(19)
(11)EP 3 398 307 B1

(12)FASCICULE DE BREVET EUROPEEN

(45)Mention de la délivrance du brevet:
25.03.2020  Bulletin  2020/13

(21)Numéro de dépôt: 16831621.4

(22)Date de dépôt:  29.12.2016
(51)Int. Cl.: 
H04L 25/02(2006.01)
H04W 12/12(2009.01)
H04B 7/06(2006.01)
H04L 29/06(2006.01)
G01S 3/74(2006.01)
H04W 12/04(2009.01)
(86)Numéro de dépôt:
PCT/EP2016/082867
(87)Numéro de publication internationale:
WO 2017/114915 (06.07.2017 Gazette  2017/27)

(54)

PROCÉDÉ D'ASSOCIATION UNIVALENTE ET UNIVOQUE ENTRE ÉMETTEURS ET RÉCEPTEURS DE TRANSMISSION À PARTIR DU CANAL DE PROPAGATION

VERFAHREN ZUR EINWERTIGEN UND EINDEUTIGEN ZUORDNUNG ZWISCHEN SENDERN UND EMPFÄNGERN DER ÜBERTRAGUNG AUF DER BASIS DES AUSBREITUNGSKANALS

METHOD OF UNIVALENT AND ONE-TO-ONE ASSOCIATION BETWEEN EMITTERS AND RECEIVERS OF TRANSMISSION ON THE BASIS OF THE PROPAGATION CHANNEL


(84)Etats contractants désignés:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorité: 29.12.2015 FR 1502713

(43)Date de publication de la demande:
07.11.2018  Bulletin  2018/45

(73)Titulaires:
  • Thales
    92400 Courbevoie (FR)
  • Teknologian Tutkimuskeskus VTT
    02044 VTT Espoo (FI)

(72)Inventeurs:
  • DELAVEAU, François
    92622 Gennevilliers Cedex (FR)
  • MOLIÈRE, Renaud
    92622 Gennevilliers Cedex (FR)
  • KAMENI NGASSA, Christiane
    92622 Gennevilliers Cedex (FR)
  • LEMÉNAGER, Claude
    92622 Gennevilliers Cedex (FR)
  • KOTELBA, Adrian
    02044 VTT Espoo (FI)
  • SUOMALAINEN, Jani
    02044 VTT Espoo (FI)

(74)Mandataire: Dudouit, Isabelle et al
Marks & Clerk France Conseils en Propriété Industrielle Immeuble " Visium " 22, avenue Aristide Briand
94117 Arcueil Cedex
94117 Arcueil Cedex (FR)


(56)Documents cités: : 
EP-A1- 2 851 703
FR-A1- 2 925 797
WO-A2-98/33340
US-A1- 2003 217 289
  
      
    Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen).


    Description


    [0001] L'invention concerne notamment un procédé permettant d'associer, de manière univalente et univoque, au moins un émetteur et un récepteur équipant deux utilisateurs, dans un réseau de communication en utilisant les propriétés du canal de propagation. Elle est utilisée, par exemple, dans des réseaux de radiocommunications, des réseaux de communications sans fil. Elle permet de sécuriser la transmission de données entre au moins deux utilisateurs.

    [0002] Différentes méthodes existent qui permettent de sécuriser la transmission de données au sein d'un réseau de communication.

    [0003] La plupart de ces méthodes utilisent des procédés cryptographiques avec distribution préalable de clés (parfois dénommées aussi codes) pour identifier des équipements électroniques et des utilisateurs, authentifier les liens de communication en cours d'établissement, associer les émetteurs et les récepteurs. L'inconvénient de ces méthodes réside dans la distribution et la gestion des clés qui peuvent s'avérer problématique en termes de distribution à grande échelle, tout comme en termes de garantie de non divulgation, ainsi que l'a montré l'actualité récente à propos des réseaux radio-cellulaires. Au contraire, la présente invention propose de réaliser des associations sécurisées entre émetteurs/récepteurs, sans utilisation de clés préalablement connues ou partagées.

    [0004] L'invention concerne un procédé d'association univalente et univoque à partir du canal de propagation entre au moins un premier utilisateur et un deuxième utilisateur, sans utilisation de clé préalablement connue ou partagée. La sécurisation de l'association, puis des transmissions de données négociées ultérieurement sur la base de cette association reposent notamment sur l'utilisation de transmissions préalables de signaux d'interrogation et de signaux d'acquittement entre le premier utilisateur et le deuxième utilisateur, et sur des mesures et une quantification du canal de propagation par ces deux utilisateurs.

    [0005] L'invention concerne un procédé d'association univalente et univoque, avant établissement d'un protocole de communication, à partir du canal de propagation (AU_CP) entre au moins un premier utilisateur A et un deuxième utilisateur B munis chacun de un ou de plusieurs émetteurs/récepteurs de transmission (A1... ANA) indexés par n et n' pour l'utilisateur A, (B1... BNB) indexés par m et m' pour l'utilisateur B, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :

    Phase d'initialisation :



    [0006] 
    1. a) Emission par chaque émetteur An de l'utilisateur A de signaux d'interrogation initiaux S(0)Int,n pour l'émetteur d'indice n, constitués d'au moins une séquence aléatoire PN(0)Int,n connue de l'utilisateur B, de facteur d'étalement SF(0)Int,n,
    2. b) Réception et désétalement par chaque récepteur Bm' de l'utilisateur B de la séquence aléatoire PN(0)Int,n de chacun des signaux d'interrogations initiaux S(0)Int,n, mesure par lesdits récepteurs Bm' du canal de propagation H(0)AB,n,m' entre An et Bm' sur la longueur de L(0) échantillons; estimation des coefficients

      de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante,
    3. c) Quantification par l'utilisateur B des coefficients complexes

      issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques

    4. d) Emission par chaque émetteur Bm de l'utilisateur B de signaux d'acquittement initiaux S(0)Acq,m constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN(0)Acq,m connue de l'utilisateur A, de facteur d'étalement SF(0)Acq,m,
    5. e) Réception et désétalement par chaque récepteur An' de la séquence aléatoire PN(0)acq,m de chacun des signaux d'acquittement initiaux S(0)Acq,m, mesure par lesdits récepteurs An' du canal de propagation H(0)BA,m,n' entre Bm et An' sur la longueur de L(0) échantillons; estimation des coefficients

      de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, les coefficients

      étant identiques à ceux estimés par B à l'étape c),

      lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, avec n=n' et m=m',
    6. f) Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes

      issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques


    Phase Itération 1, première itération :



    [0007] 

    g) Emission par chacun des émetteurs An de nouveaux signaux d'interrogation, S(1)Int,n, constitués d'au moins une nouvelle séquence aléatoire PN(1)Int,n de facteur d'étalement SF(1)Int,n choisie dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

    déterminées par A à l'issue de l'étape f),

    h) Réception et désétalement de la séquence PN(1)Int,n du signal S(1)Int,n par chaque récepteur Bm', Bm' qui reconstruit préalablement la séquence aléatoire PN(1)Int,n choisie ou construite par An, selon le même processus que An, en exploitant les valeurs numériques

    déterminées par B lors de la quantification effectuée à l'étape c) des coefficients

    valeurs numériques égales à celles produites par A à l'étape f) lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et que m=m'); lorsque m=m' et n=n', validation par B, grâce au désétalement de PN(1)Int,n en réception par Bm, de l'égalité entre coefficients

    quantifiés lors de la phase d'initialisation, mesure actualisée par chaque récepteur Bm' du canal de propagation H(1)AB,n,m', entre An et Bm' sur la longueur de L(1) échantillons, estimation des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante,

    i) Quantification par l'utilisateur B des coefficients

    issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques

    j) Emission par chaque émetteur Bm de nouveaux signaux d'acquittement, notés S(1)Acq,m, constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN(1)Acq,m de facteur d'étalement SF(1)Acq,m, choisie dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

    déterminées par B à l'issue de l'étape c),

    k) Réception et désétalement par chaque récepteur An' des séquences aléatoires PN(1)acq,m de chacun des signaux d'acquittement (S(1)Acq,m), An' qui reconstitue préalablement la séquence PN(1)acq,m choisie ou construite par Bm, selon le même processus que Bm, en exploitant les valeurs numériques

    que A a déterminées à l'étape f), valeurs numériques égales à celle produites par B à l'étape c), soit

    lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et que m=m'; toujours lorsque m=m' et n=n', validation par A, grâce au désétalement de PN(1)Acq,m, de l'égalité entre coefficients

    quantifiés lors de la phase d'initialisation, l'association univalente des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B devient alors effective grâce à la relation d'égalité entre coefficients quantifiés

    validée en Bm à l'étape h) par la réception et le désétalement de PN(1)Int,n et validée en An à cette étape k) par la réception et le désétalement de PN(1)acq,m; mesure par chaque récepteur An' du canal de propagation H(1)BA,m,n' entre Bm et An' sur la longueur de L(1) échantillons; estimation des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe (ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe) correspondante (57), les coefficients

    étant identiques à ceux estimés par B à l'étape h),

    lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, n=n' et m=m',

    l) Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes

    issus de ses mesures pour produire des coefficients numériques



    [0008] Le procédé peut comporter au moins une deuxième itération des étapes de la première itération avec l'émission de signaux d'interrogation S(2)Int,n contenant la séquence PN(2)Int,n et l'émission de signaux d'acquittement S(2)Acq,m contenant la séquence PN(2)Acq,m, élaborés d'après les résultats de mesure

    et

    et d'après les résultats de quantification

    et

    produits à l'itération 1, la quantification de nouveaux coefficients

    et

    et l'association univalente et univoque des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B par la relation entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1

    association validée par la réception et le désétalement des séquences d'interrogation PN(2)Int,n et d'acquittement PN(2)Acq,m émis par An et Bm lors de la deuxième itération.

    [0009] Le procédé comporte, par exemple, à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 1, l'émission de signaux d'interrogation S(k+1)Int,n contenant la séquence PN(k+1)Int,n et de signaux d'acquittement S(k+1)Acq,m contenant la séquence PN(k+1)Acq,m et construits d'après les résultats de mesure de l'itération k

    et

    et d'après les résultats de quantification de l'itération k

    et

    et l'association univalente et univoque des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B, en utilisant la relation

    entre coefficients quantifiés lors de l'itération k, association validée par la réception et le désétalement par Bm et An des signaux d'interrogation et d'acquittement émis par An et Bm lors de la (k+1)ième itération.

