WO2007003856A2 - Procede de qualification de terminaux mobiles, dispositif, programme et support - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of telecommunications, that is to say to the field of data transmission and reception. Within this field, the invention relates more particularly to the radio quality of a mobile terminal operating in mobile networks implementing spread spectrum techniques. These techniques include code-allocation techniques, commonly referred to as CDMA, Code Division Multiple Access, or Code Division Multiple Access Equivalent.
- the radio quality of a mobile terminal designates: in reception, its ability to reproduce a signal from a signal received in the presence of interference in order to access the network and maintain good quality communication, in transmission, its ability to emit the power just needed to ensure good network access and good quality communication without unduly disrupting other communications.
- This quality can be measured from indicators such as the call success rate, or the block error rate BLER, the acronym for the English words Block Error Rate.
- the radio quality in reception of a mobile terminal in a CDMA network is all the more important as it impacts the quality of the network as a whole. Indeed, in a CDMA system, each user is seen as a source of interference by the other users: if a mobile terminal requests a low SIR interference signal report for a given BLER, the power transmitted by the station to this terminal remains low, and therefore limits the amount of interference for other mobile devices. The quality of a mobile terminal is therefore essential to not penalize other users.
- Mobile network standards define requirements on network interfaces, including the radio interface. Mobile devices that comply with these standards and therefore certified, meet these minimum performance requirements and theoretically have a minimum radio quality and a proper interoperability with the network.
- radio quality of a terminal depends not only on the hardware, typically peripheral elements such as the antenna, low noise receivers but in addition to processing software implemented in the terminal.
- significant differences in radio quality can be observed between mobile terminals of different types or between different software versions of the same type of mobile terminal.
- the use of "software defined radio” techniques in mobile terminals introduces a risk of introducing multiple versions of the same mobile terminal or a risk of introducing "unknown" mobile terminals onto the network, ie that is, terminals whose radio quality is unrecognized and which may potentially degrade the service offered by the network.
- the characterization of the radio quality of mobile terminals in CDMA networks is evaluated in two different ways: by using test benches integrating simulated environments, on which the terminals are evaluated unitarily according to a standardized test plan, plan used for certification, to which are added tests defined by the operator or - by setting up routes in mobile networks in operation according to a test plan defined by the operator, courses that allow to measure the quality of the terminals in a real operating environment. This method is complementary to the previous one.
- the disadvantages of the above methods are as follows.
- the simulated environment (propagation, interference and mobility) on the test benches is not always representative of the actual conditions that are seen by the terminal operating in the network.
- these tests are long, tedious and often have insufficient coverage that does not always detect major problems.
- the use of route data requires a complex and expensive implementation. Indeed, to achieve statistical reliability to compare terminals, a large number of paths is necessary, which requires mobilizing many testers.
- the results depend on the conditions in the network at the time of the course, and it is impossible to conduct courses at all times. The temporal evolution of the network can not, therefore, be taken into account correctly.
- the object of the invention is to propose a method for qualifying mobile terminals in a frequency-spread access network that makes it possible to overcome the drawbacks of the preceding methods.
- the invention proposes a terminal qualification process for classifying them.
- the subject of the invention is a method of qualifying identifiable mobile terminals, whose identity comprises a type, connected to an access network via at least one transmission link.
- the qualification can be made from the downlink, that is to say from the network to the terminal.
- the method comprises the steps which consist, for a given type of communication: to associate a power level transmitted by the access network to a terminal with ⁇ e type of the terminal and that, until at least two lists of power levels each associated with a different type of terminal, - comparing the at least two lists to determine a classification of terminal types associated with the compared lists.
- the qualification can be done from the link up, that is to say the termina! to the network.
- the method comprises the steps which consist, for at least one terminal: determining values of a given metric of a signal received by the access network and coming from the terminal, for a type of communication, comparing the different values of the metric to a threshold to obtain deviation values and to classify the terminal.
- the invention further relates to an electronic device adapted to be connected to an access network of a cellular network.
- the device comprises, in the case of a qualification performed from the downlink, that is to say from the network to the terminal: a module for associating a power level transmitted by the access network destined for a mobile terminal with the type of the terminal, until at least two lists of power levels each associated with a different type of terminal, a module for comparing the at least two lists to determine a classification of the associated terminal types compared lists.
- the device comprises, in the case of a qualification performed from the uplink, that is to say the terminai ⁇ ers IE network: a module for determining values of a given metric of a signal received by the access network and coming from at least one terminal, for a type of communication, a module for comparing, by terminal, the different values of 3a metric to a threshold to obtain deviation values and to classify the terminal.
- this device is an element of an access network, for example a base station or a base station control device.
- the invention further relates to a computer program product directly loadable in the internal memory of a device according to the previous object.
- the computer program product includes portions of software code for executing the steps of a method according to one of the objects of the invention, when the program is executed on the device.
- the modules of the device are typically software modules.
- the invention further relates to a support that can be used in a device according to an object of the invention and on which a computer program product is recorded according to another object of the invention.
- the invention which concerns the characterization of the radio quality of mobile terminals, uses data available during the operation of the network; no specific measurement action during field tests is necessary.
- the identity information of the mobile terminal is transmitted by the terminal to the network.
- the access network has either directly the transmitted power levels, in particular the transmission power of the base station, or it determines a metric that it compares to a target value, the result of the comparison being an indicator of the ability of the mobile terminal to respond to a power setpoint sent by the base station.
- the method can be implemented by the mobile server base station, by a controller device of the base station, or by a measurement device connected to the access network via measuring probes. Depending on the configuration of the access network, these probes are connected to input / output ports of the base stations or a control device.
- the method can be implemented by a NodeB, that is to say the equipment that provides the radio link to the mobile terminal II can Io It should also be implemented by an RNC.
