FR3060786A1

FR3060786A1 - Gestion de stockage d'echantillons numerises de signaux radio.

Info

Publication number: FR3060786A1
Application number: FR1662608A
Authority: FR
Inventors: Apostolos KOUNTOURIS; Philippe Surbayrole
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-22
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: FR3060786B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence. Selon l'invention, un tel procédé comprend : - une émission d'une requête de compression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés ; - une actualisation d'une table de mise en correspondance d'une information de gestion de stockage desdits échantillons numérisés compressés et desdits index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 060 786 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)

©) N° d’enregistrement national : 16 62608

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : G 06 F 7/10 (2017.01), H 04 W28/06, 28/14

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 16.12.16.	©) Demandeur(s) : ORANGE Société anonyme — FR.
(30) Priorité :
	@ Inventeur(s) : KOUNTOURIS APOSTOLOS et SUR-
	BAYROLE PHILIPPE.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 22.06.18 Bulletin 18/25.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux	©) Titulaire(s) : ORANGE Société anonyme.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension :	©) Mandataire(s) : ORANGE.

LA GESTION DE STOCKAGE D'ECHANTILLONS NUMERISES DE SIGNAUX RADIO.

FR 3 060 786 - A1 (5/) L'invention concerne un procédé de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence.

Selon l'invention, un tel procédé comprend:

- une émission d'une requête de compression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés;

- une actualisation d'une table de mise en correspondance d'une information de gestion de stockage desdits échantillons numérisés compressés et desdits index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants.

Gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio.

1. Domaine de l'invention

Le domaine de l'invention est celui des communications par voie radio, plus particulièrement dans le contexte des réseaux loT (pour l'anglais « Internet of Things »), dans lesquels un opérateur loT utilise une infrastructure radio pour communiquer avec des objets (par exemple des capteurs) connectés gérés par cet opérateur.

Plus précisément, l'invention concerne la gestion du stockage des signaux radio reçus, notamment sur une bande de fréquence sans licence, par des équipements déployés dans une zone géographique donnée, dans un tel contexte de réseau.

2. Art antérieur et ses inconvénients

Un fournisseur de service qui souhaite proposer une application de type loTaaS (pour l'anglais « Internet of Things as a Service ») doit déployer une infrastructure de collecte dédiée pour traiter les données de mesure transmises par voie radio par des noeuds capteurs. Une fois traitées, ces données sont retransmises à un client avec lequel le fournisseur a signé un accord commercial. Si le fournisseur de service souhaite étendre la zone géographique sur laquelle il propose ce service, il doit également étendre géographiquement cette infrastructure de collecte. De même, en cas d'évolution technologique des noeuds capteurs utilisés, le fournisseur de service doit déployer une nouvelle infrastructure conforme à cette nouvelle technologie radio.

Ceci s'avère coûteux pour le fournisseur de service, et nécessite des temps de déploiements élevés.

Afin de résoudre cet inconvénient, le document de brevet EP 2 728 909, au nom du même demandeur que la présente demande de brevet, propose le déploiement d'une infrastructure de collecte qui soit indépendante de la technologie radio des objets connectés ou noeuds capteurs dont elle collecte les données de mesure. Selon cette technique, des signaux radio sont reçus par une pluralité d'équipements de réception radio connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun. Ces signaux radio sont numérisés sous forme d'échantillons, qui sont mémorisés dans une base de données, et indexés par un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence.

Ainsi, lorsqu'un équipement terminal souhaite accéder aux données de mesure collectées par l'un des noeuds de capteur pendant une plage temporelle donnée sur une bande spectrale donnée, il lui suffit d'adresser à un serveur d'interrogation de la base de données une requête de recherche d'échantillons, sur la base des index qui leur sont associés. L'équipement terminal obtient alors les signaux radio dont il a besoin sous la forme d'échantillons numérisés bruts, qui ont été localisés dans la base de données.

Cette approche repose donc sur la mutualisation d'une infrastructure de collecte de signaux radio, qui consiste à stocker de façon centralisée les signaux radio reçus en continu par l'infrastructure de réception radio mutualisée et à les rendre accessible par l'intermédiaire d'un moteur de recherche.

Elle consiste ainsi à réaliser en continu une numérisation d'un spectre radio d'une bande de fréquences et à la mettre à disposition d'équipements terminaux. Elle permet d'obtenir à moindre coût l'intégralité des signaux radio reçus dans une zone géographique sur une période de temps donnée et sur une bande de fréquence donnée. De tels signaux radio sont par exemple des signaux porteurs de données utiles telles que les données de mesures physiques collectées et remontées par une pluralité de capteurs d'un fournisseur de service M2M (en anglais « Machine to Machine ») ou loTaaS. Ce fournisseur de service n'a donc plus qu'à déployer ses capteurs de données, et à utiliser l'infrastructure de collecte générique proposée : pour collecter l'ensemble des signaux radio porteurs des données utiles remontées par ces capteurs, il lui suffit de formuler des requêtes adaptées au moteur de recherche gérant l'accès à la base de données.

Cette approche intéressante présente cependant plusieurs inconvénients, tant en termes de stockage des échantillons numérisés des signaux radio, qu'en termes d'utilisation de la bande passante du réseau de communication.

En effet, le stockage des échantillons numérisés est centralisé dans une base de données du réseau de communication. Toutes les données numérisées en provenance des équipements radio sont donc transférées vers cette base de données, ce qui est très consommateur en bande passante. Or, toutes ces données numérisées ne feront peut-être pas l'objet de requêtes d'obtention de la part d'équipements terminaux clients. En outre, ces données peuvent présenter de la redondance. Ce principe de transfert des échantillons numérisés présente donc des inconvénients.

En outre, la base de données centralisée présente une certaine capacité de stockage, qui est associée à une fenêtre temporelle finie de mémorisation des échantillons numérisés. Compte tenu de l'arrivée en continu de nouvelles données en provenance des capteurs, il est nécessaire de faire périodiquement de la place dans la base de données, pour permettre le stockage de données fraîches. Pour ce faire, il est possible dans un premier temps d'opérer une compression réversible des échantillons numérisés stockés, par exemple sous un format de compression de type zip, pour en réduire le volume. Cependant, dans un second temps, il devient nécessaire de supprimer les échantillons numérisés correspondants aux données les plus anciennes, afin de libérer de la place pour les données les plus récentes. Une telle méthode de réduction du volume des données stockées par suppression des données les plus anciennes présente l'inconvénient de représenter une perte sèche de toute valeur potentielle associée aux données supprimées.

Il existe donc un besoin d'une technique de gestion du stockage des échantillons numérisés de signaux radio dans un tel contexte d'infrastructure de collecte qui ne présente pas ces différents inconvénients de l'art antérieur.

Notamment, il existe un besoin d'une telle technique qui permette d'optimiser le stockage des échantillons numérisés, en recherchant un compromis entre le volume de stockage nécessaire et la qualité des données mémorisées.

3. Exposé de l'invention

L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus, sur une bande spectrale déterminée, par une pluralité d'équipements de réception connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence.

Selon l'invention, un tel procédé de gestion de stockage comprend : une émission d'une requête de compression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés ; une actualisation d'une table de mise en correspondance d'une information de gestion de stockage desdits échantillons numérisés compressés et desdits index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants.

Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la gestion du stockage d'échantillons numérisés de signaux radio dans une infrastructure de collecte mutualisée. En effet, l'invention propose d'opérer une compression des échantillons numérisés stockés qui tienne compte de la structure des données collectées et/ou de leur valeur pour les clients. Ainsi, on accepte qu'une telle compression ne soit plus réversible, comme c'était le cas selon les techniques de l'art antérieur. Au contraire, une telle compression peut être partiellement réversible seulement, et est opérée en fonction d'une connaissance de la structure des données (i.e. redondances, taux d'occupation/utilisation de ressources sous-jacentes etc.), et des propriétés des données numérisées propres à l'application à laquelle elles sont destinées. On accepte ainsi une certaine dégradation de la qualité des données stockées, en échange de la réduction du volume de stockage, ce qui permet un stockage de données sur une plus grande fenêtre temporelle.

Le terme compression, au sens de la présente demande de brevet, ne correspond donc pas à une technique de compression réversible classique de l'art antérieur, par exemple de type zip, mais couvre toute technique permettant de réduire astucieusement le volume de stockage des échantillons numérisés, en tenant compte de leurs propriétés intrinsèques, qu'elles soient structurelles ou de valeur. Dans un mode de réalisation de l'invention, décrit plus en détail dans la suite, une telle compression comprend une fusion d'échantillons numérisés.

Par exemple, si l'on sait qu'un capteur donné enregistre essentiellement du bruit blanc ou thermique pendant une période nocturne, et des signaux radio utiles pendant une période diurne, il est possible de compresser les signaux radio par addition des signaux de la période nocturne et de la période diurne : les faibles signaux radio de la période nocturne seront perdus, au profit des forts signaux diurnes, mais la capacité de stockage des échantillons sera multipliée par deux. La valeur des données utiles de la période diurne sera en outre préservée, ces données restant accessibles au client dans une forme dégradée.

En outre, une telle compression est orchestrée par un serveur de gestion de stockage des échantillons numérisés, qui pilote le stockage des données en provenance de plusieurs équipements de réception radio, et de plusieurs sites de numérisation associés. Un tel serveur de gestion de stockage maintient à jour une table de mise en correspondance des index de localisation applicative des différents échantillons numérisés (éventuellement compressés), et d'une information de gestion de stockage de ces échantillons, comprenant notamment une information de localisation de stockage (connaissance d'un serveur ou d'une base de données dans lesquels ces échantillons sont stockés) et une information sur leur éventuelle compression (ont-ils été ou non compressés, et si oui, de quelle manière).

Une telle approche permet de réduire sensiblement le volume de stockage des échantillons radio numérisés, en accroissant la fenêtre temporelle de stockage associée, au prix d'un compromis quant à la qualité des échantillons compressés et stockés. Cependant, la technique de compression choisie tenant compte de la structure des signaux radio, et/ou de la valeur qu'ils présentent pour le client, il est possible d'obtenir des échantillons compressés dont la qualité reste acceptable pour le client, et qui permet d'éviter une perte sèche de valeur, liée à la suppression pure et simple des échantillons les plus anciens, selon les techniques de l'art antérieur.

Ainsi, on peut choisir de compresser fortement les échantillons numérisés stockés dont on sait qu'ils n'ont pas ou peu de valeur pour les clients du fournisseur de service loTaaS, et de compresser moins fortement les échantillons numérisés qui présentent une forte valeur pour les clients. Cette notion de valeur des échantillons numérisés est bien sûr variable dans le temps, et certains échantillons présentant peu de valeur à une période donnée, peuvent ultérieurement devenir importants pour certains clients, par exemple suite au lancement d'un nouveau service de type loTaaS.

On notera que l'émission, par le serveur de gestion de stockage, d'une requête de compression peut être récurrente, et par exemple intervenir à chaque fois que le serveur de gestion de stockage détecte qu'il est nécessaire de libérer de l'espace de stockage en procédant à une compression des échantillons. Elle vise alors certains échantillons numérisés, auxquels le serveur de gestion de stockage a décidé d'appliquer une stratégie de compression donnée. Cette première solution est flexible, et permet notamment de s'adapter à l'évolution de la valeur des échantillons numérisés, qui est variable dans le temps, en choisissant toujours le type de compression le mieux adapté à la structure et à la valeur ponctuelle des échantillons stockés.

Elle peut également intervenir de manière ponctuelle, par exemple à l'initialisation du système de gestion de stockage selon un mode de réalisation de l'invention, et correspondre à l'envoi, par le serveur de gestion de stockage, d'une politique de compression établie pour une durée prédéterminée : une telle politique indique par exemple à ses destinataires un plan de compression à mettre en oeuvre de manière récurrente (par exemple, toutes les 24h, procéder à une compression par fusion des échantillons en provenance de plusieurs équipements de réception, et toutes les semaines, procéder à une compression par fusion des échantillons de la semaine écoulée sur une plage temporelle diurne et sur une plage temporelle nocturne). Dans ce cas, les destinataires de cette politique de compression sont autonomes dans sa mise en oeuvre, pendant toute la durée de sa validité. On peut envisager que cette politique de compression soit mise à jour par le serveur de gestion de stockage, par exemple en cas d'ajout de nouveaux capteurs dans le système, ou de nouvelles demandes de clients loTaaS. Dans ce cas, la politique de compression mise à jour est émise sous forme d'une nouvelle requête de compression par le serveur de gestion de stockage.

Selon un aspect de l'invention, l'information de valeur est déduite d'un historique d'au moins une requête reçue d'un client pour obtention des échantillons numérisés stockés et/ou d'un contexte applicatif associé aux échantillons numérisés stockés.

Ainsi, on raisonne en fonction notamment des données requises par les clients dans le passé, mais également de l'intérêt renouvelé des clients pour l'avenir. Par exemple, si l'historique des requêtes d'un client du fournisseur de service loTaaS permet d'identifier que ce client demande régulièrement les échantillons numérisés correspondant aux signaux radio enregistrés entre 14h et 16h, le lundi, sur un site géographique donné, il est possible d'en déduire que ces échantillons présentent une forte valeur pour ce client, et qu'il est donc nécessaire de les préserver d'une trop forte compression. Si en revanche certains échantillons numérisés ont déjà été demandés par un client, on peut en déduire que ces données n'ont plus de valeur pour ce client, et qu'il est possible de les supprimer, ou de les compresser fortement.

Ainsi, les requêtes d'obtention d'échantillons reçues des clients peuvent être considérées comme des métadonnées permettant de décider ou de gérer l'efficacité du stockage et de la compression associée.

De même, comme évoqué précédemment, l'information de valeur peut être déduite d'un contexte applicatif associé aux capteurs. Par exemple, si l'on sait qu'un capteur donné enregistre essentiellement du bruit blanc ou thermique pendant une période nocturne, et des signaux radio utiles pendant une période diurne, il est possible de compresser les signaux radio par addition des signaux de la période nocturne et de la période diurne : les faibles signaux radio de la période nocturne seront perdus, au profit des forts signaux diurnes, mais la capacité de stockage des échantillons sera multipliée par deux.

Cette notion de valeur peut bien sûr varier en fonction du temps, en fonction notamment de l'évolution de l'intérêt porté par les clients à certains échantillons.

L'information de valeur associée aux échantillons peut également être fournie au serveur de gestion de stockage de façon ad hoc par un opérateur extérieur au système.

Selon un aspect de l'invention, la requête de compression est une requête de repliement en temps et/ou en fréquence et/ou en localisation géographique d'au moins certains des échantillons numérisés stockés.

Ainsi, il est possible de fusionner les signaux radio par addition de ces signaux sur plusieurs plages de temps, ou sur plusieurs plages de fréquence, ou encore sur plusieurs zones géographiques.

Si l'on dispose de plusieurs sites de numérisation associés chacun à une zone géographique, il est possible d'agréger les échantillons numériques en provenance des différents sites de numérisation sur une même plage de fréquence (par exemple la plage 868 à 868,2 MHz) et sur une même plage temporelle (par exemple le jour J), par exemple pour les stocker au sein d'un même serveur de stockage.

