WO2020030859A1 - Procédé de communication entre deux station de bases utilisant une bande de fréquences partagée, station de base et équipement utilisateur correspondants - Google Patents

Procédé de communication entre deux station de bases utilisant une bande de fréquences partagée, station de base et équipement utilisateur correspondants Download PDF

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WO2020030859A1
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base station
user equipment
frequency band
transmission mode
change
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Hao Lin
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the field of the invention is that of cellular communications. More specifically, the invention relates to the use of frequency bands not licensed by user equipment located in areas of radio coverage of several base stations.
  • a mobile telephone network is a telephone network which allows the simultaneous use of a large number of mobile terminals.
  • radio access technologies are attempting to distribute, as efficiently as possible, a single radio spectrum between mobile terminals.
  • a mobile telephone network has a cellular structure which makes it possible to reuse the same frequencies of the radio spectrum several times.
  • Each mobile operator is allocated one or more frequency bands in the radio spectrum, known as licensed frequency bands, which its base stations use to communicate with the mobile terminals of its users.
  • unlicensed frequency bands being usable by all mobile operators, their accessibility is reduced and it can take a certain lapse of time before a base station or a mobile terminal can draw communicate using an unlicensed frequency band.
  • Such a communication protocol is, for example, the LBT protocol (Listen Before Talk, or in French "listen before speaking").
  • LBT protocol Listen Before Talk, or in French "listen before speaking"
  • the equipment listens, in the frequency band which interests it, if another equipment transmits a signal. If after this listening, the equipment determines that the transmission channel is used by another equipment, it does not transmit a signal and waits for a predetermined period. Once this predetermined time has elapsed, the equipment again listens to the transmission channel. If after this listening the equipment determines that the transmission channel is not used, it then transmits a signal having a frequency included in the unlicensed frequency band.
  • the invention meets this need by proposing a method of communication between a first base station and at least a second base station, the method being implemented by at least a first user equipment attached to the first base station and located in a radio coverage area of the second base station, the method comprising the following steps of:
  • Such a communication method allows user equipment, such as a mobile terminal, located in an area of overlap of radio coverage of a first base station and a second base station, to use a frequency band shared with a higher probability of access to the frequency band while reducing the impact interference generated by communications established between user equipment and the base stations to which they are attached.
  • a base station transmits radio signals omnidirectionally in order to serve a large number of user equipment simultaneously.
  • a user equipment located in an area of overlap of radio coverage of two base stations, the one to which it is attached and a second base station managed by another mobile operator sees its communications transmitted using the band of disturbed shared frequencies.
  • the first user equipment By modifying the transmission mode of the first base station and the second base station, to pass from an omnidirectional transmission mode to a directional transmission mode, or by beamforming (beamforming in English), the first user equipment remains in the radio coverage area of the first base station but is no longer in the coverage area of the second base station.
  • the number of user equipment located in the radio coverage area of the first base station and wishing to use the frequency band is reduced, which facilitates the use of the frequency band shared by the first user equipment.
  • the interference generated by the use of the frequency band shared by the user equipment attached to the second base station is reduced because the radio coverage areas of the first and second base stations do not overlap. more.
  • said request to change the transmission mode of the second base station is broadcast in a first dedicated time window, said first time window reproducing periodically.
  • a time window is reserved to allow the transmission of requests to change the transmission mode.
  • no user equipment and no base station transmits a signal in the shared frequency band.
  • the time, duration and periodicity of this time window are known to the user equipment and to the base stations.
  • a user equipment when it has a request to change the transmission mode, it implements the LBT protocol before the broadcast of the request to change the transmission mode, if the schedule corresponds to that of the time window, the transmission channel is not used and the user equipment can broadcast the request to change the transmission mode.
  • the communication method further comprises the following steps:
  • the first base station can also receive a request to change the transmission mode sent by the second base station.
  • the first base station and the second base station can both transmit requests to change the transmission mode almost simultaneously.
  • said confirmation message is broadcast in a second dedicated time window, said second time window reproducing periodically.
  • the first dedicated time window and the second time window comprise a plurality of time intervals, each time interval being intended to be used by user equipment for broadcasting said request for change of transmission mode or said confirmation message.
  • the invention also relates to a method of transmitting a request for a change in transmission mode between a first base station and a second base station, the method being implemented by the first base station and comprising the steps following:
  • the transmission method further comprises the following steps of:
  • the transmission method further comprises a step of modifying the transmission mode of the first base station consisting in switching from an omnidirectional transmission mode to a directional transmission mode.
  • the transmission method comprises, prior to the step of transmitting said request to change the transmission mode of the second base station to the first user equipment, a step of determining the presence of said first user equipment in the coverage area of the second base station.
  • the step of determining the presence of said first user equipment in the coverage area of the second base station consists in determining a value of a power of a signal received by said first user equipment .
  • the value of the power of a received signal is representative of a level of interference to which the received signal is subjected.
  • the lower the strength of the received signal the higher the level of interference.
  • User equipment located in the radio coverage area of the first and second base stations is user equipment receiving a signal with low power.
  • the step of determining the presence of said first user equipment in the coverage area of the second base station consists of an absence of confirmation, by the first user equipment, of the reception of messages from services transmitted by the first base station.
  • the invention also relates to user equipment attached to a first base station and located in a radio coverage area of a second base station, the user equipment comprising means for:
  • Such equipment is for example a mobile phone or a Smartphone.
  • Another object of the invention relates to a base station adapted to transmit a request for a change of transmission mode intended for at least one other base station, the base station comprising means for: transmit to at least one first user equipment attached to the base station and located in a radio coverage area of the other base station, and in a first frequency band allocated to said base station for communicating with the user equipment attached to it, a request to change the transmission mode of the other base station,
  • Such a base station is for example an eNodeB (evolved Node B) when the mobile telephone network is a network conforming to standards relating to LTE Advanced, or 4G, as defined by the standardization body 3GPP (3rd Generation Patrnership Project ).
  • eNodeB evolved Node B
  • 4G 4th Generation
  • Such a base station may be a NodeB when the mobile telephone network is a network conforming to the standards relating to the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), or 3G, as defined by the standardization body 3GPP.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3G 3th Generation
  • the invention relates to a signal intended to be transmitted by a first user equipment attached to a first base station to a second user equipment attached to a second base station, the first and second user equipment being located in a radio coverage area of the first and second base stations, said signal comprising a request to change the transmission mode of the second base station transmitted by the first base station.
  • the invention also relates to computer program products comprising program code instructions for implementing the methods as described above, when executed by a processor.
  • the invention also relates to recording media readable by a computer on which computer programs are recorded comprising program code instructions for the execution of the steps of the methods according to the invention as described above.
  • Such recording media can be any entity or device capable of storing programs.
  • the supports may include a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
  • Such recording media can be transmissible media such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program of computer it contains is executable remotely.
  • the programs according to the invention can in particular be downloaded from a network, for example the Internet.
  • the recording media can be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned display control method.
  • FIG. 1 represents a system in which the communication and transmission methods according to an embodiment of the invention are implemented
  • FIG. 2 represents a diagram of the exchanges occurring between the base stations and the user equipment attached to them according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 represents the system of the figure when the base stations are in the directional transmission mode
  • FIG. 4 represents a time window FRQT
  • FIG. 5 represents an FMCONF time window
  • FIG. 6 schematically represents a base station according to an embodiment of the invention
  • FIG. 7 schematically represents a user equipment according to an embodiment of the invention.
  • the general principle of the present invention is to allow base stations to switch from an omnidirectional transmission mode to a directional transmission mode, or by beamforming in order to allow user equipment located in an area radio coverage of two base stations to use a frequency band which is not allocated to either of the two base stations in order to improve the quality of the communications carried out by the user equipment.
  • FIG. 1 represents a system in which the methods of communication and transmission according to an embodiment of the invention are implemented.
  • the system 1 comprises a first base station BTS1 belonging to a mobile telephone network of a first telecommunications operator.
  • the base station BTS1 transmits radio waves omnidirectionally in a radio coverage area, or cell, Zl.
  • User equipment UE1 is located in the radio coverage area Z1 of the base station BTS1.
  • the user equipment UE1 is attached to the base station UE1 and communicates with the latter using a first frequency band allocated to the base station BTS1 to communicate with the user equipment which is attached to it.
  • a first frequency band allocated to the base station BTS1 to communicate with the user equipment which is attached to it.
  • several user devices can be attached simultaneously to the base station BTS1.
