FR2757733A1

FR2757733A1 - Procede de localisation de terminaux mobiles dans un reseau de radiocommunication, et terminaux mobiles pour la mise en oeuvre du procede

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Publication number: FR2757733A1
Application number: FR9615754A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-06-26
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: FR2757733B1

Abstract

L'infrastructure (1) du réseau comporte plusieurs stations de base (BS) avec lesquelles les terminaux mobiles (2) peuvent communiquer par radio, les stations de base couvrant une zone géographique subdivisée en zones de localisation. Chaque terminal mobile émet des requêtes de localisation vers l'infrastructure du réseau, et l'infrastructure traite les requêtes de localisation reçues d'un terminal mobile pour lui affecter une zone de localisation pour l'acheminement d'appels qui lui sont destinés. Après émission d'une requête de localisation par un terminal mobile, il est déterminé un intervalle de temps (Tx) que ce terminal mobile laisse s'écouler à partir de l'instant d'émission de cette requête avant d'émettre une nouvelle requête de localisation.

Description

PROCEDE DE LOCALISATION DE TERMINAUX MOBILES DANS UN
RESEAU DE RADIOCOMMUNICATION, ET TERMINAUX MOBILES
POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE
La présente invention concerne le domaine de la localisation des terminaux mobiles dans les réseaux de radiocommunication.

Dans les réseaux radio dont l'infrastructure comporte plusieurs relais ou stations de base avec lesquels les terminaux mobiles peuvent communiquer par radio, l'infrastructure du réseau a généralement besoin d'informations de localisation des terminaux qui lui permettent d'acheminer correctement les appels destinés à ces terminaux. L'information de localisation relative à un terminal désigne ainsi une zone de localisation qui peut correspondre à la zone de couverture d'une ou de plusieurs stations de base. Cette information doit être mise à jour lorsque le mobile se déplace dans la zone géographique couverte par le réseau.

I1 existe deux méthodes générales pour localiser les terminaux mobiles . une méthode manuelle et une méthode automatique.

Dans la méthode manuelle, la mise à jour de l'information de localisation est à l'initiative de l'utilisateur du terminal qui commande l'émission de requêtes de localisation en actionnant un bouton prévu à cet effet. En identifiant la zone d'où émane cette requête, l'infrastructure est capable d'obtenir l'information souhaitée, qui est stockée dans une base de données en liaison avec les paramètres d'identification du terminal et/ou de l'utilisateur. L'avantage de cette méthode manuelle est que les mises à jour sont relativement rares et entraînent peu de contraintes sur les équipements de traitement associés. Le principal défaut de cette méthode manuelle est son ergonomie médiocre. Les requêtes de localisation doivent être initiées par l'utilisateur, ce qui est une contrainte pour lui. Tout oubli de sa part provoque des pertes d'appel et une dégradation du service.

Dans la méthode automatique, les terminaux surveillent en permanence dans quelles zones de localisation ils se trouvent, et lorsqu'ils détectent un changement de zone, ils déclenchent une mise à jour de l'information de localisation qui leur est associée dans la base de données du réseau. La fréquence des requêtes de localisation dépend alors de la vitesse de déplacement de l'utilisateur et de l'ingénierie du réseau radio, notamment de la taille des cellules dans le cas d'un réseau cellulaire. Un inconvénient de cette méthode est sa complexité. I1 est nécessaire de prévoir dans le réseau des voies balises permettant aux terminaux de détecter les changements de zones de localisation, ce qui consomme de la ressource radio. En outre, dans le cas de réseaux denses tels que des réseaux microcellulaires, la méthode automatique génère un important trafic se rapportant aux requêtes de localisation, qui risque de saturer l'équipement qui gère la ou les bases de données des terminaux.

Un but de la présente invention est d'obtenir un bon compromis entre les avantages de la méthode manuelle et ceux de la méthode automatique.

