EP2505023A1 - Module de téléphonie mobile et procédé de détermination d'une cellule comme appropriée - Google Patents

Module de téléphonie mobile et procédé de détermination d'une cellule comme appropriée

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Publication number
EP2505023A1
EP2505023A1 EP10781499A EP10781499A EP2505023A1 EP 2505023 A1 EP2505023 A1 EP 2505023A1 EP 10781499 A EP10781499 A EP 10781499A EP 10781499 A EP10781499 A EP 10781499A EP 2505023 A1 EP2505023 A1 EP 2505023A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cell
packet
service
testing
gprs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10781499A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Djelal Raouf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sagemcom Energy and Telecom SAS
Original Assignee
Sagemcom Energy and Telecom SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sagemcom Energy and Telecom SAS filed Critical Sagemcom Energy and Telecom SAS
Publication of EP2505023A1 publication Critical patent/EP2505023A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection

Definitions

  • Mobile telephony module and method of determining a cell as appropriate.
  • the present invention relates to the field of mobile telephony and more particularly the field of so-called machine-to-machine communication modules. However, it can apply to any wireless telephone communication device.
  • wireless telephone communication devices Initially, in cellular mobile telephone networks, wireless telephone communication devices consisted of simple handsets for transmitting voice over a cellular radio network, the voice being transmitted by an circuit switched service. Very quickly, the simple voice transport proved to be insufficient, and the terminals were equipped with data communication means according to packet-switched protocols such as the IP protocol ⁇ Internet Protocol in English defined by RFC 791). These developments have resulted in different generations of communication standards such as General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GPRS Evolution (EDGE), and Universal Mobile Telecommunications (UMTS). System in English), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA).
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GPRS Evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • the packet-switched service is carried out by the GPRS subsystem, GPRS designating according to the context, the packet mode, or else forms of encoding and modulation (CS1..4, GMSK) of the symbols on the radio channel.
  • EDGE is a form of packet mode that is distinguished from GPRS only by encoding and modulation (MCS 1..9, 8-PSK) of the different radio channel data, the entire protocol stack over the radio channel is identical. Also, unless otherwise indicated, GPRS will designate the packet-switched service regardless of GSM based radio access technology.
  • GSM networks provide basic circuit-switched service
  • the packet-switched service is dynamic.
  • the network operator can activate it in some cells only, or disable it at certain times of the day to free resources, including radio, for circuit-switched service. This operation is well suited to a conventional mobile phone use by a human being.
  • the GSM standards provide for a selection of the base station to which the mobile connects based on the quality of the circuit-switched service. These mechanisms do not take into account the availability or characteristics of the packet-switched service.
  • GSM networks are increasingly being used in a so-called machine-to-machine context.
  • equipment is provided with a GSM communication module that they use to communicate with other equipment or central services.
  • the GSM communication module is then managed and controlled by an application and no longer by a human user.
  • These applications have specific communication needs which must imperatively be satisfied for a good functioning of the application. Although some of these applications may use circuit-switched service, it is generally important that the packet-switched service is operational. In addition, certain characteristics of this packet-switched service may be necessary for the proper functioning of the application.
  • the mobile communication module of a system connects to a cell that does not have a packet-switched service having all the characteristics necessary for the application. And this is even more so if such a cell is available in the environment of the communication module.
  • the invention aims to solve the above problems by a cell selection method adapted to take into account one or more criteria relating to the characteristics of the packet switching service offered by the cell.
  • these criteria are also integrated in the process of re-selecting a cell while the module is already connected to a first cell.
  • the use of the method according to the invention makes it possible to ensure that the communication module firstly connects to the cells offering a packet switching service fulfilling the criteria defined by the application for its proper functioning.
  • a method of determining a cell as appropriate by a wireless communication module within a cellular mobile network providing a circuit-switched communication service and a packet-switched communication service comprising a test step of the network to which the cell belongs; a test step that the cell is not prohibited; a test step that the location area is not prohibited; a step of testing the quality of the radio channel, in this case the loss of the radio path and a step of testing at least one criterion relating to the characteristics of the packet-switched service offered by the cell.
  • the method comprises a step of testing the support of a PBCCH channel by the cell.
  • the method comprises a step of testing the support of the EDGE by the cell.
  • the method includes a step of testing the operating mode of the network used by the cell.
  • the method comprises a step of testing the support of the CCN notifications by the cell.
  • the invention also relates to a method for selecting a cell by a wireless communication module within a cellular mobile telephone network providing a circuit-switched communication service and a packet-switched communication service characterized in that it comprises a step of excluding the cells determined as non-appropriate as indicated above.
  • the method comprises a step of priority selection of the cells determined as appropriate, as indicated above.
  • the invention also relates to a method for re-selecting a cell by a wireless communication module within a cellular mobile telephone network providing a circuit-switched communication service and a packet-switched communication service. characterized in that it comprises a step of triggering a cell re-selection when the cell ceases to be determined as appropriate as indicated above.
  • the method comprises a step of testing the quality of the transmission of the control RLC blocks in reception during a transfer in packet switching mode.
  • the invention also relates to a wireless communication module within a cellular mobile telephone network providing a circuit-switched communication service and a packet-switched communication service comprising for determining a cell as appropriate test means of the network to which the cell belongs; test means that the cell is not prohibited; test means that the location area is not prohibited; means for testing the quality of the radio channel, in this case the loss of the radio path and means for testing at least one criterion relating to the characteristics of the packet-switched service offered by the cell.
  • the module comprises means for the application that controls it to specify a set of criteria relating to the characteristics of the packet-switched service.
  • Fig. 1 illustrates the general operating architecture of a machine - to - machine communication
  • Fig. 2 illustrates an example of connection to a packet-switched service
  • Fig. 3 illustrates the flowchart of determining a cell as appropriate in an exemplary embodiment of the invention.
  • the context of machine-to-machine communication is a context in which information processing equipment must communicate with a service without being under the direct control of a user. It may be, for example, a payment terminal that communicates with the servers of his bank, an automatic ticket withdrawal ATM, an automobile, an alarm system or even a meter such as gas or electricity meters for remote readings.
  • the Fi g. 1 illustrates the general operating architecture of a machine-to-machine communication.
  • a device 1.1 comprises a GSM communication module 1.2.
  • the equipment is surrounded by a set of base stations 1.3, 1.4, accessible by radio. Each of these stations defines a GSM cell.
  • the GSM module 1.2 selects one of these cells and connects, for example to the base station 1.4.
  • this base station offers a packet-switched service, in this case GPRS.
  • This service has a connection with a packet communication network 1.5, typically Internet.
  • the communication module is then able to use this packet switching service to connect to a remote machine 1 .6, itself connected to the communication network 1.5.
  • the equipment 1 .1 typically includes an information processing device for executing an application that manages the service for which the equipment was designed.
  • This application has communication needs for which it uses the GSM communication module. These needs are dependent on each application.
  • This application is named machine-to-machine application in the rest of this text. It is she who defines the needs and who manages the communication module.
  • a machine-to-machine application typically requires data exchanges using the packet-switched service, but it may also require the joint or independent use of the circuit-switched service.
