KARIM, Fatima (30 rue de la Butte aux cailles, Paris, F-75013, FR)
| REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination d'un niveau de bruit au niveau d'un point d'accès à un réseau de communication comprenant une pluralité de terminaux, caractérisé en ce qu'il comprend: une étape de sélection d'au moins certains terminaux du réseau ; au moins une étape d'envoi d'un ordre d'interruption de transmission aux terminaux sélectionnés; une étape d'émission d'une commande de mesure de niveau de bruit audit point d'accès.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les terminaux sélectionnés lors de l'étape de sélection sont les terminaux en cours de communication dont la puissance du signal reçu au niveau dudit point d'accès est supérieure à un seuil prédéterminé.
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape de sélection comprend une étape de détermination d'un rayon d'une zone cible autour dudit point d'accès, les terminaux sélectionnés étant les terminaux localisés dans ladite zone cible.
4. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'ordre d'interruption de transmission envoyé à un terminal sélectionné comprend une durée d'interruption de transmission ordonnée pour ledit terminal.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ordre d'interruption comprend également une indication d'un instant d'interruption de la transmission par ledit terminal.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'instant d'interruption est déterminé en fonction d'un temps de propagation d'un signal entre ledit terminal et ledit point d'accès.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la commande de mesure de niveau de bruit est associée à un temps d'attente à l'issue duquel ledit point d'accès mesure ledit niveau de bruit, et en ce que ledit temps d'attente est déterminé en tenant compte desdites durées d'interruption de transmission desdits terminaux sélectionnés.
8. Equipement d'un réseau de communication comprenant une pluralité de terminaux aptes à accéder audit réseau par l'intermédiaire d'au moins un point d'accès, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de sélection d'au moins certains terminaux du réseau ; des moyens d'envoi d'un ordre d'interruption de transmission aux terminaux sélectionnés; des moyens d'émission d'une commande de mesure de niveau de bruit audit point d'accès.
9. Point d'accès à un réseau de communication comprenant une pluralité de terminaux, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de réception d'une commande de mesure de niveau de bruit; des moyens d'attente d'un temps d'attente associé à ladite commande, à l'issue duquel ledit niveau de bruit doit être mesuré; des moyens de mesure dudit niveau de bruit.
10. Terminal de communication apte à accéder à un réseau de communication par l'intermédiaire d'au moins un point d'accès, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de réception d'un ordre d'interruption de transmission; des moyens d'interruption de transmission pendant une durée d'interruption associée audit ordre d'interruption.
11. Programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre des étapes du procédé selon la revendication 1. |
PROCEDE DE DETERMINATION DE NIVEAU DE BRUIT EN VOIE MONTANTE DANS UN RESEAU DE COMMUNICATION, ET DISPOSITIFS CORRESPONDANTS
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des réseaux de communication, et plus particulièrement des systèmes d'accès radio, tels que les systèmes de type UMTS (pour "Universal Mobile Télécommunication System"), LTE (pour "Long Term Evolution"), WLAN (pour "Wireless Local Area Network"), etc.
L'invention concerne plus particulièrement l'évaluation du niveau de bruit en voie montante au niveau d'un point d'accès à de tels réseaux d'accès radio.
2. Art antérieur et ses inconvénients
Dans de tels réseaux d'accès radio, l'admission d'un terminal mobile est contrôlée au niveau d'un point d'accès en fonction d'algorithmes de gestion d'admission et de charge. En principe, un nouveau terminal ne peut accéder au réseau que si la charge du point d'accès qu'il sollicite est suffisamment faible pour permettre au point d'accès de servir ce terminal supplémentaire.
Il existe différentes façons de définir la charge d'une station de base, ou point d'accès, en voie montante.
Une première définition de la charge est basée sur la puissance reçue (ou "Wideband Received Power"). La charge en voie montante est alors définie comme le rapport: de la somme des interférences intra et inter-cellulaires; sur l'interférence totale reçue ("Total wideband received power"), c'est-à- dire la somme des interférences intra et inter-cellulaires et du niveau de bruit N 0 .
Le niveau de bruit N 0 (ou en anglais "Noise Floor") est la somme du bruit thermique du récepteur et du bruit de fond, c'est-à-dire des interférences reçues au niveau du point d'accès lorsqu'aucun trafic n'est véhiculé (i.e. pour un système courant "vide").
