FR2992819A1 - Procede d'attribution de ressources dans un reseau mobile heterogene - Google Patents

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Jean-Marc Kelif
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Orange SA
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France Telecom SA
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'attribution de ressources dans un réseau mobile hétérogène comprenant au moins une station serveuse macro et au moins une petite station serveuse, dans lequel un terminal mobile émet une requête contenant une demande de communication avec un certain débit de données. Ledit procédé comprend les étapes suivantes : un centre de gestion dudit réseau reçoit ladite requête ainsi que, au sein ou séparément de ladite requête, la position géographique dudit terminal ; ledit centre de gestion détermine la station serveuse dudit réseau hétérogène à laquelle le terminal doit s'attacher, sur la base de ladite la position géographique du terminal et d'au moins le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part d'une station serveuse macro ou d'une petite station serveuse dudit réseau hétérogène ; enfin, le centre de gestion donne l'ordre à ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher de permettre au terminal de s'attacher à elle.

Description

992 819 PROCEDE D'ATTRIBUTION DE RESSOURCES DANS UN RESEAU MOBILE HETEROGENE L'invention se rapporte au domaine des télécommunications. Plus particulièrement, l'invention concerne l'attribution de ressources de communication à des terminaux attachés à des stations, dites « stations serveuses », émettrices/réceptrices dans le domaine radiofréquences (par exemple réseaux cellulaires) ou dans un autre domaine de fréquences (par exemple l'infrarouge). L'invention concerne notamment la problématique du « déchargement » (« off-loading » en anglais), dans laquelle des stations radio, dites « de déchargement », traitent une partie du trafic de communications de manière à décharger des stations voisines et réduire la congestion dans les zones de forte charge, particulièrement aux moments de la journée où le trafic de communications est élevé.
L'invention est compatible en particulier avec toutes les technologies d'accès radio connues (TDMA, CDMA, W-CDMA, OFDMA, et ainsi de suite). Elle s'applique notamment aux réseaux cellulaires utilisant la technologie GSM/GPRS, telle que définie dans la version 97 et les versions ultérieures de la norme GSM, ou la technologie UMTS (« Universal Mobile Telecommunications System »), telle que définie notamment dans les normes 23.002, 23.003 et 29.060 du projet 3GPP (« Third-Generation Partnership Project »), la norme LTE (« Long Term Evolution »), ou encore la norme HSPA (« High Speed Packet Access »). On rappelle que, alors que le GSM utilise un support de transmission de données par commutation en mode circuit (« circuit- switched » en anglais), le GPRS y ajoute un nouveau support de transmission de données par commutation en mode paquets (« packet- switched » en anglais), qui permet de fournir à une station mobile une connectivité IP (« Internet Protocol ») disponible en permanence, mais dans laquelle les ressources radio sont allouées uniquement quand des données doivent être transférées. Les abonnés d'un opérateur mobile peuvent ainsi accéder à des services utilisant le protocole IP, tels que la messagerie électronique, le téléchargement de fichiers, la consultation de sites Web ou WAP. L'UMTS utilise la commutation en mode circuit et la commutation en mode paquets. L'UMTS utilise la technologie W-CDMA, normalisée par le 3GPP, et constitue la mise en oeuvre européenne des spécifications IMT-2000 de l'UIT (« Union Internationale des Communications ») pour les systèmes radio cellulaires 3G. L'UMTS permet d'échanger des données contenues dans des paquets IP avec des serveurs appartenant à un réseau extérieur au réseau UMTS, tel que le réseau Internet.
La norme LTE fait partie de la norme UMTS, mais y incorpore de nombreuses modifications et améliorations, notamment l'utilisation de la modulation OFDM pour la liaison descendante et de SC-FDMA pour la liaison montante (au lieu de W-CDMA pour l'UMTS). Le LTE nécessite une couverture radio dédiée, distincte de la couverture UMTS.
