be interpreted and understood if directly shown to a driver or sent to other nodes in the network. They should be treated and analyzed to extract meaningful features and information to develop reliable applications. In addition, developed applications always have different requirements regarding quality of service (QoS). Several research investigations and projects have been conducted to overcome the aforementioned challenges. However, they still did not meet perfection and suffer from some weaknesses. For this reason, we focus our efforts during this thesis to develop a platform for a secure and efficient data collection and exploitation to provide vehicular network users with efficient applications to ease their travel with protected and available connectivity. Therefore, we first propose a solution to deploy an optimized number of data harvesters to collect data from an urban area. Then, we propose a new secure intersection based routing protocol to relay data to a destination in a secure manner based on a monitoring architecture able to detect and evict malicious vehicles. This protocol is after that enhanced with a new intrusion detection and prevention mechanism to decrease the vulnerability window and detect attackers before they persist their attacks using Kalman filter. In a second part of this thesis, we concentrate on the exploitation of collected data by developing an application able to calculate the most economic itinerary in a refined manner for drivers and fleet management companies. This solution is based on several information that may affect fuel consumption, which are provided by vehicles and other sources in Internet accessible via specific APIs, and targets to economize money and time. Finally, a spatio-temporal mechanism allowing to choose the best available communication medium is developed. This latter is based on fuzzy logic to assess a smooth and seamless handover, and considers collected information from the network, users and applications to preserve high quality of service

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Sleem, Lama. "Design and implementation of lightweight and secure cryptographic algorithms for embedded devices." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCD018.

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Abstract:

