La portée de la communication

La richesse dans le choix des endroits de mesures et de tests s'est traduite par une richesse dans la base de données constituée. Dans la suite, nous allons présenter l'analyse eectuée sur cette base de données de manière à présenter une description dèle au com-portement de notre système.

Il existe plusieurs facteurs qui peuvent inuencer la qualité de la communication. Citons à titre d'exemple la distance entre les véhicules, la visibilité directe, les vitesses des véhicules, le débit des données, l'environnement de mesure, les multi-trajets, etc. Dans la suite, nous présentons des tests dans lesquels nous essayons d'isoler chacun des ces facteurs à tour de rôle dans le but d'étudier son inuence sur la qualité de la communication.

3.3.1 La portée de la communication

Nous dénissons la portée de la communication comme la distance maximale possible entre deux véhicules en état de communication. La portée de la communication est un

facteur qui inuence le choix du schéma de communication en saut unique ou multi-sauts (single ou multi-hop) et par la suite le choix des mécanismes de routage. Comme constaté sur le travail de simulation eectué dans [7] pour un schéma de communication multi-hop, augmenter la portée revient à augmenter le taux des collisions de paquets et par la suite à augmenter les délais de communication de bout en bout. D'autre part, diminuer la portée revient à diminuer la probabilité d'acheminement des données à cause de la restriction de la zone de couverture et par la suite à augmenter la perte des données. Cette distance maximale n'est pas seulement liée à la performance des outils de communication utilisés mais elle dépend également de l'environnement qui entoure les systèmes de communica-tion. L'environnement est responsable de plusieurs eets d'absorption, d'atténuation, de diraction, de réexion... Ces eets inuencent énormément la qualité du signal. Pour cela nous avons décidé de répéter le test de mesure de la portée dans plusieurs types d'environnement.

Le test de mesure de la distance est eectué en utilisant deux véhicules Lara. La pre-mière (Lara1) est statique autour de laquelle la deuxième (Lara2) fait des allées et des retours à faible vitesse. Le test s'eectue avec la plus petite vitesse relative possible pour étudier l'eet de la distance seule sur la qualité de la communication.

Le véhicule en mouvement envoie sa position GPS au véhicule statique qui calcule la dis-tance euclidienne entre leurs positions respectives. Ces tests ont été répétés dans plusieurs environnements : milieux urbains, milieux périurbains, autoroutes et milieux ruraux.

Le sixième arrondissement de Paris, autour du jardin du Luxembourg, est un environ-nement typiquement urbain avec des bâtiments et des arbres sur les deux côtés de la route. Sur la gure 3.11, nous montrons (à gauche) une vue aérienne du site de l'expérimentation. Le disque blanc désigne la position du véhicule statique tandis que les èches désignent les axes de déplacement de Lara2. A droite de la gure 3.11, nous reportons les positions de Lara2 comme enregistrées sur le véhicule lui-même. Les points rouges reportent les positions du véhicule Lara2 comme reçues par le véhicule Lara1. La distance entre les deux véhicules, calculée sur Lara1, est illustrée sur le gure 3.12. Nous remarquons une distance maximale de 300 mètres entre les deux véhicules.

Dans ce test, nous remarquons une diérence dans la portée suivant les diérents axes du parcours du véhicule en mouvement. Cette diérence montre la sensibilité de la communication suivant la conguration de l'environnement de mesure. En plus, nous remarquons une diérence entre la distance à partir de laquelle nous perdons une commu-nication existante (que nous appelons distance de perte) et la distance à partir de laquelle nous rétablissons une communication déjà perdue (distance de capture). Sur la gure 3.12, la distance de perte sur les diérents axes est bien plus importante que la distance de capture. Cet eet trouve son explication dans le mécanisme de validation du signal dans les points d'accès Wi suivant la qualité du signal reçu. Ce mécanisme comporte

Fig. 3.11  A gauche : le site de test dans un environnement urbain, le cercle désigne la position de Lara1 et les èches décrivent le déplacement de Lara2 ; A droite : en bleu les positions de Lara2 de son propre GPS et en rouge les mêmes positions reçues par Lara1 une hystérésis ou deux seuils pour accepter un signal : le système de réception continue à accepter la communication jusqu'à ce que le signal tombe au dessous d'un seuil S1, tandis que pour accepter un nouveau signal, il faut que sa puissance soit plus grande qu'un seuil S2. En général S1 < S2, ce qui fait que la distance de perte est généralement plus grande que la distance de capture.

Le même eet est constaté pendant les mesures sur le site périurbain (quelques arbres et des bâtiments à un seul étage). La gure 3.13 schématise un allée-retour sur une route rectiligne dans le campus de l'Inria Rocquencourt. Sur cette gure, la perte se produit à 250 mètres et la capture se fait assez tardivement autour de 30 mètres.

Le troisième test a été eectué sur une autoroute. Les autoroutes sont typiquement des endroits assez dégagés avec une visibilité directe entre les véhicules. Pour ces raisons et comme montré sur la gure 3.14, nous avons obtenus une portée plus importante de l'ordre de 500 mètres. La distance de capture est plus importante dans ce cas de gure, elle est aux alentours de 250 mètres. Il reste à préciser que pendant ce test, les deux Lara était en mouvement car, contrairement aux exigences de l'expérience, il n'était pas commode de se garer sur les autoroutes ou de faire des demi-tours. Sur cette gure, nous remarquons de longues périodes de perte des données dues à des grandes distances entre les deux véhicules.

Reste à noter que la plus grande portée que nous avons eue pendant nos tests était une portée de 750 mètres sur le site "route de Versailles". A noter, que cette portée n'est pas loin de la portée théorique maximale de 1000 m. La gure 3.15 illustre l'évolution

Fig. 3.12  La distance entre Lara1 et Lara2 en fonction du temps durant le test dans un environnement urbain

Fig. 3.13  La distance entre Lara1 et Lara2 durant le test dans l'environnement péri-urbain

Fig. 3.14  La distance entre Lara1 et Lara2 durant le test sur autoroute

de cette portée en fonction du temps. En fait, la communication continue à être valide à partir de la distance de 750 mètres et jusqu'au rapprochement de quelques mètres entre les deux véhicules.

Fig. 3.15  La portée maximale obtenue durant les tests

En conclusion, l'étude de la portée a montré que la distance de communication no-minale est autour des 300 mètres. La distance de communication est très sensible à la conguration de l'environnement de mesure. Cette propriété a été traduite par le grand écart entre les portées constatées dans un même endroit de mesure mais selon plusieurs directions.