- Radio Network Coatrolier who are! an access network device that controls radio links and the use of radio resources, or is implemented by a C) MC, Operation and Centralized Maintenance which is a device that performs functions for controlling the proper functioning of the access network.
- This qualification method enables an operator to automatically and regularly characterize, in a real environment, the quality of the different types of mobile terminals present in the network, and connected to the access network, both on an uplink and on a link down.
- a character! one which can be described as "real-time" can be used to launch low-cost actions to improve the functioning of the network such as the selection of better mobile terminals for, for example, to promote them within the network or can make it possible to launch actions with the mobile terminal suppliers to improve the radio quality of the terminals marketed.
- By favoring higher quality terminals at the expense of lower quality terminals the operator improves the quality perceived by users who no longer suffer the excessive interference caused by the most troublesome terminals; the operator improves the quality of his network.
- a characterization of the radio quality according to the invention advantageously makes it possible to evaluate the quality of the mobile terminals which are not marketed by the operator, assuming that the operator markets mobile terminals.
- a characterization of the radio quality according to the invention also makes it possible to classify the terminals according to their level of hardware version, hardware in English, as well as according to their level of software version.
- the hardware and software version levels are typically extracted respectively from the identifiers IMEI and IME ⁇ SV which are present in the messages sent by a mobile terminal to the network during an already established communication or during the establishment of the communication.
- a computer program according to the invention is adapted to implement a method according to an object of the invention when it is executed by an electronic device.
- This electronic device is an object of the invention, it is typically a base station or NodeB, a base station controller or RNC, a measuring device with probes or a maintenance device or OMC.
- This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code such as in a partially compiled form, or in any other form desirable to implement a method according to the invention.
- the information carrier may be any entity or device capable of storing the program.
- the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording means, for example a floppy disk or a disk. hard.
- the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
- the terminal qualification computer program can be translated into a transmissible form such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
- the program according to the invention can in particular be downloaded on a network of the type
- Figure 1 is a diagram of a UTRAN access network of a UMTS network.
- Figure 2 is a flowchart of a method for qualifying mobile terminals according to the invention for a downlink.
- Figure 3 is a flowchart of a particular implementation of a step of comparing a method according to the invention, for a downlink.
- Fig. 4 is a flowchart of a method for qualifying mobile terminals according to the invention for an uplink.
- a method according to the invention implemented by an access network proceeds as follows.
- the method for qualifying mobile terminals applies to identifiable terminals by means of an identity.
- This identity includes a type.
- a UTRAN access network shown in Figure 1, is the portion of a UMTS mobile network, which stands for the United Kingdom Mobile Mobile Telecommunications System equivalent to a third-generation mobile telecommunication system, consisting of one or more controllers. RNC ⁇ Radio Network Controller) and one or more base stations called Node B.
- a mobile terminal TM connects to the access network via a NodeB.
- the UTRAN access network is connected to an RC core network of the UMTS network.
- the identity information corresponds to the ESN.
- ESN stands for Electronic Serial Number, so it's an electronic serial number.
- the method makes it possible to qualify the terminals connected to the access network, this network implementing a spectrum spreading technique typically of the CDMA type, via at least one transmission link.
- the link is typically of the radio link type or equivalent.
- the terminal can equally well be connected to the network via multiple links, for example in a context or macrodiversity in a MIMO system 5 SLMO or MlSO.
- MMI the acronym for the words Multiple Input Multiple Output
- SlMO the acronym for the English words Single Input Multiple Output
- MISO acronym for the English words Multiple Input Single Output, refers to a system with multiple inputs and single output.
- the access network knows the type of communication relating to the connection established with a terminal by generally exploiting the content of the exchanges on the common radio channels between the mobile terminal and the access network.
- the type of communication is accessible by exploiting the MS_SERV1CE_REQUEST field.
- the method 1 comprises the following steps described with reference to the flowchart of FIGS. 2 and 3.
- a first step 2 consists in associating a level of power transmitted Pe by the access network intended for a mobile terminal, with the type of the terminal.
- the power Pe refers to the size "TX Code Power” of the 3GPP document 5 "Physical Laver Measurements (FDD).” Release 5, 25.215, v5.0 5 2002-2003.
- Step 2 proceeds to obtain, for the same type of communication, at least two lists Li, L- z of power levels each associated with a different type of terminal between the lists.
- each list Li, L 2 typically contains the different power levels transmitted for the different terminals of the same type and for the same type of communication, Scion a first real!
- the different power levels included in the different lists are relative to the same instant,
- the lists can be supplemented with power levels emitted at different times, but, preferably, a power level sampling for a terminal of a given type is accompanied at the same time as many power level samples than different lists ,
- the power control transmitted by the access network to a terminal may be in steps of 0.5, 1, 1.5, or 2 dB.
- the mobile terminal receiving the transmitted power Pe generates TPC commands to control the power level sent by the network and sends them in the TPC field of the uplink on the DPCCH dedicated physical channels.
- the UTRAN network adjusts the downlink transmitted power in accordance with this command.
- the first step 2 leads to the development of several lists Li, L 2 consisting of transmitted power levels Pe.
- Each list Li, L 2 relates to a type of communication and a type of terminal.
- at least two Li, L 2 relate to different types of terminals, for the same type of communication.
- Each list Li, L 2 may comprise the power levels relative to all mobile terminals of the same type active in a cell, active in several cells of the access network or active in a given area different from a cell.
- Such a zone may for example be delimited by a location criterion.
- lists may relate to an area delimited by two latitudes and two longitudes, in which case these lists contain only levels of power transmitted to terminals located between the three latitudes and the two longitudes. This requires knowing the location of the terminals.
- the transmitted power level in the case of several transmission links between the network and a mobile terminal, the transmitted power level must be understood as being the sum of the power levels transmitted for each of the links.
