FR2940568A1 - Procede de transmission dans un reseau sans-fil et procede de gestion de communication correspondant - Google Patents

Procede de transmission dans un reseau sans-fil et procede de gestion de communication correspondant Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de transmission dans un réseau sans fil comprenant au moins un noeud. Afin d'augmenter le débit de transmission, le procédé comprend les étapes suivantes : - émission par le noeud sur au moins un premier canal physique d'au moins une requête pour transmettre (402) ; - réception par le noeud d'au moins un accord pour transmettre (403) des données sur au moins un deuxième canal physique utilisant au moins une bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences, et les premier et deuxième canaux physiques étant différents ; - transmission de données après la réception. L'invention concerne également un procédé de gestion de communication.

Description

1. Domaine de l'invention. L'invention se rapporte au domaine des télécommunications et plus précisément à la transmission de données sans fil avec réservation de 5 canal physique dans un réseau comprenant au moins un noeud.
2. Etat de l'art. Selon l'état de l'art, plusieurs architectures de réseaux sans fil sont connues. Certaines d'entre elle utilisent une méthode d'accès au média 10 avec évitement de collisions de paquets de données. Ainsi, le système Wi-Fi (basé sur la norme IEEE 802.11) ou un système basé sur le protocole de communication, en mode sans balise (de l'anglais non-beacon ), défini par la norme IEEE 802.15.4 mettent en oeuvre un mode d'accès à contention de type CSMA/CA (de l'anglais Carrier Sense Multiple Access with 15 Collision Avoidance ou en français Accès Multiple à Détection de Porteuse avec Evitement de Collisions ) sur un principe d'échange trames de contrôles entre des noeuds du réseau, par exemple entre un point d'accès (de l'anglais Access Point ) et une station. Les trames de contrôle échangées sont du type RTS/CTS (de l'anglais Request to Send / Clear 20 to Send ou en français Requête pour Transmettre / Libre pour Transmettre ). Les débits atteints par un système Wi-Fi s'étendent de 11 Mbit/s à 600 Mbits/s, pour les débits théoriques, et de 6,5 à 420 Mbits/s en pratique selon le protocole IEEE 802.11 (se référant aux normes IEEE 802.11a, IEEE 25 802.11b, IEEE 802.11g ou IEEE 802.11n) (édité par l'IEEE sous la référence IEEE 802.11TM-2007 avec comme titre IEEE Standard for Information technology û telecommunications and information exchange between systems û Local and metropolitan area networks û Specific requirements / Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer 30 (PHY) Specifications ) mis en oeuvre et la bande de fréquence associée (typiquement de 2 à 5 GHz). Le débit atteint par un système de type IEEE 802.15.4 est typiquement de l'ordre de 250 Kbits/s. Avec l'apparition de nouveaux services et de nouvelles applications nécessitant des taux de transmissions de plus en plus importants, les débits proposés par de tels 35 systèmes s'avèrent aujourd'hui insuffisants pour répondre aux attentes et aux besoins des utilisateurs. 3. Résumé de l'invention. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de permettre une augmentation des débits de transmission dans un réseau sans fil tout en optimisant un évitement des collisions entre différents noeuds du réseau. L'invention concerne un procédé de transmission dans un réseau sans fil comprenant au moins un premier noeud. Afin d'augmenter le débit de transmission, le procédé comprend les étapes suivantes : - émission par le au moins un premier noeud sur au moins un premier canal physique d'au moins une première requête pour transmettre ; - réception par le au moins un premier noeud d'au moins un premier accord pour transmettre des données sur au moins un deuxième canal physique utilisant au moins une bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences (EHF), les premier et deuxième canaux physiques étant différents ; et - transmission de données après la réception. Ainsi, le procédé de transmission selon l'invention permet de transmettre des données à haut débit sur le deuxième canal physique utilisant au moins la bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences en utilisant le premier canal physique pour la première requête pour transmettre. Un ou plusieurs premier(s) nceud(s) émet(tent) sur un ou plusieurs premier(s) canal(canaux) physique(s) une ou plusieurs première(s) requête(s) pour transmettre, reçoit(reçoivent) un ou plusieurs accord(s) pour transmettre sur un ou plusieurs deuxième(s) canal(canaux) physique(s). Selon une caractéristique particulière, que le au moins un premier canal physique et le au moins un deuxième canal physique utilisent des bandes de fréquences différentes.
Avantageusement, le au moins un premier canal physique utilise une bande de fréquences dont toutes les fréquences sont inférieures à 30 GHz. Selon une autre caractéristique, le au moins un premier accord pour transmettre est reçu par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique. Selon une caractéristique spécifique, le procédé comprend une étape d'émission par le au moins un premier noeud sur le au moins un deuxième canal physique d'au moins une deuxième requête pour transmettre sur le au moins un deuxième canal physique. De manière avantageuse, le procédé comprend une étape de réception par le au moins un premier noeud sur le au moins un deuxième canal physique d'au moins un deuxième accord pour transmettre des données sur le au moins un deuxième canal physique. Selon une autre caractéristique, le procédé comprend une étape de réception par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique d'au moins un deuxième accord pour transmettre des données sur le au moins un premier canal physique et en ce que le au moins un premier accord pour transmettre est reçu sur le au moins un deuxième canal physique. Selon une caractéristique particulière, le procédé comprend les étapes suivantes : - test de qualité de réception du au moins un premier accord pour transmettre et de qualité de réception du au moins un deuxième accord pour transmettre ; et - émission de données sur le au moins un premier canal physique et/ou sur le au moins un deuxième canal physique en fonction du résultat de 20 test de qualité. Selon une caractéristique spécifique, au moins un paquet de données transmis sur le au moins un premier canal physique a un niveau de priorité plus élevé qu'un au moins un paquet de données transmis sur le au moins un deuxième canal physique. 25 Avantageusement, au moins une partie des données transmises sur le au moins un deuxième canal physique est transmise à nouveau par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique, si - une information représentative de la non réception des données transmises sur le au moins un deuxième canal physique est reçue par 30 le au moins un premier noeud ; ou - aucune information représentative de la réception des données transmises sur le au moins un deuxième canal physique n'est reçue avant l'expiration d'un délai déterminé. Selon une autre caractéristique, une information représentative 35 de la réception de données transmises sur le au moins un deuxième canal physique est reçue par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique.
De manière avantageuse, la au moins une première requête pour transmettre contient au moins un champ contenant une information représentative d'une demande de transmission de données sur le au moins un premier et/ou le au moins un deuxième canal physique.
Selon une caractéristique particulière, le au moins un premier accord pour transmettre contient au moins un champ contenant une information représentative d'une autorisation ou de refus de transmission de données sur le au moins un premier et/ou le au moins un deuxième canal physique.
L'invention concerne également un procédé de gestion de communication dans un réseau sans fil comprenant au moins un premier noeud, le procédé comprenant les étapes suivantes : - réception par le au moins un premier noeud sur au moins un premier canal physique d'au moins une première requête pour transmettre ; - émission par le au moins un premier noeud d'au moins un premier accord pour transmettre des données sur au moins un deuxième canal physique utilisant au moins une bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences (EHF), les premier et deuxième canaux physiques étant différents.
Ainsi, le procédé de gestion selon l'invention permet d'optimiser la réservation du deuxième canal physique utilisant au moins la bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences pour la transmission de données à haut débit par la réception d'une requête pour transmettre émise sur le premier canal physique. 4. Liste des figures. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 illustre un système sans fil mettant en oeuvre plusieurs noeuds, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - les figures 2 et 3 illustrent schématiquement respectivement un point d'accès et une station du système de la figure 1, selon l'invention ; - les figures 4, 5 et 6 illustrent respectivement des modes de transmission / réception de trames selon des modes particuliers de l'invention, mis en oeuvre par des noeuds du système de la figure 1 ; - les figures 7 et 8 illustrent schématiquement respectivement le contenu d'une trame RTS et le contenu d'une trame CTS transmises et reçues par un noeud du système de la figure 1, selon deux modes particuliers de l'invention ; - les figures 9 et 10 illustrent un procédé de transmission mis en oeuvre par un noeud du système de la figure 1, selon des modes particuliers de réalisation de l'invention ; et - la figure 11 illustre un procédé de gestion de communication mis en oeuvre par un noeud du système de la figure 1, selon un mode particulier de l'invention.
