WO2018134307A1 - Procédé et système de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base d'un système de communication sans fil - Google Patents

Procédé et système de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base d'un système de communication sans fil Download PDF

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WO2018134307A1
WO2018134307A1 PCT/EP2018/051216 EP2018051216W WO2018134307A1 WO 2018134307 A1 WO2018134307 A1 WO 2018134307A1 EP 2018051216 W EP2018051216 W EP 2018051216W WO 2018134307 A1 WO2018134307 A1 WO 2018134307A1
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WO
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base station
malfunction
evaluated
metric
wireless communication
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Application number
PCT/EP2018/051216
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English (en)
Inventor
Guillaume FUMAT
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Sigfox
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    • 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

Definitions

  • the present invention belongs to the field of wireless communication networks.
  • the invention relates to a method for detecting a malfunction of a base station of the access network of a wireless communication system.
  • a wireless communication network generally has a cellular structure in which each cell represents a geographical area that is under the radio coverage of a base station. By this it is meant that a terminal of the wireless communication system in that geographical area can exchange data with the base station using radio signals.
  • 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).
  • a base station is an access network node for connecting 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 geographical area covered by a base station depends on a number of factors, such as the propagation distance of the radio waves used by the wireless communication system, the obstacles in the area, the level of radio interference observed in the area. the area, the traffic density on the area, etc. To cover the entire territory of a country with a wireless communication system, you need a very large number of several thousand base stations.
  • a station basic is indeed a key element of the access network, and different reasons can lead to its dysfunction. These reasons can be related to the base station itself, for example following the degradation of a material element (this degradation can be natural, for example because of a phenomenon of corrosion or a storm, or result an act of vandalism) or following a software failure. They may also be related to the radio environment of the base station, for example if a third party wireless communication system is causing significant radio interference to put the base station out of its nominal operation.
  • devices can detect a hardware error in the transmission chain of a base station, for example by measuring parameters such as ROS ("Standing Wave Ratio", VSWR for "Voltage Standing Wave Ratio” in the Anglo-Saxon literature) which provides information on the quality of impedance matching of an antenna to a transmission line.
  • the measurements can be transmitted to a centralized server which performs a diagnosis and for example detects a malfunction if the value of the measured parameter is not in a range of expected values.
  • a device such as that described in the patent application WO / 1996/004760, can detect that the noise level measured by a base station is abnormally high, and transmit this information to the operator of the network.
  • the present invention aims to remedy all or part of the disadvantages of the prior art, including those described above, by proposing a solution that allows to take into account, during the diagnosis of a base station, the operation neighboring base stations which are subject to conditions potentially very similar to those observed by the base station in question.
  • two base stations of an access network of a wireless communication system are "close” 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 communication by radio signals between the terminal and the base station is still possible.
  • geographical areas served by two neighboring base stations generally have a non-zero intersection.
  • a method of detecting a malfunction of a station of base of an access network of a wireless communication system, said evaluated base station comprising the following steps:
  • reference base station a measurement of said metric for at least one other base station, called reference base station
  • the invention may further comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination.
  • the evaluation step of the malfunction criterion comprises a comparison of the value of the measured metric for said evaluated base station with a value calculated according to metric values measured for several stations. baseline.
  • the malfunction criterion is for example evaluated by comparing the value of the metric measured for the evaluated base station with the average value, or the median value, or the maximum or minimum value, of the metric values measured for the base stations of reference.
  • the malfunction criterion evaluation step includes comparing the metric value for the evaluated base station with each of the metric values measured for a plurality of reference base stations.
  • the evaluation step of the malfunction 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, on the other hand, 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, and a comparison of this difference with a predefined threshold value.
  • the threshold value is defined according to the value of the measured metric for said evaluated base station and / or according to at least one measured metric value for a base station of reference.
