Brevet FR3127359A1 — publié le 20230324

L’invention concerne un procédé d’estimation d’un nombre de véhicule présents dans une zone de visibilité d’un satellite LEO peu énergivore pour le satellite LEO et de faible encombrement en termes de bande passante. Procédé d’estimation d’un nombre de véhicules en communication avec un satellite La présente invention concerne un procédé d’estimation d’un nombre de véhicules en communication avec un satellite déterminé. Dans un réseau de communication, il est important de connaître le nombre d’utilisateurs inscrits afin de déterminer la bande passante nécessaire pour les différents services souscrits par les utilisateurs afin d’assurer un niveau de qualité de service homogène ou afin d’orienter la capacité du réseau vers des services prioritaires comme les numéros d’appels d’urgence par exemple. Aujourd’hui, cette étape est réalisée pour un réseau de type cellulaire 3G/4G/5G via l’inscription de l’utilisateur sur une station de base au moyen d’échanges protocolaires sur des canaux de signalisation. Pour se faire, le terminal mobile (utilisateur) et la station de base échangent périodiquement (plusieurs fois par secondes) des trames de signalisation et de synchronisation afin de connaître la topologie du réseau, des cellules adjacentes ainsi que de la distance entre l’utilisateur et la station de base. Ces échanges protocolaires sont énergivores pour le terminal et la station de base et consomment une part significative de la bande passante pour simplement connaître le nombre d’utilisateurs présents dans la zone de couverture de la station de base. Dans le cas où la station de base est un satellite évoluant dans l’orbite terrestre basse (on parle de satellites LEO, Low Earth Orbit) et que les utilisateurs sont des véhicules, le satellite couvre des zones dont la superficie présente l’ordre de grandeur d’un pays comme la France et doit donc estimer un nombre d’utilisateurs comprenant potentiellement plusieurs millions de véhicules. L’énergie disponible au niveau des satellites LEO est limitée puisqu’ils sont alimentés par énergie solaire et les bandes de fréquences allouées pour les échanges avec les utilisateurs sont moins nombreuses que dans le cas des réseaux cellulaires. A ce titre, l’inscription d’un utilisateur (véhicule) auprès d’un satellite LEO (station de base) par l’utilisation de canaux de signalisation n’est pas envisageable ne serait-ce que pour les aspects de consommation d’énergie du satellite et de bandes passantes allouées aux différents échanges de signalisation, le satellite LEO devant potentiellement échanger avec plusieurs millions de véhicules. L’invention vient améliorer cette situation. Présentation de l’invention Un objectif de la présente invention consiste donc à proposer un procédé d’estimation d’un nombre de véhicules présents dans une zone de visibilité d’un satellite Low Earth Orbit, LEO, le satellite LEO étant adapté pour recevoir des signaux de présence de véhicules, le procédé étant mis en œuvre par un calculateur embarqué dans le satellite LEO et étant caractérisé en ce qu’il comprend : une incrémentation d’un compteur de présence pour chaque réception d’un signal de présence d’un véhicule situé dans la zone de visibilité du satellite LEO, et une estimation du nombre de véhicules présents dans la zone de visibilité du satellite LEO à partir du compteur de présence. Optionnellement, l’estimation du nombre de véhicules est également effectué à partir d’une fréquence d’émission des signaux de présence et d’une durée de visibilité du satellite LEO associée à la zone de visibilité, la durée de visibilité correspondant à un intervalle de temps pendant lequel le satellite reçoit des signaux de présence en provenance de sa zone de visibilité associée. Optionnellement, un nombre de véhicules présents dans la zone de visibilité est estimé à partir du compteur de présence par l’utilisation d’une méthode de moyenne glissante considérant la fréquence d’émission des véhicules et la durée de visibilité du satellite. Optionnellement, un signal de présence correspond à une onde électromagnétique émise par un véhicule comprenant une signature particulière permettant au calculateur du satellite de déterminer qu’il s’agit d’un véhicule afin d’incrémenter son compteur. Optionnellement, une signature particulière de véhicule permet également au calculateur du satellite de déterminer une caractéristique dudit véhicule. Optionnellement, la signature particulière de l’onde électromagnétique comprend au moins un élément la caractérisant parmi une longueur de l’onde électromagnétique, une fréquence de l’onde électromagnétique, un type de modulation de l’onde électromagnétique ou une séquence binaire. Optionnellement, le procédé comprend en outre un ajout d’une marge d’erreur au nombre de véhicules estimé. Optionnellement, le procédé comprend également une détermination d’une bande passante associée à une transmission de données entre le satellite LEO et des véhicules présents dans sa zone de visibilité sur la base de l’estimation du nombre de véhicules présents dans cette zone de visibilité. Optionnellement, le procédé comprend au préalable une émission d’une requête de transfert de données, du satellite vers des véhicules présents dans sa zone de visibilité, et caractérisé en ce qu’un sous-compteur d’aptitude du compteur de présence est incrémenté lorsqu’un signal de présence caractéristique d’une aptitude à recevoir le transfert de données est reçu par le satellite LEO. Optionnellement, le procédé comprend en outre une transmission d’une pluralité d’informations du satellite LEO vers une station sol, la pluralité d’informations étant déterminée à partir des signaux de présence. L’invention présente également un procédé de commande d’un satellite depuis une station au sol, pour qu’un satellite LEO mette en œuvre l’un des procédés présentés par la présente demande. L’invention protège en outre un calculateur comprenant des instructions de code de programme permettant de commander l’exécution de l’un