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Title:
METHOD OF COMMUNICATION BETWEEN A SOURCE NODE AND A DESTINATION NODE, THE NODES BELONGING TO A VEHICULAR NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/007563
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of communication between a source node (10) and a destination node (20), the source node being in motion. The method comprises the following steps implemented by the destination node: a step of receiving a packet transmitted from the source node, said packet comprising current mobility information relating to the source node; and for the routing of at least one response packet destined for the source node; a step of predicting a geographical zone of location of the source node from the source node-related current mobility information contained in said packet previously received therefrom, the geographical zone thus predicted being purportedly a destination geographical zone; - at least one step of transmitting another packet to the destination geographical zone, the other packet comprising said response packet and the destination geographical zone and travelling, if appropriate, through at least one intermediate node belonging to the vehicular network. The invention finds its application in vehicular networks.

Inventors:
TCHEPNDA CHRISTIAN (FR)
MOUSTAFA HASSNAA (FR)
Application Number:
PCT/FR2008/051082
Publication Date:
January 15, 2009
Filing Date:
June 18, 2008
Export Citation:
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Assignee:
FRANCE TELECOM (FR)
TCHEPNDA CHRISTIAN (FR)
MOUSTAFA HASSNAA (FR)
International Classes:
H04L12/56; H04L29/06; H04W4/02; H04W4/20
Foreign References:
JP2004096356A2004-03-25
US6611688B12003-08-26
US20070066312A12007-03-22
US7023818B12006-04-04
US20070086427A12007-04-19
JP2004096356A2004-03-25
US6611688B12003-08-26
Other References:
JIAN LI ET AL: "PANDA: A novel mechanism for flooding based route discovery in ad hoc networks", WIRELESS NETWORKS ; THE JOURNAL OF MOBILE COMMUNICATION, COMPUTATION AND INFORMATION, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DO, vol. 12, no. 6, 27 April 2006 (2006-04-27), pages 771 - 787, XP019438252, ISSN: 1572-8196
Attorney, Agent or Firm:
LECOMTE, Isabelle (38-40 rue du Général Leclerc, Issy Les Moulineaux Cedex 9, FR)
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Claims:

REVENDICATIONS

1. Procédé de communication entre un nœud source ( 10) et un nœud destinataire (20), lesdits nœuds appartenant à un réseau (30) véhiculaire et étant aptes à acheminer des paquets dans le réseau, ledit nœud source étant en déplacement, le procédé comprenant les étapes suivantes mises en œuvre par le nœud destinataire :

- une étape (Fl) de réception d'un paquet transmis à partir du nœud source, ledit paquet comprenant en outre des informations de mobilité (53, 54) courantes relatives au nœud source ; - et pour l'acheminement d'au moins un paquet de réponse à destination du nœud source,

- une étape (F 16) de prédiction d'une zone géographique de localisation du nœud source à partir des informations de mobilité courantes relatives au nœud source contenues dans ledit paquet préalablement reçu de celui-ci, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ;

- au moins une étape (F 18) de transmission d'un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant ledit paquet de réponse et la zone géographique de destination et transitant, le cas échéant, par au moins un nœud intermédiaire appartenant au réseau véhiculaire.

2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel le paquet transmis à partir du nœud source et ledit autre paquet transitant par le nœud intermédiaire (12, 14), il est prévu les étapes suivantes mises en œuvre par ledit nœud intermédiaire :

- une étape (F24) de test, au cours de laquelle le nœud intermédiaire vérifie si sa position courante est plus proche de la zone géographique de destination que celle du nœud intermédiaire précédent, celui-ci ayant inséré sa position courante dans ledit paquet avant de le retransmettre ; et,

- une étape (F30) de retransmission du paquet en transit vers la zone géographique de destination uniquement si le test est positif.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le paquet transmis à partir du nœud source, respectivement l'autre paquet, est reçu parallèlement par une pluralité de nœuds intermédiaires et chaque nœud intermédiaire met en œuvre l'étape de test et retransmet le cas échéant le paquet, respectivement l'autre paquet, afin d'acheminer le paquet, respectivement l'autre paquet, par une pluralité de chemins concurrents.

4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel, préalablement à l'étape (F30) de retransmission du paquet en transit vers la zone géographique de destination, ledit nœud intermédiaire vérifie (F22) en outre si la valeur de l'angle compris entre une direction de référence et une ligne s'étendant entre le nœud intermédiaire et la zone géographique de destination est inférieure à un seuil prédéterminé.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, le nœud destinataire étant un point d'accès à un réseau (1) de communication, relié à une entité (22) apte à authentifier un client,

- avant authentification, un paquet en provenance du nœud source et à destination du point d'accès est retransmis par le point d'accès à l'entité et,

- après authentification, le point d'accès autorise le nœud en déplacement à accéder au réseau de communication.

6. Nœud ( 100) d'un réseau véhiculaire (30), apte à communiquer avec d'autres nœuds du réseau, comprenant :

- des moyens ( 102) de réception d'un paquet émis par un autre nœud en déplacement, ledit paquet comprenant des informations de mobilité courantes relatives à l'autre nœud ;

- des moyens (104) de prédiction, agencés pour prédire une zone géographique de localisation de l'autre nœud en déplacement à partir des informations de mobilité courantes relatives audit autre nœud contenues dans un paquet préalablement reçu, à destination duquel un paquet de réponse est à acheminer, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ;

- des moyens (106) de transmission d'un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant le paquet de réponse et la zone géographique de destination.

7. Nœud, selon la revendication 6, comprenant en outre :

- des moyens (108) de test, agencés pour vérifier, pour un paquet reçu et à acheminer vers une zone géographique de destination, que la position géographique courante du nœud est plus proche de la zone géographique de destination que celle du nœud intermédiaire précédent.

