FR2921532A1 - Procede de synchronisation d'un noeud a synchroniser dans un premier canal de communication sans fil synchrone d'un reseau de communication, produit programme d'ordinateur et noeud a synchroniser correspondants - Google Patents
Procede de synchronisation d'un noeud a synchroniser dans un premier canal de communication sans fil synchrone d'un reseau de communication, produit programme d'ordinateur et noeud a synchroniser correspondants Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé de synchronisation d'un noeud à synchroniser ayant une antenne en réception directionnelle pour la réception d'un signal à partir d'un premier canal de communication dans un réseau de communication sans fil comprenant une pluralité de noeuds, ledit procédé étant mis en oeuvre par le noeud à synchroniser. Un tel procédé comprend les étapes suivantes : obtention d'une première et d'une seconde information d'orientation représentatives de la direction d'arrivée d'un signal émis par le noeud à synchroniser ; obtention d'au moins une troisième information d'orientation représentative de la direction d'arrivée d'un signal émis par au moins un parmi lesdits premier et second noeuds, sur le noeud à synchroniser ; détermination (86) d'une information d'orientation de l'antenne en réception du noeud à synchroniser ; et synchronisation (88) du noeud à synchroniser.
Description
Procédé de synchronisation d'un noeud à synchroniser dans un premier canal de communication sans fil synchrone d'un réseau de communication, produit programme d'ordinateur et noeud à synchroniser correspondants. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui des réseaux de communication synchrone sans-fil par exemple du type maillé (ou MESH en anglais), comprenant une pluralité de noeud disposant chacun, par exemple d'une antenne en réception et d'une antenne en émission. L'invention concerne notamment mais non exclusivement de tels réseaux qui utilisent la bande d'ondes radio-fréquences (ou RF pour Radio-Frequency en anglais) millimétriques et un medium à accès multiplexé selon une séquence donnée (séquence TDM). 2. Solutions de l'art antérieur Les applications sans-fil sont aujourd'hui de plus en plus nombreuses. Il apparaît des systèmes de communication sans fil comprenant une pluralité de noeuds, et ceci dans de multiples domaines d'applications tels que celui des communications de données par paquet ou celui des applications de type streaming ou lecture en transit (par exemple de la lecture de contenus audio et/ou vidéo, de la voix sur IP, ...).
Pour répondre à l'augmentation du débit requis par les applications (par exemple de type audio et/ou vidéo), il faut augmenter la largeur de bande du spectre de radio fréquence. A cause des limites physiques, normatives et légales on ne peut augmenter le spectre de fréquence indéfiniment, et on doit donc se limiter à une largeur de bande autour de la fréquence porteuse correspondant par exemple à un pourcentage de la porteuse. Si on prend l'exemple d'une largeur de bande de 1%, dans la bande autorisée pour le Wi-Fi autour de la porteuse à 2,4 GHz, on aura une largeur de bande de 24 MHz, alors que dans la bande des 60 GHz, la largeur de bande serait de 600 MHz. En conséquence, les systèmes de communication utilisant des porteuses de fréquence plus importante disposent d'une plus grande bande passante.
Ainsi, la technologie sans-fil utilisant la bande d'ondes RF millimétriques, c'est-à-dire autour de 60GHz, permet d'atteindre un débit pour la transmission de données très élevé. Cependant, les caractéristiques physiques d'un lien à ondes RF millimétriques sont : forte directivité, peu de réflexion sur les obstacles (par exemple les murs, les meubles, les êtres vivants, ...), puissance limitée et donc portée du signal limitée. Ainsi, les liens de communication sans fil opérant dans la bande d'ondes millimétriques sont directionnels, et une ligne de visée (ou LOS pour Line Of Sight en anglais) est nécessaire pour établir une communication entre un noeud émetteur et un noeud récepteur d'un tel lien.
Pratiquement, ceci impose pour assurer une bonne transmission des données sans perte, la vue directe des antennes de noeuds communicants, autrement dit une liaison par ondes RF millimétriques sans obstacle excepté l'air. Cependant, l'air atténuant les ondes RF millimétriques (suivant des lois physiques bien connu de l'homme du métier) pour maintenir un bon niveau de qualité du lien de communication sans fil et avoir une portée radio suffisante sans avoir à émettre à des puissances non autorisées, on peut utiliser des antennes directionnelles ayant un gain positif. L'emploi de ces antennes oblige, par exemple, le noeud récepteur à orienter correctement son antenne en réception au bon angle et au bon moment vers l'antenne en émission du noeud émetteur. Dans le cadre d'une application domestique, à l'échelle d'une pièce, cette technologie peut être utilisée pour une application à haut débit binaire jusqu'à une distance d'environ à l0m. Ainsi, les systèmes de transmission radio à 60GHz sont particulièrement bien adaptés pour une transmission de données très hauts débits dans un rayon limité, par exemple comme moyen de connectivité particulièrement bien adapté entre les différents éléments d'un système home cinema . En effet, pour ce cas d'utilisation, la portée est limitée à une dizaine de mètres, par contre les débits mis en jeux sont très élevés (au-delà du gigabit par seconde) de par la nature, aussi bien audio que vidéo, et la très haute résolution de l'information transmise.
Dans les systèmes home cinema, le système de transmission requiert un synchronisme parfait entre le ou les noeuds émetteurs et les noeuds récepteurs, notamment dans le cas d'un système audio à canaux multiples, comprenant jusqu'à 10 (ou plus) hauts parleurs, et connu sous le nom anglais de surround sound system . En effet dans ce cas précis, un noeud émetteur (comprenant aussi un décodeur audio) transmet de manière parfaitement synchrone différents canaux audio issus d'une seule source à un sous ensemble de noeuds récepteurs, comprenant chacun un haut parleur, l'ensemble de ces noeuds récepteurs devant restituer globalement le son multi spatial parfaitement synchronisé. Par ailleurs, étant donné la nature particulièrement aléatoire de ce type de support de transmission (notamment très sensible aux masquages causés par exemple par un individu traversant le champ de transmission), il est nécessaire d'effectuer de multiples transmissions des symboles de données afin d'en garantir la bonne réception au delà d'un taux d'erreur résiduel prédéfini. On se place dans la suite dans le cadre d'un réseau de communication home cinema synchrone sans-fil par exemple du type maillé comprenant une pluralité de noeuds disposant chacun, par exemple d'une antenne en réception et d'une antenne en émission. Les noeuds opèrent dans la bande d'onde millimétrique. Pour permettre à chaque noeud du réseau de transmettre de l'information dans des intervalles temporels régulièrement espacés, on peut mettre en oeuvre un multiplexage par répartition dans le temps (de l'anglais Time Division Multiplexing ou TDM), ci-après appelé multiplexage TDM, selon lequel le domaine temporel est divisé en une pluralité d'intervalles temporels récurrents de longueur fixée appelée séquence TDM. Un multiplexage TDM permet de rendre invariants certains paramètres tels que la latence, le débit binaire des données, permet également d'obtenir un très bon niveau de qualité et permet de maintenir ce niveau de qualité constant. Dans un réseau sans-fil utilisant un multiplexage TDM, chaque noeud émet et reçoit dans des intervalles temporels déterminés et doit donc orienter son antenne en réception à chacun de ces intervalles temporels (ou Time slot en anglais).
Afin de transmettre à plusieurs noeuds récepteurs simultanément, l'antenne en émission d'un noeud émetteur du réseau peut être une antenne omnidirectionnelle qui présente un gain proche de zéro. Cependant, il est évoqué par antenne omnidirectionnelle , une antenne quasi omnidirectionnelle avec un angle d'émission de 220° par exemple, étant donné que la réalisation d'une antenne émettant parfaitement dans toutes les directions est très difficile à concevoir. Ainsi, la puissance RF émise par le noeud émetteur est dispersée dans toutes les directions. Le succès d'une transmission entre un noeud émetteur et un noeud récepteur est conditionné par la puissance à l'émission, par la distance entre l'antenne en émission du noeud émetteur et l'antenne en réception du noeud récepteur, par le gain des antennes et par le bruit du coté du noeud récepteur. La puissance reçue qui est égale au produit de la puissance à l'émission par l'atténuation due à la propagation dans le canal de transmission doit présenter un rapport signal sur bruit suffisant pour que le canal de transmission présente un taux d' erreur binaire (ou bit error rate en anglais) aux alentours de 10-6. Le gain de l'antenne peut améliorer la communication. C'est pourquoi une antenne directionnelle présentant un gain de 15dB par exemple peut être utilisée comme antenne en réception par les noeuds du réseau. Ainsi, du fait qu'un noeud émetteur émet avec une antenne omnidirectionnelle afin d'atteindre chaque noeud récepteur du réseau, les noeuds récepteur doivent orienter leur antenne en réception qui est directionnelle dans la direction du noeud émetteur. Par exemple, afin d'assurer une bonne réception des données par chacun des noeuds, une retransmission de ces données est réalisée par chacun des noeuds du réseau. Cela signifie que, après la transmission des données par le noeud émetteur lors d'un intervalle temporel ITO et la réception par les noeuds récepteurs au moyen de leur antenne directionnelle, un premier noeud récepteur retransmet les données au moyens de son antenne en émission omnidirectionnelle pendant un intervalle temporel IT1, puis les autres noeuds reçoivent les données au moyen de leur antenne directionnelle préalablement orientée. Puis, un second noeud récepteur retransmet les données pendant un intervalle temporel IT2 et ainsi de suite.
Dans le cadre d'une utilisation normale d'un tel réseau de communication synchrone sans-fil mettant en oeuvre une séquence TDM et comprenant une pluralité de noeuds opérant dans la bande d'onde millimétrique, un noeud récepteur donné du réseau, encore appelé noeud déplacé ou noeud à synchroniser, peut perdre le lien radio (et donc des données) en cas par exemple de déplacement du noeud ou de mauvaise orientation de celuiûci en cours de transmission. La qualité du signal transmis peut alors être très fortement dégradée ce qui peut devenir très inconfortable (par exemple dans le cas d'un signal audio haute-fidélité). En effet, alors qu'en fonctionnement normal les antennes des différents noeuds du réseau sont parfaitement alignées au bon moment, lors d'un déplacement involontaire ou volontaire d'un noeud entraînant une modification de son orientation et donc du bon alignement de son antenne, une perte du signal radio peut être occasionnée. L'antenne du noeud récepteur à synchroniser n'étant plus orientée correctement vers l'antenne du noeud émetteur, celle-ci ne peut plus capter de signal radio et par conséquent ne peut plus décoder de données. Aussi, pour maintenir le niveau de qualité de la transmission de données, il est préférable de rétablir très rapidement le lien radio en réalignant correctement l'antenne du noeud à synchroniser. Ainsi, le noeud déplacé peut passer un temps important à essayer de se synchroniser dans le réseau, c'est-à-dire retrouver le noeud émetteur et/ou sa position dans la séquence TDM et/ou la synchronisation d'horloge du réseau. Pour réaligner l'antenne du noeud à synchroniser, une première technique classique consiste à effectuer un balayage d'antenne complet (ou antenna scan en anglais) de tous les angles de secteur d'antenne pour tous les noeuds du réseau comme dans la phase de découverte et de configuration du système. Un inconvénient de cette première technique classique est qu'elle nécessite un temps important de mise en oeuvre (par exemple plusieurs séquences TDM étant donné que le balayage doit être répété pour chaque noeud émetteur du réseau) et peut donc provoquer une perte de données dommageable pour les signaux audio et/ou vidéo. La qualité du signal s'en trouve fortement dégradée (par exemple apparition d'un trou dans le signal audio et donc d'un blanc dans le signal sonore, ou bruits parasites dans le signal sonore). Par ailleurs, pour resynchroniser le noeud à synchroniser afin de le réintroduire dans le réseau de communication le plus rapidement possible, d'autres techniques classiques (appelées en anglais Angle Of Arrivai ou AOA , ou encore Direction Of Arrivai ou DOA , pour respectivement Angle d'arrivée et Direction d'arrivée en français) proposent d'estimer la direction d'arrivée des ondes RF millimétriques. Ainsi, selon une seconde technique classique de type DOA, par exemple telle que décrite dans le document de brevet US20020039912A1, une station de base d'un réseau de communication reçoit des ondes RF d'un noeud mobile sur les différents éléments d'une antenne à faisceau large. Le signal reçu par les différents éléments de l'antenne est ensuite dirigé vers un processeur DSP (pour Digital Signal Processor en anglais ou Processeur de signal numérique en français). Le processeur DSP applique alors sur ce signal reçu un algorithme de traitement numérique (par exemple de type MUSIC) pour déterminer la direction d'arrivée des ondes RF millimétriques reçues. Lorsque la direction d'arrivée a été obtenue, le réseau de communication détermine l'antenne à bande étroite la plus adaptée pour retransmettre les données vers le noeud mobile via un faisceau de données étroit. Un inconvénient de cette technique est qu' elle nécessite un traitement numérique des données important et de nombreuses étapes de conversion du signal (par exemple numérique/analogique) ce qui nécessite donc un temps important.
