Procédé de configuration d'une borne d'accès à un service, contrôleur, réseau d'accès, borne d'accès et programme d'ordinateur associés
1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne un procédé de configuration d'un paramètre d'une borne d'accès à un service.
La présente invention concerne également un contrôleur d'une borne d'accès à un service mettant en œuvre un tel procédé.
La présente invention concerne également une borne d'accès à un service apte à émettre une requête de configuration auprès d'un tel contrôleur.
La présente invention concerne aussi un réseau d'accès à un service mettant en œuvre un tel contrôleur.
La présente invention concerne enfin un programme d'ordinateur mettant en œuvre le procédé lorsqu'il est exécuté par un processeur.
Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, aux systèmes de communication dits de deuxième ou troisième génération, tels que les systèmes GSM, GPRS ou UMTS, ainsi qu'à leurs évolutions.
2. Art antérieur et ses inconvénients
Un réseau de téléphonie mobile, par exemple de type UMTS ("Universal Mobile Télécommunication System" pour système de télécommunication mobile universel), est classiquement constitué d'un réseau d'accès radio, comprenant une pluralité de bornes publiques d'accès, appelées stations de base, et d'un réseau cœur, qui assure la gestion du service offert et l'acheminement des communications vers les réseaux fixes tels que le réseau public de téléphonie fixe, le réseau Internet, etc. Un tel réseau de téléphonie mobile est généralement organisé en cellules, associées chacune à une station de base, et qui sont de taille variable en fonction de la densité d'utilisateurs, de la géographie du terrain, de la puissance de la station de base associée, etc. Dans un réseau de type UMTS notamment, les cellules adjacentes du réseau utilisent des "codes" d'embrouillages SC (en anglais, "Scrambling Code") différents selon la technologie d'accès de type CDMA, par exemple.
Dans un réseau d'accès radio UMTS classique, l'installation des bornes publiques d'accès est planifiée. Une telle planification concerne notamment l'allocation préalable de valeurs à des paramètres de configuration. Parmi eux, on compte, en particulier un ensemble de paramètres définis dans la spécification 3GPP TS 23.002 : le Public Land Mobile Network (PLMN) code, qui identifie le réseau mobile d'un opérateur pour un pays. Chaque réseau de téléphonie mobile est géré par un opérateur, est associé à une zone géographique (classiquement un Etat), et est identifié par un code PLMN (pour "Public Land Mobile Network") qui lui est propre. Un terminal mobile ne peut accéder qu'au réseau de téléphonie mobile géré par l'opérateur auprès duquel il a souscrit un abonnement, ou éventuellement à un autre réseau avec lequel son opérateur a passé des accords réciproques de "roaming" (ou itinérance). Après s'être connecté à un réseau PLMN autorisé, le terminal mobile écoute les signaux en provenance des différentes bornes d'accès qu'il reçoit, sélectionne le signal reçu de meilleure qualité, et s'attache à la cellule dont il provient; le Location Area Code (LAC), code attribué à une cellule ou à un groupe de cellules et servant à la gestion de la mobilité d'un terminal d'utilisateur. Ce code définit une zone de localisation (en anglais, "Location Area"). Le code LAC dispose de 65536 valeurs possibles, le Service Area Code (SAC), code attribué à une cellule ou à un groupe de cellules et servant à définir une zone de service (en anglais, "Service Area"). Le code SAC dispose de 65536 valeurs possibles. Les zones de services ont été introduites en UMTS afin de permettre une indépendance entre la couverture cellulaire ou couche AS (en anglais, "Access Stratum") et la couche NAS (en anglais, "Non Access Stratum") offrant des services au terminal mobile. En effet, pour des services de type "broadcast" (diffusion d'information), la définition d'une zone de diffusion n'est pas liée aux critères de couverture radio mais à la notion de zone géographique, et la détermination des cellules concernées par la diffusion de l'information est alors réalisée dans le réseau d'accès "macroscopique" ou UTRAN (en anglais, "Universal Terrestrial Radio Accès
Network") dans le cas de l'UMTS. En GSM, la diffusion se faisait sur la base des cellules, ce qui ne permettait pas une indépendance entre la couche services et la couche d'accès, et certaines limitations ont été identifiées. La zone de service définie par le concept de "Service Area" permet de définir une zone géographique, indépendamment du nombre de cellules 3G dans cette zone.
La concaténation des deux premiers paramètres forme un paramètre Localisation Area Identifier (LAI). Dans un réseau UMTS par exemple, un tel paramètre est notamment utilisé pour le contrôle d'accès.
La concaténation de ces trois paramètres forme un paramètre Service Area Identifier (SAI). Dans un réseau UMTS par exemple, un tel paramètre est utilisé par des services basés sur la localisation du terminal mobile, comme l'acheminement d'un appel d'urgence vers le centre local de traitement des urgences le plus proche. Il est également possible d'utiliser l'information de localisation fournie par ce paramètre SAI dans d'autres cas d'usage; par exemple un service permettant à un utilisateur de trouver les cinémas les plus proches de lui à partir de sa localisation courante. Pour ce faire, la valeur du SAI de l'abonné mobile est récupérée au niveau du réseau, traduite en zone géographique, laquelle est corrélée peut aussi être cité comme exemple d'utilisation des zones de service.
On comprend donc que l'allocation d'une valeur à un de ces paramètres pour une borne d'accès à un service doit satisfaire certaines contraintes, par exemple des contraintes liées à la localisation géographique de la borne d'accès, comme c'est le cas pour les paramètres LAI et SAI. Toutefois, sur un réseau d'opérateur, la satisfaction de ces contraintes ne pose pas de problème particulier, car l'opérateur définit l'endroit où les bornes d'accès sont installées.
