Brevet FR2826825A1 — publié le 20030103

en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10. PROCEDE DE BASCULEMENT D'UN PREMIER MODE DE RADIOCOMMUNICATION VERS UN SECOND MODE DE RADIOCOMMUNICATION ET TERMINAL MOBILE MULTI-MODE ASSOCIE La présente invention concerne le domaine des télécommunications mobiles et plus spécifiquement l'utilisation de terminaux de radiocommunication mobiles dits multi-modes c'est à dire aptes à communiquer selon l'un ou l'autre d'au moins deux modes de radiocommunication. Parmi les modes de radiocommunication connus actuellement, on peut citer, par exemple, le mode GSM (Global System for Mobile Communication) dit de deuxième génération ou le mode UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) dit de troisième génération, et également le mode PCS (Personal Communication Services) en vigueur sur le territoire américain. Classiquement, un terminal de radiocommunication mobile établit ses communications par l'intermédiaire de stations de base selon une technologie de transmission radio (RAT pour Radio Access Technology en anglais). Ainsi, différentes technologies peuvent coexister avec des stations de base dédices à un premier mode de radiocommunication, par exemple des BTS (Base Transceiver Station) pour le GSM, et des stations dédiées à un second mode de radiocommunication, par exemple des antennes UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). D'autres technologies RAT peuvent néanmoins appara^'trent avec d'autres modes de radiocommunication et entrer dans la problématique présentée par l'invention. Dans un tel contexte, il appara^'t primordial qu'un terminal de radiocommunication mobile puisse fonctionner selon l'un ou l'autre standard associé à un quelconque mode de radiocommunication en vigueur, c'est à dire avec l'une ou l'autre technologie RAT associée auxdits modes. Une telle interopérabilité est indispensable pour trois raisons principales: Pour maintenir une continuité de service lors d'une communication et hors communication lorsque le terminal est en mode veille et pour la réclisation de mesures. Pour établir une communication quelconque, un terminal mobile doit étre associé à une station de base correspondant à la zone géographique dans laquelle il se situe et qui peut étre dédise à une quelconque technologie RAT en vigueur sur le territoire concerné. La station de base transmet la communication vers un contrôleur 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\F1 03695\PREMDEP\FIT\projel_2.doc 2 2826825 qui la transmet à un central de commutation qui dirige la communication vers la station de base à laquelle le terminal destinataire est associé ou vers un autre réseau du terminal destinataire (Internet, PSTN (Public Switched Telecommunication/ Telephone Network) ou autre). Lors d'un déplacement du terminal mobile, un relais (connu sous ie terme anglais de handover) doit être assuré afin de garantir la continuité de service dans la communication en cours. Ce relais peut ovoir lieu entre des stations de base de la méme technologie ou entre des stations de base de technologies RAT différentes. Hors communication, un terminal mobile doit maintenir un état de veil le pendant lequel il est également associé à une station de base. Lors d'un déplacement, le terminal mobile peut effectuer une re-sélection pour se raccrocher à une station de base de sa nouvel le zone géographique. Une tel le ré-sélection est également réclisée lorsque le terminal mobile communique en mode par paquets de données tel que le GPRS par exemple (General PacLet Radio Services). Enfin, un terminal mobile de radiocommunication multi-mode doit pouvoir supporter des mesures réqulières avec une station de base d'un premier mode (par exemple GSM) alors qu'il est en liaison radio avec une station de base d'un autre mode (par exemple UMTS). De telles mesures sont souvent imposées par les organismes de standardisations qui réqulent les différents systèmes de radiocommunication en vigueur ou en projet. Or, une interopérabilité (handover, re-sélection, mesures) entre plusieurs technologies RAT n'est pas forcément garantie, en particulier parce que chaque mode de radiocommunication possède sa propre base de temps. Ainsi, dans l'exemple des deux modes GSM et UMTS, les périodes des trames radio pour les communications ne sont pas les mémes, la première