    [0010] Selon une variante de réalisation, le procédé pour les étapes de quantification c) et f) lors de l'initiation, aux étapes i) et l) lors de l'itération 1 et aux étapes similaires lors des itérations suivantes, utilise une fonction de sélection et de codage correcteur des coefficients de canaux

    et

    la fonction étant adaptée à retenir uniquement des coefficients dont l'estimation est la plus fiable, par application d'un critère de seuillage sur la qualité de l'estimation des coefficients précités et d'une correction d'erreur sur les sorties de quantification

    et

    ce critère de seuillage et cette correction étant prédéfinis entre les utilisateurs A et B.

    [0011] Un récepteur Bm utilise, à l'étape d) précitée, un processus de construction spécifique des signaux d'acquittement initiaux modifiés S'(0)Acq,m faisant dépendre ceux-ci des toutes premières mesures de canaux

    et des coefficients quantifiés correspondants

    tout en ménageant la possibilité pour les récepteurs An' de l'utilisateur A de reconstruire et de désétaler les signaux S'(0)Acq,m, lesdits signaux d'acquittement initiaux modifiés comportant au moins deux séquences PN, notées PN(0)Acq,m et PN'(0)Acq,m, émises successivement ou simultanément, la première des séquences, PN(0)Acq,m, étant connue de An' comme à l'étape d), la seconde des séquences, PN'(0)Acq,m, étant choisie dans un ensemble prédéterminé connu de B et de A ou construite selon un processus prédéterminé connu de B et de A d'après les valeurs numériques

    tout juste quantifiées par B à l'issue de l'étape c); et An' applique aux étapes e) et f) précitées non seulement une réception et un désétalement de la séquence PN(0)Acq,m mais aussi une reconstruction de la séquence PN'(0)Acq,m d'après les estimations de canal

    et les quantifications

    qu'il conduit grâce au désétalement de PN(0)Acq,m aux étapes e) et f) suivi d'un désétalement de la séquence PN'(0)Acq,m, pour produire une validation immédiate de l'égalité entre les coefficients

    et

    quantifiés en phase d'initialisation.

    [0012] Selon une variante de mise en œuvre, le procédé comporte à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 0, l'émission de signaux d'acquittement S(k+1)Acq,m contenant au moins deux séquences PN(k+1)Acq,m et PN'(k+1)Acq,m émises séquentiellement ou simultanément, PN(k+1)Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification

    à l'itération n°k, et PN'(k+1)Acq,m est choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification courant

    à l'itération n° k+1; An' applique non seulement une réception et un désétalement de la séquence PN(k)Acq,m reconstruite d'après ses coefficients quantifiés

    mais aussi une reconstruction de la séquence PN'(k+1)Acq,m d'après les estimations de canal

    et les quantifications

    qu'il conduit grâce au désétalement de PN(k+1)Acq,m, suivi d'un désétalement de la séquence PN'(k+1)Acq,m pour valider immédiatement l'égalité entre les coefficients

    et

    quantifiés à l'itération k+1.

    [0013] Les émetteurs de A peuvent utiliser des signaux d'interrogation initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de B, les récepteurs de B n'acquittent que l'un des signaux d'interrogation initiaux reçus, soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de B, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de B, après synchronisation désétalement et mesure desdits signaux d'interrogation initiaux.

    [0014] Les émetteurs de B utilisent, par exemple, des signaux d'acquittement initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de A, les récepteurs de A ne traitent en réception que certains des signaux d'acquittement initiaux reçus, soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de A, soit choisis aléatoirement par les récepteurs de A, après synchronisation, désétalement et mesure desdits signaux d'acquittement initiaux.

    [0015] Les émetteurs de A peuvent appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'interrogation et les émetteurs de B appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'acquittement.

    [0016] Selon une variante de réalisation, le procédé utilise des signaux d'interrogation et d'acquittement SIA et SAB, émis conjointement à des signaux balises de l'un ou l'autre utilisateur A ou B, AIA et AIB, c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, SI(k)A et SA(k)B, de leurs niveaux de réception en B et en A, des interférences induites par la balise de A reçue en B et par la balise de B reçue en A, Al(k)A->B et Al(k)B->A, des niveaux de réception en B et en A des auto-interférences issues de B et de A, Al(k)A->A et Al(k)B->B, des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, RAlA->A et RAlB->B, des facteurs d'étalement à l'émission en A et B, SF(k)Int,n et SF(k)Acq,m, selon les égalités et inégalités suivantes exprimées en décibels :
    • aux réceptions de l'utilisateur B :



      où L(k)A->B représente les pertes totales de propagation de A vers B,

    • aux réceptions de l'utilisateur A :



      où L(k)B->A représente les pertes totales de propagation de B vers A

      les marges ηB et ηA étant liées aux performances des équipements radio utilisés par les récepteurs de A et de B.


    [0017] Selon une variante de réalisation, le procédé met en œuvre des signaux d'interrogation et d'acquittement émis conjointement aux messages d'échanges de données entre les utilisateurs, c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, de leurs niveaux de réception en B et en A, des interférences induites par les messages de A reçus en B et par les messages de B reçus en A, des niveaux de réception en B et en A, des auto-interférences issues de B et de A, des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, des facteurs d'étalement à l'émission en A et B), selon des égalités et inégalités aux expressions similaires à celles précédemment citées.

    [0018] Le mode de communication mis en œuvre entre utilisateurs est, par exemple, un mode Duplex temporel employant une même fréquence porteuse pour les échanges en émission et en réception dans les deux sens de transmission, et bénéficie directement de la réciprocité du canal de propagation sur la fréquence unique employée pour les interrogations et les acquittements.

    [0019] Le procédé est, par exemple, dupliqué sur l'ensemble des fréquences porteuses employées par des utilisateurs à mode Duplex fréquentiel employant des fréquences porteuses différentes pour leurs échanges en émission et en réception selon le sens de transmission, afin de bénéficier de la réciprocité du canal de propagation sur chacune des fréquences employées pour les interrogations et les acquittements.

    [0020] Les étapes du procédé peuvent être réitérées pour chaque nouvelle transmission de phonie ou de données, ou encore pour chaque nouveau message d'une transmission de phonie ou de données en cours.

    [0021] Les émetteurs/récepteurs utilisés sont, par exemple, adaptés à des radiocommunications. Les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur A peuvent être reliés aux éléments d'antennes d'un réseau utilisé par A et les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur B reliés aux éléments d'antennes d'un réseau utilisé par B dans le cadre de protocoles dits de type MISO, SIMO, MIMO ou « massive MIMO » connus de l'homme du métier.

    [0022] Les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur A sont, par exemple, des stations de base ou des nœuds d'un réseau de radiocommunication et les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur B sont des terminaux ou d'autres nœuds dudit réseau de radiocommunication.

    [0023] Les émetteurs et récepteurs sont, par exemple, adaptés à des transmissions acoustiques ou à des transmissions optiques.

    [0024] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'exemples donnés à titre illustratif et nullement limitatif, annexée des figures qui représentent :
    • Figure 1, un schéma général d'échanges d'information entre deux utilisateurs A (Alice) et B (Bob) en présence d'un tiers étranger E (Eve) non autorisé à connaître le contenu des données échangées entre A et B,
    • Figure 2, une illustration des effets d'un canal de propagation dispersif sur la transmission des signaux depuis un émetteur A vers un récepteur autorisé B et vers récepteur non autorisé E, et
    • Figure 3, un schéma des étapes mises en œuvre par le procédé selon l'invention.


    [0025] Afin de mieux faire comprendre le procédé selon l'invention, l'exemple est donné dans le cas d'un échange entre un premier utilisateur émetteur/récepteur A (Alice) et un deuxième utilisateur émetteur/récepteur B (Bob), en présence d'un récepteur tiers E (Eve) non autorisé et susceptible d'intercepter les communications pour accéder au contenu des données échangées entre A et B.

    [0026] La figure 1 illustre un scénario de communication entre un premier utilisateur A, 10 et un deuxième utilisateur B, 20 en présence d'un récepteur tiers non autorisé E, 30.

    [0027] L'utilisateur A est, par exemple, un nœud ou un terminal d'un réseau de communication comportant une unité de calcul 11, un module de codage/décodage 12, un module de démodulation 13, un module composé d'antennes 14, un ensemble de filtres 15, des moyens d'émission et réception radio 16. Ces éléments sont connus de l'homme du métier et ne seront pas détaillés. L'objet de l'invention va consister notamment à associer de manière univoque et univalente A et B, comme il va être explicité ci-après. Alice ou A comporte par exemple NA émetteurs/récepteurs An notés A1... ANA pour l'utilisateur A.

    [0028] De même, l'utilisateur B, 20, comporte, par exemple, une unité de calcul 21, un module de codage/décodage 22, un module de démodulation 23, un module composé d'antennes 24, de filtres 25, de moyens d'émission et réception radio 26. Bob comporte, par exemple, NB émetteurs/récepteurs notés B1... BNB.

    [0029] Le récepteur tiers non autorisé E, 30, comporte une unité de calcul 31, un enregistreur de données 32 et un module d'analyse 33, un bloc d'antennes 34, de filtres 35 et de moyens de réception radio 36 et éventuellement des émetteurs et des récepteurs.

    [0030] La figure 2 schématise un exemple de canaux de propagation existants dans un système de communication. Dans des environnements extérieurs ou intérieurs, les formes d'ondes transmises de l'émetteur A vers le récepteur B et vers le tiers E suivent des parcours à trajets multiples. Les signaux peuvent être réfléchis par des obstacles avec différents angles de réflexion. Une partie des signaux SAB peut être reçue par Bob, alors qu'une autre partie après diffraction SAE, sera reçue sur le tiers non autorisé E. Du fait de la complexité dans la propagation des ondes et des diffractions peu prévisibles dans le canal de communication, le tiers E est a priori incapable de prédire ou de reconstituer les mesures du canal de propagation entre un émetteur de A et un récepteur de B.

    [0031] Le procédé selon l'invention illustré à la figure 3 est un procédé d'association univalente et univoque à partir du canal de propagation (AU_CP) entre Alice et Bob. L'association entre Alice et Bob est réalisée sans clé préalablement connue ou partagée, et elle est sécurisée vis-à-vis de tout tiers non autorisé E, avant même l'établissement du protocole de transmission entre les utilisateurs A et B, à l'aide de transmissions préalables de signaux d'interrogation et de signaux d'acquittement, à l'aide de mesures des canaux de propagation entre les émetteurs récepteurs de A et ceux de B grâce à ces signaux d'interrogation et d'acquittement, et enfin à l'aide d'une quantification de ces canaux de propagation. Cette association est destinée notamment à faciliter ultérieurement l'établissement d'une transmission, protégée vis-à-vis de E, entre les utilisateurs A et B ainsi que l'identification de A par B et de B par A, le contrôle de confidentialité et le contrôle d'intégrité des messages échangés par A et B.