3. Inconvénients de l'art antérieur
Un inconvénient d'un réseau d'accès classique selon l'art antérieur est que, pour être prise en compte par le réseau lors de son installation, une nouvelle borne d'accès doit nécessairement avoir été planifiée et donc configurée au préalable.
Le développement actuel des réseaux de communication mobile s'oriente aujourd'hui vers l'offre de services de convergence entre les réseaux de téléphonie fixes (tels que le réseau de téléphonie public RTC ("réseau de transport commuté) ou le réseau Internet) et les réseaux mobiles.
Dans ce cadre, certains opérateurs envisagent de proposer à leurs clients, particuliers ou entreprises, une couverture radio (de deuxième 2G, troisième génération 3G ou au-delà B3G) à leur domicile, ou dans l'enceinte de l'entreprise, par exemple sous la forme d'une borne d'accès radio résidentielle ou restreinte à l'entreprise, qui serait connectée à un modem offrant un accès haut débit, par exemple de type ADSL (pour "Asynchronous Digital Subscriber Une") ou à tout autre équipement d'accès à un réseau à haut débit (par exemple de type FTTH pour "Fiber To The Home"). Par la suite, et par souci de simplification, on désigne par borne d'accès radio privée l'ensemble constitué par la borne d'accès à proprement parler et l'équipement d'accès à un réseau haut débit auquel elle est connectée.
Chaque particulier pourrait ainsi disposer de sa propre borne d'accès radio résidentielle, qui couvrirait son appartement ou sa maison. De même, dans le cadre professionnel, une entreprise pourrait disposer d'une ou plusieurs bornes d'accès radio situées sur son site pour couvrir ses locaux. Sur cette borne résidentielle ou entreprise, un système de contrôle d'accès peut éventuellement être mis en place pour restreindre l'accès à la couverture radio de la borne à un ensemble d'utilisateurs (par exemple famille, amis, salariés de l'entreprise...)
L'introduction d'un tel service de couverture radio résidentielle pose cependant le problème de la configuration des bornes d'accès privées, dont la localisation dans le réseau d'accès n'a pas été planifiée au préalable.
L'introduction d'un tel service de couverture radio résidentielle pose également le problème de la multiplication du nombre de bornes d'accès au réseau de communication de l'opérateur, un grand nombre de bornes d'accès privées étant susceptibles de venir s'ajouter aux bornes d'accès publiques de type stations de base déjà déployées par l'opérateur.
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art
antérieur.
Plus précisément, il existe un besoin de fournir une solution permettant de configurer dynamiquement une borne d'accès à un service qui n'a pas été prise en compte lors d'une planification préalable du réseau d'accès.
L'invention a également pour objectif de proposer un procédé de configuration d'une borne d'accès à un service dans un réseau d'accès qui s'adapte aisément à la multiplication des bornes d'accès privées.
4. Exposé de l'invention
L'invention répond à ce besoin à l'aide d'un procédé de configuration d'un paramètre SAI d'une borne radio d'accès à un service fourni par un réseau de communication.
Le procédé selon l'invention est particulier en ce que, le service étant accessible par l'intermédiaire d'une pluralité de bornes radio formant réseau d'accès audit réseau de communication, ledit procédé comprend, :
- sur réception d'une requête de configuration du paramètre SAI comprenant une indication de localisation d'une borne radio, une étape d'affectation d'une zone géographique à ladite borne radio à partir de ladite indication de localisation;
- une étape d'allocation dynamique d'une pseudo-valeur au paramètre satisfaisant une contrainte d'une unique occurrence de la pseudo-valeur dans ladite zone géographique; et
- sur réception d'une demande d'accès à un service en provenance de ladite borne radio, une étape de conversion de la pseudo-valeur en une valeur du paramètre SAI sélectionnée dans une liste de valeurs possibles définie par le réseau de communication pour ladite zone géographique.
Ainsi, l'invention permet de résoudre le problème technique de la configuration du paramètre SAI d'une borne d'accès à un service non planifiée dans le réseau d'accès. En effet, selon l'invention, une borne radio nouvellement installée et non planifiée émet à destination d'un contrôleur du réseau une requête de configuration de
son paramètre SAI. Ladite requête comprend une indication de localisation de la borne radio. Cette indication de localisation peut non seulement situer géographiquement la borne radio en question, mais aussi définir son environnement, notamment en termes de localisation et/ou configuration des bornes radio voisines. En réponse à cette requête, le contrôleur affecte à ladite borne radio une valeur de paramètre SAI satisfaisant à au moins une contrainte liée à sa localisation. Il commence par affecter une zone géographique à la borne radio à partir de l'indication de localisation.
En effet, le paramètre SAI est utilisé pour la mise en œuvre de services basés sur la localisation du terminal d'utilisateur ou pour l'acheminement d'un appel d'urgence vers un centre local de traitement des urgences. Pour ce type de services, on fait correspondre à un SAI un centre de traitement local. Une première contrainte du réseau de communication, est que le nombre de valeurs de SAI possibles pour une zone géographique est limité. Le fait qu'une zone géographique donnée soit attachée à un centre local de traitement des urgences permet de garantir que tous les appels d'urgence en provenance des bornes d'accès privées installées dans la zone géographique seront bien acheminés vers ce centre local de traitement des urgences.
Une deuxième contrainte impose d'allouer une valeur au paramètre SAI qui permette d'identifier de façon unique une borne radio dans la zone géographique d'un PLMN donné. Un problème lié à cette deuxième contrainte vient du fait que le nombre de valeurs possibles du paramètre SAI prévu par le réseau de communication est limité. En cas de multiplication du nombre de bornes radio dans une zone de géographique, le nombre maximal de valeurs possibles définies par le réseau de communication risque d'être rapidement atteint et insuffisant pour satisfaire cette deuxième contrainte.
