Brevet FR3146256A1 — publié le 20240830

L’invention présente un procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI appartenant à un réseau local de points d’accès, comprenant une étape d’initialisation du choix d’un canal consistant à scanner les canaux disponibles et à sélection le canal le moins utilisé, caractérisé en ce que l’on mesure épisodiquement : La consommation électrique du circuit électronique d’au moins l’un desdits point d’accès Le nombre d’utilisateurs connectés audit point d’accès La bande passante distribuée par ledit au moins desdits point d’accès Et on ce que l’on commande le changement de canal dudit point d’accès lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil et/ou la baisse de puissance d’au moins un point d’accès voisin et/ou le changement de canal d’au moins un point d’accès voisin. Figure unique Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI. Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des réseaux informatiques sans fil, notamment les réseaux WIFI ou les ponts radio. La prolifération des réseaux WiFi basés sur la norme IEEE 802.11 sans fil RLAN (réseau local radio), commercialement connue sous le nom de WiFi® a conduit à la disponibilité de multiples appareils équipés WiFi et de circuits intégrés peu coûteux mettant en œuvre divers aspects des normes IEEE 802.11. Cela les rend attractifs pour la fourniture de services voix et données du « dernier kilomètre » à partir d'une dorsale en fibre aux utilisateurs finaux dans les zones rurales à faible densité de population, ou généralement dans les zones où les alternatives existantes pour la fourniture de services du « dernier kilomètre », telles que WIMAX, terrestre les réseaux téléphoniques en ligne, les solutions basées sur le câble TV et la fibre optique sont trop chers ou irréalisables pour d'autres raisons. De très nombreux équipements connectés intègrent une connexion Wifi (smartphones, ordinateurs, box internet, objets domotiques…) et la technologie Wifi répond ainsi au besoin des usagers de se connecter partout. Le trafic mobile représente aujourd'hui plus de 50 % du trafic internet. Avec un avantage économique : contrairement à la 3G/4G, l'usage des fréquences Wifi est le plus souvent gratuit pour l'utilisateur. Moins onéreux à créer qu'un réseau filaire, le Wifi public séduit de plus en plus de collectivités ou d’opérateurs privés, par exemple des exploitants de terrains de camping ou de résidences de loisirs, ou des parcs d’activité. L’équipement d’un site permet de favoriser l'accès aux services publics dématérialisés, à des services audiovisuels, de développer la visibilité des événements locaux et de renforcer l'attractivité économique et touristique du site. Toutefois le signal Wifi a une portée limitée à quelques dizaines de mètres et il est sensible aux obstacles ainsi qu’aux interférences. Les interférences résultent de multiples causes qui peuvent survenir inopinément, telles que le rayonnement électromagnétique d’un équipement introduit à proximité d’un point d’accès ou entrant en fonction, par exemple un babyphone, une caméra de sécurité, un four à micro-onde, un autre point d’accès Wifi contrôlé par un tiers, voire certains équipements Bluetooth qui utilise aussi la fréquence 2,4 GHz utilisée par le Wifi, concurremment avec la bande 5Ghz. Les conséquences des interférences sont la dégradation de la qualité du signal, la réduction drastique du débit voire la perte de connexion des équipements dépendant du point d’accès perturbé. En cas de dégradation de la qualité du signal Wifi, on procède habituellement en changeant les canaux des points d’accès contrôlés par l’opérateur pour sélectionner pour chacun des points d’accès contrôlé un canal peu encombré. Bien entendu, pour un opérateur qui contrôle plusieurs points d’accès d’un même réseau, la modification du canal d’un des points d’accès peut occasionner des interférences nouvelles avec un autre point d’accès qui utilisait déjà ce canal, et le problème peut ainsi se propager de manière récursive. Etat de la technique La modification des canaux d’un ensemble de points d’accès contrôlés par un opérateur est un travail fastidieux, d’autant plus que des interférences peuvent intervenir à tout moment, ce qui nécessite une surveillance permanente et une réactivité très importante. On a bien sûr proposé d’automatiser la détection des interférences subies par un ou plusieurs points d’accès d’un même réseau. A titre d’exemple, le brevet US8923225 propose un procédé pour éviter les interférences dans un réseau