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CA 02807163 2013-01-30
WO 2012/016988 PCT/EP2011/063309
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Procédé de gestion d'un mode dégradé d'une cellule dans un
réseau de radiocommunication.
La présente invention concerne un procédé de gestion d'un mode
dégradé d'une cellule dans un réseau de radiocommunication, le procédé
étant implémenté dans un système de communication.
Il est connu d'utiliser, dans un réseau de radiocommunication, un
contrôleur, également dénommé "base station controller" en anglais, afin de
commander des sites qui comprennent notamment au moins un transmetteur
émetteur/récepteur et une antenne.
Un tel site a pour rôle d'émettre et de recevoir des communications
relatives à des terminaux localisés dans une zone, dite cellule, associée.
Par ailleurs, des transmetteurs présents sur différents sites peuvent
émettre sur une même bande de fréquences en émission et en réception de
façon à former un canal de transmission alloué, de façon dynamique ou
trunked en anglais, aux communications entre des terminaux de la
cellule.
Il est également connu de relier à des transmetteurs d'un site localisé
près du contrôleur de sites, une console de contrôle locale permettant à un
tiers de communiquer, via cette console de contrôle locale, avec des
terminaux communiquant via les canaux de transmission. La console de
contrôle locale peut initier une communication de groupe ou être sollicitée
pour entrer dans une communication de groupe. Elle est donc adaptée pour
un fonctionnement en réseau privé PMR ( Private Mobile Radio
Communication )
Typiquement, une telle console est opérée par un professionnel,
comme un agent de sécurité ou un agent de maintenance du réseau, qui
peut ainsi entrer en contact, via un transmetteur, de façon rapide et fiable
avec lesdits terminaux.
Par ailleurs il est connu de mettre les transmetteurs d'un site dans un
mode dégradé, ou failsoft en anglais, lorsque le contrôleur de site est
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défaillant. Un tel mode dégradé maintient les allocations de canaux de
transmission déjà effectués pour que les communications en cours puissent
se poursuivre.
En outre, dans un tel mode dégradé, des groupes de terminaux
associés à un même canal sont formés de telle sorte qu'une communication
entre ces terminaux associés soit toujours possible.
Cependant, lors d'une telle défaillance perturbant les
communications entre le contrôleur de site et les transmetteurs du site et
entrainant l'établissement d'un mode dégradé de la cellule, seule une
console de contrôle directement reliée au transmetteur peut établir une
communication avec les terminaux communiquant via le transmetteur.
Or il peut être intéressant, voire nécessaire, qu'une console distante,
typiquement dans un centre de surveillance, puisse être informée de la mise
en oeuvre du mode dégradé d'une cellule pour, éventuellement, établir des
communications avec les terminaux de cette cellule, ladite console de
contrôle à distance permettant d'effectuer les mêmes fonctionnalités qu'une
console de contrôle locale, notamment d'initier une communication de
groupe ou être sollicitée pour entrer dans une communication de groupe.
A cette fin, l'invention propose un procédé de gestion d'un mode
dégradé d'une cellule d'un réseau de télécommunication cellulaire, ledit
réseau comprenant un contrôleur de sites destiné à commander, via un
réseau de paquets, une pluralité de transmetteurs répartis sur différents
sites
de la cellule de telle sorte que des transmetteurs mettant en oeuvre une
même paire de fréquences sur différents sites forment un canal, qui en mode
dynamique est alloué dynamiquement à une communication quelconque
entre des terminaux de la cellule, ledit canal comprenant un transmetteur
maître sélectionné par le contrôleur de sites, caractérisé en ce qu'il
comprend dans chaque transmetteur maître lors de la détection d'une
défaillance du contrôleur de sites les étapes suivantes :
- un basculement en mode dégradé du transmetteur maître en
associant au canal une communication prédéfinie et connue des terminaux,
et
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- une transmission depuis le transmetteur maître, via le réseau de
paquets, d'un message de contrôle informant au moins une console de
contrôle reliée au réseau de paquet de la mise en oeuvre du mode dégradé
afin que la console de contrôle participe via ledit réseau de paquets à une
communication en cours dans le canal.
