FR2951340A1 - Procede de gestion d'acces a un reseau de communication resistant aux masquages, produit programme d'ordinateur et dispositifs correspondants. - Google Patents
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Abstract
Il est proposé un procédé de gestion d'accès à un réseau de communication cadencé en cycles de transmission par un noeud maître. Lors d'un cycle de transmission donné, un noeud esclave du réseau effectue des étapes consistant à : obtenir (705) une séquence d'accès active, applicable pour le cycle de transmission donné, et une information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue ; effectuer (740) une première vérification qu'au moins un paquet est reçu par le noeud esclave pendant le cycle de transmission donné, selon la séquence d'accès active ; en cas de première vérification positive, déterminer (745, 725, 730, 740) une séquence d'accès pour un cycle de transmission suivant en fonction d'informations contenues dans le ou les paquets reçus ; en cas de première vérification négative, déterminer (725, 727, 710, 715, 720, 750, 755) une séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction de l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue.
Description
Procédé de gestion d'accès à un réseau de communication résistant aux masquages, produit programme d'ordinateur et dispositifs correspondants. 1. DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des techniques de gestion d'un réseau.
Plus précisément, l'invention concerne une technique permettant à un noeud soumis à des masquages de rester synchrone au reste d'un réseau de communication sans-fil, même au cours d'une phase de reconfiguration du réseau. 2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les réseaux restreints à utilisation personnelle (ou "personal area networks", PAN en anglais) sont destinés à interconnecter des appareils de communication numériques - enceintes, télévision, lecteur multimédia, téléphones, assistants personnels - situés à proximité de l'utilisateur. La portée d'un tel réseau est de l'ordre de quelques mètres. Ces réseaux peuvent être câblés (USB, Ethernet, Firewire) mais peuvent aussi reposer sur l'usage d'un médium sans fil. On parle alors de réseau domestique sans fil (ou "Wireless personal area networks", ou WPAN en anglais). Les standards Bluetooth (IEEE 802.15.1), UWB, ZigBee (IEEE 802.15.4), IEEE 802.11 ou IEEE 802.15.3 sont à ce jour parmi les plus utilisés pour ce type de réseaux. Chacun de ces standards propose son propre protocole d'accès à la couche physique de transmission des données afin par exemple de partager l'usage d'une bande radio entre plusieurs équipements par rapports à des besoins applicatifs spécifiques. Certains de ces protocoles utilisent un mode d'accès multiple à répartition dans le temps, ou mode TDMA (acronyme anglais de « Time Division Multiple Access »), qui est un mode de multiplexage permettant de transmettre plusieurs signaux sur un seul canal, particulièrement efficace pour gérer des débits garantis avec des fortes contraintes de synchronisation. Il s'agit d'un multiplexage temporel, dont le principe est de découper le temps disponible entre les différentes connexions. Par ce moyen, une même fréquence porteuse peut être utilisée par plusieurs dispositifs. De tels systèmes de transmission radio utilisent des fréquences de transmission variées allant de 2,5 GHz jusqu'à 60GHz, ces dernières étant particulièrement bien adaptées pour une transmission de données très haut débit dans un rayon limité, par exemple comme moyen de connectivité entre les différents éléments d'un « home cinéma ». En effet pour ce cas d'utilisation, la portée est limitée à une dizaine de mètres (suffisante pour couvrir la disposition de ce type de système dans une pièce) et les débits mis en jeux sont très élevés, au-delà du gigabit par seconde, de par la nature, aussi bien audio que vidéo, et la très haute résolution de l'information transmise. De tels systèmes sans fil, bien qu'avantageux du point de vue de leur installation, présentent cependant une forte sensibilité aux phénomènes d'interférence et de masquage. Il est dès lors intéressant de fournir à ce type de système une méthode de reconfiguration du réseau (modification de l'usage de la bande passante, ajout/retrait de nouveaux dispositifs), permettant de s'affranchir des problèmes de masquage précités et garantissant le synchronisme d'usage de toute nouvelle configuration. Cette reconfiguration va alors pouvoir s'effectuer de manière « transparente », c'est-à-dire sans modifier de manière perceptible la fonction du système en cours d'utilisation, notamment en évitant une émission à un instant inapproprié (émission donc perturbatrice) d'un noeud du réseau ne pouvant recevoir les informations de séquence d'accès de type TDMA. Plusieurs solutions de l'état de la technique proposent de traiter le cas d'absence d'information d'une séquence d'accès de type TDMA lorsqu'un noeud est dans l'impossibilité de recevoir celle-ci par le noeud maître du réseau. Par exemple le document de brevet US20080019347 décrit une méthode permettant à un noeud du réseau de récupérer les informations de description de la séquence d'accès de type TDMA courante. Le document de brevet décrit un système où un noeud maître annonce, à chaque cycle de transmission, la séquence de transmission (ou séquence d'accès de type TDMA) applicable pour la durée du cycle. Un noeud ne pouvant recevoir cette information perd donc l'usage de son espace de temps (ou slot) dans le cycle. Le document de brevet propose alors de définir une période du cycle de transmission, pendant laquelle un noeud ayant détecté une mauvaise réception ou une absence de réception des informations de la séquence d'accès de type TDMA (lors d'une période dite de « beacon » en anglais) va requérir d'un autre noeud du système une retransmission d'informations caractérisant cette séquence d'accès de type TDMA.
