FR2821517A1 - Procede de communication, controleur de reseau radio et noeud de base pour mettre en oeuvre ce procede - Google Patents
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Abstract
Pour communiquer sur un lien montant entre un équipement utilisateur (14a) et un premier contrôleur de réseau radio (12a, 15a) d'une infrastructure de réseau cellulaire comprenant un ensemble actif de noeuds de base (13, 17) qui reçoivent chacun des signaux radio émis par ledit équipement utilisateur, le procédé comprend les actions suivantes :- générer dans chaque noeud de base de l'ensemble actif, au moins une première trame de bits souples à partir du signal radio reçu et une première trame de bits durs correspondant;- émettre dans l'infrastructure de réseau cellulaire, depuis chaque noeud de base de l'ensemble actif, un indicateur d'exactitude qui résulte d'un contrôle d'erreur sur la trame de bits durs;- transmettre au premier contrôleur de réseau radio, ladite première trame de bits durs d'un noeud de base (12a, 15a) dont l'indicateur d'exactitude a un niveau dit bon, si au moins un indicateur d'exactitude a ledit bon niveau;- transmettre au premier contrôleur de réseau radio (12a, 15a) si aucun indicateur d'exactitude n'a ledit bon niveau, chacune des premières trames de bits souples d'au moins deux noeuds de base, combiner dans le premier contrôleur de réseau radio les trames de bits souples transmises pour générer une deuxième trame de bits durs.
Description
les directions des satellites, qui sont affectées au système.
PROCEDE DE COMMUNICATION, CONTROLEUR DE RESEAU RADIO ET
N_UD DE BASE POUR METTRE EN _UVRE CE PROCEDE
La présente invention concerne les radiocommunications cellulaires
utilisant des techniques de macrodiversité.
L' i nfrastructu re d ' un réseau cell ulaire comprend des stations de base distribuées sur le territoire de couverture pour communiquer avec des stations mobiles situées dans les zones, ou cellules, qu'elles desservent. La technique de macrodiversité consiste à prévoir qu'une station mobile puisse simultanément communiquer avec des stations de base distinctes de façon telle que, dans le sens descendant (des stations de base vers les stations mobiles), la station mobile reçoive plusieurs fois la même information et que, dans le sens montant, le signal radio émis par la station mobile soit capté par les stations de base pour former des estimations différentes ensuite combinées au niveau de
l'infrastructure du réseau.
La macrodiversité procure un gain de réception qui améliore les performances du système grâce à la combinaison d'observations différentes d'une même information. Elle permet également de réaliser des transferts intercellulaires en douceur (" soft handoff ") lorsque la station mobile se déplace. Les réseaux cellulaires peuvent comporter des cellules sectorisées, dans lesquelles la station de base a un groupement d'antennes agencé pour émettre des signaux radio différents dans différentes directions définissant les secteurs de la cellule. La macrodiversité peut également être prévue entre plusieurs secteurs d'une même cellule, la station mobile recevant alors des signaux distincts émis depuis la même station de base. On parle alors de " softer handoff " au lieu de " soft handoff " (voir C.C. Lee et R. Steele, " Effect of Soft and Softer Handoffs on CDMA System Capacity ", IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 47, n 3, août 1998, pages 830-841). Aux fins de la présente demande, le terme " station de base " désignera soit la station de base d'une cellule non sectorisée, soit les moyens qu'utilise une station de base
pour définir l'un des secteurs d'une cellule sectorisée.
Les techniques de macrodiversité sont particulièrement employées dans les réseaux à accès multiple à répartition par codes (CDMA, " code-division multiple acces "). Elles sont prévues dans le système cellulaire de troisième génération dit UMTS (" Universal Mobile Telecommunications System "), dans le cadre du CDMA à large bande (W-CDMA) pour les communications en duplex fréquentiel (FDD). L'UMTS a été adopté dans ses grandes lignes par l'ETSI (European Telecommunications Standard Institute) , et proposé pour la normalisation à l'Union Internationale des Télécommunications (ITU-R). L'ETSI en diffuse une documentation détaillée " The ETSI UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission >> sur Internet (http:llwww.etsi.org/smg). L'organisation de partenariat pour le système de troisième génération (3 GPP) diffuse des spécifications techniques sur Internet (http:llwww/3gpp.org) qui concernent le système UMTS. Ces spécifications techniques utilisent un vocabulaire propre couramment utilisé dans les projets
actuels de mise en _uvre.
Par exemple, un n_ud de base (Node B) regroupe une ou plusieurs stations de base d'une même cellule. Une station mobile est appelée équipement utilisateur (UE pour User Equipment, en anglais). Un contrôleur de réseau radio (RNC pour Radio Network Controler, en anglais) gère un ou plusieurs n_uds de base au moyen d'interfaces d'utilisation de base (lub). Pour une communication donnée, un contrôleur de réseau radio de service (SRNC) communique avec un commutateur UMTS au moyen d'une interface d'utilisation (lu). Un autre contrôleur de réseau radio (DRNC) peut aussi communiquer avec le premier contrôleur de réseau radio au moyen d'interfaces d'utilisation réseau (lur). L' invention con cerne pl us particulièrement une exploitation de macrodiversité sur le lien montant (uplink, en anglais). Le lien montant désigne les communications de l'équipement utilisateur vers l'infrastructure de réseau cellulaire. Lorsque plusieurs n_uds de base reçoivent chacun une valeur de signal radio porteur d'une même information émise par un équipement
utilisateur, il existe une macrodiversité sur le lien montant.