WiFi comprenant une pluralité de terminaux WiFi, consistant à : a) utiliser un ou plusieurs des terminaux WiFi pour collecter des informations d'interférence radio, dans lequel les informations d'interférence radio comprennent des informations d'en-tête de paquet pour les paquets WiFi reçus sur une pluralité de canaux WiFi ; b) communiquer les informations d'interférence radio provenant d'un ou de plusieurs des terminaux WiFi à un système de gestion de réseau (NMS) pour les stocker dans une base de données d'environnement radio de réseau (NRED) ; et, c) recevoir des paramètres de transmission et de réception envoyés par le NMS à l'un ou plusieurs des terminaux WiFi pour une utilisation de ceux-ci dans des communications de données WiFi par ledit un ou plusieurs des terminaux WiFi afin d'éviter ou de réduire les interférences radio dans le réseau WiFi ; dans lequel a) comprend la collecte, par l'un ou plusieurs des terminaux WiFi, des informations d'en-tête de paquet à partir des paquets WiFi reçus par lesdits un ou plusieurs terminaux WiFi sur la pluralité de canaux WiFi, et dans lequel b) comprend la communication au NMS de l'en-tête de paquet des informations qui sont collectées par le ou les terminaux WiFi à partir des paquets WiFi reçus en tant que partie des informations d'interférence radio. Cette solution n’est pas totalement satisfaisante car elle implique l’utilisation de terminaux WIFI non conventionnels, adaptés à la collecte de paramètres de transmission et de réception. Ces terminaux spécifiques diffèrent des terminaux Wi-Fi conventionnels sur au moins deux aspects importants : a) ils comprennent des moyens pour détecter des signaux radio interférents à une variété de fréquences RF dans la plage de fréquences de fonctionnement du réseau pour obtenir le Wi-Fi et d'autres informations sur les interférences RF à leursemplacements respectifs, et b) ils utilisent un nouveau mécanisme TDD/TDM (duplexage dans le domaine temporel / multiplexage dans le domaine temporel) pour coordonner leur émission et leur réception afin d'éviter les interférences entre les terminaux conventionnels. Ces terminaux spécifiques comprennent un matériel de niveau PHY classique pour le traitement des paquets de communication, mais emploient un nouvel algorithme de synchronisation de transmission. Le brevet EP2083594B1 propose un autre procédé de réduction du brouillage dans un système de communication sans fil formé par une pluralité de réseaux d'accès radio (RAN1, RAN2, RAN3), chaque réseau d'accès radio ayant un gestionnaire de réseau (GW1, GW2, GW3) conçu pour communiquer avec une pluralité de nœuds (BS1, ...BS5 ; BS6, ...BS10 ; BS11, ...BS16) associés au gestionnaire de réseau, et chaque réseau d'accès radio ayant un spectre de fréquences divisible en une pluralité de sous-canaux utilisés par les nœuds pour une communication sans fil, ledit spectre de fréquences chevauchant au moins partiellement le spectre de fréquences d'un ou plusieurs autres réseaux d'accès radio. Ce procédé comprend les étapes suivantes : le gestionnaire de réseau (GW1, GW2, GW3) de chaque réseau d'accès radio (RAN1, RAN2, RAN3) exécute un processus d'attribution de spectre pour l'attribution de sous-canaux à ses nœuds ; les nœuds (BS1, ...BS5; BS6, ...BS10 ; BS11, ...BS16) de chaque réseau d'accès radio (RAN1, RAN2, RAN3) exécutent une communication sans fil en utilisant les sous-canaux qui leur sont attribués ; le gestionnaire de réseau (par exemple, GW1) d'un réseau d'accès radio (RANC1) estime un niveau de brouillage attendu en interne dans le réseau d'accès radio pendant ladite communication sans fil et reçoit, en provenance de ses nœuds associés (BS1, ...BS5), des données indiquant les niveaux réels de brouillage subis par les nœuds et affectant les sous-canaux qui leur sont attribués, ledit brouillage survenant tant en interne dans le réseau d'accès radio (RAN1) qu' en externe en provenance des autres réseaux d'accès radio (RAN2, RAN3) ; le gestionnaire de réseau (GW1) dudit réseau d'accès radio (RAN1) compare une somme desdits niveaux réels de brouillage audit niveau de brouillage en déterminant si ladite somme excède ledit niveau d'au moins un seuil déterminé pour déterminer si une coordination avec un autre gestionnaire de réseau (GW2, GW3) est nécessaire pour réduire le brouillage survenant en externe et, si tel est le cas : le gestionnaire de réseau (GW1) dudit réseau d'accès radio (RAN1) notifie cette nécessité, ainsi qu'une liste des sous-canaux affectés, au gestionnaire de réseau (GW2, GW3) d'au moins l'un