FR3134272A1

FR3134272A1 - Procédé et dispositif d'annonce de débits autorisés pour des trames de contrôle et de gestion dans un réseau Wi-Fi

Info

Publication number: FR3134272A1
Application number: FR2202872A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Bonnamy; Mael LE DIZES; Jean-Philippe Javaudin
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-06
Also published as: WO2023186853A1

Abstract

Procédé et dispositif d'annonce de débits autorisés pour des trames de contrôle et de gestion dans un réseau Wi-Fi Procédé d'annonce de listes de débits autorisés pour des trames de contrôle dans un réseau Wi-Fi comprenant un point d'accès (AP) et une station (STA), mis en œuvre par le point d'accès et comprenant : Emission (E006) d'un premier message de balise (B01) comprenant une première liste de débits autorisés,Mesure d'au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station, Modification de la première liste en une seconde liste de débits autorisés, en fonction de l'au moins un paramètre mesuré, Emission (E013) d'un second message de balise (B02) comprenant la seconde liste de débits autorisés. Figure pour l'abrégé : Figure 1b

Description

Procédé et dispositif d'annonce de débits autorisés pour des trames de contrôle et de gestion dans un réseau Wi-Fi

1. Domaine de l'invention

L'invention se situe dans le domaine des réseaux dits Wi-Fi (normes IEEE 802.11, Institute of Electrical and Electronics Engineers, ou en français Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens), et plus particulièrement celui des débits autorisés pour des trames de contrôle ou des trames de gestion échangées entre une station (STA) et un point d’accès (AP).

2. Etat de la technique antérieure

Les points d’accès Wi-Fi (AP) actuels envoient des messages de balise (beacon en anglais) qui permettent entre autres d’annoncer les débits physiques autorisés pour les trames de contrôle et de gestion (appelées collectivement "trames de contrôle" dans la suite), ainsi que pour d'autres type de trames dans des situations particulières. Les débits physiques dépendent des fréquences utilisées par l'AP, et cette annonce a pour but d'indiquer une fois pour toutes, parmi tous les débits possibles selon la bande de fréquences, lesquels sont autorisés, et par conséquent, d'interdire ceux qui ne sont pas annoncés dans un message de balise. Les débits sont annoncés en ordre croissant, par exemple sur une interface de la bande de fréquences 2,4GHz la liste de débits physiques annoncés est "1 ; 2 ; 5.5 ; 11 ; 18 ; 24 ; 36 ; 54" ce qui indique que 8 débits sont autorisés, le plus faible étant 1Mbps et le plus élevé étant 54Mpbs. Dans les faits, les trames de contrôle sont émises au débit le plus faible, c’est-à-dire 1Mbps. Aussi, les débits de la liste ne sont pas utilisés que pour les trames de contrôle, mais sont également utilisés pour les trames de données (Data et QoS_Data) lorsque les conditions radio sont mauvaises (éloignement, retransmission).

Comme le débit le plus faible est utilisé pour un grand nombre de trames de contrôle, y compris celles envoyées par l’AP, et en particulier les messages de balise, l’occupation du canal de transmission peut être importante, d'autant plus si un AP utilise plusieurs interfaces logiques (aussi appelées VAP, LVAP, ou encore vBSS …). Cela a pour inconvénient d'augmenter la durée d'occupation du canal de transmission entre AP et stations, et de réduire la couverture radio sur l’AP en général (c’est-à-dire sur toutes les interfaces virtuelles).

Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique.

3. Exposé de l'invention

L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un procédé d'annonce de listes de débits autorisés pour des trames de contrôle dans un réseau Wi-Fi comprenant un point d'accès et une station, mis en œuvre par le point d'accès et comprenant :

Emission d'un premier message de balise comprenant une première liste de débits autorisés,
Mesure d'au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station,
Modification de la première liste en une seconde liste de débits autorisés, en fonction de l'au moins un paramètre mesuré,
Emission d'un second message de balise comprenant la seconde liste de débits autorisés.

En mesurant la qualité du lien radio entre le point d'accès et la station, le point d'accès peut en déduire un débit auquel la station est capable d'émettre et recevoir des trames de contrôle. Ainsi, le point d'accès peut adapter la liste de débits autorisés qu'il annonce périodiquement dans un message de balise (beacon, en anglais) lorsque le paramètre mesuré évolue, au lieu de constamment émettre la même liste comme dans la technique antérieure, quelles que soit la situation. Par paramètre représentatif de la qualité du lien radio, il faut entendre tout paramètre permettant de quantifier l'état du canal de transmission entre un point d'accès et une station. De tels paramètre sont par exemple le débit d'une trame, la puissance du signal (RSSI, Received Signal Strength Indicator), le rapport signal à bruit (SNR, Signal to Noise Ratio), l'information d'état du canal (CSI, Channel State Information), etc.