  • the metric representative of the operation of a base station is one of the following metrics:
  • the method of detection further comprises a preliminary step of determining at least one set, referred to as "test park", of wireless communication system terminals simultaneously lying under the radio coverage of the evaluated base station and of at least one base station of reference. Measurements of the metrics for the evaluated base station and the reference base station are then made from messages received by said base stations from the terminals of said test park.
  • the metric representative of the operation of a base station is one of the following metrics:
  • 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 one or more processors to implement the process of detecting a malfunction according to any one of the embodiments of the invention.
  • the present invention relates to a device for detecting a malfunction of a base station of an access network of a wireless communication system, said evaluated base station, comprising:
  • the present invention relates to a system for detecting a malfunction of a base station of an access network of a wireless communication system, said evaluated base station, comprising:
  • a measurement device for said evaluated base station of at least one metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system
  • reference base station a device for measuring the metric or metrics for at least one other base station, called reference base station
  • the present invention relates to an access network of a wireless communication system, comprising a wireless communication system. detecting a malfunction according to any one of the embodiments of the invention.
  • FIGS. 1 to 7 which represent:
  • FIG. 1 a schematic representation of an exemplary embodiment of a system for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system
  • FIG. 2 a schematic representation of a wireless communication system
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the main steps of a method for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system
  • FIG. 4 a schematic representation of an assembly, called a "test park", of terminals of the wireless communication system simultaneously lying under the radio coverage of two neighboring base stations,
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the main steps of a preferred embodiment of a method for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system
  • FIG. 6 a schematic representation of two test parks defined for an evaluated base station and two reference base stations
  • FIG. 7 a schematic representation of a single test park defined for an evaluated base station and two reference base stations
  • the present invention aims to detect a malfunction of a base station 81 of a wireless communication system 60, called the evaluated base station, by evaluating a criterion for a metric representative of the operation of a base station of said wireless communication system based on the metric values measured for said evaluated base station and for at least one other base station 81 of the communication system, said reference base station.
  • Ultra-narrowband wireless communication system 60 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.
  • Ultra Narrow Band (“Ultra Narrow Band” or UNB in the English literature)
  • 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). Base stations adjacent to the evaluated base station can then act as reference base stations.
  • the data exchanges are essentially monodirectional, in this case on a rising link between terminals 70 and an access network of said system.
  • the planning of the access network is often carried out so that a given geographical area is simultaneously covered by several base stations, so that a message transmitted by a terminal can be received by several base stations.
  • two base stations adjacent to each other should have comparable operations in that they communicate with relatively similar terminal fleets, and they undergo substantially similar radio constraints.
  • Figure 1 shows schematically an exemplary embodiment of a system 10 for detecting a malfunction of a base station.
  • the detection system 10 comprises:
  • a device 1 1 for measuring a metric for the evaluated base station said metric being representative of the operation of said evaluated base station
  • At least one other device 1 1 measuring the metric for a neighboring base station to the evaluated base station and acting as a reference station
  • the metric representative of the operation of a base station is one of the following metrics:
  • 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.
  • the measuring device 11 comprises a set of hardware and / or software means, considered as 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 previously listed metrics.
  • the radio signals received by the base station may include messages transmitted 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 for a certain duration. A number of messages received by an abnormally low base station relative to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
  • a message sent by a terminal of the wireless communication system may contain a unique identifier of the terminal, and it is thus possible for the device 11 to measure the number of different terminals for which at least one message has been decoded for a period of time.
  • a number of terminals in communication with an abnormally low base station relative to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
  • the multiplexing frequency band on which a base station of a UNB wireless communication network operates is generally a few hundred kilohertz wide.
  • the squared modulus 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 serves for example to characterize the minimum power level from which a signal can be detected by the base station.
  • An abnormally high noise floor value compared to an or several neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
  • a message detection capability by the base station can be defined as the theoretical number of messages that can be detected by the base station over a predefined reference frequency band and radio power level.
  • a spectrogram that represents the power levels of a global signal received at different frequencies of the frequency band, as well as their respective evolutions in the frequency band. time in different times of the time window, can be calculated.
