EP2832158A1 - Procede de traitement de la reception d'un signal de communication par voie radio, procede de traitement de l'emission, dispositifs et programmes d'ordinateur associes - Google Patents

Procede de traitement de la reception d'un signal de communication par voie radio, procede de traitement de l'emission, dispositifs et programmes d'ordinateur associes

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Publication number
EP2832158A1
EP2832158A1 EP13720438.4A EP13720438A EP2832158A1 EP 2832158 A1 EP2832158 A1 EP 2832158A1 EP 13720438 A EP13720438 A EP 13720438A EP 2832158 A1 EP2832158 A1 EP 2832158A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission
channel
node
preamble
processing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13720438.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Schwoerer
Benoît MISCOPEIN
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Orange SA
Original Assignee
Orange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orange SA filed Critical Orange SA
Publication of EP2832158A1 publication Critical patent/EP2832158A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is leader and terminal is follower
    • H04W52/0219—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is leader and terminal is follower where the power saving management affects multiple terminals
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the field of the invention is that of radio wireless telecommunications networks, and more particularly nodes of such a network, subject to energy consumption constraints, such as sensor nodes.
  • the receiving node becomes unable to detect a received data signal during a sleep period, since it is then inactive.
  • a disadvantage is that it generates a regular and heavy signaling, thus consuming energy
  • This second option is often chosen because of the simplicity of its implementation. However, it suffers from a major drawback: the very short waking period of the receiver is a moment of great vulnerability.
  • any phenomenon occurs, for example type interference or fading ("fading" in English), the receiver does not detect the preamble announcing the data that are intended for it and they are completely lost.
  • the listening period of the preamble necessarily takes place on the same radio channel, unique for the entire network, the signaling channel. If this channel is permanently interfered with, no communication with the interference nodes is possible.
  • While transmission of the useful part of the frame can benefit from error correction and / or diversity, for example by means of a frequency hopping transmission method, in order to correct the error. impact of interference or fading, the transmission of the preamble itself is not protected in any way.
  • the transmission of the preamble is therefore more fragile than that of the useful data.
  • the invention improves the situation by means of a method for treating the receiving a communication signal in a communication network comprising a plurality of nodes alternately respecting periods of sleep and waking periods, a transmitting node preceding the transmission of data to a destination node of a step transmitting a preamble longer than a sleep period of the destination node.
  • a plurality of at least two transmission channels having been defined between the nodes for the transmission of said preamble said method comprises the following steps:
  • a receiving node selects the transmission channel that it will listen and it can decide to change the transmission channel on detection of a triggering event likely to affect its operation.
  • the invention is based on a completely new and inventive approach to the transmission of a transmission signal. Indeed, it provides the receiving node with the autonomy needed to unilaterally decide to change the signaling channel when it deems it necessary. This allows it to satisfy its own operating constraints, without generating additional signaling and therefore without impacting the transmitter.
  • said at least one triggering event belongs to the group comprising at least:
  • the trigger events listed are related to constraints of operation of the receiving node. More precisely, such events prevent the satisfaction of these constraints.
  • Observing a constraint relating to the level of noise detected on the signaling channel makes it possible to guarantee a level of reception quality of the preamble, while preserving the energy resources of the receiving node. Indeed, a receiving node unnecessarily spends resources when it has to process a large amount of noise on the signaling channel.
  • the value of the noise threshold varies of course according to the characteristics of the network and the transmission mode used.
  • the method according to the invention comprises a step of determining a noise level, comprising the following steps:
  • a receiver node comprises means for detecting the energy of the signals received on the signaling channel and means for processing the detected energy in order to evaluate whether it is truly a signal of communication or false detection.
  • the invention proposes to use the information provided by such energy detection means to determine a noise level present on the signaling channel.
  • a predetermined threshold the value of which depends at least on the application and the transmission mode used
  • the receiving node considers that the signaling channel has a noise level that is too high for respond to the operating constraints he has set himself. It is therefore in the presence of an event triggering a change of listening channel of the preamble.
  • the receiving node and the destination node having defined one of the plurality of channels, said main channel is selected as the preamble listening channel and the channel changing step is triggered only when in case of detection of a noise level higher than the predetermined noise threshold.
  • the sending and receiving nodes have agreed on the use of a transmission channel as the main signaling channel.
  • the receiving node therefore decides to change the signaling channel only if the noise level is too high, for example due to interference or fading.
  • a first advantage of this embodiment is to be simple, pragmatic and energy efficient for the receiving node that does not spend its energy resources to change the transmission channel.
  • Another advantage of this embodiment is that it does not impose an extension of the duration of the preamble, since the receiving node operates under conditions similar to those of the prior art. This is very advantageous in a normal situation, but leads to increased latency in case of interference on the transmission channel.
  • This first embodiment is therefore well suited to networks supporting high traffic or operating in a rarely interfered environment.
  • a channel change decision is initiated at the beginning of a new waking period and in that the transmission channel is selected from the N transmission channels according to a predetermined listening order.
  • the receiving node selects a new signaling channel at the beginning of the waking period. At each new waking period, it listens to another channel of the plurality of channels, according to a predetermined listening order.
  • a first advantage of this embodiment is securing the transmission of the preamble, which is not transmitted each time on the same channel.
  • a second advantage is a better responsiveness of the receiving node when the sending node transmits the preamble over several channels at a time, since it periodically listens each of the transmission channels defined with the other nodes of the network as potential signaling channels.
  • This solution therefore has the advantage of low latency, because in the event of a transmission-type interference problem on the signaling channel, the time required for the transmitter and receiver nodes to be on another transmission channel is minimal.
  • This second embodiment makes it possible to maintain an unchanged reactivity of the system with respect to the prior art. Because of the long preamble, this embodiment of the invention is well suited to networks with low traffic or operating in unstable conditions.
  • the receiving node observes an alternation of a waking period and a sleep period.
  • N successive awakening periods follow N successive sleep periods.
  • This device may of course include the various characteristics relating to the method of processing the reception of a communication signal according to the invention.
  • such a device can be integrated into a receiving node.
  • the invention further relates to a method of processing the transmission of a communication signal in a communication network comprising a plurality of nodes alternately respecting sleep periods and waking periods, a transmitter node preceding the sending data to at least one destination node of a step of transmitting a preamble of length at least equal to a sleep period of the destination node, characterized in that, a plurality N of at least two transmission channels having been defined between the transmitting node and the at least one destination node, said method comprises the following steps:
  • Such a method is intended to be implemented by a transmitting node.
  • the transmitter node selects at least one transmission channel on which to emit the preamble of the communication signal that it wishes to transmit to the destination node. Like the receiving node, it can decide to change the transmission channel upon detection of a triggering event.
  • the sender node also has a certain autonomy to ensure optimal operation, particularly in terms of resource management energy and quality of service.
  • the transmission event belongs to the group comprising:
  • Triggering events include a repeated failure to transmit the preamble.
  • the sender node concludes with such a failure, when at the end of a certain number of retransmissions of the preamble on the same channel, it has still not received an acknowledgment message from the destination node. He then considers that he is unnecessarily spending energy trying to communicate with the destination node on a transmission channel that he is not listening to and decides to switch to another transmission channel.
  • the invention thus allows it to optimize the consumption of its energy resources while guaranteeing the quality of service.
  • Another triggering event is the noise level present on the current transmission channel.
  • the transmitting node when it exceeds a predetermined noise threshold, the transmitting node considers that the security of the transmission of the preamble is no longer guaranteed on this channel and it triggers a change of transmission channel for the transmission of the preamble . This allows the sending node to preserve the quality of service and the security of the communication with the destination node.
  • the transmitter node having previously defined a main transmission channel with the receiving node, said main channel is selected as the listening channel.
  • the transmitting node always transmits the preamble on the same transmission channel and only changes it when a transmission event that is likely to jeopardize its transmission constraints occurs.
  • An advantage of this embodiment is to be simple, pragmatic and energy efficient.
  • the selection step consists of selecting the plurality of transmission channels for simultaneous transmission of the preamble over the plurality of channels and in that, upon detection of a transmission event on one of said channels, the channel change decision step decides to stop the transmission of the preamble on said channel.
  • the sending node starts by transmitting simultaneously on the plurality of channels defined with the receiving node. It can decide to stop transmitting on one of the channels upon detection of a transmission event.
  • Such a transmitting node therefore necessarily has transmission capacities and therefore energy resources greater than those of a conventional sensor node, which can transmit only on one transmission channel at a time.
  • This embodiment advantageously applies to a transmitting node which intends in communication signal to a plurality of destination nodes.
  • a transmitting node which intends in communication signal to a plurality of destination nodes.
  • a hub node able to collect measurement signals from a plurality of sensor nodes.
  • Such a node may be required to transmit data, e.g., control messages to a plurality of sensor nodes, said messages including physical data collection instructions.
  • An advantage of this embodiment is that it allows the transmitting node to reach as quickly as possible all the destination nodes according to the invention. Indeed, not knowing which channel of transmission they are listening, it is interesting to emit simultaneously on all the channels.
  • Another advantage of this embodiment is that it gives the opportunity to the transmitting node to stop the transmission on a transmission channel that no longer responds to its operating constraints, for example because it is noisy. Thus, it does not unnecessarily spend its energy resources and ensures the security of the data it transmits.
  • the invention further relates to a device for processing the transmission of a communication signal capable of implementing the transmission method which has just been described.
  • This device may of course include the various features relating to the method of processing the transmission of a communication signal according to the invention.
  • the invention also relates to a node comprising a transmitting device and a receiving device according to the invention.
