FR3072845B1 - Gestion de transfert intercellulaire d'un equipement de communications sans fil situe dans un vehicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de gestion de transfert intercellulaire d'un équipement de communications sans fil, situé à bord d'un véhicule et configuré pour recevoir des informations depuis un système de géolocalisation et de navigation GPS situé dans le véhicule. L'équipement de communications sans fil obtient depuis le système de géolocalisation et de navigation GPS des informations relatives à la trajectoire du véhicule ; estime les durées des passages du véhicule dans les régions cellulaires desservies par les stations de base candidates à une resélection cellulaire, en fonction des informations obtenues ; et décide de déclencher un transfert vers une station de base cible ou de maintenir le rattachement à la station de base courante, en fonction des durées estimées.
Description
GESTION DE TRANSFERT INTERCELLULAIRE D'UN EQUIPEMENT DE
COMMUNICATIONS SANS FIL SITUE DANS UN VEHICULE
DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne la gestion des transferts intercellulaires au sein des systèmes de communications sans fil, et plus particulièrement la gestion des transferts mise en œuvre par un équipement de communications sans fil situé dans un véhicule.
CONTEXTE DE L'INVENTION
Au cours des 50 dernières années, la température moyenne a augmenté au taux le plus rapide de l'histoire. Le réchauffement climatique se produit lorsque les polluants atmosphériques comme les gaz à effet de serre sont empêchés de s'échapper dans l'espace, piègent la chaleur et provoquent ainsi une augmentation de la température. Afin de réduire (ou au moins contenir) le réchauffement climatique et son effet catastrophique sur la planète, les régulateurs du monde entier ont décidé d'imposer de fortes limites aux émissions de gaz à effet de serre.
Les automobiles sont considérées parmi les principaux émetteurs de gaz à effet de serre, et par conséquent sont particulièrement concernés par ces nouveaux cadres législatifs. Ainsi, les constructeurs automobiles ont été invités à améliorer l'efficacité énergétique globale de leurs nouveaux modèles. La réduction de masse des véhicules, c'est à dire la réduction de la charge globale du véhicule qui doit être alimentée et accélérée pendant la conduite, et l'électrification du véhicule, ont été identifiés comme principaux axes lorsqu'il s'agit de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Il est important de noter qu'il existe une relation directe entre la quantité de puissance drainée d'une batterie par des sous-systèmes embarqués dans le véhicule et la quantité de C02 rejetée dans l'atmosphère. Par conséquent, l'optimisation de la consommation d'énergie de tous les sous-systèmes embarqués est indispensable, y compris celle des sous-systèmes connectés au réseau de communications sans fil, comme l'unité de télécommunications TCU (d'après l'anglais « Telematics Control Unit ») basée par exemple sur un modem 4G/5G.
Les mêmes objectifs d'efficacité énergétique sont partagés par les fabricants d'équipements de communications sans fil, par exemple des terminaux mobiles de type smartphone intégrant un modem 4G/5G, ainsi que par les opérateurs des réseaux de communications. Ainsi, la consommation d'énergie des sous-systèmes de communication sans fil doit être soigneusement gérée.
La présente invention vise à proposer un procédé de gestion des transferts intercellulaires dans un réseau de communications sans fil qui optimise le temps de repos des équipements de communications.
Les systèmes de communication sans fil déploient généralement de nombreux points d'accès dits stations de base, pour fournir une connectivité sans fil aux équipements mobiles de communications: chaque station de base est responsable de la connectivité sans fil des équipements mobiles situés dans une ou plusieurs régions cellulaires desservies.
Un équipement de communications mobile peut passer d'une station de base à une autre lorsqu'il parcourt le système de communication sans fil. Par exemple, un équipement de communications mobile peut se connecter à une nouvelle station de base lorsqu'il entre dans l'environnement radio d'une station de base dont la puissance et/ou la qualité du signal atteint un seuil spécifique.
La condition classique pour lancer une resélection de station de base est que la puissance et/ou la qualité du signal en provenance de la station de base candidate soit plus forte ou meilleure que la puissance et/ou la qualité du signal en provenance de la station de base courante.
Cependant, baser le processus de resélection de la station de base uniquement sur la puissance et/ou la qualité du signal reçu (c'est-à-dire passer à la station de base cible lorsque celle-ci semble avoir un signal plus fort que la station de base courante) peut entraîner un certain nombre de problèmes, par exemple si les valeurs des intensités du signal peuvent être sujettes à des fluctuations rapides lorsque les signaux sont proches du seuil.
Par conséquent, l'équipement de communication mobile peut souvent être amené à resélectionner une station de base en va-et-vient si le mécanisme de sélection est basé uniquement sur la puissance relative du signal; ceci consomme inutilement à la fois du temps de traitement et de l'énergie.
En outre, la force des signaux reçus par un équipement de communication mobile particulier peut également varier rapidement en raison d'un mouvement de cet équipement.
Afin d'optimiser la consommation d'énergie des équipements de communications sans fil connectés en réseau et situés à l'intérieur d'un véhicule, par exemple dans un automobile, il est primordial d'optimiser le nombre d'opérations de resélection de cellules, et de minimiser le temps de traitement consacré par les entités du système de communications à ces opérations.