  • the spectrogram is a representation of the spatial distribution of the power of the overall signal in a two-dimensional measurement space frequency / time, delimited by the frequency band considered and the time window considered.
  • the power level of the overall signal is locally higher. If this interference disturbs only part of the frequency band and / or 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 considered time window.
  • the spectrogram also shows areas for which the power level of the overall signal 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.
  • N D of messages For a message reception reference level, it is estimated the maximum number N D of messages that can be positioned in the measurement space without interfering with each other, in respective positions for which the reference level checks a detection criterion with respect to the local power level of the overall signal.
  • the detection criterion shows, in the measurement space, zones known as "available zones” in which the detection criterion is checked and the messages are likely to be detected, and zones, called “disturbed areas", in which the detection criterion is not verified.
  • the detection capacity of messages transmitted 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.
  • An abnormally low detection capacity for a base station with respect to one or more neighboring base stations may indicate a malfunction of the base station.
  • the measuring device 11 also comprises a communication module making it possible to send the measurements made to a device 13 for detecting a malfunction.
  • the detection device 13 comprises a set of hardware and / or software means, considered as known to those skilled in the art, to collect all the measurements made by the measuring devices 1 1 for the evaluated base station and for the base station (s) of reference and to detect a malfunction of the base station evaluated according to these measurements.
  • the detection device 13 comprises a communication module enabling it to receive the measurements of a measuring device 11.
  • 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 is stored a computer program product, 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 of detecting a malfunction that will be described below.
  • the estimating 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 aforementioned steps of the detection method 40.
  • the detection device 13 comprises a set of means configured in a software (specific computer program product) and / or hardware (FPGA, PLD, ASIC, etc.) way to implement the step d. evaluation 42 and the detection step 43 of the method 40 for detecting a malfunction of a base station.
  • the measuring device 11 and the detection device 13 may be the same hardware equipment or separate hardware devices. In the case where they are separate hardware devices, they are for example connected by a wired or wireless communication link. If it is the same hardware equipment, then the devices are for example connected by an internal communication bus.
  • 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.
  • Each base station 81 is adapted to receive messages from terminals 70 which are within 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 terminal 70 which sent the message, an identifier of the base station 81 which received it, a power level of the signal carrying the message, the central frequency on which the message was received, etc.
  • the server 32 processes, for example, all the messages received from the various base stations 81.
  • the server 32 may also host access network supervision applications.
  • 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. However, according to other examples, nothing excludes that the measuring device 11 is implanted at the base station, and that the detection device 13 is located at the server 82. In this case, the device 13 receives centrally the measurements of all the base stations of the access network and performs a diagnosis for each base station by implementing the evaluation steps 42 and detection 43 of the detection method 40. a dysfunction.
  • Figure 3 shows schematically the main steps of a method 40 for detecting a malfunction of a base station of a wireless communication system.
  • the detection method 40 mainly comprises the steps of:
  • the measurement 41 of the metric representative of the operation of a base station is for example carried out recurrently. Measurement 41 may for example be performed by the measuring device 1 1 periodically with a fixed period. In another example, the period of measurement of a metric may 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 can be decreased, and if the value of the metric is stable over time, then the measurement period can be increased. According to a still different example, the measurement can be performed upon receipt of a request from the server 82.
  • the metric representative of the operation of a base station used by the detection method 40 of FIG. a malfunction is the number of messages from the terminals 70 of the wireless communication system 60 received by the base station during the last 24 hours, and wherein the device 11 for a base station of the access network measures this metric periodically several times a day, for example every hour.
  • the invention can obviously implement the use of other metrics representative of the operation of the base station, or a combination of these metrics, with different measurement periods, and this choice constitutes only an alternative embodiment of the invention.
  • a parameter CA is calculated as being the difference in absolute value between the number N A and the average value of the numbers N Bj :
  • the malfunction criterion is then considered as verified if this CA parameter is greater than a predefined threshold, in which case it will lead to the detection of a malfunction of the base station A.