  • the system 1 also includes a second base station BTS2 belonging to a mobile telephone network of a second telecommunications operator.
  • the base station BTS2 transmits radio waves omnidirectionally in a radio coverage area, or cell, Z2.
  • User equipment UE2 is located in the radio coverage area Z2 of the base station BTS2.
  • the user equipment UE2 is attached to the base station UE2 and communicates with the latter using a second frequency band allocated to the base station BTS2 to communicate with the user equipment which is attached to it.
  • a second frequency band allocated to the base station BTS2 to communicate with the user equipment which is attached to it.
  • several user devices can be attached simultaneously to the base station BTS2.
  • the user equipment UE1 and UE2 are located in an area of overlap of the radio coverage ZI and Z2 of the base stations BTS1 and BTS2.
  • the base stations BTS1 and BTS2 are nevertheless far enough apart from one another that they cannot communicate directly with each other, even by means of a dedicated communication channel.
  • the base stations BTS1 and BTS2 are for example eNodeB (evolved Node B) when the mobile telephone networks are networks conforming to the standards relating to LTE Advanced, or 4G.
  • eNodeB evolved Node B
  • the base stations can be NodeBs when the mobile telephone networks are networks conforming to standards relating to UMTS, or 3G.
  • the base stations BTS1, BTS2 include a plurality of radio antennas.
  • the shapes (directivities) of the beams associated with the respective radio signals transmitted by the base stations can be modified by modifying the operating mode of the antennas.
  • An omnidirectional operating mode is a mode with omnidirectional transmission of radio signals generally based on one or more omnidirectional antennas or based on a combination of antennas not necessarily omnidirectional but whose weighted combination makes it possible to obtain an omnidirectional beam.
  • a directional operating mode is a mode with directional transmission of radio signals based on directional antennas whose weighted combination makes it possible to obtain a directional beam which points in a direction determined by the weighting.
  • This technique is generally called beamforming.
  • the arrangement of the antennas on the same base station can be such that it makes it possible to combine them differently along a horizontal axis and along a vertical axis to obtain a beam whose direction can be adjusted both in a horizontal plane and in a plane vertical (Tilt).
  • the opening of the beam changes according to the weighting of the combination.
  • the shape of the emitted beam defines the coverage.
  • the base stations BTS1 and BTS2 communicate with the user equipment attached to them by transmitting and receiving radio signals whose frequency is included in a first frequency band BF1 allocated to the base station BTS1 and a second frequency band BF2 assigned to the BTS2 base station.
  • the frequency bands BF1 and BF2 are distinct and do not overlap, thus limiting interference when the user equipment UE1 and UE2, located in the area of overlap of the radio coverage of base stations BTS1 and BTS2, communicate with the base station to which they are attached by means of radio signals whose frequency is included in the frequency band BF1, and respectively in the frequency band BF2.
  • the base stations BTS1 and BTS2 transmit and receive radio signals having a frequency included in a third frequency band BF3.
  • Such a frequency band BF3 is for example an unlicensed frequency band, that is to say one not allocated to a particular telephone operator or to a specific use.
  • the frequency band BF3 is a shared frequency band allocated to the base stations BTS1 and BTS2.
  • the frequency bands BF1 and BF3 or BF2 and BF3 can be used simultaneously by a base station to communicate with user equipment attached to it.
  • FIG. 2 represents a diagram of the exchanges occurring between the base stations BTS1 and BTS2 and the user equipment UE1, UE2 which are attached to them allowing these different devices to communicate simultaneously by transmitting radio signals whose frequency is included in the band frequency BF3.
  • an arrow with a double line represents an emission of a radio signal in the frequency band BF1
  • an arrow with a double dashed line represents an emission of a radio signal in the frequency band BF2
  • an arrow with a single line represents an emission of a radio signal in the frequency band BF3.
  • the base station BTS1 selects a user equipment UE1 so that it serves as a relay in order to allow the exchange of messages with the base station BTS2.
  • Such user equipment UE1 is located in the area of overlap of the radio coverage of the base station BTS1 and of the base station BTS2.
  • the base station BTS1 determines the presence of the user equipment UE1 in the area of overlap of the radio coverage of the base stations BTS1 and BTS2 by determining a value of a power of one radio signal transmitted by the base station BTS1 and received by the user equipment U El or RSSI (Received Signai Strength indication).
  • the value of the power of a received radio signal is representative of an interference level to which the received radio signal is subjected.
  • the lower the strength of the received radio signal the higher the level of interference.
  • User equipment located in the area of coverage of radio coverage of base stations BTS1 and BTS2 is user equipment receiving a radio signal with low power.
  • the base station BTS1 determines the presence of the user equipment UE1 in the area of overlap of the radio coverage of the base stations BTS1 and BTS2 by detecting an absence of confirmation, by the user equipment UE1, of the reception of service messages transmitted by the base station BTS1.
  • the exchanges taking place between the base station BTS1 and the user equipment UE1 are carried out by emission of a radio signal whose frequency is included in the frequency band BF1.
  • the base station BTS2 implements step 200 in order to select a user equipment UE2 so that it serves as a relay in order to allow the exchange of messages with the base station BTS1.
  • the exchanges taking place between the base station BTS2 and the user equipment UE2 are done by emission of a radio signal whose frequency is included in the frequency band BF2.
  • the base station BTS1 determines that criteria for triggering a change of transmission mode of the base station BTS1 are fulfilled.
  • the base station BTS1 is in omnidirectional transmission mode and initiates a change of transmission mode to switch to a directional transmission mode.
  • the base station BTS1 is in directional transmission mode and initiates a change of transmission mode to switch to an omnidirectional transmission mode.
  • the steps implemented are the same.
  • the criteria triggering a change in transmission mode are for example the number of user equipment present in the area of overlap of the radio coverage of the base stations BTS1 and BTS2. For example, if there are more than a certain number of user devices present in the area of coverage of the radio coverage of the base stations BTS1 and BTS2, then the base station BTS1 initiates a change of transmission mode towards a directional transmission mode. If there are less than a certain number of user devices present in the area of coverage of the radio coverage of the base stations BTS1 and BTS2, then the base station BTS1 initiates a change of transmission mode to a mode omnidirectional transmission.
  • Other criteria may for example be a level of interference determined by the base station by means of RSSI measurements.
  • antennas of the base station BTS1, BTS2 are configured so that radio signals are transmitted in all directions.
  • a user terminal UE1 in the coverage area Z1, Z2 of the base station BTS1, BTS2 it can receive the radio signals transmitted by the base station BTS1, BTS 2.
  • antennas of the base station BTS1, BTS2 are configured so that radio signals are transmitted in a particular direction.
  • the radio wave beam thus emitted covers a specific part of the coverage area Z1, Z2 of the omnidirectional operating mode of the base station BTS1, BTS2 defining a new coverage area Z11, Z12. If a user terminal UE1 is in the coverage area Z11, Z12 of such a beam, it can receive the radio signals transmitted by the base station BTS1, BTS2 in the frequency band BF3 while undergoing a minimum of interference.
  • switching from one transmission mode to another amounts to modifying the configuration of the antennas of the base station BTS1, BTS2.
  • the base station BTS1 transmits a request for change of transmission mode RQT from the base station BTS2 to the user equipment UE1 selected to serve as a relay. If several user devices have been selected to serve as a relay, they all receive the request to change the transmission mode from the BTS2 base station.
  • the request to change the transmission mode of the base station BTS2 is sent by the base station BTS1 in the frequency band BF1.
  • the user equipment UE1 On receipt of the request to change the transmission mode RQT from the base station BTS2, and in a step 203, the user equipment UE1 listens, in accordance with the LBT protocol, if another user equipment transmits a radio signal in the band BF3 frequencies because the BF3 frequency band is a shared access frequency band.
  • a step 204 when after this listening, the user equipment UE1 determines that the frequency band BF3 is not used, it broadcasts the request for change of transmission mode RQT of the base station BTS2 in the frequency band BF3.
  • a time window FRQT dedicated to the broadcasting of the request to change the transmission mode RQT of the base station BTS2 is defined.
  • Such a time window FRQT, represented in FIG. 4, is reproduced periodically, for example every second.
  • the periodicity T of the FRQT time window is known to the various devices of the telephony networks concerned, whether they are base stations or user equipment.
  • Each time window FRQT is divided into a plurality of time intervals here four IT1, IT2, IT3 and IT4.
