Brevet FR2960375A1 — publié le 20111125

ARCHITECTURE POUR RESEAU AD-HOC MULTI-FORMES D'ONDE L'invention concerne une architecture pour un réseau sans infrastructure de type Ad-Hoc adaptée pour différentes technologies radio et 5 différentes formes d'onde. Les réseaux Ad Hoc évoluent actuellement avec différentes qualité de service ou QoS, du bas débit vers un haut débit, avec des contraintes de latence du temps réel vers des latences relâchées (relaxed 10 latency). Les services peuvent être soit orientés paquets, soit orientés connexion. Un des problèmes majeurs est de garantir l'interopérabilité dans la gestion de flotte des terminaux mobiles, fait d'équipements provenant de plusieurs fabricants, dans des réseaux développés à différents niveaux et 15 pour des applications diverses. Les fabricants offrent ainsi des interfaces standerdisées. Un autre objectif est de diminuer les coûts de développement, de production et de maintenance tout en conservant une certaine confidentialité. Il existe des architectures pour les réseaux cellulaires du monde 20 civil, dans lesquelles les liens radio sont reconfigurables en ligne. Par exemple, on peut citer les standards 3GPP (3rd Generation PArtnership Project). Malheureusement, ces architectures sont faites pour des réseaux centralisés (communications avec des infrastructures) et n'intègrent pas l'aspect réseau sans infrastructure ou Ad Hoc, le relayage, la sécurité et 25 l'auto-configuration. II existe aussi des architectures pour les réseaux PMR (Private Mobile Radio Communication) intégrant un peu de sécurité et un peu d'Ad Hoc, mais le mode Ad Hoc est limité à 2 terminaux. II existe aussi des architectures préliminaires pour des réseaux Ad 30 hoc, par exemple pour le WiFi décentralisé. Ces architectures ne sont toutefois pas assez complètes pour supporter un mode de transmission adaptatif, une auto-reconfigurabilité, la supervision à distance, la possibilité d'intégrer différents protocoles et algorithmes, etc. Ces architectures sont «câblées » et non flexibles. Pour l'aspect relayage, la forme d'onde supporte plusieurs 5 modes : transparent et régénératif. Ces concepts existent en mode simplifié pour la diffusion dans les systèmes hybrides mobile satellite. Pour l'aspect supervision à distance, il existe des solutions dans le 3GPP pour la supervision d'infrastructures et de cellules, pas de terminaux ni de réseaux Ad-Hoc. 10 Les architectures de l'art antérieur connues du Demandeur ne résolvent pas notamment les points suivants : Le relayage supportant à la fois des services points à points et de diffusion, L'aspect ad-Hoc (routage, auto-configuration, etc.) en mode à plat 15 (ou non hiérarchisé) (flat network : réseau sans mise en oeuvre de rôles privilégiés pour l'organisation des ressources ou du routage dans le réseau comme en mode clustérisé et hiérarchisé, et avec supervision. L'invention concerne notamment une architecture qui repose sur l'insertion et l'agencement de nouveaux modules par mécanismes « à 2 20 étages » pour la gestion des ressources radio (un processus lent dans le module RCC, un processus rapide dans MAC), le couplage RRC/RSN et la façon d'organiser l'optimisation inter-couches autour de ces modules qui s'appuient sur des informations remontées par toutes les autres couches ; le fait qu'une partie du module de gestion de mobilité MM soit ramenées dans 25 le plan d'accès pour gérer la mobilité entre groupes dans les solutions de groupements (clustérisés) (gestion que le plan d'enregistrement dans une zone donnée ; pour la gestion des « handover », c'est dans le module RRC). L'invention concerne une architecture pour réseau Ad-Hoc comprenant les modules existants des architectures 3GPP, ladite 30 architecture comprenant un module de gestion MM et un module de contrôle de ressource radio RRC, ledit réseau Ad-Hoc pouvant être organisé en plusieurs groupes ou cluster caractérisé en ce qu'elle comporte en plus desdits éléments - Un module de routage RSN disposé entre le module de gestion MM et le module de contrôle de ressource radio, - Une partie du module de gestion de mobilité étant accessible à partir d'un plan d'accès afin de gérer des « handovers » entre les groupes, dans le cas d'un réseau « clusterisé », - Le module RRC gère les décisions de « handover » ainsi que l'utilisation des ressources radio, - Ladite architecture comprenant en plus, une couche L2RTP adaptée à traiter le relayage régénératif