étant fixée à 4.615 ms et la seconde à 10ms respectivement par les standards GSM et UMTS. Il ne s'agit pas d' une simple désynch ronisation entre stations de base, mais bien d' un référentiel temporel différent entre les deux standards. Un terminal mobile multi-mode, en liaison radio avec une station de base d'un premier mode, doit donc être en mesure de conna^'tre l'heure exacte dans au moins un autre mode. Il est donc important qu'un terminal mobile multi-mode soit opte à déterminer le décalage temporel entre deux modes de radiocommunication 1 036, 5/MK/EMPD F:\Salle\F1 03695\PREMDEP\FIT\projet_2.doc i 3 2826825 donnés afin de pouvoir passer de l'un à l'autre, en cours de communication, en mode veil le ou pour ia réc lisation de mesures. Une solution possible consiste à maintenir une écoute réqulière d'un mode simultanément à l'utilisation d'un autre mode (par exemple maintenir une écoute des stations GSM alors qu'une communication est effectuée par des stations UMTS). Une telle solution n'est cependant pas optimale car coûteuse en énergie et donc en autonomie pour ie terminal mobile. La présente invention a ainsi pour objectif de proposer un procédé de détermination du décalage temporel entre au moins deux modes de radiocommunication pour permettre à un terminal mobile muiti-mode d'établir une communication selon l'une ou l'autre technologie d'accès radio associée respectivement à chaque mode de radiocommunication. Par exemple, la présente invention a pour objectif de permettre à un terminal mobile de conna^'tre l'heure dans le mode GSM alors qu'il fonctionne dans un mode UMTS, et vice versa. L'invention concerne plus spécifiquement un procédé de basculement d'un premier mode de radiocommunication vers un second mode de radiocommunication dans un terminal mobile de radiocommunication multimode comportant au moins une première et une seconde partie fonctionnant respectivement selon une première et une seconde technologie d'accès radio associce au premier et second mode de radiocommunication et munie respectivement d'une première et seconde horloge, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes: - Verrouillage d'une première partie du terminal mobile sur un premier des modes de radicommunication avec une première horloge associée; - Calcul du décalage temporel entre les horloges de deux modes de radiocommunication par le terminal mobile; Correction de l'heure d'une seconde partie du terminal à partir dudit calcul du décalage temporel; - Basculement d'une seconde partie du terminal mobile sur un second des modes de radiocommunication avec la seconde horloge associée. Selon un mode de réclisation, le calcul du décalage temporel comporte les étapes suivantes: 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\F1 03695\PREMDEP\FllNprojoi_2. doc - Détection du début d'une trame radio de la première technologie associée au premier mode de radiocommunication; - Enregistrement de l'heure indiquse par la première horloge associée audit premier mode et déclenchement d'un compteur; - Détection du début d'une trame radio de la technologie associée au second mode de radiocommunication; - En registrement de l'heure actual isée indiq uée par la première horloge associée audit premier mode et de l'heure indiquée par la seconde horloge associée audit second mode de radiocommunication, et arrét du 1 0 compteur; - Calcul du décalage temporel à partir des heures enregistrées par les première et seconde horloges et de la valeur du compteur. Selon une caractéristique, I'alimentation d'au moins une partie du terminal fonctionnant selon un des modes de radiocommunication est coupée, ledit procédé comportant une étape d'éveil de ladite partie par une autre partie fonctionnant selon u n autre mode de radiocommunication et une étape de mise à l' heure de lad ite partie éveillée du terminal. La présente invention concerne également un terminal mobile de radiocommunication multi-mode, comportant un microcontrôleur et au moins deux parties aptes à communiquer respectivement selon deux technologies d'accès radio associées à deux modes de radiocommunication distincts, caractérisé en ce qu'il comporte un compteur apte à comptabiliser le temps écoulé entre le début d'une trame radio de la première technologie et le début d'une trame radio de la seconde technologie, des moyens de calcul du décalage temporel entre lesUites technologies d'accès radio et des moyens de mise à l'heure d'une partie du terminal à l'heure d on née de l a tech nolog ie associce à l ad ite pa rtie. Selon une caractéristique, le compteur possède une horloge de périodicité plus petite que celles des compteurs de trames des deux technologies d'accès radio. Selon une caractéristique, le terminal comporte en outre des moyens de commutation de l'alimentation d'au moins une partie du terminal sur commande du microcontrôleur. 