des autres réseaux d'accès radio (RAN2, RAN3) ; et le gestionnaire de réseau (GW2, GW3) créé un autre réseau d'accès radio (RAN2, RAN3) exécute de nouveau le processus d'assignation de spectre sur ses nœuds associés (BS6, ...BS10 ; BS11, ...BS16) en fonction de ladite liste des sous-canaux affectés pour réduire le niveau de brouillage subi par les nœuds (BS1, ...BS5) via le réseau d'accès radio (RAN1). Cette solution nécessite également de disposer d’une information directe sur le niveau de brouillage. Le brevet japonais JP5189160B2 propose un procédé de suppression d'interférence de fréquence commune dans un système de communication sans fil. Ce procédé s'applique à un système comportant un module de commande principal et au moins deux stations de base cellulaires dans lequel le module de commande principal interagit avec chaque station de base cellulaire relativement aux informations de suppression d'interférence et obtient les informations de terminal d'interférence dans chaque cellule; le module de commande principal collecte les informations de terminal d'interférence dans chaque cellule, détermine le procédé de programmation de suppression d'interférence et envoie les informations de terminal d'interférence et le procédé de programmation de suppression d'interférence à la station de base cellulaire correspondante; chaque station de base cellulaire effectue la programmation selon le procédé de programmation de suppression d'interférence envoyé par le module de commande principal en combinaison avec l'exigence de programmation dans la cellule locale. La présente invention permet d'éviter efficacement l'interférence de fréquence commune entre des cellules, d'améliorer la performance de réception des utilisateurs à la bordure des cellules, d'augmenter la couverture des cellules et d'améliorer le débit du système et l'efficacité de spectre. Le brevet US20140226572A1 concerne un point d'accès (AP) sans fil qui mémorise un code régional identifiant un pays/une région où ledit AP sans fil est destiné à fonctionner. Ce code régional peut être fourni par le vendeur de l'AP sans fil ou en réponse à des informations communiquées soit par l'utilisateur de l'AP sans fil soit par un récepteur GPS. En réponse au code régional, l'AP sans fil identifie un ou plusieurs canaux WiFi exposés à un brouillage dans la région à cause des canaux de communication sans fil non WiFi dont l'utilisation a été approuvée dans la région. L'AP sans fil sélectionne alors un canal WiFi destiné à la communication sans fil, en évitant de sélectionner les canaux WiFi identifiés comme étant exposés à un brouillage dans la région. Cette solution est basée sur de l’apprentissage et présente l’inconvénient d’une solution statique qui ne prend pas en compte les fluctuations des usages. Le canal est sélectionné à partir d’une base de données, mais n’apporte pas de solutions pour l’apparition inopinée d’un équipement perturbateur. Le brevet US8914055 propose un nœud de réseau configuré pour sélectionner des ressources pour une liaison de communication directe entre un premier dispositif sans fil et un second dispositif sans fil dans un réseau de communication cellulaire, comprenant : un sous-système émetteur-récepteur configuré pour permettre une communication sans fil ; et un sous-système de traitement configuré pour : sélectionner une ressource de liaison descendante du réseau de communication cellulaire en tant que ressource pour la liaison de communication directe de dispositif à dispositif entre le premier dispositif sans fil et le second dispositif sans fil si une station de base desservant le premier dispositif sans fil et une station de base desservant le second dispositif sans fil sont équipées avec un récepteur d'annulation d'interférence et à la fois une distance radio entre le premier dispositif sans fil et la station de base desservant le premier dispositif sans fil et une distance radio entre le second dispositif sans fil et la station de base desservant le second dispositif sans fil sont inférieures à une distance radio seuil prédéfinie ; et sélectionner une ressource de liaison montante du réseau de communication cellulaire comme ressource pour la liaison de communication directe de dispositif à dispositif entre le premier dispositif sans fil et le second dispositif sans fil si la station de base desservant le premier dispositif sans fil et la station de base desservant le second dispositif sans fil sont équipées avec un récepteur d'annulation d'interférence et au moins l'une parmi la distance radio