EP3167662A1 - Selection automatique de reseau d'acces sans fil - Google Patents

Selection automatique de reseau d'acces sans fil

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Publication number
EP3167662A1
EP3167662A1 EP15730113.6A EP15730113A EP3167662A1 EP 3167662 A1 EP3167662 A1 EP 3167662A1 EP 15730113 A EP15730113 A EP 15730113A EP 3167662 A1 EP3167662 A1 EP 3167662A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
interface
evaluation
connection
mobile
mobile equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15730113.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alexandru Petrescu
Christophe Janneteau
Sylvain DECREMPS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication of EP3167662A1 publication Critical patent/EP3167662A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16—Threshold monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18—Selecting a network or a communication service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14—Reselecting a network or an air interface
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the invention relates to the field of wireless communications, and in particular relates to a method and a device for automatically selecting for a mobile device a wireless access network.
  • Packet data transmission technologies make it possible to connect a large number of devices together.
  • apps a wide variety of Internet connection facilities are available in many locations: WiFi hotspots in campuses, shopping malls and public parks, 3G and 4G cellular networks in urban areas and along roads and highways. railways and recently more specific networks for vehicular
  • Intelligent Transportation Systems, (ITS) according to specifications for the implementation of 802.1 wireless local area wireless networks 1 p.
  • Mobile equipment whether mobile router or mobile terminal, has several connection interfaces, each using link technology with very different range and signal characteristics, eg. ex. WiFi, WAVE "Wireless Access in Vehicular Environments" according to dedicated anglicism, 3G, 4G or other.
  • heterogeneous wireless link access technologies are, for example: (1) whether or not there is a beacon or "beacon" presence signal as in WiFi which includes one while 802.1 1 p no ; (2) if the beacon message makes it possible to measure the quality of the signal in the absence of traffic, in short, medium or long range: such as the WiFi in short range while the cellular is in long range; (3) the signal quality values that can be of different sizes: the quality of the WiFi signal is measured between 0 and 70 on a linear scale 70 being the best, while for cellular the quality of the signal is measured from 0 to -90 on a non-linear scale with the -90 being the best.
  • ESSID automatically switching a WiFi interface between different WiFi access networks present, called "ESSID", according to the preferences of the user (order of preference between all ESSID, but not with a cellular network; associated passwords) and signal level measurements on each ESSID and channel.
  • this type of software has many shortcomings to effectively and optimally manage the connection to an access network.
  • this type of device does not comprehensively support the switchover of interfaces, whether between a WiFi interface and a cellular interface, between two different interfaces, these interfaces are the same type or different type.
  • this type of software offers the user the ability to set a preference on the use of one interface or another, or for the use of a second interface, it does not offer a finer level of preferences to choose for example between three or more interfaces.
  • the attachment to a cellular network is triggered by a user command on the user interface, either at the start of an application requiring an Internet connection, or by explicit triggering of the connection.
  • connection to the cellular network is lost, for example following the exit of the cellular cover, it is necessary to reconnect to the cellular network.
  • this type of software does not reconnect to the cellular network when mobile equipment enters the cellular coverage area.
  • any connection or reconnection can not be performed for a mobile router that does not have a user interface.
  • these approaches do not automatically switch to a new interface when the user interface becomes unavailable.
  • smartphones can configure the WiFi interface of a smartphone as the "default" interface, and switch to the cell interface when the WiFi interface becomes unavailable.
  • the unavailability of the WiFi interface is noted when the WiFi interface is no longer in coverage of any WiFi access point known to the smartphone. This loss of coverage is noted by the absence of reception of beacon signals WiFi for a predetermined period.
  • this method has the major disadvantage of only detecting the unavailability of the WiFi interface late, waiting for the expiration of a predetermined period of time without receiving WiFi beacon from a point d known WiFi access. This results in practice in preventing
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for automatically selecting a wireless access network for mobile equipment.
  • the invention will be implemented in mobile terminals, such as smartphones, laptops or tablets, but also in mobile routers in the field of the automobile, public transport, security for the public domain, the logistics, mobile robots or industrial mobile devices, for example.
  • a method for selecting, according to the location of a mobile device, a connection interface to a wireless access network, the mobile equipment being provided with a plurality of connection interfaces comprising the steps of:
  • the evaluation step of the plurality 'n' of measurements is made according to at least three evaluation criteria.
  • the criteria for assessing the quality of the signal are at least threshold, instability and progress criteria.
  • Evaluation according to the threshold criterion consists in positioning a majority of the 'n' measures with respect to predefined high and low thresholds.
  • the evaluation according to the instability criterion consists of performing a calculation based on a standard deviation value of the 'n' measures.
  • Evaluation according to the criterion of progress consists in determining a change in the quality of the signal for the 'n' measures.
  • the step of comparing the evaluations further includes a step of comparing the results of the evaluations with predefined user preferences.
  • the predefined user preferences include priorities for connection to access networks.
  • the available access networks are in the group of WiFi access networks, 3G / 4G cellular access networks, 802.1 1 p access networks, satellite networks, "Private Mobile” (PMR) networks. Radiocommunications "or” private mobile radio network "such as for example the network. TETRA / TETRAPOL.
  • the connection interfaces of the mobile equipment are in the group of WiFi, 3G / 4G, 802.1 1p, satellite, PMR interfaces.
  • the invention also covers a device which comprises means for selecting, according to the location of a mobile device, a connection interface to a wireless access network, the mobile equipment being provided with a plurality of interfaces of connection, the device comprising means for implementing the steps of the method.
  • the method will be implemented in mobile equipment of the mobile terminal or mobile router type.
  • the invention may operate in the form of a computer program product that includes code instructions for performing the claimed process steps when the program is run on a computer.
  • FIG 1 schematically shows an environment in which the invention can be implemented
  • Fig. 2 is a block diagram of the functional blocks for operating the method of the invention in one embodiment
  • Figure 3 illustrates a sequence of steps for evaluating available network access interfaces according to the method of the invention
  • Figure 4 details the steps of the decision process for evaluating a default interface in one embodiment of the invention. Detailed description of the invention
  • Figure 1 shows schematically an environment 1 00 in which the invention can be advantageously implemented.
  • the description relates to a single portable equipment (1 02), but the skilled person will extend the principles described to a plurality of equipment.
  • the portable equipment has multiple access interfaces to an access network, each of which can use a specific connection technology with different characteristics.
  • three connection interfaces are illustrated, a WiFi interface (11), a 3G / 4G interface (12), a 802.1 interface 1 p (13).
  • the portable equipment (1 02) can be equipped with a user interface, such as a screen or keyboard, for example if it is a mobile terminal, or have no user interface if it is a mobile device. a mobile router.
  • a user interface such as a screen or keyboard
  • FIG. 1 illustrates the case of three available access networks, a WiFi access network (1 04-1) via a WiFi terminal (104), a cellular access network (1 06-1) via a wireless access station. 3G / 4G base (1 06) and a WAVE access network (1 08-1) via a roadside unit 802.1 1 p (1 08).