Un inconvénient de cette solution est qu'elle ne permet pas de garantir au noeud une réception de l'information de séquence d'accès de type TDMA, si celui-ci n'est pas en liaison avec au moins un noeud ayant lui-même reçu l'information du maître dans le cycle courant. Celui-ci dispose donc d'un temps de résistance au masquage très limité (1 cycle de transmission), et ne garantit pas la synchronisation lors de modification de la séquence d'accès de type TDMA. Le document de brevet US7460503 décrit une technique de retransmission de «beacon » (pouvant contenir une représentation de la séquence d'accès de type TDMA), où un noeud « esclave » d'un noeud PNC (pour « Piconet Coordinator » en anglais, ou noeud maître) réémet durant un intervalle de temps prédéfini dans le cycle de transmission les informations du « beacon » telles que reçues du PNC. Ceci permet, soit à un noeud ne pouvant recevoir du PNC de connaître l'existence du piconet (réseau) et donc de localiser l'existence d'un réseau, soit la meilleur coexistence lors de l'établissement d'un autre piconet voisin (sans besoin de coordination préalable). Cette technique peut aussi permettre à un noeud masqué du PNC de rester synchronisé avec celui-ci. Un inconvénient de cette solution est de ne pas permettre la synchronisation lors de masquage temporaire entre le noeud relais et le PNC, car ce noeud relais n'agit que lorsqu'il est capable de recevoir les informations du PNC. 3. OBJECTIFS DE L'INVENTION L'invention, dans au moins un mode de réalisation, a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, un objectif est de fournir une technique permettant d'effectuer une reconfiguration synchronisée d'une séquence d'accès de type TDMA dans un environnement réseau soumis à des masquages fréquents, afin de permettre l'insertion et/ou la suppression de noeuds dans le réseau ou une réallocation de la bande passante. Au moins un mode de réalisation de l'invention a également pour objectif de fournir une telle technique permettant, à un noeud subissant des masquages fréquents, d'estimer la configuration de séquence d'accès de type TDMA afin de continuer à utiliser la bande passante qui lui est allouée sans perturber les autres membres du réseau et ce, même suite à une reconfiguration et pendant une période de temps relativement longue. Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation de l'invention est de fournir une telle technique dans la mise en oeuvre d'une signalisation permettant la re- synchronisation d'un noeud ayant subi un masquage temporaire. 4. EXPOSÉ DE L'INVENTION Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé de gestion d'accès à un réseau de communication cadencé en cycles de transmission par un noeud maître. Lors d'un cycle de transmission donné, un noeud esclave dudit réseau effectue des étapes consistant à : - obtenir une séquence d'accès active, applicable au dit cycle de transmission donné, et une information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active obtenue ; - effectuer une première vérification qu'au moins un paquet est reçu par ledit noeud esclave pendant le cycle de transmission donné, selon ladite séquence d'accès active ; - en cas de première vérification positive, déterminer une séquence d'accès pour un cycle de transmission suivant en fonction d'informations contenues dans ledit ou lesdits paquets reçus ; - en cas de première vérification négative, déterminer une séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction de ladite information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue. Ainsi, au cours de l'étape d'obtention, le noeud esclave obtient une séquence d'accès active et une information de durée de pertinence, lui permettant de déterminer son comportement pour le cycle de transmission donné ainsi que pour le cycle suivant sans perturber les autres communications. Ainsi, si cette étape de première vérification est positive, le noeud esclave peut, à partir d'informations contenues dans ledit au moins un paquet reçu déterminer une séquence d'accès lui permettant de participer aux communications, et ce plus de manière plus longues que dans les techniques connues citées précédemment.
En revanche, si cette étape de première vérification est négative, c'est-à-dire si le noeud n'a pas réceptionné des paquets provenant d'autres noeuds au cours du cycle de transmission donné (ceci peut-être dû à un masquage du noeud dans le cas d'un réseau sans fils ou à une perte de données sur une ligne de transmission dans le cas d'un réseau filaire), le noeud va pouvoir continuer à participer au réseau tant qu'il estime être en mesure de le faire sans perturber le réseau grâce à la séquence d'accès active et à l'information de durée de pertinence associée. Contrairement aux solutions de l'état de la technique qui ne garantissent pas la synchronisation du noeud au-delà d'un cycle (et donc un noeud maître peut réaffecter à un autre noeud le temps de communication dudit noeud), cette technique fournit donc une solution plus résistante aux masquages. Dans l'état de la technique, une fois qu'un ou plusieurs cycles consécutifs sont masqués, le noeud n'est plus capable d'émettre sans perturber les communications, ni d'analyser correctement les paquets reçus des autres noeuds, s'il y a eu par exemple, entre temps, des noeuds entrants / sortants ou des modifications des intervalles de temps d'accès au réseau. Grâce à cette technique, on peut résoudre ce problème. Ainsi, grâce à cette technique, il n'est pas nécessaire de multiplier le nombre de noeuds relais pour contourner le problème de masquage (ou de perte de données) car en utilisant une estimation de l'évolution du fonctionnement du réseau, le noeud peut continuer à participer aux communications pendant un laps de temps relativement grand comparé aux solutions de l'état de la technique. L'usage de cette technique permet d'obtenir des gains en termes de déploiements de noeuds (on est pas obligé d'installer une multitude de noeuds pour relayer les paquets d'un noeud maître) ainsi qu'en terme de bande passante.
De façon avantageuse, en cas de première vérification positive, ledit noeud esclave effectue une étape consistant à : - effectuer une seconde vérification qu'un parmi le ou les paquets reçus est issu du noeud maître ; de plus, en cas de seconde vérification positive, la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est indiquée dans ledit paquet issu du noeud maître.
Ainsi, le noeud esclave obtient une séquence d'accès active et une information de durée de pertinence directement du noeud maître. Par conséquent, ce sont ces données qui sont les plus pertinentes, et donc elles lui permettront de communiquer le plus longtemps possible même en cas de masquage.
Avantageusement, si l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active est non nulle, l'information de durée de pertinence pour le cycle de transmission suivant est obtenue en diminuant l'information de durée de pertinence pour le cycle de transmission donné. Ainsi, le noeud esclave, via l'information de durée de pertinence pour le cycle de transmission suivant, qui est obtenue par la diminution de l'information de durée de pertinence pour le cycle de transmission donné, peut informer les noeuds esclaves du réseau de la pertinence de cette information en fonction de sa valeur. Ainsi, les noeuds esclaves du réseau peuvent adapter leurs comportements en fonction de la valeur de l'information de durée de pertinence modifiée par un autre noeud esclave du réseau.
Avantageusement, en cas de seconde vérification négative, ledit noeud esclave effectue une étape consistant à : - effectuer une première comparaison entre l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active obtenue et une information de durée de pertinence associée à une séquence d'accès indiquée dans un dit paquet reçu ; de plus la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est déterminée en fonction du résultat de ladite première comparaison. Ainsi, le noeud esclave va déterminer, en effectuant une première comparaison, la séquence d'accès la plus pertinente (pour le cycle de transmission suivant). Ainsi, le noeud esclave peut mettre à jour les informations lui permettant de rester synchrone avec les autres noeuds du réseau, et continuer à émettre des données au sein du réseau sans perturber les autres noeuds présents dans celui-ci. Selon une caractéristique avantageuse, si l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est supérieure ou égale à l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès indiquée dans ledit paquet reçu, alors la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est la séquence d'accès active obtenue.