au niveau d'un paquet de données, - Un plan de sécurité permettant d'isoler des fonctions de sécurité. L'architecture peut comporter en plus un module de supervision à distance OAM. Selon une variante de réalisation, l'architecture, comporte un module de supervision locale OAM, au niveau de chacun des noeuds du réseau Ad Hoc. Selon une autre variante de réalisation, dans le module de contrôle des ressources radio, elle comporte un processeur lent et en ce que le module de contrôle d'accès au medium ou MAC est adapté pour séquencer l'accès au support physique d'une façon temps réel et réaliser des adaptations rapides du format de transmission parmi l'ensemble des formats fournis par le module RRC, sur une base de trame par trame et en accord avec différents types de fluctuations telles que les variations de flux de source, la configuration de transmission discontinue. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif et nullement limitatif annexé des figures qui représentent : - La figure 1, un synoptique du périmètre applicatif de l'architecture selon l'invention, - La figure 2, l'architecture Qualité de Service ou QoS selon l'invention, - La figure 3, un synoptique complet de l'architecture selon l'invention, - La figure 4, un exemple de protocole dans le plan utilisateur, - La figure 5, les transitions des rôles ou états pris par un noeud, - La figure 6, un exemple pour les échanges simplifiées intercouches à partir d'un réseau à plat, non hiérarchisé vers une organisation hiérarchique avec routage, et - La figure 7, un exemple de mise en oeuvre. Le périmètre de l'architecture proposée concerne le plan d'accès, c'est-à-dire les fonctionnalités entre la radiofréquence RF et l'application et le routage inter-réseaux. En résumé, la pile de protocole est basée sur une ossature 3GPP dans laquelle est intercalé un module de routage RSN entre la gestion de mobilité MM et le contrôle de ressource radio RRC. On a introduit une partie du module de gestion de mobilité dans le plan d'accès pour gérer des « handovers » entre groupes dans le cas d'une solution « clustérisée ». La pile de protocole est compatible de plusieurs méthodes de routage ; à plat, clustérisé. Une couche L2RTP a été ajoutée pour traiter le relayage régénératif (cas de régénération au niveau paquet). L'architecture comporte aussi une possibilité de supervision à distance avec le module OAM. Pour la sécurité, un plan en parallèle a été introduite qui a notamment pour fonction d'isoler les fonctions de sécurité dans une carte INFOSEC et qui permet à ce plan de sécurité de contrôler toutes les couches (inhibition). Une supervision locale est également possible avec le module OAM, ce qui est compatible avec la radio logicielle SDR. La figure 1 schématise un exemple d'architecture selon l'invention en charge des protocoles qui sont relatifs au medium, i.e, l'interface radio de façon qu'elle gère toutes les caractéristiques de la couche physique à la mise en réseau ad-hoc. L'architecture selon l'invention est dessinée de façon à interconnecter d'autres réseaux pour établir un réseau compatible IP à travers la notion des interfaces ouvertes standardisées. En utilisant une analogie avec le langage civil du standard 3G, le domaine de l'architecture selon l'invention correspond aux couches d'accès, comme il est illustré à la figure 1. Les interfaces avec des couches non accès ou « non access strates » sont standardisées par des classes de services ou CoS. Au niveau le plus élevé, l'architecture selon l'invention s'interface avec des sources de trafic 11, telles que le trafic IP ou non IP, et le routage 10 inter réseau. L'architecture selon l'invention prend en charge le routage des chemins radio multi-sauts à l'intérieur d'une couverture radio donnée. Au niveau le plus bas, l'architecture selon l'invention s'interface avec le module radio fréquence RF à travers un convertisseur RF 13, i.e, le niveau de symboles modulé. L'architecture selon l'invention offre des facilités pour chiffrer des données en plus de la procédure de chiffrement appliquée au niveau applicatif (niveau application). Ceci permet la protection du protocole de signalisation intra-réseau. NETSEC, COMSEC et TRANSEC sont supportés. Une interface avec des opérations de maintenance (OAM) 15, permet une supervision locale et/ou éloignée. En option, l'architecture selon l'invention peut être interfacée avec un récepteur de géolocalisation et