FR2958819A1 - Procede d'assignation de canal de communication radio dans un reseau sans-fil, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et dispositif correspondants. - Google Patents

Abstract

Il est proposé un procédé d'assignation de canal radio à une pluralité de dispositifs d'un réseau de communication comprenant au moins un dispositif multi-radio , disposant d'au moins deux interfaces radio, et au moins deux dispositifs mono-radio , disposant chacun d'une interface radio, le procédé étant mis en œuvre par au moins un dispositif gestionnaire du réseau et comprenant : une étape de détermination (501) des connexions entre les dispositifs, une connexion étant un lien de communication point-à-point entre deux dispositifs de qualité supérieure à un premier seuil prédéterminé ; une étape d'assignation (504) d'un canal radio, parmi une pluralité de canaux radio, à chaque interface radio de chaque dispositif en fonction des connexions déterminées. Le procédé étant tel que l'étape d'assignation consiste à assigner (503) à au moins un dispositif mono-radio donné, un canal radio sélectionné parmi les canaux radio, en fonction d'un critère de sélection du canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant le dispositif mono-radio donné est le plus grand.

Description

Procédé d'assignation de canal de communication radio dans un réseau sans-fil, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et dispositif correspondants. 1. DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des réseaux de communication sans-fil, tels que par exemple ceux utilisant la bande passante millimétrique à 60 GHz. Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'assignation de canal de communication radio à une pluralité de dispositifs d'un réseau de communication sans-fil. 2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les réseaux de communication sans-fil utilisant la bande de fréquence 60GHz sont particulièrement bien adaptés aux transmissions de données très haut débit, telles que par exemple les données d'application vidéo. Le bénéfice de l'utilisation d'une connexion sans-fil entre les équipements de source vidéo (caméras, lecteurs Blu Ray, décodeurs satellite, ...) et les équipements d'affichage (systèmes de traitement d'image, TV HD, vidéo-projecteurs,..) de tels réseaux sans-fil est évident. Il permet en effet de réduire le nombre de câbles entre les différents équipements offrant ainsi une plus grande flexibilité pour l'utilisateur quant à l'emplacement de ces équipements au sein du réseau.

Si l'on considère des formats vidéo encore plus importants, comme le format 4k2k par exemple, les besoins en bande passante deviennent bien plus importants puisque les débits de données mis en jeu atteignent la dizaine de Gbps. Il devient donc impossible de transmettre des flux de données à de tels débits sur un unique canal de transmission d'un système de communication sans-fil utilisant la bande de fréquence 60GHz. Une première solution connue pour pallier cet inconvénient consiste à effectuer une compression du flux de données au niveau du dispositif source et une décompression du flux de données au niveau du dispositif d'affichage. Néanmoins, cette première solution comporte les inconvénients bien connus de complexité de mise en oeuvre, de forte latence et de perte de qualité.

Une seconde solution connue consiste à augmenter le débit de transmission de données à l'aide d'une technique d'agrégation de bande passante. Cette technique connue consiste à multiplier le nombre d'interfaces radio au niveau de chaque dispositif, d'appairer ces interfaces radio entre les dispositifs source et d'affichage et d'affecter à chaque paire d'interfaces radio un canal de communication radio différent et non interférent. Par la suite, on parlera de dispositif ou d'équipement multi-radio lorsque celui-ci comprend au moins deux interfaces radio et de dispositif ou d'équipement mono-radio, lorsque celui-ci comprend une seule interface radio.

De cette façon, un couple de dispositifs émetteur et récepteur multi-radio se trouve doté de plusieurs canaux de communications radio parallèles offrant chacun un débit de données de l'ordre de 3Gpbs. Le débit total de données disponible pour un tel couple de dispositifs est égal à la somme des débits qu'offre chaque paire d'interfaces radio.

Toutefois, les réseaux de communication sans-fil utilisant la bande de fréquence 60GHz ne sont adaptés que pour des transmissions de données à courtes distances (de l'ordre de 10 mètres) et présentent une forte sensibilité aux phénomènes d'interférence et de masquage ou d'évanouissement des signaux de communication radio (le tout abusivement appelé par la suite « phénomène de masquage »).

Pour pallier ces inconvénients, il est d'usage de profiter de la diversité spatiale de la zone de couverture de communication du réseau sans-fil, en utilisant plusieurs chemins de communication (ou liens de communication) entre un dispositif émetteur et un dispositif récepteur du réseau. Cette diversité spatiale peut être introduite par déport des interfaces radio de chaque dispositif multi-radio du réseau. Un canal de communication radio différent étant affecté à chacune des interfaces radio, chaque canal de communication radio occupe ainsi un chemin de communication différent. Ainsi, en cas de perturbation de l'un des chemins de communication par un obstacle perturbateur par exemple, d'autres canaux de communication radio non masqués demeurent, assurant ainsi le transport des données depuis le dispositif émetteur (équipement de source vidéo) jusqu'au dispositif récepteur (équipement d'affichage vidéo).

On s'attache plus particulièrement dans la suite de ce document à décrire la problématique au travers d'un réseau de communication sans-fil appliqué à un système industriel de type comprenant une chaîne de montage. Il est clair néanmoins que la problématique à laquelle les inventeurs ont été confrontés est transposable à toute autre application, notamment au système de type « Home Cinema ». Un tel système industriel, tel qu'illustré à la figure 1, est constitué de deux dispositifs de communication multi-radio mc-S et mc-R, de six dispositifs de communication mono-radio scl à sc6 et d'un poste de montage 102. Chaque dispositif est relié à un équipement de la chaîne de montage : le dispositif mc-S est relié à une caméra 101 très haute définition, le dispositif mc-R est relié à une console de contrôle 106, les dispositifs sel, sc4 et sc5 sont liés respectivement à des bras robotisés 109, 108 et 107 et les dispositifs sc2, sc3 et sc6 sont liés respectivement à des capteurs 105, 104, 103 par exemple. La caméra 101 et les capteurs 103, 104, 105 saisissent des informations en temps réel sur le poste de montage 102 (capture d'images et mesure de température ou d'humidité respectivement). Ces informations sont ensuite envoyée à une console de contrôle 106 qui se charge alors d'en effectuer une analyse, puis d'envoyer à son tour des commandes (ou ordres) aux bras robotisés 109, 108 et 107. Trois types de flux de données sont transportés au travers d'un tel système industriel: - un flux de données vidéo de très haute définition entre les deux dispositifs multiradio mc-S et mc-R, ce flux de données étant transmis, suivant la technique d'agrégation de bande passante (dont le principe est discuté plus haut), simultanément sur deux canaux radio du dispositif mc-S vers le dispositif mc-R ; - un flux de données en temps réel, liées à l'automatisation du système industriel, transmis depuis les dispositifs mono-radio sc2, sc3, sc6 vers le dispositif mc-R (informations de capteurs reçues par le dispositif mc-R) et depuis le dispositif mc-R vers les dispositifs mono-radio sel, sc4 et sc5 (informations de commandes émises par le dispositif mc-R). Ces données d'automatisation sont transmises suivant une technique de communication maillée (dont le principe est illustré ci-dessous) ; elles sont synchrones, peu gourmandes en bande passante 30 (comparativement aux données vidéo non compressées) et requièrent une très haute fiabilité de transport ; - un flux de données de contrôle transmis entre les différents dispositifs du système industriel suivant la technique de communication maillée.

La technique de communication maillée consiste à exploiter la diversité spatiale en faisant répéter les données (ou blocs de données) par plusieurs dispositifs du système. Ainsi, des blocs de données générés par un dispositif émetteur à destination de dispositifs tiers du réseau sont retransmis par des dispositifs relais (on parle alors de blocs de données relayés), ces derniers pouvant atteindre les dispositifs tiers qui ne sont pas à la portée du dispositif émetteur. Ces dispositifs tiers peuvent ainsi recevoir ces blocs de données successivement dans le temps par dispositif(s) interposé(s), représentant différentes copies du bloc de données d'origine. Par répétitions successives, le transport des données est ainsi fiabilisé. Sur cette figure, le déport 112, 113 et 114, 115 des interfaces radio 110 et 111 du dispositif multi-radio mc-R et 114 et 115 du dispositif multi-radio mc-S permet de créer un espacement entre les deux chemins de communication 116 et 117 de données vidéo entre ces deux dispositifs multi-radio. La zone référencée 118 schématise la zone de couverture de communication radio de l'interface radio 111 du dispositif mc-R et la zone référencée 119, la zone de couverture de communication radio de l'interface radio 110 du dispositif mc-R. Cependant, il apparaît ici un problème lié à la couverture radio du dispositif multi-radio mc-R : les dispositifs mono-radio sc3 et sc6 se trouvent en effet hors de portée respectivement des interfaces radio 110 et 111 du dispositif multi-radio mc-R. Or, le dispositif multi-radio mc-R doit pouvoir recevoir de manière fiable des données d'automatisation depuis tous les dispositifs mono-radio sc-2, sc-3, sc-6 (capteurs) et pouvoir transmettre de manière fiable des données d'automatisation à tous les dispositifs mono-radio se-1, sc-4, sc-5 (bras robotisés) en appliquant la technique de communication maillée, tout en configurant ses interfaces radio 110 et 111 de sorte à pouvoir communiquer sur des canaux de communication radio différents afin d'appliquer la méthode d'agrégation de bande passante pour le transport des données vidéo.

