Brevet FR3042085A1 (20170407)
REVENDICATIONS1. Procédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention (20) utilisant un protocole d'accès prédéterminé, le canal (20) étant partagé par une pluralité de terminaux (4, 6,\n<CLM>\1\tTE formant un premier réseau et définissant une voie montante (24) depuis les terminaux (4, 6,\n<CLM>\1\tvers une passerelle (12) GW de connexion à un deuxième réseau, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : .- dans une première étape (104), fixer la valeur d'une charge externe souhaitée en tant que point de fonctionnement nominal du canal (20), la charge externe réelle du canal (20) étant égale au taux actuel de nouveaux terminaux entrants émettant une salve respective de données sur le canal ; .- dans une deuxième étape (106), déterminer à l'aide d'un modèle mathématique ou d'une simulation, un premier seuil supérieur SH et un deuxième seuil inférieur SL d'une grandeur Gr sensible de manière monotone à une charge externe du canal à contention, les charges externes du canal à contention supérieure et inférieure correspondant respectivement au premier seuil supérieur SH ou deuxième seuil inférieur SL, la grandeur sensible Gr dépendant d'une première probabilité de réception d'une salve vide Pe, ou d'une paire de la première probabilité Pe et d'une deuxième probabilité de réception réussie d'une salve Ps, ou d'une troisième probabilité d'une salve ayant subi une collision Pc, et du type et de paramètres définissant le protocole d'accès à contention; .- dans une troisième étape (108), estimer en continu sur une fenêtre d'observation de largeur prédéfinie et à partir de mesures en réception dans ladite fenêtre d'observation des salves attendues une première probabilité mesurée de réception d'une salve attendue vide Pe, ou une paire de 30 probabilités mesurées formée par la première probabilité mesurée Pe et une deuxième probabilité mesurée de réception réussie d'une salve Ps, ou une troisième probabilité mesurée d'une salve ayant subi une collision Pc ; .- dans une quatrième étape (110), déterminer la grandeur sensible Gr mesurée actuelle Gr en fonction de la première probabilité mesurée Pe, ou 3042085 45 de la paire des probabilités mesurées Pe et Ps, ou de la troisième probabilité mesurée Pc ; .- dans une cinquième étape (112) de prise de décision, lorsqu'un franchissement du premier seuil supérieur SH par la 5 grandeur sensible actuelle a lieu une fois ou plusieurs fois consécutives en s'éloignant de la valeur de la grandeur correspondant à la charge externe nominale, augmenter la capacité actuelle du canal de transmission (20) en libérant des ressources de communication supplémentaires et en informant par une voie retour les terminaux de la nouvelle composition du canal de 10 transmission à capacité augmentée ; et/ou lorsqu'un franchissement du deuxième seuil inférieur SL a lieu par la grandeur sensible actuelle une fois ou plusieurs fois consécutives en s'éloignant de la valeur de la grandeur correspondant à la charge externe nominale, diminuer la capacité actuelle du canal de transmission en retirant 15 des ressources de communication en termes de fréquences parmi les ressources de transmission mis actuellement à disposition et en informant par la voie retour les terminaux de la nouvelle composition du canal de transmission à capacité diminuée. 20\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon la revendication 1, dans lequel La largeur de la fenêtre d'observation définissant la période temporelle d'observation est choisie suffisamment petite pour filtrer des amplitudes d'un bruit de fluctuations rapides de la probabilité (Pe) ou des deux probabilités 25 (Pe, Ps) estimées en continu et permettre une réactivité adaptée.\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel La grandeur Gr sensible de manière monotone à la charge externe du canal à contention est comprise dans l'ensemble formé par .- la première probabilité mesurée de réception de salve attendue vide Pe ; .- la troisième probabilité mesurée de collision de salve Pc ; 3042085 46 .- une charge externe G calculée à partir de la première probabilité mesurée de réception de salve attendue vide Pe et d'un nombre maximum de retransmissions K. 5\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon la revendication 3, dans lequel La troisième probabilité mesurée de collision de salve Pc est Soit estimée directement à partir du nombre mesuré de salves ayant subi une collision observées dans la fenêtre d'observation ; 10 Ou calculée à partir de première probabilité mesurée de réception de salve attendue vide Pe et de la deuxième probabilité mesurée de réception correcte de salve Ps suivant l'expression : Pc = 1 - (Pe Ps) . 