Ainsi, si le noeud esclave a reçu des informations de durées de pertinence plus petites ou égales à la sienne, parmi les différents paquets issus d'autres noeuds esclaves, il conserve son information de durée de pertinence et la séquence d'accès active associée, car les autres ne lui permettraient pas de communiquer plus longtemps sans perturbations. Avantageusement, si l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est inférieure à l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès indiquée dans ledit paquet reçu, l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est remplacée par l'information de durée de pertinence indiquée dans ledit paquet reçu, et la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est indiquée dans ledit paquet reçu. Ainsi, le noeud sera capable d'émettre plus longtemps sans perturber le réseau. Selon une caractéristique avantageuse, si l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est nulle, ledit noeud esclave effectue en outre des étapes consistant à : - effectuer une troisième vérification qu'au moins une information de notification de changement de séquence a été reçue par ledit noeud pendant un cycle de transmission précédent et notifiant d'un changement ultérieur de séquence d'accès ; - en cas de troisième vérification positive, déterminer la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction d'une information de séquence d'accès associée à ladite information de notification de changement de séquence ; - en cas de troisième vérification négative, empêcher l'accès en émission dudit noeud esclave audit réseau à compter dudit cycle de transmission suivant. Ainsi, lorsque le noeud esclave possède une information de durée de pertinence nulle (en cas de première vérification négative ou en cas de seconde vérification négative), il effectue une vérification qui consiste à savoir s'il possède une information de notification de changement de séquence pour un futur cycle. La prochaine séquence d'accès est déterminée en fonction d'une information de séquence d'accès associée à l'information de notification de changement de séquence. Ainsi, le noeud esclave peut continuer à participer aux communications du réseau même si celui-ci a subi des modifications (ajout/suppression de noeuds esclaves). Dans le cas contraire, le noeud esclave doit quitter le réseau, car il n'est plus en mesure de garantir que ces émissions ne perturberont pas le réseau. Selon une caractéristique avantageuse, en cas de première vérification négative, et si l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue est non nulle, la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est égale à la séquence d'accès active. Ainsi, lorsque le noeud esclave n'a pas reçu de paquets au cours du cycle de transmission donné (par exemple lorsqu'un masquage a eu lieu), et que son information de durée de pertinence est non nulle, le noeud esclave peut continuer à émettre en utilisant la séquence d'accès active même si le noeud maître a changé de mode de fonctionnement. Ce temps peut ainsi permettre au noeud esclave de transmettre des informations de contrôle aux autres noeuds du réseau, afin par exemple que ceux-ci, mettant en oeuvre un faisceau d'antennes en émission, modifient le rayonnement de ce faisceau (technique de « beamforming » en anglais).
Le noeud esclave peut continuer à émettre car tout changement de séquence ne peut être effectué qu'au plus tôt à l'issue de cette durée de pertinence. Le noeud esclave doit cependant diminuer son information de durée de pertinence car il doit : soit informer les autres noeuds esclaves qu'il n'a pas reçu d'information au cours de cycle de transmission précédent et donc que sa pertinence est moins bonne ; ou - soit parce que le noeud esclave sait que l'application d'une nouvelle configuration se rapproche. L'indicateur de durée de pertinence agit alors comme un indicateur de l'instant auquel appliquer le changement. Selon une caractéristique avantageuse, le noeud esclave effectue en outre une étape consistant à : - émettre, selon la séquence d'accès active obtenue, dans le cycle de transmission donné, un paquet comprenant ladite séquence d'accès active pour le cycle de transmission donné obtenue, et l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès obtenue.
Ainsi, en émettant à la fois la séquence d'accès active et l'information de durée de pertinence, le noeud esclave informe les autres noeuds esclaves du réseau qui mettent en oeuvre eux-aussi la présente technique de gestion d'accès. En propageant de la sorte ces données, on couvre une multitude de noeuds et par conséquent, cela permet aux noeuds du réseau de participer (en émettant et/ou recevant des paquets) plus longtemps sans perturber le réseau. Selon une caractéristique avantageuse, un noeud maître effectue une étape consistant à : - émettre, une séquence d'accès active, applicable pour le cycle de transmission donné, ainsi qu'une information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active émise. Ainsi, en émettant une séquence d'accès active et une information de durée de pertinence associée, le noeud maître permet aux noeuds esclaves de rester synchroniser même si ceux-ci ne reçoivent plus d'informations pendant plusieurs cycles. Selon une caractéristique avantageuse, le noeud maître effectue une étape consistant à : 15 - émettre, une information de notification de changement de séquence, associée à une information de séquence d'accès à utiliser pour un cycle à venir, permettant d'informer les noeuds esclaves d'une modification de séquence d'accès qui sera effective en fonction de la valeur de l'information de durée de pertinence associée. Ainsi, le noeud maître en émettant une information de notification de changement 20 de séquence , associée à une information de séquence d'accès à utiliser pour un cycle à venir, permet aux noeuds esclaves d'être synchronisés même s'ils ne sont plus en communication avec le noeud maître pendant un certain temps et même lorsqu'une reconfiguration (changement de configuration de séquence de transmission) du réseau a eu lieu. 25 Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur qui comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé précité (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation), lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un moyen de stockage 30 lisible par ordinateur, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu 10 d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé précité (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation). Avantageusement, un noeud esclave appartenant à un réseau de communication cadencé en cycles de transmission par un noeud maître, comprend : - des moyens d'obtenir une séquence d'accès active, applicable pour le cycle de transmission donné, et une information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active obtenue ; - des moyens de vérifier qu'au moins un paquet est reçu par ledit noeud esclave pendant le cycle de transmission donné, selon ladite séquence d'accès active ; - des premiers moyens de déterminer une séquence d'accès pour un cycle de transmission suivant en fonction d'informations contenues dans ledit ou lesdits paquets reçus, lesdits premiers moyens de déterminer étant activés en cas de première vérification positive; - des seconds moyens de déterminer une séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction de ladite information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue, lesdits seconds moyens de déterminer étant activés en cas de première vérification négative. 5. LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 présente un exemple de réseau de communication sans fil dans lequel les noeuds mettent en oeuvre un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 présente un exemple de couche physique fonctionnant sur le principe d'un accès réseau de type TDMA ; - la figure 3 présente la structure d'un noeud du réseau, selon un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 4 illustre de façon détaillée le contenu d'un paquet de données, émis par un noeud du réseau selon un accès TDMA évoqué en figure 2, selon un mode de réalisation particulier de l'invention; 30 - la figure 5 illustre une implémentation du descripteur de séquence d'accès de type TDMA, selon un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 6 présente un organigramme de mise à jour des informations de séquence d'accès de type TDMA par le noeud maître du réseau, selon un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 7 présente un organigramme d'estimation des informations de séquence d'accès de type TDMA par un noeud esclave du réseau, selon un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 8 présente un organigramme d'estimation de séquence d'accès de type TDMA par un noeud esclave du système, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. 6. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La figure 1 présente un exemple de réseau de communication sans fil dans lequel les noeuds mettent en oeuvre un mode de réalisation de l'invention. 15 Le système de communication est un réseau audio de type 7.1 sans fil 100 comprenant un dispositif (ou noeud) source 105 présentant deux antennes de transmission 110 et 111, ainsi qu'une pluralité de dispositifs à la fois émetteurs et récepteurs présentant par exemple une seule antenne pour l'émission et la réception (dispositifs 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 et 190). Bien entendu, le système 20 représenté sur la figure 1 est un système épuré dans le but de simplifier la description. Ce système peut être enrichi de nombreux appareils communicants, tels que des ordinateurs portables (« laptop computer » en anglais), des écrans, des projecteurs, des caméras ou d'autres sources de contenu. Les dispositifs (ou noeuds) sont interconnectés par des liens de communication 25 radio 101. Même si les signaux radio sont diffusés dans toutes les directions, certains dispositifs peuvent ne pas être en mesure de détecter lesdits signaux en raison d'obstacles ou de la directivité des antennes. Une liaison radio n'est donc pas nécessairement présente entre un dispositif émetteur et tout autre dispositif du réseau. Tout ou partie de l'ensemble des dispositifs du réseau peut mettre en oeuvre une fonction 30 de relais de données ; c'est-à-dire que ces dispositifs peuvent retransmettre des données reçues en provenance d'autres dispositifs du réseau. On parle alors de dispositif relais ou 10 de noeud relais. Il est cependant possible qu'un dispositif soit, de manière temporaire, masqué au point de ne recevoir aucune donnée pendant cette période de temps de la part de dispositifs émetteurs ou relais. Le flux de données est constitué d'une pluralité de blocs de données et est conventionnellement protégé contre les erreurs de transmission en utilisant un code correcteur d'erreur. Généralement, les blocs de données du flux de données sont regroupés en paquets, au niveau du dispositif émetteur, chaque paquet étant alors encodé de façon à générer une pluralité de blocs de parité représentant des informations redondantes. Au niveau du dispositif destination, les paquets reçus sont décodés. Le décodage consiste à corriger les erreurs potentielles dans les blocs de données reçus en utilisant pour ce faire les blocs de parité et les multiples réceptions. La figure 2 présente un exemple de couche physique fonctionnant sur le principe d'un accès réseau de type TDMA. Le temps est divisé en cycles de transmission 210, au sein desquels les noeuds accèdent successivement au support physique (ou medium) selon une séquence de transmission (ou séquence d'accès de type TDMA) donnée. Chaque cycle 210 est divisé en un nombre M d'intervalles temporels (appelés intervalles TDMA), de sorte que chacun des dispositifs du réseau dispose d'un intervalle temporel (ou intervalle TDMA) 220 par cycle pour transmettre ses données 230. Lorsqu'un appareil transmet des données dans son intervalle TDMA, tous les autres appareils peuvent l'écouter (dans la mesure où aucun masquage n'est présent). Chaque intervalle TDMA peut transporter zéro, un ou plusieurs blocs de flux de données, en fonction du débit de ce flux de données ; ainsi à chacun desdits blocs de données correspond également un intervalle TDMA.