Nous vivons actuellement dans une ère avec sans cesse de nouveaux appareils technologiques (smartphone, réseaux de capteurs sans fil, aux caméras haute résolution, etc). En partant des médias sociaux, en passant par des caméras de surveillance très puissantes, et sans oublier la surveillance de la santé en temps réel, on constate qu'une grande quantité de données est stockée dans le cloud et les serveurs. Cela représente un grand défi de stockage et de transmission, en particulier dans les plates-formes aux ressources limitées qui sont caractérisées par : (a) des capacités de calcul limitées, (b) une source d'énergie limitées et (c) des infrastructures ouvertes qui transmettent des données sur des réseaux sans fil peu fiables. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l'amélioration de la sécurité des contenus multimédia transmis sur des plates-formes à capacité de calcul limitée, tout en préservant un niveau de sécurité élevé. Dans la première partie, nous avons étudié les réseaux ad hoc véhiculaire. Nous avons proposé un état de l'art qui permet de résumer la plupart des travaux récents et d'explorer presque tous les aspects de ce domaine en illustrant les différents aspects que possède cette plateforme. Ensuite, afin de proposer une nouvelle solution de sécurité et de valider sa robustesse et le niveau de caractère aléatoire d'une image chiffrée, nous avons proposé un test simple et efficace. Celui-ci est basé sur des outils pour tester statistiquement le caractère aléatoire de nombres pseudo aléatoires, TestU01 et Practrand. Après avoir effectué ces tests sur des algorithmes de chiffrement bien connus, certaines failles ont été exposées et une nouvelle proposition visant à améliorer le système de chiffrement ultra-léger Speck est proposée. La principale contribution de ce travail est d'obtenir une meilleure version par rapport à Speck. Dans cette nouvelle proposition, appelée Speck-R, nous utilisons seulement 7 itérations contrairement à Speck qui en utilise 26 et nous réduisons le temps d'exécution d'au moins 50%. Tout d'abord, nous validons que Speck-R répond aux tests de statistiques pour mesurer l'aléatoire, proposés précédemment. De plus, nous avons rajouté un système de clé dynamique qui procure plus de sécurité contre les attaques liées à la clé. Speck-R a été implémenté sur différentes cartes de type arduino et dans tous les cas, Speck-R était plus rapide que Speck. Ensuite, afin de prouver que ce chiffrement peut être utilisé pour sécuriser les images, en particulier dans les réseaux VANETS/IoV, plusieurs tests ont été effectués et les résultats montrent que Speck-R possède effectivement le haut niveau de sécurité souhaité. Des expérimentations valident notre proposition du point de vue de la sécurité et de la performance et démontrent la robustesse du système proposé face aux types d'attaques les plus connus
Living in an era where new devices are astonishing considering their high capabilities, new visions and terms have emerged. Moving to smart phones, Wireless Sensor Networks, high-resolution cameras, pads and much more, has mandated the need to rethink the technological strategy that is used today. Starting from social media, where apparently everything is being exposed, moving to highly powerful surveillance cameras, in addition to real time health monitoring, it can be seen that a high amount of data is being stored in the Cloud and servers. This introduced a great challenge for their storage and transmission especially in the limited resourced platforms that are characterized by: (a) limited computing capabilities, (b) limited energy and source of power and (c) open infrastructures that transmit data over wireless unreliable networks. One of the extensively studied platforms is the Vehicular Ad-hoc Networks which tends to have many limitations concerning the security field. In this dissertation, we focus on improving the security of transmitted multimedia contents in different limited platforms, while preserving a high security level. Limitations of these platforms are taken into consideration while enhancing the execution time of the secure cipher. Additionally, if the proposed cipher is to be used for images, the intrinsic voluminous and complex nature of the managed images is also taken into account. In the first part, we surveyed one of the limited platforms that is interesting for many researchers, which is the Vehicular Ad-hoc Networks. In order to pave the way for researchers to find new efficient security solutions, it is important to have one reference that can sum most of the recent works. It almost investigates every aspect in this field shedding the light over different aspects this platform possesses. Then, in order to propose any new security solution and validate its robustness and the level of randomness of the ciphered image, a simple and efficient test is proposed. This test proposes using the randomness tools, TestU01 and Practrand, in order to assure a high level of randomness. After running these tests on well known ciphers, some flaws were exposed. Proceeding to the next part, a novel proposal for enhancing the well-known ultra lightweight cipher scheme, Speck, is proposed. The main contribution of this work is to obtain a better version compared to Speck. In this proposal, 26 rounds in Speck were reduced to 7 rounds in Speck-R while enhancing the execution time by at least 50%. First, we validate that Speck-R meets the randomness tests that are previously proposed. Additionally, a dynamic substitution layer adds more security against key related attacks and highly fortifies the cipher. Speck-R was implemented on different limited arduino chips and in all cases, Speck-R was ahead of Speck. Then, in order to prove that this cipher can be used for securing images, especially in VANETS/IoV, where images can be extensively re/transmitted, several tests were exerted and results showed that Speck-R indeed possesses the high level of security desired in any trusted cipher. Extensive experiments validate our proposal from both security and performance point of views and demonstrate the robustness of the proposed scheme against the most-known types of attacks

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Mabiala, Moundele Dave Muriel. "Etudes des propriétés structurelles des réseaux ad hoc de véhicules." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112350.

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Abstract:

Un réseau ad hoc de véhicules ou VANET est constitué de véhicules capables de s'échanger des informations par voie radio dans le but d’améliorer la sécurité routière ou de permettre I'accès à Internet pour les passagers, que nous avons choisi comme scénario. Par rapport à un réseau ad hoc classique, le VANET se différencie par une forte mobilité des nœuds rendant la topologie du réseau fortement dynamique. Pour contrer cette difficulté, nous nous sommes donc intéressés à la dynamique du trafic routier et aux problèmes des communications sans fiI. Nos questions étaient les suivantes : 1) à quoi ressemble la topologie du réseau VANET ? 2) Les communications pour l'accès à Internet sont-elles possibles ? 3) Quelle est I'influence du mouvement des véhicules sur le routage ? 4) Quelle est la capacité ou le débit disponible dans un tel réseau sans fil ? Le premier apport concerne l'étude du trafic routier de manière analytique et par simulation, qui nous a permis de montrer la fragmentation du réseau et de caractériser la probabilité d'existence d'un chemin et sa durée de connexion. Les résultats montrent que la durée de connexion est trop courte pour un accès Web par exemple. Le simulateur du modèle microscopique du trafic routier a été développé pour s'interfacer avec NS-2 et a ensuite été utilisé pour comparer deux algorithmes de routages DSR et GPSR. Contrairement à des publications antérieures, nos conclusions montrent que DSR est meilleur que GPSR à tous points de vue. Enfin, nos simulations évaluent la capacité disponible qui est inférieur à la moitié de la borne théorique issue du modèle de la paire d'émetteurs. Nous en déduisons qu'un réseau de véhicules purement Ad Hoc n'est viable pour les applications utilisateurs et concluons sur la nécessité de le coupler à une infrastructure ou réseau hybride
Our area of research is survey and analysis of Vehicular Ad Hoc NETworks or VANETS. A VANET consists of vehicle capable exchanging information via a wireless network in an effort to improve road safety and provide Internet access for passengers, which is our area of interest. Compared to a classical ad hoc network, VANET is characterized by high mobility of nodes making the network topology strongly dynamic. To counter this problem, we are therefore interested in the traffic dynamics on road and problems that arise due to wireless communications. Our questions were: 1) What is the VANET network topology? 2) Is Internet access possible? 3) What is the influence of vehicle movement on routing? 4) What is the capacity and throughput available in such a wireless network? These provisions are concerned with the study of road traffic's using analytical tools and simulation. We demonstrate how the network is fragmented and characterize the probability of path existence and connection duration. The results show that the connection time is too short for example to access Web. The simulator models with microscopic road traffic has been developed to interface with NS-2, which was then used to compare two routing algorithms, DSR and GPSR, Contrary to earlier publications, our findings show that DSR is better than GPSR in all viewpoints. Finally, our simulations evaluate the available capacity. We conclude that a VANET which is purely Ad Hoc is not viable for non-safety applications and we need to use a hybrid network

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Diao, Xunxing. "A resource-aware embedded commucation system for highly dynamic networks." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715649.

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Abstract:

Chaque année en Europe, 1.300.000 accidents de la route ont comme conséquence 1.700.000 blessés. Le coût financier d'accidents de la route est évalué à 160 milliards d'euros (approximativement le même coût aux Etats-Unis). VANET (Vehicular Ad-hoc NETwork) est une des technologies clés qui peut permettre de réduire d'une façon significative le nombre d'accidents de la route (e.g. message d'urgence signalant la présence d'un obstacle ou d'un véhicule en cas de brouillard). En plus de l'amélioration de la sécurité et du confort des conducteurs et des passagers, VANET peut contribuer à beaucoup d'applications potentielles telles que la prévision et la détection d'embouteillages, la gestion d'infrastructure de système de transport urbain (e.g. système de transport intelligent multimodal) etc. Dans cette thèse, je présenterai un système embarqué dédié à la communication inter-véhicule particulièrement pour les applications sécuritaires de passagers et de conducteurs. Nos efforts de recherche et de développement sont centrés sur deux principaux objectifs : minimiser le temps de latence intra-noeud et le délai de communication inter-véhicule en prenant en compte le changement dynamique du VANET. De ce fait pour atteindre ces objectifs, des nouvelles approches (e.g. inter-couche 'Cross-layering') ont été explorées pour respecter les contraintes de ressource (QoS, mémoire, CPU et énergie de la communication inter-véhicule) d'un système embarqué à faible coût. Le système de communication embarqué proposé comporte deux composants logiciels principaux : un protocole de communication dénommé CIVIC (Communication Inter Véhicule Intelligente et Coopérative) et un système d'exploitation temps réel appelé HEROS (Hybrid Event-driven and Real-time multitasking Operating System). CIVIC est un protocole de communication géographique à faible consommation énergétique et à faible temps de latence (délai de communication). HEROS gère contextuellement l'ensemble du système (matériel et logiciel) en minimisant le temps de latence et la consommation des ressources (CPU et mémoire). En outre, le protocole de communication CIVIC est équipé d'un système de localisation LCD-GPS (Low Cost Differential GPS). Pour tester et valider les différentes techniques et théories, la plateforme matérielle LiveNode (LImos Versatile Embedded wireless sensor NODE) a été utilisée. En effet, la plateforme LiveNode permet de développer et de prototyper rapidement des applications dans différents domaines. Le protocole de communication CIVIC est basé sur la technique de 'broadcast' à un saut ; de ce fait il est indépendant de la spécificité du réseau. Pour les expérimentations, seule la norme d'IEEE 802.15.4 (ZigBee) a été choisie comme médium d'accès sans fil. Il est à noter que le médium d'accès sans fil ZigBee a été adopté comme le médium standard pour les réseaux de capteurs sans fil (RCSFs) et le standard 6LoWPAN ; car il est peu coûteux et peu gourmand en énergie. Bien que le protocole de communication à l'origine soit conçu pour répondre aux exigences de VANET, ses domaines d'application ne sont pas limités à VANET. Par exemple il a été utilisé dans différents projets tels que MOBI+ (système de transport urbain intelligent) et NeT-ADDED (projet européen FP6 : agriculture de précision). Les VANETs et les RCSFs sont les réseaux fortement dynamiques, mais les causes de changement topologique de réseau sont différentes : dans le réseau VANET, il est dû à la mobilité des véhicules, et dans le RCSF, il est dû aux pannes des noeuds sans fil. Il est à noter que le VANET et le RCSF sont généralement considérés comme un sous-ensemble du réseau MANET (réseau ad-hoc mobile). Cependant, ils sont réellement tout à fait différents du MANET classique, et leurs similitudes et différences seront expliquées en détail dans la thèse. La contribution principale de mes travaux est le protocole CIVIC, qui échange des messages en basant sur l'information géographique des noeuds (position). Les travaux relatifs de la thèse se concentreront sur les techniques, les problèmes et les solutions de routage géographique, mais d'autres techniques de routage seront également adressées. Quelques projets relatifs au protocole de communication ont été étudiés mais leur implémentation et les aspects d'expérimentation n'ont pas été détaillés. Enfin la thèse ne présente pas simplement les techniques et concepts adoptés, et les résultats de simulation, mais en outre, elle expliquera les aspects techniques importants pour la réalisation et l'expérimentation des différentes applications ainsi que les résultats concrets obtenus.