15\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon la revendication 3, dans lequel la charge externe G est calculée pour un canal SA à partir de l'expression G = -Pe * Ln(Pe) - (1 - Pe)K +1] 20 Où Pe désigne la première probabilité mesurée de réception de salve attendue vide, et K désigne le nombre maximum de retransmissions. 25\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel Le premier seuil supérieur SH et le deuxième seuil inférieur SL de la 30 grandeur sensible sont déterminés à partir d'un modèle représentatif du protocole utilisé par le canal à contention de sorte à .- minimiser les erreurs de décisions de changement de capacité, et .- stabiliser les décisions de changement de capacité, et .- assurer une bonne réactivité temporelle de changement, et 3042085 47 .- optimiser les performances du canal pour éviter un écroulement du canal en raison d'un trop grand nombre de collisions.\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de 5 transmission à contention selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel une décision Dup est prise d'augmenter la capacité du canal lorsque le franchissement du premier seuil supérieur SH par en dessus a eu lieu un premier nombre Nup de fois consécutives, et/ou 10 une décision Ddown est prise de diminuer la capacité du canal lorsque le franchissement du deuxième seuil inférieur SL a eu lieu deuxième nombre Ndown de fois consécutives par en dessus, Le premier nombre Nup étant le plus petit nombre entier supérieur ou égal à deux tel que : 15 (1 - Dup)NuP\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon la revendication 7, dans lequel Le deuxième nombre de franchissements consécutifs Ndown est nettement supérieur ou égal au deuxième nombre de franchissements 30 consécutifs Nup dans un rapport Ndown /Nupsupérieur ou égal à 5, de préférence supérieur ou égal à\n<CLM>\1\t9. Procédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention dans lequel l'augmentation et/ou la décroissance 3042085 48 décidé de capacité du canal est effectuée en suivant de manière un même profil de croissance et décroissance de la capacité par palier ou degré.\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de 5 transmission à contention selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel Le protocole d'accès à contention utilisé par le canal est compris dans l'ensemble des protocoles contention tramé formé par le protocole ALOHA à segmentation temporelle ou tramée (en anglais Slotted ALOHA) et ses 10 dérivés combinant l'effet de capture CE (en anglais Capture Effect) e/ou l'effet d'utilisation d'une diversité (temporelle ou fréquentielle) et d'une résolution des conflits d'accès CRD (en anglais Contention Resolution Diversity). 15\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant en outre une étape d'initialisation (114) au cours de laquelle à un instant de démarrage la capacité actuelle du canal de transmission est mise à une valeur de capacité initiale prédéterminée. 20\n<CLM>\1\tProcédé d'adaptation dynamique de la capacité d'un canal de transmission à contention selon la revendication 11, dans lequel la capacité initiale est une capacité moyenne fixée arbitrairement au minimum égale à une salve toutes les N trames entières. 25\n<CLM>\1\tProcédé de transmission de paquets de données ou de fragments de paquets sous la forme de salves au travers d'un canal de transmission à contention (20), partagé par une pluralité de terminaux (4, 6,\n<CLM>\1\tformant un premier réseau et définissant une voie montante (24) depuis les terminaux 30 (4, 6,\n<CLM>\1\tvers une passerelle de connexion (12) à un deuxième réseau, ledit procédé de transmission étant caractérisé en ce qu'il comprend un procédé d'adaptation dynamique (102) de la capacité du canal de transmission (20), défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 et un procédé de contrôle de flux (404) couplé audit procédé d'adaptation dynamique (102) de la capacité, 3042085 49 le procédé de contrôle de flux (404) comprenant les étapes suivantes : .- dans une sixième étape (406) fournir une liste actuelle de classes de terminaux distinguant les classes des terminaux autorisés à émettre et les 5 classes des terminaux auxquels l'émission est interdite, .