Brevet FR2860383A1 — publié le 20050401

PROCEDE POUR AMELIORER LES TRANSFERTS INTER-CELLULAIRES DANS LES SYSTEMES CELLULAIRES DE RADIOCOMMUNICATIONS MOBILES La présente invention concerne d'une manière générale les systèmes de radiocommunications mobiles. D'une manière générale, les systèmes de radiocommunications mobiles font l'objet de normalisation, et pour plus d'informations on pourra se reporter aux normes correspondantes, publiées par les organismes de normalisation correspondants. L'architecture générale d'un système de radiocommunications mobiles est rappelée brièvement en relation avec la figure 1. Le système comporte un réseau de radiocommunications mobiles 1 communiquant avec des terminaux mobiles 2 et avec des réseaux extérieurs (non illustrés spécifiquement). Le réseau de radiocommunications mobiles 1 comporte lui-même un réseau d'accès radio 3 (ou Radio Access Network ) chargé principalement de la transmission et de la gestion des ressources radio sur l'interface radio entre le réseau et les terminaux mobiles, et un réseau coeur 4 (ou Core Network ) chargé principalement du routage et de la gestion des communications. Les évolutions des besoins et des technologies conduisent généralement à distinguer différents types de systèmes, notamment des systèmes de deuxième 20 génération et des systèmes de troisième génération. Un exemple typique de système de deuxième génération est le GSM ( Global System for Mobile communication ), utilisant une technologie d'accès radio de type FDMA/TDMA ( Frequency Division Multiple Access / Time Division Multiple Access ). Dans un système de type GSM, le terminal mobile est appelé MS ( Mobile Station ) et le réseau d'accès radio est aussi appelé BSS ( Base Station Subsystem ). Un exemple typique de système de troisième génération est I'UMTS ( Universal Mobile Telecommunication System ), utilisant une technologie d'accès radio de type W-CDMA ( Wideband - Code Division Multiple Access ). Dans un système de type UMTS, le terminal mobile est appelé UE ( User Equipment ), et le réseau d'accès radio est aussi appelé UTRAN ( UMTS Terrestrial Radio Access Network ). 2860383 2 On rappelle que d'une manière générale, dans ces systèmes, des mécanismes de changement de cellule sont prévus. Dans ce qui suit, on s'intéresse plus particulièrement aux mécanismes de transfert intercellulaire ou handover . D'une manière générale, le processus de handover se décompose en deux étapes: une étape de préparation (au cours de laquelle il est décidé si un changement de cellule est possible et souhaitable, selon différents critères ou causes, et si oui vers quelle cellule, ou cellule cible, il devrait être effectué et au cours duquel les ressources réseau et radio nécessaires pour assürér la continuité de la communication sont réservées) et une étape d'exécution (ou commutation vers la cellule cible sélectionnée). Une décision de handover est généralement prise par le réseau, généralement sur la base de résultats de mesures radio reportés au réseau par le terminal mobile, et de tout autre critère tel que notamment la charge de trafic. L'exécution du handover correspond à la commutation du mobile et des ressources réseau vers la cellule cible. D'un point de vue architecture de système, on peut distinguer différents types de handovers, suivant que la cellule initiale et la cellule cible utilisent ou non une même technologie d'accès radio. Le cas de cellule initiale et de cellule cible utilisant des technologies d'accès radio différentes est aussi appelé handover inter-système, ou inter-RAT (pour inter - Radio Access Technology ). Au moins dans leur phase initiale de déploiement, les réseaux de troisième génération vont s'appuyer sur des infrastructures existantes de deuxième génération. En d'autres termes des cellules de deuxième génération (notamment GSM) pourront coexister avec des cellules de troisième génération (notamment UMTS). Ceci permet, notamment pour des services supportés en commun par ces deux générations, tels que notamment des services de type téléphonie, d'étendre la couverture radio d'un réseau de troisième génération, en bénéficiant de la couverture radio existante fournie par un réseau de deuxième