Le HSPA est la combinaison des protocoles HSDPA (« High Speed Downlink Packet Access ») pour la voie descendante, et HSUPA (« High Speed Uplink Packet Access ») pour la voie montante. Comme indiqué ci-dessus, l'invention concerne notamment les moyens dont dispose un opérateur pour augmenter la capacité de son réseau, notamment dans les zones de trafic élevé. Pour ce faire, on utilise dans les réseaux mobiles cellulaires des cellules de taille relativement faible ou très faible (désignées de manière générale par « petites cellules » dans le cadre de la présente invention) en plus des cellules « macro » de taille classique. On appelle habituellement « microcellule » une cellule couvrant une zone présentant une largeur de moins de deux kilomètres, « picocellule » une cellule couvrant une zone de l'ordre de 200 mètres, et « femtocellule » une cellule couvrant une zone de l'ordre de 10 mètres. La zone de couverture de chaque station peut être limitée en contrôlant sa puissance.
En effet, la souplesse en termes de taille cellulaire est une caractéristique de la technologie mobile 2G et des technologies suivantes, et représente un facteur significatif de l'accroissement de capacité des réseaux. Les contrôles de puissance mis en oeuvre dans les réseaux mobiles font qu'il est plus facile de réduire les interférences entre cellules voisines utilisant les mêmes fréquences. En subdivisant des cellules et en créant plus de cellules (on parle de densification du réseau) pour pouvoir desservir des zones à haute densité, un opérateur de réseau cellulaire peut optimiser l'utilisation du spectre et faire en sorte que la capacité puisse augmenter.
On peut ainsi, au moyen d'une station serveuse de puissance relativement faible (appelée « petite station serveuse » dans le cadre de la présente invention), couvrir une zone limitée. Cela permet d'augmenter la capacité d'un réseau dans des zones d'accès difficile ou coûteux dans l'approche « macrocellulaire » classique.
Plus précisément, une microcellule peut couvrir une zone comme un centre commercial, un hôtel, ou un centre de transport. Les microcellules sont souvent déployées temporairement pendant des événements sportifs et d'autres occasions dans lesquelles on sait à l'avance que l'on aura besoin d'une capacité supplémentaire à un emplacement spécifique. Une picocellule couvre généralement une zone de petite taille, par exemple à l'intérieur d'un bâtiment (bureaux, centres commerciaux), ou, plus récemment, à l'intérieur d'un avion. Les picocellules sont généralement utilisées pour étendre la couverture aux zones intérieures, c'est-à-dire là où les signaux extérieurs ne pénètrent pas bien, ou pour augmenter la capacité de réseau dans des zones à haute densité d'utilisation du téléphone, comme dans les gares de train. Une station de base de picocellule est généralement une unité à bas prix, de petite taille, et relativement simple. On trouve des picocellules pour la plupart des technologies cellulaires telles que le GSM/GPRS, l'UMTS et le LTE. Dans les réseaux GSM/GPRS, en particulier, chaque station de base de picocellule est connectée à un BSC (initiales des mots anglais « Base Station Controller » signifiant « Contrôleur de Stations de Base »). En fait, de nombreuses picocellules sont connectées à chaque BSC ; le BSC assure la gestion des ressources radio et des fonctions de « handover » (migration d'un terminal mobile d'une cellule à une cellule voisine), et agrège des données aux fins de transmission vers le Centre de Commutation Mobile (en anglais, « Mobile Switching Center », ou MSC) et/ou le Noeud de Support de Passerelle GPRS (en anglais, « Gateway GPRS Support Node », ou GGSN). La connectivité entre les unités de picocellule et le BSC est généralement réalisée au moyen d'un câblage intérieur à un bâtiment ; les systèmes les plus récents utilisent un câblage Ethernet ; les avions utilisent des liaisons par satellite. Les développements les plus récents concernent une unité contenant non seulement une station de picocellule, mais aussi apte à assurer beaucoup de fonctions du