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\F1 03695\PREMDEP\Fll\projet_2.doc 2826825 Les particulari-té-s---et-a-vartages-de---l'-invention- appara^trontclairemen-t- a---la-- Iecture de la description qui suit, donnce à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et faite en référence aux figures annexces dans lesquelles: La figure l illustre schématiquement les trames radio dans deux technologies d'accès radio différentes (GSM et UMTS dans l'exemple illustré); La figure 2 est un schéma d'implémentation du procédé selon l'invention; La figure 3 illustre schématiquement une application du procédé selon la présente invention. En référence à la figure 1, il est clair que le décalage temporel entre les trames radio de deux technologies associées à deux modes de radiocommunication distincts n'est pas un simple décalage de désynchronisation, mais relève bien d'un décalage des bases temporelles. Les trames radio Rl de la première technologie, par exemple UTRAN sont ainsi fixées à 10 ms, alors que celles R2 associces à la seconde technologie, par exemple GSM sont fixées à 4.615 ms par les standards respectifs. L'objectif de l'invention est de permettre un basculement correct d'une trame R1 à une trame R2 respectivement associées à deux quelconques technologies d'accès radio distinctes. On nomme T' le début d'une trame Rl (associce à un premier mode M1) et T2 le début d'une trame R2 (associée à un second mode M2). T' correspond à l'heure dans le premier mode au moment du début d'une trame R2 dans le second mode et AK exprime le décalage entre le début des trames R1 et R2 de chaque mode, c'est à dire AK=T'-T=T2-T Les heures dans chacune des technologies RAT associces à chacun des modes sont données par des horloges U1 et U2 composées par des compteurs fixant d'une part la durée d'une trame radio et d'autre part permettant un découpage temporel de ces trames gr&ce à des compteurs plus fins. Ainsi, par exemple, si le premier mode de radiocommunication M1 est associé à la technologie UTRAN, I'horloge U1 correspondante possède un compteur de trame dit SFN pour " Super Frame Number " et des compteurs plus précis tels que ceux connus sous les termes de timeslot " et Ces compteurs ont des horloges de périodicité plus courte que le compteur de trame et sont classiques et généralisés dans la technologie UTRAN. De même, si le second 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\F 1 03695\PREMDEP\FIT\projel_2.doc mode de radiocommunication M2 est associé à la technologie GSM, I'horloge U2 correspondante possède également des compteurs classiques et communément utilisés, tels que des compteurs de trames dits Tl, T2, T3 et des compteurs " de sous trame " dits " timeslot " et " quater bit counters ". Tous ces compteurs, parfaitement connus de l'état de la technique, permettent de définir l'heure précise dans chaque mode de radiocommunication standardisé. L'invention cherche à déterminer le décalage temporel entre au moins ces deux référentiels de temps. La figure 2 illustre plus spécifiquement la mise en _uvre de l'invention. Un compteur /\K est enclenché par le début d'une trame Rl du premier mode Ml et arrété par le début d'une trame R2 du second mode M2. Ce compteur AK est - des compteurs de trames des deux technologies RAT considérées. Le procédé selon l'invention présente donc les étapes suivantes: - Le terminal mobile est verrouillé sur une station de base d'une première technologie RAT (par exemple une station UTRAN). Lors du début d'une trame Rl de cette première technologie, I'heure T1 est relevoe et le compteur AK enclenché par un signal provenant du bloc logique " start ". - Le terminal mobile surveille les émissions radio de la deuxième technologie RAT (par exemple les émissions GSM) et détecte le début d'une trame R2 de cette seconde technologie. Le compteur