génération. Un handover inter-système peut alors être nécessaire pour des raisons de manque de couverture radio, afin d'éviter des pertes d'appels, qui seraient très mal 30 perçues par les utilisateurs. Un handover inter-système peut aussi être souhaité pour d'autres raisons, notamment pour des raisons de service, par exemple, du point de vue des opérateurs, de manière à ce que des connexions pour des services de type téléphonie soient de préférence établies via des cellules GSM, afin de libérer les ressources disponibles dans les cellules UMTS, pour des services disponibles seulement dans ces cellules. La figure 2 rappelle les principales étapes d'un handover inter-système pour des raisons de service (ou service-based handover ), à titre d'exemple de UMTS vers GSM, dans l'état actuel de la norme représenté notamment, pour le système UMTS, par la spécification 3GPP TS 25.413 relative au protocole RANAP ( Radio Access Network Application Part ) sur l'interface lu entre UTRAN et réseau coeur (noté CN) et, pour le système GSM, la spécification 3GPP TS 48.008 relative au protocole BSSMAP ( BSS Management Application Part ) sur l'interface A entre BSS et réseau coeur (noté MSC, pour Mobile Switching Center ). On rappelle que le concept de service-based handover de UMTS vers GSM est défini dans la spécification 3GPP TS 25.413. Le concept de servicebased handover de GSM vers UMTS est défini dans la spécification 3GPP TS 08.08. Comme illustré en 5, on considère qu'un ensemble de procédures est en cours, dans une cellule UMTS, entre UE/MS, UTRAN et CN (où UE/MS désigne un terminal mobile bi-mode UMTS/GSM), incluant notamment une procédure d'établissement de support d'accès radio ou RAB ( Radio Access Bearer ), cette procédure permettant d'allouer des ressources pour une connexion entre UE/MS et CN, en tenant compte du service requis. Dans une étape 6, le CN envoie à l'UTRAN une requête d'établissement de RAB, dans un message RAB Assignment Request . Selon la spécification 3GPP TS 25.413, ce message peut inclure un élément d'information, ou IE ( Information Element ) appelé Service Handover . Si cet IE Service handover est inclus, il indique si le RAB devrait ou non être transféré, dès que possible, vers le GSM, du point de vue du protocole NAS ( Non Access Stratum ), en charge de tous les aspects liés aux services. En d'autres termes, l'IE Service Handover dans le message RAB Assignment Request indique si un handover inter-système est souhaité pour des raisons de service. Dans une étape 7, une décision de handover est prise par l'UTRAN. La décision finale est en effet prise par I'UTRAN qui peut décider soit de ne pas initier de handover , soit d'initier un handover pendant la phase de signalisation relative à l'établissement de la connexion (ce type de handover étant aussi appelé 2860383 4 directed retry ) soit d'initier un handover dès que le RAB est établi. Dans l'exemple illustré, on considère que la décision finale prise par I'UTRAN est d'initier un tel handover vers le GSM. Le procédé comporte ensuite un ensemble d'étapes correspondant à 5 l'exécution de ce handover, ces étapes incluant, entre autres: une étape 8 correspondant à l'envoi par l'UTRAN au CN d'un message Relocation Required , - une étape 9 correspondant à l'envoi par le MSC au BSS d'un message Handover Request , - une étape 10 de décision d'allocation de ressources, par le BSS, dans la cellule cible. On rappelle que dans un système de troisième génération tel que notamment l'UMTS, une relocalisation peut être requise, notamment pour les raisons suivantes. Les systèmes tels que l'UMTS utilisent la technique dite de transmission en macro-diversité (ou encore sort-handover ), selon laquelle un UE est connecté simultanément à plusieurs Node B (ou stations de base), c'est-à-dire est servi simultanément par plusieurs cellules serveuses. Les différents Node B auxquels est connecté un UE peuvent ou non être contrôlés par un même RNC ( Radio Network Controller . S'ils sont contrôlés par des RNC différents, un de ces RNC a un rôle de SRNC ( Serving RNC ), et les Node B connectés à l'UE et non contrôlés par le SRNC communiquent avec le SRNC via les RNC qui les contrôlent, appelés aussi DRNC ( Drift