RESUME DE L'INVENTION L'invention vise à fournir un procédé de gestion d'un transfert intercellulaire d'un équipement de communications sans fil situé à bord d'un véhicule, l'équipement de communications sans fil étant configuré pour recevoir des informations depuis un système de géolocalisation et de navigation situé dans le véhicule, et à fonctionner dans un système de communications comprenant une infrastructure de réseau comportant une pluralité de stations de base configurées pour prendre en charge des communications des équipements de communications sans fil dans une ou plusieurs régions cellulaires respectives, le procédé étant exécuté par l'équipement de communications sans fil, et comprenant : une étape de réception, depuis une station de base courante, d'informations relatives à une resélection cellulaire; une étape de mesure de la puissance d'un signal reçu depuis la station de base courante; si cette puissance est inférieure à une valeur seuil prédéfinie; • une étape d'identification, en fonction des informations relatives à une resélection cellulaire, des régions cellulaires candidates à être sélectionnées par l'équipement de communications sans fil en tant que région cellulaire cible; • une étape d'obtention, depuis le système de géolocalisation et de navigation, d'informations relatives à une trajectoire du véhicule; • une étape de détermination des positions des régions cellulaires candidates par rapport à la trajectoire du véhicule ; • une étape d'estimation, en fonction des positions des régions cellulaires candidates et des informations relatives à la trajectoire du véhicule, des durées estimées des passages du véhicule dans les régions cellulaires candidates; • une étape de sélection parmi les régions cellulaires candidates, d'une région cellulaire cible et d'une station de base cible prenant en charge les communications de cette région cellulaire cible; • une étape de décision comprenant si la durée estimée de passage du véhicule dans la région cellulaire cible est supérieure à une durée minimale prédéterminée, une sous-étape de déclenchement du transfert intercellulaire de l'équipement de communications mobile vers la station de base cible; sinon, une sous-étape de maintien du rattachement de l'équipement de communications mobile à la station de base courante.
Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles : le système de communications est un système de communications LTE ou 5G; le procédé comprend en outre une étape préliminaire d'entrée de l'équipement de communications sans fil dans un mode de fonctionnement dans lequel il est en charge d'initier le transfert intercellulaire, et dans lequel les informations relatives à une resélection cellulaire sont reçues par l'intermédiaire des messages de diffusion. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux, car il permet d'évaluer si un transfert intercellulaire est efficace ou non par l'entité qui est en charge de l'initier. Si le transfert n'est pas jugé comme efficace, il ne sera pas initié, ce qui minimise non seulement l'utilisation des ressources de l'équipement mobile de communications, mais aussi l'utilisation des ressources des autres entités du système de communications. les informations relatives à la trajectoire du véhicule comprennent un ou plusieurs éléments d'information parmi : la position du véhicule ; la vitesse de déplacement du véhicule ; des conditions de trafic du véhicule ; une estimation de trajet, en fonction d'un itinéraire planifié dans le système de géolocalisation et de navigation ou déduit de l'historique des trajets; l'étape d'obtention d'informations relatives à la trajectoire du véhicule est exécutée périodiquement, ou dès que la variation d'au moins un élément d'information est supérieure à une valeur prédéterminée. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux si le véhicule V est susceptible d'être sujet à des variations des paramètres déterminant sa trajectoire, par exemple une automobile, qui permet de bénéficier des informations de navigation mises à jour par le système GPS en cas de variation brusque d'un élément d'information, par exemple pour recalculer 1'itinéraire. l'étape de détermination des positions des régions cellulaires candidates est effectuée en utilisant des données préalablement mémorisées, relatives aux positions géographiques des stations de base. L'invention concerne aussi un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communications et/ou enregistré sur un support lisible par un processeur d'un système informatique, et qui comporte des instructions qui, lorsqu'exécutées par le processeur du système informatique, entraînent la mise en œuvre d'un procédé tel que précédemment décrit. L'invention concerne aussi un équipement de communications sans fil apte à être situé à bord d'un véhicule, et configuré pour recevoir des informations relatives à une trajectoire du véhicule depuis un système de géolocalisation et de navigation situé à bord du véhicule et pour fonctionner dans un système de communications comprenant une infrastructure de réseau comportant une pluralité de stations de base configurées pour prendre en charge des communications des équipements de communications sans fil dans une ou plusieurs régions cellulaires respectives, caractérisé en ce qu'il comprend : un émetteur-récepteur de radiofréquence, configuré pour recevoir depuis une station de base courante, des informations relatives à une resélection cellulaire; un module de mesure, configuré pour mesurer la puissance d'un signal reçu depuis la station de base courante et pour comparer cette puissance à une valeur seuil prédéfinie; un module d'identification des régions cellulaires candidates à être sélectionnées par l'équipement de communications sans fil en tant que région cellulaire cible, en fonction des informations relatives à une resélection cellulaire; un module d'obtention des informations relatives à une trajectoire du véhicule, depuis le système de géolocalisation et de navigation; un module de détermination des positions des régions cellulaires candidates, par rapport à la trajectoire du véhicule; un module d'estimation, en fonction des positions des régions cellulaires candidates et des informations relatives à la trajectoire, des durées estimées des passages du véhicule dans les régions cellulaires candidates; un module de sélection, parmi les régions cellulaires candidates, d'une région cellulaire cible et d'une station de base cible prenant en charge les communications de cette région cellulaire cible; un module de décision, configuré pour déclencher le transfert intercellulaire de l'équipement de communications mobile vers la station de base cible, si la durée estimée de passage du véhicule dans la région cellulaire cible est supérieure à une durée minimale prédéterminée, et pour maintenir le rattachement de l'équipement de communications mobile à la station de base courante si la durée estimée est inférieure ou égale à la durée minimale prédéterminée.
