FR3073698A1

FR3073698A1 - Noeud de reseau cote route et son procede de gestion

Info

Publication number: FR3073698A1
Application number: FR1860257A
Authority: FR
Inventors: Frank Hofmann; Kurt Eckert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2019-05-17
Also published as: WO2019091649A1; CN111316678A; EP3484190B1; EP3484190A1

Abstract

Nœud de réseau côté route configuré pour : - recevoir un ensemble de premières unités de données par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire, - recevoir un ensemble de secondes unités de données par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc, - déterminer une valeur de similarité pour au moins une paire d'unités de données parmi l'ensemble des premières et des secondes unités de données, et - fournir la paire d'unités de données en fonction de la valeur de similarité .

Description

Selon l’état de la technique, il est connu que les véhicules peuvent échanger des informations avec d’autres véhicules dans leur voisinage (échange V2V : échange de véhicule à véhicule). De même, les véhicules, dans une infrastructure routière peuvent communiquer par une liaison sans fil (liaison V2I : liaison de véhicule à infrastructure). De même, les véhicules peuvent communiquer par une liaison sans fil avec un serveur d’appui dans le réseau Internet (V2N : échange entre un véhicule et le réseau) ou avec un terminal de piéton (V2P : échange entre un véhicule et une personne). De façon globale, cette communication peut être appelée échange de véhicule à n’importe quel objet (échange V2X).

Le développement de nouvelles fonctions et services dans l’industrie automobile telle que la conduite automatique profite du système V2X. La sécurité routière, le confort de circulation et de l’utilisation de l’énergie ainsi que le rendement du trafic peuvent être améliorés. Cela conduit à de nouveau produits et modèles d’activité pour les constructeurs automobiles, les fournisseurs et autres fournisseurs de service.

La première génération des applications V2X développée dans le futur concernera principalement les applications et la circulation routière. Le but principal est de fournir au conducteur des informations concernant l’environnement routier. Les véhicules fournissent périodiquement des informations d’état (en général la position, la vitesse, l’accélération, etc.) et/ou des informations d’événements (mission de secours, véhicule immobilisé, bouchon de circulation). Cette information est généralement utilisée localement sous la forme de messages de texte. Pour les véhicules voisins, cette information fondée sur les événements peut être envoyée à une unité centrale de réseau (station de base, appui).

Exposé et avantages de l’invention

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et a ainsi pour objet un nœud de réseau côté route comprenant un processeur, une mémoire, un premier module radio pour un réseau de communication radio cellulaire, un second module radio pour un réseau de communication radio adhoc et au moins une antenne, nœud de réseau côté route configuré pour recevoir un ensemble de premières unités de données par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire, recevoir un ensemble de secondes unités de données par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc, déterminer une valeur de similarité pour au moins une paire d’unités de données parmi l’ensemble des premières et des secondes unités de données et fournir la paire d’unités de données en fonction de la valeur de similarité.

Le trafic reçu est principalement de nature périodique. D’autres nœuds de réseau répètent la même information plusieurs fois. De façon avantageuse, les unités de données copiées du nœud de réseau d’un véhicule peuvent se détecter. De plus, les petites variations des unités de données ne justifient pas que des fonctions de couches supérieures traitent plus d’une fois l’unité de données de façon à éviter que cette unité de données ne soit communiquée à des fonctions de couches supérieures.

En conséquence, l’effort de traitement se réduit dans les fonctions de couches hautes lorsque l’une ou l’autre d’au moins deux unités de données n’est pas fournie. De plus, si le nœud de réseau côté route applique un schéma de passerelle injectant dans l’autre canal des unités de données reçues sur un canal radio, les unités de données ayant le même contenu ou un contenu similaire n’encombreront pas l’autre canal radio. Par ailleurs, si le contenu change, la valeur de similarité indique le changement et l’unité de réseau pourra être traitée pour fournir l’unité de données modifiée à des fonctions de couches supérieures ou l’injecter dans l’autre canal radio. En résumé, les unités de données sont avantageusement agrégées en fonction de la valeur de similarité.

Selon un mode de réalisation avantageux, le nœud de réseau côté route est configuré pour rejeter la fourniture de la paire d’unités de données si la valeur de similarité indique un fort degré de similarité. De façon avantageuse, on utilise un filtre pour éviter de dupliquer les contenus.

Selon un mode de réalisation avantageux, le nœud de réseau côté route est configuré pour :

sélectionner l’une des unités de données de la paire d’unités de données reçue le plus récemment si la valeur de similarité indique un faible degré de similarité, et fournir l’unité de données sélectionnée ce qui a l’avantage d’assurer seulement un nouveau contenu.

Selon un développement avantageux, le nœud de réseau côté route est configuré pour fournir deux unités de données si la valeur de similarité indique un faible degré de similarité ce qui a l’avantage de détecter des contenus différents et de fournir les unités de données.

Selon un développement avantageux, le nœud de réseau côté route est configuré pour fournir au moins une unité de données à une fonction de couche supérieure.

Selon un développement avantageux, le nœud de réseau côté route est configuré pour transmettre au moins une unité de données au moins sur le canal radio de liaison latérale ou le canal radio adhoc.

Selon un développement avantageux, le nœud de réseau côté route est configuré pour déterminer une liste comprenant d’autres nœuds de réseau côté route au voisinage du nœud de réseau côté route, déterminer un ensemble d’unités de données propres à un nœud parmi l’ensemble des premières et secondes unités de données provenant de l’un des autres nœuds de réseau côté route de la liste et déterminer la valeur de similarité pour au moins une paires d’unités de données parmi l’ensemble des unités de données propres à un nœud.

La diminution du procédé est le fait d’éviter le traitement de copies de la même unité de réseau. Cela bloque également les at taques lorsqu’un message d’alerte multiple est reçu par un seul nœud de réseau.

Suivant un autre développement, l’invention a pour objet un procédé de gestion d’un nœud de réseau côté route d’un réseau de communication radio cellulaire et d’un réseau de communication radio adhoc, Procédé consistant à recevoir un ensemble de premières unités de données par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire, recevoir un ensemble de secondes unités de données par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc, déterminer une valeur de similarité pour au moins une paire d’unités de données dans l’ensemble des premières et secondes unités de données et fournir la paire d’unités de données en fonction de la valeur de similarité.

Dessins

La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée, à l’aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels :

la figure 1 est une vue en perspective schématique d’un exemple de situation de trafic, la figure 2a est le schéma d’une structure de couche, la figure 2b est le schéma d’un ordinogramme, la figure 3 est le schéma d’un ordinogramme, la figure 4 est le schéma d’une structure de données, la figure 5 est le schéma d’une fonction de coordination de transmission, la figure 6 est le schéma d’un ordinogramme, la figure 7 est le schéma d’un ordinogramme, la figure 8 est le schéma d’un ordinogramme, la figure 9 est le schéma d’une fonction de coordination de réception, la figure 10 est le schéma de la détermination d’une valeur de similarité, la figure 11 est le schéma d’un ordinogramme, la figure 12 est le schéma d’un ordinogramme, la figure 13 est le schéma de deux nœuds de réseau côté route qui coopèrent, la figure 14 est le schéma de deux nœuds de réseau côté route qui coopèrent.

Description de modes de réalisation de l’invention

La figure 1 est une vue en perspective schématique d’un exemple de situation de trafic routier à une intersection 2 équipée de feux d’intersection. Chacun des véhicules VI, V3 comporte un nœud de réseau NN1, NN3 formant un réseau de communication radio adhoc VANET. Chacun des véhicules V2, V4 comporte un nœud de réseau NN2, NN4 qui forme un réseau de communication radio cellulaire CNET. Un véhicule V5 et un feu d’intersection TL comporte un nœud de réseau NN5, NN6. Ces nœuds sont configurés pour participer au réseau de communication radio adhoc VANET et au réseau de communication radio cellulaire CNET. D’autres entités d’infrastructure, fixes en plus des feux d’intersection peuvent comporter un nœud de réseau tel que NN1, NN2 ou NN6.