Selon l'invention, on a recours à des pseudo-valeurs, qui satisfont la deuxième contrainte et qui ne seront utilisées que lors des échanges entre la pluralité de bornes radio et le contrôleur. Ces pseudo-valeurs sont ensuite converties par le contrôleur en une valeur du paramètre SAI satisfaisant la première contrainte, c'est-à-dire d'être sélectionnée dans une liste de valeurs possibles définie par le réseau de communication pour ladite zone géographique.
Un avantage est qu'il n'est pas nécessaire d'augmenter le nombre de valeurs possibles définies par le réseau de communication. On peut donc satisfaire simultanément la première et la deuxième contrainte sans pour autant surcharger ses ressources. Un deuxième avantage est que la configuration de la borne radio n'a pas de répercussion sur le fonctionnement du réseau de communication, et en particulier sur celui du réseau cœur, ce qui est particulièrement intéressant, car les modifications sur le réseau cœur sont à limiter pour des raisons d'opération et de maintenance. Notamment, certaines modifications ne pouvant pas être effectuées de façon dynamique, ceci impose à l'opérateur de pré-configurer les nœuds avec un nombre fini et limité de valeurs prévues.
L'invention permet donc de configurer dynamiquement le paramètre SAI d'une borne radio nouvellement installée en prenant en compte sa localisation géographique. Elle permet également de reconfigurer périodiquement une borne radio dont l'environnement géographique est susceptible d'être modifié fréquemment, par exemple par l'installation de nouvelles bornes radio. On peut, par exemple envisager qu'une configuration du paramètre SAI est associée dans la borne radio à une période de validité. Une fois cette période expirée, la borne renouvelle sa requête de configuration auprès du réseau de communication. Un avantage de la reconfiguration périodique est qu'elle permet d'harmoniser l'allocation des valeurs de paramètres de configuration dans le réseau d'accès en prenant en compte les modifications environnementales de la borne.
L'invention s'applique notamment aux bornes radio privées résidentielles de deuxième 2G, troisième génération 3G ou au-delà B3G précédemment citées et au(x) contrôleur(s) constituant passerelle vers le réseau de communication mobile. Elle peut également s'appliquer aux bornes radio du réseau "macroscopique" d'un opérateur, qui ne souhaite plus préconfigurer les nouvelles bornes radio qu'il installe.
Selon une caractéristique avantageuse, l'étape d'allocation dynamique comprend une sous-étape d'interrogation d'une base de données locale, ladite base de données comprenant une liste de pseudo-valeurs disponibles pour le paramètre SAI dans ladite zone géographique, une sous-étape de sélection d'une pseudo-valeur à
allouer à ladite borne radio parmi ladite liste de pseudo-valeurs disponibles et une étape de mise à jour de la liste destinée à supprimer la pseudo-valeur sélectionnée de ladite liste.
Un avantage est que la base de données maintient une liste de pseudo-valeurs disponibles à jour.
De façon avantageuse, l'étape de conversion comprend une sous-étape d'interrogation d'une base de données, ladite base de données comprenant une table de conversion de ladite pseudo-valeur en la valeur possible sélectionnée pour ledit paramètre dans ladite zone géographique.
Un avantage est que le contrôleur sait faire correspondre la pseudo-valeur utilisée entre la borne radio et le contrôleur à une valeur de paramètre SAI qui satisfait la première contrainte. C'est cette valeur qui est vue par le réseau dans la requête transmise par le contrôleur.
Selon un autre aspect de l'invention, le procédé de configuration comprend en outre les caractéristiques suivantes :
- ladite étape d'allocation satisfait une troisième contrainte imposant une unique occurrence de ladite valeur dudit paramètre parmi les bornes privées voisines de ladite borne radio dans ladite zone géographique; et
- ladite étape d'allocation comprend une sous-étape de récupération des valeurs allouées aux bornes radio voisines de ladite borne et une sous-étape de mise à jour de la liste de valeurs possibles pour ladite borne radio destinée à supprimer lesdites valeurs voisines de ladite liste.
Cette troisième contrainte concerne notamment le paramètre LAC, qui est susceptible d'être utilisé par un mécanisme de contrôle d'accès et doit, à ce titre, identifier de façon unique une borne radio par rapport à ses voisines. Pour ce faire, il est intéressant de paramétrer chaque borne radio avec un paramètre LA distinct, tout au moins pour des bornes radio voisines (on peut en effet tolérer que deux bornes d'accès radios éloignées l'une de l'autre aient la même zone de localisation). En faisant référence à titre d'exemple à la spécification 3GPP TS 24.008, un tel paramétrage a pour conséquence de faire déclencher une procédure de mise à jour de localisation (ou
"Location Area Update") à un terminal mobile quand il tente de s'attacher sur une borne radio. Le réseau sait alors exactement sur quelle borne est localisé l'abonné. Sans cette contrainte, le terminal mobile pourrait s'attacher aux bornes voisines sans que le réseau en soit notifié.
La sous-étape de récupération peut être mise en œuvre par la borne radio elle- même, qui écoute les messages diffusées par les bornes radio voisines, puis les transmet à une entité du réseau, par exemple au contrôleur. En effet, de tels messages comprennent les valeurs de paramètres de configuration, comme par exemple le paramètre LAC pour les bornes radio de type 2G ou 3G ou le paramètre SC pour les bornes de type 3G.
