Brevet FR2793376A1 — publié le 20001110

La présente invention concerne un procédé d'accès de terminaux à une ressource commune d'un réseau, par exemple via un canal partagé. Un tel procédé peut trouver application dans un réseau de terminaux mobiles du type un terminal accède audit réseau par un canal partagé dit à accès aléatoire. Généralement, dans ce type de réseau, chaque terminal accède au réseau sans mécanisme de contrôle de l'accès, par exemple, en fonction de la disponibilité de la ressource commune aux risques d'interférences et de perturbations élevées avec les terminaux environnants. Dans ce cadre, le présent procédé pourra trouver application pour restreindre le niveau d'interférences engendrées par les terminaux tentant d'accéder à la ressource commune. Plus précisément, dans le cadre de l'UMTS (Universal Mobile Telecommunication System = système mobile universel de télécommunication), le procédé de la présente invention trouvera application pour l'accès des mobiles au canal partagé à accès aléatoire RACH (Random Access CHannel) ou au canal partagé montant USCH (Uplink Shared CHannel). On connaît déjà des procédés d'accès à une ressource commune, par exemple, constituée d'un canal partagé. Par exemple, selon un premier mode de réalisation, un terminal qui veut accéder à cette ressource fait une requte qui est ensuite traitée par le réseau Ce dernier gère la ressource en connaissant toutes des demandes formulées par les différents terminaux la partageant, En fonction, du nombre de ces demandes, le réseau accorde ou rejette la requte. L'inconvénient de cette méthode est la charge qui est engendrée sur le lien montant entre les terminaux et le réseau par les requtes des terminaux. Une autre méthode consiste en ce que le réseau gère la ressource commune en fournissant aux terminaux des paramètres communs. Ces paramètres lui permettent d'avoir un contrôle statistique de la ressource partagée Les paramètres communs sont par exemple une probabilité d'accès qui représente la probabilité pour que le terminal accède avec succès à la ressource commune, un temps que le terminal doit attendre entre deux tentatives d'accès, ou encore une durée d'accès. L'inconvénient de cette méthode réside dans le fait que tous les terminaux sont logés à la mme enseigne si bien que le réseau ne tient pas du tout compte de leurs besoins réels. On a cherché à proposer un procédé d'accès de terminaux à une ressource commune d'un réseau qui présente les avantages des procédés antérieurs mais qui n'en présente pas les inconvénients, c'est-à-dire qui ne mobilise pas une charge importante sur le lien montant entre le terminal et le réseau et qui tienne également compte des besoins réels des terminaux. A cet effet, un procédé d'accès de terminaux à une ressource commune d'un réseau selon la présente invention est caractérise en ce que ledit réseau définit les conditions d'accès d'une pluralité de classes d'accès et transmet lesdites conditions à tous les terminaux désirant accéder à ladite ressource commune et en ce qu'un terminal désirant accéder à ladite ressource détermine la classe d'accès à laquelle il appartient en fonction de son état d'accès et accède à ladite ressource selon les conditions d'accès de ladite classe d'accès ainsi déterminée. Lesdites conditions d'accès de chaque classe d'accès sont par exemple une probabilité d'accès, un temps entre deux tentatives d'accès et une durée d'accès à ladite ressource commune. Chaque terminal désirant accéder à ladite ressource peut alors tirer un nombre au hasard et, lorsque ledit nombre est inférieur à la probabilité d'accès de la classe à laquelle il appartient, il accède à ladite ressource pour la durée d'accès correspondant à la classe d'accès à laquelle il appartient et lorsque ledit nombre est supérieur à la probabilité d'accès de la classe à laquelle il appartient, il attend ledit temps entre deux tentatives pour refaire une nouvelle tentative d'accès, un terminal n'ayant jamais encore fait de tentatives d'accès appartenant à la classe d'accès dont la probabilité d'accès est la plus faible. Ledit réseau transmet lesdites conditions de chacune desdites classes à tous les terminaux désirant accéder à ladite ressource commune. Selon une variante, ledit réseau transmet à tous les terminaux désirant accéder à ladite ressource commune au moins un paramètre commun à chacune desdites classes