navigation par système satellite ou GNSS pour des caractéristiques de positionnement ou de caractérisation. La figure 2 schématise la partie Qualité de Service offerte par l'architecture selon l'invention. La Qualité de Service de Bout-en-bout est gérée au niveau « Non Acces Stratum » avec le support de la couche accès. Par exemple, pour les services IP, la collaboration entre les couches accès et les couches de non accès est réalisée avec le champ DSCP (Differential Services Code Point) de classes de services CoS requis. Au sein d'une couche accès, deux niveaux de QoS sont définis : au niveau lien radio entre deux noeuds voisins et au niveau routage entre des noeuds frontières. Une classe de service CoS est convertie en qualité de service QoS de l'architecture selon l'invention pendant la phase de négociation lorsque le service est établi. La Qualité de service de l'architecture selon l'invention est caractérisée par : un débit minimum/maximum, un délai de transfert maximum, la variation du délai de retard ou jigue (" jitter"), le taux d'erreur, la priorité, le nombre maximum de sauts radio, etc. Ces paramètres de qualité sont convertis en paramètres de routage (par l'algorithme de routage et des paramètres de transmission (modulation, codage de canal de transmission, etc.) Les mécanismes pour gérer/offrir la qualité de service sont connus de l'art antérieur. Pile protocolaire La pile protocolaire de l'architecture selon l'invention hérite d'une structure de couche OSI et est enrichie avec une approche d'optimisation inter-couches (cross-layer). Elle supporte aussi la structure de niveaux d'information des standards 3G, i.e, logique, transport, canaux physiques, concepts des formats de transport. L'architecture selon l'invention est faite de 4 plans : un plan utilisateur, un plan contrôle, un plan gestion et un plan sécurité. Le plan utilisateur suit les règles OSI alors que les plans de contrôle, sécurité et gestion réalisent l'optimisation inter couches. Le plan utilisateur prend en charge des échanges de données et de la signalisation au niveau de l'interface radio. La communication entre les couches est réalisée avec des primitives Services à travers des points d'accès services de données (SAP Data Service Access Points). Le plan contrôle configure le plan utilisateur et gère l'allocation de ressources radio et les algorithmes de routage. La communication des couches est gérée ou négociée à travers le contrôle SAPs. Le plan de contrôle est organisé de façon à permettre des optimisations inter-couches en s'appuyant sur des informations remontées par les diverses couches. Pour ce faire des fonctions de contrôles sont regroupées. Le plan de sécurité prend en charge les différentes caractéristiques de sécurité et est configuré en fonction du niveau de sécurité requis pour une application donnée. Il sécurise les couches protocolaires à travers les SAPs. Le plan de gestion garantit une configuration adéquate et une supervision des couches. Il est compatible avec les exigences SDR. Il 10 accède aux couches protocolaires via les gestions SAPs. Une association des modules MM/RSN/RRC permet de centraliser les traitements d'optimisation intercouches en limitant le volume des échanges d'information intercouche, cet assemblage étant interfacé par le plan de contrôle à l'ensemble des autres couches et fonctions de la forme 15 d'onde. Un exemple de pile protocolaire est illustré à la figure 3. La sous-couche de convergence CS assure l'interface avec les différents types de services et gère les sessions (IP, orienté connexion, messages courts sans connexion, etc.). Elle utilise les services de gestion de 20 mobilité pour accéder à une zone de couverture radio. MM prend en charge le support de mobilité aux zones radio couvertes et aux mécanismes tels que l'affiliation et dans le cas de groupements (clustering), la mobilité inter-cluster (handover) et la recherche de poste ( paging). Dans le cas de groupement hiérarchique, MM gère les zones de localisation (groupes de zones 25 couvertes). MM est sous le contrôle du plan de sécurité pour l'authentification des entités participantes. MM utilise l'entité RSN pour accéder aux routes. RSN réalise le routage Ad Hoc radio en complément du routage NAS, i.e, tous les processus de routage tels que la détection de présence, la construction de 30 liste de voisins, la sélection de route, etc. II peut supporter à la fois les protocoles