De plus, dans le contexte où à chaque noeud du réseau est alloué un intervalle temporel pour la transmission de données, la détermination de la direction d'arrivée des ondes doit être répétée pour chacun des noeuds, ce qui rend la réalignement de l'antenne du noeud à synchroniser très lente. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l'invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de fournir une technique permettant la synchronisation d'un noeud à synchroniser dans un réseau de communication synchrone sans-fil comprenant une pluralité de noeuds qui soit plus rapide que les techniques existantes. Un autre objectif de l'invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de fournir une technique permettant de réintroduire rapidement un noeud à synchroniser dans un canal de communication sans fil après qu'il ait été déplacé et qu'il ait donc perdu la synchronisation sur le canal de communication sans fil. Encore un objectif de l'invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de mettre en oeuvre une telle technique qui permette d'éviter la perte de données par les noeuds du réseau. L'invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, a encore pour 15 objectif de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en oeuvre et pour un faible coût. 4. Exposé de l'invention Conformément à un mode de réalisation particulier, l'invention concerne un procédé de synchronisation d'un noeud à synchroniser ayant une antenne en 20 réception directionnelle pour la réception d'un signal à partir d'un premier canal de communication dans un réseau de communication sans fil comprenant une pluralité de noeuds, ledit procédé étant mis en oeuvre par le noeud à synchroniser. Selon l'invention, un tel procédé comprend les étapes suivantes : - obtention d'une première et d'une seconde information d'orientation 25 représentatives de la direction d'arrivée d'un signal émis par le noeud à synchroniser, respectivement, sur un premier et un second noeud du réseau de communication sans fil ; - obtention d'au moins une troisième information d'orientation représentative de la direction d'arrivée d'un signal émis par au moins un 30 parmi lesdits premier et second noeuds, sur le noeud à synchroniser ; - détermination d'une information d'orientation de l'antenne en réception du noeud à synchroniser à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; et - synchronisation du noeud à synchroniser à partir de ladite information d'orientation de l'antenne en réception déterminée.
Ainsi, le principe général de l'invention repose sur la détermination d'une information d'orientation de l'antenne en réception (par exemple un angle) du noeud à synchroniser dans le premier canal de communication à partir d'information d'orientation d'antenne en réception de plusieurs noeuds du réseau. Ainsi, le procédé de synchronisation précité permet de synchroniser rapidement (et donc sans pertes de données) un noeud à synchroniser (par exemple un noeud déplacé) à partir de l'information d'orientation d'antenne en réception du noeud à synchroniser. Préférentiellement, les premier et second noeuds utilisent une antenne directionnelle en réception et les première et deuxième informations d'orientation sont obtenues en effectuant un balayage par les antennes directionnelles desdits premier et second noeuds respectivement. Avantageusement, l'étape d'obtention desdites première et seconde informations d'orientation comprend les étapes suivantes : - émission sur un second canal de communication, d'un message d'alerte représentatif d'une perte de synchronisation dudit noeud à synchroniser relativement au premier canal de communication ; - réception, à travers le second canal de communication, desdites première et seconde informations d'orientation. Ainsi, un second canal de communication RF est mis en oeuvre afin de permettre à un noeud à synchroniser d'informer les autres noeuds du réseau qu'il a perdu la synchronisation dans le premier canal de communication, mais également de recevoir des données (par exemple des informations d'antenne). Préférentiellement, l'étape de détermination de ladite information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser comprend les étapes suivantes : - détermination d'au moins un paramètre de déplacement du noeud à synchroniser à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; -calcul de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser à partir du ou des paramètre(s) de déplacement. Avantageusement, chacun des noeuds pouvant émettre des données sur ledit premier canal de communication selon une séquence prédéterminée, le premier noeud est le noeud suivant le noeud à synchroniser dans la séquence prédéterminée, et ledit second noeud est le noeud suivant ledit premier noeud dans la séquence prédéterminée. Ainsi, l'information d'orientation d'antenne du noeud à synchroniser peut être déterminé dès lors que les premier et second noeuds ont fini d'émettre, le noeud à synchroniser retrouve alors le lien radio sans perte de données en un minimum de temps.
Selon un mode de réalisation préférentiel conforme à l'invention, le noeud à synchroniser utilise une table de synchronisation comprenant, pour chaque noeud du réseau, une information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser, ladite antenne étant adaptée pour la réception de données émises par ledit noeud.
Une telle table de synchronisation regroupe l'ensemble des informations utiles (notamment des informations d'orientation d'antenne) au noeud à synchroniser pour se synchroniser dans le premier canal de communication. Préférentiellement, le procédé de synchronisation comprend une étape de mise à jour de ladite table de synchronisation en fonction de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser obtenue. Ainsi, une fois que l'information d'orientation d'antenne a été déterminée, la table de synchronisation est mise à jour pour permettre au noeud à synchroniser d'orienter son antenne directionnelle correctement et ainsi rétablir la synchronisation.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le procédé comprend en outre une étape de détection d'une perte de synchronisation du noeud à synchroniser dans le premier canal de communication, et la perte de synchronisation du noeud à synchroniser résulte d'un déplacement 5 du noeud à synchroniser. Ainsi, la présente invention permet de réintroduire rapidement un noeud à synchroniser dans un canal de communication sans fil après que ce noeud ait été déplacé et qu'il ait donc perdu la synchronisation sur le canal de communication sans fil. 10 Avantageusement, la perte de synchronisation est détectée grâce à un capteur de déplacement prévu dans le noeud à synchroniser. Le capteur de déplacement peut par exemple être un capteur de pression disposé sous le noeud à synchroniser qui indique le cas échéant que le noeud a été déplacé. 15 De manière avantageuse, la perte de synchronisation est détectée au moyen d'une mesure d'un indicateur du niveau de réception d'un signal par le noeud à synchroniser. L'indicateur du niveau de réception d'un signal est par exemple un indicateur de RSSI (pour en anglais Received Signal Strength Indication ). 20 Préférentiellement, une étape de détermination si le noeud à synchroniser a perdu la synchronisation dans le premier canal de communication est mise en oeuvre à intervalles réguliers, et ledit procédé de synchronisation est déclenché dans le cas d'une détermination positive. Avantageusement, le procédé est déclenché à intervalles réguliers. 25 L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, le programme comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de synchronisation tel que précédemment décrit, lorsque ledit programme 30 est exécuté sur un ordinateur.
L'invention concerne également un moyen de stockage, éventuellement totalement ou partiellement amovible, lisible par un ordinateur, stockant un jeu d'instructions exécutables par ledit ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé de synchronisation tel que précédemment décrit.
L'invention concerne également un noeud à synchroniser ayant une antenne en réception directionnelle pour la réception d'un signal à partir d'un premier canal de communication dans un réseau de communication sans fil comprenant une pluralité de noeuds. Selon l'invention, le noeud a synchroniser comprend également des 10 moyens de synchronisation comprenant les moyens suivants : - des moyens d'obtention d'une première et d'une seconde information d'orientation représentatives de la direction d'arrivée d'un signal émis par ledit noeud à synchroniser, respectivement, sur un premier et un second noeud du réseau de communication sans fil ; 15 - des moyens d'obtention d'au moins une troisième information d'orientation représentative de la direction d'arrivée d'un signal émis par au moins un parmi lesdits premier et second noeuds, sur ledit noeud à synchroniser ; - des moyens de détermination d'une information d'orientation de l'antenne 20 en réception du noeud à synchroniser à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; et - des moyens de synchronisation dudit noeud à synchroniser à partir de ladite information d'orientation de l'antenne en réception déterminée. Avantageusement, les premier et second noeuds utilisent une antenne 25 directionnelle en réception et en ce que lesdits moyens d'obtention des première et deuxième informations d'orientation comprennent des moyens de mise en oeuvre d'un balayage par les antennes directionnelles desdits premier et second noeuds respectivement. Préférentiellement, lesdits moyens d'obtention desdites première et 30 seconde informations d'orientation comprennent les moyens suivants : - des moyens d'émission sur un second canal de communication, d'un message d'alerte représentatif d'une perte de synchronisation dudit noeud à synchroniser relativement au premier canal de communication ; - des moyens de réception, à travers le second canal de communication, desdites première et seconde informations d'orientation.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits moyens de détermination de ladite information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser comprennent les moyens suivants : - des moyens de détermination d'au moins un paramètre de déplacement du noeud à synchroniser à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; - des moyens de calcul de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser à partir du ou des paramètre(s) de déplacement. De manière avantageuse, chacun des noeuds pouvant émettre des données sur ledit premier canal de communication selon une séquence prédéterminée, le premier noeud est le noeud suivant le noeud à synchroniser dans la séquence prédéterminée, et ledit second noeud est le noeud suivant ledit premier noeud dans la séquence prédéterminée. Préférentiellement, lesdits moyens de synchronisation comprennent des moyens d'utilisation d'une table de synchronisation comprenant, pour chaque noeud du réseau, une information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser, ladite antenne étant adaptée pour la réception de données émises par ledit noeud. Avantageusement, lesdits moyens de synchronisation comprennent des moyens de mise à jour de ladite table de synchronisation en fonction de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser obtenue. De manière préférentielle, le noeud à synchroniser comprend en outre des moyens de détection d'une perte de synchronisation du noeud à synchroniser dans 30 le premier canal de communication, et la perte de synchronisation du noeud à synchroniser résulte d'un déplacement du noeud à synchroniser. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lesdits moyens de détection d'une perte de synchronisation du noeud à synchroniser comprennent un 5 capteur de déplacement du noeud à synchroniser. Avantageusement, lesdits moyens de détection d'une perte de synchronisation du noeud à synchroniser comprennent des moyens de mesure d'un indicateur du niveau de réception d'un signal par le noeud à synchroniser. Préférentiellement, le noeud à synchroniser comprend des moyens de 10 détermination s'il a perdu la synchronisation dans le premier canal de communication activés à intervalles réguliers, et en ce que lesdits moyens de synchronisation sont déclenchés dans le cas d'une détermination positive. Avantageusement, lesdits moyens de synchronisation sont déclenchés à intervalles réguliers. 15 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : 20 - les figures lA à lE illustrent la configuration des motifs de rayonnement des antennes des noeuds d'un réseau home cinema synchrone sans fil de type 7.1 selon un mode de réalisation particulier de l'invention respectivement lors de l'intervalle temporel n°0 d'une super trame (figure lA), lors de l'intervalle temporel n°l de la super trame (figure lB), lors de 25 l'intervalle temporel n°2 de la super trame (figure 1C), lors de l'intervalle temporel n°3 de la super trame (figure 1D), et lors de l'intervalle temporel n°4 de la super trame (figure lE) ; - la figure 2 illustre la configuration des motifs de rayonnement des antennes des noeuds du réseau home cinema synchrone sans fil de type 7.1 selon un 30 mode de réalisation particulier de l'invention lors de l'intervalle temporel n°l de la super trame (figure lB) lorsqu'un noeud a été déplacé ; - la figure 3 présente des schémas des noeuds WAS 100 à 800 selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 4 présente des diagrammes temporels de super trames n et n+l d'un canal de transmission RF 60 GHz classique ; - la figure 5 illustre la phase de découverte des noeuds du réseau sur un diagramme temporel des super trames n et n+l des premier et second canaux de transmission RF selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 6 présente les étapes principales de l'algorithme mis en oeuvre dans le cadre de la phase de découverte des noeuds du réseau selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 7 illustre un diagramme temporel des super trames n et n+l des premier et second canaux de transmission RF selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 8 présente les étapes principales d'un algorithme de détermination des paramètres (angles, distances inter-noeuds, orientation, ...) modifiés après le déplacement d'un noeud selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention ; - la figure 9 présente les repères cartésiens associés à chacun des noeuds du réseau home cinema synchrone de la figure lA selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 10 présente une représentation schématique des angles de secteur d'antenne associés à certains noeuds du réseau de communication avant et après déplacement du noeud déplacé, lorsqu'ils sont en émission omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention ; - la figure 11 présente une représentation schématique dans le repère cartésien de référence des angles de secteur d'antenne associés aux noeuds et avant et après déplacement du noeud déplacé, lorsque ce noeud émet de manière omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention ; - la figure 12 illustre une représentation schématique des angles de secteur d'antenne associés deux noeuds du réseau dans le repère cartésien du noeud déplacé avant et après déplacement de ce dernier, lorsqu'il émet de manière omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention ; - la figure 13 illustre une représentation géométrique de la rotation associée au déplacement du noeud déplacé dans le réseau de communication selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; -la figure 14 décrit les étapes principales de l'algorithme général de recouvrement d'un lien radio RF perdu selon le mode de réalisation particulier de l'invention. - la figure 15 présente les étapes principales d'un algorithme d'émission des données sur le second canal de communication RF selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 16 décrit les étapes principales d'un algorithme de réception des données sur le second canal de communication RF du réseau de communication selon le mode de réalisation particulier de l'invention ; et - la figure 17 présente un exemple de trame (ou intervalle temporel) d'une super trame du second canal de transmission RF selon le mode de réalisation particulier de l'invention. 6. Description d'un mode de réalisation de l'invention Selon une application particulière du procédé de synchronisation selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on se place dans la suite dans le cadre d'un réseau home cinema (ou home theater ) synchrone sans fil de type 7.1 comprenant un premier canal de transmission ou de communication RF 10 (mettant en oeuvre un premier cadencement qui défini un premier cycle, à base d'une séquence TDM, pour la transmission de données sur ce premier canal) du réseau tel qu'illustré par les figures IA à 1E. Bien entendu, l'invention s'applique également dans le cadre de tout réseau home cinema sans fil tel qu'un réseau home cinema de type 5.1.