d'accès, au moins un paramètre pondérateur étant défini ou prédéfini pour chaque classe d'accès, chaque terminal ayant déterminé la classe d'accès à laquelle il appartient, déduit dudit ou desdits paramètres communs et du ou des paramètres pondérateurs lesdites conditions d'accès. Lesdits paramètres communs à chaque classe d'accès sont par exemple une probabilité commune d'accès, un temps entre deux tentatives d'accès à ladite ressource et/ou une durée d'accès, les conditions d'accès d'une classe d'accès se définissant alors par une probabilité d'accès, un temps d'accès et une durée d'accès qui sont respectivement obtenus par pondération desdits paramètres communs par lesdits paramètres pondérateurs correspondants éventuels. Un terminal détermine avantageusement la classe d'accès à laquelle il appartient en fonction de facteurs passés le concernant. Lesdits facteurs passés sont par exemple le nombre d'échecs d'accès dudit terminal à ladite ressource. Chaque classe d'accès est alors avantageusement définie de manière que la probabilité d'accès augmente avec le nombre d'échecs d'accès. Lesdits facteurs passés peuvent également tre le nombre de succès d'accès dudit terminal a ladite ressource. Chaque classe d'accès est alors avantageusement définie de manière que la probabilité d'accès diminue avec le nombre de succès d'accès. Un terminal peut également déterminer la classe d'accès à laquelle il appartient en fonction d'au moins un paramètre de son trafic. Un terminal peut alors déterminer la classe d'accès à laquelle il appartient en fonction de l'état de ses mémoires tampon au moment de la tentative d'accès considérée. Les conditions d'accès des différentes classes sont alors prévues pour augmenter la probabilité d'accès avec le taux de remplissage desdites mémoires tampon. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réseau définit les conditions d'accès de chaque classe d'accès en fonction du nombre de terminaux qui se trouvent dans chaque classe d'accès. Pour ce faire, seule une partie des terminaux informe le réseau sur la classe d'accès à laquelle lesdits terminaux appartiennent afin qu'il puisse évaluer le nombre de terminaux qui se trouvent dans chaque classe d'accès. Avantageusement, le nombre de terminaux informant ledit réseau sur le nombre total de terminaux dépend du nombre total de terminaux. Selon une variante, un terminal informe le réseau de sa classe d'accès seulement lorsqu'il change de classe d'accès. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le réseau estime le nombre de terminaux qui se trouvent dans chaque classe d'accès en considérant le nombre d'accès à ladite ressource. On va maintenant décrire des modes de mise en oeuvre de la présente invention. Dans l'exemple de mise en oeuvre maintenant rapporté, le réseau diffuse à l'ensemble des terminaux susceptibles d'accéder à la ressource commune des paramètres communs chaque classe Go à Gn, ces paramètres étant une probabilité Pc et un temps Tc entre deux tentatives d'accès à ladite ressource. Les conditions d'accès liées à chaque classe d'accès Gi sont par exemple une probabilité Pi et un temps Ti. Parmi les paramètres communs, peut également tre définie une durée d'accès Dc et, parmi les conditions d'accès liées à une classe G ;, se trouve la durée d'accès Di durant laquelle le terminal qui a accédé à ladite ressource commune peut garder la ressource. Ces paramètres communs vont permettre à chaque terminal de pouvoir accéder à la ressource commune conformément aux caractéristiques de la classe d'accès à laquelle il appartient. Un terminal qui veut accéder à la ressource commune doit, dans un premier temps, déterminer la classe G ; à laquelle il appartient. Cette détermination dépend de son état d'accès. Dans le cadre de la présente invention, on appelle état d'accès l'état du terminal considéré au moment d'une tentative d'accès. Par exemple, il peut s'agir de facteurs passés le concernant, tels le nombre de succès d'accès qu'il a reçus ou le nombre d'échecs qu'il a subis, tels encore qu'un paramètre de trafic comme l'état de ses mémoires tampon, etc. Par exemple, s'il s'agit du nombre d'échecs qu'il a subis, il appartiendra à la classe Go lorsqu'il n'aura pas subi d'échecs d'accès. Ce sera par exemple parce que c'est la première fois qu'il accède à la ressource commune. II appartiendra à la classe G, lorsqu'il aura subi un échec, à