AK est alors arrêté par un signal provenant du bloc logique " stop >> et l'heure T2 de la seconde technologie est relevée ainsi que l'heure actualisée T' de la première horloge U1. - Le microcontrôleur du terminal mobile calcule alors le décalage temporel At entre les deux technologies RAT à partir des données AK, T1, T1' et T2 - Le terminal mobile modifie son horloge et peut effectuer des mesures ou une communication selon la seconde technologie RAT. L'heure T1 est donnce par le compteur de trame associé à la première technologie (par exemple le compteur SFN de la technologie UMTS), les autres compteurs plus fins (Timeslot et chip counters) étant mis à zéro. De même, I'heure T2 est don nce par le compteur de tra me associé à la seconde tech nolog ie (par exemple 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\F1 03695\PREMDEP\Fll\projet_2.doc 7 2826825 le compteur Tl,T2,T3 de la technologie GSM), les autres compteurs plus fins (Timeslot et quaterbit counters) étant mis à zéro. En revanche, I'heure actualisée T' est exprimoe à l'aide des compteurs " de sous trame >> pour indiquer un intervalle de temps interne à la période de la trame. La valeur du compteur AK est exprimoe en unité de temps de l'une ou l'autre technologie RAT selon le point de départ du procédé. L'implémentation du procédé selon l'invention dans un terminal mobile nocessite l'ajout d'un compteur AK et de circuits logiques constituant les blocs log iq ues > de comma nde du compteur. Une tel le implémentation ne présente aucune difficulté particulière. L'invention consiste donc, à un instant donné, à calculer, au niveau du terminal mobile, le décalage temporel At entre deux modes associés à deux technologies différentes RAT. Ce décalage At n'est pas constant dans le temps, mais si on conna'^t les périodes des trames R1 et R2 associées à chacune des technologies RAT, et que l'on conna'^t le décalage At à un instant donné, on peut maintenir une connaissance du décalage temporel entre les deux modes de radiocommunication dans le temps. Une application avantageuse de la présente invention est présentée en référence à la figure 3. Un terminal de radiocommunication mobile multimode comporte différentes parties respectivement dédiées à une communication selon différentes technologies RAT associses chacune à un mode de radiocommunication donné. Pour garantir une bonne interopérabilité du terminal selon l'une ou l'autre tech nologie RAT, tel le q ue précédemment décrit, il est nécessa ire que ledit termina l maintienne une synchronisation temporelle sur chacune des technologies RAT qu'il peut étre amené à utiliser. Ainsi, selon l'invention, un terminal mobile multi-mode, associé à une station de base dépendant d'un premier mode de radiocommunication, peut maintenir directement, dans sa mémoire, une connaissance précise de l'heure d'au moins un autre mode de radiocommunication. Dans un terminal multi-mode, un microcontrôleur contrôle les différentes parties associées à chaque mode, par exemple, une partie UMTS et une partie GSM. Lorsque le mobile est verrouillé sur une station de base d'un premier mode (par exemple UTRAN), I'alimentation de la partie au second mode (par exemple GSM) 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\Fl 03695\PREMDEP\FlI\proje1_2.doc 8 2826825 peut étre coupée pour permettre une économie d'énergie. Lorsqu'une mesure sur une station de ce second mode est nocessaire, par exemple environ toutes les trente secondes selon les exigences du standard UMTS, la partie associée au premier mode peut éveiller la seconde par l'intermédiaire du microcontrôleur et mettre le terminal à I'heure d udit second mode. En effet, la partie associée au premier mode peut maintenir l'heure du second mode à partir d'un calcul du décalage At à un instant donné comme précédemment décrit. La détermination du décalage temporel At entre les deux modes de radiocommunication nécessite l'attente d'un premier événement qui est le début - d'une trame radio du premier mode et l'attente d'un second événement qui est le début d'une trame radio du second mode, c'est à dire dans l'exemple considéré +4.615 ms. En ma jorant avec le temps nécessaire à la mise en _uvre du procédé selon l'invention, on obtient le calcul du décalage temporel At en 20 à 25 ms. Cela peut avoir une application pratique avantageuse qui consiste