Selon un aspect du procédé d'annonce, la modification est un ajout d'au moins un débit inférieur au plus faible des débits de la première liste.

Selon un aspect du procédé d'annonce, la modification est un retrait d'au moins un des débits les plus faibles de la première liste.

Ainsi, la modification de la liste mise en œuvre par le point d'accès a un effet direct et immédiat sur le débit utilisé par les messages de contrôle échangés entre la station et le point d'accès. En effet, il est rappelé que les stations et les points d'accès émettent les messages de contrôle en utilisant de préférence le débit le plus faible de la liste émise dans un message de balise.

Selon un aspect du procédé d'annonce, un débit est ajouté ou retiré en fonction d'une comparaison entre une valeur représentative de l'au moins un paramètre mesuré et un seuil d'ajout ou de retrait propre au débit ajouté ou retiré et au paramètre.

Ainsi, le point d'accès peut facilement automatiser l'ajustement de la liste de débits, avec de simples opérations de comparaison entre valeurs numériques.

Selon un aspect du procédé d'annonce, la mesure de l'au moins un paramètre est répétée plusieurs fois, et la modification est déclenchée si les valeurs représentatives se maintiennent plusieurs fois de suite d'un même côté du seuil d'ajout ou de retrait.

Ainsi, la liste n'est modifiée que si une tendance se confirme dans le débit mesuré, et on évite de modifier la liste trop fréquemment.

Selon un aspect du procédé d'annonce, le point d'accès est un point d'accès virtuel.

Ainsi, il est possible de séparer les différents points d'accès virtuel (VAP, Virtual Access Point, ou LVAP, Light Virtual Access Point) d'un même point d'accès physique dans leur gestion respective des annonces de débits autorisés pour des trames de contrôle.

Dans le cas où le point d'accès virtuel est dédié à une seule station, cela permet une gestion des annonces qui est spécifique à la qualité du lien radio entre le point d'accès virtuel et cette station uniquement.

Selon un aspect du procédé d'annonce, l'au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station fait partie d'un groupe comprenant :

Débit en réception d'une trame en provenance de la station ;
Puissance de signal reçu par la station ;
Niveau de bruit ;
Nombre de trames identiques retransmises par la station.

Un réseau Wi-Fi peut accueillir un grand nombre de stations. Ces stations peuvent avoir des caractéristiques physiques différentes. Prendre en compte plus d'un paramètre représentatif de la qualité du lien radio peut permettre de s’adapter à chaque type de station, par exemple lorsque le débit en réception d'une trame n'est pas fiable ou facile à mesurer. Dans ce cas le RSSI (puissance de signal reçu par la station) permet au point d'accès de déduire l’affaiblissement entre la station et le point d'accès, sans qu'il ne sache a priori la puissance émise par la station. En y soustrayant le niveau de bruit, le SNR (rapport signal à bruit) est obtenu. Sur la base de ce SNR le débit des trames transmises peut être estimé. Si ce débit est faible, certaines trames non reçues ne sont pas acquittées et cela engendre des retransmissions de trames. On comprend que ces 4 paramètres pris en compte seuls ou en combinaison, sont pertinents pour la décision de modifier ou non la liste des débits autorisés.

Selon un aspect du procédé d'annonce, la trame utilisée pour mesurer le débit en réception d'une trame en provenance de la station est une trame de type QoS_DATA.

Les trames de type QoS_DATA sont les plus utilisées dans la technique antérieure pour mesurer le débit en réception d'une trame en Wi-Fi. Ainsi, les modifications infrastructurelles par rapport à la technique antérieure sont minimisées. Dans certaines implémentations les trames de type DATA sont aussi utilisées.

Les différents aspects du procédé d'annonce qui viennent d'être décrits peuvent être mis en œuvre indépendamment les uns des autres ou en combinaison les uns avec les autres.

L'invention concerne encore un dispositif d'annonce de listes de débits autorisés pour des trames de contrôle dans un réseau Wi-Fi comprenant un point d'accès et une station, le dispositif étant compris dans le point d'accès et comprenant un récepteur, un émetteur, un processeur et une mémoire couplée au processeur avec des instructions destinées à être exécutées par le processeur pour :

émettre un premier message de balise comprenant une première liste de débits autorisés,
mesurer au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station,
modifier la première liste en une seconde liste de débits autorisés, en fonction de l'au moins un paramètre mesuré,
émettre un second message de balise comprenant la seconde liste de débits autorisés.

Ce dispositif, apte à mettre en œuvre dans tous ses modes de réalisation le procédé d'annonce qui vient d'être décrit, est destiné à être mis en œuvre dans un point d'accès Wi-Fi.