Une exploitation de la macrodiversité sur le lien montant pose des problèmes spécifiques que ne pose pas une exploitation de la macrodiversité sur le lien descendant (downlink, en anglais), c'est-àdire de l'infrastructure de
réseau cellulaire vers l'équipement utilisateur.
Dans l'équipement utilisateur, les signaux radio en provenance de plusieurs n_uds de base, sont disponibles localement pour être combinés de
façon à augmenter la qualité en réception.
Lorsque plusieurs n_uds reçoivent chacun une valeur de signal radio porteur d'une même information émise par un équipement utilisateur, on pourrait penser à rassembler les différentes valeurs de ce signal en un même point o elles seraient combinées, de façon semblable à ce qui est réalisé dans un équipement utilisateur pour le lien descendant. Cependant, une utilisation de l'infrastructure de réseau cellulaire pour rassembler systématiquement ces différentes valeurs nécessite de dimensionner le réseau avec une bande passante suffisante pour transférer les différentes valeurs du signal radio en un même point, les combiner pour obtenir un signal de communication et transférer le signal de communication obtenu à son destinataire. Le problème est amplifié par le fait que plusieurs équipements utilisateurs doivent pouvoir émettre plusieurs signaux radio vers un ou plusieurs n_uds de base, amenant ainsi une augmentation de trafic considérable sur le réseau de l'infrastructure de réseau cellulaire. Pour palier ce problème, I'invention propose un procédé de communication sur un lien montant entre un équipement utilisateur et un premier contrôleur de réseau radio d'une infrastructure de réseau cellulaire comprenant un ensemble actif de n_uds de base qui reçoivent chacun un signal radio émis par ledit équipement utilisateur. Le procédé comprend les actions suivantes: - générer dans chaque n_ud de base de l'ensemble actif, au moins une première trame de bits souples à partir du signai radio reçu et une première trame de bits durs correspondant; émettre dans l'infrastructure de réseau cellulaire, depuis chaque n_ud de base de l'ensemble actif, un indicateur d'exactitude qui résulte d'un contrôle d'erreur sur la première trame de bits durs; - transmettre au premier contrôleur de réseau radio, la première trame de bits durs de l'un des n_uds de base dont l'indicateur d'exactitude a un niveau dit bon, si au moins un indicateur d'exactitude a iedit bon niveau; -transmettre au premier contrôleur de réseau radio si aucun indicateur d'exactitude n'a ledit bon niveau, chacune des premières trames de bits souples d'au moins deux n_uds de base, combiner dans le premier contrôleur de réseau radio les premières trames de bits souples transmises pour générer une deuxième trame de bits durs. Ainsi, lorsque l'indicateur d'exactitude a le bon niveau dans un ou plusieurs n_uds de base, il n'est pas nécessaire de transmettre les valeurs de signal radio au contrôleur de réseau radio pour les y combiner. Ceci soulage
l'infrastructure de réseau cellulaire en diminuant la quantité de transferts.
Lorsque aucun indicateur d'exactitude n'a le bon niveau, la transmission des trames de bits souples au contrôleur de réseau radio pour les y combiner,
permet d'augmenter la qualité de réception.
L'infrastructure de réseau cellulaire est plus facilement disponible pour transmettre des trames de bits souples lorsque aucun indicateur d'exactitude n'a le bon niveau. En recevant les trames de bits souples d'au moins deux n_uds de base et en combinant ces trames de bits souples, le contrôleur de réseau
radio augmente alors la qualité de réception.
D'autres particularités et avantages de la présente invention appara^'tront
dans la description qui suit d'exemples de réalisation présentés à titre illustratif
en référence aux dessins annexés, dans lesquels: -la figure 1 est un schéma de réseau UMTS auquel l'invention peut s'appliquer; - la figure 2 présente diverses actions conformes au procédé selon l'invention; - la figure 3 est un autre schéma de réseau UMTS auquel l'invention peut s'appliquer; - la figure 4 présente des actions conformes au procédé selon l'invention qui utilisent l'architecture de la figure 3; - la figure 5 est un schéma de n_ud de base auquel il est possible aussi
d'appliquer l'enseignement de l'invention.
En référence à la figure 1, des commutateurs du service mobile 10, appartenant à un réseau centrai (CN, " Core Network "), sont reliés d'une part à un ou plusieurs réseaux fixes 11 et d'autre part, au moyen d'une interface dite lu, à des contrôleurs de réseau radio 12, ou RNC (" Radio Network Controller "). Chaque RNC 12 est relié à un ou plusieurs n_uds de base 13 au moyen d'une interface dite lub. Les n_uds de base 13, répartis sur le territoire de couverture du réseau, sont capables de communiquer par radio avec des équipements utilisateurs 14, 14a, 14b appelés UE (" User Equipment "). Les n_uds de base peuvent regrouper plusieurs stations de base comme expliqué
dans la suite de la description. Certains RNC 12 peuvent en outre communiquer
entre eux au moyen d'une interface dite lur. Les RNC et les n_uds de base forment une infrastructure de réseau cellulaire appelée UTRAN (" UMTS
Terrestrial Radio Access Network >).
L'UTRAN comporte des éléments des couches 1 et 2 du modèle ISO en vue de fournir les liaisons requises sur l'interface radio (appelée Uu), et un étage de contrôle des ressources radio (RRC, " Radio Resource Control ") appartenant à la couche 3, ainsi qu'il est décrit dans la spécification technique 3G TS 25.331, " Radio Interface Protocol ", version 3.2.0 publiée en octobre 1999 par le 3GPP (3r Generation Partnership Project). Vu des couches supérieures, I'UTRAN agit simplement comme relais entre l'UE et le réseau central. Les interfaces lub et lur répondent aux prescriptions décrites dans la spécification technique 3G TS 25.427, " UTRAN lub/lur Interface User Plane Protocol for DCH Data Streams ", version 3.5.0 publiée en décembre 2000 par
le 3 GPP.