5. Description détaillée de l'invention. De manière générale mais non limitative, l'invention concerne un procédé de transmission dans un réseau sans fil avec réservation de canal pour transmettre des données et un procédé de gestion de communication correspondant. L'émission d'une ou plusieurs requêtes pour transmettre RTS et la réception d'un ou plusieurs accords pour transmettre CTS est réalisée avantageusement sur au moins un premier canal physique alors que la transmission des données est avantageusement réalisée sur au moins un deuxième canal physique utilisant une ou plusieurs bandes de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences. Selon une caractéristique avantageuse, le premier canal physique a pour caractéristique d'être plus robuste, c'est-à-dire moins sensible aux perturbations extérieures (par exemples obstacles, réflexions sur obstacles, interférences, effet Doppler) pour la transmission de données, que le deuxième canal physique. Pour cela, le premier canal physique utilise par exemple une ou plusieurs bandes de fréquence à 2,4 GHz et/ou à 5 GHz alors que le deuxième canal physique utilise une bande de fréquences appartenant aux Extrêmement Hautes Fréquences (EHF), par exemple une bande voisine de 60 GHz. L'échange de trames RTS/CTS sur le premier canal offre l'avantage que ces trames sont reçues par un grand nombre de noeuds (points d'accès et/ou stations) du réseau, même si les noeuds récepteurs de ces trames sont séparés du noeud émetteur par un obstacle physique et/ou sont loin de l'émetteur. Avantageusement, les noeuds récepteurs s'interdisent alors de transmettre pendant une durée déterminée indiquée ou non dans les trames RTS et/ou CTS. La transmission de données sur le deuxième canal offre l'avantage d'un débit élevé parce que les bandes de fréquences disponibles sont généralement larges dans les EHF.
La figure 1 illustre un système 1 de communication sans fil mettant en oeuvre plusieurs noeuds réseau compatibles avec la norme IEEE 802.11 TM-2007, dont un point d'accès (de l'anglais access point ) 10 et plusieurs stations 11, 12, 13 et 14, selon un mode particulier de réalisation de l'invention. A simple titre illustratif, le point d'accès 10 et la station 11 sont en ligne de vue (de l'anglais line of sight ) directe alors que les stations 12, 13 et 14 ne sont pas en ligne de vue directe avec le point d'accès 10 ni avec la station 11. Le point d'accès 10 est séparé de la station 14 par une cloison 1000, le point d'accès 10 est séparé de la station 13 par deux cloisons 1000, 1001, le point d'accès 10 est séparé de la station 12 par la cloison 1000 et la station 12 est séparée de la station 13 par la cloison 1001.
Chacun des noeuds 10 à 14 est apte à recevoir et décoder les signaux émis par chacun des autres noeuds 10 à 14. Les cloisons 1000 et 1001 font obstacle aux fréquences appartenant aux EHF et laissent passer les basses fréquences, c'est-à-dire des fréquences inférieures à 30 GHz et avantageusement les fréquences inférieures à 20 GHz. En effet, les EHF n'ont pas les mêmes propriétés de propagation (portée, atténuations en fonction des obstacles, réflexions sur obstacles, interférences, ...) que des fréquences plus basses telles que typiquement les fréquences inférieures à 30 GHz. Les EHF ont une portée inférieure à celle des basses fréquences, par exemple une portée dix fois plus faible, les EHF ne passent pas les obstacles tels que des parois ou le corps d'un être humain ou les passent avec une forte atténuation, les EHF sont très sensibles aux réflexions sur obstacles (par exemple corps en mouvement) et aux interférences. Le point d'accès 10 et la station 11 qui sont en ligne de vue directe et proches l'un de l'autre échangent des données sur un canal physique utilisant une bande de fréquences dont toutes les fréquences appartiennent aux EHF. Le point d'accès 10 transmet des données à chacune des stations 12, 13 et 14 sur un canal physique utilisant au moins une bande de fréquences dont toutes les fréquences sont inférieures à 30 GHz, par exemple égales à 2,4 GHz et/ou 5 GHz, car les stations 12, 13 et 14 sont chacune séparées du point d'accès 10 par une cloison 1000, 1001. De la même manière, les stations 12 et 13 sont séparées par une cloison 1001 et utilisent un canal physique utilisant une bande de fréquences dont toutes les fréquences sont inférieures à 30 GHz, par exemple 2,4 et 5 GHz, pour échanger des données. Les liaisons entre noeuds sont symbolisées par des flèches brisées en trait plein lorsque une transmission est possible entre deux noeuds (point d'accès ou stations) dans les premier et deuxième canaux correspondant respectivement à des bandes de fréquences inférieures et supérieures à 30GHz. Une ou plusieurs requête(s) pour transmettre est (sont) émise(s) sur un ou plusieurs premier(s) canal (canaux), des données étant avantageusement transmises sur un ou plusieurs deuxième(s) canal (canaux). Les liaisons entre noeuds sont symbolisées par des flèches brisées en traits pointillés lorsque une transmission est possible entre deux noeuds (point d'accès ou stations) dans le premier canal correspondant à des fréquences inférieures à 30GHz et impossible ou fortement perturbée dans le deuxième canal correspondant à des fréquences supérieures à 30GHz. Avantageusement, les stations 11 à 14 du système 1 sont des appareils portables, par exemple des terminaux portables, appareils de télécommunication ou téléphone adaptés à recevoir et/ou à traiter des données et des services émis par le point d'accès 10, fixe ou mobile, du système 1 (par exemple restitution de voix ou de données audio et/ou affichage de données vidéo, ou plus généralement restitution, stockage ou traitement de données multimédia). De manière avantageuse, le point d'accès 10 du système 1 est un appareil fixe, par exemple une station relais ou un routeur. Le point d'accès est un émetteur de forte puissance adapté à diffuser des données sur une large zone de couverture ou un émetteur de moyenne ou faible puissance adapté à diffuser des données sur une zone de couverture plus restreinte. Selon une variante, le point d'accès forme un système couvrant une picocellule (de l'anglais picocell ) c'est-à-dire une petite zone, comme l'intérieur d'un immeuble, d'un supermarché, d'une gare, c'est-à-dire ayant une portée de quelques dizaines de mètres (selon certains modes de réalisation, dans une pico-cellule, la portée est avantageusement inférieure à 300 m). Selon une autre variante, le point d'accès forme un système conçu pour couvrir une femto-cellule (de l'anglais femtocell ) c'est-à-dire une zone restreinte de plus petite taille qu'une pico-cellule, comme quelques pièces d'une maison ou d'un immeuble, un étage d'un immeuble, un avion, c'est-à-dire ayant une portée de quelques mètres (selon certains modes de réalisation, dans une femto-cellule, la portée est avantageusement inférieure à 100 m).
Avantageusement, le point d'accès 10 est relié à un deuxième réseau non représenté sur la figure 1. Ce deuxième réseau est de type filaire (par exemple Ethernet) ou sans fil. Selon une variante, le point d'accès 10 et les stations 11 à 14 sont de type SISO (de l'anglais Single Input Single Output ou entrée unique sortie unique en français) et ne possèdent qu'une seule antenne. Selon une autre variante, le point d'accès 10 et les stations 11 à 14 sont de type MIMO (de l'anglais Multiple Input Multiple Output ou entrée multiple sortie multiple en français) et possèdent chacune un codeur et/décodeur MIMO et plusieurs antennes transmettant et/ou recevant un signal MIMO. Avantageusement, une partie des noeuds 10 à 14 du système 1 sont du type SISO et l'autre partie est du type MIMO.
La figure 2 illustre schématiquement un exemple de réalisation matérielle d'un point d'accès 2 correspondant par exemple au point d'accès 10 de la figure 1. Le point d'accès 2 comprend les éléments suivants, reliés entre eux par un bus 24 d'adresses et de données qui transporte également un signal d'horloge : - un microprocesseur 21 (ou CPU) ; - une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais Read Only Memory ) 22 ; - une mémoire vive ou RAM (de l'anglais Random Access Memory ) 23 ; - au moins une interface radio 26, par exemple deux, trois ou quatre interfaces radio adaptées chacune à recevoir des trames radio (par exemple des trames de signalisation RTS/CTS ou de données) dans une bande de fréquences déterminée (par exemple dans une bande EHF ou dans une bande où toutes les fréquences sont inférieures à 30GHz) ; selon une variante, une interface radio 26 est adaptée à recevoir des trames radio dans plusieurs bandes de fréquences déterminées (par exemple dans une bande EHF et dans une bande où toutes les fréquences sont inférieures à 30GHz) ; - au moins une interface 27, par exemple deux, trois ou quatre interfaces, adaptée à la transmission de trames radio (par exemple de signalisation ou de données (par exemple diffusion de services ou transmission point à multipoint ou point à point)) et réalisant notamment les fonctions d'un codeur et/ou de modulateurs OFDM et d'au moins un transmetteur sur une bande de fréquence déterminée (par exemple dans une bande EHF ou dans une bande où toutes les fréquences sont inférieures à 30GHz) ; selon une variante, une interface 27 est adaptée à transmettre des trames radio dans plusieurs bandes de fréquences déterminées (par exemple dans une bande EHF et dans une bande où toutes les fréquences sont inférieures à 30GHz) ; et - une interface MMI (ou interface homme/machine de l'anglais Man Machine Interface ) 28 ou une application spécifique adaptée à l'affichage d'informations pour un utilisateur et/ou l'entrée de données ou de paramètres (par exemple le paramétrage des sous-porteuses et des données à transmettre).