Dans un mode de réalisation préféré, l'équipement de communications sans fil est configuré pour être intégré à un véhicule, et pour recevoir les informations relatives à la trajectoire du véhicule depuis un système de géolocalisation et de navigation intégré au véhicule.
Alternativement, l'équipement de communications sans fil est intégré à un terminal mobile de communications (smartphone) pouvant être utilisé par un utilisateur voyageant dans le véhicule, le terminal mobile de communications (smartphone) comprenant en outre le système de géolocalisation et de navigation.
Selon d'autres modes de réalisation, l'équipement de communications sans fil et le système de géolocalisation et de navigation ne font pas partie du même système, mais ils sont configurés pour communiquer par une interface permettant la transmission des informations relatives à la trajectoire du véhicule depuis le système de géolocalisation et de navigation vers l'équipement de communications sans fil. Une telle configuration peut être obtenue par exemple en utilisant un équipement de communications sans fil intégré à un véhicule et un système de géolocalisation et de navigation faisant partie d'un terminal mobile de type un smartphone ou un dispositif dédié.
Un autre objet de l'invention est relatif à un véhicule comportant un équipement de communications sans fil tel que précédemment décrit.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente schématiquement un exemple de système de communications dans lequel l'invention peut être mise en œuvre.
La figure 2 représente schématiquement un équipement de communications sans fil pouvant mettre en œuvre 1'invention.
La figure 3 représente un exemple de trajectoire d'un véhicule dans lequel est situé un équipement de communications sans fil mettant en œuvre un mode de réalisation de 1'invention.
La figure 4 représente schématiquement les étapes d'un procédé de gestion d'un transfert intercellulaire, selon un mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En figure 1 est représenté un système de communications dans lequel l'invention peut être mise en œuvre. Dans le mode de réalisation illustré, le système est de type LTE et comprend une partie de réseau dite réseau cœur (LTE Core Network), une partie de réseau dite réseau d'accès et un ou plusieurs équipements mobiles de communication sans fil.
Un tel équipement mobile TCU (Telematics Control Unit) peut être une unité de télécommunications munie d'un modem LTE, intégrée dans un véhicule V. Ce véhicule V est également muni d'un système de géolocalisation et de navigation GPS. L'unité de télécommunications intégrée TCU est configurée pour recevoir des informations depuis le système de géolocalisation et de navigation GPS.
Alternativement, un équipement mobile UE peut être un téléphone mobile d'un utilisateur, par exemple un smartphone, muni également d'un système de géolocalisation et de navigation GPS. Le téléphone mobile UE embarque une application dédiée à la mise en œuvre de l'invention, et le module en charge des communications sans fil est configuré pour recevoir des informations depuis le système de géolocalisation et de navigation GPS.
En figure 2 est représenté schématiquement un équipement de communications sans fil TCU, UE apte à être situé à bord d'un véhicule V, et configuré pour recevoir des informations relatives à une trajectoire T du véhicule V depuis un système de géolocalisation et de navigation GPS situé à bord du véhicule V et pour fonctionner dans un système de communications comprenant une infrastructure de réseau comportant une pluralité de stations de base eNB j . L'équipement de communications sans fil TCU, UE comprend un processeur P, des mémoires MEMp, MEMd, pour stocker des programmes et des données informatiques, un émetteur-récepteur RF de radiofréquence configuré pour recevoir depuis une station de base courante eNBc, des informations relatives à une resélection cellulaire Ir; un module de mesure, configuré pour mesurer la puissance Srxlev d'un signal reçu depuis la station de base courante eNBc et pour comparer cette puissance Srxlev à une valeur seuil prédéfinie Pmin; une interface IF de communication avec un système de géolocalisation et navigation GPS. L'équipement de communications sans fil comprend également des modules spécialisés, pouvant dans certains modes de réalisation être mis en œuvre par des circuits électroniques coopérant avec des modules logiciels qui utilisent le processeur P et les mémoires MEMp, MEMd : - un module d'identification des régions cellulaires candidates RCCj à être sélectionnées par l'équipement de communications sans fil TCU, UE en tant que région cellulaire cible RCt, en fonction des informations relatives à une resélection cellulaire Ir ; - un module d'obtention des informations It relatives à une trajectoire T du véhicule V, depuis le système de géolocalisation et de navigation GPS; - un module de détermination des positions des régions cellulaires candidates RCCj, par rapport à la trajectoire T du véhicule V; - un module d'estimation, en fonction des positions des régions cellulaires candidates RCCj et des informations It relatives à la trajectoire T, des durées estimées Dj des passages du véhicule V dans les régions cellulaires candidates RCCj; - un module de sélection, parmi les régions cellulaires candidates RCCj, d'une région cellulaire cible RCt et d'une station de base cible eNBt prenant en charge les communications de cette région cellulaire cible RCt; - un module de décision, configuré pour déclencher le transfert intercellulaire de l'équipement de communications mobile TCU, UE vers la station de base cible eNBt, si la durée estimée Dt de passage du véhicule V dans la région cellulaire cible RCt est supérieure à une durée minimale prédéterminée
Dmin, et pour maintenir le rattachement de l'équipement de communications mobile TCU, UE à la station de base courante eNBc si la durée estimée Dt est inférieure ou égale à la durée minimale prédéterminée Dmin. L'équipement de communications sans fil TCU, UE, ainsi que d'autres terminaux mobiles UEj, adaptés ou non pour mettre en œuvre l'invention, sont connectés au réseau cœur par l'intermédiaire d'un réseau d'accès LTE. Ce réseau d'accès LTE comprend de stations de base eNBj (abréviation des termes anglais evolved Node B) . Chaque station de base eNBj est configurée pour prendre en charge les communications des équipements de communications sans fil TCU, UE, UEj dans une ou plusieurs régions cellulaires respectives RCj.