  • Each network that can be in recovery has different conditions of use, for example even if the WiFi coverage is in overlay with the 4G cellular coverage, in an outdoor park, the WiFi signal can be very strong while the 4G signal be very weak. Without the mechanism of the invention, a portable equipment will attach each of its interfaces to one of the access networks that covers the place where it is, even if the conditions of individual use are not optimal.
  • the invention enables a portable device to dynamically select an optimal access network for its connectivity, which is available at a particular location and without user intervention, from a decision process. automatically based on predefined user preferences and on continuous measurements of signal quality.
  • Figure 2 schematically illustrates the device (200) for operating the method of selecting a wireless access network according to an embodiment of the invention.
  • the device includes a storage block (202) for declaring user preferences.
  • the block is a static configuration file that allows a user to register known network names, indicate their priority, and any other selection criterion such as parameters indicating thresholds high, low, threshold majority that are taken into account. account by the process of the invention.
  • a user can predefine an order for the selection of networks, for example in descending priority: WiFi / 4G / 802.1 1 p.
  • the method of the invention also operates in the absence of user preferences.
  • the user preferences are stored in a configuration file, which in the case of a mobile terminal with user interface, can be updated by the user regularly, for example once every minute.
  • a configuration file which in the case of a mobile terminal with user interface, can be updated by the user regularly, for example once every minute.
  • the user has the option to install a configuration file containing the preferences once the router is connected in a controlled environment and has an external user interface (such as an external keyboard and screen).
  • the installation or update of the configuration file containing the preferences can also be done remotely via network connectivity.
  • the mobile router reads the configuration file every time the router starts or whenever the file is changed remotely.
  • the mobile router will take into account the user preferences each time the vehicle is started or each remote update of the preferences.
  • the device also includes a plurality of measurement blocks
  • Each measurement block is coupled to a respective interface of the equipment.
  • a first measurement block (204-1) coupled to the interface 11 makes it possible to take readings of the WiFi signals
  • a second measurement block (204-2) coupled to the interface 12 makes it possible to take readings of the 4G signals
  • a third measurement block (204-3) coupled to the interface 13 makes it possible to take readings of the signals 802.1 1p.
  • the set of measurement and user preference blocks is coupled to a decision block (206) which makes it possible to execute an evaluation process taking into account all the parameters and measurements.
  • the decision block output (206) is coupled to a selection block (208) that selects and activates the interface selected for connection to the network based on the result of the evaluation.
  • Figure 3 illustrates a sequence of steps according to the method of the invention for evaluating the available network access interfaces, in one embodiment, corresponding to Figure 2.
  • the block (304-1) details the steps for evaluating the quality of the signals on a WiFi type interface.
  • the interface can be a classic interface with beacon or "beacon" in English and be provided with a list of network names with possibly access keys.
  • the attachment to one of these networks is not detailed here and can be done with existing simple algorithms.
  • a first step (304-10) the method verifies the association of the interface with a network. If this is not the case, the method retrieves the name of the ESSID network (Service Set Identifier) in a preconfigured list and proceeds to the attachment of the interface (304-12).
  • ESSID network Service Set Identifier
  • the method makes it possible to carry out (304-14) a series of 'n' measurements of the quality of the signal, said last measurements.
  • the value of 'n' can be set in the configuration file, independently for each parameter to be evaluated (T, I and P).
  • 'n' is set to 10, corresponding to a record of the last 10 measurements. It should be noted that the more 'n' is big, the better the interface switchover decision, in order to switch to a better quality network really, and without going back immediately, avoiding the "ping-pong" or inadvertent switching.
  • the method makes it possible to evaluate the last measurements made on at least three "TIP” criteria, which preferentially are threshold criteria (T) or "Threshold” in English, instability (I) or "Instability” in English and progress (P) or "Progress” in English.
  • TIP threshold criteria
  • I instability
  • P Progress
  • the evaluation step makes it possible to generate a validation (OK) or an invalidation (NOK) of the evaluated interface, as regards its potential of use for the communications.
  • the result of the evaluation is sent to the decision module (306).
  • the block (304-2) details the steps for evaluating the quality of the signals on a 3G / 4G cellular type interface.
  • the cellular interface is characterized by a continuous process of connection and reconnection testing in the event of loss of connectivity with a base station.
  • a first step (304-20) is to check whether the interface is attached to a base station, and to proceed (304-22) to a re-attachment if necessary. This is advantageous for the output of shadow areas, for example for a mobile router in a vehicle leaving a tunnel and which is no longer covered by any network.
  • the method allows the step (304-24) to perform 'n' successive measurements on the quality of the signal, said last measurements. Then, in a next step (304-26), the method makes it possible to process these last measurements by the "TIP” evaluation method.
  • the "TIP” evaluation produces a binary result, which validates (OK) or invalidates (NOK) the use of the cellular interface as a communication interface. The result of the evaluation is sent to the decision module (306).
  • the block (304-3) details the steps for evaluating the quality of the signals on an interface of type 802.1 1 p for example.
  • the interface can be a beaconless interface and be characterized by the absence of process of connection to a base station and the absence of sending beacon by the base station.
  • a mobile terminal or router can not measure the signal strength of the base station.
  • the method allows for this interface to periodically send a message of the type "IPv6 Router Advertisement (RA)" (or an "IPv4 Router Advertisement (RA)" according to the Anglicism recognized by the base station " without a tag ". This allows the mobile terminal or router to evaluate the signal strength based on the receipt of this message.
  • RA IPv6 Router Advertisement
  • RA IPv4 Router Advertisement
  • a first step (304-30) consists in checking the receipt of a message (RA), then successively reading 'n' measurements on the 'n' last messages (RA) received (step 304-32 looped ' n 'times).
  • the method goes to the next step (304-36) to apply the mechanism "TIP" on these measurements in order to obtain a validation (OK ) or invalidation (NOK) of the potential utilization of this communication interface.
  • the result of the evaluation is sent to the decision module (306).
  • the method then operates (306) at the choice of the interface based on the OK / NOK results received from each of the interfaces and taking into account the user preferences (302).
  • the WiFi interface for example is OK and all other interfaces are disabled (NOK)
  • the method selects this interface.
  • the method allows the next step to switch the equipment on the new interface or maintain the current interface if the latter has been revalidated.
  • the "TIP" assessment is performed independently on each interface in order to provide an indication of the ability to the respective interface to be used as the "default" interface of the mobile terminal or router.
  • the device of the invention makes it possible to perform new measurements for each interface periodically.
  • the "TI P" mechanism re-evaluates the last OK or NOK suggestion, taking into account the last "n-1" measures, plus the new last measure.
  • the "TI P" evaluation contains three successively assessed criteria: the Threshold criterion, the Instability instability criterion and the Progress progress criterion.
  • Figure 4 details the steps for evaluating the TIP criteria.
  • the criteria are evaluated according to the "TIP" order of the threshold T evaluation first (402), then the I instability evaluation (404) and finally the progress evaluation P (406), as the order to obtain a correct result as quickly as possible.
  • the evaluation T is relatively rough but responds quickly, while the evaluation I is more greedy in calculation time but its result is more often correct in relation to the reality.