On observe que le mot registre utilisé dans la description des mémoires 22 et 23 désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou tout ou partie des données représentatives de données reçues ou à transmettre). La mémoire ROM 22 comprend notamment : - un programme prog 220 ; et - des paramètres 221 de couches physiques. Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé propre à l'invention et décrits ci-après sont stockés dans la mémoire ROM 22 associée au point d'accès 2 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 21 charge et exécute les instructions de ces algorithmes. La mémoire vive 23 comprend notamment : - dans un registre 230, le programme de fonctionnement du microprocesseur 21 chargé à la mise sous tension du point d'accès 2 ; - des paramètres de transmission 231 (par exemple paramètres de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; - des paramètres de réception 232 (par exemple paramètres de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; - des données entrantes 233 ; - des données codées 234 pour la transmission des données ; - des paramètres de qualité de réception 235 d'un signal émis par une station (par exemple le niveau de puissance du signal reçu, le ratio signal sur bruit SNR (de l'anglais Signal to Noise Ratio ) ; et - des paramètres de canal physique 236 (par exemple allocation d'une bande de fréquence déterminée, d'un code déterminé à l'émission des données par le point d'accès 2). L'interface radio 26 est adaptée à la réception des signaux émis le cas échéant par les stations 11 à 14 du système 1. L'interface 27 est adaptée à la transmission des signaux à destination des stations 11 à 14 du système 1.
La figure 3 illustre schématiquement un exemple de réalisation matérielle d'une station 3 appartenant au système 1, correspondant par exemple aux stations 11, 12, 13 et 14 et adaptée à recevoir et décoder les signaux émis par le point d'accès 2. La station 3 comprend les éléments suivants, reliés entre eux par un bus 34 d'adresses et de données qui transporte également un signal d'horloge : - un microprocesseur 31 (ou CPU) ; - une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais Read Only Memory ) 32 ; - une mémoire vive ou RAM (de l'anglais Random Access Memory ) 33 ; - au moins une interface radio 36, par exemple deux, trois ou quatre interfaces radio ; - au moins une interface 37, par exemple deux, trois ou quatre interfaces, adaptée à la transmission de données ; et - une interface 38 MMI adaptée à l'affichage d'informations pour un utilisateur et/ou l'entrée de données ou de paramètres (par exemple le paramétrage des sous-porteuses et des données transmises). On observe que le mot registre utilisé dans la description des mémoires 32 et 33 désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou tout ou partie des données représentatives d'ensembles de données reçus ou décodés). La mémoire ROM 32 comprend notamment : - un programme prog 320 ; et - des paramètres 321 de couches physiques. Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé propre à l'invention et décrits ci-après sont stockés dans la mémoire ROM 32 associée à la station 3 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 31 charge et exécute les instructions de ces algorithmes. La mémoire vive 33 comprend notamment : - dans un registre 330, le programme de fonctionnement du microprocesseur 31 chargé à la mise sous tension de la station 3, - des paramètres de réception 331 et de transmission 332 (par exemple paramètres de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; - des données entrantes 333 correspondant aux données reçues et décodées par le récepteur 36 ; - des données décodées 334 mises en forme pour être transmises à l'interface vers l'application 38 ; - des paramètres de qualité de réception 235 d'un signal émis par une autre station ou le point d'accès (par exemple le niveau de puissance du signal reçu, le ratio signal sur bruit 30 SNR (de l'anglais Signal to Noise Ratio ) ; et - des paramètres de canal physique 236 (par exemple allocation d'une bande de fréquence déterminée, d'un code déterminé à l'émission de données). D'autres structures du point d'accès 2 et/ou de la station 3 que 35 celles décrites en regard des figures 2 et 3 sont compatibles avec l'invention. En particulier, selon des variantes, des stations de base et/ou des terminaux mobiles compatibles avec l'invention sont mis en oeuvre selon une réalisation purement matérielle ("hardware" en anglais), par exemple sous forme d'un composant dédié (par exemple dans un ASIC ou FPGA ou VLSI) (respectivement Application Specific Integrated Circuit en anglais, signifiant Circuit Intégré à vocation d'une application spécifique , Field- Programmable Gate Array en anglais, signifiant Réseau de Portes Programmable ln-Situ , Very Large Scale Integration en anglais, signifiant Intégration à très grande échelle ) ou de plusieurs composants électroniques intégrés dans un appareil ou encore sous forme d'un mélange d'éléments matériels et d'éléments logiciels ( software en anglais).
L'interface radio 36 est adaptée à la réception des signaux émis par le point d'accès 10 ou les stations 11 à 14 du système 1. L'interface 37 est adaptée à la transmission de signaux à destination des stations 11 à 14 ou du point d'accès 10 du système 1.
La figure 9 illustre un procédé de transmission de données mis en oeuvre par le point d'accès 10 du système 1, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Au cours d'une étape d'initialisation 90, les différents paramètres du point d'accès sont mis à jour. En particulier, les paramètres correspondant aux signaux à émettre et aux sous-porteuses correspondantes sont initialisés d'une manière quelconque (par exemple suite à la réception de messages d'initialisation émis par un serveur non représenté du système 1, ou encore par des commandes d'un opérateur). Ensuite, au cours d'une étape 91, le point d'accès 10 émet une première requête pour transmettre RTS à destination d'une ou plusieurs stations 11, 12, 13 ou 14. Cette première requête pour transmettre est émise sur un premier canal physique. De manière générale, un canal physique est caractérisé par une bande de fréquences et un intervalle de temps (de l'anglais time slot ). Dans le cas particulier d'un accès CDMA (de l'anglais Code Division Multiple Access ou Accès multiple par Répartition par Code ), un canal physique est en outre caractérisé par un code d'étalement. Avantageusement, la première requête RTS contient une information représentative d'une demande d'émission de données sur un deuxième canal physique différent du premier canal physique. Les premier et deuxième canaux physiques se différencient l'un de l'autre avantageusement par l'utilisation de bandes de fréquences différentes et/ou par l'utilisation de codes d'étalement de spectres différents.
Selon une variante, la première requête RTS contient une information représentative d'une demande d'émission sur les premier et deuxième canaux physiques. Selon une autre variante, la première requête RTS contient une information représentative d'une demande d'émission de données sur une pluralité de canaux physiques différents en parallèle, par exemple deux, trois, quatre ou cinq canaux physiques. De manière avantageuse, le débit de transmission disponible sur le deuxième canal physique est plus élevé que le débit disponible sur le premier canal physique, par exemple 2, 3, 5 ou 10 fois plus élevé. Avantageusement, le premier canal physique utilise une bande de fréquences dont toutes les fréquences appartiennent à la bande des 2,4 ou des 5 GHz, certaines de ces bandes étant des bandes ISM (de l'anglais Industrial, Scientific and Medical ou en français Industriel, Scientifique et Médical ). Le deuxième canal physique utilise une bande de fréquence dont toutes les fréquences appartiennent à la bande des 60 GHz. La bande des 5 GHz correspond par exemple aux bandes de fréquences dont toutes les fréquences sont comprises entre 5,15 GHz et 5,35 GHz ou comprise entre 5,47 GHz et 5,875 GHz. Un canal physique à 5 GHz correspond à un canal de largeur 10, 20 ou 40 MHz par exemple, dont toutes les fréquences sont situées dans l'un des intervalles de fréquence mentionnés ci-dessus. La bande des 2,4 GHz correspond par exemple aux bandes de fréquences dont toutes les fréquences sont comprises entre 2,4 GHz et 2,5 GHz. Un canal physique à 2,4 GHz correspond à un canal de largeur 22 MHz par exemple, dont toutes les fréquences sont situées dans l'intervalle de fréquence (2,4 - 2,5 GHz) mentionné ci-dessus. La bande des 60 GHz correspond par exemple à la bande de fréquences dont toutes les fréquences sont comprises entre 57 et 66 GHz. Un canal physique à 60 GHz correspond à un canal de largeur 2160 MHz par exemple, dont toutes les fréquences sont situées dans l'intervalle de fréquence (57 - 66 GHz) mentionné ci-dessus. La largeur d'une bande de fréquences à 60 GHz étant plus élevé qu'une largeur de bande de fréquences à 2,4 ou à 5 GHz, le débit de transmission disponible à 60 GHz est donc plus élevé que le débit disponible à 2,4 ou 5 GHz.