    [0032] Un exemple des étapes du procédé selon l'invention va être détaillé ci-après.

    [0033] Une première phase permet une initialisation du procédé.

    Etape a) : chaque émetteur An de l'utilisateur A (avec n variant de 1 à NA) émet des signaux d'interrogation initiaux, S(0)Int,n pour l'émetteur d'indice n, 41, constitués d'au moins une séquence aléatoire PN(0)Int,n de période P(0)Int,n et de facteur d'étalement SF(0)Int,n connue de l'utilisateur B ;

    Etape b) : chaque récepteur Bm' de l'utilisateur B, (avec m' variant de 1 à NB) va réceptionner et échantillonner à une période Te respectant le critère de Nyquist, les signaux d'interrogations initiaux S(0)Int,n, puis, après synchronisation, chaque récepteur Bm' va desétaler la séquence PN(0)Int,n correspondante, 42, puis chaque récepteur, Bm' va mesurer, 43, les paramètres du canal de propagation H(0)AB,n,m' entre An et Bm' sur la longueur de L(0) échantillons, puis estimer, 43, des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante ;

    Etape c) : l'utilisateur B va ensuite quantifier les coefficients complexes issus des coefficients de canal

    La quantification, 44, est, par exemple, réalisée en effectuant un maillage géométrique du plan complexe, dans lequel ces coefficients prennent une valeur et une numérotation selon la maille à laquelle ils appartiennent, pour produire des valeurs numériques

    44 ;

    Etape d) : chaque émetteur Bm de l'utilisateur B émet un signal d'acquittement S(0)Acq,m, 45, constitué d'au moins une séquence aléatoire notée PN(0)Acq,m, de période P(0)Acq,m et de facteur d'étalement SF(0)Acq,m connue de l'utilisateur A ;

    Etape e) : chaque récepteur An' de l'utilisateur A va ensuite réceptionner, échantillonner à un période Te respectant le critère de Nyquist les signaux d'acquittement initiaux (S(0)Acq,m), 46, puis après synchronisation, désétaler les séquences aléatoires PN(0)acq,m correspondantes. Chacun des récepteurs An' va ensuite mesurer des paramètres du canal de propagation H(0)BA,m,n' entre Bm et An' sur la longueur de L(0) échantillons, 47, puis estimer des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, 47, les coefficients

    étant identiques à ceux estimés par B

    lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, c'est-à-dire lorsque n=n' et m=m' ;

    Etape f) : l'utilisateur A va ensuite quantifier des coefficients complexes

    issus des mesures de ses récepteurs, ladite quantification, 48, de même nature que celle décrite pour l'utilisateur B à l'étape c), consistant, par exemple, en un maillage géométrique du plan complexe dans lequel ces coefficients prennent leur valeurs et en leur numérotation selon la maille à laquelle ils appartiennent, pour produire des valeurs numériques

    48. A la fin de l'étape d'initialisation, on dispose des valeurs quantifiées des coefficients de canal,

    dans le sens A vers B pour toute paire d'indice (n,m') et

    dans le sens B vers A pour toute paire d'indice (m,n').



    [0034] Après initialisation du système, le procédé va exécuter plusieurs étapes permettant d'associer ou non les émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et les émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B.

    Première itération - Itération 1.



    [0035] 

    Etape g): chaque émetteur An de l'utilisateur A émet de nouveaux signaux d'interrogation, notés S(1)Int,n , 49. Ces signaux d'interrogation sont constitués d'au moins une nouvelle séquence aléatoire PN(1)Int,n, de période P(1)Int,n et de facteur d'étalement SF(1)Int,n. La séquence est choisie, par exemple, dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

    48, déterminées par A à l'issue de l'étape d'initialisation, par exemple, en utilisant ces valeurs numériques comme index du nouveau signal d'interrogation choisi dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou comme graine d'un algorithme de génération prédéterminé, ou encore comme paramètre de tout autre processus (prédéterminé et connu de A et B) de construction de séquences aléatoires d'interrogation ;

    Etape h) : chaque récepteur Bm' de l'utilisateur B reçoit les signaux S(1)Int,n émis par les émetteurs An de l'utilisateur A, les échantillonne à une période d'échantillonnage Te respectant le critère de Nyquist, puis, après synchronisation, chaque récepteur Bm' désétale les séquences PN(1)Int,n correspondantes, 50, en reconstruisant au préalable la séquence aléatoire PN(1)Int,n choisie ou construite par An, 50, grâce aux valeurs numériques

    quantifiées à l'étape d'initialisation par B, 44, valeurs numériques égales à celle produites par A à l'étape f), 48, lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et m=m'. Lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' (An émetteur récepteur) et m=m' (Bm émetteur récepteur), le succès du désétalement par Bm de PN(1)Int,n réalise au niveau de Bm l'association de An avec Bm, en validant l'égalité, 51, entre coefficients quantifiés en phase d'initialisation dans les sens An vers Bm, 44, et Bm vers An, 48. Ensuite, chaque récepteur Bm' actualise les valeurs des paramètres du canal de propagation, notées H(1)AB,n,m', entre An et Bm' sur la longueur de L(1) échantillons, puis estime des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, 52 ;

    Etape i) : L'utilisateur B quantifie des coefficients

    issus des mesures de ses récepteurs, ladite quantification, similaire à celle décrite à l'étape c), génère des coefficients numériques

    53 ; Etape j : chaque émetteur Bm va émettre de nouveaux signaux d'acquittement vers l'utilisateur A, notés S(1)Acq,m, 54, constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN(1)Acq,m de période P(1)Acq,m et de facteur d'étalement SF(1)Acq,m, choisis dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

    déterminées par B à l'issue de l'étape c), 44, par exemple en utilisant ces valeurs numériques comme index du nouveau signal d'acquittement choisi dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou comme graine d'un algorithme de génération prédéterminé, ou comme paramètre de tout autre processus (prédéterminé et connu de A et B) de construction de séquences aléatoires d'acquittement entre A et B, 54 ;

    Etape k) : chaque récepteur An' de l'utilisateur A reçoit les signaux (S(1)Acq,m) émis par les émetteurs Bm l'utilisateur B, les échantillonne avec une période Te respectant le critère de Nyquist, puis, après synchronisation chaque récepteur An' désétale les séquences aléatoires PN(1)acq,m correspondantes, 55, en reconstruisant au préalable la séquence PN(1)acq,m choisie ou construite par Bm, 54, grâce aux valeurs numériques

    quantifiées à l'étape d'initialisation par A étape f) 48, valeurs numériques égales à celle produites par B à l'étape c), soit

    lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et m=m'. Lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' (An émetteur récepteur) et m=m' (Bm émetteur récepteur) le succès du désétalement par An de PN(1)Acq,m réalise au niveau de An l'association de Bm avec An, en validant l'égalité, 56, entre coefficients quantifiés dans les sens B vers A, 48, et A vers B, 44, lors de la phase d'initialisation. Ceci réalise l'association univalente pour les utilisateurs A et B, des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B par les relations entre coefficients quantifiés lors de la phase d'initialisation

    51 et 56;
    Ensuite, chaque récepteur An' de l'utilisateur A actualise les valeurs des paramètres du canal de propagation H(1)BA,m,n' entre Bm et An' sur la longueur de L(1) échantillons ; puis estime, 57, des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante, les coefficients

    étant identiques à ceux estimés par B à l'étape h), 52,

    lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, c'est à dire lorsque n=n' et m=m' ;

    Etape I : Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes,

    issus des mesures de ses récepteurs, ladite quantification, similaire à celle décrite à l'étape f) génère des coefficients numériques

    58.



    [0036] Lorsqu'à la première itération pour un couple d'émetteurs/récepteurs An et Bm (n=n', m=m'), Bm parvient à désétaler le signal d'interrogation PN(1)Int,n provenant de An et An parvient à désétaler le signal d'acquittement PN(1)Acq,m, provenant de Bm, alors il y a association de l'émetteur/récepteur An et de de l'émetteur/récepteur Bm, sur la base de l'égalité des coefficients de quantification obtenus lors de l'étape d'initialisation, et certification de cette association par le succès du désétalement.

    [0037] De manière générale, si le désétalement de An sur Bm et de Bm sur An est effectif à l'étape k+1, cela signifie que les quantifications des coefficients de canaux ont produit des valeurs égales à l'étape k, et que l'association de An et de Bm est correcte. Sinon, lorsque le désétalement n'est pas réalisé, l'association entre An et Bm n'est pas effective. Le signal d'interrogation émis par An sert à B pour la quantification du canal de propagation « aller », pour la validation des coefficients de canal quantifiés par A aux étapes précédentes, pour la construction de ses propres signaux d'acquittement. Le signal d'acquittement émis par Bm sert à A pour la quantification du canal de propagation « retour », pour la validation des coefficients de canal quantifiés par B aux étapes précédentes, pour la construction de ses nouveaux signaux d'interrogation.

    [0038] Les signaux d'interrogation et d'acquittement peuvent transporter ou non des messages. Hormis l'initialisation ils sont toujours construits de manière adaptative en fonction des mesures de canal, ce qui les rend imprédictibles pour tout tiers non informé E et ce, dès l'itération 1. A l'initialisation, ils sont prédéfinis ou choisis dans un ensemble prédéfini. Pour ôter tout risque d'ambigüité ou de fausse alarme lors des phases de désétalement au niveau de A et de B, on fixe des valeurs importantes pour les périodes P et les facteurs d'étalement SF des séquences PN pour l'interrogation et l'acquittement, et on choisit des ensembles prédéterminés ou des algorithmes de construction de séquences présentant de faibles lobes secondaires d'autocorrélation et d'intercorrélation, selon des procédés connus de l'homme de métier.

    [0039] Selon une variante de réalisation, le procédé va procéder à une deuxième itération, itération 2, optionnelle. Pour cela, le procédé réitère les étapes explicitées pour la première itération, itération 1 :

    - conduisant à l'émission des signaux d'interrogation (S(2)Int,n) et d'acquittement (S(2)Acq,m), d'après les résultats de mesure

    et

    et d'après les résultats de quantification

    et

    produits à l'itération 1,

    - produisant les coefficients quantifiés

    et

    - associant de façon univalente et univoque des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B par la relation entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1

    certifiée par le désétalement de S(2)Int,n par Bm et par le désétalement de S(2)Acq,m par An



    [0040] Selon une autre variante de réalisation, à chaque nouvelle itération k+1 des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B, il y aura un entretien au cours du temps de l'association de A et de B :
    • par la relation

      entre coefficients quantifiés lors de la phase initialisation, ce qui conduit à une association univalente et univoque à l'issue de l'itération 1,
    • par la relation

      entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1, ce qui conduit à une association univalente et univoque à l'issue de l'itération 2,
    • par la relation

      entre coefficients quantifiés lors de l'itération k, ce qui conduit à une association univalente et univoque à l'issue de l'itération k+1.


