Brevet FR3087080A1 — publié le 20200410

I DESCRIPTION TITRE Procédé et dispositif de transmission d'un paquet DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un procédé et un dispositif de transmission d'un paquet comportant au moins une information identifiant un émetteur dans un réseau Ad-Hoc de véhicules (Ad-Hoc Network ou VANET ou MANET en anglais), pour fournir des communications au sein d'un groupe de véhicules à portée les uns des autres et entre les véhicules et les équipements fixes à portée, usuellement appelés équipements de la route. Un VANET peut être utilisé pour soutenir le développement des Systèmes de Transport Intelligent STI (Intelligent Transportation Systems ITS en anglais) De nombreuses applications sont proposées pour les VANET telles que l'alerte précoce et la prévention des accidents, les meilleurs itinéraires vers la destination, la réduction de la congestion, la prévention des embouteillages, l'accès Internet, les véhicules autonomes et les applications peer-to-peer. La conception et la mise en oeuvre de protocoles, d'applications et de systèmes pour les VANET nécessitent de considérer ces caractéristiques distinctives, en particulier la grande mobilité des véhicules, le changement rapide de la topologie et le chemin prévu En outre, il doit également tenir compte de plusieurs facteurs, tels que l'exigence de qualité, en particulier pour la transmission de messages d'alerte Pour la qualité de transmission, les collisions entre plusieurs messages posent un problème important La collision entre deux messages génère des problèmes, pour le récepteur, d'identification des émetteurs ayant émis les messages Les messages d'alerte doivent être décodés rapidement et sûrement. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Le format des paquets de données tels que proposés dans l'état de la technique ne permet pas une identification rapide et fiable d'un émetteur émettant un paquet de données pour lequel une collision avec plusieurs autres paquets de données apparaît EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de transmission d'un paquet comportant au moins une information identifiant un 2 émetteur dans un réseau Ad-Hoc de véhicules qui permette de décoder le paquet de données même si celui-ci entre en collision à la réception avec d'autres paquets de données émis par d'autres émetteurs. A cet effet, il est proposé un procédé de transmission d'un paquet comportant au 5 moins une information identifiant un émetteur dans un réseau Ad-Hoc, le paquet étant destiné à au moins un récepteur, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes, exécutées par l'émetteur à chaque transmission d'un paquet, de : - insertion dans le paquet d'un premier signal pendant une première durée prédéterminée, le premier signal étant, en bande de base, de la forme : 10 S(t) = Aei2rUst+UP Où: t E [0, Ts] qui est l'intervalle de temps sur lequel est défini le premier signal, A est l'amplitude, fs est la fréquence du premier signal en bande de base et 15 cpc[0,2z[ est une phase choisie arbitrairement, - insertion dans le paquet d'un second signal ayant les caractéristiques d'un signal modulé en fréquence dont la fréquence centrale est égale à la fréquence du premier signal, le second signal étant obtenu à partir d'une phase définie à partir d'un signal pseudopériodique, le second signal ayant préalablement été alloué à l'émetteur 20 et ayant une seconde durée prédéterminée, - insertion dans le paquet de données en association avec les premier et second signaux, - transfert du paquet après une transposition en fréquence sur un médium radio. L'invention concerne aussi un dispositif de transmission d'un paquet comportant 25 au moins une information identifiant un émetteur dans un réseau Ad-Hoc, le paquet étant destiné à au moins un récepteur, caractérisé en ce que le dispositif est inclus dans l'émetteur et comporte : - des moyens d'insertion dans le paquet d'un premier signal pendant une première durée prédéterminée, le premier signal étant, en bande de base, de la forme : 30 S(t) = Aei2rUst+UP Où: t E [0, Ts] qui est l'intervalle de temps sur lequel est défini le premier signal, A est l'amplitude, fs est la fréquence du premier signal en bande de base et cpc[0,2z[ est une phase choisie arbitrairement, - des moyens d'insertion dans le paquet d'un second signal ayant les caractéristiques d'un signal modulé en fréquence dont la fréquence centrale est égale à la fréquence du