  • the invention further relates to a communication network comprising at least two nodes according to the invention.
  • such a network comprises a node according to the invention, which is also able to transmit simultaneously on the plurality of channels.
  • a node according to the invention which is also able to transmit simultaneously on the plurality of channels.
  • This is for example a concentrator node,
  • the invention also relates to a computer program comprising instructions for implementing a method of processing the reception of a communication signal as described above, when this program is executed by a processor.
  • a program can use any programming language. It can be downloaded from a communication network and / or saved on a computer-readable medium.
  • the invention relates to a computer program comprising instructions for implementing a method of processing the transmission of a communication signal as described above, when the program is executed by a processor.
  • a program can use any programming language. It can be downloaded from a communication network and / or recorded on a computer readable medium.
  • Figure 1 schematically shows a radio communication network comprising a plurality of nodes according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows the steps of the method of receiving a communication signal in such a network according to the invention
  • FIG. 3 schematically shows the steps of the method for transmitting a communication signal in such a network according to the invention
  • FIGS. 4A, 4B and 4C illustrate three examples of implementation of channel listening alternation according to the invention
  • FIG. 5 schematically shows the exchanges between a transmitting node and a receiving node according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 6 schematically shows the exchanges between a transmitting node and a receiving node according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 7 schematically shows the exchanges between a transmitting node and a receiving node according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 8 shows an exemplary structure of a transmitter / receiver node, comprising a device for transmitting a communication signal and a reception device according to the invention.
  • a network R of radio communications comprising a plurality of nodes Nd1, Nd2, Nd3 subject to power consumption constraints. This is for example sensors, able to perform physical measurements of their surroundings and transmit to a hub node Nd ⁇ -
  • the nodes Ndi, Nd 2 , Nd 3 of the network R communicate by radio for example by a technology of Ultra Wide Band type ("Ultra Wide Band", UWB in English).
  • the invention is not limited to this example and applies to any communication between two nodes of a radio communication network according to Zigbee or other type of technology, provided that the nodes are subject to constraints. of energy consumption.
  • Such sensor nodes generally battery-powered, may not be accessible to change the battery, for example by being buried, integrated into walls of a building or embedded in a vehicle. It is therefore a question of ensuring them the longest possible autonomy of operation, by saving the energy resources that their battery makes available to them. For this, it is necessary to minimize the activity rate of the node, which is to maintain most of the time off.
  • the simplest solution to achieve this is to subject the node to an alternation of periods of awakening and sleep, the duration T w of the waking period is minimal compared to that of the sleep period T s .
  • the general principle of the invention is based on the definition of a plurality of transmission channels between a transmitting node and a receiving node and on the possibility for a receiving node to change listening channel on detection of a triggering event likely to affect at least one of its operating constraints.
  • two transmission channels Chn c and Ch 12c defined between the concentrator node Nd C o and the sensor node Ndi are considered, two transmission channels Ch 2 i c , Ch 22c defined between the concentrator node. Nd C o and the Nd 2 sensor node and two transmission channels Ch 31c and Ch 32c defined between the node concentrator Nd C o and sensor node Nd 3 .
  • Two transmission channels Ch 12 , Ch 22 are also considered between the sensor node Ndi and the sensor node Nd 2 .
  • the steps of the method for processing the reception of a communication signal by a receiver node B are now presented.
  • the communication signal is transmitted by a sending node A, for example Nd ⁇ or Ndi to a receiving node.
  • N 2 channels, this number to achieve a good compromise between reliability and latency.
  • Node A shall transmit a communication signal to Node B comprising a preamble Pr and a data frame Tr.
  • N 2 transmission channels Chu, Ch 2 may be used as signaling channel.
  • the receiver node B selects from among the channels C and Ch 2 a transmission channel, to listen for the reception of a Pr preamble Pr of a communication signal S.
  • the selected channel, said current signaling channel Ch c is for example equal to Chi.
  • the receiver node B therefore begins to listen to the channel CH c selected in RI.
  • a preamble Pr is received on the current channel Ch c .
  • This reception step triggers the implementation of a step R3 for detecting EVT triggering events that may affect at least a predetermined operating constraint of the receiving node B.
  • the events taken into consideration can be of different types. These can be simple temporal events, which occur periodically, such as for example a start of a new waking period for the sending node A. Node A is indeed subject to periods of awakening and awakening. sleep.
  • a first operating constraint may be for him to change the signaling channel at each new waking period, so as to ensure increased robustness compared to interference.
  • a second operating constraint relates to a noise threshold beyond which the main transmission channel is no longer considered to satisfy the quality of service and safety requirements for the transmission of a preamble.
  • Such a step R3 then comprises a step of detecting a noise level received on the main channel, which implements energy detection means natively present in a node of a radio communication network.
  • Such means are able to detect a quantity of energy received on the current channel and to compare it with a threshold of energy beyond which the radio reception means of the node are activated to search for a presence of useful signal on the channel.
  • the radio reception means are indeed natively configured to distinguish the useful signals from the false detections. It is thus possible to obtain information relating to a number of false detections received per unit of time. During step R3, this number is compared to a threshold number corresponding to said noise threshold.
  • Such false detections may originate from other radio transmitting nodes that transmit on the same channel (intentional interference) or spurious signals generated by the activity of other nodes on neighboring transmission channels (unintentional interference).
  • a signaling channel change is decided by the receiving node B during a step R4.
  • the new listening channel for receiving a preamble is selected from the N channels of transmissions previously defined with the transmitter node A, according to a predetermined rule, during a new implementation of the step R0.
  • N being equal to 2
  • the new current signaling channel chosen is necessarily the Ch 2 channel.
  • the implementation of the method then resumes at the listening stage RI which is this time on the Chi channel.
  • step R5 When node B has established, following receipt of the preamble Pr that the useful data of the communication signal S were intended for him, he initiates a step R5 of receiving the useful data frame Tr of the signal S on a channel Ch T according to a transmission scheme previously defined between the node A and node B.
  • the data frame is transmitted on the transmission channel that the receiving node is listening, namely the Ch c channel.
  • the transmission of the Tr frame can start on the signaling channel Ch c and continue on a sequence of transmission channels among the N channels defined between the sending and receiving nodes. It is also possible to dedicate a channel to the transmission of useful data.
  • node B may decide to go back to sleep.
  • an acknowledgment message Ack is sent by the node B, during a step R6, to the node A on the signaling channel current Ch c .
  • the transmitter node A selects at least one transmission channel, called the current signaling channel Ch c , on which to emit the preamble Pr. In El, it transmits the preamble Pr to the node B on said at least one current channel Ch c , for example equal to Chi.
  • the sending node sends the transmission of the preamble Pr by sending the data frame Tr on a transmission channel Ch T according to a communication scheme previously defined with the destination node.
  • step E2 the method starts, in a step E5 awaiting reception of an acknowledgment message Ack from the destination node B, on the current signaling channel Chc.
  • the node A triggers a step E3 for detecting trigger events that may affect at least one of its predetermined operating constraints.
  • Such a step is implemented in a manner similar to step R3 previously described for the reception method.
  • triggering events at least two types can be considered:
  • a transmitting node is generally also receiver. It therefore comprises the energy detection means and the radio reception means previously described and natively integrated with its reception means.
  • the transmitting node can thus obtain from its reception means information relating to a number of false detections received per unit time on the current channel and compare them to a noise threshold. If the noise threshold is exceeded, the quality of service can no longer be guaranteed on the current channel. It should be changed;
  • a signaling channel change decision decision is made at E4.
  • Another transmission channel among the N defined with the destination node is chosen.
  • N being equal to 2
  • the chosen channel is necessarily the Ch 2 channel.
  • the transmitting and receiving nodes can advantageously agree beforehand on an order of passage of the N channels of transmission.
  • the step of selecting a signaling channel takes into account the agreed order of passage.
  • the node A and the node B have previously defined a main signaling channel Ch P equal to C u and a secondary signaling channel equal to Ch 2 .
  • the node B preferentially listens to the signaling channel Ch and decides to change it only on detection of a noise level higher than a predetermined noise threshold.
  • the node A emits preambles of duration T P greater than a sleep period T s .
  • the duration of the preamble does not therefore need to be lengthened.
  • node B If a high noise level has forced node B to switch its listening on the secondary channel before receiving the preamble on the main signaling channel Ch P , then node A will have to re-transmit the preamble on the secondary channel, as soon as that it will have detected the absence of an acknowledgment-acknowledgment message from the destination node B.
  • the node B observes a listening alternation between the transmission channels Chi and Ch 2 in a period equal to a complete cycle Cy comprising a sleep period S and an awakening period E. At each new period wake up, it selects a new signaling channel and so switches its listening from one transmission channel to another.
  • Node B observes a sequence of sleep and waking periods, including a sleep period S followed by N waking periods. During the N successive periods of awakening, he listens successively on the N transmission channels defined with the node A in a predetermined order of passage. This results for the node A that the preamble it emits must have a length at least equal to two complete cycles, as in the previous example.
  • FIG. 5 a diagram of the flows exchanged between the sending node A and the receiving node B according to a first embodiment of the invention is presented.
  • the nodes A and B operating according to an exchange mode said of equals.
  • This mode is particularly well suited to two nodes equipment, for example sensors, which have an equivalent level of resources, whether in terms of energy, calculation or radio transmission / reception capabilities.
  • the nodes A and B have defined in common a principal signaling channel Ch equal to Chi, but that at least since the time t 0 + T s , the node B has decided to fall back on the secondary channel Ch 2 following the detection of a trigger event Evt relating to a noise level that is too high on the ChP channel.
