EP4316198A1 - Method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, method for processing a multi-hop transmission, corresponding devices, system and computer programs - Google Patents
Method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, method for processing a multi-hop transmission, corresponding devices, system and computer programsInfo
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- EP4316198A1 EP4316198A1 EP22717859.7A EP22717859A EP4316198A1 EP 4316198 A1 EP4316198 A1 EP 4316198A1 EP 22717859 A EP22717859 A EP 22717859A EP 4316198 A1 EP4316198 A1 EP 4316198A1
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- H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
Definitions
- TITLE Method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, method for processing a multi-hop transmission, devices, system and corresponding computer programs.
- the field of the invention is that of a wireless communication network, for example of the cellular type, comprising a plurality of relay equipment configured to receive a radio signal carrying a volume of payload data transmitted by a source equipment in said network , amplify it and relay it in whole or in part, or even complete it.
- the invention relates to the control of a maximum transmission delay of such a volume of data in said network.
- a wireless communication network is known, for example of the cellular radio type, in which a source equipment, for example a mobile terminal, for example on board a vehicle, emits a radio signal and this signal is relayed by several relay equipment of the type “Amplify and Forward” before reaching its destination.
- a source equipment for example a mobile terminal, for example on board a vehicle
- relay equipment of the type “Amplify and Forward”
- the destination of the radio signal transmitted by the source equipment is not necessarily known in advance by the source equipment, the radio signal can indeed be transmitted to a particular equipment, but it can also be sent to one or more devices, for example devices verifying a predetermined condition such as being located at a number of hops from the source device less than or equal to a determined number or within a given geographical radius.
- Such relay equipment is configured to amplify the total power of the signal received before retransmitting it to a following relay equipment.
- the power received by the destination equipment is composed of that of the useful signal emitted by the source equipment and of a non-useful power due to the interference suffered by the signal at each jump and to the undifferentiated amplification of the interference and of the signal. useful performed by each relay device.
- This interference comes from all the network equipment transmitting at the same frequency as the transmitted signal.
- a use case of multi-hop transmissions concerns motorized vehicles, for example cars, which drive in file on a road.
- the first car transmits information carried by a radio signal to the one following it.
- information relating to the control of the vehicle such as information relating to a braking command or a change of direction.
- the second car exploits, if appropriate, the on-board command in the radio signal it has received, re-amplifies it and retransmits it to the next car in line, and so on.
- the information emitted by the source equipment and conveyed by the radio signal has a limited period of validity: for example, it is possible to envisage that information relating to the control of a vehicle which is traveling on a road such as A braking command become obsolete after a few seconds or at the end of the event having triggered the control of the vehicle, such as in particular when a traffic jam having triggered the braking command is resolved.
- Some relay equipment can therefore receive information transmitted by the source equipment which is no longer relevant and which it is no longer useful to process locally and/or to retransmit.
- Another use case can be to select a route from a source device (or node) of an ad hoc network to a determined destination device (or node) of this network to transmit information to it (for example a command such as mentioned above or any other type of information).
- information to it for example a command such as mentioned above or any other type of information.
- time constraints may apply.
- the information transmitted may be of limited duration, or for reasons of performance and user experience, it may be desirable for the information to reach the destination equipment as quickly as possible via the ad hoc network, or even via a number limited relay equipment.
- the operating principle of multi-hop transmissions makes it complex to determine the overall transmission time of the radio signal from a source device to a particular destination device, in particular because the interference received at each relay device is amplified in same time as the useful signal.
- the invention improves the situation.
- the invention meets the need to guarantee that an information transmission delay constraint between the source equipment and a destination equipment, whether the latter is identified a priori or not, is satisfied.
- the invention meets this need by proposing a method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment.
- Said method comprises, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer:
- N integer greater than or equal to i, at least from the intermediate transmission delay determined current and at least one previously determined intermediate delay for a relay device located i-1 jumps or less from the source device;
- the invention proposes an entirely new and inventive approach to the management of a multi-hop transmission in a wireless communication network, which consists in estimating during the transmission of payload data sent by a participating source equipment to this transmission, an overall transmission delay of these data to a relay equipment placed at N hops from the source equipment, at least on the basis of power information received from the relay equipment which has already relayed the received radio signal.
- the multi-hop transmission configuration of the system is modified.
- Such a configuration modification may concern selection parameters for a route or the selection of a new route to a destination device from among a plurality of routes, new rules defining the conditions for retransmission of all or part of the volume of payload data received by a relay device, for example according to a number of hops separating it from the source device, the stopping of the retransmission beyond a relay device located at a given number of hops, etc. It can be applied immediately to the transmission in progress or to a transmission of a next volume of data by the communication system. It can be transmitted in a specific action message or integrated into the next data volume transmitted by the source equipment. It can relate to one or more communication devices of the system. In this way, the invention makes it possible to check that the relay equipment items of the multi-hop transmission system satisfy a predetermined delay constraint.
- the estimation of the overall transmission delay of said radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops is implemented once the power ratios have been obtained and the intermediate transmission delays have been determined for the plurality of relay equipment participating in the transmission and the selected configuration is implemented for the transmission of a next radio signal by the source equipment.
- the overall transmission delay of a previous or pilot data volume is estimated upstream to a recipient located N hops away and it is verified that a maximum delay constraint is satisfied. If this is not the case, the configuration of at least one communication device participating in the transmission is modified. For example, it is the source device that must modify its route selection configuration, so that the route chosen to route the next volume of data is faster and, for example, includes a lower number of relay devices. .
- the estimation of the overall transmission delay of said radio signal from the source equipment to a final relay equipment located at a number N of hops is implemented following obtaining the power ratio and the determination of the intermediate transmission delay for the current relay equipment, and the modification of the configuration comprises the sending of an action message comprising at least the modified configuration and an order for the application of said configuration by at least at least one relay device located at i+1 hops and more from the source device.
- the overall transmission delay of the volume of data transmitted by the source equipment, during its transmission is estimated on the fly.
- Transmission control is exercised by commanding one or more relay equipment located downstream to immediately modify their multi-hop transmission configuration.
- the modification concerns one or more rules relating to the processing of data received before its retransmission.
- the processing applied comprises a selection of a part of the data or a compression of the data received.
- the modification may alternatively concern the stopping or deactivation of the retransmission by the relay equipment located downstream or from a given number of hops.
- said method comprises the prediction of at least one intermediate delay for at least one following relay device, placed between i+1 and N jumps, at least from the current power ratio or from a power ratio stored in memory for said next relay equipment, and the estimation of the overall transmission delay takes into account the predicted intermediate delays.
- the invention proposes to make the realistic hypothesis that the power ratios already obtained for the volume of data being transmitted or for a volume of data previously transmitted, make it possible to predict the power ratios of the relay equipment following which have not yet been obtained.
- One advantage is to be able to determine in advance whether the relay devices with i+1 hops and more can relay the data to the relay located N hops from the source device without exceeding the maximum authorized transmission delay and, if not is not the case, to modify in time, that is to say before the first of them begins to receive, amplify and relay the data in question, their multi-hop transmission configuration.
- the method comprises the determination of a maximum number of relays corresponding to a maximum value of the number of hops N at which the final relay equipment is located, such that a predetermined condition is satisfied, said condition being that the transmission delay global estimated for a number of hops N equal to the maximum number of relays NMax does not reach the maximum delay and the estimated global transmission delay for a number of hops equal to NMax+1 reaches or exceeds said maximum delay; and
- the modified configuration includes the maximum number of relays and a rule for deactivating the retransmission of the radio signal received from the source equipment for a relay equipment located at a hop number greater than or equal to said maximum number of relays.
- the relay devices located at a hop number greater than or equal to the number NMax are reconfigured to deactivate the retransmission of the data signal coming from the source device, which makes it possible to guarantee compliance with the constraint on the maximum transmission allowed.
- the relay equipment of said plurality transmit on the same frequency band and the estimate of the overall transmission delay comprises a summation of the intermediate transmission delays between the relay equipment placed at N hops and less than source equipment.
- the overall transmission delay is expressed as follows: where Voli denotes the volume of payload data received by the current relay equipment (ERi); Wi the transmission bandwidth available at the level of the current relay equipment (ERi); N the number of hops at which the final relay equipment is placed; and SINRi represents the signal to interference+noise ratio at the level of the relay equipment placed at i hops for the radio signal received from the preceding relay equipment (ERi-1).
- the determination of the maximum number of relays comprises the iteration of a step of incrementing the number of jumps N by one unit, of the step of estimating a delay of global transmission for the final relay equipment, as long as the predetermined condition is not satisfied.
- the intermediate transmission delays of the relay equipment located at 2 hops and more from the source equipment are predicted as equal to the current power ratio and the overall transmission delay up to 'at a final relay device placed at N hops is calculated from a signal-to-noise ratio at the level of the relay device placed at i hops defined as follows:
- Voli is the volume of data received by the current relay equipment
- Wi is the transmission bandwidth at the current relay equipment
- Q is the power ratio obtained by the relay equipment placed one jump from the source equipment.
- the control of the transmission is carried out during the transmission of the current data volume, but as soon as the powers measured by the first relay equipment are received, assuming that all the following relay equipments have the same power ratio as him.
- One advantage is to allow a relatively simple and fast calculation of the overall transmission delay DTG N to the final relay equipment of rank N.
- the overall transmission delay is estimated as the intermediate transmission delay of the relay equipment having the maximum value and in that the maximum number allowed is calculated as follows: with a defined by the following formula: designates the integer part, where Dmax represents the maximum value of the overall transmission delay, Vol the volume of useful data carried by the radio signal emitted by the source equipment and relayed by the relay equipment, and W the transmission bandwidth available for multi-hop transmission.
- An advantage is to obtain a relatively simple analytical expression of the maximum number of jumps allowed.
- This expression of the overall transmission delay is particularly applicable when the relay equipment of the system transmits on separate frequency bands in half-duplex or else when they share the same frequency band but transmit and receive simultaneously (full-duplex).
- the invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for the implementation of a method for controlling a multi-hop transmission according to the invention, as described previously, when it is executed by a processor.
- the invention also relates to a recording medium readable by a computer on which the computer programs as described above are recorded.
- Such recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
- the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
- such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains is executable remotely.
- the program according to the invention can in particular be downloaded on a network, for example the Internet network.
- the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned control method.
- the invention also relates to a device for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment.
- Said device is configured to implement, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer: the obtaining for said current relay equipment of a current power ratio between a power of the radio signal and a noise and interference power, received and measured by said current relay equipment;
- N integer greater than or equal to i, at least from the intermediate transmission delay determined current and at least one previously determined intermediate delay
- said device is configured to implement the aforementioned multi-hop transmission control method, according to its different embodiments.
- said device can be integrated into equipment of the communication network. It is for example the source equipment or a relay equipment of the system. It can also be another communication device of the network, such as for example a base station to which the devices of the system are attached.
- the invention relates to a method for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmitting a radio signal transmitted by the source equipment.
- Said method comprises, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer:
- the relay equipment located i hops from the source equipment for the transmission of a volume of data transmitted by the source equipment to a destination equipment is configured to modify its multi-hop transmission configuration in accordance with the instructions of the controlling device.
- said modified configuration comprises at least a maximum number of relays greater than or equal to i and a ban on retransmitting the radio signal received from the source equipment and the order of application is intended for the equipment relays located at a number of hops greater than or equal to said maximum number of relays.
- the advantage of this embodiment is to limit the number of jumps authorized within the system to retransmit the data from the source equipment, to a maximum number determined to guarantee the maximum delay constraint.
- the method comprises the decision to execute the application order included in the message when the number of hops i from the relay equipment to the number N received is greater than or equal to the number N received.
- An advantage is that when the action message is intended for a group address, the relay equipment determines whether it must perform the action included in the message by comparing the number of hops i which separates it from the source equipment. to the maximum number of relays NMax indicated in the action message.
- the invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for the implementation of a method for processing a multi-hop transmission according to the invention, as described previously, when it is executed by a processor.
- the invention also relates to a recording medium readable by a computer on which the computer programs as described above are recorded.
- Such recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
- the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
- such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains is executable remotely.
- the program according to the invention can in particular be downloaded on a network, for example the Internet network.
- the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned processing method.
- the invention also relates to a device for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment of the wireless communication network, configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment.
- Said device is configured to implement, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer:
- said device is configured to implement the aforementioned processing method, according to its various embodiments.
- said device is integrated in relay equipment of the system.
- the invention also relates to relay equipment of a wireless communication network, configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by a source equipment and received from the source equipment or from a previous relay equipment, said relay equipment comprising the aforementioned processing device.
- the invention also relates to source equipment in a wireless communication network, said source equipment being configured to transmit a radio signal in said communication network and comprising the aforementioned control device.
- the invention also relates to communication equipment in a wireless communication network comprising the aforementioned control device.
- the invention finally relates to a multi-hop transmission system in a wireless communication network, comprising source equipment configured to transmit a radio signal in said network and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit the radio signal transmitted by the source equipment, the system comprising the aforementioned control device and the said relay equipment comprising the aforementioned processing device.
- FIG 1 presents an example of the architecture of a multi-hop transmission system implemented in a wireless communication network comprising, a source equipment, a plurality relay equipment and a device for controlling said transmission, configured to control said plurality of relay equipment according to the invention
- FIG 2 schematically illustrates an example of the architecture of the device for controlling a multi-hop transmission implemented in a wireless communication network by said system and of relay equipment of said system, integrating a device multi-hop transmission processing, according to one embodiment of the invention
- FIG 3 describes in the form of a flowchart the steps of a method for controlling a multi-hop transmission, according to an exemplary embodiment of the invention
- FIG 3 describes in the form of a flowchart the steps of a method for processing a multi-hop transmission by a relay device of said plurality, according to an embodiment of the invention
- FIG 5 describes an example of hardware structure of a multi-hop transmission control device implemented in a wireless communication network according to the invention
- [FIG 6] describes an example of hardware structure of a multi-hop transmission processing device implemented in a wireless communication network, according to the invention.
- the principle of the invention consists in estimating an overall transmission delay of a data signal by a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal transmitted by the source equipment, and to verify that this overall transmission delay is less than or equal to a maximum authorized delay.
- Such an estimate is based on at least one power ratio between a power of a radio signal and an interference and noise power received by relay equipment of the system, said relay equipment being located i hops from the equipment source, with i less than or equal to N and at least one intermediate delay previously determined for a relay device located i-1 hops or less from the source device.
- a modification of the multi-hop transmission configuration of the system is decided and implemented, for example by sending an action message to the communication equipment concerned, which can be the source equipment itself and/or one or more relay equipment in the system.
- This modified configuration can be applied to the transmission of the current radio signal or to that of a future radio signal.
- the configuration modification defines new rules or parameters for processing a volume of data to be transmitted or retransmitted by these communication devices. It is by example of new rules or parameters for selecting a route to route the volume of payload data to one or more destination devices. It can also define rules for processing the volume of payload data by a relay equipment, comprising for example a compression of such data or a deletion of data intended specifically for the current relay equipment, leading to the retransmission of a sub-volume the amount of data received. If the data includes commands, these processing rules can define a conversion into more basic commands and therefore more economical in transmission resources.
- the configuration modification can also define a maximum number of relays and processing rules relating to this maximum number of relays, such as for example a ban on retransmitting the data received when this number of relays is reached or exceeded or even the search for a route comprising a number of relays less than or equal to this maximum number.
- the invention finds a particularly interesting application in the management of lines of vehicles, at least partially autonomous.
- each vehicle integrates a mobile terminal equipment, configured to transmit to vehicles located in the vicinity information relating to the vehicle control commands, for example during a change of direction, braking, etc. type.
- the invention is not limited to this example of use case, but could also apply in other contexts, such as for example to a system of interconnected production machines in a factory or more generally to any system of connected objects.
- FIG. 1 an example of architecture of a system 10 for managing a multi-hop transmission in a wireless communication network, for example cellular radio, implementing a source equipment ES , for example a first vehicle which carries mobile communication equipment and transmits a signal carrying a volume of useful data Vol in the network which is then relayed by a plurality of relay equipment ER1-ERN, for example other vehicles each carrying mobile communication equipment. It is assumed for example that all the mobile communication equipment of these vehicles are attached to the same base station BS.
- a source equipment ES for example a first vehicle which carries mobile communication equipment and transmits a signal carrying a volume of useful data Vol in the network which is then relayed by a plurality of relay equipment ER1-ERN, for example other vehicles each carrying mobile communication equipment.
- ER1-ERN relay equipment
- the system 10 comprises the source equipment ES, the plurality of relay equipment ER1-ERN and a communication equipment EC, configured to control the processing of the multi-hop transmission by the plurality of relay equipment ER1-ERN according to the invention.
- It is for example the base station BS, the source equipment ES, one of the relay equipments of the plurality or even another communication equipment EC also attached to the base station BS.
- the focus will be on describing more particularly the case of a group of vehicles in platoons or road convoy traveling in an at least partially automated road system.
- V2X for "vehicle to anything”
- the source equipment or first communication equipment broadcasts data to the group via a “sidelink” or SL communication channel depending on the 3GPP RAN specifications.
- the messages broadcast are for example of the CAM (for “Cooperative Awareness Message”) type.
- the communication equipment of the same group of vehicles are attached to the same base station and are part of the same broadcasting group, that is to say that the messages or volumes of data exchanged are destined for the same group address.
- the group of vehicles comprises the source equipment ES, the relay equipment ER1, ER2, ER3...ERN. Thanks to V2X communication, the vehicles in the platoon can accelerate or brake in unison.
- the base station transmits to the equipment of the group the time-frequency resources to be used to broadcast these messages. It also transmits to them other useful information for implementing the multi-hop transmission, such as for example the network address of a communication device integrating a control device according to the invention.
- the invention is not limited to this embodiment, but applies to any direct transmission, that is to say without passing through the base station, between a source equipment and a destination equipment by the intermediary of a plurality of relays.
- any direct transmission that is to say without passing through the base station, between a source equipment and a destination equipment by the intermediary of a plurality of relays.
- all the equipment involved is attached to the same base station.
- the invention also applies to any wireless, non-cellular communication network, such as for example a Wi-Fi network, managed by a residential or professional gateway.
- the communication equipment implemented in the multi-hop communication obtains the information necessary for the implementation of this direct communication from the gateway. It applies more generally to any type of network, such as a satellite network or even an ad hoc network of connected objects, for example of the LoRa or Sigfox type (registered trademarks).
- FIG. 2 presents an example of architecture of the communication equipment EC according to one embodiment of the invention.
- the communication equipment EC comprises a device 100 for controlling a multi-hop transmission according to the invention.
- This device includes least one OBT module.
- PUi,Pli for obtaining at least one relay device ERi, called current relay, of said plurality ER1-ERN, located i jumps from the source device ES, with i non-zero, a current power ratio PINRi between a power PUi of the radio signal and a noise and interference power Pli, received and measured by said relay equipment, a module DET.
- DTi for determining an intermediate transmission delay DTi of the volume of data between said source equipment or the previous relay equipment ERi-1 placed at i-1 hops from the source equipment ES and said current relay equipment ERi, a module EST .
- DTG N for estimating an overall transmission delay DTG N of said data volume from the source equipment to a relay equipment placed at N hops, with N integer greater than or equal to i, at least from the intermediate transmission delay (DTi) determined current and previously determined intermediate times; and a MOD modification module.
- CNF of a System 10 multi-hop transmission configuration configured to be implemented when the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay (e.g., exceeds a maximum delay allowed for multi-hop transmission).
