Brevet FR2856879A1 — publié le 20041231

PROCEDE D'ACCELERATION DE LA RECHERCHE D'UN RESEAU DE TELECOMMUNICATION PAR UN TERMINAL MOBILE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine des télécommunications et concerne plus spécifiquement un procédé d'accélération de la recherche de réseau par un terminal mobile. L'invention concerne également un terminal de communication mobile multimode comportant des moyens pour mettre en u̇vre le procédé. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Lorsqu'un utilisateur d'un terminal mobile se déplace dans des zones géographiques couvertes par des réseaux de télécommunication (PLMN, pour Public Land Mobile Network) distincts, à chaque perte de couverture sur le réseau courant, le terminal mobile doit rechercher un nouveau réseau offrant les meilleures conditions de communication. Ce nouveau réseau peut être choisi selon le mode automatique ou manuel. En mode automatique, un ordre de recherche est donné au terminal. Cet ordre peut être donné périodiquement ou peut être généré ponctuellement à chaque fois que le terminal perd la couverture réseau. Le terminal recherche alors les réseaux présents dans l'environnement. Ensuite, par l'intermédiaire de la carte SIM (pour Subscriber Identity Module), l'opérateur donne la priorité de sélection à l'un des réseaux parmi les réseaux trouvés. Dans le mode manuel, l'utilisateur sélectionne un réseau dans une liste de réseaux disponibles dans l'environnement. Lorsqu'un réseau est sélectionné, le terminal tente de s'y inscrire. En cas d'échec, le terminal tente l'inscription sur un autre réseau. En cas de réussite, le terminal peut obtenir des services depuis ce réseau. Après inscription, le terminal peut obtenir de la cellule sur laquelle il est campé des informations sur son environnment radio. Ces informations sont véhiculées par le canal de contrôle BCCH (pour Broadcast Control Channel) et comportent notamment la bande de fréquence utilisée dans le PLMN ou dans la région du PLMN (BA_Range), une liste de fréquences des cellules voisines (ARFCN, pour Absolute Radio Frequency Number), la liste des fréquences balises des cellules voisines BA list pour le système GSM (GSM pour Global System For mobile, et la liste des fréquences porteuses de codes d'embrouillage des cellules 3G voisines 3G_Cell_Reselection-list pour le système UMTS. Dans la suite de cette description, on désignera par H-PLMN, (pour Home PLMN) le réseau public courant (GSM ou UMTS par exemple), V-PLMN (pour Visited PLMN) le réseau dans lequel le terminal est réallumé après une extinction, R-PLMN (pour Registred PLMN) le réseau dans lequel le terminal mobile est enregistré et RAT (pour Radio Access Technology) la technologie d'accès radio mise en u̇vre dans un H-PLMN ou un V-PLMN. La norme 3GPP (pour Third Generation Partnership Group) définit la procédure de sélection de cellule d'un réseau GSM par les étapes suivantes: A l'allumage du mobile, la couche physique Ll, AS (pour Access Stratum) effectue les taches suivantes : A- Si le R-PLMN (pour Registered PLMN) est tel que RAT=GSM, une recherche d'une cellule convenable avec PLMN=R-PLMN est effectuée parmi : - la fréquence de la dernière cellule et/ou, - l'ensemble des fréquences de la dernière BA_LIST et/ou, - la plage de fréquences du dernier BA_Range et/ou, - l'ensemble des fréquences supportées par le mobile. B- La couche physique informe la couche 3 (Non AS) du résultat de la recherche c'est-à-dire, qu'une cellule convenable est trouvée et que son PLMN=R-PLMN ou qu'aucune cellule du R-PLMN n'est trouvée. C- Si le R-PLMN est tel que RAT=UTRA, une recherche d'une cellule convenable avec PLMN=R-PLMN est effectuée parmi : - la fréquence et le code d'embrouillage de la dernière cellule et/ou, - l'ensemble des fréquences de la dernière FDD_Frequency_list et/ou, - la plage de fréquences du dernier FDD_frequency_range et/ou, - l'ensemble des fréquences supportées par le mobile. D- La couche physique informe la couche 3 (Non AS) du résultat de