FR2941125A1 - Antennas i.e. millimeter radio wave sending and receiving antennas, configuring method for source and receiver nodes of specific Home cinema, involves configuring antenna of receiver node by using antenna receiving configuration - Google Patents
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Abstract
Description
Procédés de configuration d'antennes d'émission et de réception, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et noeuds correspondants. 1. DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des systèmes de communication, et plus particulièrement, des systèmes de communication sans-fil à antennes d'émission et de réception d'ondes radio millimétriques, tels que par exemple les réseaux domestique sans-fil WPAN (pour Wireless Personal Area Network, en anglais) utilisant la bande radio à 60GHz. Plus précisément, l'invention concerne une technique de configuration d'antennes d'émission et de réception dans un réseau de communication sans-fil mettant en oeuvre une transmission synchrone à espace temps partagé ou TDM (pour Time Division Multiplexing en anglais). 2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE 2.1 Contexte de l'invention Les applications audio et vidéo domestiques sans-fil sont aujourd'hui de plus en plus nombreuses et requièrent des débits de données utiles de plus en plus élevés, de l'ordre de quelques Giga bits par seconde (noté par la suite Gbps), et une qualité de service de plus en plus grande. Les réseaux domestique de type Millimeter WPAN sont particulièrement bien adaptés à ce type d'applications. En effet, la bande autorisée autour d'une fréquence porteuse de 60GHz offre une grande largeur de bande passante permettant ainsi le transport d'une forte quantité de données. La portée radio de tels systèmes est par ailleurs limitée à une dizaine de mètres, favorisant la réutilisation spatiale et temporelle des fréquences. Les propriétés physiques de la bande de fréquence porteuse autour de 60GHz et le plafonnement réglementaire de puissance des dispositifs (ou noeuds) émetteurs limitent actuellement les communications, au maximum, à une dizaine de mètres. De plus, dans cette bande de fréquence porteuse, l'atténuation du signal radio dans l'air est importante Dans la pratique, ces caractéristiques imposent que, pour assurer un bon niveau de qualité de communication radio et obtenir une portée radio suffisante sans avoir à émettre à des puissances non autorisées, les noeuds d'un réseau sans-fil domestique disposent d'antennes configurées de manière directive (ou selective) avec un gain positif important. Plus particulièrement, ce type d'antennes, dites antennes intelligentes , permet d'atteindre les distances requises par les applications audio et vidéo au sein des réseaux domestiques. Une antenne intelligente est constituée d'un réseau d'éléments rayonnants répartis de façon matricielle sur un support donné. Ce réseau permet la mise en oeuvre d'une technique de mise en forme des faisceaux d'antenne (technique appelée beamforming en anglais). Selon cette technique, chaque élément rayonnant de l'antenne est contrôlé électroniquement en phase et puissance (ou gain) pour obtenir un faisceau en émission et/ou en réception orientable et plus ou moins étroit. L'utilisation de ce type d'antenne, lors de la réception d'un signal radio, permet d'augmenter la sensibilité de l'antenne en réception dans une direction désirée et de diminuer la sensibilité de cette antenne pour des zones d'interférences ou fortement bruitées. L'utilisation de ce type d'antenne, lors de la transmission d'un signal radio, permet d'augmenter la puissance du signal radio dans la direction désirée. Dans les réseaux de communication maillés, lorsqu'un noeud émet un signal radio (mode de fonctionnement en émission), son antenne intelligente est réglée pour fournir en émission un faisceau à rayonnement large (angle de rayonnement d'antenne large), afin de pouvoir atteindre un nombre maximal de noeuds récepteurs. Lorsqu'un noeud reçoit un signal radio (mode de fonctionnement en réception), son antenne intelligente est réglée pour recevoir des données selon un angle d'antenne étroit et orientable, afin d'augmenter le gain de l'antenne et de la diriger vers le noeud émetteur du signal radio. En mode de fonctionnement en réception, chaque noeud récepteur pointe son antenne de réception selon un angle d'orientation adapté à la réception des données provenant du noeud émetteur. À chaque nouveau noeud émetteur, chaque noeud récepteur doit donc orienter son antenne de réception selon un nouvel angle d'orientation adapté à la position du nouveau noeud émetteur dans le réseau. La recherche d'un angle d'orientation d'antenne optimal est un problème technique récurrent des réseaux de communication à antennes configurées de manière directive. Dans le cas d'un réseau où les positions exactes des dispositifs ne sont pas connues de façon fiable, il est souvent nécessaire d'effectuer un balayage exhaustif de la zone de couverture d'antenne en réception, afin de sélectionner, un angle d'orientation d'antenne en réception optimal pour une communication considérée. La mise en oeuvre d'un tel balayage d'antenne est d'autant plus nécessaire dans les systèmes de communication domestiques WPAN. En effet, du fait des courtes longueurs d'onde utilisées (ondes millimétriques), de tels systèmes de communication présentent une forte sensibilité aux phénomènes d'interférence et de masquage. L'inconvénient d'une telle méthode réside dans le fait qu'elle ne peut pas être mise en oeuvre au cours d'une communication. En effet, une telle méthode oblige les noeuds récepteurs du réseau à orienter leur antenne de réception et à scruter dans des directions autres que celle qui est nécessaire à la réception de données utiles émises par un noeud émetteur considéré, ce qui engendre une perte des données utiles pendant cette période de temps. Le protocole d'accès multiple à répartition dans le temps ou protocole TDMA (pour Time Division Multiple Access ) est un mode de multiplexage permettant de transmettre plusieurs signaux sur un seul canal de communication. Il s'agit d'un multiplexage temporel dont le principe repose sur une division du domaine temporel en séquences d'accès (plus couramment appelées cycles réseau TDM), chaque séquence d'accès étant divisée en une pluralité d'intervalles de temps ou temps de parole (appelés time slots en anglais), qui sont affectés successivement aux différents noeuds du réseau. Chaque noeud du réseau peut donc émettre à son tour des données sur un même canal de communication radio, les autres noeuds étant alors soit dans un mode de fonctionnement en réception des données, soit dans un autre mode de fonctionnement ne perturbant pas le canal de communication radio, comme par exemple en mode veille. Methods of configuring transmitting and receiving antennas, computer program product, storage means and corresponding nodes. FIELD OF THE INVENTION The field of the invention is that of communication systems, and more particularly wireless communication systems with antennas for transmitting and receiving millimeter radio waves, such as, for example, WPAN (for Wireless Personal Area Network) wireless home networks using the 60GHz radio band. More specifically, the invention relates to a technique for configuring transmit and receive antennas in a wireless communication network implementing a synchronous transmission in shared time space or TDM (Time Division Multiplexing in English). BACKGROUND OF THE INVENTION Home wireless audio and video applications are today more and more numerous and require higher and higher data rates of the order of a few Giga. bits per second (noted subsequently Gbps), and a quality of service more and more. Millimeter WPAN type home networks are particularly well suited for this type of application. Indeed, the authorized band around a carrier frequency of 60 GHz offers a large bandwidth allowing the transport of a large amount of data. The radio range of such systems is also limited to about ten meters, favoring the spatial and temporal reuse of frequencies. The physical properties of the carrier frequency band around 60 GHz and the regulatory power limit of the transmitting devices (or nodes) currently limit the communications to a maximum of about ten meters. Moreover, in this carrier frequency band, the attenuation of the radio signal in the air is important In practice, these characteristics require that, to ensure a good level of radio communication quality and to obtain a sufficient radio range without having to to transmit to unauthorized powers, the nodes of a home wireless network have antennas configured in a directive (or selective) manner with a significant positive gain. More particularly, this type of antennas, called smart antennas, makes it possible to reach the distances required by audio and video applications within home networks. An intelligent antenna consists of a network of radiating elements distributed in a matrix manner on a given support. This network allows the implementation of a technique of shaping the antenna beams (technique called beamforming in English). According to this technique, each radiating element of the antenna is electronically controlled in phase and power (or gain) to obtain a beam transmitting and / or receiving directional and more or less narrow. The use of this type of antenna, when receiving a radio signal, makes it possible to increase the sensitivity of the antenna in reception in a desired direction and to reduce the sensitivity of this antenna for zones of interference. or strongly noisy. The use of this type of antenna, when transmitting a radio signal, makes it possible to increase the power of the radio signal in the desired direction. In meshed communication networks, when a node transmits a radio signal (transmission mode of operation), its intelligent antenna is set to provide a broad radiation beam (broad antenna radiation angle) in emission, so that to reach a maximum number of receiving nodes. When a node receives a radio signal (reception mode of operation), its intelligent antenna is set to receive data at a narrow and steerable antenna angle, in order to increase the gain of the antenna and to direct it to the node transmitting the radio signal. In receive operation mode, each receiving node points its receive antenna at an orientation angle suitable for receiving data from the transmitting node. At each new transmitting node, each receiving node must orient its receiving antenna according to a new orientation angle adapted to the position of the new transmitter node in the network. The search for an optimum antenna orientation angle is a recurring technical problem in directionally configured antenna communication networks. In the case of a network where the exact positions of the devices are not reliably known, it is often necessary to perform an exhaustive scan of the antenna coverage area in reception, in order to select, an angle of Antenna orientation in optimal reception for a considered communication. The implementation of such an antenna scan is all the more necessary in WPAN home communication systems. Indeed, because of the short wavelengths used (millimeter waves), such communication systems have a high sensitivity to interference and masking phenomena. The disadvantage of such a method lies in the fact that it can not be implemented during a communication. Indeed, such a method forces the receiving nodes of the network to orient their receiving antenna and to scan in directions other than that which is necessary for the reception of useful data transmitted by a given sending node, which causes a loss of data. useful during this period of time. The Time Division Multiple Access (TDMA) protocol is a multiplexing mode for transmitting multiple signals on a single communication channel. It is a time division multiplexing whose principle is based on a division of the time domain into access sequences (more commonly called TDM network cycles), each access sequence being divided into a plurality of time or time intervals. speech slots (called time slots in English), which are successively assigned to the different nodes of the network. Each node of the network can therefore in turn transmit data on the same radio communication channel, the other nodes then being either in an operating mode for receiving data, or in another operating mode that does not disturb the communication channel. radio, such as in standby mode.
Les systèmes de communication maillés (appelés MESH Network en anglais), mettant en oeuvre un tel protocole TDMA, peuvent reposer, de manière classique, sur la présence d'un dispositif maître responsable de l'établissement des connexions du réseau, de la synchronisation des temps de parole de chacun des noeuds du réseau et de l'arbitrage de l'accès au médium sans-fil partagé. The meshed communication systems (called MESH Network in English), implementing such a TDMA protocol, may be based, in a conventional manner, on the presence of a master device responsible for the establishment of network connections, the synchronization of speaking time of each of the nodes of the network and arbitration of access to the shared wireless medium.
Les systèmes de communication maillés, mettant en oeuvre une transmission des données sur le réseau selon un mode à redondance de transmissions, sont constitués d'un ensemble de noeuds communiquant entre eux via une pluralité de chemins de communication. Dans de tels réseaux maillés, un contenu de données, transmis par un noeud émetteur, peut emprunter différents chemins de communication. De cette façon, un noeud récepteur, destinataire de ce contenu de données, peut donc recevoir, via différents chemins de communication, de multiples copies de ce même contenu de données d'origine. Cette propriété particulière est mise à profit dans certains systèmes de communication pour améliorer la fiabilité des données reçues. À titre d'exemple, si un noeud récepteur reçoit trois copies d'un même contenu de données, ce noeud peut décider de sélectionner les copies les plus pertinentes au regard du nombre de copies identiques reçues. Par ailleurs, l'utilisation d'une méthode de correction d'erreurs est courante dans les systèmes de communication. En effet, une telle méthode de correction d'erreurs permet d'obtenir, d'un support de transmission, sa capacité maximale de transport de données. Elle permet, en outre, de caractériser le taux d'erreur du canal de transmission et d'en connaître sa valeur maximale. Une telle méthode de correction d'erreurs peut également inclure un mécanisme de détection d'effacements (ou de symboles manquants), en établissant des corrélations entre chacune des copies reçues (d'un même contenu de données) par un noeud destinataire du contenu de données considéré. Mesh communication systems, implementing a transmission of data on the network in a redundant transmission mode, consist of a set of nodes communicating with each other via a plurality of communication paths. In such mesh networks, a data content, transmitted by a transmitting node, can take different communication paths. In this way, a receiving node, recipient of this data content, can therefore receive, via different communication paths, multiple copies of the same original data content. This particular property is used in some communication systems to improve the reliability of the received data. For example, if a receiving node receives three copies of the same data content, that node may decide to select the most relevant copies with respect to the number of identical copies received. In addition, the use of an error correction method is common in communication systems. Indeed, such an error correction method makes it possible to obtain, from a transmission medium, its maximum data transport capacity. It also makes it possible to characterize the error rate of the transmission channel and to know its maximum value. Such an error correction method may also include a mechanism for detecting deletions (or missing symbols), by establishing correlations between each of the received copies (of the same data content) by a destination node of the content of the data considered.
La redondance de transmissions requise pour le maillage d'un réseau de communication maillé est mise en oeuvre successivement dans le temps, sur un même canal de communication radio. En effet, lorsqu'un noeud émetteur émet des données sur le canal de communication radio, ces données sont reçues par les différents noeuds du réseau, jouant alors le rôle de noeuds récepteurs (c'est-à-dire fonctionnant en mode de réception). Ces derniers effectuent ensuite une réémission des données préalablement reçues en provenance du noeud émetteur, tour à tour suivant les temps de paroles qui leurs sont affectés. Selon la structure du maillage du réseau mis en oeuvre, les données peuvent être répétées de 1 à N fois sur le canal de communication radio, N représentant le nombre de noeuds du réseau. The redundancy of transmissions required for the mesh of a mesh communication network is implemented successively in time, on the same radio communication channel. Indeed, when a transmitting node transmits data on the radio communication channel, these data are received by the different nodes of the network, then playing the role of receiving nodes (that is to say operating in reception mode) . The latter then perform a retransmission of the previously received data from the transmitter node, in turn following the time of speech assigned to them. Depending on the network mesh structure implemented, the data can be repeated from 1 to N times over the radio communication channel, where N is the number of nodes in the network.
En outre, la mise en oeuvre d'une transmission de données sur un réseau de communication maillé selon un mode à redondance de transmissions peut s'avérer particulièrement efficace pour en garantir la bonne réception au-delà d'un taux d'erreur résiduel prédéfini. Cette technique est particulièrement bien adaptée à des applications nécessitant peu de bande passante (de l'ordre d'une dizaine de Mbps), telles que pour la transmission de données audio ou des données de contrôle par exemple. In addition, the implementation of a data transmission on a mesh communication network in a redundant transmission mode may be particularly effective to ensure good reception beyond a predefined residual error rate . This technique is particularly well suited to applications requiring little bandwidth (of the order of ten Mbps), such as for the transmission of audio data or control data, for example.
Cependant, du fait d'une bande passante généralement limitée pour de tels réseaux domestiques, la redondance de transmissions appliquée dans ces réseaux de communication maillés s'avère peu adaptée pour des applications nécessitant un flux de données de débit plus élevé (de l'ordre de la centaine de Mbps), telles que les applications vidéo par exemple. Pour ce type d'applications, il s'avère ainsi plus intéressant de n'envisager qu'une unique transmission des données sur le réseau et de mettre en oeuvre une technique de routage adaptatif des communications sensibles aux perturbations du réseau, en fonction des positions des dispositifs du réseau et des sources de perturbation (masquages, interférences,...) préalablement détectées dans la zone de couverture des antennes en émission et en réception. Plusieurs chemins de communications alternatifs peuvent donc être utilisés de manière à ce qu'une adaptation du routage des communications puisse être mise en oeuvre, les noeuds du réseau adaptant le choix des chemins de communication à utiliser par rapport aux perturbations instantanées du réseau. De tels chemins de communication peuvent être établis en ligne de vue ( Line Of Sight en Anglais) ou de manière alignée, ou en non-ligne vue ( Non Line Of Sight , en anglais) entre un dispositif émetteur et un dispositif récepteur du réseau. Par la suite, on entend par "communication de manière alignée" une communication (ou plus généralement une mise en communication) pour laquelle le dispositif récepteur paramètre son antenne en réception de manière à pointer en direction du dispositif émetteur. Par la suite, on entend par "communication de manière non-alignée" une communication (ou plus généralement une mise en communication) pour laquelle le dispositif récepteur paramètre son antenne en réception de manière à pointer dans une direction autre que celle du dispositif émetteur. However, because of a generally limited bandwidth for such home networks, the redundancy of transmissions applied in these mesh communication networks is not very suitable for applications requiring a higher data rate flow (of the order hundreds of Mbps), such as video applications for example. For this type of application, it is thus more interesting to consider only a single transmission of data on the network and to implement an adaptive routing technique of communications sensitive to network disturbances, depending on the positions. network devices and disturbance sources (masks, interferences, ...) previously detected in the coverage area of the transmit and receive antennas. Several alternative communication paths can thus be used so that an adaptation of the routing of the communications can be implemented, the nodes of the network adapting the choice of the communication paths to be used with respect to the instantaneous disturbances of the network. Such communication paths can be established in Line Of Sight or in an aligned manner, or in non-line of sight, between a transmitting device and a receiving device of the network. Subsequently, "communication in an aligned manner" is understood to mean a communication (or more generally a setting in communication) for which the receiving device parameterizes its receiving antenna so as to point towards the transmitting device. Subsequently, the term "non-aligned communication" means a communication (or more generally a setting in communication) for which the receiving device sets its receiving antenna so as to point in a direction other than that of the transmitter device.
