FR2992803A1 - Procede de transmission de donnees, point d'acces, terminal, programme d'ordinateur et signal correspondants - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de transmission de données dans un réseau de communication comprenant au sein d'un même ensemble de services de base au moins deux points d'accès pour échanger des données avec au moins une station. Selon l'invention, la station met en oeuvre : - une phase d'association avec un premier point d'accès de l'ensemble de services de base adapté pour une association multiple conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès, une exploitation de trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ensemble de services de base pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple, - une phase d'association multiple avec le deuxième point d'accès qui comprend les étapes suivantes : - émission d'une trame d'association comprenant un élément caractérisant une association multiple et l'identifiant du premier point d'accès et - maintien de la station dans l'état associé avec le premier point d'accès simultanément au passage dans l'état associé avec le deuxième point d'accès en cas d'accord à l'association reçu du deuxième point d'accès.
Description
Procédé de transmission de données, point d'accès, terminal, programme d'ordinateur et signal correspondants. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui des communications radiofréquences, et plus particulièrement des communications entre des terminaux, ou stations, et un point d'accès à un réseau de communication. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à des équipements d'un réseau local sans fil, et par exemple aux équipements émettant dans une bande de fréquence située autour de 2,4 GHz ou de 5 GHz, dans lesquelles fonctionnent notamment des équipements selon la norme IEEE 802.11n ou ses versions révisées, encore appelée Wi-Fi. On entend par équipement dans ce document notamment un élément appartenant à un ou plusieurs ensemble de services de base (en anglais ESS pour « Extended service set »), formé par un ou plusieurs BSS (en anglais « Basic Service Set »), un BSS étant formé d'un point d'accès (en anglais AP « access point ») et des stations associées à ce point d'accès, c'est-à-dire les stations situées dans la zone de couverture de ce point d'accès. Un système de distribution DS (en anglais « Distribution System ») interconnecte différents ensembles de services de base BSSs et un LAN pour former un ESS. Un ESS est donc le regroupement de BSSs en mode infrastructure avec un même identifiant HESSID diffusé dans les trames Beacon et connectés par un système de distribution DS comme illustré par la figure 1. Un réseau ESS forme un ensemble au niveau de la couche LLC comparable à un réseau IBSS. Ainsi, les stations STAs d'un ESS peuvent communiquer et celles qui sont mobiles peuvent se déplacer d'un BSS à un autre BSS de l'ESS de manière transparente pour la couche LLC. Plus précisément, l'invention concerne la transmission de données entre plusieurs points d'accès et une station et la gestion des ressources radio pour assurer un certain débit.
Art antérieur Le standard WiFi IEEE 802.11-2012 Partll: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications (revision of std 802.11-2007) distingue différents états pour une station STA illustrés par la figure 2 : état 1 à état 4. La transmission de trames de données n'est autorisée que si la station est dans l'état 4 c'est-à-dire authentifiée et associée à un point d'accès AP1. Ainsi, la transmission de données entre une station STA d'un réseau fonctionnant notamment selon une technologie Wi-Fi telle que définie dans la norme IEEE 802.11-2012 Partll et un point d'accès ne peut intervenir que si la station est associée au point d'accès.
Par principe, une station STA ne peut être associée selon ce standard qu'avec un seul point d'accès (pour une interface donnée) alors qu'un point d'accès peut être simultanément associé avec plusieurs stations. Ainsi, selon le standard WiFi une station STA ne peut transmettre des trames de données qu'avec un seul point d'accès.
Dans un objectif d'augmentation du débit d'un système WiFi, le standard IEEE P802.11ad/D6.0, March 2012) définit un mode dit « Fast Session Transfer (FST)» adapté pour des équipements multi bandes. Ce mode permet de transférer une session d'une première bande à une deuxième bande de manière très rapide car le point d'accès et la station associée restent dans le même état, de nouvelles étapes d'authentification et d'association ne sont pas nécessaires. Le basculement entre bandes se justifie par exemple quand la première bande est brouillée et ne permet pas d'atteindre un débit acceptable. Le mode FST se décline en un mode transparent et en un mode non transparent. Selon le mode « transparent », l'association entre la station et le point d'accès intervient pour l'ensemble des bandes et non pour une bande particulière, il n'y a qu'une même adresse MAC pour la station STA dans les deux bandes, de même pour l'AP. Il n'y a alors qu'un seul BSSID côté infrastructure. Ainsi, le mode « transparent » permet d'avoir un transfert sans couture c'est-à-dire qui permet un fonctionnement totalement transparent vis-à-vis des 30 applications ou sessions compte tenu qu'il n'y a qu'une et même adresse MAC pour la station STA dans les deux bandes, de même pour le point d'accès, ce que ne permet pas le mode non transparent. Une application en cours se poursuit donc sans interruption (pas d'interruption de la session). Ce mode FST transparent permet donc de lutter contre une détérioration du débit qui intervient dans certaines configurations et par conséquent d'améliorer le débit disponible. Toutefois, il reste des situations pour lesquelles ce mode n'est pas suffisant pour lutter contre une dégradation du débit et garantir un certain débit, et plus particulièrement quand la station est située en bordure de couverture radio d'un point d'accès.