    [0041] L'univalence du processus à chaque itération provient du fait que seules des émissions, réceptions et mesures de canaux conduites de manière simultanée et colocalisée avec les émetteurs/récepteurs de A ou de B permettraient à un tiers E, non informé desdites mesures, de reproduire les mêmes coefficients et les mêmes associations que A et B en appliquant les mêmes procédures de quantification et formatage (dont E serait informé).

    [0042] Le nombre d'itérations des étapes du procédé selon l'invention varie de 1 à K, K étant fixé par l'application ou par les besoins des utilisateurs.

    [0043] Selon une variante de réalisation, le procédé utilise une fonction de sélection et de codage correcteur des coefficients de canaux

    et

    pour exécuter les étapes de quantification des coefficients de canaux, aux étapes de quantification c) et f) lors de l'initiation, aux étapes i) et l) lors de l'itération 1, et aux étapes similaires de quantification lors des itérations suivantes. Ceci permet de retenir ou conserver uniquement les coefficients dont l'estimation est la plus fiable, par application d'un critère de seuillage sur la qualité de l'estimation des coefficients et/ou d'une correction d'erreur sur les sorties de quantification

    et

    prédéfinis entre les utilisateurs A et B. L'univocité du processus à chaque itération provient de cette sélection et de cette correction d'erreur.

    [0044] Selon une variante de réalisation, le procédé utilise à l'étape d) de la phase d'initialisation, un processus de construction spécifique des signaux d'acquittement initiaux modifiés

    faisant dépendre ceux-ci des toutes premières mesures de canaux

    et des coefficients quantifiés correspondants

    tout en ménageant la possibilité pour les récepteurs An' de l'utilisateur A de reconstruire et désétaler les signaux S'(0)Acq,m, lesdits signaux d'acquittement initiaux modifiés comportent au moins deux séquences PN, notées PN(0)Acq,m et PN'(0)Acq,m, émises successivement ou simultanément, la première des séquences, PN(0)Acq,m, étant connue de An' comme à l'étape d), la seconde des séquences, PN'(0)Acq,m, étant choisie dans un ensemble prédéterminé connu de B et de A ou construite selon un processus prédéterminé connu de B et de A d'après les valeurs numériques

    tout juste quantifiées par B à l'issu de l'étape c); An' applique alors aux étapes e) et f) non seulement une réception et un désétalement la séquence PN(0)Acq,m mais aussi une reconstruction de la séquence PN'(0)Acq,m d'après les estimations du canal courant canal

    et les quantifications

    qu'il conduit grâce au désétalement de PN(0)Acq,m aux étapes e) et f), suivi d'un désétalement immédiat de la séquence PN'(0)Acq,m. En cas de succès, ce désétalement produit une validation immédiate de l'égalité entre coefficients

    quantifiés en phase d'initialisation

    [0045] Selon une variante de réalisation, le procédé comporte à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 0, l'émission de signaux d'acquittement S(k+1)Acq,m contenant au moins deux séquences PN(k+1)Acq,m et PN'(k+1)Acq,m émises séquentiellement ou simultanément, PN(k+1)Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification

    à l'itération n°k, et PN'(k+1)Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification courant

    à l'itération n° k+1 ; An' applique alors non seulement une réception et un désétalement de la séquence PN(k)Acq,m reconstruite d'après ses coefficients quantifiés

    mais aussi une reconstruction de la séquence PN'(k+1)Acq,m d'après les estimations courantes de canal

    et les quantifications

    qu'il conduit grâce au désétalement de PN(k+1)Acq,m, suivi d'un désétalement de la séquence PN'(k+1)Acq,m. En cas de succès, ce désétalement produit une validation immédiate de l'égalité entre coefficients



    quantifiés à l'itération k+1.

    [0046] Pour la mise en œuvre du procédé, les émetteurs de l'utilisateur A peuvent utiliser des signaux d'interrogation initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de B. Les récepteurs de B n'acquittent que l'un des signaux d'interrogation initiaux reçus, le signal acquitté est soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de B, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de B, après synchronisation et mesure desdits signaux d'interrogation initiaux, rendant ainsi non-prévisibles les signaux d'interrogation effectivement acquittés par B pour tout tiers non informé E.

    [0047] Selon une autre manière de procéder, les émetteurs de B utilisent des signaux d'acquittement initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de A. Les récepteurs de A ne traitent en réception que certains des signaux d'acquittement initiaux reçus. Le signal acquitté est soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de A, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de A, après synchronisation et mesure desdits signaux d'acquittement initiaux, rendant ainsi non-prévisibles les signaux d'acquittement effectivement traités par A pour tout tiers non informé E.

    [0048] Au niveau des émetteurs de A, il est possible d'appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'interrogation, au niveau des émetteurs de B, il est possible d'appliquer une gigue aléatoire en temps aux signaux d'acquittement, ceci rendant ainsi non prédictibles les instants d'émission desdits signaux d'interrogation et d'acquittement pour tout tiers non informé E.

    [0049] Selon un mode de réalisation, le procédé va utiliser des signaux d'interrogation et d'acquittement (notés respectivement SIA et SAB), émis conjointement à des signaux balises de l'un ou l'autre utilisateur A ou B (notés respectivement AIA et AIB), c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B (notées respectivement SI(k)A et SA(k)B), des niveaux de réception en B et en A après propagation, des interférences induites par la balise de A reçue en B et par la balise de B reçue en A (notés respectivement AI(k)A->B et AI(k)B->A), de leurs niveaux de réception en B et en A des auto interférences issues de B et de A (notés respectivement Ak(k)A->A et AI(k)B->B), des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B (avec des efficacités de réjection notées respectivement RAIA->A et RAIB->B), des facteurs d'étalements à l'émission en A et B (notés respectivement SF(k)Int,n et SF(k)Acq,m), selon les égalités et inégalités suivantes exprimées en décibels :
    • aux réceptions de l'utilisateur B :



      où L(k)A->B représente les pertes totales de propagation de A vers B,

    • aux réceptions de l'utilisateur A :



      où L(k)B->A représente les pertes totales de propagation de B vers A

      les marges ηB et ηA étant liées aux performances des équipements radio utilisés par les récepteurs de A et de B.


    [0050] Selon une autre variante de réalisation, le procédé va émettre, conjointement aux messages d'échanges de données entre les utilisateurs, des signaux d'interrogation et d'acquittement auto-interférés par ces messages, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, de leurs niveaux de réception en B et en A après propagation, des interférences induites par les messages de A reçus en B et par les messages de B reçus en A, des niveaux de réception en B et en A des auto interférences issues de B et de A, des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, des facteurs d'étalements à l'émission en A et B), selon des inégalités aux expressions similaires à la revendication précédente.

    [0051] Le procédé selon l'invention permet avantageusement de sécuriser les transmissions de données entre deux utilisateurs, sans avoir recours à un élément externe au réseau, en se basant sur des propriétés caractéristiques du canal de propagation propres aux deux utilisateurs pour les associer de manière sécurisée. Le procédé utilise le caractère aléatoire du canal légitime radio pour construire de manière adaptative des signaux d'interrogation et d'acquittement entre les deux utilisateurs, rendre ces signaux imprédictibles, univalents et univoques, afin de fournir un support pour augmenter la sécurité de la couche physique, la sécurité des accès au réseau, et notamment sécuriser les protocoles de négociation entre les utilisateurs, authentifier les données qu'ils mesurent, puis identifier les utilisateurs et contrôler l'intégrité des messages qu'ils échangent.


    Revendications

    1. Procédé d'association univalente et univoque, avant établissement d'un protocole de communication, à partir du canal de propagation (AU_CP) entre au moins un premier utilisateur A et un deuxième utilisateur B munis chacun de un ou de plusieurs émetteurs/récepteurs de transmission (A1... ANA) indexés par n et n' pour l'utilisateur A, (B1... BNB) indexés par m et m' pour l'utilisateur B caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :

    Initialisation :

    a) (41), Emission par chaque émetteur An de l'utilisateur A de signaux d'interrogation initiaux S(0)Int,n pour l'émetteur d'indice n, constitués d'au moins une séquence aléatoire PN(0)Int,n connue de l'utilisateur B, de facteur d'étalement SF(0)Int,n,

    b) (43), Réception et désétalement par chaque récepteur Bm' de l'utilisateur B de la séquence aléatoire PN(0)Int,n de chacun des signaux d'interrogation initiaux S(0)Int,n (42), mesure par lesdits récepteurs Bm' du canal de propagation H(0)AB,n,m' entre An et Bm' sur la longueur de L(0) échantillons; estimation des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante,

    c) Quantification (44) par l'utilisateur B des coefficients complexes

    issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques

    d) Emission (45) par chaque émetteur Bm de l'utilisateur B de signaux d'acquittement initiaux S(0)Acq,m constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN(0)Acq,m connue de l'utilisateur A, de facteur d'étalement SF(0)Acq,m,

    e) Réception et désétalement par chaque récepteur An' de la séquence aléatoire PN(0)acq,m de chacun des signaux d'acquittement initiaux S(0)Acq,m (46), mesure par lesdits récepteurs An' du canal de propagation H(0)BA,m,n' entre Bm et An' sur la longueur de L(0) échantillons; estimation des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante (47), les coefficients