- a second phase 3 is to compare at least two lists Î L, L 2 relating to different types of terminals but to the same type of communication.
- the comparison makes it possible to determine a classification of the types of terminals associated with the lists L 1 , L 2 compared, for a given type of communication. According to one preferred implementation, the comparison is based on statistical tests.
- a first statistical test 4 relates to the geographical distribution identity of the terminals between the different lists, and therefore between different types of terminals.
- the comparison takes place as follows.
- the lists of power levels relate to terminals positioned according to an identical geographical distribution between the different lists.
- the comparison then consists in performing statistical tests of equality of means and / or equality of the variances between the power level distributions contained in the lists. For example, let us quote the tests of Fisher, of Student of which a description is given in the document of G.Saporta having for reference: "Probabilities, Data analysis and Statistics", Technip Publishing: Paris, pp342-344, 1990.
- an intermediate step 7 consists in determining sub-lists of power levels relating to terminals whose geographical distribution is identical between the terminals. different sub lists. This intermediate step takes place as long as the first test does not conclude the geographical distribution identity between the mobile terminals of different types.
- the comparison continues as described for the first case but on the basis of these sub-lists.
- the method 10 comprises the following steps described with reference to FIG.
- a first step 11 consists in associating values of a given metric of a signal received by the network, originating from a terminal, with the type of the terminal.
- the association is made for a given type of communication, for example communication conveys voice, or data.
- this metric is typically the SIR, which stands for the English word Signal Integral Ratio, ie the signal-to-interference ratio that is defined in the 3GPP document.
- SIR Signal Integral Ratio
- FDD Physical Layer Measurements
- a second step 12 consists in comparing the different values of the metric with a threshold for classifying the terminal. Typically, the comparison consists in determining values of deviations between the metric and the threshold.
- this threshold is typically the relative to the terminal, data defined in the previous 3GPP document.
- a mobile terminal is able to change its transmission power, therefore uplink, in steps of 1, 2 or 3 dB, in the slot immediately following a TPC command from the server cell, so downlink, and this to keep the signal-to-interference ratio received in the uplink, either the SIR at a given target level or the SIR-call.
- the server cell estimates the SIR, said SIR e5b of the power received on the uplink from the terminal, generates a TPC command and transmits this command to the dedicated physical channels DPCCH according to the following rules: if the SIRyst is strictly greater than the SIR terg et_avc then the TPC command is set to zero, whereas if the SIR is strictly lower than the SIR your iget then the TPC command is set to one.
- the mobile terminal determines a single command per slot by combining the multiple commands if more than one command is received per slot. The determination is made by means of an algorithm whose choice depends on a parameter designated by the words "PowerControlAlgorithm". Depending on the positioning of the command, the terminal decreases, maintains or increases its transmitted power.
- the method repeats the two steps 1 1 and
- the method can then compare the terminals to each other to rank the terminals.
- the comparison consists in comparing, between terminals, the different values of the differences calculated by terminal. This comparison can be based on a comparison of average.
- the method further comprises a step of determining at least two different terminal lists by their type, a step of comparing the lists with each other and a step of classifying the lists.
- the comparison step is similar to step 3 described with reference to FIG.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
La présente invention se rapporte à un procédé (1) de qualification de terminaux mobiles identifiables, dont l'identité comprend un type. Ces terminaux sont connectés à un réseau d'accès par l'intermédiaire d'au moins un lien de transmission. Le procédé qui comprend les étapes qui consistent, pour un type de communication donné : à associer (2) un niveau de puissance émise (Pe) par le réseau à destination d'un terminal mobile avec le type du terminal et ce, jusqu'à obtenir au moins deux listes (L1, L2) de niveaux de puissance associées chacune à un type différent de terminal, à comparer (3) les au moins deux listes (L1, L2) pour déterminer un classement des types de terminaux associés aux listes comparées.
Description
PROCEDE DE QUALIFICATION DE TERMINAUX MOBILES, DISPOSITIF, PROGRAMME ET SUPPORT
La présente invention se rapporte au domaine des télécommunications, c'est-à- dire au domaine de la transmission et de la réception de données. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement à la qualité radio d'un terminal mobile évoluant dans des réseaux mobiles mettant en œuvre des techniques d'étalement de spectre. Parmi ces techniques, on trouve les techniques fonctionnant par allocation de codes, techniques couramment désignées par l'acronyme CDMA, Code Division Multiple Access, équivalent de Accès Multiples par Division de Codes.
La qualité radio d'un terminal mobile désigne : en réception, sa capacité à restituer un signal à partir d'un signal reçu en présence d'interférences en vue d'accéder au réseau et de maintenir une communication de bonne qualité, en émission, sa capacité à émettre la puissance juste nécessaire pour assurer un bon accès au réseau et une communication de bonne qualité sans perturber excessivement les autres communications.
Cette qualité peut être mesurée à partir d'indicateurs comme le taux de succès d'appels, ou le taux d'erreur par bloc BLER, acronyme des mots anglais Block Error Rate.