premier signal, le second signal étant obtenu à partir d'une phase 5 définie à partir d'un signal pseudopériodique, le second signal ayant préalablement été alloué à l'émetteur et ayant une seconde durée prédéterminée, - des moyens d'insertion dans le paquet de données en association avec les premier et second signaux, - des moyens de transfert du paquet après une transposition en fréquence sur un 10 médium radio. Ainsi, il est possible d'identifier rapidement et de manière fiable un émetteur émettant un paquet de données pour lequel une collision avec plusieurs autres paquets de données apparaît. L'invention concerne aussi un procédé d'identification d'au moins un émetteur 15 ayant émis un paquet sur un médium radio, le paquet comportant au moins une information identifiant le ou chaque émetteur dans un réseau Ad-Hoc, le paquet étant destiné à au moins un récepteur, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes, exécutées par le récepteur de : - détection d'au moins un premier signal complexe pendant une première durée 20 prédéterminée, le premier signal étant, en bande de base, de la forme : S(t) = Ae j'Use-Fui° Où: t E [0, Ts] qui est l'intervalle de temps sur lequel est défini le premier signal, A est l'amplitude, 25 fs est la fréquence du premier signal en bande de base et cpc[0,2z[ est une phase choisie arbitrairement, - détection à la suite du premier signal d'au moins un second signal modulé en fréquence autour d'une fréquence égale à la fréquence de l'exponentielle complexe, le second signal ayant les caractéristiques d'un signal modulé en fréquence dont la 30 fréquence centrale est égale à la fréquence du premier signal, le second signal étant obtenu à partir d'une phase définie à partir d'un signal pseudopériodique, le second signal ayant préalablement été alloué à l'émetteur et ayant une seconde durée prédéterminée, 4 - identification à partir du ou de chaque second signal détecté de l'émetteur ayant émis le paquet comportant au moins une information identifiant l'émetteur, - extraction des données associées à chaque premier et second signal. L'invention concerne aussi un dispositif d'identification d'au moins un émetteur 5 ayant émis un paquet sur un médium radio, le paquet comportant au moins une information identifiant le ou chaque émetteur dans un réseau Ad-Hoc, le paquet étant destiné à au moins un récepteur, caractérisé en ce que le dispositif est inclus dans le récepteur et comporte : - des moyens de détection d'au moins un premier signal complexe pendant une 10 première durée prédéterminée, le premier signal étant, en bande de base, de la forme : S(t) = Aeurr st+ig) Où : t E [0, Ts] est l'intervalle de temps sur lequel est défini le premier signal, A est l'amplitude, fs est la fréquence du premier signal en bande de base et 15 cf) c [0 ,271-[ est une phase choisie arbitrairement, - des moyens de détection à la suite du premier signal d'au moins un second signal ayant les caractéristiques d'un signal modulé en fréquence dont la fréquence centrale est égale à la fréquence du premier signal, le second signal étant obtenu à partir d'une phase définie à partir d'un signal pseudopériodique, le second signal ayant 20 préalablement été alloué à l'émetteur et ayant une seconde durée prédéterminée, - des moyens d'identification à partir du ou de chaque second signal détecté de l'émetteur ayant émis le paquet comportant au moins une information identifiant l'émetteur, - des moyens d'extraction des données associées à chaque premier et second 25 signal. Ainsi, il est possible d'identifier rapidement et de manière fiable un émetteur émettant un paquet de données pour lequel une collision avec plusieurs autres paquets de données apparaît. Selon un mode particulier, la plage de fréquence dans laquelle les données sont 30 insérées en association avec les premier et second signaux est centrée sur la fréquence du premier signal. Ainsi, la largeur spectrale du paquet émis est minimale. 5 Selon un mode particulier, la plage de fréquence dans laquelle les données sont transmises est décalée du second signal de la moitié de la plage de fréquence dans laquelle le second signal est transféré Ainsi, il est possible de transmettre des paquets dans un laps de temps très court. 