Brevet FR3074632A1 — publié le 20190607

Procede et ensemble permettant a des terminaux utilisateurs finaux d'echanger par l'intermediaire d'un reseau multi-sauts sans fit de proximite de communication a architecture dynamique La presente invention est relative a un procede et a un ensemble permettant a des terminaux utilisateurs finaux d'echanger par l'internnediaire d'un reseau multisauts sans fil de proxinnite de communication a architecture dynamique dont les nceuds sont des terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative. Elles trouvent avantageusement application pour des echanges dans le cadre 10 de services collaboratifs, par exemple, mais non limitativement, dans le domaine routier (aide a la navigation, info trafic, etc.). ART ANTERIEUR ET DOMAINE TECHNIQUE GENERAL Classiquement, les applications de type temps reel, telles que par exemple a 15 titre illustratif mais non limitatif collaboratives, sont hebergees dans des ressources a distance (le - Cloud - (terminologie anglo-saxonne utilisee dans ce qui suit) - dedie ou public). Ceci permet d'offrir un acces fluide et sans faille a des ressources informatiques externes (capacite de stockage, puissance de traitement, etc.). Ces applications de type temps reel exigent un temps de reponse linnite pour 20 eviter les retards dans la reception et l'affichage de donnees (position, vitesse, etc.) en temps reel. Ce temps de reponse comprend deux parties : le temps pour le Cloud de recevoir et traiter l'information et le temps pour la donnee de parcourir le reseau entre l'utilisateur et le Cloud, et ceci alter et retour. Alors qu'il existe des moyens pour optimiser le temps de traitement dans le 25 Cloud, le temps d'aller-retour quant a lui reste innnnaitrisable car it depend de plusieurs parannetres : la distance entre le Cloud et l'utilisateur final, le risque de congestions de donnees dans les reseaux de transport, la couverture et la qualite des reseaux d'acces radio que ce soient cellulaires (3G/3G+/4G/5G) ou WiFi (IEEE 802.11n/ac/p) auxquels l'utilisateur est connecte. 30 L'invention propose un procede et un systenne de communication qui s'inscrivent dans une strategie de reduction du temps d'aller-retour pour l'acces aux services collaboratifs, ainsi que dans une strategie de reduction de coCit d'architecture pour le reseau. 2 On notera en outre que dans les solutions actuelles, it est necessaire pour que les utilisateurs beneficient de l'acces aux services dans le Cloud qu'ils disposent d'une connexion internet, notamment via les reseaux WiFi, 3G/4G/5G, etc. Une telle connexion peut toutefois en pas etre disponible, notamment si l'utilisateur se 5 retrouve en dehors des zones de couverture radio ou dans une zone sans nouvelle disponibilite, par exemple lorsque la borne d'acces a proxinnite a atteint son nombre maximum de connexions. Egalement, l'utilisateur peut etre prive de l'acces au service du fait d'une mauvaise qualite de liaison radio causee par des interferences, ou encore lorsque son 10 forfait de communication cellulaire est epuise. Par ailleurs, le coCit lie a la consommation des donnees en passant par des reseaux d'acces payants peut egalennent etre un frein. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION 15 Un but de l'invention est de rapprocher l'utilisateur final de l'information et d'utiliser des ressources locales ( REVENDICATIONS1. Procede de communication entre des terminaux utilisateurs finaux et des terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative les uns par rapport aux autres, ces terminaux etant adaptes pour mettre en oeuvre entre eux, par une premiere liaison de communication qui est une liaison de communication sans fil, des communications sans fil de proxinnite lorsqu'ils sont a des distances le permettant, ainsi qu'a communiquer individuellement, par une deuxienne liaison de communication qui est une liaison de communication cellulaire, avec au moins un serveur des ressources a distance qui est un serveur de controle accessible par un reseau de type - Cloud Computing - dans lequel : - les terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative forment ensemble les nceuds d'un reseau de communication de proxinnite multi-sauts a architecture dynamique et echangent entre eux dans ce reseau par leur premiere liaison de communication sans fil, ces terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative du reseau de proxinnite multi-sauts echangeant avec au moins le serveur de controle qui supervise ['architecture dudit reseau de proxinnite multi-sauts, -et les autres terminaux utilisateurs etant les terminaux utilisateurs finaux et communiquant avec au moins l'un des terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative du reseau par la premiere liaison de communication sans fil, procede qui comprend les &apes suivantes : - chaque terminal transmet par la deuxienne liaison de communication cellulaire au(x) serveur(s) de controle, des informations de controle telles qu'une information d'identification et de positionnement, ainsi qu'une information relative a au moins un parannetre technique, - en fonction des informations de controle recues, le serveur de controle : 28 - selectionne les terminaux statiques ou a faible nnobilite relative parmi l'ensemble des terminaux, les autres terminaux