  • the threshold is defined according to the numbers N A and / or N Bj measured.
  • the threshold is set as 20% of the average value of the numbers N Bj .
  • the threshold may 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 constitutes only an alternative embodiment of the invention.
  • the value of the threshold may depend not only on the metric considered, but also on the characteristics of the access network planning of the wireless communication system under consideration.
  • the threshold for a given metric and for a given base station may depend on the proportion of the geographical area covered simultaneously by the base station and by one of its neighbors relative to the total geographical area covered by the base station. based. The more the coverage is redundant between the base stations, and the more the metric values measured for neighboring base stations will be close in a normal operating state.
  • the value of a detection threshold of a malfunction can thus be appropriately adjusted by the operator of the access network at the time of its planning.
  • 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 at the time of the access network planning.
  • the evaluation of the malfunction criterion is performed by comparing the measured metric value for the evaluated base station A with each of the measured metric values for a plurality of base stations. reference B j .
  • a CABJ parameter is calculated for each reference station B j as the difference in absolute value between the number N A and the number N Bj :
  • the malfunction criterion is then for example considered as verified if each CABJ parameter is greater than a predefined threshold, in which case it will lead to the detection 43 of a malfunction of the base station A.
  • the threshold can be defined as a percentage of the average value, or a percentage of the maximum value of the N A and N Bj values of the measured metric.
  • FIG. 4 is a schematic representation of a set, said
  • Test park 90 of terminals 70 of the wireless communication system 60 simultaneously lying under the radio coverage of two neighboring base stations 81 (A and B).
  • each terminal 70 of the test park 90 is at a distance sufficiently close to the two base stations A and B to be able to communicate with them via radio signals.
  • FIG. 5 represents the main steps of a preferred mode of implementation 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 B j of reference is considered. Even if this is not shown in FIG. 5, it is advantageous to repeat the steps shown in FIG.
  • this preferred mode of implementation comprises a preliminary step 44 for determining a test park for the evaluated base station A and the reference base station B j. .
  • many terminals 70 may have a fixed geographical position. This is the case, for example, for remote reading terminals for gas meters, water meters, electricity meters, etc. or for remote monitoring of buildings or houses.
  • the test park 90 is determined by choosing terminals that have a fixed geographical position.
  • a terminal may be considered to have a fixed position if the average radio power level received by the two base stations for that terminal is substantially constant over time. It is also possible for terminals to be mobile over a limited geographical area that remains under the common coverage of the two base stations.
  • the test park 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 last month).
  • the test park 90 is for example determined by the detection device 13.
  • a test park for each pair (A, B j ) of base stations, I [l ..], where M is the number of base stations adjacent to the base station A used as reference base stations in the method 40 of detection, a test park, named AB j is defined during the determination step 44.
  • a metric representative of the operation of the base station is performed on the associated test park AB j .
  • 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 park 90. It is then possible determine an average power level received by the base station for all the terminals of the park for a certain period of time. If the average power level observed by the base station evaluated for the terminals of 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.
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • the metric used is an average level of the signal-to-noise ratio ("SNR" in the English literature) for a predefined duration for all the signals received by the base station which comprises 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 level measured for the base station evaluated for the test-fleet terminals is abnormally different from that measured for the neighboring base station, this may reveal a malfunction of the base station.
  • the malfunction 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.
  • the metric used is an average rate of reception of frames of a message sent by a terminal 70 of the test park 90.
  • a terminal 70 transmits each message in the form of three identical frames.
  • a base station can thus receive between zero and three frames for each message sent by a terminal that is under the radio coverage of this base station.
  • the access network it is possible for the access network to determine if 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.
  • 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 crystal oscillator is often used in electronic devices of wireless telecommunications systems to generate a reference frequency for radio signals to be transmitted or received. If the resonant frequency of a crystal oscillator is particularly accurate, however, 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 inaccuracy of a quartz oscillator may be variable depending on certain environmental factors, particularly as a function of temperature.