  • the user equipment UE1 selects one of the time intervals IT1-IT4 during which the request for change of transmission mode RQT of the base station BTS2 is broadcast in the BF3 frequency band.
  • a time window FRQT dedicated to the broadcasting of the request to change the transmission mode RQT of the base station BTS2 makes it possible to reserve time slots during which the frequency band BF3 is not used.
  • a user equipment UE1 having a request to change the transmission mode RQT of the base station BTS2 to be transmitted is guaranteed to be able to transmit a signal in the frequency band BF3 without risk of disturbances.
  • the times of the FRQT time windows being known, only the user equipment serving as a relay and having received the request to change the RQT transmission mode from the base station BTS2 are authorized to broadcast radio signals.
  • a user equipment UE2 attached to the base station BTS2 intercepts the request for change of transmission mode RQT of the base station BTS2 broadcast in the frequency band BF3 and this whatever the interval IT1-IT4 of the FRQT time window in which it was broadcast.
  • the user equipment UE2 transmits the request for change of transmission mode RQT from the base station BTS2 to the base station BTS2. If several user devices have been selected to serve as a relay, they all transmit the request to change the RQT transmission mode from the base station BTS2 to the base station BTS2. The request to change the transmission mode of the base station BTS2 is sent by the user equipment UE2 in the frequency band BF2.
  • the base station BTS2 transmits a message for confirming the change of transmission mode MCONF to the user equipment UE2 selected to serve as a relay. If several user devices have been selected to serve as a relay, they all receive the message confirming the change of MCONF transmission mode. The message confirming the change of transmission mode MCONF is sent by the base station BTS2 in the frequency band BF2.
  • the base station BTS2 switches to the directional transmission mode.
  • a step 209 on reception of the message for confirming the change of transmission mode MCONF, the user equipment UE2 listens, in accordance with the LBT protocol, if another user equipment transmits a radio signal in the frequency band BF3.
  • the user equipment UE2 determines that the frequency band BF3 is not used, it broadcasts the message of confirmation of change of transmission mode MCONF in the band of frequency BF3.
  • a time window FMCONF dedicated to the broadcast of the message confirming the change of transmission mode MCONF is defined.
  • Such a time window FMCONF represented in FIG. 5, reproduces periodically, for example every second.
  • the periodicity T of the FMCONF time window is known to the various devices of the telephony networks concerned, whether they are base stations or user equipment.
  • Each FMCONF time window is divided into a plurality of time intervals here four IT-1, IT-2, IT-3 and IT-4.
  • the user equipment UE2 selects one of the time intervals IT-1-IT-4 during which the message for confirming the change of transmission mode MCONF is broadcast in the BF3 frequency band.
  • an FCONF time window dedicated to broadcasting the message confirming the change of transmission mode MCONF makes it possible to reserve time slots during which the frequency band BF3 is not used.
  • a user equipment UE2 having a message to confirm the change of transmission mode MCONF to be transmitted is guaranteed to be able to transmit a signal in the frequency band BF3 without risk of disturbances, in particular without interfering with an occurrence of a time window FRQT .
  • the times of the FRQT and FMCONF time windows being known, only the user equipment serving as a relay and having received the message confirming the change of transmission mode MCONF are authorized to broadcast radio signals during an FCONF time window.
  • the user equipment UE1 attached to the base station BTS1 intercepts the confirmation message of change of transmission mode MCONF broadcast in the frequency band BF3 and this whatever the interval IT-1-IT- 4 of the FMCONF time window in which it was broadcast.
  • the user equipment UE1 transmits the message for confirming the change of transmission mode MCONF to the base station BTS1. If several user devices have been selected to serve as a relay, they all transmit the message confirming the change of transmission mode MCONF to the base station BTS1. The message for confirming the change of transmission mode MCONF is sent by the user equipment UE1 in the frequency band BF1.
  • the base station BTS1 also switches to the directional transmission mode.
  • the method according to the invention can, symmetrically, be initiated by the base station BTS2.
  • the base stations STB1 and STB2 in order to switch to an omnidirectional transmission mode, can again implement the steps of the method described above.
  • the base stations STB1 and STB2 switch to the omnidirectional transmission mode after the expiration of a predetermined duration.
  • FIG. 6 schematically represents a base station BTS1, BTS2 according to an embodiment of the invention.
  • the base station BTS1, BTS2 can comprise at least one processor 601, a storage unit 602, an input device 603, a display device 604, an interface 605, and at least one network interface 606 which are connected between them through a bus 607.
  • the constituent elements of the base station BTS1, BTS2 can be connected by means of a connection other than a bus.
  • the processor 601 controls the operations of the base station BTS1, BTS2.
  • the storage unit 202 stores at least one program for the implementation of a method according to an embodiment of the invention to be executed by the processor 601, and various data, such as parameters used for calculations performed by the processor 601, intermediate data of calculations carried out by the processor 601, etc.
  • the processor 601 can be formed by any known and appropriate hardware or software, or by a combination of hardware and software.
  • the processor 601 can be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a central processing unit (Central Processing Unit) which executes a program stored in a memory of this one.
  • Central Processing Unit central Processing Unit
  • the storage unit 602 can be formed by any suitable means capable of storing the program or programs and data in a computer readable manner. Examples of storage unit 602 include non-transient computer readable storage media such as semiconductor memory devices, and magnetic, optical or magneto-optical recording media loaded into a read and write unit. 'writing.
  • the input device 603 can be formed by a keyboard, a pointing device such as a mouse to be used by a user to enter commands.
  • the display device 604 can also be formed by a display module, such as for example a graphical user interface or GUI (for Graphical User Interface).
  • the input device 603 and the Display device 604 can be formed integrally by means of a touch screen, for example.
  • Interface 605 provides an interface between the base station BTS1, BTS2 and an external device. Interface 605 can communicate with the external device via a wired or wireless connection.
  • At least one network interface 606 provides a connection between the base station BTS1, BTS2 and user equipment, via a communication network.
  • FIG. 7 schematically represents a user equipment UE1, UE2 according to an embodiment of the invention.
  • the user equipment UE1, UE2 can comprise at least one hardware processor 701, a storage unit 702, an input device 703, a display device 704, an interface 705, at least one network interface 706 which are connected between them through a bus 707.
  • the constituent elements of the user equipment UE1, UE2 can be connected by means of a connection other than a bus.
  • the processor 701 controls the operations of the user equipment UE1, UE2.
  • the storage unit 702 stores at least one program for the implementation of one according to an embodiment of the invention to be executed by the processor 701, and various data, such as parameters used for calculations performed by the processor 701, intermediate data of calculations performed by processor 701, etc.
  • the processor 701 can be formed by any known and appropriate hardware or software, or by a combination of hardware and software.
  • the processor 701 can be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a central processing unit (Central Processing Unit) which executes a program stored in a memory of this one.
  • Central Processing Unit central Processing Unit
  • the storage unit 702 can be formed by any suitable means capable of storing the program or programs and data in a manner readable by a computer.
  • Examples of storage unit 702 include non-transient computer readable storage media such as semiconductor memory devices, and magnetic, optical or magneto-optical recording media loaded into a read and write unit. 'writing.
  • the input device 703 can be formed by a keyboard, a pointing device such as a mouse to be used by a user to enter commands.
  • the display device 704 can also be formed by a display module, such as for example a graphical user interface or GUI (for Graphical User Interface).
  • the input device 703 and the display device 704 can be formed integrally by means of a touch screen, for example.
  • the interface 205 provides an interface between the user equipment UE1, UE2 and an external device such as another user equipment.
  • the 705 interface can communicate with the external device via a wired or wireless connection.
  • At least one network interface 706 provides a connection between the user equipment UE1, UE2 and a base station BTS1, BTS2, via a communication network.

Abstract

Afin d'augmenter le débit de leur réseau de téléphonie mobile à moindre coût, les opérateurs de téléphonie mobile se tournent vers l'utilisation de bandes de fréquences non licenciées. Toutefois, l'utilisation de ces bandes de fréquences non licenciées présente certains inconvénients. Il est difficile pour un terminal mobile d'utiliser les bandes de fréquences non licenciées car le nombre de terminaux mobiles souhaitant utiliser ces bandes de fréquences non licenciées reste élevé au vu des capacités de ces bandes de fréquences. L'invention permet à un équipement utilisateur situé dans une zone de recouvrement des couvertures radio de deux stations de base, d'utiliser une bande de fréquences partagée avec une plus grande probabilité d'accès à la bande de fréquences tout en réduisant l'impact d'interférences générées par communications établies entre des équipements utilisateurs et les stations de bases auxquelles ils sont attachés.