Une station en bordure de couverture radio d'un point d'accès AP1 transmet généralement avec un débit limité compte tenu en particulier des pertes dues à la propagation. Le mode FST peut ne pas apporter de solution satisfaisante dans ce cas car le changement de canal ne permet pas toujours d'améliorer les conditions de propagation. En outre, cette station peut avoir un impact négatif sur d'autres stations qui tentent elles-mêmes de transmettre des données avec le même point d'accès, en monopolisant plus longtemps le canal pour écouler son trafic. Dans l'éventualité où cette même station STA est en bordure de cellule d'un autre point d'accès AP2, elle peut tenter d'écouler son trafic vers cet autre point d'accès. Une station associée à un premier point d'accès API_ peut en effet scanner le canal et détecter un autre point d'accès AP2. Si le niveau du signal reçu est plus important que celui provenant de l'API, la station STA peut envoyer une requête de réassociation avec AP2 si celui-ci appartient au même ESS qu'API. La station STA détermine si l'AP2 appartient au même ESS qu'API_ en comparant les identifiants HESSID d'ensemble de services de base ESS contenus dans les balises (« beacon ») respectives de l'API et de l'AP2. Une balise est une trame de gestion (par exemple selon le standard IEEE 802.11) contenant toutes les informations du réseau de communication, en particulier les informations du canal sur lequel elles sont transmises. Ces balises sont transmises périodiquement par le point d'accès sur chaque canal.
Elles jouent un rôle d'estampillage et permettent une synchronisation de tous les terminaux d'un même canal rattachés au même point d'accès. Ces balises contiennent des informations permettant de connaître les caractéristiques des ensembles de services de base proposés par le point d'accès, par exemple l'identité du point d'accès (BSSID, en anglais « Basic Service Set Identification »), la bande de fréquence, le numéro du canal dans cette bande de fréquence, les options supportées par les couches PHY/MAC et l'identité de l'ESS (HESSID) conformément au standard IEEE 802.11-2012). Donc, si les identifiants HESSIDs d'ensembles de services de base ESS contenus dans les balises respectives de l'API et de l'AP2 sont identiques, les deux points d'accès AP appartiennent au même ESS. Si la réassociation avec AP2 est couronnée de succès alors il y a automatiquement une dé-association qui intervient avec l'API comme illustré par la figure 3 ; le réseau considère que les trames de données destinées à la station STA doivent être transmises via l'AP2 et non plus via l'API. Ce basculement de trafic via AP2 ne permet pas forcément à cette station STA de gagner en débit. En effet, étant en bordure de cellule d'AP2 elle peut rencontrer les mêmes limitations de débit qu'avec le premier point d'accès AP 1 . Les techniques existantes n'apportent pas de solution satisfaisante au problème des stations positionnées en limite de portée d'un ou de plusieurs points d'accès pour garantir un certain débit. Or, compte tenu en particulier du déploiement de cellules de technologie WiFi parfois dénommées « hotspots » ou du déploiement ou de l'exploitation de cellules de faible portée pour décharger un réseau cellulaire surchargé plus communément appelé WiFi communautaire, il existe un besoin pour un procédé adapté aux stations situées en bordure de cellule de type WiFi. Exposé de l'invention L'invention propose un procédé de transmission de données dans un réseau de communication comprenant au sein d'un même ensemble de services de 30 base ESS au moins deux points d'accès pour échanger des données avec au moins une station.
Selon un objet de l'invention, la station met en oeuvre : une phase d'association avec un premier point d'accès de l'ensemble de services de base ESS adapté pour une association multiple conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès, une exploitation de trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ensemble de services de base pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple, une phase d'association multiple avec le deuxième point d'accès qui comprend : émission d'une trame d'association comprenant un élément caractérisant une association multiple et l'identifiant BSSID du premier point d'accès et maintien de la station dans l'état associé avec le premier point d'accès simultanément au passage dans l'état associé avec le deuxième point d'accès en cas d'accord à l'association reçu du deuxième point d'accès.
Selon un objet de l'invention, au moins un des points d'accès est adapté pour une association multiple, ce point d'accès dit premier point d'accès met en oeuvre : une phase d'association et d'authentification avec la station conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès et une transmission de balises comprenant la capacité à une association multiple du point d'accès. Selon un objet de l'invention, un point d'accès, dit premier, destiné à un réseau de communication comprenant au sein d'un même ensemble de services de base ESS au moins un deuxième point d'accès pour échanger des données avec au moins une station, est tel qu'il comprend : des moyens d'association multiples avec une station conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès et des moyens de transmission de balises adaptés pour transmettre sa capacité à une association multiple.