Lors d'une communication entre l'infrastructure de réseau cellulaire et un
équipement utilisateur 14, on distingue un lien descendant et un lien montant.
Selon le lien descendant, un contrôleur 12 charge un n_ud 13 d'émettre une valeur de signal radio vers l'équipement utilisateur 14. Selon le lien montant, I'équipement utilisateur 14 émet une valeur de signal radio vers le n_ud de base appelé par la suite n_ud B 13 qui peut en transférer le contenu vers le
contrôleur 12 au moyen de l'interface lub.
On qualifie de macrodiversité sur le lien montant, le fait qu'une valeur de signal radio émis par exemple par l'équipement utilisateur 14a, est reçu par
plusieurs n_uds B 13a, 13b,13c.
De façon connue, l'équipement utilisateur 14a code de la parole ou des données informatiques au moyen d'une trame d'information constituée d'un train de bits auquel est appliqué un code cyclique de détection d'erreur nommé CRC pour Cyclic Redundant Check, en anglais. Le nouveau train de bits ainsi obtenu est transmis dans le signal radio émis par l'équipement utilisateur. La spécification technique 3 GPP TS 25.427 précitée, présente un tel code de
détection d'erreur en page 29.
Dans son cheminement entre l'équipement utilisateur 14a et chacun des n_uds B 13a, 13b, 13c, le signal radio est soumis à des perturbations telles que des bruits et des atténuations. On distingue par la suite un bit dit dur (hard bit, en anglais) et un bit dit souple (soft bit, en anglais). Le bit dur est un bit au sens habituel du terme, c'est-à-dire qu'il peut prendre l'une de deux valeurs binaires 0 ou 1. En transmission numérique, I'émetteur émet un train de bits durs pour coder de la parole ou des données. Selon les conditions de cheminement, les valeurs reçues par signal radio dans chaque n_ud 13a, 13b, 13c ne sont pas nécessairement rigoureusement égales aux valeurs émises. Le bit souple est une mesure de probabilité que le bit reçu corresponde à une valeur binaire, par exemple 1, dut bit dur émis. La probabilité que le bit reçu corresponde à l'autre valeur binaire, 0 dans cet exemple est implicite puisque la somme des probabilités est toujours unitaire. Le bit souple considéré est soit l'une, soit
l'autre de ces probabilités.
La moyenne des probabilités correspondant chacune à un bit souple reçu dans un n_ud 13a, 13b,13c pour un même bit dur émis permet de combiner de façon simple les bits souples reçus. Pour obtenir les bits souples, le récepteur d'un n_ud utilise de préférence un décodeur de type SOVA (pour Soft Output Viterbi Algorithm) en cas de décodage de code convolutif. En cas de turbo décodage, les mesures de fiabilité en sortie de décodeur sont naturellement
disponibles pour obtenir les bits souples.
Conformément au procédé selon l'invention, un n_ud B ou n_ud de base 13a, 13b,13c décode le signal radio qu'il reçoit pour générer une première trame d'information perçue. Pour ce faire, on peut utiliser un mécanisme connu tel qu'un registre à décalage sur le modèle de celui présenté à la page 188 du livre de Xavier Lagrange et autres, intitulé " Réseau GSM ", publié par Hermès Science Publications en l'an 2000. Un décodeur de Viterbi tel qu'expliqué aux pages 189 et suivantes du livre précité, permet de corriger certaines erreurs de transmission. Le code de détection CRC permet de générer un indicateur d'exactitude qui a un bon niveau si aucune erreur n'est détectée lors du décodage du signal radio. D'autre part, le récepteur de chaque n_ud de base effectue des mesures de qualité, basées par exemple sur la mesure d'un rapport C/l o C représente une puissance utile du signal radio perçu par le récepteur et I représente une puissance totale des interférences d'autres signaux radio. Les mesures de qualité peuvent être basées aussi sur des mesures de fiabilité bit par bit d'une évaluation du signal radio, moyennées sur l'ensemble d'une trame reçue, considérée ici constituée de bits souples. Ces mesures de qualité permettent de générer pour chaque trame, un indicateur de qualité dont la valeur résulte des mesures. Sur le réseau de la figure 1, le n_ud B 13a émet l'indicateur d'exactitude et l'indicateur de qualité à destination du contrôleur 12 par l'interface lub définie entre eux, les n_uds B 13b et 13c émettent l'indicateur d'exactitude et l'indicateur de qualité à destination du contrôleur 12a par chacune des interfaces lub définies entre eux. L'émission de l'indicateur d'exactitude et I'indicateur de qualité dans l'infrastructure de réseau cellulaire de la figure 1, se fait dans une trame de données qui utilise avantageusement le protocole de
communication connu ATM.
Le contrôleur de réseau radio 12a constituant un premier contrôleur qui gère la communication considérée de l'équipement utilisateur 14a, celuici est nom mé SRNC (Serving Radio Network Control ler) da ns les spécifications 3 GPP. Le contrôleur de réseau radio 12 constitue alors un deuxième contrôleur nommé DRNC (Drift RNC) dans les spécifications 3 GPP. Le contrôleur 12 transmet alors l'indicateur d'exactitude et l'indicateur de qualité du n_ud 13a vers le contrôleur 12a par l'interface lur définie entre eux, en utilisant aussi
avantageusement le protocole ATM.
