Brevet FR2699356A1 — publié le 19940617

DISPOSITIF DE RECHERCHE D'UNE CONNEXION ENTRE UN TERMINAL ET UN SYSTEME DE RADIOCOMMUNICATION. La présente invention concerne un dispositif de recherche d'une connexion entre un terminal et un système de radiocommunication. Dans les systèmes de radiocommunication, le système paneuropéen cellulaire numérique de radiocommunication connu sous le nom de système GSM par exemple, les communications transitent entre un terminal et une station de base par des canaux de communication véhiculant des signaux radio De tels systèmes comprennent une pluralité de canaux prévus10 soit pour l'émission des terminaux à destination des stations de base, soit pour l'émission des stations de base à destination des terminaux. Parmi ces derniers canaux, figure un canal de contrôle émis en permanence qui permet à un terminal d'accéder au système par la station de base qui émet ce canal afin de pouvoir établir des communications Le terminal doit donc identifier ce canal de contrôle pour acquérir les informations qui lui permettent de se déclarer dans le système Parmi ces informations on trouve notamment des20 informations de synchronisation, c'est pourquoi il est habituel de parler de procédure de synchronisation. La solution généralement adoptée pour la synchronisation se déroule en deux étapes Dans un premier temps le terminal mesure la puissance de tous les canaux25 affectés à la réception Ensuite, le terminal essaie de se synchroniser sur le canal reçu avec la plus forte puissance et s'il n'y parvient pas, il essaie sur les autres canaux en les prenant par ordre de puissance à la réception décroissante jusqu'à ce qu'il puisse effectivement se30 synchroniser Cette solution est d'ailleurs celle qui figure dans les recommandations 4 08 version 3 11 0 et 5 08 version 3.7 0 du GSM. La procédure de synchronisation est engagée systématiquement lorsque le terminal est mis en marche mais aussi, de manière plus générale, à la suite d'une perte de synchronisation, c'est-à-dire lorsque la liaison radio acheminée notamment par le canal de contrôle entre la station de base et le terminal a été interrompue Cette interruption peut être volontaire, il s'agit par exemple de l'arrêt du terminal, mais elle peut également être 5 involontaire En effet, il peut arriver que le terminal soit provisoirement dans l'impossibilité de se synchroniser car les conditions de réception radio ne sont pas satisfaisantes c'est par exemple le cas lorsqu'il est dans un tunnel ou plus généralement lorsqu'il se trouve dans une10 zone d'ombre au sens radio du terme. Cette procédure de synchronisation qui s'applique dans le cas le plus général présente un intérêt particulier lorsque le système de radiocommunication se décompose en plusieurs réseaux radio généralement gérés par des15 opérateurs distincts, chaque réseau couvrant un territoire correspondant à la totalité ou bien à une ou plusieurs régions d'un pays Ces réseaux radio sont par ailleurs reliés aux réseaux câblés des pays correspondants de sorte qu'un terminal du système de radiocommunication, puisse20 communiquer avec un terminal d'un réseau câblé. De plus, plusieurs réseaux radio peuvent coexister dans un même pays, les zones de couverture de ces réseaux pouvant se superposer partiellement ou en totalité Ainsi, lorsqu'un terminal veut accéder au système de25 radiocommunication, la question se pose de savoir à quel réseau radio il va se connecter car il y a un choix possible A cet effet le terminal dispose d'un dispositif de recherche de connexion pour établir la liste des réseaux radio sur lesquels il pourrait se connecter.30 Par ailleurs un terminal particulier qui peut fonctionner dans tout le système de radiocommunication est affilié à un réseau radio particulier, le réseau de rattachement, tout comme un terminal téléphonique est affilié à un réseau câblé particulier La raison en est35 qu'un terminal est le moyen d'obtenir des services tels que communication de parole ou de données, ces services étant assurés par l'opérateur du réseau qui doit connaître l'identité du terminal ne serait-ce que pour facturer les services rendus. Il est souhaitable qu'un terminal se connecte en priorité sur son réseau de rattachement En effet, le détenteur du terminal a souscrit un contrat avec un opérateur qui lui fournit certains services qu'un autre opérateur n'est pas nécessairement à même de lui fournir; on prendra pour exemple les cas de la transmission de données.10 En outre, lorsqu'un terminal se connecte sur un réseau radio que l'on nommera réseau visiteur et qui est distinct de son réseau de rattachement, cela suppose que les deux opérateurs concernés aient conclu un accord autorisant cette connexion. Ce n'est pas toujours le cas et en supposant que ce le soit,15 il va falloir procéder à un échange d'informations entre les deux réseaux pour gérer