Une deuxième définition de la charge en voie montante est basée sur le débit, et consiste à considérer la charge totale d'un point d'accès comme la somme des facteurs de charge des différentes connexions à ce point d'accès, multipliée par un facteur (1 +i), où i désigne le rapport des interférences inter et
intra-cellulaires. Si les interférences intra-cellulaires sont mesurables au niveau du point d'accès (ou station de base), il n'en va pas de même des interférences intercellulaires, que l'on ne sait pas évaluer directement. Les interférences intercellulaires doivent donc être déduites de la mesure de l'interférence totale reçue, à condition de connaître la valeur du niveau de bruit No.
Ces différentes méthodes de calcul de charge en voie montante dépendent donc toutes de la connaissance du niveau de bruit No. Or, il n'existe à ce jour aucune méthode de mesure précise de cette métrique.
Pour résoudre ce problème, il a été proposé dans l'art antérieur de donner au rapport i des interférences inter et intra-cellulaires une valeur approximative typique de l'environnement par exemple, que l'on détermine par mesures ou simulations.
Un opérateur peut par exemple mesurer le niveau de bruit au niveau d'une station de base à une heure creuse, pendant la nuit, et moyenner la valeur mesurée sur plusieurs jours pour donner une estimation du niveau de bruit No.
Cependant, cette approximation conduit à des estimations très peu précises des valeurs de charge en voie montante, qui ne permettent notamment pas de refléter les évolutions fines de la charge lorsque le système est en fonctionnement.
Cette imprécision dans l'évaluation de la charge en voie montante ne permet pas d'optimiser le contrôle d'admission des terminaux au réseau de communication. Ceci s'avère particulièrement problématique pour les systèmes d'accès radio à haut débit, tels que HSUPA (pour "High Speed Uplink Packet Access"), pour lesquels, dans la situation actuelle, les contrôles d'admission peuvent conduire à rejeter l'accès au réseau à un utilisateur, alors même que les capacités de la station de base en termes de charge permettraient de le servir.
Dans les systèmes d'accès radio conformes à la norme 3GPP (pour "3rd Génération Partnership Program") par exemple, les algorithmes de contrôle d'admission et de congestion sont mis en œuvre dans les contrôleurs RNC (pour "Radio Network Controller"). Un point d'accès, ou NodeB, mesure la puissance totale reçue dans la largeur de bande de son récepteur ("Measured RTWP"), et remonte cette mesure vers le RNC ("Reported RTWP"), comme spécifié dans la Release 6 de la norme 3GPP. Ce dernier, pour évaluer la charge du NodeB à
partir de la valeur de RTWP reçue, a besoin d'une valeur de RTWP de référence, correspondant à l'estimation du niveau de bruit N 0 . La Release 7 de la norme 3GPP prévoit donc, à titre d'option, que le NodeB puisse également remonter vers le RNC une estimation du niveau de bruit N 0 . Cependant, à ce jour, les valeurs de No susceptibles d'être remontées vers le RNC sont approximatives et peu précises. En outre, les constructeurs des équipements de type NodeB ou RNC tendent à définir une valeur commune et fixe de référence pour le niveau de bruit, qui est mémorisée de manière permanente dans les équipements.
Or, le niveau de bruit No au niveau d'un point d'accès dépend de la température, de l'utilisation des bandes de fréquence voisines, varie dans le temps et dépend de l'environnement du point d'accès.
L'utilisation de ces valeurs fixes et approximatives ne permet donc pas l'optimisation du fonctionnement des algorithmes de contrôle d'admission et de gestion de charge. La Release 7 ne préconise par ailleurs pas de méthode de mesure du niveau de bruit N 0 .
Pour résoudre ces inconvénients, il existe donc un besoin d'une technique qui permette d'évaluer de manière plus précise le niveau de bruit en voie montante au niveau d'un point d'accès à un réseau de communication, afin notamment de permettre une meilleure évaluation de la charge. 3. Exposé de l'invention
La présente invention répond à ce besoin en proposant un procédé de détermination d'un niveau de bruit au niveau d'un point d'accès à un réseau de communication comprenant une pluralité de terminaux.