Le réseau d'accès LTE comprend également une entité de gestion de mobilité MME (abréviation des termes anglais Mobility Management Entity), qui est le nœud de contrôle principal pour le réseau d'accès LTE. L'entité de gestion MME traite la signalisation entre les équipements mobiles TCU, UE, UEj et le réseau cœur (LTE Core Network). L'entité de gestion MME est aussi responsable de la procédure de suivi et de « paging », mais aussi la gestion de la mobilité en mode veille (ou idle selon la terminologie anglaise) en certains cas.
La connexion au réseau d'un équipement mobile de communications sans fil TCU, UE, UEj, se fait par l'intermédiaire d'une station de base eNBj, qui dessert une région cellulaire RCj. Lors de sa connexion au réseau, un équipement mobile TCU, UE, UEj reçoit depuis l'entité de gestion de mobilité MME une liste TA (abréviation des termes anglais Tracking Area) de régions cellulaires qui constituent une zone de suivi (ou Tracking Area selon la terminologie anglaise) dans laquelle l'équipement mobile TCU, UE, UEj peut se déplacer sans avoir à effectuer une mise à jour de sa localisation auprès de l'entité de gestion de mobilité MME.
Tant qu'un équipement mobile de communications sans fil TCU, UE, UEj reste à l'intérieur de la même région cellulaire RCj, l'équipement de communications TCU, UE reste connecté ou rattaché à la station de base eNBj, qui est en charge des communications susceptibles d'être effectuées par les terminaux mobiles situés dans cette région cellulaire RCj. Lors de son déplacement, l'équipement mobile peut être amené à changer de région cellulaire et par conséquent à se connecter à une autre station de base. Si la nouvelle station de base eNBi dessert une région cellulaire RCi qui ne fait pas partie de sa liste TA correspondant à sa zone de suivi courante, l'équipement mobile TCU, UE, UEj doit effectuer, en plus de la sélection de la nouvelle station de base eNBi, une mise à jour de sa localisation auprès de l'entité de gestion de mobilité MME .
La sélection d'une nouvelle station de base et l'éventuelle mise à jour de la liste TA se font grâce à des messages de contrôle, échangés entre les entités susmentionnées, ce qui nécessite des ressources en temps, énergie et bande passante pour la transmission et le traitement de ces messages. Optimiser ces échanges en utilisant des informations It relatives à une trajectoire T du véhicule V peut aboutir à des économies significatives des ressources, comme cela sera expliqué par la suite.
Dans le mode de réalisation décrit, c'est-à-dire dans le cas d'un système LTE, les échanges se font soit à l'initiative du réseau, soit à l'initiative de l'équipement mobile, selon l'état dans lequel se trouve l'équipement mobile. En particulier, la mobilité d'un équipement de communications sans fil en mode veille repose sur les mesures effectuées par cet équipement, et sur ses décisions consistant à effectuer une resélection de cellule ou non. La mobilité d'un équipement de communications sans fil en mode veille est surveillée par l'entité de gestion MME au niveau des listes TA.