  • This inaccuracy 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 of the test park 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 reveal a malfunction linked to an abnormally high drift of the reference frequency of one of the base stations. It should be noted that by "frequency on which a message is detected", it is also possible to hear the average frequency on which each frame of the message received by the base station is detected.
  • 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 in the last 24 hours . If, during the last 24 hours, the number of terminals of the park for which at least one message has been received by the evaluated base station is abnormally low compared to the number of terminals of the park for which at least one message has been received by the neighboring base station, then this may reveal a malfunction of the evaluated base station.
  • the metric used is the number of messages transmitted by the terminals 70 of the test park 90 received by the base station during a predefined duration, for example in the last 24 hours.
  • the numbers N Aj and N Bj are measured, for example every hour, for the corresponding test park AB j (it is to note that like this will be explained later, for an evaluated base station A, a different test park may be defined for each reference base station B j ).
  • a malfunction criterion is evaluated for the base station A as a function of the measured numbers N Aj and N Bj .
  • a parameter C A Bj is calculated for each reference station B j as being the difference in absolute value between the number N Aj and the number N B j:
  • each threshold can be defined as a fixed reference value, or as a function of the values N Aj and / or N Bj .
  • a malfunction of the base station A is detected if for each of its base stations of reference B j , the numbers N Aj and N Bj messages received from the terminals of the park AB j by the base station A and the base station B j during the last 24 hours differ by more than 5%, which results in the following expression:
  • FIG. 6 is a schematic representation of two test parks defined for an evaluated base station A and two reference base stations B-1 and B 2 .
  • the malfunction criterion being, for example, evaluated by comparing the value of the metric measured for the base station A with each of the metric values measured for the reference base stations B j , or with a value calculated as a function of metric values measured for the different base stations B j of reference.
  • Figure 6 illustrates this principle for two base stations 81 -Bi and 81-
  • the metric is measured on the test park AB- ⁇ for the base station A and for the base station Bi.
  • the metric is measured on the test park AB 2 for the base station A and for the base station B 2 . From there, two parameters C ABI and C AB2 can be calculated and a malfunction of A is for example detected if the two criteria are greater than a certain predefined threshold.
  • a single parameter C A from the set of measurements made, for example by calculating the difference in absolute value between the mean value of the measurements made for the base station A and the the average value of the measurements made for the neighboring base stations B-1 and B 2. This parameter C A can then be compared with a threshold for detecting a malfunction of the base station A.
  • 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 .
  • FIG. 7 illustrates this principle for two base stations 81 -B1 and 81 -B 2 adjacent to the base station 81 -A for which a single 90-ABiB 2 test park is defined.
  • B 2 are simultaneously under the coverage of the base station A and the two stations reference base B- ⁇ and B 2 .
  • all measurements of the metrics for the base station A and for the neighboring base stations Bi and B 2 are performed on the same ABi B 2 test park. From here, two parameters CABI and C A B2 can be calculated and a malfunction of A is detected, for example, if the two parameters are greater than a certain predefined threshold.
  • This CA parameter can then be compared to a threshold for detecting a malfunction of the base station A.
  • the present invention achieves the objectives set.
  • the invention makes it possible to achieve this goal by taking into account the operation of the neighboring base stations which are potentially subject to conditions very similar to those observed by the evaluated base station.
  • the list of metrics representative of the operation of a base station has been given as an example and 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.
  • the invention has been described by considering a UNB wireless communication system 10 adapted to applications of the M2M or loT type. However, there is nothing to preclude, according to other examples, considering other types of communication systems.
  • the invention finds however a particularly advantageous application in wireless communication systems for which a high redundancy of the radio coverage is exploited, ie for which terminals are likely to be at a given moment in radio coverage of several base stations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

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.

Description

Procédé et système de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base d'un système de communication sans fil
DOMAINE TECHNIQUE
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. ÉTAT DE LA TECHNIQUE
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).
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.
