WO2010122163A1 - Procede de calcul du cout d'un lien de communication entre des noeuds d'un reseau de communication - Google Patents

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WO2010122163A1
WO2010122163A1 PCT/EP2010/055483 EP2010055483W WO2010122163A1 WO 2010122163 A1 WO2010122163 A1 WO 2010122163A1 EP 2010055483 W EP2010055483 W EP 2010055483W WO 2010122163 A1 WO2010122163 A1 WO 2010122163A1
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WO
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node
cost
network
route
communication
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Application number
PCT/EP2010/055483
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English (en)
Inventor
Nicolas Pigeon
Original Assignee
Sagem Communications Sas
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing

Definitions

  • the present invention relates to a method for calculating the cost of a communication link between a node of a network and an adjacent node of said network, and a computing device for implementing said method. It also relates to a method of selecting a communication route between an origin node and a destination node of a network that uses said calculation method.
  • a state of the art known method of calculating the cost of a communication link between a node of a network and an adjacent node of said network includes a step of calculating said cost as a function of a transmission rate (which with the size of a transmitted data packet makes it possible to determine the transmission time of the data) available between said node and a neighboring node.
  • a transmission rate which with the size of a transmitted data packet makes it possible to determine the transmission time of the data
  • This method is used to calculate a communication route between an origin node and a destination node.
  • the sum of the optimized communication links calculated from the origin node to the destination node through different intermediate nodes makes it possible to find the optimal communication route between the origin node and the destination node.
  • a disadvantage of this state of the art is that the transmission rate is difficult to obtain because of the complexity of the calculation, and because of the fact that said rate may vary at any time during a period of time. communication, and in particular but not exclusively when the communication is modulated. Defining an optimal route from the transmission rate can be difficult.
  • the object of the present invention is to provide a method of calculating the cost of a communication link between a node of a network and an adjacent node of said network, which makes it possible to simplify the calculation of the cost of a link.
  • this object is achieved by a method of calculating the cost of a communication link between a node of a network and an adjacent node of said network, characterized in that it comprises a step of computing said cost based on a plurality of static quantities respectively associated with a plurality of physical characteristics of a bandwidth usable between said node and the neighboring node for sending data, the physical characteristics being related to a physical communication layer.
  • the method may further comprise one or more additional characteristics among the following:
  • a number of carriers that can be used for sending data between said node and the neighboring node a modulation used on each carrier usable for sending data between said node and the neighboring node;
  • the calculation of a cost of a link between said node and the neighboring node is also based on a weight associated with each size.
  • the more the modulation allows a fast sending of data the more said associated quantity is small.
  • the smaller the size the lower the cost and therefore the better the overall communication route for transmitting data.
  • the more robust the error correction code the larger the associated magnitude.
  • a data transmission is indeed faster when the error correction code is less robust, the data and the code sharing the same bandwidth.
  • the larger the size the greater the cost is and therefore less good is the overall communication route for transmitting data.
  • Said cost is further calculated according to a plurality of quantities associated with a number of entries in a routing table associated with said node. This characteristic reflects the distribution of the routing on the communication network.
  • a quantity is associated with a number of entries less than a first threshold, and another quantity is associated with a number of entries greater than the first threshold, said quantity being smaller than the other quantity. This penalizes a node that has a large number of entries in the associated routing table.
  • Said cost is further calculated as a function of a dynamic quantity associated with a number of errors detected in a modulation. This makes it possible to calculate the cost according to a data transmission. This takes into account the reality of transmission.
  • a second subject of the invention relates to a method of selecting a communication route between an origin node and a destination node of a network, said network comprising a plurality of intermediate nodes between the originating node and the node. destination node, characterized in that it comprises the steps of:
  • a device for calculating the cost of a communication link between a node of a network and a neighboring node of said network characterized in that it comprises a control unit capable of computing said cost based on a plurality of static quantities respectively associated with a plurality of physical characteristics of a bandwidth usable between said node and the neighboring node for sending data, the physical characteristics being related to a physical communication layer.
  • a communication network able to select a communication route between an origin node and a destination node of said network, said network comprising a plurality of intermediate nodes between the original node and the node. destination, characterized in that the originating node and the intermediate nodes are characterized according to the preceding characteristic, and in that the destination node is able to select an optimum communication route among the achievable routes according to the sum of the calculated costs for each feasible route.
  • FIG. 1 schematically represents a non-limiting example of a communication network in which a calculation method according to the invention is implemented
  • FIG. 2 represents a simplified flow diagram of a non-limiting embodiment of a method of selecting an optimal route between an origin node and a destination node using a calculation method according to the invention
  • FIG. 3 represents a simplified flowchart of a non-limiting embodiment of the calculation method according to the invention.
  • Fig. 12 shows a diagram according to a non-limiting embodiment of a computing device implementing the calculation method of FIG. 3.
  • FIG. 1 A non-limiting example of a communication network RS is illustrated in FIG. 1 schematically. It comprises a plurality of nodes A to J, interconnected by LNK communication links. These nodes are in non-limiting examples of routers.
  • a method of selecting a communication route between the two nodes, said network RS comprising a plurality of intermediate nodes C, E, D between the original node A and the destination node B is implemented according to the following steps illustrated in FIG. 2.
  • step BUILD_R Determine feasible routes R between the original node A and the destination node B
  • step COST_LNK For each LNK communication link between an intermediate node NOD and an adjacent node NODn: - Apply the method of calculating a cost Co as described in detail below (step COST_LNK); and - Broadcasting an MSG_D discovery message to said neighbor node NODn, said MSG_D discovery message being updated to take into account said calculated cost Co if said route R has a better cost than the cost of a route already recorded in said intermediate node NOD (step TX (MSG_D (Co)) and
  • a communication route R passes through intermediate nodes and is therefore composed of a plurality of LNK communication links.
  • Each origin, intermediary, and destination node can communicate with one or more neighboring nodes.
  • the calculation method comprises the following steps as illustrated in FIG. 3:
  • step COST_LNK illustrated calculating said cost Co as a function of a plurality of static magnitudes P respectively associated with a plurality of physical characteristics Ca of a bandwidth Bp that can be used between said node NOD and the neighboring node NODn for sending data DAT, the physical characteristics Ca being linked to a physical layer of communication LP (step COST_LNK illustrated); and - propagating the calculated cost Co to said neighboring node NODn
  • the calculation of a cost Co of an LNK link between said node NOD and the neighboring node NODn is also performed as a function of a weight W associated with each magnitude P.
  • the method comprises this calculation as a function of the weight W.
  • a first step 1) feasible routes R are determined between the origin node A and the destination node B;
  • this determination step uses a method called "LOAD” described in the document referenced "Network Working Group - June 19, 2007,” AdHoc Lo On-Demand Remote Line Vector Routing (LOAD) "published by IETF organization. The steps are described using this selection method as a non-limiting example.
  • This first step 1) comprises the following substeps.
  • A broadcasts a route discovery message, which will be called the MSG_D discovery message, indicating that it needs to establish a communication route R to the destination node B.
  • an MSG_D discovery message with the computed RRV inverse route said MSG_D discovery message comprising said cost of this RRV route (because the cost of the current route is better than the cost of an already registered route);
  • the method for calculating the cost Co of an LNK communication link is carried out according to the following steps illustrated in FIG. 3.