La qualité radio en réception d'un terminal mobile dans un réseau CDMA est d'autant plus importante qu'elle impacte la qualité du réseau dans son ensemble. En effet, dans un système CDMA, chaque utilisateur est vu comme une source d'interférence par les autres utilisateurs : si un terminal mobile demande un rapport de signai à interférence SIR faible pour un BLER donné, la puissance émise par la station vers ce terminal reste faible, et limite donc la quantité d'interférence pour les autres terminaux mobiles. La qualité d'un terminal mobile est donc primordiale pour ne pas pénaliser les autres utilisateurs. Les normes des réseaux mobiles définissent les exigences sur les interfaces du réseau, l'interface radio compris. Les terminaux mobiles conformes a ces normes et donc certifiés, répondent à ces exigences minimum de performance et présentent théoriquement une qualité radio minimum et un inter fonctionnement correct avec le réseau. Toutefois, la qualité radio d'un terminal dépend non seulement du matériel, typiquement des éléments périphériques tels l'antenne, des récepteurs faible bruit mais
en outre de logiciels de traitement implémentés dans le terminal. Ainsi, des différences significatives de qualité radio peuvent être observées entre terminaux mobiles de différents types ou entre différentes versions logicielles d'un même type de terminal mobile. L'utilisation de techniques de "Software defined radio" dans les terminaux mobiles induit un risque d'introduction de multiples versions d'un même terminal mobile ou un risque d'introduction de terminaux mobiles "inconnus" sur le réseau, c'est-à-dire de terminaux dont la qualité radio est méconnue et qui peuvent potentiellement dégrader Ie service offert par le réseau.
Actuellement, la caractérisation de la qualité radio des terminaux mobiles dans les réseaux CDMA, est évaluée de deux manières différentes : par utilisation de bancs de tests intégrant des environnements simulés, sur lesquels les terminaux sont évalués de façon unitaire selon un plan de test normalisé, plan utilisé pour la certification, auquel vient se rajouter des tests définis par l'opérateur ou - par mise en place de parcours dans des réseaux mobiles en fonctionnement selon un plan de tests défini par l'opérateur, parcours qui permettent de mesurer la qualité des terminaux dans un environnement réel de fonctionnement. Cette méthode vient en complément de la précédente.
Les inconvénients des méthodes précitées sont les suivants. D'une part, l'environnement simulé (propagation, interférence et mobilité) sur les bancs de tests n'est pas toujours représentatif des conditions réelles qui sont vues par le terminal en fonctionnement dans le réseau. D'autre part, ces tests sont longs, fastidieux et ont souvent une couverture insuffisante qui ne permet pas toujours de détecter des problèmes majeurs. Par ailleurs, l'utilisation de données de parcours nécessite une mise en œuvre complexe et coûteuse. En effet, pour atteindre une fiabilité statistique permettant de comparer des terminaux, un grand nombre de parcours est nécessaire, ce qui nécessite de mobiliser de nombreux testeurs. En outre, les résultats dépendent des conditions dans Ie réseau au moment du parcours, et il est impossible de mener des parcours à tous les instants. L'évolution temporelle du réseau ne peut pas, par conséquent, être prise en compte correctement. En outre, le comportement des terminaux qui ne sont pas commercialisés par l'operateur, dans le cas où ce dernier commercialise des terminaux, est mal connu de celui-ci. En effet, la certification des terminaux mobiles, si elle est correctement effectuée, s'appuie sur les seuls tests normalisés. Ces tests garantissent théoriquement un inter fonctionnement mais certainement pas une bonne qualité du terminal, En effet, le termina! est teste une fois, à un instant donné, en général avant son introduction dans iε réseau. Les versions logicielles successives d'un terminal sont rarement testées.
L'invention a pour objectif de proposer une méthode de qualification de terminaux mobiles dans un réseau d'accès à étalement de fréquences qui permette de remédier aux inconvénients des méthodes précédentes.
A cette fin, l'invention propose un procédé de qualification de terminaux permettant de les classer.
Ainsi, l'invention a pour objet un procédé de qualification de terminaux mobiles identifiables, dont l'identité comprend un type, connectés à un réseau d'accès par i'intermédiaire d'au moins un lien de transmission.
La qualification peut être effectuée à partir du lien descendant, c'est-à-dire du réseau vers le terminal. Dans ce cas, le procédé comprend les étapes qui consistent, pour un type de communication donné : à associer un niveau de puissance émise par le réseau d'accès à destination d'un terminal avec ϋe type du terminal et ce, jusqu'à obtenir au moins deux listes de niveaux de puissance associées chacune à un type différent de terminal, - à comparer les au moins deux listes pour déterminer un classement des types de terminaux associés aux listes comparées.
La qualification peut être effectuée à partir du lien montant, c'est-à-dire du termina! vers le réseau. Dans ce cas, le procédé comprend les étapes qui consistent, pour au moins un terminal : à déterminer des valeurs d'une métrique donnée d'un signal reçu par le réseau d'accès et provenant du terminal, pour un type de communication, - à comparer les différentes valeurs de la métrique à un seuil pour obtenir des valeurs d'écarts et pour classer le terminal.
L'invention a en outre pour objet un dispositif électronique adapté à être relié à un réseau d'accès d'un réseau cellulaire. Le dispositif comprend, dans le cas d'une qualification effectuée à partir du lien descendant, c'est-à-dire du réseau vers le terminal : un module pour associer un niveau de puissance émise par le réseau d'accès à destination d'un terminal mobile avec le type du terminal et ce, jusqu'à obtenir au moins deux listes de niveaux de puissance associées chacune à un type différent de terminal, un module pour comparer les au moins deux listes pour déterminer un classement des types de terminaux associés aux listes comparées. Le dispositif comprend, dans le cas d'une qualification effectuée à partir du lien montant, c'est-à-dire du terminai ^ ers îe réseau :
un module pour déterminer des valeurs d'une métrique donnée d'un signal reçu par le réseau d'accès et provenant d'au moins un terminal, pour un type de communication, un module pour comparer, par terminal, les différentes valeurs de 3a métrique à un seuil pour obtenir des valeurs d'écarts et pour classer le terminal.
Typiquement, ce dispositif est un élément d'un réseau d'accès, par exemple une station de base ou un dispositif de contrôle de stations de base.
L'invention a en outre pour objet un produit programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne d'un dispositif selon l'objet précédent. Le produit programme d'ordinateur comprend des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé selon un des objets de l'invention, lorsque le programme est exécuté sur le dispositif. Les modules du dispositif sont typiquement des modules logiciels.