  • Evaluation P is as fast as possible, in a single subtraction operation, but the result may be subject to errors.
  • the last measurements are evaluated against the threshold criterion.
  • two thresholds are predefined: a high threshold (Thigh) (for example: 80%), and a low threshold (Tlow) (for example: 20%).
  • a "majority" value is defined to perform the evaluation of 'n' measures, for example equal to 60%.
  • the evaluation of the threshold consists in positioning the majority of the 'n' last values of the measurements in relation to the high and low thresholds predefined. If the majority of the measurements are above the high threshold, then the interface is declared as validated (OK). If the majority of measurements are below the low threshold, then the interface is declared as disabled (NOK).
  • the evaluation of the threshold (T) is a strict evaluation, where the two high and low thresholds take the same value, for example 70%. If the majority of the 'n' last measures are above the threshold then the interface is declared OK, otherwise it is invalidated, and it is not necessary to evaluate the other instability and progress criteria, and the interface is not retained.
  • Step (404) consists in evaluating the quality of the signal for the interface considered on the criterion of instability defined as follows. Initially, two threshold values are predefined in a configuration file: a major threshold value (for example 75%) and a minor threshold value (for example 40%). The method makes it possible to calculate a standard deviation value (sigma) on the 'n' last measurements, and to consider a possible maximum standard deviation value (sigma_max) as being the maximum possible value of the signal level for this interface divided by two .
  • the maximum possible value of the signal level on an interface is the maximum value that can be reported by a driver that controls the network card and allows querying the network status.
  • the maximum value could be 90 in the case of a cellular interface driver, and 70 in the case of a WiFi interface driver.
  • the evaluation according to the criterion of instability consists in performing a calculation based on a standard deviation value of the 'n' last measures as follows: if the value of the standard deviation is greater than the value in percentage of the major threshold of the maximum standard deviation (eg sigma> 75% of sigma_max), it is considered that there is a lot of instability on the link, and the interface is not validated (NOK) . If the value of the standard deviation is smaller than the minor threshold percentage value of the maximum standard deviation (eg sigma ⁇ 40% of sigma_max), then the link is considered relatively stable and the interface is validated (OK). If the value of the standard deviation is between the two major and minor thresholds, the method continues by evaluating the progress criterion (P) in step (406).
  • P progress criterion
  • the evaluation according to the criterion of progress consists in determining an evolution of the quality of the signal for the 'n' last measures as follows: the difference between the last (the most recent) and the first (oldest) measure of the 'n' the last measurements are calculated. If this difference is positive, then it is considered that the interface is valid (OK), otherwise the interface is not validated (NOK).
  • the result of evaluating the TIP criteria for each interface is then sent to the decision module (306) to select the optimal interface and activate the selected interface (308).
  • the selected optimal interface is activated by configuring it as a "default" interface on the equipment (terminal or mobile router).
  • Random choice according to a source of random data a pseudo random number generator for example, or the mouse movement on a user interface in the case of a mobile terminal, or measurements of high precision temperature samples or the time stamp stamped on incoming packets in the case of a Mobile Router;
  • the method operates without user intervention other than a pre-configuration of parameters.
  • Major advantages of the present invention are: - the ability to handle the heterogeneity of access networks;
  • the method described makes it possible to make the connectivity to the infrastructure of a mobile terminal or a mobile router reliable, by continuously evaluating the quality of the connection of each of the interfaces of the mobile terminal or router and by changing the default interface used by communications when necessary.
  • the selection method also makes it possible to avoid any interruption in connectivity, as long as at least one of the interfaces is connected, while maximizing the quality of the service available for communications.
  • an IP mobility management protocol Mobile IPv4, Mobile IPv6, NEMOv4, NEMOv6, PMIPv4, PMIPv6
  • the method of the invention makes it possible to keep the applications running during the switchovers between interfaces and networks.
  • the terminal or mobile router after selecting a new interface will send a message named "Binding Update” containing a "Care-of Address” address containing the IPv6 address of the interface selected by TIP.
  • This message is sent to a Home Agent ("Home Agent") which is a fixed router entity located at the heart of the network, and which is in charge of redirecting data flows to the new attachment point of the terminal. or mobile router.
  • Home Agent a Home Agent
  • the present invention can be implemented from hardware and / or software elements and operate on a computer. It may be available as a computer program product on a computer readable medium.
  • the support can be electronic, magnetic, optical, electromagnetic or be an infrared type of diffusion medium.
  • Such supports are, for example, Random Access Memory RAMs (ROMs), magnetic or optical tapes, disks or disks (Compact Disk - Read Only Memory (CD-ROM), Compact Disk - Read / Write (CD-R / W) and DVD).

Landscapes

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

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour sélectionner automatiquement pour un équipement mobile un réseau d'accès sans fil sans intervention de l'utilisateur. En particulier, l'invention couvre un procédé pour sélectionner selon l'emplacement d'un équipement mobile, une interface de connexion vers un réseau d'accès sans fil, l'équipement mobile étant pourvu d'une pluralité d'interfaces de connexion, le procédé permettant d'identifier les réseaux d'accès disponibles à l'emplacement de l'équipement mobile, d'effectuer pour chaque interface de connexion de l'équipement mobile une pluralité 'n' de mesures de la qualité des signaux pour chaque réseau d'accès identifié, d'évaluer pour chaque interface de connexion, les 'n' mesures selon des critères d'évaluation prédéfinis, et de comparer les résultats des évaluations pour sélectionner l'interface de connexion présentant la meilleure évaluation de la qualité du signal parmi la pluralité d'interfaces de connexion dudit équipement mobile.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SELECTION AUTOMATIQUE DE RESEAU D'ACCES SANS FIL
Domaine de l'invention
L'invention concerne le domaine des communications sans-fil, et en particulier porte sur un procédé et un dispositif permettant de sélectionner automatiquement pour un équipement mobile un réseau d'accès sans fil.
Etat de la Technique
Les technologies de transmission de données par paquet permettent de relier ensemble un grand nombre d'équipements. L'arrivée de l'Internet à grande échelle, couplée avec le déploiement massif d'équipements mobiles puissants en termes de capacité de stockage, calcul et communication, tels les « smartphones », les tablettes, offrent aux utilisateurs - station naires, en mouvement, en transport en commun, en véhicule - toute une panoplie de nouvelles fonctionnalités attractives, connues sous la désignation de « apps ». Par ailleurs, une grande diversité de moyens de connexion à l'Internet sont disponibles en de nombreux endroits : hotspots WiFi dans les campus, dans les centres commerciaux et parcs publics, réseaux cellulaires 3G et 4G dans les zones urbaines et au long des routes et des rails et récemment des réseaux plus spécifiques aux communications véhiculaires - les
« Intelligent Transportation Systems », (ITS) selon les spécifications pour l'implémentation de réseaux numériques locaux à liaison sans fil 802.1 1 p.
Un équipement mobile, qu'il soit de type routeur mobile ou terminal mobile, est doté de plusieurs interfaces de connexion, chacune utilisant une technologie de lien avec des caractéristiques de portées et du signal très différentes, p. ex. WiFi, WAVE « Wireless Access in Vehicular Environments » selon l'anglicisme consacré, 3G, 4G ou autre.