  • Most of the existing modules offer both services, but usually not simultaneously. They are called GPRS class B in the document 3GPP TS 22.060: "General Packet Radio Service (GPRS); Service Description; Stagel”.
  • GPRS General Packet Radio Service
  • the equipment generally communicates with the communication module via a serial link, such as RS-232 or USB, or even Bluetooth, with standardized or proprietary AT commands.
  • the standard used is described in document 3GPP TS 27.007: "AT command set for User Equipment (UE)".
  • Each cell of a GSM network transmits on a main frequency, the beacon frequency of its own, information intended for mobile devices, it is the beacon channel composed of the FCCH (Frequency Correction Channel), the SCH channel (Synchronization Channel in English). This information includes a synchronization code. Specific information is also transmitted on the BCCH channel (Broadcast Control Channel), including the network number, the radio criteria, C 1 and C 2, the selection of the cell according to the received power, GPRS information if the cell makes GPRS, a forbidden cell indicator and a list of neighboring cell beacon frequencies. This information is transmitted in the form of blocks of information called SI (System Information in English).
  • SI System Information in English
  • PBCCH Packet Broadcast Control Channel
  • SU 3 the information block
  • the PBCCH is organized to broadcast information, including the presence of additional channels allowing the module to be notified of the arrival of a GSM call in circuit switching mode while a communication in packet switching mode is in progress.
  • new radio criteria are defined such that C31 and C32 replace C2, the criterion C l is retained.
  • the information disseminated by the PBCCH is formed as information BCCH information blocks called PSI (Packet System Information in English). This information is found in 3GPP TS 44.060: "MS-BSS RLC / MAC Protocol Interface”.
  • a cell may offer a GPRS packet-switched service without offering a PBCCH channel, but the benefits of the broadcasted information disappear.
  • the packet-switched service is a dynamic service.
  • the network can modify the characteristics of this service at any time, or even delete it.
  • the information broadcast on the BCCH and PBCCH channels is then modified accordingly. These changes are signaled by the positioning of binary flags in these channels, the Change Mark bits.
  • Access to the services of a GSM network requires a subscription from the network operator. This subscription also sets roaming conditions for other networks. The necessary information is stored in the SIM card associated with this subscription and used by the module for access to the network.
  • Using network services requires you to select a cell to connect to. This cell selection process consists of searching for this network on the radio channel and then registering with it.
  • the registration procedure is described in 3GPP TS 23.122: "NAS Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode" and can be automatic, the module chooses itself the network according to the defined criteria, or manually. In this case, the module presents the user or application with a list of currently available networks, dependent on the user or the application to choose the desired network.
  • the registration procedure may relate separately to the circuit-switched service and the packet-switched service, or both in combination. In order to use the packet-switched service, in this case GPRS, the module must be "attached" to the GPRS service in the network.
  • the cells detected in the radio environment are first sorted in order of priority of their network in accordance with the standard, then according to the criterion C1 calculated by the module.
  • the module starts with the group whose network is of highest priority and searches for the appropriate cell of best criterion C1. If there is no appropriate cell in this group, it goes to the next network group, otherwise it will camp on the found cell and start the registration procedure.
  • a step of testing the quality of the radio channel in this case the loss of the radio path.
  • the module searches for networks on the radio channel and displays the ones it has found in network priority order.
  • the module checks continuously, that it is on the best cell at the level of the received radio power, and that this one is always appropriate. If this is no longer the case, and it is in idle mode, that is to say it is not in communication whether by circuit or packet switching, it triggers the cell re-selection procedure.
  • the complete list of criteria for triggering a re-selection is given in 3GPP TS 03:22: "Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode and group receive mode" clause 4.5.
  • the module In the case where no cell is appropriate, the module considers that it has lost contact with the network and goes back in search of network.
  • the module When the module is in GPRS transfer, then, in certain network configurations called NCO0 and NCO1 in the standard, the module is autonomous in the selection of cells, but in other configurations such as NC02, it changes cell according to the network instructions, which are usually decided on the basis of the power measurement and radio quality reports reported by the module.
  • the complete list of beacon frequencies of the neighboring cells maintained by the module is composed of the list provided on the beacon channel of the cell to which the module is connected and possibly of cells added or removed in network messages as described in the document 3GPP TS 44.:60: "MS-BSS RLC / MAC Protocol Interface".
  • the module regularly measures the average power of the frequencies of this list. When the network requests it, the module sends the result of the measurements of the six strongest neighboring cells. When attached to GPRS, unlike GSM attachment alone, the module is not required to decode the information channels of the six closest neighboring cells.
  • the radio criterion C 1 is calculated as a function of the radio powers received and the maximum radio power that can be emitted according to a formulation described in document 3GPP TS 45: 008: "Radio subsystem link control". It should be noted that this criterion is expressed differently depending on whether one is in an initial cell selection phase or in a re-selection phase.
  • these blocks are transmitted using a modulation scheme. It is possible to use several modulation schemes, which are distinguished by the robustness vis-à-vis the disturbances of the radio channel and the bandwidth they allow. The more robust the modulation scheme, the lower the bandwidth allowed. An adaptation is made permanently to choose the best modulation scheme according to the current quality of the radio channel. At any time, we choose the modulation scheme for the best bandwidth. But this choice only affects the data blocks. In order to ensure their good transmission in all cases, the control blocks are always transmitted according to the most robust scheme called CS 1.
  • NMO Network Mode Operation
  • the module On a network operating in the NMO mode l, the module is notified of the arrival of a call on the circuit-switched service, whether inactive or in data transfer on the packet-switched circuit.
  • the module may sometimes miss calls on the circuit-switched service even when it is idle.
  • the NMO is broadcast in the SI 13 if the cell does not have PBCCH and in the PSI13 if it has a PBCCH.
  • a first step 2.1 it ensures that the module is registered on a network. Otherwise, a network search is initiated. Then, if necessary, it proceeds in a step 2.2 to an attachment of the module to the packet switching service. It then configures the Packet Data Network (PDP) context which contains the information needed to establish a communication session, in step 2.3. Then, the application establishes a point-to-point link, that is to say PPP (Point to Point Protocol), between itself and the module, this is step 2.4. This property activates the PDP context.
  • the PPP link provides an IP (Internet Protocol) address to the application and an IP address to the module.
  • the PDP context is data shared between the module and the GPRS network.
  • the module retransmits this IP address via PPP to the application.
  • This IP address is used in the User Datagram Protocol (UDP) or TCP ⁇ Transfer Control Protocol (English)) communications with another application, which is in principle external to the GPRS network.
  • UDP User Datagram Protocol
  • TCP ⁇ Transfer Control Protocol English
  • GPRS networks disable the PDP context after a while, and sometimes they also force GPRS detachment.
  • the availability of the packet-switched service is not a criterion for selecting the cell.
  • the module can choose an authorized cell for the best radio reception, but does not offer GPRS, even if the application is running, the equipment requires access to the packet-switched service for its operation. Even if the selected cell would have the service, the application might require some service features that would not be available. None in the current standard makes it possible to prioritize cells offering a packet-switched service whose characteristics correspond to the expectations of the application.
  • These expectations may, for example, include the existence of a PBCCH channel, an appropriate NMO network operation mode in the case where the application requires the combined use of the packet-switched service and the circuit-switched service. .