réactifs et proactifs. Dans le cas d'une approche par groupement ou groupe (cluster), RSN prend en charge la gestion d'un groupe (création, modification, effacement). RSN utilise le contrôle de ressource radio (RRC) pour adapter les décisions de routage aux conditions radio et pour activer de manière efficace un lien radio associé à une route virtuelle. RRC contrôle la configuration pour des accès aux ressources radio localisées au niveau d'un noeud dans le cas de réseau à plat, non hiérarchisé. C'est lui qui décide de la valeur de la fréquence de la porteuse à utiliser et de l'ensemble des modes de transmission (schéma de codage, protection ARD, etc.) qui peuvent satisfaire à la requête de qualité de service QoS (incluant la configuration MIMO). Dans le cas d'un groupement (cluster), l'instance RRC localisée dans le chef du groupe contrôle les ressources radio des noeuds localisés dans sa zone de couverture et les informe des paramètres qui leur sont alloués. Le chef de groupe est capable de collaborer avec les chefs de groupes adjacents. RRC gère l'état du lien radio. A ce propos, il collecte et filtre les mesures des couches basses aussi bien que les entités participantes pour l'instance localisée dans le chef de groupe, dans le cas de groupement ; et reconfigure la ressource radio en conséquence. RRC gère aussi l'équilibre des charges entre les liens radio, le contrôle des paramètres de puissance long terme (faible puissance) et court terme. RRC implémente les algorithmes qui dépendent du schéma d'accès multiple. Dans le cas de DS-CDMA, il gère la macro-diversité (lien entre le routage coopératif). Avec les modulations TDMA et/ou OFDMA, RRC gère la synchronisation du sous-réseau ainsi que le protocole d'avance temporelle. MM, RRC, et RSN appartiennent au plan de contrôle. Leurs signalisations PDUs sont transmises au contrôle du lien radio dans le plan utilisateur pour la transmission à leurs entités homologues. MM, RRC, et RSN sont regroupées pour réaliser des optimisations inter-couches en s'appuyant sur des informations issues des diverses autres couches et reçues dans le plan de contrôle. La convergence de données de sous-réseau SNDC adapte le flux de trafic IP à l'interface radio. Il supporte à la fois le protocole IPv4 et le protocole IPv6. La compression d'en-tête peut être activée et plusieurs protocoles peuvent être utilisés (par exemple, IETF, une instance de SNDC peut être créée par flux de trafic. Le contrôle de diffusion broadcast/Multicast adapte les flux de données broadcasting/multicasting à la zone de couverture. II gère aussi la notification de services aux destinataires qui lui permet d'affecter la réception d'un service désiré. Le protocole de la couche 2 offre des tunnels pour le relayage régénératif où le format de transmission n'est pas nécessairement identique entre la réception et la re-transmission. Du fait du potentiel du routage multichemins, un bloc d'information peut être dupliqué à un noeud de relayage. L2RTP gère les mécanismes pour éviter des duplications non nécessaires. SNDC, L2RTP et BMC appartiennent au plan utilisateur. Toutes les couches qui ont été décrites utilisent le contrôle de lien radio RLC pour transmettre leurs PDUs à leur entité participante. RLC génère le transfert de données (soit le trafic, soit la signalisation) au-delà d'un bond radio. II gère les modes connus : transparent, acquitté, non-acquitté. II gère ainsi plusieurs procédé tels que la segmentation et le réassemblage, la détection de la duplication et la correction d'erreur ARQ. RLC supporte le rétablissement de liens dans le cas d'une suspension temporaire d'un lien radio du fait de la perte ou de la récupération ou du mode silence. RLC peut être configuré pour reporter le taux d'erreur de transfert à RRC. une instance RLC peut être créée par flux d'information. Le contrôle d'accès au medium ou MAC séquence l'accès au support physique d'une façon temps réel et réalise des adaptations rapides du format de transmission parmi l'ensemble des formats fournis par RRC, sur une base de trame par trame et en accord avec différents types de fluctuations telles que les variations de flux de source, la configuration de transmission discontinue DTX, etc. MAC applique les priorités entre les flux de RLC. Il gère aussi les mécanismes de CSMA ou des accès aléatoires (dépendant du schéma qui est activé). MAC exécute une surveillance des signaux voisins et reporte à RRC (les transmet à RCC pour activer le décodage de message pour la coopération avec la découverte de route implémentée dans RSN). MAC peut être configuré par RRC pour reporter la qualité de trafic/signalisation et les mesures de volume. MAC implémente l'avance temporelle avec les modulations TDMA et/ou OFDMA. En plus du chiffrement qui peut être fait à la source de trafic dans le NAS, le chiffrement de signalisation ou des blocs peuvent être faits au 10 niveau MAC/RLC sous contrôle du plan de sécurité. La couche physique PHY implémente le traitement de signal, i.e, la modulation, le codage de canal et l'entrelacement CRC, le traitement du niveau physique hybride ARQ si ce dernier est activé, le « Scrambling » des bits et des symboles. Avec le CDMA il implémente l'étalement et la macro- 15 diversité. Dans le cas du CDMA ou bien de I'OFDM, il implémente le contrôle puissance rapide et le traitement MIMO. TRANSEC peut être implémenté dans la couche physique PHY ou être externalisé selon la sécurité de l'architecture requise. Chaque couche implémente le protocole « peer-to-peer » et le 20 PDUs (protocol data units) avec l'entité homologue localisée soit au niveau du noeud voisin pour les couches basses ou dans le noeud destinataire multisauts pour les couches supérieures, comme il est illustré à la figure 4 dans l'exemple de relayage régénératif dans le plan utilisateur. Les protocoles et le PDUs sont des candidats potentiels pour la standardisation pour une 25 interopérabilité inter-équipement alors que les algorithmes de décision qui optimise la performance de l'architecture selon l'invention peuvent rester propriétaires. Les primitives de services pourraient être standardisées selon la granularité qui sera décidée pour la standardisation SDR. Réseaux à plat et/ou groupes 30 L'architecture selon l'invention supporte à la fois le routage à plat et le routage de groupes. L'organisation hiérarchique est aussi supportée et a priori pourraît être réservée au scénario AHT/NLI. La transition dynamique entre le mode flat et le mode groupe et hiérarchisé est assuré par la reconfiguration de RRC et RSN sans modifier le comportement de l'architecture. Un exemple avec OLSR et HOLSR est donné ci-après. On peut noter que OLSR est compatible et peut gérer des réseaux très étendus en utilisant une extension « fisheye » (terme consacré dans le domaine technique) ou en utilisant la version hiérarchisée. En fonction de la topologie courante du réseau, i.e, dépendant du nombre de noeud dans un voisinage donné ou à proximité, les noeuds sont 10 capables de prendre plusieurs rôles : Noeud membre i.e un noeud ordinaire dont l'instance RRC peut être exécutée dans deux modes : 1 - en l'absence d'un chef de groupe dans le voisinage : choix autonome de ressources radio en collaboration avec MAC (flat configuration) 15 2 - sinon en mode esclave, i.e, l'usage de la ressource radio est subservient au chef de groupe auquel il est attaché ; RRC implémente les messages protocolaires pour des requêtes de ressources, des réceptions d'allocation et l'exécution. Chef de groupe : l'instance RRC localisée dans le chef de groupe 20 implémente le protocole et l'algorithme pour le contrôle et l'allocation des ressources radio aux autres noeuds. Ceci est typiquement adapté aux scénarios OTM avec une augmentation de la densité de noeuds. Noeud passerelle : réalise l'interface entre deux ou plus de deux groupes (et appartient à ces groupes). 25 Noeud chef de groupe et noeud passerelle : combinaison des deux rôles. Cela signifie l'adoption d'une structure hiérarchique et est typiquement adapté aux scénarios ATH et NLI. Lorsque les noeuds commutent d'un rôle à un autre, RRC et RSN sont reconfigurés de manière dynamique afin que les algorithmes et les 30 protocoles soient activés ou inhibés en conséquence. Un exemple est donné à la figure 5. Lorsqu'un noeud est mis sous tension, il a initialement un rôle de noeud membre basique RRC est en mode autonome et active la couche PHY pour la détection de voisins. La couche PHY est configurée par RRC pour reporter des mesures associées à la détection d'un signal au-dessus d'un seuil donné. Si rien n'est détecté, ceci signifie que des noeuds voisins potentiels transmettent avec un niveau de puissance trop faible. Ensuite RRC active l'envoi d'un signal avec une montée en puissance progressive (procédure de sondage). Le fait que la transmission soit faite avec une rampe de