RNC ). Au gré des déplacements de l'UE, le rôle de SRNC peut devoir être transféré à un autre RNC; ceci est obtenu au moyen d'une procédure de relocalisation (ou relocation ). La procédure de relocalisation est initiée par l'envoi par l'entité de réseau d'accès radio correspondant au SRNC initial (c'est-à-dire avant relocalisation) à l'entité de réseau coeur appropriée, d'un message Relocation Required . Comme rappelé au moyen de l'étape 8 de la figure 2, la procédure d'envoi d'un message Relocation Required est également utilisée pour initier l'exécution d'un handover intersystème, de l'UMTS vers un autre système tel que notamment le GSM. On rappelle également que dans un système de deuxième génération tel que notamment le GSM, dans le cas de handover externe , c'est-à-dire tel que la cellule initiale et la cellule cible ne sont pas contrôlées par un même élément du réseau d'accès radio, un message Handover Request est transmis de l'entité de réseau coeur en charge de la cellule cible vers l'entité de réseau d'accès radio en charge de la cellule cible, à la suite de la réception par l'entité de réseau coeur en charge de la cellule initiale d'un message Handover Required transmis par l' entité de réseau d'accès radio en charge de la cellule initiale. Comme rappelé au moyen de l'étape 9 de la figure 2, la procédure d'envoi d'un tel message Handover Request est également utilisée pour l'exécution d'un handover inter-système vers le GSM, à partir d'un autre système tel que l'UMTS, à la suite de la réception d'un message Relocation Request tel que rappelé précédemment. Le message RANAP Relocation Required transmis dans l'étape 8 contient, 15 selon la spécification 3GPP TS 25.413, un IE appelé Cause Value . L'lE Cause Value inclus dans le message RANAP Relocation Required est relayé par le réseau coeur vers le BSS, dans le message BSSMAP Handover Request défini dans la spécification 3GPP TS 48.008. Cependant, ainsi que l'a observé le demandeur, dans l'état actuel de la 20 norme, il n'y a pas de valeur de cause indiquant s'il s'agit d'un handover pour des raisons de service (ou service-based handover ). Le BSS ne peut pas alors faire la distinction entre un handover souhaitable pour des raisons de service, et, notamment, un handover d'urgence ou de perte de couverture radio nécessaire pour éviter une perte d'appel. II peut alors en résulter une congestion dans le BSS, dûe à 25 un excès de handovers de UMTS vers GSM pour des raisons de service, d'où une impossibilité pour le BSS d'accepter des handovers d'urgence ou de perte de couverture radio. II peut alors en résulter une perte d'appels, ce qui sera très mal perçu par les utilisateurs. Les appels dont les handovers pour des raisons de service ont été rejetés ne sont pas perdus mais continuent d'être servis par l'UTRAN. En d'autres termes, dans l'état actuel de la norme, le cas de handover inter- système n'est pas traité de manière optimale, en relation avec le concept de handover pour des raisons de service (ou service-based handover ), et il en résulte une dégradation de performances, notamment en termes de qualité de service. Ainsi que l'a également observé le demandeur, des problèmes similaires peuvent se poser, au moins pour certains services, pour le cas de handover inter-système, de GSM vers UMTS. Ainsi que l'a également observé le demandeur, des problèmes similaires peuvent également se poser pour toute technologie d'accès radio, autre que les technologies GSM et UMTS considérées ci-dessus à titre d'exemple, par exemple une autre technologie d'accès radio de troisième génération telle que la technologie d'accès radio utilisée dans les systèmes de type CDMA 2000; des problèmes similaires peuvent ainsi se poser par exemple pour le cas de handover inter-système entre GSM et CDMA 2000, ou entre UMTS et CDMA 2000. Ainsi que l'a également observé le demandeur, des problèmes similaires peuvent également se poser pour le cas de handover infra-système (par exemple un handover inter-RNC, de UMTS vers UMTS), dans un système dans lequel les services peuvent ne pas être uniformes dans toutes les cellules, même si ces cellules utilisent une même technologie d'accès radio, dans le cas où un handover