Grâce à l'invention, une console de contrôle peut être informée d'une
défaillance du contrôleur de site et de l'établissement d'un mode dégradé par
les transmetteurs de la cellule alors même que la console n'est pas
directement connectée aux transmetteurs.
De fait, l'indication de l'établissement du mode dégradé est effectuée
via un réseau de paquets ce qui permet par ailleurs à la console de contrôle
de participer aux communications activées dans ce mode dégradé.
Le procédé selon l'invention peut également présenter une ou
plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou
selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le message de contrôle est transmis périodiquement vers une adresse
de contrôle multicast du réseau de paquets ;
- le message de contrôle comprend un indicateur d'état de la
communication prédéfinie dans le canal associé, indiquant :
o un état actif lorsque la communication prédéfinie est établie par
un terminal sur le canal associé, le transmetteur maître étant
également considéré à l'état actif, et
o un état passif lorsqu'aucune communication prédéfinie n'est
établie par un terminal sur le canal associé, le transmetteur
maître étant également considéré à l'état passif ;
- le message de contrôle transmis par le transmetteur maître comprend
au moins une des informations suivantes: un identificateur du
transmetteur maître, un identificateur du canal associé, une paire de
fréquences prédéfinie associée au canal, une adresse multicast de
trafic ;
- le procédé selon l'invention comprend dans le transmetteur maître les
étapes de:
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o transmission de paquets IF de données phoniques numérisées
provenant d'un terminal vers l'adresse multicast de trafic portée
par le message de contrôle, et
o réception de paquets IF de données phoniques numérisées via
l'adresse multicast de trafic, les paquets IF provenant d'une
console de contrôle afin qu'ils soient transmis par le
transmetteur maître vers les terminaux ;
- le procédé selon l'invention comprend dans chaque transmetteur
maître lorsque le contrôleur de site n'est plus défaillant :
o une détection du bon fonctionnement du contrôleur de sites,
o un basculement du transmetteur maître du canal associé en
mode dynamique, et
o une transmission du message de contrôle informant au moins
une console de contrôle reliée au réseau de paquet de la fin du
mode dégradé.
La présente invention a également pour objet un système de
communication comprenant une cellule d'un réseau de télécommunication
cellulaire, ledit réseau comportant un contrôleur de sites destiné à
commander, via un réseau de paquets, une pluralité de transmetteurs
répartis sur différents sites de la cellule de telle sorte que des
transmetteurs
mettant en oeuvre une même paire de fréquences sur différents sites forment
un canal, qui en mode dynamique est alloué dynamiquement à une
communication quelconque entre des terminaux de la cellule, ledit canal
comprenant un transmetteur maître sélectionné par le contrôleur de sites,
caractérisé en ce qu'il comprend dans chaque transmetteur maître lors d'une
défaillance du contrôleur de sites :
- des moyens de détection pour détecter la défaillance du contrôleur
de site,
- des moyens de basculement pour basculer en mode dégradé le
transmetteur maître en associant au canal une communication prédéfinie et
connue des terminaux, et
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- des moyens de transmission pour transmettre, via le réseau de
paquets, un message de contrôle informant au moins une console de
contrôle reliée au réseau de paquet de la mise en oeuvre du mode dégradé
afin que la console de contrôle participe via ledit réseau de paquets à une
5 communication en cours dans le canal.
Le système selon l'invention peut également présenter une ou
plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou
selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le système selon l'invention comprend également des moyens de
transmission et de réception dans chaque transmetteur maître pour :
o transmettre des paquets IF de données phoniques numérisées
provenant d'un terminal vers une adresse multicast de trafic à
destination d'au moins une console de contrôle et
o recevoir des paquets IF de données phoniques numérisées via
l'adresse multicast de trafic, les paquets IF provenant d'une
console de contrôle afin qu'ils soient transmis par le
transmetteur maître vers les terminaux.
- lorsque le contrôleur de site n'est plus défaillant les moyens de
détection de chaque transmetteur maître détectent un bon
fonctionnement du contrôleur de sites, les moyens de basculement de
chaque transmetteur maître basculent chaque transmetteur maître du
mode dégradé en mode dynamique, et les moyens de transmission de
chaque transmetteur maître transmettent le message de contrôle
informant au moins une console de contrôle reliée au réseau de
paquet de la fin du mode dégradé.