Il est également possible de diviser une plage temporelle en plusieurs sous-plages (par exemple une sous-plage diurne de 12h et une sous-plage nocturne de 12h), et d'additionner les échantillons numérisés correspondant aux signaux radio de la sous-plage diurne et de la sousplage nocturne.

Il est encore possible de procéder à un repliement fréquentiel des signaux radio, par exemple en réduisant le rythme d'échantillonnage. Il est également possible de découper la bande fréquentielle des signaux radio en plusieurs sous-bandes (par exemple la sous-bande de 868 à 868,1 MHz, et la sous-bande fréquentielle de 868,1 à 868,2 MHz), et d'additionner les échantillons numérisés de chacun de ces sous-bandes.

Enfin, il est également possible de procéder à un mix de ces différentes possibilités de repliement des signaux radio : par exemple, sur une plage temporelle nocturne, on procède à une fusion des échantillons radio de plusieurs sous-bandes de fréquence, et sur une plage temporelle diurne, on conserve intacts les échantillons numérisés de la sous-bande de fréquence de 868,1 à

868,2 MHz, mais on additionne les échantillons en provenance de plusieurs sites de numérisation géographiquement proches.

A nouveau, les règles qui régissent ces choix de compressions sont liés à la structure des échantillons numérisés et des signaux radio associés, ainsi qu'au contexte applicatif auquel ils sont destinés, ce qui permet de réaliser une compression astucieuse de ces données, qui n'est que partiellement réversible, mais permet de conserver une certaine valeur aux échantillons numérisés stockés.

Selon un autre aspect de l'invention, un tel procédé comprend également une émission d'une requête de transfert et/ou de suppression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés.

Ainsi, le serveur de gestion de stockage mettant en oeuvre un tel procédé peut décider de la suppression de certains échantillons, jugés de trop faible valeur ou trop anciens. Il peut également choisir de piloter un transfert de ces échantillons, vers un autre serveur de stockage. En effet, comme on le verra plus en détail par la suite, selon un aspect de l'invention, un tel stockage d'échantillons numérisés est mis en oeuvre dans une architecture de stockage à plusieurs niveaux. Dans un serveur de stockage de premier niveau, on stocke la totalité des échantillons numérisés pour une fenêtre temporelle représentant une valorisation potentielle maximale (i.e. les données les plus récentes). Dans un ou plusieurs serveurs de stockage de niveau intermédiaire, on stocke des échantillons numérisés compressés, correspondant à une fenêtre temporelle plus grande et plus ancienne. Le dernier niveau correspond au serveur de gestion de stockage des échantillons mettant en oeuvre le procédé de gestion de stockage selon un aspect de l'invention, qui pilote la compression, la suppression et le transfert des échantillons numérisés et compressés d'un niveau de stockage au suivant.

Selon un autre aspect de l'invention, un tel procédé comprend également une réception d'au moins un message de confirmation de compression et/ou de transfert et/ou de suppression d'échantillons numérisés stockés, et, lors de l'actualisation, l'information de gestion de stockage est déduite du ou des message(s) de confirmation.

Ainsi, les serveurs de stockage de premier niveau ou de niveau intermédiaire adressent au serveur de gestion de stockage une confirmation qu'ils ont bien procédé à la compression, au transfert, ou à la suppression requise par le serveur de gestion de stockage. De tels messages de confirmation comprennent par exemple les index de localisation applicative (index temporel, fréquentiel et de localisation géographique) des échantillons numérisés concernés, ce qui permet au serveur de gestion de stockage de mettre à jour sa table de mise en correspondance. Par exemple, le serveur de niveau intermédiaire qui a reçu des échantillons numérisés en provenance d'un serveur de stockage de premier niveau informe le serveur de gestion de stockage de leur bonne réception : ce dernier peut mettre à jour sa table, en renseignant que la localisation de stockage de ces échantillons est celle du serveur de niveau intermédiaire qui a émis ce message de confirmation.

De tels messages de confirmation sont particulièrement utiles dans le cas où la requête de compression émise par le serveur de gestion de stockage définit une politique générale de compression des échantillons numérisés, que les différents serveurs de stockage appliquent en autonomie, à échéances temporelles définies dans cette politique.

Selon un autre aspect de l'invention, un tel procédé comprend également :

une réception d'une requête d'un client pour obtention d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés ;

une consultation de ladite table de mise en correspondance pour déterminer, à partir de ladite information de gestion de stockage, une localisation de stockage desdits échantillons requis ;

une émission vers ladite localisation de stockage d'une demande de fourniture desdits échantillons requis par ledit client.

Ainsi, le serveur de gestion de stockage gère également la satisfaction des besoins des équipements terminaux clients, en localisant dans l'architecture de stockage, la localisation de stockage des échantillons demandés par le client, et en demandant au serveur de stockage qui les conserve de les fournir, soit directement au client, soit au serveur de gestion de stockage qui se chargera de les transmettre. Ainsi, le transfert des échantillons numérisés vers le serveur de gestion de stockage centralisé n'est pas systématique, ce qui permet de réduire la consommation en bande passante.

L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit précédemment, lorsqu'il est exécuté par un processeur.

L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio selon l'invention tel que décrit ci-dessus.

Un tel support d'enregistrement 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.

D'autre part, un tel support d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens, de sorte que le programme d'ordinateur qu'il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet.

Alternativement, le support d'enregistrement 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 de gestion de stockage précité.

L'invention concerne également, dans un autre de ses aspects, un serveur de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence ; un tel serveur de gestion de stockage comprend un processeur apte à mettre en oeuvre le procédé de gestion de stockage tel que décrit précédemment.

Un tel serveur de gestion de stockage constitue le serveur maître qui orchestre et pilote la compression, le transfert, la suppression, le stockage des échantillons numérisés dans une architecture de stockage à plusieurs niveaux. Il présente l'ensemble des avantages décrits ci-avant en relation avec le procédé de gestion de stockage de l'invention.

Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne également un procédé de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus, sur une bande spectrale déterminée, par une pluralité d'équipements de réception connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence.

Un tel procédé de stockage comprend :

une réception d'une requête de compression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés ; une compression desdits échantillons numérisés stockés conformément à ladite requête. Un tel procédé de stockage est par exemple mis en oeuvre dans un serveur de stockage de premier niveau ou un serveur de stockage de niveau intermédiaire de l'architecture de stockage selon un mode de réalisation de l'invention. Ainsi, un tel serveur reçoit du serveur de gestion de stockage une requête de compression de certains des échantillons numérisés stockés (par exemple une requête d'agrégation des échantillons numérisés correspondant aux signaux radio en provenance de plusieurs sites géographiques distincts), et procède à la compression demandée par le serveur de gestion de stockage. Une telle compression, bien que seulement partiellement réversible, permet d'accroître la fenêtre temporelle de stockage des échantillons, au prix d'une dégradation de la qualité de ces derniers. Cependant, la compression tenant compte de la structure des échantillons, liée par exemple au contexte applicatif de leur réception, et/ou de leur valeur, cette dégradation de la qualité s'effectue dans une mesure acceptable, et en tout état de cause préférable à la perte sèche de valeur qu'occasionnerait la suppression pure et simple de ces échantillons en cas d'atteinte d'une capacité maximale de stockage.

Selon un aspect de l'invention, une telle compression comprend un repliement en temps et/ou en fréquence et/ou en localisation géographique des échantillons numérisés stockés.

Selon un autre aspect de l'invention, un tel procédé comprend également une réception d'une requête de transfert et/ou de suppression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés et un transfert et/ou une suppression conformément à ladite requête.