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Kounga, Gina. "Strong authentification for providing secure services in ad hoc networks." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2009. http://www.theses.fr/2009VERS0047.

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Abstract:

L'authentification est une pré-condition pour fournir de la sécurité dans les réseaux ad hoc. Afin de définir une solution d'autehtification adaptée aux caractéristiques de ces réseaux, nous faisons, dans cette thèse, une analyse approfondie des solutions existantes et de la façon dont elles ont été adaptées pour satisfaire aux contraintes des réseaux ad hoc. Cela permet d'identifier leurs limitations ainsi que les problèmes à résoudre. Nous proposons alors une première solution qui résout certains d'entre eux. Cette solution est améliorée dans une seconde solution qui permet, en outre, à chaque noeud de gérer seul ses paires de clefs. L'authenticité des clefs publiques ainsi générées peut être vérifiée sans accéder à une tierce entité. Finalement, nous utilisons cette solution pour définir trois applications sécurisées qui, d'une part, illustrent le fait qu'elle permet de fournir tout service de sécurité et qui, d'autre part, permettent de générer des revenus dans les réseaux ad hoc. La première application permet aux utilisateurs d'acheter des ressources multimédias dans des réseaux ad hoc. La non-répudiation est fournie afin de garantir qu'à la fin de toute transaction l'acheteur reçoit la ressource acheté, est capable de la visionner ou de l'écouter et que le vendeur sera rémunéré. La seconde application permet à des véhicules d'échanger anonymement des informations de sureté et dévaluer leurs fiabilités. Finalement, la troisième application permet aux noeuds de négocier et fournir un accès à un réseau fixe en empêchant toute fraude. Les performances de la solution, sur laquelle reposent ces applications, montrent qu'elle peut être utilisée par des appareils mobiles
Entity authentification is a precondition to provide secure services in ad hoc networks. In order to define an entity authentification solution that suits the characteristics of ad hoc networks, we do an in-depth analysis of existing authentification solutions and how they have been adapted to work in mobile ad hoc networks. This permits to identify their limitations as well as the problems that still need to be solved. We then propose a first solution that solves these remaining problems. It is improved in a second solution that additionally permits each node to manage alone its cryptographic key pairs. The authenticity of such generated public keys can be verified without accessing any third party. We finally use this improved solution to define three secured applications that first highlight how that solution can be used to fulfil various security requirements and that second permits to generate some revenues in ad hoc networks. The first application permits individuals to buy some multimedia resources in ad hoc networks. Non-repudiation is provided to guarantee that at the end of a transaction the buying node receives the resource it has bought and is able to view or play it. It is further provided to guarantee that the selling node is sure that it will be paid for having sold the resource. The second application permits vehicles to exchange anonymously some safety information and to evaluate the reliability of this information. The third application finally permits nodes to negociate and provide the access to a fixed network in a way that avoids defrauding. The performances of the improved solution, on wich these applications rely, show that it can be used on mobile device