L'invention a en outre pour objet un support utilisable dans un dispositif selon un objet de l'invention et sur lequel est enregistré un produit programme d'ordinateur selon un autre objet de l'invention.
L'invention, qui concerne la caractérisation de la qualité radio de terminaux mobiles, utilise des données disponibles lors du fonctionnement du réseau ; aucune action de mesure spécifique lors de tests terrain n'est nécessaire. Ainsi, lors de l'établissement d'une communication avec un mobile, et, une fois la communication établie, les informations d'identité du terminal mobile sont émises par le terminal vers le réseau. En outre, le réseau d'accès dispose soit directement des niveaux de puissance émise, en particulier la puissance d'émission de la station de base, soit il détermine une métrique qu'il compare à une valeur cible, le résultat de la comparaison étant un indicateur de l'aptitude du terminal mobile à répondre à une consigne de puissance envoyée par la station de base.
En fonction du réseau d'accès, le procédé peut être mis en œuvre par la station de base serveuse du mobile, par un dispositif contrôleur de la station de base, ou par un dispositif de mesure branché au réseau d'accès par l'intermédiaire de sondes de mesure. Selon la configuration du réseau d'accès, ces sondes sont branchées sur des ports d'entrée/sortie des stations de base ou d'un dispositif de contrôle.
Ainsi dans le cas d'un réseau d'accès UTRAN d'un réseau UMTS, le procédé peut être mis en œuvre par un NodeB, c'est-à-dire l'équipement qui fournit le lien radio au terminal mobile II peut Io αt aussi bien être mis en œuvre par un RNC. Radio Network Coatrolier, qui es! un dispositif du réseau d'accès qui contrôle les liens radio ci l'utilisation des ressources radio, ou être mis en œuvie par un C)MC, Opération and
Maintenance Cenîcr qui est un dispositif qui effectue des fonctions de contrôle de bon fonctionnement du réseau d'accès.
Cette méthode de qualification permet à un opérateur de caractériser automatiquement et régulièrement, dans un environnement réel, la qualité des différents types de terminaux mobiles présents dans le réseau, et connectés au réseau d'accès, aussi bien sur une liaison montante que sur une liaison descendante. Une telle caractérisât! on, qui peut être qualifiée de "temps réel", peut permettre de lancer des actions à bas coût d'amélioration de fonctionnement du réseau telles que la sélection des terminaux mobiles de meilleure qualité pour, par exemple, les favoriser au sein du réseau ou peut permettre de lancer des actions auprès des fournisseurs de terminaux mobiles pour améliorer la qualité radio des terminaux commercialisés. En favorisant les terminaux de meilleure qualité au détriment de ceux de moins bonne qualité, l'opérateur améliore la qualité perçue par les utilisateurs qui ne subissent plus les interférences excessives dues aux terminaux les plus gênants ; l'opérateur améliore ainsi ta qualité de son réseau.
Une caractérisation de la qualité radio selon l'invention permet avantageusement d'évaluer la qualité des terminaux mobiles qui ne sont pas commercialisés par l'opérateur, en supposant que l'opérateur commercialise des terminaux mobiles. Une caractérisation de la qualité radio selon l'invention permet aussi bien de cîassifier les terminaux en fonction de leur niveau de version matérielle, hardware en anglais, qu'en fonction de leur niveau de version logicielle. Les niveaux de version matérielle et logicielle sont typiquement extraits respectivement des identifiants IMEI et IMEÏSV qui sont présents dans les messages envoyés par un terminal mobile au réseau lors d'une communication déjà établie ou lors de l'établissement de la communication.
Un programme d'ordinateur selon l'invention, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, est adapté pour mettre en œuvre un procédé selon un objet de l'invention lorsqu'il est exécuté par un dispositif électronique. Ce dispositif électronique est un objet de l'invention, iî est typiquement une station de base ou NodeB, un contrôleur de station de base ou RNC, un dispositif de mesure avec sondes ou un dispositif de maintenance ou OMC. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon rinvention.
Lc support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette {floppy dise) ou un disque dur.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans 3'exécution du procédé en question.
D'autre part, le programme d'ordinateur de qualification de terminaux peut être traduit en une forme transmissible telle qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type
Internet.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit, faite en regard de figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 est un schéma d'un réseau d'accès UTRAN d'un réseau UMTS.
La figure 2 est un organigramme d'un procédé de qualification de terminaux mobiles selon l'invention pour une liaison descendante. La figure 3 est un organigramme d'une mise en œuvre particulière d'une étape de comparaison d'un procédé selon l'invention, pour une liaison descendante.
La figure 4 est un organigramme d'un procédé de qualification de terminaux mobiles selon l'invention pour une liaison montante.
Un procédé selon l'invention mis en œuvre par un réseau d'accès se déroule de la façon suivante.
Le procédé de qualification de terminaux mobiles s'applique à des terminaux identifiables au moyen d'une identité. Cette identité comprend un type.
Dans le cas de terminaux mobiles adaptés à un réseau d'accès UTRAN, acronyme des mots anglais Universal Terrestrial Radio Access Network, l'identité correspond à l'information IMEI dont les champs TAC, FAC et SRN constituent le type du terminal. Le champ TAC contient un code du pays d'assemblage et le modèle du terminal. Le champ FAC contient un code fabricant. Le champ SRN contient un numéro de série. Un réseau d'accès UTRAN, illustré par la figure 1 , est la portion d'un réseau mobile UMTS, acronyme des mots anglais Uni versai Mobile Tdecommunications System équivalent à système de télécommunication mobile de troisième génération, qui consiste en un ou plusieurs contrôleurs dits RNC {Radio
Network Controller) et une ou plusieurs stations de base dites Node B. Un terminal mobile TM se connecte au réseau d'accès par l'intermédiaire d'un NodeB. Le réseau d'accès UTRAN est relié à un réseau cœur RC du réseau UMTS.
