FR3062016A1 - METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING A DYSFUNCTION OF A BASE STATION OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents
METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING A DYSFUNCTION OF A BASE STATION OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- FR3062016A1 FR3062016A1 FR1750387A FR1750387A FR3062016A1 FR 3062016 A1 FR3062016 A1 FR 3062016A1 FR 1750387 A FR1750387 A FR 1750387A FR 1750387 A FR1750387 A FR 1750387A FR 3062016 A1 FR3062016 A1 FR 3062016A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- base station
- evaluated
- metric
- malfunction
- wireless communication
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 title claims description 18
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims abstract description 89
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 50
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 32
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/04—Arrangements for maintaining operational condition
-
- 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
- H04W88/08—Access point devices
Abstract
L'invention concerne un procédé (40) de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base (81) d'un réseau d'accès (80) d'un système (60) de communication sans fil, dite station de base évaluée, ledit dysfonctionnement étant détecté en évaluant un critère pour une métrique représentative du fonctionnement d'une station de base dudit système (60) de communication sans fil en fonction de valeurs de la métrique mesurées pour ladite station de base évaluée et pour au moins une autre station de base (81), dite station de base de référence.The invention relates to a method (40) for detecting a malfunction of a base station (81) of an access network (80) of a wireless communication system (60), called a base station. evaluated, said malfunction being detected by evaluating a criterion for a metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system (60) as a function of measured metric values for said evaluated base station and for at least one another base station (81), called reference base station.
Description
Titulaire(s) :Holder (s):
SIGFOX Société anonyme.SIGFOX Limited company.
O Demande(s) d’extension :O Extension request (s):
(© Mandataire(s) : IPSIDE.(© Agent (s): IPSIDE.
© PROCEDE ET SYSTEME DE DETECTION D'UN DYSFONCTIONNEMENT D'UNE STATION DE BASE D'UN SYSTEME DE COMMUNICATION SANS FIL© METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING MALFUNCTION OF A BASE STATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM
FR 3 062 016 - A1 (57) L'invention concerne un procédé (40) de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base (81) d'un réseau d'accès (80) d'un système (60) de communication sans fil, dite station de base évaluée, ledit dysfonctionnement étant détecté en évaluant un critère pour une métrique représentative du fonctionnement d'une station de base dudit système (60) de communication sans fil en fonction de valeurs de la métrique mesurées pour ladite station de base évaluée et pour au moins une autre station de base (81), dite station de base de référence.FR 3,062,016 - A1 (57) The invention relates to a method (40) for detecting a malfunction of a base station (81) of an access network (80) of a system (60) communication communication, said evaluated base station, said malfunction being detected by evaluating a criterion for a metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system (60) as a function of metric values measured for said evaluated base station and for at least one other base station (81), called reference base station.
DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA
La présente invention appartient au domaine des réseaux de communication sans fil. Notamment, l’invention concerne un procédé de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base du réseau d’accès d’un système de communication sans fil.The present invention belongs to the field of wireless communication networks. In particular, the invention relates to a method for detecting a malfunction of a base station of the access network of a wireless communication system.
ÉTAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
Un réseau de communication sans fil a généralement une structure cellulaire dans laquelle chaque cellule représente une zone géographique qui est sous la couverture radio d’une station de base. On entend par cela qu’un terminal du système de communication sans fil se situant dans cette zone géographique peut échanger des données avec la station de base en utilisant des signaux radioélectriques. Par « signal radioélectrique », on entend une onde électromagnétique se propageant via des moyens non filaires, dont les fréquences sont comprises dans le spectre traditionnel des ondes radioélectriques (quelques hertz à plusieurs centaines de gigahertz).A wireless communication network generally has a cellular structure in which each cell represents a geographic area which is under the radio coverage of a base station. This means that a terminal of the wireless communication system located in this geographic area can exchange data with the base station using radio signals. By "radio signal" is meant an electromagnetic wave propagating via non-wired means, the frequencies of which are included in the traditional spectrum of radio waves (a few hertz to several hundred gigahertz).
Une station de base est un nœud du réseau d’accès servant à relier les terminaux du système de communication sans fil présents dans la zone géographique couverte par la station de base à un commutateur du réseau d’infrastructure. La surface de la zone géographique que peut couvrir une station de base dépend de plusieurs facteurs comme par exemple la distance de propagation des ondes radioélectriques utilisées par le système de communication sans fil, les obstacles présents sur la zone, le niveau des interférences radio observées sur la zone, la densité de trafic sur la zone, etc. Pour couvrir tout le territoire d’un pays avec un système de communication sans fil, il faut un nombre très important de l’ordre de plusieurs milliers de stations de base.A base station is a node of the access network used to connect the terminals of the wireless communication system present in the geographical area covered by the base station to a switch of the infrastructure network. The area of the geographic area that a base station can cover depends on several factors such as the propagation distance of the radio waves used by the wireless communication system, the obstacles present in the area, the level of radio interference observed on the area, the density of traffic on the area, etc. To cover the entire territory of a country with a wireless communication system, a very large number of several thousand base stations is required.
Avec l’évolution croissante du nombre de stations de base permettant l’exploitation des différents systèmes de communication sans fil dans le monde se pose le problème de la maintenance de ces stations de base. Une station de base est en effet un élément clé du réseau d’accès, et différentes raisons peuvent entraîner son dysfonctionnement. Ces raisons peuvent être liées à la station de base elle-même, par exemple suite à la dégradation d’un élément matériel (cette dégradation peut être naturelle, par exemple à cause d’un phénomène de corrosion ou d’une tempête, ou résulter d’un acte de vandalisme) ou suite à une panne logicielle. Elles peuvent aussi être liées à l’environnement radio de la station de base, par exemple si un système tiers de communication sans fil cause des interférences radio suffisamment importantes pour mettre la station de base en dehors de son fonctionnement nominal.With the increasing evolution of the number of base stations allowing the exploitation of the various wireless communication systems in the world arises the problem of the maintenance of these base stations. A base station is indeed a key element of the access network, and various reasons can cause it to malfunction. These reasons can be linked to the base station itself, for example following the degradation of a material element (this degradation can be natural, for example due to a phenomenon of corrosion or a storm, or result vandalism) or following a software failure. They can also be linked to the radio environment of the base station, for example if a third party wireless communication system causes radio interference large enough to put the base station out of its nominal operation.
Afin d’assurer une qualité de service sans interruption, il est nécessaire, pour les opérateurs des systèmes de communication sans fil, de détecter et corriger un dysfonctionnement d’une station de base de leur réseau d’accès au plus vite. Aussi, une méthode de diagnostic automatisée à distance permettant de détecter un dysfonctionnement d’une station de base est-elle indispensable pour optimiser les coûts de maintenance (centralisation de l’analyse de diagnostic, déplacement sur site de l’équipe de maintenance uniquement dans le cas où un dysfonctionnement est détecté, etc.).In order to ensure uninterrupted quality of service, it is necessary for operators of wireless communication systems to detect and correct a malfunction of a base station in their access network as quickly as possible. Also, a remote automated diagnostic method to detect a malfunction of a base station is essential to optimize maintenance costs (centralization of diagnostic analysis, travel to the maintenance team only in if a malfunction is detected, etc.).
II est connu de surveiller à distance le bon fonctionnement d’une station de base du réseau d’accès d’un système de communication sans fil.It is known to remotely monitor the proper functioning of a base station of the access network of a wireless communication system.
Par exemple, des dispositifs peuvent permettre de détecter une erreur matérielle dans la chaîne de transmission d’une station de base, par exemple en mesurant des paramètres comme le ROS (« Rapport d’Onde Stationnaire », VSWR pour « Voltage Standing Wave Ratio » dans la littérature anglosaxonne) qui renseigne sur la qualité de l’adaptation d’impédance d’une antenne à une ligne de transmission. Les mesures peuvent être transmises à un serveur centralisé qui effectue un diagnostic et détecte par exemple un dysfonctionnement si la valeur du paramètre mesuré n’est pas dans une plage de valeurs attendues.For example, devices can make it possible to detect a hardware error in the transmission chain of a base station, for example by measuring parameters such as the ROS (“Standing Wave Report”, VSWR for “Voltage Standing Wave Ratio”). in Anglo-Saxon literature) which provides information on the quality of the impedance adaptation of an antenna to a transmission line. The measurements can be transmitted to a centralized server which performs a diagnosis and detects for example a malfunction if the value of the measured parameter is not within a range of expected values.
Dans un autre exemple, un dispositif, comme celui décrit dans la demande de brevet WO/1996/004760, peut permettre de détecter que le niveau de bruit mesuré par une station de base est anormalement élevé, et transmettre cette information à l’opérateur du réseau.In another example, a device, such as that described in patent application WO / 1996/004760, can make it possible to detect that the noise level measured by a base station is abnormally high, and transmit this information to the operator of the network.
Dans les exemples décrits ci-dessus, et dans d’autres exemples connus de l’homme de l’art, il est parfois impossible de détecter une anomalie pour la station de base évaluée à partir de telles métriques. En effet, dans des environnements radio particuliers, il est parfois impossible de détecter qu’une interférence est à l’origine de la non réception par la station de base de messages provenant des terminaux du système de communication. C’est le cas par exemple si une interférence forte se produit dans une bande du spectre fréquentiel différente mais proche de la bande du spectre fréquentiel à laquelle opère la station de base. Aussi, il est difficile de définir, pour une station de base donnée, si le nombre de terminaux en communication avec elle, ou bien si le nombre de messages qu’elle reçoit pendant une certaine durée, est correct intrinsèquement, car cela dépend du nombre de terminaux présents dans la zone de couverture de la station de base au moment où la mesure est effectuée, et ce nombre peut potentiellement être fortement variable.In the examples described above, and in other examples known to those skilled in the art, it is sometimes impossible to detect an anomaly for the base station evaluated from such metrics. Indeed, in particular radio environments, it is sometimes impossible to detect that interference is the cause of the non-reception by the base station of messages from the terminals of the communication system. This is the case, for example, if strong interference occurs in a different frequency spectrum band but close to the frequency spectrum band in which the base station operates. Also, it is difficult to define, for a given base station, whether the number of terminals in communication with it, or whether the number of messages it receives over a certain period of time, is intrinsically correct, because it depends on the number of terminals present in the coverage area of the base station at the time when the measurement is carried out, and this number can potentially be highly variable.
EXPOSÉ DE L’INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette de prendre en compte, lors du diagnostic d’une station de base, le fonctionnement des stations de base voisines qui sont soumises à des conditions potentiellement très similaires à celles observées par la station de base considérée.The object of the present invention is to remedy all or part of the drawbacks of the prior art, in particular those set out above, by proposing a solution which makes it possible to take into account, when diagnosing a base station, the operation neighboring base stations which are subject to conditions potentially very similar to those observed by the base station considered.