Selon l'exemple décrit en référence à la figure 1, le contrôleur de réseau radio 12a reçoit les indicateurs d'exactitude et de qualité de chacun des n_uds
B 13a, 13b,13c.
Les actions précédemment décrites et celles qui leurs font suite sont maintenant décrites en référence aux fgures 2a, 2b, 2c o sont envisagés
différents cas qui peuvent se produire.
Sur les figures 2a, 2b, 2c, les flèches verticales vers le bas représentent I'écoulement du temps, les flèches horizontales représentent des échanges d'information entre les n_uds B et le RNC qui résultent des actions selon le
procédé conforme à l'invention.
De façon identique dans les figures 2a, 2b, 2c, chaque indicateur d'exactitude IEa, IEb, IEc est émis à destination du contrôler de réseau radio
12a depuis respectivement le n_ud 13a, 13b, 13c.
L'indicateur d'exactitude IEc est supposé reçu en premier par le contrôleur de réseau radio 12a. L'indicateur d'exactitude IEb est reçu après l'indicateur d'exactitude IEc avec un retard par exemple de 3 ms. L'indicateur d'exactitude IEa est reçu par le contrôleur de réseau radio 12a avec un retard
par exemple de 5 ms après la réception de l'indicateur d'exactitude IEc.
Sur la figure 2a, les trois indicateurs d'exactitude IEa, IEb, IEc sont supposés avoir un bon niveau, c'est-à-dire que les trames d'informations qui résultent du décodage par chaque n_ud B. sont représentatives du signal radio
émis par l'équipement utilisateur 14a avec un bon niveau.
Le contrôleur de réseau radio 12a émet alors par l'interface lub, un
message de req uête Rhb pour demander la trame d 'information au n_ud B 1 3c.
La trame d'information est constituée de bits durs (hard bits, en anglais) qui ne peuvent prendre chacun que l'une de deux valeurs binaires O ou 1 pour représenter dans le protocole ATM, respectivement l'une de deux valeurs par exemple 1 et-1 de bits émis dans le signal radio. Ceci offre une compacité optimale du transfert par rapport à un transfert des bits souples (soft bits, en anglais) qui nécessitent chacun un mot numérique pour coder leurs divers échelons de valeurs possibles. En demandant la trame au n_ud B dont l'indicateur d'exactitude est reçu en premier, on réduit la latence entre la réception du signal radio par le n_ud B et la réception probable de la trame
d'information par le contrôleur radio 12a.
Différentes possibilités sont envisagées pour émettre la requête Rhb en
tenant compte des délais de transmission par les interfaces lub et lur.
Selon une première possibilité, les indicateurs de trame exacte sont empilés dans une file d'attente du contrôleur 12a, au fur et à mesure de leur réception par le contrôleur 12a. L'ordre de chaque indicateur de trame exacte dans la file d'attente permet alors de conna^tre le premier indicateur de trame exacte reçu avec un bon niveau. Pour chaque trame, I'opération consistant à émettre la req u ête Rhb vers le n_ud B dont l' ind icateur de trame exacte est reçu avec un bon niveau en premier lieu, est répétée. Il est à noter que dans ce cas la requête Rhb peut être transmise dès la réception du premier indicateur de
trame exacte.
Selon une deuxième possibilité, le contrôleur de réseau radio mémorise le délai associé à chaque réception de l'indicateur de trame exacte dit d'exactitude pour une succession de trames concernées. Cette mesure est faite par exemple à l'aide d'un compteur d'horloge déclenché par la réception de la première indication concernant chaque trame et consulté lors des réceptions des indications ultérieures pour une même trame. Cette mesure de temps peut être faite avec la granularité propre du compteur d'horloge, c'est-à-dire le temps
de cycle du système de traitement dans le contrôleur de réseau radio.
Lorsque le contrôleur de réseau radio dispose des délais associés à chaque n_ud B de l'ensemble actif pour une trame considérée, il les accumule dans des compteurs associés à chaque n_ud, remis à zéro pour un nombre déterminé k de trames. A la fin de chaque période de k trames, le contrôleur de liaison radio dispose d'une liste de délais moyens ordonnée par délais croissants. Cette liste ordonnée est utilisée dans un filtre pour solliciter en priorité les n_uds B dont le délai moyen est faible, lors des requêtes de
transmission de bits durs.
A réception de la requête Rhb, le n_ud B 13c envoie un message de réponse Thb au contrôleur 12a qui contient la trame d'information constituée de
bits durs.
L'action qui consiste à transmettre au contrôleur de réseau radio 12a, une unique trame d'information constituée de bits durs évite d'encombrer inutilement
l'interface lub.
On comprend que si la requête Rhb est envoyée au n_ud 13a, elle passe par l'interface lur entre les contrôleurs 12 et 12a puis par l'interface lub entre le contrôleur 12 et le n_ud 13a. La réponse Thb passe en retour par les mêmes interfaces lub et lur. ll se peut que les délais de transmission par ces interfaces soient plus courts que ceux de transmission par l'interface lub entre le contrôleur 12a et le n_ud 13c, par exemple lorsque le n_ud 13c reçoit des signaux radio émis par d'autres équipements utilisateurs 14b qui ont tendance à
charger ainsi le n_ud 13c.