En plus des paquets de données, qu'il génère lui-même ou qu'il relaie, chaque dispositif du réseau dispose d'au moins une portion de son intervalle TDMA 220 afin de transmettre des données de contrôle. De plus le cycle de transmission 210 dispose d'au moins un intervalle de temps 240, dit zone (ou intervalle) de contention, permettant à tout nouveau noeud désirant s'insérer dans le réseau, d'émettre une demande d'insertion. L'accès à cette zone de contention peut se faire aussi bien selon un mode libre de transmission ou alors selon un mode dit à détection de collision (CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection en anglais), à partir du moment où la durée totale de la transmission n'excède pas la durée de cet intervalle de contention. On suppose dans la suite du document que cette zone de contention se situe toujours en fin de cycle 210, après les intervalles TDMA alloués aux noeuds du réseau. La gestion de la séquence d'accès de type TDMA se fait par un noeud unique du réseau (ou noeud maître), qui décide de l'allocation ou le retrait d'intervalle TDMA aux noeuds (cas d'insertion d'un nouveau noeud ou du retrait d'un noeud au réseau), ainsi que la durée de chaque intervalle TDMA (suite à une demande de modification de bande passante par un noeud du réseau). Ce noeud maître peut être fixé par configuration ou désigné par élection à l'initialisation du réseau par des méthodes classiques connues de l'homme du métier. Dans le cadre de la description, on choisira comme noeud maître le noeud source 105 de la figure 1. Par opposition les autres noeuds sont désignés comme des noeuds esclaves.
La figure 3 présente la structure d'un noeud du réseau, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Le dispositif 300 peut représenter le périphérique émetteur 105 ou le dispositif récepteur 120 du système de communication 100. Le dispositif 300 peut aussi représenter tout dispositif relais 130.
La référence 302 est une mémoire vive, ou RAM (acronyme anglais de « Random Access Memory » ou « mémoire à accès direct » en français), qui fonctionne comme une mémoire principale, la capacité de cette mémoire pouvant être étendue par une mémoire vive optionnelle connectée à un port d'expansion (non illustré sur la présente figure). Le dispositif 300 comprend également une unité de calcul, ou CPU 301 (acronyme anglais de « Central Processing Unit », ou « Unité centrale de traitement » en français). Le CPU 301 est capable d'exécuter des instructions lors de la mise sous tension du dispositif de communication à partir de la ROM 303 (acronyme anglais de « Read-Only Memory » ou mémoire morte en français). Après la mise sous tension, le processeur 301 est capable d'exécuter des instructions de RAM 302 relatifs à un programme d'ordinateur une fois ces instructions chargées à partir de la ROM 303 ou d'une mémoire externe (non illustrée sur la présente figure). Un tel programme d'ordinateur, s'il est exécuté par le CPU 301, provoque l'exécution d'une partie ou la totalité des étapes des algorithmes ou protocoles illustrés par les figures 6 à 8, décrites ci-après. La référence 305 désigne un module chargé de l'adaptation du signal en sortie de l'unité de bande de base 306 avant son émission par le biais d'une antenne 304 (transposition de fréquence et d'amplification de puissance, par exemple), ce module étant en outre adapté pour recevoir un signal de l'antenne 304 afin d'être délivrée au module 306. Le module 306 effectue une opération de démodulation des données numériques reçues de l'unité 305 et une opération de modulation des données numériques reçues de l'interface d'entrée sortie (I/O interface) 311. L'ensemble des modules 305 et 306 permet ainsi l'émission et la réception de trames radio (aussi appelées paquets de données), dont le contenu est décrit ci-après en relation avec la figure 4. Le module 311 est en charge, via l'interface 312 (par exemple de type HDMI (acronyme anglais de « High Definition Multimedia Interface » ou « Interface Multimedia Haute Définition » en français) ou RCA (acronyme anglais de « Radio Corporation of America », nom d'un connecteur électrique couramment utilisé dans le domaine audio/vidéo), de fournir au module 306 les données audio reçues de la source 105 ou d'extraire et transmettre les données audio vers les enceintes des noeuds récepteurs 120 à 190. Ce module pourrait également fournir/extraire des données vidéo à destination d'un dispositif 130 (cas d'un écran connecté à un adaptateur sans fil, non représenté sur la figure 1). La figure 4 illustre de façon détaillée le contenu d'un paquet de données émis par un noeud du réseau selon une séquence d'accès de type TDMA (telle qu'évoquée en figure 2), selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Les noeuds du réseau communiquent entre eux en émettant des paquets de données 230. Chaque paquet de données 230 est subdivisé en 2 parties majeures : • Un champ 400 d'entête d'information de configuration de la séquence d'accès de type TDMA. Ce champ renseigne notamment sur : o l'identifiant de l'intervalle TDMA dans lequel est transmis le paquet 230 et l'identifiant du réseau auquel le noeud ayant émis le paquet appartient (champ 420), o les descripteurs relatifs à la séquence d'accès de type TDMA courante (descripteur 430) (encore appelée séquence d'accès active) et suivante (descripteur 440) (la comparaison de ces deux descripteur fournit une information de notification de changement de séquence d'accès de type TDMA à venir) des noeuds du réseau, descripteurs détaillés en relation avec la figure 5, o un indicateur de durée de pertinence (450) (ou information de durée de pertinence) donnant une indication de la durée de validité (aussi appelée durée de pertinence) des informations concernant les séquences d'accès de type TDMA. • Un champ de contrôle 410 permettant à chacun des noeuds du réseau de communiquer des informations de contrôle (besoins applicatifs en termes de bande passante, par exemple) aux autres noeuds du réseau, ainsi que des données applicatives telles que des données audio, vidéo ... Le positionnement du champ d'entête 400 et des champs 420 à 450 au sein d'un paquet 230 est le même quel que soit le paquet 230. A réception d'un paquet 230, tout noeud du réseau, ou souhaitant s'insérer dans le réseau, pourra déterminer : - la séquence d'accès de type TDMA actuellement utilisée dans le réseau en analysant le descripteur de séquence 430. - la position dans cette séquence d'accès du paquet reçu, en analysant le champ 420. L'utilisation des différents champs d'information de la figure 4 sera plus amplement décrite en relation avec les figures 6 à 8.