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Rivoirard, Lucas. "Modèle d'auto-organisation pour les protocoles de routage dans les réseaux ad hoc de véhicules : application à la perception élargie et à la localisation coopératives." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I041/document.

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Abstract:

Automatiser la conduite peut réduire le risque d'accidents et fluidifier le trafic en s’appuyant sur des communications entre véhicules et avec une infrastructure dédiée. Maintenir les services lorsque l’infrastructure faillit nécessite un protocole de routage adapté aux communications véhicule-à-véhicule (V2V). Cette thèse pose l’hypothèse de l’absence d’infrastructure et de service global de localisation, chaque véhicule connaissant sa seule position. Un modèle d’organisation des communications V2V, CBL, est proposé pour créer et maintenir une structure supportant les échanges proches, entre véhicules voisins, et lointains à travers le trafic. Il crée une hiérarchie où des groupes dissociés de véhicules voisins (feuilles) sont connectés via un véhicule leader (branche) à une colonne vertébrale (chaîne) formée le long de la route par interconnexion des branches. CBL requière la seule connaissance du voisinage à un saut et peut s’intégrer à tout protocole de routage. Les évaluations sur des scénarios routiers montrent que CBL exploite mieux les contraintes spatiales dues à la route, obtenant une structure plus adaptée à l’optimisation du trafic broadcast comparativement à la technique des multipoints relais dans OLSR, mais aussi face aux protocoles DSR, AODV et GRP, pour un trafic basé sur les préconisations IEEE de taille et fréquence de messages en milieu routier. Des évaluations sur des trafics d’applications coopératives telles que l’égo-localisation et la perception élargie montrent que CBL offre un service de communication à latence et taux de pertes faibles selon un compromis voulu entre fréquence de messages et performances
Automated driving can reduce accidents and improve the traffic flow by using communications between vehicles and dedicated infrastructures. Maintaining services when an infrastructure failed requires a routing protocol adapted to vehicle-to-vehicle (V2V) communications. This dissertation assumes the absence of dedicated infrastructure and global location service, each vehicle knowing its only own position. A V2V communication organization model, CBL, is proposed to create and maintain a structure that supports close exchanges between neighbouring vehicles and remote exchanges through the traffic. CBL creates a hierarchy where disjoint groups of neighbouring vehicles (leaves) are connected via a leader vehicle (branch) to a backbone (chain) formed along the road by the interconnection of the branches. CBL requires only the knowledge of the one-hop neighborhood and can be integrated into any routing protocol. The evaluations on road scenarios using IEEE-based traffic recommended on road environments in terms of size and message frequency show that CBL makes a better use of the spatial constraints due to the road. A structure is obtained that suits better in the optimisation of the broadcast traffic than the technique of multipoint relays in OLSR, but also compared to DSR, AODV and GRP protocols. Evaluations of cooperative application traffic such as ego-localization and extended perception show that CBL offers a communication service with low latency, low packet loss, according to a wanted trade-off between message frequency and performance

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Tchepnda, Christian. "Authentification dans les réseaux véhiculaires opérés." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004554.