Selon une variante, le premier canal physique et le deuxième canal physique utilisent des bandes de fréquences dont toutes les fréquences sont du type EHF et appartiennent, par exemple, à la bande des 60 GHz. Selon une variante, les bandes de fréquences à 60 GHz sont différentes. Selon une autre variante, les bandes de fréquence sont identiques et dans le cas d'un accès CDMA, le premier canal physique et le deuxième canal physique se différencie par l'utilisation respectivement d'un premier code d'étalement de spectre et d'un deuxième code d'étalement de spectre différents. De manière avantageuse, le premier canal physique utilise une bande de fréquences dont toutes les fréquences sont inférieures à 30 GHz. Le deuxième canal physique utilise une bande de fréquence dont toutes les fréquences sont supérieures à 30 GHz et inférieures à 300 GHz, la bande de fréquence comprise entre 30 et 300 GHz étant nommé spectre des extrêmement hautes fréquences (EHF). Selon une variante, les fréquences utilisées par le premier canal physique appartiennent au spectre des ultras hautes fréquences (UHF, dont les fréquences sont comprises entre 300 MHz et 3 GHz) ou au spectre des supra hautes fréquences (SHF, dont les fréquences sont comprises entre 3 GHz et 30 GHz). Selon une variante, une deuxième requête pour transmettre RTS est émise sur le deuxième canal physique. Avantageusement, cette deuxième requête RTS est émise parallèlement à la première requête RTS émise sur le premier canal physique. Selon une autre variante, une ou plusieurs requêtes pour transmettre sont émises sur le deuxième canal physique après la première requête RTS. Selon une autre variante, plusieurs premières requêtes RTS sont émises sur le premier canal physique à intervalle régulier ou séparé par un intervalle de temps aléatoire. Selon un exemple de mise en oeuvre particulier, la au moins une première requête RTS et/ou la au moins une deuxième requête RTS sont émises par au moins l'une des stations 11 à 14 à destination d'au moins une autre station 11 à 14 et/ou a destination du point d'accès 10.
Puis, au cours d'une étape 92, la station 11 à 14 destinataire de la première requête pour transmettre RTS, et qui a reçu la première requête RTS, émet un premier accord pour transmettre CTS1 sur le premier canal physique à destination du point d'accès 10, cet accord CTS étant alors reçu par le point d'accès 10 sur le premier canal physique. Ce premier accord pour transmettre contient avantageusement une information autorisant le point d'accès à émettre des données sur le deuxième canal physique si la station destinataire est apte à recevoir des données émises sur le deuxième canal physique. Par exemple, si le deuxième canal physique utilise une bande de fréquence EHF, par exemple appartenant aux 60 GHz, selon l'exemple illustré en figure 1, seule la station 11 du système 1 est apte à recevoir des données émises à 60 GHz. En effet, seule la station 11 est en ligne de vue directe du point d'accès 10, c'est-à-dire qu'aucun obstacle physique ne sépare la station 11 du point d'accès 10, et la station 11 est à une distance inférieure à 10 m du point d'accès 10, par exemple la station 11 est à une distance égale à 2 m ou 5 m du point d'accès 10. Les autres stations 12 à 14, qui ont reçu la première requête RTS1 et/ou le premier accord CTS1 émis sur le premier canal physique, s'interdisent de transmettre pendant la durée indiquée dans au moins l'une de ces trames de contrôle RTS1/CTS1. De manière avantageuse, un deuxième accord pour transmettre CTS2 est émis par la station destinataire du RTS sur le deuxième canal physique en parallèle de l'émission du premier accord CTS1 sur le premier canal physique. Le premier accord CTS1 contient alors une information autorisant le point d'accès à émettre des données sur le premier canal physique et le deuxième accord CTS2 contient une information autorisant le point d'accès à émettre des données sur le deuxième canal physique. Selon une variante, le premier accord CTS1 ne contient pas d'information autorisant le point d'accès à émettre des données et la seule réception du premier accord CTS1 par le point d'accès 10 vaut autorisation pour émettre des données sur le premier canal physique. De la même manière, le deuxième accord CTS2 ne contient pas d'information autorisant le point d'accès à émettre des données et la seule réception du deuxième accord CTS2 par le point d'accès 10 vaut autorisation pour émettre des données sur le deuxième canal physique. Selon une variante non représentée sur la figure 9, l'étape 92 reboucle sur l'étape 91, qui est alors réitérée avec l'émission d'une deuxième requête pour transmettre RTS2 par le point d'accès 10 à destination de la station 11. Cette deuxième requête RTS2 est émise après réception du premier accord CTS1 par le point d'accès 10 sur le premier canal physique autorisant le point d'accès 10 à émettre des données sur le deuxième canal physique. La deuxième requête RTS2 est émise sur le deuxième canal physique et est une requête pour émettre des données sur le deuxième canal physique. Selon une variante, la deuxième requête RTS2 est émise par le point d'accès 10 après réception par le point d'accès 10 du deuxième accord CTS2 sur le deuxième canal physique. Lors de l'étape 92, la station destinataire de la deuxième requête RTS2 émet alors un accord pour transmettre CTS sur le deuxième canal si la deuxième requête a bien été reçue par la station destinataire. Selon une autre variante, deux requêtes RTS sont émises simultanément lors de l'étape 91 réitérées, une sur le premier canal pour demander l'accord pour transmettre sur le premier canal et une sur le deuxième canal pour demander l'accord pour transmettre sur le deuxième canal. Lors de l'étape 92, deux accords CTS sont émis, l'un sur le premier canal et l'autre sur le deuxième canal si les conditions de réception sont réunies sur l'un et/ou l'autre des deux canaux. Enfin, au cours d'une étape 93, le point d'accès 10 émet des données à destination de la station destinataire, par exemple la station 11 du système 1, après réception du premier accord pour transmettre CTS1. Le premier accord CTS1 autorisant le point d'accès à émettre sur le deuxième canal physique, les données sont émises sur le deuxième canal physique. Le deuxième canal physique utilisant une bande de fréquences EHF, par exemple à 60 GHz, la transmission de données sur ce canal offre l'avantage d'avoir un débit plus important qu'une transmission sur le premier canal physique utilisant une bande de fréquence à 5 GHz. Les débits atteints sur une bande de fréquence EHF sont typiquement compris entre 1,5 Gbits/s et 6 Gbits/s sur des distances séparant le point d'accès émetteur et la station réceptrice comprises entre 2 m et 10 m. Le gain en débit de transmission peut être 5 à 10 fois plus important que sur une bande de fréquence à 5 GHz. Dans le cas où le premier accord CTS1 n'autorise pas le point d'accès à émettre sur le deuxième canal physique, selon une variante avantageuse, le point d'accès 10 émet alors des données sur le premier canal physique. Selon une variante, le point d'accès 10 émet des données sur le premier canal physique et sur le deuxième canal physique en parallèle après réception d'au moins un accord pour transmettre autorisant la transmission de données sur les premier et deuxième canaux physiques ou après réception d'un premier accord pour transmettre sur le premier canal physique autorisant la transmission de données sur le premier canal et réception d'un deuxième accord pour transmettre sur le deuxième canal physique autorisant la transmission de données sur le deuxième canal. Avantageusement, les données transmises sur les premier et deuxième canaux physiques sont des données utiles, c'est-à-dire des données réelles (par exemples des données applicatives du type texte, image, audio et/ou vidéo ou plus généralement multimedia) qui sont à émettre par le point d'accès 10. Cette solution offre l'avantage d'optimiser l'utilisation de la bande passante offerte par les deux canaux physiques et le débit. Selon une variante, seules les données transmises sur le deuxième canal physique sont des données utiles alors que les données transmises sur le premier canal sont des données factices (en anglais dummy data ) transmises pour occuper le premier canal physique. Cette variante offre l'avantage d'empêcher toute station ou point d'accès n'ayant pas réservé le canal et qui aurait manqué l'émission des RTS/CTS émis par le point d'accès 10 et la station 11 d'émettre des données après sondage du canal. Selon une autre variante, seules les données transmises sur le deuxième canal physique sont des données utiles, un signal d'occupation émis sur le premier canal correspond à des données factices transmises pour occuper le premier canal physique. Cette solution offre l'avantage d'occuper le canal et ainsi d'éviter l'initialisation d'une transaction sur ce canal par un autre point d'accès ou une autre station tout en limitant la consommation d'énergie en réduisant le temps d'un cycle d'émission (par exemple émission sur 9 ps et silence sur 25 s). Selon un exemple de mise en oeuvre particulier, une partie des données est transmise sur le premier canal physique et l'autre partie sur le deuxième canal physique. Avantageusement, la partie des données transmises sur le premier canal est celle dont le niveau de priorité est plus important que celui des données transmises sur le deuxième canal physique. Par exemple, le début de chaque paquet de données est transmis sur le premier canal physique et la suite du paquet, moins prioritaire, est transmis sur le deuxième canal physique. Selon un autre exemple mettant en oeuvre des données codées de manière hiérarchique, (par exemple image et/ou audio) des données codées selon la priorité la plus haute sont transmises sur le premier canal physique et des données codées selon la priorité la moins haute sont transmises sur le deuxième canal physique. Ces exemples de mise en oeuvre offrent l'avantage de transmettre les données les plus prioritaires sur le canal physique le plus robuste, utilisant une bande de fréquence à 5 GHz, et les données de priorité moindre sur le deuxième canal physique, moins robuste car utilisant une bande de fréquence EHF. Le risque de perte des données transmises est donc moins élevé sur le premier canal que sur le deuxième canal.