Ainsi, un serveur de stockage de premier niveau ou de niveau intermédiaire exécute les requêtes reçues d'un serveur maître de gestion de stockage qui pilote le transfert des échantillons entre les différents serveurs de stockage de premier niveau et de niveaux intermédiaires, ainsi que leur suppression.

Selon un autre aspect de l'invention, un tel procédé comprend également une émission d'un message de confirmation de compression et/ou de transfert et/ou de suppression d'échantillons numérisés stockés, comprenant lesdits index de temps, de fréquence et de localisation géographique desdits échantillons numérisés compressés et/ou transférés et/ou supprimés.

De tels messages de confirmation permettent au serveur de gestion de stockage, qui est le serveur maître de l'architecture de stockage, de mettre à jour la table de mise en correspondance des échantillons numérisés stockés, représentés par leurs index de temps, de fréquence et de localisation géographique, et de leur localisation et conditions de stockage (dans quel serveur ou base de données de l'architecture, sous quelle forme compressée).

L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio selon l'invention tel que décrit ci-dessus.

Alternativement, le support d'enregistrement 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 de stockage précité.

L'invention concerne encore un système de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence.

Un tel système de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio comprend : au moins un serveur de stockage de premier niveau comprenant une base de données de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus par ladite pluralité d'équipements de réception sur une zone géographique déterminée, pendant une première fenêtre temporelle de stockage ;

un serveur de gestion de stockage, comprenant un module d'émission d'une requête de compression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés et une table de mise en correspondance d'une information de gestion de stockage desdits échantillons numérisés compressés et desdits index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants ;

au moins un serveur de stockage de niveau intermédiaire comprenant un module de réception d'échantillons numérisés en provenance dudit au moins un serveur de stockage de premier niveau et une base de données de stockage d'échantillons numérisés compressés conformément à ladite requête, associée à une seconde fenêtre temporelle de stockage antérieure à ladite première fenêtre temporelle de stockage.

On notera qu'un tel système de stockage est décrit ici en termes fonctionnels, mais on comprendra que, sur un plan structurel, un même serveur de stockage peut jouer le rôle de serveur de stockage de premier niveau et de serveur de stockage de niveau intermédiaire. De même, un même équipement peut jouer conjointement les rôles de serveur de gestion de stockage et de serveur de stockage de niveau intermédiaire.

Le serveur de gestion de stockage, le serveur de stockage, le système de gestion de stockage et le programme d'ordinateur correspondants précités présentent au moins les mêmes avantages que ceux conférés par le procédé de gestion de stockage et le procédé de stockage selon la présente invention.

4. Liste des figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :

la figure 1 présente sous forme schématique un système d'obtention d'échantillons numérisés de signaux radio;

la figure 2 illustre un exemple de contexte applicatif dans lequel les signaux radio peuvent présenter des propriétés structurelles exploitables dans un mode de réalisation de l'invention;

la figure 3 illustre une architecture de stockage distribué à plusieurs niveaux selon un mode de réalisation de l'invention ;

la figure 4 présente sous forme de schéma simplifié la structure matérielle du serveur de gestion de stockage de la figure 3;

la figure 5 présente sous forme de schéma simplifié la structure matérielle d'un serveur de stockage de niveau intermédiaire de l'architecture de stockage de la figure 3;

les figures 6 à 14 illustrent les différentes étapes d'un procédé de gestion de stockage et d'un procédé de stockage selon un premier mode de réalisation de l'invention ;

les figures 15 à 20 illustrent les différentes étapes d'un procédé de gestion de stockage et d'un procédé de stockage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;

les figures 21 et 22 présentent deux exemples de techniques de compression d'échantillons numérisés de signaux radio selon un mode de réalisation de l'invention.

5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention

Le principe général de l'invention repose sur la compression d'échantillons numérisés de signaux radio, afin d'accroître la fenêtre temporelle de stockage de ces échantillons. Une telle compression n'est pas réversible, mais tient compte de la structure des signaux radio et/ou de leur valeur, de sorte qu'elle permet d'atteindre un compromis entre l'accroissement de la capacité de stockage des échantillons et le maintien d'une certaine valeur des échantillons compressés.

On présente désormais, en relation avec la figure 1, un système S d'obtention de tels échantillons numérisés de signaux radio. Le système S comprend, déployés sur une zone géographique ZG donnée, une pluralité de sites de réception comprenant chacun un équipement de réception radio ER1, ER2, ER3...ERN où N est un entier non nul. Sur la figure 1, par souci de simplification, seuls trois équipements de réception radio ont été représentés. Chaque équipement radio ERi est implanté à une position géographique (x,, y,) de la zone ZG, cette position étant exprimée à l'aide de coordonnées spatiales d'un référentiel de localisation commun à tous les équipements. Il est aussi synchronisé en temps et en fréquence avec les autres équipements de réception ERi. Chaque équipement est agencé pour recevoir en continu des signaux radio sur une bande de fréquence donnée, en provenance d'objets communicants loTl, loT2, loT3, ...loTM, où M est un entier non nul. Chaque équipement de réception ERi est également agencé pour numériser les signaux reçus sous forme d'échantillons, pour les indexer en fonction du temps, du lieu et de la fréquence de réception et éventuellement pour les stocker sur une fenêtre temporelle de stockage donnée. L'ensemble des équipements de réception ERi forme un système de numérisation du spectre radio à l'échelle de la zone géographique ZG.

La pluralité d'équipements de réception ERi est connectée à un réseau de communication RC (non représenté), par exemple un réseau de communication IP (pour « Internet Protocol ») ou un réseau de communications mobiles. Chaque équipement ERi est agencé pour transmettre, via ce réseau RC, des trames Fr, de L échantillons, soit à un équipement terminal client qui en fait la requête, soit à un serveur de stockage de l'architecture de stockage selon un mode de réalisation de l'invention, qui sera décrite plus en détail en relation avec la figure 3.

Les équipements de réception ERi peuvent être fixes ou mobiles, pourvu qu'ils partagent un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun. La bande de fréquence numérisée peut aussi bien être libre que faire l'objet d'une licence.

Les signaux radio reçus par les équipements de réception ERi peuvent présenter certaines propriétés structurelles, liées par exemple au contexte applicatif dans lequel ils sont émis, ou à la structure du système S. La figure 2 illustre un tel exemple, dans lequel un objet communicant loT4 est situé à l'intersection des zones de couverture de trois équipements radio référencés ER4 à ER6, et émet donc des signaux radio, qui sont reçus par chacun de ces trois équipements radio. Dans l'exemple de la figure 2, les échantillons numérisés par chacun des trois équipements radio ER4 à ER6 présentent donc une redondance, qui peut avantageusement être exploitée pour réaliser une compression astucieuse des échantillons numérisés en provenance de chacun de ces trois équipements. En effet, dans ce cas particulier, une addition des signaux en provenance de chacun des trois équipements radio ER4 à ER6 permet d'obtenir un signal somme associé à une zone géographique correspondant à la concaténation des zones de couverture des trois équipements radio ER4 à ER6. Cette addition de signaux peut entraîner des interférences constructives ou destructives entre les signaux en provenance de chacun des équipements radio ER4 à ER6. Néanmoins, la perturbation éventuelle des signaux induite par cette addition permet le stockage des échantillons numérisés correspondant, sur une fenêtre temporelle de stockage plus grande, comme on le comprendra mieux à la lecture de la description qui suit de la figure 3.

La figure 3 illustre un exemple d'architecture de stockage d'échantillons radio numérisés selon un mode de réalisation de l'invention. Une telle architecture présente de préférence plusieurs niveaux de stockage, et peut être schématiquement représentée sous forme de cercles concentriques, dont le centre correspond au serveur de gestion de stockage SGS selon un mode de réalisation de l'invention.