signal, doit être vu comme une alerte pour les noeuds voisins potentiels, signifiant qu'un participant ou tiers cherche à les atteindre. Ils peuvent ainsi augmenter leur montée en puissance d'une façon telle qu'ils ne puissent être entendus. Lorsqu'un signal voisin est détecté, RRC configure et active PHY, MAC et RLC pour une réception de message et de décodage. Un marqueur dans les messages reçus indique le rôle de l'émetteur. Si l'émetteur est un chef de groupe l'instance RRC du noeud affilié commute dans un mode esclave. Si non, il reste en mode autonome. RRC indique son statu à RSN. Ce dernier cas est représenté en figure 6. RSN active le protocole OLSR et configure son algorithme en mode à plat non hiérarchisé. Ainsi la découverte des voisins est activée. Les messages Hello sont transmis de PHY à RSN dans le plan utilisateur alors que les mesures sont reportées des couches basses à RRC dans le plan de contrôle. Des messages supplémentaires plus connus sous l'expression « message Branch » sont ajoutés aux messages de contrôle selon des procédés connus de l'Homme du métier. Lorsqu'un « nombre seuil de voisins » est atteint (le seuil a été par exemple configuré par OAM dans le plan de gestion et le seuil a établi une taille de cluster minimum), cela signifie qu'une procédure pour le groupe et l'élection du chef de groupe devrait être démarrée par RSN. Si le noeud est élu, alors l'instance RRC se met dans un état de contrôle et ainsi est reconfigurée avec le protocole et l'algorithme adapté. Si non, l'instance RRC est dans le mode esclave et est reconfigurée pour traiter les messages protocolaires pour des requêtes de ressource, la réception de l'allocation, et l'exécution. Dans les deux cas, une procédure de contrôle de puissance est démarrée au niveau RRC afin de limiter la puissance Tx, i.e, pour limiter la couverture à un seuil = « nombre maximum de voisins » (ce seuil maximum a été configuré par OAM dans le plan de gestion et a été établi pour la taille maximum de cluster ou groupe). Le procédé OLSR pour tenir à jour la connaissance de ses voisins 10 est réalisé de façon continue. PHY continue de reporter les mesures de RRC pour des signaux nouvellement détectés. Pour les modulations TDMA et/ou OFDMA, des groupements adjacents peuvent soit implémenter le partage de fréquence (avec une coordination de ressource radio) si le trafic est limité ou, plus souvent, 15 implémenter un diagramme de réutilisation de fréquence au-delà de 3 fréquences (ainsi le récepteur implémente le scanning multi-porteuse). Dans les deux cas, lorsqu'un noeud détecte que plusieurs messages contiennent un indicateur ou « flag » indiquant que les émetteurs sont des chefs de groupe, cela signifie que le noeud est dans portée ou 20 couverture de deux ou plus de groupes et ainsi le noeud est un candidat pour devenir noeud passerelle. Ainsi, l'algorithme de reconfiguration RSN devrait opérer en accord avec l'algorithme de sélection OLSR MPR. La transition au routage hiérarchique, i.e, la centralisation des flux de trafic à des noeuds spécifiques, peut être faite de la même manière avec 25 la limitation que seuls les noeuds autorisés tels que ATH ou des noeuds navals peuvent jouer ce rôle. Le retour aux modes de groupement non hiérarchiques est effectué selon une méthode dédiée. Afin de contrôler les dynamiques des groupes, un noeud aéronautique, par exemple, très mobile ne pourra prendre le rôle de CH ou 30 GW (il ne peut être un MPR ou OLSR). Cette interdiction est gérée par la couche protocolaire RSN via un marqueur de protocole qui indique la nature du noeud (véhicule, portable, aéronautique lent ou rapide, ATH, naval). Un noeud aéronautique lentement mobile tel qu'un drone, du fait des conditions de propagation avec des terminaux au sol, est automatiquement sélectionné comme un MPR par OLSR (sauf si ce noeud doit être configuré par OAM comme non éligible du fait de contraintes opérationnelles). Ainsi il devient un candidat naturel au rôle de GW entre les zones. Gestion des schémas d'accès multiples L'architecture selon l'invention permet l'activation de plusieurs schémas d'accès en fonction du scénario opérationnel en place. Un exemple va être développé : on peut considérer que les équipements OTM sont limités du point de vue de la consommation de puissance, de gain d'antenne, et du débit. D'un autre côté, les équipements ATH et NLI peuvent bénéficier d'un gain d'antenne plus élevé et