Bien entendu, le procédé selon au moins un autre mode de réalisation de l'invention peut être également mis en oeuvre dans tout réseau de communication synchrone sans-fil mettant en oeuvre une séquence TDM et comprenant une pluralité de noeuds opérant dans la bande d'ondes millimétriques.
Par exemple, le réseau home cinema sans fil 7.1 est disposé dans une pièce d'une habitation et comprend un terminal source audio-vidéo, par exemple un lecteur DVD (non représenté), un écran de télévision (non représenté), un contrôleur d'ambiance sans fil 1000 ci-après désigné par noeud WSC (pour Wireless Surround Controller ) auquel sont connectés, via un réseau sans fil, des premier 100, second 200, troisième 300, quatrième 400, cinquième 500, sixième 600, septième 700 et huitième 800 haut-parleurs actifs sans fil, ci-après désignés par noeuds WAS (pour Wireless Active Speaker ). Le cercle 35 représente le placement des haut-parleurs autour de l'auditeur, recommandé par les laboratoires Dolby, donné ici à titre d'exemple, l'invention pouvant fonctionner pour toute autre configuration (THX ,...). Dans la pièce, un auditeur est situé à un emplacement 30. Par exemple, chaque noeud WAS (100 à 800) comprend (ou est associé à) un haut-parleur qui diffuse un canal audio, ces canaux audio sont respectivement les canaux FR (pour Front Right ou avant-droit ) pour le noeud WAS 400, SR (pour Surround Right ou ambiance-droit ) pour le noeud WAS 300, RR (pour Rear Right ou arrière-droit ) pour le noeud WAS 700, RL (pour Rear Left ou arrière-gauche ) pour le noeud WAS 600, SL (pour Surround Left ou ambiance-gauche ) pour le noeud WAS 200, FL (pour Front Left ou avant-gauche ), C (pour Center ou centre ) aussi dénommé FC (pour Front Center ou avant-centre ) pour le noeud WAS 100, et SW (pour SubWoofer ou caisson de basse ) pour le noeud WAS 800. Ainsi, le terminal source envoie les données audio numérique de chaque canal audio au noeud WSC 1000 via une interface audio-vidéo (ou seulement audio) numérique qui peut être conforme par exemple à l'un des standards SPDIF, IEEE-1394 ou HDMI.
Par exemple, le premier canal de transmission RF 10 du réseau sans-fil permet au noeud WSC 1000 de transmettre à chacun des noeuds WAS les données des canaux audio à restituer. Pour effectuer ces opérations de réception et transmission, chacun des noeuds du réseau dispose respectivement d'une antenne en émission et d'une antenne en réception de signaux RF (ces antennes sont décrites ci-après). Les données des canaux audio à restituer disposées sous la forme de trames sont modulées et délivrées à un module RF frontal pour que celui-ci les transmette dans le premier canal de transmission RF 10 du réseau. Le module RF frontal réalise une conversion numérique / analogique sur les trames, réalise une amplification sur les trames et transmet les trames sur le premier canal de transmission RF 10 grâce à une antenne en émission (ci-après décrite). Le noeud WSC 1000 comprend un microcontrôleur sur lequel est mis en oeuvre un ou plusieurs logiciel(s) implémentant l'invention. Le microcontrôleur est adapté pour communiquer avec et pour contrôler les décodeurs audio multicanal, module RF en bande de base et module RF frontal. La mémoire RAM peut être utilisée par le microcontrôleur pour stocker les données temporaires nécessaires pour accomplir ses différentes tâches. Une mémoire EEPROM (ou de type FLASH) stocke différentes informations telles qu'un identifiant matériel (ou numéro de série) du noeud WSC 1000, des données utilisateur, le nombre total de noeuds WAS et leur identifiant respectif, le canal audio attribué à chaque WAS, des tables d'angles d'antenne (ci-après décrites),... La figure lA est une illustration de la configuration du réseau dans le domaine spatial et à l'intervalle temporel n°0 correspondant à la trame n°0 d'une 25 super trame n. Le noeud WSC 1000 émet pendant toute la durée de l'intervalle temporel n°0 sur son antenne en émission omnidirectionnelle représenté ici par le lobe formé par son motif de rayonnement en émission 1052 vers tous les autres noeuds WAS 100 à 800 du réseau. Ainsi, pendant cet intervalle temporel n°0 chacun des 30 autres noeuds WAS 100 à 800 du réseau doit orienter le lobe 151, 251, ... 851 formé par le motif de rayonnement en réception de son antenne en réception directionnelle dans la direction du noeud WSC 1000. La figure 1B (respectivement figure 1C ; figure ID ; figure 1E) est une illustration de la configuration du réseau dans le domaine spatial et à l'intervalle temporel n°l (respectivement n°2 ; n°3 ; n°4) correspondant à la trame n°l (respectivement n°2 ; n°3 ; n°4) de la super trame n. Le noeud WAS 100 (respectivement WAS 200 ; WAS 300 ; WAS 400) émet pendant toute la durée de l'intervalle temporel n°l (respectivement n°2 ; n°3 ; n°4) sur son antenne en émission omnidirectionnelle représenté ici par le lobe formé par son motif de rayonnement en émission 152 (respectivement 252 ; 352 ; 452) vers tous les autres noeuds WSC 1000 et WAS (200 à 800) du réseau (respectivement WAS (100, 300 à 800) ; WAS (100, 200 et 400 à 800) ; WAS (100 à 300 et 500 à 800)). Ainsi, pendant cet intervalle temporel n°l (respectivement n°2 ; n°3 ; n°4), chacun des autres noeuds WSC 1000 et WAS (200 à 800) du réseau (respectivement WAS (100, 300 à 800) ; WAS (100, 200 et 400 à 800) ; WAS (100 à 300 et 500 à 800)) doit orienter le lobe 251 à 851 (respectivement le lobe 151 et 351 à 851 ; le lobe 151, 251 et 451 à 851 ; le lobe 151 à 351 et 551 à 851) formé par le motif de rayonnement en réception de son antenne en réception directionnelle dans la direction du noeud WAS 100 (respectivement WAS 200 ; WAS 300 ; WAS 400). On illustre désormais, en relation avec la figure 2, la configuration des motifs de rayonnement des antennes des noeuds du réseau home cinema synchrone sans fil de type 7.1 selon le mode de réalisation particulier de l'invention lors de l'intervalle temporel n°l d'une super trame lorsqu'un noeud a été déplacé ; La figure 2 est identique à la figure lB à la différence près qu'un noeud a été déplacé au cours de l'intervalle temporel n°l d'une super trame n, par exemple le noeud WAS 200 (ou noeud 2), le déplacement du noeud WAS 200 étant matérialisé par la flèche 255. Dans la suite de la description, on considère, à titre d'exemple, que le noeud WAS 2 a été déplacé. Suite au déplacement du noeud WAS 200, le motif de rayonnement en réception 251 de son antenne en réception directionnelle n'est plus orienté correctement en direction du noeud WAS 100, ce qui provoque la rupture du lien radio, et donc l'interruption de la transmission de données. La rupture du lien radio perdure pour tous les intervalles temporels de la super trame n actuelle et des super trames suivantes ce qui entraîne une perte de données, le noeud WAS 200 ne recevant plus ni n'émettant plus de données correctement. On présente, en relation avec la figure 3, des schémas des noeuds WAS 100 à 800 selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Le noeud WAS 200 est décrit ci-après en détail, les noeuds WAS 100 et 300 à 800 ne sont pas décrits du fait qu'ils sont similaires au noeud WAS 200. On décrit ci-après un premier équipement RF du noeud WAS 200 dédié au premier canal de transmission RF 10. Par exemple, le noeud WAS 200 reçoit, grâce à une antenne en réception 202, des trames en provenance du réseau. Les trames reçues par l'antenne en réception 202 sont transmises à un premier module RF frontal 203 du noeud WAS 200. Le premier module RF frontal 203 reçoit ces trames provenant du premier canal de transmission RF 10 puis amplifie (au moyen d'un amplificateur à faible bruit dit LNA (low noise amplifier) non illustré) ces trames. Puis le premier module RF frontal 203 transmet ces trames à un premier module RF en bande de base 204 (adapté aux ondes RF millimétriques par exemple grâce au standard 802.15.3C) qui réalise au préalable une conversion analogique / numérique sur ces trames reçues et un filtrage de ces trames. Puis, le premier module RF en bande de base 204, équipé d'un modem, de moyens de correction d'erreur et de moyens d'ajustement de l'angle de l'antenne en réception en fonction du paramètre RSSI (pour Received Signal Strength Indication ) du signal reçu et d'un protocole adapté, effectue un traitement les trames gardées qu'il envoie ensuite à une première mémoire tampon de données 205 qui peut les envoyer sur une première sortie en bande de base 215. Puis, le convertisseur numérique / analogique réalise une conversion numérique / analogique sur les données audio et délivre un signal audio analogique à un amplificateur audio. Le spectre de fréquence de ce signal audio analogique est typiquement compris entre 100Hz et 20kHz. Après amplification dans l'amplificateur, le signal audio analogique amplifié est délivré au haut-parleur du noeud WAS 200 via un filtre. Le haut-parleur convertit le signal audio analogique en un signal acoustique.
Le noeud WAS 200 est également adapté pour envoyer des données RF sur le réseau grâce à une antenne en émission 201. Dans ce cas, le premier module RF frontal 203 amplifie les données à transmettre au moyen d'un amplificateur de puissance (ou PA pour Power amplifier ). On décrit ci-après un second équipement RF du noeud WAS 200 dédié à un second canal de transmission RF 20 (mettant en oeuvre un second cadencement qui définit un second cycle pour la transmission de données sur ce second canal) qui est un canal bidirectionnel. Ce second équipement RF est par exemple un lien de communication sans fil conforme au protocole IEEE 802.11, un lien BLUETOOTH (marque déposée) ou même tout autre lien de communication sans fil (tel que les liens DECT ou les liens PHS). Le second équipement RF ne comprend, dans le cadre du présent mode de réalisation préférentiel, qu'une unique antenne 206 (qui est préférentiellement omnidirectionnelle dans une bande de fréquence autour de 2,4GHz afin de se prémunir des phénomènes de masquage) afin de rendre plus robuste le lien du second équipement RF.
Le second équipement RF comprend un second module RF frontal 207 et un second module en bande de base 208. Deux sorties de ce second module en bande de base 208 sont reliées respectivement à un premier registre 212 permettant de stocker l'identifiant du noeud émetteur en train de diffuser des données sur le premier canal de transmission RF 10 et à un second registre 213 permettant de stocker l'ordonnancement des trames de la séquence TDM sur le premier canal de transmission RF 10. Une troisième sortie de ce second module en bande de base 208 délivre, au premier module en bande de base 204, un second signal synchronisation d'horloge du 214 ci-après explicité. Le noeud WAS 200 comprend également un microcontrôleur 209 connecté à une mémoire RAM 210 (qui peut être utilisée pour stocker les données temporaires nécessaires pour accomplir ses différentes tâches) et à une mémoire ROM (ou EEPROM, ou Flash, ...) 211 (adaptée pour stocker différentes informations telles qu'un identifiant matériel, ou numéro de série, du noeud WAS 200, des données utilisateur, le nombre total de WAS et leur identifiant respectif, le canal audio attribué à chaque WAS, ...).