  • said cost Co is calculated as a function of a plurality of static magnitudes P respectively associated with a plurality of physical characteristics Ca of a bandwidth Bp that can be used between said node NOD and the neighboring node NODn for sending data.
  • DAT data, the physical characteristics Ca being related to a physical layer LP communication.
  • the physical characteristics Ca of the bandwidth Bp used are:
  • the physical characteristics are selected from the physical characteristics above.
  • said cost Co is further calculated as a function of a plurality of quantities P associated with a network characteristic which is: e) a number of NI inputs in an associated routing table at the node.
  • the bandwidth Bp that can be used is modulated by physical characteristics associated with modulation according to physical characteristics associated with a data modulation to be transmitted.
  • the modulation is an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation. This method makes it possible to obtain the physical characteristics mentioned above.
  • the first step A) comprises a first substep Aa) of calculating:
  • the static quantities P are calculated respectively for the physical characteristics a) to d) as follows:
  • a) a first static quantity P1 1 - (number of carriers used for the communication link / number of usable total carriers).
  • P2 O if DQPSK (Differential Quadrature phase-shift keying) modulation is used;
  • a DQPSK modulation makes it possible to send data faster than a DBPSK modulation.
  • P4 1 if the number of repetitions NR of data sending is greater than a determined maximum threshold, for example is equal to the value 4;
  • P4 O if the number of repetitions NR of data sending is less than said determined maximum threshold, for example is equal to the value 1;
  • the quantities P are calculated for the network characteristic e) as follows:
  • a fifth quantity P5 is associated with a number of inputs N1 less than a first threshold S1
  • a sixth quantity P6 is associated with a number of inputs N1 greater than the first threshold S1, the fifth quantity P5 being less than the sixth magnitude P6.
  • the threshold values represent the number of entries in a TAB routing table associated with a NOD node, the number of entries corresponding to the number of realizable routes R for which said node is an intermediate node (also called relay node). Note that this table TAB is updated regularly and in particular whenever a feasible route through this node is calculated as we will see later.
  • the first step A) further comprises a second substep Ab) of calculating the cost Co of a link between said node NOD and the neighboring node NOdn further according to a weight W associated with each static quantity P (sub-step CAL_W (NT, NOD, ERR, NR, NI) illustrated in Fig. 3) and with each other quantity associated with the network characteristics (sub-step CAL_W (NT, NOD, ERR, NR, NI shown in Fig. 3).
  • the weighting can be done according to the type of RS network used.
  • the number of carriers and the modulation used will be preferred, to the detriment of the number of repetitions, since all the nodes of the network are close to each other. .
  • This can be done by assigning a high value to the quantity associated with the number of repetitions, to maximize the use of non-repeating routes.
  • the communication network extends to a suburban neighborhood, the number of repetitions to join the most many possible nodes, these being highly likely to be distant from each other. This can be done by assigning a value of low weight to the quantity associated with the number of repetitions.
  • the Co cost of an LNK communication link will have a value in the range [0-255 / NB3].
  • NB3 is equal to 8
  • each quantity P will be weighted so that the sum of the associated weights W to said quantities will be equal to the maximum cost Co of a communication link, ie 31.
  • a weight W will thus have a value in the range [0-31].
  • a discovery message MSG_D is broadcast to said neighbor node, said discovery message
  • MSG_D being updated to take into account said calculated cost if said route has a better cost than the cost of a route already recorded in said intermediate node.
  • the neighbor node D receives a message of discovery MSG_D sent by the node C and:
  • the cost of a link is thus propagated to the neighboring node to be taken into account in the total cost of the current calculated route if said cost of the current route is better than the cost of a route already recorded.
  • the cost of the calculated inverse route RR2 in this case is equal to the sum of the costs of the LNK links between the nodes A and C respectively and the nodes C and D.
  • an optimal communication route Ro is selected from the realizable roads R as a function of the sum of the costs calculated for each feasible route.
  • the neighboring destination node B the neighboring destination node B:
  • the method of selecting the optimal ro communication route further comprises an additional step of transmitting the selected optimal route Ro to the origin node A.
  • the optimal communication route Ro is transmitted to the origin node A according to the following substeps:
  • a first substep 4a illustrated in FIG. 7, the destination node B transmits a confirmation message MSG_C to the node A via the node D.
  • node D - Receives the confirmation message MSG_C;
  • a third substep 4c illustrated in FIG. 9, the node C receives the confirmation message MSG_C and:
  • a communication route (here communication link) to the node A, the latter being its neighbor; a communication route to the node B via the neighboring node D, and
  • the node A receives the confirmation message MSG_C and:
  • the origin node A has thus received the selected optimal communication route Ro, it can now send DAT data to the destination node B, the communication route is now completely built.
  • an MSG message carrying the DAT data to be sent is transmitted from the origin node A to the destination node B via the intermediate nodes C and D found.
  • the message MSG comprises: an address OrigAddr of the origin node of the data DAT, here the node A
  • An address Rc_Addr of a neighboring node receiving the message MSG A Tx_Addr address of a transmission node of the MSG message
  • the last two addresses Rc_Addr and Tx_Addr are updated as the MSG message is transmitted between two nodes.
  • the destination node B thus receives the data DAT while knowing that the node A is the origin node that sent them to it.
  • the methods of selecting a route and calculating a cost Co of a link make it possible to select an optimal route of communication, namely a route that has a minimum total cost, cost calculated from available physical characteristics. on the physical communication layer, without performing complex calculations to obtain the value of the bandwidth, the value of the transmission rate.
  • Static magnitudes do not vary with data transmission. They are independent of a data transmission. They are indeed configurable for the physical layer before any data transmission.
  • the method of calculating a cost described is implemented by an associated device for calculating the cost of a communication link between a node of a network and a neighboring node of said network, as illustrated in FIG. 12.
  • This device DISP is in a non-limiting embodiment an NOD node.
  • the device DISP comprises in particular a control unit UC able to: - Calculate said cost Co according to a plurality of sizes static P associated respectively with a plurality of physical characteristics Ca of a bandwidth Bp used between said node and the neighboring node to send DAT data, the physical characteristics Ca being linked to a physical communication layer LP; and
  • control unit UC is also able to perform the calculation of a cost Co of an LNK link between said node NOD and the neighboring node NODn in addition according to a W weight associated with each size.
  • the device DISP is integrated in a communication network RS adapted to select a communication route between an origin node and a destination node of a network, said network comprising a plurality of intermediate nodes between the node of origin and the destination node, the originating node and the intermediate nodes being characterized according to the device described above, and in that the destination node is able to select an optimum communication route among the achievable routes according to the sum calculated costs for each feasible route.
  • the invention applies in non-limiting examples, to applications using a wireless communication network, or a CPL line carrier network that combines a voltage with a modulated signal.
  • a wireless communication network or a CPL line carrier network that combines a voltage with a modulated signal.
  • the physical characteristics are likely to vary more rapidly in time than in the case of a wireless communication network.
  • the invention allows a rapid adaptation of the transmission (routing) of the data according to the network at a given instant.
  • the invention is in no way limited to the static magnitudes P of the enumerated physical characteristics Ca.
  • other physical characteristics Ca can be used for calculating the cost Co of an LNK link, such as in a non-limiting example the quality of the communication link.
  • the quantities associated with these physical characteristics are dynamic quantities. They are dependent on data transmission because they vary with the transmission of data. In this case, it will be possible for example to rely on a number of errors detected in a modulation.