BSC et quelques-unes du MSC. Ce type de picocellule est parfois appelé une « station de base de point d'accès » ou une « femtocellule d'entreprise ». Dans ce cas, l'unité contient tous les moyens requis pour se connecter directement à Internet, sans avoir besoin de l'infrastructure BSC/MSC. C'est potentiellement une approche plus rentable. Quant aux réseaux UMTS, ils peuvent comprendre des réseaux privés (par exemple des réseaux domestiques) constitués de cellules de faible taille appelées « femto NodeB », dans lesquelles les stations de 30 base, appelées « Home NodeB » (HNB), combinent chacune les fonctions de NodeB et de RNC (initiales des mots anglais « Radio Network Controller » signifiant « Contrôleur des Ressources Radio »). Chaque HNB est relié à une passerelle (« HNB Gateway ») située à l'extérieur du réseau privé dans le réseau d'accès radio de l'opérateur ; la HNB Gateway gère le HNB et le trafic des abonnés, et sert d'intermédiaire avec le réseau coeur. On notera que les réseaux GSM comprennent eux aussi des passerelles HNB Gateway dotées de fonctionnalités analogues. Outre les technologies décrites ci-dessus, l'invention s'applique en particulier aux architectures « femto 3G » telles que définies dans le document TR 25.820 V8.2.0 (2008-09) du 3GPP, ainsi qu'aux futures architectures « femto LTE ». Ces architectures utilisent des femtocellules dans lesquelles on peut déployer un réseau mobile domestique à faible coût en utilisant l'infrastructure haut-débit déjà présente chez l'abonné. Ce contexte est du plus haut intérêt pour les opérateurs : en effet, on prévoit qu'une proportion significative d'abonnés des futures offres téléphoniques possèdera une femtocellule. De plus, ces femtocellules auront la possibilité d'ouvrir leur accès à d'autres utilisateurs (accès ouvert ou accès hybride). Une solution connue pour augmenter la capacité d'un réseau consisterait, a priori, à augmenter la zone de couverture des stations en augmentant leur puissance pilote. En effet, au moment de leur arrivée dans le réseau, les terminaux mobiles s'attachent généralement à la station dont le signal pilote reçu est le plus fort ou présente le meilleur SINR (initiales des mots anglais « Signal over Interference plus Noise Ratio » signifiant « Rapport Signal sur Interférences plus Bruit »), et s'attachent donc à une cellule locale de faible taille plutôt qu'au réseau macro lorsque la puissance ou le SINR du signal pilote reçu de la station locale est supérieure à la puissance ou au SINR du signal pilote reçu de la station macro. Il a donc été envisagé de déployer des réseaux dits « hétérogènes », qui comprennent à la fois des cellules macro et des petites cellules gérées par le même opérateur. De tels réseaux hétérogènes permettraient à une petite station de décharger une station macro avoisinante en absorbant une partie du trafic de cette station macro, notamment si l'accès à la petite station est ouvert à tous les abonnés audit opérateur. De manière classique, le processus d'attribution de ressources offertes par la technologie sous-jacente (par exemple, nombre de canaux ou sous-bandes de fréquences, nombre d'intervalles temporels, codes, et ainsi de suite) aux terminaux mobiles ayant accès à un réseau de communication mobile comportant un certain nombre de stations serveuses comprend les étapes suivantes : a) un terminal souhaitant initier une communication scrute les divers signaux pilotes qu'il peut recevoir, et en mesure les SINR respectifs, b) le terminal demande à s'attacher à la station offrant le meilleur SINR, en fournissant à la station ce SINR ainsi que le débit de données souhaité pour cette communication, c) un centre de gestion du réseau décide, en fonction dudit SINR et de la charge de ladite station (c'est-à-dire du trafic de communications géré par cette station), s'il autorise ou refuse le rattachement demandé, et d) si l'opérateur accepte le rattachement, il décide, en fonction de la charge de la station, s'il accorde en totalité ou seulement en partie les ressources requises pour obtenir le débit souhaité.