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.
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.).
Il 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.
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 anglo- saxonne) 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.
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. 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.
EXPOSÉ DE L'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.
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.
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 :
- 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,
- une mesure de ladite métrique pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,
- 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,
- une détection d'un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique représentative du fonctionnement d'une station de base est une des métriques suivantes :
- le nombre de messages reçus de terminaux du système de communication sans fil par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,
- 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,
- 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,
- 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.
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. Les mesures de la métrique pour la station de base évaluée et pour la station de base de référence sont alors effectuées à partir de messages reçus par lesdites stations de base en provenance des terminaux dudit parc de test.
Dans des modes particuliers de mise en œuvre, la métrique représentative du fonctionnement d'une station de base est une des métriques suivantes :
- le nombre des messages émis par les terminaux d'un parc de test reçus par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,
- 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,
- un niveau de puissance moyen reçu par ladite station de base pour les terminaux d'un parc de test pendant une durée prédéfinie,
- 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,
- la fréquence sur laquelle un signal provenant d'un terminal d'un parc de test est détecté par ladite station de base.
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.
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.
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 :
- 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,
- 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,
- des moyens configurés pour détecter un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.
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 :
- 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,
- un dispositif de mesure de la ou les métriques pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,
- un dispositif de détection d'un dysfonctionnement de la station de base évaluée selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'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.
PRÉSENTATION DES 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 :
- 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 2 : une représentation schématique d'un système de communication sans fil,
- 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 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 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 6 : une représentation schématique de deux parcs de test définis pour une station de base évaluée et deux stations de base de référence,
- 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,
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. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION
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.
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.
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.
La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d'un système 10 de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base. Tel qu'illustré par la figure 1 , le système 10 de détection comporte :
- un dispositif 1 1 de mesure d'une métrique pour la station de base évaluée, ladite métrique étant représentative du fonctionnement de ladite station de base évaluée,
- au moins un autre dispositif 1 1 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, et
- 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.
Dans des modes particuliers de réalisation, la métrique représentative du fonctionnement d'une station de base est l'une des métriques suivantes :
- le nombre de messages de terminaux 70 du système 60 de communication sans fil reçus par la station de base pendant une durée prédéfinie,
- 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,
- 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,
- 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.
De manière plus générale, il est à noter que les métriques listées ci- dessus 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.
En outre, le dispositif 1 1 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. Par exemple, le dispositif 1 1 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.
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 1 1 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.
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 1 1 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.
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 1 1 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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. Il 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.
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.
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.
Le dispositif 1 1 de mesure comporte également un module de communication permettant d'envoyer les mesures effectuées à un dispositif 13 de détection d'un dysfonctionnement.
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 1 1 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.
En particulier, le dispositif 13 de détection comporte un module de communication lui permettant de recevoir les mesures d'un dispositif 1 1 de mesure.
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.
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, ASIC, 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.
Le dispositif 1 1 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.
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.
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 du terminal 70 qui a émis le message, 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.
Il est possible, par exemple que le dispositif 1 1 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. Rien n'exclut cependant, suivant d'autres exemples, que le dispositif 1 1 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.
Enfin, rien n'exclut non plus d'avoir un dispositif 1 1 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.
Dans la suite de la description, on se place de manière non limitative dans le cas où les dispositifs 1 1 de mesure et le dispositif 13 de détection sont implantés au niveau du serveur 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.
Tel qu'illustré à la figure 3, le procédé 40 de détection comporte principalement les étapes de :
- 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,
- mesure 41 de ladite métrique pour au moins une autre station de base, dite station de base de référence,
- 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, - détection 43 d'un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.
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 1 1 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.
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 1 1 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.
Ainsi, considérons par exemple une station de base évaluée A et une ou plusieurs stations de base voisines B\, j e [l.. ], 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 1 1 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 1 1 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. 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.
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 :
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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.
II 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.
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 : > 20
A 100 M Λ Λ ~ί E Bj
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.
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.