L'invention propose ainsi un procédé de localisation de terminaux mobiles dans un réseau de radiocommunication ayant une infrastructure comportant plusieurs stations de base avec lesquelles les terminaux mobiles peuvent communiquer par radio, les stations de base couvrant une zone géographique subdivisée en zones de localisation, procédé dans lequel chaque terminal mobile émet des requêtes de localisation vers l'infrastructure du réseau, et l'infrastructure traite les requêtes de localisation reçues d'un terminal mobile pour lui affecter une zone de localisation pour l'acheminement d'appels qui lui sont destinés. Après émission d'une requête de localisation par un terminal mobile, il est déterminé un intervalle de temps que ledit terminal mobile laisse s'écouler à partir de l'instant d'émission de ladite requête avant d'émettre une nouvelle requête de localisation.

Le terminal émet donc ses requêtes avec une périodicité programmable. Cette programmation peut faire intervenir la mobilité du terminal, et/ou des caractéristiques locales du réseau et/ou la charge du réseau. Par exemple, si le terminal reste dans une même cellule après émission de plusieurs requêtes successives, on peut lui affecter un intervalle de temps relativement long reflétant une probabilité relativement importante que le terminal soit immobile ou se déplace à faible vitesse.

Réciproquement, un terminal apparaissant pour la première fois dans une cellule pourra voir son intervalle de temps diminué pour tenir compte du fait que le terminal se déplace.

L'invention pallie les défauts de la méthode de localisation manuelle, l'utilisateur n'ayant besoin d'initier qu'une fois sa localisation, par exemple quand il met en service son terminal. L'invention évite d'autre part l'implantation d'une ingénierie radio compliquée.

Contrairement à la méthode de localisation automatique, il n ' est pas indispensable de déployer des voies balises.

L'invention permet en outre de régler le nombre moyen de requêtes de localisation, et donc d'optimiser la charge représentée par l'acheminement et le traitement des requêtes de localisation.

La détermination de l'intervalle de temps peut être effectuée par l'infrastructure du réseau. L'invention propose dans ce cas, selon un second aspect, un terminal mobile de radiocommunication comprenant des moyens d'émission de requêtes de localisation successives vers une infrastructure d'un réseau radio, commandés pour laisser s'écouler, entre deux requêtes émises successivement, un intervalle de temps dont la valeur est reçue de ladite infrastructure.

La détermination de l'intervalle de temps peut encore être effectuée par le terminal mobile. Un troisième aspect de l'invention se rapporte ainsi à un terminal mobile de radiocommunication, comprenant des moyens d'émission de requêtes de localisation successives vers une infrastructure d'un réseau radio, et des moyens de calcul d'une variable ayant plusieurs valeurs possibles définissant plusieurs valeurs pour un intervalle de temps, dans lequel la valeur de ladite variable est déterminée par les moyens de calcul sur la base d'informations de localisation reçues de l'infrastructure en réponse aux requêtes de localisation, et dans lequel les moyens d'émission des requêtes sont commandés pour laisser s'écouler, entre deux requêtes émises successivement, un intervalle de temps dont la valeur est définie par la valeur déterminée de ladite variable.

D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique d'un réseau de radiocommunication et d'un terminal mobile aptes à mettre en oeuvre la présente invention
- la figure 2 est un diagramme illustrant un exemple de mise en oeuvre de la présente invention avec un réseau et un terminal selon la figure 1 ; et
- les figures 3 et 4 sont un schéma et un diagramme du même type que ceux des figures 1 et 2, se rapportant à un autre mode de réalisation de la présente invention.

