Brevet FR2786649A1 — publié le 20000602

L'invention concerne un procédé pour diffuser une information dans une partie incomplète d'un réseau de radiocommunication. Des procédés pour diffuser des informations sont utilisés par exemple dans le domaine de la commu- nication mobile sans fil. On considère en particulier les réseaux dits "Adhoc". Dans les réseaux Adhoc, les abonnés se réunissent spontanément et pendant un bref intervalle de temps. La disposition des abonnés mobiles du réseau est quelconque et peut varier dans l'espace et dans le temps. Un réseau Adhoc est en général un réseau de radiocommunication mobile commandé d'une manière décentralisée, qui n'est pas complet. Un réseau radio est désigné comme étant com- plet uniquement lorsqu'une liaison radio directe existe entre les abonnés de chaque couple d'abonnés. Chaque abonné est équipé d'un appareil radio de sorte qu'il peut communiquer avec d'autres abonnés dans les limites de la portée de transmission. Il n'existe aucun système central qui commande ou contrôle le réseau radio ainsi formé. En outre les abonnés possèdent des horloges locales qui présentent une résolution temporelle uni- forme. Des réseaux Adhoc se forment par exemple lorsque des ordinateurs mobiles (ordinateurs de bureau, ordinateurs format calculettes, etc.) se rassemblent pour une conférence. De même plusieurs robots, qui com- muniquent entre eux et se déplacent dans un terrain difficilement accessible, comme par exemple dans l'espace, dans l'eau ou dans une zone de combat, etc., peuvent former un réseau Adhoc. D'autre part il existe déjà des appareils miniatures qui sont équipés de possibilités de communi- cation et que des personnes portent sur leur corps. De tels appareils incluent par exemple un appareil ayant pour non "Lovegety" de la société dite Erfolg Co., Japon, qui est décrit notamment dans le Tagesspiegel du 03.06.1998 à la rubrique "lampes" et est destiné à détecter un partenaire approprié. A l'avenir de tels appareils pourront également former des réseaux Adhoc pour résoudre des tâches plus compliquées. Enfin, la communication directe par radio d'un véhicule à un autre entre également dans ce domaine d'application. Dans les procédés connus dans l'état de la technique et servant à diffuser des informations, les partenaires de communication qualifiés doivent connaitre les adresses, auxquelles les informations doivent être envoyées. Dans le cas o cette condition préalable n'est pas satisfaite, les procédés connus jusqu'alors ne peuvent pas être appliqués étant donné que les informations nécessaires ne peuvent être créées que moyennant une dépense extraordinairement élevée. En outre on suppose fréquemment qu'une liaison radio directe existe entre les abonnés de chaque couple d'abonnés. Pour utiliser les procédés connus dans l'état de la technique, la topologie complète du réseau doit être connue ou doit pouvoir être déterminée à partir de systèmes centraux. D'une manière générale on désigne sous l'expression topologie d'un réseau la forme de réparti- tion des abonnés ou des noeuds du réseau et leurs liai- sons réciproques. L'invention a pour but d'indiquer un procédé pour diffuser une information dans un réseau de radio- communication incomplet, comportant un nombre variable d'abonnés pour la transmission de l'information, l'information étant transmise aussi rapidement que pos- sible, tandis que les abonnés n'ont pas nécessairement un contact radio réciproque à chaque instant. Ce problème est résolu à l'aide d'un procédé pour diffuser une information dans un réseau de radio- communication incomplet, comportant un nombre variable d'abonnés pour la transmission de l'information, chaque abonné possédant un dispositif d'émission et de récep- tion pour des informations ainsi qu'un système de posi- tionnement pour la détermination de sa position glo- bale, caractérisé en ce qu'après réception de l'infor- mation, les abonnés déterminent leur position propre et la distance d par rapport à l'émetteur de l'informa- tion, qui est également un abonné, et émettent l'infor- mation en direction d'autres abonnés, après un temps d'attente prédéterminé t, le temps d'attente t diminuant d'une manière monotone lorsque la distance d augmente. Le procédé garantit une diffusion optimale d'informations, notamment de brèves informations, de paquets de données et de signalisations d'états, dans un réseau de radiocommunication, lorsque les abonnés ne disposent d'aucune information concernant la topologie du réseau. L'information est transmise rapidement d'un abonné, qui agit en tant qu'émetteur de l'information à transmettre, à au moins un autre abonné du réseau par- tiel, et il n'est pas nécessaire que tous les abonnés soient obligatoirement situés dans la portée de l'émetteur de l'information. Contrairement aux dispositions connues jus- qu'alors dans l'état de la technique, le procédé prend en compte la connaissance limitée d'abonnés individuels dans le réseau de radiocommunication mobile décentra- lisé. Les abonnés du réseau de radiocommunication n'ont pas besoin de connaître la topologie complète du réseau. Le procédé optimise la diffusion des informa- tions, et on suppose seulement de faibles connaissances concernant les abonnés du réseau et le réseau propre- ment dit. La condition préalable indiquant qu'une connaissance de la topologie du réseau n'est pas néces- saire pour chaque abonné, est judicieuse et appropriée étant donné que la topologie peut être modifiée en per- manence sur la base de la mobilité partiellement grande des abonnés. Un exemple typique tiré de la technique du trafic routier