intra-système pour des raisons de service serait également défini. La présente invention a notamment pour but de résoudre tout ou partie de ces problèmes,et/ou d'éviter tout ou partie de ces inconvénients. Plus généralement, un des buts de la présente invention est d'améliorer les performances et la qualité de 20 service dans ces systèmes. Un des objets de la présente invention est un procédé tel que défini dans les revendications. Un autre objet de la présente invention est une entité de réseau d'accès radio pour un réseau de radiocommunications mobiles, comportant des moyens pour 25 mettre en oeuvre un tel procédé. Un autre objet de la présente invention est une entité de réseau coeur pour un réseau de radiocommunications mobiles, comportant des moyens pour mettre en oeuvre un tel procédé. Un autre objet de la présente invention est un système de 30 radiocommunications mobiles, comportant au moins une telle entité de réseau de radiocommunications mobiles. D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, faite en relation avec les figures ci-annexées dans lesquelles: la figure 1 est destinée à rappeler l'architecture générale d'un système 5 cellulaire de radiocommunications mobiles, la figure 2 est destinée à illustrer un exemple de procédé de handover inter-système suivant l'art antérieur, la figure 3 est destinée à illustrer un exemple de procédé de handover intersystème suivant l'invention. L'invention sera plus particulièrement décrite dans ce qui suit, à titre d'exemple, pour le cas de handover inter-système de UMTS vers GSM. Cependant, comme indiqué précédemment, l'invention n'est pas limitée à un tel exemple. Comme expliqué précédemment, dans l'état actuel de la norme, il n'y a pas de valeur de cause permettant d'indiquer, dans les messages RANAP Relocation Required et BSSMAP Handover Request , s'il s'agit d'un handover requis pour des raisons de service. Ainsi, le BSS ne peut pas faire la distinction entre un handover souhaitable pour des raisons de service, et, notamment, un handover d'urgence nécessaire pour éviter une perte d'appel. Il peut alors en résulter une congestion dans le BSS, dûe à un excès de handovers de UMTS vers GSM pour des raisons de service, d'où une impossibilité pour le BSS d'accepter des handovers d'urgence. Il peut alors en résulter une perte d'appels, ce qui sera très mal perçu par les utilisateurs. Il serait donc utile de faire une telle distinction car il serait alors possible d'effectuer différents contrôles d'admission avec différents seuils pour ces différentes sortes de handover, afin notamment de réserver des ressources pour le cas de handover d'urgence ou pour manque de couverture radio, en rejetant un excès de handovers pour des raisons de service. En d'autres termes, cela permettrait d'éviter une congestion possible dans le BSS, dûe à un excès de handovers pour des raisons de service. L'invention suggère, notamment, de prévoir pour l'IE Cause Value dans le message RANP Relocation Required , une valeur de cause spécifique correspondant au cas de handover pour des raisons de service (ou service-based handover ), cette cause pouvant être notée service handover , ou toute notation équivalente. Cette valeur de cause peut ensuite être relayée par le réseau coeur vers le BSS, dans le message BSSMAP Handover Request . Un exemple de procédé suivant l'invention est illustré sur la figure 3. Des éléments pouvant être communs aux figures 2 et 3 ont en l'occurrence été notés avec 5 les mêmes références. Le procédé illustré sur la figure 3 comporte une étape 8' qui diffère de l'étape 8 de la figure 2 en ce que la valeur de VIE Cause Value dans le message RANAP Relocation Required correspond à la cause service handover . Cette valeur est relayée par le réseau coeur vers le BSS, dans le message BSSMAP Handover Request , comme illustré dans l'étape 9' de la figure 3. Dans l'étape notée 10' sur la figure 3, le BSS est alors capable de faire la distinction entre les handovers pour des raisons de service et d'autres handovers, et peut par exemple effectuer différents contrôles d'admission avec différents seuils. Ceci peut être utilisé pour réserver des ressources pour certains handovers, notamment en rejetant