La figure 1 illustre schématiquement l'infrastructure 1 d'un réseau de radiocommunication qui comporte
- une ou plusieurs bases de données d'abonnés SDP ("service data point") où sont stockées des données relatives à différents abonnés du réseau
- pour chaque base de données d'abonnés, un ou plusieurs équipements SCP ("service control point") de gestion des communications et généralement des services relatifs aux abonnés concernés
- plusieurs stations de base BS ("base station") géographiquement distribuées avec lesquelles les terminaux mobiles 2 sont susceptibles de communiquer par radio ; et
- un ou plusieurs contrôleurs de stations de base BSC ("base station controller") qui supervisent chacun une ou plusieurs BS et qui sont reliés aux SCP par l'intermédiaire d'un réseau support tel que le réseau téléphonique commuté (RTC)
Sur la figure 1, on a repris les sigles habituellement employés dans le cadre de la norme CT2, puisque l'invention est notamment applicable à des réseaux de type CT2. Mais on notera que l'invention n'est nullement limitée aux réseaux CT2, et qu'elle peut en fait s'appliquer à pratiquement n'importe quel type de réseau radio.

Chaque terminal mobile 2 est identifié par deux données TRD, PID ("telepoint registration data", "portable identity") qu'il stocke dans une mémoire 3. Les mêmes données TRD, PID servent, dans la base de données SDP, de pointeur pour la zone où sont stockées les données de service relatives au terminal 2 et/ou à son utilisateur. Ces données de service comprennent une information de localisation LOC qui identifie une zone de localisation dont relève le terminal 2.

La zone géographique couverte par les stations de base est subdivisée en zones de localisation correspondant chacune à la couverture d'une ou plusieurs BS. A chaque terminal 2 est affecté l'une de ces zones de localisation, repérée par l'information LOC associée. Lors d'un appel arrivant à destination du terminal, la ou les BS relatives à cette zone sont commandées pour rechercher le terminal et établir la communication. Si cette recherche échoue, l'infrastructure 1 peut déclencher une recherche sur des BS avoisinantes ou sur l'ensemble des BS, ou encore retourner au correspondant un message indiquant que le terminal n'est pas joignable, le choix dépendant des options retenues par l'opérateur du réseau.

Pour la qualité du service, il est bien sûr souhaitable que les informations LOC soient mises à jour dès que nécessaire. Mais il importe aussi que les ressources radio ou les ressources de transmission et de traitement disponibles ne soient pas excessivement mobilisées par ces tâches de mise à jour.

Comme compromis entre ces deux exigences a priori antinomiques, l'invention prévoit que les terminaux mobiles 2 émettent des requêtes de localisation périodiquement, sans mesurer des paramètres radio sur des voies balises, avec une périodicité programmable.

Sur la figure 1, le bloc 4 désigne l'unité qui provoque l'émission des requêtes de localisation du terminal 2. Une telle requête peut être déclenchée manuellement par l'utilisateur en actionnant un bouton 5. On peut également prévoir qu'une requête soit émise automatiquement à la mise en service du terminal.

Chaque message de requête de localisation émis par un terminal 2 comporte les données TRD, PID d'identification de ce terminal (figure 2). Selon la (ou les ) station de base qui a capté ce message, l'infrastructure 1 est capable de déterminer la zone de localisation LOC' d'où provient la requête. Dans l'exemple de protocole schématisé sur la figure 2, c'est le SCP qui se charge de cette détermination.

I1 demande ensuite au SDP associé de lui fournir l'information de localisation LOC(TRD,PID) du terminal identifié ainsi qu'une donnée de temporisation Tx(TRD,PID) associée à ce terminal. Selon que l'information LOC(TRD,PID) ainsi reçue du SDP coïncide ou non avec la zone LOC' d'où provient la requête, le SCP détermine une nouvelle valeur de la variable Tx et la communique au terminal et au SDP. Si les deux zones coïncident, la nouvelle variable Tx, qui correspond à l'intervalle de temps, est obtenue en appliquant une fonction f à la précédente valeur Tx(TRD,PID) de cette variable. Si les deux zones ne coïncident pas, la fonction f est remplacée par une fonction g.

Le terminal 2 laisse s'écouler l'intervalle de temps
Tx reçu de l'infrastructure 1, à compter de l'émission de la précédente requête de localisation, avant que son unité 4 émette une nouvelle requête de localisation. La base de données SDP met à jour la donnée de temporisation Tx associée au terminal TRD, PID ainsi que l'information de localisation LOC(TRD,PID) dans le cas où le terminal mobile a changé de zone de localisation.