L'invention concerne aussi un programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé d'annonce de listes de débits autorisés, qui vient d'être décrit.

L’invention vise aussi un support d'informations lisible par un point d'accès Wi-Fi, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.

Le programme mentionné ci-dessus peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

Le support d'informations mentionné ci-dessus peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, un 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.

Un tel moyen de stockage peut par exemple être un disque dur, une mémoire flash, etc.
D'autre part, un support d'informations 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. Un programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, un support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel un programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

4. Présentation des figures

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :

la présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre station et point d'accès avant éloignement de la station, selon un aspect de l'invention,

la présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre station et point d'accès après éloignement de la station, selon un aspect de l'invention,

la présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre station et point d'accès avant rapprochement de la station, selon un aspect de l'invention,

la présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre station et point d'accès après rapprochement de la station, selon un aspect de l'invention,

la présente un exemple de structure d'un dispositif dans un point d’accès Wi-Fi, mettant en œuvre le procédé d’annonce de liste de débits autorisés, selon un aspect de l'invention.

5. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention

Dans la suite de la description, il est entendu que l'invention s'applique à toutes les déclinaisons des normes IEEE 802.11.

Les diagrammes des figures 1a à 2b illustrent les étapes du procédé d'annonce de débits selon l'invention, dans un exemple de configuration où le réseau Wi-Fi est conforme à la norme 802.11n et utilise la bande de fréquences 2,4GHz. Ce n'est qu'un exemple et il est entendu que l'invention s'applique à d'autres configurations, notamment à d'autres bandes de fréquences et d’autres standards. Les scenarii d'exemple adoptés sont ceux de l'éloignement ou du rapprochement d'une STA par rapport à un AP, mais l'invention s'applique à tout scenario de changement de condition affectant la qualité du lien radio entre l'AP et la STA, quel qu'en soit la cause.

Dans la bande de fréquence 2,4GHz, la liste complète des débits pouvant être autorisés, notée PRL, est, en mégabits par seconde (Mbps) :

PRL = [1 ; 2 ; 5.5 ; 11 ; 18 ; 24 ; 36 ; 54]

La présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre une station STA et un point d'accès AP, avant éloignement de la station, selon un aspect de l'invention.

Selon l'invention, les messages de balise comprennent une liste dynamique de débits autorisés. A des fins d'illustration, la présentation des échanges entre STA et AP débute avec une liste courante de débits autorisés PRL01, qui est une sous-liste de PRL.

Lors d'une étapeE001, l'AP émet un signal de balise B01, à un débit de 24Mbps, qui est reçu par la STA. B01 comprend la liste de débits PRL01 qui plus réduite que PRL :

PRL01 = [24 ; 36 ; 54]

PRL01 ne comprend pas les 5 débits les plus faibles de PRL par exemple parce que la qualité du lien radio au moment de l'étape E001 permet l'utilisation de débits supérieurs pour les trames de contrôle.

Que ce soit du côté de l'AP qui émet le signal de balise, ou du côté de la STA qui le reçoit, les trames de contrôle, y compris le signal de balise, sont émises à un des débits indiqués dans la liste PRL01 du signal de balise B01.

Dans notre exemple, les trames de contrôle sont émises au débit le plus faible de la liste courante, c’est-à-dire 24Mbps au moment de cette étape E001.

Lors d'une étapeE002, la STA émet une trame T01, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 155Mbps, qui est reçue par l'AP. Cette trame T01 n'est pas une trame de contrôle. Lors de cette étape, l'AP mesure la qualité de lien radio avec la STA, par exemple en mesurant le débit en réception de la trame T01. La mesure, 155Mbps, est conservée pour le moment où un nouveau message de balise devra être émis, qui sera éventuellement l'occasion de modifier la liste courante PRL01 de débits autorisés. Cette mesure peut également être utilisée dans le choix du débit de la liste courante qui sera utilisé pour émettre une trame de contrôle. En effet, ce débit doit être inférieur à la mesure. Au moment de l'étape E002, tous les débits de la liste PRL01 peuvent donc théoriquement être utilisés car ils sont tous inférieurs à 155Mbps.

Lors d'une étapeE003, l'AP acquitte la trame T01 reçue lors de l'étape E002, en émettant une trame ACK au débit de 24Mbps. Les trames ACK sont des trames de contrôle, et doivent donc être émises à un des débits de la liste courante, qui est PRL01. La trame ACK est donc émise au débit le plus faible de la liste courante, c’est-à-dire 24Mbps au moment de l'étape E003.

Lors d'une étapeE004, l'AP émet une trame T02, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 155Mbps, qui est reçue par la STA. Cette trame T02 n'est pas une trame de contrôle et peut donc être émise à un débit qui n'est pas limité par la liste PRL01.

