Brevet FR2853800A1 — publié le 20041015

ARCHITECTURE LOGICIELLE ET PROCEDE D'ACCES RADIO D'UN TERMINAL MOBILE MULTI-MODE DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine des 5 télécommunications et concerne plus spécifiquement un procédé de gestion de l'accès radio d'un terminal mobile multimode dans un réseau de télécommunication cellulaire dans lequel sont déployées une pluralité de technologies d'accès radio (TAR) distinctes correspondant chacune un réseau d'accès radio (RAN) spécifique, l'une au moins desdites TAR étant à l'état actif dans le mobile tandis que les autres TAR sont dans un état passif, chaque TAR comportant au moins un module d'exécution de requêtes transmises par le réseau 15 cellulaire audit terminal et au moins un module de séquencement destiné à gérer la chronologie de l'exécution desdites requêtes. L'invention concerne également une architecture logicielle destinée à mettre en oeuvre le 20 procédé et un terminal comportant ladite architecture. Plus spécifiquement, l'invention trouve une application dans les terminaux mobiles multimodes, c'est-à-dire, les terminaux susceptibles de supporter plusieurs technologies d'accès radio distinctes. 25 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Actuellement, la norme de référence en téléphonie mobile en Europe est la norme GSM (pour Global System for Mobile Telecommunications). Dans le but de garantir son évolution vers 30 la troisième génération, des organismes de SP 21786 HM standardisation internationaux ont proposé la norme UMTS (pour Universal Mobile Telecommunications System) dont les spécifications techniques sont en cours de développement au sein du groupe 3GPP (pour Third 5 Generation Partnership Project) développées au sein du partenariat appelé 3GPP. Le but de la normalisation de l'UMTS est de garantir une compatibilité totale entre le mode UMTS et le mode GSM. Les terminaux mobiles bimodes GSM/UMTS 10 sont classés selon quatre types: Type 1, Type 2, Type 3 et Type 4 qui se distinguent par leur comportement dans le contexte bimode. Lorsqu'un terminal de Type 1 en mode GSM (respectivement en mode UMTS), se situe dans un réseau 15 radio GSM ou dans un réseau radio UTRA, la partie radio de ce terminal UTRA (pour Universal Terrestrial Radio Access) (respectivement GSM) est " inactive " et n'effectue aucune mesure de qualité de réception. Le passage d'un mode à l'autre ne peut se faire qu'avec 20 l'intervention de l'usager. Lorsqu'un terminal de Type 2 est connecté à un réseau radio GSM (respectivement UMTS), la partie radio inactive du terminal (UTRA respectivement GSM) peut effectuer des mesures afin de basculer 25 automatiquement vers le réseau qui dispose de la meilleure qualité de réception. Les terminaux de Type 3, se différencient de ceux du Type 2 par le fait qu'ils offrent en plus la possibilité de recevoir simultanément dans les deux 30 modes. En revanche, la transmission simultanée par dans deux modes n'est pas possible. Comme pour les terminaux SP 21786 HM de type 2, la commutation d'un réseau radio à un autre s'effectue de manière automatique. Avec les terminaux Type 4, le passage d'un réseau radio à un autre s'effectue de manière 5 automatique et l'on peut recevoir et transmettre simultanément sur les deux réseaux. Parmi les quatre types de terminaux de cette classification, ce sont les terminaux bimodes de Type 2 qui seront les plus répandus. Ces terminaux 10 permettront aux opérateurs de rentabiliser les investissements actuels en GSM en profitant de la couverture existante tout en familiarisant leurs abonnés avec les nouveaux services apportés par l'UMTS. L'invention concerne plus spécifiquement 15 les terminaux de type 2 dans lesquels une seule interface radio est utilisée dans les deux modes (GSM et UMTS) pour assurer la connexion radio entre le terminal et le réseau. A cet effet, trois couches principales de 20 protocoles radio sont décrites dans la norme 3GPP pour assurer l'interface radio d'un terminal mobile avec un RAN. Ces trois couches sont constituées par - la couche physique ou couche 1, la couche de liaison de données ou couche 2, - la couche de contrôle des ressources radio (RRC) ou couche 3. La couche 1 est divisée en une sous-couche physique PLi destinée à exécuter des tâches reçues de 30 façon asynchrone de la couche 3 de contrôle des ressources radio et une sous-couche logique LL1 SP 21786 HM destinée à générer un séquencement pour permettre à la couche physique Ll d'exécuter lesdites tâches de façon synchrone. La figure 1 illustre schématiquement 5 l'implémentation de la couche 1 dans