Ainsi, lorsqu'un équipement de communications sans fil s'éloigne de la station de base courante eNBc et pénètre dans une zone où la puissance du signal reçu depuis des stations de base desservant les régions cellulaires voisines est suffisamment forte, l'équipement peut déclencher le transfert intercellulaire vers une nouvelle station de base cible eNBt. Si la nouvelle région cellulaire cible RCt desservie par la station de base cible eNBt fait partie de la liste TA originale (fournie à l'équipement mobile par l'entité de gestion de mobilité MME), aucune action supplémentaire de l'équipement mobile n'est requise. Toutefois, si la nouvelle région cellulaire cible RCt ne fait pas partie de la liste TA d'origine, une procédure supplémentaire de mise à jour de zone de suivi TAU (abréviation des termes anglais Tracking Area Update) est déclenchée par l'équipement de communications sans fil, afin d'informer le réseau de son déplacement. L'équipement de communications sans fil TCU, UE est apte à être situé à bord d'un véhicule V dans lequel est situé aussi un système de géolocalisation et de navigation GPS. L'équipement de communications sans fil TCU, UE est configuré pour recevoir des informations It relatives à la trajectoire T du véhicule V depuis le système de géolocalisation et de navigation GPS. Ces informations It peuvent comprendre un ou plusieurs éléments d'information Ei parmi: la position, la vitesse de déplacement, et les conditions de trafic du véhicule, une estimation de trajet en fonction d'un itinéraire planifié dans le système de géolocalisation et de navigation GPS, ou déduit de l'historique des trajets, et des informations de date et heure.
Ainsi, la position future du véhicule V, et donc de l'équipement de communications TCU, UE situé dans ce véhicule, peut être prédite à partir de sa position actuelle, de sa vitesse de déplacement, de l'itinéraire anticipé du véhicule et des conditions de trafic.
Comme précédemment mentionné, dans cet exemple l'équipement de communication sans fil mettant en œuvre l'invention TCU, UE, est en mode veille, durant lequel des phases de réveil sont effectués périodiquement, afin d'obtenir depuis la station de base courante des informations relatives à une éventuelle resélection cellulaire et de décider si un transfert intercellulaire doit être déclenché on non. Pendant ces phases de réveil, les étapes suivantes sont exécutées par l'équipement de communications sans fil TCU, UE.
Dans une étape de réception E10, l'équipement de communications sans fil TCU, UE reçoit depuis une station de base courante eNBc, des informations relatives à une resélection cellulaire Ir, par exemple des valeurs seuil pour la puissance et/ou la qualité des signaux reçus, des paramètres pour le classement des stations de base voisines en vue d'un éventuel transfert intercellulaire. Ces informations sont comprises dans des messages diffusés par la station de base courante eNBc en mode dit « broadcast ».
Ensuite, dans une étape de mesure E20, la puissance Srxlev du signal reçu depuis la station de base courante eNBc est mesurée.
Si cette puissance Srxlev est inférieure à une valeur seuil prédéfinie Pmin, est exécutée une étape d'identification E30 des régions cellulaires candidates RCCj à être sélectionnées par l'équipement de communications sans fil TCU, UE en tant que région cellulaire cible RCt. Cette identification est faite en fonction des informations relatives à une resélection cellulaire Ir reçues à l'étape E10 .
Dans une étape d'obtention E40, l'équipement de communications sans fil TCU, UE, obtient depuis le système de géolocalisation et de navigation GPS, des informations It relatives à la trajectoire du véhicule V, notamment sa position courante, sa vitesse de déplacement, et éventuellement les conditions de trafic, ainsi qu'une estimation de la suite de sa trajectoire. Il est à noter que ces informations sont réactualisées par le système de géolocalisation et de navigation GPS pour ses propres besoins, ainsi la réutilisation de ces résultats par l'équipement de communications sans fil TCU, UE conduit à une optimisation de la gestion des transferts intercellulaires, avec un minimum de consommation de ressources énergétiques et du temps de traitement.
Ensuite l'équipement de communications sans fil TCU, UE exécute une étape de détermination E50 des positions des régions cellulaires candidates RCCj identifiées à l'étape E30, par rapport à la trajectoire T du véhicule V. Cette détermination peut être effectuée en utilisant des données préalablement mémorisées, relatives aux positions géographiques des stations de base eNBj et des régions cellulaires desservies par ces stations de base. Ces données peuvent être fournies par les opérateurs des systèmes de télécommunications, par exemple en fournissant des cartes qui peuvent être exploitées par le système de géolocalisation et de navigation GPS.
Alternativement, ces cartes peuvent être obtenues en parcourant les routes pour cartographier les stations de base.
Partant des positions géographiques des régions cellulaires candidates RCCj, et des informations telles que la position, la vitesse et la trajectoire anticipée du véhicule V, l'équipement de communications sans fil TCU, UE exécute une étape d'estimation E60 des durées Dj des passages du véhicule V dans les régions cellulaires candidates RCCj.
Ensuite, l'équipement de communications sans fil TCU, UE exécute une étape de sélection E70, parmi les régions cellulaires candidates RCCj, d'une région cellulaire cible RCt et d'une station de base cible eNBt prenant en charge les communications de cette région cellulaire cible RCt. L'équipement de communications sans fil TCU, UE décide, lors d'une étape de décision E80, d'effectuer ou non un transfert intercellulaire vers la station de base cible eNBt, en fonction de la durée estimée Dt de passage du véhicule V dans la région cellulaire cible RCt, comme suit : - si cette durée estimée Dt est supérieure à une durée minimale prédéterminée Dmin, un transfert intercellulaire de l'équipement de communications mobile TCU, UE vers la station de base cible eNBt est déclenché par l'équipement de communications sans fil TCU, UE, lors d'une sous-étape de déclenchement E100; il est à noter que dans ce cas, une mise à jour de la localisation de l'équipement est susceptible d'être effectuée auprès de l'entité de gestion de mobilité MME, si la station de base cible eNBt et station de base courante eNBc n'appartiennent pas à la même liste TA. - sinon, l'équipement de communications mobile TCU, UE maintient son rattachement à la station de base courante eNBc lors d'une sous-étape de maintien E110. L'exécution de cette sous-étape de maintien est particulièrement avantageuse dans le mode de réalisation décrit, car l'équipement de communications mobile TCU, UE se trouve en mode veille (ou idle en anglais) et il est seul responsable de la décision de se connecter (ou non) à telle ou telle station de base.