8. Réseau véhiculaire (30), dans lequel des paquets sont acheminés par des nœuds en fonction d'une zone géographique de destination, comprenant :

- au moins un nœud selon la revendication 6 ;

- au moins un nœud source ( 10) apte à se déplacer et comprenant des moyens ( 1 12) d'envoi de paquets à un nœud destinataire, agencés pour ajouter à un paquet à envoyer des informations de mobilité courantes, et dans le cas où le nœud source et le nœud destinataire ne sont pas en portée radio directe, au moins un nœud intermédiaire comprenant des moyens ( 108) de test, agencés pour vérifier, pour un paquet reçu et à acheminer vers une zone géographique de destination, si la position géographique courante du nœud est plus proche de la zone géographique de destination que celle du nœud intermédiaire précédent.

9. Programme, pour un nœud d'un réseau véhiculaire, pour communiquer avec un autre nœud du réseau, ledit autre nœud étant en déplacement, comprenant des instructions de programme pour :

- recevoir un paquet transmis à partir d'un autre nœud, dit nœud source, ledit paquet comprenant des informations de mobilité courantes relatives au nœud source ;

- et pour acheminer un paquet de réponse à destination du nœud source,

- prédire une zone géographique de localisation du nœud source à partir des informations de mobilité courantes relatives au nœud source contenues dans

ledit paquet préalablement reçu de celui-ci, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ;

- transmettre un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant ledit paquet de réponse et la zone géographique de destination, lorsque ledit programme est exécuté par le nœud.

10. Support d'enregistrement lisible par un nœud sur lequel est enregistré le programme selon la revendication 9.

1 1. Signal supportant un message comprenant un paquet et une zone géographique de destination, émis par un nœud à destination d'un autre nœud dans un réseau véhiculaire, ladite zone géographique étant prédite à partir d'informations de mobilité (53,54) courantes à un instant antérieur reçues de l'autre nœud.

12. Signal selon la revendication 1 1, dans lequel la zone géographique de localisation comprend une position géographique et un rayon de mobilité.

Description:

Procédé de communication entre un nœud source et un nœud destinataire, les nœuds appartenant à un réseau véhiculaire

L'invention concerne une technique de communication entre un nœud source et un nœud destinataire, les nœuds appartenant à un réseau véhiculaire et étant aptes à acheminer des paquets dans le réseau, le nœud source étant en déplacement.

L'invention se situe dans le domaine des réseaux véhiculaires. Il s'agit d'une forme particulière de réseaux mobiles ad-hoc hybrides. Dans de tels réseaux, des nœuds mobiles communiquent par des liaisons sans fil entre eux et également avec des points d'accès fixes, ces derniers appartenant à l'infrastructure d'un réseau de communication. Les points d'accès fixes sont déployés par un opérateur du réseau de communication, par exemple Ie long de routes.

Une méthode connue sous le nom de EAP, pour "Extensible Authentication Protocol" en anglais, et spécifiée dans la RFC2284 permet d'authentifier un client afin de lui permettre d'accéder à l'infrastructure de l'opérateur et aux services qu'il propose. Cette méthode d'authentification et de gestion de l'accès aux services présente des résultats satisfaisants lorsque le nœud mobile et un point d'accès à l'infrastructure de l'opérateur sont en communication directe, c'est-à-dire que le nœud mobile et le point d'accès sont à portée de transmission l'un de l'autre.

Une première implémentation de l'authentification EAP est implémentée au dessus de la couche 2 du modèle de référence des réseaux OSl, telle que spécifiée dans les normes IEEE 802.1 I i et IEEE 802.16. L'accès à l'infrastructure de l'opérateur pour un client donné est déverrouillé suite à une authentification avec succès du client.

Toutefois, il n'est actuellement pas possible, du fait de l'encapsulation des données

EAP dans la couche de liaison de données de permettre à un nœud mobile de s'authentifier lorsqu'il n'est pas en portée directe d'un point d'accès.

Une deuxième implémentation de l'authentification EAP est implémentée au dessus de la couche 3 du modèle de référence des réseaux OSI. Elle est connue sous le nom de protocole PANA, pour "Protocol for carrying Authentication for Network

Access" en anglais, lequel est en cours de spécification à l'IETF. Ce protocole a pour but de permettre à des clients de s'authentifier pour un accès à une infrastructure en

utilisant les protocoles IP. Son implémentation au dessus de la couche IP lui permet de bénéficier du protocole de routage et par conséquent de rendre possible l'authentification EAP lorsque le nœud mobile n'est pas en portée directe d'un point d'accès. Dans ce cas, un ou plusieurs autres nœuds mobiles servent de relais vers un point d'accès. Un des autres nœuds mobiles en portée de transmission du nœud mobile requérant sert de point d'entrée au réseau. Pour mettre en œuvre la procédure d'authentification, on assigne un rôle particulier à ce dernier, appelé par la suite contrôleur d'accès. Toutefois, cette implémentation pose différents problèmes dans le contexte des réseaux véhiculaires. En effet, le contrôleur d'accès accède aux paramètres de sécurité du client. Dans un réseau véhiculaire, il ne s'agit pas nécessairement d'un nœud, dit de confiance. De plus, le protocole PANA contraint les échanges liés à la mise en œuvre de l'authentification ainsi que les échanges ultérieurs avec l'infrastructure à s'effectuer par l'intermédiaire du contrôleur d'accès. Lorsque la mobilité des nœuds est importante, un nœud mobile authentifié va rester en portée de transmission du contrôleur d'accès uniquement pendant des périodes de durée limitée. De plus, pour acheminer les paquets, il nécessite une infrastructure de routage IP dans le réseau véhiculaire, pour la gestion de tables de routage et de la topologie du réseau.

Il existe donc un besoin d'une technique permettant à un nœud en déplacement de s'authentifier auprès d'un point d'accès à un réseau de communication, indépendamment de l'établissement de tables de routage et de topologie, les échanges entre Ie nœud en déplacement et le point d'accès pouvant être effectués par l'intermédiaire d'autres nœuds également mobiles.