Un inconvénient de ce procédé classique est qu'il ne permet pas à un opérateur de gérer les ressources disponibles de manière optimale, surtout dans le cas d'un réseau hétérogène. En effet, supposons par exemple qu'un terminal cherche à s'attacher à une certaine petite station du fait que le SINR du signal pilote émis par cette petite station est plus élevé que le SINR du signal pilote émis par la station macro la plus proche de lui ; deux cas peuvent alors se produire : - soit cette petite station possède à cet instant des ressources disponibles, et le terminal sera autorisé à s'attacher à cette petite station même si ces ressources disponibles sont insuffisantes pour fournir au terminal la Qualité de Service (« Quality of Service », ou QoS, en anglais) optimale pour sa communication, alors que, le cas échéant, ladite station macro possède à cet instant des ressources libres en quantité suffisante pour offrir au terminal, s'il s'attachait à cette station macro, cette QoS optimale, - soit cette petite station ne possède pas à cet instant de ressources disponibles, et la demande de rattachement du terminal se verra alors refusée, le terminal étant alors contraint de renouveler sa demande de rattachement, cette fois en direction de la station macro ou d'une autre petite station. La présente invention concerne donc un procédé d'attribution de ressources dans un réseau mobile hétérogène comprenant au moins une station serveuse macro et au moins une petite station serveuse, dans lequel un terminal mobile émet une requête contenant une demande de 20 communication avec un certain débit de données. Ledit procédé est remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) un centre de gestion dudit réseau reçoit ladite requête ainsi que, au sein ou séparément de ladite requête, la position géographique dudit terminal, et 25 b) ledit centre de gestion détermine la station serveuse dudit réseau hétérogène à laquelle le terminal doit s'attacher, sur la base de ladite la position géographique du terminal et d'au moins le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part d'une station serveuse macro ou 30 d'une petite station serveuse dudit réseau hétérogène, et c) le centre de gestion donne l'ordre à ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher de permettre au terminal de s'attacher à elle. Grâce à ces dispositions, la répartition entre les diverses stations du réseau hétérogène de la charge globale du réseau est optimale, car la gestion des ressources disponibles est centralisée et peut donc tenir compte, selon la politique de l'opérateur du réseau hétérogène, de divers paramètres mesurant l'état du réseau dans l'environnement large du terminal requérant.
Selon des caractéristiques particulières, il est avantageux, pour les mêmes raisons, de prévoir que ledit centre de gestion détermine également les ressources destinées à être allouées au terminal pour ladite communication, et en ce qu'il en informe ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher.
Selon d'autres caractéristiques particulières, suite aux étapes décrites succinctement ci-dessus, la station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher indique audit terminal qu'il peut s'attacher à elle. Cette indication d'attachement peut être transmise au terminal par cette station serveuse par tout moyen connu, par exemple en utilisant une procédure de type « paging » analogue à celle utilisée classiquement dans les réseaux mobiles. Grâce à ces dispositions, les terminaux mobiles n'ont pas besoin, comme dans l'art antérieur, de renouveler une demande d'attachement à une deuxième station après avoir vu leur demande d'attachement refusée par une première station, puisqu'ils reçoivent directement, en réponse à leur demande de communication, une indication de l'identité de la station macro ou de la petite station à laquelle ils doivent s'attacher (sauf cas, en principe rare, où le réseau est complètement saturé, auquel cas la requête du terminal n'aboutit pas).
Il en résulte une nette amélioration de la QoS offerte aux utilisateurs abonnés à l'opérateur de ce réseau. On notera par ailleurs que, pour les raisons exposées ci-dessus, ladite station serveuse macro ou ladite petite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher selon la détermination du centre de gestion n'est pas nécessairement la station serveuse macro la plus proche du terminal ou la petite station serveuse la plus proche du terminal. Cela étant, le choix du centre de gestion se fera souvent, en pratique, parmi les stations les plus proches du terminal.
