FR2801758A1

FR2801758A1 - Procedes de gestion et de mise a jour automatique d'un plan de frequences de reseau de radiocommunication cellulaire

Info

Publication number: FR2801758A1
Application number: FR9915051A
Authority: FR
Inventors: Didier Clauzure; Eric Hewko
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagemcom Energy and Telecom SAS
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-01
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: FR2801758B1

Abstract

Procédé de gestion automatique d'un plan de fréquences d'un réseau de radiocommunication cellulaire comportant une série de stations de base fixes (2) équipées pour communiquer à différentes fréquences (F1, F2... ) avec des stations mobiles (5), ce procédé comportant les étapes de sélectionner successivement chacune des stations de base (2) et affecter à la station de base sélectionnée une fréquence qui est déterminée au moyen d'un algorithme excluant des fréquences déjà affectées aux stations de base adjacentes.

Description

La présente invention concerne un procédé de gestion automatique d'un plan de fréquences de réseau de radiocommunication cellulaire ainsi qu'un procédé de miseà jour automatique d'un plan de fréquences de réseau de radiocommunication cellulaire. On entend par radiocommunication toute communication par un signal hertzien indépendamment des normes relatives aux conditions d'émission de ce signal.

Les réseaux de radiocommunication cellulaire existants comportent une série de stations de base fixes équipées pour communiquer avec des stations mobiles. La portée des stations de base fixes doit être suffisante pour que les cellules dont le contour est délimité par cette portée se recouvrent partiellement afin de permettre le basculement d'une liaison radio entre une station mobile et une station de base vers une liaison radio entre cette station mobile et la station de base adjacente lorsque la station mobile se déplace d'une celluleà la cellule adjacente.

Par ailleurs, on sait que les stations de base fixes sont équipées pour communiquerà différentes fréquences avec des stations mobiles. Afin d'éviter un risque d'interférences entre les fréquences de communication lorsqu'une station mobile se trouve dans une zone de recouvrement de deux cellules adjacentes, il est nécessaire d'établir un plan de fréquence affectant une fréquence de communication propreà chaque station de base.

Dans les réseaux de radiocommunication cellulaire existants, le plan de fréquence est établi lors de la conception du réseau, en particulier lors de l'étude de l'implantation des différentes stations de base constituant le réseau.

Un problème se pose lorsque le réseau est susceptible de modifications importantes en ce qui concerne l'implantation des stations de base. C'est le cas notamment pour des réseaux locaux, en particulier des réseaux implantés dans les bureaux d'une société où les changements d'organisation peuvent entraîner des mouvements de personnel impliquant une modification de la répartition des communications justifiant une modification de l'implantation des stations de base ou un dédoublement de certaines d'entre elles. Dans ce cas la réalisation d'un nouveau plan de fréquence suppose une connaissance de l'implantation de chacune des stations de base du réseau, c'est-à-dire non seulement une connaissance de la structure initiale du réseau -mais également de toutes les modifications de celui-ci. Une telle contrainte pose souvent des problèmes, en particulier pour les réseaux locaux implantés par des entreprises extérieures lorsque celles-ci ont laissé des informations incomplètes ou lorsque les informations laissées ont été mal archivées.

Selon l'invention on propose un procédé de gestion automatiquedl un plan de fréquence d'un réseau de radiocommunication cellulaire comportant une série de stations de base fixes équipées pour communiquer a différentes fréquences avec. des stations mobiles, ce procédé comportant les étapes de sélectionner successivement chacune des stations de base et affecterà la station de base sélectionnée une fréquence qui est déterminée au'moyen d'un algorithme excluant les fréquences déjà affectées a-.-ix stations de base adjacentes.

Ainsi, lorsqu'une modification a été apportée au réseau, il suffit de relancer la mise en oeuvre du procédé de gestion automatique pour que le nouveau plan., de fréquence obtenu prenne en compte la modification apportée.

Selon une version avantageuse de l'invention, la fréquence affectéeà la station de base sélectionnée est transmise aux stations de base adjacentes par un signal de réservation radio émis par la station de base sélectionnée. Ainsi, seules les stations de base recevant le signal de réservation sont concernées par le risque d'interférence avec la station de base sélectionnée de sorte que l'on réalise une détermination automatique des stations de base devant être considérées comme des stations de base adjacentesà la station de base sélectionnée. Cette procédure permet en particulier de tenir compte automatiquement des obstacles radioélectriques qui peuvent affecter le contour effectif d'une cellule de sorte qu'une station de base géographiquement proche peut être considérée comme une station de base non adjacente au sens d'une communication radio.