  • Recent versions of the 3GPP standard introduce roaming (packet handover in English), to change cells during GPRS transfer when the radio quality is too degraded, but few networks and modules are likely to implement it.
  • the parameter RXLEV ACCESS MIN broadcast by the cell and set by the operator can be set too low to have a good quality of GPRS reception necessary for the application executed by the TE.
  • the invention proposes a GSM communication module that provides the means for the application that controls it to specify a set of desired criteria relating to the characteristics of the packet-switched service offered by the cell.
  • This set of criteria can be taken into account by the module at different levels. It can take them into account in the process of initial selection of a cell to connect to. It can also take them into account in the process of reselection of a new cell as well as in the monitoring process of neighboring cells.
  • each of the criteria is broken down into a priority criterion and an exclusion criterion. According to the priority criterion, the priority is given to the cells exhibiting said criterion.
  • each criterion has a default value used when the criterion is not specified by the application.
  • modules according to the invention operate within the framework of the existing network.
  • the means for controlling the various criteria offered by the module consists of an additional specific AT command.
  • the application can use this command to specify the criteria it wants to use.
  • Any other means of communication can be used depending on the communication mode adopted between the application and the module.
  • the means of control offered makes it possible to indicate to the module a list of criteria to be applied for the search, the selection or the re-selection of cells.
  • the criteria relate to the information provided from the BCCH or PBCCH channel if it is present. Criteria include the presence of PBCCH, EDGE support, Network Operation Mode (NMO) and ACTIVE CCN (Cell Congestion Notification) support. Other criteria can be used. Concerning the presence of the PBCCH channel, a priority criterion is defined. If this criterion is activated, the cells presenting a PBCCH channel are favored during the selection or re-selection operations. If the criterion is inactive, the presence of a PBCCH channel is not used. In the absence of indication, by default, the module favors cells with a PBCCH channel. An exclusion criterion is also defined to exclude cells that do not have support from a PBCCH channel. By default, all cells are accepted independently of the support of a PBCCH channel.
  • the priority criterion makes it possible to favor cells by offering support.
  • the support of the EDGE is indifferent.
  • the exclusion criterion makes it possible to discard cells that do not support EDGE. By default, cells without EDGE are accepted.
  • a criterion makes it possible to prioritize the different modes.
  • the cells operating according to the NMO1 mode take precedence over the cells operating in the NM02 mode which are themselves priority on the cells operating according to the NM03 mode.
  • a criterion is used to exclude cells that do not operate in a specified mode. By default, all modes are accepted.
  • a priority criterion makes it possible to favor the cells offering the support of the CCN.
  • cells offering support for CCN are not supported.
  • One criterion excludes cells that do not offer SCC support.
  • a criterion also modifies the received power threshold values for circuit switched and packet switched services. These thresholds are called APP_RXLEV_ACCESS_MIN and
  • these thresholds can not receive negative values to avoid the selection of cells whose received power would be too low. By default, these thresholds are set to 0.
  • GPRS RLC RXQU AL MIN its default value is 7.
  • the radio quality calculation for the transmission of the control RLC blocks is done on several RLC blocks.
  • a criterion is provided allowing the application to modify this number called GPRS RLC RXQUAL NB which is 104 by default.
  • Fig. 3 describes the method for determining such a cell according to the embodiment of the invention. According to this method, the presence of GPRS, the support of the PBCCH channel, the support of the EDGE, the operating mode of the network and the support of the CCN are successively determined.
  • Fig. 3 consists of the flowcharts of FIGS. 3a, 3b and 3c, the labels A and B making the links between the different sub figures.
  • step 3.1 When a cell is determined to be appropriate according to the standard, step 3.1, a step of reading information blocks SI3 and SI4 of the BCCH channel occurs, step 3.2. It is then determined whether the GPRS support is indicated by these information blocks, step 3.3. In the negative case, the cell is declared as inappropriate for GPRS. In the positive assumption, one read the block of the channel 13 of the BCCH channel, step 3.4. The support of a PBCCH channel is then determined by the cell, step 3.5. In the negative hypothesis, it is tested whether the support of the PBCCH channel is an exclusion criterion, step 3.6. In the positive hypothesis, the cell is declared as inappropriate for GPRS.
  • the GPRS information is decoded in the SI block 13 of the BCCH channel, step 3.8. If the PBCCH channel is supported, the PSI information block 13 is read on this channel, step 3.17, and the GPRS information is then decoded in this block, step 3.9. Following these decoding steps, 3.8 and 3.9, we go to FIG. 3b. We then test the support of the EDGE, step 3.10. If the EDGE is not supported, we test if this medium is an exclusion criterion, step 3.11. If this is the case, the cell is declared unsuitable for GPRS.
  • the EDGE In the case where the EDGE is supported or if it is not an exclusion criterion, it is tested whether the cell operates according to the network operation mode NMO l, step 3.12. If this test is negative, we test if the NMOl mode is an exclusion criterion, step 3.13. If yes, the cell is declared as not appropriate for GPRS, otherwise it goes to label B. If the cell does not operate in the NMOl mode, the NM02 mode is tested in the same way, steps 3.14 and 3.15. And if the NM02 mode is also not the mode of operation of the cell, it operates according to the NM03 mode whose exclusion is tested, step 3.16. Fig.
  • 3c shows what happens once it has been determined that the cell is operating in a non-excluded mode of operation.
  • the support of the CCN notification is then tested, step 3.17. If this support is missing and this medium is an exclusion criterion, step 3.18, it is declared that the cell is not appropriate for the GPRS. Otherwise, the CCN notification is supported or is not an exclusion criterion, the cell is determined to be appropriate for GPRS.
  • the module includes a step of calculating the quality of the transmission of the control RLC blocks in reception during a transfer in packet switching mode.
  • These blocks are always transmitted according to a modulation scheme called CS l robust and are therefore not subject to changes in modulation scheme.
  • this quality calculation is the average of the quality measurements on a set of control RLC blocks received.
  • the number of intervening blocks being fixed by a parameter, GPRS RLC RXQUAL NB, which can be modified by the application.
  • this calculation is reset. When this quality falls below a threshold, a cell reselection step is triggered.
  • the standard cell search procedure is adapted to search for a suitable GPRS cell and not a suitable cell in the sense of the standard.
  • the cells are sorted according to the priority of the network when cells belonging to several networks are present.
  • the cells are finally sorted within the subsets thus obtained as a function of the criterion C1, potentially modified by the application, in descending order of this criterion.
  • This method consists in monitoring the six strongest cells of a list of neighboring cells. It then goes back to the network its measurement report of the received powers.
  • this method is modified to integrate a step of reading the BCCH and possibly PBCCH channels of these cells, in order to verify the exclusion criteria described above. The method then incorporates a step of removing the non-appropriate GPRS cells thus determined. It also incorporates a step of inserting as many cells appropriate for GPRS among the strongest subject to availability.
  • a module according to the invention triggers a re-selection also on the following events:
  • the module disconnects from the current cell and tries to select a new cell.