Selon un objet de l'invention, une station destinée à communiquer avec un réseau de communication, comprenant au sein d'un même ensemble de services de base ESS au moins deux points d'accès pour échanger des données avec cette station, est telle qu'elle comprend : des moyens d'association multiple avec un premier point d'accès de l'ensemble de services de base ESS conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès, des moyens d'exploitation de trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple, des moyens d'association multiple avec le deuxième point d'accès qui comprend : - des moyens d'émission d'une trame d'association multiple comprenant au moins un élément caractérisant une association multiple et l'identifiant BSSID du premier point d'accès. Selon l'invention, la station met en oeuvre une phase d'association, et éventuellement d'authentification, avec un des points d'accès alors qu'elle est déjà associée avec un premier point d'accès. Si la requête d'association avec le deuxième point d'accès est acceptée, la station devient associée au deuxième point d'accès tout en restant simultanément associée avec le premier point d'accès. Le mode d'association est dit multiple. La fourniture de l'identifiant du premier point d'accès au deuxième point d'accès permet de gérer cette association multiple vis- à-vis du réseau de communication. Typiquement, le deuxième point d'accès fournit à une entité de contrôle (par exemple une ancre) de l'ensemble de service de base ESS l'identifiant BSSID du premier point d'accès ainsi que son propre identifiant. Les données en provenance ou à destination de la station peuvent transiter par un des deux points d'accès. L'entité de contrôle effectue l'aiguillage entre les deux points d'accès dans le sens descendant. Dans le sens montant, l'entité de contrôle effectue l'agrégation des flux provenant des différents points d'accès en multi association et le ré-ordonnancement si nécessaire des données pour les transmettre vers le réseau.30 Ainsi, l'invention repose sur une approche nouvelle et inventive de la gestion d'association entre une station et un point d'accès selon laquelle une même station peut être simultanément associée avec plusieurs points d'accès. En d'autres termes, après une première association avec un premier point d'accès, la station reste toujours associée avec ce premier point d'accès même si après une requête d'association multiple avec un deuxième point d'accès, ce deuxième point d'accès accepte cette association. Cette association multiple peut être élargie à plus de deux points d'accès. Cette proposition va à l'encontre des améliorations techniques du standard 10 WiFi qui cherchent à augmenter le débit en augmentant les fréquences de transmission, en passant par exemple de 5GHz à 60GHz, ou en augmentant la largeur des canaux par exemple de 20MHz à 80MHz voire 160MHz. L'approche proposée permet d'augmenter le débit vu de la station en augmentant en quelque sorte la diversité du canal de transmission vu par cette 15 station. Cet effet est particulièrement important quand la station est située en bordure de cellule car l'augmentation du débit vu de la station a un impact direct sur l'écoulement du trafic de la station mais en outre sur l'écoulement du trafic d'autres stations qui utilisent le même canal du fait de la moindre occupation du canal par la station. 20 Selon un mode de réalisation, les trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS sont des balises transmises par le premier point d'accès, ces balises comprenant la capacité à une association multiple du premier point d' accès . Selon un mode de réalisation, les balises transmises par le premier point 25 d'accès comprennent en outre une liste de points d'accès adaptés pour une association multiple et dont cette association multiple est compatible de l'association entre la station et ce premier point d'accès. La station qui cherche à être en association multiple peut ainsi connaître immédiatement parmi les points d'accès de l'ESS adaptés à une association 30 multiple ceux pour lesquels la capacité d'association est compatible du premier point d'accès avec lequel la station est déjà associée. Cette compatibilité peut selon une première mise en oeuvre être établie selon un critère de proximité géographique. Selon une deuxième mise en oeuvre, cette compatibilité peut être établie sur un critère d'appartenance à un opérateur. Ce mode permet avantageusement de limiter les échanges sur le canal par l'absence d'une requête d'association multiple suivie d'un refus d'association multiple du point d'accès déterminé justifié par une incompatibilité avec le premier point d'accès. Selon un mode de réalisation, les trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS sont des trames de contrôle transmises en réponse à une interrogation par la station. Ce mode basé sur un mécanisme de requête/réponse peut avantageusement permettre de limiter la taille des balises émises régulièrement plus particulièrement si la liste des points d'accès, avec lesquels le premier point d'accès est en outre compatible pour être en association multiple, est longue.