Dans la présente demande, il est considéré que deux stations de base d’un réseau d’accès d’un système de communication sans fil sont « voisines » l’une de l’autre si elles sont séparées par une distance inférieure à deux fois leur rayon de couverture. Par « rayon de couverture », on entend la distance maximale séparant un terminal de la station de base à laquelle la communication par signaux radioélectriques entre le terminal et la station de base est toujours possible. Ainsi, les zones géographiques desservies par deux stations de base voisines ont en général une intersection non nulle.In the present application, it is considered that two base stations of an access network of a wireless communication system are "adjacent" to each other if they are separated by a distance less than twice their coverage radius. "Coverage radius" means the maximum distance separating a terminal from the base station at which radio signal communication between the terminal and the base station is always possible. Thus, the geographic areas served by two neighboring base stations generally have a non-zero intersection.
A cet effet, et selon un premier aspect, il est proposé par la présente invention, un procédé de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un réseau d’accès d’un système de communication sans fil, dite station de base évaluée, comportant les étapes suivantes :To this end, and according to a first aspect, it is proposed by the present invention, a method of detecting a malfunction of a base station of an access network of a wireless communication system, called a station. basic assessment, including the following steps:
- une mesure pour ladite station de base évaluée d’une métrique représentative du fonctionnement d’une station de base dudit système de communication sans fil,- a measurement for said base station evaluated of a metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system,
- une mesure de ladite métrique pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,a measurement of said metric for at least one other base station, known as a reference base station,
- une évaluation d’un critère de dysfonctionnement en fonction des valeurs de la métrique mesurées pour ladite station de base évaluée et pour au moins une station de base de référence,- an evaluation of a dysfunction criterion as a function of the metric values measured for said evaluated base station and for at least one reference base station,
- une détection d’un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.- detection of a malfunction of said base station evaluated when the malfunction criterion is verified.
En effet, pour une station de base d’un tel système, il est attendu, d’une manière générale, qu’une métrique caractéristique du bon fonctionnement de la station de base évolue de manière sensiblement identique pour ses stations de base voisines. Si un écart observé entre les valeurs de la métrique mesurées pour la station de base et celles mesurées pour ses voisines est anormalement élevé, alors il y a très certainement un dysfonctionnement de la station de base auquel il faut remédier. Les stations de base voisines à la station de base évaluée peuvent ainsi jouer le rôle de stations de base de référence.Indeed, for a base station of such a system, it is generally expected that a metric characteristic of the proper functioning of the base station will evolve in a substantially identical manner for its neighboring base stations. If an observed difference between the metric values measured for the base station and those measured for its neighbors is abnormally high, then there is most certainly a malfunction of the base station which must be remedied. The base stations neighboring the evaluated base station can thus play the role of reference base stations.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.In particular modes of implementation, the invention may also include one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’étape d’évaluation du critère de dysfonctionnement comporte une comparaison de la valeur de la métrique mesurée pour ladite station de base évaluée avec une valeur calculée en fonction de valeurs de la métrique mesurées pour plusieurs stations de base de référence.In particular modes of implementation, the step of evaluating the malfunction criterion comprises a comparison of the value of the metric measured for said base station evaluated with a value calculated as a function of values of the metric measured for several stations baseline.
Ainsi, le critère de dysfonctionnement est par exemple évalué en comparant la valeur de la métrique mesurée pour la station de base évaluée avec la valeur moyenne, ou bien la valeur médiane, ou bien la valeur maximale ou minimale, des valeurs de la métrique mesurées pour les stations de base de référence.Thus, the malfunction criterion is for example evaluated by comparing the value of the metric measured for the base station evaluated with the average value, either the median value, or else the maximum or minimum value, of the values of the metric measured for reference base stations.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’étape d’évaluation du critère de dysfonctionnement comporte la comparaison de la valeur de la métrique pour la station de base évaluée avec chacune des valeurs de la métrique mesurées pour plusieurs stations de base de référence.In particular modes of implementation, the step of evaluating the dysfunction criterion comprises the comparison of the value of the metric for the base station evaluated with each of the values of the metric measured for several reference base stations.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, l’étape d’évaluation du critère de dysfonctionnement comporte un calcul d’un écart entre, d’une part, la valeur de la métrique mesurée pour la station de base évaluée et, d’autre part, la valeur de la métrique mesurée pour une station de base de référence ou une valeur calculée en fonction de valeurs de la métrique mesurées pour plusieurs stations de base de référence, ainsi qu’une comparaison de cet écart à une valeur seuil prédéfinie.In particular modes of implementation, the step of evaluating the dysfunction criterion comprises a calculation of a difference between, on the one hand, the value of the metric measured for the evaluated base station and, on the other hand part, the value of the metric measured for a reference base station or a value calculated as a function of metric values measured for several reference base stations, as well as a comparison of this difference with a predefined threshold value.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la valeur seuil est définie en fonction de la valeur de la métrique mesurée pour ladite station de base évaluée et/ou en fonction d’au moins une valeur de la métrique mesurée pour une station de base de référence.In particular implementation modes, the threshold value is defined as a function of the value of the metric measured for said evaluated base station and / or as a function of at least one value of the metric measured for a base station of reference.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique représentative du fonctionnement d’une station de base est une des métriques suivantes :In particular modes of implementation, the metric representative of the operation of a base station is one of the following metrics:
- le nombre de messages reçus de terminaux du système de communication sans fil par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,- the number of messages received from terminals of the wireless communication system by said base station during a predefined period,
- le nombre de terminaux du système de communication sans fil pour lesquels au moins un message a été reçu par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,- the number of terminals of the wireless communication system for which at least one message has been received by said base station for a predefined duration,
- un niveau de puissance moyen reçu par ladite station de base sur une bande fréquentielle prédéfinie du système de communication sans fil pendant une durée prédéfinie,- an average power level received by said base station over a predefined frequency band of the wireless communication system for a predefined duration,
- une capacité de détection de messages émis par des terminaux du système de communication sans fil par ladite station de base, pour un niveau de puissance de référence et pour une bande fréquentielle prédéfinis.a capacity for detecting messages transmitted by terminals of the wireless communication system by said base station, for a reference power level and for a predefined frequency band.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de détection comporte en outre une étape préalable de détermination d’au moins un ensemble, dit « parc de test », de terminaux du système de communication sans fil se trouvant simultanément sous la couverture radio de la station de base évaluée et d’au moins une station de base de référence.In particular modes of implementation, the detection method also comprises a preliminary step of determining at least one set, called "test park", of terminals of the wireless communication system being simultaneously under the radio coverage. the evaluated base station and at least one reference base station.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique représentative du fonctionnement d’une station de base est une des métriques suivantes :In particular modes of implementation, the metric representative of the operation of a base station is one of the following metrics:
- le nombre des messages émis par les terminaux d’un parc de test reçus par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,- the number of messages sent by the terminals of a test park received by said base station during a predefined period,
- le nombre de terminaux d’un parc de test pour lesquels au moins un message a été reçu par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,- the number of terminals in a test fleet for which at least one message has been received by said base station for a predefined period,
- un niveau de puissance moyen reçu par ladite station de base pour les terminaux d’un parc de test pendant une durée prédéfinie,- an average power level received by said base station for the terminals of a test park for a predefined period,
- un niveau moyen de rapport signal sur bruit mesuré pour ladite station de base pour les terminaux d’un parc de test pendant une durée prédéfinie,- an average level of signal-to-noise ratio measured for said base station for the terminals of a test park for a predefined duration,
- la fréquence sur laquelle un signal provenant d’un terminal d’un parc de test est détecté par ladite station de base.- the frequency on which a signal from a terminal of a test park is detected by said base station.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, plusieurs métriques différentes représentatives du fonctionnement d’une station de base sont mesurées pour ladite station de base évaluée et pour la ou les stations de base de référence, et le critère de dysfonctionnement est évalué en fonction des valeurs des différentes métriques mesurées. De telles dispositions permettent avantageusement de détecter un dysfonctionnement en vérifiant des conditions ou des combinaisons de conditions sur plusieurs métriques différentes.In particular modes of implementation, several different metrics representative of the operation of a base station are measured for said evaluated base station and for the reference base station (s), and the malfunction criterion is evaluated according to the values of the different metrics measured. Such arrangements advantageously make it possible to detect a malfunction by checking conditions or combinations of conditions on several different metrics.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un produit programme d’ordinateur comportant un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre le procédé de détection d’un dysfonctionnement selon l’un quelconque des modes de mise en œuvre de l’invention.According to a second aspect, the present invention relates to a computer program product comprising a set of program code instructions which, when executed by one or more processors, configure the processor or processors to implement the method of detection of a malfunction according to any one of the embodiments of the invention.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un dispositif de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un réseau d’accès d’un système de communication sans fil, dite station de base évaluée, comportant :According to a third aspect, the present invention relates to a device for detecting a malfunction of a base station of an access network of a wireless communication system, called an evaluated base station, comprising:
- des moyens configurés pour collecter des mesures d’au moins une métrique représentative du fonctionnement d’une station de base dudit système de communication sans fil pour la station de base évaluée et pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,means configured to collect measurements of at least one metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system for the evaluated base station and for at least one other base station, called the base station of reference,
- des moyens configurés pour évaluer un critère de dysfonctionnement en fonction des valeurs des métriques mesurées pour ladite station de base évaluée et pour au moins une station de base de référence,means configured to evaluate a malfunction criterion as a function of the values of the metrics measured for said evaluated base station and for at least one reference base station,
- des moyens configurés pour détecter un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.means configured to detect a malfunction of said base station evaluated when the malfunction criterion is verified.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un système de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un réseau d’accès d’un système de communication sans fil, dite station de base évaluée, comportant :According to a fourth aspect, the present invention relates to a system for detecting a malfunction of a base station of an access network of a wireless communication system, called an evaluated base station, comprising:
- un dispositif de mesure pour ladite station de base évaluée d’au moins une métrique représentative du fonctionnement d’une station de base dudit système de communication sans fil,- a measurement device for said base station evaluated with at least one metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system,
- un dispositif de mesure de la ou les métriques pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,a device for measuring the metric (s) for at least one other base station, called the reference base station,
- un dispositif de détection d’un dysfonctionnement de la station de base évaluée selon l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention.a device for detecting a malfunction of the base station evaluated according to any one of the embodiments of the invention.
Selon un cinquième aspect, la présente invention concerne un réseau d’accès d’un système de communication sans fil, comportant un système de détection d’un dysfonctionnement selon l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention.According to a fifth aspect, the present invention relates to an access network of a wireless communication system, comprising a system for detecting a malfunction according to any one of the embodiments of the invention.