certains handovers pour des raisons de service et en acceptant au contraire des handovers d'urgence ou pour manque de couverture radio. Les appels dont les handovérs''pour des raisons de service ont été rejetés ne sont pas perdus mais continuent d'être servis par I'UTRAN. Comme indiqué précédemment, la présente invention est également applicable au cas de handover inter-système de GSM vers UMTS. Cependant, dans ce cas, contrairement au cas de handover inter-système de UMTS vers GSM, si le service requis ne peut être supporté par le GSM, voire maintenu avec une qualité de service inférieure, alors l'appel risque d'être perdu. On rappelle que le concept de service-based handover de GSM vers 25 UMTS est défini dans la spécification 3GPP TS 48.008. Pour le cas de service-based handover de GSM vers UMTS, un exemple de procédé serait du même type que celui illustré sur la figure 3, en remplaçant: le message RAB Assignment Request transmis de CN vers UTRAN par un message Assignment Request transmis de MSC vers BSS, le message Relocàtion Required transmis de UTRAN vers CN par un message Handover Required transmis de BSS vers MSC, le message Handover Request transmis de MSC vers BSS par un message Relocation Request transmis de CN vers UTRAN. La présente invention a également pour objet une entité de réseau d'accès radiopour réseau de radiocommunications mobiles, comportant des moyens pour mettre en oeuvre un procédé suivant l'invention. La présente invention a également pour objet une entité de réseau coeur 5 pour réseau de radiocommunications mobiles, comportant des moyens pour mettre en oeuvre un procédé suivant l'invention. Par exemple, pour le cas de handover inter-système, de UMTS vers GSM: dans le système UMTS, une entité de réseau d'accès radio ou UTRAN, telle que notamment une entité de type RNC ( Radio Network Controller ) comporte des moyens pour transmettre à une entité de réseau coeur de ce système, telle que notamment une entité de type 3G-MSC ( 3d Generation Mobile Switching Center ), avec une requête relative à l'exécution d'un handover, au moins une information apte à indiquer si le handover est requis pour des raisons de service; de tels moyens peuvent notamment comporter des moyens pour transmettre, dans un message Relocation Required , un IE Cause Value ayant une valeur de cause spécifique au cas de handover inter-système pour des raisons de service, - dans le système GSM, une entité de réseau coeur, telle que notamment une entité de type 2G-MSC ( 2"d Generation - Mobile Switching Center ) peut comporter, notamment, des moyens pour transmettre à une entité de réseau d'accès radio ou BSS, telle que notamment une entité de type BSC ( Base Station Controller ), avec une requête relative à l'exécution d'un handover, au moins une information apte à indiquer si le handover est requis pour des raisons de service; de tels moyens peuvent notamment comporter des moyens pour transmettre, dans un message Handover Request , un IE Cause Value ayant une valeur de cause spécifique au cas de handover inter-système pour des raisons de service. Par exemple, pour le cas de handover inter-système, de UMTS vers GSM: dans le système GSM, une entité de réseau d'accès radio ou BSS, telle que notamment une entité de type BSC ( Base Station Controller ), comporte des moyens pour utiliser ladite information apte à indiquer si le handover est requis pour des raisons de service, pour faire une distinction entre handovers pour des raisons de service et handovers pour d'autres raisons, de manière à optimiser la gestion des ressources radio dans la cellule cible; de tels moyens peuvent notamment comporter des moyens pour mettre en oeuvre différents contrôles d'admission avec différents 2860383 lo seuils pour des handovers pour des raisons de service et pour des handovers pour d'autres raisons. La réalisation particulière de tels moyens ne présentant pas de difficulté particulière pour l'homme du métier, de tels moyens ne nécessitent pas d'être décrits 5 ici de manière plus détaillée que ce qui a été fait précédemment, par leur fonction. 