Selon un mode de réalisation, la phase d'association multiple comprend l'émission par la station d'une trame de réassociation modifiée par l'ajout d'un élément caractérisant le caractère multiple de l'association et par l'ajout de l'identifiant BSSID du premier point d'accès. Ce mode a pour avantage de ne nécessiter que peu de modifications aux trames existantes dans le standard IEEE802.11-2012 en enrichissant une trame existante, la trame Re-Association Request. Selon un mode de réalisation, la phase d'association multiple comprend l'émission par la station d'une trame spécifique d'association multiple comprenant au moins un élément caractérisant le caractère multiple de l'association et l'identifiant BSSID du premier point d'accès. Ce mode a pour avantage de pouvoir clairement cerner dans un standard existant de la famille IEEE802.11 les parties modifiées du standard en ajoutant une nouvelle trame spécifique à l'association multiple. Selon un mode de réalisation, l'association multiple avec les différents points d'accès s'effectue respectivement dans des canaux disjoints. L'association multiple sur des canaux différents sans recouvrement permet de diversifier le medium de transmission. La probabilité qu'a la station d'augmenter son débit est donc plus important qu'avec une multi association sur des canaux non disjoints plus particulièrement par exemple en présence d'un brouilleur dont le signal peut s'étaler sur plus d'un canal. Une même bande peut effectivement comporter de nombreux canaux. Ainsi, conformément au standard IEEE 802.11-2012 paragraphe 20.3.15.3, la bande à 5Ghz comporte 200 canaux. Par exemple, le canal 56 est disjoint du canal 100 dans la bande à 5GHz. La station peut être associée avec AP1 sur le canal 56 et avec AP2 sur le canal 100. Lorsque la station peut transmettre sur des bandes différentes sans recouvrement des canaux entre ces deux bandes, par exemple une bande autour de 2.4GHz et une bande autour de 5GHz, la station peut s'associer avec l'API sur un canal de la bande 2.4GHz et s'associer avec l'AP2 sur un canal de la bande 5GHz. La station bénéficie donc d'une sur capacité due à la deuxième bande, la bande de 5GHz. Surcapacité d'autant plus importante que la deuxième bande est dimensionnée pour permettre des débits plus importants que la première bande. Selon un mode de réalisation, l'association multiple avec le premier point d'accès et avec le deuxième point d'accès est dans le même canal. Ce mode peut avantageusement trouver application lorsque la station est dans la couverture de chacun des points d'accès alors que ces deux points d'accès ont des couvertures disjointes. Selon un mode de réalisation, la station partage son activité entre les points d'accès avec lesquels elle est en association multiple, ce partage étant déterminé et connu de la station et de ces points d'accès. Ce mode correspond typiquement à une mise en oeuvre particulière selon laquelle la station utilise un mode dit « Power Save » pour basculer d'une première bande à une deuxième bande. Ainsi, la station se déclare auprès de chacun des points d'accès dans ce mode Power Save mais sur des canaux ou des bandes différentes. Conformément à ce mode Power Save, la station passe de veille à active pour un canal donné ou une bande donnée. Par exemple, la station passe en veille sur le canal 56 de la bande 5GHz qui correspond à son association avec l'API et passe en activité sur le canal 100 de la bande 5GHz qui correspond à son association avec l'AP2. Inversement, si un critère de charge déterminé (par exemple un partage du temps, un partage du nombre de paquets transmis, etc) est rempli alors la station passe en activité sur le canal 56 de la bande 5GHz qui correspond à son association avec l'API et passe en veille sur le canal 100 de la bande 5GHz qui correspond à son association avec l'AP2. Selon un autre exemple, la station passe de veille à active pour une bande donnée. Par exemple, la station passe en veille pour la bande 2.4GHz qui correspond à son association avec l'API et passe en activité pour la bande 5GHz qui correspond à son association avec l'AP2 et inversement lorsque le critère déterminé est atteint. La répartition d'activité ou partage de charge peut être communiqué par la station aux points d'accès en multi association ou peut être communiqué par un des points d'accès, par exemple celui des points d'accès qui joue le rôle d'ancre, à la station et aux autres points d'accès en multi association. Selon un mode de réalisation, le premier point d'accès en association multiple met en outre en oeuvre : une phase d'établissement d'un lien logique avec un deuxième point d'accès en association multiple avec la station, une phase de réception de données transmises directement par la station, une phase de réception de données transmises par la station via le deuxième point d'accès en utilisant le lien logique, une phase de réordonnancement des données reçues directement de la station et des données reçues via le deuxième point d'accès. Selon un mode de réalisation, les moyens de transmission de balises du premier point d'accès sont en outre adaptés pour transmettre une liste de points d'accès adaptés pour une association multiple et tels que leur association multiple est compatible de l'association de la station au premier point d'accès. Selon un mode de réalisation, le premier point d'accès comprend en outre : des moyens pour établir un lien logique avec un deuxième point d'accès en association multiple avec la station, un moyen pour recevoir des données transmises directement par la station, un moyen pour recevoir des données transmises par la station via le deuxième point d'accès en utilisant le lien logique, un moyen pour réordonner les données reçues directement de la station et les données reçues via le deuxième point d'accès. Selon un objet de l'invention, un programme d'ordinateur est particulier en ce qu'il comporte des instructions pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Selon une implémentation préférée, les étapes d'un procédé selon l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme sous forme d'un ou plusieurs modules incorporés respectivement dans des circuits électroniques telles des puces elles-mêmes pouvant être disposées dans un ou plusieurs dispositifs électronique tels une station et des points d'accès. Un procédé selon l'invention peut tout aussi bien être mis en oeuvre lorsque ce programme (ou ses modules) est chargé dans un (ou plusieurs) organe de calcul tel un processeur ou équivalent dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme. En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur (ou ses différents modules), notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en oeuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon l'invention. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D'autre part, le programme peut être traduit en une forme transmissible telle qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Donc, l'invention a en outre pour objet un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en oeuvre d'un procédé selon un objet de l'invention, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans une station et/ou des points d'accès.