PRÉSENTATION DES FIGURESPRESENTATION OF THE FIGURES
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures 1 à 7 qui représentent :The invention will be better understood on reading the following description, given by way of nonlimiting example, and made with reference to FIGS. 1 to 7 which represent:
- Figure 1 : une représentation schématique d’un exemple de réalisation d’un système de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un système de communication sans fil,- Figure 1: a schematic representation of an exemplary embodiment of a system for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system,
- Figure 2 : une représentation schématique d’un système de communication sans fil,- Figure 2: a schematic representation of a wireless communication system,
- Figure 3 : un diagramme illustrant les principales étapes d’un procédé de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un système de communication sans fil,- Figure 3: a diagram illustrating the main steps of a method for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system,
- Figure 4 : une représentation schématique d’un ensemble, dit « parc de test », de terminaux du système de communication sans fil se trouvant simultanément sous la couverture radio de deux stations de base voisines,- Figure 4: a schematic representation of a set, called "test park", of terminals of the wireless communication system located simultaneously under the radio coverage of two neighboring base stations,
- Figure 5 : un diagramme illustrant les principales étapes d’un mode préféré de mise en œuvre d’un procédé de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un système de communication sans fil,- Figure 5: a diagram illustrating the main steps of a preferred mode of implementation of a method for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system,
- Figure 6 : une représentation schématique de deux parcs de test définis pour une station de base évaluée et deux stations de base de référence,- Figure 6: a schematic representation of two test parks defined for an evaluated base station and two reference base stations,
- Figure 7 : une représentation schématique d’un seul parc de test défini pour une station de base évaluée et deux stations de base de référence,- Figure 7: a schematic representation of a single test park defined for an evaluated base station and two reference base stations,
Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l’échelle, sauf mention contraire.In these figures, identical references from one figure to another denote identical or analogous elements. For the sake of clarity, the elements shown are not to scale, unless otherwise stated.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Tel qu’indiqué précédemment, la présente invention vise à détecter un dysfonctionnement d’une station de base 81 d’un système 60 de communication sans fil, dite station de base évaluée, en évaluant un critère pour une métrique représentative du fonctionnement d’une station de base dudit système de communication sans fil en fonction des valeurs de la métrique mesurées pour ladite station de base évaluée et pour au moins une autre station de base 81 du système de communication, dite station de base de référence.As indicated above, the present invention aims to detect a malfunction of a base station 81 of a wireless communication system 60, called an evaluated base station, by evaluating a criterion for a metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system as a function of the metric values measured for said evaluated base station and for at least one other base station 81 of the communication system, called reference base station.
Dans la suite de la description, on se place à titre d’exemple et de manière non limitative dans le cas d’un système 60 de communication sans fil à bande ultra étroite. Par « bande ultra étroite » (« Ultra Narrow Band » ou UNB dans la littérature anglo-saxonne), on entend que le spectre fréquentiel instantané des signaux radioélectriques émis par les terminaux est de largeur fréquentielle inférieure à un kilohertz. De tels systèmes de communication sans fil UNB sont particulièrement adaptés pour des applications du type M2M (acronyme anglo-saxon pour « Machine to Machine ») ou du type « Internet des objets » (« Internet of Things » ou loT dans la littérature anglo-saxonne). Les stations de base voisines à la station de base évaluée peuvent alors jouer le rôle de stations de base de référence.In the following description, we place ourselves by way of example and without limitation in the case of a wireless communication system 60 with ultra narrow band. By “ultra narrow band” (“Ultra Narrow Band” or UNB in the English literature), it is meant that the instantaneous frequency spectrum of the radio signals emitted by the terminals is of frequency width less than one kilohertz. Such UNB wireless communication systems are particularly suitable for applications of the M2M type (English acronym for "Machine to Machine") or of the "Internet of Things" type ("Internet of Things" or loT in English literature). Saxon). The base stations neighboring the evaluated base station can then play the role of reference base stations.
Dans un tel système 60 de communication sans fil, les échanges de données sont essentiellement monodirectionnels, en l’occurrence sur un lien montant entre des terminaux 70 et un réseau d’accès dudit système. Afin de minimiser les risques de perdre un message émis par un terminal, la planification du réseau d’accès est souvent réalisée de telle sorte qu’une zone géographique donnée est couverte simultanément par plusieurs stations de base, de telle manière qu’un message émis par un terminal peut être reçu par plusieurs stations de base. Ainsi, deux stations de base voisines l’une de l’autre devraient avoir des fonctionnements comparables dans la mesure où elles communiquent avec des flottes de terminaux relativement semblables, et elles subissent des contraintes radio sensiblement similaires.In such a wireless communication system 60, the data exchanges are essentially unidirectional, in this case over an uplink between terminals 70 and an access network of said system. In order to minimize the risks of losing a message sent by a terminal, planning of the access network is often carried out in such a way that a given geographical area is covered simultaneously by several base stations, so that a message sent by a terminal can be received by several base stations. Thus, two base stations adjacent to each other should operate in a similar way as they communicate with relatively similar terminal fleets, and they experience substantially similar radio constraints.
La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d’un système 10 de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base.FIG. 1 schematically represents an exemplary embodiment of a system 10 for detecting a malfunction of a base station.
Tel qu’illustré par la figure 1, le système 10 de détection comporte :As illustrated in FIG. 1, the detection system 10 comprises:
- un dispositif 11 de mesure d’une métrique pour la station de base évaluée, ladite métrique étant représentative du fonctionnement de ladite station de base évaluée,a device 11 for measuring a metric for the evaluated base station, said metric being representative of the operation of said evaluated base station,
- au moins un autre dispositif 11 de mesure de la métrique pour une station de base voisine à la station de base évaluée et jouant le rôle de station de référence, etat least one other metric measurement device 11 for a base station neighboring the evaluated base station and playing the role of reference station, and
- un dispositif 13 de détection d’un dysfonctionnement de la station de base évaluée en fonction des mesures effectuées pour la station de base évaluée et pour une ou plusieurs stations de base de référence.- A device 13 for detecting a malfunction of the evaluated base station as a function of the measurements carried out for the evaluated base station and for one or more reference base stations.
Dans des modes particuliers de réalisation, la métrique représentative du fonctionnement d’une station de base est l’une des métriques suivantes :In particular embodiments, the metric representative of the operation of a base station is one of the following metrics:
- le nombre de messages de terminaux 70 du système 60 de communication sans fil reçus par la station de base pendant une durée prédéfinie,the number of messages from terminals 70 of the wireless communication system 60 received by the base station during a predefined period,
- le nombre des terminaux 70 du système 60 de communication sans fil pour lesquels au moins un message a été reçu par la station de base pendant une durée prédéfinie,the number of terminals 70 of the wireless communication system 60 for which at least one message has been received by the base station for a predefined duration,
- un niveau de puissance moyen reçu par la station de base sur une bande fréquentielle du système 60 de communication sans fil pendant une durée prédéfinie,an average power level received by the base station on a frequency band of the wireless communication system 60 for a predefined duration,
- une capacité de détection de messages émis par des terminaux 70 du système 60 de communication sans fil par la station de base, pour un niveau de puissance de référence et pour une bande fréquentielle prédéfinis.a capacity for detecting messages sent by terminals 70 of the wireless communication system 60 by the base station, for a reference power level and for a predefined frequency band.
De manière plus générale, il est à noter que les métriques listées cidessus sont données à titre d’exemples non limitatifs, et rien n’exclut d’utiliser d’autres métriques représentatives du fonctionnement d’une station de base du réseau d’accès considéré.More generally, it should be noted that the metrics listed above are given by way of nonlimiting examples, and nothing excludes the use of other metrics representative of the operation of a base station of the access network. considered.
En outre, le dispositif 11 de mesure peut mesurer plusieurs métriques différentes, de telle sorte qu’un dysfonctionnement puisse être détecté en évaluant une combinaison de conditions sur ces métriques.In addition, the measuring device 11 can measure several different metrics, so that a malfunction can be detected by evaluating a combination of conditions on these metrics.
Par exemple, le dispositif 11 de mesure comporte un ensemble de moyens matériels et/ou logiciels, considérés comme connus de l’homme de l’art (antenne, filtre analogique, amplificateur, oscillateur local, mélangeur, convertisseur analogique/numérique, décodeur, produit programme d’ordinateur, etc.) configurés pour mesurer au moins l’une des métriques précédemment listées.For example, the measuring device 11 comprises a set of hardware and / or software means, considered to be known to those skilled in the art (antenna, analog filter, amplifier, local oscillator, mixer, analog / digital converter, decoder, computer program product, etc.) configured to measure at least one of the metrics previously listed.
Par exemple, les signaux radioélectriques reçus par la station de base peuvent comporter des messages émis par des terminaux du système de communication sans fil. Ces messages sont alors décodés par le dispositif 11 de mesure et il est ainsi possible de définir combien de messages ont été reçus par la station de base pendant une certaine durée. Un nombre de messages reçus par une station de base anormalement bas par rapport à une ou plusieurs stations de base voisines peut révéler un dysfonctionnement de la station de base.For example, the radio signals received by the base station may include messages sent by terminals of the wireless communication system. These messages are then decoded by the measuring device 11 and it is thus possible to define how many messages have been received by the base station over a certain period. An abnormally low number of messages received by a base station compared to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
Dans un autre exemple, un message émis par un terminal du système de communication sans fil peut contenir un identifiant unique du terminal, et il est ainsi possible pour le dispositif 11 de mesure de définir le nombre de terminaux différents pour lesquels au moins un message a été décodé pendant une certaine durée. Un nombre de terminaux en communication avec une station de base anormalement bas par rapport à une ou plusieurs stations de base voisines peut révéler un dysfonctionnement de la station de base.In another example, a message sent by a terminal of the wireless communication system can contain a unique identifier of the terminal, and it is thus possible for the measuring device 11 to define the number of different terminals for which at least one message has been decoded for a certain period of time. An abnormally low number of terminals in communication with a base station compared to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
Dans un autre exemple, la bande fréquentielle de multiplexage sur laquelle opère une station de base d’un réseau de communication sans fil UNB est généralement large de quelques centaines de kilohertz. Le module au carré de la transformée de Fourier d’un signal global observé sur cette bande de fréquence est représentative de la densité spectrale de puissance du signal, et il est ainsi possible pour le dispositif 11 de mesure de calculer un niveau de puissance moyen reçu par la station de base sur cette bande de fréquence. Ce niveau de puissance moyen reçu par la station de base permet de définir un plancher de bruit qui sert par exemple à caractériser le niveau de puissance minimale à partir duquel un signal va pouvoir être détecté par la station de base. Une valeur de plancher de bruit anormalement élevée par rapport à une ou plusieurs stations de base voisines peut révéler un dysfonctionnement de la station de base.In another example, the multiplex frequency band on which a base station of a UNB wireless communication network operates is generally a few hundred kilohertz wide. The modulus squared of the Fourier transform of a global signal observed on this frequency band is representative of the spectral power density of the signal, and it is thus possible for the measuring device 11 to calculate an average power level received by the base station on this frequency band. This average power level received by the base station makes it possible to define a noise floor which is used for example to characterize the minimum power level from which a signal will be able to be detected by the base station. An abnormally high noise floor value compared to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
Dans un autre exemple, une capacité de détection de messages par la station de base peut être définie comme étant le nombre théorique de messages pouvant être détecté par la station de base sur une bande de fréquence et pour un niveau de puissance radio de référence prédéfinis.In another example, a message detection capacity by the base station can be defined as being the theoretical number of messages that can be detected by the base station on a frequency band and for a predefined reference radio power level.