  • the invention thus described makes it possible to better take into account the communication requirements of an application. It applies to any GSM communication module used in information processing equipment. It can also be used in a simple mobile phone, particularly a so-called smart phone (smartphone in English) likely to host applications requiring communication type machine to machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

L'invention propose un module de communication GSM qui offre le moyen pour l'application qui le contrôle de lui préciser un ensemble de critères souhaités relatifs aux caractéristiques du service à commutation de paquets offert par la cellule. Cet ensemble de critères peut être pris en compte par le module à différents niveaux. Il peut les prendre en compte dans le procédé de sélection initial d'une cellule à laquelle se connecter. Il peut également les prendre en compte au niveau du procédé de resélection d'une nouvelle cellule ainsi que dans le procédé de surveillance des cellules avoisinantes.

Description

Module de téléphonie mobile et procédé de détermination d'une cellule comme appropriée.
La présente invention concerne le domaine de la téléphonie mobile et plus particulièrement le domaine des modules de communication dits de machine à machine. Toutefois, elle peut s' appliquer à tout dispositif de communication téléphonique sans fil.
À l'origine, au sein des réseaux de téléphonie mobile cellulaires, les dispositifs de communication téléphonique sans-fil consistaient en de simples combinés permettant de transmettre de la voix par l'intermédiaire d'un réseau radio cellulaire, la voix étant transmise par un service à commutation de circuits. Très vite, le simple transport de la voix s'est révélé insuffisant, et les terminaux ont été dotés de moyens de communication de données selon des protocoles à commutation de paquets comme le protocole IP {Internet Protocol en anglais défini par la RFC 791 ) . Ces développements ont donné lieu à différentes générations de normes de communication telles que GPRS (General Packet Radio Service en anglais), EDGE (Enhanced Data Rates for GPRS Evolution en anglais), UMTS (Universal Mobile Télécommunications System en anglais), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access ou accès paquet montant haute vitesse en anglais).
Le service à commutation de paquets est réalisé par le sous-système GPRS, GPRS désignant suivant le contexte, le mode paquet, ou alors des formes d'encodage puis de modulation (CS1..4, GMSK) des symboles sur la voie radio. EDGE est une forme de mode paquet qui ne se distingue du GPRS que par des encodages et une modulation (MCS 1..9, 8-PSK) des données sur la voie radio différents, toute la pile protocolaire au-dessus de la voie radio est identique. Aussi, sauf indication contraire, GPRS désignera le service à commutation de paquets indépendamment de la technologie d'accès radio sur la base du GSM.
Alors que les réseaux GSM fournissent, de base, le service à commutation de circuits, le service à commutation de paquets est pour sa part dynamique. L'opérateur du réseau peut l'activer dans certaines cellules seulement, ou encore le désactiver à certaines heures de la journée pour libérer des ressources, radio notamment, pour le service à commutation de circuits. Ce fonctionnement est bien adapté à un usage classique de téléphonie mobile par un être humain.
Dans ce contexte, les normes GSM prévoient une sélection de la station de base à laquelle le mobile se connecte basée sur la qualité du service à commutation de circuits. Ces mécanismes ne prennent pas en compte la disponibilité ou les caractéristiques propres au service à commutation de paquets.
On utilise de plus en plus également les réseaux GSM dans un contexte dit de machine à machine. Dans ce contexte, des équipements sont dotés d'un module de communication GSM qu'ils utilisent pour communiquer avec d'autres équipements ou des services centraux. Le module de communication GSM est alors géré et contrôlé par une application et non plus par un utilisateur humain. Ces applications ont des besoins en communication déterminés qui doivent impérativement être satisfaits pour un bon fonctionnement de l'application. Même si certaines de ces applications peuvent utiliser le service à commutation de circuits, il est généralement primordial que le service à commutation de paquets soit opérationnel. De plus, certaines caractéristiques de ce service à commutation de paquets peuvent être nécessaires au bon fonctionnement de l'application.
Dans ce contexte, il est dommageable que le module de communication mobile d'un système se connecte à une cellule ne disposant pas d'un service à commutation de paquets possédant toutes les caractéristiques nécessaires à l'application. Et ceci est d'autant plus vrai si une telle cellule est disponible dans l'environnement du module de communication.
L'invention vise à résoudre les problèmes précédents par un procédé de sélection de cellules adapté pour prendre en compte un ou plusieurs critères relatifs aux caractéristiques du service de commutation de paquets offert par la cellule. Avantageusement, ces critères sont également intégrés au procédé de re-sélection d'une cellule alors que le module est déjà connecté à une première cellule.
L'utilisation du procédé selon l'invention permet d'assurer que le module de communication se connecte prioritairement aux cellules offrant un service de commutation de paquets remplissant les critères définis par l'application pour un bon fonctionnement de celle-ci.
L'invention concerne un procédé de détermination d'une cellule comme appropriée, par un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets comprenant une étape de test du réseau auquel appartient la cellule ; une étape de test que la cellule n'est pas interdite ; une étape de test que l'aire de localisation n'est pas interdite ; une étape de test de la qualité du canal radio, en l'occurrence la perte du chemin radio et une étape de test d'au moins un critère relatif aux caractéristiques du service à commutation de paquets offert par la cellule.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du support d'un canal PBCCH par la cellule.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du support de l'EDGE par la cellule.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du mode d'opération du réseau utilisé par la cellule.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du support des notifications CCN par la cellule.
L'invention concerne également un procédé de sélection d'une cellule par un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'exclusion des cellules déterminées comme non appropriées comme indiqué ci- dessus.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le procédé comporte une étape de sélection prioritaire des cellules déterminées comme appropriées, comme indiqué ci-dessus.
L'invention concerne également un procédé de re-sélection d'une cellule par un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets caractérisé en ce qu'il comporte une étape de déclenchement d'une re-sélection de cellule lorsque la cellule cesse d'être déterminée comme appropriée comme indiqué ci-dessus.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le procédé comporte une étape de test de la qualité de la transmission des blocs RLC de contrôle en réception lors d'un transfert en mode commutation de paquets.
L'invention concerne également un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets comprenant pour la détermination d'une cellule comme appropriée des moyens de test du réseau auquel appartient la cellule ; des moyens de test que la cellule n'est pas interdite ; des moyens de test que l'aire de localisation n'est pas interdite ; des moyens de test de la qualité du canal radio, en l'occurrence la perte du chemin radio et des moyens de test d'au moins un critère relatif aux caractéristiques du service à commutation de paquets offert par la cellule.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le module comprend des moyens pour l'application qui le contrôle de lui préciser un ensemble de critères relatifs aux caractéristiques du service à commutation de paquets.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
La Fig. 1 illustre l ' architecture générale de fonctionnement d' une communication machine à machine, La Fig. 2 illustre un exemple de connexion à un service à commutation de paquets,
La Fig. 3 illustre l'organigramme de la détermination d'une cellule comme appropriée dans un exemple de réalisation de l'invention.
Le contexte de la communication machine à machine correspond à un contexte où un équipement de traitement de l'information doit communiquer avec un service sans être sous le contrôle direct d'un utilisateur. Il peut s'agir, par exemple, d'un terminal de paiement qui communique avec les serveurs de sa banque, d'un guichet automatique de retrait de billets de train, d'une automobile, d'un système d'alarme ou encore d'un compteur tel que ceux de gaz ou d'électricité pour des télé-relevés.