Dans le cas de terminaux mobiles adaptés à un reseau d'accès CDMA5 de type IS95 par exemple, l'identité correspond à l'information ESN. ESN est l'acronyme de Electronic Sériai Number, il s'agit donc d'un numéro de série électronique.
Le procédé permet de qualifier les terminaux connectés au réseau d'accès, ce réseau mettant en œuvre une technique d'étalement de spectre typiquement du type CDMA, par l'intermédiaire d'au moins un lien de transmission. Le lien est typiquement du type lien radio ou équivalent. Le terminal peut tout aussi bien être connecté au réseau par l'intermédiaire de plusieurs liens, par exemple dans un contexte de macrodiversité ou dans un système MIMO5 SlMO ou MlSO. MÏMO, acronyme des mots anglais Multiple Input Multiple Output, désigne un système à entrées et sorties multiples. SlMO, acronyme des mots anglais Single Input Multiple Output, désigne un système à entrée simple et sorties multiples. MISO, acronyme des mots anglais Multiple Input Single Output, désigne un système à entrées multiples et sortie simple.
Le réseau d'accès connaît le type de communication relative à la connexion établie avec un terminal en exploitant généralement le contenu des échanges sur les canaux radio communs entre le terminal mobile et le réseau d'accès. En particulier, pour un réseau d'accès UTRAN d'un réseau UMTS, le type de communication est accessible en exploitant le champ MS_SERV1CE_REQUEST.
Dans le cas d'une liaison descendante, le procédé 1 comprend les étapes suivantes décrites en regard de l'organigramme des figures 2 et 3.
Une première étape 2 consiste à associer un niveau de puissance émise Pe par le réseau d'accès à destination d'un terminal mobile, avec le type du terminal.
Selon un mode de réalisation particulier, la puissance Pe fait référence à la grandeur "TX Code Power" du document du 3GPP5 "Physical Laver Measurements (FDD). Release 5, 25.215, v5.05 2002-2003.
L'association est faite pour un type de communication donné, par exemple Ia communication transporte de la voix, ou bien des données. L'étape 2 se déroule jusqu'à obtenir, pour un même type de communication, au moins deux listes Li , L-z de niveaux de puissance associées chacune à un type de terminal différent entre les listes. Ainsi, chaque liste Li, L2 contient typiquement les différents niveaux de puissance émise pour les différents terminaux d'un même type et pour un même type de communication, Scion une première réalisai! on, les différents nheaux de puissance compris dans les différentes listes sont relatifs à un même instant, Les listes peuvent être
complétées avec des niveaux de puissance émis à des instants différents, mais, de manière préférentielle, un prélèvement de niveau de puissance pour un terminal d'un type donné est accompagné au même instant d'autant de prélèvements de niveau de puissance que de listes différentes, Dans le cas d'un réseau d'accès UTRAN d'un réseau UMTS, le contrôle de puissance émise par le réseau d'accès à destination d'un terminal peut s'effectuer par pas de 0.5, 1, 1.5, ou 2 dB. Le terminal mobile destinataire de la puissance émise Pe, génère des commandes TPC pour contrôler le niveau de puissance émise par le réseau et les envoie dans le champ TPC de la liaison montante sur les canaux physiques dédiés DPCCH. Le réseau UTRAN ajuste la puissance émise en liaison descendante en accord avec cette commande.
Ainsi, la première étape 2 conduit à l'élaboration de plusieurs listes Li, L2 constituées de niveaux de puissance émise Pe. Chaque liste Li , L2 se rapporte à un type de communication et un type de terminal. Et parmi ces listes Li, L2, au moins deux Li, L2 se rapportent à des types différents de terminaux, pour un même type de communication.
Chaque liste Li, L2 peut comporter les niveaux de puissance relatifs à tous les terminaux mobiles d'un même type actifs dans une cellule, actifs dans plusieurs cellules du réseau d'accès ou actifs dans une zone donnée différente d'une cellule. Une telle zone peut par exemple être délimitée par un critère de localisation. Par exemple, des listes peuvent être relatives à une zone délimitée par deux latitudes et deux longitudes, dans ce cas ces listes ne contiennent que des niveaux de puissance émise à destination de terminaux localisés entre 3es deux latitudes et les deux longitudes. Ceci nécessite de connaître la localisation des terminaux. Selon une réalisation particulière, cas de plusieurs liens de transmission entre le réseau et un terminal mobile, le niveau de puissance émise doit être compris comme étant la somme des niveaux de puissance émise pour chacun des liens.
Une deuxième étape 3 consiste à comparer les au moins deux listes LÎ, L2 se rapportant à des types différents de terminaux mais à un même type de communication. La comparaison permet de déterminer un classement des types de terminaux associés aux listes L1, L2 comparées, pour un type donné de communication. Selon une mise en œuvre préférée, la comparaison repose sur des tests statistiques.
Un premier test 4 statistique porte sur l'identité de répartilion géographique des terminaux entre les différentes listes, donc entre différents types de terminaux.
Lorsque le premier test 4 conclut à l'identité de répartition géographique entre terminaux mobiles de différents types, premier cas, la comparaison se déroule de la manière suivante. Dans ce premier cas, les listes de niveaux de puissance sont relatives à des terminaux positionnés selon une répartition géographique identique entre les différentes listes. La comparaison consiste alors à effectuer des tests statistiques 5 d'égalité des moyennes et/ou d'égalité des variances entre les distributions des niveaux de puissance contenus dans les listes. Pour exemple, citons les tests de Fisher, de Student dont une description est donnée dans le document de G.Saporta ayant pour référence : "Probabilités, Analyse de données et Statistique", Editions Technip: Paris, pp342-344, 1990. En fonction du résultat des tests, il est possible de conclure 6 si une population de terminaux, correspondant à une liste, donc à un type de terminaux donné, est de meilleur qualité ou de moins bonne qualité qu'une autre population d'une autre liste, donc d'un autre type, ou de qualité équivalente.