La figure 10 illustre un procédé de transmission de données mis en oeuvre par le point d'accès 10 du système 1, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Les étapes 90, 91, 92 et 93 sont les mêmes que celles décrites précédemment pour la figure 9 et portent les mêmes numéros de référence. A l'issue de l'étape 92, c'est-à-dire après la réception par le point d'accès 10 d'au moins un premier accord CTS1 sur le premier canal physique et/ou d'au moins un deuxième accord CTS2 sur le deuxième canal physique, le point d'accès effectue un test de qualité sur le ou les accord(s) CTS reçu(s) au cours d'une étape 101 pour évaluer la qualité de la transmission des données sur chacun des canaux physiques. La qualité de la transmission des données est estimée selon une ou plusieurs méthodes quelconques, par exemple selon une ou plusieurs des variantes indiquées ci-après. Selon une première variant, l'estimation de qualité comprend une analyse du contenu du CTS et une vérification que ce dernier a été reçu en entier et sans erreur par analyse d'un champ de la trame CTS, dit champ FCS (de l'anglais Frame Check Sequence ou en français Séquence de Vérification de Trame ). Avantageusement, la qualité de la transmission est estimée par calcul du niveau de puissance du signal reçu contenant le CTS.
Selon une autre variante, la qualité de la transmission est estimée par mesure d'un ratio signal sur bruit S/N. Selon une autre variante, la qualité de la transmission est estimée selon toute méthode connue de l'homme du métier, par exemple par analyse d'indicateurs de qualité de type métrique de Viterbi, estimation d'un nombre d'erreur bit (ou BER de l'anglais Bit Error Rate ) ou trame (ou FER de l'anglais Frame Error Rate ) ou par estimation du canal par analyse du préambule du CTS. En fonction du résultat de l'estimation de qualité de transmission du CTS sur chacun des canaux, le point d'accès 10 privilégie la transmission des données sur le canal ayant la qualité de transmission la plus élevée. Selon une variante, le point d'accès vérifie que le ratio S/N est supérieur à une valeur seuil prédéterminée, que le niveau de puissance du signal reçu est supérieur à une valeur seuil prédéterminée ou encore que le BER est inférieure à une valeur seuil prédéterminée pour chacun des canaux sur lesquels a été reçu un CTS. Le cas échéant, le point d'accès 10 transmet alors les données sur le ou les canaux ayant une qualité de transmission supérieure à la valeur seuil déterminée. Selon une variante, l'estimation de qualité de transmission ne s'effectue que sur l'un des deux canaux, le premier ou le deuxième.
A l'issue de l'étape 101, l'étape 93 de transmission des données est mise en oeuvre. L'étape 93 est identique à celle décrite au regard de la figure 9. Selon une variante, la transmission des données est mise en oeuvre en fonction de l'estimation de qualité réalisée à l'étape 101, en privilégiant par exemple la transmission des données sur l'un et/ou l'autre des canaux physiques en fonction du résultat de la qualité de transmission estimée sur l'un et/ou l'autre des canaux. A l'issue de la transmission des données réalisée lors de l'étape 93 décrite précédemment, un accusé de réception de type acquittement ACK contenant une information représentative de la réception des données par la station 11 est émis par la station 11 et reçu par le point d'accès au cours d'une étape 102 optionnelle si les données transmises par le point d'accès 10 ont été intégralement reçues par la station destinataire 11. Avantageusement, l'acquittement ACK est émis sur le premier canal physique pour accuser réception des données émises sur le premier canal physique et/ou sur le deuxième canal physique. Selon une variante, un premier acquittement ACK1 est émis par la station 11 sur le premier canal physique pour accuser réception de données transmises sur le premier canal physique. Un deuxième acquittement ACK2 est émis sur le deuxième canal physique pour accuser réception de données transmises sur le deuxième canal physique. Selon une variante, l'acquittement ACK contient une information représentative de la non réception des données (ou d'une réception partielle des données) sur le premier canal physique et/ou sur le deuxième canal physique. Avantageusement, si des données ont été transmises sur le deuxième canal physique et qu'aucun acquittement ACK de ces données n'est reçu par le point d'accès 10 avant l'expiration d'un délai déterminé (par exemple 40 s) après la fin de l'émission des données, les données non reçus par la station 11 sont retransmises sur le premier canal physique par le point d'accès. Selon une variante, si un acquittement ACK contenant une information représentative de la non réception des données est reçu par le point d'accès, les données sont alors transmises à nouveau sur le premier canal physique. Selon une variante, les données non reçues sont transmises à nouveau sur le deuxième canal physique. Selon une autre variante, les données non reçues sont transmises à nouveau sur le premier canal physique et sur le deuxième canal physique, les données dont le niveau de priorité est le plus élevé étant transmises sur le canal le plus robuste, par exemple le premier canal physique.
La figure 7 illustre schématiquement le contenu d'une trame d'une requête pour transmettre RTS selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention.
La trame RTS 7 est avantageusement conforme au standard IEEE 802.11-2007. Le champ ID durée 71, par exemple de 16 bits de longueur, contient une information représentative de la valeur de la durée de réservation du canal physique pour l'émission des trames par le point d'accès 10. Cette durée correspond à la longueur temporelle du vecteur d'allocation du réseau NAV (de l'anglais Network Allocation Vector ) 404, 503, 603 tel qu'illustré sur les figures 4, 5 et 6. Le champ RA 72 de la trame RTS, par exemple de 48 bits de longueur, contient une information représentative de l'adresse de la station 11 à 14 destinatrice des données émises par le point d'accès 10 et de la trame de contrôle. Le champ TA 73, par exemple de 48 bits de longueur, contient une information représentative de l'adresse du point d'accès ou de la station émettant la trame RTS 7. Le champ FCS (de l'anglais Frame Check Sequence ou en français Séquence de Vérification de Trame ) 75, par exemple de 24 ou 32 bits de longueur, contient une information représentative des caractères d'une somme de contrôle (de l'anglais checksum ) ou d'un CRC (de l'anglais Cyclic Redundancy Check ou en français Contrôle de Redondance Cyclique ) utilisés pour la correction et la détection d'erreur. Le champ 70 de contrôle de trame, par exemple de 16 bits de longueur, est subdivisé en une pluralité de champs. Il contient notamment un champ 701 contenant une information représentative de la version du protocole utilisé pour l'échange des données. Il contient également un champ 702 contenant une information représentative du type de la trame, en l'occurrence une trame de contrôle pour le RTS. Le champ 703 contient une information représentative du sous-type de la trame, par exemple RTS modifié contenant par exemple un champ 74 de corps de trame spécifique. La trame RTS 7 contient enfin un champ 74 contenant des informations spécifiques à la trame RTS modifiée. Le champ 74 est subdivisé en une pluralité de champs. Il contient un champ 741 contenant une information représentative du nombre de deuxièmes canaux sur lesquels le point d'accès 10 souhaite transmettre des données, par exemple deux canaux à 60 GHz. Les champs 742 et 743 identifient quels sont les deuxièmes canaux sur lequel le point d'accès requière la transmission de données. Enfin, le champ 744 indique si une transmission sur le premier canal, par exemple à 5 GHz, sur lequel est transmis le RTS est demandée par le point d'accès. Les champs Contrôle de trame 70, ID durée 71, RA 72 et TA 73 forment l'en-tête MAC (de l'anglais Media Access Control ou en français Contrôle d'Accès au Support ).
Selon une variante, la trame RTS 7 ne contient pas de champ dans lequel est requise une transmission sur le premier canal. La seule émission d'une trame sur le premier canal vaut requête pour transmettre des données sur ce premier canal. Selon une autre variante, le nombre de deuxièmes canaux identifiés dans le champ 741 est un, deux, trois ou quatre canaux. En conséquence, le nombre de champs 742, 743 identifiant les deuxièmes canaux est un, deux, trois ou quatre champs. Avantageusement, la trame RTS 7 est intégrée dans une trame d'intégration de contrôle (de l'anglais Control Wrapper Frame ) telle que définie dans la norme IEEE 802.11 n qui est utilisée pour transporter une autre trame de contrôle, typiquement la trame de contrôle RTS 7. L'avantage d'une telle intégration est que les noeuds conformes au standard IEEE 802.11 n seront aptes à décoder une telle trame et seront donc aptes à positionner le vecteur d'allocation de réseau NAV en conséquence.