Compte-tenu de l'hétérogénéité des réseaux d'accès, de la multiplicité des interfaces des équipements, la connexion d'un
équipement à un réseau d'accès qui offre la meilleure connectivité à un endroit donné présente un défi.
En effet, un équipement portable (terminal ou routeur mobile) est souvent doté de plusieurs interfaces de communication, à caractéristiques hétérogènes. Les caractéristiques qui rendent les technologies d'accès lien sans-fil hétérogènes sont, par exemple : (1 ) qu'il y ait ou non un signal de présence balise ou « beacon » comme en WiFi qui en comporte un tandis que 802.1 1 p non ; (2) si le message beacon permet de mesurer la qualité du signal en absence de traffic, en courte, moyenne ou longue portée : tel le WiFi en courte portée tandis que le cellulaire est en longue portée ; (3) les domaines de valeurs de la qualité de signal qui peuvent être de tailles différentes : la qualité du signal WiFi se mesure entre 0 et 70 sur une échelle linéaire 70 étant le meilleur, tandis que pour le cellulaire la qualité du signal se mesure de 0 à -90 sur une échelle non- linéaire avec le -90 étant le meilleur.
La mobilité étant une situation courante pour ces équipements, chaque endroit où cet équipement se trouve peut être couvert
simultanément par plusieurs réseaux d'accès sans-fil, avec des conditions d'utilisation différentes. Par exemple, dans un parc la couverture du hotspot wifi est simultanée avec la couverture cellulaire 4G et le signal WiFi est très fort tandis que le signal 4G est très faible. Un équipement portable peut ainsi attacher facilement chacune de ses interfaces à un réseau d'accès qui couvre l'endroit où il se trouve, même si les conditions d'utilisation individuelle ne sont pas optimales. Cependant, même si le terminal peut s'attacher simultanément avec chacune de ses interfaces à un réseau d'accès, une seule interface est utilisée pour établir des connexions vers des serveurs
d'application car un équipement ne peut utiliser qu'une seule route, dite route par défaut, pour ses connexions sortantes. Ainsi, dans l'état actuel, une seule interface est choisie qui correspond à celle qui a été la dernière à s'attacher à un réseau d'accès. Ce critère de choix qui est trivial, donne des résultats aléatoires, et mène souvent à l'utilisation du réseau d'accès qui n'offre pas la meilleure qualité de signal. II existe des solutions pour gérer la connexion d'équipements mobiles à des réseaux d'accès.
Les systèmes d'exploitation utilisés couramment sur des ordinateurs portables, smartphones, et tablettes, font usage de logiciels de connexion automatique. Certains connus sont par exemple, le service dit « wlansvc » pour le système d'exploitation Windows 7®, le logiciel « Connection Manager » sous Linux® pour ordinateur de bureau ou encore « WiFi Manager » pour le système d'exploitation Androïd® pour smartphone ou tablette. Ce type de logiciel réalise le démarrage et l'attachement de chaque interface à un réseau d'accès, et fonctionne indépendamment pour chaque interface. Le logiciel réalise
automatiquement le basculement d'une interface WiFi entre différents réseaux d'accès WiFi présents, appelés des « ESSID », en fonction des préférences de l'utilisateur (ordre de préférence entre l'ensemble des ESSID, mais pas avec un réseau cellulaire ; et les mots de passe associés) et des mesures des niveaux de signal sur chaque ESSID et canal.
Cependant, ce type de logiciel présente nombre de lacunes pour gérer de manière efficace et optimum la connexion à un réseau d'accès. Ainsi, ce type de dispositif ne prend pas en charge de manière exhaustive le basculement d'interfaces, que ce soit entre une interface WiFi et une interface cellulaire, entre deux interfaces différentes, que ces interfaces soient de même type ou de type différent. Bien que ce type de logiciel offre à l'utilisateur la possibilité de définir une préférence sur l'utilisation d'une interface ou une autre, ou pour l'utilisation d'une seconde interface, il n'offre pas un niveau plus fin de préférences pour choisir par exemple entre trois interfaces ou plus. L'attachement à un réseau cellulaire est déclenché par une commande de l'utilisateur sur l'interface utilisateur, soit au démarrage d'une application nécessitant une connexion Internet, soit par déclenchement explicite de la connexion. Or, lorsque la connexion au réseau cellulaire est perdue, suite par exemple à la sortie de la couverture cellulaire, il est nécessaire de réaliser une reconnexion au réseau cellulaire. Or, ce type de logiciel ne réalise pas la reconnexion au réseau cellulaire quand un équipement mobile rentre en zone de couverture cellulaire. Par ailleurs, la connexion étant déclenchée par une action utilisateur sur une interface utilisateur, toute connexion ou reconnexion ne peut être réalisée pour un routeur mobile démuni d'interface utilisateur. Entre autres limitations, ces approches ne permettent pas de basculer automatiquement sur une nouvelle interface quand l'interface d'usage devient indisponible.
En particulier, la solution de gestion de connexion des
smartphones permet de configurer l'interface WiFi d'un smartphone comme l'interface « par défaut », et de basculer sur l'interface cellulaire lorsque l'interface WiFi devient indisponible. L'indisponibilité de l'interface WiFi est constatée dès lors que l'interface WiFi n'est plus en couverture d'aucun point d'accès WiFi connu du smartphone. Cette perte de couverture est constatée par l'absence de réception de signaux balise WiFi pendant une période prédéterminée. Ainsi, cette méthode présente l'inconvénient majeur de ne détecter l'indisponibilité de l'interface WiFi que tardivement, par l'attente de l'expiration d'une période de temps prédéterminée sans réception de balise WiFi en provenance d'un point d'accès WiFi connu. Ceci résulte en pratique à empêcher tout
établissement de nouvelle communication pendant cette période où l'interface WiFi est maintenue comme interface par défaut alors qu'elle est indisponible, bien que l'interface cellulaire pourrait être disponible et donc utilisable. Par ailleurs, dans ces approches connues, il n'y a pas de
comparaison de la qualité d'un signal sur des réseaux hétérogènes. Ainsi sur une interface WiFi, des mesures de signal sur les canaux WiFi sont réalisées périodiquement. Ces mesures évaluent le niveau de réception des messages « balises » émis périodiquement par les bornes WiFi.
Cependant, certains réseaux d'accès, qui sont conçus pour offrir des accès aux terminaux ou routeur mobiles en mouvement à haute vitesse, sont optimisés et n'offrent pas de signaux « balises», ne permettant donc pas de réaliser des mesures de signal du réseau d'accès.
Des inconvénients supplémentaires de l'existant sont qu'il n'y a pas de pré-configuration possible des réseaux WiFi connus. En effet, l'utilisateur doit entrer manuellement, au moment de la première connexion à un point d'accès WiFi connu, les paramètres pour s'y connecter. Ces paramètres ne peuvent pas être préconfigurés à l'avance. Ceci empêche en particulier tout usage de ce type de solution sur un routeur mobile qui n'a pas d'interface utilisateur, et ralentit donc toute première connexion à un point d'accès WiFi.