De préférence, le signal de réservation est émisà la fréquence qui est affectéeà la station de base sélectionnée. Ainsi, la détection de la fréquence porteuse du signal de reconnaissance permet aux stations de base adjacentes de déterminer la fréquence qui a été affectéeà la station de base sélectionnée.

Par ailleurs, l'invention concerne également un procédé de miseà jour automatique d'un plan de fréquences de réseau de radiocommunication cellulaire après une nouvelle implantation d'au moins une station de base parmi une série de stations de base équipées pour communiquerà différentes fréquences avec des stations mobiles, ce procédé comportant les étapes de sélectionner les stations de base adjacentesà la station de base nouvellement implantée 2!t affecterà la station de base nouvellement implantée une fréquence qui est déterminée au moyen d'un algorithme excluant les fréquencesdéjà affectées aux stations (île base adjacentes. Ainsi, le plan de -Fréquences du réseau est modifié localement sans qu'il soit nécessaire de procéderà une réinitialisation complète de celui-ci.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaÎtront encoreà la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre particulier non limitatif des procédés de gestion et de mise a ]our automatique selon l'invention en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles: - laf igure 1 est une représentation schématique d'un réseau de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - laf igures 2 est une représentation schématique du réseau de la figure1 après réalisation d'une nouvelle implantation.

En référenceà la figure1, le réseau de communication cellulaire dans lequel est mis en oeuvre le procédé selon l'invention comporte de façon connue en soi des stations de base fixes portant la référence numérique générale 2 et les références numériques particulières 2.1, 2.2,... permettant de les différencier. Les stations de base 2 sont reliéesà un organe central3 par une série d'éléments de liaison 4 représentés par des traits mixtes sur la figure. Bien que sur la figure les éléments de liaison 4 aient été représentés sous forme d'une ligne individuelle reliant chaque station de base 2à l'organe central3, on peut prévoir un réseau en boucle sur lequel les stations de base sont branchées et communiquent avec la station centrale3 selon un protocole de communication par paquets.

De façon également connue en soi, chaque station de base est équipée de façon appropriée pour communiquer sur différentes fréquences porteuses avec des stations mobiles 5 qui se déplacent dans le réseau. La portée de chaque station de base et les obstacles radioélectriques existant aux alentours de chaque station de base, déterminent la portée de la station de base dans différentes directior.s et par voie de conséquence le contour de la cellule1 dans laquelle chaque station de base est apteà communiquer avec une station mobile5. Pour la simplification du dessin, toutes les stations de base 2 ont été considérées comme ayant la même portée dans toutes les directions et ont donc été représentées sous forme d'un cercle dont le rayon correspondà la puissance nominale de fonctionnement de la station de base correspondante.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, l'organe de gestion central3 procède tout d'abord selon une procédure connue par elle-mêmeà la détection de l'ensemble des stations de base reliées au réseau. L'organe central3 sélectionne ensuite successivement, par exemple dans l'ordre des numéros d'identification, chacune des stations de base afin de lui affecter une fréquence qui est déterminée au moyen d'un algorithme excluant les fréquencesdéjà affectées aux stations de base adjacentes.A titre d'exemple, on prévoit d'identifier chaque fréquence par un numéro d'ordre, Fl pour une première fréquence, F2 pour la deuxième fréquence.... et d'affecterà la station de base sélectionnée la fréquence d'ordre le plus bas disponible par rapport aux stations de bases adjacentes. Dans le réseau illustré sur la figure1, la première station de base 2.1 se voit donc affecter la fréquence Fl. L'organe central3 envoie ensuiteà la station de base sélectionnée, ici la station de base 2.1, un ordre d'émission d'un signal de réservation radioà la fréquence qui lui a été affectée et contenant l'identification de la station de base sélectionnée.

Dans l'exemple illustré sur la figure1, la station de base 2.1 émet donc un signal de réservationà la fréquence Fl. On noteraà ce propos que dans le fonctionnement normal du réseau la station de base 2.1 communique sur la fréquence Fl avec les stations mobiles et non avec les stations de bases avoisinantes. La puissance nominale de chaque station de base est donc juste suffisante pour assurer un léger recouvrement avec la cellule voisine et permettre un transfert de communication. Afin de permettre une bonne réception du signal de réservation pendant l'établissement du plan de fréquences le signal de réservation est donc de préférence émis avec une puissance supérieureà la puissance nominale de la station de base 2.1 afin que le signal ainsi émis parvienne aux stations de base adjacentes, ici les stations de base 2.3, 2.4,2.5, 2.6, 2.8 et2.9, avec un niveau de puissance supérieurà un seuil de référence et aux stations de base plus lointaines, telles que les stations de base 2.2, 2.10 et2.7, avec un niveau de puissance inférieur au seuil de référence.