5 Selon un mode particulier, la plage de fréquence dans laquelle les données sont transmises est décalée du second signal au moins de la moitié de la plage de fréquence dans laquelle le second signal est transféré BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : Fig. 1 est un exemple de vue d'un tronçon de voie dans lequel des véhicules 15 communiquent par l'intermédiaire d'un réseau Ad-Hoc ; Fig. 2a est un premier exemple de paquet comportant au moins une information identifiant un émetteur selon la présente invention ; Fig. 2b est un second exemple de paquet comportant au moins une information identifiant un émetteur selon la présente invention ; 20 Fig. 3 représente un exemple d'architecture d'un émetteur selon la présente invention ; Fig. 4 représente un exemple d'architecture de l'interface réseau d'un émetteur selon la présente invention ; Fig. 5 représente un exemple d'architecture d'un récepteur selon la présente 25 invention ; Fig. 6 représente un exemple d'architecture de l'interface réseau d'un récepteur selon la présente invention ; Fig. 7a représente un premier mode de réalisation de la partie du paquet comportant une information identifiant un émetteur selon la présente invention 30 Fig. 7b représente un second mode de réalisation de la partie du paquet comportant une information identifiant un émetteur selon la présente invention Fig. 7c représente un troisième mode de réalisation de la partie du paquet comportant une information identifiant un émetteur selon la présente invention ; 6 la Fig. 7d représente un quatrième mode de réalisation de la partie du paquet comportant une information identifiant un émetteur selon la présente invention ; Fig. 8 représente un exemple d'algorithme exécuté par un émetteur selon la présente invention ; 5 Fig. 9 représente un exemple d'algorithme exécuté par un récepteur selon la présente invention. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 montre un exemple de vue d'un tronçon de voie Vo dans lequel une borne fixe 10a et des véhiculeslOb à lOg communiquent par l'intermédiaire d'un 10 réseau Ad-Hoc. Lorsque les véhicules 10c, 10d et 10e se percutent, ceux-ci émettent des paquets de données qui sont reçus par les véhicules et les bornes fixes situés à proximité. Les flèches représentées en Fig. 1 représentent une partie des paquets de données transmises par l'intermédiaire du réseau Ad-Hoc. 15 Comme nous pouvons le remarquer dans la Fig. 1, le récepteur du véhicule 10b reçoit des paquets de données des véhicules 10c, 10d et 10e. Ces paquets de données sont susceptibles d'entrer en collision lorsqu'ils sont reçus par le récepteur du véhicule 10b. De même, le récepteur de la borne fixe 10a reçoit des paquets de données des 20 véhicules 10c, 10d, 10e et 10f Ces paquets de données sont susceptibles d'entrer en collision lorsqu'ils sont reçus par le récepteur du véhicule 10b. Il est à remarquer ici que la borne fixe 10a et chaque véhicule 10b à lOg comportent un émetteur et/ou un récepteur. La Fig. 2a est un premier exemple de paquet comportant au moins une 25 information identifiant un émetteur selon la présente invention. L'axe des abscisses représente le temps, par exemple compris entre 0 et 100 ms et l'axe des ordonnées représente le plan fréquence, par exemple pour une plage de fréquence de 10 Ifflz. Selon la présente invention, le paquet comportant au moins une information 30 identifiant un émetteur est composé de trois parties 20a, 21a et 22a. La partie 20a est un premier signal en bande de base de la forme : S(t) = Aei2r15t+UP Où: 7 t E [0, Ts] qui est l'intervalle de temps sur lequel est définie l'exponentielle complexe, A est l'amplitude, fs est la fréquence du premier signal en bande de base qui est assimilable à une 5 sinusoïde en Haute Fréquence et cpc [0,27r[ est une phase choisie arbitrairement. Une fréquence est allouée à chaque émetteur. La partie 20a permet au récepteur de détecter le paquet et d'effectuer une synchronisation fréquentielle. 10 La partie 20b est un second signal, dit gazouillis, (en anglais chirp). Un gazouillis est un signal modulé en fréquence autour d'une fréquence centrale, en l'occurrence la fréquence de l'exponentielle complexe Le gazouillis est par exemple décrit en bande de base par la formule suivante : 40)(t)ete)(0+4 avec 1 w2 = V3 V3 = u3 - projection (u3) , (u3) - projection (u3)-> w3 = iiv3ii K-1 10 vK = uK - X projection (uK) -> wK = k=1 L'opération projection(u) désigne l'opérateur de projection orthogonale sur la droite vectorielle de vecteur directeur y : (y, u) projection( u) = (v, y) v Où (, ) désigne le produit scalaire 15 Dans le cadre de l'invention, l'obtention de la famille 1 ft, k,1