Un tel procédé comprend: une étape de sélection d'au moins certains terminaux du réseau (i.e. du réseau auquel appartient le point d'accès); au moins une étape d'envoi d'un ordre d'interruption de transmission aux terminaux sélectionnés; une étape d'émission d'une commande de mesure de niveau de bruit audit point d'accès.
Ainsi l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de l'évaluation du niveau de bruit en voie montante au niveau d'un point d'accès. En
effet, l'invention propose de créer des périodes d'inactivité ou de silence en voie montante, en transmettant des ordres d'interruption de transmission à certains terminaux sélectionnés, afin de pouvoir mesurer de manière fiable le niveau de bruit au niveau d'une station de base donnée.
Dans la suite de ce document, on utilisera indifféremment les termes point d'accès et station de base pour désigner le même élément du réseau d'accès.
Un tel procédé est par exemple mis en œuvre dans un module central du réseau de communication considéré. Pour un réseau d'accès radio de type UMTS par exemple, un tel procédé peut être mis en œuvre dans le RNC (pour "Radio Network Controller"). Pour un réseau de type LTE (pour "Long Term Evolution"), il pourrait être implémenté dans un équipement chapeautant plusieurs eNodeB, tel que le MME (pour "Mobility Management Entity").
Un tel module central pourrait également être un serveur dédié du réseau de communication considéré.
Avantageusement, les terminaux sélectionnés lors de l'étape de sélection sont les terminaux en cours de communication dont la puissance du signal reçu au niveau dudit point d'accès est supérieure à un seuil prédéterminé.
En effet, les terminaux auxquels on propose d'imposer des périodes d'inactivité sont ceux susceptibles de générer des interférences en voie montante. Si la puissance du signal reçu par une station de base en provenance d'un terminal mobile donné est inférieure au seuil fixé, l'interférence générée par ce terminal mobile au niveau de la station de base peut être considérée comme négligeable. Le choix du seuil permet de déterminer la précision de la mesure du niveau de bruit, comme on le verra plus en détail en relation avec un mode de réalisation particulier de l'invention.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'étape de sélection comprend une étape de détermination d'un rayon d'une zone cible autour dudit point d'accès, les terminaux sélectionnés étant les terminaux localisés dans ladite zone cible.
La détermination de ce rayon résulte donc d'un compromis performance/complexité. Plus le rayon choisi est grand, plus le nombre de terminaux auxquels il convient d'imposer une période d'inactivité est élevé, et plus
la mesure du niveau de bruit N 0 est précise. En choisissant un rayon plus faible, on réduit le nombre de terminaux à orchestrer simultanément, mais au détriment de la précision de la mesure du niveau de bruit.
Un cas limite correspond à celui où la valeur de la puissance du signal reçu au niveau de la station de base en provenance d'un terminal situé sur la frontière de la zone cible est égale au seuil de sensibilité de la station de base. Dans ce cas, tous les terminaux mobiles localisés à l'intérieur de cette zone cible participent à l'augmentation de l'interférence en voie montante au niveau de la station de base considérée.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'ordre d'interruption de transmission envoyé à un terminal sélectionné comprend une durée d'interruption de transmission ordonnée pour ledit terminal.
Cette durée d'interruption doit être suffisamment courte pour ne pas affecter le débit global de communication du terminal considéré, mais suffisamment longue pour permettre à la station de base d'effectuer la mesure du niveau de bruit N 0 . Il s'agit d'une période courte de silence au niveau du mobile, qui est définie en termes de nombre de symboles, chips ou bits, selon la technologie radio du système considéré (CDMA, GSM, Wimax, LTE, ...) et du temps nécessaire au niveau de la station de base pour effectuer une mesure de puissance totale reçue.
Selon une caractéristique avantageuse, l'ordre d'interruption comprend également une indication d'un instant d'interruption de la transmission par ledit terminal.
Les terminaux sélectionnés n'étant pas tous situés à la même distance de la station de base, il est en effet important de pouvoir leur commander d'interrompre leur communication à des instants différents. Un tel instant d'interruption est ainsi déterminé en fonction d'un temps de propagation d'un signal entre le terminal et le point d'accès.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, la commande de mesure de niveau de bruit est associée à un temps d'attente à l'issue duquel ledit point d'accès mesure ledit niveau de bruit, et ledit temps d'attente est déterminé en tenant compte desdites durées d'interruption de transmission desdits terminaux sélectionnés.