entre le premier dispositif sans fil et la station de base desservant le premier dispositif sans fil et la distance radio entre le second dispositif sans fil et la station de base desservant le second dispositif sans fil est supérieure à la valeur prédéfinie seuil de distance radio.: utilise un « client » comme mandataire pour éviter de se connecter en cas d’interférence : nécessite d’avoir accès à un autre client. Inconvénients de l’art antérieur Ces solutions ne sont pas totalement satisfaisantes car elles nécessitent l’utilisation d’un matériel spécifique pour l’administration du réseau. Solution apportée par l’invention Afin de remédier à cet inconvénient, l’invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI appartenant à un réseau local de points d’accès, comprenant une étape d’initialisation du choix d’un canal consistant à scanner les canaux disponibles et à sélection le canal le moins utilisé, caractérisé en ce que l’on mesure épisodiquement : La consommation électrique du circuit électronique d’au moins l’un desdits point d’accès Le nombre d’utilisateurs connectés audit point d’accès La bande passante distribuée par ledit au moins desdits point d’accès Et on ce que l’on commande le changement de canal dudit point d’accès lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil et/ou la baisse de puissance d’au moins un point d’accès voisin et/ou le changement de canal d’au moins un point d’accès voisin. Avantageusement, on commande en outre un scanne des canaux d’émission chacun desdits points d’accès voisines pour commander le changement de canal dudit point d’accès lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil et/ou la baisse de puissance d’au moins un point d’accès voisin et/ou le changement de canal d’au moins un point d’accès voisin. De préférence, ladite étape d’initialisation consiste à commander un scanne des canaux d’émission des points d’accès voisins pour sélectionner le nouveau canal d’un desdits points d’accès. Selon une variante, on commande entre outre la réduction de la puissance d’émission dudit point d’accès considérée lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil [pour réduire le nombre d’utilisateurs connectés]. De préférence, les valeurs de consommation (POE), de bande passante et du nombre d’utilisateur (table ARP) sont mesurées au niveau du switch sur laquelle est raccordée le point d’accès WIFI. Selon un mode de mise en œuvre particulier, on commande un signal d’alerte lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil. Description détaillée La représente la topologie schématique d’un réseau local de points d’accès WIFI, comprenant trois points d’accès (1, 2, 3) relié à un switch (10) par des liaisons filaires (11, 12, 13). Le switch (10) comporte de façon connue des sondes pour chaque port, permettant de récupérer les données par une connexion de type SSH, TELNET, ou CLI, avec des lignes de codes propres au constructeur de switch (10), à partir d’un serveur (20) connecté au switch (10). Ce serveur (20) se connecte au switch (10) et commande dans un premier temps l’étape d’initialisation du réseau local. Cette initialisation consiste par exemple à attribuer un canal C 1 au premier point d’accès (1), aléatoirement ou à partir d’une base prédéfinie, ou encore d’un scanne d’environnement des points d’accès tiers, non contrôlés par le switch (10) et diffusant un signal wifi sur la même zone couverte par le réseau local contrôlé. Les autres points d’accès (2, 3) sont configurés par le serveur (20) par un choix de canal C i de façon à réduire les interférences entre les points d’accès (1 à 3). L’invention consiste ensuite à recueillir épisodiquement sur le serveur (20) des données mesurées sur le switch (10). Ces données comportent pour chacun des points d’accès (1 à 3) : La consommation électrique du circuit électronique d’au moins l’un desdits point d’accès Le nombre d’utilisateurs connectés audit point d’accès La bande passante distribuée par ledit au moins desdits point d’accès Ces données sont acquises par le serveur (20) par l’envoi épisodique de lignes de commandes permettant de récupérer les données par l’intermédiaire de l’interface de gestion de plate-forme intelligente (IPMI) du circuit du point d’accès, via une applet Java par exemple. En cas d’apparition d’une source d’interférence (4), dans la dans la zone de couverture du point d’accès (3), la consommation électrique mesurée sur le switch (10) sur le port correspondant au point d’accès (3) va augmenter et cette variation sera détectée par le serveur (20), qui commandera un changement de canal C i pour chacune des bornes (1 à 3). Pour le point d’accès (3) perturbé par une source d’interférence (4), le nouveau canal sera choisi pour être le plus éloigné du canal originel correspondant au canal de perturbation. Les canaux C i des points d’accès voisines (1, 2) seront également modifiés si elles présentent un risque d’interférence entre points d’accès (1 à 3). Le serveur (20) peut également commander un accroissement de la puissance d’émission d’un ou de plusieurs points d’accès pour augmenter le signal sur bruit dans le canal de la source d’interférence (4). Le serveur (20) peut également commander la baisse de la puissance d’émission du point d’accès (3) utilisant le même canal que celui de la source de perturbation (4) afin de réduire le nombre d’appareils connectés, et les forcer à se répartir sur les points (1 ; 2) voisins. Le serveur (20) commandera dans ce cas l’augmentation de la puissance d’émission des bornes voisines (1, 2) dans les limites des puissances maximales autorisées. A titre d’exemple, le serveur (20) détermine une variable T correspondant au taux d’interférence, selon la formule suivante : T = L*(P/B)- K*(P/N) Où P désigne la puissance électrique consommée par un point d’accès (1 à 3) mesurée sur le switch (10) N désigne le nombre d’équipements connectés à un point d’accès (1à 3) B désigne la bande passante consommée par un point d’accès (1 à 3) mesurée sur le switch (10) K et L sont des coefficients dépendant du matériel installé et de la technologie WIFI. Pour déterminer le coefficient L, on procède à des tests consistants à générer volontairement des interférences connues avec un générateur d’impulsion, et à mesurer l’impact sur la consommation électrique d’un point d’accès concerné. Pour déterminer le coefficient L, on procède à la connexion d’un nombre élevé d’équipements connectés avec un des points d’accès (1 à 3) dans un environnement sans interférences, et on mesure l’impact sur la consommation du nombre d’équipements clients connectés. Ce deuxième coefficient est optionnel. Cette variable T d’un point d’accès (1) est épisodiquement comparée à une valeur seuil, ou la valeur précédente, ou encore la valeur T pour les points d’accès (2, 3) voisin pour déclencher conditionnellement le traitement de reconfiguration des canaux C i . Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’au moins un point d’accès WIFI appartenant à un réseau local de points d’accès, comprenant une étape d’initialisation du choix d’un canal consistant à scanner les canaux disponibles et à sélection ner le canal le moins utilisé, caractérisé en ce que l’on mesure épisodiquement : La consommation électrique du circuit électronique d’au moins l’un desdits point d’accès Le nombre d’utilisateurs connectés audit point d’accès La bande passante distribuée par ledit au moins desdits point d’accès Et on ce que l’on commande le changement de canal dudit point d’accès lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil et/ou la baisse de puissance d’au moins un point d’accès voisin et/ou le changement de canal d’au moins un point d’accès voisin. Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on commande en outre un scanne des canaux d’émission chacun desdits points d’accès voisines pour commander le changement de canal dudit point d’accès lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil et/ou la baisse de puissance d’au moins un point d’accès voisin et/ou le changement de canal d’au moins un point d’accès voisin. Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite étape d’initialisation consiste à commander un scanne des canaux d’émission des points d’accès voisins pour sélectionner le nouveau canal d’un desdits points d’accès. Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on commande entre outre la réduction de la puissance d’émission dudit point d’accès considérée lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil pour réduire le nombre d’utilisateurs connectés. Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI selon la revendication 1 caractérisé en ce que les valeurs de consommation (POE), de bande passante et du nombre d’utilisateur (table ARP) sont mesurées au niveau du switch sur laquelle est raccordée le point d’accès WIFI. Procédé de sélection automatique du canal de fonctionnement d’un point d’accès WIFI selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on commande un signal d’alerte lorsque le résultat d’une fonction exploitant les trois valeurs susvisées dépasse une valeur seuil.