L a Fi g . 1 illustre l'architecture générale de fonctionnement d'une communication machine à machine. Un équipement 1.1 comporte un module 1.2 de communication GSM. L'équipement est entouré d'un ensemble de stations de bases 1.3, 1.4, accessibles par radio. Chacune de ces stations définit une cellule GSM. Le module GSM 1.2 sélectionne l'une de ces cellules et se connecte, par exemple à la station de base 1.4. Nous supposons ici que cette station de base offre un service à commutation de paquets, en l'occurrence GPRS. Ce service dispose d'une connexion avec un réseau de communication par paquet 1.5, typiquement Internet. Le module de communication est alors à même d'utiliser ce service de commutation de paquets pour se connecter à une machine distante 1 .6, elle-même connectée au réseau de communication 1.5.
L 'équipement 1 .1 comporte typiquement un dispositif de traitement de l'information permettant l'exécution d'une application qui gère le service pour lequel l'équipement a été conçu. Cette application a des besoins de communication pour lesquels elle fait appel au module de communication GSM. Ces besoins sont dépendants de chaque application. Cette application est nommée application machine à machine dans la suite de ce texte. C'est elle qui définit donc les besoins et qui gère le module de communication.
Une application machine à machine nécessite typiquement des échanges de données utilisant le service à commutation de paquets, mais elle peut également nécessiter l'utilisation conjointe ou indépendante du service à commutation de circuits. La plupart des modules existants offrent les deux services, mais généralement de façon non simultanée. Ils sont dénommés GPRS classe B dans le document 3GPP TS 22.060: "General Packet Radio Service (GPRS); Service Description; Stagel". L'équipement communique généralement avec le module de communication par un lien série, type RS-232 ou USB, voire Bluetooth, avec des commandes AT normalisées ou propriétaires. La norme utilisée est décrite dans le document 3GPP TS 27.007: "AT command set for User Equipment (UE)".
Chaque cellule d'un réseau GSM émet sur une fréquence principale, la fréquence balise qui lui est propre, des informations à destination des équipements mobiles, c'est la voie balise composée du canal FCCH (Frequency Correction Channel en anglais), du canal SCH (Synchronization Channel en anglais). Ces informations comprennent un code de synchronisation. Des informations spécifiques sont également transmises sur le canal BCCH {Broadcast Control Channel en anglais), parmi lesquelles le numéro du réseau, les critères radio, C l et C2, de sélection de la cellule selon la puissance reçue, des informations relatives au GPRS si la cellule fait du GPRS, un indicateur de cellule interdite et une liste des fréquences balises de cellules avoisinantes. Ces informations sont transmises sous la forme de blocs d'informations appelés SI {System Information en anglais).
Pour les cellules offrant un service de commutation de paquets GPRS, certaines offrent un canal PBCCH {Packet Broadcast Control Channel en anglais), d'autres non. La présence de canal est indiquée dans le bloc d'information nommé SU 3 du BCCH. Lorsqu'il existe, le PBCCH est organisé de façon à diffuser des informations, notamment sur la présence de canaux supplémentaires permettant au module d'être averti de l'arrivée d'un appel GSM en mode commutation de circuits alors qu'une communication en mode commutation de paquets est en cours. Par ailleurs, de nouveaux critères radio sont définis tels que C31 et C32 en remplacement de C2, le critère C l est conservé. Les informations diffusées par le PBCCH sont formées comme les informations du BCCH en blocs d'informations appelées PSI {Packet System Information en anglais). On trouve ces informations dans le document 3GPP TS 44.060: "MS-BSS Interface RLC/MAC Protocol".
Une cellule peut offrir un service à commutation de paquets GPRS sans offrir de canal PBCCH, mais les avantages liés aux informations ainsi diffusées disparaissent.
Le service à commutation de paquets est un service dynamique. Le réseau peut modifier les caractéristiques de ce service à tout moment, voire le supprimer. Les informations diffusées sur les canaux BCCH et PBCCH sont alors modifiées en conséquence. Ces changements sont signalés par le positionnement de drapeaux binaires dans ces canaux, les bits Change Mark. L'accès aux services d'un réseau GSM nécessite un abonnement auprès de l'opérateur du réseau. Cet abonnement fixe aussi les conditions d'itinérance (roaming en anglais) vers les autres réseaux. Les informations nécessaires sont stockées dans la carte SIM associée à cet abonnement et utilisées par le module pour l'accès au réseau.
L'utilisation des services d'un réseau nécessite de sélectionner une cellule pour s'y connecter. Ce procédé de sélection de cellules consiste à rechercher ce réseau sur la voie radio puis de s'enregistrer auprès de lui. La procédure d'enregistrement est décrite dans le document 3GPP TS 23.122: "NAS Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode" et peut être automatique, le module choisit lui-même le réseau selon les critères définis, ou bien manuelle. Auquel cas, le module présente à l'utilisateur ou à l'application une liste de réseaux actuellement disponibles, à charge pour l'utilisateur ou l'application de choisir le réseau voulu. Selon la configuration du réseau et du module, la procédure d'enregistrement peut concerner séparément le service à commutation de circuits et le service à commutation de paquets, ou bien les deux de façon combinée. Pour pouvoir utiliser le service à commutation de paquets, en l'occurrence le GPRS, le module doit être « attaché » au service GPRS dans le réseau.
Dans la sélection automatique de réseau, les cellules détectées dans l'environnement radio sont triées d'abord par ordre de priorité de leur réseau conformément à la norme, puis selon le critère Cl calculé par le module. Lors du choix de la cellule, le module commence par le groupe dont le réseau est de priorité la plus élevée et y cherche la cellule appropriée de meilleur critère Cl . S'il n'y a pas de cellule appropriée dans ce groupe, il passe au groupe réseau suivant, sinon il se campe sur la cellule trouvée et lance la procédure d'enregistrement.
Le procédé de détermination d'une cellule comme appropriée est décrit dans le document 3GPP TS 03.2:: "Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode and group receive mode" paragraphe 3.2.1. Il comprend les étapes suivantes :
- une étape de test du réseau auquel appartient la cellule ;
- une étape de test que la cellule n'est pas interdite ;
- une étape de test que l'aire de localisation n'est pas interdite ;
- une étape de test de la qualité du canal radio, en l'occurrence la perte du chemin radio.
Dans la sélection manuelle de réseau, le module recherche les réseaux sur la voie radio et affiche ceux qu'il a trouvés par ordre de priorité des réseaux. Dans le cas d'une application machine à machine dialoguant avec le module par commandes AT, l'affichage se fait par réponse à la commande « AT+COPS= ? ».
Une fois l'enregistrement effectué auprès du réseau, le module vérifie en continu, qu'il est sur la meilleure cellule au niveau de la puissance radio reçue, et que celle-ci est toujours appropriée. Si ce n'est plus le cas, et qu'il est en mode inactif (idle en anglais), c'est-à-dire qu'il n'est pas en communication que ce soit par commutation de circuits ou de paquets, il déclenche la procédure de re-sélection de cellule. La liste complète des critères de déclenchement d'une re-sélection est donnée dans le document 3GPP TS 03:22: "Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode and group receive mode", clause 4.5.