La sous-étape de récupération peut aussi être mise en œuvre par le contrôleur, qui interroge les bornes radio voisines sur les valeurs de paramètres de configuration qui leur ont été attribuées. Il y a en effet des paramètres, comme le SAC, dont les valeurs ne sont pas diffusées par les bornes voisines. A cet égard, on notera que le contrôleur a besoin de recevoir au préalable des indications sur la localisation des bornes voisines, par exemple de la part de la borne qui a fait la requête de configuration.
Selon ce même aspect de l'invention, la récupération des valeurs des paramètres allouées aux bornes radio voisines de la borne radio en attente de configuration permet de mettre à jour la liste des valeurs possibles du paramètre fournies par la base de données locale.
De façon préférentielle, le procédé selon l'invention est particulier en ce que :
- ladite étape d'allocation satisfait une quatrième contrainte imposant une répartition homogène des instances de ladite valeur dudit paramètre parmi les bornes radio voisines de ladite borne radio dans ladite zone géographique;
- ladite liste indique un nombre d'instances de ladite valeur pour la pluralité de bornes radio; et
- la sous-étape de sélection sélectionne la valeur pour laquelle le nombre d'occurrences déjà attribuées dans ladite zone géographique est le plus faible.
Cette quatrième contrainte concerne notamment la configuration du paramètre LAC et, dans ce cas particulier, s'ajoute à la troisième contrainte. On a vu que la procédure de mise à jour de localisation d'un terminal d'utilisateur utilise une liste des dernières bornes d'accès, identifiées par leur paramètre LAC, auxquelles le terminal d'utilisateur a tenté de s'attacher. On comprend donc que la quatrième contrainte vise à minimiser le risque que deux bornes possédant une même valeur de paramètre LAC se trouvent simultanément sur cette liste. Pour satisfaire cette quatrième contrainte, la sous-étape de sélection met, par exemple en œuvre un algorithme pseudo-aléatoire, qui, à partir de ladite liste indiquant le nombre d'instances d'une valeur du paramètre pour la pluralité de bornes radio installées dans la zone géographique sélectionne, dans cette liste, la valeur pour laquelle le nombre d'instances déjà attribuées dans ladite zone géographique est le plus faible.
L'invention concerne aussi un contrôleur de bornes d'accès à un service fourni par un réseau de communication. Le contrôleur selon l'invention est particulier en ce que, lesdites bornes d'accès étant des bornes radio d'accès à un service dudit réseau reliées audit contrôleur constituant passerelle vers ledit réseau de communication, ledit contrôleur est apte à mettre en œuvre les moyens suivants :
- sur réception d'une requête de configuration d'un paramètre SAI comprenant une indication de localisation d'une borne radio, affectation d'une zone géographique à ladite borne radio à partir de ladite indication de localisation;
- allocation dynamique d'une pseudo-valeur au paramètre satisfaisant une contrainte d'une unique occurrence de la pseudo-valeur dans ladite zone géographique; et
- sur réception d'une demande d'accès à un service en provenance de ladite borne radio, conversion de la pseudo-valeur en une valeur du paramètre sélectionnée dans une liste de valeurs possibles définie par le réseau de communication pour ladite zone géographique.
Cet aspect de l'invention concerne notamment les bornes privées de type 2G ou 3G précédemment définies. Elles peuvent en effet être reliées à un contrôleur par lequel transite tout le trafic entre les bornes privées et le réseau de communication. Un tel contrôleur centralise la configuration dynamique de toutes les bornes dont il a la
charge. Elle peut également s'appliquer aux bornes publiques d'un réseau d'accès "macroscopique" d'un opérateur.
L'invention concerne également une borne d'accès à un service fourni par un réseau de communication.
Ladite borne est particulière en ce que, le service étant accessible par l'intermédiaire d'une pluralité de bornes radio reliées audit réseau de communication, ladite borne radio comprend des moyens d'émission d'une requête de configuration d'un paramètre SAI comprenant au moins une indication de localisation à destination d'un contrôleur constituant passerelle vers le réseau de communication et des moyens de réception d'une pseudo-valeur du paramètre SAI satisfaisant une contrainte d'une unique occurrence de la pseudo-valeur dans une zone géographique qui lui a été affectée à partir de ladite indication de localisation.
Un avantage est que le contrôleur a une vision globale des bornes radio déjà configurées dans le réseau d'accès. Cette solution offre en outre l'avantage de centraliser la fonction de configuration et de ne pas complexifier les bornes radio.
L'invention concerne aussi un réseau d'accès à un service fourni par un réseau de communication. Ledit réseau est particulier en ce que, le service étant accessible par l'intermédiaire d'une pluralité de bornes radio reliées audit réseau de communication, une borne radio comprend des moyens d'émission d'une requête de configuration d'un paramètre SAI comprenant au moins une indication de localisation à destination d'un contrôleur constituant passerelle vers le réseau de communication et des moyens de réception d'une pseudo-valeur du paramètre, ledit contrôleur étant apte à affecter une zone géographique à ladite borne radio à partir de ladite indication de localisation, à allouer la pseudo-valeur au paramètre satisfaisant une contrainte d'une unique occurrence dans ladite zone géographique et à l'envoyer à la borne radio en réponse à ladite requête.
Selon l'invention, ladite borne privée émet ladite requête de configuration à destination dudit contrôleur et ledit contrôleur met en œuvre lesdits moyens d'allocation dynamique.
Un avantage est que l'allocation se fait de façon centralisée pour la pluralité de
bornes radio. Le contrôleur a une vision globale des configurations de paramètres pour les bornes radio dont il a la charge. Cette solution centralisée permet également d'éviter de complexifier la structure d'une borne radio.