Chacun des nœuds de réseau NN1, NN2, NN3, NN4, NN5, NN6 et NN7 comporte un bus de données Bl, B2, B3, B4, B5, B6, B7 reliant au moins un processeur PI, P2, P3, P4, P5, P6, P7, une mémoire Ml, M2, M3, M4, M5, M6, M7 et un récepteur satellite Gl, G2, G3, G4, G5, G6, G7. Les nœuds de réseau NN1, NN2, NN3, NN4, NN5, NN6 sont des nœuds de réseau côté route, ce qui signifie que ces nœuds de réseau sont installés dans un véhicule ou une infrastructure routière. Le nœud de réseau NN7 est un nœud de réseau d’infrastructure, ce qui signifie que ce nœud est configuré pour gérer des fonctions de réseau. Les récepteurs satellites Gl, G2, G3, G4, G5, G6 et G7 sont configurés pour recevoir au moins un signal satellite TS, par exemple, un signal du système GPS (système de positionnement global) provenant d’un satellite terrestre S. Chacune des mémoires Ml, M2, M3, M4, M5, M6, M7 contient un programme d’ordinateur qui applique les procédés décrits dans la description lorsque ces procédés sont exécutés par le processeur PI, P2, P3, P4, P5, P6, P7 correspondant. En variante ou en plus, les processeurs PI, P2, P3, P4, P5, P6, P7 sont implémentés comme processeurs ASIC. Chacun des nœuds de réseau NN1, NN3 comporte un module radio Cl, C3 configuré pour la transmission et la réception de signaux radio selon le réseau de communication radio adhoc VANET. Chacun des modules radio Cl, C3 est relié à une antenne Al, A3. Chacun des nœuds de réseau NN2, NN4 comporte un module radio D2, D4 configuré pour la transmission et la réception de signaux radio selon le réseau de communication radio cellulaire CNET. Chacun des modules radio D2, D4 est relié à une antenne A2, A4. Chacun des nœuds de réseau NN5, NN6 comporte un module radio D5, D6 configuré pour la transmission et la réception de signaux radio selon le réseau de communication radio cellulaire CNET et un module radio C5, C6 est configuré pour la transmission et la réception de signaux radio selon le réseau de communication radio adhoc VANET. Chacun des modules radio D5, D6 est relié à une antenne A5d, A6d. Chacun des modules radio C5, C6 est relié à une antenne A5c, A6c.

Les administrations nationales telles que l’Agence fédérale des réseaux de la République Fédérale Allemande établissent un plan d’utilisation des fréquences avec les licences pour les différents opérateurs de réseau. L’opérateur de réseau est autorisé, dans le cadre de la licence attribuée, à relier les nœuds du réseau d’infrastructure et les nœuds de réseau dans une plage de fréquences autorisées ou spectre de fréquences. En revanche, il y a des plages de fréquences ou des spectres de fréquences qui ne sont attribués à aucun opérateur de réseau et qui peuvent être utilisés librement dans certaines conditions aux limites telle que, par exemple, la transmission réception de puissance, dédiée.

Le réseau VANET a un canal radio adhoc AHCH. Le réseau CNET a un canal radio de liaison latérale encore appelé canal radio sidelink SLCH. Chaque canal radio de liaison latérale SLCH et chaque canal radio adhoc AHCH est un moyen de transmission sans fil WM utilisé pour passer la couche physique PHY, les unités de données de protocole PDU entre deux ou plusieurs nœuds de réseau. Dans les deux réseaux VANET et CNET, les signaux radio sont transmis en utilisant la même plage de fréquences non attribuées uFR ou qui se chevauchent. Une utilisation non coordonnée des canaux SLCH et AHCH conduirait à la détérioration d’au moins l’un des deux canaux SLCH et AHCH.

Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 comporte une interface réseau 17 pour accéder aux autres nœuds du réseau, par exemple, un réseau de backhaul (réseau intermédiaire ou réseau d’amenée). Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 peut également être appelé station de base ou en abrégé de façon conventionnelle eNodeB. Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 est relié à une antenne fixe A7 pour émettre les données dans le canal descendant DC et pour recevoir les données par le canal montant UC. L’antenne A7 comporte, par exemple, un certain nombre d’antennes conçues comme tête radio à distance RRH. Le nœud d’infrastructure réseau NN7 peut être réalisé de façon distribuée, par exemple, dans le contexte d’une virtualisation ; il peut se composer d’un ensemble de nœuds de réseau distincts. Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 et les nœuds de réseau côté route NN2, NN4, NN5 et NN6 sont configurés, par exemple, selon le protocole LTE-V2X.

Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 et l’antenne A7 alimentent une cellule radio CL couvrant les nœuds de réseau côté route NN5 et NN4 et pouvant communiquer avec le nœud de réseau d’infrastructure NN7. Les nœuds de réseau NN2 et NN5 ne se trouvent pas dans la cellule radio CL et sont hors couverture par rapport au nœud de réseau d’infrastructure NN7 et avec lequel ils ne peuvent pas communiquer directement.

Le canal radio de liaison latérale SLCH et une liaison latérale sont en général définis, par exemple, par le protocole 3GPP TS

36.300 V14.2.0 (2017-03) auquel il est fait référence ici. Les nœuds de réseau NN2, NN4, NN5 et NN6 sont configurés selon le protocole 3GPP TS 36.300 V14.2.0 (2017-03). La liaison latérale (Sidelink) comporte une recherche de liaison latérale et une communication de liaison latérale V2X (V2X véhicule vers objet quelconque). La liaison latérale utilise les ressources montantes et une structure physique de canal analogue à la liaison montante. La liaison latérale est ainsi différente de la liaison montante vis-à-vis du canal physique.

La liaison latérale est limitée à une transmission individuelle en grappe pour les canaux physiques de liaison latérale. De plus, la liaison latérale utilise un intervalle avec un symbole à la fin de chaque sous-trame de liaison latérale. Pour la communication par liaison latérale V2X, le canal de commande physique de liaison latérale, PSCCH et le canal physique de liaison latérale partagée PSSCH, échangent dans la même sous-trame.

Le traitement de la couche physique des canaux de transport dans la liaison latérale (Sidelink) diffère de la transmission montante dans les étapes suivantes : brouillage : pour PSDCH, canal de recherche physique de liaison latérale et PSCCH, le brouillage n’est pas spécifique à l’entité réseau ; modulation : 64 QAM et 256 QAM ne sont pas portés par la liaison latérale (QAM : modulation d’amplitude en quadrature). Le terme PSCCH désigne des ressources de liaison latérale et autres paramètres de transmission utilisés par le nœud de réseau respectif pour le canal PSSCH.

Pour la démodulation PSDCH, PSCCH et PSSCH, on transmet des signaux de référence, analogues aux signaux de référence de démodulation montants dans le quatrième symbole de la tranche ; ces signaux sont transmis dans le préfixe cyclique normal (CP normal) et dans le troisième symbole de la tranche du préfixe cyclique CP étendu. La longueur de la séquence du signal de référence de démodulation de liaison latérale correspond à la taille (numéro des sous-porteuses) de la ressource associée. Pour la communication en liaison latérale V2X, les signaux de référence sont transmis dans le 3^ême et le 6^ême symboles de la da première tranche et dans le 2^ême et 5^ême symboles de la seconde tranche dans le préfixe cyclique CP. Pour PSDCH et PSCCH, les signaux de référence sont générés en se fondant sur une séquence de base fixe, un décalage cyclique et un code de couverture orthogonal. Pour la communication en liaison latérale V2X, le déphasage cyclique de PSCCH est choisi de façon aléatoire pour chaque transmission.

Pour les mesures du canal radio de liaison latérale, les opérations suivantes sont disponibles du côté des nœuds de réseau : réception de puissance du signal de référence de liaison latérale (SRSRP) ; réception de puissance du signal de référence de recherche de liaison latérale (SD-RSRP) ; puissance reçue du signal de référence PSSCH (PSSCH-RSRP) ; indicateur d’intensité de signal pour les signaux de référence de liaison latérale (S-RSSI).

Un groupe de ressource de liaison latérale peut être préconfiguré, semi-statique ou dynamique et il correspond à un jeu de ressources radio permettant d’exécuter une transmission de liaison latérale par le canal radio de liaison latérale SLCH. Un nœud de réseau qui a une communication de liaison latérale dans le mode 2 (cas non couvert) sélectionne automatiquement une ressource d’une plage de groupe de ressources configurée par le nœud de réseau d’infrastructure NN7 ou une extrémité de tête d’une grappe de liaison latérale en avance. Un nœud de réseau en communication de liaison latérale en mode 1 (cas couvert) sélectionne une ressource qui a été programmée par le nœud de réseau d’infrastructure NN7.

Chacun des nœuds de réseau NN1, NN3, NN5, NN6 est configuré, par exemple, selon la norme IEEE 802. llp standard, en particulier la norme IEEE 802.11p-2010 du 15 juillet 2010 citée ici à titre de référence. Les normes IEEE 802.llp PHY et MAC assurent les services pour les protocoles de couches supérieures pour les communications en plage courte dédiée DSRC aux Etats-Unis et pour ITS de coopération, C-ITS en Europe. Les nœuds de réseau NN1, NN3, NN5, NN6 communiquent directement l’un avec l’autre par le canal radio adhoc AHCH dans la plage des fréquences non licenciées. Le canal radio adhoc AHCH est régi par le protocole CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) par les modules radio Cl, C3, C5, C6.