Sur la figure 2b,1'indicateur d'exactitude IEc est supposé ne pas avoir le bon niveau, les indicateurs d'exactitude IEa et IEb sont supposés avoir le bon niveau. Le contrôleur de réseau radio 12a émet alors la requête Rhb vers le n_ud B avec un indicateur d'exactitude de bon niveau dont le délai de transmission est le plus faible, lequel est dans ce cas le n_ud 13b. C'est alors le n_ud 13b qui envoie la réponse Thb contenant la trame d'information qu'il a décodée. Sur la figure 2c, les indicateurs d'exactitude IEa, IEb, lEc sont supposés ne pas avoir le bon niveau. Une solution possible est d'envoyer alors tous les bits souples de chaque n_ud pour les combiner dans le contrôleur de réseau radio. Le procédé est encore amélioré en évitant d'envoyer systématiquement tous les bits souples. Un indicateur de qualité IQa, IQb, IQc est émis respectivement de chaque n_ud 13a, 13b, 13c à destination du contrôleur de
réseau radio 12a.
Le contrôleur de réseau radio 12a émet alors une requête Rsb vers les deux n_uds B. ou plus selon un critère préalablement défini, ayant fourni les meilleures indications de qualité, dans ce cas les n_uds B 13b et 13c. La
requête Rsb demande les trames de bits souples.
A réception de la requête Rsb, les n_uds B 13b et 13c émettent chacun une réponse Tsb à destination du contrôleur de réseau radio 12a. La réponse Tsb contient les trames de bits souples. Une réponse Tsb est plus volumineuse qu'une réponse Thb, car la valeur d'un bit souple nécessite un mot de plusieurs bits pour être codée, celle-ci étant représentative d'une probabilité comprise
entre 0 et 1.
A réception des bits souples depuis les n_uds B 13b et 13c, le contrôleur
de réseau radio 12a combine ces bits souples et génère une trame de bits durs.
Le surencombrement des interfaces lub et éventuellement lur dû au transfert de plusieurs réponses Tsb, plus volumineuses que des réponses Thb, ne se produit alors que dans les seuis cas d'absence de bon niveau des indicateurs d'exactitude dans les n_uds B. c'est-à-dire en cas de réception dégradée dans tous les n_uds B. Le transfert de plusieurs réponses Tsb permet dans ce cas d'améliorer la qualité de réception dans le contrôleur réseau radio 12a en exploitant tout ou partie de la macrodiversité par combinaison des bits souples reçus de plusieurs n_uds B. En référence à la figure 3, la macrodiversité sur le lien montant résulte de la réception d'une estimation de signal radio émis depuis un équipement utilisateur 14a, par un ensemble actif des n_uds B 17a, 17b, 17c. Un contrôleur de réscau radio de service 15a est en relation avec les n_uds 17b et 17c par des interfaces lub et avec un contrôleur de réseau radio dérivé 15 par une interface lur. Le contrôleur de réseau radio 15a est en relation avec un réseau central 16 par une interface lu. Le contrôleur de réseau radio 15 est en relation avec le n_ud B 17a et éventuellement d'autres n_uds B 17 par des interfaces lub. Les n_uds B sont en relation entre eux par des interfaces lut en mode
transport par paquets sur liaisons radio.
Comme précédemment, chaque n_ud B 17a, 17b, 17c de l'ensemble actif génère une trame de bits durs à partir du signal radio émis par
l'équipement utilisateur 14a, avec contrôle d'erreur.
Sur la figure 3, I'émission d' u n ind icateur d'exactitude dans l' i nfrastructure
de réseau cellulaire ne se fait pas par l'interface lub mais par l'interface lut.
Chaque n_ud B envoie son indicateur d'exactitude vers un ou plusieurs autres n_uds B de l'ensemble actif. Des règles préétablies entre les n_uds B de l'ensemble actif, déterminent lequel ou lesquels des n_uds B envoient les
bits durs ou les bits souples.
Les figures 4a, 4b, 4c montrent une application d'un exemple de règles pour des indicateurs d'exactitude et de qualité de niveaux identiques à ceux
respectivement des figures 2a, 2b,2c.
En référence aux figures 4a, 4b, 4c, les n_uds B 17a, 17b, 17c émettent respectivement les indicateurs d'exactitude IEa, IEb, IEc à destination des autres n_uds B 17b, 17c, 17a de l'ensemble de n_uds actifs par les interfaces lut. De façon avantageuse, les n_uds B 17a, 17b, 17c émettent aussi respectivement les indicateurs de qualité IQa, IQb, lQc à destination des autres n_uds B 17b,17c,17a par les interfaces lut. Chaque n_ud considéré dispose de la règle par exemple ainsi programmée: - Si son indicateur d'exactitude a le bon niveau et que ie n_ud considéré ne reçoit aucun indicateur d'exactitude avec le bon niveau d'un autre n_ud qui le précède dans un ordre préétabli commun à tous les n_uds, il transmet au contrôleur de réseau radio 15a, sa trame de bits durs dans un message Thb par l'interface lub; - Si son indicateur d'exactitude n'a pas le bon niveau et que le n_ud considéré ne reçoit un indicateur d'exactitude avec le bon niveau d'aucun autre n_ud, il compare son indicateur de qualité avec les indicateurs de qualité reçus des autres n_uds et alors, si au moins un ou plusieurs selon la règle, indicateurs de qualité reçus des autres n_uds à un niveau plus faible que son indicateur de qualité, le n_ud considéré transmet au contrôleur de réseau radio
a, sa trame de bits souples dans un message Tsb par l'interface lub.
Sur la figure 4a, les trois indicateurs d'exactitude ont le bon niveau.
L'ordre préétabli de priorité étant n_ud 17c, n_ud 17b, n_ud 17a, 1'application de la règle décrite ci-dessus provoque une émission de message Thb depuis le
n_ud 17c.
Sur la figure 4b, seuis les deux indicateurs d'exactitude IEa et IEb ont le bon niveau, l'application de la règle provoque une émission de message Thb
depuis le n_ud 17b.