etant dits terminaux finaux, - determine un graphe dont les nceuds sont les terminaux statiques ou a faible nnobilite relative, deux nceuds etant relies par une arete si la distance 5 entre eux est inferieure a la distance leur permettant d'echanger directement entre eux par le reseau de proxinnite multi-sauts dynamique, - determine sur ce graphe de nceuds un sous-graphe de nceuds dominants, la determination de ce sous-graphe etant optinnisee pour minimiser le nombre de nceuds et respecter une contrainte donnee sur au moins un parannetre 10 technique donne, - selectionne dans le sous-graphe des nceuds dominants au moins un nceud passerelle apte a etablir une communication avec le reseau de type Cloud Computing par leur deuxienne liaison de communication cellulaire, - selectionne les nceuds du graphe qui n'appartiennent pas aux nceuds du 15 sous-graphe, comme nceuds ayant uniquement la fonction d'acces/relais au reseau de proxinnite multi-sauts dynamique pour les terminaux utilisateurs finaux, - transmet par la deuxienne liaison de communication cellulaire uniquement individuellement a chacun des differents terminaux statiques ou a faible 20 nnobilite relative son statut hierarchique : de nceud passerelle, de nceud dominant ou de simple nceud d'acces/relais qui leur est attribue, pour constituer le reseau de proxinnite multi-sauts dynamique de communication pendant une duree fonction de la configuration en cours des terminaux statiques ou a faible nnobilite relative. 25 2. Procede selon la revendication 1 dans lequel, une fois le reseau de proxinnite multi-sauts dynamique de communication constitue, lorsqu' un terminal utilisateur final ou un terminal utilisateur statique ou a faible nnobilite relative ennet une requete, ce terminal ennet : 30 - dans un premier temps par sa premiere liaison de communication sans fil au reseau de proxinnite multi-sauts de communication, les nceuds dominants etant aptes a gerer ladite requete pour repondre au terminal qui les interrogent, 29 - dans un second temps, sans reponse satisfaisante des nceuds dominants, au serveur de controle, soit directement par sa deuxienne liaison de communication cellulaire, 5 soit par l'internnediaire d'un autre terminal qui est un nceud passerelle, en communication avec le serveur de controle par la deuxienne liaison de communication cellulaire de cet autre terminal. 3. Procede selon l'une des revendications 1 a 2, dans lequel le serveur de controle subdivise le graphe en plusieurs zones geographiques d'interet pour 10 lesquelles un ou plusieurs parannetres techniques sont &finis, et calcule le reseau de proxinnite multi-sauts dynamique de communication qui presente des terminaux statiques ou a faible nnobilite relative dans ces zones geographiques d 'i nteret. 4. Procede selon l'une des revendications 1 a 3, dans lequel le serveur de 15 controle tient compte de plusieurs parannetres techniques et definit un ordre de priorite de ces parannetres techniques. 5. Procede selon la revendication precedente 3 et la revendication 4, dans lequel le serveur de controle definit un ordre de priorite dans chaque zone geographique d'interet. 20 6. Procede selon l'une des revendications precedentes, dans lequel le ou les parannetres techniques transnnis par un terminal au serveur de controle sont choisis parmi la liste suivante : -degre de connectivite avec les autres ternninaux ; 25 -couverture radio ; - qualite de connexion ; -capacite nnennoire pour le stockage des donnees ; -niveau d'energie de batterie disponible ; -vitesse du terminal ; 30 - qualite de la connexion du terminal au reseau de proxinnite multi- sauts dynannique ; - e-reputation ou autre information de la personne titulaire du terminal caracteristique des reseaux sociaux. 30 7. Procede selon l'une des revendications 1 a 6, dans lequel la contrainte technique est definie par : - un seuil, notamment lorsque le parannetre technique est la couverture radio ; 5 ou - deux a quatre classes d'intervalles pour un parannetre technique, notamment lorsque le parannetre technique est la capacite nnennoire pour le stockage des donnees ou le niveau d'energie de batterie disponible. 10 8. Procede selon la revendication 7, dans lequel la contrainte technique est definie pour un seuil de couverture radio dans une zone d'interet et dans lequel - on prend deux parannetres techniques : le degre de connectivite et la couverture radio qui a un ordre de priorite inferieur a celui du degre de connectivite ; 15 -on calcule le chevauchement de la couverture radio des nceuds avec la ou les zones geographiques d'interet, on retient les nceuds ayant la plus grande couverture radio dans la ou les zones geographiques d'interet comme nceuds dominants, et on reinitialise la surface des zones d'interet ZI a couvrir hors couvertures radio des nceuds dominants determines, pour trouver d'autres 20 nceuds dominants supplennentaires si necessaire pour couvrir la zone d'interet ZI. 9. Procede selon l'une des revendications precedentes, dans lequel des donnees sont hebergees dans les nceuds dominants du reseau de proxinnite multi-sauts 25 dynamique de communication, et proviennent du reseau de type Cloud Computing, du serveur de controle et/ou des terminaux, les nceuds dominants pouvant communiquer et partager entre eux les donnees. 