  • the node A which wishes to transmit a communication signal to the node B, ignores the channel change of the node B. It therefore selects the main signaling channel Ch and begins to issue a Pr preamble on this channel, of length T greater than T s . It then transmits the data frame Tr on a transmission channel Ch T according to a transmission scheme defined with the node B.
  • this transmission channel is not necessarily the same as the signaling channel Ch. It is specified by the transmission scheme defined between the nodes and depends in particular on the transmission mode used.
  • Node A is waiting for an acknowledgment message during Del delay. Since node B listens to the transmission channel Ch 2 , it has not received Pr preamble and therefore does not react. At the end of delay Del, node A has not always received any acknowledgment message on the main channel Chi. He therefore decides to reissue Pr preamble a second time on the main channel Ch P. At the end of a number K of retransmissions, with K greater than or equal to 2, without response on the main channel Ch, the node A decides to switch to the secondary channel Ch 2 .
  • K is chosen equal to 2.
  • the node A thus emits the preamble Pr on the channel Ch 2 , then transmits the data frame Tr on the channel Ch T. It is then placed in the expectation of a reception message within Del delay.
  • Node B wakes up during the duration of the preamble, listens to the Ch 2 channel, detects the preamble and extends its waking period until it has received Pr preamble in its entirety. It then activates its radio reception means on the channel Ch T according to the transmission scheme agreed with the node A, to receive the frame Tr of useful data announced by the preamble Pr. At the end of this reception, it transmits an acknowledgment message Ack on the channel of signaling Ch 2 . Node A receives it within the Del delay and terminates the transmission of the communication signal.
  • FIG. 6 a diagram of the flows exchanged between a transmitting node A and a receiving node B according to a second embodiment of the invention is now presented.
  • the nodes A and B operating according to a variant of the peer-to-peer exchange mode:
  • Node B alternately listens to the transmission channels Chu and Ch 2 in a period equal to a cycle Cy. At each new waking period, it switches from one channel to another.
  • node A begins to issue a preamble Pr on the channel Ch 1; while node B has switched on channel Ch 2 .
  • node A To be assured of receipt of Preamble Pr by node B, node A must issue a preamble of duration T satisfying the following condition:
  • N is the number of transmission channels defined between the sending node and the receiving node, T s being the sleep period, T w the waking period of the receiving node B.
  • the node B If the node B has established following receipt of the preamble Pr that the data were intended for it, it is placed in FL, on the channel Ch T , defined according to the scheme of transmission of useful data agreed with the node A, to receive the Tr using data frame At the end of this reception, it transmits on the Ch 1 channel ; an acknowledgment message to node A. The latter receives it at E5 and terminates the procedure for transmitting the communication signal.
  • FIG. 7 a diagram of the flows exchanged between a transmitting node A and a receiving node B according to a third embodiment of the invention is now presented.
  • Node A is a concentrator node which has means for simultaneously transmitting a Pr preamble on the N transmission channels.
  • Node B is considered to have selected, from among the N transmission channels previously defined with the node A, a current signaling channel Chc, for example equal to Chi, which it listens during its waking periods. It does not decide to change as long as the latter responds to its operating constraints, in particular that it does not generate a noise level higher than a predetermined noise threshold.
  • Node A thus emits the preamble Pr of duration T P > T s , simultaneously on the channels Chi and Ch 2 , from a time t 0 . It is assumed that at this moment, Node B is in a sleep period.
  • Node B wakes up at time t 0 , during transmission of the preamble on the Chi channel. It detects a sufficient level of energy on the Chi channel, which triggers its means of radio reception, in RI. It is kept awake until the end of the reception of preamble Pr. Then, in accordance with the parameters of the preamble received, when the data are intended for it, it prepares for the reception of the frame Tr of useful data on the transmission channel. Ch T. At the end of this transmission, it sends an acknowledgment message Ack on the signaling channel Chi. He can then go back to sleep.
  • Node A receives the acknowledgment message Ack on the Chi channel and terminates the procedure.
  • an Nd node comprising a reception processing device 100 and a transmission processing device 200 respectively implementing a transmission method and a reception method according to one of the embodiments described above.
  • the device 100 comprises a processing unit 110, equipped for example with a processor P, and driven by a computer program Pgl 120, stored in a memory 130 and implementing the method of processing the reception of a communication signal according to the invention.
  • a processing unit 110 equipped for example with a processor P, and driven by a computer program Pgl 120, stored in a memory 130 and implementing the method of processing the reception of a communication signal according to the invention.
  • the code instructions of the computer program Pgl 120 are for example loaded into a RAM before being executed by the processor of the processing unit 110.
  • the processor of the processing unit 110 sets implement the steps of the method of processing the reception of a communication signal described above, according to the instructions of the computer program 120.
  • the node Nd comprises means 300 for detecting a quantity of energy received on the selected signaling channel, radio reception means capable of being activated when a sufficient quantity of energy has been received on the channel signaling. These means are controlled by the processor of the processing unit 110.
  • the processing unit 110 obtains from such means information relating to an energy level detected on the energy signaling channel or to a false detection. It uses them, according to the instructions of the computer program Pgl 120 to implement the steps of the method in question, such as the step of detecting a trigger event such as the presence of a noise level greater than a predetermined noise threshold.
  • the device 200 includes a processing unit 210, equipped for example with a processor P, and controlled by a computer program Pg 2220, stored in a memory 230 and implementing the treatment method of the transmission of a communication signal according to the invention.
  • a processing unit 210 equipped for example with a processor P, and controlled by a computer program Pg 2220, stored in a memory 230 and implementing the treatment method of the transmission of a communication signal according to the invention.
  • the code instructions of the computer program Pg 2 220 are for example loaded into a RAM memory before being executed by the user.
  • the processor of the processing unit 210 implements the steps of the method of processing the transmission of a communication signal described above, according to the instructions of the computer program 220.
  • the means 300 for detecting a quantity of energy received on the selected signaling channel and the radio reception means of the node N are controlled by the processor of the processing unit 210. input information from said means and it uses them, according to the instructions of the computer program Pg2 220 to implement the steps of the method of processing the transmission of a communication signal in question, for example in the course of the step of detecting a trigger event related to the presence of a noise level higher than a predetermined noise threshold.
  • the processing unit 210 receives as input information from said means, for example information relating to the detected noise level.
  • commands to said transmission / reception means 400 for example a signaling channel change command Ch c for the transmission of the preamble Pr on the current signaling channel Ch c to the node B.

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Abstract

Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication par voie radio, procédé de traitement de l'émission, dispositifs et programmes d'ordinateur associés L'invention concerne un procédé de traitement de la réception d'un signal de communication dans un réseau de communication comprenant une pluralité de noeuds respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un noeud émetteur faisant précéder la transmission de données à destination d'un noeud destinataire d'une étape d'émission d'un préambule (Pr) de longueur au moins égale à une période de sommeil du noeud destinataire, caractérisé en ce que, une pluralité d'au moins deux canaux de transmission ayant été définie entre les noeuds en vue de la transmission dudit préambule. Selon l'invention, ledit procédé comprend les étapes suivantes : - Sélection (R0) parmi la pluralité de canaux d'au moins un canal d'écoute du préambule, dit canal courant (ChC); - Décision (R4) de changement de canal d'écoute parmi la pluralité de canaux de transmission, sur détection d'au moins événement (Evt) déclencheur susceptible d'affecter des contraintes de fonctionnement prédéterminées dudit noeud récepteur.

Description

Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication par voie radio, procédé de traitement de l'émission, dispositifs et programmes d'ordinateur associés.
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des réseaux de télécommunications sans fil par voie radio, et plus particulièrement des nœuds d'un tel réseau, soumis à des contraintes de consommation d'énergie, tels que des nœuds capteurs.
Pour réduire la consommation d'énergie d'un nœud récepteur, il est connu de le soumettre à une alternance de périodes de sommeil Ts et d'éveil Tw régulièrement espacées. Plus le rapport Ts/Tw est grand, plus l'économie d'énergie réalisée est importante.
Dans des applications nécessitant des capteurs autonomes en énergie, cette période de sommeil peut durer plusieurs secondes alors que la période d'éveil est extrêmement courte. A titre d'exemple, on considère une période de sommeil de l'ordre de Ts = 1 seconde et une période d'éveil de l'ordre de Tw = 50 ps.
En revanche, le nœud récepteur devient incapable de détecter un signal de données reçu pendant une période de sommeil, puisqu'il est alors inactif.
Ce problème est généralement résolu de deux manières :
- soit en synchronisant l'ensemble du réseau, de sorte que chaque nœud soit actif, c'est-à-dire éveillé au même moment . Un inconvénient est que cela engendre une signalisation régulière et lourde, donc consommatrice d'énergie ;
- soit en faisant précéder le signal de données d'un préambule de réveil, d'une durée TP supérieure ou égale à la durée d'un cycle complet Cy =TS + Tw du nœud récepteur, de façon à prévenir le nœud de l'arrivée de données. Toutefois, la durée d'une période de sommeil étant généralement très supérieure à celle d'une période d'éveil, on peut considérer qu'il suffit de satisfaire l'inégalité suivante : TP > Ts, pour être garanti que le nœud se réveille nécessairement pendant la transmission de ce préambule. Cette solution présente l'avantage d'être totalement asynchrone et de ne générer aucun trafic de signalisation.
3. Inconvénients de l'art antérieur
Cette seconde option est souvent retenue du fait de la simplicité de sa mise en œuvre. Elle souffre toutefois d'un inconvénient majeur : la très courte période de réveil du récepteur est un moment de grande vulnérabilité.