illustre ceci: sur une route, un acci- dent s'est produit entre deux véhicules automobiles. L'information concernant l'accident est émise dans l'environnement par au moins l'un des véhicules automo- biles impliqués dans l'accident, en tant qu'initiateur. La zone de destination pour l'information comprend par exemple un espace de destination possédant une surface de base semi-circulaire et avec un rayon d'environ kilomètres. Tous les véhicules automobiles, qui sont situés dans cet espace de destination, représentent le groupe de destination pour l'information concernant l'accident. La position des récepteurs ainsi que le nombre des récepteurs varient en général dans le temps. C'est pourquoi une certaine connaissance de la topolo- gie du réseau à l'intérieur de l'espace de destination, à un instant déterminé ne fournit aucun contenu d'information nécessaire. De préférence l'information émise par le pre- mier abonné contient une description géométrique de la zone de destination pour son information. La détermination de la délimitation de la zone de destination permet par avance de déterminer pour quel ensemble de récepteurs l'information à émet- tre constitue essentiellement une information devant être exploitée judicieusement. En particulier les abonnés peuvent détermi- ner, au moyen d'une fonction de décision, leur apparte- nance à la zone de destination et transmettre l'infor- mation uniquement lors de l'appartenance à la zone de destination. En dehors de la limitation géométrique de la zone de destination, d'autres critères de décision peuvent être également importants pour déterminer si les abonnés font partie ou non de la zone de destina- tion prévue. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les abonnés transmettent l'information reçue uniquement après la première réception de l'information. Après la réception de l'information, chaque abonné détermine s'il a reçu l'information pour la première fois. A cet effet l'abonné consulte une liste qui contient un code d'informations concernant une association nette des informations reçues jus- qu'alors, à l'émetteur considéré. Si l'abonné a déjà reçu une fois auparavant l'information, il n'entreprend aucune autre activité étant donné qu'il a déjà transmis l'information, à un instant antérieur, à d'autres abon- nés. Une occupation inutile du réseau de radiocommuni- cation est par conséquent évitée. De préférence, le temps d'attente t entre la réception et l'émission diminue de façon exponentielle lorsque la distance d entre les abonnés, qui communi- quent, augmente. Cette disposition concernant le temps d'attente prédéterminé t s'est avérée particulièrement avantageuse lors de tests. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description don- née ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 à 3 représentent des scéna- rios pour la diffusion d'informations, sous la forme d'une représentation schématique; et - la figure 4 représente la variation du temps d'attente t en fonction de la distance d entre deux abonnés. Les figures 1 à 3 représentent schématique- ment un réseau de radiocommunication incomplet 2. Un réseau est désigné comme étant incomplet lorsqu'il n'existe aucune liaison radio directe entre les abonnés respectifs du réseau. Le réseau de radiocommunication 2 comporte en général un nombre variable d'abonnés 4 à 12. Des liaisons radio directes possibles entre respec- tivement deux abonnés 4 à 12 sont représentées par des sections 14 représentées par des lignes formées de tirets et par des flèches 16. Chaque abonné 4 à 12 possède un dispositif d'émission et un dispositif de réception pour des informations ainsi qu'un système de positionnement pour déterminer sa position globale. La figure 1 représente le scénario d'un réseau de radiocommunication 2 à un instant t1. Un abonné 4 émet une information dans l'espace qui l'entoure, sa position globale étant également trans- mise conjointement avec l'information. L'émission de l'information peut être réalisée par exemple à l'aide d'un émetteur omnidirectionnel. L'information émise par l'abonné 4 ainsi que l'information concernant la position globale sont reçues par des abonnés 6. Les liaisons radio possibles à l'instant t1 en rapport avec l'abonné 4 sont repré- sentées par des flèches 16. L'information émise par l'abonné 4 contient une description de la zone de des- tination pour son information. Assurément une limita- tion de la zone de destination n'a pas à être définie pour tous les cas d'application. Dans le cas présent, quatre abonnés 6, 12 peuvent être atteints par le premier abonné 4 sur la base des conditions limites du point de vue technique. D'une manière générale seuls les abonnés 6 sont situés dans la zone de destination prédéterminée 18, qui est délimitée par la ligne en pointillés 20 fermée. Dans un autre exemple de réalisation non représenté, il n'est prévu aucune zone de destination, c'est-à-dire que dans ce cas l'abonné voisin 12 peut également recevoir une information de la part de l'abonné 4. Les abonnés 6 représentés sur la figure 1 sont représentés par des cercles vides, pour une meil- leure lisibilité. L'ensemble représenté ici pourrait être appliqué par exemple au trafic routier. L'abonné 4 serait par exemple un véhicule automobile arrêté en raison d'une panne de moteur et qui gêne le trafic rou- tier arrivant. Une information de l'abonné arrêté 4 pourrait être envoyée à des abonnés 6, c'est-à-dire des véhicules automobiles suivants situés sur le même côté de la route, de manière à informer ces derniers de la panne actuelle de moteur de l'abonné 4. Ceci permet