Le nœud de réseau NN1 est configuré pour transmettre des données par le canal radio adhoc AHCH et le nœud de réseau NN3 qui peut recevoir des données. Tous les nœuds de réseau de la plage de réception du signal radio, comme par exemple, le nœud de réseau NN3, peuvent recevoir de telles données. Le canal radio adhoc AHCH et le canal radio adhoc de façon générale, ainsi que le réseau de communication radio adhoc VANET sont décrits à titre d’exemple dans la norme IEEE Standard 802.1 lp-2010 - IEEE Standard for Information Technology - Local and Metropolitan Area Networks- Spécifie Part 11 : Wire less LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Spécifications Amendment 6 : Wireless Access in Vehicular Environments. La norme IEEE 802. llp étend le protocole WLAN IEEE 802.11p. Le but de la norme IEEE 802.1 lp est d’établir une technique radio dans les véhicules transportant des passagers et réaliser une interface fiable pour les systèmes de transports intelligents (système ITS). La norme IEEE 802.llp est également la base de la communication en plage courte dédiée (DSRC) dans la bande des fréquences 5,85-5,925 GHz. Pour éviter la confusion avec la version européenne DSRC, on utilisera l’expression ITS-G5 plutôt que DSRC et en particulier en Europe.

Pour l’accès au canal radio adhoc AHCH, les nœuds de réseau NN1 NN3, NNN5, NN6 utilisent un accès canal distribué, enrichi EDCA et la procédure écouter-avant-de-parler, LBT. La procédure LBT applique une procédure backoff avant de transmettre, sur le canal radio adhoc AHCH. D’abord le nœud de réseau NN1, NN3, NN5 ou NN6 écoute et attend jusqu’à ce que le canal radio adhoc AHCH soit disponible pendant une période de temps ; la période de temps AIFS est appelée arbitrage d’intervalle inter-trame AIFS. Le canal radio adhoc AHCH est détecté comme étant libre si le niveau de puissance est inférieur à un premier seuil tel que 62 dBm et pas de préambule adhoc avec un niveau de puissance supérieur à un second seuil tel que -82 dBm. Le canal radio adhoc est actif si le canal n’est pas détecté comme étant libre.

Si le canal radio adhoc AHCH est détecté comme étant libre pendant la période de temps AIFS, la procédure backoff commence. Une horloge backoff est lancée comme numéro aléatoire qui est un multiple d’une tranche de temps de 9 ps. Le nombre aléatoire est déterminé dans une fenêtre de contention. L’horloge backoff aléatoire est diminuée d’une unité lorsque le canal radio adhoc AHCH est détecté comme étant vide. Pour chaque tranche de temps, le canal radio adhoc AHCH est détecté comme étant actif, l’horloge backoff aléatoire restant à la même valeur que précédemment.

Le nœud de réseau NN1, NN3, NN5 ou NN6 obtient l’occasion d’une transmission TXOP à la fin de l’horloge backhoff. Si le nœud de réseau NN1, NN3, NN5 ou NN6 détecte que le canal radio ad hoc est libre, il transmettra la donnée à condition que la durée de l’occasion de transmission TXOP n’est pas terminée.

Le nœud de réseau récepteur parmi les nœuds de réseau NN1, NN3, NN5 et NN6 envoie un accusé de réception au nœud émetteur, à la réception de la donnée si la donnée n’a pas été transmise en mode étendu.

La norme ETSI EN 302 663 VI.2.0 (2012-11) à laquelle il est fait référence ici décrit à la fois les couches les plus basses du protocole ITS-G5 (ITS G5 : Système de transport intelligent travaillant dans la bande de fréquences de 5GHz), la couche physique et la couche de liaison de données. Les modules radio Cl, C3, C5 et C6 réalisent, par exemple, les deux couches les plus basses et les fonctions correspondantes selon ETSI TS 102 687 VI.1.1 (2011-07) pour utiliser le canal radio adhoc. Les bandes de fréquences non licenciées suivantes sont disponibles en Europe pour servir de canal radio adhoc AHCH, elles font partie de la bande de fréquences non licenciée NLFB :

1) ITS-G5A pour les applications concernant la sécurité dans la plage de fréquences 5,875 GHz-5,905 GHz,

2) ITS-G5B pour les applications non de sécurité dans la plage de fréquences 5,855 GHz-5,875 GHz, et

3) ITS-G5D pour les applications ITS dans la plage de fréquences 5,055 GHz-5,925 GHz. ITS-5G permet de communiquer entre deux unités de réseau UE1 et UE2 en dehors du contexte d’une station de base. ITS-G5 permet l’échange immédiat de trame de données et évite que la gestion supérieure soit utilisée pour constituer un réseau.

La norme ETSI TS 102 687 VI.1.1 (2011-07) reprise ici à titre de référence, décrit le mécanisme ITS-G5 comme Mécanisme de Commande de Congestion, Décentralisé. En autre, le canal radio adhoc AHCH sert de sécurité pour le trafic d’échange et les données efficaces du trafic. Les modules radio Cl, C3, C5 et C6 réalisent, par exemple, les fonctions telles que celles décrites dans la norme ETSI TS 102 687 VI. 1.1 (2011-07). Les applications et les services dans le système ITS-G5 sont fondés sur le comportement coopérant des nœuds de réseau côté route qui constituent le réseau adhoc VANET (VANET : réseau véhiculaire adhoc). Le réseau adhoc VANET permet des applications de trafic routier en temps critique qui nécessitent un échange rapide d’informations pour informer et assister le conducteur et/ou le véhicule en un temps approprié. Pour garantir le fonctionnement correct du réseau adhoc VANET, Mécanisme de commande de congestion, décentralisés le mécanisme (DCC) est utilisé pour le canal radio adhoc AHCH pour son application ITS-G5. Le mécanisme DCC a des caractéristiques qui résident dans des couches multiples de son architecture ITS. Le mécanisme DCC est fondé sur les connaissances autour du canal. L’information de l’état du canal s’obtient par un essai de canal. L’information d’état de canal peut s’obtenir par les procédés TPC (commande de la transmission de puissance), TRC (commande du taux de transmission) et TDC (commande du taux de données transmises). Ces procédés déterminent l’information d’état de canal par rapport aux seuils des niveaux de signaux reçus ou l’information du préambule provenant de paquets détectés.

Le réseau de communication radio adhoc VANET et le réseau de communication radio cellulaire CNET diffèrent en plusieurs points ; des différences entre les deux techniques existent déjà dans la chaîne de codage / décodage et ainsi dans la modulation et dans les schémas de codage. Cela n’autorise pas un décodage réussi d’un signal reçu en une autre technique. On utilise différents symboles de référence de façons différentes : les symboles de référence de liaison latérale sont transmis à certaines ressources radio au cours de la transmission par le canal radio de liaison latérale SLCH. Par ailleurs, les symboles de référence adhoc sont transmis au début d’une transmission par le canal radio adhoc AHCH. De plus, la transmission par le canal radio de liaison latérale SLCH nécessite la participation des nœuds de réseau en synchronisme pour décoder correctement le signal reçu. Le canal radio adhoc AHCH permet une transmission sans connexion, non synchronisée des signaux.

Dans l’état de trafic tel que présenté, les nœuds de réseau NN1-NN6 sont situés pour que la puissance radio de chacun des nœuds de réseau NN1-NN6 soit suffisante pour atteindre un autre nœud de réseau NN1-NN6. Ainsi, les transmissions par les canaux AHCH et SLCH qui se chevauchent en fréquences peuvent s’influencer de façon négative réciproque. Un but de la présente description est de réduire avantageusement l’influence mutuelle.

A titre d’exemple, le véhicule V5 est un véhicule de secours en opération et il communique son état d’urgence par un message M5T par le canal radio adhoc ADCH et le canal radio de liaison latérale aux feux d’intersection TL. Le nœud de réseau NN5 est configuré pour transmettre un message par le canal radio de liaison latérale SLCH et/ou par le canal radio adhoc AHCH qui peut être reçu par le nœud de réseau NN6. Comme les deux nœuds de réseau NN5 et NN6 comportant les modules radio C5, D5, C6, D6 pour les deux réseaux CNET et VANET, il est possible d’accéder aux deux techniques. Les nœuds de réseau NN5 et NN6 peuvent également être appelés nœuds de passerelles. Le canal radio de liaison latérale SLCH entre les nœuds de réseau NN5 et NN6 fonctionnent en mode distribué.

En fonction du message reçu, le feu d’intersection TL à l’intersection pour la circulation transversale. Au passage au rouge, le feu d’intersection communique son état de feu rouge dans un message MT1 par le canal radio adhoc AHCH au véhicule VI pour qu’il réduise sa vitesse. Le véhicule VI circule à la vitesse de 100 km/h et communique la vitesse dans un message M13 par le canal radio adhoc ADCH aux autres véhicules tels que le véhicule V3.