Ainsi, l'instant programmé pour la mesure du niveau de bruit au niveau de la station de base est choisi, en fonction du temps d'envoi des commandes d'arrêt de transmission aux terminaux et des différents temps de propagation entre terminaux et station de base, de façon à ce que le moment où le silence est perçu par la station de base soit commun à tous les terminaux concernés par l'arrêt de transmission.
L'invention concerne également un équipement d'un réseau de communication comprenant une pluralité de terminaux aptes à accéder audit réseau par l'intermédiaire d'au moins un point d'accès. Un tel équipement comprend: des moyens de sélection d'au moins certains terminaux du réseau ; des moyens d'envoi d'un ordre d'interruption de transmission aux terminaux sélectionnés; des moyens d'émission d'une commande de mesure de niveau de bruit audit point d'accès.
Comme indiqué précédemment, un tel équipement peut être un serveur dédié du réseau de communication considéré. Il peut également s'agir d'un équipement chapeautant une pluralité de stations de base ou points d'accès, tel qu'un RNC dans un système d'accès radio de type UMTS, ou un MME dans un système d'accès radio de type LTE.
L'invention concerne encore un point d'accès (NodeB, eNodeB ou station de base BS) à un réseau de communication comprenant une pluralité de terminaux. Un tel point d'accès comprend: des moyens de réception d'une commande de mesure de niveau de bruit; des moyens d'attente d'un temps d'attente associé à ladite commande, à l'issue duquel ledit niveau de bruit doit être mesuré; des moyens de mesure dudit niveau de bruit.
L'invention concerne enfin un terminal de communication apte à accéder à un réseau de communication par l'intermédiaire d'au moins un point d'accès, qui comprend: des moyens de réception d'un ordre d'interruption de transmission;
des moyens d'interruption de transmission pendant une durée d'interruption associée audit ordre d'interruption.
Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé de détermination d'un niveau de bruit sont déterminées par des instructions de programmes d'ordinateurs.
En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre des étapes du procédé décrit précédemment.
Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci- dessus.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.
D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. 4. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 présente sous forme schématique les différents équipements mis en œuvre dans un système d'accès radio conforme à l'invention, et plus particulièrement les échanges entre une unité de coordination centrale et les terminaux; la figure 2 illustre sous forme schématique ces mêmes équipements, plus particulièrement dans le cadre des échanges entre l'unité de coordination centrale et une station de base conformes à l'invention; la figure 3 présente sous forme de schéma bloc un terminal conforme à l'invention; la figure 4 illustre sous forme de schéma bloc une station de base conforme à l'invention. 5. Description d'un mode de réalisation de l'invention
Le principe général de l'invention consiste à imposer aux terminaux d'un système d'accès radio des périodes d'inactivité ou de silence, au cours desquelles on fait mesurer à une station de base le niveau de bruit N 0 du système. Cette valeur mesurée N 0 peut ensuite être utilisée pour optimiser le fonctionnement des algorithmes d'admission et de contrôle de charge au niveau des points d'accès du système. Une mesure précise du niveau de bruit N 0 permet en effet d'obtenir des mesures fiables et distinctes des interférences intra-système et inter-systèmes, et donc une bonne évaluation de la charge en voie montante.
On présente, en relation avec la figure 1 , un mode de réalisation de l'invention pour un système d'accès radio, par exemple conforme à la technologie LTE, comprenant une pluralité de stations de base BS1 , BS2, BS3, et une pluralité de terminaux d'utilisateurs mobiles T1 , T2.
Les périodes d'inactivité des différents terminaux mobiles T1 , T2 sont orchestrées par un module central UC 12 dans le réseau. Ce module central UC 12 comprend des moyens 120 SEL de sélection des terminaux mobiles auxquels il convient d'imposer une période de silence, à savoir les terminaux en cours de communication et susceptibles de générer des interférences en voie montante.
Ainsi, les moyens de sélection SEL 120 permettent de sélectionner les terminaux mobiles en cours de communication dont la puissance du signal reçu au niveau de la station de base BS1 est supérieure à un seuil de puissance
prédéterminé. Si la puissance du signal provenant d'un mobile est inférieure à ce seuil, alors l'interférence causée par ce mobile est considérée comme négligeable, et le mobile n'est pas sélectionné par les moyens SEL 120.