Pour définir une telle capacité de détection de messages sur une bande de fréquence et sur une fenêtre temporelle données, un spectrogramme qui représente les niveaux de puissance d’un signal global reçu en différentes fréquences de la bande fréquentielle, ainsi que leurs évolutions respectives dans le temps en différents instants de la fenêtre temporelle, peut être calculé. En d’autres termes, le spectrogramme est une représentation de la distribution spatiale de la puissance du signal global dans un espace de mesure bidimensionnel fréquence/temps, délimité par la bande fréquentielle considérée et par la fenêtre temporelle considérée.To define such a message detection capacity over a given frequency band and over a given time window, a spectrogram which represents the power levels of a global signal received at different frequencies of the frequency band, as well as their respective developments in the time at different times in the time window, can be calculated. In other words, the spectrogram is a representation of the spatial distribution of the power of the overall signal in a two-dimensional frequency / time measurement space, delimited by the frequency band considered and by the time window considered.
En présence d’une interférence, le niveau de puissance du signal global est localement plus élevé. Si cette interférence ne perturbe qu’une partie de la bande fréquentielle et/ou qu’une partie de la fenêtre temporelle, la zone de l’espace de mesure couverte par cette interférence est de largeur spectrale inférieure à la largeur de la bande fréquentielle considérée et/ou de durée inférieure à la durée de la fenêtre temporelle considérée.In the presence of interference, the overall signal strength level is locally higher. If this interference only disturbs part of the frequency band and / or only part of the time window, the area of the measurement space covered by this interference is of spectral width less than the width of the frequency band considered and / or of duration less than the duration of the time window considered.
De manière analogue, le spectrogramme fait apparaître également des zones pour lesquelles le niveau de puissance du signal global est plus faible. Dans une telle zone, il est en principe plus facile de détecter un message, sous réserve toutefois que les dimensions fréquentielle et temporelle de ladite zone soient supérieures à celles des messages.Similarly, the spectrogram also shows areas for which the overall signal power level is lower. In such a zone, it is in principle easier to detect a message, provided however that the frequency and time dimensions of said zone are greater than those of the messages.
Pour un niveau de référence de réception des messages, on estime le nombre maximal ND de messages pouvant être positionnés dans l’espace de mesure sans qu’ils n’interfèrent entre eux, dans des positions respectives pour lesquelles le niveau de référence vérifie un critère de détection par rapport au niveau de puissance local du signal global.For a reference level for receiving messages, the maximum number N D of messages that can be positioned in the measurement space without interfering with each other is estimated, in respective positions for which the reference level verifies a detection criteria in relation to the local power level of the global signal.
Pour le niveau de référence considéré, le critère de détection fait apparaître, dans l’espace de mesure, des zones, dites « zones disponibles » dans lesquelles le critère de détection est vérifié et les messages sont susceptibles d’être détectés, et des zones, dites « zones perturbées », dans lesquelles le critère de détection n’est pas vérifié. En considérant des messages ayant une même largeur spectrale et une même durée, il est possible de définir des dimensions de référence d’un message dans l’espace de mesure bidimensionnel fréquence/temps. II est alors ensuite possible de déterminer si celles-ci sont inférieures aux dimensions d’une zone disponible et, le cas échéant, de calculer le nombre maximal de messages pouvant y être placés sans qu’ils n’interfèrent entre eux.For the reference level considered, the detection criterion shows, in the measurement space, zones, called "available zones" in which the detection criterion is verified and the messages are likely to be detected, and zones , say "disturbed areas", in which the detection criterion is not verified. By considering messages having the same spectral width and the same duration, it is possible to define reference dimensions of a message in the two-dimensional frequency / time measurement space. It is then possible to determine whether these are smaller than the dimensions of an available area and, if necessary, to calculate the maximum number of messages that can be placed there without them interfering with each other.
La capacité de détection de messages émis dans la bande fréquentielle considérée est alors estimée, pour le niveau de référence considéré, en fonction du nombre maximal ND de messages détectés.The capacity for detecting messages sent in the frequency band considered is then estimated, for the reference level considered, as a function of the maximum number N D of messages detected.
Une capacité de détection anormalement faible pour une station de base par rapport à une ou plusieurs stations de base voisines peut révéler un dysfonctionnement de la station de base.An abnormally low detection capacity for a base station compared to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
Le dispositif 11 de mesure comporte également un module de communication permettant d’envoyer les mesures effectuées à un dispositif 13 de détection d’un dysfonctionnement.The measuring device 11 also includes a communication module making it possible to send the measurements made to a device 13 for detecting a malfunction.
Le dispositif 13 de détection comporte un ensemble de moyens matériels et/ou logiciels, considérés comme connus de l’homme de l’art, pour collecter l’ensemble des mesures effectuées par les dispositifs 11 de mesure pour la station de base évaluée et pour la ou les stations de bases de référence et pour détecter un dysfonctionnement de la station de base évaluée en fonction de ces mesures.The detection device 13 comprises a set of hardware and / or software means, considered to be known to those skilled in the art, for collecting all of the measurements made by the measurement devices 11 for the evaluated base station and for the reference base station (s) and to detect a malfunction of the base station evaluated as a function of these measurements.
En particulier, le dispositif 13 de détection comporte un module de communication lui permettant de recevoir les mesures d’un dispositif 11 de mesure.In particular, the detection device 13 includes a communication module enabling it to receive the measurements from a measurement device 11.
En outre, le dispositif 13 de détection comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et une ou plusieurs mémoires (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquelles est mémorisé un produit programme d’ordinateur, sous la forme d’un ensemble d’instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre une étape d’évaluation 42 et une étape de détection 43 d'un procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement qui sera décrit ci-après. Dans une variante, le dispositif 13 d’estimation comporte un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et/ou circuits intégrés spécialisés (ASIC) adaptés à mettre en œuvre les étapes précitées du procédé 40 de détection.In addition, the detection device 13 comprises for example one or more processors and one or more memories (magnetic hard disk, electronic memory, optical disk, etc.) in which a computer program product is stored, in the form of a set of program code instructions to be executed to implement an evaluation step 42 and a detection step 43 of a method 40 for detecting a malfunction which will be described below. In a variant, the estimation device 13 comprises one or more programmable logic circuits, of the FPGA, PLD, etc. type, and / or specialized integrated circuits (ASIC) adapted to implement the above steps of the detection method 40.
En d’autres termes, le dispositif 13 de détection comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (produit programme d’ordinateur spécifique) et/ou matérielle (FPGA, PLD, AS IC, etc.) pour mettre en œuvre l’étape d’évaluation 42 et l’étape de détection 43 du procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base.In other words, the detection device 13 comprises a set of means configured in software (specific computer program product) and / or hardware (FPGA, PLD, AS IC, etc.) to implement the step. 42 and the detection step 43 of the method 40 for detecting a malfunction of a base station.
Le dispositif 11 de mesure et le dispositif 13 de détection peuvent être un même équipement matériel ou bien des équipements matériels distincts. Dans le cas où il s’agit d’équipements matériels distincts, ils sont par exemple reliés par un lien de communication filaire ou sans fil. S’il s’agit d’un même équipement matériel, alors les dispositifs sont par exemple reliés par un bus de communication interne.The measurement device 11 and the detection device 13 can be the same hardware equipment or else separate hardware equipment. In the case of separate hardware, they are for example connected by a wired or wireless communication link. If it is the same hardware, then the devices are for example connected by an internal communication bus.
La figure 2 représente schématiquement un système 60 de communication sans fil, comportant plusieurs terminaux 70 et un réseau d’accès 80 comportant plusieurs stations de base 81 reliées à un serveur 82.FIG. 2 schematically represents a wireless communication system 60, comprising several terminals 70 and an access network 80 comprising several base stations 81 connected to a server 82.
Chaque station de base 81 est adaptée à recevoir des messages des terminaux 70 qui se trouvent à sa portée. Chaque message ainsi reçu est par exemple transmis au serveur 82 du réseau d’accès 80, éventuellement accompagné d’autres informations comme un identifiant de la station de base 81 qui l’a reçu, un niveau de puissance du signal transportant le message, la fréquence centrale sur laquelle le message a été reçu, etc. Le serveur 32 traite par exemple l’ensemble des messages reçus des différentes stations de base 81. Le serveur 32 peut également héberger des applications de supervision du réseau d’accès.Each base station 81 is adapted to receive messages from the terminals 70 which are within its range. Each message thus received is for example transmitted to the server 82 of the access network 80, possibly accompanied by other information such as an identifier of the base station 81 which received it, a power level of the signal transporting the message, the center frequency on which the message was received, etc. The server 32 processes, for example, all of the messages received from the different base stations 81. The server 32 can also host applications for supervising the access network.
II est possible, par exemple que le dispositif 11 de mesure et le dispositif 13 de détection soient tous les deux implantés au niveau d’une station de base 81. Dans ce cas, si un dysfonctionnement est détecté par la station de base, cette information peut être transmise au serveur 82 afin d’alerter l’opérateur du réseau d’accès 80.It is possible, for example, that the measuring device 11 and the detection device 13 are both located at a base station 81. In this case, if a malfunction is detected by the base station, this information can be transmitted to the server 82 in order to alert the operator of the access network 80.
Rien n’exclut cependant, suivant d’autres exemples, que le dispositif 11 de mesure soit implanté au niveau de la station de base, et que le dispositif 13 de détection soit implanté au niveau du serveur 82. Dans ce cas, le dispositif 13 de détection reçoit de manière centralisée les mesures de toutes les stations de base du réseau d’accès et effectue un diagnostic pour chaque station de base en mettant en œuvre les étapes d’évaluation 42 et de détection 43 du procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement.However, nothing excludes, according to other examples, that the measuring device 11 is located at the base station, and that the detection device 13 is located at the server 82. In this case, the device 13 detection receives centrally the measurements from all the base stations of the access network and performs a diagnosis for each base station by implementing the evaluation 42 and detection 43 steps of the method 40 for detecting a dysfunction.
Enfin, rien n’exclut non plus d'avoir un dispositif 11 de mesure implanté au niveau du serveur 82. Cela peut être le cas par exemple si le décodage des messages reçus par une station de base est réalisé par le serveur 82 du réseau d’accès 80, auquel cas les métriques relatives au nombre de messages reçus par une station de base ne sont pas mesurables directement par la station de base.Finally, nothing also excludes having a measuring device 11 located at the server 82. This can be the case for example if the decoding of the messages received by a base station is carried out by the server 82 of the network d access 80, in which case the metrics relating to the number of messages received by a base station cannot be measured directly by the base station.