10. Procede selon l'une des revendications precedentes, dans lequel la portee en exterieure des communications pour la premiere liaison de communication 31 sans fil est inferieure a 300 metres, et pour la deuxienne liaison de communication cellulaire superieure a 400 metres. 11. Procede selon l'une des revendications precedentes, dans lequel les terminaux sont configures avec des interfaces de communication Wifi et/ou 5 Bluetooth et/ou Zigbee et/ou V2X et/ou C-V2X, DSRC pour leur premiere liaison sans fil, ainsi qu'avec des interfaces de communication 2G et/ou 3G et/ou 4G et/ou LTE et/ou 5G pour leur deuxienne liaison de communication cellulaire, le serveur de controle etant conforme au nnodele SDN, chaque terminal presentant une unite de controle correspondante. 10 12. Procede selon l'une des revendications precedentes, dans lequel lorsque le serveur de controle detecte l'arrivee et/ou le depart de terminaux statiques ou a faible nnobilite relative, it relance la determination des statuts des nceuds de reseau constitues par les terminaux statiques ou a faible nnobilite relative. 13. Procede selon l'une des revendications precedentes, dans lequel pour la 15 determination du sous-graphe qui comporte une ou des zones geographiques d'interets, le serveur de controle met en oeuvre 4 &apes successives : - dans une premiere etape, former un Maximum Independent Set (MIS) dans le graphe, et de facon independante dans la ou les zones geographiques d'interets du sous graphe si le graphe comporte une ou plusieurs zones geographiques 20 d'interets ; - dans une deuxienne etape, former un Minimum Dominating Set (mDS) en : - (i) calculant les scores du ou des parannetres techniques pour chaque nceud du graphe, pour obtenir des premiers nceuds dominants, ces scores satisfaisant la contrainte sur le ou les parannetres techniques pour les 25 nceuds dominants, - (ii) mettant a jour les scores du ou des parannetres techniques, - (iii) determinant d'autres seconds nceuds dominants en plus des premiers nceuds dominants, en relancant la phase (i) et la phase (ii) jusqu'a ce que la contrainte ne soit pas satisfaite pour les nceuds restants ; 32 - dans une troisienne etape, raise a jour des nceuds restants en nceuds donnines sur le graphe entier pour lequel toutes les zones d'interet ont ete reunies ; et raise a jour des scores du ou des parannetres techniques, et determination d'autres nceuds dominants a partir des nceuds donnines ; 5 - dans une quatrienne etape, interconnecter les nceuds dominants entre eux pour former un Minimum Connected Dominating Set (mCDS). 14. Procede selon la revendication precedente, dans lequel le serveur de controle elinnine prealablennent dans la premiere etape les nceuds qui ne respectent pas la classe d'intervalle souhaitee pour la contrainte technique 10 donnee sur le parannetre technique donne. 15. Procede selon la revendication precedente, dans lequel le serveur de controle transforme des nceuds donnines en nceuds dominants dans la troisienne phase apres la reunion de toutes les zones d'interet pour former le graphe en entier. 15 16. Ensemble comprenant des terminaux utilisateurs finaux et des terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative, ces terminaux etant adaptes pour mettre en oeuvre entre eux des communications sans fil de proxinnite lorsqu'ils sont a des distances le permettant par une premiere liaison de communication sans fil, ainsi qu'a communiquer individuellement avec des 20 ressources a distance par une deuxienne liaison de communication cellulaire, dans les terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative forment ensemble les nceuds d'un reseau de proxinnite multi-sauts de communication a architecture dynamique, les autres terminaux dits terminaux utilisateurs finaux communiquant avec au 25 moins l'un des terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative du reseau par une premiere liaison de communication sans fil, l'ensemble comportant egalennent au moins un serveur a distance de controle de ['architecture dudit reseau, qui est lui-nnenne retie a un reseau de type Cloud Computing, et avec lequel les terminaux utilisateurs statiques ou a faible 30 nnobilite relative du reseau de proxinnite multi-sauts echangent, 33 les terminaux utilisateurs finaux communiquent au serveur de controle uniquement leurs informations de controle par une deuxienne liaison de communication cellulaire, et communiquent au reseau de proxinnite multi-sauts dynamique de communication uniquement par leur premiere liaison de 5 communication sans fil, les terminaux utilisateurs statiques ou a faible nnobilite relative etant fonctionnalises comme suit : - des terminaux statiques ou a faible nnobilite relative dits nceuds dominants 10 repondent aux requetes des terminaux utilisateurs finaux et hebergent des donnees qui proviennent du reseau de type Cloud Computing, du serveur de controle et/ou des terminaux, une partie seulement de ces terminaux statiques ou a faible nnobilite relative etant des nceuds dominants passerelles qui communiquent, par la premiere 15 liaison de communication sans fil et/ou la deuxienne liaison de communication cellulaire, au serveur de controle ; - des terminaux statiques ou a faible nnobilite relative dits nceuds d'acces/ relais au reseau de proxinnite multi-sauts. 20