quelconque des procédés présentés par la présente demande. L’invention porte également sur un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions pour la mise en œuvre de l’un quelconque des procédés présentés par la présente demande lorsque ce procédé est mis en œuvre par un ordinateur. L’invention porte enfin sur un support de stockage non transitoire lisible par ordinateur sur lequel sont stockées des instructions de code pour la mise en œuvre de l’un quelconque des procédés présentés par la présente demande. L’invention permet donc une estimation d’un nombre de véhicules dans une zone de visibilité d’un satellite même si plusieurs millions de véhicules sont présents dans cette zone sans pour autant utiliser l’ensemble des bandes de fréquences allouées au satellite. L’énergie consacrée à cette estimation au niveau du satellite est faible du fait du peu de ressource de calcul demandé au calculateur pour la détection et le traitement des signaux de présences. Par ailleurs, dans des options avantageuses, l’invention permet d’optimiser et/ou de prioriser les communications émises par le satellite en fonction du nombre de véhicules estimés par exemple en fonction de caractéristiques intrinsèques de certains véhicules pour gérer des aspects de sécurité de conduite notamment. Des options permettent également de déterminer une bande passante associée à une transmission de données en fonction du nombre de véhicules ce qui peut par exemple permettre de déterminer si cette transmission de données est réalisable dans la bande de fréquence allouée au satellite. Dans des options, l’invention permet également la gestion de transmission de flux de données par exemple par la transmission d’informations acquises par le satellite à une station base qui pourra utiliser ses informations ou les retransmettre à d’autres satellites. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : présente un exemple d’une architecture de communication. présente un exemple de satellite Low Earth Orbit. présente un exemple de procédé d’estimation d’un nombre de véhicules présents dans une zone de visibilité d’un satellite Low Earth Orbit. Procédé d’estimation d’un nombre de véhicules présents dans une zone de visibilité d’un satellite Low Earth Orbit, LEO, le satellite LEO étant adapté pour recevoir des signaux de présence de véhicules, le procédé étant mis en œuvre par un calculateur embarqué dans le satellite LEO et étant caractérisé en ce qu’il comprend : une incrémentation d’un compteur de présence pour chaque réception d’un signal de présence d’un véhicule situé dans la zone de visibilité du satellite LEO, et une estimation du nombre de véhicules présents dans la zone de visibilité du satellite LEO à partir du compteur de présence. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’estimation du nombre de véhicules est également effectué à partir d’une fréquence d’émission des signaux de présence et d’une durée de visibilité du satellite LEO associée à la zone de visibilité, la durée de visibilité correspondant à un intervalle de temps pendant lequel le satellite reçoit des signaux de présence en provenance de sa zone de visibilité associée. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’un nombre de véhicules présents dans la zone de visibilité est estimé à partir du compteur de présence par l’utilisation d’une méthode de moyenne glissante considérant la fréquence d’émission des véhicules et la durée de visibilité du satellite. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un signal de présence correspond à une onde électromagnétique émise par un véhicule comprenant une signature particulière permettant au calculateur du satellite de déterminer qu’il s’agit d’un véhicule afin d’incrémenter son compteur. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’une signature particulière de véhicule permet également au calculateur du satellite de déterminer une caractéristique dudit véhicule. Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la signature particulière de l’onde électromagnétique comprend au moins un élément la caractérisant parmi une longueur de l’onde électromagnétique, une fréquence de l’onde électromagnétique, un type de modulation de l’onde électromagnétique ou une séquence binaire. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre un ajout d’une marge d’erreur au nombre de véhicules estimé. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce que le procédé comprend également une détermination d’une bande passante associée à une transmission de données entre le satellite LEO et des véhicules présents dans sa zone de visibilité sur la base de l’estimation du nombre de véhicules présents dans cette zone de visibilité. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend au préalable une émission d’une requête de transfert de données, du satellite vers des véhicules présents dans sa zone de visibilité, et caractérisé en ce qu’un sous-compteur d’aptitude du compteur de présence est incrémenté lorsqu’un signal de présence caractéristique d’une aptitude à recevoir le transfert de données est reçu par le satellite LEO. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une transmission d’une pluralité d’informations du satellite LEO vers une station sol, la pluralité d’informations étant déterminée à partir des signaux de présence. Procédé de commande d’un satellite depuis une station au sol, pour qu’un satellite LEO mette en œuvre un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9. Calculateur caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme permettant de commander l’exécution d’un procédé selon l’une quelconque des revendications de procédé ci-dessus. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions pour la mise en œuvre de l’un quelconque des revendications de procédé ci-dessus lorsqu’il est mis en œuvre par un ordinateur. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur sur lequel sont stockées des instructions de code pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications de procédé ci-dessus.