Remarquons que, dans un autre mode de réalisation de l'invention, le paquet de données peut contenir une information de notification de changement de séquence de manière explicite. Il peut aussi contenir les modifications de l'allocation des intervalles TDMA (constituant une information de séquence d'accès, au même titre que le descripteur 440 qui constitue un autre type d'information de séquence d'accès). Auquel cas, le noeud esclave doit déterminer la séquence d'accès future en fonction des informations reçues.
La figure 5 illustre une implémentation d'un descripteur de séquence d'accès de type TDMA, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Le descripteur 430 ou 440 définit la séquence d'accès de type TDMA (ou séquence de transmission) 210 en caractérisant les M intervalles TDMA 500 (aussi appelé « transmission time slots » ou « TDMA slots ») du réseau par : • l'identifiant du noeud du réseau utilisant l'intervalle TDMA 510. Cet identifiant, alloué par le noeud maître du réseau à chaque nouveau noeud inséré dans le réseau, permet d'identifier de manière unique chaque noeud du réseau ; • la longueur de la trame radio correspondant à l'intervalle TDMA 520, qui peut s'exprimer par la taille du nombre de symboles radio émis par le noeud concerné (un symbole radio ayant une durée connue par tous les noeuds du réseau). Au sein d'un cycle 210, un intervalle de contention 240 est identifié par une valeur prédéfinie IDRES (pour IDentifiant Réservé) du champ 510. Ceci permet, à un noeud voulant intégrer le réseau, de déterminer les périodes pendant lesquelles il peut émettre une demande d'insertion au réseau. La figure 6 présente un organigramme de mise à jour des informations de séquence d'accès de type TDMA, mise en oeuvre par le noeud maître du système, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Le noeud maître est en charge de déterminer et décider du mode de fonctionnement du réseau entre les 2 modes de fonctionnement possibles suivants : - mode de fonctionnement « Working » : mode de fonctionnement dans lequel une séquence d'accès de type TDMA a été définie et est appliquée ; le réseau comprend alors un certain nombre de noeuds, ce qui permet le fonctionnement d'une application (exemple : diffusion d'un canal audio stéréo vers 2 enceintes). A l'étape initiale 600, la séquence d'accès de type TDMA n'inclut par exemple que le seul noeud maître et une variable interne TDMA mode est mise à la valeur « Working » ; - mode de fonctionnement « Switching » : mode de fonctionnement dans lequel la séquence d'accès de type TDMA va être modifiée, suite à l'insertion ou le retrait d'un noeud (ajout ou retrait d'une enceinte), ou à la modification des besoins en bande passante d'une application (émission d'un flux de type 5.1 plutôt que stéréo, mise en place d'une nouvelle application, cessation d'exécution d'une application,...).
Afin de permettre aux noeuds esclaves de connaître le mode de fonctionnement du réseau et/ou de se synchroniser lors des modifications de séquence d'accès de type TDMA, dans une étape 605, le noeud maître positionne à chaque début de cycle 210 (ou super trame), dans le champ 400 de son paquet de données 230 des informations caractérisant la séquence d'accès de type TDMA du réseau. Lorsque le mode de fonctionnement du réseau est «Working », le champ 400 émis lors de l'étape 610 est constitué des informations suivantes : - la séquence d'accès de type TDMA courante, ou séquence d'accès active, précisée dans le descripteur 430 (et nommée ci-après TDMA courant), identifie la durée de chacun des M intervalles TDMA (aussi représentée par la taille des données transmises pendant l'intervalle TDMA considéré), ainsi que le noeud auquel l'intervalle TDMA est alloué, comme décrit par la figure 5. - la séquence d'accès de type TDMA suivante, précisée dans le descripteur 440 (et nommée ci-après TDMA suivant), est égale à la séquence d'accès de type TDMA courante. Les valeurs des descripteurs 430 et 440 sont donc identiques. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la valeur de ce champ TDMA suivant pourrait n'indiquer que les modifications apportées aux intervalles TDMA et serait donc positionnée à une valeur nulle dans le mode de fonctionnement «Working ». - l'indicateur de durée de pertinence prend une valeur constante (et maximale) Nmax. Le noeud maître envoie toujours la valeur Nmax, lorsqu'il est en mode de fonctionnement « Working ». Plus l'information de durée de pertinence d'un noeud esclave est proche de ce nombre (toujours en mode de fonctionnement « Working »), plus l'information obtenue par le noeud esclave est fiable, et cela permet en cas de masquage, à un noeud esclave d'émettre sur une durée plus longue que dans les techniques connues. Remarquons aussi que cette valeur permet de déterminer la durée maximale (en nombre de cycles) pendant laquelle un noeud esclave du réseau peut continuer à émettre sans perturber le réseau, lorsque ledit noeud esclave est soumis à un masquage. Ceci est détaillé dans le descriptif de la figure 7. Par conséquent il faut que Nmax < NsW,tcn où Ns tch correspond à la durée d'une phase complète de transition (lorsque le mode de fonctionnement est « Switching »), afin d'éviter qu'un noeud, masqué lors du dernier cycle d'une phase de fonctionnement (lorsque le mode de fonctionnement est « Working »), avant une phase de transition (passage en mode de fonctionnement « Switching»), ne puisse émettre jusqu'à la phase de fonctionnement suivante (passage en mode de fonctionnement « Working» avec une nouvelle séquence d'accès active en comparaison avec celle utilisée dans les modes de fonctionnement « Working » et « Switching » précédents). On supposera dans la suite de la description que Nma. = Nswitch. Lorsque le mode de fonctionnement est « Switching », le champ 400 émis lors de l'étape 610 est constitué des informations suivantes : - la séquence de transmission courante (c'est-à-dire la séquence d'accès active), indiquée dans le descripteur 430 (TDMA_courant), identifie à quel noeud est alloué et quelle est la durée de chaque intervalle TDMA du cycle 210, comme décrit en relation avec la figure 5. - la séquence de transmission suivante indiquée dans le descripteur 440 (TDMA_suivant), est positionnée à une valeur différente de celle du descripteur 430 (TDMA_courant), indiquant une répartition différente des intervalles TDMA (ordre et/ou taille/durée) ou un nombre différent des intervalles TDMA alloués (insertion ou retrait de noeud). Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la valeur du descripteur 440 (TDMA_suivant) pourrait n'indiquer que les modifications apportées aux intervalles TDMA. - l'indicateur de durée de pertinence prend une valeur Npert, indiquant la durée restante (en nombre de cycle 210) avant utilisation de la séquence de transmission suivante (TDMA_suivant), en lieu et place de la séquence de transmission courante TDMA_courant. Remarquons qu'au début d'une phase de transition, Npert est initialisé à Nswitch• Le noeud maître détermine alors l'évolution de la séquence TDMA pour le cycle 210 suivant. Pour cela, le noeud détermine (étape 615) le mode de fonctionnement actuel du réseau (valeur de variable TDMA mode). Lors de l'étape 615, si le mode de fonctionnement en cours est « Switching », le noeud maître diminue la valeur de l'indicateur de durée de pertinence Npert (étape 640) d'une unité (c'est-à-dire d'un cycle), indiquant que l'utilisation de la nouvelle séquence d'accès de type TDMA (TDMA_suivant) est imminente. Lorsque cet indicateur atteint la valeur nulle (test à l'étape 645), alors la reconfiguration est effectuée lors du prochain cycle 210. La séquence de transmission suivante TDMA_suivant devient alors la séquence de transmission à appliquer et la variable interne TDMA_mode est maintenant égale à « Working » (étape 650). La variable N Cycle Garanti est alors initialisée à une valeur Nusa.gegaranti, correspondant à un nombre de cycles 210 minimal avant tout nouvelle reconfiguration. Cette durée (N Cycle Garanti * durée du cycle 210) a pour but d'éviter des reconfigurations de séquence de transmission trop rapprochés dans le temps et permet ainsi au noeud maître de gérer plusieurs requêtes concurrentes de modification de la séquence d'accès de type TDMA lors de la prochaine reconfiguration.