L'invention concerne enfin un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur.
Un tel produit programme d'ordinateur est particulier en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour l'exécution du procédé selon l'invention.
5. Liste des figures
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 illustre l'architecture d'un réseau de bornes radio d'accès à un service fourni par un réseau de communication selon l'invention, gérées par un contrôleur jouant un rôle de passerelle entre le réseau d'accès dédié au service de couverture radio résidentielle et le réseau cœur; la figure 2 illustre les étapes du procédé de configuration d'un paramètre d'une borne privée d'accès à un service selon l'invention; la figure 3 illustre l'acheminement d'un appel vers un service basé sur la localisation d'un terminal d'utilisateur à partir d'une borne d'accès configurée par le procédé selon l'invention; la figure 4 illustre l'allocation de paramètres LAC, SAC aux bornes privées d'une zone géographique selon un aspect de l'invention.
6. Description d'un mode de réalisation particulier de l'invention
Dans le cadre de l'introduction d'un nouveau service permettant d'offrir aux abonnés d'un opérateur une couverture radio résidentielle à partir de bornes d'accès privées, le principe général de l'invention repose sur la configuration dynamique de ces
bornes d'accès privées, dont le déploiement et l'installation dans une zone géographique n'a pas été planifiée.
On notera que, dans l'ensemble de ce document, on entend par couverture radio résidentielle une couverture radio accessible depuis une borne d'accès radio privée dont l'accès peut, dans certaines implémentations, être restreint à certains abonnés autorisés, que ce soit dans le cadre domestique, associatif ou d'une entreprise.
Dans le cadre de l'invention, on entend notamment par borne radio, une borne d'accès privée, ou Home Gateway HG, c'est-à-dire un équipement installé chez un utilisateur (particulier, association ou entreprise) qui inclut un accès radio vers le terminal de l'utilisateur et un accès vers le réseau de transport sur IP/DSL ("Internet Protocol/Digital Subscriber Une"). Il peut notamment s'agir d'une passerelle résidentielle connectée au réseau ADSL, équipée d'une antenne radio de type 3G UMTS et qui comprend un module d'interface UMTS/IP entre l'antenne radio et la passerelle résidentielle.
On comprend que la pluralité de bornes privées forme un réseau d'accès "microscopique", organisé en une pluralité de micro cellules ou cellules femto, qui sont associées chacune à l'antenne radio particulière d'une passerelle résidentielle.
Dans le cadre de l'invention, on entend également par borne radio une borne radio publique d'accès à un réseau "macroscopique" de type 2G ou 3G d'un opérateur.
Dans la suite de la description, on s'attache à décrire une mise en œuvre de l'invention dans le cas de bornes d'accès privées formant un réseau "microscopique".
Le contrôle d'accès à ces bornes d'accès privées est réalisé dans un contrôleur, qui est un équipement installé chez l'opérateur, et qui assure la gestion des bornes d'accès privées HG. Tout le trafic de l'utilisateur final de la borne HG (trafic entrant ou sortant) est géré par le contrôleur.
La présente invention est applicable dans les réseaux cellulaires 2G (GSM, GPRS), 3G (UMTS) et leurs évolutions.
Dans le cas des réseaux de deuxième génération, la borne d'accès privée peut être assimilée à la station de base BTS ("Base Transceiver Station") installée chez le client, et le contrôleur est assimilable au contrôleur BSC ("Base Station Controller").
Dans le cas des réseaux de troisième génération, la borne d'accès privée peut être assimilée au NodeB installé chez le client. Elle peut éventuellement contenir des fonctionnalités qui habituellement sont associées aux entités du réseau 3G, tels que le RNC ("Radio Network Controller"), le MSC ("Mobile Switching Center"), ou le SGSN ("Serving GPRS Support Node"). Le contrôleur est assimilable à un RNC, mais peut présenter des fonctionnalités supplémentaires, relatives notamment au mécanisme de contrôle d'accès..
On s'attache désormais dans toute la suite de la description à décrire un mode de réalisation particulier de l'invention dans le cadre d'un réseau UMTS.
La figure 1 illustre l'architecture d'un réseau d'accès "microscopique", dédié à un service de couverture radio résidentielle, comprenant une pluralité de bornes d'accès privées, dont trois ont été représentées, qui sont référencées HG1 , HG2 et HG3. Les bornes privées HG1 à HG3 sont chacune reliées à un contrôleur 1 1 par le biais d'un réseau IP 10, tel que le réseau mondial Internet, ou un réseau ADSL. Le contrôleur 1 1 constitue une passerelle entre le réseau d'accès constitué par les bornes privées HG1 à HG3, dont il fait partie, et le réseau cœur 12 de l'opérateur, qui assure la gestion du service offert et l'acheminement des communications vers les réseaux fixes (non représentés sur la figure 1 ) tels que le réseau public de téléphonie fixe, le réseau Internet, etc.
Le réseau cœur 12 comprend plusieurs entités classiques d'un réseau UMTS, telles que: un "Mobile Switching Centre" MSC 121 , qui est un commutateur en charge de la gestion des services en mode circuit des terminaux mobiles 1 à 4 et 131 qui sont enregistrés dans la zone géographique qu'il gère; un "Home Location Register" HLR 122, qui est une base de données contenant des informations concernant les conditions d'abonnement de l'utilisateur et les caractéristiques des services souscrits. Elle contient également des informations
grossières sur la localisation de l'abonné (telles que le MSC ou le SGSN sur lequel est localisé l'abonné); un "Serving GPRS Support Node" SGSN 123 qui transfère les données en mode paquet vers Internet, vers des réseaux intranet ou vers les plates-formes de services (et inversement). Cette mise en relation s'effectue via une passerelle de routage des données appelée "Gateway GPRS Support Node" GGSN 124.