On se place préférentiellement dans le cas où les communications entre les noeuds WAS et WSC du réseau se font via le premier canal de transmission RF 10 qui est un canal à 60GHz car un tel canal présente les avantages suivants : - minimisation des réflexions sur les murs de la pièce dans laquelle est disposé le réseau ; - fort débit. Cependant un tel canal présente l'inconvénient de limiter les distances sur lesquelles sont transmises les informations. Pour résoudre ce problème de distance de transmission réduite, on choisit, préférentiellement que le motif de rayonnement de l'antenne en réception de chacun des noeuds WSC 1000 et WAS 100 à 800 soit étroit (antenne directionnelle) et orientable. Ainsi, l'antenne en réception de chacun des noeuds WSC 1000 et WAS 100 à 800 est directionnelle et l'orientation de la direction du motif de rayonnement de cette antenne peut être accordée (orientable). Les antennes en réception utilisent une technique classique de formation de faisceau (ou beam forming technique en anglais) afin de former son motif de rayonnement en réception 1051, 151, 251, 351, 451, 551, 651, 751, 851 qui est étroit (antenne directionnelle) et orientable (l'orientation de la direction du motif de rayonnement peut être accordée). Par exemple, les antennes en réception précitées sont des antennes électromagnétiques constituées d'un réseau d'éléments rayonnant qui sont contrôlés en phase et en amplitude de sorte à former une antenne directionnelle dont l'orientation est contrôlée. De tels antennes en réception présentent un motif de rayonnement étroit et présentant du gain. L'antenne en émission de chacun des noeuds du réseau est une antenne omnidirectionnelle à large motif de rayonnement (1052, 152, 252, ...) en émission afin de pouvoir atteindre un nombre maximal de noeuds (WAS et WSC) du réseau.
Lors de l'initialisation du réseau home cinema sans fil 7.1, il est nécessaire que chaque noeud WSC 1000, WAS 100 à 800 du réseau connaisse l'angle d'orientation de son antenne en réception lorsque chacun des autres noeuds du réseau émet des données (ce qui permet de remplir une table des angles et des distances, encore appelée table de synchronisation, dédiée à ce noeud) sur le premier canal de transmission RF 10. Pour ce faire, on met en oeuvre une phase de découverte (ci-après décrite en relation avec les figures 5 et 6) des noeuds WSC, WAS 100 à 800 mise en oeuvre dans le réseau juste après l'initialisation du réseau home cinema sans fil 7.1.
On se place dans la suite dans le cas où le réseau est opérationnel, c'est-à-dire que la phase de découverte a eu lieu, et les tables d'angles ci-après décrites en relation avec les figures 5 et 6 sont à jour. Par ailleurs, on se place dans le cas où chaque noeud reçoit au moins deux fois les données utiles. Tous les noeuds du réseau sont synchronisés sur une séquence TDM prédéterminée. La synchronisation peut être conservée pendant un temps suffisamment long par rapport aux phénomènes pouvant se réaliser dans le cadre de la présente invention, ceci existant dans de nombreux systèmes bien connus de l'homme du métier. On se place dans la suite dans le cadre de la distribution (ou émission) dans le premier canal de transmission RF 10 du réseau home cinema sans fil de type 7.1, via le noeud WSC (noeud émetteur courant), d'un contenu de données courant qui est par exemple un contenu audio c0 et dans le cas où le noeud 200 a perdu la synchronisation suite à un déplacement volontaire ou involontaire (on l'appelle ci-après noeud 200 déplacé ou à synchroniser) sur le premier canal de transmission RF 10 du réseau. Le procédé de synchronisation selon l'invention est mis en oeuvre sous la forme d'un logiciel et/ou d'une pluralité de sous logiciels (comprenant une pluralité d'algorithmes décrits ci-après) qui est (sont) exécuté(s) dans plusieurs machines du réseau home cinema de type 7.1, par exemple dans le noeud WSC 1000 et dans les noeuds WAS 100 à 800. Dans la suite, on considère les indices suivants : - t : numéro de l'intervalle temporel ; - i : numéro d'un noeud quelconque (par exemple i = 1, i = 3, ...) ; - j : numéro du noeud déplacé (dans notre exemple j = 2) ; - n : nombre total de noeuds ; - m : nombre d'angles de secteur d'antenne ; - k : variable indicielle ; avec t, i, j, k, n, m étant des nombres entiers. Par ailleurs, on définit les orientations des antennes en réception directionnelles des noeuds WSC et WAS du réseau au moyen des paramètres suivantes : - angle a i qui correspond à l'angle du secteur de l'antenne en réception directionnelle par lequel un noeud j (avant déplacement) capte le signal radio 60GHz d'un noeud i émettant durant l'intervalle temporel t = i sur le premier canal de communication RF 10 ; - angle a 'i qui correspond au nouvel angle du secteur de l'antenne par lequel le noeud j capte le signal radio 60GHz du noeud i émettant durant l'intervalle temporel t = i, après que le noeud j ait a été déplacé ; - angle 13 i qui correspond à l'angle du secteur d'antenne par lequel un noeud i a capté le signal radio 60GHz du noeud déplacé j (avant déplacement) émettant durant l'intervalle temporel t = j. L'angle i est transmis au noeud j au moyen du second canal de communication. L'angle 13 i est une variable temporaire qui permet notamment de déterminer les paramètres de la translation associée au déplacement du noeud déplacé (le noeud WAS 200 dans notre exemple) dans le repère cartésien associé au noeud j déplacé. Les paramètres de la translation sont ensuite corrigés de l'orientation b i du noeud i par rapport au repère cartésien de référence du système (détaillé ci-après) ; - angle 13 'i qui correspond au nouvel angle du secteur d'antenne par lequel le noeud i capte le signal radio 60GHz du noeud déplacé j émettant durant l'intervalle temporel t = j, cet angle étant transmis au noeud j déplacé au moyen du second canal de communication, après un déplacement. L'angle 13 i est une variable temporaire qui permet notamment de déterminer les paramètres de la translation associée au déplacement du noeud déplacé (le noeud WAS 200 dans notre exemple) dans le repère associé au noeud j déplacé. Les paramètres de la translation sont ensuite corrigés de l'orientation b i du noeud i par rapport au repère cartésien de référence du système ; - paramètre T qui correspond à la translation de coordonnées (xt,yt) dans le repère cartésien du noeud j déplacé, cette translation étant associée au déplacement du noeud j ; - angle O qui correspond à l'angle de la rotation associée au déplacement du noeud déplacé j ; - angle b i qui correspond à l'angle entre le repère cartésien de référence du réseau de communication et le repère cartésien du noeud i. On présente, en relation avec la figure 4, des diagrammes temporels des super trames n et n+l d'un canal de transmission RF 60GHz classique. Le canal 20 de transmission RF est un canal à haut débit binaire de données. On considère un réseau de communication synchrone sans fil dont la configuration est similaire à celle précédemment décrite en relation avec les figures lA à lE. Préférentiellement, le canal de transmission RF 60GHz est organisé en 25 super trames, chacune comprenant des intervalles temporels (ou trames) n°0, n°l, n°2, n°3, n°4, n°5, n°6, n°7 et n°8 respectivement dédiés aux noeuds WSC 1000a (également référencé noeud 0), WAS 100a (également référencé noeud 1 et similaire à WAS100), WAS 200a (également référencé noeud 2), WAS 300a (également référencé noeud 3), WAS 400a (également référencé noeud 4), WAS 500a (également référencé noeud 5), WAS 600a (également référencé noeud 6), WAS 700a (également référencé noeud 7) et WAS 800a (également référencé noeud 8).
A l'instant 4001, une perte du lien radio du noeud 200a est détectée suite à un déplacement de celui-ci et à un mouvement de son système de repère d'angle. Le noeud déplacé 200a démarre un balayage des différents angles de secteur d'antenne. Entre les instants 4001 et 4002, le noeud déplacé 200a balaye différents angles de secteur d'antenne. A l'instant 4002, un module de détection du lien radio appartenant au noeud déplacé 200a (par exemple un détecteur de niveau de qualité de réception du signal ou paramètre RSSI détecte à nouveau le noeud 100a. A cet instant 4002 précis, le noeud déplacé 200a peut enregistrer l'angle d'antenne a' l correspondant à l'émission du noeud 100a dans sa table des angles et des distances. Ensuite, le noeud déplacé 200a recommence dès le début de l'intervalle temporel n°3 (instant 4003) l'opération de balayage et de détection des données émises par le noeud 300a.
A l'instant 4004, le noeud déplacé 200a peut enregistrer l'angle d'antenne a'3 correspondant à l'émission du noeud 300a dans sa table des angles et des distances. Cette opération de balayage et de détection des noeuds émetteur peut être répétée pour tous les noeuds du réseau durant l'équivalent en temps d'une super trame n entre les instants 4005 et 4006. A l'instant 4007, à partir des informations obtenues entre l'instant 4005 et l'instant 4006, le noeud déplacé 200a est capable d'orienter son antenne en réception directionnelle dans la bonne direction (vers le noeud émetteur courant en train de diffuser des données) et au bon moment pour de nouveau récupérer les données utiles transmises par le noeud émetteur courant (ici le noeud 100a).
Ainsi, à partir de l'instant 4007, le noeud déplacé 200a, ayant bien orienté son antenne en réception, reçoit et décode les données (en provenance du réseau) de la trame n°l, puis de la trame n°2, ... de la super trame n+l du canal de transmission RF 60GHz.
Cependant, cette méthode de recouvrement des données (ou phase de synchronisation) requiert un temps de mise en oeuvre relativement élevé. En effet, si la perte du lien radio a lieu lors de la super trame n, le recouvrement des données ne peut se faire qu'à la super trame n+l, voire la super trame n+2. En outre, lorsque le déplacement du noeud déplacé 200a se prolonge sur plusieurs super trames, le noeud déplacé 200a ne récupère aucune donnée pendant cet intervalle temporel, occasionnant généralement une perte de données, et une dégradation sérieuse du signal audio (et/ou vidéo). On illustre, en relation avec la figure 5, la phase de découverte des noeuds WSC 1000, WAS 100 à 800 sur un diagramme temporel des super trames n et n+l des premier 10 et second 20 canaux de transmission RF selon le mode de réalisation particulier de l'invention. Le premier canal de transmission RF 10 est un canal à haut débit binaire de données et le second canal de transmission RF 20 est un canal à bas débit binaire de données qui est robuste en termes d'évanouissement (ou fading en anglais) et de masquage.
Préférentiellement, les deux canaux de transmission RF 10, 20 sont synchronisés et sont organisés en super trames tel que décrit par la figure 4. Cette phase de découverte des noeuds WSC 1000, WAS 100 à 800 est mise en oeuvre dans le réseau juste après l'initialisation du réseau home cinema sans fil 7.1.
On présente, en relation avec la figure 6, les étapes principales de l'algorithme mis en oeuvre dans le cadre de la phase de découverte des noeuds WSC 1000, WAS 100 à 800 selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Cet algorithme, donné à titre d'exemple, est basé sur n+l noeuds (WSC 1000 et WAS 100 à 800), chaque noeud WSC 1000 et WAS 100 à 800 étant identifié respectivement par les entiers 0 à n=8. Le but de cette phase de découverte est que le microcontrôleur de chaque noeud établisse une table des angles et des distances comprenant les valeurs de l'angle formé par son antenne en réception par rapport à un référentiel (qui est par exemple le plan de référence de la direction d'émission des ondes sonores issues du haut parleur associé au noeud considéré, c'est-à-dire la face avant des haut- parleurs) lorsque cette antenne est orientée de sorte à recevoir les données émises par chacun des autres noeuds du réseau (en décrivant la séquence TDM) sur le premier canal de transmission RF 10. Elle comprend également les distances inter-noeuds et les coordonnées du noeud auquel elle est associée dans le repère cartésien de référence. Cette table des angles et des distances est stockée par le microcontrôleur dans la mémoire RAM du noeud considéré. Chaque noeud du réseau comprend une table des angles et des distances différente du fait qu'il a une position dans le réseau différente. Cette phase fait intervenir chacun des noeuds WSC 1000 (correspondant à une valeur d'un compteur de noeud égalé à 0), WAS 100 à 800 (correspondant respectivement à des valeurs de compteur de noeud de 1 à 8) l'un après l'autre selon la séquence TDM d'une super trame du premier canal de transmission RF 10. Ainsi, les noeuds WSC 1000, WAS 100 à 800 vont successivement émettre dans le réseau selon un ordonnancement défini par la séquence TDM. Avant l'instant 5001 de la figure 5, les noeuds du réseau n'ont pas de table des angles et des distances dans leur mémoire RAM. Dans une étape 500, est mis en oeuvre de démarrage de la phase de découverte avec un compteur de noeud i qui est initialisé à 0 ce qui correspond au noeud WSC 1000 (qui est le premier dans la séquence TDM) qui initie donc la phase de découverte à l'instant 5001. Pour ce faire, dans des étapes 50 et 60, le noeud WSC 1000 (noeud 0) se place dans un mode d'émission Tx (il est donc un noeud émetteur) alors que les autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800 ou noeuds 1 à 8) se placent dans un mode de réception Rx (ils sont donc des noeuds récepteurs) que ce soit au niveau du premier canal de transmission RF 10 (étape 51) ou au niveau du second canal de transmission RF 20 (étape 60).