C'est pourquoi, selon encore d'autres caractéristiques particulières, lors de ladite étape b), le centre de gestion calcule au moins : - le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part de la station serveuse macro la plus proche du terminal, et - le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part de la petite station serveuse la plus proche du terminal. Grâce à ces dispositions, le centre de gestion disposera toujours commodément, lors du processus de détermination de la station du réseau à laquelle le terminal doit s'attacher, des valeurs, particulièrement pertinentes, de ces deux Rapports Signal sur Interférences plus Bruit. Selon encore d'autres caractéristiques particulières, lors de ladite étape b), le centre de gestion calcule ledit Rapport Signal sur Interférences plus Bruit sur la base au moins de ladite position géographique du terminal et de la puissance d'émission de la station serveuse émettant ledit signal reçu par le terminal. Grâce à ces dispositions, les terminaux mobiles n'ont pas besoin, comme dans l'art antérieur, d'effectuer et de transmettre des mesures de SINR relatives aux divers signaux pilotes reçus ; or ces étapes classiques sont coûteuses en temps et en énergie. Ce mode de réalisation de l'invention permet donc, avantageusement, d'économiser l'usage de la batterie des terminaux, et, de plus, d'accélérer le processus d'attribution des ressources, car (comme expliqué en détail ci-dessous) les calculs requis pour mettre en oeuvre ce mode de réalisation sont peu complexes. Il en résulte encore une amélioration de la QoS offerte aux utilisateurs abonnés à l'opérateur de ce réseau. Corrélativement, l'invention concerne divers dispositifs. Elle concerne ainsi, premièrement, une station serveuse d'un réseau mobile hétérogène, comprenant des moyens pour recevoir de la part d'un terminal mobile requérant une requête contenant une demande de communication avec un certain débit de données, et pour transmettre ladite requête à un centre de gestion dudit réseau. Ladite station est remarquable en ce qu'elle possède en outre des moyens pour transmettre audit centre de gestion, au sein ou séparément de ladite requête, la position géographique dudit terminal mobile requérant.
Selon des caractéristiques particulières, ladite station comprend en outre des moyens pour recevoir de la part dudit centre de gestion l'ordre de permettre à un terminal mobile déterminé de s'attacher à ladite station. Selon des caractéristiques encore plus particulières, ladite station comprend en outre des moyens pour recevoir de la part dudit centre de gestion une indication des ressources de communication à allouer audit terminal mobile déterminé. Selon d'autres caractéristiques encore plus particulières, ladite station comprend en outre des moyens pour indiquer audit terminal mobile déterminé qu'il peut s'attacher à elle.
L'invention concerne aussi, deuxièmement, un terminal mobile ayant accès à un réseau mobile hétérogène comprenant au moins une station serveuse macro et au moins une petite station serveuse. Ledit terminal est remarquable en ce qu'il comprend des moyens pour émettre une requête contenant au moins, d'une part, une demande de communication avec un certain débit de données, et d'autre part la position géographique dudit terminal. Selon des caractéristiques particulières, ledit terminal mobile comprend en outre des moyens pour recevoir une indication de l'identité de la station serveuse dudit réseau hétérogène à laquelle il doit s'attacher. Les avantages offerts par ces dispositifs sont essentiellement les mêmes que ceux offerts par les procédés corrélatifs succinctement exposés ci-dessus. L'invention vise également un programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur. Ce programme d'ordinateur est remarquable en ce qu'il comprend des instructions pour l'exécution des étapes de l'un quelconque des procédés d'attribution de ressources succinctement exposés ci-dessus, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur. Les avantages offerts par ce programme d'ordinateur sont essentiellement les mêmes que ceux offerts par lesdits procédés. D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous de modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère à la figure 1 qui l'accompagne, et qui représente un terminal situé à la fois dans une cellule macro et dans une petite cellule. On commencera par quelques rappels concernant le débit de données d'un terminal dans un réseau sans-fil.
Considérons, dans un réseau sans-fil, un groupe de A stations serveuses émettant chacune avec une puissance respective PC), où k = 1, ... , A et b = 1, ... , B dans B sous-bandes de fréquences.