- the device 100 can be independent of the equipment EC, but connected to the latter by any link, wired or not.
- device 100 includes a prediction module PRED. DTi of at least one intermediate delay for at least one following relay device with respect to the current relay device ERi, this following relay device being placed between i+1 and N jumps.
- the PRED prediction module. DTi is configured to predict the intermediate delay at least from the current power ratio PINRi.
- the device 100 also comprises, in a particular embodiment, a DET module.
- NMax for determining a maximum number of relays corresponding to a maximum value NMax of the number of hops N at which the final relay equipment is located, such as the overall transmission delay DTG N estimated for a number of hops N equal to the maximum number NMax is less than or equal to said given maximum overall transmission delay DMax and the estimated overall transmission delay DTG N for a number of hops N equal to NMax+1 is greater than said given maximum overall transmission delay DMax.
- the device 100 comprises at least one TX/RX module for transmitting and receiving signals in the communication network and a data storage module M1.
- the device 100 uses the transmission/reception module and/or the storage module of the communication equipment EC in which it is integrated.
- the non-volatile memory M1 advantageously comprises the power reports received from the previous relay equipments and the intermediate transmission delays determined for these previous relay equipments.
- the device 100 thus implements the method for controlling a multi-hop transmission implemented by a plurality of relay equipment within a wireless communication network according to the invention which will be detailed below in relation with Figure 3.
- this device 100 knows the relay equipment participating in the communication. For example, it has received information about these relay devices in messages sent through traffic channels or common channels.
- FIG. 2 also presents an example of architecture of relay equipment ERi according to one embodiment of the invention.
- the relay equipment ERi is located i hops from the source equipment ES, with i non-zero.
- the relay equipment ERi comprises a device 200 for processing a multi-hop transmission, within which the source equipment ES has transmitted a radio signal carrying a volume of payload data.
- a radio signal carrying all or part of this useful data volume is received by the relay equipment ERi from this source equipment or from a previous relay equipment ERi-1 located at a number of hops i-1 from the source equipment .
- the processing device 200 integrated in this relay equipment ERi comprises at least one transmission module TRNS. PUi, Pli of a power of the data signal and a noise and interference power which it has received and measured, to a control device 100 as described previously, and to receive REC.
- MA an action message comprising a multi-hop transmission configuration modification and an order for implementing this modification.
- the device 200 can be independent of the relay equipment ERi, but connected to the latter by any link, wired or not.
- the processing device 200 also comprises an STR module. MOD for storing the configuration modification received and a DEC module. decision to implement the configuration modification included in the message, when it is intended for the relay equipment ERi.
- the device 200 also comprises a TX/RX module for receiving and transmitting information in the wireless communication network and a data storage module M2, for example a non-volatile memory.
- a TX/RX module for receiving and transmitting information in the wireless communication network
- a data storage module M2 for example a non-volatile memory.
- the device 200 thus implements the method for processing a multi-hop transmission according to the invention which will be detailed below in relation to FIG. 4.
- FIG. 3 in the form of a flowchart, an example of implementation of a method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network according to the invention.
- a source equipment ES has transmitted, within the framework of this transmission, a signal carrying a volume Vol of payload data in the network.
- this same Vol volume of payload data is relayed as it is by the plurality of relay equipment.
- the invention also applies in a context where on each retransmission, the volume of payload data relayed by a relay equipment ERi can increase or decrease with respect to the volume Vol of payload data sent by the source equipment ES.
- each relay equipment ERi relays to the relay equipment ERi+1 according to a volume Voli+1 of payload data comprising all or part of the volume Voli of payload data received from the previous relay equipment ERi-1 or from the source equipment ES according to the value of i, possibly supplemented by other useful data added by the relay equipment ERi.
- each volume Vol of payload data is derived from the volume Vol of payload data transmitted by the source equipment ES.
- the control device 100 has received information relating to this volume Voli from the relay equipment ERi.
- this bandwidth can be fixed a priori at an identical value W for all the relay equipment ERi of the system 10.
- the invention is not limited to this particular case and also applies when the Wi transmission bandwidth varies from one communication device to another.
- it can be modified in certain contexts by the relay equipment ERi, for example on instruction from a user, from the base station, from the control device 100 etc.
- a current power ratio PINRi between a power of the radio signal and a measured noise and interference power is received from a relay equipment ERi, called current relay equipment of said plurality of relay equipments, placed at the th hop, with i non-zero integer, of the source equipment ES in the multi-hop transmission implemented by the system 10.
- an intermediate transmission delay DTi of the data volume during the ith hop is determined. This is the section connecting the previous relay equipment ERi-1 to the current relay equipment i. Said current intermediate delay DTi is a function of said power ratio PINRi obtained, of the volume Vol of data received and of a transmission bandwidth W between the previous relay equipment and said current relay equipment.
- an overall transmission delay DTG N of said data volume from the source equipment ES to a relay equipment placed N hops from the source equipment ES, with N integer greater than or equal to i is estimated at least at from the current intermediate transmission delay (DTi) determined and, where appropriate, from intermediate delays previously determined by previous relay equipment placed at i-1 hops and less.
- DTi current intermediate transmission delay
- the estimated global transmission delay DTG N is compared with a given maximum delay. For example, it is determined whether it is less than or equal to a maximum authorized delay DMax for multi-channel transmission. jumps. Note that it could also be compared to a delay threshold not to be crossed by checking whether it is strictly below this threshold.
- a multi-hop transmission configuration of the system 10 is modified at 34.
- the modification comprises a rule for deactivating the retransmission of the data of the radio signal received by a relay equipment ERi s' it is located at a number of jumps greater than or equal to a determined maximum number of relays.
- Another configuration example is to require the compression of the data received and/or to define parameters for this compression.
- Yet another example consists in defining selection rules for all or part of the volume of data received, for example by deleting the data which was intended specifically for the current relay equipment, or even a priority being associated with the various data, by not keeping than the highest priority.
- Yet another example is to modify the rules for selecting a route from among several available to relay the radio signal to a destination device and to select the shortest in terms of transmission delay.
- the modification comprises the sending of an action message MA comprising at least the configuration modification and an order for the application of this modification, intended for at least one communication device of the system participating in the multi-transmission. jumps.
- the action message is transmitted in the wireless communication network via the base station or else according to a mode of direct step-by-step communication, as the source equipment ES does.
- the application of the selected configuration may include an update of the current configuration within this equipment without requiring the sending of such a message.
- the step 32 of estimating an overall transmission delay DTG N reached at the level of the relay equipment ERN located at N hops from the source equipment ES, with N greater than or equal to i, will now be detailed. This estimate is not obvious because each relay device reamplifies the useful signal, interference and thermal noise. After N jumps, the signal obtained consists of the initially transmitted signal and reamplified interference and noise.
- the estimation of the overall transmission delay therefore requires knowledge of the signal to noise ratio SI N Ri at the level of each relay equipment ERi, which the invention advantageously allows from the information available at the level of the relay equipment ERi.
- this delay between ES and ERN can be estimated as the sum of the intermediate delays DTi from the source equipment ES to the final relay equipment ERN:
- Voli the volume of payload data actually received by the current relay equipment ERi. It may be different from the volume of useful data Vol transmitted by the source equipment ES, Wi the bandwidth allocated to the relay equipment ERi; SI N Ri the signal-to-noise ratio at the level of the ERI relay equipment, also called z ⁇ .
- the global transmission delay DTGN can be estimated as follows:
- upstream a first mode, called "upstream", according to which the method is implemented before the actual transmission of the data volume Vol by the source equipment ES, from powers obtained from the relay equipment ER1-ERN for the transmission from a pilot or previous data volume to one or more destination devices.
- This first mode makes it possible to adjust the configuration of the source equipment and possibly of the plurality of relay equipment ER1-ERN.
- the overall transmission delay DTG N of the useful data volume Vol is estimated at 32 as far as the final relay equipment ERN, which is here the destination equipment, using the equation 4bis.
- the number N is for example fixed.
- this is a new configuration for the ES source device and the current configurations for the ER1-ERN relay devices are unchanged.
- this new configuration defines new route selection rules and/or a maximum number of authorized relays.
- configuration modifications are decided for the relay equipment ER1-ERN at 34 and one or more action messages MA comprising these new configurations are transmitted to them at 35 in the wireless communication network. They can be transmitted specifically to each of the relay equipment concerned or else to all of them and in this case, each relay equipment is configured to decide whether it must implement the configuration received in the message. This aspect will be detailed in relation to Figure 4.
- the configuration modifications are transmitted to the communication equipment of the system with a next volume of data Vol' which it transmits within the system of multi-hop transmission.
- the overall transmission delay DTGi as far as the relay equipment ERi is also estimated at 32 using equation 4bis.
- the number N is for example fixed.
- N is chosen strictly greater than i and we are interested in the determination of N making it possible to respect a constraint of the overall transmission delay with respect to the maximum transmission delay authorized .
- the overall transmission delay DTG N is thus obtained as far as the final relay equipment ERN using equation 4bis and it is compared at 33 with the maximum authorized delay DMax at 33 as in the previous case.
- This anticipation mode is on the one hand to be able to modify the multi-hop transmission configuration of the relay equipment located i+1 hops and more from the current relay equipment, before they receive the carrier signal data emitted by the source equipment ES, and therefore with an increased impact.
- the determination of the maximum number of relays authorized NMax makes it possible to control in a simple and efficient manner the relay equipment of the system which is implemented in the multi-hop transmission. Indeed, such a control can be carried out by configuring a deactivation of the retransmission of the radio signal received from the source equipment and ordering its execution to all the relay equipment located at NMax hops and more from this source equipment, and thus to guarantee that the given maximum transmission delay DMax will not be exceeded.
- the particular case is now considered where it is considered that all the relay equipment items ER1-ERN have the same power ratio PINRi.
- the intermediate transmission delay DTi on a link corresponding to jump i between the relay equipment ERi-1 and the relay ERi is less than the transmission delay on the link corresponding to jump i+1 between the relay ERi and the ERi+1 relay.
- the intermediate transmission delays increase between the source equipment ES and the final relay equipment ERN:
- a relay equipment ERi can retransmit without delay and upon receipt of the 1st byte to the following relay equipment ERi+1 the data it receives from the previous relay ERi-1, for example because they use distinct frequency bands, we therefore have:
- DMax is the given or allowed maximum delay.
- NMax denotes the maximum number of relays allowed guaranteeing the maximum allowed delay constraint DMax, in other words, NMax corresponds to the maximum value of N such that it follows, as well as from inequality (11), that: where [ J denotes the integer part.
- each relay equipment of the system retransmits without delay the data received from a previous relay equipment.
- an analytical expression of the global delay DTG N can be derived according to considerations similar to those implemented in this particular example. It is noted that if the analytical expression of the global transmission delay is too complex to allow an analytical resolution, it is possible to resort to a numerical method, easily executable by computer, in order to obtain the maximum number of authorized relays. Such a method consists for example in implementing a simple algorithm comprising a test loop of successive values of the number of jumps N and an exit from the loop as soon as the condition given on the maximum delay DMax is no longer respected.
- FIG. 4 in the form of a flowchart, an example of implementation by a relay equipment of a wireless communication network of a method for processing a multi-hop transmission implemented. works in this wireless communication network. It is assumed that it is a relay device of the system 10, for example the relay device ERi located i hops away, with i non-zero integer, from the source device ES having transmitted the volume of payload data Flight as part of the multi-hop transmission.
- the method is implemented by the processing device 200.
- the relay equipment ERi measures a power PUi of the radio signal received from the source equipment or from the preceding relay equipment and a power Pli of the interference received from all the communications equipment located nearby, to which adds thermal noise.
- At 42 it transmits the powers PUi and Pli measured to a control device 100 according to the invention. It is assumed that he knows the network address of this device 100 because he obtained it beforehand from the base station BS or else that he transmits the powers to the base station which is responsible for sending them back to the device control 100.
- This message comprises at least one modification of the multi-hop transmission configuration of the system 10 and an implementation order intended for one or more relay equipment of this system.
- the configuration modification comprises a maximum number of relays NMax and the order of application is intended for relay equipment located at NMax hops and more from the source equipment ES.
- the configuration includes a maximum number of relays NMax and a rule for deactivating the retransmission of the volume of data received and the order of application concerns the relay equipment located at NMax hops and more from the source equipment ES.
- the maximum number of relays NMax received is stored in memory at 44.
- the device 200 modifies its current configuration using the new configuration received, which becomes applicable to the next data that it will receive from a previous relay equipment within the framework of the multi-channel transmission. jumps.
- the relay equipment ERi therefore knows its number of hops i in the multi-hop transmission, it can therefore decide immediately at 45 if it must execute the action included in the message and if necessary execute it,
- the reception at 40 of the data signal coming from the source equipment follows the reception at 43 of the action message MA. It is assumed that the relay equipment does not does not yet know its number of hops in the multi-hop communication. In 44, it stores in memory the number of hops NMax as well as the retransmission configuration received in the action message and waits to receive the radio signal in 40. On reception, it triggers step 45 of decision to whether or not to execute the received action.
- the control device 100 comprises, as illustrated in FIG. 2, at least one module for obtaining, a module for determining, an estimation module and a module for modifying a multi-hop transmission configuration of the system.
- module can correspond both to a software component and to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component itself corresponding to one or more computer programs or sub-programs or in a more general to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.
- such a device 100 comprises a random access memory 103 (for example a RAM memory), a processing unit 102 equipped for example with a processor, and controlled by a computer program Pg, representative of the modules for obtaining, determination, estimation, selection and implementation, stored in a read only memory 101 (for example a ROM memory or a hard disk).
- a computer program Pg representative of the modules for obtaining, determination, estimation, selection and implementation, stored in a read only memory 101 (for example a ROM memory or a hard disk).
- the code instructions of the computer program are for example loaded into the random access memory 103 before being executed by the processor of the processing unit 102.
- the random access memory 103 can also include the transmission delays determined intermediates, as well as the power ratios obtained from the powers measured by the relay equipment.
- FIG. 5 only illustrates one particular way, among several possible, of making the device 100 so that it performs the steps of the method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network as detailed above, in relation to FIG. 3 in its various embodiments. Indeed, these steps can be carried out either on a reprogrammable calculation machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module).
- a reprogrammable calculation machine a PC computer, a DSP processor or a microcontroller
- a dedicated calculation machine for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module.
- the corresponding program (that is to say the sequence of instructions) can be stored in a medium of removable storage (such as for example an SD card, a USB key, a CD-ROM or a DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.
- a medium of removable storage such as for example an SD card, a USB key, a CD-ROM or a DVD-ROM
- a device 100 integrated in a communication device of the network for example the source device ES, the base station BS or one of the relay devices of the system, but it can also be independent of the communication equipment in question and connected to it by any link.
- FIG. 6 Another example of hardware structure of a device 200 for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network according to the invention, comprising, as illustrated by the example of Figure 2, at least one module for transmitting and one module for receiving an action message.
- module can correspond both to a software component and to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component itself corresponding to one or more computer programs or sub-programs or in a more general to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.
- such a device 200 comprises a random access memory 203 (for example a RAM memory), a processing unit 202 equipped for example with a processor, and controlled by a computer program Pg2, representative of the transmission and reception modules , stored in a read only memory 201 (for example a ROM memory or a hard disk).
- a computer program Pg2 representative of the transmission and reception modules , stored in a read only memory 201 (for example a ROM memory or a hard disk).
- the code instructions of the computer program are for example loaded into the RAM 203 before being executed by the processor of the processing unit 202.
- FIG. 6 only illustrates one particular way, among several possible ways, of making the device 200 so that it performs the steps of the processing method as detailed above, in relation to FIG. 4 in its various embodiments. Indeed, these steps can be carried out either on a reprogrammable calculation machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module).
- a reprogrammable calculation machine a PC computer, a DSP processor or a microcontroller
- a dedicated calculation machine for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module.
- the corresponding program (that is to say the sequence of instructions) can be stored in a removable storage medium (such as for example an SD card , a USB key, a CD-ROM or a DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.
- a removable storage medium such as for example an SD card , a USB key, a CD-ROM or a DVD-ROM
- this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.
- the invention indeed proposes to estimate an overall transmission time of data transmitted by a source connected object to one or more destination connected objects via a plurality of relay connected objects from powers measured by these relays , without requiring a step-by-step calculation.
- the invention then exploits this estimate to control the multi-hop transmission by modifying the retransmission configuration of the communication equipment of the system implementing this transmission, which allows it to guarantee that the transmission time of this data does not exceed one given maximum delay, e.g. allowed.
- the invention makes it possible in particular to avoid the reception and therefore the taking into account by the destination equipment or equipment of data that have become obsolete due to too high a latency.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
The invention relates to a method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission implementing a plurality of relay nodes of a wireless communication network, the method being characterised in that it comprises: obtaining (30), for said current relay node (Ri), a current strength ratio (PINRi) between a strength of the radio signal and a noise and interference strength, received and measured by said current relay node; determining (31) a current intermediate transmission delay (DTi) of a volume of data transmitted by a source node participating in the multi-hop transmission, between said source node or the preceding relay node and said current relay node, said current intermediate transmission delay (DTi) being a function of said obtained current strength ratio, a received data volume and a transmission bandwidth (between the source node or the preceding relay node and said current relay node); estimating (32) an overall transmission delay (DTGN) of said data volume from the source node to a final relay node placed at a number N of hops, where N is an integer greater than or equal to i, at least on the basis of the determined current intermediate transmission delay (DTi) and at least one previously determined intermediate delay; and, if the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay (DMax), modifying (34) a multi-hop transmission configuration of said system.
Description
DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : Procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, procédé de traitement d'une transmission multi-sauts, dispositifs, système et programmes d'ordinateur correspondants. TITLE: Method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, method for processing a multi-hop transmission, devices, system and corresponding computer programs.
Domaine technique de l'invention Technical field of the invention
Le domaine de l'invention est celui d'un réseau de communication sans fil, par exemple de type cellulaire, comprenant une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir un signal radio portant un volume de données utiles émis par un équipement source dans ledit réseau, l'amplifier et le relayer en tout ou partie, voire le compléter. The field of the invention is that of a wireless communication network, for example of the cellular type, comprising a plurality of relay equipment configured to receive a radio signal carrying a volume of payload data transmitted by a source equipment in said network , amplify it and relay it in whole or in part, or even complete it.
En particulier, l'invention concerne le contrôle d'un délai de transmission maximal d'un tel volume de données dans ledit réseau. In particular, the invention relates to the control of a maximum transmission delay of such a volume of data in said network.
Art antérieur Prior art
On connaît un réseau de communication sans fil, par exemple de type radio cellulaire, dans lequel un équipement source, par exemple un terminal mobile, par exemple embarqué dans un véhicule, émet un signal radio et ce signal est relayé par plusieurs équipements relais de type « Amplify and Forward » avant d'atteindre sa destination. On parle aussi de transmission multi-sauts (pour « multi-hop », en anglais), chaque saut désignant la réception, l'amplification et la retransmission du signal radio par un équipement relais. On note que la destination du signal radio émis par l'équipement source n'est pas nécessairement connue à l'avance de l'équipement source, le signal radio peut en effet être émis à destination d'un équipement particulier, mais il peut également être émis à destination d'un ou de plusieurs équipements, par exemple des équipements vérifiant une condition prédéterminée telle qu'être situés à un nombre de sauts de l'équipement source inférieur ou égal à un nombre déterminé ou dans un rayon géographique donné. A wireless communication network is known, for example of the cellular radio type, in which a source equipment, for example a mobile terminal, for example on board a vehicle, emits a radio signal and this signal is relayed by several relay equipment of the type “Amplify and Forward” before reaching its destination. We also speak of multi-hop transmission (for “multi-hop”, in English), each hop designating the reception, amplification and retransmission of the radio signal by a relay device. Note that the destination of the radio signal transmitted by the source equipment is not necessarily known in advance by the source equipment, the radio signal can indeed be transmitted to a particular equipment, but it can also be sent to one or more devices, for example devices verifying a predetermined condition such as being located at a number of hops from the source device less than or equal to a determined number or within a given geographical radius.