Dans la suite de la description, on se place de manière non limitative dans le cas où les dispositifs 11 de mesure et le dispositif 13 de détection sont implantés au niveau du serveur 82.In the following description, we place ourselves in a nonlimiting manner in the case where the measurement devices 11 and the detection device 13 are installed at the server 82.
La figure 3 représente schématiquement les principales étapes d’un procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base d’un système de communication sans fil.FIG. 3 schematically represents the main steps of a method 40 for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system.
Tel qu’illustré à la figure 3, le procédé 40 de détection comporte principalement les étapes de :As illustrated in FIG. 3, the detection method 40 mainly comprises the steps of:
- mesure 41 pour la station de base évaluée d’une métrique représentative du fonctionnement d’une station de base dudit système de communication sans fil,- measure 41 for the evaluated base station of a metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system,
- mesure 41 de ladite métrique pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,measurement 41 of said metric for at least one other base station, called reference base station,
- évaluation 42 d’un critère de dysfonctionnement en fonction des valeurs de la métrique mesurées pour ladite station de base évaluée et pour au moins une station de base de référence,- evaluation 42 of a dysfunction criterion as a function of the metric values measured for said evaluated base station and for at least one reference base station,
- détection 43 d’un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.- detection 43 of a malfunction of said base station evaluated when the malfunction criterion is checked.
La mesure 41 de la métrique représentative du fonctionnement d’une station de base est par exemple effectuée de manière récurrente. La mesure 41 peut par exemple être effectuée par le dispositif 11 de mesure de manière périodique avec une période fixe. Dans un autre exemple, la période de la mesure d’une métrique peut dépendre de l’évolution de la valeur de cette métrique dans le temps. Par exemple si la valeur de la métrique change significativement de valeur, la période de mesure peut-être diminuée, et si la valeur de la métrique est stable dans le temps, alors la période de mesure peut être augmentée. Suivant un exemple encore différent, la mesure peut être effectuée sur réception d’une requête en provenance du serveur 82.Measurement 41 of the metric representative of the operation of a base station is for example carried out on a recurring basis. The measurement 41 can for example be carried out by the measuring device 11 periodically with a fixed period. In another example, the measurement period of a metric can depend on the evolution of the value of this metric over time. For example, if the value of the metric changes significantly in value, the measurement period may be reduced, and if the value of the metric is stable over time, then the measurement period may be increased. In yet another example, the measurement can be performed on reception of a request from the server 82.
Dans un but de simplification, et à titre d’exemple, on se place dans la suite de la description de manière non limitative dans le cas où la métrique représentative du fonctionnement d’une station de base utilisée par le procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement est le nombre de messages des terminaux 70 du système 60 de communication sans fil reçus par la station de base au cours des dernières 24 heures, et où le dispositif 11 pour une station de base du réseau d’accès mesure cette métrique périodiquement plusieurs fois par jour, par exemple toutes les heures. Il est à noter que l’invention peut évidemment mettre en œuvre l’usage d’autres métriques représentatives du fonctionnement de la station de base, ou bien une combinaison de ces métriques, avec des périodes de mesure différentes, et ce choix ne constitue qu’une variante de mise en œuvre de l’invention.For the purpose of simplification, and by way of example, the following description is given in a non-limiting manner in the case where the metric representative of the operation of a base station used by the method 40 for detecting a malfunction is the number of messages from the terminals 70 of the wireless communication system 60 received by the base station in the last 24 hours, and where the device 11 for a base station of the access network measures this metric periodically several times a day, for example every hour. It should be noted that the invention can obviously implement the use of other metrics representative of the operation of the base station, or else a combination of these metrics, with different measurement periods, and this choice only constitutes 'A variant implementation of the invention.
Ainsi, considérons par exemple une station de base évaluée A et une ou plusieurs stations de base voisines Bj, j e [1.M\ M étant le nombre des stations de base voisines à la station de base A et jouant le rôle de stations de base de référence pour le procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement de ladite station de base A. Alors, l’étape de mesure 41 effectuée par le dispositif 11 de mesure pour la station de base A fournit toutes les heures le nombre NA des messages reçus au cours des dernières 24 heures par la station de base A, et les dispositifs 11 de mesure pour les stations de base de référence Bj fournissent respectivement les nombres NBj des messages reçus au cours des dernières 24 heures par les stations de base voisines Bj. Ces valeurs sont ensuite collectées par le dispositif 13 de détection qui peut alors effectuer un diagnostic pour la station de base A.Thus, for example, consider a base station evaluated A and one or more neighboring base stations Bj, i [1.M \ M being the number of neighboring base stations at base station A and playing the role of base stations reference for the method 40 for detecting a malfunction of said base station A. Then, the measurement step 41 carried out by the measurement device 11 for the base station A provides the number N A of the messages every hour received in the past 24 hours by the base station A, and the measuring devices 11 for the reference base stations Bj respectively supply the numbers N B j of the messages received in the past 24 hours by the neighboring base stations Bj. These values are then collected by the detection device 13 which can then carry out a diagnosis for the base station A.
Dans l’étape d’évaluation 42, un critère de dysfonctionnement est évalué pour la station de base A en fonction des nombres NA et NBj mesurés.In the evaluation step 42, a dysfunction criterion is evaluated for the base station A as a function of the numbers N A and N B j measured.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, un paramètre CA est calculé comme étant la différence en valeur absolue entre le nombre NA et la valeur moyenne des nombres NBj :In particular modes of implementation, a parameter C A is calculated as being the difference in absolute value between the number N A and the average value of the numbers N Bj :
Le critère de dysfonctionnement est alors considéré comme vérifié si ce paramètre CA est supérieur à un seuil prédéfini, auquel cas cela conduira à la détection 43 d’un dysfonctionnement de la station de base A.The malfunction criterion is then considered to be verified if this parameter C A is greater than a predefined threshold, in which case this will lead to the detection 43 of a malfunction of the base station A.
Il peut cependant y avoir d’autres méthodes pour évaluer un critère de dysfonctionnement. En particulier, au lieu de calculer un écart entre le nombre Na et la valeur moyenne des nombres NBj, il est possible de calculer un écart entre le nombre NA et la valeur médiane ou maximale ou minimale des nombres NBj. Il est aussi envisageable de ne considérer qu’une seule station de base de référence, auquel cas un écart entre le nombre NA et un nombre NB peut être directement calculé. Le choix d’une telle méthode ne constitue qu’une variante de mise en œuvre de l’invention.There may however be other methods for evaluating a dysfunction criterion. In particular, instead of calculating a difference between the number N a and the average value of the numbers N B j, it is possible to calculate a difference between the number N A and the median or maximum or minimum value of the numbers N B j. It is also possible to consider only a single reference base station, in which case a difference between the number N A and a number N B can be directly calculated. The choice of such a method only constitutes a variant implementation of the invention.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le seuil est défini en fonction des nombres NA et/ou NBj mesurés. Par exemple, le seuil est fixé comme étant 20% de la valeur moyenne des nombres NBj. Autrement dit, il y a un dysfonctionnement de la station de base A si l’équation ci-dessous est vérifiée :In particular modes of implementation, the threshold is defined as a function of the numbers N A and / or N Bj measured. For example, the threshold is fixed as being 20% of the average value of the numbers N Bj . In other words, there is a malfunction of base station A if the equation below is verified:
Concrètement, cela signifie par exemple que la station de base A a reçu en moyenne au cours des dernières 24 heures 20% de messages en moins que ses stations de base de référence Bj.Concretely, this means for example that the base station A has received on average in the last 24 hours 20% less messages than its reference base stations Bj.
Il peut cependant y avoir d’autres méthodes pour définir le seuil à partir duquel le critère de dysfonctionnement est vérifié. Par exemple, le seuil peut être un pourcentage de la valeur maximale ou minimale parmi les nombres NA et NBj, ou bien tout simplement une valeur fixe prédéterminée. Le choix d’une telle méthode ne constitue qu’une variante de mise en œuvre de l’invention.There may however be other methods to define the threshold from which the malfunction criterion is verified. For example, the threshold can be a percentage of the maximum or minimum value among the numbers N A and N Bj , or simply a predetermined fixed value. The choice of such a method only constitutes a variant implementation of the invention.
La valeur du seuil, ou la méthode avec laquelle cette valeur est définie, peut dépendre non seulement de la métrique considérée, mais aussi des caractéristiques de la planification du réseau d’accès du système de communication sans fil considéré. Par exemple, le seuil pour une métrique donnée et pour une station de base donnée peut dépendre de la proportion de la surface géographique couverte simultanément par la station de base et par une de ses voisines par rapport à la surface géographique totale couverte par la station de base. Plus la couverture est redondante entre les stations de base, et plus les valeurs de la métrique mesurées pour des stations de base voisines seront proches dans un état de fonctionnement normal. La valeur d’un seuil de détection d’un dysfonctionnement peut ainsi être ajustée de manière appropriée par l’opérateur du réseau d’accès au moment de sa planification. De la même manière, la détermination des stations de base voisines à utiliser comme stations de base de référence dans le procédé de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base donnée peut être faite au moment de la planification du réseau d’accès.The threshold value, or the method by which this value is set, may depend not only on the metric considered, but also on the characteristics of the access network planning of the wireless communication system considered. For example, the threshold for a given metric and for a given base station may depend on the proportion of the geographic area covered simultaneously by the base station and by one of its neighbors in relation to the total geographic area covered by the reporting station. based. The more redundant the coverage between the base stations, the closer the metric values measured for neighboring base stations will be in normal operating state. The value of a threshold for detecting a malfunction can thus be adjusted appropriately by the operator of the access network at the time of its planning. Likewise, the determination of the neighboring base stations to be used as reference base stations in the method of detecting a malfunction of a given base station can be made when planning the access network.
Dans d’autres modes particuliers de mise en œuvre, l’évaluation 42 du critère de dysfonctionnement est effectuée en comparant la valeur de la métrique mesurée pour la station de base évaluée A avec chacune des valeurs de la métrique mesurées pour plusieurs stations de base de référence Bj. Par exemple, un paramètre CABj est calculé pour chaque station de référence Bj comme étant la différence en valeur absolue entre le nombre NAet le nombre NBj:In other particular modes of implementation, the evaluation 42 of the dysfunction criterion is carried out by comparing the value of the metric measured for the base station evaluated A with each of the values of the metric measured for several base stations of reference Bj. For example, a parameter C AB j is calculated for each reference station Bj as being the difference in absolute value between the number N A and the number N Bj :
c.., Η^-ΛφΗΐ.ΛΤ]c .., Η ^ -ΛφΗΐ.ΛΤ]
Le critère de dysfonctionnement est alors par exemple considéré comme vérifié si chaque paramètre CABj est supérieur à un seuil prédéfini, auquel cas cela conduira à la détection 43 d’un dysfonctionnement de la station de base A.The malfunction criterion is then for example considered to be verified if each parameter C AB j is greater than a predefined threshold, in which case this will lead to the detection 43 of a malfunction of the base station A.