A titre d'exemple de forme utilisable pour les fonctions f et g, on peut se donner trois valeurs possibles Tl, T2 et T3 pour l'intervalle de temps Tx telles que T1 < T2 < T3, et prendre f(T1)=T2, f(T2)=f(T3)=T3, et g(Tl)=g(T2)=g(T3)=Tl. Les paramètres T1, T2 et T3 dépendent des caractéristiques des zones couvertes par les BS. Des valeurs typiques sont Tl=l mn, T2=5 mn et T3=20 mn. Ainsi, un terminal mobile qui ne se déplace pas, ou du moins qui ne change pas de zone de localisation, ne charge que rarement l'infrastructure avec ses requêtes de localisation (périodicité T3). Mais dès qu'un changement de zone de localisation est détecté, on diminue la valeur de l'intervalle de temps Tx pour tenir compte du déplacement du terminal (périodicité T1).

On vient de décrire un exemple très simple de détermination des intervalles de temps Tx. On observera toutefois qu'il est possible d'apporter à cette méthode de détermination un certain nombre de raffinements permettant à l'opérateur de gérer ses ressources comme il le souhaite, notamment
- les fonctions f et g peuvent dépendre de la zone de localisation LOC' du terminal. En particulier, l'opérateur peut choisir des paramètres T1, T2 et T3 généralement croissants en fonction de la taille de la zone de localisation
- l'ingénierie du réseau radio pourrait également être prise en compte en prévoyant que la fonction g dépende du couple formé par les zones LOC' et LOC(TRD,PID)
- les fonctions f et g peuvent dépendre de la charge de trafic dans la zone de localisation LOC' d'où provient la requête, sur la base d'une information de charge de trafic fournie par le BSC correspondant. On peut par exemple prévoir de diminuer les intervalles de temps T1, T2 et T3 lorsqu'il s'avère que les canaux de trafic de la zone concernée sont fortement occupés, afin de diminuer la probabilité que de nouveaux appels viennent encore surcharger cette zone
- la mobilité du terminal pourrait être prise en compte de manière plus fine en prévoyant que les fonctions f et g dépendent non seulement de la précédente valeur de
Tx, mais aussi d'une ou plusieurs valeurs antérieures de cet intervalle de temps, ces valeurs antérieures devant alors être mémorisées.

Dans l'exemple considéré en référence aux figures 1 et 2, le SDP stocke la valeur Tx de l'intervalle de temps associé à chaque terminal mobile 2. I1 est également possible que le SDP ne stocke pas cette valeur, et que le terminal mobile 2 la transmette en même temps que la requête de localisation pour permettre au SCP de la mettre à jour.

Ceci diminue la quantité de données à stocker dans les SDP.

Lorsque les intervalles de temps Tx sont déterminés par l'infrastructure 1 du réseau comme décrit précédemment, l'opérateur du réseau dispose de la plus grande flexibilité pour gérer la charge représentée par les mises à jour de localisation.

Mais il est également possible, selon l'invention, que les intervalles de temps Tx soient calculés par les terminaux mobiles eux-mêmes. Les figures 3 et 4 illustrent un exemple d'une telle version de l'invention.

Dans l'infrastructure 11 du réseau schématisée sur la figure 3, les intervalles de temps Tx ne sont pas stockés dans les SDP. Les valeurs successives de cet intervalle Tx sont calculées par un automate 10 prévu dans chaque terminal mobile 12.