Dans le cas d'une communication de manière non-alignée, le routage des données entre les dispositifs émetteur et récepteur du réseau, via un chemin de communication, fait intervenir un dispositif relais, celui-ci pouvant être actif, c'est-à-dire mettant en oeuvre un relais des données ajusté en accord avec un protocole de transmission prédéfini (autorisant un relais des données différé des données reçues), ou passif, c'est-à-dire mettant en oeuvre un relais des données par réflexion du signal portant les données reçues. Les dispositifs fonctionnant en tant que relais actifs du réseau sont généralement connus de l'ensemble des autres dispositifs du réseau. Il s'agit en fait de dispositifs du réseau présentant une fonctionnalité particulière de relais de données. Les relais passifs, quant à eux, ne sont pas nécessairement connus des dispositifs du réseau. Ce type de relais, en effet, ne dispose d'aucun moyen de communication avec les autres dispositifs du réseau, du fait qu'il ne dispose pas d'antennes d'émission ou de réception. Il peut s'agir d'un mur ou d'un objet présentant des capacités réfléchissantes, tel qu'une plaque ou une barre métallique par exemple. 2.2 Problème technique de l'invention Une des principales difficultés rencontrées lors de la mise en oeuvre d'un réseau de communication domestique de type WPAN, basé sur un protocole TDMA et des antennes configurée de manière directive, est de pouvoir déterminer rapidement et de façon fiable les angles d'orientation d'antenne d'un noeud émetteur et d'un noeud récepteur permettant d'assurer en permanence une bonne qualité de communication des données selon un mode de transmission point-à-point entre ces noeuds. Le pointage optimal d'une antenne dans une direction donnée est généralement difficile à maintenir dans le temps du fait des courtes longueurs d'onde radio utilisées dans ces systèmes de communication sans-fil. En effet, le moindre déplacement des noeuds du réseau ou une variation de la précision de pointage, due par exemple à une dérive en température ou un vieillissement de certains composants électroniques, peut affecter la qualité d'une communication radio. Ce problème technique est particulièrement préoccupant dans le cas de certaines communications, notamment de flux de données à hauts débits, qui ne permettent ni redondance de transmissions, ni utilisation de la bande passante pour effectuer un pointage optimal des antennes de chaque noeud. 2.3 Solutions de l'art antérieur On connaît déjà, dans l'état de la technique, différentes méthodes d'ajustement d'angle d'orientation d'antenne. Une technique connue, présentée dans le document de brevet américain US6,498,939 (Texas Instrument), propose une méthode d'ajustement d'angles d'orientation d'antenne d'un système de communication sans-fil, basée sur une mesure de la qualité de signal reçu, par un noeud récepteur, via un premier chemin de communication (véhiculant des données applicatives), et sur une transmission de données de contrôle via un second chemin de communication, indépendant du premier chemin de communication. In the case of a non-aligned communication, the routing of the data between the transmitter and receiver devices of the network, via a communication path, involves a relay device, which can be active, that is to say that is, implementing a data relay adjusted in accordance with a predefined transmission protocol (allowing data relay deferred from the received data), or passive, that is to say implementing a relay of the data by reflection of the data received. signal carrying the received data. Devices operating as active network relays are generally known to all other devices in the network. These are in fact network devices having a particular data relay functionality. Passive relays, meanwhile, are not necessarily known devices network. This type of relay, in fact, has no means of communication with the other devices of the network, because it does not have transmitting or receiving antennas. It can be a wall or an object with reflective capabilities, such as a plate or a metal bar for example. 2.2 Technical problem of the invention One of the main difficulties encountered when implementing a WPAN-type home communication network, based on a TDMA protocol and antennas configured in a directive manner, is to be able to quickly and easily determine reliable antenna orientation angles of a transmitter node and a receiving node to ensure consistently good quality of data communication in a point-to-point transmission mode between these nodes. The optimal pointing of an antenna in a given direction is generally difficult to maintain over time due to the short radio wavelengths used in these wireless communication systems. In fact, the slightest displacement of the nodes of the network or a variation of the pointing accuracy, due for example to a temperature drift or an aging of certain electronic components, can affect the quality of a radio communication. This technical problem is of particular concern in the case of certain communications, in particular high-speed data streams, which allow neither redundancy of transmissions nor use of the bandwidth to perform optimum pointing of the antennas of each node. 2.3 Solutions of the Prior Art In the state of the art, various methods of adjusting antenna orientation angle are already known. A known technique, disclosed in US Pat. No. 6,498,939 (Texas Instrument), proposes a method of adjusting antenna orientation angles of a wireless communication system, based on a measurement of the received signal quality, by a receiving node, via a first communication path (carrying application data), and a control data transmission via a second communication path, independent of the first communication path.
Un inconvénient de cette technique connue est qu'elle nécessite l'établissement d'un chemin de communication supplémentaire, c'est-à-dire un chemin de communication autre que celui permettant la transmission des données applicatives, pour réaliser un ajustement adéquat des angles d'orientation d'antennes. Une telle méthode engendre donc des coûts et une complexité de mise en oeuvre supplémentaires. A disadvantage of this known technique is that it requires the establishment of an additional communication path, that is to say a communication path other than that allowing the transmission of application data, to achieve an adequate adjustment of the angles. orientation of antennas. Such a method therefore generates additional costs and complexity of implementation.
Un autre inconvénient d'une telle technique est qu'elle ne permet pas de garantir une transmission des données applicatives sans perte, du fait que les ajustements d'antenne ne peuvent pas être réalisés avant chaque émission de données applicatives, ce qui est d'autant plus vrai dans le cas particulier d'une transmission de données à haut débit dans un réseau de communication supportant un canal de communication radio très fluctuant. 3. OBJECTIFS DE L'INVENTION L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir une technique de mise à jour de paramètres d'antenne de deux noeuds (émetteur et récepteur), quand ils sont impliqués dans une transmission selon un mode point-à-point dans un réseau de communication sans-fil, dans le cas où ledit réseau permet également des transmissions selon un autre mode (par exemple à redondance de transmissions) disposant d'un angle de rayonnement d'antenne supérieur à celui du mode point-à-point. Another disadvantage of such a technique is that it does not guarantee a transmission of application data without loss, because the antenna adjustments can not be made before each application data transmission, which is as much more true in the particular case of a high-speed data transmission in a communication network supporting a very fluctuating radio communication channel. OBJECTIVES OF THE INVENTION The invention, in at least one embodiment, has the particular objective of overcoming these various disadvantages of the state of the art. More specifically, in at least one embodiment of the invention, one objective is to provide a technique for updating antenna parameters of two nodes (transmitter and receiver), when they are involved in a transmission according to a mode. point-to-point in a wireless communication network, in the case where said network also allows transmissions according to another mode (for example redundant transmissions) having an antenna radiation angle greater than that of the point-to-point mode.
Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui permet d'assurer une mise en communication point-à-point de deux équipements continue au fur et à mesure des cycles de transmission (cycle réseau), malgré des perturbations susceptibles d'affecter la qualité de la transmission selon le mode point-à-point. Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui permet d'assurer un réajustement optimal des paramètres angulaires d'antenne en fonction de perturbations du réseau susceptibles d'affecter la qualité de la transmission selon le mode point-à-point. Another objective of at least one embodiment of the invention is to provide such a technique which makes it possible to provide point-to-point communication of two pieces of equipment continuously as transmission cycles (cycle network), despite disturbances that could affect the quality of the transmission in point-to-point mode. Another objective of at least one embodiment of the invention is to provide such a technique which makes it possible to ensure optimum readjustment of the antenna angular parameters as a function of disturbances of the network likely to affect the quality of the transmission. according to the point-to-point mode.
Un objectif complémentaire d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique permettant d'anticiper la transmission selon le mode pointà-point, afin d'éviter que la bande passante, allouée à la transmission de données effectives selon le mode point-à-point, ne soit mise à profit pour les opérations de réajustement les paramètres angulaires d'antennes. A complementary objective of at least one embodiment of the invention is to provide such a technique making it possible to anticipate the transmission according to the point-to-point mode, in order to prevent the bandwidth allocated to the transmission of actual data. according to the point-to-point mode, the angular parameters of antennas are not used for readjustment operations.
Encore un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique qui repose uniquement sur des moyens classiquement utilisés pour la transmission de données au sein d'un réseau de communication sans-fil. La présente invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en oeuvre et peu coûteuse. 4. EXPOSÉ DE L'INVENTION Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé de configuration d'antennes de premier et second noeuds d'un réseau de communication sans-fil cadencé par cycles de transmission, chaque cycle étant divisé en intervalle de temps, le premier noeud disposant d'un premier intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon un premier mode, le second noeud disposant d'un second intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon le premier mode, le premier noeud disposant d'un troisième intervalle de temps réservé pour transmettre des données au second noeud selon un second mode, le premier mode disposant d'un angle de rayonnement d'antenne supérieur à celui du second mode. Le second noeud effectue des étapes consistant à : - pendant le premier intervalle de temps, déterminer une configuration en réception de l'antenne du second noeud ; - vérifier que la configuration en réception déterminée est invariante, par rapport à une configuration en réception précédemment utilisée pour la transmission de données entre les premier et second noeuds selon le second mode ; et en cas de vérification négative : - pendant le second intervalle de temps, émettre selon le second mode un signal prédéterminé, en utilisant une configuration en émission fonction de la configuration en réception déterminée ; - pendant le troisième intervalle de temps, configurer l'antenne du second noeud en utilisant ladite configuration en réception déterminée. Le principe général de ce mode de réalisation de l'invention consiste donc, dans un réseau de communication maillé sans-fil, à tirer parti de transmissions de données selon un premier mode (par exemple à redondance de transmissions) pour déterminer un angle de pointage d'antenne optimal (ou plus généralement des paramètres possibles de configuration d'antenne) d'un premier noeud (émetteur de la transmission point-à-point) et d'un second noeud (récepteur de la transmission point-à-point), permettant d'assurer une qualité suffisante de transmission de données selon un second mode (point-à-point) entre ces noeuds. Yet another object of at least one embodiment of the invention is to provide such a technique which relies solely on means conventionally used for the transmission of data within a wireless communication network. The present invention also aims to provide such a technique that is simple to implement and inexpensive. SUMMARY OF THE INVENTION In a particular embodiment of the invention, there is provided a method of configuring antennas of the first and second nodes of a wireless communication network clocked by transmission cycles, each cycle. being divided into a time interval, the first node having a first reserved time slot for transmitting data in a first mode, the second node having a second time slot reserved for transmitting data in the first mode, the first node having a third reserved time slot for transmitting data to the second node in a second mode, the first mode having an antenna radiation angle greater than that of the second mode. The second node performs steps of: - during the first time interval, determining a configuration in reception of the antenna of the second node; - Check that the reception configuration determined is invariant, compared to a reception configuration previously used for the transmission of data between the first and second nodes according to the second mode; and in the case of negative verification: during the second time interval, transmitting a predetermined signal according to the second mode, using an emission configuration according to the determined reception configuration; during the third time slot, configure the antenna of the second node using said determined reception configuration. The general principle of this embodiment of the invention therefore consists, in a wireless mesh communication network, of taking advantage of data transmissions according to a first mode (for example with redundancy of transmissions) to determine a pointing angle. optimal antenna (or more generally possible parameters of antenna configuration) of a first node (transmitter of the point-to-point transmission) and a second node (receiver of the point-to-point transmission) , to ensure a sufficient quality of data transmission in a second mode (point-to-point) between these nodes.
Ce mode de réalisation de l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de réajustement dynamique de paramètres de configuration d'antenne, tels que des paramètres représentatifs d'une orientation (dominante) de l'antenne, sur détection d'un changement de conditions de propagation entre ces noeuds. En effet, c'est le second noeud qui, après avoir détecté un changement de conditions de propagation lors d'une communication autre que la transmission point-à-point considérée, initie une reconfiguration de la transmission point-à-point (sous forme d'un signal prédéterminé), afin de solliciter le premier noeud pour effectuer un réajustement des paramètres angulaires d'antenne. Une telle initiation de la reconfiguration étant effectuée pendant la transmission selon le premier mode (par exemple à redondance de transmissions), une reconfiguration de la transmission point-à-point peut donc être réalisée sans avoir à utiliser la bande passante réservée à la transmission de données selon le mode point-à-point, et permet donc de maintenir une transmission de données selon le mode point-à-point depuis le premier vers le second noeud à chaque cycle de transmission malgré les changements de conditions de propagation entre ces noeuds.. This embodiment of the invention is based on a completely new and inventive approach to dynamic readjustment of antenna configuration parameters, such as parameters representative of a (dominant) orientation of the antenna, on detection of a change in propagation conditions between these nodes. Indeed, it is the second node which, after detecting a change in propagation conditions during a communication other than the point-to-point transmission considered, initiates a reconfiguration of the point-to-point transmission (in the form of a predetermined signal), in order to solicit the first node to perform a readjustment of the antenna angular parameters. Such initiation of the reconfiguration being performed during the transmission in the first mode (for example redundant transmissions), a reconfiguration of the point-to-point transmission can be achieved without having to use the bandwidth reserved for the transmission of data according to the point-to-point mode, and thus allows to maintain a data transmission in the point-to-point mode from the first to the second node at each transmission cycle despite changes in propagation conditions between these nodes. .
Préférentiellement, chaque cycle de transmission dispose d'une première phase à redondance de transmissions selon le premier mode et d'une seconde phase de transmission point-à-point selon le second mode. De cette façon, la perte d'information des noeuds impliqués dans une reconfiguration d'une transmission point-à-point est compensée par la fonctionnalité du mode à redondance de transmissions. En effet, grâce à un principe de relais par maillage réseau, lesdits noeuds impliqués pourront recevoir ultérieurement les données qui leur sont destinées, par l'intermédiaire de noeuds relais pendant les intervalles de temps suivant les intervalles de temps consacrés à la demande de reconfiguration de la transmission point-à-point. Preferably, each transmission cycle has a first transmission redundancy phase according to the first mode and a second point-to-point transmission phase according to the second mode. In this way, the loss of information of the nodes involved in a reconfiguration of a point-to-point transmission is compensated by the functionality of the redundant mode of transmissions. Indeed, thanks to a network mesh relay principle, said nodes involved can later receive the data that are intended for them, via relay nodes during the time slots following the time slots devoted to the request for reconfiguration of point-to-point transmission.