La présente invention a également pour objet un transmetteur maître
d'un système de communication comprenant une cellule d'un réseau de
télécommunication cellulaire, ledit réseau comportant un contrôleur de sites
destiné à commander, via un réseau de paquets, une pluralité de
transmetteurs, répartis sur différents sites de la cellule de telle sorte que
des
transmetteurs dont le transmetteur maître, mettant en oeuvre une même
paire de fréquences sur différents sites forment un canal, qui en mode
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dynamique est alloué dynamiquement à une communication quelconque
entre des terminaux de la cellule, caractérisé en ce qu'il comprend lors d'une
défaillance du contrôleur de sites :
- des moyens de détection pour détecter la défaillance du contrôleur
de site,
- des moyens de basculement pour basculer en mode dégradé le
transmetteur maître en associant au canal une communication prédéfinie et
connue des terminaux, et
- des moyens de transmission pour transmettre, via le réseau de
paquets, un message de contrôle informant au moins une console de
contrôle reliée au réseau de paquet de la mise en oeuvre du mode dégradé
afin que la console de contrôle participe via ledit réseau de paquets à une
communication en cours dans le canal.
Le transmetteur maître selon l'invention peut également présenter une
ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement
ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le transmetteur maître comporte également des moyens de
transmission et de réception pour :
o transmettre des paquets IF de données phoniques numérisées
provenant d'un terminal vers une adresse multicast de trafic à
destination d'au moins une console de contrôle et
o recevoir des paquets IF de données phoniques numérisées via
l'adresse multicast de trafic, les paquets IF provenant d'une
console de contrôle afin qu'ils soient transmis par le
transmetteur maître vers les terminaux ;
- lorsque le contrôleur de site n'est plus défaillant les moyens de
détection détectent un bon fonctionnement du contrôleur de sites, les
moyens de basculement basculent les transmetteurs du canal associé
en mode dynamique, et les moyens de transmission transmettent le
message de contrôle informant au moins une console de contrôle
reliée au réseau de paquet de la fin du mode dégradé.
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L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui
suit, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence au
dessin en annexe dans lequel est représentée une vue schématique d'un
réseau mettant en oeuvre un procédé conforme à l'invention.
En référence à cette figure est représenté un système de
communication comportant un contrôleur 100 de sites, d'un réseau 102 de
radiocommunication, émettant et recevant des radiocommunications dans
une cellule 104. Le contrôleur 100 commande une pluralité de sites 1 à I tels
que chaque site i, avec i compris entre 1 et I, comprend une pluralité de
transmetteurs émettant et recevant sur des paires de fréquences distinctes
vers des terminaux 105. Les transmetteurs émettant et recevant sur une
même paire de fréquences et appartenant respectivement à des sites
différents forment un canal de transmission radio.
On notera qu'un site est également appelé également station de base et en
anglais base transceiver station ou en abrégé BTS.
On rappelle que le contrôleur de sites appelé également en anglais base
station controller ou en abrégé BSC permet de commander les sites.
Typiquement un contrôleur de sites a des dizaines voire des centaines de
sites sous son contrôle. Un contrôleur de sites gère l'allocation des canaux
de communication, contrôle l'itinérance des terminaux appelée en anglais
handovers d'un site à un autre site, contrôle le niveau de fréquence radio
dans les sites.
En se référant à la figure jointe, on prend comme exemple dans la
suite du document le cas d'une cellule comprenant 3 sites 1, 2 et 3, chaque
site i étant muni de trois transmetteurs 108, 110; et 112; mettant en oeuvre
chacun un canal de transmission propre, par exemple, chaque site met en
oeuvre trois canaux 10, 20 et 30 de transmission. Toutefois l'invention
s'applique quel que soit le nombre de transmetteurs et quel que soit le
nombre de canaux. Les transmetteurs 1081, 1082 et 1083, émettent et
reçoivent depuis les différents sites respectifs 1, 2 ou 3 sur une même paire
de fréquences en émission et en réception formant ainsi un premier canal 10
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de transmission dans la cellule 104. De façon analogue, les transmetteurs
1101, 1102 et 1103 émettent sur un second canal 20 et les transmetteurs
1121, 1122 et 1123 émettent sur un troisième canal 30 comme représenté
selon l'exemple de la figure jointe.