Description

PROCEDE DE COMMUNICATION ENTRE DEUX STATION DE BASES UTILISANT UNE BANDE DE
Figure imgf000003_0001
PARTAGEE,
STATION DE BASE ET
Figure imgf000003_0002
UTILISATEUR CORRESPONDANTS.
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des communications cellulaires. Plus précisément, l'invention concerne l'utilisation des bandes de fréquences non licenciées par des équipements utilisateurs situés dans des zones de recouvrement de couvertures radio de plusieurs stations de base.
2. Art antérieur et ses inconvénients
Un réseau de téléphonie mobile est un réseau téléphonique qui permet l’utilisation simultanée d'un grand nombre de terminaux mobiles.
Pour atteindre cet objectif, les technologies d’accès radio tentent de répartir aussi efficacement que possible, un spectre hertzien unique entre les terminaux mobiles.
De manière générale, un réseau de téléphonie mobile présente une structure cellulaire qui permet de réutiliser plusieurs fois les mêmes fréquences du spectre hertzien.
Chaque opérateur de téléphonie mobile se voit allouer une ou plusieurs bandes de fréquences dans le spectre hertzien, dites bandes de fréquences licenciées, que ses stations de base utilisent pour communiquer avec les terminaux mobiles de ses utilisateurs.
Avec le récent développement des contenus multimédia et des applications permettant la lecture en continu de ces contenus, apparaît une demande croissante de débit à laquelle les opérateurs tentent de répondre. Cependant l'acquisition de nouvelles bandes de fréquences présente un coût non négligeable pour les opérateurs de téléphonie mobile.
Les opérateurs de téléphonie mobile se tournent alors vers l'utilisation de bandes de fréquences non licenciées, c'est-à-dire non attribuées à un opérateur de téléphonie particulier ou à un usage spécifique. Ceci leur permet d'augmenter le débit de leur réseau de téléphonie mobile à moindre coût.
Toutefois, l'utilisation de ces bandes de fréquences non licenciées présente certains inconvénients. En effet, de telles bandes de fréquences non licenciées étant utilisables par tous les opérateurs de téléphonie mobile, leur accessibilité s'en trouve réduite et il peut s'écouler un certain lapse de temps avant qu'une station de base ou un terminal mobile puise communiquer en utilisant une bande de fréquences non licenciée.
Afin de faciliter l'accès à une bande de fréquences non licenciées, il existe des protocoles de communication qui permettent à plusieurs terminaux mobiles d’utiliser une même bande de fréquences pour communiquer sans que ces terminaux mobiles ne soient coordonnés entre eux. Un tel protocole de communication est par exemple le protocole LBT (Listen Before Talk, ou en français « écouter avant de parler »). Ainsi, lorsqu'un équipement souhaite émettre un signal ayant une fréquence comprise dans la bande de fréquences non licenciée, il procède préalablement à une écoute du canal de transmission. En d'autres termes, l'équipement écoute, dans la bande de fréquences qui l'intéresse, si un autre équipement émet un signal. Si à l'issue de cette écoute, l'équipement détermine que le canal de transmission est utilisé par un autre équipement, il ne transmet pas de signal et attend pendant une durée prédéterminée. Une fois cette durée prédéterminée écoulée, l'équipement procède de nouveau à une écoute du canal de transmission. Si à l'issue de cette écoute l'équipement détermine que le canal de transmission n'est pas utilisé, il émet alors un signal ayant une fréquence comprise dans la bande de fréquences non licenciée.
Bien qu'une telle solution facilite l'accès aux bandes de fréquences non licenciées, il reste difficile pour un terminal mobile d'utiliser les bandes de fréquences non licenciées car le nombre de terminaux mobiles souhaitant utiliser ces bandes de fréquences non licenciées reste élevé au vu des capacités de ces bandes de fréquences.
Enfin, quand bien même un terminal mobile pourrait utiliser une bande de fréquences non licenciée afin de communiquer, la qualité de cette communication pourrait être impactée par la présence d'une ou plusieurs stations de base lorsque le terminal mobile se trouve dans une zone de recouvrement des couvertures radio de ces stations de base.
Il existe donc un besoin d'une solution permettant l'utilisation de bandes de fréquences non licenciées par des terminaux mobiles, ne présentant pas tout ou partie de ces inconvénients.
3. Exposé de l'invention
L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de communication entre une première station de base et au moins une seconde station de base, le procédé étant mis en oeuvre par au moins un premier équipement utilisateur attaché à la première station de base et situé dans une zone de couverture radio de la deuxième station de base, le procédé comprenant les étapes suivantes de :
réception d'une requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base émise par la première station de base dans une première bande de fréquences attribuée à ladite première station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés,
diffusion, dans une deuxième bande de fréquences, distincte de la première bande de fréquences, de ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base,
interception d'un message de confirmation diffusé, dans ladite deuxième bande de fréquences, par au moins un deuxième équipement utilisateur attaché à la deuxième station de base et situé dans une zone de couverture radio de la première station de base,
émission, dans ladite première bande de fréquences et à destination de la première station de base, du message de confirmation.
Un tel procédé de communication permet à un équipement utilisateur, tel qu'un terminal mobile, situé dans une zone de recouvrement des couvertures radio d'une première station de base et d'une deuxième station de base, d'utiliser une bande de fréquences partagée avec une plus grande probabilité d'accès à la bande de fréquences tout en réduisant l'impact d'interférences générées par communications établies entre des équipements utilisateurs et les stations de bases auxquelles ils sont attachés.
De manière générale, une station de base émet des signaux radio de manière omnidirectionnelle afin de servir un grand nombre d'équipements utilisateurs simultanément. Ainsi, un équipement utilisateur se situant dans une zone de recouvrement de couvertures radio de deux stations de base, celle à laquelle il est attaché et une deuxième station de base géré par un autre opérateur de téléphonie mobile, voit ses communications émises en utilisant la bande de fréquences partagée perturbées.
En modifiant le mode de transmission de la première station de base et de la deuxième station de base, pour passer d'un mode d'émission omnidirectionnelle à un mode de transmission directionnelle, ou par formation de faisceau (beamforming en anglais), le premier équipement utilisateur reste dans la zone de couverture radio de la première station de base mais ne se trouve plus dans la zone de couverture de la deuxième station de base.
Ainsi, le nombre d'équipements utilisateurs se situant dans la zone de couverture radio de la première station de base et souhaitant utiliser la bande de fréquences se trouve diminué, ce qui facilite l'utilisation de la bande de fréquences partagée par le premier équipement utilisateur. De plus, les interférences générées par l'utilisation de la bande de fréquences partagée par les équipements utilisateurs attachés à la deuxième station de base sont réduites du fait que les zones de couvertures radio de la première et de la deuxième station de base ne se recouvrent plus.
Selon une caractéristique du procédé de communication, ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base est diffusée dans une première fenêtre temporelle dédiée, ladite première fenêtre temporelle se reproduisant périodiquement.
A intervalle de temps régulier, une fenêtre temporelle est réservée afin de permettre la transmission des requêtes de changement de mode de transmission. Durant cette fenêtre temporelle, aucun équipement utilisateur et aucune station de base n'émet de signal dans la bande de fréquences partagée. L'horaire, la durée et la périodicité de cette fenêtre temporelle sont connus des équipements utilisateurs et des stations de base.
Ainsi lorsqu'un équipement utilisateur a une requête de changement de mode de transmission, il met en oeuvre le protocole LBT préalablement à la diffusion de la requête de changement de mode de transmission, si l'horaire correspond à celui de la fenêtre temporelle, le canal de transmission n'est pas utilisé et l'équipement utilisateur peut diffuser la requête de changement de mode de transmission.
Selon une caractéristique du procédé de communication, celui-ci comprend en outre les étapes suivantes :
interception d'une requête de changement de mode de transmission de la première station de base diffusé, dans ladite deuxième bande de fréquences, par ledit au moins un deuxième équipement utilisateur,
émission, dans ladite première bande de fréquences et à destination de la première station de base, de ladite requête de changement de mode de transmission de la première station de base, réception d'un message de confirmation émis par la première station de base dans ladite première bande de fréquences,
diffusion, dans ladite deuxième bande de fréquences, dudit message de confirmation.
La première station de base peut également recevoir une requête de changement de mode de transmission émis par la deuxième station de base.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la première station de base et la deuxième station de base peuvent toutes deux émettre des requêtes de changement de mode de transmission de manière quasi-simultanée.