De façon avantageuse, une configuration en réception appartient au groupe comprenant : - un angle d'orientation d'antenne en réception ; - une information représentative d'un angle d'orientation d'antenne en réception ; - des informations de gain et de phase de chaque antenne élémentaire d'un réseau d'antennes constituant l'antenne du second noeud accentuant la sensibilité en réception de ladite antenne selon un angle d'orientation donné. Cette liste n'est pas exhaustive. On entend ainsi par paramètres de configuration en réception , toute information permettant de définir au moins un angle de pointage (ou d'orientation) d'antenne de réception pour la transmission point-à-point, en fonction du repère utilisé pour définir ce pointage (ou cette orientation). On entend par angle de pointage (ou d'orientation) une direction pour laquelle la sensibilité de l'antenne est accentuée. Avantageusement, le procédé est mis en oeuvre sur vérification positive d'une condition appartenant au groupe comprenant : - détection d'un changement de cycle de transmission ; - détection de l'écoulement d'une durée prédéterminée à compter d'un événement prédéterminé ; - détection d'un niveau de qualité de réception de données émises par le premier noeud inférieur à un seuil prédéterminé. Advantageously, a reception configuration belongs to the group comprising: an antenna orientation angle in reception; - An information representative of an antenna orientation angle in reception; - Gain and phase information of each elementary antenna of an antenna array constituting the antenna of the second node accentuating the sensitivity in reception of said antenna at a given orientation angle. This list is not exhaustive. The term reception configuration parameters is understood to mean any information enabling at least one reception antenna pointing angle (or orientation) to be defined for the point-to-point transmission, as a function of the reference used to define this score. (or this orientation). Pointing angle (or orientation) means a direction for which the sensitivity of the antenna is accentuated. Advantageously, the method is implemented on positive verification of a condition belonging to the group comprising: - detection of a change of transmission cycle; detecting the flow of a predetermined duration from a predetermined event; detection of a quality level of reception of data transmitted by the first node below a predetermined threshold.
Le procédé peut donc mettre à jour les paramètres angulaires d'antenne : - soit de façon systématique à chaque cycle réseau ; - soit de façon périodique, c'est-à-dire selon une temporisation correspondant à un nombre défini de cycles réseau ; - soit sur détection d'un niveau insuffisant de qualité de communication entre les premier et second noeuds impliqués dans la transmission point-à-point. Dans le dernier cas, on évite ainsi de mettre en oeuvre le procédé de configuration de façon intempestive, c'est-à-dire dans le cas où un réajustement des paramètres d'antennes n'est par exemple pas nécessaire. Selon une caractéristique avantageuse, ladite étape consistant à déterminer une configuration en réception comprend des étapes consistant à : - balayer en réception une pluralité d'angles d'orientation d'antenne ; - obtenir un niveau de qualité de réception associé à chacun desdits angles d'orientation d'antenne ; - déterminer ladite configuration en réception par sélection d'une configuration correspondant à un angle d'orientation d'antenne, parmi ladite pluralité d'angles, pour lequel le niveau associé de qualité de réception est le meilleur. On sélectionne, pour la transmission point-à-point considérée, un nouveau chemin de communication pour lequel le niveau de qualité de réception est le plus élevé. Il convient de noter qu'un chemin alternatif peut être établi de manière alignée ou de manière non-alignée (impliquant par exemple dans ce dernier cas un obstacle réflecteur). Préférentiellement, le procédé comprend, en cas de vérification positive, des étapes consistant à : - pendant le second intervalle de temps, émettre selon le premier mode des données préalablement reçues et/ou de nouvelles données ; - pendant le troisième intervalle de temps, configurer l'antenne du second noeud en utilisant ladite configuration en réception précédemment utilisée pour la transmission de données entre les premier et second noeuds selon le second mode. The method can therefore update the antenna angular parameters: either systematically at each network cycle; - Or periodically, that is to say, according to a delay corresponding to a defined number of network cycles; or on detecting an insufficient level of communication quality between the first and second nodes involved in the point-to-point transmission. In the latter case, it is thus avoided to implement the configuration method inadvertently, that is to say in the case where a readjustment of the antenna parameters is for example not necessary. According to an advantageous characteristic, said step of determining a reception configuration comprises the steps of: - scanning in reception a plurality of antenna orientation angles; obtaining a reception quality level associated with each of said antenna orientation angles; determining said reception configuration by selecting a configuration corresponding to an antenna orientation angle, from said plurality of angles, for which the associated level of reception quality is the best. For the point-to-point transmission considered, a new communication path is selected for which the reception quality level is highest. It should be noted that an alternative path may be set in an aligned or non-aligned way (involving for example in the latter case a reflective obstacle). Preferably, the method comprises, in the case of positive verification, the steps of: during the second time interval, transmitting in the first mode previously received data and / or new data; during the third time slot, configure the antenna of the second node using said reception configuration previously used for data transmission between the first and second nodes according to the second mode.
Ainsi, dans le cas où un réajustement des paramètres d'antenne (autrement dit une reconfiguration d'antenne) pour une transmission point-à-point n'est pas nécessaire (aucune perturbation notable ne semble être présente dans la zone de couverture commune des antennes de réception et d'émission), l'invention prévoit d'utiliser le fonctionnement du mode à redondance de transmissions (relais par maillage réseau), afin que les noeuds concernés assurent leur fonction de relais des données pendant l'intervalle de temps prévu normalement à cet effet, et ainsi renforcent la robustesse des communications entre les noeuds du réseau. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé de configuration d'antennes de premier et second noeuds d'un réseau de communication sans-fil cadencé par des cycles de transmission, chaque cycle étant divisé en intervalles de temps, le premier noeud disposant d'un premier intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon un premier mode, le second noeud disposant d'un second intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon le premier mode, le premier noeud disposant d'un troisième intervalle de temps réservé pour transmettre des données au second noeud selon un second mode, le premier mode disposant d'un angle de rayonnement d'antenne supérieur à celui du second mode. Le premier noeud effectue des étapes consistant à : - pendant le second intervalle de temps, vérifier la détection d'un signal émis par le second noeud en utilisant une configuration en réception de l'antenne du premier noeud précédemment utilisée pour la transmission de données entre les premier et second noeuds selon le second mode ; et en cas de vérification négative : - pendant le second intervalle de temps, obtenir une configuration en réception de l'antenne du premier noeud par détection, selon le second mode, d'un signal prédéterminé ; 30 - pendant le troisième intervalle de temps, configurer l'antenne du premier noeud en utilisant une nouvelle configuration en émission de l'antenne du premier noeud déterminée en fonction de la configuration en réception obtenue. Du côté du premier noeud (émetteur de la transmission point-à-point), une absence de signal de données, détectée pendant l'intervalle de temps réservé au second noeud (récepteur de la transmission point-à-point) pour transmettre selon le premier mode, signifie qu'une reconfiguration de la transmission point-à-point est initiée par le second noeud. Le premier noeud oriente alors son antenne de réception de façon à recevoir un signal prédéterminé, envoyée par le second noeud, qui est mis à profit pour effectuer un réajustement de ses paramètres angulaires d'antenne pour la transmission point-à-point. Préférentiellement, chaque cycle de transmission dispose d'une première phase à redondance de transmissions selon le premier mode et d'une seconde phase de transmission point-à-point selon le second mode. Thus, in the case where a readjustment of the antenna parameters (ie an antenna reconfiguration) for point-to-point transmission is not necessary (no significant disturbance appears to be present in the common coverage area of receiving and transmitting antennas), the invention provides for the operation of the transmission redundancy mode (relay by mesh network), so that the nodes concerned perform their function of relay data during the expected time interval normally for this purpose, and thus enhance the robustness of the communications between the nodes of the network. In another particular embodiment of the invention, there is provided a method of configuring antennas of the first and second nodes of a wireless communication network clocked by transmission cycles, each cycle being divided into transmission intervals. time, the first node having a first reserved time slot for transmitting data in a first mode, the second node having a second time slot reserved to transmit data in the first mode, the first node having a third period of time reserved for transmitting data to the second node in a second mode, the first mode having an antenna radiation angle greater than that of the second mode. The first node performs steps of: - during the second time interval, checking the detection of a signal transmitted by the second node using a reception configuration of the antenna of the first node previously used for the transmission of data between the first and second nodes according to the second mode; and in the case of negative verification: during the second time interval, obtaining a reception configuration of the antenna of the first node by detecting, according to the second mode, a predetermined signal; During the third time slot, configure the antenna of the first node using a new transmission configuration of the antenna of the first node determined according to the reception configuration obtained. On the side of the first node (transmitter of the point-to-point transmission), an absence of a data signal, detected during the time slot reserved for the second node (receiver of the point-to-point transmission) to transmit according to the first mode means that a reconfiguration of the point-to-point transmission is initiated by the second node. The first node then directs its receiving antenna to receive a predetermined signal, sent by the second node, which is used to perform a readjustment of its antenna angle parameters for point-to-point transmission. Preferably, each transmission cycle has a first transmission redundancy phase according to the first mode and a second point-to-point transmission phase according to the second mode.
De cette façon, la perte d'information des noeuds impliqués dans une reconfiguration d'une transmission point-à-point est compensée par la fonctionnalité du mode à redondance de transmissions. En effet, grâce à un principe de relais par maillage réseau, lesdits noeuds impliqués pourront recevoir ultérieurement les données qui leur sont destinées, par l'intermédiaire de noeuds relais pendant les intervalles de temps suivant les intervalles de temps consacrés à la demande de reconfiguration de la transmission point-à-point. De façon avantageuse, une configuration en émission appartient au groupe comprenant : - un angle d'orientation d'antenne en émission ; - une information représentative d'un angle d'orientation d'antenne en émission ; - une information de gain et de phase de chaque antenne élémentaire comprise dans un réseau d'antennes constituant l'antenne du premier noeud accentuant le rayonnement de ladite antenne selon un angle d'orientation donné. Cette liste n'est pas exhaustive. On entend ainsi par paramètres de configuration en émission , toute information permettant de définir au moins un angle de pointage (ou d'orientation) 30 d'antenne d'émission pour la transmission point-à-point, en fonction du repère utilisé pour définir ce pointage (ou cette orientation). On entend par angle de pointage (ou d'orientation) une direction pour laquelle la sensibilité de l'antenne est accentuée. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur. Ce produit programme d'ordinateur comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre des procédés de configuration précités (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation), lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un moyen de stockage lisible par ordinateur, éventuellement totalement ou partiellement amovible, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre les procédés de configuration précités (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation). Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un second noeud permettant la configuration d'antennes d'un premier noeud et dudit second noeud d'un réseau de communication sans-fil cadencé par cycles de transmission, chaque cycle étant divisé en intervalle de temps, le premier noeud disposant d'un premier intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon un premier mode, le second noeud disposant d'un second intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon le premier mode, le premier noeud disposant d'un troisième intervalle de temps réservé pour transmettre des données au second noeud selon un second mode, le premier mode disposant d'un angle de rayonnement d'antenne supérieur à celui du second mode, le second noeud comprenant : - des premiers moyens de détermination, pendant le premier intervalle de temps, d'une configuration en réception de l'antenne du second noeud ; - des premiers moyens de vérification que la configuration en réception déterminée est invariante, par rapport à une configuration en réception précédemment utilisée pour la transmission de données entre les premier et second noeuds selon le second mode ; - des premiers moyens d'émission, pendant le second intervalle de temps, selon le second mode, d'un signal prédéterminé, en utilisant une configuration en émission fonction de la configuration en réception déterminée ; - des premiers moyens de configuration de l'antenne du second noeud pendant le troisième intervalle de temps, en utilisant ladite configuration en réception déterminée ; lesdits moyens d'émission et de configuration étant activés en cas de vérification négative par lesdits premiers moyens de vérification. Préférentiellement, chaque cycle de transmission dispose d'une première phase à redondance de transmissions selon le premier mode et d'une seconde phase de transmission point-à-point selon le second mode. De façon avantageuse, une configuration en réception appartient au groupe comprenant : - un angle d'orientation d'antenne en réception ; - une information représentative d'un angle d'orientation d'antenne en réception ; - des informations de gain et de phase de chaque antenne élémentaire d'un réseau d'antennes constituant l'antenne du second noeud accentuant la sensibilité en réception de ladite antenne selon un angle d'orientation donné. Avantageusement, il comprend des seconds moyens de vérification d'une condition appartenant au groupe comprenant : - un changement de cycle de transmission ; - un écoulement d'une durée prédéterminée à compter d'un événement prédéterminé ; - un niveau de qualité de réception de données émises par le premier noeud inférieur à un seuil prédéterminé ; lesdits premiers moyens de détermination étant activés si lesdits seconds moyens de vérification vérifie une condition. Selon une caractéristique avantageuse, lesdits premiers moyens de détermination d'une configuration en réception comprennent : - des moyens de balayage en réception d'une pluralité d'angles d'orientation d'antenne ; - des moyens d'obtention d'un niveau de qualité de réception associé à chacun desdits angles d'orientation d'antenne ; - des seconds moyens de détermination de ladite configuration en réception par sélection d'une configuration correspondant à un angle d'orientation d'antenne, parmi ladite pluralité d'angles, pour lequel le niveau associé de qualité de réception est le meilleur. Préférentiellement, le second noeud comprend les moyens suivants, activés en cas de vérification positive par lesdits premiers moyens de vérification : - des seconds moyens d'émission, pendant le second intervalle de temps, selon le premier mode des données préalablement reçues et/ou de nouvelles données ; - des seconds moyens de configuration de l'antenne du second noeud, pendant le troisième intervalle de temps, en utilisant ladite configuration en réception précédemment utilisée pour la transmission de données entre les premier et second noeuds selon le second mode. In this way, the loss of information of the nodes involved in a reconfiguration of a point-to-point transmission is compensated by the functionality of the redundant mode of transmissions. Indeed, thanks to a network mesh relay principle, said nodes involved can later receive the data that are intended for them, via relay nodes during the time slots following the time slots devoted to the request for reconfiguration of point-to-point transmission. Advantageously, a transmission configuration belongs to the group comprising: a transmitting antenna orientation angle; an information representative of an antenna orientation angle in transmission; a gain and phase information of each elementary antenna included in an antenna array constituting the antenna of the first node accentuating the radiation of said antenna at a given orientation angle. This list is not exhaustive. Transmitting configuration parameters thus mean any information making it possible to define at least one transmission antenna pointing angle (or orientation) for the point-to-point transmission, as a function of the reference used to define this score (or this orientation). Pointing angle (or orientation) means a direction for which the sensitivity of the antenna is accentuated. In another particular embodiment of the invention, there is provided a computer program product downloadable from a communication network and / or recorded on a computer readable medium and / or executable by a processor. This computer program product includes program code instructions for carrying out the aforementioned configuration methods (in any of its various embodiments), when said program is run on a computer. In another particular embodiment of the invention, there is provided a computer readable storage means, possibly totally or partially removable, storing a computer program comprising a set of instructions executable by a computer to implement the aforementioned configuration methods (in any of its various embodiments). In another particular embodiment of the invention, there is provided a second node allowing the configuration of antennas of a first node and of said second node of a wireless communication network clocked by transmission cycles, each cycle. being divided into a time interval, the first node having a first reserved time slot for transmitting data in a first mode, the second node having a second time slot reserved for transmitting data in the first mode, the first node having a third reserved time slot for transmitting data to the second node in a second mode, the first mode having an antenna radiation angle greater than that of the second mode, the second node comprising: first means for determining, during the first time interval, a configuration in reception of the antenna of the second node; first verification means that the determined reception configuration is invariant with respect to a reception configuration previously used for the transmission of data between the first and second nodes according to the second mode; first transmission means, during the second time interval, according to the second mode, of a predetermined signal, by using an emission configuration according to the determined reception configuration; first means for configuring the antenna of the second node during the third time slot, using said determined reception configuration; said transmission and configuration means being activated in the event of negative verification by said first verification means. Preferably, each transmission cycle has a first transmission redundancy phase according to the first mode and a second point-to-point transmission phase according to the second mode. Advantageously, a reception configuration belongs to the group comprising: an antenna orientation angle in reception; - An information representative of an antenna orientation angle in reception; - Gain and phase information of each elementary antenna of an antenna array constituting the antenna of the second node accentuating the sensitivity in reception of said antenna at a given orientation angle. Advantageously, it comprises second means for verifying a condition belonging to the group comprising: a change of transmission cycle; a flow of a predetermined duration from a predetermined event; a quality level of reception of data transmitted by the first node below a predetermined threshold; said first determining means being activated if said second checking means verifies a condition. According to an advantageous characteristic, said first means for determining a reception configuration comprise: scanning means in reception of a plurality of antenna orientation angles; means for obtaining a reception quality level associated with each of said antenna orientation angles; second means for determining said reception configuration by selecting a configuration corresponding to an antenna orientation angle, from said plurality of angles, for which the associated level of reception quality is the best. Preferably, the second node comprises the following means, activated in the event of positive verification by said first verification means: second transmission means, during the second time slot, according to the first mode of the previously received data and / or new data; second means for configuring the antenna of the second node during the third time slot, using said reception configuration previously used for the transmission of data between the first and second nodes according to the second mode.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un premier noeud permettant la configuration d'antennes dudit premier noeud et d'un second noeud d'un réseau de communication sans-fil cadencé par des cycles de transmission, chaque cycle étant divisé en intervalles de temps, le premier noeud disposant d'un premier intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon un premier mode, le second noeud disposant d'un second intervalle de temps réservé pour transmettre des données selon le premier mode, le premier noeud disposant d'un troisième intervalle de temps réservé pour transmettre des données au second noeud selon un second mode, le premier mode disposant d'un angle de rayonnement d'antenne supérieur à celui du second mode, le premier noeud comprenant : - des moyens de vérification, pendant le second intervalle de temps, de la détection d'un signal émis par le second noeud en utilisant une configuration en réception de l'antenne du premier noeud précédemment utilisée pour la transmission de données entre les premier et second noeuds selon le second mode ; - des moyens d'obtention, pendant le second intervalle de temps, d'une configuration en réception de l'antenne du premier noeud par détection, selon le second mode, d'un signal prédéterminé ; - des moyens de configuration, pendant le troisième intervalle de temps, de l'antenne du premier noeud en utilisant une nouvelle configuration en émission de l'antenne du premier noeud déterminée en fonction de la configuration en réception obtenue ; lesdits moyens d'obtention et de configuration étant activés en cas de vérification négative par lesdits moyens de vérification. In another particular embodiment of the invention, there is provided a first node for configuring antennas of said first node and a second node of a wireless communication network clocked by transmission cycles, each cycle being divided into time slots, the first node having a first reserved time slot for transmitting data in a first mode, the second node having a second reserved time slot for transmitting data in the first mode, the first node having a third reserved time slot for transmitting data to the second node in a second mode, the first mode having an antenna radiation angle greater than that of the second mode, the first node comprising: means for verifying, during the second time interval, the detection of a signal transmitted by the second node using a configuration in reception of the ant enne of the first node previously used for data transmission between the first and second nodes according to the second mode; means for obtaining, during the second time interval, a reception configuration of the antenna of the first node by detecting, according to the second mode, a predetermined signal; means for configuring, during the third time slot, the antenna of the first node using a new transmission configuration of the antenna of the first node determined as a function of the reception configuration obtained; said obtaining and configuration means being activated in the event of negative verification by said verification means.