Le seuil fixé pour la station de base BS 1 résulte d'un compromis performance/complexité: plus le seuil est faible, plus la valeur de niveau de bruit No mesurée au niveau de la station de base BS 1 est précise. En contrepartie, le nombre de terminaux mobiles auxquels une période de silence doit être imposée par l'unité centrale UC 12 est alors élevé, ce qui contraint à augmenter la durée globale des moments de silence imposés aux terminaux.
Les moyens de sélection SEL 120 comprennent des moyens de calcul d'un rayon Rl autour de la station de base BS1 qui définit une zone cible à laquelle appartiennent tous les terminaux dont les transmissions dans le sens montant arrivent au niveau de la station de base BS1 avec une puissance supérieure au seuil de puissance fixé. Dans un cas particulier, ce seuil peut correspondre au seuil de sensibilité de la station de base BS1. Tous les terminaux mobiles situés à une distance de la station de base BS 1 inférieure au rayon d'impact Rl participent à augmenter l'interférence en voie montante au niveau de BS1.
On notera que ce rayon d'impact Rl est supérieur, sur la figure 1 , au rayon RC correspondant au rayon de couverture de la station de base BS1.
Le rayon d'impact Rl de la zone cible est calculé à l'aide d'un modèle de propagation de type Cost 231 Walfish Ikegami (pour un rayon inférieur à 1 km) ou Cost 231 Hâta (pour un rayon supérieur à 1 km), tels que décrits notamment dans le rapport final de l'action 231 de la Coopération européenne dans le domaine de la recherche Scientifique et Technique intitulé "DIGITAL MOBILE RADIO TOWARDS FUTURE GENERATION SYSTEMS", COST 231 Final Report disponible sur http://www.lx.it.pt/cost231/.
Selon de tels modèles de propagation, on a:
Pathloss= A+B * Logio(d), où:
Pathloss, en dB, désigne l'atténuation subie par une onde électromagnétique le long du chemin de propagation entre un terminal et la station de base; d, en km, désigne la distance entre le terminal mobile et la station de base,
A et B sont des constantes qui dépendent de l'environnement étudié (dense urbain, urbain, rural, Indoor...), des hauteurs d'antennes considérées et de la bande de fréquence de fonctionnement.
Par ailleurs, le Pathloss peut également s'exprimer sous la forme: Pathloss = UE TX EIRP (dBm) + BS Rx antenna gain (dBi) -BS Rx cable & connector & slant losses(dB) - BS RX sensitivity (dBm) - [Shadow Margin (dB) + Building / Car pénétration factor (dB) + Body Loss (dB) + UL Interface margin due to traffic loading (dB)+Other margin/correction (dB)]
Tous les paramètres entrant dans ce calcul du Pathloss sont des constantes, à l'exception du terme UE TX EIRP. En prenant en compte la valeur maximale de la puissance de transmission d'un terminal mobile comme valeur du paramètre UE TX EIRP (dBm), on peut donc évaluer les pertes (ou "pathloss") maximales possibles sur la station de base BS considérée.
A partir de cette valeur du terme "pathloss", on en déduit la valeur du rayon d'impact Rl en appliquant la formule suivante:
Rl (km) = 10 λ [(Pathloss-A)/B]
Tous les mobiles situés à une distance de la station de base BS1 inférieure au rayon d'impact Rl doivent donc, selon l'invention, être éteints momentanément et simultanément pour créer un effet de silence au niveau de la station de base BS1 , et permettre ainsi la mesure du niveau de bruit N 0 .
Pour sélectionner ces terminaux, les moyens de sélection SEL 120 coopèrent avec un serveur de localisation LOC 10, qui leur fournit, au cours d'une étape référencée 11 , une information de localisation des terminaux mobiles, cette information étant horodatée ("time stamp"), de façon à indiquer à l'unité centrale 12 l'instant auquel le serveur de localisation a effectué la mesure de localisation d'un terminal mobile donné.
Une telle information de localisation peut être de type GPS (pour "Global Positioning System") si le terminal mobile comprend un module GPS embarqué. Cette information de localisation peut également être déduite de l'identifiant de la cellule du réseau radio à laquelle est attaché le terminal mobile. En effet, une correspondance entre cet identifiant de cellule et des coordonnées géographiques est stockée dans une base de données, située dans l'unité centrale UC 12 ou
dans le serveur de localisation LOC 10. L'erreur relative à une telle information de localisation correspond au rayon de couverture RC de la station de base considérée.