En mode dynamique de la cellule, les ressources radio sont gérées
de façon dynamique, ou trunked network en anglais. Plus précisément, le
contrôleur 100 de sites alloue dynamiquement un des canaux de
transmission libres à l'activation d'une communication quelconque par des
terminaux de la cellule ou par une entité distante telle qu'une console de
contrôle ou un dispositif d'une autre cellule.
On rappelle qu'une console de contrôle permet d'effectuer les mêmes
fonctionnalités qu'une console de contrôle locale, à savoir :
- permettre à un tiers de communiquer, via cette console de contrôle
distante, avec des terminaux communiquant via les canaux de
transmission ;
- initier une communication de groupe ou être sollicitée pour entrer dans
une communication de groupe. Elle est donc adaptée pour un
fonctionnement en réseau privé PMR ( Private Mobile Radio
Communication )
Le procédé décrit s'applique ainsi à des réseaux cellulaires permettant
d'effectuer des communications de type PMR ( Private Mobile
Radiocommunications ).
Le contrôleur de sites 100 sélectionne pour chaque canal 10, 20 et
un transmetteur maître, par exemple 1101, 1082 et 1123, parmi les
transmetteurs émettant sur le même canal de transmission. Ce transmetteur
maître a pour rôle de synchroniser l'émission depuis tous les transmetteurs
du même canal d'un message vers les terminaux de la cellule. Cette
30 synchronisation peut être réalisée, par exemple au moyen de signaux
satellitaires GPS pour Global Positioning Signal en anglais, afin que
chaque transmetteur reçoive le message à émettre accompagné d'une date
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d'émission à atteindre pour transmettre en même temps le message sur le
canal de transmission associé. Il est également possible de prévoir que le
transmetteur maître communique des références temporaires aux autres
transmetteurs du canal de transmission associé tels que des instants
d'émission radio des messages, des durées de ces messages, afin de
synchroniser l'émission des messages.
Le contrôleur de site 100 sélectionne chaque transmetteur maître de
manière prédéfini ou aléatoire, la sélection d'un ou plusieurs transmetteurs
maîtres pouvant changer en cours de fonctionnement de la cellule.
En mode dynamique ou trunked en anglais, de la cellule, le
contrôleur 100 sélectionne au moins un canal ¨ le canal 10 dans cet exemple
¨ comme canal de contrôle dont la bande de fréquences est notamment mise
en oeuvre pour échanger la signalisation nécessaire à l'établissement des
communications des terminaux 105. Les autres canaux 20 et 30 sont alloués
dynamiquement par le contrôleur 100 aux communications lors de leurs
établissements.
En mode dynamique, une ou des consoles de contrôle 101 ou 103
distantes connectées au réseau de paquet IF 114 peuvent participer aux
communications avec les terminaux 105 via le contrôleur de site 100.
Lors de la défaillance du contrôleur de sites 100, l'allocation
dynamique des canaux de transmission 20 et/ou 30 est inhibée et les
transmetteurs maîtres basculent dans un mode dégradé, ou failsoft en
anglais, permettant d'associer statiquement un canal de transmission
prédéfini 10, 20 et/ou 30 et connue des terminaux 105 pour une
communication prédéfinie et connue des terminaux 105. Dans ce cas, la
cellule 104 est considérée en mode dégradé. Dans ce mode dégradé,
chaque transmetteur maître transmet périodiquement un message de
contrôle 115 vers une adresse multicast, dite adresse de contrôle, du réseau
de paquet 114 permettant aux consoles de contrôle 101, 103 d'être
informées du mode dégradé de la cellule. L'adresse multicast de contrôle
peut être identique pour tous les messages de contrôle 115 transmis par les
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transmetteurs maîtres. En variante, l'adresse multicast de contrôle peut être
différente pour des messages de contrôle 115 transmis par des
transmetteurs maîtres différents.