Préférentiellement, chaque cycle de transmission dispose d'une première phase à redondance de transmissions selon le premier mode et d'une seconde phase de transmission point-à-point selon le second mode. De façon avantageuse, une configuration en émission appartient au groupe comprenant : - un angle d'orientation d'antenne en émission ; - une information représentative d'un angle d'orientation d'antenne en émission ; - une information de gain et de phase de chaque antenne élémentaire comprise dans un réseau d'antennes constituant l'antenne du premier noeud accentuant le rayonnement de ladite antenne selon un angle d'orientation donné. 5. LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 illustre un exemple de réseau de communication sans-fil dans lequel peut être mis en oeuvre les procédés de configuration selon un mode de réalisation particulier conforme à l'invention ; - la figure 2 illustre un exemple de couche physique synchrone utilisant un multiplexage par répartition temporelle (TDM) ; - la figure 3 présente la structure schématique d'un dispositif de communication mettant en oeuvre le procédé de configuration, selon un mode de réalisation particulier conforme à l'invention ; 5 10 15 20 25 30 - les figures 4a et 4b illustrent chacune un exemple de mode de fonctionnement d'une antenne en émission (la figure 4a illustrant une antenne configurée de manière quasi-omnidirectionnelle, la figure 4b illustrant une antenne configurée de manière directive) ; - la figure 5 illustre un exemple d'un mode de fonctionnement d'une antenne en réception ; - la figure 6a illustre un exemple schématique d'une transmission en mode pointà-point entre un noeud source et un noeud récepteur communiquant de manière alignée ; - la figure 6b illustre un exemple schématique d'une transmission en mode pointà-point entre un noeud source et un noeud récepteur communiquant de manière non-alignée ; - la figure 7a illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une méthode de détermination de chemins de communication permettant l'établissement d'une transmission point-à-point, de manière alignée, entre un noeud source et un noeud récepteur, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 7b représente une courbe d'évolution du niveau de puissance de signal mesuré par un noeud récepteur en fonction de l'angle d'orientation de son antenne, dans le cadre d'une détermination d'un chemin de communication, telle que présentée en figure 7a ; - la figure 8a illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une méthode de détermination de chemins de communication permettant l'établissement d'une transmission point-à-point, de manière non-alignée, entre un noeud source et un noeud récepteur, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 8b représente une courbe d'évolution du niveau de puissance de signal mesuré par un noeud récepteur en fonction de l'angle d'orientation de son antenne, dans le cadre d'une détermination d'un chemin de communication, telle que présentée en figure 8a ; - la figure 9a illustre un schéma de communication dans lequel un noeud récepteur se comporte en tant que relais de communication, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 9b illustre un schéma de communication dans lequel une reconfiguration d'une transmission point-à-point, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, est nécessaire ; - la figure 10a illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une transmission en mode point-à-point entre un noeud source et un noeud récepteur communiquant de manière alignée, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 10b illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une transmission en mode point-à-point entre un noeud source et un noeud récepteur communiquant de manière non-alignée, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 11 représente un organigramme d'un mode de réalisation particulier du procédé de configuration, côté noeud source et côté noeud récepteur, selon l'invention. 6. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Sur toutes les figures du présent document, les éléments et étapes identiques sont 20 désignés par une même référence numérique. La figure 1 illustre un exemple de réseau de communication sans-fil 100 dans lequel peut être mis en oeuvre les procédés de configuration selon un mode de réalisation particulier conforme à l'invention. Plus particulièrement, le réseau 100 de la figure 1 illustre un réseau de 25 distribution vidéo et audio ( home cinema de type 5.1) sans-fil utilisant les ondes millimétriques autour de la bande de fréquence à 60GHz. Le réseau 100 comprend un noeud source 110 et une pluralité de noeuds émetteurs et récepteurs 120, 130, 140, 150, 160 et 170, chaque noeud pouvant se comporter alternativement comme un noeud émetteur et un noeud récepteur et ne présentant qu'une seule antenne pour la 30 transmission et la réception de signaux de données radio. De plus, certains noeuds peuvent jouer le rôle de noeud relais, c'est-à-dire dire qu'ils retransmettent sur le réseau 10 15 des données qu'ils ont préalablement reçues d'un autre noeud. Les noeuds du réseau 100 sont tous interconnectés par des chemins de communication radio 101 à ondes millimétriques. On considère que la topologie du réseau 100, c'est-à-dire la position spatiale relative des noeuds du réseau, est connue de chacun des noeuds 110, 120, 130, 140, 150, 160 et 170 du réseau 100 et permet le fonctionnement du réseau maillé selon un mode à redondance de transmissions. Il est à noter que le mode de réalisation particulier décrit ci-après est donné à titre d'exemple illustratif. Il est clair que de nombreux autres modes de réalisation de l'invention peuvent être envisagés, sans sortir du cadre de l'invention. Lors d'une transmission de données radio, le flux de données est constitué d'une pluralité de blocs de données et est conventionnellement protégé contre les erreurs de transmission au moyen d'un code correcteur d'erreur. Généralement, les blocs de données du flux de données sont regroupés par paquets, au niveau d'un noeud émetteur, chaque paquet étant alors codé de façon à générer une pluralité de blocs de parité représentant des informations redondantes. Un noeud récepteur du réseau 100, recevant les paquets de données, via les différents chemins de communication radio, procède alors au décodage. Cette étape de décodage consiste à enlever les erreurs dans les blocs de données reçus par le noeud récepteur en utilisant pour ce faire les blocs de parité. Preferably, each transmission cycle has a first transmission redundancy phase according to the first mode and a second point-to-point transmission phase according to the second mode. Advantageously, a transmission configuration belongs to the group comprising: a transmitting antenna orientation angle; an information representative of an antenna orientation angle in transmission; a gain and phase information of each elementary antenna included in an antenna array constituting the antenna of the first node accentuating the radiation of said antenna at a given orientation angle. 5. LIST OF FIGURES Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description, given by way of indicative and nonlimiting example, and the appended drawings, in which: FIG. 1 illustrates an example wireless communication network network in which the configuration methods according to a particular embodiment according to the invention can be implemented; FIG. 2 illustrates an example of a synchronous physical layer using a time division multiplexing (TDM); FIG. 3 shows the schematic structure of a communication device implementing the configuration method, according to a particular embodiment in accordance with the invention; FIGS. 4a and 4b each illustrate an exemplary mode of operation of a transmitting antenna (FIG. 4a illustrating an antenna configured in a quasi-omnidirectional manner, FIG. 4b illustrating an antenna configured in a directive manner. ); FIG. 5 illustrates an example of a mode of operation of a receiving antenna; FIG. 6a illustrates a schematic example of a point-to-point transmission between a source node and a receiver node communicating in an aligned manner; FIG. 6b illustrates a schematic example of a point-to-point transmission between a source node and a non-aligned communicating receiver node; FIG. 7a illustrates a communication scheme in which a method for determining communication paths is used enabling the establishment of a point-to-point transmission, in an aligned manner, between a source node and a receiving node, according to a particular embodiment of the invention; FIG. 7b represents an evolution curve of the signal power level measured by a receiver node as a function of the angle of orientation of its antenna, in the context of a determination of a communication path, such as shown in Figure 7a; FIG. 8a illustrates a communication scheme in which is implemented a method for determining communication paths allowing the establishment of a point-to-point transmission, in a non-aligned manner, between a source node and a node. receiver, according to a particular embodiment of the invention; FIG. 8b represents an evolution curve of the signal power level measured by a receiver node as a function of the angle of orientation of its antenna, in the context of a determination of a communication path, such as shown in Figure 8a; FIG. 9a illustrates a communication scheme in which a receiving node behaves as a communication relay, according to a particular embodiment of the invention; FIG. 9b illustrates a communication scheme in which a reconfiguration of a point-to-point transmission, according to a particular embodiment of the invention, is necessary; FIG. 10a illustrates a communication scheme in which a point-to-point transmission is carried out between a source node and a receiver node communicating in an aligned manner, according to a particular embodiment of the invention; FIG. 10b illustrates a communication scheme in which point-to-point transmission is implemented between a source node and a non-aligned communicating receiver node, according to a particular embodiment of the invention; FIG. 11 represents a flowchart of a particular embodiment of the configuration method, source node side and receiver node side, according to the invention. DETAILED DESCRIPTION In all the figures of this document, the elements and identical steps are designated by the same numerical reference. FIG. 1 illustrates an example of a wireless communication network 100 in which the configuration methods according to a particular embodiment in accordance with the invention can be implemented. More particularly, the network 100 of FIG. 1 illustrates a wireless video and audio distribution network (home theater type 5.1) using the millimeter waves around the 60GHz frequency band. The network 100 comprises a source node 110 and a plurality of transmitting and receiving nodes 120, 130, 140, 150, 160 and 170, each node being able to behave alternately as a transmitting node and a receiving node and having only one antenna for the transmission and reception of radio data signals. In addition, some nodes can act as relay nodes, that is to say that they retransmit on the network 10 data that they have previously received from another node. The nodes of the network 100 are all interconnected by millimeter wave radio communication paths 101. It is considered that the topology of the network 100, ie the relative spatial position of the nodes of the network, is known to each of the nodes 110, 120, 130, 140, 150, 160 and 170 of the network 100 and allows the operation of the mesh network in a redundant transmission mode. It should be noted that the particular embodiment described below is given by way of illustrative example. It is clear that many other embodiments of the invention can be envisaged, without departing from the scope of the invention. When transmitting radio data, the data stream consists of a plurality of data blocks and is conventionally protected against transmission errors by means of error correction code. Typically, the data stream data blocks are packaged together at a sender node, each packet being encoded to generate a plurality of parity blocks representing redundant information. A receiving node of the network 100, receiving the data packets, via the various radio communication paths, then proceeds to the decoding. This decoding step consists in removing the errors in the data blocks received by the receiving node by using the parity blocks for this purpose.
Les noeuds relais, quant à eux, effectuent le transfert de paquets de données codés comme tels, sans décoder ni à nouveau encoder le flux de données. En effet, il est important de noter que l'exécution d'un décodage et d'un encodage ultérieur au niveau de chaque noeud relais augmenterait la consommation de mémoire nécessaire au stockage temporaire des paquets, et accroîtrait par ailleurs le délai de transmission (latence) tout en consommant inutilement des ressources de calcul. Pour transmettre un flux de données relatives à un flux audio, à un flux vidéo ou à une combinaison des deux, un protocole tel que celui décrit par la norme IEEE 802.15.3 peut, par exemple, être mis en oeuvre. Outre le fait qu'il autorise de très hauts débits (dans sa version IEEE 802.15.3c), du fait d'une transmission de données dans la bande fréquentielle 57-64 GHz, ce protocole offre la possibilité, à chacun des noeuds du réseau, de bénéficier d'un temps d'accès au medium de communication sans- fil partagé garanti en utilisant le multiplexage par répartition temporelle, également appelé TDM (pour Time Division Multiplexing en anglais), prévoyant une division du domaine temporel en une pluralité d'intervalles de temps récurrents, de longueur fixe, aussi appelée par la suite cycle TDM. Un tel multiplexage permet à certains paramètres, tels que la latence de transmission ou la bande passante affectée à chaque transmission, de demeurer invariants. Autour de la fréquence 60GHz, on constate une similitude entre la propagation des ondes radio et la propagation de la lumière: certains obstacles (ou objets) bloquent la propagation et la réfléchissent en partie. Dans ce cas, même si les signaux radio sont diffusés dans toutes les directions, certains noeuds relais ou récepteurs du réseau 100 peuvent ne pas être en mesure de détecter ces signaux radio en raison de la présence d'obstacles dans la zone de couverture de leurs antennes en réception. Ainsi, il est possible qu'un chemin de communication puisse ne pas pouvoir être établi de manière alignée entre un noeud émetteur et un noeud récepteur, du fait par exemple d'un masquage. Toutefois, en utilisant certains objets (par exemple placés par un installateur du réseau 100) présentant une forte capacité de réflexion aux ondes radio, il est possible d'établir un chemin de communication de manière non-alignée. La figure 2 illustre un exemple de couche physique synchrone utilisant un multiplexage par répartition temporelle (TDM). Relay nodes, on the other hand, transfer coded data packets as such, without decoding or encoding the data stream again. Indeed, it is important to note that the execution of a decoding and a subsequent encoding at each relay node would increase the memory consumption required for temporary storage of the packets, and would also increase the transmission delay (latency ) while unnecessarily consuming computing resources. To transmit a stream of data relating to an audio stream, a video stream or a combination of both, a protocol such as that described by the IEEE 802.15.3 standard can, for example, be implemented. In addition to the fact that it allows very high data rates (in its IEEE 802.15.3c version), because of data transmission in the 57-64 GHz frequency band, this protocol offers the possibility, at each node of the network to gain access time to the guaranteed shared wireless communication medium using time division multiplexing, also called TDM (for Time Division Multiplexing), providing for division of the time domain into a plurality of recurring time intervals, of fixed length, also hereinafter called TDM cycle. Such multiplexing allows certain parameters, such as transmission latency or the bandwidth allocated to each transmission, to remain invariant. Around the 60GHz frequency, there is a similarity between the propagation of radio waves and the propagation of light: some obstacles (or objects) block the propagation and reflect it in part. In this case, even if the radio signals are broadcast in all directions, some relay nodes or receivers in the network 100 may not be able to detect these radio signals due to the presence of obstacles in the coverage area of their antennas in reception. Thus, it is possible that a communication path may not be able to be established in an aligned manner between a transmitting node and a receiving node, for example because of a masking. However, by using certain objects (for example placed by an installer of the network 100) having a high reflection capacity to radio waves, it is possible to establish a communication path in a non-aligned manner. Figure 2 illustrates an example of a synchronous physical layer using time division multiplexing (TDM).
De manière classique, le temps est divisé en une pluralité de cycles réseau successifs (N, N+l,...) 200 de transmission de données, chaque cycle réseau 200 comprenant une première séquence 210 réservée à la transmission de données selon un mode à redondance de transmissions et une seconde séquence 215 réservée à la transmission de données selon un mode point-à-point. In a conventional manner, the time is divided into a plurality of successive network cycles (N, N + 1, ...) 200 of data transmission, each network cycle 200 comprising a first sequence 210 reserved for the transmission of data according to a mode transmission redundancy and a second sequence 215 reserved for data transmission in a point-to-point mode.