Selon une caractéristique du procédé de communication, ledit message de confirmation est diffusé dans une deuxième fenêtre temporelle dédiée, ladite deuxième fenêtre temporelle se reproduisant périodiquement.
Selon une caractéristique du procédé de communication, la première fenêtre temporelle et la deuxième fenêtre temporelle dédiées comprennent une pluralité d'intervalles temporels, chaque intervalle temporel étant destiné à être utilisé par un équipement utilisateur pour diffuser ladite requête de changement de mode de transmission ou ledit message de confirmation.
L'invention a également pour objet un procédé de transmission d'une requête de changement de mode de transmission entre une première station de base et une deuxième station de base, le procédé étant mis en oeuvre par la première station de base et comprenant les étapes suivantes de :
émission à destination d'au moins un premier équipement utilisateur attaché à la première station de base et situé dans une zone de couverture radio de la deuxième station de base, et dans une première bande de fréquences attribuée à ladite première station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés, d'une requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base,
réception d'un message de confirmation transmis par le premier équipement utilisateur dans ladite première bande de fréquences.
Selon une caractéristique du procédé de transmission, celui-ci comprend en outre les étapes suivantes de :
réception, dans ladite première bande de fréquences, et en provenance du premier équipement utilisateur, d'une requête de changement de mode de transmission de la première station de base,
émission, dans ladite première bande de fréquences, d'un message de confirmation à destination du premier équipement utilisateur.
Selon une caractéristique du procédé de transmission, le procédé de transmission comprend en outre une étape de modification du mode de transmission de la première station de base consistant à basculer depuis un mode de transmission omnidirectionnelle vers un mode de transmission directionnelle.
Selon une caractéristique du procédé de transmission, celui-ci comprend, préalablement à l'étape d'émission de ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base à destination du premier équipement utilisateur, une étape de détermination de la présence dudit premier équipement utilisateur dans la zone de couverture de la deuxième station de base.
Selon une caractéristique du procédé de transmission, l'étape de détermination de la présence dudit premier équipement utilisateur dans la zone de couverture de la deuxième station de base consiste à déterminer une valeur d'une puissance d'un signal reçu par ledit premier équipement utilisateur.
En effet, la valeur de la puissance d'un signal reçu est représentative d'un niveau d'interférences auquel le signal reçu est soumis. Ainsi, plus la puissance du signal reçu est faible, plus le niveau d'interférences est élevé. Un équipement utilisateur situé dans la zone de recouvrement des couvertures radio des première et deuxième stations de base est un équipement utilisateur recevant un signal avec une puissance faible.
Selon une caractéristique du procédé de transmission, l'étape de détermination de la présence dudit premier équipement utilisateur dans la zone de couverture de la deuxième station de base consiste en une absence de confirmation, par le premier équipement utilisateur, de la réception de messages de services émis par la première station de base.
Un équipement utilisateur situé dans la zone de recouvrement des première et deuxième stations de base voit ses communications perturbées. Ainsi une absence de confirmation de la réception de messages émis par la première station de base est un indicateur de la localisation du premier équipement utilisateur.
L'invention concerne encore un équipement utilisateur attaché à une première station de base et situé dans une zone de couverture radio d'une deuxième station de base, l'équipement utilisateur comprenant des moyens pour :
recevoir une requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base émise par la première station de base dans une première bande de fréquences attribuée à ladite première station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés,
diffuser, dans une deuxième bande de fréquences, distincte de la première bande de fréquences, ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base,
intercepter un message de confirmation diffusé, dans ladite deuxième bande de fréquences, par au moins un deuxième équipement utilisateur attaché à la deuxième station de base et situé dans une zone de couverture radio de la première station de base,
émettre, dans ladite première bande de fréquences et à destination de la première station de base, le message de confirmation.
Un tel équipement est par exemple un téléphone mobile ou un Smartphone.
Un autre objet de l'invention concerne une station de base adaptée à transmettre une requête de changement de mode de transmission à destination d'au moins une autre station de base, la station de base comprenant des moyens pour : émettre à destination d'au moins un premier équipement utilisateur attaché à la station de base et situé dans une zone de couverture radio de l'autre station de base, et dans une première bande de fréquences attribuée à ladite station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés, une requête de changement de mode de transmission de l'autre station de base,
recevoir un message de confirmation transmis par le premier équipement utilisateur dans ladite première bande de fréquences,
modifier le mode de transmission de ladite station de base.
Une telle station de base est par exemple un eNodeB (evolved Node B) lorsque le réseau de téléphonie mobile est un réseau conforme aux normes relatives au LTE Advanced, ou 4G, telles que définies par l'organisme de normalisation 3GPP (3rd Génération Patrnership Project).
Une telle station de base peut être un NodeB lorsque le réseau de téléphonie mobile est un réseau conforme aux normes relatives à l'UMTS (Universal Mobile Télécommunications System), ou 3G, telles que définies par l'organisme de normalisation 3GPP.
Enfin, l'invention concerne un signal destiné à être émis par un premier équipement utilisateur attaché à une première station de base à destination d'un deuxième équipement utilisateur attaché à une deuxième station de base, le premier et le deuxième équipements utilisateurs étant situés dans une zone de recouvrement de couvertures radio de la première et de la deuxième station de base, ledit signal comprenant une requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base émise par la première station de base.
L'invention concerne également des produits programmes d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre des procédés tels que décrits précédemment, lorsqu'ils sont exécutés par un processeur.
L'invention vise également des supports d'enregistrement lisibles par un ordinateur sur lequel sont enregistrés des programmes d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes des procédés selon l'invention tel que décrits ci-dessus.
De tels supports d’enregistrement peuvent être n’importe quelle entité ou dispositif capable de stocker les programmes. Par exemple, les supports peuvent comporter un moyen de stockage, tel qu’une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d’enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur.
D’autre part, de tels supports d’enregistrement peuvent être des supports transmissibles tel qu’un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d’autres moyens, de sorte que le programme d'ordinateur qu'il contient est exécutable à distance. Les programmes selon l’invention peuvent être en particulier téléchargés sur un réseau par exemple le réseau Internet.
Alternativement, les supports d’enregistrement peuvent être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution du procédé de contrôle d'affichage précité. 4. Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :
la figure 1 représente un système dans lequel les procédés de communication et de transmission selon un mode de réalisation de l'invention sont mis en oeuvre,
la figure 2 représente un diagramme des échanges intervenant entre les stations de bases et les équipements utilisateurs qui leur sont attachés selon un mode de réalisation de l'invention,
la figure 3 représente le système de la figure lorsque les stations de base sont dans le mode de transmission directionnelle,
la figure 4 représente une fenêtre temporelle FRQT;
la figure 5 représente une fenêtre temporelle FMCONF
la figure 6 représente de manière schématique une station de base selon un mode de réalisation de l'invention,
la figure 7 représente de manière schématique un équipement utilisateur selon un mode de réalisation de l'invention.
5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Le principe général de la présente invention est de permettre à des stations de bases de basculer d'un mode de transmission omnidirectionnelle à un mode de transmission directionnelle, ou par formation de faisceau (beamforming) afin de permettre à des équipements utilisateurs situés dans une zone de recouvrement des couvertures radio de deux stations de base d'utiliser une bande de fréquences qui n'est attribuée à aucune des deux stations de base afin d'améliorer la qualité des communications effectuées par les équipements utilisateurs.
La figure 1 représente un système dans lequel les procédés de communication et de transmission selon un mode de réalisation de l'invention sont mis en oeuvre.
Le système 1 comprend une première station de base BTS1 appartenant à un réseau de téléphonie mobile d'un premier opérateur de télécommunication. La station de base BTS1 émet des ondes radio de manière omnidirectionnelle dans une zone de couverture radio, ou cellule, Zl.
Un équipement utilisateur UE1 est situé dans la zone de couverture radio Zl de la station de base BTS1. L'équipement utilisateur UE1 est attaché à la station de base UE1 et communique avec cette dernière en utilisant une première bande de fréquences attribuée à la station de base BTS1 pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés. Bien que non représentés sur la figure 1, plusieurs équipements utilisateurs peuvent être attachés simultanément à la station de base BTS1.
Le système 1 comprend également une deuxième station de base BTS2 appartenant à un réseau de téléphonie mobile d'un deuxième opérateur de télécommunication. La station de base BTS2 émet des ondes radio de manière omnidirectionnelle dans une zone de couverture radio, ou cellule, Z2.