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.
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 NA et le nombre NBj :
Figure imgf000020_0001
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.
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 :
20
C^ > T7^ - max(^. ^). y e [1.. ]
100
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.
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).
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.
Comme des messages émis par des terminaux 70 appartenant au parc de test 90 sont censés être reçus par les deux stations de base A et B, des métriques mesurées à partir de tels messages sont censées avoir des valeurs similaires, ou au moins être en corrélation l'une avec l'autre. Autrement dit, un changement significatif de la différence entre les métriques mesurées pour chaque station de base A et B à partir de messages reçus des terminaux 70 du parc de test 90 révèle un dysfonctionnement probable.
En outre, l'utilisation d'un tel parc de test 90 limite les fausses détections liées à des événements exceptionnels qui ne sont pas des dysfonctionnements et qui n'impactent qu'une des deux stations de base, comme par exemple si un nombre important de terminaux qui ne sont couverts que par l'une des deux stations de base apparaissent ou disparaissent subitement pour des raisons exceptionnelles. 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.
Dans l'exemple considéré 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). Le parc de test 90 est par exemple déterminé par le dispositif 13 de détection. Ainsi, pour chaque couple (A, Bj) de stations de base, j e [l.. ], 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.
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.
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. Il 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.
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.
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 base
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. Il 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.
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.
De manière plus générale, il est à noter que les métriques décrites ci- dessus sont données à titre d'exemples non limitatifs, et rien n'exclut d'utiliser d'autres métriques.
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.
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).
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 :
Figure imgf000026_0001
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 :
C > -^ - ax(NAj, NBj ), /j G [I..M] 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.
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 B-ι et B2. 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, ou bien avec une valeur calculée en fonction de valeurs de la métrique mesurées pour les différentes stations de base Bj de référence.
La figure 6 illustre ce principe pour deux stations de base 81 -Bi et 81 -
B2 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-i), la métrique est mesurée sur le parc de test AB-ι pour la station de base A et pour la station de base B-i. 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-ι et B2. Ce paramètre CA peut alors être comparé à un seuil pour détecter un dysfonctionnement de la station de base 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.
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 -B-i et 81 -B2 voisines à la station de base 81 -A pour lesquelles un unique parc de test 90-ABiB2 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 B-ι 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 ABi 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 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.
Il est à noter que les principes illustrés aux figures 6 et 7 pour deux stations de base de référence B-ι et B2 sont transposables à un nombre quelconque de stations de base Bj voisines à la station de base 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.
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.
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.
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 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.
L'invention a été décrite en considérant un système 10 de communication sans fil UNB adapté à des applications du type M2M ou loT. 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.

Claims

REVENDICATIONS
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, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une détermination (44) d'au moins 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 la station de base évaluée et d'au moins une autre station de base (81 ), dite station de base de référence,
- une mesure (41 ) pour ladite station de base évaluée, à partir de messages reçus par ladite station de base évaluée en provenance des terminaux dudit parc de test (90), d'une métrique représentative du fonctionnement d'une station de base dudit système (60) de communication sans fil,
- une mesure (41 ), à partir de messages reçus par ladite station de base de référence en provenance des terminaux dudit parc de test (90), de ladite métrique pour ladite station de base de référence,
- une évaluation (42) d'un critère de dysfonctionnement en fonction des valeurs de la métrique mesurées pour ladite station de base évaluée et pour ladite station de base de référence,
- une détection (43) d'un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.
Procédé (40) selon la revendication 1 dans lequel l'évaluation (42) 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.
Procédé (40) selon la revendication 1 dans lequel l'évaluation (42) du critère de dysfonctionnement comporte la comparaison de la valeur de la métrique mesurée pour la station de base évaluée avec chacune des valeurs de la métrique mesurées pour plusieurs stations de base de référence. Procédé (40) selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'évaluation (42) 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,
- une comparaison de l'écart à une valeur seuil prédéfinie.
Procédé (40) selon la revendication 4 dans lequel 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.