la recherche, c'est-à-dire qu'une cellule convenable est trouvée et son PLMN=R-PLMN, ou qu'aucune cellule du R-PLMN n'est trouvée. E- Apres réception du message par L3 : - En cas d'échec de recherche du R-PLMN, L3 demande une recherche de PLMN en donnant la priorité de RAT (RAT=GSM ou RAT=UTRA). - En cas de réussite, la procédure d'inscription sur le R-PLMN est activée. F- Si Ll reçoit une demande de recherche de PLMN, Ll effectue une recherche complète de toutes les cellules convenables et de leur PLMN. L3 démarre alors l'inscription sur le PLMN de plus haute priorité trouvé. G- Si aucun PLMN correct n'est trouvé, le mobile campe sur un PLMN quelconque en service limité (appels d'urgence uniquement). A l'extinction du terminal : Si RAT=GSM, selon ce qui est utilisé à l'allumage, le mobile mémorise : - la fréquence de la dernière cellule et/ou, - l'ensemble des fréquences de la dernière BA_LIST et/ou, la plage de fréquences du dernier BA_Range et/ou, de l'ensemble des fréquences supportées par le mobile. Si RAT=UTRA, selon ce qui est utilisé à l'allumage, le mobile peut mémoriser : - la fréquence de la dernière cellule et/ou, - l'ensemble des fréquences de la dernière FDD Frequency list et/ou, - la plage de fréquences du dernier FDD frequency range et/ou, - de l'ensemble des fréquences supportées par le mobile. La durée de la recherche GSM est typiquement de 30s pour l'ensemble des fréquences supportées par un mobile Un problème provient du fait qu'un échec de recherche de R-PLMN a pour conséquence que la durée de cette procédure peut être supérieure à 35 secondes dans les conditions réelles de communication. Par ailleurs l'introduction du système Dual-Mode GSM/WCMA (WCMA, pour Wideband Code Division Multiple Access) augmentera cette durée à des valeurs trop élevées. Le but de l'invention est de réduire la durée de la phase de recherche d'un nouveau réseau à l'allumage lorsque le terminal se trouve dans une zone géographique couverte par un réseau de télécommunication différent de celui de la zone où il a été éteint. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé d'accélération de la sélection par un terminal mobile d'un réseau de télécommunication en cas d'itinérance intersystème. En particulier lorsque le terminal est rallumé dans une zone géographique différente et pour laquelle le dernier PLMN n'a pas de couverture. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes : - mémoriser dans le terminal les informations systèmes spécifiques aux réseaux de télécommunication préalablement utilisés par le terminal, et à chaque perte de couverture du réseau, - rechercher prioritairement une cellule convenable à partir des informations systèmes préalablement mémorisées. Dans un mode préféré de réalisation, lesdites informations comportent notamment : - les paramètres utilisés pour la sélection/resélection de cellules, - les caractéristiques des canaux communs utilisés dans la cellule courante, - les informations de contrôle des mesures à effectuer par le terminal mobile, - l'identité des zones de localisation auxquelles appartient la cellule. Préférentiellement, ces informations sont groupées dans une base de données qui est mise à jour à chaque extinction du terminal. L'invention est mise en u̇vre dans un terminal de communication multimode comportant : des moyens pour mémoriser les informations systèmes spécifiques au réseau courant, et - des moyens pour rechercher prioritairement une cellule convenable à partir des informations systèmes mémorisées à chaque extinction du terminal. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est un schéma bloc général illustrant les étapes principales du procédé selon l'invention. - la figure 2 est un organigramme illustrant un mode de réalisation de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention va maintenant être décrite, à titre d'exemple, dans une mise en u̇vre particulière dans laquelle un utilisateur d'un terminal mobile bi mode GSM/UMTS se déplace d'une zone couverte par le réseau GSM (respectivement UMTS) vers une zone couverte par le réseau UMTS (respectivement GSM). Rappelons que la phase de sélection de PLMN consiste pour le terminal à trouver un réseau depuis lequel il peut obtenir un service. Deux types de mesures sont réalisées au niveau des procédures de la couche RR (pour Radio Ressource control). Soit le terminal n'a aucune information stockée concernant son environnement et alors il doit scanner toutes les fréquences qu'il supporte pour sélectionner les meilleures cellules, soit le terminal a une connaissance à priori de son environnement radio et alors il peut tester d'abord cet environnement. L'invention préconise donc un procédé d'accélération de la sélection par un terminal mobile d'un réseau selon la procédure décrite schématiquement par la figure 1. L'étape 1 de cette procédure consiste à constituer une base de données comportant des informations systèmes des différents réseaux dans lequel le terminal est susceptible d'être utilisé. L'étape 2 consiste à mettre à jour en permanence cette base de données au gré des déplacements de l'utilisateur du terminal. L'étape 3 consiste à exploiter la base de données constituée pour réduire la durée de la recherche de cellule lors d'un changement de réseau. 1) Constitution d'une base de donnée L'étape 1 de la figure 1 consiste à mémoriser dans une mémoire persistante de type flash (Flash RAM en anglais) associée au terminal des enregistrements relatifs au PLMN dans lequel l'utilisateur reçoit normalement un service via le terminal et dans lequel le terminal n'est pas en état de service limité. A chaque extinction du terminal, ces enregistrements sont mis à jour. Pour un mobile dual mode GSM/UMTS, les enregistrements sont stockés sous la forme du tableau ci-dessous. Tableau 1 A chaque instant, il n'y a qu'un enregistrement correspondant à un RAT, un MNC et un code de pays MCC pour (Mobile country Code). Par exemple, il n'y aura qu'un enregistrement pour : GSM/France/orange ou pour UMTS/UK/Vodafone. 2) Mise à jour d'une base de données La mise à jour de la base de données consiste à ajouter les informations relatives au PLMN courant. Ainsi, si le terminal est campé sur GSM/France/Orange et que cet enregistrement n'existait pas dans la table, alors ce champ est crée. Dans le cas où le champs existe déjà, seules les informations de fréquences sont mises à jour en utilisant les dernières informations disponibles (cellule courante, liste de fréquences voisines diffusées par le réseau ou plage de fréquence à utiliser). Si au moment de l'insertion d'un nouvel enregistrement le maximum d'enregistrements est atteint on remplace l'enregistrement le plus vieux dans la table par le nouvel enregistrement. 3) Exploitation de la base de données. La figure 2 illustre une exploitation de la base de données dans un mode préféré de réalisation de l'invention. En fonctionnement, la procédure normale de recherche de cellule est modifiée à l'allumage du terminal (étape 4). A l'étape 6, la couche physique (Ll, AS- Access Stratum) effectue les taches suivantes : a- Si le R-PLMN (Registered PLMN) est tel que RAT=GSM, recherche une cellule convenable avec PLMN=R-PLMN parmi : - la fréquence de la dernière cellule et/ou, l'ensemble des fréquences de la dernière BA_LIST et/ou, la plage de fréquences du dernier BA_Range. Si la recherche échoue, alors on utilise les enregistrements de la base de donnée (étape 8). A l'étape 10, un test consistant à vérifier si un MCC a été lu lors de la recherche de R-PLMN est exécuté. Si c'est le cas, la recherche est restreinte aux enregistrements affichant le MCC correspondant en excluant les réseaux des autres pays (étape 12). Dans le cas contraire, l'étape 8 est exécutée et la restriction est mise en u̇vre dès la première lecture d'un MCC. Ainsi, on exclue de la recherche la suite l'enregistrement correspondant au RPLMN qui a déjà fait l'objet d'une recherche. Pour chaque enregistrement du même RAT que le R-PLMN et dans l'ordre des enregistrement du plus