la classe G2 lorsqu'il aura subi deux échecs, etc. Par exemple, s'il s'agit de l'état de ses mémoires tampon, il appartiendra à la classe Go lorsqu'elles seront remplies à moins de 50 %, à la classe G, lorsqu'elles seront remplies entre 50 % et 75 %, à la classe G2 lorsqu'elles seront remplies entre 75 % et 90 %, etc. Une fois déterminée la classe d'accès Gus à laquelle il appartient, le terminal considéré pourra accéder à la ressource commune selon les conditions d'accès qui résultent de cette classe. Par exemple, ces conditions d'accès sont une probabilité d'accès Pi, un temps d'accès Ti entre deux tentatives d'accès et/ou une durée d'accès Di. La probabilité Pi d'accès d'un terminal qui appartient à la classe Gi est égale à la probabilité commune Pc que multiplie un paramètre pondérateur Ki défini ou prédéfini pour la classe G, : Pi = K. x Pc De meme, le temps d'accès Ti est égal au temps d'accès Tc que multiplie un paramètre pondérateur Li défini ou prédéfini pour la classe Gi : Ti = Li x Te Et ! a durée d'accès D, pour la classe d'accès Gi est définie par : D = Mi x Dc. Les paramètres pondérateurs Ki, L, et Mi ne sont pas nécessairement égaux entre eux Les différents paramètres Ko, Kl, K2 sont choisis croissants avec le numéro de la classe correspondante de manière à avantager les terminaux malchanceux . En effet, plus les terminaux appartiennent à un groupe d'indice élevé, plus ils voient leur probabilité d'accès Pi augmenter. II en est de mme des paramètres Mo, Mi, M2. Par contre, les paramètres 4, LI, L2 sont choisis décroissants avec le numéro de la classe correspondante. Par exemple, pour accéder à la ressource commune avec ces conditions d'accès que sont la probabilité Pi et un temps Ti entre deux tentatives, un terminal peut pratiquer de la manière suivante. II choisit un nombre au hasard compris entre 0 et 100%. Si ce nombre est inférieur ou égal à la probabilité Pi caractéristique de la classe Gi à laquelle il appartient, il accède à la ressource commune pour la durée Di également caractéristique de la classe Gi, sinon il doit attendre le temps Ti pour faire une nouvelle tentative d'accès. Le fait que le réseau diffuse aux terminaux les paramètres Pc et Tc lui permet de gérer et de contrôler le nombre d'accès à une ressource commune d'accès. Ce nombre d'accès dépend du nombre de terminaux dans chacune des classes et non du nombre total de terminaux susceptibles d'accéder à la ressource commune. En effet, chaque classe G, ayant une probabilité d'accès P, différente, le nombre de terminaux dans chaque classe G, a donc un poids différent pour chacune d'entre elles. Ainsi, pour gérer et contrôler le nombre d'accès, le réseau doit estimer le nombre de terminaux dans chaque classe. Ceci peut tre réalisé à partir d'informations remontées par les terminaux au réseau Par exemple, une partie seulement des terminaux informe le réseau sur la classe d'accès à laquelle lesdits terminaux appartiennent. Le ratio nombre de terminaux sondé sur Nombre total de terminaux dépend alors du nombre total de terminaux. En effet, pour avoir une bonne estimation du nombre de terminaux par classe, il faut adapter le nombre de terminaux sondés en fonction du nombre total de terminaux. Un ratio de 10% serait par exemple suffisant avec 1000 terminaux, mais complètement inexact avec 10 terminaux. Selon une variante, un terminal informe le réseau de sa classe d'accès quand il en change. Cela permet de limiter le nombre de transactions terminal-réseau Selon une autre variante, à partir du nombre d'accès à la ressource commune considérée, et connaissant les paramètres qui régissent le passage d'un terminal d'une classe à une autre, le réseau estime le nombre de terminaux dans chacune des classes et, de là, choisit la valeur des paramètres communs à diffuser à l'ensemble des terminaux susceptibles d'accéder à la ressource commune. REVENDICATIONS 1) Procédé d'accès de terminaux à une ressource commune d'un réseau, caractérisé en ce que ledit réseau définit les conditions d'accès d'une pluralité de classes d'accès et transmet lesdites conditions à tous les terminaux susceptibles d'accéder à ladite ressource et en ce qu'un terminal désirant accéder à ladite ressource détermine la classe d'accès à laquelle il appartient en fonction de son état d'accès et accède à ladite ressource selon les conditions d'accès de ladite classe d'accès ainsi déterminée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites conditions d'accès de chaque classe d'accès sont une probabilité d'accès, un temps entre deux tentatives d'accès au réseau et/ou une durée d'accès au canal commun. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque terminal désirant accéder à ladite ressource commune tire un nombre au hasard et, lorsque ledit nombre est inférieur à la probabilité d'accès de la classe à laquelle il appartient, il accède à ladite ressource commune pour la durée d'accès correspondant à la classe à laquelle il appartient et lorsque ledit nombre est supérieur à la probabilité d'accès de la classe à laquelle il appartient, il attend ledit temps entre deux tentatives d'accès pour refaire une nouvelle tentative d'accès, un terminal n'ayant jamais encore fait de tentatives d'accès appartenant à la classe d'accès dont la probabilité d'accès est la plus faible. 4) Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réseau transmet lesdites conditions de chacune desdites classes à tous les terminaux désirant accéder à ladite ressource commune. 5) Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit réseau transmet à tous les terminaux désirant accéder à ladite ressource commune au moins un paramètre commun à chacune desdites classes d'accès, en ce qu'au moins un paramètre pondérateur est défini ou prédéfini pour chaque classe d'accès et en ce que chaque terminal ayant déterminé sa classe d'accès déduit dudit ou desdits paramètres communs lesdites conditions d'accès. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits paramètres communs à chaque classe d'accès sont une probabilité d'accès, un temps entre deux tentatives d'accès et/ou une durée d'accès, les conditions d'accès d'une classe d'accès se définissant alors par une probabilité d'accès, un temps d'accès et/ou une durée d'accès qui sont respectivement obtenus par pondération des paramètres communs par lesdits paramètres pondérateurs correspondants éventuels. 7) Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un terminal détermine la classe d'accès à laquelle il appartient en fonction de facteurs passés le concernant. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits facteurs passés sont le nombre d'échecs d'accès dudit terminal à ladite ressource commune. 9) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque classe d'accès est définie de manière que la probabilité d'accès augmente avec le nombre d'échecs d'accès à ladite ressource commune. 10) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits facteurs passés sont le nombre de succès d'accès dudit terminal à ladite ressource commune. 11) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque classe d'accès est définie de manière que la probabilité d'accès diminue avec le nombre de succès d'accès. 12) Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un terminal détermine la classe d'accès auquel il appartient en fonction d'au moins un paramètre de son trafic. 13) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un terminal détermine la classe d'accès auquel il appartient en fonction de l'état de ses mémoires tampon au moment de la tentative d'accès considérée. 14) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les conditions d'accès des différentes classes sont prévues pour augmenter la probabilité d'accès avec le taux de remplissage desdites mémoires tampon. 15) Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réseau définit les conditions d'accès de chaque classe d'accès en fonction du nombre de terminaux qui se trouvent dans chaque classe d'accès. 16) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'une partie des terminaux informe le réseau sur la classe d'accès à laquelle lesdits terminaux appartiennent afin qu'il puisse évaluer le nombre de terminaux qui se trouvent dans chacune desdites classes d'accès. 17) Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le nombre de terminaux informant ledit réseau sur le nombre total de terminaux dépend du nombre total de terminaux. 18) Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce qu'un terminal informe le réseau de sa classe d'accès seulement lorsqu'il change de classe d'accès. 19) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le réseau estime le nombre de terminaux qui se trouvent dans chaque classe d'accès en considérant le nombre d'accès à ladite ressource commune.