Leurs rôles et fonctions sont identiques à ceux d'un réseau UMTS traditionnel et ne seront donc pas décrits ici plus en détail.
On a également représenté sur la figure 1 le réseau UMTS "macroscopique" de l'opérateur, sous la forme d'un réseau d'accès 13 constitué de bornes d'accès publiques, à savoir des stations de base, accessibles depuis une pluralité de terminaux mobiles d'utilisateur 131 , ce réseau d'accès 13 étant connecté au réseau cœur 12.
Chaque borne d'accès privée HG1 à HG3 est accessible à un ou plusieurs terminaux d'abonnés autorisés dans le cas où un mécanisme de contrôle d'accès est implémenté. Si aucun mécanisme de contrôle d'accès n'est implémenté, elle est accessible à tous les terminaux.
De tels terminaux mobiles peuvent comprendre un terminal de radiocommunication cellulaire mobile, un assistant numérique personnel communicant PDA, ou un ordinateur portable communicant, ou encore un téléphone intelligent ("SmartPhone" en anglais), pouvant communiquer avec le réseau de l'opérateur. Il s'agit de terminaux mobiles UMTS classiques, qui n'ont à subir aucune altération pour pouvoir être utilisés dans le cadre de l'invention.
On décrit maintenant plus particulièrement en relation avec la figure 2 le procédé de configuration d'un paramètre de la borne privée HG1 selon l'invention.
Lors d'une connexion au réseau radio, une borne privée HG1 nouvellement installée chez un client émet une requête de configuration 20 à destination du contrôleur 1 1 . L'adresse du contrôleur 1 1 dont dépend la borne privée a, par exemple, été communiquée au client lors de la souscription au service, ou est résolu par une requête DNS (en anglais, «Domain Name System»). Une telle requête comprend une indication de localisation de la borne privée. Il s'agit, par exemple de l'adresse IP de la
connexion ADSL à laquelle a souscrit le client, ou encore d'informations sur le réseau "macroscopique" 2G ou 3G couvrant la borne, telles que le PLMN, le LAC ou encore un identifiant de cellule.
La requête concerne au moins un paramètre de configuration. Dans ce qui suit, on considérera en particulier les paramètres LAC, SAC et SAI précédemment définis. Toutefois, la présente invention ne se limite pas à ces paramètres de configuration particuliers, mais s'applique à tout type de paramètre dont la configuration peut être liée à la localisation géographique de la borne privée, telle que par exemple un code d'embrouillage (en anglais, "scrambling code"). Un tel code d'embrouillage est utilisé dans un réseau 3G mettant en œuvre une technologie d'accès de type CDMA ("Code Division Multiple Access" pour "accès multiple par répartition de code"), pour réduire l'impact des interférences entre les communications de deux bornes voisines utilisant la même fréquence d'émission.
A réception de la requête, le contrôleur 1 1 affecte à ladite borne privée HG1 une zone géographique GA1 en fonction de l'indication de localisation contenue dans la requête. Il faut noter que le choix de la zone géographique et notamment sa taille dépend du type de paramètre de configuration considéré. A titre d'exemple, pour la configuration des paramètres SAI, LAC et SAC, la zone géographique peut correspondre à une ville ou un arrondissement et être désignée, par exemple, par le code postal de cette ville ou de cet arrondissement.
Le contrôleur interroge ensuite une base de données 14 comprenant une liste des valeurs possibles du paramètre considéré pour la zone géographique considérée.
Une telle base de données peut être située au niveau du réseau, centralisée et interrogeable par tous les contrôleurs dans le cas où plusieurs contrôleurs sont déployés dans le réseau d'accès de l'invention Elle peut aussi être locale à un contrôleur.
Le contrôleur sélectionne une valeur de paramètre pour la borne privée HG1 figurant dans la liste de valeurs fournies par la base de données 13 et satisfaisant au moins une contrainte liée à la localisation de la borne privée HG1 . Il envoie enfin un message de réponse 22 à la borne privée HG1 .
Selon un aspect de l'invention, le contrôleur doit allouer une valeur de paramètre à la borne de service HG1 qui satisfait une première contrainte de sélection de la valeur du paramètre dans une liste de valeurs possibles définie par le réseau de communication 12 pour le réseau "macroscopique".
Pour le paramètre LAC par exemple, 65533 valeurs sont possibles pour un PLMN donné, donc pour tout le réseau mobile d'un opérateur dans un pays. Ces 65533 valeurs possibles sont ensuite réparties entre les MSC de ce réseau mobile. Par conséquent, pour le contrôleur 1 1 attaché au MSC 121 , le nombre de valeurs possibles pour configurer le paramètre LAC d'une borne privée dont il a la charge est le sous- ensemble des 65533 valeurs attribué par le réseau de communication 12 à la zone géographique GA du MSC 121 ., on a, par exemple pour le 15eme arrondissement de Paris, deux valeurs de LAC, qu'on désignera dans la suite par LACRC (pour Réseau de Communication), égales à 1 et 2.
En revanche, pour le paramètre SAC, 65534 valeurs sont possibles pour un MSC donné, mais, pour l'exemple présent du 15eme arrondissement de Paris), le réseau de communication a prévu la réutilisation du paramètre SACRC = 1 sur les deux LAI de la même zone, ce qui donne deux valeurs de SAIRC dans le réseau de communication.
Selon un autre aspect de l'invention ladite étape d'allocation satisfait une deuxième contrainte imposant une unique occurrence d'une valeur dudit paramètre dans ladite zone géographique.