Soit hk_r l'atténuation moyenne du signal entre une station serveuse k et un point r du réseau. Le SINR R,,:1') dans la sous-bande de fréquences numéro b en un point r desservi par une station k vaut : h ic_>. Ps(b) R (b) V-) = (1) (b) ' 02 + Elc'#k hic'->'?' D k' ( où 02 est le bruit thermique. Le débit maximum yi.b) (mesuré par exemple en bit/s) que la station serveuse k est capable de délivrer au point r dans la sous-bande de fréquences numéro b (i.e. le débit atteignable si la station n'envoie des données que vers ce point ) est classiquement donné par : Yib) = (I) (e) 01) , (2) où cp est une fonction connue de l'Homme du Métier. On rappelle que cette fonction cp modélise l'impact des fluctuations de l'atténuation sur le débit (phénomène connu sous le nom de « fading » en anglais) pour le système radio concerné, et notamment pour la technologie radio (OFDMA, CDMA, ou autre) mise en oeuvre.
On peut en déduire le nombre de sous-bandes de fréquences (ou, plus généralement de ressources compatibles avec la technologie de communication considérée) requises pour satisfaire le débit yi. demandé par un terminal situé au point r en vue d'une certaine communication avec une certaine QoS.
Considérons un réseau de télécommunications sans-fil comprenant au moins une station serveuse macro et au moins une petite station serveuse. Le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes : a) un centre de gestion dudit réseau reçoit ladite requête ainsi que, au sein ou séparément de ladite requête, la position géographique dudit terminal, et b) ledit centre de gestion détermine la station serveuse dudit réseau hétérogène à laquelle le terminal doit s'attacher, sur la base de ladite la position géographique du terminal et d'au moins le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part d'une station serveuse macro ou d'une petite station serveuse dudit réseau hétérogène, et c) le centre de gestion donne l'ordre à ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher de permettre au terminal de s'attacher à elle. La position géographique du terminal peut être obtenue par n'importe quel moyen, par exemple au moyen d'un récepteur GPS (« Global Positioning System ») contenu dans le terminal, ou par triangulation par rapport à des stations de base du réseau. Le centre de gestion peut aisément déduire de cette position géographique la distance entre le terminal et n'importe quelle station serveuse du réseau hétérogène.
On va décrire à présent, selon un mode de réalisation de l'invention, comment on peut calculer dans un réseau hétérogène le SINR d'un signal reçu en un point r quelconque de la part, soit d'une station macro mo, soit d'une petite station so. On supposera pour simplifier que les cellules macro sont réparties 25 géographiquement de manière uniforme avec une densité pm et une distance /m entre stations voisines ; de même, on supposera pour simplifier que les cellules macro sont réparties géographiquement de manière uniforme avec une densité ps et une distance 1s entre stations voisines. On supposera en outre que toutes les stations macro émettent 2 992 819 14 ( dans une sous-bande numéro b donnée avec la même puissance Pmb) et que toutes les petites stations émettent avec la même puissance Pub). Enfin, on négligera la contribution du bruit thermique dans les Rapports Signal sur Interférences plus Bruit considérés ci-dessous. 5 Comme il est bien connu (cf. 3GPP, TR 25.816 v7.0.0 - Technical Specification Group Radio Access Network: UMTS 900 MHz Work Item Technical Report Release 7, décembre 2005), l'atténuation hm_,,, du signal reçu de la part d'une station macro en un point r situé à une distance rm de cette station macro est de la forme : hm_,?. = Km rm -2- , 10 et l'atténuation hs_,,, du signal reçu de la part d'une petite station en un point r situé à une distance rs de cette petite station est de la forme : h s _> l- = KS rs À' (4) Par exemple, en zone urbaine, pour un signal de fréquence 2 GHz, on trouve KM = Ks = 4,95 . 