Par exemple, on peut définir le seuil comme étant un pourcentage de la valeur moyenne, ou bien un pourcentage de la valeur maximale des valeurs Na et NBj de la métrique mesurée. Bien entendu, il est également possible de définir un seuil pour chaque couple (A, Bj) de stations de base, et comparer chaque paramètre avec le seuil correspondant. Dans notre exemple, si on définit le seuil comme étant 20% de la valeur maximale des nombres NA et NBj pour chaque couple (A, Bj) de stations de base, alors un dysfonctionnement de la station de base A sera détecté si l’expression ci-dessous est vérifiée :For example, the threshold can be defined as a percentage of the average value, or a percentage of the maximum value of the values N a and N B j of the metric measured. Of course, it is also possible to define a threshold for each pair (A, Bj) of base stations, and compare each parameter with the corresponding threshold. In our example, if we define the threshold as being 20% of the maximum value of the numbers N A and N Bj for each pair (A, Bj) of base stations, then a malfunction of base station A will be detected if the the expression below is verified:
Cabj > — · max( N a > NBJ), V/ e [1. M}Cabj> - · m ax (N a> N BJ ), V / e [1. M}
Concrètement, cela signifie par exemple que la station de base A a reçu au cours des dernières 24 heures au moins 20% de messages en moins que chacune de ses stations de base de référence Bj.Concretely, this means for example that the base station A has received during the last 24 hours at least 20% less messages than each of its reference base stations Bj.
La figure 4 est une représentation schématique d’un ensemble, dit « parc de test » 90, de terminaux 70 du système 60 de communication sans fil se trouvant simultanément sous la couverture radio de deux stations de base 81 voisines (A et B).Figure 4 is a schematic representation of a set, called "test park" 90, of terminals 70 of the wireless communication system 60 located simultaneously under the radio coverage of two neighboring base stations 81 (A and B).
Tel qu’illustré par la figure 4, cela signifie que chaque terminal 70 du parc de test 90 est à une distance suffisamment proche des deux stations de base A et B pour pouvoir communiquer avec elles via des signaux radioélectriques. En particulier, cela signifie que les stations de base A et B sont toutes les deux capables de détecter des messages émis par les terminaux du parc de test.As illustrated in FIG. 4, this means that each terminal 70 of the test park 90 is at a distance close enough to the two base stations A and B to be able to communicate with them via radio signals. In particular, this means that the base stations A and B are both capable of detecting messages transmitted by the terminals of the test park.
La figure 5 représente les principales étapes d’un mode préféré de mise en œuvre du procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base A d’un système de communication sans fil dans le cas où une seule station de base voisine Bj de référence est considérée. Même si cela n’est pas représenté sur la figure 5, il est avantageux de répéter les étapes représentées à la figure 5 pour plusieurs stations de base Bj voisines à la station de base A, le critère de dysfonctionnement étant par exemple évalué en comparant la valeur de la métrique mesurée pour la station de base A avec chacune des valeurs de la métrique mesurées pour les stations de base Bj de référence. Outre les étapes décrites ci-avant en référence à la figure 3, ce mode préféré de mise en œuvre comporte une étape préalable de détermination 44 d’un parc de test pour la station de base évaluée A et la station de base de référence Bj.FIG. 5 represents the main steps of a preferred embodiment of the method 40 for detecting a malfunction of a base station A of a wireless communication system in the case where a single neighboring base station Reference bj is considered. Even if this is not represented in FIG. 5, it is advantageous to repeat the steps represented in FIG. 5 for several base stations Bj adjacent to the base station A, the dysfunction criterion being for example evaluated by comparing the metric value measured for base station A with each of the metric values measured for reference base stations Bj. In addition to the steps described above with reference to FIG. 3, this preferred mode of implementation includes a prior step of determining 44 of a test park for the evaluated base station A and the reference base station Bj.
Dans notre exemple d’un système 60 de communication sans fil UNB adapté à des applications du type M2M ou loT, de nombreux terminaux 70 peuvent avoir une position géographique fixe. C’est le cas par exemple pour des terminaux de télé-relève de compteurs de gaz, d’eau, d’électricité, etc. ou pour des terminaux de télésurveillance de bâtiments ou de maison. De manière avantageuse, le parc de test 90 est déterminé en choisissant des terminaux qui ont une position géographique fixe. On peut considérer par exemple qu’un terminal a une position fixe si le niveau de puissance radio moyen reçu par les deux stations de base pour ce terminal est sensiblement constant dans le temps. Il est également possible que des terminaux soient mobiles sur une zone géographique limitée qui reste sous la couverture commune des deux stations de base. De manière générale, le parc de test 90 peut être déterminé en choisissant un nombre significatif, par exemple une centaine, de terminaux pour lesquels au moins un message a été reçu par les deux stations de base pendant une certaine durée (par exemple si au moins un message a été reçu de ce terminal par les deux stations de base chaque semaine au cours du dernier mois).In our example of a UNB wireless communication system 60 suitable for applications of the M2M or loT type, many terminals 70 may have a fixed geographic position. This is the case, for example, for remote reading terminals for gas, water, electricity, etc. meters. or for building or home remote monitoring terminals. Advantageously, the test fleet 90 is determined by choosing terminals which have a fixed geographic position. We can consider for example that a terminal has a fixed position if the average radio power level received by the two base stations for this terminal is substantially constant over time. It is also possible that terminals are mobile over a limited geographical area which remains under the common coverage of the two base stations. In general, the test fleet 90 can be determined by choosing a significant number, for example a hundred, of terminals for which at least one message has been received by the two base stations for a certain duration (for example if at least a message has been received from this terminal by the two base stations each week in the past month).
Ainsi, pour chaque couple (A, Bj) de stations de base, j e [l.JVf], M étant le nombre des stations de base voisines à la station de base A utilisées comme stations de base de référence dans le procédé 40 de détection, un parc de test, nommé ABj est défini lors de l’étape de détermination 44.Thus, for each pair (A, Bj) of base stations, i [1.JVf], M being the number of neighboring base stations at base station A used as reference base stations in the detection method 40 , a test park, called ABj is defined during the determination step 44.
Lors des étapes de mesure 41, pour chaque station de base A et Bj, une métrique représentative du fonctionnement de la station de base est effectuée sur le parc de test associé ABj.During the measurement steps 41, for each base station A and Bj, a metric representative of the operation of the base station is performed on the associated test park ABj.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique utilisée est un niveau de puissance moyen reçu par la station de base pour les terminaux 70 du parc de test 90 pendant une durée prédéfinie. Par exemple, il est possible de calculer un niveau de puissance reçu pour un signal (RSSI pour « Received Signal Strength Indicator » dans la littérature anglo-saxonne) comportant un message émis par un terminal 70 du parc de test 90. II est alors possible de déterminer un niveau de puissance moyen reçu par la station de base pour l’ensemble des terminaux du parc pendant une certaine durée. Si le niveau de puissance moyen observé par la station de base évaluée pour les terminaux du parc de test est anormalement différent de celui observé par la station de base voisine, cela peut révéler un dysfonctionnement de la station de base. Le critère de dysfonctionnement peut aussi être l’observation d’un changement significatif de la différence entre le niveau de puissance moyen reçu par la station de base évaluée et le niveau de puissance moyen reçu par la station de base voisine.In particular modes of implementation, the metric used is an average power level received by the base station for the terminals 70 of the test park 90 for a predefined duration. For example, it is possible to calculate a power level received for a signal (RSSI for “Received Signal Strength Indicator” in the English literature) comprising a message sent by a terminal 70 of the test fleet 90. It is then possible to determine an average power level received by the base station for all of the terminals in the fleet over a certain period of time. If the average power level observed by the base station evaluated for the terminals in the test park is abnormally different from that observed by the neighboring base station, this may indicate a malfunction of the base station. The malfunction criterion can also be the observation of a significant change in the difference between the average power level received by the evaluated base station and the average power level received by the neighboring base station.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique utilisée est un niveau moyen du rapport signal sur bruit (« Signal on Noise Ratio » ou SNR dans la littérature anglo-saxonne) pendant une durée prédéfinie pour l’ensemble des signaux reçus par la station de base qui comportent un message émis par un terminal 70 du parc de test 90. Le rapport signal sur bruit pour un message correspond au rapport entre le niveau de puissance (RSSI) du signal comportant le message et le niveau de puissance moyen reçu par la station de base sur la bande fréquentielle de multiplexage sur laquelle elle opère. Si le niveau moyen du rapport signal sur bruit mesuré pour la station de base évaluée pour les terminaux du parc de test est anormalement différent de celui mesuré pour la station de base voisine, cela peut révéler un dysfonctionnement de la station de base. Le critère de dysfonctionnement peut aussi être l’observation d’un changement significatif de la différence entre le niveau moyen du rapport signal sur bruit mesuré par la station de base évaluée et celui mesuré par la station de base voisine.In particular modes of implementation, the metric used is an average level of the signal to noise ratio (“Signal on Noise Ratio” or SNR in Anglo-Saxon literature) for a predefined duration for all of the signals received by the base station which includes a message sent by a terminal 70 of the test park 90. The signal to noise ratio for a message corresponds to the ratio between the power level (RSSI) of the signal comprising the message and the average power level received by the base station on the multiplex frequency band on which it operates. If the average signal-to-noise ratio measured for the base station evaluated for the terminals in the test park is abnormally different from that measured for the neighboring base station, this may indicate a malfunction of the base station. The dysfunction criterion can also be the observation of a significant change in the difference between the average level of the signal to noise ratio measured by the evaluated base station and that measured by the neighboring base station.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique utilisée est un taux moyen de réception de trames d’un message émis par un terminal 70 du parc de test 90. En effet, dans notre exemple de système 60 de communication sans fil UNB adapté à des applications du type loT, pour limiter le risque de perdre des messages, un terminal 70 émet chaque message sous la forme de trois trames identiques. En fonction de certains facteurs (environnement radio, dysfonctionnements éventuels, etc.), une station de base peut ainsi recevoir entre zéro et trois trames pour chaque message émis par un terminal qui est sous la couverture radio de cette station de base. D’autre part, il est possible pour le réseau d’accès de déterminer si un message a été perdu (dans ce cas aucune trame n’est reçue), par exemple en utilisant un numéro de séquence qui est incrémenté pour chaque nouveau message émis par un terminal. Il est ainsi possible de déterminer pour une station de base un taux moyen de réception de trames pour l’ensemble des terminaux d’un parc de test. Si le taux moyen de réception de trames d’un message mesuré pour la station de base évaluée pour les terminaux du parc de test est anormalement différent de celui mesuré pour la station de base voisine, cela peut révéler un dysfonctionnement de la station de baseIn particular modes of implementation, the metric used is an average rate of reception of frames of a message transmitted by a terminal 70 of the test park 90. Indeed, in our example of a suitable UNB wireless communication system 60 to applications of the loT type, to limit the risk of losing messages, a terminal 70 transmits each message in the form of three identical frames. Depending on certain factors (radio environment, possible malfunctions, etc.), a base station can thus receive between zero and three frames for each message sent by a terminal which is under the radio coverage of this base station. On the other hand, it is possible for the access network to determine whether a message has been lost (in this case no frame is received), for example by using a sequence number which is incremented for each new message sent. by a terminal. It is thus possible to determine for a base station an average frame reception rate for all the terminals of a test park. If the average rate of reception of frames of a message measured for the base station evaluated for the terminals of the test park is abnormally different from that measured for the neighboring base station, this can indicate a malfunction of the base station