L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de communication entre un nœud source et un nœud destinataire, lesdits nœuds appartenant à un réseau véhiculaire et étant aptes à acheminer des paquets dans le réseau, ledit nœud source étant en déplacement. Le procédé comprend les étapes suivantes mises en œuvre par le nœud destinataire :

- une étape de réception d'un paquet transmis à partir du nœud source, ledit paquet comprenant en outre des informations de mobilité courantes relatives au nœud source ;

- et pour l'acheminement d'au moins un paquet de réponse à destination du nœud source,

- une étape de prédiction d'une zone géographique de localisation du nœud source à partir des informations de mobilité courantes relatives au nœud source contenues dans ledit paquet préalablement reçu de celui-ci, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ;

- au moins une étape de transmission d'un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant ledit paquet de réponse et la zone géographique de destination et transitant, le cas échéant par au moins un nœud intermédiaire appartenant au réseau véhiculaire.

On notera que l'invention tire son origine d'un problème d'authentification d'un nœud en déplacement auprès d'un point d'accès fixe à un réseau de communication. Toutefois, l'invention peut s'appliquer également au dialogue entre un nœud source en déplacement et un nœud quelconque de destination. Le nœud de destination ou nœud destinataire peut être fixe ou bien lui-même en déplacement. Le paquet, émis par le nœud source et comprenant des informations de mobilité courantes du nœud source, est acheminé dans le réseau véhiculaire à l'aide d'une information relative à la position géographique du nœud de destination du paquet ou zone géographique de destination. L'acheminement de ce paquet jusqu'au nœud de destination peut être effectué de différentes façons. A la réception de ce paquet, le nœud de destination associe les informations de mobilité reçues au nœud source. A titre d'exemple, les informations de mobilité comprennent la position géographique du nœud source et sa vitesse à l'instant d'émission du paquet. Lorsqu'ultérieurement, le nœud de destination doit envoyer un paquet de réponse au nœud source, le nœud de destination peut prédire, à partir des informations de mobilité et du temps écoulé entre la réception du paquet et le temps courant, une zone géographique où le nœud source se situe probablement. Le paquet est alors acheminé vers la zone géographique prédite en tant que zone géographique de destination. Le procédé évite ainsi la constitution et la mise à jour de tables d'acheminement ou de localisation complexes. Il est particulièrement bien adapté à des dialogues tels que des échanges protocolaires entre

deux nœuds, comme par exemple ceux nécessaires à la mise en œuvre de l'authentification d'un nœud. Du fait de sa mise en œuvre directement au dessus de la couche 2 du modèle de référence des réseaux OSI, il ne permet pas à un nœud d'accéder aux couches de type IP, avant même d'être authentifié. Sa mise en œuvre est également possible pour des liaisons multi-sauts, c'est-à-dire lorsque les paquets sont acheminés entre les deux nœuds par l'intermédiaire d'autres nœuds, relayant le paquet. On ne crée pas de routes entre le nœud source et le nœud de destination. De plus, dans un réseau véhiculaire, les nœuds étant en déplacement, les routes demandent à être modifiées fréquemment et nécessitent donc des échanges de données importants entre les différents nœuds du réseau. On évite ainsi des mises à jour de routes fréquentes. En outre, l'acheminement selon l'invention étant opportuniste, une malveillance éventuelle d'un nœud n'a que peu d'impacts sur l'acheminement des paquets.

Le procédé est également particulièrement bien adapté à d'autres échanges protocolaires, tels que ceux requis pour la mise en œuvre du protocole PANA. De plus, il peut également être mis en œuvre lors de l'envoi de données ponctuelles, telles que des données relatives à des incidents de la route, à la conduite coopérative,...

De plus, le paquet transmis à partir du nœud source et l'autre paquet transitant par le nœud intermédiaire, il est prévu les étapes suivantes mises en œuvre par le nœud intermédiaire : - une étape de test, au cours de laquelle, le nœud intermédiaire vérifie si sa position courante est plus proche de la zone géographique de destination que celle du nœud intermédiaire précédent, celui-ci ayant inséré sa position courante dans ledit paquet avant de le retransmettre ; et, - une étape de retransmission du paquet en transit vers la zone géographique de destination uniquement si le test est positif.

Chaque nœud source ou intermédiaire transmettant le paquet insère sa propre position courante. Afin d'optimiser les conditions dans lesquelles il relaie ou retransmet un paquet à acheminer dans le réseau, un nœud intermédiaire recevant le paquet vérifie avant de Ie retransmettre s'il se trouve effectivement plus proche de la zone géographique de destination que le nœud précédent. Si ce n'est pas le cas, il n'est

pas utile qu'il retransmette le paquet. Ainsi, seule une partie des nœuds intermédiaires recevant le paquet le retransmet et on évite d'encombrer le réseau par des transmissions de paquets inutiles. Les paquets peuvent aussi bien être le paquet émis par le nœud source que Ie paquet de réponse émis par le nœud de destination. En outre, le paquet transmis à partir du nœud source, respectivement l'autre paquet, est reçu parallèlement par une pluralité de nœuds intermédiaires et chaque nœud intermédiaire met en œuvre l'étape de test et retransmet le cas échéant le paquet, respectivement l'autre paquet, afin d'acheminer le paquet, respectivement l'autre paquet par une pluralité de chemins concurrents. Le paquet, émis par le nœud source ou par le nœud de destination, étant acheminé éventuellement par plusieurs chemins concurrents en fonction de la configuration du réseau véhiculaire, la probabilité que le paquet atteigne sa destination est plus importante.

De plus, préalablement à l'étape de retransmission du paquet en transit vers la zone géographique de destination, ledit nœud intermédiaire vérifie en outre si la valeur de l'angle compris entre une direction de référence et une ligne s'étendant entre Ie nœud intermédiaire et la zone géographique de destination est inférieure à un seuil prédéterminé.