Il apparaît donc particulièrement intéressant de pouvoir assurer la fiabilité des données échangées entre des dispositifs mono-radio et au moins un dispositif multi-radio comprenant une pluralité d'interfaces radio configurées chacune sur un canal de communication radio distinct.

Une méthode connue d'affectation de canal de communication radio est décrite dans le document intitulé « Architecture and Algorithms for an IEEE 802.11-Based Multi-Channel Wireless Mesh Network» (Ashish Raniwala and al). Ce document s'intéresse plus particulièrement aux réseaux de communication sans-fil maillés de type WiMAX (pour « World Interoperability for Microwave Access » en anglais) s'appliquant à la connexion dite « du dernier kilomètre » entre l'infrastructure d'un opérateur Internet et des habitations. Ce dernier kilomètre est constitué de stations relais sans-fil fixes formant une structure maillée qui permet d'additionner les portées des différents équipements, afin de couvrir la distance située entre l'infrastructure et les habitations. L'attribution des canaux de communication radio aux différentes stations relais est effectuée par application d'un calcul de coloration de graphe sur la base de la topologie physique, permettant d'assurer qu'il n'y ait toujours qu'un seul canal radio en commun entre deux stations relais voisines. Cette méthode connue vise donc à trouver le meilleur compromis entre la multiplication des canaux de communication radio (augmentation de la bande passante par agrégation) et la mise en commun de canaux de communication radio aux stations relais (augmentation de la connectivité du système), deux stations relais ne pouvant communiquer entre elles que si elles partagent un même canal radio. Toutefois, un inconvénient de la cette méthode connue est qu'elle ne prévoit aucune solution pour contrer le phénomène de masquage des communications radio. 3. OBJECTIFS DE L'INVENTION L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier cet inconvénient 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 d'assignation de canal de communication radio à une pluralité de dispositifs mono-radio et multi-radio compris dans un réseau de communication sans-fil.

Au moins un mode de réalisation de l'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette une communication de données entre des dispositifs mono-radio et au moins un dispositif multi-radio avec un niveau de fiabilité de transport de données permettant de surmonter les effets indésirables liés au phénomène de masquage. Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une technique qui permette d'optimiser l'utilisation de la diversité spatiale du réseau. Un objectif complémentaire d'au moins un mode de réalisation de l'invention est 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 d'assignation de canal radio à une pluralité de dispositifs d'un réseau de communication comprenant au moins un dispositif multi-radio, disposant d'au moins deux interfaces radio, et au moins deux dispositifs mono-radio, disposant chacun d'une interface radio, le procédé étant mis en oeuvre par au moins un dispositif gestionnaire du réseau et comprenant : - une étape de détermination consistant à déterminer des connexions entre les dispositifs, une connexion étant un lien de communication point-à-point entre deux dispositifs présentant un niveau de qualité supérieur à un premier seuil prédéterminé ; - une étape d'assignation consistant à assigner un canal radio, parmi une pluralité de canaux radio, à chaque interface radio de chaque dispositif, en fonction des connexions déterminées ; le procédé étant tel que, pour au moins un dispositif mono-radio donné, l'étape d'assignation consiste à assigner à chaque dispositif mono-radio donné, un canal radio sélectionné parmi les canaux radio, en fonction d'un critère permettant de sélectionner le canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant le dispositif mono-radio donné est le plus grand. Le principe général d'un mode de réalisation particulier de l'invention consiste donc à choisir, pour au moins un dispositif mono-radio (et par exemple pour chaque dispositif mono-radio qui n'est pas un dispositif mono-radio particulier tel que défini ci- après) d'un réseau de communication, un canal de communication radio particulier, parmi une pluralité de canaux de communication radio, sur lequel le dispositif mono-radio considéré permet de créer le plus grand nombre de connexions avec des dispositifs du réseau.

Ainsi, contrairement à la démarche naturelle de l'Homme du Métier qui serait d'attribuer à l'ensemble des dispositifs du réseau un seul et même canal radio en vue de densifier le maillage du réseau sur ce canal radio (un maillage sur un canal radio étant l'ensemble de connexions sur ce canal radio), la présente invention vise au contraire à assigner à chaque dispositif mono-radio du réseau un canal radio qui est sélectionné parmi les canaux radio en fonction d'un critère de sélection dépendant du nombre de connexions que le dispositif génère sur le canal radio sélectionné. Ainsi, excepté le cas où le même canal radio est assigné à tous les dispositifs mono-radio, on obtient une pluralité de maillages (un pour chaque canal radio) qui sont chacun moins sensible au phénomène de masquage que l'unique maillage qui résulterait de la démarche naturelle précitée. Les échanges de données entre les différents dispositifs du réseau peuvent donc s'effectuer avec un niveau de fiabilité permettant de supporter les effets liés au phénomène de masquage. De façon avantageuse, l'étape de détermination est précédée d'une étape consistant à assigner temporairement un canal radio par défaut à tous les dispositifs du réseau. De cette façon, il est plus aisé de déterminer les connexions entre les différents dispositifs du réseau. Avantageusement, le procédé étant tel que, pour au moins un dispositif mono-radio particulier du réseau, l'étape d'assignation consiste à assigner un canal radio audit au moins un dispositif mono-radio particulier en fonction d'une implication dudit au moins un dispositif particulier dans une transmission de données particulières avec l'une des interfaces dudit au moins un dispositif multi-radio. Lorsqu'un dispositif mono-radio est impliqué dans une transmission de données particulières avec l'une des interfaces radio d'un dispositif multi-radio, telle qu'une transmission de données vidéo par exemple, il n'est donc pas concerné pas l'étape d'assignation en fonction du critère précité. En effet, il peut s'agir de dispositifs mono-radio désignés pour servir de relais actifs au transport de ces données particulières. Préférentiellement, le procédé comprend des étapes consistant à : a) à chaque canal radio, associer un ensemble respectif d'au moins un dispositif parmi ladite pluralité de dispositifs ; b) créer un groupe temporaire de dispositifs regroupant, parmi la pluralité de dispositifs, au moins un dispositif n'appartenant à aucun des ensembles créés ; c) pour chaque dispositif du groupe temporaire : * déterminer un nombre respectif de dispositifs, de chaque ensemble de dispositifs, avec le(s)quel(s) le dispositif du groupe temporaire dispose d'une connexion ; * transférer le dispositif du groupe temporaire dans celui des ensembles respectifs pour lequel le nombre respectif de dispositifs déterminés est le plus grand ; d) pour chaque ensemble de dispositifs, assigner au(x) dispositif(s) dudit ensemble le canal radio associé audit ensemble. Le traitement étant peu complexe, il nécessite très peu de ressources en calculs et est très rapide. De façon avantageuse, si, pour un dispositif du groupe temporaire, les nombres respectifs de dispositifs déterminés sont égaux, alors les étapes c) et d) sont ré-exécutées pour ledit dispositif du groupe temporaire. En cas d'égalité du nombre de dispositifs déterminés pour un dispositif du groupe temporaire, on réitère une partie du procédé pour ce dispositif afin de pouvoir déterminer à nouveau le nombre respectif de dispositifs, de chaque ensemble de dispositifs modifié (c'est-à-dire résultant de l'exécution des étapes c) et d)), avec le(s)quel(s) ce dispositif dispose d'une connexion. De cette façon, on optimise la répartition des dispositifs du groupe temporaire. En effet, il est peu probable que le nombre respectif de dispositifs déterminé dans chaque ensemble, identique lors d'une itération, le soit encore lors d'une itération suivante.