10-4, et À=3,41. Considérons, en référence à la figure 1, un terminal situé en un 15 point r à une distance rmo d'une station macro donnée, notée mo, et à une distance rso d'une petite station donnée, notée so. Si le réseau ne comprenait que des stations macro, le SINR dans la sous-bande de fréquences numéro b au niveau de ce terminal serait, compte tenu des équations (1), (3) et (4) : -À. r RM(b)(r ) = mo 2 (5) mo v7- Lim#mo m -' . 20 On peut montrer (cf. l'article de J.-M. Kelif, M. Coupechoux et P.Godlewski intitulé « A Fluid Model for Performance Analysis in Cellular Networks », Eurasip Journal on Wireless Communications and (3) Networking, 2010) que, dans un réseau de stations uniformément réparties avec une densité p et une distance 1 entre stations voisines : 2irp rk-2 = - 2 (1 - rko)2-2 (6) k#k0 où rk désigne la distance entre un point r donné et la station numéro k. On obtient donc : Rite) (r (À - 2)rm02- (7) 0) 27-cpm (im - rmo)2-2' De même, si le réseau ne comprenait que des petites stations, le SINR dans la sous-bande de fréquences numéro b au niveau de ce terminal serait : 0 (8) RS(b)(r - - 2)rs2 so Esso s Drps(ls - rso)2-2- Dans le cas à présent, d'un réseau hétérogène, le SINR d'un signal reçu de la part d'une station macro mo est : RMS(b)(rmo) = mo KsP(b) Ern#mo rrn.2' S (b) (rs02' Es#so K P M m Rm(b)(rmo) 1+ g(rmo,rso)[1 + Rs(b)(rso)] où g(rmo,rso) KsPs(b) Esso s KmPm(b) Em#mo,m (b) KmPm pm rmo KsPs(b)ps (1s - rso (10) De même, toujours dans le cas d'un réseau hétérogène, le SINR d'un signal reçu d'une petite station so est : RMS (h) (rso) = rso KmP(b) ES #S0 rS + M (b) II% Lim#mo rm) KsPs" RS (h) (rso) 1 + g (rs,rmo)[1 + RM (h) (rmo)1 où g (rso, rmo) (b) Ks Ps Lis#s rs KiviPm(b) Em#mo rm-2' (lu - rrn)2-2. 1 Kmpe) pm I g (rmo KsPs(b)ps rso (12) Ainsi, connaissant la distance rmo entre un terminal et une station macro donnée, et la distance rso entre ce terminal et une petite station donnée, l'opérateur du réseau hétérogène peut facilement calculer les quantités RM(b)(rmo) (via l'équation (7)), RS(b)(rso) (via l'équation (8)), g(rmo, rso) (via l'équation (10)), et par suite les SINR effectifs RMS(b)(rmo) (via l'équation (9)), et RMS(b)(rso) (via l'équation (11)).
On notera pour terminer que les applications de la présente invention ne se limitent pas aux réseaux mobiles cellulaires. L'invention s'applique par exemple aux réseaux sans-fil (radiofréquences ou autres) tels que les réseaux Wi-Fi. La mise en oeuvre de l'invention au sein des noeuds, notamment les stations serveuses et les terminaux d'utilisateurs, d'un réseau mobile hétérogène peut être réalisée au moyen de composants logiciels et/ou matériels.
Les composants logiciels pourront être intégrés à un programme d'ordinateur classique de gestion de noeud de réseau. C'est pourquoi, comme indiqué ci-dessus, la présente invention concerne également un système informatique mettant en oeuvre le procédé d'attribution de 5 ressources décrit ci-dessus. Ce système informatique comporte de manière classique une unité centrale de traitement commandant par des signaux une mémoire, ainsi qu'une unité d'entrée et une unité de sortie. De plus, ce système informatique peut être utilisé pour exécuter un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en 10 oeuvre du procédé d'attribution de ressources selon l'invention. En effet, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication comprenant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé d'attribution de ressources selon l'invention, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur. Ce 15 programme d'ordinateur peut être stocké sur un support lisible par ordinateur et peut être exécutable par un microprocesseur. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et se présenter en tant que code source, code objet, ou code intermédiaire entre code source et code objet, sous une forme 20 partiellement compilée ou sous toute autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d'informations, inamovible, ou partiellement ou totalement amovible, lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus. 25 Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comprendre un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou un moyen d'enregistrement magnétique, tel qu'un disque dur, ou encore une clé USB 30 (« USB flash drive » en anglais).