Si le mode de fonctionnement en cours est « Working », le noeud maître vérifie tout d'abord si une utilisation de la séquence d'accès de type TDMA actuelle (TDMA_courant), après une reconfiguration, a eu lieu pendant une durée minimale (test 620 de la valeur de la variable interne N Cycle Garanti). Si cette durée minimale n'est pas atteinte, la variable interne N Cycle Garanti est décrémentée d'une unité (c'est-à-dire d'un cycle) lors d'une étape 625. Lorsque la durée minimale d'utilisation de la séquence d'accès de type TDMA courante est atteinte, une nouvelle reconfiguration peut être envisagée. Le test 630 détermine alors si une nouvelle reconfiguration est requise. Si aucune reconfiguration n'est nécessaire, alors lors du prochain cycle, les informations caractérisant le mode de fonctionnement du réseau indiquent un mode de fonctionnement « Working ». Si, par contre, une reconfiguration est décidée, le noeud maître détermine la nouvelle valeur du descripteur 440 (TDMA_suivant) et positionne la variable TDMA_mode à « Switching ». L'indicateur de durée de pertinence Npert est alors initialisé à la valeur Nsceh, correspondant au temps restant avant application de la nouvelle séquence d'accès de type TDMA au niveau du réseau. La figure 7 présente un organigramme d'estimation des informations de séquence d'accès de type TDMA applicable, mis en oeuvre par un noeud esclave du système, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. A l'initialisation de l'algorithme (étape 700), le noeud effectue une phase de synchronisation initiale du noeud avec un noeud du réseau. Cette phase de synchronisation initiale correspond à : - une phase de réception d'un signal provenant d'un des noeuds faisant partie du réseau (soit maître, soit esclave) ; - une phase de découverte de la séquence d'accès de type TDMA courante (ou active), permettant de déterminer, à partir du paquet reçu, la position de l'intervalle de contention. Lors de cette phase, le décodage de l'information TDMA courant (descripteur 430) permet l'identification des intervalles TDMA non alloués (node_id = IDRES) et de leur position dans le cycle 210. En utilisant l'information reçue (420) et à partir de l'identifiant du noeud ayant transmis le paquet, il est possible de calculer la durée restante avant l'intervalle de contention disponible (nombre et durée des intervalles TDMA alloués tels que décrits par la séquence d'accès de type TDMA. - puis à une phase de détermination d'angle d'antenne pour être capable de recevoir des informations de chaque noeud du réseau. Suite à cette phase, le noeud est capable (étape 705) de déterminer à partir des descripteurs 430 et 440 reçus, d'une part si le réseau est en mode de fonctionnement « Switching » ou en mode de fonctionnement « Working » (par comparaison des descripteurs 430 (TDMA_courant) et 440 (TDMA_suivant)) et d'autre part la valeur de l'indicateur de durée de pertinence associée au mode de fonctionnement. A partir des informations reçues dans le champ 400 d'entête d'information de configuration de la séquence d'accès de type TDMA (descripteur TDMA_courant 430 et champ 420) et de l'identifiant du noeud ayant transmis le paquet, il peut également déterminer l'instant de début de la super trame pour effectuer l'étape 710. Dans une étape 715, le noeud décrémente alors son estimation de l'indicateur de durée de pertinence, signifiant qu'à défaut de réception d'information d'un autre noeud, il garantit que les informations concernant la séquence de transmission qu'il émettra (dans l'intervalle TDMA qui lui a été alloué dans le cycle 210) n'auront une validité que pendant la durée Npert (estimé) * durée du cycle 210. Suite à cette opération, le noeud vérifie (720) si son estimation de durée de pertinence n'a pas atteint le seuil critique (valeur nulle), indiquant que le noeud a subi des masquages ne lui permettant plus de garantir que son estimation correspond au mode de fonctionnement réel du réseau actuel. Si tel est le cas, 2 possibilités se présentent (750): - le mode de fonctionnement estimé correspond à un mode de fonctionnement « Working ». Dans ce cas, le noeud n'a plus reçu d'information d'organisation de la séquence de transmission d'un autre noeud depuis la dernière mise à jour de ses estimations (au plus Nma. cycles). Le noeud doit alors quitter le réseau (760), car il n'est plus capable de déterminer si l'intervalle TDMA (qui lui était alloué jusqu'alors), ou la zone de contention pour un noeud voulant s'insérer, n'a pas été modifié par le noeud maître. Le noeud quitte alors le réseau et repart de l'étape initiale 700 pour une nouvelle insertion dans le réseau. - le mode de fonctionnement estimé correspond à un mode de fonctionnement « Switching ». Bien qu'effectuant une estimation de l'instant du changement de séquence d'accès de type TDMA, le noeud esclave par son opération 715, reste synchrone avec l'instant du changement effectif de séquence d'accès de type TDMA, c'est-à-dire qu'il peut effectuer l'opération de changement de séquence d'accès de type TDMA 755 vers le TDMA suivant qu'il y ait un masquage ou non. Ainsi, un noeud masqué en début de phase de transition peut continuer à participer aux communications pendant un temps maximal correspondant à : ((Nswitch + Nusage garanti) * temps de cycle 210) car un noeud esclave sait qu'aucune opération de modification après un changement de séquence d'accès de type TDMA n'aura lieu avant le temps minimal Nusage garanti. Il ne peut donc garantir la validité de la nouvelle séquence d'accès de type TDMA après un changement de séquence d'accès de type TDMA, sans autre information, que pendant cette période de temps. Ainsi, un noeud s'insérant dans le réseau, au cours d'une phase de changement peut disposer d'une durée (au moins égal à Nusage garanti ) lui permettant de continuer à émettre et ce malgré un éventuel masquage de celui-ci, c'est-à-dire que son intervalle de temps lui est garanti pendant cette durée. Lorsque l'estimation de durée de pertinence n'a pas atteint le seuil critique, le noeud va pouvoir continuer à recevoir et/ou transmettre lors du nouveau cycle 210. Il va alors déterminer si la zone de contention du cycle courant est atteinte (étape 725).