Les stations de base adjacentesà la station de base 2.1 mémorisent alors la fréquence du signal reçu de la station de base 2.1 et envoientà la station centrale l'information selon laquelle elles se sont reconnues comme étant des stations de base adjacentesà la station de base 2.1.

L'organe central3 sélectionne ensuite la station de base 2.2. Aucune fréquence n'ayant été affectée aux stations adjacentes dans l'exemple illustré, la fréquence Fi està nouveau affectéeà la station de base 2.2 et un messageà cette fréquence est émis par cette station de sorte que les stations de base 2.4,2.5, et 2.10 se reconnaissent adjacentesà la station de base 2.2 et s'identifient comme telles auprès de l'organe central3.

Lorsque la station de base2.3 est sélectionnée, la fréquence Fi mémorisée comme appartenantà la station de base adjacente 2.1 est éliminée et la fréquence F2 est affectéeà la station de base2.3. On remarqueraà ce propos que dans la mesure où les fréquences allouées aux stations de base adjacentes s'ont mémorisées dans chacune des stations de base, chaque station de base peut déterminer par elle-même la fréquence qui lui est affectée. On peut également prévoir de mettre en oeuvre l'algorithme d'affectation dans l'organe central3 qui donne alors un ordre d'émissionà la station de base sélectionnée.

Lors de la sélection de la station de base 2.4, la fréquence Fl affectéeà la station de base adjacente 2.1 est éliminée ainsi que la fréquence F2 affectéeà la station de base adjacente2.3. La fréquenceF3 est donc affectéeà la station de base 2.4. Le cycle de sélection d'une station de base et d'affectation d'une fréquence est répété jusqu'à ce qu'une fréquence ait été affectéeà toutes les stations de base. Afin d'accélérer l'établissement du plan de fréquences du réseau on peut également prévoir que l'émission du signal radio par une station de base déclenche automatiquement dans les stations de base adjacentes un cycle de sélection et d'affectation d'une fréquence avec une temporisation différente dans chacune des stations de base adjacentes afin qu'une fréquence puisse être successivement affectéeà chacune d'entre elles.

La figure 2 illustre un réseau dans lequel il s'est avere nécessaire de dédoubler la station de base2.5, par exemple pour pallier des défauts de propagation apparusà la suite d'une modification du cloisonnement des bureaux contenus dans la zone initialement couverte par la station de base2.5. Il serait bien entendu possible de procéderà une réinitialisation complète du réseau pour constituer un nouveau plan de fréquences. Dans le cas d'un réseau de grande dimension, on peut toutefois réduire le temps d'établissement du nouveau plan de fréquences en mettant en oeu,vre un procédé de miseà jour consistant simplementà sélectionner les stations de base adjacentesà la station de base nouvellement implantée et affecterà la station de base nouvellement implantée, une frëquence qui est déterminée au moyen d'un algorithme excluant les fréquences déjà affectées au stations de base adjacentes.

A titre d'exemple, on prévoit de faire détecter par l'organe central3 le débranch ement de la station de base 2.5 et le branchement des stations de base2.51 et2.52 qui la remplacent. Une instruction est alors donnée par l'organe central3 à la station de base2.51 pour qu'elle émette sur un canal de signalisation commun aux différentes stations de base, un signal de demande de reconnaissance ayant une puissance suffisante pour atteindre les stations de base adjacentes avec une puissance supérieure au seuil de référence, puis de faire émettre successivement par chacune des stations de base adjacente un signal de reconnaissanceà la fréquence affectéeà la station de base correspondante afin que la station de base2.51 nouvellement implantée reconnaisse les fréquences qui doivent être éliminées en application de l'algorithme d'affectation de fréquences. Dans l'exemple illustré, la station de base2.51 détecte ainsi que les fréquences Fl et F3 sont affectées aux stations de base adjacentes de sorte que la fréquence F2 est affectéeà la station de base2.51. La même opération est répétée avec la station de base2.52 qui détecte l'affectation des fréquences Fl, F2 etF3 affectées aux stations de base adjacentes, de sorte qu'une quatrième fréquence F4 est affectéeà la station de base 2.52. On noteraà ce propos que si l'on souhaite pouvoir dédoubler une station de base, il est nécessaire de prévoir un nombre de fréquences disponibles supérieur au nombre de fréquences initialement nécessaires pour établir le plan de fréquences.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de#mise en oeuvre décrits et on peuty apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.