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Abstract:

Nous nous proposons dans cette thèse de répondre à l'enjeu de l'authentification avec l'opérateur réseau dans le contexte particulier des réseaux véhiculaires; contexte marqué par une forte dynamique des nœuds, une connectivité intermittente et une diversité des modèles et des enjeux de sécurité suivant la typologie des services. Nous nous intéressons en particulier aux réseaux véhiculaires s'appuyant sur une technologie de type WLAN "Wireless Local Area Network" (i.e. portée de transmission maximale de l'ordre de 1000 m) dont les coûts de déploiement sont réputés moindres. Notre réponse à l'enjeu posé dans ce contexte s'articule autour de 4 contributions. Dans la première et plus importante contribution, nous proposons et analysons des architectures et des protocoles pour l'authentification dans les réseaux véhiculaires. Ces architectures et protocoles implémentent divers mécanismes susceptibles d'assurer au-delà de l'authentification mutuelle et de la délivrance des lettres de créance, la sécurité des données d'authentification, l'intimité numérique des utilisateurs, l'interdiction d'accès aux protocoles et services de la couche 3 (i.e. couche réseau) avant l'achèvement du processus d'authentification, la disponibilité de l'authentification et le respect des contraintes temps réel. La traduction concrète de ces implémentations est faite au travers d'une part, d'une extension de l'authentification TLS appelée AUCRED, qui assure sur la base des certificats à clé publique ECC, l'authentification mutuelle entre le serveur d'authentification et les véhicules, mais aussi la délivrance des certificats volatiles anonymes à ces derniers, et d'autre part, du protocole EGEMO qui assure au niveau de la couche 2, l'acheminement géographique multisauts du protocole EAP, lui-même transporteur du protocole AUCRED. A l'aune de l'analyse des protocoles précédents, nous introduisons à travers une deuxième contribution, une approche d'optimisation du transport de l'authentification visant à réduire le nombre de paquets générés dans le réseau lors du processus d'authentification, en particulier dans les scénarios de forte densité de véhicules. Compte tenu du rôle particulier de l'authentification, considérée comme un service précédant et conditionnant l'accès aux ressources et aux autres services du réseau opéré, et en réponse à la mise en concurrence de ce service avec d'autres services des réseaux DSRC ("Dedicated Short Range Communications", ensemble de standards dédiés aux communications véhiculaires), nous proposons au travers d'une troisième contribution, une méthode de priorisation du service d'authentification utilisant la diversité des canaux radio DSRC. Afin de maintenir des niveaux élevés de performance de l'authentification dans les scénarios de forte densité de véhicules, et ce, sans accroître la complexité matérielle des nœuds du réseau (e.g. une seule interface radio par nœud), nous proposons au travers d'une quatrième contribution, une approche de distribution ou de délégation de la fonction d'authentification.

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Cenerario, Nicolas. "Partage d’informations dans les réseaux de communication inter-véhiculaire." Valenciennes, 2010. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/b15fc5ca-0eb6-4394-bba7-f843d69afc90.

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Abstract:

Cette thèse s’intéresse au partage d’informations dans les réseaux de communication inter-véhicules. Grâce aux systèmes de positionnement et aux capacités de communication sans fil, les véhicules peuvent aujourd’hui s’échanger des données relatives à différents types d’événements (freinages d’urgence, embouteillages, places de stationnement disponibles, etc. ) afin de proposer de nouveaux systèmes d’assistance aux conducteurs. Nous nous sommes focalisés dans ce travail sur la communication véhicule-à-véhicule (V2V). L’absence de toute infrastructure de communication fixe et la forte mobilité des nœuds (i. E. , les véhicules) dans le réseau posent des problèmes particulièrement intéressant en terme de gestion des données, par exemple en terme d’estimation de la pertinence dans ces environnements particulièrement dynamiques. Dans ce contexte, nos principales contributions concernent : la proposition de mécanismes, basés sur des calculs de probabilité de rencontre, permettant d’estimer la pertinence des informations échangées entre les véhicules ; des mécanismes d’évaluation de requêtes continues dans les environnements décentralisés permettant de maintenir l’information à jour ; un protocole de dissémination, exploitant notre probabilité de rencontre, permettant d’acheminer les données vers les véhicules potentiellement intéressés. Nos propositions ont été évaluées dans le système VESPA (Vehicular Event Sharing with a mobile Peer-to-peer Architecture) ainsi qu’au travers de nombreuses simulations
This thesis is interested in the information sharing in inter-vehicle communication networks. Today, thanks to the positioning systems and to the wireless communication capacities, vehicles can exchange data relating different kind of events (emergency brake, traffic jam, available parking spot, etc. ) in order to provide new assistance systems for the drivers. In this work, we focused on vehicle-to-vehicle communication (V2V). The absence of any fixed communication infrastructure and the high nodes' mobility (i. E. Vehicles) in the network raise particularly interesting problems in term of data management, for example, in term of relevance estimation in these particularly dynamic environments. In this context, our main contributions concern : the proposal of mechanisms, based on the computation of an encounter probability, allowing to estimate the relevance of information exchanged between vehicles ; mechanisms of continuous query processing in decentralized environments allowing to keep information updated ; a dissemination protocol, exploiting our encounter probability, allowing to route data to vehicles potentially interested. Our proposals were evaluated in the VESPA (Vehicular Event Sharing with a mobile Peer-to-peer Architecture) system as well as through numerous simulations