On détermine l'angle compris entre une direction de référence et une ligne s'étendant entre le nœud intermédiaire et la zone géographique de destination. Seuls les nœuds intermédiaires pour lesquels la valeur de cet angle est inférieure à un seuil prédéterminé vont retransmettre le paquet. On limite ainsi le nombre de nœuds intermédiaires retransmettant le paquet afin d'optimiser l'acheminement du paquet dans le réseau. Ceci permet d'éviter des transmissions de paquets inutiles et de diminuer l'encombrement du réseau.

Dans un mode particulier de réalisation, le nœud destinataire étant un point d'accès à un réseau de communication, relié à une entité apte à authentifier un client, - avant authentification, un paquet en provenance du nœud source et à destination du point d'accès est retransmis par le point d'accès à l'entité et,

- après authentification, le point d'accès autorise Ie nœud en déplacement à accéder au réseau de communication.

On se place ici dans le cadre de la mise en œuvre de l'autorisation de l'accès à un réseau de communication suite à une authentification réussie. Dans ce cas, le nœud source est alors autorisé à accéder aux ressources du réseau de communication par le point d'accès suite à une authentification réussie effectuée avec un serveur d'authentification. Le contrôle d'accès est fait à un point d'accès du réseau de communication, qui est donc de confiance. Les informations de sécurité du nœud en déplacement sont ainsi fournies uniquement à des points d'accès du réseau. Des mécanismes réseau peuvent également être mis en œuvre dans le réseau pour permettre au nœud en déplacement de changer de point d'accès.

L'invention concerne également un nœud d'un réseau véhiculaire, apte à communiquer avec d'autres nœuds du réseau, comprenant :

- des moyens de réception d'un paquet émis par un autre nœud en déplacement, ledit paquet comprenant des informations de mobilité courantes relatives à l'autre nœud ;

- des moyens de prédiction, agencés pour prédire une zone géographique de localisation de l'autre nœud en déplacement à partir des informations de mobilité courantes relatives audit autre nœud contenues dans un paquet préalablement reçu, à destination duquel un paquet de réponse est à acheminer, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ;

- des moyens de transmission d'un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant le paquet de réponse et la zone géographique de destination.

L'invention concerne un nœud comprenant en outre : - des moyens de test, agencés pour vérifier, pour un paquet reçu et à acheminer vers une zone géographique de destination, que la position géographique courante du nœud est plus proche de la zone géographique de destination que celle du nœud intermédiaire précédent.

L'invention concerne également un réseau véhiculaire, dans lequel des paquets sont acheminés par des nœuds en fonction d'une zone géographique de destination, comprenant :

- au moins un nœud tel que décrit ci-dessus ; - au moins un nœud source apte à se déplacer et comprenant des moyens d'envoi de paquets à un nœud destinataire, agencés pour ajouter à un paquet à envoyer des informations de mobilité courantes, et dans le cas où Ie nœud source et le nœud destinataire ne sont pas en portée radio directe, au moins un nœud intermédiaire comprenant des moyens de test, agencés pour vérifier, pour un paquet reçu et à acheminer vers une zone géographique de destination, si la position géographique courante du nœud est plus proche de la zone géographique de destination que celle du nœud intermédiaire précédent. L'invention concerne également :

- un programme, pour un nœud d'un réseau véhiculaire, pour communiquer avec un autre nœud du réseau, ledit autre nœud étant en déplacement, comprenant des instructions de programme pour :

- recevoir un paquet transmis à partir d'un autre nœud, dit nœud source, ledit paquet comprenant des informations de mobilité courantes relatives au nœud source ; - et pour acheminer un paquet de réponse à destination du nœud source,

- prédire une zone géographique de localisation du nœud source à partir des informations de mobilité courantes relatives au nœud source contenues dans ledit paquet préalablement reçu de celui-ci, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ;

- transmettre un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant ledit paquet de réponse et la zone géographique de destination, lorsque ledit programme est exécuté par le nœud, et

- un support d'enregistrement lisible par un nœud sur lequel est enregistré le programme tel que décrit ci-dessus.

L'invention concerne en outre un signal supportant un message comprenant un paquet et une zone géographique de destination, émis par un nœud à destination d'uen autre nœud dans un réseau véhiculaire, ladite zone géographique état prédite à partir d'informations de mobilité courantes, émis par un nœud en déplacement, lesdites informations de mobilité courantes à un instant antérieur reçues de l'autre nœud.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier du procédé de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente une architecture de réseaux dans laquelle un mode particulier de réalisation de l'invention est mis en œuvre ;

Ia figure 2 représente les étapes du procédé mis en œuvre par un nœud source en déplacement selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente les étapes du procédé mis en œuvre par un nœud d'un réseau véhiculaire selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; la figure 4 représente un entête d'un message échangé entre deux nœuds selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; la figure 5 représente un nœud d'un réseau véhiculaire selon un mode particulier de réalisation de l'invention.

On a représenté sur la figure 1 une pluralité de nœuds 10, 12 et 14 appartenant à un réseau véhiculaire 30. Le nœud 10 est en déplacement et sa direction de déplacement est matérialisée sur Ia figure 1 par une flèche. Un point d'accès 20 fixe, appartenant également au réseau véhiculaire 30, permet aux nœuds 10, 12 et 14 du réseau véhiculaire d'accéder à un réseau de communication 1 . Les nœuds 10, 12 et 14 et le point d'accès 20 sont aptes à communiquer entre eux par une interface radio, par exemple en mettant en œuvre la norme IEEE 802.1 1 sur un canal radio commun. Ils sont aptes à acheminer des paquets dans le réseau véhiculaire 30 en fonction d'une zone géographique de destination. Les nœuds mobiles sont en outre équipés de

systèmes de positionnement et d'horloge. Les horloges des nœuds sont synchronisées entre elles, par exemple par des systèmes tels que le GPS, Galiléo,...

Afin de vérifier les droits des utilisateurs à accéder au réseau 1 de communication, le point d'accès 20 est connecté à un serveur 22 d'authentification. Le serveur 22 d'authentification est apte à mettre en œuvre une procédure d'authentification avec un nœud 10 qui sollicite un accès au réseau 1 de communication. A titre d'exemple, la procédure d'authentification est effectuée à l'aide de messages protocolaires EAP, pour "Extensible Authentication Protocol". Le point d'accès 20 contribue à la mise en œuvre de la procédure d'authentification en dialoguant avec le nœud 10 en déplacement et le serveur d'authentification 22.