Puis, au niveau du premier canal de transmission RF 10, le noeud WSC émet un signal de test RF (par exemple des données aléatoires) pendant la durée d'un intervalle temporel courant (ce qui est suffisant pour que chacun des autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800) puisse effectuer l'étape d'accord de l'angle de leur motif de rayonnement en réception ci-après décrite). Au niveau du premier canal de transmission RF 10, entre l'instant 5001 et un instant 5002 (pendant l'étape 51), pendant cette émission du signal test RF, chacun des autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800) est dans un mode réception selon lequel il accorde l'angle de son motif de rayonnement en réception afin de trouver le meilleur angle d'antenne pour que son antenne en réception soit adaptée à la réception de données émises par le noeud WSC 1000.
Ainsi, au terme de cet accord, dans une étape 52, chacun des autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800) trouve le meilleur angle d'antenne pour que son antenne en réception soit adaptée à la réception de données émises par le noeud WSC 1000 sur le premier canal de transmission RF 10. En parallèle, au niveau du second canal de transmission RF 20, le noeud WSC 1000 émet un signal dans lequel est transporté son identifiant de noeud émetteur courant. Puis, dans une étape 61, chacun des autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800) reçoit le signal provenant du second canal de transmission RF 20 à partir duquel, dans une étape 62, il décode les : - second signal de synchronisation d'horloge ; - identifiant du noeud émetteur courant en train de diffuser des données sur le premier canal de transmission RF 10 ; et - ordonnancement des trames de la séquence TDM sur le premier canal de transmission RF 10. Dès qu'ils ont trouvé le meilleur angle, à l'instant 5002, dans une étape 53, chacun des autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800) stocke cet angle, associé à l'identifiant du noeud émetteur du signal de test (le noeud WSC 1000 dans le présent cas), dans une table des angles et des distances 40 qui lui est propre. Ensuite, à la fin de l'intervalle temporel courant, au niveau du premier canal de transmission RF 10, le noeud WSC n'est plus en mode d'émission Tx et les autres noeuds (noeuds WAS 100 à WAS 800 ou noeuds 1 à 8) ne sont plus dans un mode de réception Rx, et ceci, que ce soit au niveau du premier canal de transmission RF 10 (étape 54) ou au niveau du second canal de transmission RF 20 (étape 63). Ensuite, dans une étape 55, il est vérifié si le compteur de noeud i est égal à n (n=8), si ce n'est pas le cas alors dans une étape 56, le compteur de noeud i est incrémenté d'une unité et les étapes précités 50 à 55 et 60 à 63 sont répétée avec le noeud suivant correspondant à la nouvelle valeur du compteur de noeud. Ainsi, à partir d'un instant 5003, grâce à l'incrémentation du compteur de noeud, chacun des autres noeuds WAS 100 à 800 émet à son tour un signal test RF dans le réseau selon la séquence pseudo-aléatoire afin que les autre noeuds WAS puissent obtenir et stocker la valeur de leur meilleur angle lorsque que le noeud WAS émet. Si le compteur de noeud i est égal à n, dans une étape 57, on arrive à la fin de la phase de découverte. Dans ce cas, à partir de l'instant 5004, chaque noeud WSC 1000, WAS 100 à 800 a construit et stocké sa table des angles et des distances 40 et peut ainsi fonctionner normalement sur le premier canal de transmission RF 10 du réseau. Cette phase de découverte correspond à une durée d'au moins une super trame du premier canal de transmission RF 10, soit d'au moins 9 trames de ce premier canal RF 10. L'identifiant de chaque noeud du réseau peut être fixé, par exemple, lors de la fabrication (au moyen d'un numéro de série ou un numéro d'usage), ou peut être écrit dans le noeud ultérieurement, par exemple par un utilisateur du réseau ou par le noeud WSC 1000 lors de l'initialisation du réseau. D'autre part, lors de cette phase de découverte, les distances entre les différents noeuds du réseau sont déterminées et enregistrées dans la table des angles et des distances. Plusieurs méthodes peuvent être mises en oeuvre pour déterminer les distances lors de la phase de découverte. Ainsi, selon une première méthode, un utilisateur peut entrer manuellement les distances via une interface, pour chaque noeud, avec des valeurs 30 de distances qu'il aura préalablement mesurées.
Selon une seconde méthode décrite dans les documents de brevet US 3,076,519 ( Alsabrook et al. Ultrasonic surveyor distance measuring instrument ) et US 4,055,830 ( Wilson et al. : Sonic measurement system ), les distances inter-noeuds sont obtenues et enregistrées automatiquement. Les noeuds du réseau émettent à tour de rôle un signal audio (dans le domaine sonore ou ultrasonique) au moyen d'un transducteur électroacoustique. La synchronisation temporelle et les commandes d'émission et de réception des signaux audio est envoyée au moyen cette fois-ci d'ondes radio dont le temps de propagation est négligeable. Chaque signal audio est ensuite capté par les autres noeuds avec un retard équivalent au temps de propagation du son (soit environ 300 mètre par seconde). Ce retard est mesuré par chaque noeud, ce qui permet au noeud considéré de déterminer, par calcul, la distance qui le sépare du noeud émetteur. Par ailleurs, la table des angles et des distances associée à un noeud i considéré comprend également : - l'orientation ôi du repère cartésien du noeud i par rapport au repère cartésien de référence du réseau de communication qui est déterminée à partir de la formule suivante : 8i=180°-ai-Ri - les coordonnées cartésiennes (xi, yi) du noeud i dans le repère cartésien de référence. Elles sont le résultat de la transformation des coordonnées polaires (angle a et distance d par rapport repère cartésien de référence associé au noeud 100). On illustre, en relation avec la figure 7, un diagramme temporel des super trames n et n+l des premier 10 et second 20 canaux de transmission RF selon le mode de réalisation particulier de l'invention. Le premier canal de transmission RF 10 est un canal à haut débit binaire de données et le second canal de transmission RF 20 est un canal à bas débit binaire de données qui est robuste en termes d'évanouissement (ou fading en anglais) et de masquage. Avantageusement, les deux canaux de communication RF 10, 20 sont 30 synchronisés et sont organisés en super trames sur le même modèle que ce qui es présenté en relation avec la figure 6 précédemment décrite.
Contrairement à la méthode de synchronisation précédemment décrite en relation avec la figure 4, la figure 7 illustre dans le domaine temporel, le procédé de synchronisation de l'invention selon le mode de réalisation particulier de l'invention.
A l'instant 7001, une perte du lien radio est détectée suite à un déplacement du noeud 200 (ou noeud 2) et à un mouvement de son système de repère d'angle, le noeud 200 étant désormais appelé noeud déplacé 200. A l'instant 7002, le noeud déplacé 200 émet, dans l'intervalle temporel n°2 qui lui est attribué sur le second canal de transmission RF 20, un signal d'alerte de perte des angles de secteur d'antenne pour informer l'ensemble des noeuds du réseau de communication. Simultanément, le noeud déplacé 200 émet sur le premier canal de communication RF 10 un signal qui peut être la répétition des données qu'il a transmises lors de l'intervalle temporel qui lui était attribué dans la super trame (n-1). Depuis la détection du signal d'alerte émis par le noeud déplacé 200 sur le second canal de transmission RF 20, tous les noeuds du réseau balayent les différents angles de secteur d'antenne pour retrouver le signal transmis sur le premier canal de transmission RF 10 par le noeud déplacé 200, et enregistrer le nouvel angle a 'j dans leur table d'angles et distances. Préférentiellement, les noeuds 300 et 400 qui sont les noeuds émetteurs suivants le noeud déplacé 200 dans la séquence TDM prédéterminée transmettent, sur le second canal de communication RF 20, les angles '3 (première information d'orientation d'antenne) et '4 (seconde information d'orientation d'antenne) (respectivement aux intervalles n°3 (référence 21) et n°4 (référence 22) de la super trame n) au noeud 200 ainsi qu'aux autres noeuds du réseau (l'émission étant omnidirectionnelle). En parallèle sur le premier canal de communication, à l'instant 7003, lorsque le noeud 300 commence à émettre un signal radio, le noeud 200 démarre un balayage des angles de secteur d'antenne pour retrouver le signal radio provenant du noeud 300. A l'instant 7004, lorsque le noeud déplacé 200 détecte le signal radio provenant du noeud 300, il enregistre l'angle a '3 (troisième information d'orientation d'antenne) correspondant, associé à la direction de son antenne en réception directionnelle, dans sa nouvelle table des angles et des distances à la ligne dédié au noeud 300 . De la même manière, à l'instant 7005, lorsque le noeud 400 commence à émettre un signal radio, le noeud 200 démarre un balayage des angles de secteur 10 d'antenne pour retrouver le signal radio provenant du noeud 400. À l'instant 7006, lorsque le noeud déplacé 200 détecte le signal radio provenant du noeud 400, il enregistre l'angle a '4 correspondant, associé à la direction de son antenne en réception directionnelle, dans sa nouvelle table des angles et des distances à la ligne dédié au noeud 400 . 15 Ensuite, entre les instants 7007 et 7008, le noeud déplacé 200 détermine les paramètres de translation et de rotation correspondant à son déplacement. A l'instant 7009, le noeud 200 est de nouveau capable d'orienter correctement son antenne en réception directionnelle en fonction du noeud émetteur dans la séquence TDM prédéterminée pour pouvoir recevoir les données 20 de la super trame n. Avantageusement, à l'instant 24, le noeud 200 émet sur le second canal de transmission (lorsque c'est son tour d'émettre dans la séquence TDM), ses nouvelles coordonnées dans le repère cartésien de référence du réseau (x'2, y'2), et son orientation b '2 par rapport à ce repère cartésien de référence pour 25 permettre aux autres noeuds de calculer la nouvelle distance les séparant du noeud déplacé 200. Cette distance étant utile dans le cas d'un nouveau déplacement d'un noeud quelconque du réseau.