les communications du terminal on pense en premier lieu au prix du service rendu sur le réseau visiteur qui doit être transmis au réseau de rattachement du terminal afin de facturer le détenteur de ce dernier en20 conséquence. Il est donc connu que le dispositif de recherche de connexion d'un terminal soit activé régulièrement suite à une action manuelle de son détenteur ou bien de manière automatique lorsque ce terminal est connecté à un réseau25 visiteur du même pays que son réseau de rattachement, de sorte qu'il rompe la connexion avec le réseau visiteur pour en établir une nouvelle avec le réseau de rattachement. Cette procédure est décrite dans la recommandation 03 22 version 4 0 0 du GSM.30 Or, un tel disositif de recherche de connexion fait également appel à la procédure de synchronisation précédemment définie car avant d'établir si l'on peut se connecter sur un réseau, il faut avoir acquis la synchronisation sur un canal de contrôle émis par ce réseau.35 Ainsi, en généralisant, le dispositif de recherche de connexion est impératif, que le terminal ait le choix ou n'ait pas le choix du réseau sur lequel il pourrait se connecter En effet, ce dispositif comprend au minimum un organe de synchronisation pour mettre en oeuvre la procédure de synchronisation. L'organe de synchronisation est généralement commandé par un organe de temporisation Durant une période initiale de durée fixée, l'organe de temporisation commande l'organe de synchronisation en permanence jusqu'à ce que la synchronisation soit obtenue sur un canal de contrôle au10 moins Si la synchronisation n'est pas acquise à l'issue de cette période initiale, l'organe de temporisation cesse alors de commander l'organe de synchronisation durant une période d'attente avant de le commander pour une nouvelle tentative Si à l'issue de cette période d'attente la15 synchronisation n'est toujours pas acquise, l'organe de temporisation déclenche alors une nouvelle période d'attente suite à laquelle une autre tentative est à nouveau effectuée L'organe de temporisation procède ainsi à la commande périodique de l'organe de synchronisation, les20 périodes d'attentes successives séparant les différentes tentatives de synchronisation présentant la même durée. Cette solution est celle qui est adoptée par le GSM dans le cas particulier de la recherche de réseau de rattachement, ceci dans la recommandation 02 11 version 4 2 0.25 Le dispositif de recherche de connexion consomme naturellement de l'énergie tant que la synchronisation n'est pas acquise, ce qui pénalise l'autonomie d'un terminal pourvu d'un accumulateur d'énergie de capacité limitée Le but de l'invention est donc de réduire cette consommation30 dans toute la mesure du possible. Ce but est atteint en réalisant un dispositif de recherche d'une connexion entre un terminal et un système de radiocommunication comprenant un organe de synchronisation pour établir en réponse à un signal de35 commande si cette connexion est réalisable et un organe de temporisation pour produire, suite à une période initiale, le signal de commande après une première période d'attente, cet organe de temporisation produisant à nouveau ce signal de commande après une deuxième période d'attente s'il est établi que la connexion n'est pas réalisable suite à la première période d'attente, caractérisé en ce que l'organe de temporisation comprend des moyens pour fixer la durée de la deuxième période d'attente pour qu'elle soit supérieure à celle de la première période d'attente. Ainsi, au fur et à mesure que le temps passe, les périodes d'attente s'allongent, ce qui a bien pour effet de réduire la consommation d'énergie. De plus, l'organe de temporisation produit le signal de commande en permanence durant ladite période initiale. Il est en effet préférable de procéder à plusieurs tentatives de synchronisation successives au début de la recherche de connexion. En outre, l'organe de temporisation comprend des moyens pour limiter ces périodes d'attente à une période maximale prédéterminée.20 Sans cette précaution, les périodes d'attente pourraient devenir extrêmement longues, ce qui aurait pour conséquence d'empêcher le terminal d'accéder au système de radiocommunication. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif, l'organe de temporisation calcule la durée de la deuxième période d'attente en multipliant celle de la première période d'attente par un coefficient prédéterminé. De manière avantageuse, le dispositif étant agencé dans un terminal pourvu d'un accumulateur d'énergie dont la capacité est représentée par un indicateur de capacité, l'organe de temporisation comprend des moyens pour fixer l'une au moins des périodes appartenant à l'ensemble formé de la période initiale, de la première période d'attente et de la période maximale en fonction de cet indicateur de35 capacité. Ainsi, on prend en compte une caractéristique essentielle du terminal pour optimiser la recherche de connexion. Dès lors, on peut prévoir que l'organe de temporisation fixe ce coefficient prédéterminé en fonction de l'indicateur de capacité. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif, l'organe de synchronisation effectuant un nombre prédéterminé de campagnes de mesures de puissance sur la10 totalité des canaux émis par le système de radiocommunication, l'organe de temporisation fixe ce nombre de campagnes en fonction de l'indicateur de capacité. L'invention apparaîtra maintenant de manière plus précise dans le cadre d'un exemple de réalisation donné à titre15 indicatif en se référant à la figure annexée qui représente les principaux éléments d'un terminal nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. Dans l'exemple de réalisation adopté, l'organe de synchronisation utilise certains éléments d'un terminal pour remplir sa fonction, ces éléments pouvant être utilisés par ailleurs à d'autres fins Il s'agit là d'un mode d'agencement courant On comprendra donc que cet organe soit représenté aux moyens de ces éléments pour satisfaire à la clarté de l'exposé.25 En effet, le terminal, de manière connue, comprend essentiellement une antenne 1 prévue pour la réception de différents canaux, un circuit de réception 2 tel qu'un synthétiseur de fréquence raccordé à l'antenne 1 qui sélectionne parmi ces canaux un canal d'accord T en réponse30 à un signal de réglage R, un circuit de mesure de puissance 3 qui produit un signal de puissance P représentant la puissance du canal d'accord T, et un circuit de contrôle 4 tel qu'un microprocesseur qui produit le signal de réglage R, qui reçoit le signal de puissance P pour l'enregistrer35 dans une mémoire de travail 5 au moyen d'un signal de données D à une adresse affectée au canal d'accord T, ceci au moyen d'un signal d'adresse Ad. De manière connue également, le circuit de contrôle 4 a accès à l'identité de tous les canaux que peut recevoir le terminal A titre d'exemple, il peut s'agir d'une mémoire de canaux 6 associant pour chacun de ces canaux une valeur de consigne du signal de réglage R à une adresse de la mémoire de travail 5 Ainsi, dans une campagne de mesure, le circuit de contrôle 4 produit le signal de réglage R ayant l'une des10 valeurs de consigne et enregistre dans la mémoire de travail la valeur du signal de puissance P à l'adresse associée à cette valeur de consigne dans la mémoire de canaux 6 Le circuit de contrôle répète cette opération pour toutes les valeurs de consignes de sorte que la mémoire de travail 515 comprenne une valeur de puissance pour chacun des canaux. On peut naturellement prévoir qu'il y ait plusieurs campagnes de mesures, la valeur de puissance enregistrée dans la mémoire de travail 5 représentant alors la valeur moyenne du signal de puissance obtenu lors des différentes20 campagnes Il s'agit là d'une opération banale pour l'homme du métier, elle ne sera donc pas détaillée. La suite de la procédure de synchronisation qui ne fait pas l'objet de la présente invention ne sera pas décrite ici Il existe en effet de nombreuses solutions25 connues au nombre desquelles figure celle exposée dans les recommandations du GSM précitées. Il en va de même en ce qui concerne la recherche de connexion proprement dite. L'organe de synchronisation est commandé par un organe de temporisation qui peut lui aussi utiliser un ou plusieurs éléments du terminal, notamment le circuit de contrôle 4 Ce dernier organe ne sera donc pas représenté indépendamment. Il est ainsi connu que l'organe de temporisation commande en permanence durant une période initiale Pl l'organe de synchronisation au moyen d'un signal de commande jusqu'à ce que la synchronisation soit acquise Si à l'issue de cette période initiale la synchronisation n'est pas obtenue, l'organe de synchronisation communique cette information à l'organe de temporisation qui, dans une procédure de routine, produit à nouveau le signal de 5 commande après une période d'attente de sorte que l'organe de synchronisation effectue un nombre C de campagne de mesures de puissance Si la synchronisation n'est toujours pas obtenue, la procédure est répétée de manière identique. L'invention se propose d'aménager le dispositif de recherche de connexion présenté ci-dessus. En premier lieu l'organe de temporisation comprend es moyens pour rallonger progressivement les périodes d'attente successives, afin d'espacer les périodes d'activation de l'organe de synchronisation.15 Un moyen simple consiste à initialiser la période d'attente à une durée WO déterminée Lorsque l'organe de synchronisation signale que la synchronisation n'a pas été obtenue, l'organe de temporisation, multiplie la période d'attente par un coefficient K prédéterminé Ainsi la nième20 période d'attente aura une durée égale à celle de