En effet, si durant ce bref moment, un quelconque phénomène intervient, par exemple de type interférence ou évanouissement (« fading », en anglais), le récepteur ne détecte pas le préambule annonçant les données qui lui sont destinées et elles sont intégralement perdues.
Par ailleurs, étant donnée l'absence de coordination entre émetteur et récepteur, la période d'écoute du préambule a nécessairement lieu sur le même canal radio, unique pour tout le réseau, le canal de signalisation. Si ce canal est durablement interféré, aucune communication avec les nœuds victimes de l'interférence n'est plus possible.
Alors que la transmission de la partie utile de la trame peut bénéficier d'une correction d'erreur et/ou d'une diversité , par exemple à l'aide d'une méthode de transmission par saut de fréquences, afin de corriger l'impact des interférences ou de l'évanouissement, la transmission du préambule en elle-même n'est protégée en aucune manière .
Malgré sa longueur, la transmission du préambule est donc plus fragile que celle des données utiles.
4. Objectifs de l'invention
Il existe donc un besoin de pallier la vulnérabilité du préambule lors de sa transmission entre nœuds d'un réseau de communication par voie radio.
5. Exposé de l'invention
L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un procédé de traitement de la réception d'un signal de communication dans un réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un nœud émetteur faisant précéder la transmission de données à destination d'un nœud destinataire d'une étape d'émission d'un préambule de durée supérieure à une période de sommeil du nœud destinataire.
Selon l'invention, une pluralité d'au moins deux canaux de transmission ayant été définie entre les nœuds en vue de la transmission dudit préambule, ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- Sélection parmi la pluralité de canaux d'au moins un canal d'écoute du préambule, dit canal courant;
- Décision de changement de canal d'écoute parmi la pluralité de canaux de transmission, sur détection d'au moins événement déclencheur susceptible d'affecter des contraintes de fonctionnement prédéterminées dudit nœud récepteur.
Selon l'invention, un nœud récepteur sélectionne le canal de transmission qu'il va écouter et il peut décider de changer de canal de transmission sur détection d'un événement déclencheur susceptible d'affecter son fonctionnement.
Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la transmission d'un signal de transmission. En effet, elle procure au nœud récepteur l'autonomie nécessaire pour décider de façon unilatérale de changer de canal de signalisation quand il le juge nécessaire. Ceci lui permet de satisfaire ses propres contraintes de fonctionnement, sans générer de signalisation supplémentaire et donc sans impacter l'émetteur.
Selon un aspect de l'invention, ledit au moins un événement déclencheur appartient au groupe comprenant au moins :
- un niveau de bruit supérieur à un seuil de bruit prédéterminé ;
- Un début de nouvelle période d'éveil.
Les événements déclencheurs listés sont liés à des contraintes de fonctionnement du nœud récepteur. Plus précisément, de tels événements empêchent la satisfaction de ces contraintes.
Parmi les contraintes considérées, on trouve aussi bien des contraintes de qualité de service, comme la sécurité du canal de transmission ou la qualité de réception qu'il procure, que des contraintes de gestion des ressources énergétiques du nœud récepteur.
La prise en compte d'une contrainte temporelle qui impose de changer de canal de signalisation à chaque période de réveil, permet notamment d'augmenter la sécurité de la transmission.
Le respect d'une contrainte relative au niveau de bruit détecté sur le canal de signalisation permet de garantir un niveau de qualité de réception du préambule, tout en préservant les ressources énergétiques du nœud récepteur. En effet, un nœud récepteur dépense inutilement des ressources lorsqu'il doit traiter une quantité de bruit importante sur le canal de signalisation. La valeur du seuil de bruit varie bien sûr en fonction des caractéristiques du réseau et du mode de transmission utilisé.
Selon un autre aspect, le procédé selon l'invention comprend une étape de détermination d'un niveau de bruit, comprenant les étapes suivantes :
- Réception d'une information relative à une détection d'énergie sur le canal de signalisation, correspondant à une fausse détection d'un signal de communication ;
- comptage d'un nombre de fausses détections par unité de temps ; et comparaison du nombre de fausses détections comptabilisé audit niveau de seuil de bruit ;
et en ce qu'un événement déclencheur est détecté quand ledit nombre de fausses détections est supérieur audit seuil de bruit.
Classiquement, un nœud de récepteur comprend des moyens de détection de l'énergie des signaux reçus sur le canal de signalisation et des moyens de traitement de l'énergie détectée en vue d'évaluer s'il s'agit véritablement d'un signal de communication ou au contraire d'une fausse détection.
L'invention propose d'exploiter les informations fournies par de tels moyens de détection d'énergie pour déterminer un niveau de bruit présent sur le canal de signalisation. Lorsque le nombre de fausses détections traitées par unité de temps dépasse un seuil prédéterminé, dont la valeur dépend au moins de l'application et du mode de transmission utilisé, le nœud récepteur considère que le canal de signalisation présente un niveau de bruit trop élevé pour répondre aux contraintes de fonctionnement qu'il s'est fixées. Il est donc en présence d'un événement déclencheur d'un changement de canal d'écoute du préambule.
Selon encore un autre aspect, le nœud récepteur et le nœud destinataire ayant défini un canal principal parmi la pluralité de canaux, ledit canal principal est sélectionné comme canal d'écoute du préambule et l'étape de changement de canal n'est déclenchée qu'en cas de détection d'un niveau de bruit supérieur au seuil de bruit prédéterminé.
Dans ce premier mode de réalisation de l'invention, les nœuds émetteurs et récepteurs se sont accordés sur l'utilisation d'un canal de transmission comme canal de signalisation principal. Le nœud récepteur ne décide donc de changer de canal de signalisation qu'en cas de niveau de bruit trop élevé, par exemple dû à des interférences ou à un évanouissement.
Un premier avantage de ce mode de réalisation est d'être simple, pragmatique et économe en énergie pour le nœud récepteur qui ne dépense pas ses ressources énergétiques à changer de canal de transmission.
Un autre avantage de ce mode de réalisation est qu'il n'impose pas d'allongement de la durée du préambule, puisque le nœud récepteur opère dans des conditions similaires à celles de l'art antérieur. Ceci est très avantageux en situation normale, mais entraîne une latence accrue en cas d'interférences sur le canal de transmission.
Ce premier mode de réalisation est donc bien adapté à des réseaux supportant un fort trafic ou bien opérant dans un milieu rarement interféré. Selon un autre aspect, une décision de changement de canal est déclenchée à chaque début d'une nouvelle période d'éveil et en ce que le canal de transmission est sélectionné parmi les N canaux de transmission selon un ordre d'écoute prédéterminé.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le nœud récepteur sélectionne un nouveau canal de signalisation à chaque début de période d'éveil. A chaque nouvelle période d'éveil, il écoute un autre canal de la pluralité de canaux, selon un ordre d'écoute prédéterminé.
Pour garantir que le nœud récepteur écoute le préambule, sa durée doit être choisie au moins égale à N cycles complets (Ts + Tw).
Un premier avantage de ce mode de réalisation est la sécurisation de la transmission du préambule, qui n'est pas transmis à chaque fois sur le même canal.
Un deuxième avantage est une meilleure réactivité du nœud récepteur lorsque le nœud émetteur émet le préambule sur plusieurs canaux à la fois, puisqu'il écoute périodiquement chacun des canaux de transmission définis avec les autres nœuds du réseau comme des canaux potentiels de signalisation. Cette solution présente donc l'avantage d'une faible latence, car en cas de problème de transmission type interférence sur le canal de signalisation, le temps nécessaire pour que les nœuds émetteur et récepteur se retrouvent sur un autre canal de transmission est minimal.
Ce deuxième mode de réalisation permet de maintenir une réactivité inchangée du système par rapport à l'art antérieur. Du fait du long préambule, ce mode de réalisation de l'invention est bien adapté aux réseaux à faible trafic ou opérant dans des conditions instables.
Avantageusement, le nœud récepteur observe une alternance d'une période d'éveil et d'une période de sommeil.
Selon une variante, N périodes d'éveil successives font suite à N périodes de sommeil successives. Un avantage est que le nœud récepteur écoute tous les canaux successivement au cours de sa grande période d'éveil. L'invention concerne également un dispositif de traitement de la réception d'un signal de communication apte à mettre en œuvre le procédé de traitement de la réception d'un signal de communication qui vient d'être décrit.
Ce dispositif pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon l'invention.
Avantageusement, un tel dispositif peut être intégré à un nœud récepteur.
L'invention concerne en outre un procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication dans un réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un nœud émetteur faisant précéder l'émission de données à destination d'au moins un nœud destinataire d'une étape d'émission d'un préambule de longueur au moins égale à une période de sommeil du nœud destinataire, caractérisé en ce que, une pluralité N d'au moins deux canaux de transmission ayant été définie entre le nœud émetteur et ledit au moins un nœud destinataire, ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- Sélection parmi la pluralité de N canaux de transmission définie d'au moins un canal de transmission dudit préambule, dit canal courant ;
- Décision de changement de canal de transmission sur détection d'un événement de transmission susceptible d'affecter des contraintes de fonctionnement prédéterminées dudit nœud émetteur sur ledit au moins un canal courant.
Un tel procédé est destiné à être mis en œuvre par un nœud émetteur.
Avec l'invention, le nœud émetteur sélectionne au moins un canal de transmission sur lequel émettre le préambule du signal de communication qu'il souhaite transmettre au nœud destinataire. Comme le nœud récepteur, il peut décider de changer de canal de transmission sur détection d'un événement déclencheur.
Ainsi, le nœud émetteur dispose lui aussi d'une certaine autonomie afin de s'assurer un fonctionnement optimal, notamment en termes de gestion de ressources énergétiques et de qualité de service.