Un équipement utilisateur UE2 est situé dans la zone de couverture radio Z2 de la station de base BTS2. L'équipement utilisateur UE2 est attaché à la station de base UE2 et communique avec cette dernière en utilisant une deuxième bande de fréquences attribuée à la station de base BTS2 pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés. Bien que non représentés sur la figure 1, plusieurs équipements utilisateurs peuvent être attachés simultanément à la station de base BTS2.
Les équipements utilisateurs UE1 et UE2 sont situés dans une zone de recouvrement des couvertures radio ZI et Z2 des stations de bases BTS1 et BTS2. Les stations de base BTS1 et BTS2 sont néanmoins suffisamment éloignées l'une de l'autre pour qu'elles ne puissent pas communiquer directement entre elles, même au moyen d'un canal de communication dédié.
Les stations de base BTS1 et BTS2 sont par exemple des eNodeB (evolved Node B) lorsque les réseaux de téléphonie mobile sont des réseaux conformes aux normes relatives au LTE Advanced, ou 4G.
Les stations de base peuvent être des NodeB lorsque les réseaux de téléphonie mobile sont des réseaux conformes aux normes relatives à l'UMTS, ou 3G.
Les stations de base BTS1, BTS2 comprennent une pluralité d'antennes radio. Les formes (directivités) des faisceaux associés aux signaux radio respectifs émis par les stations de base peuvent être modifiées en modifiant le mode de fonctionnement des antennes. De manière connue, on distingue un mode omnidirectionnel et un mode directionnel. Un mode de fonctionnement omnidirectionnel est un mode avec émission omnidirectionnelle des signaux radio généralement basé sur une ou plusieurs antennes omnidirectionnelles ou basé sur une combinaison d'antennes pas forcément omnidirectionnelles mais dont la combinaison pondérée permet d'obtenir un faisceau omnidirectionnel. Un mode de fonctionnement directionnel est un mode avec émission directionnelle des signaux radio basé sur des antennes directionnelles dont la combinaison pondérée permet d'obtenir un faisceau directionnel qui pointe dans une direction déterminée par la pondération. Cette technique est généralement dite formation de faisceau (beamforming). La disposition des antennes sur une même station de base peut être telle qu'elle permet de les combiner différemment selon un axe horizontal et selon un axe vertical pour obtenir un faisceau dont la direction peut être ajustée aussi bien dans un plan horizontal que dans un plan vertical (Tilt). L'ouverture du faisceau évolue en fonction de la pondération de la combinaison. La forme du faisceau émis définit la couverture.
Les stations de base BTS1 et BTS2 communiquent avec les équipements utilisateurs qui leur sont attachés en émettant et en recevant des signaux radio dont la fréquence est comprise dans une première bande de fréquences BF1 attribuée à la station de base BTS1 et une deuxième bande de fréquences BF2 attribuée à la station de base BTS2. Les bandes de fréquences BF1 et BF2 sont distinctes et ne se recouvrent pas, limitant ainsi les interférences lorsque les équipements utilisateurs UE1 et UE2, situés dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2, communiquent avec la station de base à laquelle ils sont attachés au moyens de signaux radio dont la fréquence est comprise dans la bande de fréquence BF1, et respectivement dans la bande de fréquences BF2. Afin d'augmenter le débit des communications, les stations de bases BTS1 et BTS2 émettent et reçoivent des signaux radio ayant une fréquence comprise dans une troisième bande de fréquences BF3. Une telle bande de fréquence BF3 est part exemple une bande de fréquences non licenciée, c'est-à-dire non attribuées à un opérateur de téléphonie particulier ou à un usage spécifique. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la bande de fréquence BF3 est une bande de fréquences partagée allouée aux stations de bases BTS1 et BTS2. Les bandes de fréquences BF1 et BF3 ou BF2 et BF3 peuvent être utilisées simultanément par une station de base pour communiquer avec un équipement utilisateur qui y est attaché.
La figure 2 représente un diagramme des échanges intervenant entre les stations de bases BTS1 et BTS2 et les équipements utilisateurs UE1, UE2 qui leur sont attachés permettant à ces différent dispositifs de communiquer simultanément en émettant des signaux radio dont la fréquence est comprise dans la bande de fréquence BF3. En référence à la figure 2, une flèche au trait double représente une émission d'un signal radio dans la bande de fréquences BF1 ; une flèche au trait double en pointillés représente une émission d'un signal radio dans la bande de fréquences BF2 ; et une flèche au trait simple représente une émission d'un signal radio dans la bande de fréquences BF3.
Dans une étape 200, la station de base BTS1 sélectionne un équipement utilisateur UE1 afin qu'il serve de relai afin de permettre l'échange de message avec la station de base BTS2. Un tel équipement utilisateur UE1 est situé dans la zone de recouvrement des couvertures radio de la station de base BTS1 et de la station de base BTS2.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la station de base BTS1 détermine la présence de l'équipement utilisateur UE1 dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2 en déterminant une valeur d'une puissance d'un signal radio émis par la station de base BTS1 et reçu par l'équipement utilisateur U El ou RSSI (Received Signai Strength indication).
En effet, la valeur de la puissance d'un signal radio reçu est représentative d'un niveau d'interférences auquel le signal radio reçu est soumis. Ainsi, plus la puissance du signal radio reçu est faible, plus le niveau d'interférences est élevé. Un équipement utilisateur situé dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2 est un équipement utilisateur recevant un signal radio avec une puissance faible.
Dans un autre mode de réalisation, la station de base BTS1 détermine la présence de l'équipement utilisateur UE1 dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2 en détectant une absence de confirmation, par l'équipement utilisateur UE1, de la réception de messages de services émis par la station de base BTS1.
Un équipement utilisateur situé dans la zone de recouvrement des stations de base BTS1 et BTS2 voit ses communications perturbées. Ainsi une absence de confirmation de la réception de messages émis par la station de base BTS1 est un indicateur de la localisation l'équipement utilisateur UE1.
Quel que soit le mode de réalisation, les échanges intervenant entre la station de base BTS1 et l'équipement utilisateur UE1 se font par émission d'un signal radio dont la fréquence est comprise dans la bande de fréquence BF1. De la même manière, la station de base BTS2 met en œuvré l'étape 200 afin de sélectionner un équipement utilisateur UE2 afin qu'il serve de relai afin de permettre l'échange de message avec la station de base BTS1.
Quel que soit le mode de réalisation, les échanges intervenant entre la station de base BTS2 et l'équipement utilisateur UE2 se font par émission d'un signal radio dont la fréquence est comprise dans la bande de fréquence BF2.
Dans une étape 201, la station de base BTS1 détermine que des critères pour déclencher un changement de mode de transmission de la station de base BTS1 sont remplis. Dans l'exemple décrit ci-après, la station de base BTS1 est en mode de transmission omnidirectionnelle et déclenche un changement de mode de transmission pour basculer dans un mode de transmission directionnelle. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la station de base BTS1 est en mode de transmission directionnelle et déclenche un changement de mode de transmission pour basculer dans un mode de transmission omnidirectionnelle. Quel que soit le mode de réalisation, les étapes mises en œuvre sont les mêmes.
Les critères déclenchant un changement de mode de transmission sont par exemple le nombre d'équipements utilisateurs présents dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2. Par exemple, s'il y a plus qu'un certain nombre d' d'équipements utilisateurs présents dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2, alors la station de base BTS1 déclenche un changement de mode de transmission vers un mode de transmission directionnelle. S'il y a moins qu'un certain nombre d' d'équipements utilisateurs présents dans la zone de recouvrement des couvertures radio des stations de base BTS1 et BTS2, alors la station de base BTS1 déclenche un changement de mode de transmission vers un mode de transmission omnidirectionnelle.
D'autres critères peuvent être par exemple un niveau d'interférences déterminé par la station de base au moyen de mesures de RSSI.
Dans le mode de transmission omnidirectionnelle, des antennes de la station de base BTS1, BTS2 sont configurées de sorte que des signaux radio soient émis dans toutes les directions. Ainsi quelle que soit la position d'un terminal utilisateur UE1 dans la zone de couverture Zl, Z2 de la station de base BTS1, BTS2, celui-ci peut recevoir les signaux radio émis par la station de base BTS1, BTS 2.