Le nœud de réseau NN2 est configuré pour transmettre un message M2T par le canal radio de liaison latérale SLCH au nœud de réseau NN6. Comme les deux nœuds de réseau NN2 et NN6 sont en dehors de la cellule radio CL, l’accès au canal radio de liaison latérale SLCH n’est pas commandé par un nœud de réseaux d’infrastructure. Le canal radio de liaison latérale SLCH entre les nœuds NN2 et NN6 fonctionne en mode distribué.

Le nœud de réseau NN4 est configuré pour transmettre un message M45 par le canal radio de liaison latérale SLCH vers le nœud de réseau NN5. Comme les deux nœuds de réseau NN4 et NN5 appartiennent à la cellule radio CL, l’accès au canal radio de liaison latérale est commandé par le nœud de réseau d’infrastructure NN7. Entre les nœuds de réseau NN4 et NN5 le canal de radio de liaison latérale SLCH fonctionne en mode 1 ou en mode géré, ce qui signifie que le nœud de réseau d’infrastructure NN7 commande la transmission sur le canal radio de liaison latérale SLCH par la programmation correspondante des attributions SA dans le canal descendant DC. Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 comporte un organisateur qui détermine les attributions SA pour le canal radio de liaison latérale SLCH. Les attributions ordre SA sont des signaux de commande transmis par le canal descendant DC et qui indique quelles ressources radio de liaison latérale doivent être utilisées par les nœuds de réseau NN4, NN5 pour transmettre les données par la liaison latérale. Les attributions d’ordre SA sont déterminées de façon à réduire au minimum l’interférence. Cet élément est très important en cas de forte charge du réseau puisque l’unité d’organisation permet de garantir la qualité de service (QoS) qui correspond en général à des taux de données, des fiabilités de données, des rapports de défaut de paquets ou des retards vers différentes applications en attribuant les ressources radio de liaison latérale à chacun des nœuds de réseau NN4, NN5 en fonction des exigences de qualités de service de l’application. Les transmissions de données associées aux attributions d’ordre SA peuvent occuper des blocs de ressources adjacents RB dans la même sous-trame ou dans des blocs de ressource non adjacents RB en fonction de la latence demandée par l’application. L’organisation de Tordre et la commande par le nœud de réseau d’infrastructure NN7 peuvent seulement se faire dans des zones dans lesquelles les signaux du nœud NN7 sont disponibles (dans la couverture). Dans ce mode, l’organisation de Tordre et la gestion d’interférences du trafic radio sont assistées par le nœud de réseau d’infrastructure NN7 et la signalisation de commande par le canal descendant DC. Le nœud de réseau d’infrastructure NN7 attribue à chaque nœud de réseau, les ressources, (en général le temps et la plage de fréquence) à prendre pour la liaison latérale utilisée de manière dynamique.

Comme les services doivent être disponibles n’importe où y compris dans les zones dans lesquelles il n’y a pas de couverture réseau par un nœud d’infrastructures réseau NN7 disponible, il y a une autre configuration ou mode de développement pour le canal radio de liaison latérale SLCH, à savoir le mode distribué. Dans le mode distri bué, l’organisation de l’ordre et la gestion des interférences du trafic radio est soutenue en fonction des algorithmes répartis implémentés entre les nœuds de réseau, par exemple, NN2 et NN5. Ces algorithmes répartis sont fondés sur la détection par transmission semi-persistante en fonction du fait que le trafic radio généré par chaque nœud de réseau NN2, NN5 est généralement de nature périodique. Cette technique permet de détecter l’occupation de la ressource radio et d’estimer le futur encombrement. Cela optimise l’utilisation de la liaison latérale en augmentant les séparations de ressources entre l’émetteur qui sont utilisées en chevauchement de ressource. De plus, un mécanisme dans lequel l’attribution de ressources dépend de l’information géographique peut réduire le nombre de nœuds normaux en concurrence avec les mêmes ressources, ce qui réduit le risque de collision. Le mode de répartition principalement utilisé dans des scénarios hors couverture et est également appelé mode non supporté par une cellule. En conséquence, le réseau de communication supporté par une cellule CNET assure le mode de support de cellule (en couverture) et le mode réparti (hors couverture), même si hors couverture, le réseau CNET est conçu comme réseau de communication radio cellulaire.

Les deux modes sont définis pour utiliser une porteuse dédiée pour les communications radio, ce qui signifie que la bande du spectre est utilisée seulement pour les communications V2V fondées sur une liaison latérale directe. La conception permet différentes largeurs de bande (en général 10 MHz ou des multitudes de bandes 10 MHz). Pour la synchronisation on utilise dans les deux cas le système de navigation satellitaire globale GNSS pour la synchronisation.

Dans la description, il est fait référence à un canal montant unique et un canal descendant unique. Par exemple, le canal montant et le canal descendant ont des sous-canaux respectifs. Différents canaux peuvent servir dans la liaison montante et dans la liaison descendante. La même remarque s’applique au canal radio de liaison latérale SLCH et au canal radio adhoc AHCH.

La figure 2a montre schématiquement une structure de couche d’un nœud passerelle de réseau tel que les nœuds de réseau NN5 et NN6 de la figure 1. La pile de protocole du nœud de réseau de portail (ou passerelle) suit fondamentalement le modèle de référence ISO/OSI et comporte des couches horizontales de protocole et deux unités verticales de protocole. Les couches horizontales de protocole comportent : au moins deux couches d’accès technologique ACC1 et ACC2 pour des couches physiques et des couches de liaison de données, au moins deux couches de réseau de transport N&T1 et N&T2, une couche de coordination COORD, une couche d’équipement FAC et une couche d’applications APP. En outre, les couches de réseau et de transport ont des protocoles de distribution de données entrées à partir du nœud passerelle vers d’autres nœuds de réseau tels que les nœuds du réseau de base (en général Internet).

La couche d’accès technologique ACC1 comporte un schéma d’accès pour la couche physique LTE s’appuyant sur le multiplexage à division de fréquences orthogonales (OFDM) avec un préfixe cyclique (CP) dans la liaison descendante et un accès multiple à division de fréquences porteuses simples (SC-FDMA) avec un préfixe cyclique dans la liaison montante et la liaison latérale. Pour supporter la transmission dans un spectre avec paires et sans paires, on supporte deux modes duplex : duplex avec division de fréquences (FDD) qui permet le duplex complet et le fonctionnement en demi-duplex et le duplex avec division temporelle (TDD). Des spécifications de la couche physique de la couche d’accès technique ACC1 sont données dans les protocoles 3GPP TS 36.201, TS 36.211, TS 36.212, TS, 36.213, TS 36.214 et TS

36.216. Ces protocoles sont précisés ici à titre de référence. La couche physique de la couche d’accès technologique ACC1 est définie dans une largeur de bande fondée sur des blocs de ressources permettant à la couche LTE, 1 de s’adapter aux différentes attributions de spectre. Un bloc de ressources couvre 12 sous-porteuses avec une largeur de bande de sous-porteuse de 15kHz ou 24 sous-porteuses avec une largeur de bande de sous-porteuse de 7,5 kHz sur une durée de tranche de 0,5ms ou 144 sous-porteuses avec une largeur de bande de sous-porteuses de

1,25 kHz sur une durée de tranche de 1ms. L’opération bande étroite est également définie selon laquelle certaines unités UE peuvent travailler en utilisant une largeur de bande de transmission maximum et de réception de 6 blocs de ressources adjacents dans la largeur de bande totale du système. Pour Internet à bande étroite du mode objet (NB-IoT), un nœud du réseau fonctionne en liaison descendante en utilisant 12 sous-porteuses avec une largeur de bande de sous-porteuse de 15 kHz et dans la liaison montante en utilisant une seule sous-porteuse avec une largeur de sous-porteuse de 3,75 kHz ou 15 kHz ou encore en variante 3 à 6 ou 12 sous-porteuses avec une largeur de sous-porteuse de 15 kHz. L’Internet à bande étroite (NB-IoT) ne supporte pas l’opération TDD dans cette version. La structure de trame radio de type 1 peut seulement s’appliquer à FDD (pour un duplex complet et un demi-duplex) et il a une durée de 10 ms et se compose de 20 tranches d’une durée de 0,5 ms. Deux tranches adjacentes forment une sous-trame d’une longueur de 1ms sauf si la largeur de bande de sous-porteuse est de 1,25 kHz auquel cas une fente forme une sous-trame. La structure de trame radio de type 2 est seulement applicable à TDD et se compose de deux demi-trames d’une durée de 5 ms chacune et contenant chacune 10 tranches de longueur 0,5 ms ou 8 fentes sur une longueur de 0,5 ms et trois champs particuliers (DwPTS, GP et UpPTS) qui ont des longueurs configurées individuellement et une longueur totale del ms. Une soustrame se compose de deux fentes adjacentes sauf pour les sous-trames composées de DwPTS, GP et UpPTS, à savoir la sous-trame 1 et, dans certaines configurations la sous-trame 6. A la fois une liaison descendante vers une liaison montante de 5 ms et de 10 ms avec une commutation supportée par la couche de signalisation 1. Les transmissions en liaison latérale par le canal radio de liaison latérale sont définies pour ProSe, Proximity Services, Direct Discovery et ProSe Direct Communication, entre les nœuds de réseau. Les transmissions en liaison latérale utilisent la même structure de trame que les liaisons montantes et descendantes lorsque les nœuds de réseau se trouvent dans la couverture du réseau ; toutefois, les transmissions en liaison latérale sont limitées à un sous-ensemble des ressources montantes. La communication V2X entre les nœuds de réseau est portée par les transmissions en liaison latérale ou par le nœud d’infrastructure de réseau.