Il convient de noter que dans le cas où il reste un ou plusieurs dispositifs du groupe temporaire, pour lesquels le nombre respectif de dispositifs déterminé est identique dans chaque ensemble respectif, et qu'aucun transfert d'un dispositif dans un des ensembles n'a eu lieu au cours d'une itération, alors une répartition des dispositifs est effectuée de manière à équilibrer le nombre de dispositifs de chaque ensemble. Avantageusement, si, pour un dispositif du groupe temporaire, aucun des nombres respectifs de dispositifs déterminés n'est supérieur ou égal à un second seuil prédéterminé, alors les étapes c) et d) sont ré-exécutées pour ledit dispositif du groupe temporaire. On évite ainsi qu'un dispositif mono-radio ne se retrouve isolé du reste des dispositifs du réseau en raison d'un nombre insuffisant de connexions avec d'autres dispositifs du réseau. Par exemple, on considère qu'un dispositif du groupe temporaire ne doit pas être transféré dans l'un des ensembles respectifs de dispositifs déterminés si aucun des nombres respectifs déterminés n'est supérieur ou égal à 2. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un produit programme d'ordinateur qui comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé précité (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation), lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un moyen de stockage lisible par ordinateur, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé précité (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation). Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un dispositif gestionnaire destiné à assigner au moins un canal radio à une pluralité de dispositifs d'un réseau de communication comprenant au moins un dispositif multi-radio, disposant d'au moins deux interfaces radio, et au moins deux dispositifs mono-radio, disposant chacun d'une interface radio, le dispositif gestionnaire comprenant : des moyens de détermination consistant à déterminer des connexions entre les dispositifs, une connexion étant un lien de communication point-à-point entre deux dispositifs présentant un niveau de qualité supérieur à un premier seuil prédéterminé ; - des premiers moyens d'assignation consistant à assigner un canal radio, parmi une pluralité de canaux radio, à chaque interface radio de chaque dispositif, en fonction des connexions déterminées ; le dispositif gestionnaire étant tel que lesdits premiers moyens d'assignation consistent à assigner à au moins un dispositif mono-radio donné, un canal radio sélectionné parmi les canaux radio, en fonction d'un critère permettant de sélectionner le canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant le dispositif mono-radio donné est le plus grand. De façon avantageuse, le dispositif gestionnaire comprend des seconds moyens d'assignation consistant assigner temporairement un canal radio par défaut à tous les dispositifs du réseau, lesdits moyens de détermination étant activés lorsqu'un canal radio a été assigné par défaut à tous les dispositifs du réseau par lesdits moyens seconds d'assignation. Avantageusement, lesdits premiers moyens d'assignation consistent à assigner un canal radio à au moins un dispositif mono-radio particulier du réseau en fonction d'une implication dudit au moins un dispositif particulier dans une transmission de données particulières avec l'une des interfaces dudit au moins un dispositif multi-radio. Préférentiellement, le dispositif gestionnaire comprend : - des moyens d'association consistant à associer, à chaque canal radio, un ensemble respectif d'au moins un dispositif parmi ladite pluralité de dispositifs ; - des moyens de création consistant à créer un groupe temporaire de dispositifs regroupant, parmi la pluralité de dispositifs, au moins un dispositif n'appartenant à aucun des ensembles créés ; - des moyens de détermination consistant à déterminer un nombre respectif de dispositifs, de chaque ensemble de dispositifs, avec le(s)quel(s) le dispositif du groupe temporaire dispose d'une connexion ; - des moyens de transfert consistant à transférer le dispositif du groupe temporaire dans celui des ensembles respectifs pour lequel le nombre respectif de dispositifs déterminés est le plus grand ; 5 10 15 20 25 - des moyens d'assignation consistant à assigner, pour chaque ensemble de dispositifs, au(x) dispositif(s) dudit ensemble le canal radio associé audit ensemble. 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, déjà décrite en relation avec l'état de la technique, présente un exemple schématique d'un réseau de communication dans lequel est mis en oeuvre le procédé d'assignation selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 2 présente un exemple d'accès à un medium de communication selon un protocole d'accès multiple à répartition dans le temps (TDMA) ; - la figure 3 illustre un exemple de matrice de maillage appliquée par défaut au réseau de communication illustré à la figure 1, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 4 représente la structure d'un bloc de données transmis au sein d'un réseau de communication ; - la figure 5 représente, de manière générique, un organigramme d'un mode de réalisation particulier du procédé d'assignation selon l'invention ; - la figure 6 illustre un exemple de structure d'une requête d'insertion et d'une requête d'insertion relayée, ainsi qu'un exemple de tables de liens de communication correspondantes ; - la figure 7 représente un organigramme d'un algorithme de construction d'une table de topologie du réseau de communication selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - les figures 8a et 8b représentent chacune une partie d'un organigramme d'un algorithme d'assignation de canal de communication radio selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 9 représente la structure schématique d'un dispositif de communication multi-radio mettant en oeuvre le procédé d'assignation selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 10 représente, sous forme d'un schéma bloc fonctionnel, la structure d'un contrôleur de communication synchrone d'un dispositif de communication mono-radio ; - la figure 11 représente, sous forme d'un schéma bloc fonctionnel, la structure d'un contrôleur de communication synchrone d'un dispositif de communication multi-radio ; - la figure 12 illustre un exemple de table de topologie obtenue après avoir exécuté l'algorithme de construction de la figure 7. 6. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La figure 1, déjà décrite en relation avec l'état de la technique, présente un exemple schématique d'un réseau de communication dans lequel est mis en oeuvre le procédé d'assignation selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Un tel réseau de communication comprend, à titre illustratif, des dispositifs multi-radio disposant de deux interfaces radio. Il est entendu que les dispositifs multi-radio auxquels s'applique la présente invention peuvent disposer de plus de deux interfaces radio, et l'exemple illustratif détaillé ci-après serait adapté en conséquence, notamment le nombre d'entrées dans la table de topologie, telle que celle présentée en relation avec la figure 12, ou le contenu des tables de lien, telles que présentées en relation avec la figure 6. La figure 2 illustre un exemple d'accès à un medium de communication synchrone selon un protocole d'accès multiple à répartition dans le temps ou protocole TDMA (pour « Time Division Multiple Access » en anglais). Il s'agit d'un multiplexage temporel pour le contrôle d'accès au medium sans-fil (ou MAC pour «Medium Access Control» en anglais) dont le principe repose sur une division du domaine temporel en une pluralité de cycles réseau de transmission (plus couramment appelées cycles SDTC (pour « Synchronous Data Transmission Cycle » en anglais)), une supertrame 200 étant transmise à chaque cycle SDTC.

Une supertrame 200 est une séquence de trames dont les caractéristiques de longueurs et d'instant d'émission sont les mêmes à chaque cycle SDTC et connues de tous les dispositifs du réseau 100. L'accès au médium de communication est donc régi selon un cadencement réseau (accès partagé temporellement en intervalles de temps) connu de tous les dispositifs du réseau 100. Dans le mode de réalisation illustré ci-après en relation avec les figures 5 à 12, la gestion de l'accès selon le protocole TDMA est effectuée par le dispositif multi-radio mc-R (aussi appelé par la suite dispositif gestionnaire) qui joue le rôle de dispositif maître, les autres dispositifs jouant le rôle de dispositifs esclaves. La définition des maillages applicables sur chacun des premier et second canaux de communication radio, selon le principe décrit ci-après en relation avec les figures 8a et 8b, est également gérée par le dispositif multi-radio mc-R. En d'autres termes, le dispositif gestionnaire est considéré dans la suite de la description comme étant responsable de l'établissement de la mise en communication de deux dispositifs du réseau 100, de la synchronisation des émissions de trames de données de chacun des dispositifs du réseau 100 et de l'arbitrage de l'accès au médium sans-fil partagé. Dans une variante de réalisation, la gestion du réseau 100 peut être effectuée par tout autre dispositif du réseau 100.

Chaque cycle de supertrame comprend plus particulièrement : - une première séquence de transmission prédéfinie 201, appelée transmission maillée (ou séquence à redondance de transmission), réservée à la transmission de données bas débit telles que les données de contrôle ou d'automatisation par exemple; - une seconde séquence de transmission prédéfinie 202, appelée transmission point-à-point, réservée à la transmission de données haut ou très haut débit telles que les données vidéo par exemple ; et - une période de contention 220 située entre les première et seconde séquences de transmission 201 et 202. Cette période de contention 220 n'est pas utilisée en transmission par les dispositifs du réseau 100, mais elle permet à un dispositif de communication entrant dans le réseau 100, de transmettre une requête d'insertion (aussi appelée requête d'accès en français ou « join request » en anglais), dont la structure est illustrée ci-après en relation avec la figure 6, pour se déclarer auprès des autres dispositifs du réseau 100 afin d'intégrer le réseau 100. Selon un mode de réalisation particulier, cette requête d'insertion peut être traitée par le dispositif gestionnaire du réseau 100, tel que le dispositif multi-radio mc-R, qui se charge alors d'attribuer à ce dispositif un intervalle de temps de transmission dans les cycles SDTC. Au cours de la séquence de transmission maillée 201, lorsqu'un dispositif émetteur émet une trame de données 203, 204 sur le canal de communication radio, cette trame de données 203, 204 est reçue par les différents dispositifs du réseau (si aucun phénomène de masquage n'intervient), jouant alors le rôle de dispositifs récepteurs. Ces derniers effectuent ensuite une réémission (ou relais) des données préalablement reçues en provenance du dispositif émetteur, tour à tour suivant la séquence de transmission maillée 201 (instants et durées de transmission). Cette séquence de transmission repose sur une redondance de transmissions mise en oeuvre successivement dans le temps sur un même canal de communication radio, permettant de réaliser le maillage du réseau de communication 100. L'émission des trames 203, 204 lors de la séquence de transmission maillée 201 s'effectue selon une configuration omnidirectionnelle ou quasi-omnidirectionnelle d'antenne (angle de rayonnement large, de 210 degrés par exemple) et la réception, selon une configuration directive d'antenne (angle de réception ou de sensibilité étroit). Le relais des données s'effectue également selon une configuration omnidirectionnelle ou quasi-omnidirectionnelle d'antenne. Le dispositif multi-radio mc-R, ici dans sa fonction de maître, envoie toujours la première trame de données 203 de la supertrame et marque ainsi le début du cycle SDTC. De plus, il indique dans cette première trame de données 203 la liste des dispositifs déjà intégrés dans le réseau 100 suite à la phase de découverte décrite ci-après en relation avec les figures 5 et 6. Chaque trame de données 203, 204 comprend plus précisément un champ en-tête 207 contenant l'identifiant du dispositif émetteur de la trame de données et un champ de données utiles 208. La composition des données contenues dans le champ 208 est définie par une matrice de maillage plus amplement décrite ci-après en relation avec la figure 3. Au cours de la séquence de transmission point-à-point 202, les trames de données 205, 206 sont émises selon une configuration d'antenne directive (ou sélective).