Plus précisément, un premier niveau de stockage NI comprend une pluralité de serveurs de stockage de premier niveau référencés SSli à SSl_i3. Plus généralement, ce premier niveau peut comprendre un nombre quelconque P entier non nul de serveurs de stockage SSli à SS1_P. De tels serveurs de stockage reçoivent directement les échantillons numérisés en provenance des équipements de réception radio ERi de la figure 1, par l'intermédiaire du réseau de communication RC. Ils stockent la totalité des données numérisées en provenance des équipements radio ERi, sur une fenêtre temporelle donnée, qui peut correspondre par exemple à une période de 24h (jour J). Les échantillons numérisés stockés dans ce premier niveau NI correspondent donc aux données les plus récentes, représentant une valorisation potentielle maximale.

Une telle architecture de stockage comprend également un ou plusieurs niveaux de stockage intermédiaires : deux de ces niveaux, référencés N2.1 et N2.2 ont été illustrés sur la figure 3. Chacun de ces niveaux intermédiaires compte un ou plusieurs serveurs de stockage intermédiaires. A titre d'exemple, sur la figure 3, on a représenté les serveurs de stockage SS21i à SS21₅ au niveau N2.1 et le serveur de stockage SS22i au niveau N2.2.

Dans le niveau intermédiaire N2.1, on stocke des échantillons numérisés compressés en provenance des serveurs de stockage de premier niveau, sur une fenêtre temporelle plus grande et plus ancienne, par exemple après agrégation des données en provenance de plusieurs serveurs de stockage de premier niveau. Par exemple, le serveur référencé SS21₃ agrège les échantillons numérisés en provenance des serveurs de stockage de premier niveau SS1₃ à SS1₅. Les flèches en traits pleins sur la figure 3 représentent un tel transfert de trames d'échantillons numérisés d'un serveur de stockage vers un autre, au sein de l'architecture de stockage.

De même, dans le niveau intermédiaire N2.2, on stocke des échantillons numérisés compressés en provenance des serveurs de stockage du niveau intermédiaire N2.1, sur une fenêtre temporelle plus grande et plus ancienne, par exemple après agrégation des données en provenance de plusieurs serveurs de stockage du niveau intermédiaire N2.1. Par exemple, le serveur référencé SS22i agrège les échantillons numérisés en provenance des serveurs de stockage SS21i à SS21₃ du niveau intermédiaire N2.1.

Le dernier niveau de cette architecture, référencé N3, héberge le serveur de gestion de stockage SGS, et correspond à un niveau statistique de stockage, auquel sont conservées des données statistiques sur les échantillons numérisés, avant leur suppression définitive. Ces grandeurs statistiques ont un sens lié à l'application et à l'exploitation du réseau (par exemple, utilisation de la ressource temps-fréquence, interférence, couverture, historique, résumé statistique sur la trajectoire des données etc.). En outre, le serveur de gestion de stockage SGS contient une base de données mémorisant en association un identifiant des échantillons numérisés stockés (par exemple sous la forme de leur index de temps, de fréquence et de localisation géographique), et un identifiant du serveur de stockage qui les héberge, ainsi que, le cas échéant, d'autres informations de gestion de stockage de ces échantillons, telles que leur état de compression.

L'architecture de stockage de la figure 3 est donnée à titre illustratif, et on comprendra que, sur un plan structurel, un même serveur de stockage physique peut jouer le rôle de serveur de stockage de premier niveau et de serveur de stockage de niveau intermédiaire. De même, un même équipement peut jouer conjointement les rôles de serveur de gestion de stockage et de serveur de stockage de niveau intermédiaire.

Dans cette architecture, le stockage des échantillons numérisés est totalement décentralisé, contrairement aux solutions de l'art antérieur, et au contraire distribué sur une pluralité de serveurs de stockage de différents niveaux. Le stockage, ainsi que le transfert des échantillons numérisés d'un niveau de stockage au suivant, est orchestré par le serveur de gestion de stockage SGS, qui a également la connaissance de la localisation de stockage des différents échantillons numérisés. Pour ce faire, et ainsi qu'illustré par les flèches en traits pointillés sur la figure 3, les différents serveurs de stockage du premier niveau comme des niveaux intermédiaires transmettent au serveur de gestion de stockage SGS de niveau N3 différentes métadonnées, comprenant notamment les index de temps, fréquence et localisation géographique associés aux échantillons numérisés qu'ils stockent. Ces métadonnées permettent au serveur de gestion de stockage SGS d'être en mesure de répondre aux équipements terminaux clients qui lui adressent des requêtes d'obtention de certains échantillons numérisés. Sur réception de telles requêtes, le serveur SGS consulte sa base de données, et localise les échantillons requis par le client. Ces échantillons peuvent ensuite, sur requête du serveur de gestion de stockage SGS, être directement transmis à l'équipement terminal client par le serveur de stockage qui héberge les échantillons requis, ou être remontés du serveur de stockage qui les héberge vers le serveur de gestion de stockage SGS, qui se charge de leur transmission à l'équipement terminal client, en réponse à sa requête d'obtention.

Une telle architecture de stockage permet de réduire considérablement le volume des données transférées au sein du réseau RC, grâce à un stockage local, au plus près des équipements de réception radio ERi, des échantillons numérisés correspondant aux signaux radio les plus récemment reçus par les équipements ERi. On évite ainsi tout transfert inutile vers une base de données de stockage centralisée, dans le cas où ces échantillons ne font pas l'objet de requêtes de clients. Seuls les indices (localisation en temps, en fréquence, dans l'espace) des échantillons numérisés sont transmis au serveur de gestion de stockage, qui les mémorise dans une table de correspondance en relation avec un identifiant du serveur de premier niveau qui les héberge.

Dans les différents niveaux intermédiaires, des étapes successives de réduction du volume de stockage des échantillons numérisés, par compression et/ou agrégation, suivies d'étapes de transfert vers des serveurs de stockage de niveaux supérieurs sont mises en oeuvre, sur requêtes du serveur de gestion de stockage SGS : à chaque nouvelle compression et transfert, le serveur de gestion de stockage SGS met à jour sa table de correspondance, pour garder toujours une parfaite connaissance de la gestion de stockage des différents échantillons numérisés.

Le serveur de gestion de stockage SGS pilote la compression et le transfert progressifs des données de la périphérie vers le centre de l'architecture de stockage, en tenant compte :

de la qualité des informations qu'il souhaite conserver ; de la surface géographique qu'il souhaite couvrir ; de la largeur de la ou les bande(s) de fréquence ; de la temporalité des échantillons ;

de la géographie de stockage (i.e. situation) des échantillons.

Il pilote également la suppression des échantillons numérisés, en adressant des requêtes correspondantes de suppression aux serveurs de stockage qui les héberge.

On présente désormais, en relation avec la figure 4, la structure matérielle d'un serveur de gestion de stockage SGS selon un mode de réalisation de l'invention, comprenant une unité de gestion de la compression et du transfert, au sein de l'architecture de stockage, des échantillons numérisés, et une base de données comprenant une table de mise en correspondance des échantillons numérisés et des informations de gestion de stockage associées, telles que la localisation de stockage par exemple.

Le terme unité peut correspondre aussi bien à un composant logiciel qu'à un composant matériel ou un ensemble de composants matériels et logiciels, un composant logiciel correspondant lui-même à un ou plusieurs programmes ou sous-programmes d'ordinateur ou de manière plus générale à tout élément d'un programme apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions.