Il est bien entendu, que selon une variante du mode de réalisation particulier, le noeud déplacé peut détecté les nouveaux angles a 'i d'autres noeuds (différents des noeuds 300 et 400) du réseau. On présente, en relation avec la figure 8, les étapes principales d'un algorithme de détermination des paramètres (angles, distances inter-noeuds, orientation,
.) modifiés après le déplacement d'un noeud (dans notre exemple le noeud 200) selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention. La table initiale (avant déplacement) des angles et des distances 40 associée au noeud déplacé 200, un indicateur RSSI 41, un signal d'horloge 42, un identifiant de noeud 43, et le signal provenant d'un capteur de mouvement 44 sont les données d'entrée de l'algorithme de détermination des paramètres. La table 40 initiale des angles et distances du noeud déplacé 200 contient les angles ai et (3i et la distance inter-noeuds di associés à chacun des noeuds du réseau, l'orientation 82 du noeud 200 et les coordonnées (x2, y2) du noeud 200 dans le repère cartésien de référence. L'indicateur RSSI 41 correspond au niveau du signal de RSSI qui détermine la force du signal radio reçu. Le signal d'horloge 42 du premier cadencement indique le début, la fin et le numéro de l'intervalle temporel de la séquence TDM prédéterminée...DTD: L'identifiant 43 du noeud émetteur courant est obtenu à partir des informations fournies par la séquence TDM synchronisée avec le signal d'horloge 42 du premier canal de communication RF 10. Cet identifiant du noeud émetteur courant peut être disponible sur le second canal de transmission RF 20. Le capteur de mouvement 44 permet de déterminer si la perte du signal radio est due à un déplacement ou à un masquage de l'antenne en réception directionnelle. Avantageusement, le capteur de mouvement 44 peut être un simple commutateur de pression situé en dessous du noeud déplacé 200 qui, quand il est soulevé, se ferme et indique par un niveau logique (0 ou 1) l'état de déplacement de l'objet. Bien entendu, on peut également envisager un capteur plus élaboré du type capteur optique ou tout autre capteur. Dans une étape El, le noeud déplacé 200 (toujours selon notre exemple) émet avec son antenne omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF 10 lors de l'intervalle temporel n°2 qui lui est réservé. Au cours de l'étape El, chacun des noeuds du réseau (autre que le noeud déplacé 200) effectue un balayage des différents angles de secteur d'antenne (ou en anglais antenna sector seek process ou antenna scan ) pour déterminer l'angle du secteur d'antenne qui permet la meilleure réception du signal RF à 60GHz émis par le noeud déplacé 200. Ce balayage est actif dès la détection d'un déplacement. Le balayage peut par exemple être un balayage très simple de type incrémental, c'est-à-dire que la mesure du RSSI est faite pour chaque angle du secteur d'antenne en commençant par 0°, puis 5°, puis 10°, etc. L'angle du secteur d'antenne choisi est le secteur pour lequel la valeur de RSSI est la plus élevée. Cette valeur d'angle (correspondant à la valeur de RSSI la plus élevée) est stockée dans un registre. Chaque noeud du réseau enregistre cette valeur et corrige la ligne de leur table des angles et des distances correspondant au noeud déplacé. Tel que précédemment illustré en relation avec la figure 7, lors de l'étape El, les noeuds 300 et 400 qui, dans notre exemple, suivent le noeud déplacé 200 dans la séquence TDM prédéterminée, déterminent respectivement les angles 13'3 et f3'4. Bien entendu, selon une variante du mode de réalisation particulier de l'invention, d'autres noeuds i du réseau (autres que les noeuds 300 et 400) peuvent déterminent respectivement des angles (3'i utile à la détermination des paramètres du déplacement du noeud déplacé. Les angles 13'3 et 13'4 sont ensuite sauvegardés dans des registres référencés respectivement 45 et 46 afin que chacun des noeuds 300 et 400 puisse ensuite les transmettre, quand leur tour sera venu d'émettre, dans une trame sur le second canal de communication RF 20, notamment au noeud déplacé 200.
Avantageusement, la mesure des angles 13'3 et 13'4 permet de mesurer un des paramètres du déplacement du noeud déplacé 200 : la translation. En effet, le noeud déplacé 200 émettant sur son antenne omnidirectionnelle, la rotation associée à son déplacement est annulée ce qui permet la détermination de la translation. Dans une étape E2 (respectivement E3), le noeud 300 (respectivement 400) émet lors de l'intervalle temporel n°3 (respectivement n°4), et le noeud déplacé 200 est en mode réception. Les noeuds 300 et 400 émettent classiquement sur le premier canal de communication RF 10 les données utiles, et sur le second canal de communication RF 20 les données d'angles respectivement 13'3 et 13'4, et d'autres données (par exemple leur identifiant 43). Lors des étapes E2 et E3, le noeud déplacé 200 enclenche un balayage des différents angles de secteur d'antenne de manière identique à celui précédemment décrit. Les angles de secteur d'antenne choisis sont ceux donnant la meilleure réception, c'est-à-dire permettant d'obtenir le niveau de RSSI le plus élevé. Le noeud déplacé 200 détermine alors lors de l'étape E2 (respectivement E3) l'angle a'3 (respectivement a'4) associé au noeud 300 (respectivement au noeud 400). Les angles a'3 et a'4 sont ensuite sauvegardés dans des registres référencés 47 et 48.
Avantageusement, la liaison représentée par la flèche 49 permet de mettre à jour les angles a'3 et a'4 dans la table des angles et des distances 40 pour les noeuds 300 et 400. A partir des mesures des angles a'3, 13'3, a'4, et 13'4, un module de calcul 50 peut déterminer, dans une étape E4, la translation et la rotation (T et 0) composant le déplacement du noeud déplacé 200. Le résultat du calcul est stocké dans un registre 51. Les deux paramètres T et 0 déterminés lors de l'étape E4 permettent, dans une étape E5, le calcul des angles et des distances associés à chaque noeud du réseau puis la mise à jour de la table des angles et des distances 40. Ainsi, lors de l'étape E5, les angles ai et (3i et la distance di associés à chaque noeud du réseau, les coordonnées (xj, yj) du noeud déplacé 200, et l'orientation 8j du repère cartésien du noeud j (dans notre exemple le noeud 200) par rapport au repère de référence du système de noeuds sont corrigés dans la table 40. Puis, dans une étape E6, lors de l'intervalle temporel n°5 suivant (t = 5), les antennes des différents noeuds du réseau peuvent être orientées vers le noeud 5 émetteur (dans notre exemple le noeud 500). Les étapes E4 et E5, la liaison 49 et les registres (40, 45, 46, 47, 48, 51) peuvent être réalisés par un microcontrôleur (encore noté C) ou processeur intégrés aux autres composants du système (par exemple un FPGA (pour Field Programmable Gate Array en anglais) et/ou un ASIC (pour Application 10 Specific Integrated Circuit en anglais) avec un microcontrôleur). De même, les étapes El, E2, E3 (balayage des angles de secteur d'antenne et alignement d'antenne) peuvent être réalisés par une logique de type séquentielle et/ou combinatoire (par exemple de type FPGA et/ou ASIC), pilotée par ce même processeur précité. Ces modes de réalisation sont applicables à chaque noeud du 15 réseau. On présente, en relation avec la figure 9, les repères cartésiens associés à chacun des noeuds du réseau home cinema synchrone de la figure lA selon le mode de réalisation particulier de l'invention. Avantageusement, l'ensemble des noeuds du réseau de communication 20 peut être repéré dans le domaine spatial par un système de repère cartésien de référence associé au noeud 100 (ou noeud 1). Ainsi, après la phase de découverte précédemment décrite en relation avec les figures 5 et 6, chaque noeud possède ses propres coordonnées (xi , yi), dans le repère cartésien de référence du système, ainsi qu'une orientation ô i 25 correspondant à l'angle entre son propre repère cartésien et celui de référence du système (dans notre exemple celui associé au noeud 100). A partir de ces données, chaque noeud i du réseau construit une table des angles et des distances 40 dans laquelle figure les coordonnées polaires (a i, di) de tous les autre noeuds ramenés à son repère cartésien propre.
La table des angles et des distances 40 comprend également l'angle 13 j par lequel les autres noeuds voient le noeud j émettant sur son antenne omnidirectionnelle. Cet angle 13 j peut notamment servir à la détermination des paramètres de déplacement d'un noeud comme précédemment décrit.
Par ailleurs, les deux composantes d'un déplacement : la rotation 34 et la translation 33 sont également représentées sur la figure 9. Le symbole 31 est une représentation matérielle du noeud, la flèche indiquant son orientation et l'origine des angles de secteur d'antenne. Un noeud peut être représenté par un point (par exemple la référence 32) quand il n'utilise pas son antenne directionnelle, c'est-à-dire quand il utilise son antenne omnidirectionnelle en émission par exemple. On présente, en relation avec la figure 10, une représentation schématique des angles de secteur d'antenne associés aux noeuds 300 et 400 du réseau de communication avant et après déplacement du noeud 200, lorsqu'ils sont en émission omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF 10 selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention. Ainsi, si l'on considère le repère défini par l'origine du noeud déplacé 200 et les axes référencés x et y, il est possible d'obtenir les coordonnées polaires de l'ensemble des noeuds du réseau dans ce repère associé au noeud déplacé 200.
Tel qu'illustré par la figure 10, les angles a3 et a4 et les distances d3 et d4 sont respectivement associés aux noeuds 300 et 400 lors de la phase de découverte du réseau tel que précédemment décrite en relation avec les figures 5 et 6. Par ailleurs, la figure 10 illustre les angles a'3 et a'4 qui correspondent aux angles de secteur d'antenne par lesquels le noeud 200 voit, après déplacement, respectivement le noeud 300 et le noeud 400 lorsqu'ils émettent des signaux radio au cours des intervalles temporels n°3 et n°4 sur le premier canal de communication RF 10. Il est à noter que les deux angles a'3 et a'4, bien que représentatifs de la translation et de la rotation, sont insuffisants pour calculer ces deux inconnues. En effet, il manque les nouvelles distances inter noeuds pour pouvoir résoudre l'équation. Il est ainsi nécessaire de mettre en oeuvre une nouvelle étape de mesure tel que décrite ci-après en relation avec la figure 11 . On présente désormais, en relation avec la figure 11, une représentation schématique dans le repère cartésien de référence des angles de secteur d'antenne associés aux noeuds 300 et 400 avant et après déplacement du noeud 200, lorsque le noeud 200 émet de manière omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF 10 selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention. Le noeud déplacé 200 (dans notre exemple) émet, lors de l'intervalle temporel, qui lui est réservé avec son antenne omnidirectionnelle. Celle-ci permet d'annuler la composante de rotation 34, seule la translation 33 est alors prise en compte. Le noeud déplacé 200 peut être représenté par un point, signifiant ainsi que toute notion de direction a disparu. Les noeuds 300 et 400 balayent tous les angles de secteur d'antenne pour retrouver le signal radio émis par le noeud déplacé 200 sur le premier canal de communication RF 10. Lorsque le signal radio du noeud 200 a été retrouvé par les noeuds 300 et 400, ces derniers sauvegardent les valeurs d'angles respectivement 13'3 et 13'4 pour les transmettre au moyen du second canal de communication RF 20 précédemment décrit. On présente, en relation avec la figure 12, une représentation schématique des angles de secteur d'antenne associés aux noeuds 300 et 400 dans le repère cartésien du noeud déplacé avant et après déplacement de ce dernier, lorsqu'il émet de manière omnidirectionnelle sur le premier canal de communication RF 10 selon le mode de réalisation particulier conforme à l'invention. Après mesure des angles 13'3 et 13'4 tel qu'illustré par la figure 1l, comme seule la translation est prise en compte ici, le noeud déplacé 200 (représenté par son repère (x,y)) voit les autres noeuds du réseau bouger de la translation T 33 avec une direction inversée (c'est-à-dire ûÉ ) dans son repère cartésien.
Avantageusement, le passage dans le repère cartésien du noeud déplacé 200 permet de simplifier le calcul des paramètres de la translation.
Le noeud déplacé 200 récupère les angles mesurés 13'3 et 13'4 via le second canal de communication RF 20 selon un protocole simplifié décrit ultérieurement. Ainsi, le calcul des paramètres de la translation T repérée dans le repère cartésien du noeud déplacé 200 par les coordonnées (Xt, Yt) met en oeuvre le système à deux équations et deux inconnues suivant : Yt û tan(3'3.Xt = (tan(3'3 û tanin). X3 Yt û tan(3'4.Xt = (tan 13'4 û tan(34). X4 où (X3, Y3) et (X4, Y4) sont les coordonnées des noeuds 300 et 400 dans le repère cartésien du noeud déplacé 200, et 13'3 et J3'4 les angles mesurés précédemment.
La résolution de ce système permet d'obtenir les paramètres de la translation T : (Xt, Yt). Les coordonnées polaires de la table des angles et distance 40 peuvent être utilisées indifféremment des coordonnées cartésiennes pour des commodités d'écriture, puis l'opération inverse pour la mise à jour de cette table 40 après calculs. Ces opérations ne sont pas plus amplement décrites car elles ne présentent aucune difficulté particulière et apparaîtront évidentes à l'Homme du Métier. On illustre, en relation avec la figure 13, une représentation géométrique de la rotation associée au déplacement du noeud déplacé 200 dans le réseau de communication selon le mode de réalisation particulier de l'invention.
De même que pour la détermination des paramètres de la translation T décrite précédemment en relation avec la figure 13, la rotation associée au déplacement du noeud 200 peut être considérée, en se plaçant dans le repère cartésien (x,y) du noeud déplacé 200, comme une rotation d'angle 0 de tous les autres noeuds autour de l'origine du noeud déplacé 200. 25 Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 13, on a : 0 =a "4-a '4 où a "4 est défini par tana "4= (x4+xt)/(y4+yt) Avantageusement, l'angle a '4 associé au noeud 400 a été utilisé pour déterminer 0 . Bien entendu, le calcul peut également être réalisé avec l'angle a '3 du noeud 3, ou tout autre angle a 'i associé à un noeud du réseau. Ainsi, en utilisant a '3, on a : 0 =a "3-a '3 où a "3 est défini par tan a "3= (x3+xt)/(y3+yt) Optionnellement, afin d'améliorer la précision de la mesure de l'angle 0 , il est envisageable d'effectuer la moyenne des deux angles déterminé associés à la rotation : e =(e3+e4)/2 où 0 3 a été déterminé en utilisant a '3, et 0 4 en utilisant a '4. On décrit, en relation avec la figure 14, les étapes principales de l'algorithme général de recouvrement d'un lien radio RF perdu selon le mode de réalisation particulier de l'invention.