L'unité de coordination centrale UC 12 interroge donc le serveur de localisation LOC 10 sur la localisation des terminaux mobiles du système d'accès radio considéré, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une plateforme applicative qui n'a pas été représentée sur la figure 1, par souci de simplification.
Les moyens de sélection SEL 120 utilisent ensuite les informations de localisation en provenance du serveur de localisation LOC 10 pour sélectionner les terminaux auxquels une période de silence doit être imposée. Ces informations de localisation peuvent être pondérées par les moyens de sélection SEL 120, en fonction des données d'horodatage ("time stamp") associées, et de la vitesse de déplacement des terminaux mobiles.
Les moyens de sélection SEL 120 transmettent au module INTER 121 la liste des terminaux sélectionnés.
Le module INTER 121 génère et envoie à ces terminaux un ordre d'interruption de transmission CMD(stop_tx), afin de leur imposer une période de silence. Cet ordre d'interruption de transmission comprend un paramètre T stO p, indiquant au terminal l'instant auquel il doit interrompre sa transmission, et un paramètre D stop , indiquant au terminal la durée de silence qu'il doit respecter.
En effet, les terminaux étant situés à des distances différentes de la station de base considérée, les périodes d'inactivité de ces différents terminaux mobiles doivent être orchestrées par l'unité centrale UC 12 de façon à ce que le silence de chacun de ces terminaux soit perçu en même temps par le récepteur de la station de base BS1 considérée, et pendant une durée suffisamment longue pour permettre à la station de base BS1 d'effectuer une mesure précise du niveau de bruit N 0 . Ceci implique donc la prise en compte du délai de propagation δ(Tj, BS1 ) des signaux entre le terminal mobile Ti à qui le module INTER 121 envoie un ordre d'interruption de transmission CMD(stop_tx) et la station de base BS1 qui doit mesurer son niveau de bruit No.
Pour les terminaux mobiles appartenant à la cellule cible (i.e. attachés à la station de base BS 1 et situés à une distance de BS 1 inférieure au rayon de
couverture RC), la valeur du temps de propagation δ(T,, BS1 ) est une mesure faite par la station de base BS1 elle-même, comme illustré par la flèche référencée 21 sur la figure 2. Elle est disponible pour tous les systèmes radio et calculée à l'aide du paramètre RTT (pour "Round Trip Time"), tel qu'introduit par exemple dans la norme 3GPP Release99 et défini dans la Release 6 sous la forme:
RTT=TR X -TTX, où T T χ est l'instant de transmission du début d'une trame DPCH en voie descendante vers un terminal d'utilisateur UE, et TR X est l'instant de réception du début (premier chemin détecté, en temps) d'une trame DPCCH/DPDCH correspondante en voie montante depuis le terminal d'utilisateur.
Pour les terminaux mobiles n'appartenant pas à la cellule cible (cellule de la station de base BS1 ) mais à l'une de ses voisines, ce temps de propagation est calculé sur la base de la distance les séparant de la station de base BS1. Ce calcul nécessite la connaissance de la position des mobiles (position GPS, ou, dans le pire cas, position à la cellule près) et des coordonnées de la station cible BS1. Ce calcul du temps de propagation est alors effectué dans l'unité de coordination centrale UC 12, à partir des informations de localisation en provenance du serveur de localisation 10.
Si le réseau d'accès radio considéré est un réseau synchronisé, par exemple de type IS95, le module INTER 121 commande à chaque terminal sélectionné par les moyens de sélection SEL 120 d'arrêter sa transmission à un instant T stop défini par un temps absolu, pendant une durée D stO p. Cet instant d'interruption de transmission T stO p est déterminé dans l'unité centrale UC 12 en tenant compte du délai de propagation des signaux entre le terminal considéré et la station de base BS1 , afin que le silence soit perçu au niveau de la station de base BS1 à l'instant programmé pour la mesure du niveau de bruit N 0 .
On rappelle en effet que dans de tels réseaux synchronisés, tous les équipements du réseau sont synchronisés à partir d'une référence de temps absolue de type GPS.