Plus généralement, un tel serveur de gestion de stockage SGS 40 comprend une mémoire vive 43 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 42 équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur, représentatif de l'unité de gestion de la compression et du transfert, stocké dans une mémoire morte 41 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 43 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 42. La mémoire vive 43 contient notamment la table de mise en correspondance des identifiants d'échantillons numérisés (index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants) et des informations de gestion de stockage correspondantes (localisation de stockage, et état de compression). Le processeur de l'unité de traitement 42 pilote l'émission de requêtes à destination des serveurs de stockage de premier niveau et de niveaux intermédiaires, telles que les requêtes de compression des échantillons, les requêtes de transfert vers un autre serveur de stockage, et les requêtes de suppression d'échantillons. Il orchestre également la politique de compression des échantillons, en fonction de la structure des données radio, et de la valeur estimée des échantillons numérisés.

La figure 4 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le serveur de gestion de stockage SGS 40, afin qu'il effectue les étapes du procédé de gestion de stockage selon un mode de réalisation de l'invention, détaillé ci-dessus en relation avec la figure 3, et ci-après en relation avec les figures 6 à 21 (dans l'un quelconque des différents modes de réalisation, ou dans une combinaison de ces modes de réalisation). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).

Dans le cas où le serveur de gestion de stockage SGS 40 est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.

On présente désormais, en relation avec la figure 5, la structure matérielle d'un serveur de stockage SS 50 de l'architecture de stockage de la figure 3 selon un mode de réalisation de l'invention, comprenant une unité de traitement des requêtes en provenance du serveur de gestion de stockage SGS 40, agencée notamment pour mettre en oeuvre la compression des échantillons numérisés, et éventuellement leur transfert vers un autre serveur de stockage, et une base de données de stockage des échantillons numérisés, éventuellement compressés.

Plus généralement, un tel serveur de stockage SS 50 comprend une mémoire vive 53 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 52 équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur, représentatif de l'unité de traitement des requêtes en provenance du serveur de gestion de stockage SGS 40, stocké dans une mémoire morte 51 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 53 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 52. La mémoire vive 53 contient notamment les index de temps, de localisation géographique et de fréquence des échantillons numérisés stockés par le serveur SS 50. Le processeur de l'unité de traitement 52 pilote la compression des échantillons numérisés conformément aux requêtes de compression reçues du serveur de gestion de stockage SGS 40, le transfert des échantillons numérisés éventuellement compressés vers d'autres serveurs de stockage, et la suppression de certains échantillons numérisés stockés. Il pilote également l'émission de messages de confirmation de stockage, de transfert de suppression vers le serveur de gestion de stockage SGS 40, et plus généralement l'émission de métadonnées relatives aux échantillons numérisés stockés vers ce dernier.

La figure 5 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le serveur de stockage SS 50, afin qu'il effectue les étapes du procédé de stockage selon un mode de réalisation de l'invention, détaillé ci-dessus en relation avec la figure 3, et ci-après en relation avec les figures 6 à 21 (dans l'un quelconque des différents modes de réalisation, ou dans une combinaison de ces modes de réalisation). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).

Dans le cas où le serveur de stockage SS 50 est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CDROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.

On présente désormais plus en détail, en relation avec les figures 6 à 21, des exemples de modes de réalisation des procédés de gestion de stockage et de stockage selon l'invention, dans deux cas d'usage illustratifs.

Les figures 6 à 14 présentent un premier cas d'usage, dans lequel l'architecture de stockage de la figure 3 comprend :

un serveur de gestion de stockage SGS ;

un serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃;

trois serveurs de stockage de premier niveau référencés SS1₃ à SS1₅.

Chaque serveur de stockage de premier niveau SS1₃ à SS1₅ est associé à un site de numérisation du spectre radio en provenance d'un équipement de réception radio ER1 à ER3. Comme décrit précédemment, chaque site de numérisation du spectre produit des données (i.e. des échantillons numériques) que l'on peut localiser en espace, temps et fréquence : il s'agit d'une localisation applicative (ou métier) permettant d'identifier à quel lieu géographique, à quel moment/date et dans quelle bande de fréquences les données radio ont été obtenues.

Le serveur de stockage SS1₃ stocke les échantillons numérisés en provenance de l'équipement de réception ER1 sur une fenêtre temporelle récente, correspondant par exemple aux dernières vingt-quatre heures (jour J). De même, le serveur de stockage SS1₄ stocke les échantillons numérisés en provenance de l'équipement de réception ER2 sur le jour J, et le serveur de stockage SS1₅ stocke les échantillons numérisés en provenance de l'équipement de réception ER3 sur ce jour J.

Comme illustré en figure 6, les serveurs de stockage de premier niveau SS1₃ à SS1₅informent le serveur de gestion de stockage des échantillons numérisés qu'ils stockent actuellement, afin que le serveur de gestion de stockage SGS puisse identifier la localisation de stockage de ces échantillons, et mettre à jour sa base de données.

Ainsi, le serveur de stockage SS1₃ transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message M(ER1 ; J, J-l), indiquant qu'il stocke les numérisations en provenance de la station ER1 pour les jours J et J-l. De même, le serveur de stockage SS1₄ transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message M(ER2; J, J-l), indiquant qu'il stocke les numérisations en provenance de la station ER2 pour les jours J et J-l, et le serveur de stockage SS1₅ transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message M(ER3 ; J, J-l), indiquant qu'il stocke les numérisations en provenance de la station ER3 pour les jours J et J-l.

Ainsi, le serveur de gestion de stockage est à même de satisfaire une requête d'obtention d'échantillons numérisés en provenance d'un client, car il en connaît la localisation de stockage. Ceci est illustré en figure 7, sur laquelle le serveur de gestion de stockage SGS reçoit en provenance d'un équipement terminal client CLT (non illustré) une requête REQ(ER1; J) d'obtention des échantillons numérisés correspondant aux signaux radio reçus par l'équipement de réception ER1 au cours de la journée J. Par consultation de la base de données de gestion de stockage qu'il maintient, le serveur SGS identifie que ces échantillons sont stockés par le serveur de premier niveau SS1₃, à qui il adresse donc une requête de transmission de ces échantillons au client TR(ER1 ; J)->CLT.

Le serveur de premier niveau SS1₃ s'exécute en transmettant TR(ER1; J) au client CLT les échantillons numérisés correspondant aux signaux radio reçus par l'équipement de réception ER1 au cours de la journée J.

En outre, tous les jours, le serveur de gestion de stockage SGS met en oeuvre une politique de récupération de l'espace de stockage des serveurs de premier niveau SS1₃ à SS1₅, afin de pouvoir accueillir les données fraîches en provenance des équipements de réception radio ER1 à ER3. Ainsi, comme illustré par la figure 8, le serveur de gestion de stockage SGS transmet aux serveurs de premier niveau SS1₃ à SS1₅ des requêtes de transfert des échantillons numérisés de la journée J-l au serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃ (TR(ER1; J-1)->SS21₃, TR(ER2; J1)->SS21₃ et TR(ER3; J-1)->SS21₃). Un tel transfert des échantillons numérisés de la journée J-l vers le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃ est illustré en figure 9.

A l'issue de ce transfert, les serveurs de stockage de premier niveau SS1₃ à SS1₅ ne sont plus en possession des échantillons numérisés de la journée J-l : ils en informent le serveur de gestion de stockage en lui transmettant un message de confirmation de transfert vers le serveur SS21₃ sous la forme M(N0(ERi; J-l)), pour indiquer qu'ils ne sont plus en possession des enregistrements de l'équipement de réception ERi pour la journée J-l (figure 10).