  • a weight to the total number of links in the calculation of the overall cost of a communication route, this weight varying according to, for example, the type of network used.
  • the number of links is an interesting physical characteristic to take into account. We will apply a weight close to one.
  • the number of links will be a less important physical characteristic. We will apply a weight close to zero.
  • the plurality of information makes it possible to better adapt to the type of network used, to variations in the bandwidth, to optimize the use of the bandwidth according to the different representative physical characteristics; - It avoids using a communication route that crosses a node that can serve as a relay to too many roads thanks to a strong weight associated with it. Thus, it reduces the risk of not only congestion of transmissions on a node (also called bottleneck), but also the risk of losing roads and waste time recalculating said routes if said node becomes inoperative. In addition, by avoiding a node which concentrates too many communication routes, it is also possible to anticipate a smaller size for the routing tables associated with the nodes of a network. This reduces the memory required to store said routing tables; and

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau. Elle se caractérise en ce que le procédé comporte une étape de calculer ledit coût en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques d'une bande passante utilisable entre ledit nœud et le nœud voisin pour envoyer des données, les caractéristiques physiques étant liées à une couche physique de communication. Elle concerne également un procédé de sélection d'une route de communication entre un nœud origine et un nœud destinataire d'un réseau qui utilise ledit procédé de calcul.

Description

P ROCED E D E CALCU L D U COUT D' U N LI EN D E COM M U N I CATION ENTRE D ES NŒU DS D' U N RESEAU D E
COMM U N I CATION
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau, et un dispositif de calcul permettant de mettre en œuvre ledit procédé. Elle concerne également un procédé de sélection d'une route de communication entre un nœud origine et un nœud destinataire d'un réseau qui utilise ledit procédé de calcul.
Elle trouve une application particulière dans le domaine des réseaux de communications, en particulier mais non exclusivement dans le domaine des réseaux courant porteur en ligne ou encore des réseaux de communication sans fil.
ARRI ÈRE- PLAN TECH NOLOG IQU E D E L' I NVENTION
Dans le domaine des réseaux de communication, un état de la technique connu de procédé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau comporte une étape de calculer ledit coût en fonction d'un taux de transmission (qui avec la taille d'un paquet de données transmis permet de déterminer le temps de transmission des données) disponible entre ledit nœud et un nœud voisin. Plus le taux de transmission est élevé, plus le lien de communication a de chance d'être optimal entre un nœud et son nœud voisin. Ce procédé est utilisé pour calculer une route de communication entre un noeud origine et un nœud destinataire. Le cumul des liens de communication optimum calculés du nœud origine au nœud destinataire à travers différents nœuds intermédiaires permet de trouver la route de communication optimale entre le nœud origine et le nœud destinataire.
Un inconvénient de cet état de la technique est que le taux de transmission est difficile à obtenir en raison de la complexité du calcul, et en raison du fait que ledit taux peut varier à tout moment au cours d'une communication, et en particulier mais non exclusivement lorsque la communication est modulée. Définir une route optimale à partir du taux de transmission peut ainsi s'avérer difficile.
D ESCRI PTION G EN ERALE D E L' I NVENTION
La présente invention a pour but un procédé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau, qui permette de simplifier le calcul du coût d'un lien.
Selon un premier objet de l'invention, ce but est atteint par un procédé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de calculer ledit coût en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques d'une bande passante utilisable entre ledit nœud et le nœud voisin pour envoyer des données, les caractéristiques physiques étant liées à une couche physique de communication.
Comme on va le voir en détail par la suite, l'utilisation de grandeurs physiques statiques va permettre de mettre au jour les caractéristiques physiques de la bande passante, et ainsi d'obtenir un coût plus précis fonction desdites caractéristiques physiques, ces dernières dimensionnant fortement le taux de transmission atteignable entre deux nœuds voisins. Par la suite, le choix d'une route optimale de communication pourra s'effectuer sur la base de ces différentes caractéristiques physiques, et ce sans avoir à calculer un taux de transmission.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, le procédé peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires parmi les suivantes :
- Les caractéristiques physiques sont choisies parmi :
- un nombre de porteuses utilisables pour un envoi de données entre ledit nœud et le nœud voisin ; une modulation utilisée sur chaque porteuse utilisable pour un envoi de données entre ledit nœud et le nœud voisin ;
- un code de correction d'erreur ;
- un nombre de répétitions d'envoi de données entre ledit nœud et le nœud voisin.
Ces caractéristiques physiques sont intéressantes à prendre en compte car elles ont une influence directe sur le taux de transmission.
- Le calcul d'un coût d'un lien entre ledit nœud et le nœud voisin s'effectue en outre en fonction d'un poids associé à chaque grandeur.
Cela permet de déterminer l'importance d'une grandeur associée à une caractéristique physique et ainsi d'ajuster l'importance en fonction par exemple du type de réseau de communication utilisé.
- Plus le nombre de porteuses est proche d'un nombre maximum de porteuses utilisables, plus ladite grandeur associée est petite. Une transmission de données est en effet plus rapide lorsqu'il y a beaucoup de porteuses car les données sont réparties sur l'ensemble des porteuses utilisées. Ainsi, plus la grandeur est petite plus le coût est faible et donc meilleure est la route globale de communication pour transmettre des données.
- Plus la modulation permet un envoi rapide de données, plus ladite grandeur associée est petite. Ainsi, plus la grandeur est petite plus le coût est faible et donc meilleure est la route globale de communication pour transmettre des données. - Plus le code de correction d'erreur est robuste, plus ladite grandeur associée est grande. Une transmission de données est en effet plus rapide lorsque le code de correction d'erreur est moins robuste, les données et le code partageant la même bande passante. Ainsi, plus la grandeur est grande plus le coût est important et donc moins bonne est la route globale de communication pour transmettre des données.
- Plus ledit nombre de répétitions est important, plus ladite grandeur associée est grande. Une transmission de données est en effet plus lente lorsque le nombre de répétitions est grand, puisque la bande passante sera plus sollicitée. Ainsi, plus la grandeur est grande plus le coût est important et donc moins bonne est la route globale de communication pour transmettre des données.
- Ledit coût se calcule en outre en fonction d'une pluralité de grandeurs associées à un nombre d'entrées dans une table de routage associée audit noeud. Cette caractéristique reflète la répartition du routage sur le réseau de communication.
- Une grandeur est associée à un nombre d'entrées inférieur à un premier seuil, et une autre grandeur est associée à un nombre d'entrées supérieur au premier seuil, ladite grandeur étant inférieure à l'autre grandeur. Cela permet de pénaliser un noeud qui a un nombre d'entrées important dans la table de routage associée.
- Ledit coût se calcule en outre en fonction d'une grandeur dynamique associée à nombre d'erreurs détectées dans une modulation. Cela permet de calculer le coût en fonction d'une transmission de données. On tient compte ainsi de la réalité de la transmission. Selon un deuxième objet de l'invention, elle concerne un procédé de sélection d'une route de communication entre un nœud origine et un nœud destinataire d'un réseau, ledit réseau comportant une pluralité de nœuds intermédiaires entre le nœud d'origine et le nœud destinataire, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de :
- Déterminer des routes réalisables entre le nœud d'origine et le nœud destinataire ;
- Lors de la détermination d'une route réalisable
- Pour chaque lien de communication entre un nœud intermédiaire et un nœud voisin :
- Appliquer le procédé de calcul d'un coût selon l'une au moins des caractéristiques précédentes ; et
- Diffuser un message découverte audit noeud voisin, ledit message de découverte étant mis à jour pour tenir compte dudit coût calculé si ladite route comporte un coût meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée dans ledit noeud intermédiaire ; et
- Sélectionner une route de communication optimale parmi les routes réalisables en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable.