Si le réseau d'accès radio considéré est de type asynchrone (par exemple de type GSM (pour "Groupe Spécial Mobiles") ou UMTS), le module INTER 121 commence par envoyer une commande CMD(stop_tx) au terminal mobile MS(O)
sélectionné le plus éloigné de la station de base BS1 (i.e. celui des terminaux mobiles qui présente le temps de propagation T(O) le plus long de tous les mobiles sélectionnés par les moyens de sélection SEL 120), afin que ce dernier interrompe sa transmission pendant une période de temps D s to P - Les commandes CMD(stop_tx) destinées aux autres terminaux mobiles sélectionnés sont émises avec un délai d'attente par rapport à la première commande. Pour chaque mobile MS(i) à orchestrer, le délai d'attente T(i) est égal à la différence entre le temps de propagation T(O) du mobile MS(O) le plus éloigné et le mobile en question, soit T(O)-T(J).
Les temps d'envoi des ordres d'interruption de transmission CMD(stop_tx) sont calculés, sur la base des temps de propagation et de l'instant programmé pour la mesure du niveau de bruit No au niveau de la station de base BS1 , de façon à ce que le moment où le silence est perçu par la station de base cible BS1 est commun à tous les terminaux concernés par l'arrêt de transmission.
La durée de la période de silence D s t op est une période courte de silence au niveau du terminal mobile. Afin de ne pas nuire au débit de communication d'un terminal, on impose par exemple au maximum une période de silence par trame. La périodicité de ces moments de silence est définie en nombre de trames. La durée de la période de silence est quant à elle définie en terme de nombre de symboles, chips, ou bits selon la technologie radio du système (CDMA, GSM, Wimax, LTE...) et du temps nécessaire au niveau de la station de base pour faire une mesure de puissance totale reçue. Cette durée D stO p pourrait être typiquement de l'ordre de un à quelques bits.
A l'instant T st o P indiqué dans la commande CMD(stop_tx) reçue, un terminal mobile déclenche donc un temporisateur (ou 'timer') de durée D stO p. Quand ce timer expire, le terminal reprend la transmission qui était en cours avant l'ordre d'interruption.
On notera que les commandes CMD(stop_tx) émises par l'unité centrale UC 12 peuvent transiter par la station de base BS1 , qui les transfère aux terminaux sélectionnés. Ce transfert peut être tout à fait transparent pour la station de base BS1 , qui ne décode pas le message CMD(stop_tx), et joue un simple rôle de relais.
On présente désormais, en relation avec la figure 2, les interactions entre l'unité centrale de coordination UC12 et une station de base BS1 , dans ce mode de réalisation de l'invention.
Comme déjà décrit précédemment, la station de base BS1 remonte 21 à l'unité centrale UC 12 les temps de propagation δ(T,, BS1 ) entre les terminaux T, situés dans sa zone de couverture et elle-même.
L'unité centrale UC 12 comprend également un module MES 122, apte à émettre une commande 20 de mesure de niveau de bruit à destination de la station de base BS 1. Cette commande CMD(mes, T mes ) est associée à un temps d'attente T mes , que la station de base BS1 doit attendre avant d'effectuer la mesure du niveau de bruit N 0 . A réception de la commande CMD(mes, T mes ), la station de base BS1 déclenche donc un temporisateur (ou 'timer') de durée T mes . Quand ce timer expire, la station de base BS1 mesure la puissance totale qu'elle reçoit, qui correspond donc au niveau de bruit N 0 , tous les terminaux mobiles susceptibles de générer des interférences inter ou intra-cellulaires non-négligeables au niveau de la station de base BS1 étant à cet instant silencieux.
On notera que, plus le seuil de puissance choisi pour la sélection des terminaux mobiles est élevé, plus la puissance totale reçue par la station de base inclut certains termes d'interférence générée par les terminaux, à savoir les interférences générées par les terminaux non-sélectionnés et auxquels aucune période d'inactivité n'a donc été imposée. Dans ce cas, le niveau de bruit N 0 mesuré par la station de base est moins précis.
Le temps d'attente T mes est calculé dans l'unité centrale UC 12 en fonction des différents temps de propagation δ(T,, BS1 ) entre les terminaux T 1 et la station de base BS 1.
On notera que le temps nécessaire à une station de base donnée pour effectuer une mesure du niveau de bruit No dépend directement de la technologie de son récepteur. Son calcul ne fait pas partie de la présente invention et ne sera donc pas décrit plus en détail dans ce document.