Si oui, alors : - un noeud inséré dans le réseau a fini de recevoir les informations pouvant lui permettre de mettre à jour les informations de séquence d'accès de type TDMA. Il attend dès lors le début du cycle suivant (étape 710) ; - un noeud souhaitant s'insérer effectue alors une demande d'insertion dans la zone de contention courante (étape 727, puis étape 728). Il est à noter que lors de l'étape 728, le noeud peut décider de ne pas émettre sa requête d'insertion en fonction de son estimation de durée de pertinence (notamment si celle-ci n'est pas supérieure à un seuil minimal permettant au noeud maître de traiter sa demande), et/ou en fonction du mode de fonctionnement du réseau (notamment, il n'y a pas d'émission pendant une phase de reconfiguration en cours). S'il reste des intervalles TDMA (au moins un) d'accès au réseau non encore écoulés dans le cycle courant, 2 cas se présentent alors : - l'intervalle TDMA à venir est alloué au noeud mettant en oeuvre l'algorithme. Ceci est déterminé par vérification de correspondance entre l'identifiant alloué au noeud lors de sa souscription au réseau et l'identifiant (champ 510) du noeud auquel l'intervalle TDMA courant est attribué dans la séquence de transmission courante (telle qu'indiquée dans le descripteur 430). Celui-ci va alors envoyer dans son entête le contenu des informations estimées pour la séquence de transmission (étapes 730-735). - l'intervalle TDMA à venir est celui d'un autre noeud du réseau. Dès lors : o soit (transition de l'étape 740 à l'étape 725) le noeud ne peut recevoir correctement les données émises par le noeud émetteur, à cause d'un masquage ou à cause de perturbation corrompant les données reçues ;. o soit (transition de l'étape 740 à l'étape 725, via l'étape 745) le noeud reçoit correctement les données émises par le noeud émetteur et plus particulièrement l'entête, contenant les informations de séquence de transmission. Il peut alors utiliser ces informations pour affiner et modifier son estimation de l'évolution de la séquence d'accès de type TDMA. Cette mise à jour de l'estimation est expliquée de manière plus détaillée en relation avec la figure 8. Lors de ces étapes, un test de vérification de l'identifiant du réseau de l'information (information contenue dans le champ 420) permet aussi de garantir de ne pas prendre en compte des données relatives (comme la séquence d'accès de type TDMA) à un réseau voisin. Ce cas correspond par exemple à la coexistence de 2 réseaux dans une même habitation ou dans une même pièce d'une habitation. Un noeud peut ne jamais recevoir du noeud maître et devra dons se fier à l'estimation la plus pertinente des autres noeuds pour rester synchronisé avec le maître (indirectement dans ce cas). La figure 8 présente un organigramme de mise à jour de l'estimation de séquence d'accès de type TDMA, mis en oeuvre par un noeud esclave du réseau, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. L'algorithme mis en oeuvre consiste à effectuer une remise à jour de l'estimation du noeud si les informations reçues sont plus pertinentes que l'estimation. Ces informations sont plus pertinentes, soit parce que remises à jour suite à une réception directe de ces informations du noeud maître ou d'un noeud ayant reçu plus récemment ces informations du noeud maître (non masqué par exemple). Dans une étape 800, il est déterminé si le noeud en provenance duquel est reçue l'information est le noeud maître ou un noeud esclave. Dans le cas où l'information provient du noeud maître, une étape 810 est exécutée, au cours de laquelle le noeud considéré effectue une mise à jour, avec les informations reçues, de son indicateur de durée de pertinence estimé en lui attribuant la valeur reçue, une mise à jour si nécessaire de ses paramètres stockant la séquence d'accès de type TDMA suivante et le mode de fonctionnement du réseau. Dans le cas où l'information ne provient pas du noeud maître, une étape 825 est exécutée, au cours de laquelle les indicateurs de durée de pertinence estimé et reçu sont comparés. L'identificateur de durée de pertinence de valeur plus élevée est associé aux informations à conserver (étape 840). En effet, un tel identificateur de durée de pertinence indique que le noeud émetteur a subi moins de masquage et a donc reçu plus récemment confirmation de la validité de ses informations estimés par un noeud plus proche du noeud maître (ou directement du noeud maître). On entend par noeud plus proche du noeud maître un noeud pour lequel les informations en provenance du noeud maître sont reçues par l'intermédiaire d'un nombre de noeud(s) relais moindre que pour le noeud considéré.
Si l'indicateur de durée de pertinence reçu est de valeur inférieure à celle de l'indicateur de durée de pertinence estimé, alors le noeud duquel les informations ont été reçues a subi plus de masquages que le noeud esclave considéré. Son information étant moins fiable, aucune mise à jour des estimations n'est effectuée (étape 835).
Remarquons que l'indicateur de durée de pertinence associé au mode de fonctionnement « Switching » est nécessairement plus grand que l'indicateur de durée de pertinence en mode de fonctionnement « Working ». De plus, comme dans le mode de fonctionnement « Switching », le noeud maître décrémente l'indicateur de durée de pertinence à chaque cycle (comme le font aussi les noeuds esclaves), cela permet de garantir qu'une fois que le mode de fonctionnement «Switching » est détecté, les noeuds effectuent le changement de séquence d'accès de type TDMA au même cycle de transmission (une fois que l'indicateur de durée de pertinence aura atteint la valeur zéro). Lorsque les 2 noeuds sont en désaccord sur le contenu des descripteurs de séquence d'accès de type TDMA (notamment le descripteur 440), le noeud reflétant un mode de fonctionnement « Switching » ne peut qu'avoir reçu (directement ou pas) cette information du noeud maître (le seul à pouvoir initier cette phase). Voici, à titre d'exemple, des mesures chiffrées concernant différents paramètres mentionnés précédemment.