Selon un troisième objet de l'invention, elle concerne un dispositif de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de contrôle apte à calculer ledit coût en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques d'une bande passante utilisable entre ledit nœud et le nœud voisin pour envoyer des données, les caractéristiques physiques étant liées à une couche physique de communication.
Selon un quatrième objet de l'invention, elle concerne un réseau de communication apte à sélectionner une route de communication entre un nœud origine et un nœud destinataire dudit réseau, ledit réseau comportant une pluralité de nœuds intermédiaires entre le nœud d'origine et le nœud destinataire, caractérisé en ce que le nœud d'origine et les nœuds intermédiaires sont caractérisés selon la caractéristique précédente, et en ce que le nœud destinataire est apte à sélectionner une route de communication optimale parmi les routes réalisables en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable.
L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des Figs. qui l'accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention.
- La Fig. 1 représente schématiquement un exemple non limitatif de réseau de communication dans lequel un procédé de calcul selon l'invention est mis en oeuvre ; - La Fig. 2 représente un organigramme simplifié d'un mode de réalisation non limitatif d'un procédé de sélection d'une route optimale entre un nœud origine et un nœud destinataire utilisant un procédé de calcul selon l'invention ;
- La Fig. 3 représente un organigramme simplifié d'un mode de réalisation non limitatif du procédé de calcul selon l'invention ;
- les Figs. 4 à 1 1 expliquent schématiquement les étapes du procédé de sélection de la Fig. 2 ; et
La Fig. 12 montre un schéma selon un mode de réalisation non limitatif d'un dispositif de calcul mettant en oeuvre le procédé de calcul de la Fig. 3.
DESCRIPTION DES FORMES DE REALISATION PRÉFÉRÉES DE L'INVENTION
Le procédé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau selon l'invention, est décrit dans un mode de réalisation non limitatif à la Fig. 2.
Il est mis en œuvre dans un réseau de communication RS. Un exemple non limitatif de réseau de communication RS est illustré à la Fig. 1 de manière schématique. Il comporte une pluralité de nœuds A à J, reliés entre eux par des liens de communication LNK. Ces nœuds sont dans des exemples non limitatifs des routers.
On notera que pour la suite de la description, on appellera également un lien de communication LNK, un lien.
Lorsqu'un nœud origine A veut communiquer avec un nœud destinataire B, un procédé de sélection d'une route de communication entre les deux noeuds, ledit réseau RS comportant une pluralité de nœuds intermédiaires C, E, D entre le nœud d'origine A et le nœud destinataire B, est mis en œuvre selon les étapes suivantes illustrées sur la Fig. 2.
- Déterminer des routes réalisables R entre le nœud d'origine A et le nœud destinataire B (étape BUILD_R) ; - Lors de la détermination d'une route réalisable R
- Pour chaque lien de communication LNK entre un nœud intermédiaire NOD et un nœud voisin NODn : - Appliquer le procédé de calcul d'un coût Co comme décrit en détail ci-après (étape COST_LNK) ; et - Diffuser un message découverte MSG_D audit noeud voisin NODn, ledit message de découverte MSG_D étant mis à jour pour tenir compte dudit coût calculé Co si ladite route R comporte un coût meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée dans ledit noeud intermédiaire NOD (étape TX(MSG_D(Co)) ; et
- Sélectionner une route de communication optimale Ro parmi les routes réalisables R en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable (étape SELECT_Ro(Co)).
Une route de communication R passe par des nœuds intermédiaires et est donc composée d'une pluralité de liens de communication LNK. Chaque nœud origine, intermédiaires et destinataire peut communiquer avec un ou plusieurs nœuds voisins.
Afin de calculer le coût Co d'un lien de communication LNK entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau, le procédé de calcul comporte les étapes suivantes telles qu'illustrées à la Fig. 3 :
calculer ledit coût Co en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques P associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques Ca d'une bande passante Bp utilisable entre ledit nœud NOD et le nœud voisin NODn pour envoyer des données DAT, les caractéristiques physiques Ca étant liées à une couche physique de communication LP (étape COST_LNK illustrée) ; et - propager le coût calculé Co audit nœud voisin NODn
(étape TX_COST (NODn) illustrée).
On rappelle que l'établissement d'une communication entre deux nœuds utilise de manière générale un système de couches de communication selon le modèle OSI « Open Systems Interconnection ». Ce modèle, bien connu de l'homme du métier, utilise sept couches de communication dont une couche de communication « physique » qui est chargée de la transmission effective des données DAT entre deux nœuds NOD.
Selon un mode de réalisation non limitatif, le calcul d'un coût Co d'un lien LNK entre ledit nœud NOD et le nœud voisin NODn s'effectue en outre en fonction d'un poids W associé à chaque grandeur P.
Pour la suite de la description, dans le mode de réalisation non limitatif du procédé décrit, le procédé comprend ce calcul en fonction du poids W.
On notera par ailleurs que plus le coût global d'une route de communication R (somme de tous les coûts Co des liens LNK) est faible, plus la route de communication entre deux nœuds est optimale.
Ainsi, les étapes des procédés de sélection et de calcul sont décrites en détail ci-après en se référant aux Figs. 3 à 1 1.
Dans une première étape 1) on détermine des routes réalisables R entre le nœud d'origine A et le nœud destinataire B ; Dans un mode de réalisation non limitatif, cette étape de détermination utilise un procédé appelé « LOAD » décrit dans le document référencé « Network Working Group - June 19, 2007, ΘLowPAN Ad Hoc On-Demand distance Vector routing (LOAD) » édité par l'organisation IETF. Les étapes sont décrites en utilisant ce procédé de sélection comme exemple non limitatif.
Cette première étape 1 ) comporte les sous-étapes suivantes.
Dans une première sous-étape 1 a), illustrée sur la Fig. 4, le nœud d'origine
A diffuse un message de découverte de route, que l'on appellera message découverte MSG_D, indiquant qu'il a besoin d'établir une route de communication R vers le nœud destinataire B.
Dans une deuxième sous-étape 2b), illustrée sur la Fig. 5, les nœuds voisins
C et E reçoivent ce message de découverte MSG_D et :
- construisent respectivement une route temporaire inverse RR1 et RR1 ' en direction de A, et calcule en même temps le coût Co de cette route RR1 et RR1 '. On notera que la route RR1 et RR1 ' respectivement entre les deux nœuds voisins A et C, ou A et E est un lien de communication LNK corne vu précédemment.
- Mettent respectivement à jour
- un message découverte MSG_D avec la route inverse RR1 calculée, ledit message découverte MSG_D comprenant ledit coût
Co de cette route RR1 (car le coût de la route courante est meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée) ; et
- un message découverte MSG_D avec la route inverse RRV calculée, ledit message découverte MSG_D comprenant ledit coût de cette route RRV (car le coût de la route courante est meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée) ; et
- Diffusent chacun un message découverte MSG_D ainsi mis à jour, la mise à jour tenant compte dudit coût Co calculé de chaque lien de communication formant respectivement la route RR1 et la route RRV (ici, respectivement un le lien LNK=A-C, et LNK=A-E dans l'exemple non limitatif pris).