On distingue ainsi deux modes de transmission. Le premier mode, dit à redondance de transmission correspondant à une transmission de données à bas débit (relativement à la capacité du réseau de communication) s'effectue selon une configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission ou à large spectre angulaire (supérieur par exemple à 90°) pour d'atteindre le maximum de noeuds au sein du réseau. Cela permet d'augmenter la probabilité que les données soient reçues par des noeuds du réseau (qui peuvent ensuite relayer ces données afin que l'ensemble des noeuds du réseau puisse à terme recevoir ces données). Le second mode, dit point-àpoint correspondant à une transmission de données à haut débit (relativement à la capacité du réseau de communication) s'effectue selon une configuration directive d'antenne d'émission ou à spectre angulaire étroit (inférieur par exemple à 30°). En résumé, le mode de transmission à redondance de transmission, pour une même énergie (ou puissance) consommée, dispose d'un angle de rayonnement supérieur à celui du mode de transmission point-à-point. La séquence 210, réservée à la transmission selon le mode à redondance de transmissions, est partagé dans le temps pour permettre à chaque noeud du réseau d'émettre des données 230 (des données générées par le noeud lui-même ou une application qui lui est connectée, ou des données relayées) pendant (au moins) un intervalle de temps 220 donné, par cycle réseau 200, et de recevoir le reste du temps (de la séquence 210). Lorsqu'un noeud émet des données sur le réseau pendant son temps de parole 220, tous les autres noeuds du réseau utilisent leurs antennes configurées de manière directive avec un gain positif. Ce mode de fonctionnement impose de sélectionner le bon secteur d'antenne orienté vers le noeud émetteur émettant pendant l'intervalle de temps 220 qui lui est attribué. On dit alors qu'un noeud fonctionne selon une configuration directive (ou sélective) d'antenne de réception. There are two modes of transmission. The first mode, referred to as redundancy of transmission corresponding to a low bit rate data transmission (relative to the capacity of the communication network) is performed in a quasi-omnidirectional transmission antenna configuration or a wide angular spectrum (higher for example at 90 °) to reach the maximum of nodes within the network. This makes it possible to increase the probability that the data will be received by nodes of the network (which can then relay this data so that all the nodes of the network can eventually receive this data). The second so-called point-to-point mode corresponding to a high-speed data transmission (relative to the capacity of the communication network) is carried out according to a transmission antenna directive configuration or with a narrow angular spectrum (less than for example 30 °). In summary, the transmission redundant transmission mode, for the same energy (or power) consumed, has a radiation angle greater than that of the point-to-point transmission mode. The sequence 210, reserved for transmitting in the redundant mode of transmissions, is shared in time to allow each node of the network to transmit data 230 (data generated by the node itself or an application which is connected, or relayed data) during (at least) a given time interval 220, by network cycle 200, and to receive the remainder of the time (of the sequence 210). When a node transmits data over the network during its talk time 220, all other nodes in the network use their directionally configured antennas with a positive gain. This mode of operation requires the selection of the right antenna sector oriented towards the transmitting transmitter node during the time slot 220 which is assigned to it. It is said that a node operates according to a configuration (or selective) receiving antenna configuration.
Chaque temps de parole 220 peut transporter zéro, un ou plusieurs blocs de données d'un flux de données, en fonction du débit de ce flux de données, et plus généralement, en fonction des données effectivement à transmettre. Ainsi, à chacun de ces blocs de données correspond également un intervalle de transmission temporel. On peut noter que parmi les blocs de données, propres ou relayés, il y a des blocs de données de contrôle, permettant la transmission et le relais de messages de contrôle. Chaque bloc de données peut lui-même être divisé en une pluralité de paquets ou de symboles. Les noeuds relais du réseau de communication retransmettent, en outre, des blocs de données (dits blocs relayés) à destination de noeuds tiers du réseau de sorte que, à la fin du cycle 200 (ou d'un nombre prédéterminé de cycles 200), les blocs de données reçus dans les différents intervalles de temps 220 représentent différentes copies du bloc de données d'origine. C'est ce qu'on appelle le relais par maillage réseau. Each speech time 220 can carry zero, one or more data blocks of a data stream, depending on the flow rate of this data stream, and more generally, depending on the data actually to be transmitted. Thus, each of these data blocks also corresponds to a time transmission interval. It can be noted that among the blocks of data, clean or relayed, there are blocks of control data, allowing the transmission and the relay of control messages. Each data block can itself be divided into a plurality of packets or symbols. The relay nodes of the communication network also retransmit data blocks (so-called relay blocks) to third nodes of the network so that at the end of the cycle 200 (or a predetermined number of cycles 200), the data blocks received in the different time slots 220 represent different copies of the original data block. This is called Network Mesh Relay.
La séquence 215, réservée à la transmission de données selon le mode point-àpoint, est partagé dans le temps pour permettre à chaque noeud du réseau d'émettre des données 250 (des données générées par une application par exemple connectée au noeud, ou des données relayées) pendant (au moins) un intervalle de temps 240 donné, par cycle réseau 200. Lorsqu'un noeud émet des données pendant son temps de parole 240, le noeud récepteur impliqué dans la transmission point-à-point utilise son antenne configurée de manière directive avec un gain positif. Ce mode de fonctionnement impose de sélectionner le bon secteur d'antenne orienté vers le noeud émetteur émettant pendant l'intervalle de temps 240 qui lui est attribué. On dit alors qu'un noeud fonctionne selon une configuration directive (ou sélective) d'antenne en réception. Chaque intervalle de temps 240 permet au noeud auquel cet intervalle a été affecté de transmettre zéro, un ou plusieurs blocs de données d'un flux de données, en fonction du débit de ce flux de données, et plus généralement, en fonction des données effectivement à transmettre. La figure 3 présente la structure schématique d'un dispositif de communication 300 du réseau de communication 100 mettant en oeuvre le procédé de configuration, selon un mode de réalisation particulier conforme à l'invention. Plus précisément, le dispositif de communication 300 peut être intégré dans le noeud source 110 ou chacun des noeuds émetteurs ou noeuds récepteurs (120, 130, 140, 150, 160, 170), ou dans tout noeuds relais du réseau de communication 100. Le dispositif de communication 300 comprend : - une mémoire RAM (pour Random Access Memory en anglais) 302 fonctionnant en tant que mémoire principale ; - un bloc de calcul 301 (noté c pour micro-controller en anglais) ou unité CPU (pour Control Process Unit en anglais) dont la capacité peut être étendue par une mémoire vive optionnelle connectée à un port d'expansion (non illustré sur la figure 3). L'unité CPU 301 est capable d'exécuter des instructions lors de la mise sous tension du dispositif de communication 300 à partir de la mémoire ROM 303. Après la mise sous tension, l'unité CPU 301 est capable d'exécuter des instructions de la mémoire RAM 302 relatives à un programme 5 10 15 20 25 30 d'ordinateur, une fois ces instructions chargées à partir de la mémoire ROM 303 ou d'une mémoire externe (non illustrée sur la figure 3). Un tel programme d'ordinateur, s'il est exécuté par l'unité CPU 301, provoque l'exécution d'une partie ou de la totalité des étapes des algorithmes décrits ci-après en relation avec la figure 11 ; - un bloc 310 (noté RF-FE pour RF Front-End en anglais) chargé de l'adaptation du signal en sortie d'un bloc de bande de base 305 (noté RF-BB pour RF Base-Band en anglais) avant son émission par le biais d'une antenne 304. À titre d'exemple, l'adaptation peut être réalisée par des processus de transposition de fréquence et d'amplification de puissance. Inversement, le bloc 310 permet également l'adaptation d'un signal reçu par l'antenne 304 avant sa transmission au bloc de bande de base 305. Le bloc de bande de base 305 est chargé de moduler et démoduler les données numériques échangées avec le bloc 310. Le bloc 310 comprend un sous-bloc 312 (noté RM pour Reception Measurement ), constitué par exemple d'un circuit ADC (pour Analog-to-Digital Converter en anglais soit Convertisseur Analogique/Numérique en français), chargé de mesurer le niveau de puissance du signal reçu via l'antenne 304, la mesure de puissance étant ensuite communiquée à l'unité CPU 301 ; - un bloc d'interface entrée/sortie (noté I/O If pour Input/Output Interface en anglais) 306 relié à un réseau de communication 307. Les figures 4a et 4b illustrent chacune un exemple de mode de fonctionnement d'une antenne d'émission 400, la figure 4a illustrant une antenne d'émission configurée de manière quasi-omnidirectionnelle, et la figure 4b, une antenne d'émission configurée de manière directive (ou sélective). Dans le mode de réalisation particulier présenté en figure 1, c'est-à-dire dans le réseau de communication 100, les antennes d'émission 400 peuvent être configurées soit selon un angle de rayonnement large 410 (dans ce cas on parle de configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission), soit avec un angle de rayonnement étroit 420 (dans ce cas on parle de configuration directive d'antenne d'émission). Comme expliqué plus haut, chaque noeud émetteur du réseau met en oeuvre une technique de directivité d'antenne (dite beamforming en anglais). En effet, une augmentation de la puissance du signal, dans une direction désirée, peut être obtenue en diminuant la largeur de l'angle de rayonnement en émission, ce qui permet soit d'augmenter la distance d'émission, soit, à distance égale, d'augmenter le rapport signal à bruit (SNR) pour le noeud récepteur ciblé. Une telle technique permet ainsi d'améliorer la qualité de réception de signal radio et de réduire le taux d'erreurs du canal de transmission. L'orientation du faisceau à rayonnement étroit 420 est représentée selon un angle d'orientation a 430. Cet angle d'orientation a est choisi parmi un ensemble d'angles d'orientation d'antennes contenu dans la zone de rayonnement 410 de l'antenne 400 configurée de manière quasi-omnidirectionnelle. Autrement dit, l'angle d'orientation a peut prendre toute valeur d'angle comprise entre 0 degrés et 180 degrés. On appelle angle d'orientation, dans le cas d'une antenne agile (ou intelligente), un angle pour lequel les paramètres de configuration de la matrice de l'antenne agile sont tels que le rayonnement (en émission) ou la sensibilité (en réception) de l'antenne est accentuée dans cette direction par rapport aux autres directions. La figure 5 illustre un exemple d'un mode de fonctionnement d'une antenne de réception 500. Dans le mode de réalisation particulier présenté en figure 1, c'est-à-dire dans le réseau de communication 100, les antennes de réception 500 (pouvant correspondre aux antennes 400 dans le cas où une même antenne est utilisée en émission et en réception) sont toujours configurées (c'est-à-dire quelque soit le mode de transmission mis en oeuvre) selon un angle de réception étroit 520 (dans ce cas on parle de configuration directive d'antenne de réception). En effet, comme précédemment expliquée, l'utilisation d'un angle de réception étroit 520 permet d'augmenter la puissance du signal radio à l'entrée du noeud récepteur, permettant ainsi d'augmenter la distance de transmission, soit à distance égale, d'augmenter le rapport signal à bruit (SNR). La qualité en termes de réception de signal radio s'en trouve donc améliorée et le taux d'erreurs du canal de transmission réduit. L'orientation du lobe principal directif 520 de l'antenne de réception 500 est représentée par un angle d'orientation 13 530. Cet angle 13 est sélectionné parmi un ensemble d'angles d'orientation d'antenne appartenant à la zone de sensibilité de l'antenne 500 configurée de manière quasi-omnidirectionnelle. Autrement dit, l'angle d'orientation 13 peut prendre toute valeur d'angle comprise entre 0 degrés et 180 degrés. On présente maintenant la figure 6a qui illustre un exemple schématique d'une transmission en mode point-à-point (appelée beam steering en anglais) entre un noeud source et un noeud récepteur communiquant de manière alignée, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. On considère un système de communication sans-fil 100, tel que celui présenté en figure 1 dans lequel le noeud 120 est considéré comme étant le noeud récepteur de données à haut débit (applications audio et vidéo par exemple) en provenance du dispositif source 110. Le noeud récepteur 120 est considéré comme étant capable de recevoir les données audio redirigées vers le noeud 190 (jouant alors le rôle de haut-parleur ( speaker en anglais)), capable de fonctionner comme un noeud relais, mais également capable de recevoir des données vidéo en provenance du noeud source 110 et à destination de l'écran de visualisation 180. The sequence 215, reserved for the transmission of data according to the point-to-point mode, is shared in time to allow each node of the network to transmit data 250 (data generated by an application for example connected to the node, or relayed data) during (at least) a given time slot 240, by network cycle 200. When a node transmits data during its talk time 240, the receiving node involved in the point-to-point transmission uses its configured antenna in a directive way with a positive gain. This mode of operation requires the selection of the right antenna sector oriented towards the transmitting node emitting during the time slot 240 which is assigned to it. It is said that a node operates according to a configuration direction (or selective) receiving antenna. Each time slot 240 allows the node to which this interval has been assigned to transmit zero, one or more data blocks of a data stream, depending on the rate of this data stream, and more generally, depending on the actual data. transmitting. FIG. 3 shows the schematic structure of a communication device 300 of the communication network 100 implementing the configuration method, according to a particular embodiment in accordance with the invention. More specifically, the communication device 300 can be integrated in the source node 110 or each of the sending nodes or receiving nodes (120, 130, 140, 150, 160, 170), or in any relay nodes of the communication network 100. communication device 300 comprises: a Random Access Memory (RAM) 302 functioning as a main memory; a calculation block 301 (noted c for micro-controller in English) or a CPU (for Control Process Unit in English) whose capacity can be extended by an optional RAM connected to an expansion port (not shown on FIG. Figure 3). The CPU 301 is capable of executing instructions when the communication device 300 is turned on from the ROM 303. After the power is turned on, the CPU 301 is able to execute the RAM 302 relating to a computer program, once these instructions are loaded from the ROM 303 or an external memory (not shown in FIG. 3). Such a computer program, if executed by the CPU 301, causes the execution of some or all of the steps of the algorithms described below in connection with FIG. 11; a block 310 (denoted RF-FE for RF Front-End in English) responsible for adapting the signal at the output of a baseband block 305 (denoted RF-BB for RF Base-Band in English) before its transmission by means of an antenna 304. By way of example, the adaptation can be carried out by frequency conversion and power amplification processes. Conversely, the block 310 also allows the adaptation of a signal received by the antenna 304 before its transmission to the baseband block 305. The baseband block 305 is responsible for modulating and demodulating the digital data exchanged with the baseband 305. block 310. The block 310 comprises a sub-block 312 (noted RM for Reception Measurement), consisting for example of an ADC circuit (for Analog-to-Digital Converter in English or Analog / Digital Converter in French), responsible for measuring the power level of the signal received via the antenna 304, the power measurement being then communicated to the CPU 301; an input / output interface block (denoted I / O If for Input / Output Interface in English) connected to a communication network 307. FIGS. 4a and 4b each illustrate an example of a mode of operation of an antenna. 400, FIG. 4a illustrating a transmitting antenna configured in a quasi-omnidirectional manner, and FIG. 4b, a transmitting antenna configured in a directional (or selective) manner. In the particular embodiment shown in FIG. 1, that is to say in the communication network 100, the transmission antennas 400 can be configured either according to a wide radiation angle 410 (in this case we speak of configuration quasi-omnidirectional transmitting antenna), or with a narrow radiation angle 420 (in this case we speak of transmit antenna directive configuration). As explained above, each transmitter node of the network implements an antenna directivity technique (called beamforming in English). Indeed, an increase in the signal strength, in a desired direction, can be obtained by decreasing the width of the emission radiation angle, which allows either to increase the emission distance, or, at equal distance , to increase the signal-to-noise ratio (SNR) for the target receiver node. Such a technique thus makes it possible to improve the quality of radio signal reception and to reduce the error rate of the transmission channel. The orientation of the narrow radiation beam 420 is represented at an orientation angle at 430. This orientation angle α is selected from a set of antenna orientation angles contained in the radiation region 410 of the antenna 400 configured in a quasi-omnidirectional manner. In other words, the orientation angle α can take any angle value between 0 degrees and 180 degrees. An angle of orientation, in the case of an agile (or intelligent) antenna, is an angle for which the configuration parameters of the agile antenna matrix are such that the radiation (in emission) or the sensitivity (in reception) of the antenna is accented in this direction relative to the other directions. FIG. 5 illustrates an example of a mode of operation of a reception antenna 500. In the particular embodiment presented in FIG. 1, that is to say in the communication network 100, the reception antennas 500 (Which may correspond to the antennas 400 in the case where the same antenna is used in transmission and reception) are always configured (that is to say whatever the mode of transmission implemented) at a narrow reception angle 520 ( in this case we speak of receiving antenna configuration). Indeed, as previously explained, the use of a narrow reception angle 520 makes it possible to increase the power of the radio signal at the input of the receiver node, thus making it possible to increase the transmission distance, ie at an equal distance, to increase the signal-to-noise ratio (SNR). The quality in terms of radio signal reception is thus improved and the transmission channel error rate reduced. The orientation of the main directional lobe 520 of the receiving antenna 500 is represented by an orientation angle 13,530. This angle 13 is selected from a set of antenna orientation angles belonging to the sensitivity area of the antenna. the antenna 500 configured almost omnidirectionally. In other words, the orientation angle 13 can take any angle value between 0 degrees and 180 degrees. FIG. 6a is shown which illustrates a schematic example of a point-to-point transmission (called beam steering in English) between a source node and a receiver node communicating in an aligned manner, according to a particular embodiment of the invention. 'invention. A wireless communication system 100, such as that shown in FIG. 1, is considered in which the node 120 is considered to be the high-speed data receiving node (audio and video applications, for example) coming from the source device 110. The receiving node 120 is considered to be able to receive the audio data redirected to the node 190 (then playing the role of loudspeaker (speaker in English)), able to function as a relay node, but also able to receive data video from the source node 110 and to the viewing screen 180.