supporte des capacités de communication élargies. Un exemple typique de schéma d'accès est le suivant : - les équipements OTM transmettent avec une modulation hybride TDMA/FDMA simple porteuse dans des conditions de couverture faible. Un équipement OTM isolé et plus éloigné utilise la diffusion pour communiquer avec un Cluster Gateway, i.e, DS-CDMA est appliqué au-dessus du schéma d'accès TDMA/SC-(0)FDMA. - Les équipements ATH/NLI communiquent simultanément avec plusieurs équipements OTM. Pour un créneau temporel donné TDMA, ces équipements sont capables de recevoir plusieurs porteuses FDMA qui ont été synchronisées du côté de l'émetteur OTM de façon telle qu'elles soient orthogonales au niveau du récepteur ATH/NLI (d'un point de vue ATH/NLI, le signal reçu est comme un TDMA/OFDMA). De manière symétrique, l'émetteur ATH/NLI is scheduled dans un TDMA/OFDMA vers chacun des récepteurs TDMA/SC-(0)FDMA OTM. Dans les équipements OTM, RRC implémente des algorithmes pour la gestion de ressources radio dans les modes TDMA/SC-(0)FDMA. Lorsqu'un équipement OTM passe dans le mode ATH, le noeud passe dans le mode chef de groupe « cluster head » et le mode noeud passerelle « cluster gateway » et RRC est reconfiguré pour activer l'algorithme de ressource multi-porteuse. Dans le sens descendant (du noeud chef de groupe ATH vers les noeuds membre OTM) il implémente la modulation OFDMA par allocation d'une sous-porteuse ou d'un groupe de sous-porteuses à des noeuds membres OTM. Dans la direction montante, le chef de groupe collecte tous les signaux simple porteuse des noeuds membres OTM et les combinent comme un signal OFDMA (d'un point de vue des émetteurs noeuds membres, le signal est SC-OFDMA alors le récepteur du noeud chef de groupe ATH a une visibilité sur les sous-porteuses i.e OFDMA). RRC utilise les primitives CPHY_CONFIG_REQ et CMA_CONFIG_REQ du plan de contrôle inter-couches pour reconfigurer MAC et PHY. Un équipement NLI ne commute pas d'un mode à un autre, ainsi son entité RRC est configurée à l'initialisation (puissance on) contrairement à un terminal mobile équipé avec une antenne à gain mast qui peut commuter du mode OTM au mode ATH et vice versa et pour lequel l'architecture selon l'invention permet une reconfiguration dynamique. Gestion de MIMO L'architecture selon l'invention est compatible de la mise en oeuvre du procédé MIMO pour des liens radio individuels aussi bien que pour les multi-liens coopératifs multi-utilisateurs MIMO. Du fait d'une synchronisation pointue et des contraintes de contrôle de 25 puissance, MU-MIMO peut être réservé aux scénarios suivant : - lorsque le chef de groupe est stable et joue les rôles de concentrateur de trafic comme passerelle de groupe, i.e, scénario ATH et/ou NLI - dans les zones de densité élevée, pour décharger des passerelles de groupe par équilibrage de charge. L'exemple pratique illustré à la figure 7 concerne des terminaux portables opérant dans la bande de fréquence 225-400 MHz avec une antenne simple alors que les noeuds ATH/NLI peuvent être équipés de réseaux antennaires. Chaque entité chef de groupe RRC est configurée avec un algorithme de décision MU-MIMO. Il reçoit périodiquement des mesures de qualité des couches basses et aussi des rapports de mesures des noeuds membres. Cette entité centralisée RRC supervise le contrôle de puissance des noeuds membres et possède ainsi une connaissance de la puissance réellement transmise par les noeuds membres. Lorsqu'elle détecte une dégradation dans la qualité reçue et une perte de puissance des noeuds membres, elle peut décider d'activer MU-MIMO, i.e, mettant en ordre un ensemble de noeuds membres pour transmettre une information de flux sur la ressource radio. Au niveau du chef de groupe, il y a une coordination entre RSN et RRC pour cette configuration de transmission. Le chef de groupe RRC configure ses couches RLC, MAC et PHY et transmet des messages de signalisation RRC à des noeuds membres qui sont concernés, incluant le temps de commutation à une transmission coopérative. Applications diverses L'architecture selon l'invention trouve notamment son application 20 dans les domaines suivants : En Mouvement: le réseau est un réseau Ad-Hoc mobile multibonds. II gère une auto organisation des équipements des terminaux de communication incluant des services à débit élevé, tels que les téléphones portables, .... 