La couche 2 de la couche d’accès de technologie ACC1 est divisée en les sous-couches suivantes : contrôle d’accès au support (MAC), contrôle de liaison radio (RLC) et protocole de convergence de paquets de données (PDCP). Le multiplexage de différents canaux logiques (c’est-à-dire des canaux porteurs) sur le même canal de transport (c’est-à-dire le bloc de transport) est fait par la sous-couche MAC. A la fois, dans la liaison montante et la liaison descendante, si aucun CA ou DC sont configurés, seul un bloc de transport est généré par TTI en l’absence de multiplexage spatial. Dans la liaison latérale, TTI génère seulement un bloc de transport. La spécification de la couche 2 de la couche d’accès technologie ACC1 correspond au protocole 3GPP TS

36.300 V14.2.0 (2017-03) ; ce protocole est cité ici à titre de référence.

La couche de réseau et de transport N&T1 est utilisée pour la transmission et la réception des messages. La couche de réseau et de transport N&T1 est configurée selon le protocole 3GPP TS 23.285 V14.2.0 (2017-03) cité ici à titre de référence. La transmission et la réception d’un message se fait en unicast et/ou par Multimédia Broadcast Multicast Services, MBMS. La communication V2X par unicast par le point de référence LTE-Uu permet les opérations d’itinérance. La couche de réseau et de transport N&T2 supporte le transport des messages IP par UDP/paquets IP. On choisit UDP puisque sa latence est plus courte à cause de l’absence de mise à jour des connexions et comme Multicast IP fonctionne avec seulement UDP. Le nœud de réseau envoie un message V2X par UDP/IP à l’adresse du serveur d’application V2X. Le serveur d’application V2X reçoit le message V2X dans le paquet UDP/IP à son adresse du serveur d’application.

La couche d’accès technologique ACC2 assure l’accès au canal radio adhoc selon la norme IEEE Std 802.1 lp™-2010 : Wireless Access in Vehicular Environments (Amendment 6) et IEEE Std 802.11™-2016 : Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Spécifications.

La couche N&T2 est une couche de réseau et de transport ITS comportant des protocoles pour les nœuds de réseau pour la distribution de données parmi les nœuds du réseau de communication radio adhoc. Les protocoles de réseau ITS comportent en particulier le routage des données d’une source à une destination par des nœuds intermédiaires à caractéristique adhoc et la dissémination efficace des données dans des zones géographiques. Les protocoles de transport ITS assurent la distribution de bout en bout de données et en fonction des conditions, les équipements ITS et les applications, les services supplémentaires tels que la fiabilité du transfert des données, le contrôle du flux et le fait d’éviter des encombrements. Un protocole particulier dans la couche de réseau et de transport ITS est le protocole internet IP version 6 (IPv6). L’utilisation du protocole IPv6 comprend la transmission de paquets IPv6 par les protocoles de réseau ITS, la sélection dynamique des techniques d’accès ITS et les transmissions ainsi que les versions d’interopérabilité du protocole IPv6 et du protocole IPv4. La couche de réseau et de transport ITS comporte plusieurs protocoles de réseau et de transport. De façon détaillée, le nœud de réseau formant une passerelle permet d’exécuter un protocole de GeoNetworking, des protocoles de transport par le protocole GeoNetworking tel que le protocole de transport de base (Basic Transport Procotol) et autres protocoles de transport GeoNetworking, le protocole Internet IP version 6 avec un support de mobilité IP et un support en option de mobilité réseau, le protocole internet IP version 4 pour la transition vers le protocole IPv6, le protocole UDP, utilisateur de datagrammes UDP, les protocoles de commande de transmission TCP et autres protocoles réseau tel que le protocole SCTP.

La couche FAC comporte une collection de fonctions pour supporter des applications. Ces moyens fournissent des structures de données à enregistrer, l’agrégation et le maintien de données de différents types et sources (tel que par exemple de données provenant de capteurs de véhicules ou de données reçues par un moyen de communication). Comme pour la communication, les moyens permettent différents types d’adressage vers des applications, assurent le traitement de messages et le support, l’établissement de supports et la maintenance des sessions de communication. Une fonction importante est celle de la gestion des services y compris la recherche et le téléchargement de services comme modules de programme ainsi que leur gestion dans le nœud de réseau. De plus, la couche FAC fournit et génère des cartes dynamiques locales indiquant la position et l’état des véhicules dans le voisinage.

La couche d’application APP concerne des applications et l’utilisation de cas pour la sécurité routière, l’efficacité du trafic, les informations de loisir et le travail.

L’unité de gestion MAN est responsable de la configuration du nœud de réseau, de l’échange d’informations en couches croisées à travers différentes couches et autres tâches. L’unité de sécurité SEC assure la sécurité et les services privés y compris les messages de sécurité dans différentes couches de la pile de communication, la gestion d’unités et des identités et des références de sécurité ainsi que des aspects de plateforme de sécurité (mur pare-feu, portail de sécurité, matériel résistant à l’effraction).

La couche de coordination COORD permet la coordination des deux techniques radios. Par exemple, pour l’utilisation du protocole GéoNetworking sur différentes techniques d’accès, la spécification du protocole est divisée en une partie indépendante du médium à savoir la couche de coordination COORD et la partie dépendante du médium, à savoir la couche d’accès technique ACC1 et la couche de réseau et de transport N&T1 d’un côté et la couche d’accès technique ACC2 et la couche de réseau et de transport N&T2 sur l’autre côté. Le protocole GeoNetworking assure le travail sur réseau adhoc fondé sur l’adressage géographique et le routage géographique entre les nœuds de réseau avec la technique sans fil de faible portée. Il permet l’adressage de nœuds de réseau côté route en se fondant sur les adresses des nœuds et aussi ils facilitent l’adressage de zones géographiques. Pour le routage, le protocole GeoNetworking supporte la communication point vers point et point vers points multiples ainsi que la distribution de paquets de données dans des zones géographiques, c’est-à-dire vers tous les nœuds d’une zone géographique (GeoBroadcast) ou vers n’importe quel nœud dans une zone géographique (GeoAnycast).

La couche de coordination COORD est configurée pour échanger des données avec au moins un second nœud de réseau côté route par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire et d’échanger des données avec au moins un troisième nœud de réseau côté route par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc. La première couche d’accès technique

ACC1 est utilisée pour cet échange de données avec au moins le second nœud de réseau côté route. Ainsi, l’échange de données avec le second nœud de réseau côté route se fait selon au moins 3GPP TS 36.201, TS

36.211, TS 36.212, TS 36.213, TS 36.214 et TS 36.216. La seconde couche d’accès technique ACC2 est utilisée pour cet échange de données avec au moins le troisième nœud de réseau côté route. Ainsi, l’échange de données avec au moins le troisième nœud de réseau côté route se fait selon le protocole IEEE 802.11p-2010 et/ou ETSI EN 302 663 VI.2.0 (2012-11).

La figure 2b montre un ordinogramme pour le fonctionnement de l’un des nœuds de réseau NN5, NN6. L’échange de données se fait dans l’étape 202 avec au moins un second nœud de réseau côté route par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire. Les données sont échangées dans l’étape 204 avec au moins un troisième nœud de réseau côté route par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc.

La figure 3 montre schématiquement un ordinogramme pour le fonctionnement du nœud de réseau comme portail tels que les nœuds de réseau côté route NN5 et NN6 de la figure 1. Selon l’étape 302, les données à transmettre sont fournies par une couche supérieure, par exemple, une fonction d’application ou une fonction d’équipement. Selon l’étape 304, on détermine une instruction de transmission pour les données. L’instruction de transmission comprend l’indication de la sélection de canal,

a) la transmission de données par le canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire,

b) une transmission des données par le canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc ou

c) une transmission de données par le canal radio de liaison latérale et le canal radio adhoc.