Un tel équipement relais est configuré pour amplifier la puissance totale du signal reçu avant de le réémettre vers un équipement relais suivant. Ainsi la puissance reçue par l'équipement destinataire est composée de celle du signal utile émis par l'équipement source et d'une puissance non utile due aux interférences subies par le signal à chaque saut et à l'amplification indifférenciée des interférences et du signal utile effectuée par chaque équipement relais. Ces interférences proviennent de l'ensemble des équipements du réseau émettant à la même fréquence que le signal émis. Such relay equipment is configured to amplify the total power of the signal received before retransmitting it to a following relay equipment. Thus the power received by the destination equipment is composed of that of the useful signal emitted by the source equipment and of a non-useful power due to the interference suffered by the signal at each jump and to the undifferentiated amplification of the interference and of the signal. useful performed by each relay device. This interference comes from all the network equipment transmitting at the same frequency as the transmitted signal.
Un cas d'usage des transmissions multi-sauts concerne des véhicules motorisés, par exemple des voitures, qui roulent en file sur une route. La première voiture transmet des informations portées par un signal radio à celle qui la suit. Par exemple, il s'agit d'informations relatives au contrôle du véhicule, comme des informations liées à une commande de freinage ou de changement de direction. La
deuxième voiture exploite, si cela est opportun, la commande embarquée dans le signal radio qu'elle a reçu, le réamplifie et le retransmet à la voiture suivante dans la file, et ainsi de suite. A use case of multi-hop transmissions concerns motorized vehicles, for example cars, which drive in file on a road. The first car transmits information carried by a radio signal to the one following it. For example, it is information relating to the control of the vehicle, such as information relating to a braking command or a change of direction. The second car exploits, if appropriate, the on-board command in the radio signal it has received, re-amplifies it and retransmits it to the next car in line, and so on.
Dans ce cas d'usage, on ne connaît pas nécessairement a priori le nombre maximum de voitures possibles susceptibles de recevoir et de retransmettre le signal. In this case of use, we do not necessarily know a priori the maximum number of possible cars capable of receiving and retransmitting the signal.
Or, il se peut que les informations émises par l'équipement source et véhiculées par le signal radio aient une durée de validité limitée : par exemple, on peut envisager que des informations relatives au contrôle d'un véhicule qui roule sur une route telle qu'une commande de freinage deviennent obsolètes après quelques secondes ou à l'issue de l'événement ayant déclenché le contrôle du véhicule, comme notamment lorsqu'un embouteillage ayant déclenché la commande de freinage est résorbé. Certains équipements relais peuvent donc recevoir des informations émises par l'équipement source qui ne sont plus pertinentes et qu'il n'est plus utile de traiter localement et/ou de retransmettre. However, it may be that the information emitted by the source equipment and conveyed by the radio signal has a limited period of validity: for example, it is possible to envisage that information relating to the control of a vehicle which is traveling on a road such as A braking command become obsolete after a few seconds or at the end of the event having triggered the control of the vehicle, such as in particular when a traffic jam having triggered the braking command is resolved. Some relay equipment can therefore receive information transmitted by the source equipment which is no longer relevant and which it is no longer useful to process locally and/or to retransmit.
Un autre cas d'usage peut être de sélectionner une route depuis un équipement (ou nœud) source d'un réseau adhoc vers un équipement (ou nœud) destinataire déterminé de ce réseau pour lui transmettre des informations (par exemple une commande telle qu'évoquée précédemment ou tout autre type d'informations). Comme dans le cas d'usage précédent, des contraintes temporelles peuvent s'imposer. Par exemple les informations transmises peuvent être de durée limitée, ou pour des raisons de performance et d'expérience utilisateur, il peut être souhaitable que les informations parviennent à l'équipement destinataire le plus rapidement possible via le réseau adhoc, ou encore via un nombre d'équipements relais limité. Another use case can be to select a route from a source device (or node) of an ad hoc network to a determined destination device (or node) of this network to transmit information to it (for example a command such as mentioned above or any other type of information). As in the previous use case, time constraints may apply. For example, the information transmitted may be of limited duration, or for reasons of performance and user experience, it may be desirable for the information to reach the destination equipment as quickly as possible via the ad hoc network, or even via a number limited relay equipment.
Le principe de fonctionnement des transmissions multi-sauts rend toutefois complexe la détermination du délai de transmission global du signal radio depuis un équipement source jusqu'à un équipement destinataire particulier, du fait notamment que les interférences reçues au niveau de chaque équipement relais sont amplifiées en même temps que le signal utile. The operating principle of multi-hop transmissions, however, makes it complex to determine the overall transmission time of the radio signal from a source device to a particular destination device, in particular because the interference received at each relay device is amplified in same time as the useful signal.
L'invention vient améliorer la situation. The invention improves the situation.
Notamment, l'invention répond au besoin de garantir qu'une contrainte de délai de transmission d'informations entre l'équipement source et un équipement destinataire, que celui-ci soit identifié a priori ou non, est satisfaite. In particular, the invention meets the need to guarantee that an information transmission delay constraint between the source equipment and a destination equipment, whether the latter is identified a priori or not, is satisfied.
Présentation de l'invention Presentation of the invention
L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en œuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source.
Ledit procédé comprend, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul : The invention meets this need by proposing a method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment. Said method comprises, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer:
- l'obtention pour ledit équipement relais courant d'un rapport de puissances courant entre une puissance du signal radio et une puissance de bruit et d'interférences, reçues par ledit équipement relais courant ; - Obtaining for said current relay equipment a current power ratio between a radio signal power and a noise and interference power, received by said current relay equipment;
- la détermination d'un délai de transmission intermédiaire courant de données utiles portées par ledit signal radio entre ledit équipement source ou un équipement relais précédent placé à i-1 sauts et ledit équipement relais courant, ledit délai intermédiaire courant étant fonction dudit rapport de puissances courant obtenu, d'un volume des données utiles reçu par ledit équipement relais courant et d'une bande passante de transmission de ce volume entre l'équipement source ou l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant; - the determination of a current intermediate transmission delay of payload data carried by said radio signal between said source equipment or a previous relay equipment placed at i-1 hops and said current relay equipment, said current intermediate delay being a function of said power ratio current obtained, of a volume of payload data received by said current relay equipment and of a transmission bandwidth of this volume between the source equipment or the preceding relay equipment and said current relay equipment;
- l'estimation d'un délai de transmission global du signal radio de l'équipement source à un équipement relais final placé à un nombre N de sauts, avec N entier supérieur ou égal à i, au moins à partir du délai de transmission intermédiaire courant déterminé et d'au moins un délai intermédiaire précédemment déterminé pour un équipement relais situé à i-1 sauts ou moins de l'équipement source ; et - estimation of an overall transmission delay of the radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops, with N integer greater than or equal to i, at least from the intermediate transmission delay determined current and at least one previously determined intermediate delay for a relay device located i-1 jumps or less from the source device; and
- si le délai de transmission global estimé atteint ou dépasse un délai maximal donné, la modification d'une configuration de transmission multi-sauts dudit système. - if the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay, modifying a multi-hop transmission configuration of said system.
Ainsi, l'invention propose une approche tout-à-fait nouvelle et inventive de la gestion d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, qui consiste à estimer pendant la transmission de données utiles émises par un équipement source participant à cette transmission, un délai de transmission global de ces données jusqu'à un équipement relais placé à N sauts de l'équipement source, au moins à partir d'informations de puissances reçues des équipements relais qui ont déjà relayé le signal radio reçu. Selon l'invention, lorsque le délai estimé dépasse un délai maximal autorisé, la configuration de transmission multi-sauts du système est modifiée. Une telle modification de configuration peut concerner des paramètres de sélection d'une route ou la sélection d'une nouvelle route vers un équipement destinataire parmi une pluralité de routes, de nouvelles règles définissant les conditions de retransmission de tout ou partie du volume de données utiles reçu par un équipement relais, par exemple en fonction d'un nombre de sauts le séparant de l'équipement source, l'arrêt de la retransmission au-delà d'un équipement relais situé à un nombre de sauts donné, etc. Elle peut être appliquée immédiatement à la transmission en cours ou à une transmission d'un prochain volume de données par le système de communication. Elle peut être transmise dans un message d'action spécifique ou intégrée au prochain volume de données émis par l'équipement source. Elle peut concerner un ou plusieurs équipements de communication du système.
De la sorte, l'invention permet de contrôler que les équipements relais du système de transmission multi-saut satisfont une contrainte de délai prédéterminée. Thus, the invention proposes an entirely new and inventive approach to the management of a multi-hop transmission in a wireless communication network, which consists in estimating during the transmission of payload data sent by a participating source equipment to this transmission, an overall transmission delay of these data to a relay equipment placed at N hops from the source equipment, at least on the basis of power information received from the relay equipment which has already relayed the received radio signal. According to the invention, when the estimated delay exceeds a maximum authorized delay, the multi-hop transmission configuration of the system is modified. Such a configuration modification may concern selection parameters for a route or the selection of a new route to a destination device from among a plurality of routes, new rules defining the conditions for retransmission of all or part of the volume of payload data received by a relay device, for example according to a number of hops separating it from the source device, the stopping of the retransmission beyond a relay device located at a given number of hops, etc. It can be applied immediately to the transmission in progress or to a transmission of a next volume of data by the communication system. It can be transmitted in a specific action message or integrated into the next data volume transmitted by the source equipment. It can relate to one or more communication devices of the system. In this way, the invention makes it possible to check that the relay equipment items of the multi-hop transmission system satisfy a predetermined delay constraint.
Selon un aspect de l'invention, l'estimation du délai de transmission global dudit signal radio de l'équipement source à un équipement relais final placé à un nombre N de sauts est mise en oeuvre une fois que les rapports de puissance ont été obtenus et les délais de transmission intermédiaires ont été déterminés pour la pluralité d'équipements relais participant à la transmission et la configuration sélectionnée est mise en application pour la transmission d'un prochain signal radio par l'équipement source. According to one aspect of the invention, the estimation of the overall transmission delay of said radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops is implemented once the power ratios have been obtained and the intermediate transmission delays have been determined for the plurality of relay equipment participating in the transmission and the selected configuration is implemented for the transmission of a next radio signal by the source equipment.
Selon ce mode de réalisation, on estime en amont le délai de transmission global d'un volume de données précédent ou pilote jusqu'à un destinataire situé à N sauts et on vérifie qu'une contrainte de délai maximal est satisfaite. Si ce n'est pas le cas, la configuration d'au moins un équipement de communication participant à la transmission est modifiée. Par exemple, c'est l'équipement source qui doit modifier sa configuration de sélection de routes, de sorte que la route choisie pour acheminer le prochain volume de données soit plus rapide et, par exemple, comprenne un nombre plus faible d'équipements relais. According to this embodiment, the overall transmission delay of a previous or pilot data volume is estimated upstream to a recipient located N hops away and it is verified that a maximum delay constraint is satisfied. If this is not the case, the configuration of at least one communication device participating in the transmission is modified. For example, it is the source device that must modify its route selection configuration, so that the route chosen to route the next volume of data is faster and, for example, includes a lower number of relay devices. .
Selon un autre aspect de l'invention, l'estimation du délai de transmission global dudit signal radio de l'équipement source à un équipement relais final situé à un nombre N de sauts est mise en oeuvre suite à l'obtention du rapport de puissances et la détermination du délai de transmission intermédiaire pour l'équipement relais courant, et la modification de la configuration comprend l'envoi d'un message d'action comprenant au moins la configuration modifiée et un ordre de mise en application de ladite configuration par au moins un équipement relais situé à i+1 sauts et plus de l'équipement source. According to another aspect of the invention, the estimation of the overall transmission delay of said radio signal from the source equipment to a final relay equipment located at a number N of hops is implemented following obtaining the power ratio and the determination of the intermediate transmission delay for the current relay equipment, and the modification of the configuration comprises the sending of an action message comprising at least the modified configuration and an order for the application of said configuration by at least at least one relay device located at i+1 hops and more from the source device.
Selon cet autre mode de réalisation, on estime à la volée le délai de transmission global du volume de données émis par l'équipement source, pendant sa transmission. Le contrôle de la transmission s'exerce en commandant à un ou plusieurs équipements relais situés en aval de modifier immédiatement leur configuration de transmission multi-sauts. Par exemple, la modification concerne une ou plusieurs règles relatives à un traitement des données reçu avant sa retransmission. Par exemple, le traitement appliqué comprend une sélection d'une partie des données ou une compression des données reçues. La modification peut concerner en variante l'arrêt ou la désactivation de la retransmission par les équipements relais situés en aval ou à partir d'un nombre de sauts donné. According to this other embodiment, the overall transmission delay of the volume of data transmitted by the source equipment, during its transmission, is estimated on the fly. Transmission control is exercised by commanding one or more relay equipment located downstream to immediately modify their multi-hop transmission configuration. For example, the modification concerns one or more rules relating to the processing of data received before its retransmission. For example, the processing applied comprises a selection of a part of the data or a compression of the data received. The modification may alternatively concern the stopping or deactivation of the retransmission by the relay equipment located downstream or from a given number of hops.
Avantageusement, lorsque N est supérieur à i, ledit procédé comprend la prédiction d'au moins un délai intermédiaire pour au moins un équipement relais suivant, placé entre i+1 et N sauts, au moins à partir du rapport de puissances courant ou d'un rapport de puissances stocké en mémoire pour ledit
équipement relais suivant, et l'estimation du délai de transmission global prend en compte les délais intermédiaires prédits. Advantageously, when N is greater than i, said method comprises the prediction of at least one intermediate delay for at least one following relay device, placed between i+1 and N jumps, at least from the current power ratio or from a power ratio stored in memory for said next relay equipment, and the estimation of the overall transmission delay takes into account the predicted intermediate delays.
Pour estimer à la volée un délai de transmission global de tout ou partie d'un volume de données jusqu'à un équipement relais situé plus en aval, c'est-à-dire à un nombre de sauts de l'équipement source supérieur à celui de l'équipement relais courant, on ne dispose pas de tous les délais de transmission intermédiaires nécessaires. Face à ce problème, l'invention propose de faire l'hypothèse réaliste que des rapports de puissance déjà obtenus pour le volume de données en cours de transmission ou pour un volume de données précédemment transmis, permettent de prédire les rapports de puissance des équipements relais suivants qui n'ont pas encore été obtenus. Un avantage est de pouvoir déterminer avec anticipation si les équipements relais à i+1 sauts et plus peuvent relayer les données jusqu'au relais situé à N sauts de l'équipement source sans dépasser le délai de transmission maximal autorisé et, si ce n'est pas le cas, de modifier à temps, c'est-à-dire avant que le premier d'entre eux ne commence à recevoir, amplifier et relayer les données en question, leur configuration de transmission multi-sauts. To estimate on the fly an overall transmission time of all or part of a data volume to a relay device located further downstream, i.e. a number of hops from the source device greater than that of the current relay equipment, all the necessary intermediate transmission delays are not available. Faced with this problem, the invention proposes to make the realistic hypothesis that the power ratios already obtained for the volume of data being transmitted or for a volume of data previously transmitted, make it possible to predict the power ratios of the relay equipment following which have not yet been obtained. One advantage is to be able to determine in advance whether the relay devices with i+1 hops and more can relay the data to the relay located N hops from the source device without exceeding the maximum authorized transmission delay and, if not is not the case, to modify in time, that is to say before the first of them begins to receive, amplify and relay the data in question, their multi-hop transmission configuration.
Avantageusement, le procédé comprend la détermination d'un nombre maximal de relais correspondant à une valeur maximale du nombre de sauts N auquel est situé l'équipement relais final, telle qu'une condition prédéterminée est satisfaite, ladite condition étant que le délai de transmission global estimé pour un nombre de sauts N égal au nombre de relais maximal NMax n'atteint pas le délai maximal et le délai de transmission global estimé pour un nombre de sauts égal à NMax+1 atteint ou dépasse ledit délai maximal ; et Advantageously, the method comprises the determination of a maximum number of relays corresponding to a maximum value of the number of hops N at which the final relay equipment is located, such that a predetermined condition is satisfied, said condition being that the transmission delay global estimated for a number of hops N equal to the maximum number of relays NMax does not reach the maximum delay and the estimated global transmission delay for a number of hops equal to NMax+1 reaches or exceeds said maximum delay; and
- la configuration modifiée comprend le nombre maximal de relais et une règle de désactivation de la retransmission du signal radio reçu de l'équipement source pour un équipement relais situé à un nombre de saut supérieur ou égal audit nombre maximal de relais. - the modified configuration includes the maximum number of relays and a rule for deactivating the retransmission of the radio signal received from the source equipment for a relay equipment located at a hop number greater than or equal to said maximum number of relays.
De la sorte, les équipements relais situés à un nombre de saut supérieur ou égal au nombre NMax sont reconfigurés pour désactiver la retransmission du signal de données provenant de l'équipement source, ce qui permet de garantir le respect de la contrainte sur le délai de transmission maximal autorisé. In this way, the relay devices located at a hop number greater than or equal to the number NMax are reconfigured to deactivate the retransmission of the data signal coming from the source device, which makes it possible to guarantee compliance with the constraint on the maximum transmission allowed.
Selon un autre aspect de l'invention, les équipements relais de ladite pluralité émettent sur une même bande de fréquences et l'estimation du délai de transmission global comprend une sommation des délais de transmission intermédiaires entre les équipements relais placés à N sauts et moins de l'équipement source. According to another aspect of the invention, the relay equipment of said plurality transmit on the same frequency band and the estimate of the overall transmission delay comprises a summation of the intermediate transmission delays between the relay equipment placed at N hops and less than source equipment.
Avantageusement, le délai de transmission global est exprimé comme suit :
où Voli désigne le volume de données utiles reçu par l'équipement relais courant (ERi); Wi la bande passante de transmission disponible au niveau de l'équipement relais courant (ERi); N le nombre de sauts auquel est placé l'équipement relais final ; et SINRi représente le rapport signal sur interférences + bruit au niveau de l'équipement relais placé à i sauts pour le signal radio reçu de l'équipement relais précédent (ERi-1). Advantageously, the overall transmission delay is expressed as follows: where Voli denotes the volume of payload data received by the current relay equipment (ERi); Wi the transmission bandwidth available at the level of the current relay equipment (ERi); N the number of hops at which the final relay equipment is placed; and SINRi represents the signal to interference+noise ratio at the level of the relay equipment placed at i hops for the radio signal received from the preceding relay equipment (ERi-1).
Selon encore un autre aspect de l'invention, la détermination du nombre maximal de relais comprend l'itération d'une étape d'incrémentation du nombre de sauts N d'une unité, de l'étape d'estimation d'un délai de transmission global pour l'équipement relais final, tant que la condition prédéterminée n'est pas satisfaite. According to yet another aspect of the invention, the determination of the maximum number of relays comprises the iteration of a step of incrementing the number of jumps N by one unit, of the step of estimating a delay of global transmission for the final relay equipment, as long as the predetermined condition is not satisfied.