La trajectoire T suivie par un véhicule V muni d'un équipement de communication sans fil TCU, UE mettant en œuvre un mode de réalisation de l'invention est illustrée en figure 3.
La trajectoire illustrée est située dans une zone géographique comprenant - les régions cellulaires numérotées #1.1, #1.2, #1.3, qui font partie d'un liste TA1 correspondant à une première zone de suivi ; - les régions cellulaires numérotées #2.1, #2.2, #2.3, qui font partie d'un liste TA2 correspondant à une deuxième zone de suivi ; - les régions cellulaires numérotées #3.1, #3.2, #3.3, qui font partie d'un liste TA3 correspondant à une troisième zone de suivi.
La trajectoire T traverse dans l'ordre les régions cellulaires numérotées #1.2, #1.3, #2.2, # 3.1 et #2.3, en passant successivement par les points 1, 2, 3, 4, 5 et 6.
La gestion des transferts intercellulaires selon un mode de réalisation de l'invention sera expliquée et comparée à une gestion classique des transferts, en référence à la figure 2 et au tableau ci-dessous.
On suppose que trajectoire T est suivie aussi par un équipement mobile classique UEj. Dans la suite de cette description l'équipement de communications sans fil TCU, UE mettant en œuvre un mode de réalisation de l'invention sera nommé l'équipement TCU, UE, et l'équipement mobile classique UEj sera nommé l'équipement UEj.
Le comportement de l'équipement UEj ne sera pas décrit en détail, car il est conforme aux procédés bien connus dans le domaine des communications sans fil.
Les références aux étapes du procédé faites dans la suite de cet exemple concernent uniquement l'équipement TCU, UE .
Le tableau illustre pour chaque point de passage 1 à 6 la décision prise par l'équipement classique UEj et la décision prise par l'équipement TCU, UE, lors de l'exécution de l'étape de décision E80.
Lors des passages par les points 1 et 2, l'équipement UEj et l'équipement de TCU, UE, reçoivent des informations des informations Ir relatives à une resélection cellulaire depuis la station de base desservant la région cellulaire #1.3. Ces informations sont envoyées en mode diffusion (ou « broadcast » en anglais).
On suppose que les informations Ir, reçues à l'étape E10 et/ou les résultats des mesures effectuées à l'étape E20 ne justifient pas, selon des critères bien connus par l'homme du métier, un transfert intercellulaire. Ainsi, les équipements UEj et TCU, UE ont un comportement similaire dans ce cas.
Lors du passage par le point 3, on suppose que les informations Ir relatives à une resélection cellulaire, reçues à l'étape de réception E10 et/ou les résultats des mesures de puissance du signal effectuées à l'étape de mesure E20 justifient un éventuel transfert intercellulaire la station de base desservant la région cellulaire #2.2, appartenant à la liste TA2 . L'équipement classique UEj effectue ce transfert, ainsi que la mise à jour de sa localisation auprès de l'entité de gestion de mobilité MME, car pour ce cas il y un changement de liste TA. L'équipement TCU, UE sélectionne à l'étape de sélection E70 la station de base desservant la région cellulaire #2.2 en tant que station de base cible eNBt. La région cellulaire #2.2 appartient à la liste TA2. On suppose que la durée de passage par la région cellulaire #2.2 estimée à l'étape E60 est supérieure à la durée minimale prédéterminée Dmin. Dans ce cas, au cours de l'étape de décision E80, est exécutée la sous-étape de déclenchement E100 de transfert
intercellulaire vers station de base cible. Comme la nouvelle région cellulaire #2.2 et l'ancienne région cellulaire #1.3 n'appartiennent pas à la même liste TA, une mise à jour de la localisation de l'équipement de communications sans fil doit être effectuée auprès de l'entité de gestion de mobilité MME. Dans ce cas aussi les équipements UEj et TCU, UE ont un comportement similaire.