Et l'invention a en outre pour objet un support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en oeuvre d'un procédé selon un objet de l'invention, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans une station et/ou des points d'accès. Selon un objet de l'invention, un signal échangé entre un point d'accès et au moins une station pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention est particulier en ce qu'il porte des données caractérisant une capacité d'association multiple du point d'accès et éventuellement l'identifiant BSSID du point d'accès. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1, déjà commentée en relation avec l'art antérieur, est un schéma illustrant un ESS qui est le regroupement de BSSs en mode infrastructure avec un même identifiant HESSID diffusé dans les trames Beacon et connectés par un système de distribution DS, - la figure 2, déjà commentée en relation avec l'art antérieur, est un schéma du diagramme d'état d'une station STA conformément à un standard de la famille IEEE 802.11 ; la figure 3 est un schéma du diagramme d'état d'une station STA conformément à l'invention ; la figure 4 est un schéma des principales étapes du procédé de transmission de données, selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 est un schéma des principales étapes du procédé de transmission de données, selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 6 est un schéma des principales étapes du procédé de transmission de données, selon un mode de réalisation de l'invention ; les figures 7a et 7b illustrent respectivement la structure d'un point d'accès et d'une station selon un mode de réalisation de l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention Le principe général de l'invention repose sur l'autorisation d'une association multiple d'une station avec plusieurs points d'accès, au moins deux, d'un même ensemble de services de base ESS. Ainsi, la station peut avoir autant d'états associés simultanés que de points d'accès avec lesquels une association multiple s'est déroulée avec succès.
En conséquence, une station peut augmenter son débit en bénéficiant de la capacité des canaux correspondant à ces différentes associations multiples avec différents points d'accès. Dans certaines situations, les capacités peuvent s'ajouter. Par exemple, lorsque l'association multiple avec le premier point d'accès AP1 est effectuée sur un canal appartenant à une première bande, autour de 2.4GHz par exemple, et l'association multiple avec un deuxième point d'accès AP2 est effectuée sur un canal appartenant à une deuxième bande, autour de 5GHz par exemple, le débit vu par la station est la somme des débits obtenus avec chacun des points d'accès. Il en est de même lorsque les deux canaux bien qu'appartenant à la même bande sont disjoints, par exemple l'association multiple avec API est effectuée sur le canal 56 de la bande à 5GHz et l'association multiple avec AP2 est effectuée sur le canal 100 de la bande à 5GHz. Ainsi, en référence à la figure 4, le procédé 1 de transmission de données selon un mode de réalisation de l'invention est mis en oeuvre en partie dans la station STA et en partie dans les points d'accès AP1, AP2 qui appartiennent à un 30 même ensemble de services de base ESS. Une première phase 2, 3 d'association, et généralement en outre d'authentification, avec le premier point d'accès AP1 adapté pour une association multiple conduit à ce que la station STA soit dans un état associé avec ce premier point d'accès AP1. De manière connue en soi, la station émet 2 une requête d'association à laquelle répond 3 le premier point d'accès. A l'issue de l'échange, la station passe dans un état 3 ou 4 dans lequel elle est reconnue comme associée. La station exploite 4 des trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple. Ces trames comportent un élément d'information appelé « Multi-AP Capability » qui traduit la capacité du point d'accès à une association 10 multiple. Cet élément « Multi-AP Capability » a par exemple le format suivant : Element ID Length BSSID1 BSSID2 BSSIDN Les trames qui comportent cet élément sont typiquement des trames de contrôle telles que : beacon, probe response, authentication response, GAS response, ...Le premier champ de l'élément indique qu'il s'agit d'un élément 15 « Multi-AP Capability », le champ « Length » donne la longueur totale de l'élément et les champs suivants constituent une liste des identifiants des points d'accès dont la multi association est compatible de la multi association avec le point d'accès à l'origine de la trame. Ainsi, selon le mode illustré par la figure 4, le point d'accès AP2 diffuse 20 des balises « beacons » qui comportent un élément « Multi-AP Capability ». La liste des points d'accès inclue l'identifiant BSSID1 du premier point d'accès. La station STA qui exploite cette balise peut déterminer qu'elle peut établir une multi association avec l'AP2 puisqu'il se déclare compatible d'une multi association avec l'API avec lequel elle est déjà associée. 25 Selon un autre mode, la station peut exploiter les balises diffusées par l'API pour déterminer dans la liste de l'élément « Multi-AP Capability » un deuxième point d'accès compatible d'une multi association avec l'API. Selon un autre mode, la station obtient l'élément « Multi-AP Capability » en exploitant le contenu d'une trame de réponse suite à une requête, par exemple 30 « Probe Request » suivi de « Probe Response ».