Supposons un cycle de transmission 210 de durée 1 ms, composée de M=10 intervalles TDMA 220. Entre 2 intervalles TDMA, on définit un temps inter-accès de durée 2 µs, permettant d'absorber les dérives d'horloges entre les noeuds du réseau et évitant ainsi des chevauchements de phase de transmission. En prenant comme horloge (pour chaque noeud du système), une horloge de 24.576 MHz à +/- 10 ppm, lors d'un cycle 210, la variation possible d'un oscillateur est de +/- 10 ns. L'écart maximal de variation entre deux noeuds synchronisés est donc de +/- 20 ns. Un nombre maximal de cycles sans chevauchement de transmission est alors de 2 µs / 20 ns = 100 (soit 90 en introduisant une marge d'imprécision), pour un noeud perdant la synchronisation avec le noeud maître.
En utilisant la valeur NsW,tcn =45, (et Nmax 45), si un masquage se produit juste après le premier cycle d'une phase de transition, le noeud est capable de participer aux communications pendant 45 cycles + N Cycle Garanti cycles (avec N Cycle Garanti <= Nmax). Ainsi, on est sûr de ne pas avoir de chevauchements pendant cette période de temps. L'ajustement de cette valeur s'effectue par compromis entre, amélioration de la précision des horloges (au détriment du prix) et augmentation du temps inter-accès (entrainant une perte de bande passante (plus de temps sans transmission)).
Claims (14)
- REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'accès à un réseau de communication cadencé en cycles de transmission par un noeud maître, caractérisé en ce que, lors d'un cycle de transmission donné, un noeud esclave dudit réseau effectue des étapes consistant à : - obtenir (705) une séquence d'accès active, applicable pour le cycle de transmission donné, et une information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active obtenue ; - effectuer (740) une première vérification qu'au moins un paquet est reçu par ledit noeud esclave pendant le cycle de transmission donné, selon ladite séquence d'accès active ; - en cas de première vérification positive, déterminer (745, 725, 730, 740) une séquence d'accès pour un cycle de transmission suivant en fonction d'informations contenues dans ledit ou lesdits paquets reçus ; - en cas de première vérification négative, déterminer (725, 727, 710, 715, 720, 750, 755) une séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction de ladite information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue.
- 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que, en cas de première vérification positive, ledit noeud esclave effectue une étape consistant à : - effectuer (800) une seconde vérification qu'un parmi le ou les paquets reçus est issu du noeud maître ; et, en cas de seconde vérification positive, la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est indiquée dans ledit paquet issu du noeud maître.
- 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, si l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active est non nulle, l'information de durée de pertinence pour le cycle de transmission suivant est obtenue en diminuant l'information de durée de pertinence pour le cycle de transmission donné.
- 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que, en cas de seconde vérification négative, ledit noeud esclave effectue une étape consistant à :- effectuer (825) une première comparaison entre l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active obtenue et une information de durée de pertinence associée à une séquence d'accès indiquée dans un dit paquet reçu ; et la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est déterminée en fonction du résultat de ladite première comparaison.
- 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, si l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est supérieure ou égale à l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès indiquée dans ledit paquet reçu, alors la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est la séquence d'accès active obtenue.
- 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, si l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est inférieure à l'information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès indiquée dans ledit paquet reçu, l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est remplacée par l'information de durée de pertinence indiquée dans ledit paquet reçu, et la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est indiquée dans ledit paquet reçu.
- 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, si l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active est nulle, ledit noeud esclave effectue en outre des étapes consistant à : - effectuer une troisième vérification (750) qu'au moins une information de notification de changement de séquence a été reçue par ledit noeud pendant un cycle de transmission précédent et notifiant d'un changement ultérieur de séquence d'accès ; - en cas de troisième vérification positive, déterminer (755) la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction d'une information de séquence d'accès associée à ladite information de notification de changement de séquence ; - en cas de troisième vérification négative, empêcher (760) l'accès en émission dudit noeud esclave audit réseau à compter dudit cycle de transmission suivant.
- 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, en cas de première vérification négative, et si l'information de durée de pertinenceassociée à la séquence d'accès active obtenue est non nulle, la séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant est égale à la séquence d'accès active obtenue.
- 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, ledit noeud esclave effectue en outre une étape consistant à : - émettre (735), selon la séquence d'accès active obtenue, dans le cycle de transmission donné, un paquet comprenant ladite séquence d'accès active pour le cycle de transmission donné obtenue, et l'information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès obtenue.
- 10. Procédé de gestion d'accès à un réseau de communication cadencé en cycles de transmission par un noeud maître, caractérisé en ce que, lors d'un cycle de transmission donné, un noeud maître effectue une étape consistant à : - émettre, une séquence d'accès active, applicable pour le cycle de transmission donné, ainsi qu'une information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active émise.
- 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que, ledit noeud maître effectue une étape consistant à : - émettre, une information de notification de changement de séquence, associée à une information de séquence d'accès à utiliser pour un cycle à venir, permettant d'informer les noeuds esclaves d'une modification de séquence d'accès qui sera effective en fonction de la valeur de l'information de durée de pertinence associée.
- 12. Produit programme d'ordinateur caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé selon au moins une des revendications 1 à 9 et/ou le procédé selon au moins une des revendications 10 et 11, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
- 13. Moyen de stockage lisible par ordinateur, stockant un programme d'ordinateur comprenant un jeu d'instructions exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé selon au moins une des revendications 1 à 9 et/ou le procédé selon au moins une des revendications 10 et 11.
- 14. Noeud esclave appartenant à un réseau de communication cadencé en cycles de transmission par un noeud maître, caractérisé en ce qu'il comprend :- des moyens d'obtenir (304, 305, 306, 311, 312) une séquence d'accès active, applicable pour le cycle de transmission donné, et une information de durée de pertinence associée à ladite séquence d'accès active obtenue ; - des moyens de vérifier (301, 302, 303) qu'au moins un paquet est reçu par ledit noeud esclave pendant le cycle de transmission donné, selon ladite séquence d'accès active ; - des premiers moyens de déterminer (301, 302, 303) une séquence d'accès pour un cycle de transmission suivant en fonction d'informations contenues dans ledit ou lesdits paquets reçus, lesdits premiers moyens de déterminer étant activés en cas de première vérification positive; - des seconds moyens de déterminer (301, 302, 303) une séquence d'accès pour le cycle de transmission suivant en fonction de ladite information de durée de pertinence associée à la séquence d'accès active obtenue, lesdits seconds moyens de déterminer étant activés en cas de première vérification négative.
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