Après avoir reçu une requête de localisation du terminal TRD, PID, le SCP et/ou le BSC de l'infrastructure 11 (figure 4) identifie la zone LOC' d'où provient cette requête, récupère du SDP la précédente zone LOC(TRD,PID) de localisation du terminal, fait mettre à jour le cas échéant cette zone dans le SDP, et transmet au terminal une information de localisation C. Le terminal 12 calcule alors la nouvelle valeur de l'intervalle Tx en fonction de sa valeur précédente (et éventuellement d'autres valeurs antérieures) et de l'information de localisation C reçue de l'infrastructure 11, mémorise cette nouvelle valeur de Tx, et laisse s'écouler cet intervalle de temps à compter de l'émission de la précédente requête avant d'émettre une nouvelle requête.

L'information de localisation C transmise par l'infrastructure peut être simplement binaire : par exemple
C=0 si LOC'=LOC(TRD,PID) (zone de localisation inchangée), et C=l si LOC'2LOC(TRD,PIC) (changement de zone). On peut prendre dans ce cas h(Tx,0)=f(Tx) et h(Tx,l)=g(Tx) avec les possibilités évoquées ci-dessus pour les fonctions f et g.

L'information de localisations C peut également être plus riche, et notamment tenir compte de la zone de localisation concernée LOC', de l'ingénierie locale du réseau radio (type, taille de zone) et/ou de la charge locale du réseau, la fonction h pouvant alors être plus complexe, et notamment mettre en oeuvre un ou plusieurs des raffinements dont il a été question plus haut.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de localisation de terminaux mobiles (2;12) dans un réseau de radiocommunication ayant une infrastructure (1) comportant plusieurs stations de base (BS) avec lesquelles les terminaux mobiles peuvent communiquer par radio, les stations de base couvrant une zone géographique subdivisée en zones de localisation, procédé dans lequel chaque terminal mobile émet des requêtes de localisation vers l'infrastructure du réseau, et l'infrastructure traite les requêtes de localisation reçues d'un terminal mobile pour lui affecter une zone de localisation pour l'acheminement d'appels qui lui sont destinés, caractérisé en ce qu'après émission d'une requête de localisation par un terminal mobile (2;12), il est déterminé un intervalle de temps (Tx) que ledit terminal mobile laisse s'écouler à partir de l'instant d'émission de ladite requête avant d'émettre une nouvelle requête de localisation.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'intervalle de temps qu'un terminal mobile (2;12) laisse s'écouler après avoir émis une requête de localisation est déterminé par la valeur d'une variable (Tx) qui dépend d'une part de la valeur de ladite variable avant le traitement de ladite requête et d'autre part du fait que le traitement de ladite requête ait ou non occasionné un changement de la zone de localisation affectée audit terminal mobile.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la valeur de ladite variable (Tx) dépend en outre de la zone de localisation (LOC') affectée audit terminal mobile (2;12).

4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la valeur de ladite variable (Tx) dépend en outre d'une charge de trafic dans la zone de localisation (LOC') affectée audit terminal mobile (2;12).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la détermination dudit intervalle de temps est effectuée par l'infrastructure du réseau.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la détermination dudit intervalle de temps est effectuée par le terminal mobile.

7. Terminal mobile de radiocommunication pour la mise en oeuvre d'un procédé de localisation selon la revendication 5, comprenant des moyens d'émission de requêtes de localisation successives vers une infrastructure d'un réseau radio, commandés pour laisser s'écouler, entre deux requêtes émises successivement, un intervalle de temps dont la valeur est reçue de ladite infrastructure.

8. Terminal mobile de radiocommunication pour la mise en oeuvre d'un procédé de localisation selon la revendication 6, comprenant des moyens d'émission de requêtes de localisation successives vers une infrastructure d'un réseau radio, et des moyens de calcul d'une variable ayant plusieurs valeurs possibles définissant plusieurs valeurs pour un intervalle de temps, dans lequel la valeur de ladite variable est déterminée par les moyens de calcul sur la base d'informations de localisation reçues de l'infrastructure en réponse aux requêtes de localisation, et dans lequel les moyens d'émission des requêtes sont commandés pour laisser s'écouler, entre deux requêtes émises successivement, un intervalle de temps dont la valeur est définie par la valeur déterminée de ladite variable.