Le procédé de calcul du coût Co d'un lien de communication LNK s'effectue selon les étapes suivantes illustrées à la Fig. 3.
Dans une première étape A), on calcule ledit coût Co en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques P associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques Ca d'une bande passante Bp utilisable entre ledit nœud NOD et le nœud voisin NODn pour envoyer des données DAT, les caractéristiques physiques Ca étant liées à une couche physique de communication LP.
Dans l'exemple illustré à la Fig. 1 , on commence par calculer le coût Co d'un lien de communication entre le nœud origine A et tous ses nœuds voisins C, E. On notera que les grandeurs statiques P permettent de faire apparaître les caractéristiques physiques Ca dans le calcul d'un coût Co. Par ailleurs, ces grandeurs statiques sont indépendantes d'une transmission de données. Elles n'ont donc pas besoin d'être mesurées lors de la transmission de données.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, les caractéristiques physiques Ca de la bande passante Bp utilisées sont :
- a) un nombre NT de porteuses TON utilisables pour un envoi de données entre ledit nœud et le nœud voisin. - b) une modulation MOD utilisée sur chaque porteuse TON utilisable pour un envoi de données entre ledit nœud et le nœud voisin.
- c) un code de correction d'erreur ERR.
- d) un nombre de répétitions NR d'envoi de données entre ledit nœud et le nœud voisin.
Ainsi, les caractéristiques physiques sont choisies parmi les caractéristiques physiques ci-dessus.
Avec ces grandeurs statiques, on peut ainsi calculer un coût théorique, ce qui permet de calculer ledit coût de manière simple et et très rapide. Par ailleurs, dans un mode de réalisation non limitatif, ledit coût Co se calcule en outre en fonction d'une pluralité de grandeurs P associées à une caractéristique réseau qui est : - e) un nombre d'entrées NI dans une table de routage associée audit nœud.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la bande passante Bp utilisable est modulée par des caractéristiques physiques associées à une modulation selon des caractéristiques physiques associées à une modulation de données à transmettre.
Selon une variante de réalisation non limitative, la modulation est une modulation OFDM (« Orthogonal Frequency Division Multiplexing »). Cette méthode permet d'obtenir des caractéristiques physiques citées précédemment.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la première étape A) comprend une première sous-étape Aa) de calculer :
- les grandeurs statiques P associées aux caractéristiques physiques Ca (sous-étape CAL_P(NT, MOD, ERR, NR, NI) illustrée sur la Fig. 2)
- les grandeurs associées à une caractéristique réseau, ici le nombre d'entrées NI dans la table de routage ( sous-étape CAL_P(NT, MOD, ERR, NR, NI) illustrée sur la Fig. 2) ;
Ainsi, dans des modes de réalisation non limitatifs, les grandeurs statiques P sont calculées respectivement pour les caractéristiques physiques a) à d) de la manière suivante :
- a) une première grandeur statique P1 = 1 -(nombre de porteuses utilisées pour le lien de communication/nombre de porteuses totales utilisables).
Ainsi, plus le nombre de porteuses TON est proche d'un nombre maximum de porteuses utilisables TONMAX, plus ladite grandeur statique associée P1 est petite. Dans ce cas, le coût Co d'un lien de communication LNK diminue car la transmission de données est plus rapide (le taux de transmission étant élevé du fait du nombre important de porteuses utilisées).
- b) une deuxième grandeur statique P2 dont la valeur est définie en fonction de la modulation utilisée. Ainsi, dans des exemples non limitatifs, on a :
P2 = O si une modulation de type DQPSK (« Differential Quadrature phase-shift keying ») est utilisée ;
P2 = 1 si une modulation de type DBPSK (« Binary Phase Shift keying ») est utilisée.
On notera qu'une modulation DQPSK permet un envoi plus rapide de données qu'une modulation DBPSK.
Ces deux types de modulations étant connues de l'homme du métier, elles ne sont pas décrites ici.
Ainsi, plus la modulation permet un envoi rapide de données (comme dans le cas DQPSK), plus ladite grandeur statique associée P2 est petite. Dans ce cas, le coût Co d'un lien de communication LNK diminue.
- c) une troisième grandeur statique P3 dont la valeur est définie en fonction du code de correction d'erreur ERR. Ainsi, dans des exemples non limitatifs, on a : - P3 = O si le code correcteur d'erreurs ERR est un code de type
« Reed Salomon » ;
P3 = 1 si le code correcteur d'erreurs ERR est un code de type code linéaire utilisant la distance de « Hamming » ;
On notera qu'un code « Reed Salomon » est plus robuste qu'un code linéaire utilisant la distance de « Hamming », ce dernier utilisant moins de bits pour le codage.
Ces deux types de code correcteur d'erreurs ERR étant connus de l'homme du métier, ils ne sont pas décrits ici. Ainsi, plus le code de correction d'erreur ERR est robuste, plus ladite grandeur statique P3 est grande. En effet, dans ce cas, le nombre de bits utilisés est plus important pour le code ERR ce qui entraîne une diminution du nombre de bits utilisés pour la transmission. En conséquence la transmission de données est plus faible. Ainsi, dans ce cas, le coût Co d'un lien de communication LNK augmente.
- d) une quatrième grandeur statique P4 dont la valeur est définie en fonction du nombre de répétitions NR d'envoi de données entre un nœud NOD et un nœud voisin NODn. Ainsi, dans des exemples non limitatifs, on a :
P4 = 1 si le nombre de répétitions NR d'envoi de données est supérieur à un seuil maximum déterminé, par exemple est égal à la valeur 4 ;
P4 = O si le nombre de répétitions NR d'envoi de données est inférieur audit seuil maximum déterminé, par exemple est égal à la valeur 1 ;
On notera que plus le nombre de répétitions est grand, plus la transmission de données est ralentie. Ainsi, plus ledit nombre de répétitions NR est important, plus ladite grandeur statique associée P4 est grande. Dans ce cas, le coût Co d'un lien LNK augmente.
Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, les grandeurs P sont calculées pour la caractéristique réseau e) de la manière suivante :
- e) une cinquième grandeur P5 est associée à un nombre d'entrées NI inférieur à un premier seuil S1 , et une sixième grandeur P6 est associée à un nombre d'entrées NI supérieur au premier seuil S1 , la cinquième grandeur P5 étant inférieure à la sixième grandeur P6.
Les valeurs de seuils représentent le nombre d'entrées dans une table de routage TAB associée à un nœud NOD, le nombre d'entrées correspondant au nombre de routes réalisables R pour lesquelles ledit nœud est un nœud intermédiaire (appelé également nœud relais). On notera que cette table TAB est mise à jour régulièrement et notamment à chaque fois qu'une route réalisable passant par ce nœud est calculée comme on va le voir par la suite.
Ainsi, dans des exemples non limitatifs, on a :
Le premier seuil S1 = 10 et P5 = 0,5 et P6 = 1.
Dans un autre mode de réalisation non limitatif, on a une septième grandeur P7 associée un nombre d'entrées supérieur à un deuxième seuil2, et la sixième grandeur P6 est inférieure au deuxième seuil S2.
Ainsi, dans une première variante non limitative de ce mode, on a : Le premier seuil S1 = 10 ; le deuxième seuil S2=100 et P5 = 0,3 ; P6 = 0,6 et P7 = 1.
