FR2992133A1

FR2992133A1 - Procede et systeme de communication avec adaptation de frequence d'envoi de messages de decouverte de voisinage reseau

Info

Publication number: FR2992133A1
Application number: FR1255684A
Authority: FR
Inventors: Alain Chiodini; Arnaud Rover
Original assignee: Sagem Defense Securite SA
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-12-20
Anticipated expiration: 2032-06-18
Also published as: FR2992133B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de communication dans un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en chaque noeud effectue les étapes consistant à : - estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien ; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des systèmes de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé. L'invention concerne plus précisément un réseau maillé mettant en oeuvre un protocole de routage selon lequel chaque noeud du réseau diffuse périodiquement un message de découverte de voisinage réseau, appelé message « Hello», à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les interconnectant, comme par exemple le protocole OLSR (« Optimized Link State Routing Protocol »).

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Des systèmes de communication formant un réseau maillé, en particulier un réseau maillé hiérarchique comme par exemple un réseau répondant à la norme DECT (« Digital European Cordless Telephone ») utilisent un mécanisme d'accès multiple par division temporelle TDMA (« Time Division Multiple Access »). Pour augmenter la réactivité de systèmes de communication de type TDMA aux changements de condition de transmission, notamment par apparition d'un phénomène de brouillage ou d'évanouissement, il a été 20 proposé par la Demanderesse, notamment dans la demande de brevet FR 1154262 déposée le 17 Mai 2011, de réserver dans chaque trame TDMA une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds. Cette ressource commune permet à tout noeud de diffuser dans le système de communication des informations de synchronisation, de gestion 25 de topologie, de détection de voisinage réseau et/ou de détection de changement de conditions de transmission. Cette ressource commune est ainsi notamment utilisée par chaque noeud pour périodiquement diffuser à l'attention de ces noeuds voisins, typiquement les noeuds à un saut, un message de découverte de voisinage réseau, appelé message « Hello» dans le cadre du protocole OLSR, afin de détecter les liens les inter-connectant. On comprend donc que la périodicité d'envoi des messages « Hello » (la norme OLSR suggère une période de deux secondes) détermine pour une bonne part le rendement de la ressource de transmission partagée. En particulier, le phénomène de contention qui survient lorsque plusieurs noeuds décident d'émettre simultanément, indépendamment les uns des autres, sur cette ressource commune engendre des collisions qui vont retarder l'émission des messages de découverte.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour objectif d'améliorer le rendement de la ressource de transmission partagée, et propose à cet effet un procédé de communication dans un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en chaque noeud effectue les étapes consistant à: - estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien ; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé. Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de ce procédé sont les suivants : - la période de diffusion est reliée au nombre de noeuds voisins estimé par une fonction polynomiale, notamment une fonction polynomiale de degré 2 ; - pour estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien, un noeud détermine le nombre de messages de découverte de voisinage réseau qu'il reçoit ; Selon un autre aspect, l'invention concerne un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en ce que chaque noeud est configuré pour : - estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé. Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de ce procédé sont les suivants : - les noeuds forment un réseau radio hiérarchique ; - les noeuds communiquent par l'intermédiaire de trames de type à accès multiple par division temporelle et par division fréquentielle ; - la ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds est une ressource réservée dans chacune des trames.

L'invention porte également sur un noeud d'un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en ce que chaque noeud est configuré pour : - estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé.

PRESENTATION DES FIGURES D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et fait en référence à l'unique figure 1 annexée laquelle représente, en fonction du nombre de noeuds en portée radio les uns des autres, une période de diffusion minimale des messages hello en dessous de laquelle le pourcentage de messages transmis sans collision chute significativement.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention concerne un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins, typiquement les noeuds à un saut, afin de détecter les liens les inter-connectant. Prenant l'exemple d'un réseau DECT, les noeuds forment un réseau hiérarchique et communiquent par l'intermédiaire de trames de type à accès multiple par division temporelle (TDMA) et par division fréquentielle (FDMA : « Frequency Division Multiple Access »).

Comme indiqué précédemment, l'invention repose sur l'utilisation par chacun des noeuds du réseau d'une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds afin de diffuser les messages « Hello » du protocole OLSR. Cette ressource de transmission partagée correspond à une ressource réservée dans chacune des trames.

La méthode d'accès permettant de gérer l'accès à cette ressource, dite CSMA/CD (« Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ») est la suivante. Le noeud écoute si le canal de transmission est libre. Si le canal de transmission est occupé, alors le noeud attend. Si le canal de transmission est libre, alors le noeud commence à transmettre. Si une collision survient au cours de la transmission, alors la transmission est arrêtée et le noeud attend un moment avant de recommencer à transmettre. Là où la norme préconise de fixer la périodicité d'envoi des messages « Hello » à deux secondes, l'invention propose de lier cette périodicité au nombre de noeuds en portée radio les uns des autres. La Demanderesse a effectivement pu démontrer par simulation que pour un nombre de noeuds en portée radio donné, il existe une fréquence d'envoi de messages « Hello » maximale au-delà de laquelle le pourcentage de messages transmis sans collision chute significativement. La figure 1 représente à cet égard, en fonction du nombre de noeud en portée radio, la périodicité minimale, exprimée en millisecondes, à respecter pour atteindre un taux de messages transmis sans collision supérieur à 95%. Selon l'invention, chaque noeud est ainsi configuré pour estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien valide, et pour modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé. Afin d'estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien, un noeud peut notamment déterminer le nombre de messages de découverte de voisinage réseau en provenance de noeuds différents qu'il reçoit. La modification de la période de diffusion exploite une relation prédéterminée entre période de diffusion et nombre de noeuds voisins. Comme cela est apparent de la figure 1, la période de diffusion peut effectivement être reliée au nombre de noeuds voisins par une fonction polynomiale, notamment une fonction polynomiale de degré 2. La courbe de la figure 1 peut effectivement être modélisée par le polynôme suivant : P(N)=1/41.N2+23863/354.N+11897/149, où P représente la période minimale requise pour atteindre un taux de collision inférieur à 5% et où N représente le nombre de noeuds voisins.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de communication dans un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en chaque noeud effectue les étapes consistant à : - estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien ; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la période de diffusion est reliée au nombre de noeuds voisins estimé par une fonction polynomiale, notamment une fonction polynomiale de degré 2.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel pour estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien, un noeud détermine le nombre de messages de découverte de voisinage réseau qu'il reçoit.
4. Système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en ce que chaque noeud est configuré pour :- estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé.
5. Système selon la revendication précédente dans lequel les noeuds forment un réseau radio hiérarchique.
6. Système selon la revendication précédente, dans lequel les noeuds communiquent par l'intermédiaire de trames de type à accès multiple par division temporelle et par division fréquentielle.
7. Système selon la revendication précédente, dans lequel la ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds est une ressource réservée dans chacune des trames.
8. Noeud d'un système de communication comportant des noeuds de communication formant un réseau maillé dans lequel chaque noeud diffuse périodiquement, via une ressource de transmission partagée accessible par l'ensemble des noeuds, un message de découverte de voisinage réseau à ces noeuds voisins afin de détecter les liens les inter-connectant, caractérisé en ce que chaque noeud est configuré pour : - estimer le nombre de noeuds voisins avec lesquels il dispose d'un lien; - modifier la période de diffusion du message de découverte de voisinage réseau en fonction dudit nombre de noeuds voisins estimé.