La figure 8 illustre schématiquement le contenu d'une trame d'un accord pour transmettre CTS selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. La trame CTS 8 est avantageusement conforme au standard IEEE 802.11-2007. Le champ ID durée 81, par exemple de 16 bits de longueur, contient une information représentative de la valeur de la durée de réservation du canal physique pour l'émission des trames par le point d'accès 10. Cette durée correspond à la longueur temporelle du vecteur d'allocation du réseau NAV (de l'anglais Network Allocation Vector ) 404, 503, 603 tel qu'illustré sur les figures 4, 5 et 6. Le champ RA 82 de la trame CTS, par exemple de 48 bits de longueur, est copié du champ TA d'une trame RTS qui le précède immédiatement à laquelle la trame CTS est une réponse. Si la trame CTS est la première trame dans l'échange de trames, le champ RA 82 est renseigné avec l'adresse MAC de l'émetteur, par exemple le point d'accès 10. Le champ FCS (de l'anglais Frame Check Sequence ou en français Séquence de Vérification de Trame ) 84, par exemple de 24 ou 32 bits de longueur, contient une information représentative des caractères d'une somme de contrôle (de l'anglais checksum ) ou d'un CRC (de l'anglais Cyclic Redundancy Check ou en français Contrôle de Redondance Cyclique ) utilisés pour la correction et la détection d'erreur. Le champ 80 de contrôle de trame, par exemple de 16 bits de longueur, est subdivisé en une pluralité de champs. Il contient notamment un champ 801 contenant une information représentative de la version du protocole utilisé pour l'échange des données. Il contient également un champ 802 contenant une information représentative du type de la trame, en l'occurrence une trame de contrôle pour le CTS. Le champ 803 contient une information représentative du sous-type de la trame, par exemple CTS modifié contenant par exemple un champ 83 de corps de trame spécifique. La trame CTS 8 contient enfin un champ 83 contenant des informations spécifiques à la trame CTS modifiée. Le champ 83 est subdivisé en une pluralité de champs. Il contient par exemple un champ 831 contenant une information représentative de l'autorisation ou du refus de transmission des données sur un premier canal. Un champ 832 contient quant à lui par exemple une information représentative de l'autorisation ou du refus de transmission des données sur un deuxième canal. Selon une variante, le champ 83 est subdivisé en autant de champ qu'il y a de canaux sur lesquels sont requis une transmission, par exemple un, deux, trois ou quatre canaux.
La figure 4 illustre un premier exemple d'échange de trames mis en oeuvre entre un point d'accès 10 et une station 11 à 14 du système 1, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Dans un mode d'accès à contention (par exemple de type DCF, de l'anglais Distributed Coordination Function ou en français Fonction de coordination distribuée ) de type CSMA/CA tel que mis en oeuvre par exemple dans la norme IEEE 802.11-2007, la réservation du canal sur lequel sont transmises les données se fait par l'échange de trames RTS/CTS. Avant toute émission de données à destination d'une station 11 à 14, le point d'accès source 10 analyse le premier canal physique, utilisant par exemple une bande de fréquence à 5 GHz (ou à 2,4 GHz), pour déterminer si ce dernier est utilisé par une station ou un autre point d'accès du système 1. Si une trame de données 400 est détectée sur le premier canal physique sur lequel le point d'accès souhaite émettre une trame RTS, le point d'accès attend un délai déterminé par l'algorithme du backoff (par exemple 25 ps (durée du DIFS) + N * 9 ps (durée d'un slot) où N est une valeur aléatoire comprise entre 15 et 1023, selon la norme IEEE 802.11-2007) avant d'émettre à nouveau sur le premier canal physique. Lorsque le point d'accès détecte que le canal physique est libre, le point d'accès 10 initie l'émission d'une requête RTS. Avant l'émission de la requête RTS, le point d'accès 10 attend un délai minimum prédéterminé DIFS (de l'anglais DCF Interframe Space ou en français Espace Inter-trame DCF ) (par exemple 25 ps selon la norme IEEE 802.11a/n) puis attend un intervalle de temps aléatoire 401, connu sous le nom de délai backoff , qui permet de minimiser les collisions à l'accès au canal. Le point d'accès émet alors une requête RTS1 402 sur le premier canal physique. La requête RTS1 402 est une trame RTS compréhensible par les stations 11 à 14 (c'est-à-dire par tout noeud conforme au standard IEEE 802.11-2007) qui contient en outre une requête pour transmettre des données sur un deuxième canal physique utilisant par exemple une bande de fréquences à 60 GHz. La requête RTS1 402 est destinée à la station 11 du système 1. La requête RTS1 402 contient dans son en-tête MAC une information de durée de réservation du canal. Les stations 12 à 14 non concernées par l'échange de données notent cette durée pour déterminer le moment où aura lieu la fin de l'échange, correspondant à la fin de la trame ACK 406. Pendant cet intervalle de temps, les stations 12 à 14 non concernées par l'échange de données ne tentent pas d'accéder au canal. L'intervalle de temps restant, c'est-à-dire la durée de réservation à laquelle on soustrait la durée des trames RTS1 402, CTS1 403, ACK 406 et l'intervalle SIFS, forme la durée restante pour l'échange de données, appelée vecteur NAV 404 (de l'anglais Network Allocation Vector ). La station 11 répond à la requête RTS1 402 par un libre pour transmettre (ou encore appelé accord pour transmettre) CTS1 403 après un délai prédéterminé SIFS (de l'anglais Short Interframe Space ou en français Espace Inter-trame court ) (par exemple 16 ps selon la norme IEEE 802.11a/n). La station 11 étant à une distance inférieure à 10 mètres du point d'accès 10 et en ligne de vue directe du point d'accès, la station 11 émet alors un accord CTS1 403. L'accord CTS1 403 est émis sur le premier canal physique utilisant une bande de fréquences à 5 GHz (ou à 2,4 GHz) pour que toutes les stations du système 1 (y compris les stations qui sont à plus de 10 m du point d'accès et en non ligne de vue directe NLOS (de l'anglais Non Line Of Sight )) puissent recevoir cet accord CTS. Cet accord CTS1 403 est une trame CTS compréhensible par les stations 11 à 14 (c'est-à-dire par tout noeud conforme au standard IEEE 802.11-2007) qui contient en outre une information autorisant le point d'accès 10 à transmettre des données sur le deuxième canal physique, utilisant par exemple une bande de fréquences à 60 GHz. Les données utiles 405 sont alors transmises sur le deuxième canal physique à 60 GHz dont le débit est environ 10 fois plus élevé que celui du premier canal physique à 5 GHz. Une fois les données reçues par la station destinataire 11, la station 11 émet un acquittement des données ACK 406 sur le premier canal physique. La trame ACK 406 contient avantageusement une information représentative de la réception complète des données émises sur le deuxième canal physique. Une fois la trame ACK 406 émise sur le premier canal physique, ce dernier est alors libre pour une autre transmission de trame 407. Selon une variante, la requête RTS1 402 contient une information représentative d'une demande d'autorisation pour transmettre des données sur le premier canal physique et sur le deuxième canal physique. L'accord CTS1 403 émis sur le premier canal physique contient avantageusement un accord pour transmettre sur le premier canal physique et sur le deuxième canal physique, en réponse à la requête RTS1 402. Une partie des données 405, c'est-à-dire au moins un paquet de données, est ensuite transmise sur le deuxième canal physique et l'autre partie est transmise sur le premier canal physique. Les données transmises sur le premier canal physique ont avantageusement un niveau de priorité plus élevé que celles transmises sur le deuxième canal physique. Selon une variante, la trame ACK 406 contient une information relative à l'acquittement des données reçues sur le premier canal physique et une information relative à l'acquittement des données sur le deuxième canal physique. Selon une autre variante, la trame ACK 406 contient une information représentative de la non réception ou d'une réception partielle des données transmises sur le premier canal physique et/ou une information représentative de la non réception ou d'une réception partielle des données transmises sur le deuxième canal physique en cas de mauvaise réception des données sur respectivement le premier canal et/ou le deuxième canal. Avantageusement, l'accord CTS1 403 contient une information représentative du refus d'autorisation de transmettre des données sur le deuxième canal physique si la station destinataire de la requête RTS1 402 n'est pas apte à recevoir des données sur le deuxième canal physique. Les données sont alors transmises sur le premier canal physique.