Dans le cas où aucune cellule n'est appropriée, le module considère qu'il a perdu le contact avec le réseau et repart en recherche de réseau.
Lorsque le module est en transfert GPRS, alors, dans certaines configurations réseau appelées NCO0 et NCOl dans la norme, le module est autonome dans la re- sélection de cellules, mais dans d'autres configurations telles que NC02, il change de cellule selon les instructions du réseau, lesquelles sont décidées en général sur la base des rapports de mesures de puissance et de qualité radio remontés par le module.
La liste complète des fréquences balise des cellules avoisinantes maintenues par le module est composée de la liste fournie sur la voie balise de la cellule à laquelle le module est connecté et éventuellement de cellules ajoutées ou enlevées dans des messages réseaux comme décrit dans le document 3GPP TS 44.:60: "MS-BSS Interface RLC/MAC Protocol". Le module mesure régulièrement la puissance moyenne des fréquences de cette liste. Lorsque le réseau le demande, le module lui envoie le résultat des mesures des six plus fortes cellules avoisinantes. Lorsqu'il est attaché au GPRS, contrairement à l'attachement GSM seul, le module n'a pas l'obligation de décoder les canaux d'information des six plus fortes cellules avoisinantes.
Le critère radio C 1 est calculé en fonction des puissances radio reçues et de la puissance radio maximale pouvant être émise selon une formulation décrite dans le document 3GPP TS 45:008: "Radio subsystem link control". Il faut noter que ce critère s'exprime différemment selon que l'on se trouve dans une phase de sélection initiale de cellule ou dans une phase de re-sélection.
Dans tous les cas, si Cl est inférieur ou égal à 0, la cellule n'est pas appropriée. Dans la pile protocolaire GPRS, juste au-dessus de la couche radio physique, on trouve la couche RLC/MAC, de niveau 2 selon le modèle OSI. La transmission d'informations sur cette couche RLC/MAC se fait par blocs. On trouve les blocs RLC de contrôle, dédiés au contrôle de la transmission, et les blocs RLC de données, transmettant les données applicatives.
Au niveau physique, ces blocs sont transmis à l ' aide d'un schéma de modulation. Il est possible d'utiliser plusieurs schémas de modulation, ceux-ci se distinguant par la robustesse vis-à-vis des perturbations du canal radio et la bande passante qu'ils autorisent. Plus le schéma de modulation adopté est robuste, plus la bande passante permise est faible. Une adaptation est faite en permanence pour choisir le meilleur schéma de modulation en fonction de la qualité courante du canal radio. A tout instant, on choisit le schéma de modulation permettant la meilleure bande passante. Mais ce choix n'affecte que les blocs de données. De façon à assurer leur bonne transmission dans tous les cas, les blocs de contrôle sont toujours transmis selon le schéma le plus robuste appelé CS 1.
La possibilité que le module a d' être averti d'un appel sur le service à commutation de circuits lorsqu'il est attaché au service à modulation de paquets dépend du mode d'opération du réseau, appelé NMO {Network Mode Opération en anglais) comme décrit dans le document 3GPP TS 2:.060: "General Packet Radio Service (GPRS); Service Description; Stage2".
Sur un réseau fonctionnant selon le mode NMO l , le module est averti de l'arrivée d'un appel sur le service à commutation de circuits, qu'il soit inactif ou en transfert de données sur le circuit à commutation de paquets.
Sur un réseau fonctionnant selon le mode NM03, le module peut parfois rater des appels sur le service à commutation de circuits même lorsqu'il est inactif.
Le NMO est diffusé dans le SI 13 si la cellule n'a pas de PBCCH et dans le PSI13 si elle a un PBCCH.
Lorsque l'application s'exécutant sur l'équipement a besoin du service à commutation de paquets, elle procède usuellement selon l'organigramme de la Fig. 2.
Lors d'une première étape 2.1, elle s'assure que le module est bien enregistré sur un réseau. Dans le cas contraire, une recherche de réseau est initiée. Ensuite, si nécessaire, elle procède lors d'une étape 2.2 à un attachement du module auprès du service à commutation de paquets. Elle configure alors le contexte PDP {Packet Data Network en anglais) qui contient les informations nécessaires à l'établissement d'une session de communication, lors de l'étape 2.3. Ensuite, l'application établit une liaison point à point, c'est-à-dire PPP {Point to Point Protocol en anglais), entre elle-même et le module, c'est l'étape 2.4. Cet établissement active le contexte PDP. Le lien PPP fournit une adresse IP {Internet Protocol en anglais) à l'application et une adresse IP au module. Le contexte PDP est une donnée partagée entre le module et le réseau GPRS. Elle contient, entre autres, l'adresse IP que le réseau attribue au module. Le module retransmet cette adresse IP via PPP à l'application. Cette adresse IP est utilisée dans les communications UDP {User Datagram Protocol en anglais) ou TCP {Transfer Control Protocol en anglais) avec une autre application, en principe extérieure au réseau GPRS.
En général, les réseaux GPRS désactivent le contexte PDP au bout d'un certain temps, et quelquefois, ils forcent aussi le détachement du GPRS.
Si l'on s'en tient à la norme GSM, lors de la sélection initiale ou de la resélection d'une cellule appropriée, la disponibilité du service à commutation de paquets n'est pas un critère de sélection de la cellule. Le module peut choisir une cellule autorisée permettant la meilleure réception radio, mais n'offrant pas le GPRS, même si l'application exécutée, l'équipement nécessite un accès au service à commutation de paquets pour son fonctionnement. Quand bien même la cellule sélectionnée disposerait du service, l ' application peut nécessiter certaines fonctionnalités du service qui ne seraient pas disponibles. Rien dans la norme actuelle ne permet de choisir en priorité des cellules offrant un service à commutation de paquets dont les caractéristiques correspondent aux attentes de l'application.
Ces attentes peuvent, par exemple, comprendre l'existence d'un canal PBCCH, un mode d'opération réseau NMO approprié dans le cas où l'application nécessite l'utilisation conjointe du service à commutation de paquets et du service à commutation de circuits. De plus, il est souhaitable de permettre au module de rechercher une nouvelle cellule ad hoc lorsque la cellule choisie subit une désactivation de son service à commutation de paquets par l'opérateur ou quand la qualité du canal radio devient insuffisante par rapport aux besoins de l'application.
Les versions récentes de la norme 3GPP introduisent l'itinérance {packet handover en anglais), pour changer de cellule en cours de transfert GPRS lorsque la qualité radio est trop dégradée, mais peu de réseaux et de modules sont susceptibles de l'implémenter. Le paramètre RXLEV ACCESS MIN diffusé par la cellule et fixé par l'opérateur peut être fixé trop bas pour avoir une bonne qualité de réception GPRS nécessaire à l'application exécutée par le TE.