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Togou, Mohammed Amine. "Enhancing infotainment applications quality of service in vehicular ad hoc networks." Thèse, Troyes, 2017. http://hdl.handle.net/1866/19537.

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Abstract:

Les réseaux ad hoc de véhicules accueillent une multitude d’applications intéressantes. Parmi celles-ci, les applications d’info-divertissement visent à améliorer l’expérience des passagers. Ces applications ont des exigences rigides en termes de délai de livraison et de débit. De nombreuses approches ont été proposées pour assurer la qualité du service des dites applications. Elles sont réparties en deux couches : réseau et contrôle d’accès. Toutefois, ces méthodes présentent plusieurs lacunes. Cette thèse a trois volets. Le premier aborde la question du routage dans le milieu urbain. A cet égard, un nouveau protocole, appelé SCRP, a été proposé. Il exploite l’information sur la circulation des véhicules en temps réel pour créer des épines dorsales sur les routes et les connecter aux intersections à l’aide des nœuds de pont. Ces derniers collectent des informations concernant la connectivité et le délai, utilisées pour choisir les chemins de routage ayant un délai de bout-en-bout faible. Le deuxième s’attaque au problème d’affectation des canaux de services afin d’augmenter le débit. A cet effet, un nouveau mécanisme, appelé ASSCH, a été conçu. ASSCH collecte des informations sur les canaux en temps réel et les donne à un modèle stochastique afin de prédire leurs états dans l’avenir. Les canaux les moins encombrés sont sélectionnés pour être utilisés. Le dernier volet vise à proposer un modèle analytique pour examiner la performance du mécanisme EDCA de la norme IEEE 802.11p. Ce modèle tient en compte plusieurs facteurs, dont l’opportunité de transmission, non exploitée dans IEEE 802.11p.
The fact that vehicular ad hoc network accommodates two types of communications, Vehicle-to-Vehicle and Vehicle-to-Infrastructure, has opened the door for a plethora of interesting applications to thrive. Some of these applications, known as infotainment applications, focus on enhancing the passengers' experience. They have rigid requirements in terms of delivery delay and throughput. Numerous approaches have been proposed, at medium access control and routing layers, to enhance the quality of service of such applications. However, existing schemes have several shortcomings. Subsequently, the design of new and efficient approaches is vital for the proper functioning of infotainment applications. This work proposes three schemes. The first is a novel routing protocol, labeled SCRP. It leverages real-time vehicular traffic information to create backbones over road segments and connect them at intersections using bridge nodes. These nodes are responsible for collecting connectivity and delay information, which are used to select routing paths with low end-to-end delay. The second is an altruistic service channel selection scheme, labeled ASSCH. It first collects real-time service channels information and feeds it to a stochastic model that predicts the state of these channels in the near future. The least congested channels are then selected to be used. The third is an analytical model for the performance of the IEEE 802.11p Enhanced Distributed Channel Access mechanism that considers various factors, including the transmission opportunity (TXOP), unexploited by IEEE 802.11p.

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Dissertations / Theses on the topic 'Réseaux ad hoc véhicules (VANET)'

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