Dans le mode de transmission directionnelle, tel que représenté à la figure 3, des antennes de la station de base BTS1, BTS2 sont configurées de sorte que des signaux radio soient émis dans une direction particulière. Le faisceau d'ondes radio ainsi émis couvre une partie spécifique de la zone de couverture Zl, Z2 du mode de fonctionnement omnidirectionnel de la station de base BTS1, BTS2 définissant une nouvelle zone de couverture Zll, Z12. Si un terminal utilisateur UE1 se trouve dans la zone de couverture Zll, Z12 d'un tel faisceau, celui-ci peut recevoir les signaux radio émis par la station de base BTS1, BTS2 dans la bande de fréquences BF3 tout en subissant un minimum d'interférences.
Ainsi, basculer d'un mode de transmission à un autre revient à modifier la configuration des antennes de la station de base BTS1, BTS2.
Dans une étape 202, la station de base BTS1 émet une requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 à destination de l'équipement utilisateur UE1 sélectionné pour servir de relai. Si plusieurs équipements utilisateur ont été sélectionnés pour servir de relai, ils reçoivent tous la requête de changement de mode de transmission de la station de base BTS2. La requête de changement de mode de transmission de la station de base BTS2 est émise par la station de base BTS1 dans la bande de fréquences BF1.
A réception de la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2, et dans une étape 203, l'équipement utilisateur UE1 écoute, conformément au protocole LBT, si un autre équipement utilisateur émet un signal radio dans la bande de fréquences BF3 car la bande de fréquence BF3 est une bande de fréquence à accès partagé.
Dans une étape 204, lorsqu'à l'issue de cette écoute, l'équipement utilisateur UE1 détermine que la bande de fréquences BF3 n'est pas utilisée, il diffuse la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 dans la bande de fréquence BF3.
Dans un mode de réalisation de l'invention, une fenêtre temporelle FRQT dédiée à la diffusion de la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2, est définie. Une telle fenêtre temporelle FRQT, représentée à la figure 4, se reproduit périodiquement, par exemple toutes les secondes. La périodicité T de la fenêtre temporelle FRQT est connue des différents dispositifs des réseaux de téléphonie concernés que se soient des stations de base ou des équipements utilisateurs.
Chaque fenêtre temporelle FRQT est découpée en une pluralité d'intervalles temporels ici quatre IT1, IT2, IT3 et IT4.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, au cours de l'étape 204, l'équipement utilisateur UE1 sélectionne l'un des intervalles temporels IT1-IT4 au cours duquel la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 est diffusée dans la bande de fréquence BF3.
L'utilisation d'une fenêtre temporelle FRQT dédiée à la diffusion de la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 permet de réserver des plages horaires durant lesquelles la bande de fréquence BF3 est non utilisée. Ainsi, un équipement utilisateur UE1 ayant une requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 à transmettre est assuré de pouvoir émettre un signal dans la bande de fréquence BF3 sans risque de perturbations. En effet, les horaires des fenêtres temporelles FRQT étant connus, seuls les équipements utilisateurs servant de relai et ayant reçu la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 sont autorisés à diffuser des signaux radio.
Dans une étape 205, un équipement utilisateur UE2 attaché à la station de base BTS2 intercepte la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 diffusée dans la bande de fréquence BF3 et ce quel que soit l'intervalle IT1-IT4 de la fenêtre temporelle FRQT dans lequel elle a été diffusée.
Dans une étape 206, l'équipement utilisateur UE2 émet la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 à destination de la station de base BTS2. Si plusieurs équipements utilisateur ont été sélectionnés pour servir de relai, ils transmettent tous la requête de changement de mode de transmission RQT de la station de base BTS2 à la station de base BTS2. La requête de changement de mode de transmission de la station de base BTS2 est émise par l'équipement utilisateur UE2 dans la bande de fréquences BF2. Dans une étape 207, la station de base BTS2 émet un message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF à destination de l'équipement utilisateur UE2 sélectionné pour servir de relai. Si plusieurs équipements utilisateur ont été sélectionnés pour servir de relai, ils reçoivent tous le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF. Le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF est émis par la station de base BTS2 dans la bande de fréquences BF2.
Dans une étape 208, la station de base BTS2 bascule dans le mode de transmission directionnelle.
Dans une étape 209, à réception du message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF, l'équipement utilisateur UE2 écoute, conformément au protocole LBT, si un autre équipement utilisateur émet un signal radio dans la bande de fréquences BF3.
Dans une étape 2010, lorsqu'à l'issue de cette écoute, l'équipement utilisateur UE2 détermine que la bande de fréquences BF3 n'est pas utilisée, il diffuse le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF dans la bande de fréquence BF3.
Dans un mode de réalisation de l'invention, une fenêtre temporelle FMCONF dédiée à la diffusion du message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF, est définie. Une telle fenêtre temporelle FMCONF, représentée à la figure 5, se reproduit périodiquement, par exemple toutes les secondes. La périodicité T de la fenêtre temporelle FMCONF est connue des différents dispositifs des réseaux de téléphonie concernés que se soient des stations de base ou des équipements utilisateurs.
Chaque fenêtre temporelle FMCONF est découpée en une pluralité d'intervalles temporels ici quatre IT-1, IT-2, IT-3 et IT-4.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, au cours de l'étape 210, l'équipement utilisateur UE2 sélectionne l'un des intervalles temporels IT-l-IT-4 au cours duquel le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF est diffusé dans la bande de fréquence BF3.
L'utilisation d'une fenêtre temporelle FCONF dédiée à la diffusion du message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF permet de réserver des plages horaires durant lesquelles la bande de fréquence BF3 est non utilisée. Ainsi, un équipement utilisateur UE2 ayant un message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF à transmettre est assuré de pouvoir émettre un signal dans la bande de fréquence BF3 sans risque de perturbations, notamment sans interférer avec une occurrence d'une fenêtre temporelle FRQT. En effet, les horaires des fenêtres temporelles FRQT et FMCONF étant connus, seuls les équipements utilisateurs servant de relai et ayant reçu le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF sont autorisés à diffuser des signaux radio pendant une fenêtre temporelle FCONF.
Dans une étape 211, l'équipement utilisateur UE1 attaché à la station de base BTS1 intercepte le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF diffusé dans la bande de fréquence BF3 et ce quel que soit l'intervalle IT-l-IT-4 de la fenêtre temporelle FMCONF dans lequel il a été diffusé. Dans une étape 212, l'équipement utilisateur UE1 émet le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF à destination de la station de base BTS1. Si plusieurs équipements utilisateur ont été sélectionnés pour servir de relai, ils transmettent tous le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF à la station de base BTS1. Le message de confirmation de changement de mode de transmission MCONF est émis par l'équipement utilisateur UE1 dans la bande de fréquences BF1.
Dans une étape 213, la station de base BTS1 bascule également dans le mode de transmission directionnelle.
Bien que décrit comme ayant été initié par la station de base BTS1, le procédé selon l'invention peut, de manière symétrique, être initié par la station de base BTS2.
Dans un mode de réalisation de l'invention, afin de basculer dans un mode de transmission omnidirectionnelle, les stations de bases STB1 et STB2 peuvent de nouveau mettre en oeuvre les étapes du procédé décrites ci-dessus.
Dans un autre mode de réalisation, les stations de bases STB1 et STB2 basculent dans le mode de transmission omnidirectionnelle après l'expiration d'une durée prédéterminée.
La figure 6 représente de manière schématique une station de base BTS1, BTS2 selon un mode de réalisation de l'invention.
La station de base BTS1, BTS2 peut comprendre au moins un processeur 601, une unité de stockage 602, un dispositif de saisie 603, un dispositif d’affichage 604, une interface 605, et au moins une interface de réseau 606 qui sont connectés entre eux au travers d'un bus 607. Bien entendu, les éléments constitutifs de la station de base BTS1, BTS2 peuvent être connectés au moyen d'une connexion autre qu'un bus.
Le processeur 601 commande les opérations de la station de base BTS1, BTS2. L’unité de stockage 202 stocke au moins un programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention à exécuter par le processeur 601, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 601, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 601, etc. Le processeur 601 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 601 peut être formé par un matériel dédié tel qu’un circuit de traitement, ou par une unité de traitement programmable telle qu’une unité centrale de traitement (Central Processing Unit) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.
L’unité de stockage 602 peut être formée par n’importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d’une manière lisible par un ordinateur. Des exemples d’unité de stockage 602 comprennent des supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur tels que des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs, et des supports d’enregistrement magnétiques, optiques ou magnéto-optiques chargés dans une unité de lecture et d’écriture.