Enfin, il n'y a pas de possibilité pour un équipement de rester connecté en cellulaire, dès qu'un accès WiFi est détecté, et ce même si la qualité de la connexion WiFi est mauvaise ou moins bonne que la connexion cellulaire. Ceci peut résulter à dégrader significativement la qualité des communications.
Il existe alors le besoin d'une solution qui pâlie aux inconvénients des approches connues. La présente invention répond à ce besoin.
Résumé de l'invention
Un objet de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif pour sélectionner automatiquement un réseau d'accès sans fil pour un équipement mobile.
Avantageusement, l'invention s'implémentera dans des terminaux mobiles, tels des smartphones, ordinateurs portables ou tablettes, mais aussi dans des routeurs mobiles dans le domaine de l'automobile, des transports publics, de la sécurité pour le domaine public, de la logistique, des robots mobiles ou encore, appareils mobiles industriels, par exemple.
Pour obtenir les résultats recherchés, un procédé, un dispositif et un produit programme d'ordinateur sont proposés.
En particulier, un procédé pour sélectionner selon l'emplacement d'un équipement mobile, une interface de connexion vers un réseau d'accès sans fil, l'équipement mobile étant pourvu d'une pluralité d'interfaces de connexion, le procédé comprenant les étapes de :
- identifier les réseaux d'accès disponibles à l'emplacement de l'équipement mobile ;
- effectuer pour chaque interface de connexion de l'équipement mobile une pluralité 'n' de mesures de la qualité des signaux pour chaque réseau d'accès identifié ; - évaluer pour chaque interface de connexion, lesdites 'n' mesures selon des critères d'évaluation prédéfinis ; et
- comparer les résultats des évaluations pour sélectionner l'interface de connexion présentant la meilleure évaluation de la qualité du signal parmi la pluralité d'interfaces de connexion dudit équipement mobile.
Dans une implémentation préférentielle, l'étape d'évaluation de la pluralité 'n' de mesures est faite selon au moins trois critères d'évaluation. Avantageusement, les critères d'évaluation de la qualité du signal sont au moins des critères de seuil, d'instabilité et de progrès.
L'évaluation selon le critère de seuil consiste à positionner une majorité des 'n' mesures par rapport à des seuils hauts et bas prédéfinis. L'évaluation selon le critère d'instabilité consiste à effectuer un calcul basé sur une valeur d'écart-type des 'n' mesures. L'évaluation selon le critère de progrès consiste à déterminer une évolution de la qualité du signal pour les 'n' mesures.
Dans un mode de réalisation, l'étape de comparaison des évaluations comprend de plus une étape de comparaison des résultats des évaluations avec des préférences utilisateurs prédéfinies. Avantageusement, les préférences utilisateur prédéfinies comprennent des priorités de connexion à des réseaux d'accès.
Avantageusement, les réseaux d'accès disponibles sont dans le groupe des réseaux d'accès WiFi, des réseaux d'accès cellulaire 3G/4G, des réseaux d'accès 802.1 1 p, des réseaux satellitaires, des réseaux (PMR) « Private Mobile Radiocommunications » ou « réseau mobile privé de radiocommunication» tel que par exemple le réseau. TETRA/TETRAPOL. Les interfaces de connexion de l'équipement mobile sont dans le groupe des interfaces WiFi, 3G/4G, 802.1 1 p, satellitaires, PMR. L'invention couvre aussi un dispositif qui comprend des moyens pour sélectionner selon l'emplacement d'un équipement mobile, une interface de connexion vers un réseau d'accès sans fil, l'équipement mobile étant pourvu d'une pluralité d'interfaces de connexion, le dispositif comprenant des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé.
Avantageusement, le procédé s'implémentera dans un équipement mobile de type terminal mobile ou routeur mobile.
L'invention peut opérer sous la forme d'un produit programme d'ordinateur qui comprend des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé revendiqué lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.
Description des figures
Différents aspects et avantages de l'invention vont apparaître en appui de la description d'un mode préféré d'implémentation de l'invention mais non limitatif, avec référence aux figures ci-dessous :
La figure 1 montre schématiquement un environnement dans lequel l'invention peut être implémentée ;
La figure 2 est un schéma des blocs fonctionnels pour opérer le procédé de l'invention dans un mode de réalisation ;
La figure 3 illustre un enchaînement des étapes pour évaluer les interfaces d'accès réseau disponibles selon le procédé de l'invention ;
La figure 4 détaille les étapes du procédé de décision pour évaluer une interface par défaut dans un mode de réalisation de l'invention. Description détaillée de l'invention
Référence est faite à la figure 1 qui montre schématiquement un environnement 1 00 dans lequel l'invention peut être implémentée de manière avantageuse. Pour des raisons de clarté et de simplification, la description porte sur un seul équipement portable (1 02), mais l'homme du métier étendra les principes décrits à une pluralité d'équipements.
De la même manière, la description ne différencie pas la nature de l'équipement portable qui peut être soit un terminal mobile (1 02-1 ), soit un routeur mobile (1 02-2) tel que zoomé sur la figure 1 . L'équipement portable est doté de plusieurs interfaces de connexion vers un réseau d'accès, chacune pouvant utiliser une technologie de connexion spécifique ayant des caractéristiques différentes. Ainsi, de manière non limitative, trois interfaces de connexion sont illustrées, une interface WiFi (11 ), une interface 3G/4G (12), une interface 802.1 1 p (13). L'homme du métier comprendra que les principes décrits s'appliquent quelque soit le nombre et la nature des interfaces de connexion (In).
L'équipement portable (1 02) peut être muni d'une interface utilisateur, de type écran ou clavier par exemple s'il s'agit d'un terminal mobile, ou être démuni d'interface utilisateur s'il s'agit d'un routeur mobile.
L'emplacement où se trouve un équipement portable (1 02) peut être couvert par un ou simultanément par plusieurs réseaux d'accès sans- fil. La figure 1 illustre le cas de trois réseaux d'accès disponibles, un réseau d'accès WiFi (1 04-1 ) via une borne WiFi (104), un réseau d'accès cellulaire (1 06-1 ) via une station de base 3G/4G (1 06) et un réseau d'accès WAVE (1 08-1 ) via une unité de bord de route 802.1 1 p (1 08).
Chaque réseau qui peut être en recouvrement a des conditions d'utilisation différentes, par exemple même si la couverture WiFi est en recouvrement avec la couverture cellulaire 4G, dans un parc extérieur, le signal WiFi pourra être très fort tandis que le signal 4G être très faible. Sans le mécanisme de l'invention, un équipement portable va attacher chacune de ses interfaces à l'un des réseaux d'accès qui couvre l'endroit où il se trouve, même si les conditions d'utilisation individuelle ne sont pas optimales.
De manière générale, l'invention permet à un équipement portable de sélectionner de manière dynamique un réseau d'accès optimal pour sa connectivité, qui soit disponible à un endroit particulier et sans intervention de l'utilisateur, à partir d'un procédé de décision automatique basé sur des préférences utilisateur prédéfinies et, sur des mesures effectuées en continu sur la qualité des signaux.