Lors d'une étapeE005, la STA acquitte la trame T02 reçue lors de l'étape E004, en émettant une trame ACK, toujours au débit de 24Mbps.

La présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre une station STA et un point d'accès AP, après éloignement de la station, selon un aspect de l'invention. Cet éloignement induit une diminution de la qualité du lien radio entre AP et STA.

Suite à l'étape E005, lors d'une étapeE006, l'AP émet un signal de balise. Afin de déterminer si la liste doit être modifiée, l'AP doit prendre en compte la dernière mesure qu'il a effectuée de la qualité du lien radio avec la STA. En l'occurrence, cette mesure a été faite lors de l'étape E002, lorsque l'AP a reçu pour la dernière fois une trame de type utilisée pour la mesure, par exemple une trame de type QoS_DATA. Le débit mesuré était de 155Mbps, ce qui ne déclenche pas de modification de la liste PRL01. Le message de balise qui est émis reste B01, avec la liste PRL01, toujours au débit de 24Mbps.

Lors d'une étapeE007, la STA émet une trame T03, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 36Mbps, qui est reçue par l'AP. Cette trame T03 n'est pas une trame de contrôle. Son débit a fortement diminué par rapport à une trame de même type reçue lors de l'étape E002, ce qui est par exemple le résultat de l'éloignement de la STA par rapport à l'AP. Lors de cette étape, l'AP mesure la qualité de lien radio avec la STA, par exemple en mesurant le débit en réception de la trame T03. La mesure, 36Mbps, est conservée pour le moment où un nouveau message de balise devra être émis, qui sera éventuellement l'occasion de modifier la liste PRL01 de débits autorisés.

Lors d'une étapeE008, l'AP acquitte la trame T03 reçue lors de l'étape E007, en émettant une trame ACK au débit de 24Mbps. Il est à noter que les deux autres débits de la liste courante, 36Mbps et 54Mbps, ne peuvent pas être utilisés, car l'un comme l'autre est supérieur ou égal à la mesure conservée lors de l'étape E007, qui est 36Mbps.

Lors d'une étapeE009, l'AP émet une trame T04, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 72Mbps, qui est reçue par la STA. Cette trame T04 n'est pas une trame de contrôle et peut donc être émise à un débit qui n'est pas limité par la liste PRL01. Par contre, il est observé que le débit de 72Mbps a diminué par apport à une trame de même type émise lors de l'étape E004, ce qui s'explique par exemple par l'éloignement de la STA par rapport à l'AP.

Lors d'une étapeE010, la STA acquitte la trame T04 reçue lors de l'étape E009, en émettant une trame ACK, toujours au débit de 24Mbps.

Lors d'une étapeE011, la STA émet une trame T05, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 36Mbps, qui est reçue par l'AP. Cette trame T05 n'est pas une trame de contrôle. Son débit est le même comparé à une trame de même type reçue lors de l'étape E007, ce qui pourrait indiquer que la STA est restée stationnaire après s'être éloignée de l'AP. Lors de cette étape, l'AP mesure la qualité de lien radio avec la STA, par exemple en mesurant le débit en réception de la trame T05. La mesure, 36Mbps, est conservée pour le moment où un nouveau message de balise devra être émis, qui sera éventuellement l'occasion de modifier la liste PRL01 de débits autorisés.

Lors d'une étapeE012, l'AP acquitte la trame T05 reçue lors de l'étape E011, en émettant une trame ACK, toujours au débit de 24Mbps.

Lors d'une étapeE013, l'AP émet un signal de balise qui est reçu par la STA. Avant l'émission, l'AP doit déterminer si la liste doit être modifiée, et pour ce faire doit prendre en compte la dernière mesure qu'il a effectuée de la qualité du lien radio avec la STA. En l'occurrence, cette mesure a été faite lors de l'étape E011, lorsque l'AP a reçu pour la dernière fois une trame de type utilisée pour la mesure, par exemple une trame de type QoS_DATA. Le débit mesuré était de 36Mbps, ce qui déclenche une modification de la liste PRL01 en une liste PRL02 comprenant plus de débits faibles que la liste PRL01, afin de prendre en compte la diminution de la qualité du lien radio entre l'AP et la STA, tel que reflété par le débit mesuré de la trame T05 reçue lors de l'étape E011. La liste PRL02 est aussi une sous-liste de PRL :

PRL02 = [11, 18, 24 ; 36 ; 54]

Les débits faibles 11Mbps et 18Mbps ont été ajoutés à la liste courante. Lors de cette étape E013, l'AP émet un message de balise B02 comprenant la liste PRL02, qui devient la liste courante à la place de PRL01.

L'AP émet B02 à un débit de 11Mbps, au lieu de 24Mbps, car c'est maintenant le débit le plus faible de la liste courante.