Dans une deuxième variante non limitative de ce mode, on a : Le premier seuil S1 = 10 ; le deuxième seuil S2=100.
Lorsque NI < S1 :
P5 = (CT1 *NI)/nombre de nœuds dans le réseau ;
Lorsque S1 < NI < S2 : P6 = (CT1 *NI+CT2)/(10*nombre de nœuds dans le réseau) ;
Lorsque S2 < NI < nombre de nœuds dans le réseau: P7 = (CT1 *NI+CT3)/(100*nombre de nœuds dans le réseau) ; Avec CT1 , CT2, CT3 des constantes définies de telle sorte que les grandeurs P5, P6, P7 forment des segments continus entre eux.
Dans cette deuxième variante, on obtient ainsi trois segments de droite.
Dans un exemple non limitatif, le nombre de nœuds dans le réseau est égale à 1200 et les constantes CT1 = 36, CT2 = 3240, et CT3 = 64800.
On remarquera que plus le nombre d'entrées NI est grand dans la table de routage, plus les grandeurs P associées sont grandes. On pénalise ainsi les nœuds NOD qui ont un nombre d'entrées NI important dans la table de routage associée TAB. En effet, si un nœud NOD permettant la transmission de données DAT est défectueux, il est nécessaire de recalculer toutes les routes réalisables R qui avaient été calculées précédemment ce qui entraîne une perte de temps d'autant plus importante que le nombre d'entrées NI est important. La pénalisation permet d'éviter que la construction d'une route de communication ne passe par un nœud NOD qui serait un relais potentiel pour une pluralité de routes de communication trop importante.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la première étape A) comprend en outre une deuxième sous-étape Ab) de calculer le coût Co d'un lien entre ledit nœud NOD et le nœud voisin NOdn en outre en fonction d'un poids W associé à chaque grandeur statique P (sous-étape CAL_W(NT,NOD,ERR,NR,NI) illustrée sur la Fig. 3) et à chaque autre grandeur associée aux caractéristiques réseaux (sous-étape CAL_W(NT,NOD,ERR,NR,NI illustrée sur la Fig. 3).
Cela permet de pondérer l'importance d'une grandeur statique P et donc de la caractéristique physique associée Ca dans le calcul du coût Co. Il en est de même pour une grandeur associée à une caractéristique réseau. On notera que si le poids égal à zéro, alors la grandeur et donc la caractéristique physique associée n'est pas pris en compte dans le calcul.
Ainsi, dans un exemple non limitatif, la pondération peut s'effectuer en fonction du type de réseau RS utilisé. Par exemple, dans le cas où le réseau RS est un réseau de communication installé dans un immeuble, on privilégiera le nombre de porteuses et la modulation utilisés, au détriment du nombre de répétitions, étant donné que tous les nœuds du réseau sont proches entre eux. On pourra pour cela attribuer une valeur de poids élevée à la grandeur associée au nombre de répétitions, pour maximiser l'utilisation de routes sans répétitions. Dans un autre exemple, si le réseau de communication s'étend à un quartier pavillonnaire, on privilégiera le nombre de répétitions pour joindre le plus grand nombre possible de nœuds, ceux-ci étant fortement susceptibles d'être éloignés entre eux. On pourra pour cela attribuer une valeur de poids faible à la grandeur associée au nombre de répétitions.
Ainsi, si on part de l'hypothèse qu'un maximum de NB3 liens de communication entre un nœud origine et un nœud destinataire peut être utilisé, et que le coût d'une route optimale entre ces deux noeuds aura une valeur entière comprise dans l'intervalle [0-255], le coût Co d'un lien de communication LNK aura une valeur comprise dans l'intervalle [0-255/NB3]. Dans un exemple non limitatif, si NB3 est égal à 8, on aura une valeur Co comprise dans l'intervalle [0-31 ]. Dans ce cas, dans un mode de réalisation non limitatif, chaque grandeur P sera pondérée de telle sorte que la somme des poids associés W auxdites grandeurs sera égale au coût Co maximum d'un lien de communication, soit 31. Un poids W aura donc une valeur comprise dans l'intervalle [0- 31 ].
Ainsi, dans le cas des sept grandeurs P1 à P7 décrits précédemment, le coût Co d'un lien LNK sera défini de la manière suivante :
Wl. Pl + W2.P2 + W3.P3 +
Co = W4.P4 + W5.P5 + W6.P6 + Wl. Pl
Lorsque le coût Co d'un lien de communication LNK a été calculé pour respectivement les routes RR1 et RR1 ', dans une deuxième étape B), on propage le coût calculé audit nœud voisin, dans l'exemple pris au nœud D, qui est voisin du nœud C et du nœud E, comme décrit précédemment, c'est-à-dire en mettant à jour un message découverte MSG_D et en le transmettant au nœud voisin. Ainsi, dans une deuxième étape 2), on diffuse un message découverte MSG_D audit noeud voisin, ledit message de découverte
MSG_D étant mis à jour pour tenir compte dudit coût calculé si ladite route comporte un coût meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée dans ledit noeud intermédiaire.
Ainsi, tel qu'illustré sur la Fig. 5, le nœud voisin D reçoit un message de découverte MSG_D envoyé par le nœud C et :
- construit une route temporaire inverse RR2 en direction de A à travers le nœud C (si elle n'existe déjà pas dans la table), et calcule en même temps le coût Co de cette route RR2.
- Met à jour le message découverte MSG_D avec la route inverse RR2 calculée si le coût Co de cette route est meilleur que celui d'une route déjà enregistrée, ledit message découverte MSG_D comprenant ledit coût Co de cette route RR2 (coût Co qui est la somme de chaque coût Co de chaque lien de communication LNK formant ladite route RR2, soit ici le lien A-C et le lien C-D) ; et
- Diffuse un message découverte MSG_D ainsi mis à jour, la mise à jour tenant ainsi compte du coût Co calculé de chaque lien de communication LNK formant la route RR2.
Le coût d'un lien est ainsi propagé au noeud voisin pour être pris en compte dans le coût total de la route calculée courante si ledit coût de la route courante est meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée.
On notera que dans l'exemple pris, bien qu'un message découverte MSG_D ait été envoyé par le nœud E, le nœud D ne le reçoit pas car il se trouve trop loin dudit nœud E par exemple. On notera également qu'une même route peut avoir différents coûts à des instants différents en raison des variations de la bande passante au cours du temps.
Enfin, on notera que le coût de la route inverse calculée RR2, dans ce cas est égal à la somme des coûts des liens LNK entre respectivement les nœuds A et C et les nœuds C et D. Dans une troisième étape 3), on sélectionne une route de communication optimale Ro parmi les routes réalisables R en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable.
Ainsi, tel qu'illustré sur la Fig. 7, le nœud voisin destinataire B :
- Reçoit le message de découverte MSG_D envoyé par le nœud D et d'autres messages découvertes MSG_D envoyés par d'autre nœuds voisins (non illustrés) ;
- Sélectionne le message découverte MSG_D dont la route est la meilleure, c'est-à-dire dont le coût Co total de la route est le plus faible. Cette route sélectionnée est la route optimale de communication Ro recherchée ; et
- Met à jour sa table de routage TAB en indiquant le nœud origine A en tant que nœud destinataire via le nœud D.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le procédé de sélection de la route optimale de communication Ro comporte en outre une étape supplémentaire de transmettre la route optimale sélectionnée Ro au nœud origine A.