Selon l’étape 306 on démarre la transmission des données par le canal radio de liaison latérale et/ou le canal radio adhoc en fonction de l’instruction de transmission. C’est pourquoi le nœud de réseau formant une passerelle est configuré pour échanger les données avec au moins un second nœud de réseau côté route par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire et pour échanger les données avec au moins un troisième nœud de réseau côté route par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc. Ainsi, selon les sélections de canal a) et b), on choisit seulement l’un des deux canaux.

La figure 4 montre schématiquement une structure de données 400. La structure de données 400 comporte une unité de données DE avec une adresse de destination dest ; les données transmises par le canal radio de liaison latérale et/ou le canal radio adhoc et une durée de vie LS des données. L’adresse de destination dest se réfère à une zone géographique ou à un simple nœud de réseau. La structure de données 400 comprend une instruction de transmission TI. L’instruction de transmission comprend un premier taux de répétition RR1 pour démarrer les transmissions par le canal radio de liaison latérale, un second taux de répétition RR2 pour démarrer les transmissions par le canal radio adhoc, une différence de phase dPH entre les taux de répétition RR1 et RR2 et la sélection de canal CS. La sélection de canal CS indique a) la transmission des données par le canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire, b) la transmission des données par le canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc ou c) la transmission des données par le canal de liaison latérale et le canal radio adhoc. En fonction du type de données on préconfigure un taux de répétition cible RR.

La figure 5 montre schématiquement une fonction de coordination de transmission. Les unités de données DE1, DE2 et DE3 sont fournies par une fonction de couche d’application vers un bloc de coordination 500. Pour chaque technique d’accès, on détermine une qualité de service. La première qualité de service SQ1 du canal radio de liaison latérale et la seconde qualité de service SQ2 du canal radio adhoc se déterminent et elles sont fournies au bloc 500. Le bloc 500 détermine la sélection de canal CS pour a) ou b) ou c) en fonction de la première et de la seconde qualité de service SQ1, SQ2. La qualité de service SQ1, SQ2 comporte au moins l’un des éléments suivants : perte de paquet, taux de bit, transmission, retard de transmission, disponibi lité, scintillement, encombrement, niveau ou qualité de service détectée QoS.

Par exemple, le bloc 500 détermine le canal radio à faible encombrement en fonction de la première et de la seconde qualités de service SQ1, SQ2 ; il détermine le canal choisi selon a) ou b) pour transmettre les données par ce canal radio offrant le plus faible encombrement. La première et la seconde qualités de service SQ1, SQ2 sont

a) déterminées par des mesures faites sur le canal,

b) dérivées de données historiques, ou

c) déterminées de façon prévisionnelle.

Selon un autre exemple, le bloc 500 augmente l’un des taux de répétition RR1, RR2 pour le canal radio avec une valeur plus faible d’encombrement. Pour cela, le bloc 500 détermine le premier taux de répétition RR1 de l’instruction de transmission en fonction du premier et du second signal SQ1, SQ2 ; il détermine le second taux de répétition RR2 de l’instruction de transmission en fonction du premier et du second signal SQ1, SQ2. Puis le bloc 500 relance de manière itérative la transmission des données de l’unité de données DE1 par le canal radio de liaison latérale selon le premier taux de répétition RR1, puis il relance, de manière itérative, la transmission des données de l’unité de données DE2 par le canal radio adhoc selon le second taux de répétition RR2. Si le premier et le second taux de répétition RR1, RR2 sont déterminés comme étant nuis, il n’y a pas de transmission par le canal de liaison latérale ou le canal adhoc. Par exemple, le bloc détermine que le canal radio présentant la valeur de congestion la plus élevée en fonction du premier et du second signal SQ1, SQ2 par comparaison des deux signaux SQ1, SQ2 et il diminue le taux de répétition RR1, RR2 pour le canal radio présentant la valeur d’encombrement la plus élevée. C’est pourquoi le bloc 500 assure la coordination de l’utilisation de la première couche d’accès technologique ACC1 en fonction de l’utilisation de la seconde couche d’accès technologique ACC2. Le bloc 500 assure la coordination de l’utilisation de la seconde couche d’accès technologique ACC2 en fonction de l’utilisation de la première couche d’accès technologique ACC1. En résumé, le bloc 500 assure la commande du flux de trafic de données entre la première et la seconde couche d’accès technologique ACC1, ACC2.

Selon un mode de réalisation, un bloc 510 détermine une qualité de service cible tSQ de l’entité de données DE2. La qualité de service cible tSQ est, par exemple, le niveau maximum d’encombrement de 3. Le bloc 500 détermine la section de canal pour b) telle que la qualité SQ1 présente un niveau d’encombrement de 6 et la qualité de service SQ2 présente un niveau d’encombrement de 2. Le bloc 500 détermine ainsi le canal adhoc pour transmettre l’unité de données DE2 en fonction des qualités de service SQ1, SQ2 et tSQ.

La plage de propagation des données désigne une zone dans laquelle les données transmises par le nœud de réseau côté route seront reçues par d’autres nœuds de réseau. La plage de propagation fournit pour cela une seconde zone dans laquelle les données transmises par le nœud de réseau côté route ne seront probablement pas reçues par d’autres nœuds de réseau.

Un bloc 502 détermine et fournit la plage de propagation cible tPR de l’unité de données DE1. Un bloc 504 détermine une première plage de propagation PR1 par le canal radio de liaison latéral, en général 1,5 km. Un bloc 506 détermine une seconde plage de propagation PR2 par le canal radio adhoc qui est en général de 1 km. Le bloc 500 détermine la sélection de canal CS selon a) ou b) en fonction de la plage de propagation cible et en fonction de la première et la seconde plage de propagation de messages. Comme plage de propagation cible tPR on a en général deux kilomètres, le canal de radio de liaison latérale est choisi exclusivement pour la transmission des données de l’unité de données DE1. Dans un exemple non présenté, la plage de propagation de la cible est en général de 0,5 kilomètres et le canal radio adhoc est choisi exclusivement pour la transmission des données.

Si le bloc 500 détermine une congestion élevée du canal radio de liaison latérale ou du canal radio adhoc, le bloc 500 prend la main de la détermination de la sélection de canal CS en fonction de la propagation cible si l’on a déterminé d’encombrement élevé.

Dans un mode de réalisation, le bloc 500 détermine l’instruction de transmission pour alterner l’initiation de transmission du canal radio de liaison latérale et du canal radio adhoc.

Dans un mode de réalisation, le bloc 500 détermine le premier taux de répétition RR1 du canal de liaison latérale et le second taux de répétition RR2 du canal adhoc en fonction du taux de répétition cible tRP qui est déterminé et qui est fourni par un bloc 508. Par exemple, si le taux de répétition cible tRR est égal à 10 HZ, le premier et le second taux de répétition RR1, RR2 seront fixés à 5 Hz.

Selon un mode de réalisation, on détermine dans le voisinage un certain nombre de nœuds de réseau côté route. Le bloc 500 réduit le taux de répétition RR1, RR2 des instructions de transmission selon a) ou b) si le nombre déterminé de nœuds de réseau de liaison latérale atteint un seuil pour réduire le trafic dans les réseaux.

Un bloc 512 détermine un troisième taux de répétition RR3 des unités de données provenant d’au moins un autre nœud de réseau côté route du réseau de communication radio cellulaire. Le bloc 500 détermine le premier taux de répétition RR1 en fonction du troisième taux de répétition RR3. Par exemple, si l’on détecte une diminution du troisième taux de répétition RR3, on pourra réduire le premier taux de répétition RR1 puisque le nombre de véhicules au voisinage sont réduits. Le troisième taux de répétition RR3 est une valeur moyenne et sert de mesure de l’encombrement de canal.

Un bloc 514 détermine un quatrième taux de répétition RR4 d’unités de données provenant d’au moins un autre nœud de réseau, côté route, du réseau de communication radio adhoc. Le bloc 500 détermine le second taux de répétition RR2 en fonction du quatrième taux de répétition RR4. Par exemple, si l’on détecte une diminution du quatrième taux de répétition RR4, le second taux de répétition RR2 pourra être réduit comme s’il y avait seulement peu de véhicules au voisinage. Le quatrième taux de répétition RR4 est une valeur moyenne et sert de mesure de l’encombrement du canal. De façon préférentielle, chaque unité de données reçue est attribuée à un nœud réseau / véhicule, connu, au voisinage du nœud de réseau récepteur, en général en rendant anonyme le nœud véhicule / réseau IDs. Si les mesures mon trent qu’il n’y a pas de nœud de réseau d’une certaine technologie en communication atteignant le nœud de réseau émetteur, on peut basculer l’envoi des données de cette technique ou réduire l’envoi jusqu’à ce qu’apparaisse de nouveaux véhicules.