Dans une étape 70, on détecte une perte de connexion radio RF à 60GHz lorsque le RSSI descend en dessous d'un seuil minimum appelé Th mini et lorsqu'un détecteur de déplacement indique un déplacement (la variable sensor associée au détecteur est égale à 1). Selon une variante du mode de réalisation particulier de l'invention, la 20 détection d'une perte de connexion peut être effectuée uniquement à partir de l'analyse du niveau de RSSI. Selon une autre variante du mode de réalisation particulier, l'étape de détection d'une perte de synchronisation est mise en oeuvre à intervalle régulier. Dans la suite de la description, l'indice j est celui du noeud déplacé 25 (dans notre exemple le noeud 200).
Ainsi, lorsque le noeud j détecte un déplacement (RSSI<THmini et sensor=l), il positionne un bit d'alerte nommé flag à 1, dans une étape 71. Le noeud j peut alors transmettre, lors de son intervalle temporel réservé, un signal d'alerte de déplacement sur le second canal de communication RF 20 (la transmission du signal d'alerte étant détaillé ci-après en relation avec la figure 15). Dans une étape 72, le noeud j vérifie si l'intervalle temporel courant est l'intervalle temporel j+l (c'est-à-dire que le noeud j+l est en train d'émettre). Le noeud j est alors dans un état d'attente. Bien entendu, selon une variante du mode de réalisation particulier, cette vérification de l'intervalle temporel courant peut porter sur tout autre intervalle temporel associé à un noeud du réseau autre que le noeud j+1. En cas de vérification négative de l'étape 72 (le noeud j+l n'émet pas), le noeud j répète l'étape 72.
En cas de vérification positive de l'étape 72 (le noeud j+l émet), le noeud j balaye, dans une étape 73, les différents angles de secteur d'antenne pour retrouver le signal RF émis par le noeud j+l sur le premier canal de communication RF 10. Lorsque le noeud j a retrouvé le signal RF émis par le noeud j+l, il enregistre l'angle du secteur a'j+l donnant la meilleure réception. Simultanément, sur le second canal de transmission RF 20, le noeud j récupère, dans une étape 76, l'identifiant du noeud j+l ainsi que l'angle 13 'j+l mesuré par le noeud j+l lors de l'intervalle temporel j. Dans une étape 77, le noeud j enregistre l'angle 13 'j+l.
A la fin des étapes 75 et 77, le noeud j vérifie, dans une étape 80, que l'intervalle temporel courant est l'intervalle temporel j+2 (c'est-à-dire que le noeud j+2 est en train d'émettre). Le noeud j est alors dans un état d'attente. En cas de vérification négative de l'étape 80 (le noeud j+2 n'émet pas), le noeud j répète l'étape 80.
En cas de vérification positive de l'étape 80 (le noeud j+2 émet), le noeud j balaye, dans une étape 81, les différents angles de secteur d'antenne pour retrouver le signal RF émis par le noeud j+2 sur le premier canal de communication RF 10.
Lorsque le noeud j a retrouvé le signal RF émis par le noeud j+2, il enregistre l'angle du secteur a'j+2 donnant la meilleure réception. Simultanément, sur le second canal de transmission RF 20, le noeud j récupère, dans une étape 84, l'identifiant du noeud j+2 ainsi que l'angle 13 'j+2 mesuré par le noeud j+2 lors de l'intervalle temporel j.
Dans une étape 85, le noeud j enregistre l'angle 13 'j+2. A la fin des étapes 83 et 85, dans une étape 86, le noeud j calcule les paramètres de la translation et de la rotation associés à son déplacement à partir des angles précédemment obtenus. Dans une étape 87, le noeud j peut corriger tous les angles et distances de sa table des angles et des distances pour orienter ensuite, dans une étape 88, son antenne directionnelle de réception pour les prochains intervalles temporels de la séquence TDM prédéterminée. Dans une étape 89, le noeud j calcule ses nouvelles coordonnées (x'j, y'j) dans le repère cartésien de référence ainsi que sa nouvelle orientation (b 'j) par rapport à ce même repère de référence. On présente maintenant, en relation avec la figure 15, les étapes principales d'un algorithme d'émission des données sur le second canal de communication RF 20 selon le mode de réalisation particulier de l'invention. Dans une étape 901, un noeud j appartenant au réseau de communication se trouve dans un état d'attente au cours de la transmission d'une super trame n comprenant une séquence TDM prédéterminée. Dans une étape 902, on vérifie, au moyen du second cadencement, que l'intervalle temporel courant est l'intervalle temporel j afin de déterminer l'instant à partir duquel le noeud j pourra émettre des données sur le second canal de transmission RF 20. En cas de vérification négative de l'étape 902 (l'intervalle temporel courant n'est pas l'intervalle temporel j), les étapes 901 et 902 sont répétées.
En cas de vérification positive de l'étape 902 (l'intervalle temporel courant est l'intervalle temporel j), le noeud j vérifie, dans une étape 903, qu'une alerte de déplacement est à envoyer sur le second canal de communication. En cas de vérification négative de l'étape 903, une variable Flag Alert est mise à 0 dans une étape 904. Le noeud j insert alors, dans une étape 905, la valeur 0 dans le champ Déplacement de la trame j de la super trame n (décrit ultérieurement en relation avec la figure 17) qu'il va transmettre sur le second canal de communication RF 20. Dans une étape 906 (le noeud j n'est pas concerné par un déplacement), on vérifie qu'un nouvel angle 13 'j est à transmettre.
En cas de vérification positive de l'étape 906 (un nouvel angle 13 'j est à transmettre), le noeud j insert, dans une étape 907, l'angle 13 'j dans le champ Angle de la trame j qu'il transmet dans une étape 908. En cas de vérification négative de l'étape 906 (aucun nouvel angle 'j n'est à transmettre), le noeud j transmet la trame j de la super trame n dans une 20 étape 909 sur le second canal de communication RF 10. A la fin des étapes 908 et 909, le noeud j revient à l'étape 901 dans un état d'attente lors de la transmission de la super trame n+l. En cas de vérification positive de l'étape 903 (une alerte de déplacement est à envoyer), la variable Flag Alert est mise à 1 dans une étape 910. Le 25 noeud j insert alors, dans une étape 911, la valeur 1 dans le champ Diplacement Flag de la trame j qu'il va transmettre sur le second canal de communication RF 20. Puis, dans une étape 912, le noeud j transmet la trame j sur le second canal de communication RF 20.
Ensuite, dans une étape 913, après la transmission de la trame j appartenant à la super trame n, le noeud j revient dans un état d'attente, et vérifie que l'intervalle temporel courant de la super trame n+l est l'intervalle temporel j. En cas de vérification négative de l'étape 913, le noeud j reste dans un état d'attente, l'étape 913 étant répétée. En cas de vérification positive de l'étape 913 (l'intervalle temporel courant est l'intervalle temporel j), le noeud j transmet, dans une étape 914, la trame j de la super trame n+l contenant les nouvelles coordonnées (x'j, y'j) et la nouvelle orientation du noeud j par rapport au repère cartésien de référence.
A la fin de l'étape 914, le noeud j revient à l'étape 901 dans un état d'attente lors de la transmission de la super trame n+2. On décrit, en relation avec la figure 16, les étapes principales d'un algorithme de réception des données sur le second canal de communication RF 20 du réseau de communication selon le mode de réalisation particulier de l'invention. Dans une étape 60, à partir du second cadencement, un noeud i peut connaître sa position dans la séquence TDM prédéterminée d'une super trame n. Ensuite, dans une étape 61, le noeud i vérifie qu'il n'émet pas de données sur le second canal de communication, c'est-à-dire que l'intervalle temporel courant n'est pas l'intervalle temporel i (l'intervalle temporel courant étant utilisé par un autre noeud du réseau pour émettre). En cas de vérification négative de l'étape 61 (le noeud i est en émission), l'algorithme revient à l'étape 60. En cas de vérification positive (le noeud i est en réception), le noeud i lit, dans une étape 62, les données émises par les autres noeuds du réseau qu'il a reçues. Dans une étape 63, le noeud i vérifie qu'il y a un message d'alerte de déplacement dans les données reçues. En cas de vérification négative de l'étape 63 (aucun message d'alerte n'a 30 été reçu), le noeud i enregistre les coordonnées (x,y) du noeud émetteur dans le repère cartésien de référence.
Puis dans une étape 72, le noeud i vérifie si les coordonnées du noeud émetteur reçues sont nouvelles. En cas de vérification négative de l'étape 72 (les coordonnées du noeud émetteur reçues ne sont pas nouvelles), l'algorithme revient à l'étape 60.
En cas de vérification positive de l'étape 72 (les coordonnées du noeud émetteur reçues sont nouvelles), le noeud i calcule, dans une étape 73, la nouvelle distance le séparant de ce noeud émetteur dans le repère cartésien de référence, puis l'enregistre dans sa table des angles et des distances au cours d'une étape 74. L'algorithme revient ensuite à l'étape 60.
En cas de vérification positive de l'étape 63 (un message d'alerte provenant d'un noeud j a été reçu), le noeud i vérifie, dans une étape 64, que le niveau de réception RSSI du signal radio sur le premier canal de communication RF 10 est inférieur à un premier seuil noté THminimuml. En cas vérification positive de l'étape 64 (RSSI<THminimuml), le noeud i démarre, dans une étape 65, un balayage des différents angles de secteur d'antenne pour retrouver le noeud j émetteur. Dans une étape 66, lorsque le noeud i a retrouvé le signal radio du noeud j, il vérifie que le niveau RSSI est supérieur à un second seuil noté THminimum2. En cas de vérification négative de l'étape 66 (RSSI<THminimum2), le noeud j continue le balayage des angles de secteur d'antenne (les étapes 65 et 66 sont répétées). En cas de vérification positive de l'étape 66 (RSSI>THminimum2), le noeud j enregistre, dans une étape 67, le nouvel angle de réception a 'j mesuré par le noeud i sur le premier canal de communication RF 10 dans la table des angles et des distances du noeud i à la ligne j. Ensuite, dans une étape 68, le noeud i vérifie si il fait partie des deux noeuds émetteurs qui suivent le noeud déplacé j dans le séquence TDM prédéterminée (c'est-à-dire i j+l ou i =j+2). En cas de vérification négative de l'étape 69 (i≠j+l et i≠j+2), alors l'algorithme revient à l'étape 60.