Lors d'une étapeE014, l'AP émet une trame T06, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 36Mbps, qui est reçue par la STA. Cette trame T06 n'est pas une trame de contrôle et peut donc être émise à un débit qui n'est pas limité par la liste PRL02. Il est toutefois observé que le débit de 36Mbps a diminué par rapport à une trame de même type émise lors de l'étape E009, ce qui s'explique par l'éloignement de la STA par rapport à l'AP.

Lors d'une étapeE015, la STA acquitte la trame T06 reçue lors de l'étape E014, en émettant une trame ACK, au débit de 11Mbps, car c'est maintenant le plus faible des débits de la liste courante PRL02 que la STA a reçue lors de l'étape E013..

La présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre une station STA et un point d'accès AP, avant rapprochement de la station, selon un aspect de l'invention.

Selon l'invention, les messages de balise comprennent une liste dynamique de débits autorisés. A des fins d'illustration, la présentation des échanges entre STA et AP débute avec une liste courante de débits autorisés PRL11, qui est la liste complète des débits de la liste PRL.

Lors d'une étapeE101, l'AP émet un signal de balise B11, à un débit de 1Mbps, qui est reçu par la STA. B11 comprend la liste de débits PRL11 qui est identique à PRL :

PRL11 = [1 ; 2 ; 5.5 ; 11 ; 18 ; 24 ; 36 ; 54]

PRL11 comprend les débits les plus faibles de PRL par exemple parce que la qualité du lien radio au moment de l'étape E101 ne permet pas l'utilisation de débits supérieurs pour les trames de contrôle.

Que ce soit du côté de l'AP qui émet le signal de balise, ou du côté de la STA qui le reçoit, les trames de contrôle, y compris le signal de balise, sont émises à un des débits indiqués dans la liste PRL11 du signal de balise B11. Dans notre exemple, les trames de contrôle sont émises au débit le plus faible de la liste courante, c’est-à-dire 1Mbps au moment de l'étape E101.

Lors d'une étapeE102, la STA émet une trame T11, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 7.2Mbps, qui est reçue par l'AP. Cette trame T11 n'est pas une trame de contrôle. Lors de cette étape, l'AP mesure la qualité de lien radio avec la STA, par exemple en mesurant le débit en réception de la trame T11. La mesure, 7.2Mbps, est conservée pour le moment où un nouveau message de balise devra être émis, qui sera éventuellement l'occasion de modifier la liste courante PRL11 de débits autorisés.

Lors d'une étapeE103, l'AP acquitte la trame T11 reçue lors de l'étape E102, en émettant une trame ACK, au débit de 1Mbps car les trames ACK sont des trames de contrôle, et 1Mbps est le débit le plus faible de la liste courante, qui est PRL11.

Lors d'une étapeE104, l'AP émet une trame T12, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 14.4Mbps, qui est reçue par la STA. Cette trame T12 n'est pas une trame de contrôle et peut donc être émise à un débit qui n'est pas limité par la liste PRL11.

Lors d'une étapeE105, la STA acquitte la trame T12 reçue lors de l'étape E104, en émettant une trame ACK, au débit de 1Mbps qui est le débit le débit le plus faible de la liste courante, PRL11.

La présente un exemple d'échanges de trames Wi-Fi entre une station STA et un point d'accès AP, après rapprochement de la station, selon un aspect de l'invention. Ce rapprochement induit une augmentation de la qualité du lien radio entre AP et STA.

Suite à l'étape E105, lors d'une étapeE106, l'AP émet un signal de balise. Afin de déterminer si la liste doit être modifiée, l'AP doit prendre en compte la dernière mesure qu'il a effectuée de la qualité du lien radio avec la STA. En l'occurrence, cette mesure a été faite lors de l'étape E102, lorsque l'AP a reçu pour la dernière fois une trame de type utilisée pour la mesure, par exemple une trame de type QoS_DATA. Le débit mesuré était de 7.2Mbps, ce qui ne déclenche pas de modification de la liste PRL11. Le message de balise qui est émis reste B11, avec la liste PRL11, à un débit de 1Mbps car c'est le débit le plus faible de la liste courante PRL11.

Lors d'une étapeE107, la STA émet une trame T13, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 21.7Mbps, qui est reçue par l'AP. Cette trame T13 n'est pas une trame de contrôle. Son débit a fortement augmenté par rapport à une trame de même type reçue lors de l'étape E102, ce qui est le résultat normal du rapprochement de la STA par rapport à l'AP. Lors de cette étape, l'AP mesure la qualité de lien radio avec la STA, par exemple en mesurant le débit en réception de la trame T13. La mesure, 21.7Mbps, est conservée pour le moment où un nouveau message de balise devra être émis, qui sera éventuellement l'occasion de modifier la liste PRL11 de débits autorisés.