A réception des échantillons numérisés en provenance des serveurs de stockage de premier niveau SS1₃ à SS1₅, et comme illustré en figure 11, le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃ transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message de confirmation M(ER1, ER2, ER3 ; J-l) qu'il stocke désormais les échantillons numérisés correspondant au spectre radio reçu par les équipements de réception ER1, ER2 et ER3 au cours de la journée J-l. Un tel message M(ER1, ER2, ER3; J-l) contient notamment les index temporel fréquentiel et de localisation géographique des échantillons numériques concernés, de façon à permettre au serveur de gestion de stockage SGS la mise à jour de la base de données dans laquelle il mémorise les informations de gestion de stockage relatives à l'ensemble des échantillons numérisés stockés.

En figure 12, le serveur de gestion de stockage SGS transmet au serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃ une requête de compression des échantillons numérisés, par fusion des numérisations en provenance des équipements de réception ER1, ER2 et ER3 pour la journée J-l FUS(ER1, ER2, ER3 ; J-l). A réception, le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃procède à cette fusion. On divise ainsi par trois le volume de stockage des échantillons numérisés de la journée J-l, en additionnant les signaux radio en provenance de trois zones géographiques différentes. Cette addition peut provoquer des interférences constructives ou destructives entre les signaux radio d'objets communicants éloignés qui n'auraient pas dû interférer sans cette fusion, ou entre des signaux radio identiques captés dans deux zones géographiques voisines. Cependant la dégradation de la qualité des échantillons numérisés dans le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃ peut être un compromis acceptable dans la mesure où elle permet de conserver, sous cette forme dégradée, les enregistrements de la journée J-l qui auraient été supprimés sinon, faut de capacité de stockage suffisante dans les serveurs de premier niveau. En outre, si les signaux radio en provenance de l'équipement de réception ER1 étaient forts, tandis que les signaux radio en provenance des équipements de réception ER2 et ER3 étaient faibles, cette fusion des échantillons de la journée J-l va entraîner la perte des signaux faibles des stations ER2 et ER3. Le signal fort en provenance de ER1 va quant à lui pouvoir être préservé, ce qui permet de ne pas perdre la totalité de la valeur des données, mais de conserver la valeur des échantillons numérisés en provenance de ER1.

Sur la figure 13, le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₃ transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message de confirmation de compression par fusion des échantillons numérisés en provenance des équipements de réception ER1, ER2 et ER3 pour la journée J-l M(FUS(ER1, ER2, ER3 ; J-l)). Le serveur de gestion de stockage SGS peut alors actualiser en conséquence la table de correspondance qu'il maintient à jour, pour y renseigner que les échantillons numérisés en provenance des stations ER1 à ER3 pour la journée J-l sont stockés sous une forme fusionnée géographiquement dans le serveur de niveau intermédiaire SS21₃.

Ainsi, sur réception d'une requête REQ (ER1 ; J-l) d'un équipement terminal client CLT qui souhaite obtenir les échantillons numérisés de la station ER1 pour la journée J-l (figure 14), le serveur de gestion de stockage identifie qu'ils sont localisés dans le serveur de niveau intermédiaire SS21₃. Il transmet à ce dernier une requête de transmission de la fusion des numérisations des stations ER1 à ER3 à J-l au client CLT TR(FUS(ER1,ER2,ER3 ;J-1)->CLT.

Le serveur de niveau intermédiaire SS21₃ s'exécute et transmet au client CLT les numérisations dégradées de la station ER1 (car ayant subi une fusion avec les numérisations des stations ER2 et ER3) à J-l : TR(ER1_DEGJ J-l)·

De même, le serveur de gestion de stockage SGS peut mettre en oeuvre une politique de récupération de l'espace de stockage du niveau intermédiaire N2.1, consistant par exemple toutes les semaines ou tous les mois à ordonner le transfert des échantillons numérisés compressés stockés dans le serveur de niveau intermédiaire SS21₃ vers un serveur de stockage du niveau intermédiaire supérieur N2.2, par exemple le serveur de stockage SS22i, où ces échantillons transférés pourront être fusionnées avec les échantillons transférés depuis un autre serveur de stockage du niveau N2.1, par exemple du serveur SS21₂.

A tout moment, le serveur de gestion de stockage SGS peut également transmettre à un ou plusieurs serveurs de stockage de niveaux inférieurs une requête de suppression de certains échantillons, jugés trop anciens, ou dont la valeur estimée est faible (par exemple parce qu'aucun client n'en a jamais fait la requête, ou au contraire, parce qu'ils ont déjà été transmis au client en réponse à une requête récente).

Les figures 15 à 21 concernent un second cas d'usage, dans lequel le transfert des échantillons numérisés d'un serveur à un autre est opéré après leur compression.

Dans ce second cas d'usage, l'architecture de stockage de la figure 3 comprend : un serveur de gestion de stockage SGS ; un serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₄; un serveur de stockage de premier niveau SSli.

Le serveur de stockage de premier niveau SSli est associé à trois sites de numérisation du spectre radio en provenance d'équipements de réception radio ER1 à ER3. Il stocke les échantillons numérisés en provenance de ces trois équipements de réception ER1 à ER3 sur une fenêtre temporelle récente, correspondant par exemple aux dernières vingt-quatre heures (jour J).

Comme illustré en figure 15, le serveur de stockage de premier niveau SSli informe le serveur de gestion de stockage SGS des échantillons numérisés qu'il stocke actuellement, afin que le serveur de gestion de stockage SGS puisse identifier la localisation de stockage de ces échantillons, et mettre à jour sa base de données.

Ainsi, le serveur de stockage SSli transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message M(ER1, ER2, ER3 ; J, J-l), indiquant qu'il stocke les numérisations en provenance des stations ER1 à ER3 pour les jours J et J-l.

Ainsi, le serveur de gestion de stockage SGS est à même de satisfaire une requête d'obtention d'échantillons numérisés en provenance d'un client, car il en connaît la localisation de stockage. Ceci est illustré en figure 16, sur laquelle le serveur de gestion de stockage SGS reçoit en provenance d'un équipement terminal client CLT (non illustré) une requête REQ(ER1; J) d'obtention des échantillons numérisés correspondant aux signaux radio reçus par l'équipement de réception ER1 au cours de la journée J. Par consultation de la base de données de gestion de stockage qu'il maintient, le serveur SGS identifie que ces échantillons sont stockés par le serveur de premier niveau SSli, à qui il adresse donc une requête de transmission de ces échantillons au client TR(ER1 ; J)->CLT.

Le serveur de premier niveau SSli s'exécute en transmettant TR(ER1; J) au client CLT les échantillons numérisés correspondant aux signaux radio reçus par l'équipement de réception ER1 au cours de la journée J.

En outre, tous les jours, le serveur de gestion de stockage SGS met en oeuvre une politique de récupération de l'espace de stockage de premier niveau, afin de pouvoir accueillir les données fraîches en provenance des équipements de réception radio ER1 à ER3. Ainsi, comme illustré par la figure 17, le serveur de gestion de stockage SGS transmet au serveur de premier niveau SSli une requête de fusion des numérisations des stations ER1 à ER3 pour la journée J-l FUS(ER1,ER2,ER3 ;J-1) et une requête de transfert du résultat de cette fusion TR(FUS) vers le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₄.

Le serveur de premier niveau SSli procède à la fusion requise et transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message de confirmation CONF(FUS(ER1,ER2,ER3 ; J-l)) qu'il a bien procédé à la fusion requise, comme illustré en figure 18.

Le transfert TR(FUS) des échantillons numérisés de la journée J-l fusionnés pour les trois stations ER1 à ER3 vers le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₄ est illustré en figure

19.

A l'issue de ce transfert, le serveur de stockage de premier niveau SSli n'est plus en possession de la fusion des échantillons numérisés de la journée J-l pour les stations ER1 à ER3 : il en informe le serveur de gestion de stockage SGS en lui transmettant un message de confirmation de transfert vers le serveur SS21₄ sous la forme M(NO(FUS(ER1,ER2,ER3 ; J-l)) (figure 20).

De même, à réception de la fusion des échantillons numérisés en provenance du serveur de stockage de premier niveau SSli, et comme illustré en figure 20, le serveur de stockage de niveau intermédiaire SS21₄ transmet au serveur de gestion de stockage SGS un message de confirmation M(FUS(ER1, ER2, ER3; J-l)) qu'il stocke désormais la fusion des échantillons numérisés correspondant au spectre radio reçu par les équipements de réception ER1, ER2 et ER3 au cours de la journée J-l. Un tel message M(FUS(ER1, ER2, ER3; J-l)) contient notamment les index temporel fréquentiel et de localisation géographique des échantillons numériques concernés, de façon à permettre au serveur de gestion de stockage SGS la mise à jour de la base de données dans laquelle il mémorise les informations de gestion de stockage relatives à l'ensemble des échantillons numérisés stockés.

Ainsi, sur réception d'une requête REQ(ER1 ; J-l) d'un équipement terminal client CLT qui souhaite obtenir les échantillons numérisés de la station ER1 pour la journée J-l (figure 21), le serveur de gestion de stockage SGS identifie qu'ils sont localisés dans le serveur de niveau intermédiaire SS21₄. Il transmet à ce dernier une requête de transmission de la fusion des numérisations des stations ER1 à ER3 à J-l au client CLT TR(FUS(ER1,ER2,ER3 ;J-1)->CLT.

Le serveur de niveau intermédiaire SS21₄ s'exécute et transmet au client CLT les numérisations dégradées de la station ER1 (car ayant subi une fusion avec les numérisations des stations ER2 et ER3) à J-l : TR(ER1_deg; J-l)·

De même, le serveur de gestion de stockage SGS peut mettre en oeuvre une politique de récupération de l'espace de stockage du niveau intermédiaire N2.1, par exemple toutes les semaines ou tous les mois.

Les figures 22 et 23 illustrent deux exemples de traitements de compression des échantillons numérisés stockés permettant de réduire le volume de données de numérisation radio.

La figure 22 présente une fusion par addition de signaux, selon laquelle les données de plusieurs sites de numérisation ER1 à ER3 sont additionnés sur une même période de temps, pour fournir des échantillons numérisés fusionnés FUS(ER1,ER2,ER3).

La figure 23 présente une fusion par découpage en temps puis addition. Ainsi, on considère les échantillons radio numérisés en provenance d'un équipement de réception radio ER1 sur une fenêtre temporelle donnée, par exemple le jour J. Le jour J est découpé en trois intervalles temporels contigus INT1, INT2 et INT3, correspondant par exemple à trois tranches temporelles de huit heures chacune. On additionne les échantillons numérisés de ces trois tranches temporelles INT1, INT2 et INT3 pour obtenir un signal fusionné FUS(INT1, INT2, INT3). On peut bien sûr procéder de même en découpant le signal radio en bandes fréquentielles (par exemple en découpant une bande de fréquence de 1,2MHz en trois sous-bandes fréquentielles de 400MHz chacune) et en additionnant les échantillons des différentes bandes fréquentielles. On peut aussi combiner les repliements en temps et en fréquence. Plus généralement, on peut procéder à toute compression par addition des signaux en temps et/ou en fréquence et/ou en localisation géographique (avec ou sans découpage préalable).

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception (ERi) connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend :

une émission d'une requête de compression (FUS(ERi ; J)) d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés ;

une actualisation d'une table de mise en correspondance d'une information de gestion de stockage desdits échantillons numérisés compressés et desdits index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants.
2. Procédé de gestion de stockage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite information de valeur est déduite d'un historique d'au moins une requête (REQ(ERi ; J)) reçue d'un client (CLT) pour obtention desdits échantillons numérisés stockés et/ou d'un contexte applicatif associé auxdits échantillons numérisés stockés.
3. Procédé de gestion de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite requête de compression (FUS(ERi ; J)) est une requête de repliement en temps et/ou en fréquence et/ou en localisation géographique d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés.
4. Procédé de gestion de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend également une émission d'une requête de transfert (TR(ERi ; J)) et/ou de suppression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés.
5. Procédé de gestion de stockage selon les revendications 1 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend également une réception d'au moins un message de confirmation de compression et/ou de transfert et/ou de suppression d'échantillons numérisés stockés, et en ce que, lors de ladite actualisation, ladite information de gestion de stockage est déduite dudit au moins un message de confirmation.
6. Procédé de gestion de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend également :

une réception d'une requête d'un client (REQ(ERi ; J)) pour obtention d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés ;

une consultation de ladite table de mise en correspondance pour déterminer, à partir de ladite information de gestion de stockage, une localisation de stockage desdits échantillons requis ;

une émission vers ladite localisation de stockage d'une demande de fourniture desdits échantillons requis par ledit client.
7. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, lorsqu'il est exécuté par un processeur.
8. Serveur (SGS ; 40) de gestion de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception (ERi) connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend un processeur (42) apte à mettre en oeuvre le procédé de gestion de stockage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
9. Procédé de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception (ERi) connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend :

une réception d'une requête de compression (FUS(ERi ; J)) d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés ;

une compression desdits échantillons numérisés stockés conformément à ladite requête.
10. Procédé de stockage d'échantillons numérisés selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite compression comprend un repliement en temps et/ou en fréquence et/ou en localisation géographique desdits échantillons numérisés stockés.
11. Procédé de stockage d'échantillons numérisés selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend également une réception d'une requête de transfert et/ou de suppression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés et un transfert et/ou une suppression conformément à ladite requête.
12. Procédé de stockage d'échantillons numérisés selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend également une émission d'un message de confirmation de compression et/ou de transfert et/ou de suppression d'échantillons numérisés stockés, comprenant lesdits index de temps, de fréquence et de localisation géographique desdits échantillons numérisés compressés et/ou transférés et/ou supprimés.
13. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, lorsqu'il est exécuté par un processeur.
14. Système de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus sur une bande spectrale déterminée par une pluralité d'équipements de réception (ERi) connectés à un réseau de communication et partageant un référentiel spatial, temporel et fréquentiel commun, un échantillon numérisé étant indexé par au moins un index de temps, un index de localisation géographique et un index de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend :

au moins un serveur de stockage de premier niveau (SS1,) comprenant une base de données de stockage d'échantillons numérisés de signaux radio reçus par ladite pluralité d'équipements de réception (ERi) sur une zone géographique déterminée, pendant une première fenêtre temporelle de stockage ;

un serveur de gestion de stockage (SGS), comprenant un module d'émission d'une requête de compression d'au moins certains desdits échantillons numérisés stockés en fonction d'au moins une caractéristique structurelle desdits signaux radio et/ou d'une information de valeur associée auxdits échantillons numérisés stockés et une table de mise en correspondance d'une information de gestion de stockage desdits échantillons numérisés compressés et desdits index de temps, de localisation géographique et de fréquence correspondants ;

au moins un serveur de stockage de niveau intermédiaire (SS21j, SS22_k) comprenant un module de réception d'échantillons numérisés en provenance dudit au moins un serveur de stockage de premier niveau et une base de données de stockage d'échantillons numérisés compressés conformément à ladite requête, associée à une seconde fenêtre temporelle de stockage antérieure à ladite première fenêtre temporelle de stockage.

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