d'éviter la formation d'un bouchon. De façon idéale l'émission de l'information correspondante devrait être réalisée automatiquement, sans l'intervention du conducteur. Si l'abonné 4 a subi par exemple un accident du trafic, le conducteur ne pourrait éventuellement même pas être à même d'envoyer des informations, de lui-même. Les abonnés 6 déterminent leur position propre, par exemple à l'aide d'un procédé basé sur le système de positionnement global connu sous le sigle "GPS", et leur distance par rapport à l'abonné 4. L'information provenant de l'abonné 4 ainsi que sa position globale sont transmises, après un intervalle de temps prédéterminé t, qui diminue lorsque la dis- tance d entre les abonnés 4, 6 augmente, par les abon- nés 6 à un instant t2 avec t2 > t1 à d'autres abonnés 8 (voir figure 2). Dans cet exemple de réalisation, l'information est transmise uniquement par l'abonné 6 lorsque ce dernier a reçu l'information pour la pre- mière fois. Un établissement inutile de liaisons radio entre les abonnés 4 à 12 est par conséquent évité. Etant donné que t2 dépend du temps d'attente prédéterminé t et par conséquent de la distance entre les abonnés, il peut se présenter le cas o des abonnés 6 situés au voisinage de l'abonné 4 n'ont encore même pas envoyé leur information à l'instant t2. Les abonnés 6 voisins envoient leur information à d'autres abonnés 8 seulement à l'instant t3 avec t3 > t2 (voir figure 3). D'autre part il existe l'option selon laquelle les abonnés 6 à 10 en tant que récipiendaire de l'information provenant du premier abonné 4 détermi- nent leur appartenance à la zone de destination 20, à l'aide de leur fonction de décision. La seule apparte- nance géométrique à la zone de destination 20 n'est éventuellement pas suffisante de sorte qu'on utilise au moins une autre fonction de décision pour déterminer l'appartenance à la zone de destination. La décroissance exponentielle du temps d'attente t en fonction de la distance d entre deux abonnés 4 à 10, notamment entre le premier abonné 4 et le second abonné 6, est représentée sur le diagramme de la figure 4. Ceci garantit que de préférence des abon- nés 6 à 10 situés aux confins de la zone de destination sont prévus pour une transmission rapide de l'informa- tion du premier abonné 4, ce qui a pour effet que notamment une diffusion efficace et rapide de l'infor- mation du premier abonné 4 est garantie. Mais, en fonc- tion du scénario, on peut utiliser également d'autres dépendances fonctionnelles du temps d'attente t vis-à- vis de la distance d. En particulier on peut également utiliser différentes dépendances fonctionnelles à l'intérieur du réseau partiel. L'information est transmise dans le réseau de radiocommunication par des abonnés 6 à 12 à des abonnés 6 à 12 jusqu'à ce que tous les abonnés 6 à 12 aient reçu l'information. Dans un autre exemple de réalisa- tion, l'information est pourvue d'un état de comptage qui indique le nombre des émissions de l'information, qui ont été effectuées, l'information étant transmise jusqu'à ce qu'une valeur prédéterminée soit atteinte pour l'état de comptage. Le procédé selon l'invention garantit une diffusion optimale d'informations notamment d'informa- tions de brève durée, de paquets de données et de signalisation d'états, dans le réseau de radiocommuni- cation 2. REVENDICATIONS 1. Procédé pour diffuser une information dans un réseau de radiocommunication incomplet (2), compor- tant un nombre variable d'abonnés (4-12) pour la trans- mission de l'information, chaque abonné possédant un dispositif d'émission et de réception pour des informa- tions ainsi qu'un système de positionnement pour la détermination de sa position globale, caractérisé en ce qu'après réception de l'information, les abonnés (6-12) déterminent leur position propre et la distance d par rapport à l'émetteur de l'information, qui est égale- ment un abonné (6-12), et émettent l'information avec leur position en direction d'autres abonnés (6-12), après un temps d'attente prédéterminé t, le temps d'attente t diminuant d'une manière monotone lorsque la distance d augmente. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que des abonnés (6-12) transmettent l'infor- mation reçue uniquement après une première réception de l'information. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que l'information émise contient une description géométrique de la zone de destination (20) pour l'information. 4. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que les abonnés (6-12) déterminent, à l'aide d'une fonction de décision locale, leur appartenance à la zone de destination (20) et transmettent l'informa- tion uniquement dans le cas d'une association à la zone de destination (20). 5. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'information est pourvue d'un état de comptage qui indique le nombre des émissions effectuées de l'information, l'informa- tion étant transmise jusqu'à ce qu'une valeur prédéter- minée soit atteinte pour l'état de comptage. 6. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que le temps d'attente t diminue de façon exponentielle lorsque la distance d entre les abonnés (6-12), qui communiquent, augmente. 7. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que l'information contient la position globale d'un événement. 8. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la position glo- bale est déterminée selon un procédé basé sur le sys- tème de positionnement global (GPS). 9. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que l'émission de l'information est réalisée avec un émetteur omnidi- rectionnel.