Lors d'une étapeE108, l'AP acquitte la trame T13 reçue lors de l'étape E107, en émettant une trame ACK, toujours au débit de 1Mbps.

Lors d'une étapeE109, l'AP émet une trame T14, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 21.7Mbps, qui est reçue par la STA. Cette trame T14 n'est pas une trame de contrôle et peut donc être émise à un débit qui n'est pas limité par la liste PRL11. Par contre, il est observé que le débit de 72Mbps a augmenté par rapport à une trame de même type émise lors de l'étape E104, ce qui s'explique par exemple par le rapprochement de la STA par rapport à l'AP.

Lors d'une étapeE110, la STA acquitte la trame T14 reçue lors de l'étape E109, en émettant une trame ACK, toujours au débit de 1Mbps.

Lors d'une étapeE111, la STA émet une trame T15, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 57.8Mbps, qui est reçue par l'AP. Cette trame T15 n'est pas une trame de contrôle. Son débit a encore augmenté comparé à une trame de même type reçue lors de l'étape E107, ce qui pourrait indiquer que la STA s'est encore rapprochée de l'AP. Lors de cette étape, l'AP mesure la qualité de lien radio avec la STA, par exemple en mesurant le débit en réception de la trame T15. La mesure, 57.8Mbps, est conservée pour le moment où un nouveau message de balise devra être émis, qui sera éventuellement l'occasion de modifier la liste PRL11 de débits autorisés.

Lors d'une étapeE112, l'AP acquitte la trame T15 reçue lors de l'étape E111, en émettant une trame ACK, toujours au débit de 1Mbps.

Lors d'une étapeE113, l'AP émet un signal de balise qui est reçu par la STA. Avant l'émission, l'AP doit déterminer si la liste doit être modifiée, et pour ce faire doit prendre en compte la dernière mesure qu'il a effectuée de la qualité du lien radio avec la STA. En l'occurrence, cette mesure a été faite lors de l'étape E111, lorsque l'AP a reçu pour la dernière fois une trame de type utilisée pour la mesure, par exemple une trame de type QoS_DATA. Le débit mesuré était de 57.8Mbps, ce qui déclenche une modification de la liste PRL11 en une liste PRL12 comprenant moins de débits faibles que la liste PRL11, afin de prendre en compte l'augmentation de la qualité du lien radio entre l'AP et la STA, tel que reflété par le débit mesuré de la trame T15 reçue lors de l'étape E111. La liste PRL12 est aussi une sous-liste de PRL :

PRL12 = [24 ; 36 ; 54]

Les débits faibles 11Mbps et 18Mbps ont été retirés de la liste courante. Lors de cette étape E113, l'AP émet un message de balise B12 comprenant la liste PRL12, qui devient la liste courante à la place de PRL11.

L'AP émet B12 à un débit de 24Mbps, au lieu de 1Mbps, car c'est maintenant le débit le plus faible de la liste courante.

Lors d'une étapeE114, l'AP émet une trame T16, par exemple une trame de type QoS_DATA, à un débit de 43.3Mbps, qui est reçue par la STA. Cette trame T16 n'est pas une trame de contrôle et peut donc être émise à un débit qui n'est pas limité par la liste PRL12. Il est observé toutefois que le débit de 43.3Mbps a augmenté par rapport à une trame de même type émise lors de l'étape E109, ce qui s'explique par le rapprochement de la STA par rapport à l'AP.

Lors d'une étapeE115, la STA acquitte la trame T16 reçue lors de l'étape E114, en émettant une trame ACK, au débit de 24Mbps car c'est maintenant le plus faible des débits de la liste courante PRL12 que la STA a reçue lors de l'étape E113.

Lors des étapes E013 ou E113, un ou plusieurs débits sont respectivement ajoutés ou retirés à la liste courante en fonction d'une comparaison entre respectivement un seuil d'ajout ou un seuil de retrait, et le paramètre mesuré.

Le tableau suivant donne un exemple de tels seuils lorsque le paramètre mesuré le débit en réception d'une trame de type QoS_DATA en réception de la STA, pour les débits de la liste PRL propres à la bande de fréquence 2,4GHz. Dans ce tableau chaque seuil est spécifique à un de ces débits, et un débit est ajouté à la liste courante (resp. retiré de la liste courante) si le paramètre mesuré est inférieur au seuil d'ajout (resp. supérieur au seuil de retrait) propre à ce débit.