Le nombre maximal de relais est obtenu numériquement à l'aide d'un algorithme simple et facile à exécuter par ordinateur. Bien entendu, d'autres algorithmes peuvent être envisagés. The maximum number of relays is obtained digitally using a simple and easy-to-execute computer algorithm. Of course, other algorithms can be envisaged.
Selon un autre aspect de l'invention, pour i égal à 1, les délais de transmission intermédiaires des équipements relais situés à 2 sauts et plus de l'équipement source sont prédits comme égaux au rapport de puissance courant et le délai de transmission global jusqu'à un équipement relais final placé à N sauts est calculé à partir d'un rapport signal sur bruit au niveau de l'équipement relais placé à i sauts défini comme suit :
According to another aspect of the invention, for i equal to 1, the intermediate transmission delays of the relay equipment located at 2 hops and more from the source equipment are predicted as equal to the current power ratio and the overall transmission delay up to 'at a final relay device placed at N hops is calculated from a signal-to-noise ratio at the level of the relay device placed at i hops defined as follows:
Voli est le volume de données reçu par l'équipement relais courant, Wi est la bande passante de transmission au niveau de l'équipement relais courant, et
où Q est le rapport de puissances obtenu par l'équipement relais placé à un saut de l'équipement source. Voli is the volume of data received by the current relay equipment, Wi is the transmission bandwidth at the current relay equipment, and where Q is the power ratio obtained by the relay equipment placed one jump from the source equipment.
Selon ce mode de réalisation, le contrôle de la transmission est réalisé pendant la transmission du volume de données courant, mais dès la réception des puissances mesurées par le premier équipement relais, en supposant que tous les équipements relais suivants ont le même rapport de puissances que lui. Un avantage est de permettre un calcul relativement simple et rapide du délai de transmission global DTGN jusqu'à l'équipement relais final de rang N. According to this embodiment, the control of the transmission is carried out during the transmission of the current data volume, but as soon as the powers measured by the first relay equipment are received, assuming that all the following relay equipments have the same power ratio as him. One advantage is to allow a relatively simple and fast calculation of the overall transmission delay DTG N to the final relay equipment of rank N.
Selon encore un autre aspect de l'invention, le délai de transmission global est estimé comme le délai de transmission intermédiaire de l'équipement relais ayant la valeur maximale et en ce que le nombre maximal autorisé est calculé comme suit :
avec a défini par la formule suivante :
désigne la partie entière, où Dmax représente la valeur maximale du délai de transmission global, Vol le volume de données utiles portées par le signal radio émis par l'équipement source et relayé par les équipements relais, et W la bande passante de transmission disponible pour la transmission multi- sauts. According to yet another aspect of the invention, the overall transmission delay is estimated as the intermediate transmission delay of the relay equipment having the maximum value and in that the maximum number allowed is calculated as follows: with a defined by the following formula: designates the integer part, where Dmax represents the maximum value of the overall transmission delay, Vol the volume of useful data carried by the radio signal emitted by the source equipment and relayed by the relay equipment, and W the transmission bandwidth available for multi-hop transmission.
Un avantage est d'obtenir une expression analytique relativement simple du nombre de sauts maximal autorisé. Cette expression du délai de transmission global est notamment applicable lorsque les équipements relais du système émettent sur des bandes de fréquences distinctes en half-duplex ou bien lorsqu'ils partagent la même bande de fréquences mais émettent et reçoivent en simultané (full- duplex). An advantage is to obtain a relatively simple analytical expression of the maximum number of jumps allowed. This expression of the overall transmission delay is particularly applicable when the relay equipment of the system transmits on separate frequency bands in half-duplex or else when they share the same frequency band but transmit and receive simultaneously (full-duplex).
L'invention concerne également un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts selon l'invention, tel que décrit précédemment, lorsqu'il est exécuté par un processeur. The invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for the implementation of a method for controlling a multi-hop transmission according to the invention, as described previously, when it is executed by a processor.
L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel sont enregistrés les programmes d'ordinateur tels que décrits ci-dessus. The invention also relates to a recording medium readable by a computer on which the computer programs as described above are recorded.
Un tel support d’enregistrement peut être n’importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu’une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d’enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur. Such recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
D’autre part, un tel support d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu’un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d’autres moyens, de sorte que le programme d'ordinateur qu'il contient est exécutable à distance. Le programme selon l’invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet. On the other hand, such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains is executable remotely. The program according to the invention can in particular be downloaded on a network, for example the Internet network.
Alternativement, le support d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution du procédé de contrôle précité. Alternatively, the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned control method.
L'invention concerne aussi un dispositif de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source. The invention also relates to a device for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment.
Ledit dispositif est configuré pour mettre en oeuvre, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul :
-l'obtention pour ledit équipement relais courant d'un rapport de puissances courant entre une puissance du signal radio et une puissance de bruit et d'interférences, reçues et mesurées par ledit équipement relais courant ; Said device is configured to implement, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer: the obtaining for said current relay equipment of a current power ratio between a power of the radio signal and a noise and interference power, received and measured by said current relay equipment;
- la détermination d'un délai de transmission intermédiaire courant de données utiles portées par ledit signal radio entre ledit équipement source ou l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant, ledit délai intermédiaire courant étant fonction dudit rapport de puissances courant obtenu, d'un volume des données utiles reçu par ledit équipement relais courant et d'une bande passante de transmission de ce volume entre l'équipement source ou l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant ; - the determination of a current intermediate transmission delay of payload data carried by said radio signal between said source equipment or the preceding relay equipment and said current relay equipment, said current intermediate delay being a function of said current power ratio obtained, a volume of payload data received by said current relay equipment and a transmission bandwidth of this volume between the source equipment or the previous relay equipment and said current relay equipment;
- l'estimation d'un délai de transmission global du signal radio de l'équipement source à un équipement relais final placé à un nombre N de sauts, avec N entier supérieur ou égal à i, au moins à partir du délai de transmission intermédiaire courant déterminé et d'au moins un délai intermédiaire précédemment déterminé ; - estimation of an overall transmission delay of the radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops, with N integer greater than or equal to i, at least from the intermediate transmission delay determined current and at least one previously determined intermediate delay;
- si le délai de transmission global estimé atteint ou dépasse un délai maximal donné, la modification d'une configuration de transmission multi-sauts dudit système. - if the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay, modifying a multi-hop transmission configuration of said system.
Avantageusement, ledit dispositif est configuré pour mettre en oeuvre le procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts précité, selon ses différents modes de réalisation. Advantageously, said device is configured to implement the aforementioned multi-hop transmission control method, according to its different embodiments.
Avantageusement, ledit dispositif peut être intégré dans un équipement du réseau de communication. Il s'agit par exemple de l'équipement source ou d'un équipement relais du système. Il peut s'agir aussi d'un autre équipement de communication du réseau, comme par exemple une station de base à laquelle sont attachés les équipements du système. Advantageously, said device can be integrated into equipment of the communication network. It is for example the source equipment or a relay equipment of the system. It can also be another communication device of the network, such as for example a base station to which the devices of the system are attached.
Corrélativement, l'invention concerne un procédé de traitement d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source. Correlatively, the invention relates to a method for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmitting a radio signal transmitted by the source equipment.
Ledit procédé comprend, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul : Said method comprises, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer:
- l'émission à destination d'un dispositif de contrôle du réseau de communication sans fil d'au moins une puissance d'un signal radio et une puissance de bruit et d'interférences reçues par ledit équipement relais courant ; et - the transmission to a control device of the wireless communication network of at least one power of a radio signal and one power of noise and interference received by said current relay equipment; and
- la réception en provenance dudit dispositif de contrôle d'un message d'action comprenant au moins une modification de configuration de transmission multi-sauts dudit système et un ordre de mise en application de ladite modification. - the reception from said control device of an action message comprising at least one modification of multi-hop transmission configuration of said system and an order for implementing said modification.
Avec l'invention, l'équipement relais situé à i sauts de l'équipement source pour la transmission d'un volume de données émis par l'équipement source jusqu'à un équipement destinataire, est configuré
pour modifier sa configuration de transmission multi-sauts conformément aux instructions du dispositif de contrôle. With the invention, the relay equipment located i hops from the source equipment for the transmission of a volume of data transmitted by the source equipment to a destination equipment, is configured to modify its multi-hop transmission configuration in accordance with the instructions of the controlling device.
Selon un aspect de l'invention, ladite configuration modifiée comprend au moins un nombre de relais maximal supérieur ou égal à i et une interdiction de retransmettre le signal radio reçu de l'équipement source et l'ordre de mise en application est destiné aux équipements relais situés à un nombre de sauts supérieur ou égal audit nombre maximal de relais. According to one aspect of the invention, said modified configuration comprises at least a maximum number of relays greater than or equal to i and a ban on retransmitting the radio signal received from the source equipment and the order of application is intended for the equipment relays located at a number of hops greater than or equal to said maximum number of relays.
L'avantage de ce mode de réalisation est de limiter le nombre de sauts autorisé au sein du système pour retransmettre les données de l'équipement source, à un nombre maximal déterminé pour garantir la contrainte de délai maximal. The advantage of this embodiment is to limit the number of jumps authorized within the system to retransmit the data from the source equipment, to a maximum number determined to guarantee the maximum delay constraint.
Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comprend la décision d'exécuter l'ordre de mise en application compris dans le message lors que le nombre de sauts i de l'équipement relais au nombre N reçu est supérieur ou égal au nombre N reçu. According to another aspect of the invention, the method comprises the decision to execute the application order included in the message when the number of hops i from the relay equipment to the number N received is greater than or equal to the number N received.
Un avantage est que lorsque le message d'action est destiné à une adresse de groupe, l'équipement relais détermine s'il doit accomplir l'action comprise dans le message en comparant le nombre de sauts i qui le sépare de l'équipement source au nombre de relais maximal NMax indiqué dans le message d'action. An advantage is that when the action message is intended for a group address, the relay equipment determines whether it must perform the action included in the message by comparing the number of hops i which separates it from the source equipment. to the maximum number of relays NMax indicated in the action message.
L'invention concerne également un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé de traitement d'une transmission multi-sauts selon l'invention, tel que décrit précédemment, lorsqu'il est exécuté par un processeur. The invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for the implementation of a method for processing a multi-hop transmission according to the invention, as described previously, when it is executed by a processor.
L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel sont enregistrés les programmes d'ordinateur tels que décrits ci-dessus. The invention also relates to a recording medium readable by a computer on which the computer programs as described above are recorded.
Un tel support d’enregistrement peut être n’importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu’une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d’enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur. Such recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
D’autre part, un tel support d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu’un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d’autres moyens, de sorte que le programme d'ordinateur qu'il contient est exécutable à distance. Le programme selon l’invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet. On the other hand, such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains is executable remotely. The program according to the invention can in particular be downloaded on a network, for example the Internet network.
Alternativement, le support d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution du procédé de traitement précité. Alternatively, the recording medium may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned processing method.
L'invention concerne aussi un dispositif de de traitement d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système
comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais du réseau de communication sans fil, configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source. The invention also relates to a device for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment of the wireless communication network, configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment.
Ledit dispositif est configuré pour mettre en oeuvre, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul : Said device is configured to implement, for a relay device of the so-called current system, placed i hops from the source device, with i non-zero integer:
- l'émission à destination d'un dispositif de contrôle du réseau de communication sans fil d'au moins une puissance d'un signal radio et une puissance de bruit et d'interférences reçues et mesurées par ledit équipement relais courant ; et la réception en provenance dudit dispositif de contrôle d'un message d'action comprenant au moins une modification d'une configuration de transmission multi-sauts dudit système et un ordre de mise en application de ladite modification. - the transmission to a wireless communication network control device of at least one radio signal power and one noise and interference power received and measured by said current relay equipment; and the reception from said control device of an action message comprising at least one modification of a multi-hop transmission configuration of said system and an order for applying said modification.
Avantageusement, ledit dispositif est configuré pour mettre en oeuvre le procédé de traitement précité, selon ses différents modes de réalisation. Advantageously, said device is configured to implement the aforementioned processing method, according to its various embodiments.
Avantageusement, ledit dispositif est intégré dans un équipement relais du système. Corrélativement, l'invention concerne aussi un équipement relais d'un réseau de communication sans fil, configuré pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par un équipement source et reçu de l'équipement source ou d'un équipement relais précédent, ledit équipement relais comprenant le dispositif de traitement précité. Advantageously, said device is integrated in relay equipment of the system. Correlatively, the invention also relates to relay equipment of a wireless communication network, configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by a source equipment and received from the source equipment or from a previous relay equipment, said relay equipment comprising the aforementioned processing device.
L'invention concerne aussi un équipement source dans un réseau de communication sans fil, ledit équipement source étant configuré pour émettre dans ledit réseau de communication un signal radio et comprenant le dispositif de contrôle précité. The invention also relates to source equipment in a wireless communication network, said source equipment being configured to transmit a radio signal in said communication network and comprising the aforementioned control device.
L'invention concerne également un équipement de communication dans un réseau de communication sans fil comprenant le dispositif de contrôle précité. The invention also relates to communication equipment in a wireless communication network comprising the aforementioned control device.
L'invention concerne enfin un système de transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, comprenant un équipement source configuré pour émettre dans ledit réseau un signal radio et une pluralité d'équipement relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre le signal radio émis par l'équipement source, le système comprenant le dispositif de contrôle précité et lesdits équipements relais comprenant le dispositif de traitement précité. The invention finally relates to a multi-hop transmission system in a wireless communication network, comprising source equipment configured to transmit a radio signal in said network and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit the radio signal transmitted by the source equipment, the system comprising the aforementioned control device and the said relay equipment comprising the aforementioned processing device.
Brève description des figures Brief description of figures
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles : Other aims, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of a simple illustrative example, and not limiting, in relation to the figures, among which:
[Fig 1] : présente un exemple d'architecture d'un système de transmission multi-sauts mise en oeuvre dans un réseau de communication sans fil comprenant, un équipement source, une pluralité
d'équipements relais et un dispositif de contrôle de ladite transmission, configuré pour contrôler ladite pluralité d'équipements relais selon l'invention ; [Fig 1]: presents an example of the architecture of a multi-hop transmission system implemented in a wireless communication network comprising, a source equipment, a plurality relay equipment and a device for controlling said transmission, configured to control said plurality of relay equipment according to the invention;
[Fig 2] : illustre de façon schématique un exemple d'architecture du dispositif de contrôle d'une transmission multi-sauts mise en oeuvre dans un réseau de communication sans fil par ledit système et d'un équipement relais dudit système, intégrant un dispositif de traitement de la transmission multi- sauts, selon un mode de réalisation de l'invention ; [Fig 2]: schematically illustrates an example of the architecture of the device for controlling a multi-hop transmission implemented in a wireless communication network by said system and of relay equipment of said system, integrating a device multi-hop transmission processing, according to one embodiment of the invention;
[Fig 3] : décrit sous forme d'un logigramme les étapes d'un procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts, selon un exemple de réalisation de l'invention ; [Fig 3]: describes in the form of a flowchart the steps of a method for controlling a multi-hop transmission, according to an exemplary embodiment of the invention;
[Fig 3] : décrit sous forme d'un logigramme les étapes d'un procédé de traitement d'une transmission multi-sauts par un équipement relais de ladite pluralité, selon un exemple de réalisation de l'invention ; [Fig 3]: describes in the form of a flowchart the steps of a method for processing a multi-hop transmission by a relay device of said plurality, according to an embodiment of the invention;
[Fig 5] : décrit un exemple de structure matérielle d'un dispositif de contrôle d'une transmission multi- sauts mise en oeuvre dans un réseau de communication sans fil selon l'invention ; et [Fig 6] : décrit un exemple de structure matérielle d'un dispositif de traitement d'une transmission multi-sauts mise en oeuvre dans un réseau de communication sans fil, selon l'invention. [FIG 5]: describes an example of hardware structure of a multi-hop transmission control device implemented in a wireless communication network according to the invention; and [FIG 6]: describes an example of hardware structure of a multi-hop transmission processing device implemented in a wireless communication network, according to the invention.
Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention
Le principe de l'invention consiste à estimer un délai de transmission global d'un signal de données par une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source, et à vérifier que ce délai de transmission global est inférieur ou égal à un délai maximal autorisé. Une telle estimation s'appuie sur au moins un rapport de puissances entre une puissance d'un signal radio et une puissance d'interférences et de bruit reçus par un équipement relais du système, ledit équipement relais étant situé à i sauts de l'équipement source, avec i inférieur ou égal à N et d'au moins un délai intermédiaire précédemment déterminé pour un équipement relais situé à i-1 sauts ou moins de l'équipement source. The principle of the invention consists in estimating an overall transmission delay of a data signal by a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal transmitted by the source equipment, and to verify that this overall transmission delay is less than or equal to a maximum authorized delay. Such an estimate is based on at least one power ratio between a power of a radio signal and an interference and noise power received by relay equipment of the system, said relay equipment being located i hops from the equipment source, with i less than or equal to N and at least one intermediate delay previously determined for a relay device located i-1 hops or less from the source device.
Lorsque le délai global de transmission estime atteint ou dépasse un délai maximal, une modification de la configuration de transmission multi-sauts du système est décidée et mise en application, par exemple en envoyant un message d'action aux équipements de communication concernés, qui peuvent être l'équipement source lui-même et/ou un ou plusieurs équipements relais du système. Cette configuration modifiée peut s'appliquer à la transmission du signal radio en cours ou à celle d'un prochain signal radio. When the overall transmission delay estimates that it has reached or exceeded a maximum delay, a modification of the multi-hop transmission configuration of the system is decided and implemented, for example by sending an action message to the communication equipment concerned, which can be the source equipment itself and/or one or more relay equipment in the system. This modified configuration can be applied to the transmission of the current radio signal or to that of a future radio signal.
La modification de configuration définit de nouvelles règles ou paramètres de traitement d'un volume de données à transmettre ou à retransmettre par ces équipements de communication. Il s'agit par
exemple de nouvelles règles ou paramètres de sélection d'une route pour acheminer le volume de données utile jusqu'à un ou plusieurs équipements destinataires. Elle peut aussi définir des règles de traitement du volume de données utiles par un équipement relais, comprenant par exemple une compression de telles données ou une suppression de données destinées spécifiquement à l'équipement relais courant, conduisant à la retransmission d'un sous-volume du volume de données reçu. Si les données comprennent des commandes, ces règles de traitement peuvent définir une conversion en des commandes plus basiques et donc plus économes en ressources de transmission.The configuration modification defines new rules or parameters for processing a volume of data to be transmitted or retransmitted by these communication devices. It is by example of new rules or parameters for selecting a route to route the volume of payload data to one or more destination devices. It can also define rules for processing the volume of payload data by a relay equipment, comprising for example a compression of such data or a deletion of data intended specifically for the current relay equipment, leading to the retransmission of a sub-volume the amount of data received. If the data includes commands, these processing rules can define a conversion into more basic commands and therefore more economical in transmission resources.