Selon un aspect de l'invention, l'événement de transmission appartient au groupe comprenant :
- Une absence de réception d'un message d'accusé-réception à l'issue d'un nombre prédéterminé de réémissions dudit préambule sur ledit canal ;
- Une détection d'un niveau de bruit supérieur à un deuxième seuil de bruit prédéterminé.
Parmi les événements déclencheurs, on compte notamment un échec répété de transmission du préambule. Le nœud émetteur conclut à un tel échec, lorsqu'à l'issue d'un certain nombre de réémissions du préambule sur le même canal, il n'a toujours pas reçu de message d'accusé-réception de la part du nœud destinataire. Il considère alors qu'il dépense inutilement de l'énergie à essayer de communiquer avec le nœud destinataire sur un canal de transmission qu'il n'est pas en train d'écouter et décide de basculer sur un autre canal de transmission. L'invention lui permet donc d'optimiser la consommation de ses ressources énergétiques, tout en garantissant la qualité de service.
Un autre événement déclencheur concerne le niveau de bruit présent sur le canal de transmission courant. Selon l'invention, lorsqu'il dépasse un seuil de bruit prédéterminé, le nœud émetteur considère que la sécurité de la transmission du préambule n'est plus garantie sur ce canal et il déclenche un changement de canal de transmission pour l'émission du préambule. Ceci permet au nœud émetteur de préserver la qualité de service et la sécurité de la communication avec le nœud destinataire.
Selon encore un autre aspect, le nœud émetteur ayant préalablement défini un canal de transmission principal avec le nœud récepteur, ledit canal principal est sélectionné comme canal d'écoute. Selon ce mode de réalisation de l'invention, le nœud émetteur émet toujours le préambule sur le même canal de transmission et n'en change que lorsqu'un événement de transmission propre à mettre en péril ses contraintes de transmission survient.
Un avantage de ce mode de réalisation est d'être simple, pragmatique et économe en énergie.
Selon un autre aspect, l'étape de sélection consiste à sélectionner la pluralité de canaux de transmission pour une transmission simultanée du préambule sur la pluralité de canaux et en ce que, sur détection d'un événement de transmission sur un desdits canaux, l'étape de décision de changement de canal décide de stopper l'émission du préambule sur ledit canal.
Selon ce mode de réalisation de l'invention, le nœud émetteur commence par émettre simultanément sur la pluralité de canaux définie avec le nœud récepteur. Il peut décider de cesser d'émettre sur un des canaux sur détection d'un événement de transmission.
Un tel nœud émetteur possède donc nécessairement des capacités d'émission et par conséquent des ressources énergétiques supérieures à celles d'un nœud capteur classique, lequel ne peut émettre que sur un canal de transmission à la fois.
Ce mode de réalisation s'applique avantageusement à un nœud émetteur qui destine in signal de communication à une pluralité de nœuds destinataires. A titre d'exemple, on considère un nœud concentrateur apte à collecter les signaux de mesure issus d'une pluralité de nœuds capteurs. Un tel nœud peut être amené à transmettre des données, par exemple des messages de commande à une pluralité de nœuds capteurs, lesdits messages comprenant des instructions de collecte de données physiques.
Un avantage de ce mode de réalisation est qu'il permet au nœud émetteur d'atteindre au plus vite l'ensemble des nœuds destinataires selon l'invention. En effet, ne sachant pas quel canal de transmission ils sont en train d'écouter, il a intérêt à émettre simultanément sur tous les canaux. Un autre avantage de ce mode de réalisation est qu'il laisse l'opportunité au nœud émetteur de stopper la transmission sur un canal de transmission qui ne répond plus à ses contraintes de fonctionnement, par exemple parce qu'il est bruité. Ainsi, il ne dépense pas inutilement ses ressources énergétiques et s'assure de la sécurité des données qu'il transmet.
L'invention concerne en outre un dispositif de traitement de l'émission d'un signal de communication apte à mettre en œuvre le procédé d'émission qui vient d'être décrit.
Ce dispositif pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication selon l'invention.
L'invention concerne aussi un nœud comprenant un dispositif d'émission et un dispositif de réception selon l'invention.
L'invention concerne en outre un réseau de communication comprenant au moins deux nœuds conformes à l'invention.
Selon une variante, un tel réseau comprend un nœud selon l'invention, apte en outre à émettre simultanément sur la pluralité de canaux. Il s'agit par exemple d'un nœud concentrateur,
L'invention concerne encore un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé de traitement de la réception d'un signal de communication tel que décrit précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Un tel programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation. Il peut être téléchargé depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur.
L'invention concerne enfin un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication tel que décrit précédemment, lorsque ce programme est exécuté par un processeur. Un tel programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation. Il peut être téléchargé depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur.
6. Liste des figures
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 présente de façon schématique un réseau de communication par voie radio comprenant une pluralité de nœuds selon l'invention;
la figure 2 présente de façon schématique les étapes du procédé de réception d'un signal de communication dans un tel réseau selon l'invention ;
la figure 3 présente de façon schématique les étapes du procédé d'émission d'un signal de communication dans un tel réseau selon l'invention ;
les figures 4A, 4B et 4C illustrent trois exemples de mise en œuvre d'alternance d'écoute de canal selon l'invention ;
la figure 5 présente de façon schématique les échanges entre un nœud émetteur et un nœud récepteur selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
la figure 6 présente de façon schématique les échanges entre un nœud émetteur et un nœud récepteur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7 présente de façon schématique les échanges entre un nœud émetteur et un nœud récepteur selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; et
la figure 8 présente un exemple de structure d'un nœud émetteur/ récepteur, comprenant un dispositif d'émission d'un signal de communication et un dispositif de réception selon l'invention.
7. Description d'un mode de réalisation particulier de l'invention
En relation avec la Figure 1, on considère un réseau R de communications par voie radio, comprenant une pluralité de nœuds Ndl, Nd2, Nd3 soumis à des contraintes de consommation d'énergie. Il s'agit par exemple de capteurs, aptes à effectuer des mesures physiques de leur environnement et à les transmettre à un nœud concentrateur Ndœ-
Les nœuds Ndi, Nd2, Nd3 du réseau R communiquent par voie radio par exemple selon une technologie de type Ultra Large Bande ( « Ultra Wide Band » , UWB en anglais).
Bien sûr, l'invention ne se limite pas à cet exemple et s'applique à toute communication entre deux nœuds d'un réseau de communication par voie radio selon une technnologie de type Zigbee ou autre, pourvu que les nœuds soient soumis à des contraintes de consommation d'énergie.
De tels nœuds capteurs, généralement alimentés sur pile, peuvent ne pas être accessibles pour procéder à un changement de pile, par exemple par qu'ils sont enterrés, intégrés à des parois d'un bâtiment ou encore embarqués dans un véhicule. Il s'agit donc de leur assurer une autonomie de fonctionnement la plus longue possible, en économisant les ressources énergétiques que leur pile leur met à disposition. Pour cela, il est nécessaire de minimiser le taux d'activité du nœud, ce qui consiste à le maintenir la plus grande partie du temps éteint.
Comme évoqué précédemment, la solution la plus simple pour y parvenir est de soumettre le nœud à une alternance de périodes d'éveil et de sommeil, la durée Tw de la période d'éveil étant minimale par rapport à celle de la période de sommeil Ts.
Pour rappel, le principe général de l'invention repose sur la définition d'une pluralité de canaux de transmission entre un nœud émetteur et un nœud récepteur et sur la possibilité pour un nœud récepteur de changer de canal d'écoute sur détection d'un événement déclencheur susceptible d'affecter au moins une de ses contraintes de fonctionnement.
Dans l'exemple de la Figure 1, on considère deux canaux de transmission Chnc et Ch12c définis entre le nœud concentrateur NdCo et le nœud capteur Ndi, deux canaux de transmission Ch2ic, Ch22c définis entre le nœud concentrateur NdCo et le nœud capteur Nd2 et deux canaux de transmission Ch31c et Ch32c définis entre le nœud concentrateur NdCo et le nœud capteur Nd3. On considère en outre deux canaux de transmission Ch12, Ch22 entre le nœud capteur Ndi et le nœud capteur Nd2.
En relation avec la Figure 2, on présente maintenant les étapes du procédé de traitement de la réception d'un signal de communication par un nœud récepteur B, par exemple Ndi, Nd2 ou Nd3. Le signal de communication est émis par un nœud émetteur A, par exemple Ndœ ou Ndi à destination d'un nœud récepteur .
Dans cet exemple, on considère N égal à 2 canaux, ce nombre permettant de réaliser un bon compromis entre fiabilité et latence.
Le nœud A doit transmettre un signal de communication au nœud B comprenant un préambule Pr et une trame de données Tr.
On considère que le nœud A et le nœud B ont préalablement définis N=2 canaux de transmission Chu, Ch2 susceptibles d'être utilisés comme canal de signalisation.
Au cours d'une étape R0, le nœud récepteur B sélectionne parmi les canaux C et Ch2 un canal de transmission, à écouter en vue de la réception d'un préambule Pr d'un signal de communication S. Le canal sélectionné, dit canal de signalisation courant Chc, est par exemple égal à Chi.
Le nœud récepteur B commence donc à écouter le canal Chc sélectionné en RI. Au cours d'une étape R2, un préambule Pr est reçu sur le canal courant Chc. Cette étape de réception déclenche la mise en œuvre d'une étape R3 de détection d'événements déclencheurs Evt, susceptibles d'affecter au moins une contrainte de fonctionnement prédéterminée du nœud récepteur B.