Ayant déterminé un deuxième point d'accès candidat à une association multiple, la station entreprend 5, 6 cette association multiple avec ce deuxième point d'accès AP2. La station émet 5 une trame d'association multiple qui comprend un élément « Multi-AP Association » caractérisant une association multiple et qui comprend l'identifiant BSSID du premier point d'accès. L'élément « Multi-AP Association » peut avoir le format suivant : Element ID Length Primary BSSID Le premier champ de l'élément indique qu'il s'agit d'un élément « Multi10 AP Association », le champ « Length » donne la longueur totale de l'élément et le champ suivant donne l'identification du premier point d'accès participant à l'association multiple. Selon le mode illustré par la figure 4, la trame d'association multiple est une trame spécifique dite « Multi-AP Asso-Request ». 15 Selon un autre mode, la trame d'association est une trame de ré association connue du standard sous les termes « Re-Association Request », modifée par l'ajout d'un élément caractérisant le caractère multiple de l'association, typiquement l'élément « Multi-AP Association ». Le deuxième point d'accès répond 6 à la requête d'association multiple 20 avec une trame de réponse. A l'issue de l'échange, la station passe dans un état 3 ou 4 dans lequel elle est reconnue comme associée avec le deuxième point d'accès et reste dans le même état associé avec le premier point d'accès ; il y a maintien de l'état associé avec le premier point d'accès comme illustré par la figure 5. Selon le mode illustré par la figure 4, la trame de réponse d'association 25 multiple est une trame spécifique dite « Multi-AP Asso-Response ». Selon un autre mode, la trame de réponse d'association multiple est une trame de réponse de ré association connue du standard sous les termes « Re-Association Response », modifée par l'ajout d'un élément caractérisant le caractère multiple de l'association. 30 Les paquets transmis par la station en association multiple sont transmis soit via le premier point d'accès, soit via le deuxième point d'accès, soit via un autre point d'accès si la multi association concerne plus de deux points d'accès. L'AP ancre de l'ESS peut assurer le ré ordonnancement des trames venant de la station avant transmission par le réseau et après agrégation des flux transitant par l'API et par l'AP2. L'agrégation des flux peut être obtenue par un lien logique par exemple selon une technique de tunnel GRE (Generic Routing Encapsulation) décrite dans le document RFC2784 de l'IETF de mars 2000 qui consiste à établir un lien logique entre deux adresses MAC avec une encapsulation à l'entrée du tunnel et une dé-encapsulation en sortie du tunnel. En effet, un tel tunnel permet de n'avoir qu'un seul point d'ancrage pour la station vis-à-vis du réseau et donc d'orienter les flux à destination ou en provenance de la station en n'utilisant qu'une seul adresse MAC. L'ancre peut éventuellement être localisée dans le premier point d'accès. Il peut tout aussi bien être localisé dans un autre équipement du réseau.
L'association multiple avec le deuxième point d'accès s'effectue soit avec le même canal, soit avec un canal différent. Pour le sens montant, l'adresse MAC RA (receiver address) présente dans l'entête des trames de données permet l'adressage depuis la station vers l'API ou l'AP2.
Dans le sens descendant, lorsque le canal est le même, la station reste en attente sur le même canal et réceptionne les trames transmises par l'API ou par l'AP2. Lorsque les canaux sont différents, la station et les points d'accès doivent s'entendre sur la répartition des paquets, en d'autres termes sur la répartition de charge (load balancing) entre les points d'accès de façon à ce que la station écoute le bon canal au bon moment. Par exemple, un paquet sur deux est transmis par l'API et de même pour l'AP2. Cette règle de répartition peut par exemple être communiquée par la station aux points d'accès AP1 et AP2 dans les trames d'association multiple par l'ajout d'un élément d'information spécifique. Cet élément d'information de répartition de charge « Multi-AP Traffic Steering » peut avoir le format suivant : Element ID Length BSSID1 traffic load for BSSID1 BSSID2 traffic load for BSSID2 Le premier champ de l'élément indique qu'il s'agit d'un élément « MultiAP Traffic Steering », le champ « Length » donne la longueur totale de l'élément, les deux champs suivants donnent l'identifiant du premier point d'accès et la répartition de charge associée, les deux champs suivants donnent l'identifiant du deuxième point d'accès et la répartition de charge associée. Si d'autres points d'accès participent à l'association multiple alors des champs sont ajoutés pour ces points d'accès avec l'identifiant du point d'accès et la répartition de charge correspondante.