La modification de configuration peut aussi définir un nombre de relais maximal et des règles de traitement relatives à ce nombre de relais maximal, comme par exemple une interdiction de retransmettre les données reçues lorsque ce nombre de relais est atteint ou dépassé ou encore la recherche d'une route comprenant un nombre de relais inférieur ou égal à ce nombre maximal. L'invention trouve une application particulièrement intéressante dans la gestion de files de véhicules, au moins partiellement autonomes. Dans ce cas d'usage, chaque véhicule intègre un équipement terminal mobile, configuré pour transmettre aux véhicules situés à proximité des informations relatives aux commandes de contrôle du véhicule, par exemple lors de type changement de direction, freinage, etc. The configuration modification can also define a maximum number of relays and processing rules relating to this maximum number of relays, such as for example a ban on retransmitting the data received when this number of relays is reached or exceeded or even the search for a route comprising a number of relays less than or equal to this maximum number. The invention finds a particularly interesting application in the management of lines of vehicles, at least partially autonomous. In this case of use, each vehicle integrates a mobile terminal equipment, configured to transmit to vehicles located in the vicinity information relating to the vehicle control commands, for example during a change of direction, braking, etc. type.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée à cet exemple de cas d'usage, mais pourrait s'appliquer aussi dans d'autres contextes, comme par exemple à un système de machines de production interconnectées dans une usine ou plus généralement à tout système d'objets connectés. Of course, the invention is not limited to this example of use case, but could also apply in other contexts, such as for example to a system of interconnected production machines in a factory or more generally to any system of connected objects.
On présente désormais, en relation avec la figure 1, un exemple d'architecture d'un système 10 de gestion d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, par exemple radio cellulaire, mettant en oeuvre un équipement source ES, par exemple un premier véhicule qui embarque un équipement de communication mobile et émet un signal porteur d'un volume de données utiles Vol dans le réseau qui est ensuite relayé par une pluralité d'équipements relais ER1- ERN, par exemple d'autres véhicules embarquant chacun un équipement de communication mobile. On suppose par exemple que tous les équipements de communication mobile de ces véhicules sont attachés à une même station de base BS. We now present, in relation to FIG. 1, an example of architecture of a system 10 for managing a multi-hop transmission in a wireless communication network, for example cellular radio, implementing a source equipment ES , for example a first vehicle which carries mobile communication equipment and transmits a signal carrying a volume of useful data Vol in the network which is then relayed by a plurality of relay equipment ER1-ERN, for example other vehicles each carrying mobile communication equipment. It is assumed for example that all the mobile communication equipment of these vehicles are attached to the same base station BS.
Comme illustré par la figure 1, le système 10 selon l'invention comprend l'équipement source ES, la pluralité d'équipements relais ER1-ERN et un équipement de communication EC, configuré pour contrôler le traitement de la transmission multi-sauts par la pluralité d'équipements relais ER1-ERN selon l'invention. Il s'agit par exemple de la station de base BS, de l'équipement source ES, d'un des équipements relais de la pluralité ou encore d'un autre équipement de communication EC rattaché lui aussi à la station de base BS.
Dans la suite de la description, on s'attache à décrire plus particulièrement le cas d'un groupe de véhicules en pelotons (pour « platooning », en anglais) ou convoi routier circulant dans un système routier au moins partiellement automatisé. Dans ce contexte, dit V2X (pour « vehicle to anything »), l'équipement source (ou premier équipement de communication) diffuse, à destination du groupe, des données au travers d'un canal de communication « sidelink » ou SL selon les spécifications du 3GPP RAN. Les messages diffusés sont par exemple de type CAM (pour « Cooperative Awareness Message », en anglais). As illustrated by FIG. 1, the system 10 according to the invention comprises the source equipment ES, the plurality of relay equipment ER1-ERN and a communication equipment EC, configured to control the processing of the multi-hop transmission by the plurality of relay equipment ER1-ERN according to the invention. It is for example the base station BS, the source equipment ES, one of the relay equipments of the plurality or even another communication equipment EC also attached to the base station BS. In the remainder of the description, the focus will be on describing more particularly the case of a group of vehicles in platoons or road convoy traveling in an at least partially automated road system. In this context, known as V2X (for "vehicle to anything"), the source equipment (or first communication equipment) broadcasts data to the group via a "sidelink" or SL communication channel depending on the 3GPP RAN specifications. The messages broadcast are for example of the CAM (for “Cooperative Awareness Message”) type.
Selon cette technologie, les équipements de communication d'un même groupe de véhicules sont attachés à une même station de base et font partie d'un même groupe de diffusion, c'est-à-dire que les messages ou volumes de données échangés sont destinés à une même adresse de groupe. Dans l'exemple de la figure 1, le groupe de véhicules comprend l'équipement source ES, les équipements relais ER1, ER2, ER3...ERN. Grâce à la communication V2X les véhicules du peloton peuvent accélérer ou freiner à l'unisson. According to this technology, the communication equipment of the same group of vehicles are attached to the same base station and are part of the same broadcasting group, that is to say that the messages or volumes of data exchanged are destined for the same group address. In the example of FIG. 1, the group of vehicles comprises the source equipment ES, the relay equipment ER1, ER2, ER3...ERN. Thanks to V2X communication, the vehicles in the platoon can accelerate or brake in unison.
La station de base transmet aux équipements du groupe les ressources temps fréquences à utiliser pour diffuser ces messages. Elle leur transmet aussi d'autres informations utiles pour mettre en oeuvre la transmission multi-sauts, comme par exemple l'adresse réseau d'un équipement communication intégrant un dispositif de contrôle selon l'invention. The base station transmits to the equipment of the group the time-frequency resources to be used to broadcast these messages. It also transmits to them other useful information for implementing the multi-hop transmission, such as for example the network address of a communication device integrating a control device according to the invention.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée à cet exemple de réalisation, mais s'applique à toute transmission directe, c'est-dire sans passage par la station de base, entre un équipement source et un équipement destinataire par l'intermédiaire d'une pluralité de relais. Par simplicité, on suppose toutefois que tous les équipements impliqués sont rattachés à la même station de base. Of course, the invention is not limited to this embodiment, but applies to any direct transmission, that is to say without passing through the base station, between a source equipment and a destination equipment by the intermediary of a plurality of relays. For simplicity, however, it is assumed that all the equipment involved is attached to the same base station.
Dans le mode de réalisation décrit ici, on suppose aussi que tous les équipements de communication impliqués dans la transmission multi-sauts utilisent une même bande de fréquences, par exemple égale à 10MHz. Bien entendu, cette valeur n'est donnée qu'à titre illustratif et n'est pas limitative de l'invention. In the embodiment described here, it is also assumed that all the communication equipment involved in the multi-hop transmission uses the same frequency band, for example equal to 10 MHz. Of course, this value is only given by way of illustration and does not limit the invention.
L'invention s'applique également à tout réseau de communication sans fil, non cellulaire, tel que par exemple un réseau Wi-Fi, géré par une passerelle résidentielle ou professionnelle. Dans ce cas, les équipements de communication mis en oeuvre dans la communication multi-sauts obtiennent les informations nécessaires à la mise en oeuvre de cette communication directe de la passerelle. Elle s'applique plus généralement à tout type de réseau, tel qu'un réseau satellite ou encore un réseau adhoc d'objets connectés, par exemple de type LoRa ou Sigfox (marques déposées). The invention also applies to any wireless, non-cellular communication network, such as for example a Wi-Fi network, managed by a residential or professional gateway. In this case, the communication equipment implemented in the multi-hop communication obtains the information necessary for the implementation of this direct communication from the gateway. It applies more generally to any type of network, such as a satellite network or even an ad hoc network of connected objects, for example of the LoRa or Sigfox type (registered trademarks).
La figure 2 présente un exemple d'architecture de l'équipement de communication EC selon un mode de réalisation de l'invention. Selon cet exemple, l'équipement de communication EC comprend un dispositif 100 de contrôle d'une transmission multi-sauts selon l'invention. Ce dispositif comprend au
moins un module OBT. PUi,Pli d'obtention d'au moins un équipement relais ERi, dit relais courant, de ladite pluralité ER1-ERN, situé à i sauts de l'équipement source ES, avec i non nul, un rapport de puissances courant PINRi entre une puissance PUi du signal radio et une puissance de bruit et d'interférences Pli, reçues et mesurées par ledit équipement relais, un module DET. DTi de détermination d'un délai de transmission intermédiaire DTi du volume de données entre ledit équipement source ou l'équipement relais précédent ERi-1 placé à i-1 sauts de l'équipement source ES et ledit équipement relais courant ERi, un module EST. DTGN d'estimation d'un délai de transmission global DTGN dudit volume de données de l'équipement source à un équipement relais placé à N sauts, avec N entier supérieur ou égal à i, au moins à partir du délai de transmission intermédiaire (DTi) courant déterminé et des délais intermédiaires précédemment déterminés; et un module de modification MOD. CNF d'une configuration de transmission multi-sauts du système 10, configuré pour être mis en oeuvre lorsque le délai de transmission global estimé atteint ou dépasse un délai maximal donné (par exemple dépasse un délai maximal autorisé pour la transmission multi-sauts). Alternativement, le dispositif 100 peut être indépendant de l'équipement EC, mais connecté à celui-ci par une liaison quelconque, filaire ou non. FIG. 2 presents an example of architecture of the communication equipment EC according to one embodiment of the invention. According to this example, the communication equipment EC comprises a device 100 for controlling a multi-hop transmission according to the invention. This device includes least one OBT module. PUi,Pli for obtaining at least one relay device ERi, called current relay, of said plurality ER1-ERN, located i jumps from the source device ES, with i non-zero, a current power ratio PINRi between a power PUi of the radio signal and a noise and interference power Pli, received and measured by said relay equipment, a module DET. DTi for determining an intermediate transmission delay DTi of the volume of data between said source equipment or the previous relay equipment ERi-1 placed at i-1 hops from the source equipment ES and said current relay equipment ERi, a module EST . DTG N for estimating an overall transmission delay DTG N of said data volume from the source equipment to a relay equipment placed at N hops, with N integer greater than or equal to i, at least from the intermediate transmission delay (DTi) determined current and previously determined intermediate times; and a MOD modification module. CNF of a System 10 multi-hop transmission configuration, configured to be implemented when the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay (e.g., exceeds a maximum delay allowed for multi-hop transmission). Alternatively, the device 100 can be independent of the equipment EC, but connected to the latter by any link, wired or not.
Avantageusement, le dispositif 100 comprend un module de prédiction PRED. DTi d'au moins un délai intermédiaire pour au moins un équipement relais suivant par rapport à l'équipement relais courant ERi, cet équipement relais suivant étant placé entre i+1 et N sauts. Le module de prédiction PRED. DTi est configuré pour prédire le délai intermédiaire au moins à partir du rapport de puissances courant PINRi. Le dispositif 100 comprend également, dans un mode particulier de réalisation, un module DET. NMax de détermination d'un nombre maximal de relais correspondant à une valeur maximale NMax du nombre de sauts N auquel est situé l'équipement relais final, telle que le délai de transmission global DTGN estimé pour un nombre de sauts N égal au nombre maximal NMax est inférieur ou égal audit délai de transmission global maximal donné DMax et le délai de transmission global DTGN estimé pour un nombre de sauts N égal à NMax +1 est supérieur audit délai de transmission global maximal donné DMax. Advantageously, device 100 includes a prediction module PRED. DTi of at least one intermediate delay for at least one following relay device with respect to the current relay device ERi, this following relay device being placed between i+1 and N jumps. The PRED prediction module. DTi is configured to predict the intermediate delay at least from the current power ratio PINRi. The device 100 also comprises, in a particular embodiment, a DET module. NMax for determining a maximum number of relays corresponding to a maximum value NMax of the number of hops N at which the final relay equipment is located, such as the overall transmission delay DTG N estimated for a number of hops N equal to the maximum number NMax is less than or equal to said given maximum overall transmission delay DMax and the estimated overall transmission delay DTG N for a number of hops N equal to NMax+1 is greater than said given maximum overall transmission delay DMax.
Avantageusement, le dispositif 100 comprend au moins un module TX/RX d'émission et réception de signaux dans le réseau de communication et un module Ml de stockage de données. Alternativement il utilise le module de transmission/réception et/ou le module de stockage de l'équipement de communication EC dans lequel il est intégré. Advantageously, the device 100 comprises at least one TX/RX module for transmitting and receiving signals in the communication network and a data storage module M1. Alternatively, it uses the transmission/reception module and/or the storage module of the communication equipment EC in which it is integrated.
La mémoire non volatile Ml comprend avantageusement les rapports de puissance reçus des équipements relais précédents et les délais de transmission intermédiaires déterminés pour ces équipements relais précédents.
Le dispositif 100 met ainsi en œuvre le procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts mise en œuvre par une pluralité d'équipements relais au sein d'un réseau de communication sans fil selon l'invention qui sera détaillé ci-après en relation avec la figure 3. The non-volatile memory M1 advantageously comprises the power reports received from the previous relay equipments and the intermediate transmission delays determined for these previous relay equipments. The device 100 thus implements the method for controlling a multi-hop transmission implemented by a plurality of relay equipment within a wireless communication network according to the invention which will be detailed below in relation with Figure 3.
Dans la suite de la description, on suppose que ce dispositif 100 connaît les équipements relais participant à la communication. Par exemple, il a reçu des informations sur ces équipements relais dans des messages envoyés par l'intermédiaire de canaux de trafic ou de canaux communs. In the remainder of the description, it is assumed that this device 100 knows the relay equipment participating in the communication. For example, it has received information about these relay devices in messages sent through traffic channels or common channels.
La figure 2 présente aussi un exemple d'architecture d'un équipement relais ERi selon un mode de réalisation de l'invention. L'équipement relais ERi est situé à i sauts de l'équipement source ES, avec i non nul. Selon cet exemple, l'équipement relais ERi comprend un dispositif 200 de traitement d'une transmission multi-sauts, au sein de laquelle l'équipement source ES a émis un signal radio porteur d'un volume de données utiles. Un signal radio porteur de tout ou partie de ce volume de données utiles est reçu par l'équipement relais ERi de cet équipement source ou d'un équipement relais précédent ERi-1 situé à un nombre de sauts i-1 de l'équipement source. FIG. 2 also presents an example of architecture of relay equipment ERi according to one embodiment of the invention. The relay equipment ERi is located i hops from the source equipment ES, with i non-zero. According to this example, the relay equipment ERi comprises a device 200 for processing a multi-hop transmission, within which the source equipment ES has transmitted a radio signal carrying a volume of payload data. A radio signal carrying all or part of this useful data volume is received by the relay equipment ERi from this source equipment or from a previous relay equipment ERi-1 located at a number of hops i-1 from the source equipment .
Le dispositif de traitement 200 intégré dans cet équipement relais ERi comprend au moins un module de transmission TRNS. PUi, Pli d'une puissance du signal de données et une puissance de bruit et d'interférences qu'il a reçues et mesurées, à un dispositif de contrôle 100 tel que décrit précédemment, et recevoir REC. MA un message d'action comprenant une modification de configuration transmission multi-sauts et un ordre de mise en application de cette modification. Alternativement, le dispositif 200 peut être indépendant de l'équipement relais ERi, mais connecté à celui-ci par une liaison quelconque, filaire ou non. The processing device 200 integrated in this relay equipment ERi comprises at least one transmission module TRNS. PUi, Pli of a power of the data signal and a noise and interference power which it has received and measured, to a control device 100 as described previously, and to receive REC. MA an action message comprising a multi-hop transmission configuration modification and an order for implementing this modification. Alternatively, the device 200 can be independent of the relay equipment ERi, but connected to the latter by any link, wired or not.
Avantageusement, le dispositif de traitement 200 comprend en outre un module STR. MOD de stockage de la modification de configuration reçue et un module DEC. de décision de mettre en application la modification de configuration comprise dans le message, lorsqu'elle est destinée à l'équipement relais ERi. Advantageously, the processing device 200 also comprises an STR module. MOD for storing the configuration modification received and a DEC module. decision to implement the configuration modification included in the message, when it is intended for the relay equipment ERi.
Avantageusement, le dispositif 200 comprend aussi un module TX/RX de réception et de transmission d'informations dans le réseau de communication sans fil et un module M2 de stockage de données, par exemple une mémoire non volatile. Advantageously, the device 200 also comprises a TX/RX module for receiving and transmitting information in the wireless communication network and a data storage module M2, for example a non-volatile memory.
Le dispositif 200 met ainsi en œuvre le procédé de traitement d'une transmission multi-sauts selon l'invention qui sera détaillé ci-après en relation avec la figure 4. The device 200 thus implements the method for processing a multi-hop transmission according to the invention which will be detailed below in relation to FIG. 4.
On présente désormais, en relation avec la figure 3, sous une forme de logigramme, un exemple de mise en œuvre d'un procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil selon l'invention. Un équipement source ES a émis, dans le cadre de cette transmission, un signal portant un volume Vol de données utiles dans le réseau. Par souci de simplification, pour mieux comprendre l'invention, on fera, dans la suite de la description, l'hypothèse
que ce même volume Vol de données utiles est relayé en l'état par la pluralité d'équipements relais. On note toutefois que l'invention s'applique également dans un contexte où à chaque retransmission, le volume de données utiles relayé par un équipement relai ERi peut augmenter ou diminuer par rapport au volume Vol de données utiles émis par l'équipement source ES. Plus spécifiquement, chaque équipement relais ERi relaye à destination de l'équipement relais ERi+1 suivant un volume Voli+1 de données utiles comprenant tout ou partie du volume Voli de données utiles reçu de l'équipement relais ERi-1 précédent ou de l'équipement source ES selon la valeur de i, éventuellement complété par d'autres données utiles ajoutées par l'équipement relais ERi. We now present, in relation to FIG. 3, in the form of a flowchart, an example of implementation of a method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network according to the invention. A source equipment ES has transmitted, within the framework of this transmission, a signal carrying a volume Vol of payload data in the network. For the sake of simplification, to better understand the invention, the following description will assume that this same Vol volume of payload data is relayed as it is by the plurality of relay equipment. It should however be noted that the invention also applies in a context where on each retransmission, the volume of payload data relayed by a relay equipment ERi can increase or decrease with respect to the volume Vol of payload data sent by the source equipment ES. More specifically, each relay equipment ERi relays to the relay equipment ERi+1 according to a volume Voli+1 of payload data comprising all or part of the volume Voli of payload data received from the previous relay equipment ERi-1 or from the source equipment ES according to the value of i, possibly supplemented by other useful data added by the relay equipment ERi.
Autrement dit, de façon générale, chaque volume Voli de données utiles est dérivé du volume Vol de données utiles émis par l'équipement source ES. Dans ce cas, on suppose que le dispositif de contrôle 100 a reçu des informations relatives à ce volume Voli de la part de l'équipement relais ERi. In other words, in general, each volume Vol of payload data is derived from the volume Vol of payload data transmitted by the source equipment ES. In this case, it is assumed that the control device 100 has received information relating to this volume Voli from the relay equipment ERi.
Par souci de simplification, on fait aussi l'hypothèse que la bande passante disponible W est la même au niveau de chaque équipement de communication participant à la transmission, équipement source et équipements relais. Par exemple, cette bande passante peut être fixée a priori à une valeur W identique pour tous les équipements relais ERi du système 10. For the sake of simplification, the assumption is also made that the available bandwidth W is the same at the level of each communication equipment participating in the transmission, source equipment and relay equipment. For example, this bandwidth can be fixed a priori at an identical value W for all the relay equipment ERi of the system 10.
Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce cas particulier et s'applique aussi lorsque la bande passante de transmission Wi varie d'un équipement de communication à un autre. Notamment, elle peut être modifiée dans certains contextes par l'équipement relais ERi, par exemple sur instruction d'un utilisateur, de la station de base, du dispositif de contrôle 100 etc. However, the invention is not limited to this particular case and also applies when the Wi transmission bandwidth varies from one communication device to another. In particular, it can be modified in certain contexts by the relay equipment ERi, for example on instruction from a user, from the base station, from the control device 100 etc.