Alors que la transmission de données d'applications bas débit (telles que les données audio) ou de données de contrôle s'effectue avec une configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission 410, dans la séquence de transmission 210 réservé au mode à redondance de transmissions, pendant les intervalles temporels 220, la transmission de données d'application haut débit (telles que les données vidéo) s'effectue, quant à elle, avec une configuration directive d'antenne d'émission 420, dans la séquence de transmission 215 en mode point-à-point, pendant les intervalles temporels 240. La bande passante requise pour les transmissions de données haut débit, comme par exemple une vidéo haute définition non compressée (nécessitant un débit de plusieurs Gbps) étant élevée, il n'est donc pas réaliste de mettre en oeuvre une communication à redondance de transmission, par utilisation des noeuds relais, comme c'est le cas pour les données audio. I1 est clair que la qualité des signaux radio correspondants aux données vidéo doit donc être renforcée. Une des possibilités est de communiquer ces données en mode point-à-point, c'est-à-dire en utilisant une configuration directive d'antenne, tant du côté émission que du côté réception. While the transmission of low bit rate application data (such as audio data) or control data is carried out with a near-omnidirectional transmission antenna configuration 410, in the transmission sequence 210 reserved for the transmission mode. transmission redundancy, during the time slots 220, transmission of high-speed application data (such as video data) is performed with a transmit antenna directive configuration 420, in the transmission sequence. transmission 215 in point-to-point mode, during the time slots 240. The bandwidth required for broadband data transmissions, such as uncompressed high definition video (requiring a bit rate of several Gbps) being high, it is Therefore, it is not realistic to implement transmission redundancy communication by using the relay nodes, as is the case for audio data. It is clear that the quality of the radio signals corresponding to the video data must therefore be reinforced. One of the possibilities is to communicate this data in point-to-point mode, that is to say using an antenna directive configuration, both on the sending side and on the receiving side.
Le noeud source 110 utilise, dans le cas de la figure 6a, la technique de directivité d'antenne ( beamforming ), selon le principe décrit en relation avec la figure 4b, pour obtenir une configuration directive d'antenne d'émission 420, et dirige son antenne d'émission en direction du noeud récepteur 120. Le noeud récepteur 120 utilise également la technique de directivité d'antenne pour obtenir une configuration directive d'antenne de réception 520 et dirige son antenne de réception en direction du noeud source 110. Dans le cas présent, les noeuds source 110 et récepteur 120 communiquent ainsi de manière alignée via un chemin de communication 610. On illustre ci-après, en relation avec la figure 6b, un exemple schématique d'une transmission en mode point-à-point (appelée beam steering en anglais) entre un noeud source et un noeud récepteur communiquant de manière non-alignée, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Lorsqu'un chemin de communication 610, établi de manière alignée pour transporter des données entre les noeuds d'un couple de noeuds source 110 (ou noeud émetteur) et récepteur 120, se trouve coupé ou masqué par un obstacle 630, un chemin de communication alternatif 620 peut être utilisé pour transmettre les données considérées. Le chemin de communication alternatif, illustré dans le cas présent, est obtenu par réflexion du signal radio sur une surface réfléchissante 600. Cependant, il est à noter qu'un tel signal radio réfléchi, du fait d'une plus grande distance de parcours dans l'air et d'éventuelles absorptions (ou diffractions liées à la réflexion), se trouve (éventuellement fortement) atténué avant de parvenir jusqu'au noeud récepteur 120. Il s'avère donc nécessaire de renforcer, en termes de puissance (ou d'énergie), le signal radio à émettre en mode de transmission point-à-point. Le noeud source 110 dirige alors son antenne d'émission 400, selon une configuration directive d'antenne d'émission, vers la surface réfléchissante 600. Le noeud récepteur 120 dirige également son antenne de réception 500, selon une configuration directive d'antenne de réception, vers la surface réfléchissante 600, afin que le couple de noeuds puisse communiquer en point-à-point de manière non-alignée. À des fins de simplification de la description de la présente invention, on ne considérera dans la suite qu'un seul chemin de communication 620 en vue indirecte. Il est clair cependant que l'invention peut être mise en oeuvre dans le cadre d'une application avec une pluralité de chemins possibles de communication de manière indirecte (dans le cas où plusieurs surfaces réfléchissantes ont été déterminées dans la zone de couverture du réseau). Dans ce cas, l'opération de mesure en réception appliquée aux chemins pour les communications point-à-point (en relation avec la figure 8a) ne conservera que le meilleur chemin. En outre, on note que seuls les modes de transmission point-à-point en ligne de vue et en non-ligne de vue impliquant un objet disposant d'une surface réfléchissante (tels que présentés précédemment en relation avec les figures 6a et 6b) sont détaillés dans le présent document. Il est clair néanmoins que l'invention peut tout aussi bien s'appliquer dans le cas où les noeuds d'un couple de noeuds émetteur et récepteur communiquent en point-à-point, de manière non-alignée, par l'intermédiaire d'un ou plusieurs noeud(s) relais, par exemple lorsque la distance (en ligne de vue) entre les noeuds impliqués dans une communication donnée est trop importante. Dans ce dernier cas, le principe appliqué plus haut (en relation avec les figures 6a et 6b) pour un chemin de communication entre un noeud émetteur et un noeud récepteur s'applique également pour chaque lien de communication compris dans un chemin de communication impliquant au moins un noeud relais, un chemin de communication étant constitué de plusieurs liens de communication fonction du nombre de noeuds relais impliqués dans la communication considérée. The source node 110 uses, in the case of FIG. 6a, the beamforming technique, according to the principle described in connection with FIG. 4b, to obtain a transmission antenna directive configuration 420, and directs its transmit antenna towards the receiver node 120. The receiver node 120 also uses the antenna directivity technique to obtain a receiving antenna directive pattern 520 and directs its receive antenna towards the source node 110. In the present case, the source nodes 110 and receiver 120 thus communicate in an aligned manner via a communication path 610. An example is shown below, in connection with FIG. 6b, of a schematic example of a transmission in point-to-point mode. point (called beam steering in English) between a source node and a receiver node communicating in a non-aligned manner, according to a particular embodiment of the invention. When a communication path 610, aligned to transport data between the nodes of a pair of source nodes 110 (or transmitting node) and receiver 120, is cut or masked by an obstacle 630, a communication path alternative 620 can be used to transmit the considered data. The alternative communication path, illustrated in the present case, is obtained by reflection of the radio signal on a reflecting surface 600. However, it should be noted that such a radio signal reflected, because of a greater distance of travel in the air and any absorptions (or diffractions related to the reflection), is (possibly strongly) attenuated before reaching the receiving node 120. It is therefore necessary to strengthen, in terms of power (or 'energy'), the radio signal to be transmitted in point-to-point transmission mode. The source node 110 then directs its transmit antenna 400, in a transmit antenna directive configuration, to the reflective surface 600. The receiver node 120 also directs its receive antenna 500, in a directional antenna configuration. receiving, to the reflecting surface 600, so that the pair of nodes can communicate in point-to-point non-aligned manner. For purposes of simplifying the description of the present invention, only one communication path 620 will be considered in the following in indirect view. It is clear, however, that the invention can be implemented in the context of an application with a plurality of possible communication paths indirectly (in the case where several reflective surfaces have been determined in the coverage area of the network) . In this case, the reception measurement operation applied to the paths for point-to-point communications (in connection with FIG. 8a) will retain only the best path. In addition, it is noted that only point-to-point transmission modes in line of sight and in non-line of sight involving an object having a reflective surface (as presented previously in relation to FIGS. 6a and 6b). are detailed in this document. It is nevertheless clear that the invention can equally well apply in the case where the nodes of a pair of transmitter and receiver nodes communicate in point-to-point, non-aligned manner, via one or more relay node (s), for example when the distance (in line of sight) between the nodes involved in a given communication is too great. In the latter case, the principle applied above (in connection with FIGS. 6a and 6b) for a communication path between a transmitting node and a receiving node also applies for each communication link included in a communication path involving least one relay node, a communication path consisting of several communication links depending on the number of relay nodes involved in the communication considered.
La figure 7a illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une méthode de détermination de chemins de communication permettant une transmission point-à-point, de manière alignée, entre un noeud source 110 et un noeud récepteur 120, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Plus particulièrement, une telle méthode permet de déterminer, lors de chaque cycle réseau 200, et plus particulièrement pendant les intervalles de temps 220, un chemin de communication permettant d'assurer un niveau de qualité suffisant pour établir une transmission point-à-point entre les noeuds source 110 et récepteur 120, pendant au moins un intervalle temporel ultérieur 240. Dans un mode de réalisation préférentiel, on sélectionne le meilleur chemin de communication (ou du moins le chemin de communication le plus adapté) pour la transmission point-à-point considérée, c'est-à-dire le chemin pour lequel le niveau de qualité de transmission de données, entre les noeuds source 110 et récepteur 120, est le plus élevé. Il est important de noter qu'une telle méthode de détermination de chemins de communication est mise en oeuvre pendant la séquence de transmission 210 du cycle réseau 200 dédiée à la redondance de transmissions. À cet effet, les noeuds impliqués dans une transmission point-à-point bénéficient alors de cette séquence de temps, pendant les intervalles temporels 220, pour échanger les informations relatives aux paramètres de configuration d'antennes en réception et en émission, et permettre une reconfiguration de la transmission point-à-point, sans avoir à utiliser la bande passante réservée aux données applicatives de la transmission point-à-point. Lors du temps de parole 220 qui lui est réservé pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, le noeud source 110 émet, avec une configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission 410, les données audio et de contrôle à tous les autres noeuds 120, 130, 140, 150, 160 et 170 du réseau (ces derniers jouant ainsi le rôle de noeuds récepteurs), chacun de ces noeuds récepteurs ayant préalablement orienté son antenne de réception en direction du noeud source 110, avec une configuration directive d'antenne 520. Lors du temps de parole 220 qui leur est réservé pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, chacun des autres noeuds du réseau relaie les données reçues en y ajoutant éventuellement ses propres données, comme des données de contrôle par exemple. De son côté, le noeud récepteur 120, prévu pour également recevoir des données à haut débit lors de la transmission point-à-point, pendant l'intervalle de temps 240, peut détecter que le chemin de communication utilisé jusqu'alors entre les noeuds source 110 et récepteur 120 n'est plus adapté. À titre d'exemple, on peut considérer qu'un chemin de communication n'est plus adapté lorsque le niveau de puissance de signal reçu mesuré est inférieur à un seuil prédéfini. Le noeud récepteur 120 met alors à profit l'intervalle de temps 220 où le noeud source 110 est émetteur pour effectuer une mesure du niveau de puissance de signal reçu sur toute sa plage angulaire. À cette fin, le noeud récepteur 120 effectue un balayage en réception (dit scan en anglais) avec une configuration directive d'antenne de réception et mesure le niveau de puissance de signal reçu à l'aide du sous-bloc 312. Le balayage de l'antenne de réception s'effectue, par exemple, en faisant varier l'angle d'orientation 13 de 10 degrés en 10 degrés dans la zone de sensibilité de l'antenne 500 (balayage de 0 à 180 degrés). Il est important de noter que, pendant le balayage par son antenne de réception, le noeud récepteur 120 ne peut recevoir les données bas débit (données applicatives et/ou de contrôle) qui lui sont normalement destinées. Cependant, grâce à la séquence de transmission 210 réservée à la redondance de transmissions sur le réseau maillé, le noeud récepteur 120 peut toutefois recevoir par la suite les données qui lui sont destinées, par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs autres noeuds 130, 140, 150, 160, 170 du réseau, qui agissent comme des relais, pendant les intervalles de temps 220 suivant l'intervalle de temps d'émission affecté au noeud source 110. La figure 7b représente une courbe d'évolution du niveau de puissance de signal mesuré par le noeud récepteur 120 en fonction de l'angle d'orientation de son antenne 13, dans le cadre d'une détermination d'un chemin de communication, telle que présentée en figure 7a. Autrement dit, la figure 7b représente le résultat de mesures du niveau de puissance effectuées par le noeud récepteur 120, obtenu après avoir effectué le balayage tel que décrit ci-dessus. Dans le cas présent, l'angle d'orientation 13, représentatif du niveau de puissance mesuré le plus fort, correspondra à l'angle d'orientation pour lequel le noeud récepteur, impliqué dans la transmission point-à-point, doit paramétrer son antenne de réception pour recevoir les données à haut débit dans de bonnes conditions de transmission. Différentes méthodes, connues de l'Homme du Métier, peuvent être utilisées pour déterminer l'angle d'orientation d'une antenne de réception. À titre d'exemple non- limitatif, il peut s'agir d'une méthode classique basée sur une mesure du niveau RSSI (pour Received Signal Strength Indication en anglais) du signal reçu. La figure 8a illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une méthode de détermination de chemins de communication permettant une transmission point-à-point, de manière non-alignée, entre un noeud source 110 et un noeud récepteur 120, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. FIG. 7a illustrates a communication scheme in which is implemented a method for determining communication paths allowing point-to-point transmission, in an aligned manner, between a source node 110 and a receiver node 120, according to a mode of communication. particular embodiment of the invention. More particularly, such a method makes it possible to determine, during each network cycle 200, and more particularly during the time slots 220, a communication path that makes it possible to ensure a level of quality sufficient to establish a point-to-point transmission between the source nodes 110 and receiver 120 for at least one subsequent time interval 240. In a preferred embodiment, the best communication path (or at least the most suitable communication path) for the point-to-point transmission is selected. considered, that is, the path for which the level of data transmission quality between source node 110 and receiver 120 is highest. It is important to note that such a method of determining communication paths is implemented during the transmission sequence 210 of the network cycle 200 dedicated to the redundancy of transmissions. For this purpose, the nodes involved in a point-to-point transmission then benefit from this time sequence, during the time slots 220, to exchange the information relating to the antenna configuration parameters in reception and transmission, and to allow a reconfiguration of point-to-point transmission, without having to use the bandwidth reserved for the application data of the point-to-point transmission. During the talk time 220 reserved for transmitting in the redundant transmission mode, the source node 110 transmits, with a quasi-omnidirectional transmission antenna configuration 410, the audio and control data to all the others. nodes 120, 130, 140, 150, 160 and 170 of the network (the latter thus playing the role of receiving nodes), each of these receiving nodes having previously oriented its receiving antenna towards the source node 110, with a directive configuration of Antenna 520. During the speaking time 220 which is reserved for them to transmit in the redundant transmission mode, each of the other nodes of the network relays the received data possibly adding its own data, such as control data for example. For its part, the receiving node 120, which is also designed to receive high-speed data during point-to-point transmission, during the time slot 240, can detect that the communication path used up to then between the nodes source 110 and receiver 120 is no longer suitable. For example, it can be considered that a communication path is no longer suitable when the measured received signal power level is below a predefined threshold. The receiving node 120 then takes advantage of the time interval 220 where the source node 110 is transmitter to perform a measurement of the received signal power level over its entire angular range. For this purpose, the receiving node 120 performs a reception scan (said scan in English) with a reception antenna directive configuration and measures the received signal power level using the sub-block 312. The scan the receiving antenna is effected, for example, by varying the orientation angle 13 by 10 degrees in 10 degrees in the sensitivity area of the antenna 500 (scanning from 0 to 180 degrees). It is important to note that, during scanning by its receiving antenna, the receiving node 120 can not receive the low bit rate data (application and / or control data) which are normally intended for it. However, thanks to the transmission sequence 210 reserved for the redundancy of transmissions on the mesh network, the receiving node 120 can, however, subsequently receive the data intended for it, via one or more other nodes 130 , 140, 150, 160, 170 of the network, which act as relays, during the time slots 220 following the transmission time slot assigned to the source node 110. Figure 7b shows an evolution curve of the level of the signal power measured by the receiver node 120 as a function of the orientation angle of its antenna 13, in the context of a determination of a communication path, as shown in FIG. 7a. In other words, FIG. 7b represents the result of measurements of the power level carried out by the receiving node 120, obtained after carrying out the scanning as described above. In the present case, the orientation angle 13, representative of the highest measured power level, will correspond to the orientation angle for which the receiving node, involved in the point-to-point transmission, must parameterize its receiving antenna to receive high-speed data in good transmission conditions. Different methods, known to those skilled in the art, can be used to determine the orientation angle of a receiving antenna. As a non-limiting example, it may be a conventional method based on an RSSI (Received Signal Strength Indication) level measurement of the received signal. FIG. 8a illustrates a communication scheme in which a method for determining communication paths for non-aligned point-to-point transmission between a source node 110 and a receiving node 120 is implemented, according to a particular embodiment of the invention.