Selon un mode de réalisation illustré par la figure 6, la station bascule d'un canal à un autre en utilisant le mode « Power Save » défini dans le standard IEEE 802.11 -2012 au paragraphe 10.4.2. Selon ce mode, l'AP2 joue le rôle d'ancre de la station pour l'ESS, station qui est associée avec API_ et AP2. L'AP2 initie donc le tunnel entre les deux points d'accès API_ et AP2. La station passe en veille auprès de l'API_ pendant un certain temps ou tant qu'un critère d'activité n'est pas atteint. La station profite de ce temps de veille vis-à-vis d'API pour être active vis-à-vis de l'AP2. La station récupère les données transmises par l'AP2 puis passe en veille vis-à-vis d'AP2. Elle se déclare alors active vis-à-vis d'API en émettant une trame de type PS-POLL et récupère les données transmises par API_.
De nouveau la station passe en veille vis-à-vis d'API et se déclare active vis-à-vis d'AP2 en émettant une trame de type PS-POLL. Les basculements se poursuivent entre les deux points d'accès en enchaînant un état de veille puis une déclaration de réveil auprès d'un point d'accès et inversement auprès de l'autre point d'accès. Le tunnel reste actif tant que la station est en multi association avec les points d'accès. Selon un mode de réalisation, la station peut être en état de veille vis-à- vis d'API lorsqu'elle initie son association multiple avec l'AP2. La structure simplifiée d'un point d'accès selon les modes de réalisation décrits ci-dessus est décrite ci-après et illustrée par la figure 7a. Un tel point d'accès comprend une mémoire 70 comprenant une mémoire 30 tampon, une unité de traitement 71, équipée par exemple d'un microprocesseur ,uP , et pilotée par le programme d'ordinateur 72, mettant en oeuvre le procédé de transmission de données selon l'invention. A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 72 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 71. L'unité de traitement 71 reçoit en entrée des signaux d'un canal ou de plusieurs canaux d'une même bande ou de canaux de plusieurs bandes. Le microprocesseur de l'unité de traitement 71 met en oeuvre les étapes du procédé de transmission de données décrit précédemment, selon les instructions du programme d'ordinateur 72. Pour cela, le point d'accès comprend, outre la mémoire tampon 70, des moyens d'association multiple d'une station avec le point d'accès conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès, des moyens de transmission de balises adaptés pour transmettre sa capacité à une association multiple et pour comprendre éventuellement une liste de points d'accès adaptés pour une association multiple et tels que leur association multiple avec la station est compatible d'une association entre le premier point d'accès et la station. Le point d'accès peut en outre comprendre des moyens pour établir une connexion logique avec un deuxième point d'accès en association multiple avec la station, un moyen pour recevoir des données transmises directement par la station, un moyen pour recevoir des données transmises par la station via le deuxième point d'accès en utilisant la connexion logique, un moyen pour réordonner les données reçues directement de la station et les données reçues via le deuxième point d'accès. Ces moyens sont pilotés par le microprocesseur de l'unité de traitement 71. La structure simplifiée d'une station selon les modes de réalisation décrits ci-dessus est décrite ci-après et illustrée par la figure 7b. Une telle station comprend une mémoire 75 comprenant une mémoire tampon, une unité de traitement 72, équipée par exemple d'un microprocesseur ,uP , et pilotée par le programme d'ordinateur 73, mettant en oeuvre le procédé de transmission de données selon l'invention.