La figure 2 illustre schématiquement le dispositif (200) pour opérer le procédé de sélection d'un réseau d'accès sans fil selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif comprend un bloc de stockage (202) permettant de déclarer des préférences utilisateur. Avantageusement, le bloc est un fichier de configuration statique qui permet à un utilisateur d'enregistrer des noms de réseaux connus, indiquer leur priorité, et tout autre critère de sélection comme des paramètres indiquant des seuils haut, bas, seuil majorité qui sont pris en compte par le processus de l'invention. Ainsi un utilisateur pourra prédéfinir un ordre pour la sélection des réseaux, par exemple en priorité descendante : WiFi / 4G / 802.1 1 p. Il est à noter que le procédé de l'invention opère aussi en l'absence de préférences utilisateur. Les préférences utilisateur sont stockées dans un fichier de configuration, qui dans le cas d'un terminal mobile avec interface utilisateur, peut être mis à jour par l'utilisateur régulièrement, par exemple 1 fois chaque minute. Dans le cas d'un routeur mobile sans interface utilisateur, l'utilisateur a la possibilité d'installer un fichier de configuration contenant les préférences une fois que le routeur est connecté dans un environnement contrôlé et doté d'interface utilisateur externe (comme un clavier et un écran externes). L'installation ou la mise à jour du fichier de configuration contenant les préférences peut également être faite à distance via une connectivité réseau. Le routeur mobile lit le fichier de configuration à chaque fois que le routeur démarre ou à chaque fois que le fichier est modifié à distance. Ainsi, typiquement, dans le cadre d'un routeur mobile embarqué à bord d'un véhicule le routeur mobile prendra en compte les préférences utilisateur à chaque démarrage du véhicule ou à chaque mise à jour à distance des préférences. Le dispositif comprend aussi une pluralité de blocs de mesures
(204-1 , 204-2, 204-n) aptes à effectuer des mesures sur les signaux correspondants aux réseaux d'accès disponibles. Chaque bloc de mesure est couplé à une interface respective de l'équipement. Ainsi, pour l'exemple de la figure 1 , un premier bloc de mesure (204-1 ) couplé à l'interface 11 permet de faire des relevés des signaux WiFi, un second bloc de mesure (204-2) couplé à l'interface 12 permet de faire des relevés des signaux 4G, et un troisième bloc de mesure (204-3) couplé à l'interface 13 permet de faire des relevés des signaux 802.1 1 p.
L'ensemble des blocs de mesure et de préférence utilisateur, est couplé à un bloc décisionnaire (206) qui permet d'exécuter un processus d'évaluation prenant en compte l'ensemble des paramètres et des mesures. La sortie du bloc décisionnaire (206) est couplée à un bloc de sélection (208) qui permet de sélectionner et d'activer l'interface retenue pour la connexion au réseau en fonction du résultat de l'évaluation. Référence est maintenant faite à la figure 3 qui illustre un enchaînement des étapes selon le procédé de l'invention pour évaluer les interfaces d'accès réseau disponibles, dans un mode de réalisation, correspondant à la figure 2. Le bloc (304-1 ) détaille les étapes pour évaluer la qualité des signaux sur une interface de type WiFi. L'interface peut être une interface classique avec balise ou « beacon » en anglais et être dotée d'une liste de noms de réseaux avec éventuellement des clefs d'accès. L'attachement à un de ces réseaux n'est pas détaillé ici et peut se faire avec des algorithmes simples existants. Dans une première étape (304- 10), le procédé vérifie l'association de l'interface avec un réseau. Si ce n'est pas le cas, le procédé récupère dans une liste préconfigurée, le nom du réseau ESSID (Service Set Identifier en anglais) et procède au ré- attachement de l'interface (304-12).
Une fois l'attachement effectué, le procédé permet d'effectuer (304-14) une suite de 'n' mesures de la qualité du signal, dites dernières mesures. La valeur de 'n' est paramétrable dans le fichier de configuration, indépendamment pour chaque paramètre à évaluer (T, I et P). Dans une implémentation préférentielle, 'n' est fixé à 10, correspondant à un relevé des 10 dernières mesures. Il est à noter que plus 'n' est grand, plus la décision de basculement d'interface est correcte, afin de basculer vers un réseau de meilleure qualité réellement, et sans revenir dans l'immédiat, évitant ainsi les « ping-pong » ou basculements intempestifs. En revanche, plus 'n' est grand plus il faut de temps pour prendre ces mesures et ainsi le basculement est moins réactif, donc moins efficace pour certaines applications, comme en milieu véhiculaire par exemple. Sur chaque type de lien, il est possible de prendre une mesure à un intervalle de temps prédéfini dépendant principalement de la bande passante théorique du lien respectif, comme par exemple sur un lien WiFi 802.1 1 b à bande passante théorique de 1 1 Mbit/s, il est possible de prendre une mesure à un intervalle de minimum 5milli-secondes environ.
Dans une étape suivante (304-16), le procédé permet d'évaluer les dernières mesures faites sur au moins trois critères « TIP », qui de manière préférentielle sont des critères de seuil (T) ou « Threshold » en anglais, d'instabilité (I) ou « Instability » en anglais et de progrès (P) ou « Progress » en anglais. Comme il sera décrit plus loin, le mécanisme d'évaluation dit « TIP » est appliqué sur chaque interface de l'équipement mobile qui est évaluée.
L'étape d'évaluation permet de générer une validation (OK) ou une invalidation (NOK) de l'interface évaluée, quant à son potentiel d'utilisation pour les communications. Le résultat de l'évaluation est adressé au module de décision (306). Le bloc (304-2) détaille les étapes pour évaluer la qualité des signaux sur une interface de type cellulaire 3G/4G. L'interface cellulaire se caractérise par un processus continu de connexion et d'essai de reconnexion dans le cas de perte de connectivité avec une station de base. Ainsi une première étape (304-20) consiste à vérifier si l'interface est attachée à une station de base, et de procéder (304-22) à un réattachement le cas échéant. Ceci est avantageux pour la sortie des zones d'ombres, par exemple pour un routeur mobile dans un véhicule sortant d'un tunnel et qui n'est plus couvert par aucun réseau. Ensuite, tant que l'interface cellulaire est connectée, le procédé permet à l'étape (304-24) d'effectuer 'n' mesures successives sur la qualité du signal, dites dernières mesures. Puis, dans une étape suivante (304-26), le procédé permet de traiter ces dernières mesures par le procédé d'évaluation « TIP ». L'évaluation « TIP » produit un résultat binaire, qui valide (OK) ou invalide (NOK) l'utilisation de l'interface cellulaire comme interface de communication. Le résultat de l'évaluation est adressé au module de décision (306).