La figure 8a illustre, plus particulièrement, le cas où un obstacle (ou objet) 630 masque le chemin de communication 610 établi de manière alignée, entre le noeud émetteur 110 et le noeud récepteur 120, mais où, par contre, une surface réfléchissante 600 permet la réflexion du signal radio, en provenance du noeud émetteur 110, à destination du noeud récepteur 120. Dans le cas présent, un processus strictement identique à celui présenté plus haut en relation avec la figure 7a peut être mis en oeuvre pour effectuer les étapes de recherche et de détermination d'un chemin de communication pour une future transmission point-à-point de manière non-alignée. FIG. 8a illustrates, more particularly, the case where an obstacle (or object) 630 hides the communication path 610 established in an aligned manner, between the transmitting node 110 and the receiving node 120, but where, on the other hand, a reflecting surface 600 allows the reflection of the radio signal, from the transmitter node 110, to the receiving node 120. In the present case, a process strictly identical to that presented above in relation to FIG. 7a can be implemented to carry out the steps for searching and determining a communication path for future point-to-point transmission in a non-aligned manner.
Ici encore, il est important de noter que, lors du balayage effectué par son antenne de réception, le noeud récepteur 120 ne peut pas recevoir les données (audio et de contrôle) qui lui sont destinées. Cependant, grâce à la séquence de transmission 210 réservée à la redondance de transmissions, autrement dit, selon le principe du relais par maillage réseau, le noeud récepteur 120 peut toutefois recevoir les données qui lui sont destinées, par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs autres noeuds 130, 140, 150, 160, 170 du réseau, qui agissent comme des relais, pendant les intervalles de temps 220 suivant l'intervalle de temps d'émission affecté au noeud source 120. La figure 8b représente une courbe d'évolution du niveau de puissance de signal mesuré par le noeud récepteur 120 en fonction de l'angle d'orientation de son antenne f3, dans le cadre d'une détermination d'un chemin de communication, telle que présentée en figure 8a. La figure 8b présente le résultat de mesures du niveau de puissance en réception effectuées par le noeud récepteur 120, obtenu après le balayage par son antenne de réception. Dans le cas présent, l'angle d'orientation f3, représentatif du niveau de puissance mesuré le plus fort, correspond à l'angle d'orientation pour lequel le noeud récepteur, impliqué dans la transmission point-à-point, doit paramétrer son antenne de réception pour recevoir les données à haut débit dans de bonnes conditions de transmission. L'angle d'orientation correspondant à la transmission de manière alignée ne correspond plus au meilleur angle d'orientation d'antenne en raison de la présence de l'obstacle 630 atténuant fortement la communication, de manière alignée, entre le noeud source 110 et le noeud récepteur 120, ou masquant entièrement celle-ci. En effet, la transmission point-à-point doit s'effectuer, dans le cas présent, de manière non alignée, via un chemin de communication 620 impliquant la surface réfléchissante 600. La figure 9a illustre un schéma de communication dans lequel un noeud récepteur 120 se comporte en tant que relais de communication, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Si, pendant le balayage par son antenne de réception, c'est-à-dire pendant l'intervalle de temps 220 affecté au noeud source 110 pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, le noeud récepteur 120 ne détecte aucune variation de ses paramètres de configuration en réception, autrement dit, si l'angle d'orientation d'antenne en réception 13 déterminé lors du cycle réseau précédent (ou d'un cycle réseau précédent) est identique à celui du cycle réseau courant, alors le noeud récepteur 120 fonctionnera comme noeud relais lors de l'intervalle de temps 220 qui lui est réservé pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions. Pour ce faire, le noeud récepteur peut débuter le balayage par son antenne de réception en testant si les paramètres de configuration en réception utilisés lors du cycle précédent (ou d'un cycle précédent) permettent une réception des données émises par le noeud source 110 dans de bonnes conditions. Lors de l'intervalle de temps 220 qui lui est réservé pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, le noeud récepteur 120 effectue donc une transmission, avec une configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission, de données 230 audio et/ou de contrôle vers tous les autres noeuds du réseau 110, 130, 140, 150, 160 et 170 (jouant alors tous le rôle de noeuds récepteurs), chacun de ces noeuds récepteurs ayant préalablement orienté son antenne, avec une configuration directive d'antenne de réception, en direction du noeud récepteur 120 (jouant alors le rôle de noeud relais pendant l'intervalle de temps 220 qui lui est dédié). Les données radio 230 ainsi transmises (ou relayées) peuvent provenir elles-mêmes d'un noeud relais (en fonction de la position de l'intervalle de temps 220 affecté au noeud récepteur 120 dans la séquence TDM du cycle réseau 200). La figure 9b illustre un schéma de communication dans lequel une reconfiguration de la transmission point-à-point selon un mode de réalisation particulier de l'invention, est nécessaire. Here again, it is important to note that, during the scanning carried out by its receiving antenna, the receiving node 120 can not receive the data (audio and control) which are intended for it. However, thanks to the transmission sequence 210 reserved for the redundancy of transmissions, in other words, according to the network mesh relay principle, the receiving node 120 can however receive the data intended for it, via one or several other nodes 130, 140, 150, 160, 170 of the network, which act as relays, during the time slots 220 following the transmission time slot assigned to the source node 120. FIG. the evolution of the signal power level measured by the receiver node 120 as a function of the orientation angle of its antenna f3, in the context of a determination of a communication path, as shown in FIG. 8a. FIG. 8b shows the result of reception power level measurements made by the receiving node 120, obtained after scanning by its receiving antenna. In the present case, the orientation angle f3, representative of the highest measured power level, corresponds to the orientation angle for which the receiving node, involved in the point-to-point transmission, must parameterize its receiving antenna to receive high-speed data in good transmission conditions. The orientation angle corresponding to the transmission in an aligned manner no longer corresponds to the best antenna orientation angle due to the presence of the obstacle 630 which strongly attenuates the communication, in an aligned manner, between the source node 110 and the receiving node 120, or completely masking it. Indeed, the point-to-point transmission must be carried out, in the present case, in a non-aligned manner, via a communication path 620 involving the reflective surface 600. FIG. 9a illustrates a communication diagram in which a receiving node 120 behaves as a communication relay, according to a particular embodiment of the invention. If, during scanning by its receiving antenna, ie during the time slot 220 assigned to the source node 110 to transmit in the redundant mode of transmissions, the receiving node 120 detects no variation in its reception configuration parameters, that is, if the reception antenna orientation angle 13 determined during the preceding network cycle (or a previous network cycle) is identical to that of the current network cycle, then the receiving node 120 will function as a relay node during the time slot 220 reserved for it to transmit in the redundant transmission mode. To do this, the receiving node can start scanning by its receiving antenna by testing whether the reception configuration parameters used during the previous cycle (or of a previous cycle) allow reception of the data transmitted by the source node 110 in good conditions. During the time interval 220 reserved for transmitting in the redundant mode of transmissions, the receiving node 120 thus transmits, with a quasi-omnidirectional transmission antenna configuration, 230 audio data and / or control to all the other nodes of the network 110, 130, 140, 150, 160 and 170 (then playing all the role of receiving nodes), each of these receiving nodes having previously oriented its antenna, with a directional antenna configuration receiving, towards the receiving node 120 (then playing the role of relay node during the time interval 220 which is dedicated to it). The radio data 230 thus transmitted (or relayed) may itself come from a relay node (as a function of the position of the time slot 220 assigned to the receiver node 120 in the TDM sequence of the network cycle 200). FIG. 9b illustrates a communication scheme in which a reconfiguration of the point-to-point transmission according to a particular embodiment of the invention is necessary.
Si, pendant le balayage par son antenne de réception, c'est-à-dire pendant l'intervalle de temps 220 réservé au noeud source 110 pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, le noeud récepteur 220 détecte une variation de ses paramètres de configuration angulaire d'antenne en réception, autrement dit, si l'angle d'orientation d'antenne en réception 13 (permettant une réception des données émises par le noeud source 110 dans de bonnes conditions) déterminé lors du cycle réseau courant diffère de celui déterminé lors du cycle réseau précédent (ou d'un cycle réseau précédent), alors une reconfiguration des paramètres d'antenne en émission et en réception pour la transmission point-à-point relative au cycle réseau courant 200 est nécessaire. Une telle reconfiguration est appelée par la suite reconfiguration d'une transmission point-à-point. I1 n'y a donc, que lorsqu'un changement des conditions de propagation des ondes radio entre le couple de noeuds source 110 et récepteur 120 est détecté par le noeud récepteur 120, que celui-ci ne peut fonctionner, de manière classique, comme noeud relais dans le cycle réseau 200 en cours (selon le principe détaillé plus haut en relation avec la figure 9a). Pour effectuer une reconfiguration d'une transmission point-à-point, le noeud récepteur 120 émet, pendant l'intervalle de temps 220 qui lui est réservé pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, avec une configuration directive d'antenne d'émission 420, un signal radio prédéterminé. Pendant ce même intervalle de temps 220, tous les autres noeuds 110, 130, 140, 150, 160 et 170 orientent leur antenne de réception, selon une configuration directive d'antenne, en direction du noeud émetteur 120. Le noeud source 110, qui s'attend normalement à recevoir du noeud récepteur 120 un signal radio contenant des données en provenance du noeud récepteur 120 (c'est-à-dire comme si le noeud récepteur 120 fonctionnait en tant que noeud relais), ne reçoit effectivement aucun signal, du fait que le noeud récepteur 120 émet selon une configuration directive d'antenne et que l'antenne de réception du noeud émetteur 110 (elle aussi en configuration directive) n'est pas correctement orientée. Alors, le noeud source 110 doit rechercher une orientation d'antenne permettant de recevoir correctement un signal radio émis par le noeud récepteur 120, le signal pouvant éventuellement être réfléchi par une surface réfléchissante 600. À cette fin, le noeud émetteur 110 effectue alors, à son tour, un balayage par son antenne de réception selon une configuration directive d'antenne 520 et détermine un angle d'orientation 13 lui permettant de recevoir le signal radio prédéterminé, en provenance du noeud récepteur 120, de façon optimale. Cet angle d'orientation d'antenne de réception (3 correspond désormais à l'angle d'orientation d'antenne d'émission a à utiliser par le noeud source 110 pour transmettre en point-à-point vers le noeud récepteur 120, lors de l'intervalle de temps 240 réservé à cet effet. Les paramètres de configuration de l'antenne en émission par la transmission point-à-point sont alors déterminés en fonction des paramètres de configuration de l'antenne en réception utilisés par le noeud source 110 lorsque le noeud récepteur 120 émet selon une configuration directive d'antenne. Pour déterminer des paramètres de configuration de l'antenne en réception permettant une communication point-à-point entre les noeuds source 100 et récepteur 120, le noeud source 110 peut par exemple effectuer une mesure du signal radio reçu, à l'aide du sous-bloc 312, en faisant varier l'angle de réception f3 de 10 degrés en 10 degrés sur l'ensemble de sa zone de sensibilité en réception, allant de 0 à 180 degrés. Il sélectionne par exemple ensuite l'angle 13 lui donnant le meilleur niveau de puissance de signal mesuré en réception. If, during the scanning by its receiving antenna, that is to say during the time interval 220 reserved for the source node 110 to transmit in the redundant mode of transmissions, the receiving node 220 detects a variation of its parameters of receiving antenna angular configuration, that is, if the receiving antenna orientation angle 13 (allowing reception of the data transmitted by the source node 110 under good conditions) determined during the current network cycle differs from the one determined during the previous network cycle (or a previous network cycle), then a reconfiguration of the transmit and receive antenna parameters for the point-to-point transmission relative to the current network cycle 200 is necessary. Such a reconfiguration is subsequently called reconfiguration of a point-to-point transmission. Thus, only when a change in the conditions of propagation of the radio waves between the pair of source nodes 110 and receiver 120 is detected by the receiving node 120, can it not function, in a conventional manner, as relay node in the network cycle 200 in progress (according to the principle detailed above in connection with Figure 9a). To perform a reconfiguration of a point-to-point transmission, the receiving node 120 transmits, during the time interval 220 reserved for it to transmit in the redundant mode of transmissions, with an antenna direction configuration. emission 420, a predetermined radio signal. During this same time interval 220, all the other nodes 110, 130, 140, 150, 160 and 170 orient their receiving antenna, in an antenna-directed configuration, towards the transmitter node 120. The source node 110, which normally expects to receive from the receiver node 120 a radio signal containing data from the receiver node 120 (i.e., if the receiver node 120 was operating as a relay node), actually receives no signal, since the receiving node 120 transmits in an antenna directive configuration and the receiving antenna of the transmitting node 110 (also in the directive configuration) is not correctly oriented. Then, the source node 110 must seek an antenna orientation for receiving correctly a radio signal transmitted by the receiver node 120, the signal possibly being reflected by a reflective surface 600. For this purpose, the transmitter node 110 then performs, in turn, scanning by its receiving antenna according to an antenna pattern 520 and determining an orientation angle 13 enabling it to receive the predetermined radio signal, from the receiver node 120, optimally. This reception antenna orientation angle (3 now corresponds to the transmit antenna orientation angle a to be used by the source node 110 to transmit point-to-point to the receiver node 120, when of the time slot 240 reserved for this purpose, the configuration parameters of the transmitting antenna by the point-to-point transmission are then determined according to the reception antenna configuration parameters used by the source node. 110 when the receiving node 120 transmits in an antenna directive configuration, for determining reception antenna configuration parameters for point-to-point communication between the source node 100 and the receiver node 120, the source node 110 may For example, perform a measurement of the received radio signal, using the sub-block 312, by varying the reception angle f3 by 10 degrees in 10 degrees over its entire reception sensitivity zone, ranging from From 0 to 180 degrees, it then selects for example the angle 13 giving it the best level of measured signal power in reception.