25 A l'Arrêt: l'architecture peut être utilisée avec des terminaux fixes ou semi-fixes qui agissent comme une ossature (Backbone) de façon à s'interfacer avec une infrastructure logistique, ou d'autres réseaux en mouvement. Ceci peut être réalisé, par exemple avec un terminal mobile équipé avec une antenne à gain montée sur un mat, la forme d'onde du 30 terminal est ensuite configurée pour supporter la capacité de communication étendue associée avec des services (débit plus élevé, couverture étendue). Inter maritime et naval : l'architecture selon l'invention est adaptée pour handle les communications entre des terminaux « maritimes » (équipements montés sur des bateaux et des terminaux terrestres. L'architecture radio selon l'invention présente notamment les avantages suivants - Elle définit des ensembles fonctionnels aussi indépendants que possibles les uns des autres - Elle est structurée en couches et modules - Elle supporte des interfaces et API compatibles de plusieurs formes d'ondes ("legacy", futures, etc.) - Elle organise les optimisations inter couches dans un cadre structuré et limitant les échanges inter couches - Elle est "ouverte" (et propose des interfaces standardisables) - Elle permet l'interopérabilité entre équipements multi fournisseurs - Elle permet l'intégration progressive de nouvelles technologies aussi bien au niveau couches basses que couches hautes - Elle supporte l'optimisation de la Qualité de Service (par cross layering) - Elle supporte un mode de transmission adaptatif (re-configuration dynamique et en ligne en fonction des conditions de transmission) - Elle supporte plusieurs voies radio - Elle est compatible de différents types d'accès - Elle intégre l'aspect Ad Hoc (routage, auto-configuration, etc.) en mode à plat comme en mode clustérisé et hiérarchisé - Elle supporte un mode gestion et supervision sécurisé (locale ou à distance). - Elle est utilisable pour différentes gammes de produit (terrestre, aéro, naval). - Elle prend en compte des contraintes de sécurité fortes - Elle s'intégre dans un environnement radio logicielle (sur une plateforme type SCA) (critère secondaire car cela ne pose pas de problème pour le passage à l'implémentation). - Elle permet de mutualiser à la fois les spécifications et le 5 développement entre produits et gammes de produits et le savoir faire du métier. REVENDICATIONS1 - Architecture pour réseau Ad-Hoc comprenant les modules existants des architectures 3GPP, ladite architecture comprenant un module de gestion MM et un module de contrôle de ressource radio RRC, ledit réseau Ad-Hoc pouvant être organisé en plusieurs groupes ou cluster caractérisé en ce qu'elle comporte en plus desdits éléments - Un module de routage RSN disposé entre le module de gestion MM et le module de contrôle de ressource radio, - Une partie du module de gestion de mobilité étant accessible à partir d'un plan d'accès afin de gérer des « handovers » entre les groupes, dans le cas d'un réseau « clusterisé », - Le module RRC gère les décisions de « handover » et la gestion de la ressource radio, - Ladite architecture comprenant en plus, une couche L2RTP adaptée à traiter le relayage régénératif au niveau d'un paquet de données, - Un plan de sécurité permettant d'isoler des fonctions de sécurité. 2 - Architecture selon la revendication 1 caractérisée en ce que lesdits modules MM/RSN/RRC sont associés de façon à centraliser les traitements d'optimisation intercouches en limitant le volume des échanges d'information intercouche, cet assemblage étant interfacé par le plan de contrôle à l'ensemble des autres couches et fonctions de la forme d'onde. 3 - Architecture selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte en plus un module de supervision à distance OAM. 4 - Architecture selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un module de supervision locale OAM, au niveau de chacun des 30 noeuds du réseau Ad Hoc. 5 - Architecture selon la revendication 1 caractérisée en ce que dans le module de contrôle des ressources radio, elle comporte un processeur lent et en ce que le module de contrôle d'accès au medium ou MAC est adapté pour séquencer l'accès au support physique d'une façon temps réel et réaliser des adaptations rapides du format de transmission parmi l'ensemble des formats fournis par le module RRC, sur une base de trame par trame et en accord avec différents types de fluctuations telles que les variations de flux de source, la configuration de transmission discontinue.10