un terminal bimode GSM/UMTS. La sous-couche logique LL1 est implémentée physiquement dans l'unité centrale de traitement CPU (pour Central Processing Unit) du terminal tandis que 10 la couche physique Ll est implémentée dans un circuit DSP (pour Digital Signal Processing) dédié. Dans chaque mode de fonctionnement du terminal (GSM ou UMTS) la souscouche logique LL1 reçoit de façon asynchrone de la couche 3, des requêtes 15 d'exécution de tâches telles que par exemples des requêtes de mesures sur des cellules voisines de la cellule courante (cellule active du réseau) et génère un séquencement pour synchroniser l'exécution par la sous-couche physique PLi desdites tâches avec 20 l'interface radio du RAN actif. Un problème majeur de l'architecture décrite ci-dessus provient du fait qu'elle ne comporte aucun moyen de gestion des conflits d'accès radio entre les deux systèmes supportés par le terminal notamment 25 dans le contexte de mesures intersystèmes dual-mode. Le but de l'invention est de proposer une architecture logicielle de la couche 1 et un procédé permettant d'améliorer l'accès radio d'un terminal mobile multimode. SP 21786 HM EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé de gestion de l'accès radio d'un terminal mobile multimode dans un réseau de télécommunication cellulaire dans lequel sont 5 déployées une pluralité de technologies d'accès radio (TAR) distinctes correspondant chacune à un réseau d'accès radio (RAN) spécifique, l'une au moins desdites TAR étant à l'état actif dans le mobile tandis que les autres TAR sont dans un état passif, chaque TAR 10 comportant au moins un module d'exécution de requêtes transmises par le réseau cellulaire audit terminal et au moins un module de séquencement destiné à gérer la chronologie de l'exécution desdites requêtes. Selon l'invention, le séquencement desdites 15 tâches est effectué de façon centralisée par le module de séquencement de la TAR active dans la cellule courante. Préférentiellement, avant l'exécution d'une tâche dans une cellule passive, - le module de séquencement passif envoie au module de séquencement actif une requête pour effectuer une tâche spécifique, - à réception de cette requête, le module de séquencement actif programme l'exécution de ladite 25 tâche en fonction des tâches préalablement programmées par la TAR active et des conditions spécifiques de la TAR passive, et transmet au module de séquencement de la TAR passive une commande d'exécution de la tâche spécifique requise. - le module de séquencement passif transmet ladite commande au module d'exécution de tâches passif. SP 21786 HM L'invention concerne également une architecture logicielle pour l'accès radio d'un terminal multimode mobile dans un réseau de télécommunication cellulaire dans lequel sont déployées 5 une pluralité de technologies d'accès radio (TAR) distinctes utilisant chacune un réseau d'accès radio (RAN) spécifique, ladite architecture comportant une couche physique dédiée à l'exécution de tâches transmises par le réseau cellulaire audit terminal dans 10 des requêtes asynchrones et une couche logique dédiée au séquencement de l'exécution desdites requêtes. Selon l'invention, cette architecture comporte un module central de séquencement agencé dans la couche logique de la TAR active. L'architecture selon l'invention comporte une première interface de communication agencée entre la couche logique de la TAR active et la couche logique de la TAR passive. Dans un mode préféré de réalisation, 20 l'architecture selon l'invention comporte en outre une deuxième interface de communication agencée entre la couche physique de la TAR active et la couche physique de la TAR passive. L'invention concerne également un terminal 25 mobile, bimode GSM/UMTS. 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 30 référence aux figures annexées dans lesquelles: SP 21786 HM - la figure 1, décrite précédemment, illustre schématiquement la couche 1 d'une architecture logicielle classique pour gérer l'accès radio d'un terminal mobile bimode GSM/UMS, - la figure 2 illustre schématiquement la couche 1 d'une architecture logicielle pour gérer l'accès radio d'un terminal mobile bimode GSM/UMS selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 3 illustre schématiquement les 10 étapes d'un mode de du procédé selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La description qui suit concerne l'accès radio d'un terminal mobile bimode GSM/UMTS campant sur une cellule UMTS par exemple et faisant des mesures sur 15 des cellules GSM voisines. La figure 2 illustre schématiquement deux