Cette configuration d'antenne permet de concentrer l'énergie de la transmission selon une ou plusieurs directions ciblée(s). Elle est plus spécialement utilisée pour le transport de données ne pouvant pas bénéficier de la technique de maillage mise en oeuvre au cours de la séquence de transmission maillée 201, telles que les données vidéo. Cependant un nombre restreint de répétition (par relais) de ces données peut tout de même être mis en place selon la dégradation autorisée de la vidéo liée à la compression des données pour répondre aux contraintes de bande passante. Ainsi, plusieurs trames de données vidéo peuvent être transmises en mode point-à-point pendant séquence de transmission point-à-point 202. Chaque trame de données 205, 206 comprend plus précisément un champ en-tête 209 contenant un identifiant du dispositif émetteur de la trame et un champ de données utiles 210. Il convient de noter que la figure 2 décrit ci-dessus illustre l'accès selon le protocole TDMA à un premier canal de communication radio. Néanmoins, il est clair que l'accès à un second canal de communication radio peut être envisagé, celui-ci étant partagé de manière similaire au premier canal radio, indépendamment des transmissions s'opérant sur le premier canal radio. La figure 3 illustre schématiquement un exemple d'une matrice de maillage appliquée par défaut au réseau de communication 100 illustré à la figure 1, selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

Chaque dispositif du réseau 100 possède un exemplaire d'une même matrice de maillage par défaut lui permettant de déterminer quelles sont les données qui leur sont adressées, parmi celles transmises pendant la séquence de transmission maillée 201, à savoir des données à décoder ou des données à relayer. Cette matrice de maillage par défaut permet également de déterminer à quel flux et/ou à quel type de données est associé le contenu de blocs de données constituant les trames de données que chaque dispositif envoie pendant la séquence de transmission maillée 201.

Il est à noter qu'il est indispensable que tous les dispositifs utilisent la même matrice de maillage pour un fonctionnement cohérent du système. La matrice de maillage se présente par exemple sous la forme d'une table dont les colonnes représentent les blocs de données, numérotés de 0 à 25, dont chaque trame de données 203, 204 peut être constituée. Chaque trame de données peut donc contenir jusqu'à 25 blocs de données. Les lignes de cette table représentent chacune la trame de données générée par un dispositif du réseau 100 participant au maillage (c'est-à-dire à la séquence de transmission maillée 201). Sur la figure, l'ensemble des dispositifs du réseau de communication 100 de la figure 1 est représenté.

Pour chaque dispositif donné du réseau 100, la matrice de maillage par défaut renseigne sur l'utilisation qui est faite de chacun des blocs de données, et plus précisément : - « O » signifie que le bloc de données en question est généré par le dispositif donné ; - « C » signifie que le bloc de données en question est consommé par le dispositif donné ; - « R1 » signifie que le bloc de données en question est relayé dans le cycle SDTC courant par le dispositif donné ; - « R2 » signifie que le bloc de données en question est relayé dans le cycle SDTC suivant par le dispositif donné ; Le nombre de colonnes représentées sur la figure 3 est volontairement limité (blocs de données 0 à 9 et 19 à 25), à titre de descriptif purement pédagogique, de manière à ne pas surcharger la figure et la description associée. Bien entendu, les blocs de données non illustrés (blocs de données 10 à 18) peuvent être traités de manière analogue. À partir de cette matrice de maillage, on peut donc en déduire par exemple que : - le dispositif mc-S génère des blocs de données 0 à 9 d'automatisation et de contrôle ; - le dispositif mc-R génère un bloc de données 19 de contrôle et relaie des blocs de données 20 à 23 dans le cycle suivant ; - le dispositif scl consomme des blocs de données 3, 4 et 5 et relaie des blocs de données 0, 1 et 2 dans le cycle SDTC courant et des blocs de données 24 et 25 dans le cycle SDTC suivant. Il génère également un bloc de données 20 de contrôle ; - le dispositif sc2 relaie des blocs de données 1, 3, 5 et 7 dans le cycle SDTC courant et génère un bloc de données 21 de contrôle ; - le dispositif sc3 consomme un bloc de données 9, relaie des blocs de données 4, 6 et 8 dans le cycle SDTC courant et génère un bloc de données 22 de contrôle ; - le dispositif sc4 consomme des blocs de données 0, 1 et 2, relaie un bloc de données 19 dans le cycle SDTC courant et génère un bloc de données 25 de contrôle; - le dispositif sc5 consomme des blocs de données 6, 7 et 8 et génère un bloc de données 24 de contrôle ; - le dispositif sc6 relaie le bloc de données 9 dans le même cycle et génère un bloc de données 23 de contrôle. La figure 4 représente la structure d'un bloc de données 400 transmis au sein d'un réseau de communication, tel que par exemple celui décrit à la figure 1. Un bloc de données 400 est un ensemble de données de même nature organisées pour être traitées relativement à un flux applicatif au cours la séquence de transmission maillée 201 ou au cours de la séquence de transmission point-à-point 202. Un bloc de données comprend un ensemble de 224 octets de données par exemple. Un bloc de données 400 est constitué d'un champ d'en-tête 401, d'un champ de données utiles 402 et d'un champ de redondance 403. Le champ d'en-tête 401 comprend un premier sous-champ 404 (noté H2), de deux octets 404 par exemple, réservé à de futurs usages et un second sous-champ 405 (noté H1), de deux octets par exemple, utilisés pour définir le contenu du champ de données utiles 402. Le champ de données utiles 402 est organisé par exemple par une pluralité de groupes de données 406, 407 de douze octets chacun, le type (données ou mot de code système) de chaque groupe étant spécifié par un bit du second sous-champ 405 (Hl) du champ d'en-tête 401. Par exemple, le premier groupe 406 est commandé par le premier bit du second sous-champ 405 (H1) tandis que le dernier groupe 407 est commandé par le seizième bit du second sous-champ 405 (H1). Lorsqu'un bit du second sous-champ 405 (H1) est positionné à 1, cela signifie que le groupe de douze octets correspondant contient des données. Si ce bit est à 0, alors le groupe de douze octets correspondant contient un mot de code système. Deux mots de code système différents sont utilisés dans le cadre du réseau de communication de la figure 1. Un groupe de douze octets tous à 0 signifie le code « NULL » (« nul » en français) qui est utilisé en émission pour signaler l'absence de données et un groupe de douze octets égal à la représentation hexadécimale « 0x555555555555555555555555 » signifie le code « UNKNOWN » (« inconnu » en français) qui est utilisé en réception pour signaler la perte ou l'altération d'un bloc de données. Enfin, le champ de redondance 403 (RS) contient les données nécessaires à l'application d'un codage des champs d'en-tête 401 et de données utiles 402 à l'aide d'un code correcteur par exemple de type Reed Solomon. La figure 5 représente, de manière générique, un organigramme d'un mode de réalisation particulier du procédé d'assignation selon l'invention. Cet organigramme comprend trois phases principales de mise en oeuvre du procédé d'assignation qui sont appliquées à chaque démarrage du réseau de communication 100 et à chaque fois qu'un changement de configuration du réseau 100 est opéré. Un changement de configuration du réseau est opéré lorsqu'un dispositif est ajouté ou retiré du réseau de communication 100. On rappelle ici que le traitement de ces phases de mise en oeuvre du procédé est effectué par le dispositif multi-radio mc-R qui est le dispositif gestionnaire du réseau.