Selon un mode de réalisation, un bloc 516 fournit une requête d’instruction de transmission Tir qui provient d’une fonction de couche d’équipement ou une fonction de couche d’application. Le bloc 500 détermine l’instruction de transmission uniquement en fonction de la requête d’instruction de transmission Tir s’il y a une requête d’instruction de transmission Tir. C’est pourquoi la requête d’instruction de transmission Tir dépasse toute autre fonction qui détermine l’instruction de transmission.

La figure 6 montre schématiquement un ordinogramme pour faire fonctionner l’un des nœuds de réseau NN5, NN6 de la figure 1. Dans l’étape 602 on détermine une valeur analogue en fonction d’une première unité de données à transmettre et d’une seconde unité de données qui a été transmise. La valeur de similarité traduit une similarité et c’est pourquoi elle traduit également la différence entre les deux unités de données. La transmission de la première unité de données commence dans l’étape 604 si la valeur de similitude dépasse un seuil. La valeur de similitude se détermine, par exemple, selon les figures 9 ou 10. Le seuil distingue entre une différence suffisante entre la première et la seconde donnée pour justifier la transmission de données.

La figure 7 montre schématiquement un ordinogramme de mise en œuvre de l’un des nœuds de réseau NN, NN6 de la figure 1. Selon l’étape 702, les données reçues par le canal de liaison latérale et/ou le canal adhoc. Ainsi, pour l’étape 704 on détermine un niveau de danger en fonction de la donnée reçue. Selon l’étape 706 on détermine un taux de répétition minimum au moins pour le canal de liaison latérale ou le canal radio adhoc en fonction du niveau de danger. Le taux de répétition est maintenu dans l’étape 708 au moins pour le canal radio de liaison latérale ou le canal radio adhoc pour les taux de répétition minimum développés ci-dessus.

Selon un mode de réalisation, le taux de répétition minimum pour le canal de liaison latérale se détermine en fonction d’une proportion préconfigurée ou reçue de noeuds de réseau pouvant utiliser le canal radio de liaison latérale. Selon un mode de réalisation, le taux de répétition minimum du canal adhoc se détermine en fonction d’une proportion préconfigurée ou reçue de noeuds de réseau susceptibles d’utiliser le canal radio adhoc.

Selon un mode de réalisation, les données reçues sont la vitesse courante et/ou la position courante d’un véhicule distant. Le niveau de danger se détermine dans l’étape 704 en fonction de la vitesse courante et de la position courante.

La figure 8 montre schématiquement un ordinogramme pour traiter l’un des noeuds de réseau NN5 et NN6 de la figure 1. Selon l’étape 802, un ensemble de premières unités est reçu par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire. Un ensemble de secondes unités de données est reçu dans l’étape 804 par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc. Selon l’étape 806, on détermine une valeur de similarité pour au moins une paire d’unités de données parmi un ensemble de premières et de secondes unités de données. Selon l’étape 808, on a la paire d’unités de données en fonction de la valeur de similarité. La valeur de similarité traduit une similarité et c’est pourquoi elle traduit également la différence entre les unités de données comparées par paires.

La figure 9 montre schématiquement une fonction de coordination de réception qui est appliquée dans l’un des noeuds de réseau NN5, NN6 de la figure 1. Les unités de données DE4, DE5 et DE6 sont reçues par le canal adhoc ADHC. L’unité de données DE5 est également reçue par le canal de liaison latérale SLCH. L’unité de données DE3 est également reçue par le canal de liaison latérale SLCH. Toutes les unités de données DE3-DE6, reçues, sont dupliquées pour DE5 dans le bloc 902. Le bloc 902 détermine une valeur de similarité SV pour chaque paire d’unités de données DE4-DE6 et la duplication de DE5. Le bloc 904 effectue une opération de seuil en comparant la valeur de similarité SV à au moins l’une des valeurs de seuil Thl et Th2. La première valeur de seuil Th 1 est utilisée pour une opération de seuil qui détermine si l’unité de données respective correspond à une fonction de niveau supérieur.

Une première unité de données DE5 est reçue par l’intermédiaire du canal radio de liaison latérale. Une seconde unité de données DE6 est reçue par le canal radio adhoc. Le bloc 902 détermine la valeur de similarité SV en fonction de la première et de la seconde unité de données DE5, DE6. La première et la seconde unités de données DE5, DE6 sont fournies en fonction de la valeur de similarité. Par exemple, la copie DE5 sur les canaux radio est déterminée par les blocs 902 et 904 et seulement l’une des unités de données DE5 est fournie au bloc d’application 908. Selon un autre exemple, les blocs 902 et 904 constatent qu’il n’y a pas d’unité de données similaire pour l’unité de données DE6 et c’est pourquoi ils fournissent l’unité de données DE6 à la fonction de la couche d’équipement 910. Ainsi, l’agrégation des données se fait par la première et la seconde couches d’accès technologique ACC1, ACC2.

Ainsi, les données de l’unité de données DE4 sont reçues par le canal radio adhoc ADCH. Un critère d’échanges EC indiquant si les données reçues ont été injectées dans le canal radio adhoc ou dans le canal de liaison latérale est déterminé par le bloc 904. Le critère d’échange EC est déterminé si l’unité de données DE4 n’a pas de partenaire similaire dans une paire ce qui se détermine par une opération de seuil en utilisant le seuil Th2 et si l’unité de données DE4 a une adresse de destination autre que celle de réseau. Un bloc 904 transmet l’unité de données DE4 par le canal radio de liaison latérale en fonction du critère d’échange.

Selon un mode de réalisation, le bloc 904 détermine le degré élevé de similarité de deux unités de données reçues l’une après l’autre. Un degré élevé de similarités indique que les données concernées n’ont pas subi de modification. Ainsi, on rejette la fourniture des deux unités de données si la valeur de similarité indique un degré élevé de similarité.

Selon un mode de réalisation, le bloc 904 sélectionne l’unité de données reçue le plus récemment parmi la paire d’unités de données si la valeur de similarité indique un faible degré de similarité ce qui traduit une modification des données ou le fait que les deux unités de données sont complètement différentes. Ainsi, le bloc 904 fournit l’unité de données choisie.

Selon un mode de réalisation, on fournit les deux unités de données si la valeur de similarité indique un faible degré de similarité.

La figure 10 montre schématiquement la détermination de la valeur de similarité SV. Ainsi, à l’étape 1002 on initialise à zéro la somme pondérée. Selon l’étape 1004 on cherche les paramètres de type identique dans la paire d’unités de données. S’il existe des paramètres identiques, on passe de l’étape 1006 à l’étape 1008. L’étape 1008 compare les charges utiles de même type par exemple la charge utile B et la charge utile E. L’étape 1009 assure la comparaison des charges utiles pour le même type qui peuvent être en corrélation. La valeur de corrélation déterminée est multipliée par un poids correspondant. Dans l’étape 1010 on ajoute la différence pondérée qui résulte de l’étape 1009 à la somme pondérée. S’il n’existe aucun autre paramètre identique pour la paire d’unités de données, on met à l’échelle ou on normalise les différences pondérées dans l’étape 1012. Dans l’étape 1014 on additionne les différences pondérées à la valeur de similarité SV.

La figure 11 montre schématiquement un ordinogramme pour activer l’un des nœuds de réseau NN5, NN6. On détermine, selon l’étape 1102 la liste composée des autres nœuds de réseau côté route au voisinage du nœud de réseau côté route. Dans l’étape 1104 on détermine un ensemble d’unités de données d’un certain nœud parmi l’ensemble des premières et secondes unités de données provenant d’un autre des nœuds de réseau côté route de la liste. Selon l’étape 1106 on détermine la valeur de similitude d’au moins une paire d’unités de données parmi l’ensemble des unités de données d’un nœud.

La figure 12 montre schématiquement un ordinogramme pour l’un des nœuds de réseau NN5, NN6 de la figure 1. Dans l’étape 1202 on recherche au moins un autre nœud de réseau côté route au voisinage du nœud de réseau côté route comme nœud passerelle. Cet autre nœud côté route ayant au moins une possibilité d’échange de données par le réseau de communication radio cellulaire et le réseau de communication radio adhoc. Dans l’étape 1204 on échange les données à travers le réseau de communication radio cellulaire et le réseau de communication radio adhoc en fonction de cet autre nœud de réseau côté route ainsi trouvé.

La figure 13 montre schématiquement deux côtés route NN5 et NN6 de la figure 1 qui coopèrent. Le nœud de réseau NN6 transmet une unité de données DE7 par le canal radio adhoc et il transmet l’unité de données DE8 à la fois par le canal radio de liaison latérale et le canal radio adhoc.