piles de protocoles de communication correspondant respectivement à la technologie d'accès radio TAR (RAT en anglais, pour Radio Access Technology) GSM et UMTS. 20 On appellera TAR active la TAR utilisée dans la cellule sur laquelle le mobile est campé et TAR inactive l'autre TAR considéré. Chacune de ces deux piles comporte une couche RRC destinée à gérer les ressources radio 25 comportant des modules 2 destinés à gérer la signalisation sur l'interface radio et d'assurer un transport sécurisé des messages de signalisation des couches supérieures non représentées, une sous-couche physique PLi comprenant des modules logiciels 4 chargés 30 d'effectuer réellement les mesures sur les cellules UMTS voisines et une sous-couche logique LL1 comportant SP 21786 HM des modules logiciels 6 chargés entre autres de séquencer les mesures, c'est-à-dire de les programmer à certains instants qui dépendent des autres activités que le mobile doit réaliser, de la priorité de ces mesures. Les requêtes relatives à ces mesures sont transmises de façon asynchrone à la sous-couche physique PL1 par la couche RRC. La sous-couche logique LL1 de chaque pile de protocole synchronise les 10 requêtes asynchrones venant des couches supérieures avec l'interface radio du réseau. La coexistence dans le mobile de deux piles de protocoles de communication, peut générer un problème de synchronisation des tâches au niveau des 15 sous-couches physiques PLi. Pour éviter ce problème, le procédé selon l'invention affecte un rôle différent aux sous-couches logiques LL1 des deux TAR qui coexistent dans le terminal. A cet effet, un séquenceur central des mesures est défini dans la sous-couche logique LL1 20 de la TAR active qui de ce fait devient maître responsable des instants de chaque mesure à effectuer. La sous-couche logique LL1 de l'autre TAR passive devient esclave. Si des mesures doivent être effectuées sur 25 la TAR esclave, la souscouche logique LL1 de cette TAR doit demander l'autorisation à la TAR maître et attendre que celle-ci lui alloue des intervalles de temps pour effectuer ces mesures. Ensuite la TAR esclave demande à la sous-couche physique PLi qui lui 30 est associée d'effectuer les mesures dans l'intervalle de temps imparti. SP 21786 HM La communication entre les deux souscouches logiques LL1 des deux TAR est réalisée au moyen d'une première interface de communication 8 qui permet d'interrompre avec une plus grande précision temporelle 5 la liaison radio de la sous-couche physique PLi d'une TAR avec le réseau pour la remplacer par une liaison radio de la sous-couche physique PLi de l'autre TAR. Dans une variante de réalisation, cette précision est améliorée par une deuxième interface 10 10 agencée entre la sous-couche physique PLi de la TAR active et la couche physique Li du TAR passive. Cette interface 10 permet aux sous-couches physiques PLi respectives des TAR active et passive d'échanger des informations relatives à la progression 15 des traitements affectés par chacune des deux couches physiques. En fonctionnement, la sous-couche logique LL1 active gère le séquencement de toutes les tâches, aussi bien celles qui doivent être exécutées par la 20 sous-couche physique PLi active que celles qui doivent être exécutées par la couche physique Li passive. La figure 3 illustre schématiquement le procédé selon l'invention. Sur cette figure, les blocs 12 et 14 25 représentent respectivement la sous-couche logique LL1 active et la sous-couche logique LL1 passive, et les blocs 16 et 18 représentent respectivement la souscouche physique PLi active et la sous-couche physique PLi passive. SP 21786 HM A l'étape 20, la couche la sous-couche LL1 active transmet à la couche la sous-couche LL1 passive des informations d'état spécifiques au mode actif. A l'étape 22, la sous-couche LL1 passive 5 reçoit une requête de mesures en provenance de la couche supérieure RRC, analyse cette requête, et la transmet à la couche la sous-couche LL1 active (étape 24). A l'étape 26, la couche la sous-couche LL1 10 active établit un séquencement qui prend en compte la programmation en cours des mesures qui doivent être exécutées par la sous-couche PLI active et mémorise (étape 28) un séquencement des mesures qui doivent être exécutées par les sous-couches PLI active et passive. A l'étape 30, la sous-couche LL1 active alloue à la sous-couche PLI active les intervalles de temps nécessaires pour exécuter les mesures. A l'étape 40, la sous-couche PLI active exécute les mesures, et transmet à la sous-couche LL1 20 active (étape 42) un rapport de mesure. A l'étape 44, la