La phase 500 constitue une phase de découverte des dispositifs du réseau de communication 100. Elle permet aux dispositifs n'appartenant pas au réseau 100 d'émettre chacun une requête d'insertion afin de se déclarer auprès du dispositif gestionnaire mc-R et tenter d'intégrer le réseau 100. Après traitement d'une requête d'insertion émise par un dispositif, le dispositif gestionnaire mc-R se charge de lui attribuer un intervalle de temps de transmission (ou créneau de communication) dans la séquence de transmission maillée 201. Afin de maximiser les chances de reconnaissance de chaque dispositif, les requêtes d'insertion reçues par les dispositifs autres que le dispositif gestionnaire sont systématiquement relayées par ces dispositifs. Au cours de cette phase 500, l'ensemble des échanges de données entre les différents dispositifs du réseau est effectué par défaut sur un seul canal de communication radio. Le fait que tous les dispositifs communiquent sur un seul et même canal radio facilite notamment la détermination des connexions entre les différents dispositifs du réseau 100 (dont le principe est détaillé ci-dessous en relation avec la phase 501). Par la suite, on entend par connexion entre deux dispositifs (et plus précisément entre deux interfaces) un lien de communication point-à-point entre ces deux dispositifs présentant un niveau de qualité supérieur à un seuil prédéterminé. Une tel niveau de qualité peut être déterminé par un rapport signal-à-bruit (« signal-to-noise ratio » en anglais) en réception, une information RSSI (« Received Signal Strength Indication » en anglais), un taux d'erreur binaire BER (« Bit Error Rate » en anglais), ou toute autre méthode adaptée à déterminer des perturbations dans un signal reçu. Cette phase 500 s'achève lorsque, au bout d'une période de temps donnée (par exemple de 30 secondes), aucune requête d'insertion (relayée ou non) n'a été reçue par le dispositif gestionnaire du réseau. La phase 501 constitue une phase dans laquelle le dispositif gestionnaire mc-R établit une table de topologie du réseau en se basant notamment sur les informations contenues dans les requêtes d'insertion reçues préalablement lors de la phase de découverte 500. Il est à noter que ces requêtes d'insertion peuvent être reçues directement depuis un dispositif ou indirectement via un dispositif relais.

Cette table de topologie permet d'obtenir une représentation fidèle de la topologie du réseau et de déterminer l'ensemble des connexions existantes entre les différents dispositifs du réseau 100. Cette phase de construction est plus amplement détaillée ci-après en relation avec la figure 7. Un exemple de table de topologie est illustré ci-après en relation avec la figure 12.

La phase 504 qui suit vise à assigner un canal radio, parmi l'ensemble des canaux radio, à chaque interface radio de chaque dispositif en fonction des connexions déterminées précédemment (définies dans la table de topologie stockée dans la mémoire du dispositif gestionnaire).

La phase 504 est constituée d'une première sous-phase 502 qui consiste à assigner un canal de communication radio à chaque dispositif d'un premier ensemble de dispositifs, dits dispositifs spécialisés. Les dispositifs spécialisés sont ceux qui sont impliqués dans le transport des données vidéo. Les dispositifs multi-radio mc-S et mc-R sont des dispositifs spécialisés, ainsi que n'importe lequel des dispositifs mono-radio sc- X (X allant de 1 à 6) du réseau 100, dans le cas où ils sont désignés pour servir de relais actifs au transport des données vidéo. La phase d'assignation 504 est aussi constituée d'une seconde sous-phase 503 qui consiste à assigner un canal de communication radio à chaque dispositif d'un second ensemble de dispositifs, correspondant aux dispositifs restants du réseau 100 (c'est-à- dire ceux qui ne sont pas impliqués dans le transport des données vidéo), dits dispositifs ordinaires. Ces dispositifs forment un groupe (ou ensemble), aussi appelé groupe par la suite (ou ensemble) temporaire. Lors de la phase d'assignation 504, les dispositifs de ce groupe ou ensemble temporaire doivent être répartis sur les différents canaux radio disponibles. On cherche alors à assigner à chacun de ces dispositifs un canal radio sélectionné parmi les canaux radio disponibles, en fonction d'un critère permettant de sélectionner le canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant le dispositif considéré est le plus grand. On entend par canaux radio disponibles les canaux radio à la disposition du réseau 100 lors de sa mise en oeuvre (par exemple les canaux radio existants pour le réseau 100 une fois que l'étape 500 est exécutée). La phase d'assignation 504 est plus amplement détaillée ci-après en relation avec les figures 8a et 8b. La figure 6 illustre un exemple de structure d'une requête d'insertion 600 et d'une requête d'insertion relayée 601, ainsi qu'un exemple de tables 620, 621 de liens de communication correspondantes.

La requête d'insertion 600, émise au cours d'une période de contention 220, comprend plus précisément : - un champ type 609 indiquant le type de la requête (requête d'insertion) ; - un champ Noeud ID 602 indiquant l'identifiant unique attribué au dispositif de communication émettant la requête d'insertion 600 ; - un champ Noeud Fonction 603 indiquant la nature du dispositif de communication émettant la requête d'insertion 600 (dispositif de type mc-R, mc-S ou sc (tels que les dispositifs scX (X allant de 1 à 6)) ; - un champ I/F_id 604 indiquant l'identifiant de l'interface radio par laquelle a été émise la requête d'insertion 600. La requête d'insertion relayée 601, émise au cours dans un cycle SDTC pendant la séquence de transmission maillée 201, comprend plus précisément : - un champ type 610 indiquant le type de la requête (requête d'insertion relayée) ; - un champ Relais ID 605 indiquant l'identifiant unique attribué au dispositif de 15 communication relayant la requête d'insertion 600 (ou émettant la requête d'insertion relayée 601) ; - un champ Noeud ID 612 indiquant l'identifiant unique attribué au dispositif de communication qui a émis initialement la requête d'insertion 600 (il s'agit ici de la même valeur de champ que celle du champ 602 de la requête d'insertion 600) ; 20 - un champ Noeud Fonction 606 indiquant la nature du dispositif de communication émettant la requête d'insertion 600 (il s'agit ici de la même valeur de champ que celle du champ 603 de la requête d'insertion 600) ; - un champ I/F idl 607 indiquant l'identifiant de l'interface radio par laquelle a été émise la requête d'insertion 600 (il s'agit ici de la même valeur de champ que 25 celle du champ 604 de la requête d'insertion 600) ; - un champ I1F id2 608 indiquant l'identifiant de l'interface radio du dispositif relais par laquelle a été reçue la requête d'insertion 600 ; - un champ Q 611 indiquant le niveau de qualité de réception mesurée par le dispositif relais lors de la réception de la requête d'insertion. Cette indication de 30 qualité peut être par exemple un niveau RSSI (pour « Received Signal Strength 10 Indicator ») mesuré par le dispositif relais, ou tout autre indication qualité, comme déjà évoqué précédemment. À chaque fois qu'un dispositif du réseau 100 reçoit une requête d'insertion, il se charge alors de la relayer à l'aide de la requête d'insertion relayée détaillée ci-dessus.

Pendant la phase 500 de découverte de dispositifs, le dispositif gestionnaire mc-R construit deux tables de liens de communication 620, 621 à partir des requêtes d'insertion et des requêtes d'insertion relayées qu'il reçoit. La table de liens de communication directs 620 est composée de deux sous-tables 622, 623 qui correspondent respectivement aux requêtes d'insertion reçues via une première interface radio (notée « 11F 1 ») et aux requêtes d'insertion reçues via une deuxième interface radio (notée « 11F 2 »). Dans chacune des deux sous-tables sont stockées les valeurs Noeud ID 624 extraites du champ 602 et les valeurs I1F id 629 extraites du champ 604 des requêtes d'insertion reçues par le dispositif gestionnaire, ainsi qu'une valeur représentative du niveau de qualité de réception de cette requête d'insertion (niveau RSSI mesuré par exemple). La table de liens de communication indirects 621 est établie au fur et à mesure que les requêtes d'insertion relayées sont reçues par le dispositif gestionnaire. Dans cette table sont stockées les valeurs Noeud ID 626 extraites du champ 612, les valeurs Relais ID 627 extraites du champ 605, les valeurs I1F idl 630 extraites du champ 607, les valeurs I1F id2 extraites du champ 608, et les valeurs 628 extraites du champ 611 des requêtes d'insertion relayées reçues par le dispositif gestionnaire. La figure 7 représente un organigramme d'un algorithme de construction d'une table de topologie du réseau de communication selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

Cet organigramme vise plus particulièrement à déterminer l'ensemble des connexions existantes entre les différents dispositifs du réseau 100 et en établir une table de topologie du réseau 100 (détails de la phase de construction 501 illustrée plus haut). Lors de l'étape 700, le dispositif gestionnaire sélectionne une entrée de la sous-table 622 (correspondant à l'interface 11F 1 du dispositif gestionnaire) de la table de liens de communication directs 620. Puis, lors de l'étape 701, il effectue une comparaison entre le niveau de qualité de communication 625 indiqué dans la sous-table 622 à un seuil de qualité prédéterminé. Si le niveau de qualité de communication 625 indiqué dans la sous-table 622 est supérieur au seuil prédéterminé alors le dispositif gestionnaire exécute l'étape 702. Dans le cas contraire, il exécute l'étape 703. Lors de l'étape 702, le dispositif gestionnaire inscrit dans la table de topologie qu'il existe un lien de communication direct entre son interface 11F 1 et l'interface 629 correspondant au dispositif identifié 624 indiqué dans la sous-table 622. Lors de l'étape 703, le dispositif gestionnaire inscrit dans la table de topologie qu'il n'existe aucun lien de communication direct entre son interface 11F 1 et l'interface 629 correspondant au dispositif identifié 624 indiqué dans la sous-table 622. Puis le dispositif gestionnaire effectue un test à l'étape 704 pour vérifier si toutes les entrées de la sous-table 622 ont été testées. Si des entrées de la sous-table 622 sont encore à tester, le dispositif gestionnaire retourne à l'étape 700 pour saisir une nouvelle entrée de la table et exécuter les étapes 702, 703 ou 704 précédemment décrites. Si toutes les entrées de la sous-table 622 ont été testées, le dispositif gestionnaire poursuit l'algorithme et exécute l'étape 705. Lors de l'étape 705, le dispositif gestionnaire sélectionne une entrée de la sous- table 623 (correspondant à l'interface 11F 2 du dispositif gestionnaire) de la table de liens de communication directs 620. Puis il effectue, lors de l'étape 706, une comparaison entre le niveau de qualité de communication 625 correspondant à cette entrée au seuil de qualité prédéterminé. Si le niveau de qualité de communication 625 correspondant à cette entrée est supérieur au seuil prédéterminé alors le dispositif gestionnaire exécute l'étape 707. Dans le cas contraire, il exécute l'étape 708. Lors de l'étape 707, le dispositif gestionnaire inscrit dans la table de topologie qu'il existe un lien de communication direct entre son interface UF 2 et l'interface 629 correspondant au dispositif identifié 624 indiqué dans la sous-table 623.