Débit (Mbps)	Seuil d'ajout (Mbps)	Seuil de retrait (Mbps)
1	13	13
2	21.7	21.7
5.5	28.9	28.9
11	39	39
18	52	52
24	144.4	144.4
36	240	240
54	300	300

Par exemple, appliqué à l'étape E013, ce tableau est utilisé de la façon suivante. A l'étape E013, la liste courante des débits autorisé est :

PRL01 = [24 ; 36 ; 54]

Le procédé de gestion d'annonce de liste de débits autorisés prend d'abord le plus faible des débits de la liste courante PRL01, c’est-à-dire 24Mbps, et la dernière mesure effectuée de la qualité du lien radio avec la STA, c’est-à-dire le débit de la trame de type QoS_DATA reçue lors de l'étape E011, qui était de 36Mbps. Le procédé effectue les étapes suivantes :

36Mbps est inférieur à 144.4Mbps qui est le seuil d'ajout du débit 24Mbps, donc 24Mbps est conservé dans la liste, et le débit de la liste PRL01 immédiatement inférieur, 18Mbps, est examiné :
36Mbps est inférieur à 52Mbps qui est le seuil d'ajout du débit 18Mbps, donc 18Mbps est ajouté à la liste, et le débit de la liste PRL01 immédiatement inférieur, 11Mbps, est examiné :
36Mbps est inférieur à 39Mbps qui est le seuil d'ajout du débit 11Mbps, donc 11Mbps est ajouté à la liste, et le débit de la liste PRL01 immédiatement inférieur, 5.5Mbps, est examiné :
36Mbps n'est pas inférieur à 28.9Mbps qui est le seuil d'ajout du débit 5.5Mbps, donc 5.5Mbps n'est pas ajouté à la liste, et la modification de la liste s'arrête.

La liste courante résultante, PRL02, est donc :

PRL02 = [11, 18, 24 ; 36 ; 54]

En guise d'exemple supplémentaire, appliqué à l'étape E113, ce tableau est utilisé de la façon suivante. A l'étape E113, la liste courante des débits autorisé est :

PRL11 = [1 ; 2 ; 5.5 ; 11 ; 18 ; 24 ; 36 ; 54]

Le procédé de gestion d'annonce de liste de débits autorisés prend d'abord le plus faible des débits de la liste courante PRL11, c’est-à-dire 1Mbps, et la dernière mesure effectuée de la qualité du lien radio avec la STA, c’est-à-dire le débit de la trame de type QoS_DATA reçue lors de l'étape E111, qui était de 57.8Mbps. Le procédé effectue les étapes suivantes :

57.8Mbps n'est pas inférieur à 13Mbps qui est le seuil d'ajout du débit 1Mbps, alors la comparaison est faite avec le seuil de retrait :
57.8Mbps est supérieur à 13Mbps qui est le seuil de retrait du débit 1Mbps, donc 1Mbps est retiré de la liste, et le débit de la liste PRL11 immédiatement supérieur, 2Mbps, est examiné :
57.8Mbps est supérieur à 21.7Mbps qui est le seuil de retrait du débit 2Mbps, donc 2Mbps est retiré de la liste, et le débit de la liste PRL11 immédiatement supérieur, 5.5Mbps, est examiné :
57.8Mbps est supérieur à 28.9Mbps qui est le seuil de retrait du débit 5.5Mbps, donc 5.5Mbps est retiré de la liste, et le débit de la liste PRL11 immédiatement supérieur, 11Mbps, est examiné :
57.8Mbps est supérieur à 39Mbps qui est le seuil de retrait du débit 11Mbps, donc 11Mbps est retiré de la liste, et le débit de la liste PRL11 immédiatement supérieur, 18Mbps, est examiné :
57.8Mbps est supérieur à 52Mbps qui est le seuil de retrait du débit 18Mbps, donc 181Mbps est retiré de la liste, et le débit de la liste PRL11 immédiatement supérieur, 24Mbps, est examiné :
57.8Mbps n'est pas supérieur à 144.4Mbps qui est le seuil de retrait du débit 24Mbps, donc 24Mbps n'est pas retiré de la liste, et la modification de la liste s'arrête.

La liste courante résultante, PRL12, est donc :

PRL12 = [24 ; 36 ; 54]

Dans le tableau ci-dessus, les seuils d'ajout et de retrait sont identiques par commodité pour la démonstration, mais ils peuvent être différents. De même, si le paramètre mesuré pour déterminer la qualité du lien radio entre AP et STA est autre que le débit en réception d'une trame QoS_DATA, par exemple la puissance du signal reçu RSSI, un tableau similaire mais adapté au RSSI doit être utilisé.

Dans une variante, ce n'est pas le dernier paramètre mesuré qui est retenu, mais un paramètre représentatif de plusieurs mesures réparties dans le temps. Ce paramètre représentatif est par exemple une moyenne des mesures entre deux messages de balise.