On notera également que la décision d'actualiser la mesure du niveau de bruit N 0 par une station de base donnée peut être prise par l'unité de coordination centrale UC 12 de façon périodique ou sur événement. Ainsi, la mesure peut être
remontée périodiquement par la station de base pour aider à l'optimisation du réseau ou déclenchée pour servir instantanément dans le déroulement d'une procédure RRM (pour "Radio Ressource Management") (de type contrôle d'admission, mobilité ou contrôle de charge) ou suite à un changement de l'état de la station de base: mise en marche, réinitialisation....
Enfin, on peut noter que la mesure du niveau de bruit N 0 par la station de base peut se faire sur un ou plusieurs échantillons. Dans ce dernier cas, la valeur de No remontée par la station de base à l'unité centrale 12 est moyennée/filtrée sur plusieurs échantillons de mesure.
On peut choisir d'effectuer la mesure de N 0 sur un ou plusieurs échantillons selon:
- qu'un reporting périodique ou sur événement de la station de base vers I 1 UC 12 est utilisé;
- la précision avec laquelle on peut estimer les temps d'aller retour (RTT) entre les mobiles à orchestrer et la station de base, i.e. la précision de synchronisation du silence
- la technologie de transmission utilisée et sa sensibilité aux interférences: UMTS, IS95, OFDMA, FDMA/TDMA...
On présente désormais, en relation avec les figures 3 et 4, sous forme de schéma bloc simplifié, un terminal et une station de base conformes à l'invention.
Un terminal mobile T, 30 comprend des moyens RX 31 de réception d'un ordre d'interruption de transmission CMD(stop_tx) en provenance d'une unité de coordination centrale 12 du réseau d'accès radio considéré. Il comprend également des moyens 32 d'interruption de transmission, qui sont activés à un instant T s to P véhiculé dans la commande CMD(stop_tx), et pour une durée D sto p, également véhiculée dans la commande CMD(stop_tx). Un timer de durée D stO p est donc enclenché à l'instant T stop par les moyens d'interruption 32. Lorsque le timer expire, le terminal T, reprend la communication qui avait été interrompue.
Un point d'accès ou station de base BS, 40 conforme à l'invention comprend des moyens RX 41 de réception d'une commande de mesure de niveau de bruit CMD(mes,T mes ) en provenance d'une unité de coordination centrale 12 du réseau d'accès radio considéré. Il comprend également des moyens 42 d'attente d'un
temps d'attente T mes , véhiculé dans la commande CMD(mes,Tm e s)- à l'issue duquel la mesure du niveau de bruit N 0 doit être effectuée. A l'expiration du timer de durée T mes enclenché par les moyens d'attente WAIT 42, les moyens MES(No) 43 de mesure du niveau de bruit N 0 procèdent à la mesure du niveau de bruit, sur un ou plusieurs échantillons, comme exposé précédemment.
La valeur de niveau de bruit No mesurée au niveau d'un point d'accès conformément à l'invention peut avantageusement être utilisée pour optimiser le fonctionnement d'algorithmes de contrôle de charge et d'admission dans un système d'accès radio.
Dans le cadre d'un système d'accès radio conforme à la norme 3GPP, Release 7, cette valeur mesurée de No peut être reportée par un NodeB au RNC avec la valeur mesurée de la puissance totale reçue (ou RTWP pour "Received Total Wideband Power") en utilisant l'élément d'information (IE) intitulé "Référence Received Total Wide Band Power".
On rappelle que la métrique RTWP, introduite dans la norme 3GPP Release99, est définie en Release 6 comme la puissance totale reçue au niveau d'un point d'accès, incluant le bruit généré dans le récepteur, dans la largeur de bande du récepteur. On pourra se référer à la norme 3GPP pour plus d'information sur cette métrique.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention pour un système d'accès radio conforme à la norme 3GPP, les différents calculs mis en œuvre dans l'unité centrale UC 12 et la station de base BS1 peuvent utiliser les métriques définies dans la norme, telles que:
- le Round Trip Time RTT;
- la métrique "SFN-SFN observed time différence (UTRAN)";
- la métrique "UE Rx-Tx Time différence".
On pourra se référer aux différentes Release de la norme 3GPP pour plus d'information sur ces métriques.