Lors de l'étape 708, le dispositif gestionnaire inscrit dans la table de topologie qu'il n'existe aucun lien de communication direct entre son interface 11F 2 et l'interface 629 correspondant au dispositif identifié 624 indiqué dans la sous-table 623. Puis le dispositif gestionnaire effectue un test à l'étape 709 pour vérifier si toutes les entrées de la sous-table 623 ont été testées. Si des entrées de la sous-table 623 sont encore à tester, le dispositif gestionnaire retourne à l'étape 705 pour saisir une nouvelle entrée de la table et exécuter les étapes 706, 707 ou 708 précédemment décrites. Si toutes les entrées de la sous-table 623 ont été testées, le dispositif gestionnaire poursuit l'algorithme et exécute l'étape 711. Lors de l'étape 711, le dispositif gestionnaire sélectionne une entrée de la table de liens de communication indirects 621 et effectue, lors de l'étape 712, une comparaison entre le niveau de qualité de communication 628 correspondant à cette entrée au seuil de qualité prédéterminé.

Si le niveau de qualité de communication 628 correspondant à cette entrée est supérieur au seuil prédéterminé alors le dispositif gestionnaire exécute l'étape 713. Dans le cas contraire, il exécute l'étape 712. Lors de l'étape 713, le dispositif gestionnaire inscrit dans la table de topologie qu'il existe un lien de communication direct entre l'interface radio 630 du dispositif 626 et l'interface 631 du dispositif relais 627 de la table 621. Lors de l'étape 712, le dispositif gestionnaire inscrit dans la table de topologie qu'il n'existe aucun lien de communication direct entre l'interface radio 630 du dispositif 626 et l'interface 631 du dispositif relais 627 de la table 621. Puis le dispositif gestionnaire effectue un test à l'étape 714 pour vérifier si toutes les entrées de la table 621 ont été testées. Si des entrées de la sous-table 621 sont encore à tester, le dispositif gestionnaire retourne à l'étape 710 pour saisir une nouvelle entrée de la table et exécuter les étapes 711, 712 ou 713 précédemment décrites. Si toutes les entrées de la sous-table 621 ont été testées, l'algorithme de construction est terminé. Le dispositif gestionnaire a donc établi une table de topologie dans laquelle l'ensemble des connexions entre les dispositifs du réseau 100 est référencé. Les figures 8a et 8b représentent chacune une partie d'un organigramme d'un algorithme d'assignation de canal de communication radio selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Cet organigramme détaille les différentes étapes d'algorithme de la phase d'assignation 504 décrite ci-dessus en relation avec la figure 5. À l'étape 800, le dispositif gestionnaire procède à une assignation des canaux de communication radio aux dispositifs spécialisés du réseau 100, un canal radio étant assigné à chaque interface d'un dispositif. On rappelle que les dispositifs spécialisés, dans l'exemple décrit en détails ici, sont ceux qui sont impliqués dans le transport des données vidéo. L'attribution des canaux de communication radio entre les dispositifs multi-radio suit une procédure visant à garantir que les interfaces radio d'un couple de dispositifs émetteur et récepteur assignées au même canal de communication radio soient visibles l'une de l'autre, c'est-à-dire qu'il existe un lien de communication direct de qualité acceptable (soit une connexion). Il est également recommandé d'éviter de croiser les faisceaux radio entre deux dispositifs multi-radio afin d'éviter toute interférence des signaux radio.

Une fois un canal de communication radio attribué à chaque interface radio des dispositifs spécialisés, le dispositif gestionnaire répartit les interfaces radio en deux ensembles distinct : un premier ensemble (noté par la suite « ensemble 1 ») regroupant les interfaces radio réglées pour communiquer sur le premier canal de communication radio et un second ensemble (noté « ensemble 2 ») regroupant les interfaces radio réglées pour communiquer sur le deuxième canal de communication radio. Lors de l'étape 801, le dispositif gestionnaire crée un groupe temporaire avec les autres dispositifs du réseau 100. On rappelle que, dans l'exemple traité, les dispositifs de ce groupe temporaire sont des dispositifs mono-radio qui ne sont pas impliqués dans le transport des données vidéo, mais dans le transport des données d'automatisation et de contrôle au sein du réseau 100.

Lors de l'étape 802, le dispositif gestionnaire établit, pour chaque dispositif (ou interface radio) des ensembles 1 et 2, une liste de voisins directs parmi les dispositifs du groupe temporaire. On entend par voisin direct un dispositif du groupe temporaire qui présente une connexion avec un dispositif de l'ensemble 1 ou de l'ensemble 2. Pour ce faire, le dispositif gestionnaire consulte la table de topologie qu'il a stockée en mémoire et détermine le ou les dispositifs du groupe temporaire qui a une connexion directe avec le dispositif de l'ensemble 1 ou 2 considéré. Lors de l'étape 803, le dispositif gestionnaire entame un traitement sur l'ensemble des dispositifs du groupe temporaire (notées « dispositif(i) » par la suite, pour i allant de 1 à 6 par exemple dans le cas du réseau de communication 100). Puis le dispositif gestionnaire exécute l'étape 804 qui consiste à effectuer un sous-traitement sur les dispositifs appartenant à l'ensemble 1 (notées « dispositif(j) »). Lors de l'étape 805, le dispositif gestionnaire consulte la table de topologie qu'il a stockée en mémoire pour déterminer si le dispositif dispositif(i) du groupe temporaire et le dispositif dispositif(j) de l'ensemble 1 sont voisins directs. Cela revient à vérifier si le dispositif dispositif(i) est présent ou non dans la liste des voisins directs établie, lors de l'étape 802, pour l'ensemble 1. Si le dispositif dispositif(i) est présent dans la liste précitée, alors le dispositif gestionnaire incrémente un compteur « dispositif(i).scorel » (il y a donc un tel compteur par dispositif du groupe temporaire) en comptabilisant le nombre de connexions déterminées entre ce dispositif dispositif(i) et les dispositifs dispositif(j) de l'ensemble 1. Ce compteur représente un résultat de connectivité d'un ensemble de dispositifs communiquant sur le premier canal radio.

Lorsque la totalité des dispositifs dispositif(j) de l'ensemble 1 a été traitée, l'étape 806 est ensuite exécutée. Lorsque ce n'est pas le cas, l'étape 804 est de nouveau exécutée. Puis le dispositif gestionnaire exécute l'étape 806 qui consiste à effectuer un sous-traitement sur les dispositifs appartenant à l'ensemble 2 (notées « dispositif(j) ») selon un principe identique à celui des étapes 804 et 805.

Lors de l'étape 807, le dispositif gestionnaire consulte la table de topologie qu'il a stockée en mémoire pour vérifier si le dispositif dispositif(i) est présent ou non dans la liste des voisins directs établie, lors de l'étape 802, pour l'ensemble 2. Si le dispositif dispositif(i) est présent dans la liste précitée, alors le dispositif gestionnaire incrémente un compteur « dispositif(i).score2 » (il y a donc un tel compteur par dispositif du groupe temporaire) en comptabilisant le nombre de connexions déterminées entre le dispositif dispositif(i) et les dispositifs dispositif(j) de l'ensemble 2. Ce compteur représente un résultat de connectivité envers un ensemble de dispositifs communiquant sur le second canal radio.

Lorsque la totalité des dispositifs dispositif(j) de l'ensemble 2 a été traitée, le dispositif gestionnaire retourne à l'étape 803. Lorsque ce n'est pas le cas, l'étape 806 est de nouveau exécutée. Ainsi, une fois l'ensemble des dispositifs du groupe temporaire de dispositifs ordinaires traité, l'étape 808 de la figure 8b est exécutée.

La figure 8b présente une partie d'algorithme visant plus particulièrement à assigner à chaque dispositif du groupe temporaire (dispositif(i)) donné, un canal radio sélectionné parmi les canaux radio, en fonction d'un critère permettant de sélectionner le canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant ledit dispositif donné du groupe temporaire est le plus élevé.