Dans une autre variante, il est vérifié si la liste courante doit être modifiée après chaque mesure, par exemple sans attendre l'émission d'un message de balise. Dans ce cas l'AP utilise la nouvelle liste courante, mais la STA continue d'utiliser l'ancienne tant qu'elle n'a pas reçu le message de balise comprenant la nouvelle liste courante.

Dans une variante, un débit n'est ajouté à la liste courante ou en est retiré que si le résultat de la comparaison avec son seuil d'ajout ou de retrait donne le même résultat plusieurs fois de suite.

Les variantes ci-dessus peuvent être combinées et permettent de moduler le procédé entre une adaptation très rapide de la liste courante à un faible changement de condition radio, et, au contraire une stabilisation de la liste face à des conditions radio très instables.

Le dispositif 100 met en œuvre le procédé d'annonce, dont différents modes de réalisation viennent d'être décrits.

Un tel dispositif 100 peut être mis en œuvre dans un point d'accès Wi-Fi, telle que par exemple le point d'accès AP, qui peut être une passerelle domestique ou professionnelle, ou un routeur domestique ou professionnel, d’accès à Internet

Par exemple, le dispositif 100 comprend un récepteur 101, un émetteur 102, une unité de traitement 130, équipée par exemple d'un microprocesseur µP, et pilotée par un programme d'ordinateur 110, stocké dans une mémoire 120 et mettant en œuvre le procédé d’annonce selon l'invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 110 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM, avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 130.

Une telle mémoire 120, un tel processeur de l’unité de traitement 130, un tel récepteur 101 et un tel émetteur 102 sont aptes à, et configurés pour :

Les entités décrites et comprises dans les dispositifs décrits en relation avec la peuvent être matérielles ou logicielles. La illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le procédé détaillé ci-dessus, en relation avec les figures précédentes. En effet, la technique de l’invention se réalise 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).

Dans le cas où l’invention est implantée sur 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 clé USB, une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.

Claims

Procédéd'annonce de listes de débits autorisés pour des trames de contrôle dans un réseau Wi-Fi comprenant un point d'accès (AP) et une station (STA), mis en œuvre par le point d'accès et comprenant :
Emission (E001, E006, E101, E106) d'un premier message de balise (B01, B11) comprenant une première liste de débits autorisés,

Mesure d'au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station,

Modification de la première liste en une seconde liste de débits autorisés, en fonction de l'au moins un paramètre mesuré,

Emission (E013, E113) d'un second message de balise (B02, B12) comprenant la seconde liste de débits autorisés.
Procédéd'annonce selon la revendication 1, où la modification est un ajout d'au moins un débit inférieur au plus faible des débits de la première liste.
Procédéd'annonce selon la revendication 1, où la modification est un retrait d'au moins un des débits les plus faibles de la première liste.
Procédéd'annonce selon l'une des revendications 2 ou 3, où un débit est ajouté ou retiré en fonction d'une comparaison entre une valeur représentative de l'au moins un paramètre mesuré et un seuil d'ajout ou de retrait propre au débit ajouté ou retiré et au paramètre.
Procédéd'annonce selon l'une des revendications précédentes, où la mesure de l'au moins un paramètre est répétée plusieurs fois, et où la modification est déclenchée si les valeurs représentatives se maintiennent plusieurs fois de suite d'un même côté du seuil d'ajout ou de retrait.
Procédéd'annonce selon l'une des revendications précédentes, où le point d'accès est un point d'accès virtuel.
Procédéd'annonce selon l'une des revendications précédentes, où l'au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station fait partie d'un groupe comprenant :
Débit en réception d'une trame en provenance de la station ;

Puissance de signal reçu par la station ;

Niveau de bruit ;

Nombre de trames identiques retransmises par la station.
Procédéd'annonce selon la revendication 7, où la trame utilisée pour mesurer le débit en réception d'une trame en provenance de la station est une trame de type QoS_DATA.
Dispositif(100) d'annonce de listes de débits autorisés pour des trames de contrôle dans un réseau Wi-Fi comprenant un point d'accès et une station, le dispositif étant compris dans le point d'accès et comprenant un récepteur (101), un émetteur (102), un processeur (130) et une mémoire (120) couplée au processeur avec des instructions destinées à être exécutées par le processeur pour :
émettre un premier message de balise comprenant une première liste de débits autorisés,

mesurer au moins un paramètre représentatif de la qualité d'un lien radio entre le point d'accès et la station,

modifier la première liste en une seconde liste de débits autorisés, en fonction de l'au moins un paramètre mesuré,

émettre un second message de balise comprenant la seconde liste de débits autorisés.
Programme d'ordinateur(110),comprenant des instructions qui, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé d'annonce de listes de débits autorisés, selon la revendication 1.
Support d'informationslisible par un point d'accès Wi-Fi, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur (110) conforme à la revendication 10.