Procédé (40) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la métrique représentative du fonctionnement d'une station de base (81 ) est une des métriques suivantes :
- le nombre des messages émis par les terminaux d'un parc de test (90) reçus par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,
- le nombre de terminaux d'un parc de test (90) pour lesquels au moins un message a été reçu par ladite station de base pendant une durée prédéfinie,
- un niveau de puissance moyen reçu par ladite station de base pour les terminaux d'un parc de test (90) pendant une durée prédéfinie,
- un niveau moyen de rapport signal sur bruit mesuré pour ladite station de base pour les terminaux d'un parc de test (90) pendant une durée prédéfinie,
- la fréquence sur laquelle un message provenant d'un terminal d'un parc de test (90) est détecté par ladite station de base.
Procédé (40) selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel plusieurs métriques différentes représentatives du fonctionnement d'une station de base dudit système de communication sans fil sont mesurées pour ladite station de base évaluée et pour la ou les stations de base de référence, et dans lequel le critère de dysfonctionnement est évalué en fonction des valeurs des différentes métriques mesurées.
8. Produit programme d'ordinateur caractérisé en ce qu'il comporte 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 un procédé (40) de détection d'un dysfonctionnement selon l'une des revendications 1 à 7.
9. Dispositif (13) de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base (81 ) d'un réseau d'accès (80) d'un système de communication sans fil (60), dite station de base évaluée, caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens configurés pour déterminer 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 ladite station de base évaluée et d'au moins une autre station de base, dite station de base de référence,
- des moyens configurés pour collecter des mesures d'au moins une métrique représentative du fonctionnement d'une station de base dudit système (60) de communication sans fil pour ladite station de base évaluée et pour ladite station de base de référence, lesdites mesures étant effectuées à partir de messages reçus dudit parc de test (90),,
- des moyens configurés pour évaluer un critère de dysfonctionnement en fonction des valeurs des métriques mesurées pour ladite station de base évaluée et pour ladite station de base de référence,
- des moyens configurés pour détecter un dysfonctionnement de ladite station de base évaluée lorsque le critère de dysfonctionnement est vérifié.
10. Système (10) de détection d'un dysfonctionnement d'une station de base (81 ) d'un réseau d'accès (80) d'un système de communication sans fil (60), dite station de base évaluée, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un dispositif (1 1 ) de mesure pour ladite station de base évaluée d'au moins une métrique représentative du fonctionnement d'une station de base dudit système (60) de communication sans fil,
- un dispositif (1 1 ) de mesure de la ou les métriques pour au moins une autre station de base (81 ), dite station de base de référence, et - un dispositif (13) de détection d'un dysfonctionnement de la station de base évaluée selon la revendication 9.
11. Réseau d'accès (80) d'un système (60) de communication sans fil caractérisé en ce qu'il comporte un système (10) de détection d'un dysfonctionnement selon la revendication 10.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023029847A1 (fr) * 2021-08-30 2023-03-09 华为技术有限公司 Procédé et appareil de communication

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996004760A2 (fr) 1994-07-20 1996-02-15 Nokia Telecommunications Oy Procede de mesure du niveau de bruit de l'environnement d'une station de base
EP0995276A2 (fr) * 1998-05-14 2000-04-26 Nokia Corporation Procede de controle du fonctionnement d'un systeme radio cellulaire
US20130143550A1 (en) * 2010-07-05 2013-06-06 Peter Östrup Methods and radio base stations for determining performance state of a cell

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996004760A2 (fr) 1994-07-20 1996-02-15 Nokia Telecommunications Oy Procede de mesure du niveau de bruit de l'environnement d'une station de base
EP0995276A2 (fr) * 1998-05-14 2000-04-26 Nokia Corporation Procede de controle du fonctionnement d'un systeme radio cellulaire
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023029847A1 (fr) * 2021-08-30 2023-03-09 华为技术有限公司 Procédé et appareil de communication

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