Le bloc (304-3) détaille les étapes pour évaluer la qualité des signaux sur une interface de type 802.1 1 p par exemple. L'interface peut être une interface sans balise et se caractériser par l'absence de processus de connexion à une station de base et par l'absence d'envoi de balise par la station de base. Un terminal ou routeur mobile ne peut donc pas mesurer la puissance du signal de la station de base. Pour résoudre ce problème le procédé permet pour cette interface d'envoyer périodiquement un message de type « IPv6 Router Advertisement (RA)» (ou une message « IPv4 Routeur Advertisement (RA)») selon l'anglicisme reconnu par la station de base «sans balise». Ceci permet au terminal ou au routeur mobile d'évaluer la puissance du signal sur la base de la réception de ce message. Ainsi, une première étape (304-30) consiste à vérifier la réception d'un message (RA), puis de relever successivement 'n' mesures sur les 'n' derniers messages (RA) reçus (étape 304-32 en boucle 'n' fois). Quand les 'n' mesures, dites 'n' dernières mesures ont été faites, le procédé passe à l'étape suivante (304-36) pour appliquer le mécanisme « TIP » sur ces mesures dans le but d'obtenir une validation (OK) ou invalidation (NOK) du potentiel d'utilisation de cette interface de communication. Le résultat de l'évaluation est adressé au module de décision (306).
Le procédé opère ensuite (306) au choix de l'interface en fonction des résultats OK/NOK reçus de chacune des interfaces et en prenant en compte les préférences utilisateur (302). Ainsi, si l'interface WiFi par exemple est OK et que toutes les autres interfaces sont invalidées (NOK), le procédé sélectionne cette interface. En revanche, si plusieurs interfaces sont OK simultanément, la prise en compte des préférences utilisateur permet de sélectionner l'interface qui est prédéfinie en priorité. Après sélection de l'interface optimale, le procédé permet à l'étape suivante de basculer l'équipement sur la nouvelle interface ou de maintenir l'interface courante si cette dernière a été revalidée.
Ainsi, l'évaluation « TIP » est effectuée indépendamment sur chaque interface dans le but de fournir une indication sur la capacité de l'interface respective à être utilisée comme interface « par défaut » du terminal ou du routeur mobile.
Avantageusement, le dispositif de l'invention permet d'effectuer pour chaque interface de nouvelles mesures périodiquement. Pour chaque nouvelle mesure, le mécanisme « TI P » réévalue la dernière suggestion OK ou NOK, en prenant en compte les 'n- 1 ' dernières mesures, plus la nouvelle dernière mesure.
Comme indiqué, l'évaluation « TI P » contient trois critères évalués successivement : le critère de seuil « Threshold », le critère d'instabilité « Instability » et le critère de progrès « Progress ». La figure 4 détaille les étapes pour procéder à l'évaluation des critères TIP. Dans un mode de réalisation, les critères sont évalués selon l'ordre « T-l-P » de l'évaluation T du seuil en premier (402), puis l'évaluation I de l'instabilité (404) et enfin l'évaluation P du progrès (406), comme étant l'ordre permettant d'obtenir un résultat correct le plus rapidement possible. L'évaluation T est relativement grossière mais répond vite, tandis que l'évaluation I est plus gourmande en temps de calcul mais son résultat est plus souvent correct par rapport à la réalité. L'évaluation P est la plus rapide possible, en une seule opération de soustraction, mais le résultat peut être assujetti à des erreurs. Dans des implémentations alternatives, des ordres d'évaluation différents, comme par exemple « P-l-T » ou « l-P-T » sont possibles et constituent un paramètre défini dans le fichier de configuration. À la fin de l'évaluation, l'interface est proposée comme étant validée (OK) ou invalidée 'NOK). Dans une première étape (402), la qualité du signal mesuré sur les
'n' dernières mesures est évaluée par rapport au critère de seuil. De manière préférentielle, deux seuils sont prédéfinis : un seuil haut (Thigh) (par exemple : 80%), et un seuil bas (Tlow) (par exemple : 20%). Une valeur dite « majorité » est définie pour effectuer l'évaluation des 'n' mesures, par exemple égale à 60%. L'évaluation du seuil consiste à positionner la majorité des 'n' dernières valeurs des mesures par rapport aux seuils hauts et bas prédéfinis. Si la majorité des mesures est au- dessus du seuil haut, alors l'interface est déclarée comme validée (OK). Si la majorité de mesures est en-dessous du seuil bas, alors l'interface est déclarée comme invalidée (NOK).
Si l'évaluation de l'interface sur la base des seuils ci-dessus ne permet pas de déclarer l'interface comme valide (OK) ou non valide (NOK) alors le procédé poursuit à l'étape suivante (404), pour évaluer le second critère d'instabilité.
Dans une variante d'implémentation, l'évaluation du seuil (T) est une évaluation stricte, où les deux seuils hauts et bas prennent la même valeur, par exemple 70%. Si la majorité des 'n' dernières mesures se trouve au-dessus du seuil alors l'interface est déclarée OK, sinon elle est invalidé, et il n'est pas nécessaire d'évaluer les autres critères d'instabilité et de progrès, et l'interface n'est pas retenue.
L'étape (404) consiste à évaluer la qualité du signal pour l'interface considérée sur le critère d'instabilité défini comme suit. Initialement, deux valeurs de seuils sont prédéfinies dans un fichier de configuration : une valeur de seuil majeur (par exemple 75%) et une valeur de seuil mineure (par exemple 40%). Le procédé permet de calculer une valeur écart-type (sigma) sur les 'n' dernières mesures, et de considérer une valeur écart- type maximal (sigma_max) possible comme étant la valeur maximale possible du niveau de signal pour cette interface divisée par deux. La valeur maximale possible du niveau de signal sur une interface est la valeur maximale pouvant être rapportée par un driver qui contrôle la carte réseau et permet d'interroger l'état du réseau. Ainsi par exemple, la valeur maximale pourra être de 90 dans le cas d'un driver d'interface cellulaire, et de 70 dans le cas d'un driver d'interface WiFi. L'évaluation selon le critère d'instabilité consiste à effectuer un calcul basé sur une valeur d'écart-type des 'n' dernières mesures comme suit : si la valeur de l'écart-type est plus grand que la valeur en pourcentage du seuil majeur de l'écart-type maximal (p. ex. sigma > 75% du sigma_max), il est considéré qu'il y a beaucoup d'instabilité sur le lien, et l'interface n'est pas validée (NOK). Si la valeur de l'écart-type est plus petite que la valeur en pourcentage seuil mineur de l'écart-type maximal (p. ex. sigma < 40% du sigma_max), il est considéré que le lien est relativement stable et l'interface est validée (OK). Si la valeur de l'écart- type se trouve entre les deux seuils majeur et mineur, le procédé poursuit par l'évaluation du critère de progrès (P) à l'étape (406).
L'évaluation selon le critère de progrès consiste à déterminer une évolution de la qualité du signal pour les 'n' dernières mesures comme suit : la différence entre la dernière (la plus récente) et la première mesure (la plus ancienne) des 'n' dernières mesures est calculée. Si cette différence est positive, alors il est considéré que l'interface est valide (OK), autrement l'interface n'est pas validée (NOK).
Le résultat de l'évaluation des critères TIP pour chaque interface est ensuite adressé au module de décision (306) pour procéder à la sélection de l'interface optimale, puis activer l'interface sélectionnée (308). Avantageusement, l'interface optimale sélectionnée est activée en la configurant comme interface « par défaut » sur l'équipement (terminal ou routeur mobile).