à couper l'alimentation d'une des parties du terminal dédiée à un mode non utilisé pour ne l'éveiller qu'au moment o ce mode sera utilisé pour une mesure ou une communication. Cela est évidemment intéressant en terme de consommation d'énergie et donc d'autonomie du terminal mobile. Par exemple, si on maintenait simplement la partie GSM en veille, une mesure serait effectuée toutes les 2 ms alors qu'une telle fréquence n'est pas nocessaire dans le cadre de la standardisation. La description et les dessins font référence aux technologies RAT GSM et UTRAN. La présente invention peut néanmoins être appliquée à des technologies RAT quelconques avec des bases de temps différentes. 1 03695/MK/EMPD F:\Solle\F1 03695\PREMDEP\FIT\projel_2.doc REVENDICATIONS 1. Procédé de basculement d'un premier mode de radiocommunication (M1) vers un second mode de radiocommunication (M2) dans un terminal mobile de radiocommunication multi-mode comportant au moins une première et une seconde partie fonctionnant selon une première ou une seconde technologie d'accès radio (RAT) respectivement associée au premier et second mode de radiocommunication et munie respectivement d'une première et seconde horloge (U 1, U2), caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes: - Verrouillage d'une première partie du terminal mobile sur un premier des modes de radicommunication (M1) avec une première horloge (U1) associée; - Calcul du décalage temporel (At) entre les horloges (U1, U2) de deux modes de radiocommunication (M1, M2) par le terminal mobile; Correction de l'heure d'une seconde partie du terminal à partir dudit calcul du décalage temporel (At); - Basculement d'une seconde partie du terminal mobile sur un second des modes de radiocommunication (M2) avec la seconde horloge (U2) associée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul du décalage temporel (At) comporte les étapes suivantes: - Détection du début d'une trame radio (R1) de la première technologie (RAT) associée au premier mode de radiocommunication (M1); - Enregistrement de l'heure (T') indiquce par la première horloge (U1) associée audit premier mode et déclenchement d'un compteur (/\K); Détection du début d'une trame radio (R2) de la technologie (RAT) associée au second mode de radiocommunication (M2); - Enregistrement de l'heure actualisée (T') indiquée par la première horloge associée audit premier mode et de l'heure (T2) indiquée par la seconde horloge (U2) associée audit second mode de radiocommunication, et arrét du compteur (AK); Calcul du décalage temporel (At) à partir des heures enregistrées par les première et seconde horloges (T, T', T2) et de la valeur du compteur (AK). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'alimentation d'au moins une partie du terminal fonctionnant selon un 1 03695/MK/EMPD F:\Salle\F1 03695\PREMDEP\FIT\projet_2.doc des modes de radiocommunication (M2) est coupée et en ce que led it procédé comporte une étape d'éveil de ladite partie par une seconde partie fonctionnant selon un autre mode de radiocommunication (Ml) et une étape de mise à l'heure de ladite partie éveillée du terminal. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier et le second mode de radiocommunication sont respectivement les modes GSM et/ou UMTS. 5. Terminal mobile de radiocommunication multi-mode, comportant un microcontrôleur et au moins deux parties aptes à communiquer respectivement selon au moins deux technologies d'accès radio (RAT) associées à deux modes de radiocommunication (Ml, M2) distincts, caractérisé en ce qu'il comporte un compteur (AK) apte à comptabiliser le temps écoulé entre le début d'une trame radio de la première technologie et le début d'une trame radio de la seconde technologie, des moyens de calcul du décalage temporel entre lesUites technologies d'accès radio et des moyens de mise à l'heure d'une partie du terminal à l'heure donnse de la technolog ie associée à lad ite pa rtie. 6. Terminal mobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le compteur (AK) possède une horloge (CLK) de périodicité plus petite que celles des compteurs de trames des technologies d'accès radio. 7. Terminal mobile selon l'une des revendications à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commutation de l'alimentation d'au moins une partie du terminal sur commande du microcontrôleur.