Lors de l'étape 809, si le dispositif dispositif(i) présente un nombre plus élevé de connexions avec les dispositifs de l'ensemble 1 qu'avec ceux de l'ensemble 2 (c'est-à-dire que dispositif(i).scorel > dispositif(i).score2), alors ce dispositif dispositif(i) est retiré du groupe temporaire et transféré dans l'ensemble 1. À l'inverse, lors de l'étape 810, si le dispositif dispositif(i) présente un nombre plus élevé de connexions avec les dispositifs de l'ensemble 2 qu'avec ceux de l'ensemble 1 (c'est-à-dire que dispositif(i).score2 > dispositif(i).scorel), alors ce dispositif dispositif(i) est retiré du groupe temporaire et transféré dans l'ensemble 2. Selon un mode de réalisation particulier, lors des étapes 809 et 810, le transfert d'un dispositif dispositif(i) du groupe temporaire dans l'un des ensembles 1 ou 2 n'est avantageusement pas effectué si aucun des deux compteurs dispositif(i).scorel, dispositif(i).score2 n'est supérieur ou égal à un nombre prédéfini de connexions, par exemple égal à 2. On évite de cette façon qu'un dispositif ne se trouve isolé du reste des communications du réseau. En effet, un dispositif qui dispose d'une seule connexion avec un autre dispositif du réseau devient très sensible au phénomène de masquage. De manière avantageuse, si le résultat des compteurs dispositif(i).scorel et dispositif(i).score2 sont égaux, le transfert du dispositif dans l'un des ensembles 1 ou 2 n'est pas effectué. En effet, on considère qu'il est peu probable que le résultat des compteurs, identique lors d'une itération, le soit de nouveau lors d'une itération suivante. On optimise ainsi la répartition des dispositifs du groupe temporaire dans les ensembles 1 et 2.

Lorsque tous les dispositifs du groupe temporaire ont été traités, le dispositif gestionnaire exécute le test de l'étape 811. Dans le cas contraire, il exécute à nouveau l'étape 808 afin de traiter le prochain dispositif dispositif(i) (i étant alors incrémenté d'une unité) du groupe temporaire. Au cours de l'étape 811, le dispositif gestionnaire effectue un test pour savoir si le nombre de dispositifs l'ensemble 1 et/ou l'ensemble 2 a augmenté. Si ce nombre a augmenté, alors le dispositif gestionnaire retourne à l'étape 802 de la figure 8a pour effectuer une autre itération de l'algorithme pour le ou les dispositifs restants dans le groupe temporaire (qui n'ont pas été transférés dans l'un des ensembles 1 ou 2).

Si ce nombre n'a pas augmenté, cela signifie que le dispositif gestionnaire a terminé le processus de transfert des dispositifs du groupe temporaire dans les ensembles 1 et 2 et l'étape 812 est exécutée. Il convient de noter que, si le groupe temporaire est vide, le dispositif gestionnaire ne retourne pas à l'étape 802, puisqu'il n'y plus de dispositifs à transférer dans les ensembles 1 et 2. Lorsque l'étape 812 est exécutée, le dispositif gestionnaire vérifie s'il reste des dispositifs du groupe temporaire à transférer dans les ensembles 1 et 2, en particulier lorsque les compteurs sont égaux (dispositif(i).scorel = dispositif(i).score2). Si c'est le cas, le dispositif gestionnaire peut répartir les dispositifs du groupe temporaire par exemple de manière à équilibrer le nombre de dispositifs dans chacun des ensembles 1 et 2.

Le dispositif gestionnaire assigne, aux dispositifs de l'ensemble 1, le canal de communication radio associé à l'ensemble 1 et, aux dispositifs de l'ensemble 2, le canal de communication radio associé à l'ensemble 2, puis diffuse à l'ensemble des dispositifs du réseau 100 le résultat de l'assignation, au cours de l'étape 813. Une fois le résultat de l'assignation reçu, chaque dispositif peut ensuite déduire les paramètres de configuration à appliquer à son interface radio afin qu'il puisse communiquer soit sur le premier canal radio ou soit le second canal radio en fonction de ce qui lui a été assigné. Cet algorithme vise donc à sélectionner, pour chaque dispositif du réseau 100, un canal radio, parmi les deux canaux radio existants, sur lequel le dispositif considéré permet de créer le plus grand nombre de connexions avec d'autres dispositifs du réseau 100. Ainsi, le fait de rassembler des dispositifs physiquement voisins sur un même canal radio, en fonction du poids de connectivité généré par l'implication des dispositifs sur chacun des deux canaux radio, permet de définir deux maillages (un pour chacun des deux canaux radio) fiables, fédérés par le dispositif gestionnaire. Ces deux maillages permettent d'assurer que l'ensemble des dispositifs du réseau 100 est moins sensible au phénomène de masquage. La figure 9 représente la structure schématique d'un dispositif de communication multi-radio 900 mettant en oeuvre le procédé d'assignation, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Un tel dispositif multi-radio 900 est bâti autour d'un contrôleur de communication synchrone 901 relié à : - une mémoire RAM (pour «Random Access Memory» en anglais) 903 ; - une mémoire ROM (pour « Read-Only Memory » en anglais) 904 ; - une unité CPU (pour « Control Process Unit » en anglais) 902 ou bloc de calcul capable d'exécuter des instructions lors de la mise sous tension du dispositif multi-radio 900 à partir de la mémoire ROM 904. Après la mise sous tension, l'unité CPU 902 est capable d'exécuter des instructions de la mémoire RAM 903 relatives à un programme d'ordinateur, une fois ces instructions chargées à partir de la mémoire ROM 904 ou d'une mémoire externe (non illustrée sur la figure 9). Un tel programme d'ordinateur, s'il est exécuté par l'unité CPU 902, 30 provoque l'exécution d'au moins une partie des étapes des algorithmes décrits plus haut en relation avec les figures 5, 7, 8a et 8b. L'unité CPU 902 et les mémoires ROM 904 et RAM 903 sont liées au moyen d'un bus régi par un contrôleur de bus 905 ; des interfaces applicatives 906 à 909. Une première paire d'interfaces applicatives 906 (notée ATx pour « Automatisation Transmission ») et 907 (notée ARx pour « Automatisation Réception ») permettent de recevoir un flux de données d'automatisation en provenance des dispositifs sc2, sc4, sc6 (capteurs) ou d'émettre un flux de données temps réel à destination des dispositifs sel, sc3, sc5 (bras robotisés), par exemple à l'aide d'une connexion filaire de type HDMI (pour « High Definition Multimedia Interface » en anglais). Une deuxième paire d'interfaces applicatives 908 (notée VTx pour « Video Transmission ») et 909 (noté VRx pour « Vidéo Réception ») implémentent respectivement une entrée vidéo comprenant un décodeur vidéo et une sortie vidéo comprenant un encodeur vidéo ; - un module MAC (pour « Medium Access Control » en anglais) et radio 9010 permettant de communiquer sur un ou deux canaux de communication radio utilisant la bande fréquentielle à 60 Ghz par exemple. La figure 10 représente, sous forme d'un schéma bloc fonctionnel, la structure d'un contrôleur de communication synchrone d'un dispositif de communication mono- radio. Un tel contrôleur de communication synchrone est compris dans chacun des dispositifs mono-radio scl à sc6 du réseau 100. Les données applicatives en provenance des interfaces 907 et 909 sont obtenues par un module AL TX 1001 au rythme d'une horloge locale réglée à 8Khz par exemple.

Les données d'automatisation sont organisées sous forme de blocs de données par un module MESH TX 1002 dans une mémoire à double port DPTx1 1003. L'interface MAC TX 1004 vient chercher les blocs de données dans la mémoire 1003 pour en faire des trames de données radio pour la séquence de transmission maillée 201 de chaque cycle SDTC.

Les données vidéo sont organisées sous forme de blocs de données par un module P2P TX 1005 dans une mémoire à double port DPTx2 1006. L'interface MAC TX 1004 vient chercher les blocs de données de la mémoire 1006 pour en faire des trames de données radio pour la séquence de transmission point-à-point 202 de chaque cycle SDTC. Une interface MAC RX 1007 reçoit les trames de données émises au cours des séquences de transmission maillée 201 et point-à-point 202 et reçues en provenance des autres dispositifs du réseau. Les trames de données de la séquence de transmission maillée 201 reçues par l'interface MAC RX 1007 sont traitées par un module MESH RX 1009. Le module MESH RX 1009 stocke les blocs de données à retransmettre dans la mémoire à double port DPReTx2 1010. La mémoire DPReTx2 1010 est lue par l'interface MAC TX 1004 pour compléter les trames de données à émettre dans la séquence de transmission maillée 201. Le module MESH RX 1009 effectue aussi des opérations de décodage Reed Solomon sur les blocs de données adressés au dispositif considéré (c'est-à-dire si les données d'automatisation doivent être consommées par le dispositif considéré), le résultat du décodage étant stocké dans la mémoire à double port DPRx1 1013. Les trames de données de la séquence de transmission point-à-point 202 reçues par l'interface MAC RX 1007 sont soit traitées par le module P2P ReTX 1008, si le dispositif est configuré en tant que dispositif relais vidéo, soit traitées par le module P2P RX 1011, si le dispositif considéré est le destinataire final des données vidéo (c'est-à- dire si les données vidéo doivent être consommées par le dispositif considéré). Les blocs de données vidéo à relayer sont stockés dans la mémoire à double port DPReTX1 1015. Les blocs de données vidéo à consommer par le dispositif considéré sont stockés dans une mémoire à double port DPRx2 1012. Les blocs de données d'automatisation stockés dans la mémoire à double port DPRx1 1013 et les blocs de données vidéo stockés dans la mémoire à double port DPRx2 1012 sont consommés par un module AL RX 1014. La figure 11 représente, sous forme d'un schéma bloc fonctionnel, la structure d'un contrôleur de communication synchrone d'un dispositif de communication multiradio. Un tel contrôleur de communication synchrone est compris dans chacun des dispositifs multi-radio mc-R et mc-S du réseau de communication 100.