En 30, un rapport de puissances courant PINRi entre une puissance du signal radio et une puissance de bruit et d'interférences mesurées est reçu en provenance d'un équipement relais ERi, dit équipement relais courant de ladite pluralité d'équipements relais, placé au ième saut, avec i entier non nul, de l'équipement source ES dans la transmission multi-sauts mise en oeuvre par le système 10. At 30, a current power ratio PINRi between a power of the radio signal and a measured noise and interference power is received from a relay equipment ERi, called current relay equipment of said plurality of relay equipments, placed at the th hop, with i non-zero integer, of the source equipment ES in the multi-hop transmission implemented by the system 10.
En 31, un délai de transmission intermédiaire DTi du volume de données au cours du ième saut est déterminé. Il s'agit du tronçon reliant l'équipement relais précédent ERi-1 à l'équipement relais courant i. Ledit délai intermédiaire courant DTi est fonction dudit rapport de puissances PINRi obtenu, du volume Vol de données reçu et d'une bande passante de transmission W entre l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant. At 31, an intermediate transmission delay DTi of the data volume during the ith hop is determined. This is the section connecting the previous relay equipment ERi-1 to the current relay equipment i. Said current intermediate delay DTi is a function of said power ratio PINRi obtained, of the volume Vol of data received and of a transmission bandwidth W between the previous relay equipment and said current relay equipment.
En 32, un délai de transmission global DTGN dudit volume de données de l'équipement source ES jusqu'à un équipement relais placé à N sauts de l'équipement source ES, avec N entier supérieur ou égal à i est estimé au moins à partir du délai de transmission intermédiaire (DTi) courant déterminé et, le cas échéant, de délais intermédiaires précédemment déterminés par des équipements relais précédents placés à i-1 sauts et moins. At 32, an overall transmission delay DTG N of said data volume from the source equipment ES to a relay equipment placed N hops from the source equipment ES, with N integer greater than or equal to i is estimated at least at from the current intermediate transmission delay (DTi) determined and, where appropriate, from intermediate delays previously determined by previous relay equipment placed at i-1 hops and less.
En 33, le délai de transmission global DTGN estimé est comparé à un délai maximal donné. Par exemple, on détermine s'il est inférieur ou égal à un délai maximal autorisé DMax pour la transmission multi-
sauts. On note qu'on pourrait aussi le comparer à un seuil de délai à ne pas franchir en vérifiant s'il est inférieur strictement à ce seuil. At 33, the estimated global transmission delay DTG N is compared with a given maximum delay. For example, it is determined whether it is less than or equal to a maximum authorized delay DMax for multi-channel transmission. jumps. Note that it could also be compared to a delay threshold not to be crossed by checking whether it is strictly below this threshold.
Si le délai maximal autorisé DMax est dépassé, on modifie en 34 une configuration de transmission multi-sauts du système 10. Par exemple, la modification comprend une règle de désactivation de la retransmission des données du signal radio reçu par un équipement relais ERi s'il est situé à un nombre de sauts supérieur ou égal à un nombre max de relais déterminé. Un autre exemple de configuration est de requérir la compression des données reçues et/ou de définir des paramètres de cette compression. Encore un autre exemple consiste à définir des règles de sélection de tout ou partie du volume des données reçu par exemple en supprimant les données qui étaient destinées spécifiquement à l'équipement relais courant, ou encore une priorité étant associée aux différentes données, en ne conservant que les plus prioritaires. Encore un autre exemple est de modifier les règles de sélection d'une route parmi plusieurs disponibles pour relayer le signal radio jusqu'à un équipement destinataire et de sélectionner le plus court en termes de délai de transmission. If the maximum authorized delay DMax is exceeded, a multi-hop transmission configuration of the system 10 is modified at 34. For example, the modification comprises a rule for deactivating the retransmission of the data of the radio signal received by a relay equipment ERi s' it is located at a number of jumps greater than or equal to a determined maximum number of relays. Another configuration example is to require the compression of the data received and/or to define parameters for this compression. Yet another example consists in defining selection rules for all or part of the volume of data received, for example by deleting the data which was intended specifically for the current relay equipment, or even a priority being associated with the various data, by not keeping than the highest priority. Yet another example is to modify the rules for selecting a route from among several available to relay the radio signal to a destination device and to select the shortest in terms of transmission delay.
Optionnellement, la modification comprend l'envoi d'un message d'action MA comprenant au moins la modification de configuration et un ordre de mise en application de cette modification, destiné à au moins un équipement de communication du système participant à la transmission multi-sauts. Lorsqu'il est destiné à d'autres équipements de communication que celui qui met en oeuvre le procédé de contrôle selon l'invention, le message d'action est transmis dans le réseau de communication sans fil via la station de base ou bien selon un mode de communication directe de proche en proche, comme le fait l'équipement source ES. On note cependant, que lorsque le procédé de contrôle est mis en oeuvre par l'équipement source ou un des équipements relais participant à la transmission, la mise en application de la configuration sélectionnée peut comprendre une mise à jour de la configuration courante au sein de cet équipement sans nécessiter l'envoi d'un tel message. Optionally, the modification comprises the sending of an action message MA comprising at least the configuration modification and an order for the application of this modification, intended for at least one communication device of the system participating in the multi-transmission. jumps. When it is intended for communication equipment other than that which implements the control method according to the invention, the action message is transmitted in the wireless communication network via the base station or else according to a mode of direct step-by-step communication, as the source equipment ES does. Note, however, that when the control method is implemented by the source equipment or one of the relay equipment participating in the transmission, the application of the selected configuration may include an update of the current configuration within this equipment without requiring the sending of such a message.
On détaille maintenant l'étape 32 d'estimation d'un délai de transmission global DTGN atteint au niveau de l'équipement relais ERN situé à N sauts de l'équipement source ES, avec N supérieur ou égal à i. Cette estimation n'est pas évidente du fait que chaque équipement relais réamplifie le signal utile, les interférences et le bruit thermique. Après N sauts, le signal obtenu est constitué du signal initialement transmis et d'interférences et de bruit réamplifiés. L'estimation du délai de transmission global nécessite donc la connaissance du rapport signal sur bruit SI N Ri au niveau de chaque équipement relais ERi, ce que permet avantageusement l'invention à partir des informations disponibles au niveau de l'équipement relais ERi. The step 32 of estimating an overall transmission delay DTG N reached at the level of the relay equipment ERN located at N hops from the source equipment ES, with N greater than or equal to i, will now be detailed. This estimate is not obvious because each relay device reamplifies the useful signal, interference and thermal noise. After N jumps, the signal obtained consists of the initially transmitted signal and reamplified interference and noise. The estimation of the overall transmission delay therefore requires knowledge of the signal to noise ratio SI N Ri at the level of each relay equipment ERi, which the invention advantageously allows from the information available at the level of the relay equipment ERi.
De façon générale, on peut estimer ce délai entre ES et ERN comme la somme des délais intermédiaires DTi depuis l'équipement source ES jusqu'à l'équipement relais final ERN : In general, this delay between ES and ERN can be estimated as the sum of the intermediate delays DTi from the source equipment ES to the final relay equipment ERN:
DTGN = DTI + DT2+...+DTN
Or, on sait que le délai de transmission entre un équipement relais ERi-1 et un équipement relais ERi peut s'exprimer comme suit :
avec : DTG N = DTI + DT2+...+DTN However, we know that the transmission delay between an ERi-1 relay device and an ERi relay device can be expressed as follows: with :
Voli le volume de données utiles effectivement reçu par l'équipement relais courant ERi. Il peut être différent du volume de données utiles Vol émis par l'équipement source ES, Wi la bande passante allouée à l'équipement relais ERi ; SI N Ri le rapport signal sur bruit au niveau de l'équipement relais ERI, aussi appelé z^. Voli the volume of payload data actually received by the current relay equipment ERi. It may be different from the volume of useful data Vol transmitted by the source equipment ES, Wi the bandwidth allocated to the relay equipment ERi; SI N Ri the signal-to-noise ratio at the level of the ERI relay equipment, also called z^.
Dans l'hypothèse où Voli=VOL et Wi=W pour tout i, l'équation (1) devient :
Assuming Voli=VOL and Wi=W for all i, equation (1) becomes:
Ainsi, on peut estimer le délai de transmission global DTGN de la façon suivante :
Thus, the global transmission delay DTGN can be estimated as follows:
Le rapport signal à bruit SINRi dépend du rapport de puissances courant PI N Ri. Plus précisément, on a :
où qί représente le rapport de puissance courant PINRi au niveau du relais ERi, avec PINRi = PUi/Pli, The signal-to-noise ratio SINRi depends on the current power ratio PI N Ri. More precisely, we have: where qί represents the current power ratio PINRi at the relay ERi, with PINRi = PUi/Pli,
PUi étant la puissance du signal reçue et mesurée par l'équipement relais ERi en provenance de l'équipement relais précédent ERi-1 et PUi being the power of the signal received and measured by the relay equipment ERi coming from the previous relay equipment ERi-1 and
Pli la somme des puissances des interférences reçues et mesurées par l'équipement relais ERi en provenance de l'ensemble des équipements de communication du système 10, à laquelle s'ajoute le bruit thermique. Pli the sum of the interference powers received and measured by the relay equipment ERi coming from all the communication equipment of the system 10, to which is added the thermal noise.
On obtient donc :
We therefore obtain:
Dans la suite de la description, on fait l'hypothèse que le volume de données Vol transmis par le système reste le même tout au long de la transmission et que la bande passante W est identique au niveau de chacun des équipements de communication du système. In the remainder of the description, the assumption is made that the volume of data Vol transmitted by the system remains the same throughout the transmission and that the passband W is identical at the level of each of the communication equipment items of the system.
Dans ce cas où Wi=W et Voli=Vol pour tout i, on peut simplifier l'expression du délai de transmission global comme suit :
A ce stade, on distingue au moins trois modes de réalisation de l'invention :In this case where Wi=W and Voli=Vol for all i, we can simplify the expression of the global transmission delay as follows: At this stage, there are at least three embodiments of the invention:
- un premier mode, dit « en amont », selon lequel le procédé est mis en oeuvre avant l'émission effective du volume de donnée Vol par l'équipement source ES, à partir de puissances obtenues des équipements relais ER1-ERN pour la transmission d'un volume de données pilote ou précédent jusqu'à un ou plusieurs équipements destinataires. Ce premier mode permet d'ajuster la configuration de l'équipement source et éventuellement de la pluralité des équipements relais ER1-ERN. - a first mode, called "upstream", according to which the method is implemented before the actual transmission of the data volume Vol by the source equipment ES, from powers obtained from the relay equipment ER1-ERN for the transmission from a pilot or previous data volume to one or more destination devices. This first mode makes it possible to adjust the configuration of the source equipment and possibly of the plurality of relay equipment ER1-ERN.
- un deuxième mode, dit « au fil de l'eau », selon lequel le débit de transmission global DTGN est estimé à partir des rapports de puissances, au fur et à mesure de leur obtention. Autrement dit, N=i et l'équipement relais final ERN correspond à l'équipement relais courant ERi. Ce mode de réalisation permet de modifier la configuration de transmission multi-sauts du système en vue de la transmission d'un prochain volume de données Vol' ; et - a second mode, called “as you go”, according to which the overall transmission rate DTG N is estimated from the power ratios, as they are obtained. In other words, N=i and the final relay device ERN corresponds to the current relay device ERi. This embodiment makes it possible to modify the multi-hop transmission configuration of the system with a view to the transmission of a next data volume Vol′; and
- un troisième mode, dit « en anticipation », selon lequel N est strictement supérieur à i et le débit de transmission est estimé non seulement à partir des rapports de puissances courant et précédents, mais aussi à partir de rapports de puissances prédits pour les équipements relais situés à i+1 sauts et plus de l'équipement source ES. Ce mode de réalisation permet d'ajuster la configuration des équipements relais ERi+l-ERN situés en aval de l'équipement relais courant par rapport à l'équipement source ES pendant la transmission du volume de données Vol. - a third mode, called "in anticipation", according to which N is strictly greater than i and the transmission rate is estimated not only from the current and previous power ratios, but also from power ratios predicted for the equipment relays located at i+1 hops and more from the source equipment ES. This embodiment makes it possible to adjust the configuration of the relay equipment ERi+1-ERN located downstream of the current relay equipment with respect to the source equipment ES during the transmission of the data volume Vol.
Selon le premier mode de réalisation, on estime en 32 le délai de transmission global DTGN du volume de données utiles Vol jusqu'à l'équipement relais final ERN, qui est ici l'équipement destinataire, à l'aide de l'équation 4bis. Dans ce premier mode de réalisation, le nombre N est par exemple fixé.According to the first embodiment, the overall transmission delay DTG N of the useful data volume Vol is estimated at 32 as far as the final relay equipment ERN, which is here the destination equipment, using the equation 4bis. In this first embodiment, the number N is for example fixed.
En 33, on le compare au délai de transmission maximal autorisé DMax et on vérifie, dans le cas où le volume de données Vol est inchangé au cours de la transmission et la bande passante de transmission W est constante, que
At 33, it is compared with the maximum authorized transmission delay DMax and it is verified, in the case where the volume of data Vol is unchanged during the transmission and the transmission bandwidth W is constant, that
Si cette condition est vérifiée, aucun changement de configuration n'est décidé. If this condition is verified, no configuration change is decided.
Au contraire, si elle n'est pas vérifiée, une modification de la configuration de transmission d'un ou plusieurs équipements de communication du système est décidée. On the contrary, if it is not verified, a modification of the transmission configuration of one or more communication devices of the system is decided.
Par exemple, il s'agit d'une nouvelle configuration destinée à l'équipement source ES et les configurations courantes des équipements relais ER1-ERN sont inchangées. Par exemple, cette nouvelle configuration définit des nouvelles règles de sélection de route et/ou un nombre maximal de relais autorisé. For example, this is a new configuration for the ES source device and the current configurations for the ER1-ERN relay devices are unchanged. For example, this new configuration defines new route selection rules and/or a maximum number of authorized relays.
En alternative ou de façon combinée, des modifications de configuration sont décidées pour les équipements relais ER1-ERN en 34 et un ou plusieurs messages d'action MA comprenant ces nouvelles configurations leur sont transmis en 35 dans le réseau de communication sans fil. Elles peuvent être
transmises spécifiquement à chacun des équipements relais concernés ou bien à tous et dans ce cas, chaque équipement relais est configuré pour décider s'il doit mettre en application la configuration reçue dans le message. Cet aspect sera détaillé en relation avec la figure 4. Alternatively or in combination, configuration modifications are decided for the relay equipment ER1-ERN at 34 and one or more action messages MA comprising these new configurations are transmitted to them at 35 in the wireless communication network. They can be transmitted specifically to each of the relay equipment concerned or else to all of them and in this case, each relay equipment is configured to decide whether it must implement the configuration received in the message. This aspect will be detailed in relation to Figure 4.
Selon une autre option, lorsque le procédé de contrôle est mis en oeuvre par l'équipement source ES, les modifications de configuration sont transmises aux équipements de communication du système avec un prochain volume de données Vol' qu'il émet au sein du système de transmission multi-sauts. Selon le deuxième mode de réalisation, on estime aussi en 32 le délai de transmission global DTGi jusqu'à l'équipement relais ERi à l'aide de l'équation 4bis. Dans ce deuxième mode de réalisation, le nombre N est par exemple fixé. According to another option, when the control method is implemented by the source equipment ES, the configuration modifications are transmitted to the communication equipment of the system with a next volume of data Vol' which it transmits within the system of multi-hop transmission. According to the second embodiment, the overall transmission delay DTGi as far as the relay equipment ERi is also estimated at 32 using equation 4bis. In this second embodiment, the number N is for example fixed.
En 33, on le compare au délai de transmission maximal autorisé DMax et on vérifie, dans le cas où le volume de données Vol est inchangé au cours de la transmission et la bande passante de transmission W est constante, que
At 33, it is compared with the maximum authorized transmission delay DMax and it is verified, in the case where the volume of data Vol is unchanged during the transmission and the transmission bandwidth W is constant, that
Si cette condition est vérifiée, aucun changement de configuration n'est décidé. If this condition is verified, no configuration change is decided.
Au contraire, si elle n'est pas vérifiée, une modification de la configuration de transmission multi-sauts d'un ou plusieurs équipements relais situés à i sauts et plus est décidée en 34 et un message d'action MA comprenant cette modification de configuration est transmis en 35 dans le réseau de communication sans fil, au moins aux équipements relais concernés. On the contrary, if it is not verified, a modification of the multi-hop transmission configuration of one or more relay equipment located i hops and more is decided at 34 and an action message MA comprising this configuration modification is transmitted at 35 in the wireless communication network, at least to the relay equipment concerned.
Selon le troisième mode de réalisation, dit « en anticipation », N est choisi strictement supérieur à i et l'on s'intéresse à la détermination de N permettant de respecter une contrainte du délai de transmission global par rapport au délai de transmission maximal autorisé. Pour estimer le délai de transmission global DTGN jusqu'à l'équipement relais final ERN, on prédit les délais de transmission intermédiaires correspondant aux sauts entre i+1 et N pour lequel on n'a pas encore obtenu les rapports de puissance PINRi+1 - PINRN, à partir du rapport de puissance courant PIN Ri et éventuellement des précédents, stockés en mémoire. Par exemple, on suppose que PINRi+1 = PINRi+2 = ...PINRN = PINRi = Q,·.. On obtient ainsi le délai de transmission global DTGN jusqu'à l'équipement relais final ERN à l'aide de l'équation 4bis et on le compare en 33 au délai maximal autorisé DMax en 33 comme dans le cas précédent. According to the third embodiment, called "in anticipation", N is chosen strictly greater than i and we are interested in the determination of N making it possible to respect a constraint of the overall transmission delay with respect to the maximum transmission delay authorized . To estimate the overall transmission delay DTG N up to the final relay equipment ERN, the intermediate transmission delays corresponding to the jumps between i+1 and N for which the power ratios PINRi+ have not yet been obtained are predicted. 1 - PINRN, from the current power ratio PIN Ri and possibly previous ones, stored in memory. For example, it is assumed that PINRi+1 = PINRi+2 = ...PINRN = PINRi = Q,·.. The overall transmission delay DTG N is thus obtained as far as the final relay equipment ERN using equation 4bis and it is compared at 33 with the maximum authorized delay DMax at 33 as in the previous case.
S'il est strictement inférieur au délai maximal autorisé DMax, on peut avantageusement incrémenter la valeur de N d'une unité et recommencer l'estimation pour N=N+1 comme précédemment décrit, comparer le résultat obtenu au délai maximal autorisé, et continuer ainsi jusqu'à ce que le délai de transmission global DTGN dépasse le délai maximal autorisé. La dernière valeur de N qui ne dépasse pas le délai maximal autorisé correspond alors au nombre maximal NMax de sauts et donc de relais
autorisé pour retransmettre le volume de données Vol émis par l'équipement source ES par le système de transmission multi-sauts tout en assurant la contrainte sur le délai maximal autorisé. If it is strictly less than the maximum authorized delay DMax, it is advantageously possible to increment the value of N by one unit and restart the estimation for N=N+1 as previously described, compare the result obtained with the maximum authorized delay, and continue thus until the global transmission delay DTG N exceeds the maximum allowed delay. The last value of N which does not exceed the maximum allowed delay then corresponds to the maximum number NMax of jumps and therefore of relays authorized to retransmit the volume of data Vol transmitted by the source equipment ES by the multi-hop transmission system while ensuring the constraint on the maximum authorized delay.