Un seul point d'accès 20 au réseau 1 de communication est représenté sur la figure 1. Il est bien entendu qu'une pluralité de tels points d'accès au réseau est déployée sur une zone sur laquelle on souhaite offrir un accès au réseau 1 de communication. A titre d'exemple, on se place par la suite dans le cas où le nœud 10 souhaite accéder au réseau 1 de communication. Il a sélectionné un point d'accès 20 au réseau 1 de communication. On ne décrit pas ici la manière dont un nœud obtient la liste des points d'accès au réseau 1 de communication et la position géographique de chaque point d'accès. Nous allons maintenant décrire le procédé tel qu'il est mis en œuvre par un nœud 10 initiant un dialogue avec un point d'accès 20 en relation avec la figure 2.

Nous nous plaçons par la suite dans le cas particulier où le nœud 10 contacte le point d'accès 20 en vue de son authentification par le serveur 22 d'authentification.

Le procédé est mis en œuvre directement au dessus de la couche de niveau 2 OSi et il ne permet pas à un nœud d'accéder aux couches de type IP 7 avant même d'être authentifié.

Le procédé débute dans une étape initiale EO d'attente d'une demande d'émission d'un paquet.

Dans une étape E2, on détecte que le nœud 10 a un paquet à envoyer au point d'accès 20. Il s'agit par exemple d'un message EAP-Start, indiquant que le nœud 10

souhaite s'authentifier auprès du serveur d'authentification 22 par l'intermédiaire du point d'accès 20. En interne au nœud 10, ce paquet est transmis d'une couche supérieure à une couche C, qui est elle-même immédiatement supérieure à la couche 2 du modèle de référence des réseaux OSl. Dans une étape E4, le nœud 10 ajoute un entête 50 au paquet à envoyer en vue de son acheminement à destination du point d'accès 20.

Un entête 50, tel que représenté sur la figure 4, comprend les informations suivantes :

- un champ 51 identifiant le nœud source du paquet ; - un champ 52 identifiant le nœud destinataire du paquet ;

- un champ 53 comprenant la position géographique du nœud source du paquet ;

- un champ 54 comprenant Ia vitesse du nœud source du paquet ;

- un champ 55 comprenant une étiquette temporelle ; - un champ 56 comprenant une durée de vie du paquet, à l'issue de laquelle le paquet ne doit plus être retransmis ;

- un champ 57 comprenant une information relative à la zone géographique vers laquelle le paquet doit être acheminé ;

- un champ 58 identifiant la position géographique du dernier émetteur du message.

L'utilisation de ces différents champs va être détaillée par la suite lors de la description des étapes du procédé.

Les champs 53 et 54 comprenant respectivement une position géographique et la vitesse du nœud source du paquet correspondent à des informations de mobilité courantes relatives au nœud source du paquet.

Le champ 55 d'étiquette temporelle est renseigné à l'aide de Ia valeur que prend l'horloge du nœud source à l'instant d'émission.

Le champ 56 de durée de vie est renseigné par une valeur prédéterminée et paramétrable.

Le champ 57 de zone géographique de destination est renseigné à l'aide de la position géographique du point d'accès 20.

Le champ 58 n'est pas présent dans cet entête initial.

Dans une étape E6, la couche C transmet Ie message comprenant le paquet et son entête 50 en vue de sa transmission par les couches 2 et 1 et passe en attente de réception d'une réponse ou de l'expiration d'une temporisation d'attente T. Le message est transmis sur le canal radio et est reçu par un ou des nœuds du réseau véhiculaire qui se situent à portée de transmission du nœud 10. Le nœud 10 en déplacement transmet ainsi un message comprenant le paquet et des informations de mobilité courantes. En particulier, les informations de mobilité appartiennent au groupe comprenant au moins une position géographique et une vitesse.

Une valeur Nb-retrans est initialisée à zéro.

Dans une étape E8, on vérifie si un message de réponse a été reçu en provenance du point d'accès 20. Si tel est le cas, le nœud 10 supprime l'entête 50 du message de réponse reçu et obtient un paquet de réponse. La couche supérieure qui avait demandé l'émission du paquet par le nœud source 10 traite le paquet de réponse.

Si aucune réponse n'a été reçue, à l'expiration de la temporisation T, on teste dans une étape E l O si le nombre maximum de retransmissions est atteint.

Si le nombre maximum de retransmissions est atteint, le nœud 10 tente alors de sélectionner un nouveau point d'accès en vue de réitérer sa demande d'authentification. Il s'agit de méthodes classiques de sélection de points d'accès par un nœud.

Si le nombre maximum de retransmissions n'est pas atteint, Ie nœud 10, dans une étape E 12, incrémente la valeur de Nb-retrans et met à jour les valeurs de l'entête 50, notamment les champs 53 et 54 comprenant les informations de mobilité courantes, le champ 55 d'étiquette temporelle, le champ 56 de durée de vie. Le procédé repasse ensuite à l'étape E6 de diffusion du paquet.

On se place par la suite dans le cas où le message comprenant un entête 50 et le paquet à acheminer a été transmis sur le canal radio.

Nous allons maintenant décrire Ie procédé tel qu'il est mis en œuvre par un nœud 12 intermédiaire ou relais recevant un message comprenant un entête 50 et un paquet à acheminer sur le canal radio en relation avec la figure 3.

Le nœud 12 intermédiaire est en attente de réception d'un message dans une étape FO.

Le procédé débute à l'étape Fl par la réception d'un message comprenant un entête 50 et un paquet à acheminer. Dans une étape F2, le nœud 12 intermédiaire vérifie s'il est le destinataire du message en lisant le champ 52 identifiant le nœud destinataire du paquet. On se place ici dans le cas particulier du nœud intermédiaire 12 qui n'est donc pas destinataire du paquet, le paquet étant à destination du point d'accès 20.