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 d'ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. En variante, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme d'ordinateur est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon l'invention.10

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé d'attribution de ressources dans un réseau mobile hétérogène comprenant au moins une station serveuse macro et au moins une petite station serveuse, dans lequel un terminal mobile émet une 5 requête contenant une demande de communication avec un certain débit de données, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) un centre de gestion dudit réseau reçoit ladite requête ainsi que, au sein ou séparément de ladite requête, la position géographique dudit terminal, et 10 b) ledit centre de gestion détermine la station serveuse dudit réseau hétérogène à laquelle le terminal doit s'attacher, sur la base de ladite la position géographique du terminal et d'au moins le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part d'une station serveuse macro ou 15 d'une petite station serveuse dudit réseau hétérogène, et c) le centre de gestion donne l'ordre à ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher de permettre au terminal de s'attacher à elle.
  2. 2. Procédé d'attribution de ressources selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que ledit centre de gestion détermine également les ressources destinées à être allouées au terminal pour ladite communication, et en ce qu'il en informe ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher.
  3. 3. Procédé d'attribution de ressources selon la revendication 1 ou 25 la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une étape suivante au cours de laquelle ladite station serveuse à laquelle le terminal doit s'attacher indique audit terminal qu'il peut s'attacher à elle.
  4. 4. Procédé d'attribution de ressources selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de ladite étape b), le centre de gestion calcule au moins : - le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part de la station serveuse macro la plus proche du terminal, et - le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit d'un signal reçu par le terminal de la part de la petite station serveuse la plus proche du terminal.
  5. 5. Procédé d'attribution de ressources selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de ladite étape b), le centre de gestion calcule ledit Rapport Signal sur Interférences plus Bruit sur la base au moins de ladite position géographique du terminal et de la puissance d'émission de la station serveuse émettant ledit signal reçu par le terminal.
  6. 6. Station serveuse d'un réseau mobile hétérogène, comprenant des moyens pour recevoir de la part d'un terminal mobile requérant une requête contenant une demande de communication avec un certain débit de données, et pour transmettre ladite requête à un centre de gestion dudit réseau, caractérisée en ce qu'elle possède en outre des moyens pour transmettre audit centre de gestion, au sein ou séparément de ladite requête, la position géographique dudit terminal mobile requérant.
  7. 7. Station serveuse selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour recevoir de la part dudit centre de gestion l'ordre de permettre à un terminal mobile déterminé de s'attacher à ladite station.
  8. 8. Station serveuse selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour recevoir de la part dudit centre de gestion une indication des ressources de communication à allouer audit terminal mobile déterminé.
  9. 9. Station serveuse selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens pour indiquer audit terminal mobile déterminé qu'il peut s'attacher à elle.
  10. 10. Terminal mobile ayant accès à un réseau mobile hétérogène comprenant au moins une station serveuse macro et au moins une petite station serveuse, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour émettre une requête contenant au moins, d'une part, une demande de communication avec un certain débit de données, et d'autre part la position géographique dudit terminal.
  11. 11. Terminal mobile selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour recevoir une indication de l'identité de la station serveuse dudit réseau hétérogène à laquelle il doit s'attacher.
  12. 12. Moyen de stockage de données inamovible, ou partiellement ou totalement amovible, comportant des instructions de code de programme informatique pour l'exécution des étapes d'un procédé d'attribution de ressources selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
  13. 13. Programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé d'attribution de ressources selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.25
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