Sur la figure 4c, aucun indicateur d'exactitude n'a le bon niveau. Les indicateurs de qualité IQc et IQb sont supposés avoir un meilleur niveau que l'indicateur de qualité IQa L'application de la règle provoque une émission de
message Tsb depuis les n_uds 17b et 17c.
Ainsi, le contrôleur de réseau radio 15a reçoit directement par ces interfaces lub, soit une trame de bits durs, soit les trames de bits souples de deux n_uds B. Dans le cas de la figure 4c, le contrôleur de réseau 15a combine
et décode les signaux reçus comme précédemment.
En référence à la figure 1, un autre équipement utilisateur 14b définit un autre ensemble actif de n_uds 13c, 13d, 13e pour lequel le contrôleur de réseau 12a est le contrôleur de réseau de service et le contrôleur de réseau 12b est le contrôleur de réseau dérivé. Les indicateursd'exactitude émis par les n_uds 13d et 13c, le sont à destination du contrôleur de réseau 12b par les interfaces lub entre le contrôleur de réseau radio 12b et les n_uds B 13d et 13e. S'il reçoit un indicateur d'exactitude avec un bon niveau, le contrôleur de réseau 12b choisit un n_ud B 13e ou 13d dont il transmet l'indicateur d'exactitude au contrôleur de réseau 12a et demande au n_ud B choisit de lui transmettre la trame de bits durs, en prévision d'une transmission au contrôleur 12a. S'il ne reçoit aucun indicateur d'exactitude de bon niveau, le contrôleur 12b choisit un n_ud de base 13d ou 13e auquel il demande de lui transmettre les
bits souples en prévision d'une transmission au contrôleur 12a.
Le contrôleur 12b peut aussi systématiquement transmettre les indicateurs d'exactitude de tous les n_uds de base 13d, 13e de l'ensemble actif
avec lesquels il partage une interface lub, au contrôleur 12a par l'interface lur.
C'est alors le contrôleur 12a qui choisit ou non un ou plusieurs n_uds 13e,13d.
En référence à la figure 5, le n_ud de base 13a regroupe deux stations de base 19a et 19b contrôlées dans le n_ud de base 13a, par un contrôleur de base (SHC pour softer handover controller, en anglais) 18 au moyen d'interfaces lus. L'enseignement de l'invention est repris à l'intérieur du n_ud de base 13a. Dans chaque station de base 19a, 19b, une trame de bits durs est générée en décodant le signal radio émis par l'équipement utilisateur 14a. Un contrôle d'erreur pendant le décodage dans chaque station de base 19a, 19b, permet d'élaborer un indicateur d'exactitude local. ll suffit alors de transmettre une trame de bits durs au contrôleur de base 18 lorsqu'un indicateur local d'exactitude a un bon niveau et de transmettre les trames de bits souples des deux stations de base 19a et 19b lorsque aucun indicateur local d'exactitude n'a le bon niveau. Dans ce dernier cas le contrôleur de base 18 combine les valeurs ainsi reçues et en décode le résultat pour générer une trame de bits durs avec un indicateur d'exactitude qui résulte du contrôle d'erreur. La trame de bits durs du n_ud 1 3a est alors celle qui résulte de la combinaison dans le contrôleur de base ou celle émise sur une interface lus par une station de base. L'indicateur d'exactitude émis par le n_ud de base 1 3a sur l'interface lub est respectivement l'indicateur d'exactitude généré par le contrôleur de base 18 ou I'indicateur local d'exactitude d'une station de base lorsque celui-ci a un bon niveau. Pour mettre en _uvre le procédé précédemment décrit, un n_ud de base conforme à l'invention comprend donc des premiers moyens pour générer une trame de bits souples et une trame de bits durs à partir du signal radio reçu, des deuxièmes moyens pour émettre dans l'infrastructure de réseau cellulaire, un indicateur d'exactitude qui résulte du contrôle d'erreur sur la trame de bits durs et des troisièmes moyens pour transmettre à un contrôleur de réseau radio, la trame de bits durs ou la trame de bits souples. Les premiers moyens mettent en _uvre une démodulation du signal radio reçu et l'application éventuelle de toute technique connue de décodage. Les seconds moyens peuvent être mis en _uvre grâce à des techniques de décodage exploitant des codes optimisés dans ce but, comme par exemple les codes à redondance cyclique. Les troisièmes moyens reprennent ceux du protocole standard sur l'interface lub en ajoutant dans les trames de contrôle de ce protocole des données pour signaler
la transmission effectuée, trame de bits durs ou trame de bits souples.
Pour exécuter les actions présentées sur les figures 2a à 2c, le n_ud de base 1 3b, 1 3c comprend des quatrièmes moyens pour réceptionner les
messages de requête Rhb, Rsb qui proviennent du contrôleur de réseau 12a.
Les quatrièmes moyens sont agencés à l'aide d'un programme informatique pour activer les troisièmes moyens de façon à transmettre la trame de bits durs ou les trames de bits souples selon qu'ils réceptionnent la requête Rhb ou
respectivement la requête Rsb.
Pour exécuter les actions présentées sur les figures 4a à 4c, le n_ud de base 17c comprend des quatrièmes moyens pour réceptionner des indicateurs d'exactitude et de qualité des autres n_uds de base 17b. Les quatrièmes moyens sont agencés à l'aide d'un programme informatique pour activer les troisièmes moyens de façon à transmettre la trame de bits durs ou les trames de bits souples selon qu'ils réceptionnent la requête Rhb ou respectivement la
requête Rsb, à destination du contrôleur de réseau 1 5a.