2860383 11 REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer les transferts inter-cellulaires dans les systèmes cellulaires de radiocommunications mobiles, procédé comportant au moins une étape dans laquelle une entité de réseau de radiocommunications mobiles transmet à une autre entité de réseau de radiocommunications mobiles, avec une requête relative à l'exécution d'un transfert intercellulaire, au moins une information apte à indiquer si ledit transfert intercellulaire est requis pour des raisons de service. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit transfert intercellulaire correspond à un transfert intercellulaire intersystème. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant, pour un transfert intercellulaire inter-système, d'un premier système utilisant une technologie d'accès radio de troisième génération vers un deuxième système utilisant une autre technologie d'accès radio, au moins une étape dans laquelle une entité de réseau d'accès radio du premier système transmet a une entité de réseau coeur du premier système, avec une requête de relocalisation/handover, au moins une information apte à indiquer si ledit transfert intercellulaire est requis pour des raisons de service. 4. Procédé selon la revendication 3, comportant, pour un transfert intercellulaire inter-système, d'un premier système de type UMTS vers un deuxième système de type GSM, au moins une étape dans laquelle une entité de réseau d'accès radio du premier système transmet â une entité de réseau coeur du premier système, dans un message de type Relocation Required , un élément d'information correspondant à une valeur de cause, ladite valeur de cause ayant une valeur spécifique pour le cas de transfert intercellulaire pour des raisons de service. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, comportant, pour un transfert intercellulaire inter-système, vers un deuxième système utilisant une technologie d'accès radio de deuxième génération à partir d'un premier système utilisant une autre technologie d'accès radio, au moins une étape dans laquelle une entité de réseau coeur du deuxième système transmet à une entité de réseau d'accès radio du deuxième système, avec une requête de transfert inter-cellulaire, au moins une information apte à indiquer si ledit transfert intercellulaire est requis pour des raisons de service. 6. Procédé selon la revendication 5, comportant, pour un transfert intercellulaire inter-système, d'un premier système de type UMTS vers un deuxième système de type GSM, au moins une étape dans laquelle une entité de réseau coeur du deuxième système transmet à une entité de réseau d'accès radio du deuxième système, dans un message de type Handover Request , un élément d'information correspondant à une valeur de cause, ladite valeur de cause ayant une valeur spécifique pour le cas de transfert intercellulaire pour des raisons de service. 7. Procédé selon la revendication 1 dans lequel ledit transfert intercellulaire correspond à un transfert intrasystème. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel ladite information apte à indiquer si le transfert intercellulaire est requis pour des raisons de service est utilisée, dans une entité de réseau d'accès radio en charge de la cellule cible, pour faire une distinction entre transferts intercellulaires pour des raisons de service et transferts intercellulaires pour d'autres raisons, de manière à optimiser la gestion des ressources radio dans la cellule cible. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel ladite information apte à indiquer si le transfert intercellulaire est requis pour des raisons de service est utilisée pour mettre en oeuvre différents contrôles d'admission avec différents seuils pour des transferts intercellulaires pour des raisons de service et pour des transferts intercellulaires pour d'autres raisons. 10. Entité de réseau d'accès radio pour réseau de radiocommunications 20 mobiles, comportant des moyens pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 9. 11. Entité de réseau coeur pour réseau de radiocommuniactions mobiles, comportant des moyens pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 1 à 9. 12. Système de radiocommunications mobiles, comportant au moins une entité de réseau de radiocommunications mobiles selon l'une des revendications 10 ou 11.