Lors du passage par le point 4, on suppose que les informations Ir relatives à une resélection cellulaire, reçues à l'étape de réception E10 et/ou les résultats des mesures de puissance du signal effectuées à l'étape de mesure E20 justifient un éventuel transfert intercellulaire la station de base desservant la région cellulaire #3.1, appartenant à la liste TA3. L'équipement classique UEj effectue ce transfert, ainsi que la mise à jour de sa localisation auprès de l'entité de gestion de mobilité MME. Ces opérations nécessitent des ressources en temps, énergie et bande passante pour toutes les entités concernées, à savoir l'équipement UEj, mais aussi les stations de base courante eNBC et cible eNBT, et l'entité de gestion de mobilité MME. L'équipement TCU, UE sélectionne à l'étape de sélection E70 la station de base desservant la région cellulaire #3.1 en tant que a station de base cible eNBt. On suppose que la durée de passage par la région cellulaire #3.1 estimée à l'étape E60 est inférieure à la durée minimale prédéterminée Dmin. Dans ce cas, au cours de l'étape de décision E80, est exécutée la sous-étape de maintien E110 du rattachement de l'équipement TCU, UE à la station de base courante et par conséquent aucune mise à jour de la localisation de l'équipement de communications sans fil n'est effectuée auprès de l'entité de gestion de mobilité MME.
Dans ce cas, les équipements UEj et TCU, UE ont un comportement différent, ce qui permet à l'équipement TCU, UE d'éviter un transfert intercellulaire consommateur en ressources pour toutes les entités concernées.
Lors du passage par le point 5, on suppose que les informations Ir relatives à une resélection cellulaire, reçues à l'étape de réception E10 et/ou les résultats des mesures de puissance du signal effectuées à l'étape de mesure E20 justifient un éventuel transfert intercellulaire vers la station de base desservant la région cellulaire #2.3, appartenant à la liste TA2. L'équipement UEj effectue ce transfert, ainsi que la mise à jour de sa localisation auprès de l'entité de gestion de mobilité MME, car pour ce cas il y a à nouveau un changement de liste TA. L'équipement TCU, UE sélectionne à l'étape de sélection E70 la station de base desservant la région cellulaire #2.3 en tant que station de base cible eNBt. On suppose que la durée de passage par la région cellulaire #2.3 estimée à l'étape E60 est supérieure à la durée minimale prédéterminée Dmin. Ainsi, au cours de l'étape de décision E80, est exécutée la sous-étape de déclenchement E100 de transfert intercellulaire vers station de base cible. Comme la nouvelle région cellulaire #2.3 et l'ancienne région cellulaire #2.2 appartiennent à la même liste TA, une mise à jour de la localisation auprès de l'entité de gestion de mobilité MME n'est pas nécessaire. Dans ce cas, les équipements UEj et TCU, UE ont un comportement différent, car même si le transfert intercellulaire est effectué dans les deux cas, la mise à jour de la localisation de l'équipement auprès de l'entité de gestion de mobilité MME est évitée pour l'équipement TCU, UE, grâce à l'application du procédé de gestion de transfert intercellulaire lors du passage par le point 4.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'étape d'obtention E40 d'informations It relatives à la trajectoire T du véhicule V est exécutée périodiquement, ou dès que la variation d'au moins un élément d'information Ei est supérieure à une valeur prédéterminée. Grâce à la présence du système de géolocalisation et de navigation GPS à bord du véhicule dans lequel est situé l'équipement de communications sans fil TCU, UE, une mutualisation des ressources est obtenue entre ces deux entités. En effet, un changement des conditions de trafic et/ou une modification de la trajectoire du véhicule peuvent ainsi être détectés au plus vite, ce qui permet une estimation plus précise des durées de passage du véhicule dans les régions cellulaires, et une décision efficace concernant le déclenchement d'un transfert intercellulaire ou le maintien du rattachement à la station de base courante.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme du métier.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Procédé de gestion d'un transfert intercellulaire d'un équipement de communications sans fil (TCU,UE) situé à bord d'un véhicule (V), l'équipement de communications sans fil (TCU,UE) étant configuré pour recevoir des informations depuis un système de géolocalisation et de navigation (GPS) situé dans le véhicule (V) , et à fonctionner dans un système de communications comprenant une infrastructure de réseau comportant une pluralité de stations de base (eNBj) configurées pour prendre en charge des communications des équipements de communications sans fil (TCU, UE, UEi) dans une ou plusieurs régions cellulaires respectives (RCj), le procédé étant exécuté par l'équipement de communications sans fil (TCU,UE), et comprenant : une étape de réception (E10), depuis une station de base courante (eNBc), d'informations relatives à une resélection cellulaire (Ir); une étape de mesure (E20) de la puissance (Srxlev) d'un signal reçu depuis la station de base courante (eNBc); si cette puissance (Srxlev) est inférieure à une valeur seuil prédéfinie (Pmin); • une étape d'identification (E30), en fonction des informations relatives à une resélection cellulaire (Ir), des régions cellulaires candidates (RCCj) à être sélectionnées par l'équipement de communications sans fil (TCU, UE) en tant que région cellulaire cible (RCt); • une étape d'obtention (E40), depuis le système de géolocalisation et de navigation(GPS) , d'informations (It) relatives à une trajectoire (T) du véhicule (V); • une étape de détermination (E50) des positions des régions cellulaires candidates (RCCj) par rapport à la trajectoire (T) du véhicule (V) ; • une étape d'estimation (E60), en fonction des positions des régions cellulaires candidates (RCCj) et des informations (It) relatives à la trajectoire (T) du véhicule, des durées estimées (Dj) des passages du véhicule (V) dans les régions cellulaires candidates (RCCj); • une étape de sélection (E70) parmi les régions cellulaires candidates (RCCj), d'une région cellulaire cible (RCt) et d'une station de base cible (eNBt) prenant en charge les communications de cette région cellulaire cible (RCt); • une étape de décision (E80) comprenant si la durée estimée (Dt) de passage du véhicule (V) dans la région cellulaire cible (RCt) est supérieure à une durée minimale prédéterminée (Dmin), une sous-étape de déclenchement (E100) du transfert intercellulaire de l'équipement de communications mobile (TCU, UE) vers la station de base cible (eNBt); sinon, une sous-étape de maintien (E110) du rattachement de l'équipement de communications mobile (TCU, UE) à la station de base courante (eNBc) .
