Au cours des dernières années, on a observé l'intérêt croissant envers l'accessibilité à
l'information et, en particulier, envers des approches innovantes utilisant les services à distance
accessibles depuis les appareils mobiles à travers le monde. Parallèlement, la communication des
véhicules, utilisant des capteurs embarqués et des dispositifs de communication sans fil, a été
introduite pour améliorer la sécurité routière et l'expérience de conduite à travers ce qui est
communément appelé réseaux véhiculaires (VANET).
L'accès sans fil à l’Internet à partir des véhicules a déclenché l'émergence de nouveaux services
pouvant être disponibles à partir ceux-ci. Par ailleurs, une extension du paradigme des réseaux
véhiculaires a été récemment promue à un autre niveau. Le nuage véhiculaire (Vehicular Cloud)
(VC) est la convergence ultime entre le concept de l’infonuagique (cloud computing) et les
réseaux véhiculaires dans le but de l’approvisionnement et la gestion des services. Avec cette
approche, les véhicules peuvent être connectés au nuage, où une multitude de services sont
disponibles, ou ils peuvent aussi être des fournisseurs de services. Cela est possible en raison de
la variété des ressources disponibles dans les véhicules: informatique, bande passante, stockage
et capteurs.
Dans cette thèse, on propose des méthodes innovantes et efficaces pour permettre la délivrance
de services par des véhicules dans le VC. Plusieurs schémas, notamment la formation de
grappes ou nuages de véhicules, la planification de transmission, l'annulation des interférences et
l'affectation des fréquences à l'aide de réseaux définis par logiciel (SDN), ont été développés et
leurs performances ont été analysées.
Les schémas de formation de grappes proposés sont DHCV (un algorithme de clustering D-hop
distribué pour VANET) et DCEV (une formation de grappes distribuée pour VANET basée sur
la mobilité relative de bout en bout). Ces schémas de regroupement sont utilisés pour former
dynamiquement des nuages de véhicules. Les systèmes regroupent les véhicules dans des nuages
qui ne se chevauchent pas et qui ont des tailles adaptées à leurs mobilités. Les VC sont créés de
telle sorte que chaque véhicule soit au plus D sauts plus loin d'un coordonnateur de nuage. La
planification de transmission proposée implémente un contrôle d'accès moyen basé sur la contention où les conditions physiques du canal sont entièrement analysées. Le système
d'annulation d'interférence permet d'éliminer les interférences les plus importantes; cela améliore
les performances de planification d’utilisation de la bande passante et le partage des ressources
dans les nuages construits. Enfin, on a proposé une solution à l'aide de réseaux définis par
logiciel, SDN, où différentes bandes de fréquences sont affectées aux différentes liens de
transmission de chaque VC afin d’améliorer les performances du réseau. / Abstract : In recent years, we have observed a growing interest in information accessibility and especially innovative approaches for making distant services accessible from mobile devices across the world. In tandem with this growth of interest, there was the introduction of vehicular communication, also known as vehicular ad hoc networks (VANET), leveraging onboard sensors and wireless communication devices to enhance road safety and driving experience.
Vehicles wireless accessibility to the internet has triggered the emergence of service packages that can be available to or from vehicles. Recently, an extension of the vehicular networks paradigm has been promoted to a new level. Vehicular cloud (VC) is the ultimate convergence between the cloud computing concept and vehicular networks for the purpose of service provisioning and management. Vehicles can get connected to the cloud, where a multitude of services are available to them. Also vehicles can offer services and act as service providers rather than service consumers. This is possible because of the variety of resources available in vehicles: computing, bandwidth, storage and sensors.
In this thesis, we propose novel and efficient methods to enable vehicle service delivery in VC. Several schemes including cluster/cloud formation, transmission scheduling, interference cancellation, and frequency assignment using software defined networking (SDN) have been developed and their performances have been analysed.
The proposed cluster formation schemes are DHCV (a distributed D-hop clustering algorithm for VANET) and DCEV (a distributed cluster formation for VANET based on end-to-end relative mobility). These clustering schemes are used to dynamically form vehicle clouds. The schemes group vehicles into non-overlapping clouds, which have adaptive sizes according to their mobility. VCs are created in such a way that each vehicle is at most D-hops away from a cloud coordinator. The proposed transmission scheduling implements a contention-free-based medium access control where physical conditions of the channel are fully analyzed. The interference cancellation scheme makes it possible to remove the strongest interferences; this improves the scheduling performance and resource sharing inside the constructed clouds. Finally, we proposed an SDN based vehicular cloud solution where different frequency bands are assigned to different transmission links to improve the network performance.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/11526 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Azizian, Meysam |
| Contributors | Cherkaoui, Soumaya |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | French, English |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse |
| Rights | © Meysam Azizian |
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