- dans une septième étape(408), lorsque le franchissement du seuil supérieur SH induit une décision d'augmenter la capacité du canal et qu'une taille maximale prédéterminée du canal est atteinte, déclencher une augmentation du niveau de contrôle de flux en interdisant l'émission à une 10 classe de terminaux, autorisée à émettre de la liste actuelle et choisie aléatoirement, et .- dans la même septième étape (408), lorsque le franchissement du seuil inférieur SL induit une décision de diminuer la capacité du canal, déclencher une baisse du niveau de contrôle de flux en autorisant l'émission 15 à une classe de terminaux, interdite d'émettre de la liste actuelle et choisie aléatoirement.\n<CLM>\1\tProcédé de transmission selon la revendication 13, comprenant un procédé de contrôle de congestion (410), couplé au procédé de contrôle de 20 flux (404) et dans lequel l'étalement des délais des terminaux autorisés à émettre est une fonction croissante du niveau de contrôle de flux.\n<CLM>\1\tSystème de transmission sous la forme de salves de paquets de données ou de fragments de paquets au travers d'un canal de transmission à 25 contention (20), comprenant Une pluralité de terminaux (4, 6,\n<CLM>\1\tformant un premier réseau, et Une passerelle de connexion (12) à un deuxième réseau, La passerelle de connexion (12) étant configurée pour recevoir sous forme de salves des paquets de donnée ou des 30 fragments de paquets émis par les terminaux sur un canal de transmission de voie montante à contention, et pour adapter dynamiquement la capacité dudit canal de transmission de voie montante à contention en fonction d'un trafic de terminaux entrants, ledit système de transmission étant caractérisé en ce que 35 la passerelle de connexion (12) est configurée pour 3042085 50 estimer en continu sur une fenêtre d'observation de largeur prédéfinie et à partir de mesures effectuées en réception dans ladite fenêtre d'observation des salves attendues une première probabilité de réception de salve attendue vide Pe, ou une paire de probabilités formée par la première 5 probabilité Pe et une deuxième probabilité de réception correcte de salve Ps, ou une troisième probabilité de collision de salve Pc ; déterminer une grandeur actuelle Gr sensible de manière monotone à la charge externe du canal à contention à partir de la première probabilité estimée Pe ou la paire de probabilités formée par la première probabilité 10 estimée Pe et la deuxième probabilité estimée de réception d'une salve correcte Ps, ou la troisième probabilité de réception d'une salve ayant subi une collision d'une salve Pc ; puis lorsqu'un franchissement d'un premier seuil supérieur SH par la grandeur actuelle a lieu une fois ou plusieurs fois consécutives en s'éloignant 15 de la valeur de la grandeur correspondant à la charge externe nominale, augmenter la capacité actuelle du canal de transmission en libérant des ressources de communication supplémentaires en termes de fréquences supplémentaires et en informant par une voie retour les terminaux de la nouvelle composition du canal de transmission à capacité augmentée ; et/ou 20 lorsqu'un franchissement du deuxième seuil inférieur SL par la grandeur actuelle a lieu une fois ou plusieurs fois consécutives en s'éloignant de la valeur de la grandeur correspondant à la charge externe nominale, diminuer la capacité actuelle du canal de transmission en retirant des ressources de communication en termes de fréquences parmi les ressources 25 de transmission mis actuellement à disposition et en informant par la voie retour les terminaux de la nouvelle composition du canal de transmission à capacité diminuée.\n<CLM>\1\tSystème de transmission de paquets de données ou de fragments 30 de paquets selon la revendication 15 dans lequel .- la passerelle de connexion (12) est configurée pour mettre en oeuvre un mécanisme de contrôle de flux consistant à fournir une liste actuelle de classes de terminaux distinguant les classes des terminaux autorisés à émettre et les classes des terminaux 35 auxquels l'émission est interdite, et 3042085 51 .* lorsque le franchissement du seuil supérieur SH par la grandeur actuelle Gr induit une décision d'augmenter la capacité du canal et qu'une taille maximale prédéterminée du canal est atteinte, déclencher une augmentation du niveau de contrôle de flux en interdisant l'émission à une 5 classe de terminaux, autorisée à émettre de la liste actuelle et choisie aléatoirement, et .* lorsque le franchissement du seuil inférieur SL par la grandeur actuelle Gr induit une décision de diminuer la capacité du canal, déclencher une baisse du niveau de contrôle de flux en autorisant l'émission à une 10 classe de terminaux, interdite d'émettre de la liste actuelle et choisie aléatoirement. 15