Lorsque le premier test 4 conclu à la non identité de répartition géographique entre terminaux mobiles de différents types, deuxième cas, une étape 7 intermédiaire consiste à déterminer des sous listes de niveaux de puissance se rapportant à des terminaux dont la répartition géographique est identique entre les différentes sous listes. Cette étape intermédiaire se déroule tant que le premier test ne conclu pas à l'identité de répartition géographique entre les terminaux mobiles de différents types. Lorsque les sous listes sont déterminées, la comparaison se poursuit de la manière décrite pour le premier cas mais sur la base de ces sous listes.
Dans le cas d'une liaison montante, le procédé 10 comprend les étapes suivantes décrites en regard de la figure 4.
Une première étape 11 consiste à associer des valeurs d'une métrique donnée d'un signal reçu par le réseau, provenant d'un terminal, avec le type du terminal. L'association est faite pour un type de communication donné, par exemple la communication transporte de la voix, ou bien des données.
Dans le cas d'un réseau d'accès UTRAN, cette métrique est typiquement le SIR, acronyme des mots anglais Signal îo Inteference Ratio, c'est-à-dire le rapport signal sur interférence qui est défini dans le document du 3GPP, "Physical Layer Measuremenîs (FDD)", Release 5, 25.215, v5.0 pl i, 2002-2003.
Dans le cas particulier d'un système MIMO ou SIMO, le signal reçu par le réseau doit être compris comme étant le résultat d'une somme des signaux reçus correspondants aux signaux multiples émis par le terminal. En effet dans ce cas, le terminal est connecté au réseau par plusieurs liens de transmission.
Une deuxième étape 12 consiste à comparer les différentes valeurs de la métrique à un seuil pour classer 13 le terminal. Typiquement, la comparaison consiste à déterminer des valeurs d'écarts entre la métrique et le seuil.
Dans le cas d'un réseau d'accès UTRAN, ce seuil est typiquement le
relatif au terminal, donnée définie dans le précédent document du 3GPP. Un terminal mobile est capable de changer sa puissance d'émission, donc en liaison montante, par pas de 1, 2 ou 3 dB, dans le slot qui suit immédiatement une commande TPC émanant de la cellule serveuse, donc en liaison descendante, et ceci pour garder le rapport signal sur interférence reçu en liaison montante, soit le SIR, à un niveau cible donné, soit le SïRujget ave- La cellule serveuse estime le SIR, dit SIRe5b de la puissance reçue sur le lien montant venant du terminal, génère une commande TPC et transmet cette commande sur les canaux physiques dédiés DPCCH selon les règles suivantes : si le SIRyst est strictement supérieur au SIRterget_avc alors la commande TPC est positionnée à zéro tandis que, si le SIRest est strictement inférieur au SIRtaiget ave alors la commande TPC est positionnée à un. Après réception d'une ou plusieurs commandes TPC dans un slot, le terminal mobile détermine une seule commande par slot en combinant les multiples commandes si plus d'une commande est reçue par slot. La détermination est effectuée au moyen d'un algorithme dont le choix dépend d'un paramètre désigné par les mots anglais " PowerControlAlgorithm". En fonction du positionnement de la commande, le terminal diminue, maintient ou augmente sa puissance émise.
Typiquement, si le SIR&t est supérieur au SIRlargeι_ave le terminal mobile gaspille de la puissance et est vu comme un brouilleur par les autres terminaux ; il peut être classé 13 dans une catégorie comprenant des terminaux mobiles jugés de mauvaise qualité. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé répète les deux étapes 1 1 et
12 précédentes pour différents terminaux connectés au réseau d'accès par au moins un lien de transmission. Le procédé peut ensuite comparer les terminaux entre eux pour établir un classement 13 des terminaux. La comparaison consiste à comparer, entre terminaux, les différentes valeurs des écarts calculés par terminal. Cette comparaison peut être basée sur une comparaison de moyenne.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend en outre une étape de détermination d'au moins deux listes de terminaux différents par leur type, une étape de comparaison des listes entre elles et une étape de classement des listes.
Selon un mode de réalisatior; particulier, la comparaison des listes entre elles consiste à effectuer des tests sîatistiqαes d'égahte des moyennes et ou d'égalité
i l
variances entre les listes. L'étape de comparaison est similaire à l'étape 3 décrite en regard de la figure 3.
Claims
1. Procédé (1) de qualification de terminaux (TM) mobiles identifiables, dont l'identité comprend un type, connectés à un réseau (UTRAN) d'accès par l'intermédiaire d'au moins un lien (It) de transmission qui comprend les étapes qui consistent, pour un type de communication donné : à associer (2) un niveau de puissance (Pe) émise par le réseau d'accès (UTRAN) à destination d'un terminal (TM) avec le type du terminal (TM) et ce, jusqu'à obtenir au moins deux listes (Lj, L2) de niveaux de puissance (Pe) associées chacune à un type différent de terminal (TM), - à comparer (3) les au moins deux listes (Li, L2) pour déterminer un classement
(6) des types de terminaux (TM) associés aux listes (Li, L2) comparées.
2. Procédé (1) de qualification de terminaux (TM) mobiles selon la revendication précédente dans lequel, pour un terminal (TM) connecté au réseau (UTRAN) d'accès par l'intermédiaire de plusieurs liens (It) de transmission, le niveau de puissance (Pe) émise est la somme des niveaux de puissance émise pour chacun des liens (It) de transmission.