L'avantage de ce mode en anticipation est d'une part de pouvoir modifier la configuration de transmission multi-sauts des équipements relais situés à i+1 sauts et plus de l'équipement relais courant, avant qu'ils ne reçoivent le signal porteur des données émises par l'équipement source ES, et donc avec un impact accru. The advantage of this anticipation mode is on the one hand to be able to modify the multi-hop transmission configuration of the relay equipment located i+1 hops and more from the current relay equipment, before they receive the carrier signal data emitted by the source equipment ES, and therefore with an increased impact.
D'autre part, la détermination du nombre maximal de relais autorisé NMax permet de contrôler de façon simple et efficace les équipements relais du système qui sont mis en oeuvre dans la transmission multi-sauts. En effet, un tel contrôle peut être réalisé en configurant une désactivation de la retransmission du signal radio reçu en provenance de l'équipement source et de commander son exécution à tous les équipements relais situés à NMax sauts et plus de cet équipement source, et ainsi de garantir que le délai de transmission maximal donné DMax ne sera pas dépassé. On the other hand, the determination of the maximum number of relays authorized NMax makes it possible to control in a simple and efficient manner the relay equipment of the system which is implemented in the multi-hop transmission. Indeed, such a control can be carried out by configuring a deactivation of the retransmission of the radio signal received from the source equipment and ordering its execution to all the relay equipment located at NMax hops and more from this source equipment, and thus to guarantee that the given maximum transmission delay DMax will not be exceeded.
Au sein de ce troisième mode de réalisation, on considère maintenant le cas particulier où l'on considère que tous les équipements relais ER1-ERN ont le même rapport de puissances PINRi. On considère en particulier la mise en oeuvre du procédé de contrôle selon l'invention pour i= 1. Le dispositif de contrôle 100 obtient le rapport de puissances PINRI et prédit les rapports de puissance suivants PINR2-PINRN comme étant égaux à PINR1= Q. Within this third embodiment, the particular case is now considered where it is considered that all the relay equipment items ER1-ERN have the same power ratio PINRi. We consider in particular the implementation of the control method according to the invention for i=1. The control device 100 obtains the power ratio PINRI and predicts the following power ratios PINR2-PINR N as being equal to PINR1=Q .
Dans ce cas, les équations précédentes se simplifient comme suit :
In this case, the previous equations simplify as follows:
On a :
donc
We have : so
On en déduit que le délai de transmission intermédiaire DTi sur un lien correspondant au saut i entre l'équipement relais ERi-1 et le relais ERi est inférieur au délai de transmission sur le lien correspondant au saut i+1 entre le relais ERi et le relais ERi+1. It can be deduced from this that the intermediate transmission delay DTi on a link corresponding to jump i between the relay equipment ERi-1 and the relay ERi is less than the transmission delay on the link corresponding to jump i+1 between the relay ERi and the ERi+1 relay.
Il en résulte que les délais de transmission intermédiaires sont croissants entre l'équipement source ES et l'équipement relais final ERN :
Dans le cas où un équipement relais ERi peut retransmettre sans délai et dès réception du 1er octet vers l'équipement relais suivant ERi+1 les données qu'il reçoit en provenance du relais précédent ERi- 1, par exemple parce qu'ils utilisent des bandes de fréquences distinctes, on a donc :
As a result, the intermediate transmission delays increase between the source equipment ES and the final relay equipment ERN: In the case where a relay equipment ERi can retransmit without delay and upon receipt of the 1st byte to the following relay equipment ERi+1 the data it receives from the previous relay ERi-1, for example because they use distinct frequency bands, we therefore have:
Si on généralise, on obtient :
Ainsi, la condition sur le délai de transmission global DTGN devient :
If we generalize, we get: Thus, the condition on the global transmission delay DTG N becomes:
On a donc :
So we have :
On pose :
We put:
Où DMax est le délai maximal donné ou autorisé. Where DMax is the given or allowed maximum delay.
La condition précédente se traduit ainsi :
The previous condition translates as follows:
On a donc :
So we have :
Donc So
Donc
So
Soit That is
Donc
So
Donc
Comme mentionné précédemment, NMax désigne le nombre maximal de relais autorisé garantissant la contrainte de délai maximal autorisé DMax, autrement dit, NMax correspond à la valeur maximale de N telle que
en découle, ainsi que de l'inégalité (11), que :
où [ J désigne la partie entière. So As mentioned before, NMax denotes the maximum number of relays allowed guaranteeing the maximum allowed delay constraint DMax, in other words, NMax corresponds to the maximum value of N such that it follows, as well as from inequality (11), that: where [ J denotes the integer part.
On obtient ainsi une expression analytique précise du nombre maximal de relais autorisé. A precise analytical expression of the maximum number of relays authorized is thus obtained.
Par exemple, pour un volume de données Vol = lKo et une bande passante W = 1 MHz, un rapport de puissances Q = 0.8, le rapport signal à bruit vaut x = 2,25, V= 1 kbits, W =1 MHz et on obtient : pour DMax fixé à 10s, NMax = 10 équipements relais ; pour DMax fixé à ls, NMax = 7 équipements relais. For example, for a volume of data Vol = lKo and a bandwidth W = 1 MHz, a power ratio Q = 0.8, the signal-to-noise ratio is worth x = 2.25, V= 1 kbits, W =1 MHz and we obtain: for DMax fixed at 10s, NMax = 10 relay devices; for DMax fixed at ls, NMax = 7 relay devices.
On vient de détailler un mode de réalisation dans lequel on a fait les hypothèses simplificatrices suivantes : We have just detailed an embodiment in which the following simplifying assumptions have been made:
- le volume de données utiles Vol relayé reste constant de bout en bout de la transmission multi-sauts,- the volume of Vol payload data relayed remains constant from end to end of the multi-hop transmission,
- la bande passante W est constante au sein du système de transmission multi-sauts, - the bandwidth W is constant within the multi-hop transmission system,
- chaque équipement relais du système retransmet sans délai les données reçues d'un équipement relais précédent. - each relay equipment of the system retransmits without delay the data received from a previous relay equipment.
Bien sûr, l'invention ne se limite pas à ce cas particulier, mais l'invention s'applique aussi dans le cas général. En s'appuyant sur les équations (4) et (5) on peut dériver une expression analytique du délai global DTGN selon des considérations similaires à celles mises en oeuvre dans cet exemple particulier. On note que si l'expression analytique du délai de transmission global est trop complexe pour permettre une résolution analytique, on peut recourir à une méthode numérique, facilement exécutable par ordinateur, afin d'obtenir le nombre maximal de relais autorisé. Une telle méthode consiste par exemple à mettre en oeuvre un algorithme simple comprenant une boucle de test de valeurs successives du nombre de sauts N et une sortie de la boucle dès que la condition donnée sur le délai maximal DMax n'est plus respectée. Of course, the invention is not limited to this particular case, but the invention also applies in the general case. By relying on equations (4) and (5), an analytical expression of the global delay DTG N can be derived according to considerations similar to those implemented in this particular example. It is noted that if the analytical expression of the global transmission delay is too complex to allow an analytical resolution, it is possible to resort to a numerical method, easily executable by computer, in order to obtain the maximum number of authorized relays. Such a method consists for example in implementing a simple algorithm comprising a test loop of successive values of the number of jumps N and an exit from the loop as soon as the condition given on the maximum delay DMax is no longer respected.
On présente maintenant, en relation avec la figure 4, sous une forme de logigramme, un exemple de mise en oeuvre par un équipement relais d'un réseau de communication sans fil d'un procédé de traitement d'une transmission multi-sauts mise en oeuvre dans ce réseau de communication sans fil. On suppose qu'il s'agit d'un équipement relais du système 10, par exemple de l'équipement relais ERi situé à i sauts, avec i entier non nul, de l'équipement source ES ayant émis le volume de données utiles
Vol dans le cadre de la transmission multi sauts. Avantageusement, le procédé est mis en oeuvre par le dispositif de traitement 200. We now present, in relation to FIG. 4, in the form of a flowchart, an example of implementation by a relay equipment of a wireless communication network of a method for processing a multi-hop transmission implemented. works in this wireless communication network. It is assumed that it is a relay device of the system 10, for example the relay device ERi located i hops away, with i non-zero integer, from the source device ES having transmitted the volume of payload data Flight as part of the multi-hop transmission. Advantageously, the method is implemented by the processing device 200.
En 40, l'équipement relais ERi reçoit un signal radio porteur de tout ou partie du volume de données utiles Vol émis par l'équipement source ES, de cet équipement source si i=l et d'un équipement relais précédent ERi-1 si i>l. At 40, the relay equipment ERi receives a radio signal carrying all or part of the useful data volume Vol transmitted by the source equipment ES, from this source equipment if i=1 and from a previous relay equipment ERi-1 if i>l.
En 41, l'équipement relais ERi mesure une puissance PUi du signal radio reçu de l'équipement source ou de l'équipement relais précédent et une puissance Pli des interférences reçues de l'ensemble des équipements de communications situés à proximité, auxquelles s'ajoute le bruit thermique. At 41, the relay equipment ERi measures a power PUi of the radio signal received from the source equipment or from the preceding relay equipment and a power Pli of the interference received from all the communications equipment located nearby, to which adds thermal noise.
En 42, il transmet les puissances PUi et Pli mesurées à un dispositif de contrôle 100 selon l'invention. On suppose qu'il connaît l'adresse réseau de ce dispositif 100 parce qu'il l'a obtenue préalablement de la station de base BS ou bien qu'il transmet les puissances à la station de base qui se charge de les renvoyer au dispositif de contrôle 100. At 42, it transmits the powers PUi and Pli measured to a control device 100 according to the invention. It is assumed that he knows the network address of this device 100 because he obtained it beforehand from the base station BS or else that he transmits the powers to the base station which is responsible for sending them back to the device control 100.
En 43, il reçoit un message d'action MA du dispositif de contrôle 100. Ce message comprend au moins une modification de configuration de transmission multi-saut du système 10 et un ordre de mise en application destiné à un ou plusieurs équipements relais de ce système. At 43, it receives an action message MA from the control device 100. This message comprises at least one modification of the multi-hop transmission configuration of the system 10 and an implementation order intended for one or more relay equipment of this system.
En 44, il stocke la modification de configuration. At 44, it stores the configuration change.
Selon un mode de réalisation particulier, la modification de configuration comprend un nombre de relais maximal NMax et l'ordre de mise en application est destiné aux équipements relais situés à NMax sauts et plus de l'équipement source ES. According to a particular embodiment, the configuration modification comprises a maximum number of relays NMax and the order of application is intended for relay equipment located at NMax hops and more from the source equipment ES.
Par exemple, la configuration comprend un nombre de relais maximal NMax et une règle de désactivation de la retransmission du volume de données reçu et l'ordre d'application concerne les équipements relais situés à NMax sauts et plus de l'équipement source ES. For example, the configuration includes a maximum number of relays NMax and a rule for deactivating the retransmission of the volume of data received and the order of application concerns the relay equipment located at NMax hops and more from the source equipment ES.
Avantageusement, le nombre de relais maximal NMax reçu est stocké en mémoire en 44. Advantageously, the maximum number of relays NMax received is stored in memory at 44.
En 45, il est comparé au nombre de sauts i de l'équipement relais ERi et décidé si la modification de configuration de retransmission reçue doit être exécutée en fonction du résultat de cette comparaison. Si i est supérieur ou égal à NMax, le dispositif 200 modifie sa configuration courante à l'aide de la nouvelle configuration reçue, qui devient applicable aux prochaines données qu'il recevra d'un équipement relais précédent dans le cadre de la transmission multi-sauts. In 45, it is compared with the number of hops i of the relay equipment ERi and decided whether the modification of retransmission configuration received must be executed according to the result of this comparison. If i is greater than or equal to NMax, the device 200 modifies its current configuration using the new configuration received, which becomes applicable to the next data that it will receive from a previous relay equipment within the framework of the multi-channel transmission. jumps.
On distingue au moins les deux cas de figure suivants : At least the following two cases can be distinguished:
- selon un premier cas, la réception en 40 du signal de données en provenance de l'équipement source précède la réception en 43 du message d'action MA. L'équipement relais ERi connaît donc son nombre de sauts i dans la transmission multi-sauts, il peut donc décider immédiatement en 45 s'il doit exécuter l'action comprise dans le message et le cas échéant l'exécuter, - According to a first case, the reception at 40 of the data signal coming from the source equipment precedes the reception at 43 of the action message MA. The relay equipment ERi therefore knows its number of hops i in the multi-hop transmission, it can therefore decide immediately at 45 if it must execute the action included in the message and if necessary execute it,
- selon un deuxième cas, la réception en 40 du signal de données en provenance de l'équipement source succède à la réception en 43 du message d'action MA. On suppose que l'équipement relais ne
connaît pas encore son nombre de sauts dans la communication multi-sauts. En 44, il stocke en mémoire le nombre de sauts NMax ainsi que la configuration de retransmission reçus dans le message d'action et se met en attente de recevoir le signal radio en 40. A réception, il déclenche l'étape 45 de décision d'exécuter ou non l'action reçue. - According to a second case, the reception at 40 of the data signal coming from the source equipment follows the reception at 43 of the action message MA. It is assumed that the relay equipment does not does not yet know its number of hops in the multi-hop communication. In 44, it stores in memory the number of hops NMax as well as the retransmission configuration received in the action message and waits to receive the radio signal in 40. On reception, it triggers step 45 of decision to whether or not to execute the received action.
On présente maintenant, en relation avec la figure 5, un autre exemple de structure matérielle d'un dispositif 100 de contrôle d'une transmission multi-sauts mise en oeuvre par un système dans un réseau de communication sans fil selon l'invention, ledit système comprenant un équipement source configuré pour émettre un signal radio porteur d'un volume de donnée et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio reçu d'un autre équipement relais ou de l'équipement source. Selon cet exemple, le dispositif de contrôle 100 comprend, comme illustré la figure 2, au moins un module d'obtention, un module de détermination, un module d'estimation et un module de modification d'une configuration de transmission multi-sauts du système. We now present, in relation to FIG. 5, another example of hardware structure of a device 100 for controlling a multi-hop transmission implemented by a system in a wireless communication network according to the invention, said system comprising a source equipment configured to transmit a radio signal carrying a volume of data and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal received from another relay equipment or from the source equipment. According to this example, the control device 100 comprises, as illustrated in FIG. 2, at least one module for obtaining, a module for determining, an estimation module and a module for modifying a multi-hop transmission configuration of the system.
Le terme « module » peut correspondre aussi bien à un composant logiciel qu'à un composant matériel ou un ensemble de composants matériels et logiciels, un composant logiciel correspondant lui-même à un ou plusieurs programmes ou sous-programmes d'ordinateur ou de manière plus générale à tout élément d'un programme apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions. The term "module" can correspond both to a software component and to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component itself corresponding to one or more computer programs or sub-programs or in a more general to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.
Plus généralement, un tel dispositif 100 comprend une mémoire vive 103 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 102 équipée par exemple d’un processeur, et pilotée par un programme d’ordinateur Pg, représentatif des modules d'obtention, détermination, estimation, sélection et mise en application, stocké dans une mémoire morte 101 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 103 avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 102. La mémoire vive 103 peut aussi comprendre les délais de transmission intermédiaires déterminés, ainsi que les rapports de puissance obtenus à partir des puissances mesurées par les équipements relais.More generally, such a device 100 comprises a random access memory 103 (for example a RAM memory), a processing unit 102 equipped for example with a processor, and controlled by a computer program Pg, representative of the modules for obtaining, determination, estimation, selection and implementation, stored in a read only memory 101 (for example a ROM memory or a hard disk). On initialization, the code instructions of the computer program are for example loaded into the random access memory 103 before being executed by the processor of the processing unit 102. The random access memory 103 can also include the transmission delays determined intermediates, as well as the power ratios obtained from the powers measured by the relay equipment.
La figure 5 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le dispositif 100 afin qu'il effectue les étapes du procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil tel que détaillé ci-dessus, en relation avec la figure 3 dans ses différents modes de réalisation. En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel). FIG. 5 only illustrates one particular way, among several possible, of making the device 100 so that it performs the steps of the method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network as detailed above, in relation to FIG. 3 in its various embodiments. Indeed, these steps can be carried out either on a reprogrammable calculation machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module).
Dans le cas où le dispositif 100 est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de
stockage amovible (tel que par exemple une carte SD, une clé USB, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur. In the case where the device 100 is produced with a reprogrammable calculating machine, the corresponding program (that is to say the sequence of instructions) can be stored in a medium of removable storage (such as for example an SD card, a USB key, a CD-ROM or a DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.
Les différents modes de réalisation ont été décrits ci-avant en relation avec un dispositif 100 intégré dans un équipement de communication du réseau, par exemple l'équipement source ES, la station de base BS ou un des équipements relais du système, mais il peut aussi être indépendant de l'équipement de communication en question et connecté à lui par une liaison quelconque. The different embodiments have been described above in relation to a device 100 integrated in a communication device of the network, for example the source device ES, the base station BS or one of the relay devices of the system, but it can also be independent of the communication equipment in question and connected to it by any link.
On présente aussi, en relation avec la figure 6, un autre exemple de structure matérielle d'un dispositif 200 de traitement d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil selon l'invention, comprenant, comme illustré par l'exemple de la figure 2, au moins un module de transmission et un module de réception d'un message d'action. There is also presented, in relation to FIG. 6, another example of hardware structure of a device 200 for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network according to the invention, comprising, as illustrated by the example of Figure 2, at least one module for transmitting and one module for receiving an action message.
Le terme « module » peut correspondre aussi bien à un composant logiciel qu'à un composant matériel ou un ensemble de composants matériels et logiciels, un composant logiciel correspondant lui-même à un ou plusieurs programmes ou sous-programmes d'ordinateur ou de manière plus générale à tout élément d'un programme apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions. The term "module" can correspond both to a software component and to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component itself corresponding to one or more computer programs or sub-programs or in a more general to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.
Plus généralement, un tel dispositif 200 comprend une mémoire vive 203 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 202 équipée par exemple d’un processeur, et pilotée par un programme d’ordinateur Pg2, représentatif des modules de transmission et réception, stocké dans une mémoire morte 201 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 203 avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 202. More generally, such a device 200 comprises a random access memory 203 (for example a RAM memory), a processing unit 202 equipped for example with a processor, and controlled by a computer program Pg2, representative of the transmission and reception modules , stored in a read only memory 201 (for example a ROM memory or a hard disk). On initialization, the code instructions of the computer program are for example loaded into the RAM 203 before being executed by the processor of the processing unit 202.
La figure 6 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le dispositif 200 afin qu'il effectue les étapes du procédé de traitement tel que détaillé ci-dessus, en relation avec la figure 4 dans ses différents modes de réalisation. En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel). FIG. 6 only illustrates one particular way, among several possible ways, of making the device 200 so that it performs the steps of the processing method as detailed above, in relation to FIG. 4 in its various embodiments. Indeed, these steps can be carried out either on a reprogrammable calculation machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates like an FPGA or an ASIC, or any other hardware module).
Dans le cas où le dispositif 200 est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une carte SD, une clé USB, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.
L'invention qui vient d'être décrite dans ses différents modes de réalisation présente de nombreux avantages. De façon générale, elle s'applique à un groupe d'objets connectés dans un réseau de communication sans fil, comme par exemple une file de véhicules, qui se transmettent des informations de proche en proche selon un mode de communication directe et multi-sauts ou des machines d'une même chaîne de production. In the case where the device 200 is produced with a reprogrammable calculation machine, the corresponding program (that is to say the sequence of instructions) can be stored in a removable storage medium (such as for example an SD card , a USB key, a CD-ROM or a DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor. The invention which has just been described in its various embodiments has numerous advantages. In general, it applies to a group of objects connected in a wireless communication network, such as for example a line of vehicles, which transmit information step by step according to a direct and multi-hop communication mode. or machines on the same production line.