Les événements pris en considération peuvent être de différents types. Il peut s'agir de simples événements temporels, qui surviennent périodiquement, comme par exemple un instant de début d'une nouvelle période d'éveil pour le nœud émetteur A. Le nœud A est en effet soumis à des périodes d'éveil et de sommeil. Une première contrainte de fonctionnement peut être pour lui de changer de canal de signalisation à chaque nouvelle période d'éveil, de façon à s'assurer une robustesse accrue par rapport aux interférences. A titre d'exemple, une deuxième contrainte de fonctionnement concerne un seuil de bruit au-delà duquel le canal de transmission principal n'est plus considéré comme satisfaisant aux conditions requises de qualité de service et de sécurité pour la transmission d'un préambule. Une telle étape R3 comprend alors une étape de détection d'un niveau de bruit reçu sur le canal principal, laquelle met en œuvre des moyens de détection d'énergie nativement présents dans un nœud d'un réseau de communication radio. De tels moyens, mis en œuvre lors d'une période d'éveil pendant l'étape d'écoute, sont aptes à détecter une quantité d'énergie reçue sur le canal courant et à la comparer à un seuil d'énergie au-delà duquel les moyens de réception radio du nœud sont activés pour rechercher une présence de signal utile sur le canal. Les moyens de réception radio sont en effet nativement configurés pour distinguer les signaux utiles des fausses détections. Il est ainsi possible d'obtenir des informations relatives à un nombre de fausses détections reçues par unité de temps. Au cours de l'étape R3, ce nombre est comparé à un nombre seuil correspondant audit seuil de bruit.
De telles fausses détections peuvent provenir d'autres nœuds émetteurs radio qui émettent sur le même canal (interférences intentionnelles) ou encore de signaux parasites générés par l'activité d'autres nœuds sur des canaux de transmission voisins (interférences non intentionnelles).
Lorsqu'un événement déclencheur Evt a été effectivement détecté au cours de l'étape R3, un changement de canal de signalisation est décidé par le nœud récepteur B au cours d'une étape R4. Le nouveau canal d'écoute pour la réception d'un préambule est sélectionné parmi les N canaux de transmissions définis au préalable avec le nœud émetteur A, selon une règle prédéterminée, au cours d'une nouvelle mise en œuvre de l'étape R0. Dans l'exemple considéré, N étant égal à 2, le nouveau canal de signalisation courant choisi est nécessairement le canal Ch2.
La mise en œuvre du procédé reprend alors au niveau de l'étape d'écoute RI qui s'effectue cette fois sur le canal Chi.
On considère maintenant le cas où aucun événement déclencheur Evt n'est détecté au cours de l'étape R3. Lorsque le nœud B a établi, suite à la réception du préambule Pr que les données utiles du signal de communication S lui étaient destinées, il initie une étape R5 de réception de la trame de données utiles Tr du signal S sur un canal ChT fonction d'un schéma de transmission préalablement défini entre le nœud A et le nœud B.
A cet égard, on notera qu'en principe, la trame de données est émise sur le canal de transmission que le nœud récepteur écoute, à savoir le canal Chc. Toutefois, si la trame données est émise selon une technique de saut de fréquence rapide, l'émission de la trame Tr pourra débuter sur le canal de signalisation Chc et se poursuivre sur une séquence de canaux de transmission parmi les N canaux définis entre les nœuds émetteurs et récepteurs. Il est possible aussi de dédier un canal à la transmission des données utiles.
Si la trame ne lui est pas destinée, le nœud B peut décider de se rendormir.
A l'issue de cette étape R5, lorsqu'elle s'est déroulée normalement, un message d'accusé-réception Ack est émis par le nœud B, lors d'une étape R6, à destination du nœud A sur le canal de signalisation courant Chc.
En relation avec la Figure 3, on présente maintenant les étapes du procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication selon l'invention.
Au cours d'une étape E0, le nœud émetteur A sélectionne au moins un canal de transmission, dit canal de signalisation courant Chc, sur lequel émettre le préambule Pr. En El, il émet le préambule Pr à destination du nœud B sur ledit au moins un canal courant Chc, par exemple égal à Chi.
Au cours d'une étape E2, le nœud émetteur fait suivre l'émission du préambule Pr par l'émission de la trame de données Tr sur un canal de transmission ChT conformément à un schéma de communication préalablement défini avec le nœud destinataire.
A l'issue de l'étape E2, le procédé se met, dans une étape E5 en attente de réception d'un message d'accusé-réception Ack en provenance du nœud destinataire B, sur le canal de signalisation courant Chc. En parallèle des étapes El, E2 et E5, le nœud A déclenche une étape E3 de détection d'événements déclencheurs susceptibles d'affecter au moins une de ses contraintes de fonctionnement prédéterminées. Une telle étape est mise en œuvre de façon similaire à l'étape R3 précédemment décrite pour le procédé de réception.
En ce qui concerne les événements déclencheurs, on peut en considérer au moins deux types :
- Les événements liés au niveau de bruit reçu sur le canal courant. En effet, un nœud émetteur est généralement aussi récepteur. Il comprend donc les moyens de détection d'énergie et les moyens de réception radio précédemment décrits et nativement intégrés à ses moyens de réception. Le nœud émetteur peut donc obtenir de ses moyens de réception des informations relatives à un nombre de fausses détections reçues par unité de temps sur le canal courant et les comparer à un seuil de bruit. Si le seuil de bruit est dépassé, la qualité de service ne peut plus être garantie sur le canal courant. Il convient d'en changer ;
- Les événements liés à la réception de la trame de données Tr par le nœud destinataire. Tant que le nœud émetteur n'a pas reçu de message d'accusé- réception en provenance du nœud destinataire, il ne peut pas considérer que la transmission du signal de communication s'est bien déroulée. En l'espèce, la contrainte de fonctionnement associée est donc l'absence de message d'accusé-réception. Dans une telle situation, il est probable que le nœud récepteur n'ait pas reçu le préambule émis sur le canal courant. Il convient donc d'essayer de lui transmettre sur un autre canal.
Lorsqu'un événement déclencheur a été détecté au cours de l'étape E3, une décision de décision de changement de canal de signalisation est prise en E4. Un autre canal de transmission parmi les N définis avec le nœud destinataire est choisi. Dans l'exemple particulier considéré sur la figure 3, N étant égal à 2, le canal choisi est nécessairement le canal Ch2.
Lorsque N est supérieur à 2, les nœuds émetteurs et récepteurs peuvent avantageusement convenir au préalable d'un ordre de passage des N canaux de transmission. L'étape de sélection d'un canal de signalisation prend en compte l'ordre de passage convenu.
L'étape El d'émission du préambule est donc de nouveau mise en œuvre, cette fois sur le canal courant Chc = Ch2.
Lorsqu'aucun événement déclencheur Evt n'a été détecté au cours de la succession d'étapes El, E2 et E5, aucune décision de changement de canal de signalisation n'est prise. Le même canal est sélectionné pour l'émission d'un prochain préambule.
En relation avec les Figures 4A à 4C, on présente maintenant trois exemples de mise en œuvre d'alternances d'écoute sur les N canaux de transmission définis par les nœuds A et B, conformément à l'invention.
Sur la Figure 4A, le nœud A et le nœud B ont défini préalablement un canal de signalisation principal ChP égal à C u et un canal de signalisation secondaire égal à Ch2. Il en résulte que le nœud B écoute préférentiel lement le canal de signalisation Ch et qu'il ne décide d'en changer que sur détection d'un niveau de bruit supérieur à un seuil de bruit prédéterminé.
En l'absence d'événement déclencheur côté émetteur ou récepteur, les communications entre les nœuds A et B se font donc de façon similaire à celles de l'art antérieur.
Il en résulte que, comme dans l'art antérieur, le nœud A émet des préambules de durée TP supérieure à une période de sommeil Ts. La durée du préambule ne nécessite donc pas d'être allongée.
Si un niveau de bruit trop élevé a contraint le nœud B à basculer son écoute sur le canal secondaire avant d'avoir reçu le préambule sur le canal de signalisation principal ChP, alors le nœud A devra réémettre le préambule sur le canal secondaire, dès qu'il aura détecté l'absence de message d'accusé-réception en provenance du nœud destinataire B. Sur la Figure 4B, le nœud B observe une alternance d'écoute entre les canaux de transmission Chi et Ch2 selon une période égale à un cycle complet Cy comprenant une période de sommeil S et une période d'éveil E. A chaque nouvelle période d'éveil, il sélectionne un nouveau canal de signalisation et bascule donc son écoute d'un canal de transmission à l'autre.
Il en résulte que, pour s'assurer que le nœud B se réveille pendant la transmission du préambule Pr et écoute le canal de signal courant sélectionné par le nœud A, le nœud A doit émettre un préambule de durée au moins égale à N cycles complets : Cy = Ts + Tw, c'est-à-dire T > N. (Ts + Tw).
En relation avec la Figure 4C, le nœud B observe une séquence de périodes de sommeil et d'éveils, comprenant une période de sommeil S suivie de N périodes d'éveil. Au cours des N périodes d'éveil successives, il écoute successivement sur les N canaux de transmission définis avec le nœud A selon un ordre de passage prédéterminé. Il en résulte pour le nœud A que le préambule qu'il émet doit avoir une longueur au moins égale à deux cycles complets, comme dans l'exemple précédent.