la première multipliée par Kn-1 Afin d'éviter que la période d'attente présente une durée excessive, le circuit de temporisation limite la période d'attente à une valeur maximale prédéterminée.25 De plus, l'invention prend en compte le fait que les terminaux ne disposent pas tous de la même autonomie On peut ainsi distinguer les terminaux mobiles qui fonctionnent sur l'accumulateur d'énergie d'un véhicule, les terminaux portables qui possèdent leur propre accumulateur d'une30 capacité plus limitée et les terminaux portatifs, d'encombrement réduit, qui possèdent également leur propre accumulateur mais d'une capacité encore plus limitée. L'organe de temporisation dispose d'une information que l'on dénommera indicateur de capacité qui reflète la capacité du terminal Il dispose également d'une table o figure la période initiale PI, la période d'attente initiale Wo, le nombre de campagnes de mesures de puissance à effectuer C, et la valeur maximale WMAX de la période d'attente pour l'indicateur de capacité concerné. Idéalement, cette table contiendra des valeurs précédentes 5 pour toutes les valeurs possibles de l'indice de capacité. Ainsi l'organe de temporisation sera la même quelque soit le terminal et sélectionnera dans la table les valeurs qui correspondent à l'indicateur de capacité du terminal dans lequel il est agencé.10 A tire d' exemple numérique, il est possible d'adopter les valeurs suivantes: pour un terminal mobile période initiale Pl: 60 minutes période d'attente initiale W O: 6 minutes nombre de campagnes de mesures C: 3 valeur maximale de la période d'attente WMAX: 15 minutes pour un terminal portable: période initiale Pl: 15 minutes période d'attente initiale WO: 6 minutes nombre de campagnes de mesures C: 3 valeur maximale de la période d'attente WMAX: 15 minutes pour un terminal portatif: période initiale Pl: 5 minutes période d'attente initiale WO: 1 minute nombre de campagnes de mesures C: 1 valeur maximale de la période d'attente WMAX: 10 minutes La période initiale a été présentée comme une période de fonctionnement ininterrompue de l'organe de synchronisation L'invention s'applique également si cette30 période représente la duréee nécessaire à l'accomplissement d'un nombre quelconque de campagnes de mesures Elle s'applique encore si la durée de cette période initiale est nulle. REVENDICATIONS 1 Dispositif de recherche d'une connexion entre un terminal et un système de radiocommunication comprenant un organe de synchronisation pour établir en réponse à un signal de commande si ladite connexion est réalisable et un organe de temporisation pour produire, suite à une période initiale, ledit signal de commande après une première période d'attente, ledit organe de temporisation produisant à nouveau ledit signal de commande après une deuxième période d'attente s'il est établi que ladite connexion n'est pas réalisable suite à ladite première période d'attente, caractérisé en ce que ledit organe de temporisation comprend des moyens pour fixer la durée de ladite deuxième période d'attente pour qu'elle soit supérieure à celle de ladite15 première période d'attente. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de temporisation produit ledit signal de commande en permanence durant ladite période initiale. 3 Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit organe de temporisation comprend de plus des moyens pour limiter lesdites périodes d'attente à une période maximale prédéterminée. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit organe de temporisation calcule la durée de ladite deuxième période d'attente en multipliant celle de ladite première période d'attente par un coefficient prédéterminé. 5 Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que, agencé dans un terminal pourvu d'un accumulateur d'énergie dont la capacité est représentée par un indicateur de capacité, ledit organe de temporisation comprend des moyens pour fixer l'une au moins des périodes appartenant à l'ensemble formé de ladite période initiale, de ladite première période d'attente et de ladite période maximale en35 fonction dudit indicateur de capacité. la 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit organe de temporisation calcule la durée de ladite deuxième période d'attente en multipliant celle de ladite première période d'attente par un coefficient prédéterminé. 5 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit organe de temporisation fixe ledit coefficient prédéterminé en fonction dudit indicateur de capacité. 8 Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que, ledit organe de synchronisation effectuant un nombre prédéterminé de campagnes de mesures de puissance sur la totalité des canaux émis par ledit système de radio-communication, ledit organe de temporisation fixe ledit nombre de campagnes en fonction dudit indicateur de capacité.15 r s