- 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le système de communications est un système de communications LTE ou 5G.
- 3. Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape préliminaire d'entrée (E5) de l'équipement de communications sans fil (TCU, UE) dans un mode de fonctionnement dans lequel il est en charge d'initier le transfert intercellulaire, et dans lequel les informations (Ir) relatives à une resélection cellulaire sont reçues par l'intermédiaire des messages de diffusion.
- 4. Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel les informations (It) relatives à la trajectoire (T) du véhicule (V) comprennent un ou plusieurs éléments d'information (Ei) parmi: la position du véhicule ; la vitesse de déplacement du véhicule ; des conditions de trafic du véhicule ; une estimation de trajet, en fonction d'un itinéraire planifié dans le système de géolocalisation et de navigation (GPS) ou déduit de l'historique des trajets effectués.
- 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape d'obtention (E40) d'informations (It) relatives à la trajectoire (T) du véhicule (V) est exécutée périodiquement, ou dès que la variation d'au moins un élément d'information (Ei) est supérieure à une valeur prédéterminée.
- 6. Procédé selon une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de détermination (E50) des positions des régions cellulaires candidates (RCCj) est effectuée en utilisant des données préalablement mémorisées, relatives aux positions géographiques des stations de base (eNBj).
- 7. Programme d'ordinateur comportant des instructions qui, lorsqu'exécutées par un processeur d'un système informatique, entraînent la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
- 8. Equipement de communications sans fil (UE, TCU) apte à être situé à bord d'un véhicule (V), et configuré pour recevoir des informations relatives à une trajectoire (T) du véhicule (V) depuis un système de géolocalisation et de navigation (GPS) situé à bord du véhicule (V) et pour fonctionner dans un système de communications comprenant une infrastructure de réseau comportant une pluralité de stations de base (eNBj) configurées pour prendre en charge des communications des équipements de communications sans fil (TCU, UE, UEi) dans une ou plusieurs régions cellulaires respectives (RCj), caractérisé en ce qu'il comprend : un émetteur-récepteur (RF) de radiofréquence, configuré pour recevoir depuis une station de base courante (eNBc), des informations relatives à une resélection cellulaire (Ir); un module de mesure, configuré pour mesurer la puissance (Srxlev) d'un signal reçu depuis la station de base courante (eNBc) et pour comparer cette puissance (Srxlev) à une valeur seuil prédéfinie (Pmin); un module d'identification des régions cellulaires candidates (RCCj) à être sélectionnées par l'équipement de communications sans fil (TCU,UE) en tant que région cellulaire cible (RCt), en fonction des informations relatives à une resélection cellulaire (Ir) ; un module d'obtention des informations (It) relatives à une trajectoire (T) du véhicule (V) , depuis le système de géolocalisation et de navigation(GPS); un module de détermination des positions des régions cellulaires candidates (RCCj), par rapport à la trajectoire (T) du véhicule (V); un module d'estimation, en fonction des positions des régions cellulaires candidates (RCCj) et des informations (It) relatives à la trajectoire (T), des durées estimées (Dj) des passages du véhicule (V) dans les régions cellulaires candidates (RCCj); un module de sélection, parmi les régions cellulaires candidates (RCCj), d'une région cellulaire cible (RCt) et d'une station de base cible (eNBt) prenant en charge les communications de cette région cellulaire cible (RCt); un module de décision, configuré pour déclencher le transfert intercellulaire de l'équipement de communications mobile (TCU, UE) vers la station de base cible (eNBt), si la durée estimée (Dt) de passage du véhicule (V) dans la région cellulaire cible (RCt) est supérieure à une durée minimale prédéterminée (Dmin), et pour maintenir le rattachement de l'équipement de communications mobile (TCU, UE) à la station de base courante (eNBc) si la durée estimée (Dt) est inférieure ou égale à la durée minimale prédéterminée (Dmin).
- 9. Equipement de communications sans fil (TCU) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est configuré pour être intégré à un véhicule (V), et pour recevoir les informations relatives à la trajectoire (T) du véhicule (V) depuis un système de géolocalisation et de navigation (GPS) intégré au véhicule (V).
- 10. Equipement de communications sans fil (UE) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est intégré à un terminal mobile de communications (smartphone) pouvant être utilisé par un utilisateur voyageant dans le véhicule (V), le terminal mobile de communications (smartphone) comprenant en outre le système de géolocalisation et de navigation(GPS).
- 11. Véhicule (V) comportant un équipement de communications (TCU) selon la revendication 9.
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