Cette deuxième contrainte s'applique au paramètre SAI qui peut être utilisé pour déterminer la borne d'attachement d'un terminal mobile. Ce même paramètre est utilisé côté réseau de communication pour acheminer les appels d'urgence en fonction de la localisation du terminal mobile, Toutefois, on comprend aisément que ce nombre limité de valeurs dans le réseau de communication n'est pas compatible avec la mise en œuvre d'un réseau "microscopique". En effet, ce réseau "microscopique" est amené à compter une multiplicité de bornes privées dans une même zone géographique, dont le nombre effectif n'est pas maîtrisé par l'opérateur.
Pour résoudre ce problème, l'étape d'allocation du procédé selon l'invention alloue une pseudo-valeur du paramètre à ladite borne privée HG et ladite pseudovaleur est sélectionnée de telle sorte qu'elle satisfasse cette deuxième contrainte .
On notera que cette deuxième contrainte peut être s'appliquer à un paramètre indépendamment ou cumulativement à la première contrainte.
Pour le paramètre SAI, par exemple, il est souhaitable que les deux contraintes soient satisfaites cumulativement. Ainsi, dans une même zone géographique, l'utilisation des pseudos valeurs permet une liste de valeurs possible très grande (permet en particulier l'unicité de la valeur SAI allouée à une borne), tout en garantissant côté réseau de communication un nombre limité de SAI dans les tables de traduction et de routage pour les appels d'urgence. En relation avec l'exemple donné dans le tableau 1 , l'opérateur peut ainsi utiliser 13.107.000 pseudo-valeurs de SAI au niveau des bornes radio, tout en déclarant au niveau du réseau de communication seulement deux valeurs du paramètre SAI pour la zone géographique du 15eme arrondissement.
La table suivante présente les SAIR0 allouées côté réseau de communication et les valeurs de pseudo-SAI qui peuvent être utilisées pour l'allocation des paramètres à une borne. Une SAI est ainsi notée 208-01 -6-15, 208 étant le MCC (Mobile Country Code : 208 for France), 01 étant le MNC (Mobile Network Code : 01 pour Orange), 6 étant la LAC et 15 la SAC.
Tableau 1
De façon avantageuse, une entité du réseau, par exemple le contrôleur 1 1 consulte une liste de pseudo-valeurs disponibles dans la base de données 14. Une fois qu'il a sélectionné une pseudo-valeur dans la liste, il la met à jour en supprimant la valeur sélectionnée de la liste des valeurs disponibles.
A réception d'une demande d'accès à un service en provenance de ladite borne privée, le procédé selon l'invention met en œuvre une étape de conversion de la pseudo-valeur en une valeur dudit paramètre satisfaisant la première contrainte.
On rappelle que le paramètre SAI est formé en concaténant les valeurs du PLMN, du LAC et du SAC. Or le PLMN a une valeur fixée pour un opérateur dans un pays donné. Par conséquent, la configuration du paramètre SAI dans un PLMN fixé est étroitement liée à celle des paramètres (LAC, SAC) précédemment définis.
De façon avantageuse, l'étape de conversion des pseudo-valeurs en une valeur possible définie par le réseau de communication est réalisée en consultant une table de correspondance stockée dans une base de données, par exemple la même base de données 14.
En référence à la figure 3, on présente, à titre d'exemple, l'acheminement d'un appel d'urgence en provenance d'un terminal mobile 1 attaché à la borne privée HG1. La borne privée HG1 est située dans la zone géographique du 15eme arrondissement de Paris. Le terminal 1 envoie en 30 une requête d'établissement d'appel à destination de la borne privée HG1 qui relaie en 31 cette requête vers le contrôleur 1 1 dont elle dépend. Il faut noter que ce relais est réalisé en encapsulant la requête d'établissement d'appel dans des trames IP véhiculées sur le réseau IP 10 (non représenté sur la figure 3). Cette requête comprend des paramètres de configuration de la borne privée HG1 , notamment la pseudo valeur du paramètre SAI selon l'invention. A réception de cette requête, le contrôleur 1 1 convertit cette pseudo-valeur en une valeur du paramètre SAI définie par le réseau de communication, laquelle garantit une valeur de SAI unique et non équivoque. La requête comprenant la valeur
de paramètre convertie est ensuite acheminée en 32 jusqu'au MSC sur une interface IU-CS. Une telle interface entre un RNC et un MSC est définie par la spécification 3GPP 25.410. A l'aide de cette valeur unique et non équivoque du paramètre SAI, le MSC peut router en 33 l'appel vers le centre local de traitement des urgences LC1 le plus proche et fournir à ce même centre d'urgence la localisation courante de l'abonné à partir de la zone géographique, par exemple le code postal, de la borne privée auquel le terminal mobile s'est rattaché.
L'allocation dynamique selon l'invention d'une pseudo-valeur satisfaisant la deuxième contrainte au paramètre SAI de la borne privée HG1 , sa conversion en une valeur satisfaisant la première contrainte permettent donc l'acheminement correct des appels d'urgence vers le bon centre de traitement local.
La satisfaction de la deuxième contrainte selon l'invention présente également des avantages pour des applications spécifiques telles que le broadcast. En effet, l'application broadcast, définie dans la spécification 3GPP TS 25.419, permet à une borne de service de diffuser des messages à destination des terminaux mobiles qui lui sont attachés au sein de la zone de service dont elle dépend. On comprend qu'en allouant une pseudo-valeur de SAI propre à une borne privée, on pourrait offrir un service, permettant aux abonnés au service de diffuser des messages personnalisés, faisant par exemple faire référence à l'abonné détenteur de la borne privée, du type "bienvenue sur la borne résidentielle de Prénom Nom !".