La figure 5 illustre un deuxième exemple d'échange de trames mis en oeuvre entre un point d'accès 10 et une station 11 à 14 du système 1, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Avant toute émission de données à destination d'une station 11 à 14, le point d'accès source 10 analyse le premier canal physique, utilisant par exemple une bande de fréquence à 5 GHz (ou à 2,4 GHz), pour déterminer si ce dernier est utilisé par une station ou un autre point d'accès du système 1. Si une trame de données 500 est détectée sur le premier canal physique sur lequel le point d'accès souhaite émettre une requête RTS, le point d'accès attend un délai déterminé (par exemple 205 s correspondant à 25 ps (DIFS) + le temps restant du backoff (par exemple 20*9 s)) selon la norme IEEE 802.11-2007) avant d'émettre à nouveau sur le premier canal physique. Lorsque le point d'accès détecte que le canal physique est libre, le point d'accès 10 initie l'émission d'une requête RTS. Avant l'émission de la requête RTS, le point d'accès 10 attend un délai minimum prédéterminé DIFS (par exemple 25 ps selon la norme IEEE 802.11a/n) puis attend un intervalle de temps aléatoire 401, connu sous le nom de délai backoff . Le point d'accès émet alors une requête RTS1 502 sur le premier canal physique. La requête RTS1 502 est une trame RTS compréhensible par les stations 11 à 14 (c'est-à-dire par tout noeud conforme au standard IEEE 802.11-2007) qui contient en outre une requête pour transmettre des données sur un deuxième canal physique utilisant par exemple une bande de fréquences à 60 GHz. Avantageusement, la requête RTS1 502 contient également une requête pour transmettre des données sur le premier canal physique. Selon une variante, la requête RTS1 502 ne contient pas de requête explicite pour transmettre des données sur le premier canal physique et la transmission d'une trame RTS1 sur le premier canal physique est comprise par la station destinataire comme une requête implicite pour transmettre des données sur le premier canal physique. La station 11 répond à la requête RTS1 502 par un accord pour transmettre CTS1 504 émis sur le premier canal physique après un délai prédéterminé SIFS (par exemple 16 ps selon la norme IEEE 802.11a/n) et par un accord CTS2 505 émis sur le deuxième canal physique, la station 11 étant apte à recevoir des données sur les premier et deuxième canaux physiques. La requête RTS1 502 étant émise sur le premier canal physique à 5 GHz (ou à 2,4 GHz), toutes les stations 12 à 14 le reçoivent et le décodent au moins en partie pour positionner un vecteur NAV 503 de réservation du canal. Selon une variante, certaines stations 12 à 14 reçoivent l'accord CTS1 et ne reçoivent pas la requête RTS1. Pendant la durée de réservation du canal, les stations 12 à 14 n'émettront alors aucune requête pour émettre. A réception du CTS1 504 sur le premier canal physique, le point d'accès transmet une partie 506 des données, c'est-à-dire au moins un paquet de données, sur le premier canal physique à destination de la station 11. A réception du CTS2 505 sur le deuxième canal physique, le point d'accès transmet une partie 507 des données, c'est-à-dire au moins un paquet de données, sur le deuxième canal physique à destination de la station 11. Une fois les données transmises 506 sur le premier canal physique reçues par la station 11, cette dernière émet un acquittement des données ACK1 508 sur le premier canal physique si les données 506 ont été reçues intégralement et sans erreur sur le premier canal. Si les données n'ont pas été reçues ou ont été reçues partiellement ou ont été reçues avec une erreur, la station 11 n'émet aucun acquittement ou émet un acquittement ACK1 508 sur le premier canal physique contenant une information représentative de la non réception des données transmises sur le premier canal. Une fois les données transmises 507 sur le deuxième canal physique reçues par la station 11, cette dernière émet un acquittement des données ACK2 509 sur le deuxième canal physique si les données 507 ont été reçues intégralement et sans erreur sur le premier canal. Si les données n'ont pas été reçues ou ont été reçues partiellement ou ont été reçues avec une erreur, la station 11 n'émet aucun acquittement ou émet un acquittement ACK2 509 sur le deuxième canal physique contenant une information représentative de la non réception des données transmises sur le deuxième canal. A réception de la trame ACK1 508 par le point d'accès 10, le medium 510 est alors libre pour une nouvelle transmission de trames.
Selon une variante, la station 11 n'émet qu'un acquittement ACK1 508 pour acquitter la réception des données transmises sur les premier et deuxième canaux physiques. Avantageusement, les données 506 transmises sur le premier canal physique ont un niveau de priorité plus élevé que celles transmises sur le deuxième canal physique. Selon une variante, en cas de non réception des données sur le deuxième canal physique, ces dernières sont transmises sur le premier canal physique.
L'émission d'un CTS1 504 sur le premier canal physique et d'un CTS2 505 sur le deuxième canal physique offre l'avantage de pouvoir évaluer la qualité de la transmission des données sur les premier et deuxième canaux physiques par le point d'accès 10. Après évaluation de la qualité de transmission disponible sur chacun des canaux physiques, le point d'accès décide de la transmission sur le premier canal physique, sur le deuxième canal physique ou sur les deux en parallèle. Selon un exemple de mise en oeuvre particulier, une station 12, n'ayant pas reçu l'accord CTS2 ou l'ayant reçu avec un faible niveau de puissance, et souhaitant transmettre des données à l'un des noeuds du système autre que la station 11 et le point d'accès 10, transmet les données sur un canal physique, utilisant par exemple une autre bande de fréquence à 60 GHz que celle utilisée par le deuxième canal physique. La station 12 n'ayant pas reçu l'accord CTS2, le risque de collision entre des données transmises par le point d'accès 10 à la station 11 et des données transmises par la station 12 à un autre noeud apte à recevoir des données transmises dans cette bande de fréquence des 60 GHz est particulièrement faible. La transmission de données par la station 12 est avantageusement précédée d'un échange de trames RTS/CTS. Selon une variante, la transmission de données par la station 12 se fait sans échange de trames RTS/CTS.
La figure 6 illustre un troisième exemple d'échange de trames mis en oeuvre entre un point d'accès 10 et une station 11 à 14 du système 1, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Avant toute émission de données à destination d'une station 11 à 14, le point d'accès source 10 analyse le premier canal physique, utilisant par exemple une bande de fréquence à 5 GHz (ou à 2,4 GHz), pour déterminer si ce dernier est utilisé par une station ou un autre point d'accès du système 1. Si une trame de données 600 est détectée sur le premier canal physique sur lequel le point d'accès souhaite émettre une requête RTS, le point d'accès attend un délai déterminé (par exemple 25 ps (durée du DIFS) + N * 9 ps (durée d'un slot) où N est une valeur aléatoire comprise entre 15 et 1023, selon la norme IEEE 802.11-2007) avant d'émettre à nouveau sur le premier canal physique. Lorsque le point d'accès détecte que le canal physique est libre, le point d'accès 10 initie l'émission d'une requête RTS. Avant l'émission de la requête RTS, le point d'accès 10 attend un délai minimum prédéterminé DIFS (par exemple 25 ps selon la norme IEEE 802.11a/n) puis attend un intervalle de temps aléatoire 601, connu sous le nom de délai backoff . Le point d'accès émet alors une requête RTS1 602 sur le premier canal physique. La trame RTS1 602 contient avantageusement une requête pour transmettre des données sur le deuxième canal physique et selon une variante une requête pour transmettre des données sur le premier canal physique. A réception de la requête RTS1 604, la station destinataire émet un accord pour transmettre CTS1 604 sur le premier canal physique autorisant le point d'accès à émettre des données sur le deuxième canal physique. Avant de transmettre les données sur le deuxième canal physique, le point d'accès émet une requête pour transmettre sur le deuxième canal physique pour tester la disponibilité du deuxième canal avant d'émettre les données. Il est en effet possible que les conditions requises pour établir la communication sur le deuxième canal physique aient évoluées entre l'émission du CTS1 604 par la station 11 et la transmission des données par le point d'accès 10. Si la station 11 est toujours apte à recevoir des données sur le deuxième canal physique, la station 11 émet un accord pour transmettre CTS2 606 sur le deuxième canal physique. Le point d'accès émet alors les données 607 sur le deuxième canal physique. Une fois les données reçues intégralement et sans erreur par la station 11, la station 11 émet un acquittement ACK 608 des données sur le premier canal physique. Le medium 609 est alors libre pour une nouvelle transmission de données. Selon une variante, une deuxième requête pour transmettre RTS2 est émise par le point d'accès sur le deuxième canal physique en cas de non réception d'un accord CTS2 sur le deuxième canal dans un délai prédéterminé. Avantageusement, le point d'accès émet une partie des données à transmettre sur le premier canal dès réception de l'accord pour transmettre CTS1 604, sans attendre la réception de l'accord pour transmettre CTS2 606 émis sur le deuxième canal physique. Selon une variante, si la transmission de données ne s'avère pas possible sur le deuxième canal, l'intégralité des données à transmettre est émise sur le premier canal physique.