    étant identiques à ceux estimés par B à l'étape c)

    lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, avec n=n' et m=m',

    f) Quantification (48) par l'utilisateur A des coefficients complexes

    issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques

    Itération 1 :

    g) Emission (49) par chacun des émetteurs An de nouveaux signaux d'interrogation, S(1)Int,n, constitués d'au moins une nouvelle séquence aléatoire PN(1)Int,n de facteur d'étalement SF(1)Int,n choisie dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

    déterminées par A à l'issue de l'étape f),

    h) Réception et désétalement de la séquence PN(1)Int,n du signal S(1)Int,n par chaque récepteur Bm', (50), Bm qui reconstruit préalablement la séquence aléatoire PN(1)Int,n choisie ou construite par An, selon le même processus que An, en exploitant les valeurs numériques

    déterminées par B lors de la quantification effectuée à l'étape c) des coefficients

    valeurs numériques égales à celle produites par A à l'étape f) lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et que m=m'); lorsque m=m' et n=n', validation par B, grâce au désétalement de PN(1)Int,n en réception par Bm, de l'égalité entre coefficients

    quantifiés lors de la phase d'initialisation, (51); mesure actualisée par chaque récepteur Bm' du canal de propagation H(1)AB,n,m', entre An et Bm' sur la longueur de L(1) échantillons, estimation des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe correspondante (52),

    i) Quantification (53) par l'utilisateur B des coefficients

    issus de ses mesures pour produire des valeurs numériques

    j) Emission (54) par chaque émetteur Bm de nouveaux signaux d'acquittement, notés S(1)Acq,m, constitués d'au moins une séquence aléatoire notée PN(1)Acq,m de facteur d'étalement SF(1)Acq,m, choisie dans un ensemble prédéterminé connu de A et B ou construite selon un processus prédéterminé connu de A et B d'après les valeurs numériques

    déterminées par B à l'issu de l'étape c),

    k) Réception et désétalement par chaque récepteur An' des séquences aléatoires PN(1)acq,m de chacun des signaux d'acquittement (S(1)Acq,m) (55), An' qui reconstitue préalablement la séquence PN(1)acq,m choisie ou construite par Bm, selon le même processus que Bm, en exploitant les valeurs numériques

    que A a déterminées à l'étape f), valeurs numériques égales à celle produites par B à l'étape c), soit

    lorsque le canal de propagation est réciproque, que n=n' et que m=m'; toujours lorsque m=m' et n=n', validation par A, grâce au désétalement de PN(1)Acq,m, de l'égalité entre coefficients

    quantifiés lors de la phase d'initialisation, (56) ; l'association univalente des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B devient alors effective grâce aux relations d'égalités entre coefficients quantifiés

    validées en Bm à l'étape h) par la réception et le désétalement de PN(1)Int,n et validées en An à cette étape k), (56) par la réception et le désétalement de PN(1)acq,m; mesure par chaque récepteur An' du canal de propagation H(1)BA,m,n' entre Bm et An' sur la longueur de L(1) échantillons ; estimation des coefficients

    de la réponse impulsionnelle complexe correspondante (57), ou des coefficients de la réponse en fréquence complexe, les coefficients

    étant identiques à ceux estimés par B à l'étape h)

    lorsque le canal de propagation est réciproque et que les émetteurs récepteurs considérés pour A et B coïncident dans les deux sens d'interrogation et d'acquittement, n=n' et m=m',

    l) Quantification par l'utilisateur A des coefficients complexes

    issus de ses mesures pour produire des coefficients numériques

    (58).


     
    2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une deuxième itération des étapes de la première itération avec l'émission de signaux d'interrogation S(2)Int,n contenant la séquence PN(2)Int,n et de signaux d'acquittement S(2)Acq,m contenant la séquence PN(2)Acq,m, élaborés d'après les résultats de mesure

    et

    et d'après les résultats de quantification

    et

    produits à l'itération 1, la quantification de nouveaux coefficients

    et

    et l'association univalente et univoque des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B par la relation entre coefficients quantifiés lors de l'itération 1

    association validée par la réception et le désétalement des séquences d'interrogation PN(2)Int,n et d'acquittement PN(2)Acq,m émis par An et Bm lors de la deuxième itération.
     
    3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur à 1, l'émission de signaux d'interrogation S(k+1)Int,n contenant la séquence PN(k+1)Int,n et de signaux d'acquittement S(k+1)Acq,m contenant la séquence PN(k+1)Acq,m construits d'après les résultats de mesure de l'itération k

    et

    et d'après les résultats de quantification de l'itération k

    et

    et l'association univalente et univoque des émetteurs/récepteurs An de l'utilisateur A et des émetteurs/récepteurs Bm de l'utilisateur B en utilisant la relation

    entre coefficients quantifiés lors de l'itération k, association validée par la réception et le désétalement par Bm et An des signaux d'interrogation et d'acquittement émis par An et Bm lors de la (k+1)ième itération.
     
    4. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il utilise aux étapes de quantification c) et f) lors de l'initiation, aux étapes i) et l) lors de l'itération 1, et aux étapes similaires lors des itérations suivantes, une fonction de sélection et de codage correcteur des coefficients de canaux

    et

    adaptée à retenir uniquement des coefficients dont l'estimation est la plus fiable, par application d'un critère de seuillage sur la qualité de l'estimation des coefficients précités et d'une correction d'erreur sur les sorties de quantification

    et

    ce critère de seuillage et cette correction étant prédéfinis entre les utilisateurs A et B.
     
    5. Procédé selon l'un des revendications précédentes caractérisé en ce que Bm utilise à l'étape d) de la phase d'initialisation un processus de construction spécifique des signaux d'acquittements initiaux modifiés S'(0)Acq,m faisant dépendre ceux-ci des toutes premières mesures de canaux

    et des coefficients quantifiés correspondants

    tout en ménageant la possibilité pour les récepteurs An' de l'utilisateur A de reconstruire et désétaler les signaux S'(0)Acq,m, lesdits signaux d'acquittement initiaux modifiés comportent au moins deux séquences PN, notées PN(0)Acq,m et PN'(0)Acq,m, émises successivement ou simultanément, la première des séquences, PN(0)Acq,m, étant connue de An' comme à l'étape d), la seconde des séquences, PN'(0)Acq,m, étant choisie dans un ensemble prédéterminé connu de B et de A ou construite selon un processus prédéterminé connu de B et de A d'après les valeurs numériques

    tout juste quantifiées par B à l'issue de l'étape c) ; et en ce que An' applique aux étapes e) et f) de l'initialisation non seulement une réception et un désétalement la séquence PN(0)Acq,m mais aussi une reconstruction de la séquence PN'(0)Acq,m d'après les estimations de canal

    et les quantifications

    qu'il conduit grâce au désétalement de PN(0)Acq,m aux étapes e) et f) suivi d'un désétalement de la séquence PN'(0)Acq,m, pour produire une validation immédiate de l'égalité entre les coefficients

    et

    quantifiés en phase d'intitialisation.
     
    6. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte à chaque nouvelle itération k+1 avec k supérieur ou égal à 0, l'émission de signaux d'acquittement S(k+1)Acq,m contenant au moins deux séquences PN(k+1)Acq,m et PN'(k+1)Acq,m émises séquentiellement ou simultanément, PN(k+1)Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification

    à l'itération n°k, et PN'(k+1)Acq,m étant choisie dans un ensemble prédéterminé ou construite adaptativement d'après les résultats de quantification courant

    à l'itération n° k+1 ; caractérisé d'autre part en ce que An' applique non seulement une réception et un désétalement la séquence PN(k)Acq,m reconstruite d'après ses coefficients quantifiés

    mais aussi une reconstruction de la séquence PN'(k+1)Acq,m d'après les estimations de canal

    et les quantifications

    qu'il conduit grâce au désétalement de PN(k+1)Acq,m, suivi d'un désétalement de la séquence PN'(k+1)Acq,m pour valider immédiatement l'égalité entre les coefficients

    et

    quantifiés à l'itération k+1.
     
    7. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs de A utilisent des signaux d'interrogation initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de B, et en ce que les récepteurs de B n'acquittent que l'un des signaux d'interrogation initiaux reçus, soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de B, soit choisi aléatoirement par les récepteurs de B, après synchronisation, désétalement et mesure desdits signaux d'interrogation initiaux.
     
    8. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs de B utilisent des signaux d'acquittement initiaux choisis aléatoirement dans un ensemble de signaux connus de A, en ce que les récepteurs de A ne traitent en réception que certains des signaux d'acquittement initiaux reçus, soit prédéterminé par les caractéristiques des récepteurs de A, soit choisis aléatoirement par les récepteurs de A, après synchronisation désétalement et mesure desdits signaux d'acquittement initiaux.
     
    9. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs de A appliquent une gigue aléatoire en temps aux signaux d'interrogation et les émetteurs de B appliquent une gigue aléatoire en temps aux signaux d'acquittement.
     
    10. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il utilise des signaux d'interrogation et d'acquittement SIA et SAB, émis conjointement à des signaux balises de l'un ou l'autre utilisateur A ou B, AIA et AIB, c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, SI(k)A et SA(k)B, de leurs niveaux de réception en B et en A, des interférences induites par la balise de A reçue en B et par la balise de B reçue en A, AI(k)A->B et AI(k)B->A, des niveaux de réception en B et en A des auto-interférences issues de B et de A, AI(k)A->A et AI(k)B->B, des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, RAIA->A et RAIB->B, des facteurs d'étalement à l'émission en A et B, SF(k)Int,n et SF(k)Acq,m, selon les égalités et inégalités suivantes exprimées en décibel :

    - aux réceptions de l'utilisateur B :



    où L(k)A->B représente les pertes totales de propagation de A vers B,

    - aux réceptions de l'utilisateur A :



    où L(k)B->A représente les pertes totale des propagation de B vers A

    les marges ηB et ηA étant liées aux performances des équipements radio utilisés par les récepteurs de A et de B.


     
    11. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il utilise des signaux d'interrogation et d'acquittement émis conjointement aux messages d'échanges de données entre les utilisateurs, c'est-à-dire de manière auto-interférée, lesdits signaux d'interrogation et d'acquittement étant émis, reçus et traités à chaque itération k grâce à des paramétrages adaptés de leurs puissances d'émission par A et B, de leurs niveaux de réception en B et en A, des interférences induites par les messages de A reçus en B et par les messages de B reçus en A, des niveaux de réception en B et en A des auto-interférences issues de B et de A, des dispositifs d'auto-réjection de ces auto-interférences à la réception en A et B, des facteurs d'étalement à l'émission en A et B), selon des égalités et inégalités aux expressions similaires à la revendication 10.
     
    12. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il utilise un mode de communication Duplex temporel entre utilisateurs employant une même fréquence porteuse pour les échanges en émission et en réception dans les deux sens de transmission et bénéficie directement de la réciprocité du canal de propagation sur la fréquence unique employée pour les interrogations et les acquittements.
     
    13. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est dupliqué sur l'ensemble des fréquences porteuses employées par des utilisateurs à mode Duplex fréquentiel employant des fréquences porteuses différentes pour leurs échanges en émission et en réception selon le sens de transmission, afin de bénéficier de la réciprocité du canal de propagation sur chacune des fréquences employées pour les interrogations et les acquittements.
     
    14. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on réitère les étapes du procédé pour chaque nouvelle transmission de phonie ou de données.
     