Dans une étape F20, le nœud intermédiaire 12 vérifie si le message nécessite un traitement, c'est-à-dire que la durée de vie indiquée dans le champ 56 n'a pas expiré.

Si la durée de vie du message a expiré, aucun traitement n'est réalisé et le procédé repasse à l'étape FO en attente de réception d'un paquet.

Si la durée de vie du message n'a pas expiré, le procédé met en œuvre une étape de test F21 qui sera décrite par la suite. On se place ici dans le cas où le résultat de cette étape de test F21 est négatif. Le nœud 12 détermine dans une étape F22 un angle entre une direction de référence, par exemple le pôle Nord, et la ligne s'étendant entre lui-même et la zone géographique de destination comprise dans le champ 57. Il s'agit de calculer un angle entre une direction de référence à partir de la position géographique du nœud 12 intermédiaire et de celle de la zone géographique de destination dans une représentation sphérique, par exemple de la façon décrite en

Annexe. Les positions sont exprimées en longitude et latitude. Dans le cas du traitement du paquet émis par Ie nœud source, la zone géographique de destination correspond à la position du point d'accès 20. Dans le cas particulier où la zone géographique de destination correspond à une position géographique, la ligne s'étendant entre le nœud 12 intermédiaire et la zone géographique de destination correspond à celle s'étendant entre Ie nœud 12 intermédiaire et la position géographique du point d'accès 20. On vérifie ensuite si la valeur de cet angle est

inférieure à un seuil prédéterminé, par exemple π/2 rad. Dans ce cas, le procédé passe à une étape F24. Dans le cas contraire, aucun traitement n'est effectué et le procédé repasse à l'étape FO en attente de réception d'un message. Ainsi, seuls les nœuds pour lesquels la valeur de l'angle entre la direction de référence et une ligne s'étendant entre le nœud 12 intermédiaire et la zone géographique de destination est inférieure à un seuil prédéterminé retransmettent le paquet et on évite ainsi d'encombrer le réseau par des transmissions de paquets inutiles. D'autres méthodes peuvent être également utilisées pour déterminer l'angle entre la direction de référence et une ligne s'étendant entre le nœud 12 intermédiaire et Ia zone géographique de destination. Dans l'étape F24, le nœud 12 obtient à partir de l'entête 50 la position géographique de l'émetteur précédent du message. Si le nœud source est l'émetteur précédent, il obtient l'information par lecture du champ 53 identifiant le nœud source. Dans le cas contraire, c'est-à-dire qu'un autre nœud intermédiaire a retransmis le message, il obtient l'information par lecture du champ 58 identifiant le dernier émetteur du message. Il vérifie alors s'il se trouve plus proche de la destination que l'émetteur du message précédent. Si ce n'est pas le cas, aucun traitement n'est effectué et le procédé repasse à l'étape FO en attente de réception d'un message.

Si c'est le cas, c'est-à-dire que le nœud 12 est plus proche de la destination que le nœud émetteur précédent, le nœud 12 vérifie dans une étape F26 que la zone de couverture radio qu'il couvre n'est pas la même que celle de l'émetteur précédent. Si c'est le cas, aucun traitement n'est effectué et le procédé repasse à l'étape FO en attente de réception d'un message. On évite ainsi que des nœuds très proches, c'est-à-dire couvrant sensiblement la même zone de transmission, ne transmettent inutilement le message. Si ce n'est pas le cas, c'est-à-dire que la zone de couverture radio du nœud 12 n'est sensiblement pas la même que celle de l'émetteur précédent, le nœud 12, dans une étape F28, met à jour les valeurs de l'entête 50, notamment le champ 58 de position géographique du dernier émetteur du message et transmet le message comprenant l'entête 50 mise à jour sur le canal radio dans une étape F30. Le procédé repasse ensuite à l'étape FO en attente de réception d'un message.

On remarque que le paquet peut être reçu parallèlement par une pluralité de nœuds intermédiaires et que chaque nœud intermédiaire met alors en œuvre les étapes du procédé, et notamment les étapes de test et retransmet le cas échéant le paquet, afin d'acheminer le paquet par une pluralité de chemins concurrents. Nous allons maintenant décrire le procédé tel qu'il est mis en œuvre par un nœud recevant un message, dont il est destinataire, comprenant un entête 50 et un paquet, sur le canal radio, toujours en relation avec la figure 3. On se place notamment à la réception du message par le point d'accès 20 suite à son acheminement dans le réseau véhiculaire 30. Dans l'étape F2, il a été vérifié que le point d'accès 20, récepteur du message, en est le destinataire.

Dans une étape F4, le point d'accès 20 vérifie si le message doit être traité ou non, notamment en vérifiant si ce message ne lui est pas déjà parvenu ou si la durée de vie du message n'a pas expiré. S'il doit traiter le message, il vérifie s'il existe un contexte de dialogue pour le nœud 10 source dont l'identifiant est indiqué dans l'entête 50 du message reçu.

On notera ici que par "contexte de dialogue", on entend désigner un ensemble d'informations relatives à la mobilité d'un nœud. Un contexte de dialogue est associé à un nœud, un point d'accès et un dialogue particulier du nœud auprès du point d'accès. 11 comprend des informations de mobilité transmises par le nœud à un point d'accès durant un dialogue ainsi qu'une étiquette temporelle relative à ces informations de mobilité. Il peut s'agir par exemple d'un dialogue initié par le nœud en vue d'une authentification auprès du serveur d'authentification et pour lequel le point d'accès sert de relais.

Ce contexte de dialogue permet au point d'accès 20 de contacter ensuite le nœud source qui a émis le message initiant le dialogue.

S'il existe déjà un contexte de dialogue pour le nœud identifié dans l'entête 50, le point d'accès 20 met à jour, dans une étape F6, les informations relatives à la mobilité en fonction des informations reçues dans le message.