En relation avec la Figure 5, on présente un diagramme des flux échangés entre le nœud émetteur A et le nœud récepteur B selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Dans cet exemple, les nœuds A et B fonctionnement selon un mode d'échange dit d'égal à égal. Ce mode est particulièrement bien adapté à deux équipements nœuds, par exemple des capteurs, qui disposent d'un niveau de ressources équivalent, que ce soit en termes d'énergie, de calcul ou encore de capacités d'émission/réception radio.
On considère que les nœuds A et B ont défini en commun un canal de signalisation principal Ch égal à Chi, mais qu'au moins depuis l'instant t0 + Ts, le nœud B a décidé de se replier sur le canal secondaire Ch2 suite à la détection d'un événement déclencheur Evt relatif à un niveau de bruit trop élevé sur le canal ChP. Le nœud A, qui souhaite transmettre un signal de communication au nœud B, ignore le changement de canal du nœud B. Il sélectionne donc le canal de signalisation principal Ch et commence à émettre un préambule Pr sur ce canal, de longueur T supérieure à Ts. Il émet ensuite la trame de données Tr sur un canal de transmission ChT conformément à un schéma de transmission défini avec le nœud B.
On notera que ce canal de transmission n'est pas forcément le même que le canal de signalisation Ch . Il est spécifié par le schéma de transmission défini entre les nœuds et dépend notamment du mode de transmission utilisé.
Le nœud A se place en attente d'un message d'accusé-réception pendant un délai Del. Comme le nœud B écoute le canal de transmission Ch2, il n'a pas reçu le préambule Pr et ne réagit donc pas. A l'issue du délai Del, le nœud A n'a toujours reçu aucun message d'accusé réception sur le canal principal Chi. Il décide donc de réémettre le préambule Pr une deuxième fois sur le canal principal ChP. A l'issue d'un nombre K de réémissions, avec K entier supérieur ou égal à 2, sans réponse sur le canal principal Ch , le nœud A décide de basculer sur le canal secondaire Ch2.
Dans l'exemple, K est choisi égal à 2. A l'issue des deux réémissions, le nœud A émet donc le préambule Pr sur le canal Ch2, puis transmet la trame de données Tr sur le canal ChT. Il se place ensuite dans l'attente d'un message de réception dans le délai Del imparti.
Le nœud B se réveille pendant la durée du préambule, écoute le canal Ch2, détecte le préambule et prolonge sa période d'éveil jusqu'à ce qu'il ait reçu intégralement le préambule Pr. Il active ensuite ses moyens de réception radio sur le canal ChT conformément au schéma de transmission convenu avec le nœud A, pour recevoir la trame Tr de données utiles annoncée par le préambule Pr. A l'issue de cette réception, il émet un message d'accusé réception Ack sur le canal de signalisation Ch2. Le nœud A le reçoit dans le délai Del imparti et met fin à l'émission du signal de communication. En relation avec la Figure 6, on présente maintenant un diagramme des flux échangés entre un nœud émetteur A et un nœud récepteur B selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Dans cet exemple, les nœuds A et B fonctionnement selon une variante du mode d'échange égal à égal :
- Ils n'ont pas choisi au préalable de canal principal ChP ;
- Le nœud B écoute alternativement les canaux de transmission Chu et Ch2 selon une période égale à un cycle Cy. A chaque nouvelle période d'éveil, il bascule donc d'un canal à l'autre.
On suppose que le nœud A commence à émettre un préambule Pr sur le canal Ch1; alors que le nœud B a basculé sur le canal Ch2.
Comme discuté en relation avec la Figure 4B, pour être assuré de la réception du préambule Pr par le nœud B, le nœud A doit émettre un préambule de durée T satisfaisant la condition suivante :
TP >N.(TS + Tw)
N est le nombre de canaux de transmission définis entre le nœud émetteur et le nœud récepteur, Ts la période de sommeil , Tw la période d'éveil du nœud récepteur B.
Dans l'exemple de la Figure 6, cette condition est bien remplie dans le cas N=2. On voit qu'au début de l'émission du préambule, le nœud B est dans un cycle d'écoute du canal Ch2 depuis l'instant t0. Toutefois, après une période de sommeil et avant la fin de l'émission de ce préambule, il bascule dans une période d'écoute du canal C u à l'instant ti. Le nœud B est alors en mesure de recevoir le préambule Pr. Sur détection d'un niveau d'énergie suffisant reçu sur le canal Chi, il active ses moyens de réception radio et prolonge sa période d'éveil jusqu'à la fin de la transmission de ce préambule. Si le nœud B a établi suite à la réception du préambule Pr que les données lui étaient destinées, il se place en FL, sur le canal ChT, défini selon le schéma de transmission des données utiles convenu avec le nœud A, pour recevoir la trame de données utiles Tr. A l'issue de cette réception, il émet sur le canal Ch1; un message d'accusé-réception à destination du nœud A. Ce dernier le reçoit en E5 et met fin à la procédure d'émission du signal de communication. En relation avec la Figure 7, on présente maintenant un diagramme des flux échangés entre un nœud émetteur A et un nœud récepteur B selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans cet exemple, les nœuds A et B fonctionnement selon un mode hiérarchisé. Le nœud A est un nœud concentrateur qui dispose de moyens d'émission simultanée d'un préambule Pr sur les N canaux de transmission.
On considère que le nœud B a sélectionné, parmi les N canaux de transmission définis préalablement avec le nœud A, un canal de signalisation courant Chc, par exemple égal à Chi, qu'il écoute, pendant ses périodes d'éveil. Il ne décide pas d'en changer tant que ce dernier répond à ses contraintes de fonctionnement, en particulier qu'il n'engendre pas un niveau de bruit supérieur à un seuil de bruit prédéterminé.
Le nœud A émet donc le préambule Pr de durée TP > Ts, simultanément sur les canaux Chi et Ch2, à partir d'un instant t0. On suppose qu'à cet instant, le nœud B est dans une période de sommeil.
Le nœud B se réveille à l'instant t0, pendant la transmission du préambule sur le canal Chi. Il détecte un niveau d'énergie suffisant sur le canal Chi, ce qui déclenche ses moyens de réception radio, en RI. Il se maintient éveillé jusqu'à la fin de la réception du préambule Pr. Puis, conformément aux paramètres du préambule reçu, lorsque les données lui sont destinées, il se prépare à la réception de la trame Tr de données utiles sur le canal de transmission ChT. A l'issue de cette transmission, il émet un message d'accusé-réception Ack sur le canal de signalisation Chi. Il peut ensuite se rendormir.
Le nœud A reçoit le message d'accusé-réception Ack sur le canal Chi et met fin à la procédure.
On présente finalement, en relation avec la Figure 8, la structure simplifiée d'un nœud Nd comprenant un dispositif 100 de traitement de la réception et un dispositif 200 de traitement de l'émission mettant respectivement en œuvre un procédé d'émission et un procédé de réception selon l'un des modes de réalisation décrits ci-dessus.
Par exemple, le dispositif 100 comprend une unité de traitement 110, équipée par exemple d'un processeur P, et pilotée par un programme d'ordinateur Pgl 120, stocké dans une mémoire 130 et mettant en œuvre le procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon l'invention.
A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur Pgl 120 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 110. Le processeur de l'unité de traitement 110 met en œuvre les étapes du procédé de traitement de la réception d'un signal de communication décrit précédemment, selon les instructions du programme d'ordinateur 120.
Classiquement, le nœud Nd comprend des moyens 300 de détection d'une quantité d'énergie reçue sur le canal de signalisation sélectionné, des moyens de 400 réception radio aptes à être activés lorsqu'une quantité suffisante d'énergie a été reçue sur le canal de signalisation. Ces moyens sont pilotés par le processeur de l'unité de traitement 110.
Avantageusement, l'unité de traitement 110 obtient de tels moyens des informations relatives à un niveau d'énergie détecté sur le canal de signalisation d'énergie ou encore à une fausse détection. Elle les utilise, selon les instructions du programme d'ordinateur Pgl 120 pour mettre en œuvre les étapes du procédé en question, comme par exemple l'étape de détection d'un événement déclencheur tel que la présence d'un niveau de bruit supérieur à un seuil de bruit prédéterminé.
Par exemple, le dispositif 200 comprend une unité de traitement 210, équipée par exemple d'un processeur P, et pilotée par un programme d'ordinateur Pg2 220, stocké dans une mémoire 230 et mettant en œuvre le procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication selon l'invention.
A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur Pg2 220 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 210. Le processeur de l'unité de traitement 210 met en œuvre les étapes du procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication décrit précédemment, selon les instructions du programme d'ordinateur 220.
Les moyens 300 de détection d'une quantité d'énergie reçue sur le canal de signalisation sélectionné et les moyens de 400 réception radio du nœud N sont pilotés par le processeur de l'unité de traitement 210. L'unité de traitement 210 reçoit en entrée des informations en provenance desdits moyens et elle les utilise, selon les instructions du programme d'ordinateur Pg2 220 pour mettre en œuvre les étapes du procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication en question, par exemple au cours de l'étape de détection d'un événement déclencheur lié à la présence d'un niveau de bruit supérieur à un seuil de bruit prédéterminé.
Avantageusement, l'unité de traitement 210 reçoit en entrée des informations en provenance desdits moyens, par exemple des informations relatives au niveau de bruit détecté.
En sortie, elle envoie des commandes auxdits moyens d'émission/réception 400, par exemple une commande de changement de canal de signalisation Chc pour la transmission du préambule Pr sur le canal de signalisation courant Chc à destination du nœud B.