L'invention propose en effet d'estimer un délai de transmission global de données émises par un objet connecté source à un ou plusieurs objets connectés destinataires par l'intermédiaire d'une pluralité d'objets connectés relais à partir de puissances mesurées par ces relais, sans nécessiter de calcul de proche en proche. L'invention exploite ensuite cette estimation pour contrôler la transmission multi- sauts en modifiant la configuration de retransmission des équipements de communication du système mettant en oeuvre cette transmission, ce qui lui permet garantir que le délai de transmission de ces données n'excède pas un délai maximal donné, par exemple autorisé. L'invention permet notamment d'éviter la réception et donc la prise en compte par le ou les équipements destinataires de données devenues obsolètes du fait d'une latence trop élevée.
The invention indeed proposes to estimate an overall transmission time of data transmitted by a source connected object to one or more destination connected objects via a plurality of relay connected objects from powers measured by these relays , without requiring a step-by-step calculation. The invention then exploits this estimate to control the multi-hop transmission by modifying the retransmission configuration of the communication equipment of the system implementing this transmission, which allows it to guarantee that the transmission time of this data does not exceed one given maximum delay, e.g. allowed. The invention makes it possible in particular to avoid the reception and therefore the taking into account by the destination equipment or equipment of data that have become obsolete due to too high a latency.
Claims
1. Procédé de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source, caractérisé en ce que ledit procédé comprend, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul : 1. Method for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal transmitted by the source equipment, characterized in that said method comprises, for a relay equipment of the so-called current system, placed i hops from the source equipment, with i non-zero integer:
-l'obtention (30) pour ledit équipement relais courant (Ri) d'un rapport de puissances courant (PINRi) entre une puissance du signal radio et une puissance de bruit et d'interférences, reçues par ledit équipement relais courant ; the obtaining (30) for said current relay equipment (Ri) of a current power ratio (PINRi) between a power of the radio signal and a noise and interference power, received by said current relay equipment;
- la détermination (31) d'un délai de transmission intermédiaire courant (DTi) de données utiles portées par ledit signal radio entre ledit équipement source ou un équipement relais précédent placé à i-1 sauts et ledit équipement relais courant, ledit délai intermédiaire courant (DTi) étant fonction dudit rapport de puissances courant obtenu, d'un volume (Vol, Voli) des données utiles reçu par ledit équipement relais courant et d'une bande passante de transmission (W, Wi) de ce volume entre l'équipement source ou l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant ; - the determination (31) of a current intermediate transmission delay (DTi) of payload data carried by said radio signal between said source equipment or a previous relay equipment placed at i-1 hops and said current relay equipment, said current intermediate delay (DTi) being a function of said current power ratio obtained, of a volume (Vol, Voli) of payload data received by said current relay equipment and of a transmission bandwidth (W, Wi) of this volume between the equipment source or the previous relay equipment and said current relay equipment;
- l'estimation (32) d'un délai de transmission global (DTGN) du signal radio de l'équipement source à un équipement relais final placé à un nombre N de sauts, avec N entier supérieur ou égal à i, au moins à partir du délai de transmission intermédiaire (DTi) courant déterminé et d'au moins un délai intermédiaire précédemment déterminé pour un équipement relais situé à i-1 sauts ou moins de l'équipement source ; - the estimation (32) of an overall transmission delay (DTG N ) of the radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops, with N integer greater than or equal to i, at least from the current intermediate transmission delay (DTi) determined and from at least one intermediate delay previously determined for a relay device located i-1 hops or less from the source device;
- si le délai de transmission global estimé atteint ou dépasse un délai maximal donné (DMax), la modification (34) d'une configuration de transmission multi-sauts du système. - if the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay (DMax), modifying (34) a multi-hop transmission configuration of the system.
2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'estimation du délai de transmission global (DTGN) dudit signal radio de l'équipement source à un équipement relais final placé à un nombre N de sauts est mise en oeuvre une fois que les rapports de puissance ont été obtenus et les délais de transmission intermédiaires ont été déterminés pour la pluralité d'équipement relais participant à la transmission et en ce que la configuration sélectionnée est mise en application pour la transmission d'un prochain signal radio par l'équipement source. 2. Control method according to claim 1, characterized in that the estimation of the overall transmission delay (DTG N ) of said radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops is implemented once the power ratios have been obtained and the intermediate transmission delays have been determined for the plurality of relay equipment participating in the transmission and the selected configuration is implemented for the transmission of a next radio signal by the source device.
3. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'estimation du délai de transmission global (DTGN) dudit signal radio de l'équipement source à un équipement relais final situé à un nombre N de sauts est mise en oeuvre suite à l'obtention du rapport de
puissances et la détermination du délai de transmission intermédiaire pour l'équipement relais courant, et en ce que la modification de la configuration comprend l'envoi d'un message d'action comprenant au moins la configuration modifiée et un ordre de mise en application de ladite configuration par au moins un équipement relais situé à i+1 sauts et plus de l'équipement source. 3. Control method according to claim 1, characterized in that the estimation of the overall transmission delay (DTG N ) of said radio signal from the source equipment to a final relay equipment located at a number N of hops is implemented after obtaining the report of powers and the determination of the intermediate transmission delay for the current relay equipment, and in that the modification of the configuration comprises the sending of an action message comprising at least the modified configuration and an order for the application of said configuration by at least one relay device located i+1 hops and more from the source device.
4. Procédé de contrôle selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque N est supérieur à i, ledit procédé comprend la prédiction d'au moins un délai intermédiaire pour au moins un équipement relais suivant, placé entre i+1 et N sauts, au moins à partir du rapport de puissances courant ou d'un rapport de puissances stocké en mémoire pour ledit équipement relais suivant, et en ce que l'estimation du délai de transmission global (DTGN) prend en compte les délais intermédiaires prédits. 4. Control method according to claim 3, characterized in that, when N is greater than i, said method comprises the prediction of at least one intermediate delay for at least one following relay device, placed between i+1 and N jumps , at least from the current power ratio or from a power ratio stored in memory for said next relay device, and in that the estimation of the overall transmission delay (DTG N ) takes into account the predicted intermediate delays.
5. Procédé de contrôle selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que : 5. Control method according to claim 3 or 4, characterized in that:
- le procédé comprend la détermination d'un nombre maximal de relais correspondant à une valeur maximale (NMax) du nombre de sauts N auquel est situé l'équipement relais final, telle qu'une condition prédéterminée est satisfaite, ladite condition étant que le délai de transmission global (DTGN) estimé pour un nombre de sauts N égal au nombre maximal NMax n'atteint pas le délai maximal (DMax) et le délai de transmission global estimé pour un nombre de sauts égal à NMax+1 atteint ou dépasse ledit délai maximal ; et en ce que :- the method comprises the determination of a maximum number of relays corresponding to a maximum value (NMax) of the number of jumps N at which the final relay equipment is located, such that a predetermined condition is satisfied, said condition being that the delay global transmission delay (DTGN) estimated for a number of hops N equal to the maximum number NMax does not reach the maximum delay (DMax) and the global transmission delay estimated for a number of hops equal to NMax+1 reaches or exceeds said delay maximum; and in that :
- la configuration sélectionnée comprend le nombre maximal de relais et une interdiction de retransmettre le signal radio reçu de l'équipement source pour un équipement relais situé à un nombre de saut supérieur audit nombre maximal de relais. - the selected configuration includes the maximum number of relays and a ban on retransmitting the radio signal received from the source equipment for a relay equipment located at a hop number greater than said maximum number of relays.
6. Procédé de contrôle selon l'une de revendications précédentes, caractérisé en ce que les équipements relais de ladite pluralité émettent sur une même bande de fréquences et l'estimation du délai de transmission global (DTG) comprend une sommation des délais de transmission intermédiaires entre les équipements relais placés à N sauts et moins de l'équipement source. 6. Control method according to one of the preceding claims, characterized in that the relay equipment of said plurality transmit on the same frequency band and the estimation of the overall transmission delay (DTG) comprises a summation of the intermediate transmission delays between the relay devices placed at N hops and less from the source device.
7. Procédé de contrôle selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le délai de transmission global est exprimé comme suit :
où Voli désigne le volume de données utiles reçu par l'équipement relais courant (Eri); Wi la bande passante de transmission disponible au niveau de l'équipement relais courant (Eri); 7. Control method according to the preceding claim, characterized in that the overall transmission delay is expressed as follows: where Voli denotes the volume of payload data received by the current relay equipment (Eri); Wi the transmission bandwidth available at the level of the current relay equipment (Eri);
N le nombre de sauts auquel est placé l'équipement relais final ; et
SINRi représente le rapport signal sur interférences et bruit au niveau de l'équipement relais placé à i sauts pour le signal radio reçu de l'équipement relais précédent (ERi-1). N the number of hops at which the final relay equipment is placed; and SINRi represents the signal to interference and noise ratio at the level of the relay equipment placed at i hops for the radio signal received from the preceding relay equipment (ERi-1).
8. Procédé de contrôle selon les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que la détermination du nombre maximal de relais (NMax) comprend l'itération d'une étape d'incrémentation du nombre de sauts N d'une unité, de l'étape d'estimation d'un délai de transmission global (DTG) pour l'équipement relais final, tant que la condition prédéterminée n'est pas satisfaite. 8. Control method according to claims 5 and 7, characterized in that the determination of the maximum number of relays (NMax) comprises the iteration of a step of incrementing the number of jumps N by one unit, the step of estimating a global transmission delay (DTG) for the final relay equipment, as long as the predetermined condition is not satisfied.
9. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il dépend de la revendication 2 et en ce que, pour i égal à 1, les délais de transmission intermédiaires des équipements relais situés à 2 sauts et plus de l'équipement source sont prédits comme égaux au rapport de puissance courant et le délai de transmission global jusqu'à un équipement relais final placé à N sauts est calculé à partir d'un rapport signal sur bruit au niveau de l'équipement relais placé à i sauts défini comme suit :
où
9. Control method according to any one of the preceding claims, characterized in that it depends on claim 2 and in that, for i equal to 1, the intermediate transmission times of the relay equipment located at 2 hops and more of the source device are predicted to be equal to the current power ratio and the overall transmission delay to a final N-hop placed relay device is calculated from a signal-to-noise ratio at the placed relay device at i jumps defined as follows: where
Voli est le volume de données reçu par l'équipement relais courant (ERi), Wi est la bande passante de transmission au niveau de l'équipement relais courant (Eri), et où θe est le rapport de puissances obtenu par l'équipement relais (ERI) placé à un
saut de l'équipement source. Voli is the volume of data received by the current relay equipment (ERi), Wi is the transmission bandwidth at the level of the current relay equipment (Eri), and where θe is the power ratio obtained by the relay equipment (ERI) placed at a source equipment jump.
10. Procédé de contrôle selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'elle dépend de la revendication 9, en ce que le délai de transmission global (DTG) est estimé comme le délai de transmission intermédiaire (DTi) de l'équipement relais ayant la valeur maximale et en ce que le nombre maximal autorisé (NMax) est calculé comme suit : 10. Control method according to claim 5, characterized in that it depends on claim 9, in that the global transmission delay (DTG) is estimated as the intermediate transmission delay (DTi) of the relay equipment having the maximum value and in that the maximum authorized number (NMax) is calculated as follows:
, où [ J désigne la partie entière, où DMax représente le délai maximal donné,
, where [ J denotes the integer part, where DMax represents the given maximum delay,
Vol le volume de données utiles portées par le signal radio émis par l'équipement source, et W la bande passante de transmission disponible pour la transmission multi-sauts. Vol the volume of useful data carried by the radio signal transmitted by the source equipment, and W the transmission bandwidth available for the multi-hop transmission.
11. Procédé de traitement d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source, caractérisé en ce que ledit procédé comprend, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul :
- l'émission (42) à destination d'un dispositif de contrôle (100) du réseau de communication sans fil d'au moins une puissance d'un signal radio et une puissance de bruit et d'interférences reçues par ledit équipement relais courant ; et 11. Method for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal transmitted by the source equipment, characterized in that said method comprises, for a relay equipment of the so-called current system, placed i hops from the source equipment, with i non-zero integer: - the transmission (42) to a control device (100) of the wireless communication network of at least one power of a radio signal and one power of noise and interference received by said current relay equipment ; and
- la réception (43) en provenance dudit dispositif de contrôle (100) d'un message d'action comprenant au moins une modification de configuration de transmission multi-sauts dudit système et un ordre de mise en application de ladite modification, ladite modification de configuration comprenant au moins un nombre de relais maximal (NMax) supérieur ou égal à i et une règle de désactivation d'une retransmission du signal radio reçu de l'équipement source, et l'ordre de mise en application étant destiné aux équipements relais situés à un nombre de sauts supérieur ou égal audit nombre maximal de relais. - the reception (43) from said control device (100) of an action message comprising at least one modification of multi-hop transmission configuration of said system and an order to apply said modification, said modification of configuration comprising at least a maximum number of relays (NMax) greater than or equal to i and a rule for deactivating a retransmission of the radio signal received from the source equipment, and the implementation order being intended for the relay equipment located to a number of hops greater than or equal to said maximum number of relays.
12. Procédé de traitement d'une transmission multi-sauts selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la décision (45) d'exécuter l'ordre de mise en application compris dans le message lors que le nombre de sauts i de l'équipement relais est supérieur au nombre de relais maximal (NMax) reçu. 12. Method for processing a multi-hop transmission according to the preceding claim, characterized in that it further comprises the decision (45) to execute the application order included in the message when the number of hops i of the relay equipment is greater than the maximum number of relays (NMax) received.
13. Dispositif (100) de contrôle d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système comprenant un équipement source et une pluralité d'équipements relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source, caractérisé en ce que ledit dispositif est configuré pour mettre en oeuvre, pour un équipement relais du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul : 13. Device (100) for controlling a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system comprising a source equipment and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment, characterized in that said device is configured to implement, for a relay equipment of the so-called current system, placed i hops from the source equipment, with i non-zero integer:
-l'obtention (OBT. PUi, Pli) pour ledit équipement relais courant (Ri) d'un rapport de puissances courant (PINRi) entre une puissance du signal radio et une puissance de bruit et d'interférences, reçues et mesurées par ledit équipement relais courant ; - obtaining (OBT. PUi, Pli) for said current relay equipment (Ri) a current power ratio (PINRi) between a power of the radio signal and a power of noise and interference, received and measured by said current relay equipment;
- la détermination (DET. DTi) d'un délai de transmission intermédiaire courant (DTi) de données utiles portées par ledit signal radio entre ledit équipement source ou l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant, ledit délai intermédiaire courant (DTi) étant fonction dudit rapport de puissances courant obtenu, d'un volume (Vol, Voli) des données utiles reçu par ledit équipement relais courant et d'une bande passante de transmission (W, Wi) de ce volume entre l'équipement source ou l'équipement relais précédent et ledit équipement relais courant ; - the determination (DET. DTi) of a current intermediate transmission delay (DTi) of payload data carried by said radio signal between said source equipment or the previous relay equipment and said current relay equipment, said current intermediate delay (DTi) being a function of said current power ratio obtained, of a volume (Vol, Voli) of useful data received by said current relay equipment and of a transmission bandwidth (W, Wi) of this volume between the source equipment or the previous relay equipment and said current relay equipment;
- l'estimation (EST. DTGN) d'un délai de transmission global (DTGN) du signal radio de l'équipement source à un équipement relais final placé à un nombre N de sauts, avec N entier supérieur ou égal à i, au moins à partir du délai de transmission intermédiaire (DTi) courant déterminé et d'au moins un délai intermédiaire précédemment déterminé ;
- si le délai de transmission global estimé atteint ou dépasse un délai maximal donné (DMax), la modification (MOD. CNF) d'une configuration de transmission multi-sauts dudit système (10). - the estimate (EST. DTG N ) of an overall transmission delay (DTG N ) of the radio signal from the source equipment to a final relay equipment placed at a number N of hops, with N integer greater than or equal to i , at least from the current determined intermediate transmission delay (DTi) and from at least one previously determined intermediate delay; - if the estimated overall transmission delay reaches or exceeds a given maximum delay (DMax), modifying (MOD. CNF) a multi-hop transmission configuration of said system (10).
14. Dispositif (200) de traitement d'une transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, ladite transmission étant mise en oeuvre par un système (10) comprenant un équipement source (ES) et une pluralité d'équipements relais du réseau de communication sans fil, configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre un signal radio émis par l'équipement source, caractérisé en ce que ledit dispositif est configuré pour mettre en oeuvre, pour un équipement relais (ERi) du système dit courant, placé à i sauts de l'équipement source, avec i entier non nul : 14. Device (200) for processing a multi-hop transmission in a wireless communication network, said transmission being implemented by a system (10) comprising a source equipment (ES) and a plurality of relay equipment of the wireless communication network, configured to receive, amplify and retransmit a radio signal emitted by the source equipment, characterized in that the said device is configured to implement, for a relay equipment (ERi) of the so-called current system, placed at i jumps of the source equipment, with i non-zero integer:
- l'émission à destination d'un dispositif de contrôle (100) du réseau de communication sans fil d'au moins une puissance d'un signal radio et une puissance de bruit et d'interférences reçues et mesurées par ledit équipement relais courant ; et - the transmission to a control device (100) of the wireless communication network of at least one radio signal power and one noise and interference power received and measured by said current relay equipment; and
- la réception en provenance dudit dispositif de contrôle d'un message d'action comprenant au moins une modification d'une configuration de transmission multi-sauts dudit système et un ordre de mise en application de ladite modification, ladite modification de configuration comprenant au moins un nombre de relais maximal (NMax) supérieur ou égal à i et une règle de désactivation d'une retransmission du signal radio reçu de l'équipement source, et l'ordre de mise en application étant destiné aux équipements relais situés à un nombre de sauts supérieur ou égal audit nombre maximal de relais. - the receipt from said control device of an action message comprising at least one modification of a multi-hop transmission configuration of said system and an order to implement said modification, said configuration modification comprising at least a maximum number of relays (NMax) greater than or equal to i and a rule for deactivating a retransmission of the radio signal received from the source equipment, and the implementation order being intended for the relay equipment located at a number of hops greater than or equal to said maximum number of relays.
15. Système (10) de transmission multi-sauts dans un réseau de communication sans fil, comprenant un équipement source (ES) configuré pour émettre dans ledit réseau un signal radio et une pluralité d'équipement relais configurés pour recevoir, amplifier et retransmettre le signal radio émis par l'équipement source, caractérisé en ce que le système comprend un dispositif de contrôle (100) d'une transmission multi-sauts conforme à la revendication 13 et en ce que lesdits équipements relais (ERi) comprennent un dispositif (200) de traitement de ladite transmission multi-sauts conforme à la revendication 14.
15. System (10) for multi-hop transmission in a wireless communication network, comprising a source equipment (ES) configured to transmit in said network a radio signal and a plurality of relay equipment configured to receive, amplify and retransmit the radio signal transmitted by the source equipment, characterized in that the system comprises a device (100) for controlling a multi-hop transmission in accordance with claim 13 and in that the said relay equipment (ERi) comprises a device (200 ) processing said multi-hop transmission according to claim 14.
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