récent au plus ancien, on recherche les fréquences indiqués dans le tableau. Cette procédure est effectuée avec les enregistrements de l'autre RAT. Si une cellule convenable est trouvée à partir de l'un des enregistrements (étape 14), la procédure de recherche normale se termine et on informe (étape 16) L3 de la présence du PLMN. La couche L3 commande alors l'inscription du terminal sur ce PLMN s'il appartient à la liste inscrite dans la carte SIM. Sinon, L3 lance une recherche de PLMN complète. C'est le cas par exemple si la carte SIM a été changée. Si aucun des enregistrements ne convient, alors la couche physique informe la couche 3 (Non AS) du résultat de la recherche et la procédure de recherche se fait sur l'ensemble des fréquences supportées par le mobile. Si le R-PLMN (Registered PLMN) est tel que RAT=UTRA, la recherche d'une une cellule convenable avec le R-PLMN est effectuée parmi : - la fréquence de la dernière cellule et/ou, - l'ensemble des fréquences de la dernière FDD Frequency_list et/ou, - la plage de fréquences du dernier FDD_frequency range et/ou, - de l'ensemble des fréquences supportées par le mobile. La couche physique informe la couche 3 (Non AS) qu'une cellule convenable est trouvée et son PLMN=R-PLMN, ou qu'aucune cellule du R-PLMN n'est trouvée. Ainsi, pour les utilisateurs qui ne voyagent pas, aucun changement n'est observé puisque seul les informations de BCCH du R-PLMN seront renseignées. Par contre, pour les utilisateurs qui voyagent fréquemment d'un pays à l'autre, les informations de la base de donnée permettent d'accélérer le temps de sélection. Grâce à l'invention, les sélections de PLMN sont accélérés au fur et à mesure que la base de données est constituée et enrichie. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est possible d'éviter la phase d'apprentissage en personnalisant le terminal avec une base d'information BCCH existante. Dans une variante, un choix peut-être fait entre stocker uniquement les BA_List ou uniquement les BA_range. Avec uniquement la BA_list, la région optimale est de faible étendue, mais le temps de sélection est très rapide. Avec les BA_range, la région de sélection peut-être très étendue, mais le temps de sélection peut-être long. Dans une autre variante de réalisation, les deux approches précédentes sont combinées de sorte à vérifier d'abord les ARFCN de la BA_list, puis en cas d'échec de vérifier les BA_Range. En cas de déplacement au sein d'un même pays, au lieu de remplacer les informations du PLMN courant par les nouvelles au moment de l'extinction, des fréquences sont ajoutées à celles existantes. Ainsi, si un PLMN couvre plusieurs zones, les informations BCCH sont valides pour toutes ces zones. REVENDICATIONS 1. Procédé d'accélération de la sélection par un terminal mobile de communication d'un réseau de télécommunication, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - mémoriser dans le terminal les informations systèmes spécifiques au réseau de télécommunication préalablement utilisés par le terminal, - rechercher prioritairement une cellule convenable à partir des informations systèmes préalablement mémorisées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites informations comportent notamment : - les paramètres utilisés pour la sélection/resélection de cellules, - les caractéristiques des canaux communs utilisés dans la cellule, - les informations de contrôle des mesures à effectuer par le terminal mobile, - l'identité des zones de localisation auxquelles appartient la cellule. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les informations système mémorisées sont groupées dans une base de données qui est mise à jour à chaque extinction du terminal. 4. Terminal de communication multimode, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens pour mémoriser dans le terminal les informations systèmes spécifiques au réseau courant et - des moyens pour rechercher prioritairement une cellule convenable à partir des informations systèmes mémorisées.