3. Procédé (1) de qualification de terminaux (TM) mobiles selon Tune des revendications précédentes, dans lequel : les listes (L1, L2) de niveaux de puissance (Pe) sont relatives à des terminaux (TM) positionnés selon une répartition géographique identique entre les différentes listes (Li, L2) et dans lequel : la comparaison (3) consiste à effectuer des tests (5) statistiques d'égalité des variances et/ou d'égalité des moyennes entre les listes (L], L2).
4. Procédé (1) de qualification de terminaux mobiles scion l'une des revendications 1 et 2, dans lequel : les listes (Li, L2) de niveaux de puissance sont relatives à des terminaux (TM) positionnés selon une répartition géographique différente entre les différentes listes
(L] , L2), et dans lequel le procédé comprend en outre une étape qui consiste : à déterminer (7) des sous listes de niveaux de puissance (Pe) se rapportant à des terminaux (TM) dont la répartition géographique est identique entre ies différentes sous listes, le procédé étant ici que la comparaison (3) consiste à effectuer des tests (5) statistiques d'égalité des moyennes et/ou d'égalité des variances entre les sous listes.
5. Procédé (10) de qualification de terminaux (TM) mobiles identifiables, dont l'identité comprend un type, connectés à un réseau (UTRAN) d'accès par l'intermédiaire d'au moins un lien (It) de transmission qui comprend les étapes qui consistent, pour au moins un terminal (TM) : à associer (11) des valeurs (S1R^SI) d'une métrique (SlR) donnée d'un signal reçu par le réseau (UTRAN) d'accès et provenant du terminal (TM) avec le type du terminai, pour un type de communication, à comparer (12) les différentes valeurs (SlReit) de la métrique (SIR) à un seuil (SIRtarget ave) pour obtenir des valeurs d'écarts et pour classer (13) Ic terminal (TM), à répéter les deux étapes (1 1,12) précédentes pour différents terminaux (TM) connectés chacun au réseau (UTRAN) d'accès par l'intermédiaire d'au moins un lien (It) de transmission, pour obtenir différentes valeurs (SlReil) d'une même métrique (SIR) pour un même type de communication et pour les différents terminaux (TM), à comparer entre terminaux (TM), pour une même métrique (SIR), les différentes valeurs d'écarts pour établir un classement des terminaux (TM).
6. Procédé (10) de qualification de terminaux (TM) mobiles selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape de détermination d'au moins deux listes de terminaux différents par leur type, une étape de comparaison (3) des listes entre elles et une étape de classement des listes.
7. Procédé (10) de qualification de terminaux mobiles selon la revendication précédente, dans lequel la comparaison (3) consiste à effectuer des tests (5) statistiques d'égalité des moyennes et/ou d'égalité des variances entre les listes.
8. Procédé (1 ,10) de qualification de terminaux (TM) mobiles selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'identification d'un terminal (TM) consiste à extraire d'un message reçu par le réseau (UTRAN) d'accès et provenant du terminal (TM), une information (IMEl, IMEISV) permettant de déterminer une identité eî îe type du terminai (TM) à l'origine du message,
9. Procédé (1 ,10) de qualification de terminaux (TM) mobiles selon la revendication précédente, dans lequel l'information extraite comprend un identifiant (IMElSV) d'une version du logiciel embarqué dans le terminal (TM).
10. Dispositif (NodeB, RNC) électronique adapté à être relié à un réseau (UTRAN) d'accès d'un réseau (UMTS) cellulaire, caractérisé en ce qu'il comprend : un module pour associer un niveau de puissance (Pe) émise par le réseau (UTRAN) d'accès à destination d'un terminal (TM) mobile avec le type du terminal (TM) et ce, jusqu'à obtenir au moins deux listes (Li, L2) de niveaux de puissance
(Pe) associées chacune à un type différent de terminal (TM), un module pour comparer les au moins deux listes (L], L2) pour déterminer un classement des types de terminaux (TM) associés aux listes (L1, L2) comparées.
1 1. Dispositif (NodeB, RNC) électronique adapté à être relié à un réseau d'accès d'un réseau cellulaire, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un module pour déterminer, pour un type de communication, des valeurs d'une métrique (SIRest) donnée d'un signal reçu par le réseau d'accès et provenant de différents terminaux, identifiables, dont l'identité comprend un type, et à associer les valeurs obtenues pour un terminal avec le type du terminal, un module pour comparer, par terminal, les différentes valeurs de la métrique à un seuil (SIRtargct_avJ pour obtenir des valeurs d'écarts et pour comparer entre terminaux, pour une même métrique, les différentes valeurs d'écarts pour classer les terminaux.
12. Station de base (NodeB) comprenant un dispositif électronique selon l'une des revendications 11 et 12.
13. Dispositif (RNC) de contrôle de stations (NodeB) de base comprenant un dispositif électronique selon ï'une des revendications 1 1 et 12.
14. Un produit programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne d'un dispositif (NodeB, RNC) électronique adapté à être relié à un réseau (UTRAN) d'accès d'un réseau (UMTS) cellulaire, comprenant des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé H JO) selon l'une des revendications 1 à 10, lorsque le programme est exécuté par le dispositif (NodeB, RNC) électronique.
15. Support utilisable dans un dispositif (NodeB, RNC) électronique adapté à être relié à un réseau (UTRAN) d'accès d'un réseau (UMTS) cellulaire, sur lequel est enregistré un produit programme d'ordinateur chargeabie directement dans la mémoire interne du dispositif (NodeB, RNC) électronique, comprenant des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé (1, 10) selon l'une des revendications 1 à 10, lorsque le programme est exécuté par le dispositif (NodeB, RNC) électronique.
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