Le dispositif de saisie 603 peut être formé par un clavier, un dispositif de pointage tel qu’une souris à utiliser par un utilisateur pour entrer des commandes. Le dispositif d’affichage 604 peut être également formé par un module d’affichage, tel que par exemple une interface graphique utilisateur ou GUI (pour Graphical User Interface). Le dispositif de saisie 603 et le dispositif d’affichage 604 peuvent être formés intégralement au moyen d'un écran tactile, par exemple.
L’interface 605 fournit une interface entre la station de base BTS1, BTS2 et un appareil externe. L'interface 605 peut communiquer avec l’appareil externe via une connexion filaire ou sans fil.
Au moins une interface réseau 606 fournit une connexion entre la station de base BTS1, BTS2 et des équipements utilisateurs, via un réseau de communication.
La figure 7 représente de manière schématique un équipement utilisateur UE1, UE2 selon un mode de réalisation de l'invention.
L'équipement utilisateur UE1, UE2 peut comprendre au moins un processeur matériel 701, une unité de stockage 702, un dispositif de saisie 703, un dispositif d’affichage 704, une interface 705, au moins une interface de réseau 706 qui sont connectés entre eux au travers d'un bus 707. Bien entendu, les éléments constitutifs de l'équipement utilisateur UE1, UE2 peuvent être connectés au moyen d'une connexion autre qu'un bus.
Le processeur 701 commande les opérations l'équipement utilisateur UE1, UE2. L’unité de stockage 702 stocke au moins un programme pour la mise en oeuvre d'un selon un mode de réalisation de l'invention à exécuter par le processeur 701, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 701, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 701, etc. Le processeur 701 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 701 peut être formé par un matériel dédié tel qu’un circuit de traitement, ou par une unité de traitement programmable telle qu’une unité centrale de traitement (Central Processing Unit) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.
L’unité de stockage 702 peut être formée par n’importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d’une manière lisible par un ordinateur. Des exemples d’unité de stockage 702 comprennent des supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur tels que des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs, et des supports d’enregistrement magnétiques, optiques ou magnéto-optiques chargés dans une unité de lecture et d’écriture.
Le dispositif de saisie 703 peut être formé par un clavier, un dispositif de pointage tel qu’une souris à utiliser par un utilisateur pour entrer des commandes. Le dispositif d’affichage 704 peut être également formé par un module d’affichage, tel que par exemple une interface graphique utilisateur ou GUI (pour Graphical User Interface). Le dispositif de saisie 703 et le dispositif d’affichage 704 peuvent être formés intégralement au moyen d'un écran tactile, par exemple.
L’interface 205 fournit une interface entre l'équipement utilisateur UE1, UE2 et un appareil externe tel qu'un autre équipement utilisateur. L'interface 705 peut communiquer avec l’appareil externe via une connexion filaire ou sans fil.
Au moins une interface réseau 706 fournit une connexion entre l'équipement utilisateur UE1, UE2 et une station de base BTS1, BTS2, via un réseau de communication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de communication entre une première station de base et au moins une deuxième station de base, le procédé étant mis en oeuvre par au moins un premier équipement utilisateur attaché à la première station de base et situé dans une zone de couverture radio de la deuxième station de base, le procédé comprenant les étapes suivantes de :
réception d'une requête de changement de mode de transmission, omnidirectionnel ou directionnel, de la deuxième station de base émise par la première station de base dans une première bande de fréquences attribuée à ladite première station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés,
diffusion, dans une deuxième bande de fréquences, distincte de la première bande de fréquences, de ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base,
interception d'un message de confirmation diffusé, dans ladite deuxième bande de fréquences, par au moins un deuxième équipement utilisateur attaché à la deuxième station de base et situé dans une zone de couverture radio de la première station de base,
émission, dans ladite première bande de fréquences et à destination de la première station de base, du message de confirmation.
2. Procédé de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base est diffusée dans une première fenêtre temporelle dédiée, ladite première fenêtre temporelle se reproduisant périodiquement.
3. Procédé de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes :
interception d'une requête de changement de mode de transmission de la première station de base diffusé, dans ladite deuxième bande de fréquences, par ledit au moins un deuxième équipement utilisateur,
émission, dans ladite première bande de fréquences et à destination de la première station de base, de ladite requête de changement de mode de transmission de la première station de base,
réception d'un message de confirmation émis par la première station de base dans ladite première bande de fréquences,
diffusion, dans ladite deuxième bande de fréquences, dudit message de confirmation.
4. Procédé de communication selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit message de confirmation est diffusé dans une deuxième fenêtre temporelle dédiée, ladite deuxième fenêtre temporelle se reproduisant périodiquement.
5. Procédé de communication selon les revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que ladite première ou deuxième fenêtre temporelle dédiée comprend une pluralité d'intervalles temporels, chaque intervalle temporel étant destiné à être utilisé par un équipement utilisateur pour diffuser ladite requête de changement de mode de transmission ou ledit message de confirmation.
6. Procédé de transmission d'une requête de changement de mode de transmission, omnidirectionnel ou directionnel, entre une première station de base et une deuxième station de base, le procédé étant mis en oeuvre par la première station de base et comprenant les étapes suivantes de :
émission à destination d'au moins un premier équipement utilisateur attaché à la première station de base et situé dans une zone de couverture radio de la deuxième station de base, et dans une première bande de fréquences attribuée à ladite première station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés, d'une requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base,
réception d'un message de confirmation transmis par le premier équipement utilisateur dans ladite première bande de fréquences.
7. Procédé de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes de :
réception, dans ladite première bande de fréquences, et en provenance du premier équipement utilisateur, d'une requête de changement de mode de transmission de la première station de base,
émission, dans ladite première bande de fréquences, d'un message de confirmation à destination du premier équipement utilisateur.
8. Procédé de transmission selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le procédé de transmission comprend en outre une étape de modification du mode de transmission de la première station de base consistant à basculer depuis un mode de transmission omnidirectionnelle vers un mode de transmission directionnelle.
9. Procédé de transmission selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à l'étape d'émission de ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base à destination du premier équipement utilisateur, une étape de détermination de la présence dudit premier équipement utilisateur dans la zone de couverture de la deuxième station de base.
10. Procédé de transmission selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la présence dudit premier équipement utilisateur dans la zone de couverture de la deuxième station de base consiste à déterminer une valeur d'une puissance d'un signal reçu par ledit premier équipement utilisateur.
11. Procédé de transmission selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de détermination de la présence dudit premier équipement utilisateur dans la zone de couverture de la deuxième station de base consiste en une absence de confirmation, par le premier équipement utilisateur, de la réception de messages de services émis par la première station de base.
12. Equipement utilisateur attaché à une première station de base et situé dans une zone de couverture radio d'une deuxième station de base, l'équipement utilisateur comprenant des moyens pour : recevoir une requête de changement de mode de transmission, omnidirectionnel ou directionnel, de la deuxième station de base émise par la première station de base dans une première bande de fréquences attribuée à ladite première station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés,
diffuser, dans une deuxième bande de fréquences, distincte de la première bande de fréquence, ladite requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base,
intercepter un message de confirmation diffusé, dans ladite deuxième bande de fréquences, par au moins un deuxième équipement utilisateur attaché à la deuxième station de base et situé dans une zone de couverture radio de la première station de base,
émettre, dans ladite première bande de fréquences et à destination de la première station de base, le message de confirmation.
13. Station de base adaptée à transmettre une requête de changement de mode de transmission, omnidirectionnel ou directionnel, à destination d'au moins une autre station de base, la station de base comprenant des moyens pour :
émettre à destination d'au moins un premier équipement utilisateur attaché à la station de base et situé dans une zone de couverture radio de l'autre station de base, et dans une première bande de fréquences attribuée à ladite station de base pour communiquer avec les équipements utilisateurs qui lui sont attachés, une requête de changement de mode de transmission de l'autre station de base,
recevoir un message de confirmation transmis par le premier équipement utilisateur dans ladite première bande de fréquences,
modifier le mode de transmission de ladite station de base.
14. Signal destiné à être émis par un premier équipement utilisateur attaché à une première station de base à destination d'un deuxième équipement utilisateur attaché à une deuxième station de base, le premier et le deuxième équipements utilisateurs étant situés dans une zone de recouvrement de couvertures radio de la première et de la deuxième station de base, ledit signal comprenant une requête de changement de mode de transmission de la deuxième station de base émise par la première station de base.
15. Produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, lorsqu'il est exécuté par un processeur.
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