En cas de vérification positive de l'étape 69 (i j+l ou i =j+2), le noeud i lit le nouvel angle de réception a 'j préalablement sauvegardé (étape 67) dans sa table des angles et des distances. Puis dans une étape 70, le noeud i prépare l'information d'angle a 'j 5 corrigé de l'orientation b i du noeud i par rapport au repère de référence, afin que cet angle 13 'i corrigé (13 'i étant égal (i 'j corrigé de b i) soit transmis au noeud déplacé. Une fois la trame i de la super trame n transmise sur le second canal de transmission, l'algorithme revient à l'étape 60. On présente, en relation avec la figure 17, un exemple de trame (ou 10 intervalle temporel) 2300 d'une super trame du second canal de transmission RF 20 selon le mode de réalisation particulier de l'invention. Préférentiellement, les premier 10 et second 20 canaux de transmission RF ont la même synchronisation de trame 24, cependant les trames du second canal de transmission RF 20 peuvent également être décalées de celles du premier canal 15 de transmission RF 10 d'un écart temporel constant. Les premier 10 et second 20 canaux de transmission RF sont organisés en super trames, chacune comprenant des intervalles temporels (ou trames) n°0, n°l, n°2, n°3, n°4, n°5, n°6, n°7 et n°8 respectivement dédiés aux noeuds WSC 1000 (également référencé noeud 0), WAS 100 (également référencé noeud 1), WAS 20 200 (également référencé noeud 2), WAS 300 (également référencé noeud 3), WAS 400 (également référencé noeud 4), WAS 500 (également référencé noeud 5), WAS 600 (également référencé noeud 6), WAS 700 (également référencé noeud 7) et WAS 800 (également référencé noeud 8). La trame 23 comprend : 25 - un préambule 26 (d'une longueur qui peut être égale à 32 bits voir même plus) permettant de transmettre (via le second signal de synchronisation d'horloge 514) la synchronisation d'horloge du premier canal de transmission RF 10 aux premiers modules RF en bande de base des noeuds qui reçoivent la trame 23 ; - une zone de données 2300 (par exemple, d'une longueur de 60 bits) comprenant ; - une entête 2301 (par exemple, d'une longueur de 10 bits) qui permet d'identifier le noeud émetteur courant en train de diffuser des données sur le premier canal de transmission RF 10 ; - un champ 27 Déplacement (par exemple, d'une longueur de 2 bits) permettant d'indiquer qu'un déplacement du noeud a eu lieu ; - un champ 2302 Séquence TDM qui comprend l'ordonnancement des trames de la séquence TDM prédéterminée (par exemple, d'une longueur de 16 bits) qui permet d'obtenir l'ordre chronologique des trames dans la super trame courante l'ordre de la séquence TDM du premier canal de communication RF 10; - un champ 28 Angle (par exemple, d'une longueur de 8 bits) qui peut comprendre la valeur d'un nouvel angle mesuré ; - un champ 2303 Coordonnées (par exemple, d'une longueur de 24 bits) qui permet de transmettre les nouvelles coordonnées du noeud déplacé et son orientation par rapport au repère cartésien de référence. Ce champ Coordonnées peut être découpé en trois sous champs 29 : Abscisse X'j , Ordonnée Y'j , Orientation b 'j (par exemple, chacun d'une longueur de 8 bits) ; - un champ de fin de trame regroupant des informations de corrections d'erreur comme par exemple un CRC (pour Cyclic Redundancy Code en anglais ou code à Redondance cyclique en français) (par exemple, 25 d'une longueur de 8 bits). A titre d'exemple, les formats des champs essentiels de l'invention et constituant la trame précédemment décrite du second canal de communication RF 20 sont décrits ci-dessous : -champ Angle en 8 bits : b7, b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0. Les bits peuvent 10 15 20 30 être utilisés de la manière suivante : • b7 = 1 indique qu'un nouvel angle a été mesuré par le noeud j+l ou le noeud j+2 ; • b7 = 0 indique qu'il n'y a pas de changement ; • b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0 sont des bits de données: - de 000 0000 à 111 1000 : valeurs de l'angle en degré par secteur de 3 degrés ; - de 111 1001 à 111 1111 : valeurs non utilisées. - champ Abscisse Xj en 8 bits appartenant au champ Coordonnées : b7, b6, b5, b4, b3, b2, b1, b0. Les bits peuvent être utilisés de la manière suivante : • b7 est bit de signe ; • b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0 sont des bits de données : - de 000 0000 à 110 0011: valeurs de l'abscisse par pas de 10 cm, de Oàl0m; - de 110 0100 à 111 1111 : valeurs non utilisées. - champ Ordonnée Yj en 8 bits : b7, b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0. Les bits peuvent être utilisés de la manière suivante : • b7 est un bit de signe ; • b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0 sont des bits de données : - de 000 0000 à 110 0011: valeurs de l'abscisse par pas de 10 cm, de Oà10m; - de 110 0100 à 111 1111 : valeurs non utilisées. - champ Orientation 8j en 8 bits : b7, b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0. Les bits peuvent être utilisés de la manière suivante : • b7 est un bit non utilisé ; • b6, b5, b4, b3, b2, bl, b0 sont des bits de données : - de 000 0000 à 111 1000 : valeurs de l'angle en degré par secteur de 3 degrés, - de 111 1001 à 111 1111 : valeurs non utilisées Le procédé de synchronisation de l'invention peut fonctionner jusqu'à des valeurs de vitesse de déplacement inférieures à 140km/h pour les noeuds proches (0,5m) et beaucoup plus pour les noeuds lointains. En effet, par exemple, pour des angles de secteur d'antenne de 9° 5 d'ouverture, une durée de super trame de 2ms et un noeud proche d'une distance de 0,5m, on a une vitesse de déplacement maximale qui est égale à : V= (2*pi)*(9°/360°)*(0,5) / (2e-6)= l4lkm/h Les valeurs présentées dans l'ensemble de la présente description le sont à titre d'exemple non-limitatif.
10 Le procédé de synchronisation de l'invention précédemment décrit permet notamment de réduire le temps de réalignement d'antenne suite à une perte de lien radio et donc la réintroduction d'un noeud déplacé dans le réseau sans perte de données en réglant rapidement les antennes directionnelles des noeuds du réseau au bon angle.
15 Par ailleurs, grâce au procédé de synchronisation de l'invention, un noeud déplacé retrouve le lien radio et une table d'angles et de distances mise à jour sans perte de données et en un minimum de temps qui peut être au maximum équivalent à 3 intervalles temporels. 20
Claims (26)
1. Procédé de synchronisation d'un noeud à synchroniser (200) ayant une antenne en réception directionnelle pour la réception d'un signal à partir d'un premier canal de communication (10) dans un réseau de communication sans fil comprenant une pluralité de noeuds (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 1000), ledit procédé étant mis en oeuvre par le noeud à synchroniser (200) et est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - obtention (7003, 7005) d'une première et d'une seconde information d'orientation représentatives de la direction d'arrivée d'un signal émis par le noeud à synchroniser, respectivement, sur un premier (300) et un second (400) noeud du réseau de communication sans fil ; -obtention (7004 ; 7006) d'au moins une troisième information d'orientation représentative de la direction d'arrivée d'un signal émis par au moins un parmi lesdits premier (300) et second (400) noeuds, sur le noeud à synchroniser (200) ; - détermination (86) d'une information d'orientation de l'antenne en réception du noeud à synchroniser (200) à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; et -synchronisation (88) du noeud à synchroniser (200) à partir de ladite information d'orientation de l'antenne en réception déterminée.
2. Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier (300) et second (400) noeuds utilisent une antenne directionnelle en réception et en ce que les première et deuxième informations d'orientation sont obtenues en effectuant un balayage (E2, E3) par les antennes directionnelles desdits premier (300) et second (400) noeuds respectivement.
3. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape d'obtention desdites première et seconde informations d'orientation comprend les étapes suivantes : -émission (7002) sur un second canal de communication (20), d'un message d'alerte représentatif d'une perte de synchronisation dudit noeud à synchroniser (200) relativement au premier canal de communication(10); -réception (70, 76, 84 ), à travers le second canal de communication (20), desdites première et seconde informations d'orientation.
4. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de détermination (86) de ladite information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser (200) comprend les étapes suivantes : - détermination d'au moins un paramètre de déplacement du noeud à synchroniser (200) à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; - calcul de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser (200) à partir du ou des paramètre(s) de déplacement.
5. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, chacun des noeuds pouvant émettre des données sur ledit premier canal de communication (10) selon une séquence prédéterminée, caractérisé en ce que le premier noeud (300) est le noeud suivant le noeud à synchroniser (200) dans la séquence prédéterminée, et en ce que ledit second noeud (400) est le noeud suivant ledit premier noeud (300) dans la séquence prédéterminée.
6. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le noeud à synchroniser (200) utilise une table de synchronisation (40) comprenant, pour chaque noeud du réseau, une information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser (200), ladite antenne étant adaptée pour la réception de données émises par ledit noeud.
7. Procédé de synchronisation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mise à jour (ES) de ladite table de synchronisation (40) en fonction de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser (200) obtenue.
8. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de détection (70) d'uneperte de synchronisation du noeud à synchroniser (200) dans le premier canal de communication (10), et en ce que la perte de synchronisation du noeud à synchroniser (200) résulte d'un déplacement du noeud à synchroniser.
9. Procédé de synchronisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la perte de synchronisation est détectée grâce à un capteur de déplacement prévu dans le noeud à synchroniser (200).
10. Procédé de synchronisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la perte de synchronisation est détectée au moyen d'une mesure d'un indicateur du 10 niveau de réception d'un signal par le noeud à synchroniser (200).
11. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une étape de détermination si le noeud à synchroniser (200) a perdu la synchronisation dans le premier canal de communication (10) est mise en oeuvre à intervalles réguliers, et en ce que ledit procédé de synchronisation 15 est déclenché dans le cas d'une détermination positive.
12. Procédé de synchronisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est déclenché à intervalles réguliers.
13. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou 20 exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de synchronisation selon au moins une des revendications 1 à 12, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
14. Moyen de stockage, éventuellement totalement ou partiellement amovible, 25 lisible par un ordinateur, stockant un jeu d'instructions exécutables par ledit ordinateur pour mettre en oeuvre le procédé de synchronisation selon au moins une des revendications 1 à 12.
15. Noeud à synchroniser ayant une antenne en réception directionnelle pour la réception d'un signal à partir d'un premier canal de communication (10) dans un 30 réseau de communication sans fil comprenant une pluralité de noeuds (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 1000), caractérisé en ce qu'il comprend égalementdes moyens de synchronisation comprenant les moyens suivants : - des moyens d'obtention d'une première et d'une seconde information d'orientation représentatives de la direction d'arrivée d'un signal émis par ledit noeud à synchroniser (200), respectivement, sur un premier (300) et un second (400) noeud du réseau de communication sans fil ; - des moyens d'obtention d'au moins une troisième information d'orientation représentative de la direction d'arrivée d'un signal émis par au moins un parmi lesdits premier et second noeuds, sur ledit noeud à synchroniser ; - des moyens de détermination d'une information d'orientation de l'antenne en réception du noeud à synchroniser à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; et -des moyens de synchronisation dudit noeud à synchroniser à partir de ladite information d'orientation de l'antenne en réception déterminée.
16. Noeud à synchroniser selon la revendication 15, caractérisé en ce que les premier et second noeuds utilisent une antenne directionnelle en réception et en ce que lesdits moyens d'obtention des première et deuxième informations d'orientation comprennent des moyens de mise en oeuvre d'un balayage par les antennes directionnelles desdits premier et second noeuds respectivement.
17. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obtention desdites première et seconde informations d'orientation comprennent les moyens suivants : - des moyens d'émission sur un second canal de communication (20), d'un message d'alerte représentatif d'une perte de synchronisation dudit noeud à synchroniser relativement au premier canal de communication (10) ; - des moyens de réception, à travers le second canal de communication, desdites première et seconde informations d'orientation.
18. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination de ladite information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser comprennent les moyens suivants :- des moyens de détermination d'au moins un paramètre de déplacement du noeud à synchroniser à partir desdites première, seconde et troisième informations d'orientation ; - des moyens de calcul de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser à partir du ou des paramètre(s) de déplacement.
19. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, chacun des noeuds pouvant émettre des données sur ledit premier canal de communication selon une séquence prédéterminée, caractérisé en ce que le premier noeud est le noeud suivant le noeud à synchroniser dans la séquence prédéterminée, et en ce que ledit second noeud est le noeud suivant ledit premier noeud dans la séquence prédéterminée.
20. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 à 19, caractérisé en ce que lesdits moyens de synchronisation comprennent des moyens d'utilisation d'une table de synchronisation comprenant, pour chaque noeud du réseau, une information d'orientation de l'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser, ladite antenne étant adaptée pour la réception de données émises par ledit noeud.
21. Noeud à synchroniser selon la revendication 20, caractérisé en ce que lesdits moyens de synchronisation comprennent des moyens de mise à jour de ladite table de synchronisation en fonction de ladite information d'orientation d'antenne en réception directionnelle du noeud à synchroniser obtenue.
22. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de détection d'une perte de synchronisation du noeud à synchroniser dans le premier canal de communication, et en ce que la perte de synchronisation du noeud à synchroniser résulte d'un déplacement du noeud à synchroniser.
23. Noeud à synchroniser selon la revendication 22, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection d'une perte de synchronisation du noeud à 30 synchroniser comprennent un capteur de déplacement du noeud à synchroniser.
24 Noeud à synchroniser selon la revendication 22, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection d'une perte de synchronisation du noeud à synchroniser comprennent des moyens de mesure d'un indicateur du niveau de réception d'un signal par le noeud à synchroniser.
25. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détermination s'il a perdu la synchronisation dans le premier canal de communication activés à intervalles réguliers, et en ce que lesdits moyens de synchronisation sont déclenchés dans le cas d'une détermination positive.
26. Noeud à synchroniser selon l'une quelconque des revendications 15 à 24, caractérisé en ce que lesdits moyens de synchronisation sont déclenchés à intervalles réguliers.
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Citations (2)
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US20020039912A1 (en) * | 2000-10-02 | 2002-04-04 | Ntt Docomo, Inc. | Mobile communication base station equipment |
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Patent Citations (2)
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Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2944170A1 (fr) * | 2009-04-03 | 2010-10-08 | Canon Kk | Procede de synchronisation d'un noeud a synchroniser dans un cycle de transmission de donnees dans un reseau de communication, produit programme d'ordinateur, moyen de stockage et noeud a synchroniser. |
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