Ainsi, dans une étape suivante 4), illustrée sur la Fig. 2, la route optimale de communication Ro est transmise au nœud origine A selon les sous-étapes suivantes :
Dans une première sous-étape 4a), illustrée sur la Fig. 7, le nœud destinataire B transmet un message de confirmation MSG_C au nœud A via le nœud D.
Dans une deuxième sous-étape 4b), illustrée sur la Fig. 8, le nœud D : - Reçoit le message de confirmation MSG_C ; et
- Met à jour sa table de routage TAB avec :
- une route de communication (ici lien de communication LNK) vers le nœud B, ce dernier étant son voisin ;
- une route de communication R vers le nœud A via le nœud voisin C, et Transmet un message de confirmation MSG_C au nœud A via le nœud voisin sur la route vers le nœud A, le nœud voisin étant le nœud C.
Dans une troisième sous-étape 4c), illustrée sur la Fig. 9, le nœud C reçoit le message de confirmation MSG_C et :
- Met à jour sa table de routage TAB avec :
- une route de communication (ici lien de communication) vers le nœud A, ce dernier étant son voisin ; - une route de communication vers le nœud B via le nœud voisin D, et
- Transmet un message de confirmation MSG_C au nœud A via le nœud voisin sur la route vers le nœud A, le nœud voisin étant le nœud A.
Dans une quatrième sous- étape 4d), illustrée sur la Fig. 10, le nœud A reçoit le message de confirmation MSG_C et :
- Met à jour sa table de routage avec une route de communication vers le nœud destinataire B, via le nœud voisin C.
Le nœud origine A ayant ainsi reçu la route de communication optimale sélectionnée Ro, il peut maintenant envoyer des données DAT vers le nœud destinataire B, la route de communication étant maintenant construite totalement.
A cet effet, tel qu'illustré sur la Fig. 1 1 , un message MSG transportant les données DAT à envoyer est transmis du nœud origine A vers le nœud destinataire B en passant par les nœuds intermédiaires C et D trouvés. Dans un mode de réalisation non limitatif, le message MSG comporte : - Une adresse OrigAddr du nœud origine des données DAT, ici le nœud A
- Une adresse FinAddr du nœud destinataire des données DAT, ici le nœud B
- Une adresse Rc_Addr d'un nœud voisin de réception du message MSG - Une adresse Tx_Addr d'un nœud de transmission du message MSG
Les deux dernières addresses Rc_Addr et Tx_Addr sont mises à jour au fur et à mesure de la transmission du message MSG entre deux nœuds.
Ainsi, tel qu'illustré sur l'exemple non limitatif de la Fig. 1 1 , la structure du message MSG est de façon simplifiée:
- Entre le nœud A et le nœud C : MSG(A, B, C, A, DAT)
- Entre le nœud C et le nœud D : MSG(A, B, D, C, DAT) - Entre le nœud D et le nœud B : MSG(A, B, B, D, DAT)
Le nœud destinataire B reçoit ainsi les données DAT tout en sachant que le nœud A est le nœud origine qui les lui a envoyées.
Ainsi, les procédés de sélection d'une route et de calcul d'un coût Co d'un lien permettent de sélectionner une route optimale de communication, à savoir une route qui présente un coût global minimum, coût calculé à partir de caractéristiques physiques disponibles sur la couche de communication physique, et ce sans effectuer de calculs complexes pour obtenir la valeur de la bande passante, soit la valeur du taux de transmission. En effet, les grandeurs statiques ne varient pas avec une transmission de données. Elles sont indépendantes d'une transmission de données. Elles sont en effet paramétrables pour la couche physique avant toute transmission de données.
Le procédé de calcul d'un coût décrit est mis en œuvre par un dispositif associé de calcul du coût d'un lien de communication entre un nœud d'un réseau et un nœud voisin dudit réseau, tel qu'illustré à la Fig. 12.
Ce dispositif DISP est dans un mode de réalisation non limitatif un nœud NOD.
Ainsi, le dispositif DISP comporte notamment une unité de contrôle UC apte à : - Calculer ledit coût Co en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques P associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques Ca d'une bande passante Bp utilisable entre ledit nœud et le nœud voisin pour envoyer des données DAT, les caractéristiques physiques Ca étant liées à une couche physique de communication LP ; et
- Propager le coût Co calculé audit nœud voisin.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation non limitatif, l'unité de contrôle UC est également apte à effectuer le calcul d'un coût Co d'un lien LNK entre ledit nœud NOD et le nœud voisin NODn en outre en fonction d'un poids W associé à chaque grandeur.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif DISP est intégré dans un réseau de communication RS apte à sélectionner une route de communication entre un nœud origine et un nœud destinataire d'un réseau, ledit réseau comportant une pluralité de nœuds intermédiaires entre le nœud d'origine et le nœud destinataire, le nœud d'origine et les nœuds intermédiaires étant caractérisé selon le dispositif décrit précédemment, et en ce que le nœud destinataire est apte à sélectionner une route de communication optimale parmi les routes réalisables en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable.
Bien entendu la description de l'invention n'est pas limitée à l'application, aux modes de réalisation et aux exemples décrits ci-dessus.
Ainsi, l'invention s'applique dans des exemples non limitatifs, à des applications utilisant un réseau de communication sans fil, ou un réseau courant porteur en ligne CPL qui combine une tension avec un signal modulé. On notera que dans ce dernier type de réseau, les caractéristiques physiques sont susceptibles de varier plus rapidement dans le temps que dans le cas d'un réseau de communication sans fil. Ainsi, l'invention permet une adaptation rapide de la transmission (routage) des données en fonction du réseau à un instant donné.
Par ailleurs, l'invention a été décrite dans le cadre d'une recherche de route réalisable au moyen d'une méthode appelée « LOAD ». Mais elle peut également s'appliquer à toute autre méthode permettant de rechercher une route de communication, telle que dans des exemples non limitatifs une méthode bien connue de l'homme du métier appelée « BRPC » (Backward Recursive PCE Based » en anglais) ou encore une méthode également bien connue de l'homme du métier appelée « AODV » (« Ad hoc On Demand Distance Vector » en anglais).
De plus, l'invention n'est nullement limitée aux grandeurs statiques P des caractéristiques physiques Ca énumérées. Ainsi, d'autres caractéristiques physiques Ca peuvent être utilisées pour le calcul du coût Co d'un lien LNK, telle que dans un exemple non limitatif la qualité du lien de communication. Dans ce cas, les grandeurs associées à ces caractéristiques physiques sont des grandeurs dynamiques. Elles sont dépendantes de la transmission de données car elles varient avec la transmission de données. Dans ce cas, on pourra se baser par exemple sur un nombre d'erreurs détectées dans une modulation.
Bien entendu, dans le coût global d'une route de communication, outre les caractéristiques physiques Ca utilisées dans chaque calcul d'un lien LNK, on peut utiliser le nombre de liens total entre un nœud origine et un nœud destinataire comme paramètre supplémentaire pour sélectionner la route optimale.
Par ailleurs, dans un mode de réalisation non limitatif, on peut également appliquer un poids au nombre de liens total dans le calcul du coût global d'une route de communication, ce poids variant en fonction par exemple du type de réseau utilisé. Ainsi, dans un réseau utilisé dans un immeuble, le nombre de liens est une caractéristique physique intéressante à prendre en compte. On appliquera un poids proche de un. Par contre, dans un réseau utilisé pour un quartier pavillonnaire, le nombre de liens sera une caractéristique physique moins importante. On appliquera un poids proche de zéro.
Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants :
- Elle est simple à mettre en œuvre ; - Elle utilise des caractéristiques physiques qui sont accessibles facilement sur la couche physique de communication ;
- Elle permet de prendre en compte la bande passante et donc le taux de transmission des données, sans pour autant calculer ou estimer ledit taux de transmission qui peut s'avérer difficile en particulier si la communication est modulée ;
- Elle permet lors du calcul du coût d'un lien de ne pas dépendre des possibles variations au cours du temps de la bande passante lors d'une communication de données ;
- Elle permet de régler l'importance d'une grandeur d'une caractéristique physique au moyen du poids associé ;
- Elle permet de calculer le coût d'un lien en fonction d'un type de réseau particulier au moyen du poids associé ;
- Elle prend en compte une pluralité d'informations qui sont les caractéristiques physiques contrairement à l'état de la technique antérieur qui ne prend en compte qu'une unique information qui est le taux de transmission. La pluralité d'informations permet de mieux s'adapter au type de réseau utilisé, aux variations de la bande passante, d'optimiser l'utilisation de la bande passante en fonction des différentes caractéristiques physiques représentatives ; - Elle évite d'utiliser une route de communication qui traverse un nœud pouvant servir de relais à de trop nombreuses routes grâce à un poids fort qui lui est associé. Ainsi, on diminue le risque non seulement de congestion des transmissions sur un nœud (appelée également goulot d'étranglement), mais également le risque de perdre des routes et de perdre du temps à recalculer lesdites routes si ledit nœud devient inopérant. Par ailleurs, en évitant un nœud qui concentre trop de routes de communication, on peut également prévoir en amont une taille plus petite pour les tables de routage associées aux nœuds d'un réseau. On réduit ainsi la mémoire nécessaire pour stocker lesdites tables de routage ; et
- Elle permet ainsi un calcul et une sélection d'une route de communication plus adaptée et plus juste grâce aux différentes grandeurs associes aux différentes caractéristiques.

Claims

REVENDICATIONS - Procédé de calcul du coût (Co) d'un lien de communication (LNK) entre un nœud (NOD) d'un réseau et un nœud voisin (NODn) dudit réseau, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de calculer ledit coût (Co) en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques (P) associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques (Ca) d'une bande passante (Bp) utilisable entre ledit nœud (NOD) et le nœud voisin (NODn) pour envoyer des données (DAT), les caractéristiques physiques (Ca) étant liées à une couche physique de communication. - Procédé de calcul selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les caractéristiques physiques (Ca) sont choisies parmi :
- un nombre (NT) de porteuses (TON) utilisables pour un envoi de données entre ledit nœud (NOD) et le nœud voisin (NODn) ;
- une modulation (MOD) utilisée sur chaque porteuse utilisable pour un envoi de données entre ledit nœud (NOD) et le nœud voisin (NODn) ;
- un code de correction d'erreur (ERR) ;
- un nombre de répétitions (NR) d'envoi de données entre ledit nœud (NOD) et le nœud voisin (NODn). - Procédé de calcul selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le calcul d'un coût d'un lien entre ledit nœud
(NOD) et le nœud voisin (NODn) s'effectue en outre en fonction d'un poids (W) associé à chaque grandeur statique (P). - Procédé de calcul selon l'une au moins des revendications précédentes 2 ou 3, caractérisé en ce que plus le nombre (NT) de porteuses est proche d'un nombre maximum de porteuses utilisables, plus ladite grandeur statique associée (P1 ) est petite. 5- Procédé de calcul selon l'une au moins des revendications précédentes 2 à 4, caractérisé en ce que plus la modulation (MOD) permet un envoi rapide de données, plus ladite grandeur statique associée (P2) est petite.
6- Procédé de calcul selon l'une au moins des revendications précédentes 2 à 5, caractérisé en ce que plus le code de correction d'erreur (ERR) est robuste, plus ladite grandeur statique associée (P3) est grande.
7- Procédé de calcul selon l'une au moins des revendications précédentes 2 à 6, caractérisé en ce que plus ledit nombre de répétitions (NR) est important, plus ladite grandeur statique associée (P4) est grande.
8- Procédé de calcul selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit coût (Co) se calcule en outre en fonction d'une pluralité de grandeurs (P) associées à un nombre d'entrées (NI) dans une table de routage (TAB) associée audit nœud (NOD).
9- Procédé de calcul selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une grandeur (P5) est associée à un nombre d'entrées inférieur à un premier seuil (S1 ), et une autre grandeur (P6) est associée à un nombre d'entrées supérieur au premier seuil, (S1 ) ladite grandeur (P5) étant inférieure à l'autre grandeur (P6).
10-Procédé de calcul selon l'une des revendications dépendantes, caractérisé en ce que ledit coût (Co) se calcule en outre en fonction d'une grandeur dynamique associée à nombre d'erreurs détectées dans une modulation.
1 1 -Procédé de sélection d'une route de communication (R) entre un nœud origine (A) et un nœud destinataire (B) d'un réseau (RS), ledit réseau (RS) comportant une pluralité de nœuds intermédiaires entre le nœud d'origine (A) et le nœud destinataire (B), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de : - Déterminer des routes réalisables (R) entre le nœud d'origine (A) et le nœud destinataire (B) ;
- Lors de la détermination d'une route réalisable (R)
- Pour chaque lien de communication (LNK) entre un nœud intermédiaire (NOD) et un nœud voisin (NODn) :
- Appliquer le procédé de calcul d'un coût selon l'une au moins des revendications précédentes 1 à 10 ; et
- Diffuser un message découverte (MSG_D) audit noeud voisin (NODn), ledit message de découverte (MSG_D) étant mis à jour pour tenir compte dudit coût calculé (Co) si ladite route (R) comporte un coût meilleur que le coût d'une route déjà enregistrée dans ledit noeud intermédiaire (NOD); et
- Sélectionner une route de communication optimale (Ro) parmi les routes réalisables (R) en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable. -Dispositif (DISP) de calcul du coût (Co) d'un lien de communication (LNK) entre un nœud (NOD) d'un réseau et un nœud voisin (NODn) dudit réseau, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de contrôle
(UC) apte à calculer ledit coût (Co) en fonction d'une pluralité de grandeurs statiques (P) associées respectivement à une pluralité de caractéristiques physiques (Ca) d'une bande passante (Bp) utilisable entre ledit nœud (NOD) et le nœud voisin (NODn) pour envoyer des données, les caractéristiques physiques (Ca) étant liées à une couche physique de communication (LP). -Réseau de communication (RS) apte à sélectionner une route de communication (R) entre un nœud origine (A) et un nœud destinataire (B) dudit réseau, ledit réseau comportant une pluralité de nœuds intermédiaires (NOD) entre le nœud d'origine (A) et le nœud destinataire (B), caractérisé en ce que le nœud d'origine (A) et les nœuds intermédiaires (NOD) sont caractérisés selon la revendication précédente 12, et en ce que le nœud destinataire (B) est apte à sélectionner une route de communication optimale (Ro) parmi les routes réalisables (R) en fonction de la somme des coûts calculés pour chaque route réalisable.
PCT/EP2010/055483 2009-04-23 2010-04-23 Procede de calcul du cout d'un lien de communication entre des noeuds d'un reseau de communication WO2010122163A1 (fr)

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