Un contrôleur de réseau radio conforme à l'invention comprend des premiers moyens pour recevoir une trame de bits durs ou des trames de bits souples et des deuxièmes moyens pour combiner les valeurs reçues et les décoder de façon à générer une trame de bits durs. Les premiers moyens reprennent ceux du protocole standard sur l'interface lub en ajoutant dans les trames de contrôle de ce protocole des données pour prendre en compte la transmission effectuée. Les deuxièmes moyens peuvent être réalisés à l'aide d'un composant arithmétique et logique qui fait la moyenne des probabilités reçues pour chaque bit souple et qui génère un bit dur à O lorsque la moyenne
est inférieure à 0,5 et un bit dur à 1 lorsque la moyenne est supérieure à 0,5.
Les moyens qui viennent d'être définis sufffisent au contrôleur de réseau
radio 15a pour exécuter les actions présentées sur les figures 4a à 4c.
Pour exécuter les actions présentées sur les figures 2a à 2c, le contrôleur de réseau radio 12a comprend des troisièmes moyens pour réceptionner un ou plusieurs indicateurs d'exactitude émis chacun par un n_ud de base et des quatrièmes moyens pour demander, si un indicateur d'exactitude réceptionné a un bon niveau, une première trame de bits durs au n_ud de base qui a émis cet indicateur d'exactitude, et pour demander, si aucun indicateur d'exactitude n'a le bon niveau, des trames de bits souples à au moins deux n_uds de base. Les troisièmes moyens reprennent ceux du protocole standard sur l'interface lub en ajoutant dans les trames de contrôle de ce protocole des données pour prendre en compte la réception des indicateurs d'exactitudes. Les quatrièmes moyens comprennent un programme et une structure mémoire pour analyser les niveaux
des indicateurs d'exactitude réceptionnés.
Claims (10)
1. Procédé de communication sur un lien montant entre un équipement utilisateur (14a) et un premier contrôleur de réseau radio (12a, 15a) d'une infrastructure de réseau cellulaire comprenant un ensemble actif de n_uds de base (13, 17) qui reçoivent chacun des signaux radio émis par ledit équipement utilisateur, caractérisé en ce qu'il comprend les actions suivantes: - générer dans chaque n_ud de base de l'ensemble actif, au moins une première trame de bits souples à partir du signal radio reçu et une première trame de bits durs correspondant; - émettre dans l'infrastructure de réseau cellulaire, depuis chaque n_ud de base de l'ensemble actif, un indicateur d'exactitude qui résulte d'un contrôle d'erreur sur la trame de bits durs; - transmettre au premier contrôleur de réseau radio, ladite première trame de bits durs d'un n_ud de base (12a, 15a) dont l'indicateur d'exactitude a un niveau dit bon, si au moins un indicateur d'exactitude a ledit bon niveau; - transmettre au premier contrôleur de réseau radio (12a, 15a) si aucun indicateur d'exactitude n'a ledit bon niveau, chacune des premières trames de bits souples d'au moins deux n_uds de base, combiner dans le premier contrôleur de réseau radio les trames de bits souples transmises pour générer
une deuxième trame de bits durs.
2. Procédé de communication sur un lien montant selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - chaque indicateur d'exactitude émis dans l'infrastructure de réseau cellulaire pour ledit lien montant, est émis à destination du premier contrôleur de réseau radio (12a); - ledit premier contrôleur de réseau radio (12a), s'il reçoit au moins un indicateur d'exactitude de bon niveau, choisit l'un des nceuds de base dont l'indicateur d'exactitude a le bon niveau et demande au n_ud de base choisi de lui transmettre ladite première trame de bits durs; - ledit premier contrôleur de réseau radio, s'il ne reçoit aucun indicateur d'exactitude de bon niveau, choisit au moins deux n_uds de base et leur
demande de lui transmettre leurs trames de bits souples.
3. Procédé de communication sur un lien montant selon la revendication 2, caractérisé en ce que, parmi les n_uds dont l'indicateur d'exactitude a le bon niveau, ledit premier contrôleur de réseau radio choisit ceiui dont il a reçu I'indicateur d'exactitude en premier. 4. Procédé de communication sur un lien montant selon la revendication 2, caractérisé en ce que, parmi les n_uds dont l'indicateur d'exactitude a le bon niveau, le premier contrôleur de réseau radio choisit celui qui répond à des
critères de filtrage.
5. Procédé de communication sur un lien montant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend les actions suivantes: - émettre dans l'infrastructure de réseau cellulaire, depuis au moins deux n_uds de base de l'ensemble actif à destination du premier contrôleur de réseau radio (12a), un indicateur de qualité qui résulte d'une mesure du signal reçu par ledit n_ud de base; - choisir dans ledit premier contrôleur de réseau radio (12a), au moins deux n_uds de base avec les meilleurs indicateurs de qualité reçus et demander aux n_uds de base choisis de transmettre audit premier contrôleur
de réseau radio, les trames de bits souples de chaque n_ud de base choisi.