L'invention propose un module de communication GSM qui offre le moyen pour l'application qui le contrôle de lui préciser un ensemble de critères souhaités relatifs aux caractéristiques du service à commutation de paquets offert par la cellule. Cet ensemble de critères peut être pris en compte par le module à différents niveaux. Il peut les prendre en compte dans le procédé de sélection initial d'une cellule à laquelle se connecter. Il peut également les prendre en compte au niveau du procédé de resélection d'une nouvelle cellule ainsi que dans le procédé de surveillance des cellules avoisinantes. Avantageusement, chacun des critères est décliné en un critère de priorité et un critère d'exclusion. Selon le critère de priorité, la priorité est donnée aux cellules présentant ledit critère. Selon le critère d'exclusion, les cellules ne présentant pas lesdits critères seront exclues des procédés de sélection ou de re-sélection de cellules. Ces deux types de critères permettent de différencier des critères souhaités et des critères requis par l'application. Avantageusement, chaque critère possède une valeur par défaut utilisée lorsque le critère n'est pas précisé par l'application.
L'utilisation de ces critères supplémentaires par le module n'implique aucune modification du réseau de l'opérateur, les modules selon l'invention fonctionnent dans le cadre du réseau existant.
Dans l'exemple de réalisation de l'invention, le moyen de contrôle des différents critères offert par le module consiste en une commande AT spécifique supplémentaire. L'application peut utiliser cette commande pour préciser les critères qu'elle souhaite utiliser. Tout autre moyen de communication peut être utilisé en fonction du mode de communication adopté entre l'application et le module. En particulier, il est possible de modifier un fichier de configuration du module ou de faire appel à une interface de programmation particulière du module. Dans tous les cas, le moyen de contrôle offert permet d'indiquer au module une liste de critères à appliquer pour la recherche, la sélection ou la re-sélection de cellules.
Dans l'exemple de réalisation de l'invention, les critères concernent les informations fournies dès le canal BCCH ou PBCCH s'il est présent. Les critères concernent, entre autres, la présence du canal PBCCH, le support de l'EDGE, le mode d'opération du réseau (NMO) et le support de la notification CCN ACTIVE {Cell Congestion Notification en anglais). D'autres critères peuvent être utilisés. Concernant la présence du canal PBCCH, un critère de priorité est défini. Si ce critère est activé, les cellules présentant un canal PBCCH sont favorisées lors des opérations de sélection ou de re-sélection. Si le critère est inactif, la présence d'un canal PBCCH n'est pas utilisée. En l'absence d'indication, par défaut, le module favorise les cellules possédant un canal PBCCH. Un critère d'exclusion est également défini qui permet d'exclure les cellules ne disposant pas du support d'un canal PBCCH. Par défaut, toutes les cellules sont acceptées indépendamment du support d'un canal PBCCH.
Concernant le support de l'EDGE, le critère de priorité permet de favoriser les cellules en offrant le support. Par défaut, le support de l'EDGE est indifférent. Le critère d'exclusion permet d'écarter les cellules ne supportant pas l'EDGE. Par défaut, les cellules sans EDGE sont acceptées.
Concernant le mode d'opération du réseau, un critère permet de prioritiser les différents modes. Par défaut les cellules opérant selon le mode NMOl sont prioritaires sur les cellules opérant selon le mode NM02 qui sont elles-mêmes prioritaires sur les cellules opérant selon le mode NM03. Un critère permet d'exclure les cellules n'opérant pas selon un mode indiqué. Par défaut, tous les modes sont acceptés.
Concernant le support de la notification de congestion, un critère de priorité permet de favoriser les cellules offrant le support du CCN. Par défaut, on ne favorise pas les cellules offrant le support du CCN. Un critère permet d'exclure les cellules n'offrant pas le support du CCN. Par défaut, les cellules n'offrant pas le support du
CCN sont acceptées.
Un critère permet également de modifier les valeurs de seuil de puissance reçue concernant les services à commutation de circuits et à commutation de paquets. Ces seuils sont appelés respectivement APP_RXLEV_ACCESS_MIN et
APP GPRS RXLEV ACCESS MIN dans la norme et servent au calcul du critère Cl intervenant dans la politique de sélection. Avantageusement, ces seuils ne peuvent pas recevoir des valeurs négatives pour éviter la sélection de cellules dont la puissance reçue serait trop faible. Par défaut, ces seuils sont fixés à 0.
II peut être également intéressant d'offrir un moyen de modifier le seuil de qualité radio minimal pour la transmission des blocs RLC de contrôle afin de considérer le GPRS comme fonctionnel dans la cellule de service. Ce paramètre est appelé GPRS RLC RXQU AL MIN, sa valeur par défaut est 7. Le calcul de qualité radio pour la transmission des blocs RLC de contrôle est fait sur plusieurs blocs RLC. Avantageusement, on offre un critère permettant à l'application de modifier ce nombre appelé GPRS RLC RXQUAL NB qui vaut 104 par défaut.
La norme spécifie dans le document 3GPP T: 03.22: "Functions related to
Mobile Station (MS) in idle mode and group receive mode", au paragraphe 3.2.1, la notion de 'cellule appropriée' pour définir une cellule qui peut être sélectionnée pour la connexion. Dans le cadre de l'invention, on étend avantageusement cette notion et on définit une 'cellule appropriée pour le GPRS' comme étant une cellule appropriée au sens de la norme qui, de plus, fournit un service GPRS et qui est conforme à tous les critères d'exclusion définis plus haut. Il s'agit donc des cellules susceptibles d'être sélectionnées selon la norme et qui ne sont pas exclues au titre de l'un quelconque des critères supplémentaires décrits.
La Fig. 3 décrit le procédé de détermination d'une telle cellule selon l'exemple de réalisation de l'invention. Selon ce procédé, on détermine successivement la présence du GPRS, le support du canal PBCCH, le support de l'EDGE, le mode d'opération du réseau et le support du CCN. La Fig. 3 se compose des organigrammes des Fig. 3a, 3b et 3c, les étiquettes A et B faisant les liens entre les différentes sous figures.
Lorsqu'une cellule est déterminée comme appropriée selon la norme, étape 3.1, une étape de lecture des blocs d'informations SI3 et SI4 du canal BCCH intervient, étape 3.2. On détermine alors si le support du GPRS est indiqué par ces blocs d'information, étape 3.3. Dans l'hypothèse négative, la cellule est déclarée non appropriée pour le GPRS. Dans l'hypothèse positive, on lit le bloc SI13 du canal BCCH, étape 3.4. On détermine alors le support d'un canal PBCCH par la cellule, étape 3.5. Dans l'hypothèse négative, on teste si le support du canal PBCCH est un critère d'exclusion, étape 3.6. Dans l'hypothèse positive, la cellule est déclarée non appropriée pour le GPRS. Dans l'hypothèse positive, on décode les informations GPRS dans le bloc SI 13 du canal BCCH, étape 3.8. Si le canal PBCCH est supporté, on lit le bloc d'information PSI 13 sur ce canal, étape 3.17, et on décode alors les informations GPRS dans ce bloc, étape 3.9. Suite à ces étapes de décodage, 3.8 et 3.9, on passe à la Fig. 3b. On teste alors le support de l'EDGE, étape 3.10. Si l'EDGE n'est pas supporté, on teste si ce support est un critère d'exclusion, étape 3.11. Si c'est le cas, la cellule est déclarée non appropriée pour le GPRS. Dans le cas où l'EDGE est supporté ou s'il n'est pas un critère d'exclusion, on teste si la cellule opère selon le mode d'opération de réseau NMO l , étape 3.12. Si ce test est négatif, on teste si le mode NMOl est un critère d'exclusion, étape 3.13. Si oui, la cellule est déclarée non appropriée pour le GPRS, dans le cas contraire on passe à l'étiquette B. Si la cellule n'opère pas selon le mode NMOl, on teste le mode NM02 de la même façon, étapes 3.14 et 3.15. Et si le mode NM02 n'est pas non plus le mode d'opération de la cellule, elle opère donc selon le mode NM03 dont on teste l'exclusion, étape 3.16. La Fig. 3c montre ce qui se passe une fois que l'on a déterminé que la cellule opérait selon un mode d'opération non exclu. On teste alors le support de la notification CCN, étape 3.17. Si ce support fait défaut et que ce support est un critère d'exclusion, étape 3.18, on déclare que la cellule n'est pas appropriée pour le GPRS. Dans le cas contraire, la notification CCN est supportée ou n'est pas un critère d'exclusion, la cellule est déterminée comme appropriée pour le GPRS.