Le nœud de réseau NN5 reçoit l’unité de données DE8 de l’autre nœud de réseau côté route NN6 par le canal de liaison latérale ; le nœud de réseau NN5 reçoit également l’unité de données DE8 comme autre unité de données du nœud de réseau côté route NN6 par le canal adhoc. Le bloc 902 détermine la valeur de similarité en fonction de la première et de la seconde unité de données qui, dans ce cas est la copie de l’unité DE8. Le bloc 904 trouve au moins l’autre nœud de réseau côté route NN6 est un nœud passerelle si la valeur de similarité dépasse le seuil Th2.

Les unités de données peuvent être différentes seulement d’une petite information de temps donnée comme information dans les données transmises. Les unités de données sont similaires si elles ont le même identificateur de temps. Les unités de données sont similaires si elles diffèrent d’une faible information de position. Les unités de données sont similaires si un événement dans le message DENM est identique et s’il est considéré comme peu probable d’être un message d’incident de véhicule.

Lorsque l’unité de données DE7 est reçue par le canal radio adhoc, le nœud de réseau NN5 transmet l’unité de données par le canal radio de liaison latérale et fait ainsi passer l’unité de données DE7 d’une technique à l’autre en augmentant ainsi la portée des données vers plus de véhicules potentiels.

La figure 14 montre schématiquement les deux nœuds de réseau côté route NN5 et NN6 de la figure 1 qui coopèrent. L’autre nœud de réseau NN6 déterminé transmet une unité de données DE 14 par le canal adhoc. Le nœud de réseau NN5 reçoit l’unité de données DE 14 par le canal adhoc.

Le nœud de réseau NN6 introduit une première indication dans l’unité de données DE 14 sui indique que le nœud de réseau NN6 est un nœud passerelle. Le nœud de réseau NN5 reçoit la première indication et insère le nœud de réseau NN6 dans la liste des deux passerelles au voisinage du nœud de réseau NN5. La première indication peut être transportée sous la forme d’un bit il dans la section de contrôle de l’unité de données DE 14.

Selon un mode de réalisation, l’unité de données DE 14 est un type de message d’annonce de passerelle. Selon un autre mode de réalisation, la première indication est transportée par un autre type de message.

Selon un mode de réalisation, la première indication est une adresse de passerelle al.

La première indication que transmet le nœud de réseau côté route NN6 est un nœud de passerelle signé par un hash pour indiquer qu’il est vérifié en sécurité. Le hash est dérivé d’un certificat de sécurité disponible seulement sur les nœuds de passerelle. C’est pourquoi il n’y aura aucune fausse passerelle qui pourra apparaître dans la mise à jour du réseau. Ainsi, chaque passerelle vérifie si l’indication est transmise avec un hash concordant, de manière à augmenter la sécurité.

L’unité de données DE 14 comporte une seconde indication Î2 signalant que le nœud de réseau côté route qui transmet, a effectivement transmis le contenu de la troisième unité de données par le canal radio de liaison latérale et par le canal radio adhoc. Dans l’exemple présenté, le nœud de réseau NN6 n’a pas transmis l’unité de données DE 14 sur le canal de liaison latérale. C’est pourquoi le nœud de réseau NN5 saura par la seconde indication mise à zéro ou indication fausse, que la transmission adhoc est la seule qui provient du nœud de réseau NN6. Pour transférer l’unité de données DE 14 dans l’autre réseau, le nœud de réseau NN5 transmet par le bloc 1402 le contenu de l’unité de données DE 14 seulement par le canal de liaison latérale lorsque la troisième donnée est reçue par le canal adhoc et que la seconde indication n’est pas vraie.

D’autre part, le nœud de réseau NN5 transmet le contenu de l’unité de données seulement par le canal adhoc si la troisième donnée a été reçue par le canal de liaison latérale et que la seconde indication n’est pas vraie.

Un bloc 1404 détermine un nombre d’autres nœuds de réseau côté route fonctionnant comme des passerelles au voisinage du nœud de réseau NN5. Le bloc 1402 échange les données par le réseau de communication radio cellulaire et le réseau de communication radio adhoc, en proportion inverse du nombre d’autres nœuds de réseau côté 10 route, fonctionnant comme des passerelles.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

Al-A4 A5c-A6c	Antenne Antenne
5	A5d-A6d	Antenne
	ACC1, ACC2	Couches d’accès technologique
	AHCH	Canal radio adhoc
	AIFS	Arbitrage d’intervalle intertrame
	APP	Couche d’application
10	B1-B7
	C1-C7	Module radio
	CL	Cellule radio
	CNET	Réseau de communication radio cellulaire
	COORD	Couche de coordination
15	CP	Préfixe cyclique
	DC	Canal descendant
	D1-D7 DCC	Modules radio
	DE	Unité de données
20	EDCA	Accès canal distribué enrichi
	FDD G1-G7 ITS M1-M7	Duplex avec division de fréquences
25	MAC	Contrôle d’accès au support
	MT1	Message
	N&ET1, N&ET2	Couches de réseau et de transport
	NB-IoT	Internet à bandes étroites en mode objet
30	NN1-NN7
	OFDM	Multiplexage à division de fréquences orthogonales
	PDU	Données de protocole
	PHY P1-P7	Couche physique
35	PDCP	Protocole de convergence de paquets de données

PSCCH PSDCH PSSCH QAM QoS RB RLC RRH SA SC-FDMA

Canal de recherche physique de liaison latérale Signal de référence Modulation d’amplitude en quadrature Qualité de service Bloc de ressources Contrôle de liaison radio Tête radio à distance Attribution d’ordres Accès multiple à division de fréquences porteuses simples

SLCH S-RSRP SD-RSRP SV TDC TDD TL TPC TRC UC uFR VANET V2V V2X WM

Canal radio de liaison latérale Signal de référence de liaison latérale Signal de référence de recherche de liaison latérale Valeur de similarité Commande du taux de données transmis Duplex avec division temporelle Feux d’intersection Commande de la transmission de puissance Commande du taux de transmission Canal montant Plage de fréquences non attribuées Réseau de communication adhoc Communication de véhicule à véhicule Communication de véhicule à objet quelconque Moyen de transmission sans fil

Claims

REVENDICATIONS

1°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) comprenant :

un processeur, une mémoire, un premier module radio pour un réseau de communication radio cellulaire, un second module radio pour un réseau de communication radio adhoc et au moins une antenne, nœud de réseau côté route configuré pour recevoir un ensemble de premières unités de données par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire, recevoir un ensemble de secondes unités de données par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc, déterminer une valeur de similarité pour au moins une paire d’unités de données parmi l’ensemble des premières et des secondes unités de données, et fournir la paire d’unités de données en fonction de la valeur de similarité.
2°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) selon la revendication 1, nœud de réseau côté route caractérisé en ce qu’il est configuré pour : rejeter la fourniture de la paire d’unités de données si la valeur de similarité indique un fort degré de similarité.
3°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) selon la revendication 1 ou 2, nœud de réseau côté route caractérisé en ce qu’il est configuré pour : sélectionner celle des paires d’unités de données reçues le plus récemment si la valeur de similarité indique un faible degré de similarité, et fournir l’unité de données sélectionnée.
4°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) selon Tune des revendications précédentes, nœud de réseau côté route caractérisé en ce qu’il est configuré pour : fournir les deux unités de données si la valeur de similarité indique un faible degré de similarité.
5°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) selon l’une des revendications précédentes, nœud de réseau côté route caractérisé en ce qu’il est configuré pour : fournir au moins une unité de données à une fonction de couche supérieure.
6°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) selon l’une des revendications précédentes, nœud de réseau côté route caractérisé en ce qu’il est configuré pour : transmettre au moins une unité de données sur au moins l’un des canaux, le canal radio de liaison transversale et le canal radio adhoc.
7°) Nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) selon l’une des revendications précédentes, nœud de réseau côté route caractérisé en ce qu’il est configuré pour : déterminer une liste comprenant d’autres nœuds de réseau côté route au voisinage de ce nœud de réseau côté route, déterminer un ensemble d’unités de données propres à un nœud parmi l’ensemble des premières et secondes unités de données issues de l’un des autres nœuds de réseau côté route de la liste, et déterminer la valeur de similarité pour au moins une paire d’unités de données parmi l’ensemble d’unités de données propres à un nœud.
8°) Procédé de gestion d’un nœud de réseau côté route (NN5 ; NN6) d’un réseau de communication radio cellulaire et d’un réseau de communication radio adhoc, procédé consistant à :

recevoir un ensemble de premières unités de données par un canal radio de liaison latérale du réseau de communication radio cellulaire, recevoir un ensemble de secondes unités de données par un canal radio adhoc du réseau de communication radio adhoc, déterminer une valeur de similarité pour au moins une paire d’unités de données dans l’ensemble des premières et secondes 5 unités de données, et fournir la paire d’unités de données en fonction de la valeur de similarité.