Dans le message de contrôle 115 chaque transmetteur maître
5 indique également l'état de la communication prédéfinie dans le canal de
transmission associé. Le message de contrôle 115 comprend donc un
indicateur d'état de la communication dans le canal. L'indicateur indique un
état actif lorsque la communication prédéfinie est établie par un terminal 105
sur le canal associé, le transmetteur maître étant dans ce cas également
10 considéré à l'état actif. Dans le cas contraire l'indicateur indique un
état
passif pour la communication et le transmetteur maître et aucune
communication n'est en cours sur le canal associé.
Dans le message de contrôle 115, chaque transmetteur maître actif
indique également l'adresse multicast, dite adresse de trafic, du réseau de
paquet 114 permettant aux consoles de contrôle 101, 103 de participer à la
communication en cours dans le canal de transmission associé. L'adresse de
trafic est différente pour chaque canal de transmission associé à chaque
transmetteur maître en mode dégradé. Le transmetteur maître utilise
l'adresse de trafic pour transmettre les paquets IF de données phoniques
numérisées provenant des terminaux 105 à destinations des consoles de
contrôle et permet de recevoir les paquets IF de données phoniques
numérisées provenant des consoles de contrôle à destination des terminaux
105.
Un procédé de gestion du mode dégradé de la cellule selon
l'invention est mis en oeuvre dans des moyens 116i, 117i et 118i, situés dans
chacun des transmetteurs maîtres. Le procédé comprend les étapes
suivantes :
- une détection par des moyens de détection 116i de la défaillance
du contrôleur de sites 100 qui ne communique plus avec le transmetteur
maître,
- un basculement par des moyens de basculement 117i des
transmetteurs en mode dégradé en associant de manière prédéfinie et
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connue des terminaux 105, une communication à chaque canal de la cellule,
et
- une transmission depuis des moyens de transmission 118i, vers
une adresse multicast de contrôle du réseau de paquet IF 114 et à
destination d'une ou plusieurs consoles de contrôle 101 et 103 du message
de contrôle 115 informant entre autre de la mise en oeuvre du mode dégradé.
Chaque transmetteur maître comprend également des moyens de
transmission et de réception 119i de paquets IF de phonie vers ou depuis
l'adresse multicast de trafic. Les moyens 119i reçoivent des paquets IF de
données phoniques numérisées provenant des terminaux 105 participant à la
communication prédéfinie et les transmettent à l'adresse de trafic multicast à
destination des consoles de contrôle 101, 103 reliées au réseau de paquet IF
114. De même, les moyens 119i du transmetteur maître reçoivent via
l'adresse de trafic multicast des paquets IF de données phoniques
numérisées provenant d'au moins une console de contrôle 101, 103 et les
transmettent aux terminaux 105 participant à la communication prédéfinie en
cours.
Les moyens 116i, 117i 118i et 119i peuvent être des moyens
logiciels situés dans chaque transmetteur maître.
Chaque message périodique 115 transmis par un transmetteur
maître actif vers l'adresse de contrôle comprend des informations utiles à un
opérateur de la console 101 ou 103 et relatives à la communication en cours.
Les informations sont notamment : un identificateur du transmetteur maître,
un identificateur du canal associé, la paire de fréquences émission/réception
associée au canal, et l'adresse multicast de trafic sur laquelle les paquets
IF
de données phoniques numérisées provenant des terminaux 105 sont
transmis et de laquelle les paquets IF de données phoniques numérisées
provenant des consoles de contrôle à destination des terminaux 105 sont
reçus.
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Lorsque le contrôleur de site 100 redevient opérationnel et retourne
en mode dynamique, les transmetteurs maîtres peuvent notifier aux consoles
de contrôle dans le message 115 la fin du mode dégradé. Pour ce faire le
procédé comprend les étapes suivantes :
- une détection du bon fonctionnement du contrôleur de sites 100
effectuée par les moyens de détection 116i,
- un basculement du transmetteur maître du canal associé en mode
dynamique effectué par les moyens de basculement 117i, et
- une transmission du message de contrôle 115 informant au moins une
console de contrôle 101, 103 reliée au réseau de paquet de la fin du
mode dégradé effectuée par les moyens de transmission 118i.