Il faut noter que cet aspect de l'invention ne peut être mis en œuvre que dans le cas où c'est la borne privée HG qui met en œuvre les fonctions de RNC et donc interprète la valeur du paramètre considéré. Dans ce cas précis, le contrôleur relaie les messages qu'il reçoit en provenance du réseau cœur à destination de la borne HG et, pour ce faire, convertit la valeur du paramètre en une pseudo-valeur satisfaisant les première et deuxième contraintes précitées. En revanche, lorsque les fonctions de RNC sont mises en œuvre par le contrôleur 1 1 , la signification de la valeur du paramètre SAC reste locale au contrôleur et aucun paramètre SAI n'est attribué à la borne privée.
Selon un autre aspect de l'invention, l'étape d'allocation est destinée à satisfaire une troisième contrainte d'une unique occurrence de ladite valeur dudit paramètre parmi les bornes privées voisines de ladite borne privée dans ladite zone géographique. Cette troisième contrainte concerne notamment le paramètre LAC, qui est par exemple utilisé par le mécanisme de contrôle d'accès à une borne privée. Elle peut être considérée indépendamment ou cumulativement aux première et deuxième contraintes. Dans le cas du paramètre LAC, la troisième contrainte peut être considérée cumulativement à la première, car la valeur choisie doit faire partie d'une liste de valeurs définie par le réseau de communication, mais la deuxième contrainte d'unicité n'est pas pertinente.
A cet égard, il est souhaitable de paramétrer chaque borne d'accès privée avec un paramètre LA distinct, tout au moins pour des bornes d'accès privées voisines (on peut en effet tolérer que deux bornes d'accès privées très éloignées l'une de l'autre aient la même zone de localisation). En faisant référence à titre d'exemple à la spécification 3GPP TS 24.008 ci-dessus, un tel paramétrage a pour conséquence de faire déclencher une procédure de mise à jour de localisation (ou "Location Area Update") à un terminal mobile quand il tente de s'attacher sur une borne privée. Dans le cadre de cette procédure, il est impératif de distinguer deux bornes auxquelles un terminal mobile est susceptible de tenter de s'attacher successivement par des valeurs du paramètre LAC distinctes.
Pour satisfaire cette troisième contrainte, l'étape d'allocation doit récupérer les valeurs allouées aux bornes privées voisines pour le paramètre considéré. Cette récupération peut être mise en œuvre par la borne privée qui collecte des informations concernant la configuration de ses voisines en écoutant les messages que celles-ci diffusent, puis envoie les informations collectées au contrôleur. Elle peut aussi être mise en œuvre par le contrôleur lui-même qui interroge les bornes voisines de la borne en attente de configuration.
On notera que, dans les deux cas, le contrôleur n'a pas de connaissance préalable des bornes voisines de la borne privée. Il est donc nécessaire de communiquer au contrôleur des informations de localisation concernant les bornes
voisines, afin qu'il puisse les identifier et rechercher dans sa base de données les valeurs de configuration les concernant. Ceci est par exemple réalisé par la borne elle- même. L'étape d'allocation dynamique met ensuite à jour la liste des valeurs possibles pour la borne privée en y supprimant lesdites valeurs voisines.
En relation avec la figure 4, on présente un exemple d'allocation dynamique selon l'invention, qui satisfait cette troisième contrainte. Dans cet exemple, on applique cette troisième contrainte non seulement au paramètre LAC, mais aussi au paramètre SC (Scrambling Code).
Selon un autre aspect de l'invention, l'étape d'allocation est destinée à satisfaire une quatrième contrainte qui impose une répartition homogène des instances de la valeur d'un paramètre parmi les bornes privées voisines d'une borne privée dans la zone géographique dont elle dépend. Cette quatrième contrainte concerne notamment le paramètre LAC, pour lequel on a précisé qu'on pouvait tolérer deux bornes d'accès privées très éloignées l'une de l'autre aient la même valeur, donc la même zone de localisation. A cet égard, on considère une zone géographique plus grande que la zone attaché à une zone d'urgence, à savoir ici la zone géographique considérée est celle contrôlée par le MSC.
Selon cet aspect de l'invention, la liste de valeurs possibles stockée dans la base de données 14 indique un nombre d'instances de ladite valeur pour la pluralité de bornes privées dans la zone géographique du MSC et la sous-étape de sélection sélectionne la valeur pour laquelle le nombre d'instances déjà attribuées dans ladite zone géographique est le plus faible. Une telle sélection dans la liste de valeurs possibles peut mettre en œuvre un algorithme pseudo aléatoire selon une technique connue de l'homme de métier qui n'est pas décrite ici. Ceci permet de minimiser le risque qu'un terminal mobile tente de s'attacher successivement à des bornes privées ayant la même valeur de LAC.
Dans le cas du paramètre LAC, cette quatrième contrainte s'ajoute à la troisième. Elle peut toutefois être considérée indépendamment de la troisième contrainte pour un autre type de paramètre.
Il faut noter que cet aspect de l'invention peut être mis en œuvre
indépendamment des autres aspects précédemment décrits. Notamment, la mise en œuvre des troisième et quatrième contraintes ne sont pas nécessairement combinées à celle des première et seconde contraintes.
Selon une implémentation particulière de l'invention, les étapes du procédé de configuration d'une borne d'accès à un service selon l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme d'ordinateur incorporé dans un dispositif de traitement de données tel que le contrôleur 1 1. Le programme comporte des instructions de programme qui, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans le dispositif dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme, réalisent les étapes du procédé selon l'invention.
En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'enregistrement d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter le procédé selon l'invention.