A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 73 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 74. L'unité de traitement 74 reçoit en entrée des signaux d'un canal ou de plusieurs canaux d'une même bande ou de canaux de plusieurs bandes. Le microprocesseur de l'unité de traitement 74 met en oeuvre les étapes du procédé de transmission de données décrit précédemment, selon les instructions du programme d'ordinateur 73. Pour cela, la station comprend, outre la mémoire tampon 75, des moyens d'association avec un premier point d'accès de l'ensemble de services de base ESS adaptés pour une association multiple conduisant à ce que la station soit dans un état associé et, généralement authentifié avec ce premier point d'accès, des moyens exploitation de trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple, des moyens d'association multiple avec le deuxième point d'accès qui comprennent : des moyens d'émission d'une trame d'association comprenant un élément caractérisant une association multiple et l'identifiant BSSID du premier point d'accès. Ces moyens sont pilotés par le microprocesseur de l'unité de traitement 74.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Procédé de transmission de données dans un réseau de communication comprenant au sein d'un même ensemble de services de base (ESS) au moins deux points d'accès pour échanger des données avec au moins une station, caractérisé en ce que la station met en oeuvre : une phase d'association avec un premier point d'accès de l'ensemble de services de base (ESS) adapté pour une association multiple conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès, - une exploitation de trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ensemble de services de base (ESS) pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple, une phase d'association multiple avec le deuxième point d'accès qui comprend : émission d'une trame d'association comprenant un élément caractérisant une association multiple et l'identifiant (BSSID) du premier point d'accès, maintien de la station dans l'état associé avec le premier point d'accès simultanément au passage dans l'état associé avec le deuxième point d'accès en cas d'accord à l'association reçu du deuxième point d'accès.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS sont des balises transmises par le premier point d'accès, ces balises comprenant la capacité à une association multiple du premier point d'accès.
- 3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les balises transmises par le premier point d'accès comprennent en outre une liste de points d'accès compatibles d'une association multiple avec ce premier point d'accès.
- 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la phase d'association multiple comprend l'émission par la station d'une trame de réassociation modifiée par l'ajout d'un élément caractérisant le caractère multiple de l'association et par l'ajout de l'identifiant BSSID du premier pointd'accès.
- 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'association multiple avec les différents points d'accès s'effectue respectivement dans des canaux disjoints.
- 6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la station partage son activité entre les points d'accès avec lesquels elle est en association multiple, ce partage étant déterminé et connu de la station et de ces points d'accès.
- 7. Procédé de transmission de données dans un réseau de communication comprenant au sein d'un même ensemble de services de base ESS plusieurs points d'accès pour échanger des données avec au moins une station, caractérisé en ce que, au moins un des points d'accès étant adapté pour une association multiple, ce point d'accès dit premier point d'accès met en oeuvre : une phase d'association et d'authentification avec la station conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès, une transmission de balises comprenant sa capacité à une association multiple.
- 8. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les balises transmises par le premier point d'accès comprennent en outre une liste de points d'accès adaptés pour une association multiple et dont cette association multiple est compatible de l'association entre la station et ce premier point d'accès.
- 9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8, dans lequel le premier point d'accès en association multiple met en outre en oeuvre : une phase d'établissement d'un lien logique avec un deuxième point d'accès en association multiple avec la station, une phase de réception de données transmises directement par la station, une phase de réception de données transmises par la station via le deuxième point d'accès en utilisant le lien logique, une phase de réordonnancement des données reçues directement de lastation et des données reçues via le deuxième point d'accès.
- 10. Point d'accès, dit premier, destiné à un réseau de communication comprenant au sein d'un même ensemble de services de base ESS au moins un deuxième point d'accès pour échanger des données avec au moins une station, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens d'association multiples avec une station conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès et des moyens de transmission de balises adaptés pour transmettre sa capacité à une association multiple.
- 11. Point d'accès selon la revendication précédente tel que les moyens de transmission de balises sont en outre adaptés pour transmettre une liste de points d'accès adaptés pour une association multiple et tels que leur association multiple est compatible de l'association de la station au premier point d'accès.
- 12. Point d'accès selon l'une des revendications 10 et 11 comprenant en outre : des moyens pour établir un lien logique avec un deuxième point d'accès en association multiple avec la station, un moyen pour recevoir des données transmises directement par la station, un moyen pour recevoir des données transmises par la station via le deuxième point d'accès en utilisant le lien logique, un moyen pour réordonner les données reçues directement de la station et les données reçues via le deuxième point d'accès.
- 13. Station destinée à communiquer avec un réseau de communication, comprenant au sein d'un même ensemble de services de base ESS au moins deux points d'accès pour échanger des données avec cette station, caractérisée en ce qu'elle comprend : des moyens d'association avec un premier point d'accès de l'ensemble de services de base ESS adaptés pour une association multiple conduisant à ce que la station soit dans un état associé avec ce premier point d'accès,des moyens d'exploitation de trames provenant d'au moins un point d'accès de l'ESS pour déterminer au moins un deuxième point d'accès adapté pour une association multiple, des moyens d'association multiple avec le deuxième point d'accès qui comprend : des moyens d'émission d'une trame d'association multiple comprenant au moins un élément caractérisant une association multiple et l'identifiant B S S ID du premier point d'accès.
- 14. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1 ou selon la revendication 7 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
- 15. Signal échangé entre un point d'accès et au moins une station pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1 ou selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il porte des données caractérisant une capacité d'association multiple du point d'accès.
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