sous-couche LL1 active transmet à la sous-couche LL1 passive les fonctions relatives aux mesures programmées dans la requête reçue à l'étape 24 et le séquencement de ces mesures 25 effectuées à l'étape 26. A l'étape 46, la sous-couche LLI passive génère des commandes de mesures et transmet ces commandes (étape 48) à la sous-couche PLI passive. A l'étape 50, la sous-couche PLI passive 30 envoie à la couche Li active une demande d'accès radio. SP 21786 HM A réception de cette requête, la souscouche PLi active autorise (étape 52) un accès continu si le terminal est en mode veille ou un accès limité aux intervalles de temps définis à l'étape 26, si le terminal est en mode actif. A l'étape 54, la sous-couche PLi passive exécute les mesures conformément au séquencement établi par la sous-couche LL1 active et transmet un rapport de mesure à la sous-couche LL1 passive (étape 56). SP 21786 HM REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion de l'accès radio d'un terminal mobile multimode dans un réseau de 5 télécommunication cellulaire dans lequel sont déployées une pluralité de technologies d'accès radio (TAR) distinctes correspondant chacune à un réseau d'accès radio (RAN) spécifique, l'une au moins desdites TAR étant à l'état actif dans le mobile tandis que les 10 autres TAR sont dans un état passif, chaque TAR comportant au moins un module d'exécution de requêtes transmises par le réseau cellulaire audit terminal et au moins un module de séquencement destiné à gérer la chronologie de l'exécution desdites requêtes, procédé 15 caractérisé par le fait que le séquencement desdites tâches est effectué de façon centralisée par le module de séquencement de la TAR active dans la cellule courante. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel, avant l'exécution d'une tâche dans une cellule passive, - le module de séquencement passif envoie au module de séquencement actif une requête pour 25 effectuer une tâche spécifique, - à réception de cette requête, le module de séquencement actif programme l'exécution de ladite tâche en fonction des tâches préalablement programmées par la TAR active et des conditions spécifiques de la 30 TAR passive, et transmet au module de séquencement de SP 21786 HM la TAR passive une commande d'exécution de la tâche spécifique requise, le module de séquencement de la TAR passive transmet ladite commande au module d'exécution de tâches de la TAR passive. 3. Architecture logicielle pour l'accès radio d'un terminal multimode mobile dans un réseau de télécommunication cellulaire dans lequel sont déployées 10 une pluralité de technologies d'accès radio (TAR) distinctes utilisant chacune un réseau d'accès radio spécifique (RAN), ladite architecture comportant une sous-couche physique dédiée à l'exécution de tâches transmises au terminal dans des requêtes asynchrones et 15 une sous-couche logique dédiée au séquencement de l'exécution desdites requêtes, architecture caractérisée en ce qu'elle comporte un module central de séquencement agencé dans la sous-couche logique de la TAR active. 4. Architecture selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une première interface de communication (8) agencée entre la souscouche logique de la TAR active et la sous-couche 25 logique de la TAR passive. 5. Architecture selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une deuxième interface de communication (10) agencée entre 30 la sous-couche physique de la TAR active et la souscouche physique de la TAR passive. SP 21786 HM 6. Terminal mobile multimode susceptible de supporter une pluralité de réseaux d'accès radio distincts (RAN), caractérisé en ce qu'il comporte une architecture logicielle selon l'une des revendications 3 à 5. 7. Terminal mobile bimode GSM/UMTS comportant une architecture logicielle pour gérer la communication avec l'interface radio d'un réseau de 10 télécommunication cellulaire dans lequel sont déployées la technologies d'accès radio GSM et la technologie radio UMTS, l'une au moins desdites technologies d'accès radio étant à l'état actif dans la cellule courante tandis que l'autre technologie d'accès radio 15 est dans un état passif, ladite architecture comportant une sous-couche physique dédiée à l'exécution de tâches transmises au terminal par le réseau cellulaire via des requêtes asynchrones et une sous-couche logique dédiée au séquencement de l'exécution desdites tâches, 20 terminal caractérisé en ce qu'il comporte un module central de séquencement agencé dans la sous- couche logique de la technologie d'accès radio active dans la cellule courante. SP 21786 HM