Il est construit en combinant deux contrôleurs de communication synchrones de dispositif mono-radio tel que décrit ci-dessus en relation avec la figure 10. Le module MESH RX 1107 correspond ainsi au module MESH RX 1009 et est associé au premier canal de communication radio. De même, le module MESH RX 1106 correspond au module MESH RX 1009, mais il est associé au second canal de communication radio. Deux modules supplémentaires DPBr1 1102 et DPBr2 1101 sont ajoutés afin de permettre l'échange de données entre les deux canaux de communication radio. Le module DPBr1 1102 permet de transférer des données reçues via le premier canal de communication radio, stockées dans la mémoire DPRx1 1103, vers le second canal de communication radio en les envoyant au module MESH TX 1104. Le module DPBr2 1101 fonctionne symétriquement au module DPBr1 pour transférer des données du second canal de communication radio au premier canal de communication radio. Ainsi le module DPBr2 1101 permet de transférer des données reçues via le second canal de communication radio, stockées dans la mémoire DPRx1 1108, vers le premier canal de communication radio en les envoyant au module MESH TX 1105 qui est associé au premier canal radio. La figure 12 illustre un exemple de table de topologie obtenue après avoir exécuté l'algorithme de construction de la figure 7. Les lignes et les colonnes de la table de topologie représentent les interfaces radio des dispositifs du réseau de communication 100. Les interfaces radio du dispositif multi-radio mc-R sont notées mcR-1 et mcR-2 et celles du dispositif multi-radio mc-S mcS-1 et mcS-2. Les interfaces des dispositifs mono-radio scX (X allant de 1 à 6) sont notées scX-1. Le symbole « C » indique qu'une connexion (ou lien de communication directe) existe entre l'interface indiquée par la colonne et l'interface indiquée par la ligne. Par exemple, il y a une telle connexion entre l'interface mcR-1 du dispositif multiradio mc-R et l'interface sc5-1 du dispositif mono-radio sc5 (Table [mcR-1][sc5-1] = C), mais aucune connexion (ou lien de communication directe) n'existe entre l'interface sel-1 du dispositif mono-radio scl et l'interface sc2-1 du dispositif mono-radio sc2.30

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'assignation de canal radio à une pluralité de dispositifs d'un réseau de communication comprenant au moins un dispositif multi-radio, disposant d'au moins deux interfaces radio, et au moins deux dispositifs mono-radio, disposant chacun d'une interface radio, le procédé étant mis en oeuvre par au moins un dispositif gestionnaire du réseau et comprenant : - une étape de détermination (501) consistant à déterminer des connexions entre les dispositifs, une connexion étant un lien de communication point-à-point entre deux dispositifs présentant un niveau de qualité supérieur à un premier seuil prédéterminé ; - une étape d'assignation (504) consistant à assigner un canal radio, parmi une pluralité de canaux radio, à chaque interface radio de chaque dispositif, en fonction des connexions déterminées ; le procédé étant caractérisé en ce que, pour au moins un dispositif mono-radio donné, l'étape d'assignation consiste à assigner (503) à chaque dispositif mono-radio donné, un canal radio sélectionné parmi les canaux radio, en fonction d'un critère permettant de sélectionner le canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant le dispositif mono-radio donné est le plus grand.
2. 2. Procédé d'assignation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détermination (501) est précédée d'une étape (500) consistant à assigner temporairement un canal radio par défaut à tous les dispositifs du réseau.
3. 3. Procédé d'assignation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour au moins un dispositif mono-radio particulier du réseau, l'étape d'assignation consiste à assigner (502) un canal radio audit au moins un dispositif mono-radio particulier en fonction d'une implication dudit au moins un dispositif particulier dans une transmission de données particulières avec l'une des interfaces dudit au moins un dispositif multi-radio.
4. 4. Procédé d'assignation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : a) à chaque canal radio, associer (800) un ensemble respectif d'au moins un dispositif parmi ladite pluralité de dispositifs ;b) créer (801) un groupe temporaire de dispositifs regroupant, parmi la pluralité de dispositifs, au moins un dispositif n'appartenant à aucun des ensembles créés ; c) pour chaque dispositif du groupe temporaire : * déterminer (805, 807) un nombre respectif de dispositifs, de chaque ensemble de dispositifs, avec le(s)quel(s) le dispositif du groupe temporaire dispose d'une connexion ; * transférer (809, 810) le dispositif du groupe temporaire dans celui des ensembles respectifs pour lequel le nombre respectif de dispositifs déterminés est le plus grand ; d) pour chaque ensemble de dispositifs, assigner (503) au(x) dispositif(s) dudit ensemble le canal radio associé audit ensemble.
5. 5. Procédé d'assignation selon la revendication 4, caractérisé en ce que si, pour un dispositif du groupe temporaire, les nombres respectifs de dispositifs déterminés sont égaux, les étapes c) et d) sont ré-exécutées pour ledit dispositif du groupe temporaire.
6. 6. Procédé d'assignation selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que si, pour un dispositif du groupe temporaire, aucun des nombres respectifs de dispositifs déterminés n'est supérieur ou égal à un second seuil prédéterminé, les étapes c) et d) sont ré-exécutées pour ledit dispositif du groupe temporaire.
7. 7. Produit programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé selon au moins une des revendications 1 à 6, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
8. 8. Moyen de stockage lisible par ordinateur, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé selon au moins une des revendications 1 à 6.
9. 9. Dispositif gestionnaire destiné à assigner au moins un canal radio à une pluralité de dispositifs d'un réseau de communication comprenant au moins un dispositif multiradio, disposant d'au moins deux interfaces radio, et au moins deux dispositifs mono-radio, disposant chacun d'une interface radio, le dispositif gestionnaire comprenant : - des moyens de détermination consistant à déterminer des connexions entre les dispositifs, une connexion étant un lien de communication point-à-point entredeux dispositifs présentant un niveau de qualité supérieur à un premier seuil prédéterminé ; - des premiers moyens d'assignation consistant à assigner un canal radio, parmi une pluralité de canaux radio, à chaque interface radio de chaque dispositif, en fonction des connexions déterminées ; le dispositif gestionnaire étant caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'assignation consistent à assigner à au moins un dispositif mono-radio donné, un canal radio sélectionné parmi les canaux radio, en fonction d'un critère permettant de sélectionner le canal radio pour lequel le nombre de connexions déterminées impliquant le dispositif mono-radio donné est le plus grand.
10. 10. Dispositif gestionnaire selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des seconds moyens d'assignation consistant assigner temporairement un canal radio par défaut à tous les dispositifs du réseau, lesdits moyens de détermination étant activés lorsqu'un canal radio a été assigné par défaut à tous les dispositifs du réseau par lesdits moyens seconds d'assignation.
11. 11. Dispositif gestionnaire selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'assignation consistent à assigner un canal radio à au moins un dispositif mono-radio particulier du réseau en fonction d'une implication dudit au moins un dispositif particulier dans une transmission de données particulières avec l'une des interfaces dudit au moins un dispositif multi-radio.
12. 12. Dispositif gestionnaire selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens d'association consistant à associer, à chaque canal radio, un ensemble respectif d'au moins un dispositif parmi ladite pluralité de dispositifs ; - des moyens de création consistant à créer un groupe temporaire de dispositifs regroupant, parmi la pluralité de dispositifs, au moins un dispositif n'appartenant à aucun des ensembles créés ; - des moyens de détermination consistant à déterminer un nombre respectif de dispositifs, de chaque ensemble de dispositifs, avec le(s)quel(s) le dispositif du groupe temporaire dispose d'une connexion ; 30- des moyens de transfert consistant à transférer le dispositif du groupe temporaire dans celui des ensembles respectifs pour lequel le nombre respectif de dispositifs déterminés est le plus grand ; - des moyens d'assignation consistant à assigner, pour chaque ensemble de 5 dispositifs, au(x) dispositif(s) dudit ensemble le canal radio associé audit ensemble.