S'il n'existe pas un contexte de dialogue pour le nœud identifié dans l'entête 50, le point d'accès 20 crée un contexte de dialogue, dans une étape F8, pour le nœud 10 et mémorise les informations relatives à la mobilité reçues.

L'entête 50 du message reçu est alors supprimé et le paquet est traité en interne au point d'accès 20, notamment par une couche supérieure.

Le procédé retourne ensuite à l'étape FO en attente de réception d'un message sur le canal radio ou en attente de réception d'une demande d'émission d'un message à destination d'un nœud.

On se place maintenant dans le cas où le point d'accès 20 reçoit, dans une étape F l O, une demande de la couche supérieure d'émission d'un paquet à destination du nœud 10.

Le point d'accès 20 vérifie dans une étape F 12 s'il existe un contexte de dialogue relatif au nœud 10. Si ce n'est pas le cas, le paquet n'est pas transmis et la couche supérieure en est notifiée en interne. Le procédé repasse ensuite à l'étape FO. S'il existe un contexte de dialogue relatif au nœud 10 auquel le paquet de réponse doit être transmis, le point d'accès 20 obtient dans une étape F 14 les informations de mobilité mémorisées, notamment la position géographique et la vitesse du nœud 10, qui étaient courantes lors de l'émission du message ayant conduit à la création ou à la mise à jour du contexte de dialogue. Dans une étape F l 6 de prédiction, le point d'accès 20 détermine à partir des informations de mobilité une zone géographique probable où se trouve le nœud 10. Cette zone est illustrée sur la figure 1 par un cercle en pointillé autour du nœud 10. A titre d'exemple, on détermine la distance maximale parcourue par le nœud 10 depuis l'émission du message pour lequel on a mémorisé les informations de mobilité courantes. Celui-ci a mis une durée maximale tl pour parvenir au point d'accès, égale à la durée de vie du message. Le message de réponse peut également mettre une durée maximale t2 pour parvenir au nœud 10, égale à la durée de vie du message. Une durée t3 correspond au temps écoulé entre la réception du message en provenance du nœud 10 et la réception du message par le point d'accès 20 et à destination du nœud 10. A l'aide de la vitesse courante du nœud et du temps cumulé tel que déterminé ci-dessus,

on peut donc en déduire la distance maximale parcourue par le nœud. A partir de sa dernière position géographique connue, on en déduit donc une zone géographique où il est probable que le nœud 10 se situe. On représente, à titre d'exemple, cette zone sous la forme d'un cercle, de centre la dernière position connue du nœud 10 et de rayon, la distance déterminée ci-dessus. La zone géographique prédite est alors réputée être la zone géographique de destination. On détermine ainsi un entête 50 comprenant dans le champ 57 la zone géographique de destination et on transmet dans une étape F l 8 sur le canal radio le message comprenant le paquet de réponse et l'entête 50. Les informations de mobilité transmises dans le message initiant le dialogue par le nœud 10 en déplacement comprennent donc des informations requises pour prédire une zone géographique de localisation du nœud en déplacement à un instant ultérieur. Le procédé repasse ensuite à l'étape FO.

Le paquet est alors relayé par un ou des nœuds intermédiaires vers la zone géographique de destination. Un nœud intermédiaire recevant le paquet dans une étape Fl met en œuvre le procédé tel que décrit ci-dessus. Il met en œuvre les étapes F2 et F20. Puis, dans une étape F21, le nœud intermédiaire vérifie si le champ 57 de zone géographique de destination comprend un rayon de mobilité et s'il se situe dans le rayon de mobilité. Si tel est le cas, le procédé effectue une étape F28 dans laquelle il met à jour les valeurs de l'entête 50, notamment le champ 58 de position géographique du dernier émetteur du message et transmet le message comprenant l'entête 50 mise à jour sur Ie canal radio dans une étape F30. Le procédé repasse ensuite à l'étape FO en attente de réception d'un message. Si tel n'est pas le cas, c'est-à-dire que la zone géographique de destination ne comprend pas un rayon de mobilité ou que dans le cas contraire, le nœud 12 intermédiaire ne se situe pas dans Ie rayon de mobilité, il exécute les étapes F22 à F30, notamment les étapes de test F22 et F24. en utilisant en tant que position du nœud de destination, les informations de position comprises dans le champ 57 de zone géographique de destination, c'est-à-dire la dernière position connue du nœud de destination. La ligne s'étendant entre le nœud 12 intermédiaire et la zone géographique de destination correspond alors à celle s'étendant entre Ie nœud 12 intermédiaire et la dernière position connue du nœud auquel le paquet est destiné.

On note que le procédé est mis en œuvre de façon itérative pour les différents échanges de message dans le cadre de la procédure d'authentification.

Une fois que le point d'accès 20 a reçu un paquet EAP-Success du serveur d'authentification 22 et à destination du nœud 10, il le transmet au nœud 10 et l'autorise à accéder au réseau 1 de communication.

La description du procédé a été faite pour un nœud en déplacement qui ne situait pas dans la zone de couverture d'un point d'accès. On note qu'il est également applicable lorsque le nœud initie la procédure d'authentification alors qu'il est dans la zone de couverture du point d'accès et sort ensuite de cette zone avant la fin de la procédure. Le nœud source ayant transmis ses informations de mobilité courantes avant de quitter la zone de couverture, un paquet de réponse peut lui être transmis même en dehors de la zone de couverture du point d'accès. La procédure d'authentification n'est donc pas interrompue dans ce cas.

La description a été faite dans le cas particulier d'une procédure d'authentification. On note toutefois que l'invention est également applicable à d'autres échanges de message, tels que ceux requis pour la mise en œuvre du protocole PANA ou lors de l'envoi de données ponctuelles, telles que des données relatives à des incidents de la route, à la conduite coopérative, des messages courts...

On notera également que pour des raisons de clarté, le procédé a été décrit successivement au nœud source, au nœud intermédiaire puis au nœud destinataire. Il est bien entendu que les nœuds peuvent jouer indifféremment le rôle du nœud source, celui du nœud intermédiaire et celui du nœud destinataire dans le réseau véhiculaire.