6. Procédé de communication sur un lien montant selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - chaque indicateur d'exactitude émis depuis un autre n_ud de base (17a, 17b, 17c) dans l'infrastructure de réseau cellulaire pour ledit lien montant, est émis à destination d'au moins un n_ud de base (17a, 17b, 17c) dudit ensemble actif; -chaque n_ud de base (17a, 17b, 17c) applique des règles établies entre les n_uds de base aux indicateurs d'exactitude qu'il reçoit et émet, pour décider de transmettre ou de ne pas transmettre au dit premier contrôleur de réseau radio (15a), la première trame de bits durs de ce n_ud de base ou la première trame de bits souples, de façon à ce que l'une des premières trames de bits durs soit transmise d'un n_ud de base dont l'indicateur d'exactitude a un dit bon niveau ou à ce que les trames de bits souples soient transmises d'au moins deux n_uds de base en absence d'i ndicateu r d 'exactitude avec led it bon nlveau. 7. Procédé de communication sur un lien montant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que: - au moins un indicateur d'exactitude émis dans l'infrastructure de réseau cellulaire pour ledit lien montant, est émis à destination d'un deuxième 1 0 contrôleur de réseau radio; - ledit deuxième contrôleur de réseau radio, s'il reçoit un indicateur d'exactitude de bon niveau, transmet cet indicateur d'exactitude de bon niveau au premier contrôleur de réseau radio, choisit l'un des n_uds de base dont l'indicateur d'exactitude a le bon niveau, transmet l'indicateur d'exactitude de bon niveau au premier contrôleur de réseau radio et demande au n_ud de base choisi de lui transmettre ladite première trame de bits durs en prévision d'une transmission au premier contrôleur de réseau radio; - ledit deuxième contrôleur de réseau radio, s'il ne reçoit aucun indicateur d'exactitude de bon niveau, choisit au moins un n_ud de base et lui demande de lui transmettre sa trame de bits souples en prévision d'une transmission au
premier contrôleur de réseau radio.
8. Procédé de communication sur un lien montant selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les
actions suivantes exécutées dans un n_ud de base comprenant un contrôleur de base et regroupant plusieurs stations de base: - générer dans au moins une station de base du n_ud de base, une troisième trame de bits souples à partir du signal radio reçu de l'équipement utilisateur par ladite station de base pour ledit lien montant et une troisième trame de bits durs; émettre dans le n_ud de base, depuis chaque station de base recevant le signal radio pour ledit lien montant, un indicateur local d'exactitude qui résulte d'un contrôle d'erreur sur la trame de bits durs; - transmettre au contrôleur de base, la troisième trame de bits durs d'une station de base dont l'indicateur local d'exactitude a un niveau dit bon, si au moins un indicateur local d'exactitude a ledit bon niveau; - transmettre au contrôleur de base, si aucun indicateur local d'exactitude n'a ledit bon niveau, la trame de bits souples d'au moins une station de base, combiner dans le contrôleur de base les trames de bits souples transmises et générer une quatrième trame de bits durs; - générer dans le contrôleur de base, I'indicateur d'exactitude à émettre dans l'i nfrastru ctu re de réseau cellu laire tel q ue led it i ndicateu r d' exactitude ait le meilleur niveau parmi l'indicateur local d'exactitude et celui qui résulte d'un
contrôle d'erreur sur la quatrième trame de bits durs.
9. Contrôleur de réseau radio (1 2a, 1 5a) pour exploiter une macrodiversité sur un lien montant entre un équipement utilisateur (14a) et une infrastructure de réseau cellulaire comprenant un ensemble actif de n_uds de base (13, 17) qui rec,oivent chacun des signaux radio émis par ledit équipement utilisateur, caractérisé en ce qu'il comprend: - des premiers moyens pour réceptionner une première trame de bits durs émise par un n_ud de base (12a, 15a) et pour réceptionner des trames de bits souples émises par au moins deux n_uds de base; - des deuxièmes moyens pour combiner les dites trames de bits souples et générer une deuxième trame de bits durs par combinaison des dites trames
de bits souples réceptionnces.
10. Contrôleur de réseau radio (12a) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend: - des troisièmes moyens pour réceptionner un ou plusieurs indicateurs d'exactitude émis chacun par un n_ud de base; - des quatrièmes moyens pour demander si un indicateur d'exactitude réceptionné a un bon niveau, une première trame de bits durs au n_ud de base qui a émis cet indicateur d'exactitude, et pour demander si aucun indicateur d'exactitude n'a le bon niveau, des trames de bits souples à au moins deux n_uds de base; 1 1. N_ud de base (1 3b, 1 3c, 1 7b, 1 7c) pour exploiter la macrodiversité sur un lien montant entre un équipement utilisateur (14a) et un contrôleur de réseau radio (12a, 15a) d'une infrastructure de réseau cellulaire, agencé pour recevoir des signaux radio émis par ledit équipement utilisateur, caractérisé en ce qu'il comprend: - des premiers moyens pour générer une trame de bits souples à partir du signal radio reçu par ledit n_ud de base et une trame de bits durs correspondant; - des deuxièmes moyens pour émettre dans l'infrastructure de réseau cellulaire, un indicateur d'exactitude qui résulte d'un contrôle d'erreur sur la trame de bits durs; - des troisièmes moyens pour transmettre la trame de bits durs et pour
transmettre des trames de bits souples au contrôleur de réseau radio (12a, 15a).
12. N_ud de base (13b, 13c) selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des quatrièmes moyens pour réceptionner un message de requête du contrôleur de réseau radio (12a) et pour activer les dits troisièmes moyens de façon à transmettre la trame de bits durs ou les trames de bits
souples en fonction de la requête réceptionnée.
13. N_ud de base (17c) selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend des quatrièmes moyens pour réceptionner un ou plusieurs indicateurs d'exactitude émis par un autre n_ud de base (17b) et pour activer les dits troisièmes moyens de façon à transmettre la trame de bits durs ou les trames de bits souples en fonction du ou des indicateurs d'exactitude
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: ALCATEL LUCENT, FR Effective date: 20130613 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: ALCATEL LUCENT, FR Effective date: 20130613 |
|
| GC | Lien (pledge) constituted |
Effective date: 20130920 |
|
| RG | Lien (pledge) cancelled |
Effective date: 20141016 |
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| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 15 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20171031 |