Bien que la transmission point-à-point se déroule pendant l'intervalle de temps 240 du cycle 200, la détermination des paramètres de configuration des antennes visant à une reconfiguration de la transmission point-à-point, s'effectue donc uniquement pendant la séquence de transmission 210 réservé à la redondance de transmissions. La figure l0a illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une transmission en mode point-à-point entre un noeud source 110 et un noeud récepteur 120 communiquant de manière alignée, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Après avoir préalablement déterminés les paramètres de configuration d'antennes en réception et en émission (restant inchangés par rapport au cycle 200 précédent, ou bien réajustés par rapport au cycle 200 précédent) destinés à la transmission point-à-point, lors de la séquence de transmission 210 réservée à la redondance de transmissions du cycle courant 200, les noeuds source 110 et récepteur 120 procèdent de la façon suivante : - le noeud source 110 émet, en mode point-à-point, avec une configuration directive d'antenne 420 selon l'angle d'orientation a, en direction du noeud récepteur 120 ; - le noeud récepteur 120 (destinataire des données applicatives à haut débit) reçoit, en mode point-à-point, avec une configuration directive d'antenne 520 selon l'angle (3 530, en direction du noeud source 110. La figure 10b illustre un schéma de communication dans lequel est mise en oeuvre une transmission en mode point-à-point entre un noeud source 110 et un noeud récepteur 120 communiquant de manière non-alignée, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Après avoir préalablement déterminés les paramètres de configuration d'antennes en réception et en émission (restant inchangés par rapport au cycle 200 précédent, ou bien réajustés par rapport au cycle 200 précédent) destinés à la transmission point-à-point, lors de la séquence de transmission 210 réservée à la redondance de transmissions du cycle courant 200, les noeuds source 110 et récepteur 120 procèdent de la façon suivante : - le noeud source 110 émet, en mode point-à-point, avec une configuration directive d'antenne 420 selon l'angle d'orientation a, en direction de la surface réfléchissante 600 ; - le noeud récepteur 120 (destinataire des données applicatives à haut débit) reçoit, en mode point-à-point, avec une configuration directive d'antenne 520 selon l'angle (3 530, en direction de la surface réfléchissante 600. Although the point-to-point transmission takes place during the time slot 240 of the cycle 200, the determination of the configuration parameters of the antennas aiming at a reconfiguration of the point-to-point transmission, therefore takes place only during the transmission sequence 210 reserved for the redundancy of transmissions. FIG. 10a illustrates a communication scheme in which a point-to-point transmission is carried out between a source node 110 and a receiving node 120 communicating in an aligned manner, according to a particular embodiment of the invention. After having previously determined the reception and transmission antenna configuration parameters (remaining unchanged with respect to the preceding cycle 200, or readjusted with respect to the previous cycle 200) intended for point-to-point transmission, during the sequence transmission 210 for the redundancy of transmissions of the current cycle 200, the source nodes 110 and receiver 120 proceed as follows: the source node 110 transmits, in point-to-point mode, with an antenna direction configuration 420 according to the orientation angle a, towards the receiving node 120; the receiving node 120 (destination of the high-speed application data) receives, in point-to-point mode, an antenna directive configuration 520 according to the angle (3530, towards the source node 110). FIG. 10b illustrates a communication scheme in which point-to-point transmission is implemented between a source node 110 and a receiving node 120 communicating in a non-aligned manner, according to a particular embodiment of the invention. previously determined antennas configuration parameters in reception and transmission (remaining unchanged from the previous cycle 200, or readjusted with respect to the previous cycle 200) for point-to-point transmission, during the transmission sequence 210 reserved for the redundancy of transmissions of the current cycle 200, the source nodes 110 and receiver 120 proceed as follows: the source node 110 transmits, in point-to-point mode , with an antenna direction pattern 420 according to the orientation angle α, in the direction of the reflecting surface 600; the receiving node 120 (destination of the high-speed application data) receives, in point-to-point mode, an antenna direction pattern 520 at the angle (3530, in the direction of the reflecting surface 600.
On présente maintenant, en relation avec la figure 11, un organigramme d'un mode de réalisation particulier du procédé de configuration, côté noeud source 110 et côté noeud récepteur 120, selon l'invention. Cet algorithme synthétise, plus particulièrement, le déroulement des différentes étapes nécessaires à l'ajustement des paramètres de configuration d'antenne utilisés par les noeuds source 110 et récepteur 120 pour la transmission point-à-point. Referring now to FIG. 11, a flow chart of a particular embodiment of the source node 110 and receive node 120 configuration method according to the invention is presented. This algorithm synthesizes, more particularly, the progress of the various steps necessary for adjusting the antenna configuration parameters used by the source nodes 110 and receiver 120 for the point-to-point transmission.
Pour faciliter la lecture de cet organigramme, l'ensemble des étapes mises en oeuvre par les noeuds source 110 et récepteur 120 sont représentées sur une même figure, l'algorithme de configuration côté noeud source (ou noeud émetteur) étant décrit sur la partie gauche de la figure 11 (étapes 1100 à 1190) et celui côté noeud récepteur étant décrit sur la partie droite de la figure 11 (étapes 1200 à 1295). Les étapes 1100, 1200 constituent respectivement des étapes d'initialisation de l'algorithme des noeuds source 110 et récepteur 120. Ensuite, l'algorithme mis en oeuvre par chacun des noeuds source 110 et récepteur 120 passe respectivement dans une étape 1110 et une étape 1210 dans chacune desquelles l'intervalle de temps 220 (noté TS sur la figure, pour Time Slot en anglais), affecté au noeud source 110 pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, est attendu. En effet, la séquence TDM du cycle réseau 220, c'est-à-dire l'ordre dans lequel chaque noeud émet ses données, est connue de tous les noeuds du réseau. To facilitate the reading of this flowchart, all the steps implemented by the source nodes 110 and receiver 120 are shown in the same figure, the source node-side configuration algorithm (or transmitter node) being described on the left-hand side. of FIG. 11 (steps 1100 to 1190) and the receiving node side being depicted in the right portion of FIG. 11 (steps 1200 to 1295). The steps 1100 and 1200 respectively constitute initialization steps of the algorithm of the source nodes 110 and the receiver 120. Next, the algorithm implemented by each of the source nodes 110 and receiver 120 goes respectively to a step 1110 and a step 1210 in each of which the time slot 220 (denoted TS in the figure, for Time Slot in English), assigned to the source node 110 to transmit in the redundant transmission mode, is expected. Indeed, the TDM sequence of the network cycle 220, that is to say the order in which each node transmits its data, is known to all the nodes of the network.
Dans une étape 1120, le noeud source 110 émet les données bas débit (applications audio et/ou données de contrôle) destinées aux noeuds 120 à 170, avec une configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission (noté OD sur la figure pour (quasi-)OmniDirectionnelle ). De son côté, le noeud récepteur 120 effectue, dans une étape 1220, une recherche d'un chemin de communication lui permettant de recevoir les données émises par le noeud source 110 dans de bonnes conditions. Le noeud récepteur 120 effectue pour ce faire un balayage en réception, à l'aide de son antenne 500 selon une configuration directive d'antenne de réception, dans la zone de sensibilité de l'antenne 500. Dans une étape 1230, le noeud récepteur 120 sélectionne, parmi l'ensemble d'angles d'orientation compris dans la zone de sensibilité de l'antenne 500, un angle d'orientation 13 pour lequel le niveau de qualité en réception mesuré (tel que le niveau RSSI par exemple) est adapté pour recevoir les données émises par le noeud source 110. Dans une étape 1240, le noeud récepteur 120 vérifie ensuite si cet angle B est différent de celui sélectionné dans le cycle réseau 200 précédent. Autrement dit, il vérifie si un changement des conditions de propagation de signal radio, relative à la communication du couple de noeuds source 110 et récepteur 120, est détecté. In a step 1120, the source node 110 transmits the low rate data (audio applications and / or control data) intended for the nodes 120 to 170, with a quasi-omnidirectional transmission antenna configuration (denoted OD in the figure for (almost) OmniDirectional). For its part, the receiving node 120 performs, in a step 1220, a search of a communication path allowing it to receive the data transmitted by the source node 110 in good conditions. The receiving node 120 performs a reception scan, using its antenna 500 in a reception antenna directive configuration, in the sensitivity area of the antenna 500. In a step 1230, the receiving node 120 selects, from among the set of orientation angles included in the sensitivity area of the antenna 500, an orientation angle 13 for which the measured reception quality level (such as the RSSI level for example) is adapted to receive the data transmitted by the source node 110. In a step 1240, the receiving node 120 then checks whether this angle B is different from that selected in the previous network cycle 200. In other words, it checks whether a change in the radio signal propagation conditions relating to the communication of the pair of source nodes 110 and receiver 120 is detected.
Si aucun changement n'est détecté, le noeud récepteur 120 (jouant alors le rôle de noeud relais) se prépare, dans une étape 1250, à réémettre les données précédemment reçues des autres noeuds 130 à 170 (participation au relais par maillage réseau selon le premier mode de transmission), en ajoutant éventuellement des données propres, comme par exemple des données de contrôle. Dans une étape 1270, le noeud récepteur 120 attend l'arrivée de l'intervalle de temps 220 qui lui est affecté pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions, lors d'une étape 1280, en utilisant une configuration quasi-omnidirectionnelle d'antenne d'émission. Si un changement est détecté, c'est-à-dire si le résultat du test effectué lors de l'étape 1240 est positif (à savoir l'angle f3 du cycle réseau courant différent de l'angle f3 du cycle réseau précédent), le noeud récepteur 120 se prépare, dans une étape 1260, à une reconfiguration des paramètres angulaires d'antenne pour la transmission point-àpoint. Dans une étape 1275, le noeud récepteur 120 attend l'arrivée de l'intervalle de temps 220 qui lui est affecté pour transmettre selon le mode à redondance de transmissions. Il émet alors, dans une étape 1285, un signal prédéterminé en utilisant des paramètres de configuration d'antenne en émission déterminés en fonction des paramètres de configuration d'antenne en réception correspondants à l'angle 13 déterminé à l'étape 1230. De son côté, après avoir émis dans l'étape 1120 les données destinées aux noeuds 120 à 170, le noeud source 110 attend, dans l'étape 1130, l'arrivée de l'intervalle de temps 220 affecté au noeud récepteur 120 pour l'émission de ses données selon le mode à redondance de transmissions. Lors de cet intervalle de temps 220, le noeud source 110 oriente, dans une étape 1140, son antenne de réception avec une configuration directive, selon l'angle d'orientation 13 utilisé dans le cycle réseau précédent, puis effectue une mesure de niveau de puissance dans cette direction afin de tester la bonne réception des données émises par le noeud récepteur 120. Si le résultat du test 1140 est positif (réception suffisante de données), le noeud source 110 traite alors (dans une étape 1160) les données reçues pendant la partie communication à redondance de transmissions, sans changer l'angle d'orientation d'antenne 13 du noeud émetteur 110. If no change is detected, the receiving node 120 (then playing the role of relay node) prepares, in a step 1250, to re-transmit the data previously received from the other nodes 130 to 170 (participation in relay network mesh according to the first mode of transmission), possibly adding own data, such as control data. In a step 1270, the receiving node 120 waits for the arrival of the time slot 220 assigned to it to transmit in the redundant mode of transmissions, in a step 1280, using a quasi-omnidirectional configuration of transmission antenna. If a change is detected, i.e. if the result of the test performed in step 1240 is positive (ie the angle f3 of the current network cycle different from the angle f3 of the previous network cycle), the receiving node 120 is prepared, in a step 1260, to reconfigure the antenna angular parameters for the point-to-point transmission. In a step 1275, the receiving node 120 waits for the arrival of the time slot 220 assigned to it to transmit in the redundant transmission mode. It then transmits, in a step 1285, a predetermined signal using transmit antenna configuration parameters determined according to the receiving antenna configuration parameters corresponding to the angle 13 determined in step 1230. From its on the other hand, after transmitting data for nodes 120 to 170 in step 1120, the source node 110 expects, in step 1130, the arrival of the time slot 220 assigned to the receiving node 120 for transmission of its data according to the redundant mode of transmissions. During this time interval 220, the source node 110 directs, in a step 1140, its reception antenna with a directive configuration, according to the orientation angle 13 used in the preceding network cycle, and then performs a measurement of the level of power in this direction in order to test the good reception of the data transmitted by the receiving node 120. If the result of the test 1140 is positive (sufficient reception of data), the source node 110 then processes (in a step 1160) the data received during the communication redundancy communication part, without changing the antenna orientation angle 13 of the transmitting node 110.
Si le résultat de ce test 1140 est négatif (réception insuffisante de données ou non réception de données), le noeud source 110 cherche alors à déterminer, dans une étape 1150, les paramètres de configuration d'antenne en réception définissant un angle d'orientation 13 à utiliser pour recevoir le signal radio prédéterminé émis par le noeud récepteur 120. À cette fin, le noeud source 110 effectue un balayage en réception, dans la zone de sensibilité de son antenne 500, avec une configuration directive d'antenne, jusqu'à détecter le signal radio prédéterminé émis par le noeud récepteur 120. Ensuite, dans l'étape 1180, le noeud source 110 attend l'arrivée de l'intervalle de temps de transmission 240 qui lui est affecté pour émettre ses données d'applications à haut débit selon le mode de transmission point-à-point. Lors de cet intervalle de temps 240, le noeud source 110 émet en mode point-àpoint, dans une étape 1190, les données d'applications à haut débit destinées au noeud récepteur 120, en orientant son antenne d'émission suivant l'angle d'orientation a avec une configuration directive. Cette configuration est, selon le résultat du test effectué à l'étape 1140, soit la configuration utilisée lors du cycle précédent pour cette même transmission de données point-à-point, soit une configuration définissant un angle d'orientation d'antenne correspondant à celui déterminé à l'étape 1150. À la suite des étapes 1280 et 1285, le noeud récepteur 120 attend l'arrivée de l'intervalle temporel 440 affecté au noeud source 110 pendant lequel ce dernier émet en mode point-à-point ses données d'applications à haut débit dans la partie communication point-à-point. Lors de cet intervalle de temps 440, le noeud récepteur 120 peut recevoir, dans une étape 1295, les données d'applications à haut débit émises par le noeud source 110 en mode point-à-point, en utilisant son antenne en réception orientée suivant l'angle 13 et configurée en mode directif. Cette configuration est, selon le résultat du test effectué à l'étape 1240, soit la configuration utilisée lors du cycle précédent pour cette même transmission de données point-à-point, soit une configuration définissant un angle d'orientation d'antenne correspondant à celui déterminé à l'étape 1220. À la fin des étapes 1190 et 1295, l'algorithme mis en oeuvre par les noeuds source et récepteur 110 et 120 retourne dans les étapes (respectivement numérotées 1110 et 1210) d'attente de l'intervalle de temps 220, affecté au noeud source 110, pour l'émission de ses données selon le mode à redondance de transmissions. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les procédés de configuration peuvent être mis en oeuvre, de manière systématique, à chaque cycle réseau 200. Selon une première variante, les procédés de configuration peuvent être mis en oeuvre en fonction d'une temporisation, comme par exemple après l'écoulement d'une période déterminée correspondant à un nombre déterminé de cycles réseau 200. Selon une deuxième variante, les procédés de configuration peuvent être mis en oeuvre sur détection d'un niveau de qualité de communication, pour un couple de noeuds impliqués dans une transmission point-à-point, inférieur à un seuil prédéterminé. If the result of this test 1140 is negative (insufficient data reception or no data reception), the source node 110 then seeks to determine, in a step 1150, the receiving antenna configuration parameters defining an orientation angle. 13 to use to receive the predetermined radio signal transmitted by the receiving node 120. For this purpose, the source node 110 performs a reception scan, in the sensitivity area of its antenna 500, with a directional antenna configuration, until detecting the predetermined radio signal transmitted by the receiving node 120. Then, in the step 1180, the source node 110 waits for the arrival of the transmission time slot 240 assigned to it to transmit its application data to broadband according to the point-to-point transmission mode. During this time interval 240, the source node 110 transmits in point-to-point mode, in a step 1190, the data of high-speed applications intended for the receiving node 120, by orienting its transmitting antenna according to the angle d orientation with a directive configuration. This configuration is, depending on the result of the test performed in step 1140, either the configuration used in the previous cycle for this same point-to-point data transmission, or a configuration defining an antenna orientation angle corresponding to the one determined in step 1150. Following steps 1280 and 1285, the receiving node 120 waits for the arrival of the time slot 440 assigned to the source node 110 during which the latter transmits in point-to-point mode its data of high-speed applications in the point-to-point communication part. During this time interval 440, the receiving node 120 can receive, in a step 1295, the high-speed application data transmitted by the source node 110 in point-to-point mode, by using its reception antenna oriented next the angle 13 and configured in directive mode. This configuration is, depending on the result of the test performed in step 1240, either the configuration used in the previous cycle for this same point-to-point data transmission, or a configuration defining an antenna orientation angle corresponding to that determined in step 1220. At the end of steps 1190 and 1295, the algorithm implemented by the source and receiver nodes 110 and 120 returns to the steps (respectively numbered 1110 and 1210) waiting for the interval time 220, assigned to the source node 110, for transmitting its data according to the transmission redundancy mode. According to a particular embodiment of the invention, the configuration methods can be implemented, systematically, at each network cycle 200. According to a first variant, the configuration methods can be implemented as a function of a delay, as for example after the lapse of a determined period corresponding to a predetermined number of network cycles 200. According to a second variant, the configuration methods can be implemented on detection of a communication quality level, for a pair of nodes involved in a point-to-point transmission, less than a predetermined threshold.
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