Communications Multicast Pour les systèmes véhiculaires coopératifs

With the advancement of wireless communications technologies, users can now have multicastservices while they are driving. In adding to the traditional multicast applications,developments in vehicular communications allow new multicast emerging applicationssuch as eet management and point of interest (POI). Fleet management, including routeguidance of a eet of vehicles, often requires a control/service center, which resides in theInternet, to communicate and provide information to eets of vehicles. Point of Interestrefers to a specic point location (e.g., parking lots, restaurants, or other local facilities)that may be of interest or use to road users in the area. Both of these mentionedapplications require Internet-to-vehicle multicasting. Conventional group managementapproaches in Internet is relatively simple because it is performed on the local networksof the multicast members which are usually a priori congured to receive the service. Inaddition to this, multicast packets ows follow a routing structure (usually a tree structure)that is built between the source and the destinations. These approaches could notbe 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, reachabilityof the moving vehicles to the multicast service and second, multicast message disseminationin the VANET. Regarding the rst issue, we nd that neither current multicastaddressing nor existing mobility management mechanisms are suitable for VANET. Thisis because not only they do not t to applications that have a geographic scope but alsothey do not allow spontaneous joining and they may create routing problems. We introducerst a self-conguring multicast addressing scheme that allows the vehicles toauto-congure a dynamic multicast address without a need to exchange signalling messageswith the Internet. Second, we propose a simplied approach that extends MobileIP and Proxy Mobile IP. This approach aims at optimizing message exchange betweenvehicles and entities responsible for managing their mobility in Internet. To study thedissemination mechanisms that are suitable for eet management applications, we proposeto revisit traditional multicast routing techniques that rely on a tree structure. Forthis purpose, we study their application to vehicular networks. In particular, as vehicularnetworks are known to have changing topology, we present a theoretical study of thelink lifetime between vehicles in urban environments. Then, using simulations, we studythe application of Multicast Adhoc On Demand Vector, MAODV. We propose thenMotion-MAODV, an improved version of MAODV that aims at enhancing routes builtby MAODV in vehicular networks and guarantee longer route lifetime. Finally, to enablegeographic dissemination as required by POI applications, we propose a routing protocolMelody that provides a geocast dissemination in urban environments. Through simulations,Melody ensures more reliable and ecient packet delivery to a given geographicarea compared to traditional geo-brodcasting schemes in highly dense scenarios.Avec l'evolution des technologies de communication sans l, les usagers de la routepeuvent aujourd'hui benecier des services multicast. Autres que applications traditionnellesde multicast, la communication vehiculaire permet le developpement de nouvellesapplications multicast emergentes telles que la gestion de la otte et la distribution desPoints d'Inter^et. Les applicatiosn de gestion de ottes de vehicules permettent leur guidageet leur suivi. Elles necessitent souvent un centre de contr^ole localise dans Internet,qui est responsable de leur communiquer et de leur fournir des informations de gestion.Les applications de Point d'Inter^et (POI) distribuent les informations speciques a unemplacement d'un point d'inter^et utilisateur (par exemple, les parcs de stationnement,les restaurants, etc.). Ces informations sont utiles pour les usagers de la route qui setrouvent a proximite du point d'inter^et. Les deux categories d'applications deja citeesnecessitent une communication multicast de l'Internet vers les reseaux vehiculaires (VANET).En eet, la gestion des groupes multicast dans Internet est simpliee car elleest realisee au niveau des reseaux locaux des membres multicast qui sont dans la majorite des cas a priori congures pour recevoir le service. De plus, les packets multicastsuivent une structure de routage xe (souvent en arbre) etablie entre la source et lesdestinataires. Ces approches ne peuvent ^etre appliquees aux reseaux vehiculaires vueleur nature dynamique et distribuee. An de mettre en place une communication multicastadaptee au contexte de la communication Internet-vers-reseaux vehiculaires, notretravail traite de deux aspects dierents. Tout d'abord, l'accessibilite des vehicules enmouvement au service Internet et en deuxieme lieu, la dissemination du message dansles VANET. Concernant le premier probleme, nous constatons que le systeme d'adressagemulticast actuel ainsi que le mecanisme de gestion de la mobilite ne sont pas adaptes auxVANET. Ceci car non seulement ils ne sont pas adaptes aux applications dont la destinationest geographique mais aussi ne permettent pas une jointure de groupe spontanneeet peuvent creer des problemes de routage. Nous introduisons alors un schema d'adressagemulticast base sur les coordonnees geographiques des vehicules qui leur permet des'auto-congurer d'une facon dynamique sans aucun besoin d'echanger des messages designalisation avec Internet. Nous proposons aussi une approche simpliee de gestion de lamobilite des vehicules dans le cadre des architectures Mobile IP et Proxy Mobile IP. Lebut de cette approche est d'optimiser l'echange des messages avec les entites responsablesde la gestion de la mobilite dans Internet en mettant en place un mechansime de gestionde groupe local au reseau vehiculaire. An d'etudier les mecanismes de disseminationappropries aux applications de gestion de ottes, nous nous proposons de revisiter lestechniques de routage multicast traditionnelles basees sur une structure de diusion enarbre. Pour cela, nous etudions leur application aux reseaux vehicules. En particulier,comme les reseaux vehiculaires sont connus pour avoir une topology dynamique, nouspresentons une etude theorique portant sur la duree de vie des liens entre les vehiculesen milieux urbains. Ensuite, en utilisant la simulation, nous etudions l'application deMulticast Adhoc On Demand Vector, MAODV et proposons Motion-MAODV, une versionadaptee de MAODV qui a pour objectif d'etablir des routes plus robustes et quiont une duree de vie plus longue que celles etablies par MAODV. Enn, concernat ladissemination multicast geolocalisee dans les applications POI, nous proposons le protocolede routage Melody qui permet une diusion geocast en milieu urbain. A partirde simulations, nous constatons que, compare aux protocoles de geo-brodcasting dansles milieux urbain tres denses, Melody assure plus de abilite et d'ecacite lors del'acheminement des donnees vers les zones geographiques de destination