Ainsi, il a été décrit un procédé qui permet de réaliser automatiquement des basculements entre des réseaux de même type (WiFi à WiFi par exemple), ou entre des réseaux différents, en sélectionnant à tout moment comme réseau par défaut celui qui offre la meilleure connectivité en termes de qualité du signal et de préférences utilisateur. Le mécanisme décrit dans cette invention fonctionne aussi bien en présence du fichier de configuration contenant les préférences d'utilisateur que sans fichier de configuration. Dans le cas où l'utilisateur n'a pas exprimé de préférences, comme en configuration de test, ou lors de l'exploration d'un environnement radio inconnu, ou encore pour un Routeur Mobile servant un ensemble d'utilisateurs dont les préférences sont incompatibles (p. ex. en transport en commun), le mécanisme fonctionne comme suit. Si plusieurs interfaces sont évaluées comme OK par le procédé d'évaluation « TIP » alors l'interface par défaut est choisie selon trois alternatives possibles :
• choix aléatoire selon une source de données aléatoires : un « pseudo random number generator » par exemple., ou le mouvement de souris sur une interface utilisateur dans le cas d'un Terminal mobile, ou des mesures d'échantillons de température à haute précision ou la marque de temps estampillée sur des paquets entrants dans le cas d'un Routeur Mobile ;
• alternativement, un choix sur la base des caractéristiques intrinsèques de la technologie radio (par exemple l'interface dont les spécifications nominales n'ont pas été mesurées, mais dont la bande passante, la latence sont supérieures, ou par exemple utiliser l'interface 4G plutôt que l'interface 802.1 1 b car son débit par spécification est supérieur ;
• alternativement, un choix de l'interface qui a été la dernière à s'attacher correctement à un réseau d'accès.
Avantageusement, le procédé fonctionne sans intervention de l'utilisateur autre qu'une pré-configuration de paramètres.
Des avantages majeurs de la présente invention sont : - la capacité à traiter l'hétérogénéité des réseaux d'accès ;
- un fonctionnement avec un nombre variable d'interfaces d'accès réseau ;
- un fonctionnement sans intervention de l'utilisateur sur une interface utilisateur.
Ainsi, le procédé décrit permet de fiabiliser la connectivité à l'infrastructure d'un terminal mobile ou d'un routeur mobile, en évaluant de manière continue la qualité de la connexion de chacune des interfaces du terminal ou du routeur mobile et en changeant l'interface par défaut utilisée par les communications lorsque cela est nécessaire. Le procédé de sélection permet aussi d'éviter toute interruption de connectivité, tant qu'au moins une des interfaces est connectée, tout en maximisant la qualité du service disponible pour les communications. De plus, lorsqu'il est combiné avec un protocole de gestion de la mobilité IP (Mobile IPv4, Mobile IPv6, NEMOv4, NEMOv6, PMIPv4, PMIPv6), le procédé de l'invention permet de maintenir les applications en cours lors des basculements entre interfaces et réseaux. Par exemple, dans le cas où le protocole Mobile IPv6 est utilisé, le terminal ou le routeur mobile, après avoir sélectionné une nouvelle interface devra envoyer un message nommé « Binding Update » contenant une adresse « Care-of Address » contenant l'adresse IPv6 de l'interface sélectionnée par TIP. Ce message est envoyé à un Agent Mère (« Home Agent », en anglais) qui est une entité routeur fixe établie au cœur du réseau, et qui est en charge de la redirection des flux de données vers le nouveau point d'attachement du terminal ou routeur mobile.
L'homme du métier considérera que la présente invention peut s'implémenter à partir d'éléments matériel et/ou logiciel et opérer sur un ordinateur. Elle peut être disponible en tant que produit programme d'ordinateur sur un support lisible par ordinateur. Le support peut être électronique, magnétique, optique, électromagnétique ou être un support de diffusion de type infrarouge. De tels supports sont par exemple, des mémoires à semi-conducteur (Random Access Memory RAM, Read-Only Memory ROM), des bandes, des disquettes ou disques magnétiques ou optiques (Compact Disk - Read Only Memory (CD-ROM), Compact Disk - Read/Write (CD-R/W) et DVD).

Claims

Revendications
Un procédé pour sélectionner selon l'emplacement d'un équipement mobile, une interface de connexion vers un réseau d'accès sans fil, l'équipement mobile étant pourvu d'une pluralité d'interfaces de connexion, le procédé comprenant les étapes de :
- identifier les réseaux d'accès disponibles à l'emplacement de l'équipement mobile ;
- effectuer en continu pour chaque interface de connexion de l'équipement mobile une pluralité 'n' de mesures successives de la qualité des signaux pour chaque réseau d'accès identifié ;
- évaluer pour chaque interface de connexion, lesdites 'n' mesures successives selon des critères d'évaluation prédéfinis ; et
- comparer les résultats des évaluations pour sélectionner l'interface de connexion présentant la meilleure évaluation de la qualité du signal parmi la pluralité d'interfaces de connexion dudit équipement mobile.
Le procédé selon la revendication 1 dans lequel l'étape d'évaluation de la pluralité 'n' de mesures successives est faite selon au moins trois critères d'évaluation.
3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les critères d'évaluation de la qualité du signal sont au moins des critères de seuil, d'instabilité et de progrès.
4. Le procédé selon la revendication 3 dans lequel l'évaluation selon le critère de seuil consiste à positionner une majorité desdites 'n' mesures successives par rapport à des seuils hauts et bas prédéfinis.
5. Le procédé selon la revendication 3 ou 4 dans lequel l'évaluation selon le critère d'instabilité consiste à effectuer un calcul basé sur une valeur d'écart-type desdites 'n' mesures successives.
6. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel l'évaluation selon le critère de progrès consiste à déterminer une évolution de la qualité du signal pour lesdites 'n' mesures successives.
7. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel l'étape de comparaison comprend de plus une étape de comparer les résultats des évaluations avec des préférences utilisateurs prédéfinies.
8. Le procédé selon la revendication 7 dans lequel les préférences utilisateur prédéfinies comprennent des priorités de connexion à des réseaux d'accès.
9. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel les réseaux d'accès disponibles sont dans le groupe des réseaux d'accès WiFi, des réseaux d'accès cellulaire 3G/4G, des réseaux d'accès 802.1 1 p.
10. Le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel les interfaces de connexion de l'équipement mobile sont dans le groupe des interfaces WiFi, 3G/4G, 802.1 1 p.
1 1 . Un dispositif pour sélectionner selon l'emplacement d'un équipement mobile, une interface de connexion vers un réseau d'accès sans fil, l'équipement mobile étant pourvu d'une pluralité d'interfaces de connexion, le dispositif comprenant des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Un équipement mobile comprenant un dispositif selon la revendication 1 1 .
13. Le dispositif selon la revendication 1 1 ou 12 dans lequel l'équipement mobile est un terminal mobile ou un routeur mobile.
14. Un produit programme d'ordinateur, ledit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
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