    15. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on réitère les étapes du procédé pour chaque nouveau message d'une transmission de phonie ou de données en cours.
     
    16. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il utilise des émetteurs et récepteurs adaptés à des radiocommunications.
     
    17. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur A sont reliés aux éléments d'antennes d'un réseau utilisé par A et les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur B sont reliés aux éléments d'antennes d'un réseau utilisé par B dans le cadre de protocoles dits de type MISO, SIMO, MIMO ou « massive MIMO ».
     
    18. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur A sont des stations de base ou des nœuds d'un réseau de radiocommunication et les émetteurs/récepteurs de l'utilisateur B sont des terminaux ou d'autres nœuds dudit réseau de radiocommunication.
     
    19. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs et récepteurs sont adaptés à des transmissions acoustiques.
     
    20. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les émetteurs et récepteurs sont adaptés à des transmissions optiques.
     


    Ansprüche

    1. Verfahren zum einwertigen und eindeutigen Assoziieren vor dem Einrichten eines Kommunikationsprotokolls auf der Basis des Ausbreitungskanals (AU_CP) zwischen wenigstens einem ersten Benutzer A und einem zweiten Benutzer B, jeweils ausgestattet mit mehreren Sendern/Empfängern von Übertragungen (A1...ANA), indexiert durch n und n' für Benutzer A, (B1... BNB), indexiert durch m und m' für Benutzer B, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens die folgenden Schritte beinhaltet:

    Initialisierung:

    a) (41) Senden, durch jeden Sender An des Benutzers A, von Anfangsabfragesignalen S(0)Int,n zum Sender von Index n, gebildet aus wenigstens einer dem Benutzer B bekannten Zufallsfolge PN(0)Int,n mit einem Spreizfaktor SF(0)Int,n,

    b) (43) Empfangen und Entspreizen, durch jeden Empfänger Bm' des Benutzers B, der Zufallsfolge PN(0)Int,n jedes der Anfangsabfragesignale S(0)Int,n (42), gemessen durch die Empfänger Bm', des Ausbreitungskanals H(0)AB,n,m' zwischen An und Bm' auf der Länge L(0) von Samples; Schätzen von Koeffizienten

    der entsprechenden komplexen Impulsantwort oder von Koeffizienten der entsprechenden komplexen Frequenzantwort,

    c) Quantifizieren (44), durch den Benutzer B, der komplexen Koeffizienten

    von seinen Messungen zum Produzieren von digitalen Werten

    d) Senden (45), durch jeden Sender Bm des Benutzers B, von Anfangsquittiersignalen S(0)Acq,m, gebildet aus wenigstens einer dem Benutzer A bekannten, PN(0)Acq,m genannten Zufallsfolge mit dem Spreizfaktor SF(0)Acq,m,

    e) Empfangen und Entspreizen, durch jeden Empfänger An', der Zufallsfolge PN(0)Acq,m, jedes der Anfangsquittiersignale S(0)Acq,m (46), gemessen durch die Empfänger An', des Ausbreitungskanals H(0)BA,m,n' zwischen Bm und An' auf der Länge von L(0) Samples; Schätzen der Koeffizienten

    der entsprechenden komplexen Impulsantwort oder der Koeffizienten der entsprechenden komplexen Frequenzantwort (47), wobei die Koeffizienten

    mit den von B in Schritt c) geschätzten

    identisch sind, wenn der Ausbreitungskanal reziprok ist, und die betrachteten Sender/Empfänger für A und B mit den beiden Abfrage-und Quittierrichtungen zusammenfallen, wobei n=n' und m=m',

    f) Quantifizieren (48), durch Benutzer A, der von seinen Messungen ausgegebenen komplexen Koeffizienten

    zum Produzieren der digitalen Werte

    Iteration 1:

    g) Senden (49), durch jeden der Sender An, neuer Abfragesignale S(1)Int,n, gebildet von wenigstens einer neuen Zufallsfolge PN(1)Int,n mit Spreizfaktor SF(1)Int,n, ausgewählt in einem A und B bekannten vorbestimmten Satz oder konstruiert gemäß einer A und B bekannten vorbestimmten Prozedur anhand von digitalen Werten

    bestimmt durch A beim Vollenden von Schritt f),

    h) Empfangen und Entspreizen der Folge PN(1)Int,n des Signals S(1)Int,n durch jeden Empfänger Bm', (50), wobei Bm' zuvor die Zufallsfolge PN(1)Int,n rekonstruiert, ausgewählt oder konstruiert durch An, gemäß derselben Prozedur wie An, unter Nutzung der digitalen Werte

    bestimmt von B bei der in Schritt c) durchgeführten Quantifizierung der Koeffizienten

    wobei die digitalen Werte gleich den von A in Schritt f) produzierten sind, wenn der Ausbreitungskanal reziprok ist, wenn n=n' und m=m'; Validieren durch B, wenn m=m' und n=n' ist, dank der Entspreizung von PN(1)Int,n bei Empfang durch Bm, der Gleichheit zwischen Koeffizienten

    quantifiziert in der Initialisierungsphase (51); aktualisiertes Messen, durch jeden Empfänger Bm', des Ausbreitungskanals H(1)AB,n,m' zwischen An und Bm' auf der Länge L(1) von Samples, Schätzen der Koeffizienten

    der entsprechenden komplexen Impulsantwort oder der Koeffizienten der entsprechenden komplexen Frequenzantwort (52),

    i) Quantifizieren (53), durch Benutzer B, der von seinen Messungen ausgegebenen Koeffizienten

    zum Produzieren der digitalen Werte

    j) Senden (54), durch jeden Sender Bm, von S(1)Acq,m genannten neuen Quittiersignalen, gebildet aus wenigstens einer PN(1)Aq,m genannten Zufallsfolge mit Spreizfaktor SF(1)Aq,m, ausgewählt aus einem A und B bekannten vorbestimmten Satz oder konstruiert gemäß einer A und B bekannten vorbestimmten Prozedur gemäß den von B am Ausgang von Schritt c) bestimmten digitalen Werten

    k) Empfangen und Entspreizen, durch jeden Empfänger An', von Zufallsfolgen PN(1)Acq,m jedes der Quittiersignale (S(1)Acq,m) (55), wobei An' zuvor die Folge PN(1)Acq,m rekonstruiert, ausgewählt oder konstruiert durch Bm, gemäß derselben Prozedur wie Bm, unter Nutzung der digitalen Werte

    die A in Schritt f) bestimmt hat, wobei die digitalen Werte gleich den von B in Schritt c) produzierten sind, nämlich

    wenn der Ausbreitungskanal reziprok ist, wenn n=n' und m=m' ist; Validieren durch A, immer wenn m=m' und n=n', dank der Entspreizung von PN(1)Acq,m, der Gleichheit zwischen Koeffizienten

    quantifiziert in der Initialisierungsphase (56); einwertiges Assoziieren der Sender/Empfänger An des Benutzers A und der Sender/Empfänger Bm des Benutzers B, die dank der Gleichheitsbeziehungen zwischen den quantifizierten Koeffizienten

    effektiv werden, validiert in Bm in Schritt h) durch den Empfäng und die Entspreizung von PN(1)Acq,m und validiert in An in Schritt k), (56) durch den Empfang und die Entspreizung von PN(1)Aq,m; Messen, durch jeden Empfänger An', des Ausbreitungskanals H(1)BA,n,m' zwischen Bm und An' über die Länge von L(1) Samples; Schätzen der Koeffizienten

    der entsprechenden komplexen Impulsantwort (57) oder von Koeffizienten der komplexen Frequenzantwort, wobei die Koeffizienten

    mit den von B in Schritt h) nämlich

    geschätzten identisch sind, wenn der Ausbreitungskanal reziprok ist, und wenn die für A und B berücksichtigten Sender/Empfänger in den beiden Abfrage- und Quittierrichtungen zusammenfallen, n=n' und m=m' ist,

    1) Quantifizieren, durch Benutzer A, der von seinen Messungen ausgegebenen komplexen Koeffizienten

    zum Produzieren der digitalen Koeffizienten


     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine zweite Iteration der Schritte der ersten Iteration mit dem Senden von die Folge PN(2)int,n enthaltenden Abfragesignalen S(2)Int,n und von die Folge PN(2)Acq,m enthaltenden Quittiersignalen S(2)Acq,m beinhaltet, entwickelt gemäß den Messergebnissen

    und

    und gemäß den in Iteration A produzierten Quantifizierungsergebnissen

    und

    der Quantifizierung neuer Koeffizienten

    und

    und der einwertigen und eindeutigen Assoziation der Sender/Empfänger An des Benutzers A und der Sender/Empfänger Bm des Benutzers B durch die Beziehung zwischen den in Interation 1 quantifizierten Koeffizienten

    wobei die Assoziation durch den Empfang und die Entspreizung der Abfragefolgen PN(2)Int,n und der Quittierfolgen PN(2)Acq,m validiert wird, gesendet von An und Bm in der zweiten Iteration.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es bei jeder neuen Iteration k+1, wobei k größer als 1 ist, das Senden von die Folge PN(k+1)Int,n enthaltenden Abfragesignalen S(k+1)Int,n und von die Folge PN(k+1)Acq,m enthaltenden Quittiersignalen S(k+1)Acq,m beinhaltet, konstruiert gemäß den Messergebnissen der Iteration k

    und

    und gemäß den Quantifizierungsergebnissen der Iteration k

    und

    und der einwertigen und eindeutigen Assoziation von Sendern/Empfängern An von Benutzer A und von Sendern/Empfängern Bm von Benutzer B unter Nutzung der Beziehung

    zwischen in Iteration k quantifizierten Koeffizienten, wobei die Assoziation durch den Empfang und die Entspreizung von Abfrage- und Quittierungssignalen durch Bm und An validiert wird, die von An und Bm in der (k+1)-ten Iteration gesendet wurden.
     
    4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in den Quantifizierungsschritten c) und f) bei der Einleitung, den Schritten i) und l) bei Iteration 1 und den ähnlichen Schritten in den folgenden Iterationen eine Funktion des Auswählens und des Korrekturcodierens der Kanalkoeffizienten

    und

    benutzt, ausgelegt zum Behalten nur der Koeffizienten, deren Schätzung am zuverlässigsten ist, durch Anwenden eines Schwellenkriteriums auf die Qualität der Schätzung der vorerwähnten Koeffizienten und einer Fehlerkorrektur auf die Quantifizierungsausgänge

    und

    wobei dieses Schwellenkriterium und diese Korrektur zwischen den Benutzern A und B vordefiniert werden.
     