Dans une variante de réalisation, l'étape F22 n'est pas réalisée. En effet, celle- ci permet d'améliorer les performances du procédé. Toutefois, sans l'étape F22, ce dernier présente des performances acceptables.

On va maintenant décrire un nœud 100 d'un réseau véhiculaire 30, apte à communiquer avec d'autres nœuds du réseau, en référence à la figure 5. Le nœud 100 comprend des moyens de communication, non représentés sur la figure 5. lui permettant de communiquer par une interface radio avec les autres nœuds du réseau véhiculaire 30. Il peut s'agir de moyens mettant en œuvre la norme IEEE 802.1 1.

Un tel nœud 100, dit nœud destinataire, comprend :

- un module 102 de réception d'un paquet émis par un autre nœud en déplacement, ledit paquet comprenant des informations de mobilité courantes relatives à l'autre nœud ; - un module 104 de prédiction, agencé pour prédire une zone géographique de localisation de l'autre nœud en déplacement à partir des informations de mobilité courantes relatives audit autre nœud contenues dans un paquet préalablement reçu, à destination duquel un paquet de réponse est à acheminer, la zone géographique ainsi prédite étant réputée zone géographique de destination ; - un module 106 de transmission d'un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant le paquet de réponse et la zone géographique de destination.

Les informations de mobilité courantes relatives à un nœud sont mémorisées dans des moyens 1 10 de mémorisation. Optionnellement, un nœud, dit nœud intermédiaire, comprend en outre :

- un module 108 de test, agencé pour vérifier, pour un paquet reçu et à acheminer vers une zone géographique de destination, si la position géographique courante du nœud est plus proche de la zone géographique visée que celle du nœud intermédiaire précédent. Dans un mode de réalisation particulier, le module 108 est également agencé pour insérer la position géographique courante du nœud dans le paquet avant de le transmettre et pour vérifier si la valeur de l'angle compris entre une direction de référence et une ligne s'étendant entre le nœud intermédiaire et la zone géographique de destination est inférieure à un seuil prédéterminé. De plus, le nœud intermédiaire comprend un module 1 12 d'envoi de paquets à un nœud destinataire, agencé pour ajouter à un paquet à envoyer des informations de mobilité courantes.

D'autres types d'interfaces radio peuvent être également supportés, notamment des interfaces radios mettant en œuvre des canaux radios dédiés.

Les modules 102, 104, 106. 108 et 1 12 sont agencés pour mettre en œuvre le procédé précédemment décrit. 11 s'agit de préférence de modules logiciels comprenant des instructions logicielles pour faire exécuter les étapes du procédé précédemment décrit, mises en œuvre par les nœuds jouant le rôle de nœud destinataire (pour ce qui concerne les modules 102, 104, 106) et par les nœuds jouant le rôle de nœuds intermédiaires ou celui du nœud source (pour ce qui concerne les modules 108 et 1 12). L'invention concerne donc aussi un programme, pour un nœud d'un réseau véhiculaire, pour communiquer avec un autre nœud du réseau véhiculaire, ledit autre nœud étant en déplacement, comprenant des instructions de programme pour : - recevoir un paquet transmis à partir un nœud source, ledit paquet comprenant des informations de mobilité courantes relatives au nœud source ; et pour acheminer un paquet de réponse à destination du nœud source,

" prédire une zone géographique de localisation du nœud source à partir des informations de mobilité courantes relatives au nœud source contenues dans ledit paquet préalablement reçu de celui-ci ;

" transmettre un autre paquet vers la zone géographique de destination, l'autre paquet comprenant ledit paquet de réponse et la zone géographique de destination, lorsque ledit programme est exécuté par le nœud. L'invention concerne également un support d ' enregistrement lisible par un nœud sur lequel est enregistré le programme.

Les modules logiciels peuvent être stockés dans ou transmis par un support de données. Celui-ci peut être un support matériel de stockage, par exemple un CD-ROM, une disquette magnétique ou un disque dur, ou bien un support de transmission tel qu'un signal électrique, optique ou radio, ou un réseau de télécommunication. L'invention concerne également un réseau 30 véhiculaire comprenant - au moins un nœud jouant le rôle d'un nœud destinataire tel que précédemment décrit ;

- au moins un nœud source apte à se déplacer et comprenant des moyens 1 12 d'envoi de paquets à un nœud destinataire, agencés pour ajouter à un paquet à envoyer des informations de mobilité courantes, et dans Ie cas où le nœud source et le nœud destinataire ne sont pas en portée radio directe, au moins un nœud intermédiaire comprenant des moyens 108 de test, agencés pour vérifier, pour un paquet reçu et à acheminer vers une zone géographique de destination, si la position géographique courante du nœud est plus proche de la zone géographique visée que celle du nœud intermédiaire précédent.

L'invention est également applicable aux réseaux ad hoc purs, c'est-à-dire des réseaux ad hoc sans infrastructure fixe.

ANNEXE

Point A : coordonnées (latl, Ion 1 ) Point B : coordonnées (Iat2, Ion2) où latx est la latitude et Ionx est la longitude te l est la valeur de l'angle (exprimé en radians entre 0 et π) entre une direction de référence et une ligne s'étendant entre le nœud intermédiaire et la zone géographique de destination. tcl= I atan2(sin(lon2-lon l)*cos(lat2), cos(latl )*sin(lat2)-sin(latl)*cos(lat2)*cos(lon2-lonl)) | où atan2(x,y) est une fonction usuelle utilisée dans les langages de programmation qui retourne I' Arc Tangente du rapport de 2 variables x Qt y, exprimé en radians, entre -π et π (inclus) et | x | ,.la fonction valeur absolue.

Cette formule est dérivée de celle du calcul de l'azimut entre deux points. Voir à titre d'exemple le site http://mathforum.org/library/drmath/view/55417.html.