.# En particulier, bien que le procédé selon l'invention ait été décrit en relation avec un réseau comportant un organe central3, on peut prévoir de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention en déclenchant une réinitialisation complète du plan de fréquences du réseauà partir de l'une quelconque des stations de base en particulier lorsque les stations de base sont raccordéesà une boucle, la première fréquence' étant affectéeà la station de baseà partir de laquelle la réinitialisation est effectuée.

Bien que dans l'algorithme décrit la fréquence disponible d'ordre le plus faible soit affectéeà la station de base sélectionnée, on peut prévoir d'affecter au hasard l'une des fréquences disponiblesà la station de base sélectionnée.

Dans le cas où le réseau comporte un organe central dans lequel sont mémorisées des informations concernant les fréquences affectées aux différentes stations de base et les informations relatives aux stations de base adjacentes à chacune des stations de base, on peut lors d'une miseà jour faire simplement émettre par la station de base nouvellement implantée un signal de reconnaissance détecté par les stations de base adjacentes qui s'identifient auprès de l'organe central, celui-ci étant alors en mesure de déterminer immédiatement la fréquence qui doit être affectéeà la station de base nouvellement implantée. Le même procédé peut également être utilisé pour l'établissement du plan de fréquences initial lorsque les différentes stations de base ne sont pas équipées pour mémoriser les fréquences affectées aux stations de base, adjacentes.

On peut également prévoir de réaliser un plan de fréquence de façon automatique sans mémoriser les, fréquences affectées. Il suffit en effet de faire émettre de façon continue un signal par les stations de base auxquelles une fréquence adéjà été affectée et de faire balayer en réceptionà la station de base sélectionnée les différentes fréquences possibles. Lorsqu'aucun signal supérieur ou égal au seuil de référence n'est reçuà l'une de ces fréquences, celle-ci est disponible pour la station de base sélectionnée et peut lui être affectée.

Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un signal de réservation qui est émis par la station de base sélectionnéeà la fréquence qui lui est affectée, on peut envoyer un signal de réservation sur un canal de signalisationà une fréquence commune aux stations de base en incluant dans le message transmis l'identification de la station de base émettrice et la fréquence qui lui est affectée.

Bien qu'il ait été prévu démettre le signal de réservationà une puissance supérieureà la puissance nominale de la station de base sélectionnée, on peut prévoir une émissionà la puissance nominale en choisissant un seuil de référence approprié pour faire une distinction entre les stations de base qui doivent être considérées comme adjacentes et les stations de base non adjacentes.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion automatique d'un plan de fréquence d'un réseau de radiocommunication cellulaire comportant une série de stations de base fixes (2) équipées pour communiquerà différentes fréquences (Fl - F4) avec des stations mobiles(5), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de sélectionner successivement chacune des stations de base (2) et affecterà la station de base sélectionnée une fréquence qui est déterminée au moyen d'un algorithme excluant des fréquencesdéjà affectées aux stations de base adjacentes. 2. Procédé selon la revendication1, caractérisé en ce que la fréquence affectéeà la station de base sélectionnée est transmise aux stations de base adjacentes par un signal de réservation radio émis par la station de base sélectionnée. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal de réservation est émisà la fréquence qui est affectéeà la station de base sélectionnée. 4. Procédé selon la revendication3, caractérisé en ce que le signal de réservation est émisà une puissance supérieureà une puissance nominale de fonctionnement de la station de base sélectionnée. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendicationsp récédentes, caractérisé en ce que la fréquence affectéeà la station de base sélectionnée est mémorisée dans les stations de base adjacentes. 6. Procédé selon liune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape d'identifier chaque station de base sélectionnée et de mémoriser cette identification en relation avec les stations de base adjacentes. 7. Procédé de miseà jour automatique d'un plan de fréquences de réseau de radiocommunication cellulaire après une nouvelle implantation d'au moins une station de base dans une série de stations de base équipées pour communiquerà différentes fréquences avec des stations mobiles, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de sélectionner les stations de base adjacentesà la station de base nouvellement implantée et affecterà la station de base nouvellement implantée une fréquence qui est déterminée au moyen d'un algorithme excluant les fréquences déjà affectées aux stations de base adjacentes. 8. Procédé selon la revendication7, caractérisé en ce que la sélection des stations de base adjacentes est réalisé par une détectionà la station de base nouvellement implantée d'un signal de reconnaissance radio émis par les stations de base adjacentes. 9. Procédé selon la revendication8, caractérisé en ce que les stations de base émettant un signal de reconnaissance sont celles ayant reçu un signal de demande de reconnaissance émis sur un canal de signalisation commun aux différentes stations de base par la station de base nouvellement implantée.