La figure 11 illustre un procédé de gestion de communication mis en oeuvre par une station 11 à 14 ou par le point d'accès 10 du système 1, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Au cours d'une étape d'initialisation 110, les différents paramètres de la station sont mis à jour. En particulier, les paramètres correspondant aux signaux à émettre et aux sous-porteuses correspondantes sont initialisés d'une manière quelconque (par exemple suite à la réception de messages d'initialisation émis par un point d'accès du système 1, par un serveur non représenté du système 1, ou encore par des commandes d'un opérateur). Puis au cours d'une étape 111, une station 11 reçoit sur un premier canal physique une (ou plusieurs) requête(s) pour transmettre RTS émise(s) par un point d'accès 10 ou une autre station 12 à 14 du système 1. La requête pour transmettre est une requête pour transmettre des données sur un premier canal physique et/ou sur un deuxième canal physique. Le deuxième canal physique utilise une bande de fréquences dont toutes les fréquences sont supérieures à 30 GHz et inférieures à 300 GHz, la bande de fréquence comprise entre 30 et 300 GHz étant nommée spectre des extrêmement hautes fréquences (EHF). Les premier et deuxième canaux physiques sont caractérisés par une bande de fréquences et par un code d'étalement dans le cas d'un accès CDMA. Les premier et deuxième canaux physiques sont différents, c'est-à-dire qu'ils utilisent chacun une bande de fréquences différente et/ou ils utilisent chacun un code d'étalement différent. Selon une variante, la requête pour transmettre contient une ou plusieurs requête(s) pour transmettre des données sur un troisième et/ou un quatrième canal physique en plus du premier et/ou du deuxième canal physique. Selon une autre variante, plusieurs requêtes RTS sont émises sur le premier canal physique. Selon une variante, le point d'accès 10 reçoit une ou plusieurs requête(s) pour transmettre émise(s) par une station 11 à 14. Enfin, au cours d'une étape 112, la station 11 ayant reçu la (ou les) requête(s) RTS émet un ou plusieurs accord(s) pour transmettre sur le deuxième canal physique CTS en réponse à la (ou les) requête(s) RTS. Si les conditions d'accès à chacun des canaux sur lesquels le point d'accès souhaite émettre des données sont réunies, l'accord pour transmettre autorise la transmission de données sur chacun des canaux disponibles. Selon une variante, une pluralité d'accords CTS sont émis sur le deuxième canal en réponse à la pluralité de requêtes RTS reçues sur le premier canal physique. Selon une variante, un ou plusieurs accord(s) pour transmettre sur le deuxième canal physique CTS est (sont) émis par le point d'accès 10.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En particulier, l'invention n'est pas limitée à un système comprenant un seul point d'accès mais s'étend à un système comprenant une pluralité de points d'accès. L'invention n'est en outre pas limitée à un système avec échange de trames RTS/CTS compatible avec la norme IEEE 802.11-2007 mais s'étend à tout système mettant en oeuvre un accès à contention au canal (par exemple de type DCF) de type CSMA/CA comme par exemple les systèmes avec échange de trames RTS/CTS compatible avec la norme IEEE 802.15.4, avec la norme IEEE 802.15.3 ou avec le standard ECMA-368 publié en décembre 2007 sous le titre High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard . Selon une variante, la requête pour transmettre (respectivement la pluralité de requêtes pour transmettre) est (sont) émise(s) par une station à destination d'une autre station et l'échange de trames RTS/CTS se fait entre deux stations, avantageusement sur le premier canal physique, les données étant avantageusement transmises sur le deuxième canal physique. Selon une autre variante, la requête pour transmettre (respectivement la pluralité de requêtes pour transmettre) est (sont) émise(s) par un point d'accès à destination d'un autre point d'accès et l'échange de trames RTS/CTS se fait entre deux points d'accès, avantageusement sur le premier canal physique. Avantageusement, une pluralité de premières requêtes pour transmettre sont émises à intervalle régulier sur le premier canal physique. Cette solution offre l'avantage de pouvoir s'adapter aux variations des conditions de transmission sur chacun des premier et deuxième canaux physiques selon la réception ou la non réception d'accords pour transmettre CTS en réponse à la pluralité de requêtes RTS.
De manière avantageuse, la transmission d'une trame sur le premier canal physique occupe sensiblement la même durée que la transmission d'une trame sur le deuxième canal physique, l'écart d'occupation temporelle entre une trame émise sur le premier canal et une trame émise sur le deuxième canal étant par exemple inférieur à 9 ps ou à 4 s. Selon une variante, le point d'accès 10 émet, avantageusement sur le premier canal physique, une trame RTS de demande d'accord pour transmettre des données à destination de plusieurs stations, lesquelles stations émettent en retour chacune un accord pour transmettre CTS le cas échéant. En fonction des CTS reçus, le point d'accès 10 émet des données à destination de la pluralité de stations, en mode multicast .
Selon un exemple de mise en oeuvre avantageux de l'invention, le passage du premier canal physique au deuxième canal physique pour la transmission de trames est réalisé selon un mécanisme de changement de mode physique du point de vue de la couche MAC. Une seule couche MAC reçoit des trames à transmettre : la couche MAC sélectionne le mode physique (mode physique du premier canal physique ou mode physique du deuxième canal physique) selon un mécanisme d'adaptation de liaison connu de l'homme du métier auquel on ajoute un mécanisme de sélection de canal par échange de trames RTS/CTS. La couche MAC émet une demande de transmission à la couche physique, un sélecteur recevant la demande de transmission pour la faire suivre à la couche physique correspondant au premier canal ou à la couche physique correspondant au deuxième canal selon le mode physique.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de transmission dans un réseau sans fil comprenant au moins un premier noeud, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - émission (91) par le au moins un premier noeud sur au moins un premier canal physique d'au moins une première requête pour transmettre (402, 502, 602) ; - réception (92) par le au moins un premier noeud d'au moins un premier accord pour transmettre (403, 505, 604, 606) des données sur au moins un deuxième canal physique utilisant au moins une bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences (EHF), les premier et deuxième canaux physiques étant différents ; et - transmission de données (93) après ladite réception (92).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le au moins un premier canal physique et le au moins un deuxième canal physique utilisent des bandes de fréquences différentes.
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le au moins un premier canal physique utilise une bande de fréquences dont toutes les fréquences sont inférieures à 30 GHz.
  4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le au moins un premier accord pour transmettre (403, 604) est reçu par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique. 30
  5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'émission par le au moins un premier noeud sur le au moins un deuxième canal physique d'au moins une deuxième requête pour transmettre (605) sur le au moins un deuxième canal physique. 35
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réception par le au moins un premier noeud sur le au25moins un deuxième canal physique d'au moins un deuxième accord pour transmettre (606) des données sur le au moins un deuxième canal physique.
  7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réception par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique d'au moins un deuxième accord pour transmettre (504) des données sur le au moins un premier canal physique et en ce que le au moins un premier accord pour transmettre (505) est reçu sur le au moins un deuxième canal physique.
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - test de qualité de réception du au moins un premier accord pour transmettre (505) et de qualité de réception du au moins un deuxième 15 accord pour transmettre (504) ; et - émission de données sur le au moins un premier canal physique et/ou sur le au moins un deuxième canal physique en fonction du résultat de test de qualité. 20
  9. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que au moins un paquet de données transmis sur le au moins un premier canal physique a un niveau de priorité plus élevé qu'un au moins un paquet de données transmis sur le au moins un deuxième canal physique. 25
  10. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que au moins une partie des données transmises sur le au moins un deuxième canal physique est transmise à nouveau par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique, si - une information représentative de la non réception des données 30 transmises sur le au moins un deuxième canal physique est reçue par le au moins un premier noeud ; ou - aucune information représentative de la réception des données transmises sur le au moins un deuxième canal physique n'est reçue avant l'expiration d'un délai déterminé. 35
  11. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une information (406, 608) représentative de la réception de donnéestransmises sur le au moins un deuxième canal physique est reçue par le au moins un premier noeud sur le au moins un premier canal physique.
  12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une première requête pour transmettre (402, 502, 602) contient au moins un champ contenant une information représentative d'une demande de transmission de données sur le au moins un premier et/ou le au moins un deuxième canal physique.
  13. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un premier accord pour transmettre (403, 505, 604) contient au moins un champ contenant une information représentative d'une autorisation ou de refus de transmission de données sur le au moins un premier et/ou le au moins un deuxième canal physique.
  14. 14. Procédé de gestion de communication dans un réseau sans fil comprenant au moins un premier noeud, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - réception (111) par le au moins un premier noeud sur au moins un premier canal physique d'au moins une première requête pour transmettre (402, 502, 602) ; - émission (112) par le au moins un premier noeud d'au moins un premier accord pour transmettre (403, 505, 604, 606) des données sur au moins un deuxième canal physique utilisant au moins une bande de fréquences appartenant aux extrêmement hautes fréquences (EHF), les premier et deuxième canaux physiques étant différents.
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