    5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bm in Schritt d) der Initialisierungsphase eine spezifische Konstruktionsprozedur der modifizierten Anfangsquittiersignale S'(0)Acq,m nutzt, wobei diese von allen ersten Kanalmesswerten

    und entsprechenden quantifizierten Koeffizienten

    abhängig gemacht werden, unter Vorsehung der Möglichkeit für die Empfänger An' des Benutzers A, die Signale S'(0)Acq,m zu rekonstruieren und zu entspreizen, wobei die modifizierten Anfangsquittiersignale wenigstens zwei Folgen PN umfassen, PN(0)Acq,m und PN'(0)Acq,m genannt, nacheinander oder gleichzeitig gesendet, wobei die erste der Folgen, PN(0)Acq,m, die An' bekannt ist, wie in Schritt d), wobei die zweite der Folgen, PN'(0)Acq,m, in einem vorbestimmten Satz gewählt wird, der B und A bekannt ist, oder gemäß einer vorbestimmten Prozedur konstruiert wird, die B und A bekannt ist, gemäß den digitalen Werten

    die gerade von B am Ausgang von Schritt c) quantifiziert wurden; und dadurch, dass An' auf die Initialisierungsschritte e) und f) nicht nur einen Empfang und eine Entspreizung der Folge PN(0)Acq,m, sondern auch eine Rekonstruktion der Folge PN'(0)Acq,m gemäß den Kanalschätzungen

    und den Quantifikationen

    anwendet, was dank der Entspreizung von PN(0)Acq,m zu den Schritten e) und f) gefolgt von einer Entspreizung der Folge PN'(0)Acq,m führt, zum Produzieren einer sofortigen Validierung der Gleichheit zwischen den Koeffizienten

    und

    quantifiziert in der Initialisierungsphase.
     
    6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es bei jeder neuen Iteration k+1, wobei k gleich oder größer als 0 ist, das Senden von Quittiersignalen S(k+1)Acq,m beinhaltet, die wenigstens zwei Folgen PN(k+1)Acq,m und PN'(k+1)Acq,m enthalten, nacheinander oder gleichzeitig ausgesendet, wobei PN(k+1)Acq,m aus einem vorbestimmten Satz ausgewählt oder adaptiv gemäß den Quantifizierungsergebnissen

    in Iteration n° k konstruiert wurde und wobei PN'(k+1)Acq,m aus einem vorbestimmten Satz ausgewählt oder adaptiv gemäß den laufenden Quantifizierungsergebnissen

    in der Iteration n° k+1 konstruiert wurden; andererseits dadurch gekennzeichnet, dass An' nicht nur einen Empfang und eine Spreizung der Folge PN(k)Acq,m anwendet, rekonstruiert gemäß seinen quantifizierten Koeffizienten

    sondern auch eine Rekonstruktion der Folge PN'(k+1)Acq,m gemäß den Kanalschätzungen

    und den Quantifizierungen

    die er dank der Entspreizung von PN(k+1)Acq,m durchführt, gefolgt von einer Entspreizung der Folge PN'(k+1)Acq,m, zum sofortigen Validieren der Gleichheit zwischen den in Iteration k+1 quantifizierten Koeffizienten

    und


     
    7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender von A die zufällig ausgewählten Anfangsabfragesignale in einem Satz von B bekannten Signalen nutzen, und dadurch, dass die Empfänger von B nur eines der empfangenen Anfangsabfragesignale quittieren, entweder durch die Charakteristiken der Empfänger von B vorbestimmt oder zufällig durch die Empfänger von B gewählt, nach Synchronisation, Entspreizung und Messung der Anfangsabfragesignale.
     
    8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender von B die zufällig aus einem Satz von A bekannten Signalen ausgewählten Anfangsquittiersignale nutzen, dadurch, dass die Empfänger von A beim Empfang nur bestimmte der empfangenen Anfangsquittiersignale nutzen, entweder anhand der Charakteristiken der Empfänger von A vorbestimmt oder zufällig durch die Empfänger von A gewählt, nach Synchronisationsentspreizung und Messung der Anfangsquittiersignale.
     
    9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender von A ein Zufallsjitter in der Zeit auf die Abfragesignale anwenden und die Sender von B ein Zufallsjitter in der Zeit auf die Quittiersignale anwenden.
     
    10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Abfrage- und Quittiersignale SIA und SAB nutzt, gesendet gemeinsam mit Bakensignalen des einen oder anderen Benutzers A oder B, AIA und AIB, das heißt auf selbstinterferierte Weise, wobei die gesendeten Abfrage- und Quittiersignale bei jeder Iteration k empfangen und verarbeitet werden dank der angepassten Parametrierungen ihrer Sendeleistungen durch A und B, SI(K)A und SA(k)B, ihrer Empfangspegel bei B und bei A, von durch die Bake von A wie bei B empfangen und die Bake von B wie bei A empfangenen induzierten Interferenzen, AI(k)A->B und AI(k)B->A, von Empfangspegeln in B und in A der Autointerferenzen von B und von A, AI(k)A->A und AI(1C)B->B, von Autorückweisungsgeräten dieser Autointerferenzen beim Empfang bei A und B, RAIA->A und RAIB->B, von Spreizfaktoren beim Senden bei A und B, SF(k)Int,n und SF(k)Acq,m, gemäß den folgenden in Dezibel ausgedrückten Gleichheiten und Ungleichheiten:

    - an den Empfängen von Benutzer B:



    wobei L(k)A->B die Gesamtausbreitungsverluste von A zu B repräsentieren,

    - an den Empfängen des Benutzers A:



    wobei L(k)B->A die Gesamtausbreitungsverluste von B zu A repräsentieren,

    wobei die Margen ηB und ηA mit den Leistungen von Funkgeräten verbunden sind, die von den Empfängern von A und B benutzt werden.


     
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es Abfrage- und Quittiersignale benutzt, die gemeinsam mit den Datenaustauschmeldungen zwischen den Benutzern, das heißt auf autoinferierte Weise gesendet werden, wobei die Abfrage- und Quittiersignale bei jeder Iteration k gesendet, empfangen und verarbeitet werden dank adaptierter Parametrierungen ihrer Sendeleistungen durch A und B, ihrer Empfangspegel bei B und A, durch die Nachrichten von A wie bei B empfangen und durch die Nachrichten von B wie bei A empfangen induzierten Interferenzen, Empfangspegeln bei B und bei A von Autointerferenzen von B und A, Autorückweisungsgeräten dieser Autointerferenzen beim Empfang bei A und B, Spreizfaktoren beim Senden bei A und B, gemäß Gleichheiten und Ungleichheiten mit Ausdrücken ähnlich wie in Anspruch 10.
     
    12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen zeitlichen Duplex-Kommunikationsmodus zwischen Benutzern nutzt, die eine selbe Trägerfrequenz für die Sende- und Empfangsaustausche in den beiden Übertragungsrichtungen nutzen und direkt von der Reziprozität des Ausbreitungskanals auf der einzigen für die Abfragen und Quittierungen benutzten Frequenz profitieren.
     
    13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf dem Satz von von den Benutzern im Duplex-Frequenzmodus benutzten Trägerfrequenzen dupliziert wird, unter Nutzung unterschiedlicher Trägerfrequenzen für ihre Sende- und Empfangsaustausche gemäß der Übertragungsrichtung, um von der Reziprozität des Ausbreitungskanals auf jeder der für die Abfragen und Quittierungen benutzten Frequenzen zu profitieren.
     
    14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Verfahrens für jede neue Sprach- oder Datenübertragung wiederholt werden.
     
    15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Verfahrens für jede neue Nachricht einer laufenden Sprach- oder Datenübertragung wiederholt werden.
     
    16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es an Funkkommunikationen angepasste Sender und Empfänger benutzt.
     
    17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender/Empfänger von Benutzer A mit den Antennenelementen eines von A benutzten Netzwerks verbunden sind und die Sender/Empfänger von Benutzer B mit den Antennenelementen eines von B benutzten Netzwerks im Rahmen von Protokollen des Typs MISO, SIMO, MIMO oder "massive MIMO" verbunden sind.
     
    18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender/Empfänger von Benutzer A Basisstationen oder Knoten eines Funkkommunikationsnetzes sind und die Sender/Empfänger von Benutzer B Endgeräte oder andere Knoten des Funkkommunikationsnetzes sind.
     
    19. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender und Empfänger an akustische Übertragungen angepasst sind.
     
    20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender und Empfänger an optische Übertragungen angepasst sind.
     


    Claims

    1. A method for univalent and one-to-one association, prior to the establishment of a communication protocol, on the basis of the propagation channel (AU_CP) between at least one first user A and one second user B each provided with one or more transmission transmitters/receivers (A1...ANA), indexed using n and n' for user A, (B1...BNB) indexed using m and m' for user B, characterised in that it comprises at least the following steps:

    Initialisation:

    a) (41) transmitting, by each transmitter An of user A, initial polling signals S(0)Int,n for the n indexed transmitter, made up of at least one random sequence PN(0)Int,n known to user B of spreading factor SF(0)Int,n;

    b) (43) receiving and despreading, by each receiver Bm' of user B, the random sequence PN(0)Int,n of each of the initial polling signals S(0)Int,n (42) measured by said receivers Bm' of the propagation channel H(0)AB,n,m' between An and Bm' over the length L(0) of samples; estimating coefficients

    of the corresponding complex pulse response or coefficients of the corresponding complex frequency response;

    c) quantifying (44), by user B, the complex coefficients

    derived from its measurements in order to produce digital values

    d) transmitting (45), by each transmitter Bm of user B, initial acknowledgement signals S(0)Acq,m made up of at least one random sequence, denoted PN(0)Acq,m, known to user A of spreading factor SF(0)Acq,m;

    e) receiving and despreading, by each receiver An', the random sequence PN(0)Acq,m of each of the initial acknowledgement signals S(0)Acq,m (46) measured by said receivers An' of the propagation channel H(0)BA,m,n' between Bm and An' over the length L(0) of samples; estimating coefficients

    of the corresponding complex pulse response or coefficients of the corresponding complex frequency response (47), the coefficients

    being identical to those estimated by B in step c), namely

    when the propagation channel is reciprocal and the transmitters/receivers considered for A and B coincide in the two polling and acknowledgement directions, with n = n' and m = m';

    f) quantifying (48), by user A, the complex coefficients

    derived from its measurements in order to produce digital values

    Iteration 1:

    g) emitting (49) by each of the transmitters An, new polling signals S(1)Int,n made up of at least one new random sequence PN(1)Int,n of spreading factor SF(1)Int,n selected from a predetermined set known to A and B or constructed according to a predetermined process known to A and B according to the digital values

    determined by A on completion of step f);

    h) receiving and despreading the sequence PN(1)Int,n of the signal S(1)Int,n by each receiver Bm'(50), Bm' that previously reconstructs the random sequence PN(1)Int,n selected or constructed by An, according to the same process as An, by using the digital values

    determined by B during the quantification performed in step c) of the coefficients

    which digital values are equal to those produced by A in step f) when the propagation channel is reciprocal, when n = n' and when m = m'; B validating, when m = m' and n = n', by virtue of the despreading of PN(1)Int,n on reception by Bm, the equality between coefficients

    quantified during the initialisation phase (51),; updated measuring, by each receiver Bm', of the propagation channel H(1)AB,n,m', between An and Bm' over the length L(1) of samples, estimating coefficients

    of the corresponding complex pulse response or of the corresponding complex frequency response (52);

    i) quantifying (53), by B, the coefficients

    derived from its measurements in order to produce digital values

    j) transmitting (54), by each transmitter Bm, new acknowledgement signals, denoted S(1)Acq,m, made up of at least one random sequence, denoted PN(1)Acq,m, of spreading factor SF(1)Acq,m, selected from a predetermined set known to A and B or constructed according to a predetermined process known to A and B according to the digital values

    determined by B on completion of step c);

    k) receiving and despreading, by each receiver An', random sequences PN(1)Acq,m of each of the acknowledgement signals S(1)Acq,m (55), An' that previously reconstitutes the sequence PN(1)Acq,m selected or constructed by Bm, according to the same process as Bm, by using the digital values

    that A determined in step f), which digital values are equal to those produced by B in step c), namely

    when the propagation channel is reciprocal, when n = n' and when m = m'; validating, still when m = m' and n = n', by A, by virtue of the despreading of PN(1)Acq,m, the equality between coefficients

    quantified during the initialisation phase (56); the univalent association of the transmitters/receivers An of user A and of the transmitters/receivers Bm of user B then becomes effective by virtue of the equality relations between quantified coefficients

    validated in Bm in step h) by receiving and despreading PN(1)Int,n and validated in An in step k) (56) by receiving and despreading PN(1)Acq,m; measuring, by each receiver An', the propagation channel H(1)BA,m,n' between Bm and An' over the length L(1) of samples; estimating coefficients

    of the corresponding complex pulse response (57) or coefficients of the complex frequency response, the coefficients

    being identical to those estimated by user B in step h), namely

    when the propagation channel is reciprocal and the transmitters/receivers considered for A and B coincide in the two polling and acknowledgement directions, n = n' and m = m';

    1) quantifying, by user A, the complex coefficients

    derived from its measurements in order to produce digital coefficients


     
    2. The method as claimed in claim 1, characterised in that it comprises at least one second iteration of the steps of the first iteration with the transmission of polling signals S(2)Int,n containing the sequence PN(2)Int,n and of acknowledgement signals S(2)Acq,m containing the sequence PN(2)Acq,m, established according to the measurement results

    and

    and according to the quantification results

    and

    produced in iteration 1, the quantification of new coefficients

    and

    and the univalent and univocal association of the transmitters/receivers An of user A and of the transmitters/receivers Bm of user B by the relation between coefficients quantified during iteration 1

    which association is validated by the reception and the despreading of the polling PN(2)Int,n and acknowledgement PN(2)Acq,m sequences, transmitted by An and Bm during the second iteration.
     
    3. The method as claimed in claim 2, characterised in that it comprises, upon each new iteration k+1, with k being greater than 1, transmitting polling signals S(k+1)Int,n containing the sequence PN(k+1)Int,n and acknowledgement signals S(k+1)Acq,m containing the sequence PN(k+1)Acq,m constructed according to the measurement results of iteration k

    and

    and according to the quantification results of iteration k and

    and the univalent and univocal association of the transmitters/receivers An of user A and of the transmitters/receivers Bm of user B using the relation



    between coefficients quantified during iteration k, which association is validated by the reception and the despreading by Bm and An of the polling and acknowledgement signals transmitted by An and Bm during the (k+1)th iteration.
     
    4. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that it uses, in quantification steps c) and f) during the initiation, and in steps i) and l) during iteration 1, and in similar steps during subsequent iterations, a function for selecting and correction coding channel coefficients

    and

    adapted to only use coefficients with the most reliable estimation, by applying a thresholding criterion to the quality of the estimation of the aforementioned coefficients and an error correction to the quantification outputs

    and

    said thresholding criterion and said correction being predefined between the users A and B.
     
    5. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that Bm uses, in step d) of the initialisation phase, a process for the specific construction of the modified initial acknowledgement signals S'(0)Acq,m, making said signals dependent on the very first channel measurements

    and on the corresponding quantified coefficients

    whilst providing the possibility for the receivers An' of user A to reconstruct and despread the signals S'(0)Acq,m, said modified initial acknowledgement signals comprising at least two sequences PN, denoted PN(0)Acq,m and PN'(0)Acq,m, that are successively or simultaneously transmitted, the first one of the sequences, PN(0)Acq,m, being known to An', as in step d), the second one of the sequences, PN'(0)Acq,m, being selected from a predetermined set known to B and to A or constructed according to a predetermined process known to B and to A according to the digital values

    that have just been quantified by B on completion of step c); and in that An' applies, in steps e) and f) of the initialisation, not only the reception and despreading of the sequence PN(0)Acq,m, but also a reconstruction of the sequence PN'(0)Acq,m according to the channel estimations

    and the quantifications

    that it conducts by virtue of the despreading of PN(0)Acq,m in steps e) and f), followed by the despreading of the sequence PN'(0)Acq,m in order to produce an immediate validation of the equality between the coefficients

    and

    quantified in the initialisation phase.
     
    6. The method as claimed in claim 3, characterised in that it comprises, upon each new iteration k+1, with k being greater than or equal to 0, transmitting acknowledgement signals S(k+1)Acq,m containing at least two sequences PN(k+1)Acq,m and PN'(k+1)Acq,m that are sequentially or simultaneously transmitted, with PN(k+1)Acq,m being selected from a set that is predetermined or adaptively constructed according to the quantification results

    in iteration n°k, and with PN'(k+1)Acq,m being selected from a set that is predetermined or adaptively constructed according to the current quantification results

    in iteration n°k+1, further characterised in that An' applies not only the reception and despreading of the sequence PN(k)Acq,m reconstructed according to its quantified coefficients

    but also a reconstruction of the sequence PN'(k+1)Acq,m according to the channel estimations

    and the quantifications

    that it conducts by virtue of the despreading of PN(k+1)Acq,m, followed by despreading of the sequence PN'(k+1)Acq,m in order to immediately validate the equality between the coefficients

    and

    quantified in iteration k+1.
     
    7. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters of A use initial polling signals randomly selected from a set of signals known to B, and in that the receivers of B only acknowledge one of the received initial polling signals, either predetermined by the features of the receivers of B or randomly selected by the receivers of B, following synchronisation, despreading and measuring of said initial polling signals.
     
    8. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters of B use initial acknowledgement signals randomly selected from a set of signals known to A, in that the receivers of A on reception only process some of the received initial acknowledgement signals, either predetermined by the features of the receivers of A or randomly selected by the receivers of A, following synchronisation, despreading and measuring of said initial acknowledgement signals.
     
    9. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters of A apply timely random jitter to the polling signals and the transmitters of B apply timely random jitter to the acknowledgement signals.
     
    10. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that it uses polling and acknowledgement signals SIA and SAB, jointly transmitted to beacon signals of either user A or user B, AIA and AIB, i.e. in a self-interfered manner, said polling and acknowledgement signals being transmitted/received and processed upon each iteration k by virtue of adapted parameterisations of their transmission powers by A and B, SI(k)A and SA(k)B, of their reception levels at A and B, of interference induced by the beacon of A received by B and by the beacon of B received by A, AI(K)A->B and AI(k)B->A, of the reception levels of B and of A of the self-interference derived from B and A, AI(k)A->A and AI(k)B->B, of devices for self-rejecting this self-interference upon reception by A and by B, RAIA->A and RAIB->B, spreading factors upon transmission by A and by B, SF(K)Int,n and SF(K)Acq,m, according to the following equalities and inequalities expressed in decibel:

    - at the receptions of user B:



    where L(k)A->B represents the total propagation losses from A to B,

    - at the receptions of user A:



    where L(k)B->A represents the total propagation losses from B to A,

    with the margins ηB and ηA being linked to the performance levels of the radio equipment used by the receivers of A and of B.


     
    11. The method as claimed in claim 10, characterised in that it uses polling and acknowledgement signals jointly transmitted to the data exchange messages between the users, i.e. in a self-interfered manner, said polling and acknowledgement signals being transmitted, received and processed upon each iteration k by virtue of adapted parameterisations of their transmission powers by A and by B, of their reception levels by B and by A, of interference induced by the messages of A received by B and by the messages of B received by A, of the reception levels by B and by A of the self-interference derived from B and from A, of devices for self-rejecting said self-interference upon reception by A and by B, of spreading factors upon transmission by A and by B, according to equalities and inequalities with expressions similar to claim 10.
     
    12. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that it uses a temporal Duplex communication mode between users using the same carrier frequency for the transmission and reception exchanges in both transmission directions and benefits directly from the reciprocity of the propagation channel on the single frequency used for the polling and acknowledgements.
     
    13. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that it is duplicated over all the carrier frequencies used by users in Duplex frequency mode using different carrier frequencies for their transmission and reception exchanges according to the transmission direction, in order to benefit from the reciprocity of the propagation channel over each of the frequencies used for the polling and acknowledgements.
     
    14. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the steps of the method are repeated for each new telephony or data transmission.
     
    15. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the steps of the method are repeated for each new message of an ongoing telephony or data transmission.
     
    16. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that it uses transmitters and receivers adapted to radiocommunications.
     
    17. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters/receivers of user A are connected to the antenna elements of a network used by A and the transmitters/receivers of user B are connected to the antenna elements of a network used by B within the context of protocols of the MISO, SIMO, MIMO or "massive MIMO" type.
     
    18. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters/receivers of user A are base stations or nodes of a radiocommunication network and the transmitters/receivers of user B are terminals or other nodes of said radiocommunication network.
     
    19. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters and receivers are adapted to acoustic transmissions.
     
    20. The method as claimed in any one of the preceding claims, characterised in that the transmitters and receivers are adapted to optical transmissions.
     




    Dessins