Bien sûr, l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits. D'autres modes de réalisation peuvent être envisagés.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication (S) dans un réseau de communication (R) comprenant une pluralité de nœuds (Ndi , Nd2, Nd3, Nco, A, B) respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un nœud émetteur (A) faisant précéder la transmission de données (Tr) à destination d'un nœud destinataire (B) d'une étape d'émission d'un préambule (Pr) de durée (TP) supérieure à une période de sommeil (Ts) du nœud destinataire, caractérisé en ce que, une pluralité d'au moins deux canaux de transmission (Chi , Ch2) ayant été définie entre les nœuds en vue de la transmission dudit préambule, ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- Sélection (R0) parmi la pluralité de canaux d'au moins un canal d'écoute du préambule, dit canal courant (Chc);
- Décision (R4) de changement de canal d'écoute parmi la pluralité de canaux de transmission, sur détection d'au moins événement déclencheur (Evt) susceptible d'affecter des contraintes de fonctionnement prédéterminées dudit nœud récepteur.
2. Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit au moins un événement déclencheur (Evt) appartient au groupe comprenant au moins :
- un niveau de bruit supérieur à un seuil de bruit prédéterminé ;
- Un début de nouvelle période d'éveil.
3. Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un niveau de bruit, comprenant les étapes suivantes :
- Réception d'une information relative à une détection d'énergie sur le canal de signalisation, correspondant à une fausse détection d'un signal de communication ;
- comptage d'un nombre de fausses détections par unité de temps ; et comparaison du nombre de fausses détections comptabilisé audit niveau de seuil de bruit ;
et en ce qu'un événement déclencheur est détecté quand ledit nombre de fausses détections est supérieur audit seuil de bruit.
Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce le nœud récepteur et le nœud destinataire ayant défini un canal principal (ChP) parmi la pluralité de canaux, ledit canal principal est sélectionné comme canal d'écoute du préambule et l'étape de changement de canal (R4) n'est déclenchée qu'en cas de détection d'un niveau de bruit supérieur au seuil de bruit prédéterminé.
Procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'une décision de changement de canal est déclenchée à chaque début d'une nouvelle période d'éveil et en ce que le canal de transmission est sélectionné parmi les N canaux de transmission selon un ordre d'écoute prédéterminé.
6. Dispositif (100) de traitement de la réception d'un signal de communication dans un réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un nœud émetteur faisant précéder la transmission de données à destination d'un nœud destinataire d'une étape d'émission d'un préambule de longueur au moins égale à une période de sommeil dudit nœud destinataire, caractérisé en ce que, une pluralité d'au moins deux canaux de transmission ayant été définie entre le nœud émetteur et le nœud destinataire, ledit dispositif est apte à mettre en œuvre les moyens suivants :
- Sélection parmi la pluralité de canaux d'au moins un canal d'écoute du préambule, dit canal courant; - Décision de changement de canal d'écoute parmi la pluralité de canaux de transmission, sur détection d'au moins événement déclencheur susceptible d'affecter des contraintes de fonctionnement prédéterminées dudit nœud récepteur.
7. Procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication dans un réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un nœud émetteur faisant précéder l'émission de données à destination d'au moins un nœud destinataire d'une étape d'émission d'un préambule de longueur au moins égale à une période de sommeil du nœud destinataire, caractérisé en ce que, une pluralité N d'au moins deux canaux de transmission ayant été définie entre le nœud émetteur et ledit au moins un nœud destinataire, ledit procédé comprend les étapes suivantes :
- Sélection (E0) parmi la pluralité de N canaux de transmission définie d'au moins un canal de transmission dudit préambule, dit canal courant ;
- Décision (E4) de changement de canal de transmission sur détection d'un événement de transmission (Evt) susceptible d'affecter des contraintes de fonctionnement prédéterminées dudit nœud émetteur sur ledit au moins un canal courant.
8. Procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'événement de transmission appartient au groupe comprenant :
- Une absence de réception d'un message d'accusé-réception à l'issue d'un nombre prédéterminé de réémissions dudit préambule sur ledit canal ;
- Une détection d'un niveau de bruit supérieur à un deuxième seuil de bruit prédéterminé.
9. Procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication selon la revendication 7, caractérisé en ce que, le nœud émetteur ayant préalablement défini un canal de transmission principal avec le nœud récepteur, ledit canal principal (ChP) est sélectionné comme canal d'écoute.
10. Procédé de traitement de l'émission d'un signal de communications selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de sélection (E0) consiste à sélectionner la pluralité de canaux de transmission pour une transmission simultanée du préambule sur la pluralité de canaux et en ce que, sur détection d'un événement (Evt) de transmission sur un desdits canaux, l'étape de décision de changement de canal décide de stopper l'émission du préambule sur ledit canal.
11. Dispositif (200) de traitement de l'émission d'un signal de communication dans un réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds respectant alternativement des périodes de sommeil et des périodes d'éveil, un nœud émetteur faisant précéder la transmission de données à destination d'un nœud destinataire d'une étape d'émission d'un préambule de longueur au moins égale à la période de sommeil dudit nœud destinataire , caractérisé en ce que, une pluralité N d'au moins deux canaux de transmission ayant été définie entre le nœud émetteur et ledit au moins un nœud destinataire, ledit dispositif est apte à mettre en œuvre les moyens suivants :
- Sélection parmi la pluralité de N canaux de transmission définie d'au moins un canal de transmission dudit préambule, dit canal courant ;
- Décision de changement de canal de transmission sur détection d'un événement déclencheur sur ledit au moins un canal courant.
12. Nœud (Nd, A, B) d'un réseau de communication comprenant une pluralité de nœuds respectant alternativement des périodes d'endormissement et des périodes d'éveil, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de traitement de la réception d'un signal de communication selon la revendication 6 et un dispositif de traitement de l'émission d'un signal de communication selon la revendication 11 .
13. Réseau (R) de communication par voie radio, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de nœuds (Nd, A, B) selon la revendication 12.
14. Programme d'ordinateur (Pgi) comprenant des instructions pour la mise en œuvre des étapes du procédé de traitement de la réception d'un signal de communication selon les revendications 1 à 5, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
15. Programme d'ordinateur (Pg2) comprenant des instructions pour la mise en œuvre des étapes du procédé de traitement de l'émission d'un signal de communication selon les revendications 7 à 10, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9749113B1 (en) 2014-09-25 2017-08-29 Sprint Spectrum L.P. Control channel indication based on power level
US9591511B1 (en) * 2014-09-25 2017-03-07 Sprint Spectrum L.P. Control channel selection based on quality of service
US10341833B2 (en) 2015-11-10 2019-07-02 At&T Mobility Ii Llc Automatic proximity discovery area technique
EP3556148B1 (fr) 2016-12-14 2022-02-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Radio de réveil
EP3556149B1 (fr) * 2016-12-14 2021-02-24 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Construction de signal de réveil
RU2702079C1 (ru) * 2018-05-31 2019-10-03 Общество с ограниченной ответственностью "ТСТ" Способ снижения энергопотребления сенсорных узлов в беспроводной сенсорной сети
CN110752906B (zh) 2018-07-24 2022-08-19 阿里巴巴集团控股有限公司 一种通信方法和装置
CN110333401B (zh) * 2019-07-16 2020-09-11 西安电子科技大学 高精度定噪变信方式的载噪比标定方法
DE102020122491A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Silicon Works Co., Ltd. Drahtloses batterie-verwaltungssystem, verwaltungsknoten für dasselbe und verfahren zum betreiben eines kanals
JP7656257B2 (ja) * 2021-05-31 2025-04-03 Toto株式会社 電波モジュールおよび通信システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2059060A2 (fr) * 2006-09-01 2009-05-13 Mitsubishi Electric Corporation Système de communication radio et procédé de communication radio

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200420154A (en) * 2002-02-13 2004-10-01 Interdigital Tech Corp System and method for efficiently detecting the identification of a received signal
CN101461151B (zh) * 2005-06-01 2013-01-02 米伦尼尔网络股份有限公司 在无线网络上的通信
US7567791B2 (en) * 2005-09-19 2009-07-28 Qualcomm Incorporated Wireless terminal methods and apparatus for use in a wireless communications system that uses a multi-mode base station
EP2056529A4 (fr) * 2006-08-21 2016-07-20 Panasonic Corp Système de communication sans fil, procédé de commande de communication et n ud de communication
US8005108B1 (en) * 2007-10-31 2011-08-23 Memsic Transducer Systems Co., Ltd. Fast deployment of modules in adaptive network
US8335179B2 (en) * 2008-07-15 2012-12-18 Panasonic Corporation Control device, terminal device, and communication system and communication method, using the same
ES2427598T3 (es) * 2008-10-22 2013-10-31 Telecom Italia S.P.A. Procedimiento para ajustar el funcionamiento de un nodo de enrutamiento de una red de comunicación inalámbrica asíncrona, nodo de red y red de comunicación que lo lleva a cabo
US8477727B2 (en) * 2009-07-29 2013-07-02 L-3 Communications Corporation Methods for surreptitious manipulation of CDMA 2000 wireless devices
US8195088B2 (en) * 2010-03-04 2012-06-05 The Chamberlain Group, Inc. Method and apparatus pertaining to wireless communications systems
FR2959637B1 (fr) * 2010-04-30 2012-04-27 Thales Sa Procede et dispositif de configuration d'un reseau de capteurs sans fils deposes.
US8630222B2 (en) * 2011-02-24 2014-01-14 The Hong Kong University Of Science And Technology Delay-constrained and energy-efficient online routing for asynchronous sensor networks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2059060A2 (fr) * 2006-09-01 2009-05-13 Mitsubishi Electric Corporation Système de communication radio et procédé de communication radio

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013144516A1 (fr) 2013-10-03
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