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique utilisée est la fréquence sur laquelle un message provenant d’un terminal 70 du parc de test 90 est détecté par la station de base. Un oscillateur à quartz est souvent utilisé dans les dispositifs électroniques des systèmes de télécommunications sans fil afin de générer une fréquence de référence pour les signaux radioélectriques à émettre ou à recevoir. Si la fréquence de résonnance d’un oscillateur à quartz est particulièrement précise, elle subit toutefois une incertitude qui est généralement estimée à +/- 20 ppm (ppm signifiant « parties par millions ») à une température ambiante de 25°C. L’imprécision d’un oscillateur à quartz peut être variable en fonction de certains facteurs du milieu ambiant, notamment en fonction de la température. Cette imprécision provoque une dérive fréquentielle D au niveau d’une station de base qui explique que si un message est transmis sur une fréquence F par un terminal, il sera détecté par la station de base sur la fréquence F +/- D. Si la différence entre la fréquence sur laquelle un message provenant d’un terminal du parc de test est détecté par la station de base évaluée et la fréquence sur laquelle ce même message est détecté par la station de base voisine est trop importante, cela peut révéler un dysfonctionnement lié à une dérive anormalement élevée de la fréquence de référence de l’une des stations de base. II convient de noter que par « fréquence sur laquelle un message est détecté », on peut également entendre la fréquence moyenne sur laquelle chaque trame du message reçue par la station de base est détectée.In particular modes of implementation, the metric used is the frequency on which a message from a terminal 70 of the test park 90 is detected by the base station. A quartz oscillator is often used in electronic devices in wireless telecommunications systems to generate a reference frequency for radio signals to be transmitted or received. Although the resonant frequency of a quartz oscillator is particularly precise, it is subject to an uncertainty which is generally estimated at +/- 20 ppm (ppm meaning "parts per million") at an ambient temperature of 25 ° C. The imprecision of a quartz oscillator can be variable depending on certain factors of the ambient environment, in particular depending on the temperature. This imprecision causes a frequency drift D at a base station which explains that if a message is transmitted on a frequency F by a terminal, it will be detected by the base station on the frequency F +/- D. If the difference between the frequency on which a message from a terminal in the test fleet is detected by the evaluated base station and the frequency on which this same message is detected by the neighboring base station is too large, this may indicate a malfunction linked to an abnormally high drift in the reference frequency of one of the base stations. It should be noted that by “frequency on which a message is detected”, one can also mean the average frequency on which each frame of the message received by the base station is detected.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique utilisée est le nombre de terminaux 70 du parc de test 90 pour lesquels au moins un message a été reçu par la station de base pendant une durée prédéfinie, par exemple au cours des dernières 24 heures. Si, au cours des dernières 24 heures, le nombre de terminaux du parc pour lesquels au moins un message a été reçu par la station de base évaluée est anormalement bas par rapport au nombre des terminaux du parc pour lesquels au moins un message a été reçu par la station de base voisine, alors cela peut révéler un dysfonctionnement de la station de base évaluée.In particular modes of implementation, the metric used is the number of terminals 70 of the test park 90 for which at least one message has been received by the base station for a predefined duration, for example during the last 24 hours . If, during the last 24 hours, the number of terminals in the fleet for which at least one message has been received by the evaluated base station is abnormally low compared to the number of terminals in the fleet for which at least one message has been received by the neighboring base station, then this may indicate a malfunction of the evaluated base station.
De manière plus générale, il est à noter que les métriques décrites cidessus sont données à titre d’exemples non limitatifs, et rien n’exclut d’utiliser d’autres métriques.More generally, it should be noted that the metrics described above are given by way of nonlimiting examples, and nothing excludes the use of other metrics.
Dans des modes préférés de mise en œuvre, et pour la suite de la description, à titre d’exemple non limitatif, la métrique utilisée est le nombre des messages émis par les terminaux 70 du parc de test 90 reçus par la station de base pendant une durée prédéfinie, par exemple au cours des dernières 24 heures.In preferred modes of implementation, and for the rest of the description, by way of nonlimiting example, the metric used is the number of messages sent by the terminals 70 of the test park 90 received by the base station during a predefined duration, for example during the last 24 hours.
Ainsi, lors des étapes de mesure 41, pour un couple de stations de base (A, Bj), les nombres NAj et NBj sont mesurés, par exemple toutes les heures, pour le parc de test correspondant ABj (il est à noter que, comme cela sera expliqué plus tard, pour une station de base évaluée A, un parc de test différent peut être défini pour chaque station de base de référence Bj).Thus, during the measurement steps 41, for a pair of base stations (A, Bj), the numbers N A j and N B j are measured, for example every hour, for the corresponding test park ABj (it is note that, as will be explained later, for an evaluated base station A, a different test park can be defined for each reference base station Bj).
Dans l’étape d’évaluation 42, un critère de dysfonctionnement est évalué pour la station de base A en fonction des nombres NAj et NBj mesurés. Par exemple, un paramètre CABj est calculé pour chaque station de référence Bj comme étant la différence en valeur absolue entre le nombre NAj et le nombre NBj :In the evaluation step 42, a dysfunction criterion is evaluated for the base station A as a function of the numbers N A j and N B j measured. For example, a parameter C ABj is calculated for each reference station Bj as being the difference in absolute value between the number N Aj and the number N Bj :
Ca„,=Κ~Λφ '[i'dCa „, = Κ ~ Λφ '[i'd
Le critère de dysfonctionnement est alors considéré comme vérifié si chaque paramètre CABj est supérieur à un seuil prédéfini, auquel cas cela conduira à la détection 43 d’un dysfonctionnement de la station de base A. Comme déjà mentionné précédemment, chaque seuil peut-être défini comme étant une valeur fixe de référence, ou bien en fonction des valeurs NAj et/ou NBj. Par exemple, un dysfonctionnement de la station de base A est détecté si pour chacune de ses stations de base de référence Bj, les nombres NAj et NBj des messages reçus des terminaux du parc ABj par la station de base A et la station de base Bj au cours des dernières 24 heures diffèrent de plus de 5%, ce qui se traduit par l’expression suivante :The malfunction criterion is then considered to be verified if each parameter C AB j is greater than a predefined threshold, in which case this will lead to the detection 43 of a malfunction of the base station A. As already mentioned previously, each threshold can be defined as a fixed reference value, or as a function of the values N Aj and / or N Bj . For example, a malfunction of base station A is detected if, for each of its reference base stations Bj, the numbers N Aj and N Bj of the messages received from the terminals of the park ABj by base station A and the station base Bj in the past 24 hours differ by more than 5%, which results in the following expression:
Cabj > îio ’max( Nap Nbj^ Vy g ['Λ/ΐ Cabj> îio ' max (Nap Nbj ^ Vy g [' Λ / ΐ
L’intérêt d’utiliser un parc de test pour évaluer le fonctionnement d’une station de base par rapport à une autre station de base voisine est d'ajouter de la pertinence à la comparaison des mesures d’une métrique effectuées pour les deux stations de base. En effet, tous les terminaux du parc de test se trouvant simultanément sous la couverture radio des deux stations de base, dans un état normal de fonctionnement, une métrique basée sur les terminaux de ce parc de test doit avoir sensiblement la même valeur pour les deux stations de base.The advantage of using a test park to evaluate the operation of a base station compared to another neighboring base station is to add relevance to the comparison of the measurements of a metric made for the two stations basic. Indeed, all the terminals of the test park being simultaneously under the radio coverage of the two base stations, in a normal operating state, a metric based on the terminals of this test park must have substantially the same value for both base stations.
La figure 6 est une représentation schématique de deux parcs de test définis pour une station de base évaluée A et deux stations de base de référence Bi et B2.FIG. 6 is a schematic representation of two test parks defined for an evaluated base station A and two reference base stations Bi and B 2 .
Comme cela a été mentionné précédemment, lors de la mise en œuvre du procédé 40 de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base, il est avantageux de répéter les étapes représentées à la figure 5 pour plusieurs stations de base Bj de référence, le critère de dysfonctionnement étant par exemple évalué en comparant la valeur de la métrique mesurée pour la station de base A avec chacune des valeurs de la métrique mesurées pour les stations de base Bj de référence.As mentioned previously, during the implementation of the method 40 for detecting a malfunction of a base station, it is advantageous to repeat the steps represented in FIG. 5 for several reference base stations Bj, the malfunction criterion being for example evaluated by comparing the value of the metric measured for the base station A with each of the values of the metric measured for the reference base stations Bj.
La figure 6 illustre ce principe pour deux stations de base 81 -Bi et 81B2 voisines à la station de base 81-A pour lesquelles deux parcs de test 90-ABi et 90-AB2 sont définis. Dans un tel cas, pour le couple (A, B-ι), la métrique est mesurée sur le parc de test AB! pour la station de base A et pour la station de base B-ι. Pour le couple (A, B2), la métrique est mesurée sur le parc de test AB2 pour la station de base A et pour la station de base B2. A partir de là, deux paramètres Cabi et Cab2 peuvent être calculés et un dysfonctionnement de A est par exemple détecté si les deux critères sont supérieurs à un certain seuil prédéfini. Dans un autre exemple, il est également possible de définir un seul paramètre CA à partir de l’ensemble des mesures effectuées, par exemple en calculant la différence en valeur absolue entre la valeur moyenne des mesures effectuées pour la station de base A et la valeur moyenne des mesures effectuées pour les stations de base voisines B! et B2. Ce paramètre CA peut alors être comparé à un seuil pour détecter un dysfonctionnement de la station de base A.FIG. 6 illustrates this principle for two base stations 81 -Bi and 81B 2 adjacent to the base station 81-A for which two test parks 90-ABi and 90-AB 2 are defined. In such a case, for the couple (A, B-ι), the metric is measured on the test fleet AB! for base station A and for base station B-ι. For the couple (A, B 2 ), the metric is measured on the test park AB 2 for base station A and for base station B 2 . From there, two parameters Cabi and Cab2 can be calculated and a malfunction of A is for example detected if the two criteria are greater than a certain predefined threshold. In another example, it is also possible to define a single parameter C A from the set of measurements carried out, for example by calculating the difference in absolute value between the average value of the measurements carried out for base station A and the average value of measurements made for neighboring base stations B! and B 2 . This parameter C A can then be compared to a threshold to detect a malfunction of the base station A.