Avantageusement, le module intègre une étape de calcul de la qualité de la transmission des blocs RLC de contrôle en réception lors d'un transfert en mode commutation de paquets. Ces blocs sont toujours transmis selon un schéma de modulation dit CS l robuste et ne sont donc pas soumis aux changements de schéma de modulation. Dans l'exemple de réalisation de l'invention, ce calcul de qualité est la moyenne des mesures de qualités sur un ensemble de blocs RLC de contrôle reçus. Le nombre de blocs intervenant étant fixé par un paramètre, GPRS RLC RXQUAL NB, pouvant être modifié par l'application. Lors d'un changement de cellule, ce calcul est réinitialisé. Lorsque cette qualité devient inférieure à un seuil, une étape de resélection de cellule est déclenchée.
Lors de la sélection initiale de la cellule, la procédure standard de recherche de cellule est adaptée pour rechercher une cellule appropriée au GPRS et non pas une cellule appropriée au sens de la norme.
Lors de la phase de recherche de cellules appropriées pour le GPRS en vue de sélectionner la meilleure, on procède selon les étapes suivantes :
- lors d'une première étape, on trie les cellules selon la priorité du réseau lorsque des cellules appartenant à plusieurs réseaux sont présentes.
- on applique alors les critères de priorités définis par l'application, c'est-à-dire les critères définis plus haut dans le document. - on trie enfin les cellules au sein des sous-ensembles ainsi obtenus en fonction du critère Cl , potentiellement modifié par l'application, par ordre décroissant de ce critère.
La norme, dans le document 3GPP TS:45.008: "Radio subsystem link control" au paragraphe 10.1, indique qu'un module connecté à une cellule effectue un procédé de surveillance des cellules avoisinantes. Ce procédé consiste à surveiller les six cellules les plus fortes d'une liste de cellules avoisinantes. Il remonte alors au réseau son rapport de mesure des puissances reçues. Avantageusement, ce procédé est modifié pour intégrer une étape de lecture des canaux BCCH et éventuellement PBCCH de ces cellules, afin de vérifier les critères d'exclusion décrits ci-dessus. Le procédé intègre alors une étape de suppression des cellules non appropriées au GPRS ainsi déterminées. Il intègre également une étape d'insertion d'autant de cellules appropriées pour le GPRS parmi les plus fortes sous réserve de disponibilité.
La norme prévoit dans le document 3GPP T: 03.22: "Functions related to Mobile Station (MS) in idle mode and group receive mode" paragraphe 4.5 un ensemble d'événements déclencheurs d'une re-sélection de cellules. C'est-à-dire que le module étant connecté à une cellule donnée, si un de ces événements survient, le module va chercher une nouvelle cellule différente sur laquelle se reconnecter. Avantageusement, un module selon l'invention déclenche une re-sélection également sur les événements suivants :
- si la cellule tombe sous le coup d'un critère d' exclusion suite à une modification du service à commutation de paquets par le réseau, c'est-à-dire lorsque la cellule cesse d'être déterminée comme appropriée pour le GPRS. Ce peut être également le cas lorsqu'un nouveau critère d'exclusion est spécifié par l'application ;
- si la qualité de réception mesurée sur les blocs RLC de contrôle descend en dessous du seuil fixé par l'application.
Dans tous ces cas, le module se déconnecte de la cellule courante et cherche à sélectionner une nouvelle cellule.
L'invention ainsi décrite permet une meilleure prise en compte des besoins en communication d'une application. Elle s'applique à tout module de communication GSM utilisé dans un équipement de traitement de l'information. Elle peut également s'utiliser dans un simple téléphone mobile, particulièrement un téléphone dit intelligent (smartphone en anglais) susceptible d'héberger des applications nécessitant une communication du type machine à machine.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Procédé de détermination d'une cellule comme appropriée, par un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication p ar commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets comprenant les étapes suivantes :
- une étape de test du réseau auquel appartient la cellule ;
- une étape de test que la cellule n'est pas interdite ;
- une étape de test que l'aire de localisation n'est pas interdite ;
- une étape de test de la qualité du canal radio, en l'occurrence la perte du chemin radio ;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de test d'au moins un critère relatif aux caractéristiques du service à commutation de paquets offert par la cellule. 21 Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du support d'un canal PBCCH par la cellule.
3/ Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du support de l'EDGE par la cellule.
4/ Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du mode d'opération du réseau utilisé par la cellule.
5/ Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, le service à commutation de paquets étant le GPRS, le procédé comporte une étape de test du support des notifications CCN par la cellule.
6/ Procédé de sélection d'une cellule par un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'exclusion des cellules déterminées comme non appropriées selon l'une des revendications 1 à 5.
11 Procédé de sélection d'une cellule selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de sélection prioritaire des cellules déterminées comme appropriées selon l'une des revendications 1 à 5.
8/ Procédé de re-sélection d'une cellule par un module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets caractérisé en ce qu'il comporte une étape de déclenchement d'une re-sélection de cellules lorsque la cellule cesse d'être déterminée comme appropriée selon l'une des revendications 1 à 5. 91 Procédé de re-sélection selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de test de la qualité de la transmission des blocs RLC de contrôle en réception lors d'un transfert en mode commutation de paquets.
10/ Module de communication sans fil au sein d'un réseau de téléphonie mobile cellulaire offrant un service de communication par commutation de circuits et un service de communication par commutation de paquets comprenant pour la détermination d'une cellule comme appropriée :
- des moyens de test du réseau auquel appartient la cellule ;
- des moyens de test que la cellule n'est pas interdite ;
- des moyens de test que l'aire de localisation n'est pas interdite ;
- des moyens de test de la qualité du canal radio, en l'occurrence la perte du chemin radio ;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de test d' au moins un critère relatif aux caractéristiques du service à commutation de paquets offert par la cellule.
1 1/ Module de communication selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour l'application qui le contrôle de lui préciser un ensemble de critères relatifs aux caractéristiques du service à commutation de paquets.
EP10781499A 2009-11-24 2010-11-19 Module de téléphonie mobile et procédé de détermination d'une cellule comme appropriée Withdrawn EP2505023A1 (fr)

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