La figure 7 est une représentation schématique d’un seul parc de test défini pour une station de base évaluée A et deux stations de base de référence Bi et B2.FIG. 7 is a schematic representation of a single test park defined for an evaluated base station A and two reference base stations Bi and B 2 .
Dans d’autres mode de mise en œuvre, il est en effet envisageable de définir un unique parc de test pour un ensemble de stations de base de référence. La figure 7 illustre ce principe pour deux stations de base 81 -Bi etIn other implementation modes, it is indeed possible to define a single test park for a set of reference base stations. FIG. 7 illustrates this principle for two base stations 81 -Bi and
-B2 voisines à la station de base 81-A pour lesquelles un unique parc de test 90-AB1B2 est défini. Les terminaux 70 de ce parc de test AB-|B2 se trouvent simultanément sous la couverture de la station de base A et des deux stations de base de référence Bi et B2. Dans ce cas, toutes les mesures de la métrique pour la station de base A et pour les stations de base voisines Bi et B2 sont effectuées sur le même parc de test AB1B2. A partir de là, deux paramètres CAbi et CAb2 peuvent être calculés et un dysfonctionnement de A est par exemple détecté si les deux paramètres sont supérieurs à un certain seuil prédéfini. Dans un autre exemple, il est également possible de définir un seul paramètre CA à partir de l’ensemble des mesures effectuées, par exemple en calculant la différence en valeur absolue entre la mesure effectuée pour la station de base A et la valeur moyenne des mesures effectuées pour les stations de base voisines Bi et B2. Ce paramètre Ca peut alors être comparé à un seuil pour détecter un dysfonctionnement de la station de base A.-B 2 neighbors at base station 81-A for which a single test park 90-AB 1 B 2 is defined. The terminals 70 of this test park AB- | B 2 are simultaneously under the cover of the base station A and of the two reference base stations Bi and B 2 . In this case, all the metric measurements for the base station A and for the neighboring base stations Bi and B 2 are carried out on the same test park AB 1 B 2 . From there, two parameters C A bi and C A b2 can be calculated and a malfunction of A is for example detected if the two parameters are above a certain predefined threshold. In another example, it is also possible to define a single parameter C A from the set of measurements carried out, for example by calculating the difference in absolute value between the measurement carried out for base station A and the average value of the measurements made for neighboring base stations Bi and B 2 . This parameter Ca can then be compared to a threshold to detect a malfunction of the base station A.
Il est à noter que les principes illustrés aux figures 6 et 7 pour deux stations de base de référence B! et B2 sont transposables à un nombre quelconque de stations de base Bj voisines à la station de base A.It should be noted that the principles illustrated in FIGS. 6 and 7 for two reference base stations B! and B 2 can be transposed to any number of neighboring base stations Bj at base station A.
La description ci-avant illustre clairement que, par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs fixés. En particulier, dans les cas où l’observation du fonctionnement intrinsèque d’une station de base ne suffit pas à détecter un dysfonctionnement, l’invention permet d'atteindre ce but en prenant en compte le fonctionnement des stations de base voisines qui sont potentiellement soumises à des conditions très similaires à celles observées par la station de base évaluée.The above description clearly illustrates that, by its various characteristics and their advantages, the present invention achieves the objectives set. In particular, in cases where the observation of the intrinsic operation of a base station is not sufficient to detect a malfunction, the invention makes it possible to achieve this goal by taking into account the operation of neighboring base stations which are potentially subject to conditions very similar to those observed by the evaluated base station.
De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en œuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d’exemples non limitatifs, et que d’autres variantes sont par conséquent envisageables.More generally, it should be noted that the embodiments and embodiments considered above have been described by way of non-limiting examples, and that other variants are therefore possible.
Notamment, la liste des métriques représentatives du fonctionnement d’une station de base a été donnée à titre d’exemple et elle n’est pas exhaustive. Rien n’exclut donc d’utiliser une autre métrique pour l’invention, ou d’utiliser plusieurs métriques différentes et de détecter un dysfonctionnement en fonction d’une combinaison de conditions sur ces métriques.In particular, the list of metrics representative of the operation of a base station has been given by way of example and it is not exhaustive. Nothing therefore excludes using another metric for the invention, or using several different metrics and detecting a malfunction according to a combination of conditions on these metrics.
En outre, les périodes de mesure ou les méthodes proposées pour définir des critères de dysfonctionnement ou des seuils de détection d’un dysfonctionnement ont été données à titre d’exemple et ne représentent donc que des variantes de l’invention. Il en va de même pour le nombre de stations 5 de base voisines à utiliser comme stations de base de référence dans le processus de détection d’un dysfonctionnement d’une station de base, ou la manière dont les parcs de test sont définis.In addition, the measurement periods or the methods proposed for defining dysfunction criteria or thresholds for detecting a dysfunction have been given by way of example and therefore only represent variants of the invention. The same applies to the number of neighboring base stations to be used as reference base stations in the process of detecting a malfunction of a base station, or the way in which the test parks are defined.
L’invention a été décrite en considérant un système 10 de communication sans fil UNB adapté à des applications du type M2M ou loT.The invention has been described by considering a UNB wireless communication system 10 suitable for applications of the M2M or loT type.
Rien n’exclut cependant, suivant d’autres exemples, de considérer d’autres types de systèmes de communication. L’invention trouve cependant une application particulièrement avantageuse dans les systèmes de communication sans fil pour lesquels une forte redondance de la couverture radio est exploitée, c'est à dire pour lesquels des terminaux sont susceptibles de se trouver à un instant donné en couverture radio de plusieurs stations de base.Nothing excludes, however, according to other examples, from considering other types of communication systems. The invention however finds a particularly advantageous application in wireless communication systems for which a strong redundancy of radio coverage is exploited, that is to say for which terminals are likely to be at a given time in radio coverage of several base stations.
Claims (13)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1750387A FR3062016B1 (en) | 2017-01-18 | 2017-01-18 | METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING MALFUNCTION OF A BASE STATION OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM |
| PCT/EP2018/051216 WO2018134307A1 (en) | 2017-01-18 | 2018-01-18 | Method and system for detecting a malfunction in a base station of a wireless communication system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1750387A FR3062016B1 (en) | 2017-01-18 | 2017-01-18 | METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING MALFUNCTION OF A BASE STATION OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM |
| FR1750387 | 2017-01-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3062016A1 true FR3062016A1 (en) | 2018-07-20 |
| FR3062016B1 FR3062016B1 (en) | 2019-12-20 |
Family
ID=59031054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1750387A Active FR3062016B1 (en) | 2017-01-18 | 2017-01-18 | METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING MALFUNCTION OF A BASE STATION OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3062016B1 (en) |
| WO (1) | WO2018134307A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115734256A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 华为技术有限公司 | Communication method and device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0995276A2 (en) * | 1998-05-14 | 2000-04-26 | Nokia Corporation | Method of monitoring operation of cellular radio system |
| US20130143550A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-06-06 | Peter Östrup | Methods and radio base stations for determining performance state of a cell |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI97660C (en) | 1994-07-20 | 1997-01-27 | Nokia Telecommunications Oy | A method for measuring noise levels in the vicinity of a base station in a radio system, as well as a cellular radio system |
-
2017
- 2017-01-18 FR FR1750387A patent/FR3062016B1/en active Active
-
2018
- 2018-01-18 WO PCT/EP2018/051216 patent/WO2018134307A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0995276A2 (en) * | 1998-05-14 | 2000-04-26 | Nokia Corporation | Method of monitoring operation of cellular radio system |
| US20130143550A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-06-06 | Peter Östrup | Methods and radio base stations for determining performance state of a cell |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHRISTIAN M MUELLER ET AL: "A Cell Outage Detection Algorithm Using Neighbor Cell List Reports", 10 December 2008, NETWORK AND PARALLEL COMPUTING; [LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE; LECT.NOTES COMPUTER], SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING, CHAM, PAGE(S) 218 - 229, ISBN: 978-3-540-85989-5, ISSN: 0302-9743, XP019113414 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3062016B1 (en) | 2019-12-20 |
| WO2018134307A1 (en) | 2018-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2550509B1 (en) | Method and system for the time synchronization of the phase of signals from respective measurement devices | |
| EP3596485A1 (en) | Method and system for geolocating a terminal of a wireless communication system | |
| Fida et al. | Zipweave: Towards efficient and reliable measurement based mobile coverage maps | |
| FR3062016A1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING A DYSFUNCTION OF A BASE STATION OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM | |
| WO2019081847A1 (en) | Method for geolocation of connected objects, connected object, associated terminal and system | |
| EP3335438B1 (en) | Method of analysis of resources frequency and selecting pulse frequency in a wireless communication system | |
| WO2020239674A1 (en) | Method and system for geolocating an object using a mobile base station | |
| EP2366117B1 (en) | Wideband digital receiver comprising a signal detection mechanism | |
| FR3033120A1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR WIRELESS COMMUNICATION BETWEEN AN ACCESS NETWORK AND A TERMINAL WITH A RANGE OF A PLURALITY OF BASE STATIONS OF SAID NETWORK | |
| FR2997507A1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING A CURRENT RETURN NETWORK OF AN AIRCRAFT | |
| EP2691785B1 (en) | System and method for detecting deterioration or interruption in a cable conducting signals | |
| FR3098305A1 (en) | Method for determining at least one location for the reception of a backscattered ambient signal | |
| WO2018011517A1 (en) | Method for assigning a terminal to an access network of a wireless communication system | |
| WO2016156480A1 (en) | Method and system for estimating an ability to detect messages in a frequency band | |
| EP3695625B1 (en) | Method, terminal, system and software of notification of information determined by a terminal destined for an access network of a wireless communication system | |
| D'Arco et al. | An online quality control system for GPS stations used for geodetic surveillance | |
| FR3114177A1 (en) | Method for updating embedded software | |
| WO2023046852A1 (en) | Cooperation between two methods for geolocating a terminal of a wireless communication system | |
| FR3114468A1 (en) | UWB SIGNAL RECEPTION COVER TEST SYSTEM | |
| FR3085779A1 (en) | SYSTEM, METHOD AND DEVICE FOR COMMUNICATING MEASUREMENT DATA OF A PARK OF MOVABLE PARTS. | |
| WO2023117434A1 (en) | System and method for detecting faults in elongate structures | |
| EP4300113A1 (en) | Detection of loss of neutral or phase | |
| Steger et al. | Integration of a wireless sensor network into a reliable data flow process for slope monitoring | |
| WO2018189477A1 (en) | Method, device and computer program product for the geopositioning of a radio transmitter | |
| CA3183805A1 (en) | Incident detection process and system in at least one local communication network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20180720 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: UNABIZ, FR Effective date: 20230504 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |