Brevet FR2866188A1 — publié le 20050812

PROCEDE D'OPTIMISATION DES RESSOURCES RADIO ALLOUEES A UN SERVICE MBMS DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine des télécommunications et concerne plus spécifiquement un procédé d'optimisation des ressources radio allouées à un service MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) diffusé par une source à un groupe de terminaux situés dans une zone géographique limitée couverte par au moins un réseau de télécommunication cellulaire. L'invention concerne également un terminal mobile destiné à recevoir un service MBMS diffusé par une source dans une zone géographique limitée couverte par au moins un réseau de télécommunication cellulaire. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Le développement des applications larges bandes et l'accroissement du nombre d'abonnés des réseaux de télécommunication cellulaires (2,5G, 3G et 4G) à qui les opérateurs souhaitent transmettre les mêmes données à des débits élevés nécessitent la mise en oeuvre de méthodes pour optimiser les ressources radio et les ressources réseaux pour ces transmissions. A cet effet, les spécifications techniques TS 22.146 V5.2.0 du groupe 3GPP (pour Third Generation Partnership Project) définissent les services MBMS en vue de diffuser en mode point-multipoint des services multimédia à haut débit vers une pluralité de terminaux mobile situés dans une zone limitée couverte par un réseau cellulaire de télécommunication mobile. Par ailleurs, les spécifications techniques TS 23.041 du groupe 3GPP: "Technical Realization of Cell Broadcast Service (CBS)" décrivent les services CBS (pour cell broadcast service) permettant de transmettre à travers un canal de diffusion partagé des données à tous les abonnés situés dans un ensemble de cellules d'un réseau de télécommunication. Ces services opèrent à des faibles débits et de ce fait ne sont pas adaptés à la diffusion de flux numériques à haut débit, tels que par exemple des services audio et/ou vidéo. On connaît également les services IP- Multicast qui permettent aux terminaux mobiles d'abonnés de recevoir des datagrammes transmis via le réseau Internet. Ce service ne permet pas aux abonnés de partager les ressources radio ou les ressources réseaux et par conséquent ne permet pas d'optimiser l'utilisation des ressources nécessaires à la distribution des datagrammes dans le réseau cellulaire. Le but de l'invention est de permettre à plusieurs utilisateurs de recevoir simultanément les mêmes données et services à haut débit via un canal commun de manière à éviter la congestion du réseau par plusieurs transmissions successives. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise un procédé d'optimisation des ressources radio allouées à un service MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) diffusé, par une source unique, à un groupe de terminaux situés dans une zone géographique limitée couverte par au moins un réseau de télécommunication cellulaire. Le procédé selon l'invention comporte les étapes suivantes: - compter les terminaux présents dans ladite zone géographique, - définir un premier critère représentant 10 un niveau minimum de qualité de réception par les terminaux du service diffusé dans ladite zone, - définir un deuxième critère représentant une distance entre le terminal et la source de diffusion pour laquelle la réception du service diffusé est optimale, établir une connexion de signalisation entre le réseau et les mobiles situés dans la zone de diffusion qui remplissent le premier et le deuxième critère, - transmettre le service MBMS auxdits terminaux. Grâce à ce procédé, les ressources radio et réseaux nécessaires à la diffusion du service MBMS sont partagées uniquement entre les terminaux qui bénéficient d'une bonne liaison radio et qui se trouvent dans la zone de diffusion ciblée. En outre, du fait que certains terminaux se trouvent à la frontière d'une cellule, le réseau peut utiliser les informations obtenues par les étapes du procédé pour estimer le nombre réel de terminaux situés dans la cellule. Il est ainsi possible, grâce à l'invention d'estimer le nombre de terminaux réellement présents dans une cellule sur la base de coefficients relatif à la nature de la cellule, à la distribution des terminaux dans la cellule et éventuellement en fonction de l'heure de la journée. Ceci permet au réseau de décider si une liaison point-multipoint est opportune en présence d'un nombre réduit de terminaux ayant établi une connexion RRC. Selon une caractéristique de l'invention, les terminaux de la zone de diffusion sont comptés au moyen de ladite connexion de signalisation. Préférentiellement, le comptage desdits terminaux est basé sur une fonction de probabilité. Dans un mode préféré de réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes: - fixer un pourcentage de terminaux devant recevoir le service MBMS, - diffuser un signal ayant une puissance déterminée, - déterminer le pourcentage de terminaux ayant répondu au signal diffusé, et - tant que le pourcentage fixé n'est pas 25 atteint, réduire la puissance d'émission, et, - si le pourcentage fixé est atteint, diffuser le service MBMS avec la puissance d'émission atteinte. Grâce à ces étapes, on adapte 30 progressivement la puissance de diffusion aux nombre de terminaux situés dans la zone de diffusion et à la superficie de cette zone. Dans une application particulière du procédé selon l'invention, le réseau cellulaire est le 5 réseau UMTS. Dans ce cas, le premier critère représentant le niveau minimum de la qualité de réception est défini en fonction du paramètre RSCP qui indique le niveau minimum de puissance reçue mesurée sur un code après désétalement, par exemple, sur la canal CPICH (pour Common Pilot Channel) représentant le canal balise commun dont les terminaux se servent pour estimer la réponse impulsionnelle du canal de propagation, ou sur le canal commun PCCPCH ( pour Primary Common Control Physical Channel) de la voie descendante associé au canal commun BCH (pour Broadcast Channel) de transport utilisé dans la voie descendante pour le transport des informations système diffusées dans la cellule. Dans une autre variante de réalisation, le premier critère représentant le niveau minimum de la qualité de réception est défini en fonction d'un rapport signal sur bruit Ec/N0 indiqué par le réseau au terminaux. Le procédé s'applique également dans un réseau GSM/GPRS. Dans ce cas, le premier critère représentant le niveau minimum de la qualité de réception est défini en fonction du paramètre de réception (RX lev GSM) défini dans la norme GSM. Le terminal mobile selon l'invention comporte des moyens pour établir une connexion avec le réseau lorsque: - le niveau de la qualité de réception est 5 inférieur à un niveau minimum défini par le réseau pour ladite zone, et - la distance entre le terminal et la source de diffusion est supérieure à une distance prédéfinie par le réseau. Dans une autre variante, le terminal mobile selon l'invention établit une connexion avec le réseau lorsque le rapport signal sur bruit Ec/N0 est inférieur à un niveau prédéfini par le réseau, ou lorsque le niveau minimum de puissance reçue est inférieur à une valeur prédéfinie. 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 illustre schématiquement un réseau de diffusion de services multimédia via un réseau UMTS selon les spécifications techniques du 3GPP. - la figure 2 illustre schématiquement un réseau de distribution pointmultipoint de services multimédia via un réseau UMTS selon les spécifications techniques du 3GPP, - la figure 3 d illustre schématiquement un 30 mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Le réseau de diffusion de la figure 1 comporte un premier ensemble 2 de serveurs de services multimédia, un deuxième 4 ensemble de serveurs de services spécifiques à un opérateurs et un troisième ensemble 6 de serveurs de services multimédia disponibles dans le réseau Internet. Les ensembles de serveurs 2, 4 et 6 fournissent les services multimédia (texte, audio, images, vidéo) à un ensemble de terminaux mobiles 10 situés dans une zone de diffusion 12 via le réseau UMTS 14. Dans ce réseau, les données multimédia sont diffusées en une session ou une succession de sessions à travers un canal commun 16 à l'ensemble des terminaux 10. Un exemple de service transmis par ce mode est par exemple un message d'accueil au réseau dont utilisateurs peuvent activer/désactiver la réception. Ce mode de diffusion ne prévoit pas de procédure d'activation de la diffusion par l'abonné. Il n'est pas non plus nécessaire d'être abonné pour recevoir les services diffusés. Le réseau de diffusion multi-point (Multicast) de la figure 2 comporte également un premier ensemble 2 de serveurs de services multimédia, un deuxième 4 ensemble de serveurs de services spécifiques à un opérateurs et un troisième ensemble 20 de serveurs diffusant des services multimédia via un réseau IP 22. Les ensembles de serveurs 2, 4 et 20 fournissent, via le réseau UMTS 14, les services multimédia (texte, audio, images, vidéo), sélectivement, à un groupe prédéfini de terminaux mobiles 10 situés dans une ou plusieurs cellules de la zone 24 de couverture d'un réseau cellulaire de télécommunication. Un exemple de service utilisant le mode multi-point peut être par exemple le résultat d'une compétition sportive.Contrairement au mode diffusé de la figure 1, le mode multi-point (Multicast) nécessite un abonnement aux services diffusés. Ces services sont transmis aux terminaux 10 via un canal partagé 30 et nécessite une phase de synchronisation 32 et une phase d'activation 34 de la transmission par l'utilisateur. La figure 3 illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre du procédé dans le mode multicast dans un réseau UMTS. Dans cet exemple, un terminal mobile MS (pour Mobile Station) échange avec le module RNS (pour Radio Network Subsystem) chargé de l'allocation des ressources radio, une signalisation afin d'établir une connexion RRC (pour Radio Ressource Control) pour permettre au réseau de compter les terminaux situés dans la zone de diffusion. A l'étape 40, le RNS transmet au terminal MS un message SIB (pour System Information Block Message) comportant un premier critère représentant un niveau minimum de qualité de réception, un deuxième critère représentant une distance entre un terminal et la source pour laquelle la réception du service diffusé est optimale, et un critère de probabilité pour compter les terminaux. Les premier et deuxième critères sont définis en fonction d'un niveau minimum de puissance reçue mesurée sur un code (RSCP) après désétalement, ou en fonction d'un rapport signal sur bruit Ec/N0 fixé par le réseau. A réception de ce message, le terminal MS requiert l'établissement d'une connexion RRC aux étapes 42, 46 et 50 respectivement si le rapport signal sur bruit Ec/N0 mesuré via la connexion RRC est inférieur au rapport signal sur bruit Ec/N0 transmis dans le message SIB, ou si le niveau minimum de puissance reçue mesurée sur un code (RSCP) est inférieur à celui transmis dans le message SIB, ou si la distance entre le terminal et la source de diffusion est supérieure à la distance prédéfinie par le réseau. Si l'une des conditions précédentes est réalisée, le réseau établit la connexion RRC respectivement aux étapes, 44, 48 et 52. REVENDICATIONS 1. Procédé d'optimisation des ressources radio allouées à un service MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) diffusé par une source à un groupe de terminaux situés dans une zone géographique limitée couverte par au moins un réseau de télécommunication cellulaire, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - compter les terminaux présents dans 10 ladite zone géographique, - définir un premier critère représentant un niveau minimum de qualité de réception par les terminaux du service diffusé dans ladite zone, - définir un deuxième critère représentant une distance entre le terminal et la source de diffusion pour laquelle la réception du service diffusé est optimale, - établir une connexion de signalisation entre le réseau et les mobiles situés dans la zone de 20 diffusion qui remplissent le premier et le deuxième critère, - transmettre le service MBMS auxdits terminaux. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel, les terminaux de la zone de diffusion sont comptés au moyen de ladite connexion de signalisation. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes suivantes: - fixer un pourcentage de terminaux devant recevoir le service MBMS, - diffuser un signal ayant une puissance déterminée, - déterminer le pourcentage de terminaux ayant répondu au signal diffusé, et - tant que le pourcentage de terminaux fixé n'est pas atteint, réduire la puissance d'émission, et, - si le pourcentage de terminaux fixé est atteint, diffuser le service MBMS avec la puissance d'émission atteinte. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réseau cellulaire est le réseau UMTS. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier critère représentant le niveau minimum de la qualité de réception est défini en fonction d'un niveau minimum de puissance reçue mesurée sur un code indiqué par le réseau (RSCP). 6 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier critère représentant le niveau minimum de la qualité de réception est défini en fonction d'un rapport signal sur bruit Ec/N0 indiqué par le réseau. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réseau cellulaire est le 25 réseau GSM/GPRS. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier critère représentant le niveau minimum de la qualité de réception est défini en fonction du paramètre (RX lev GSM). 9. Terminal mobile destiné à recevoir un service MBMS diffusé par une source dans une zone 10 géographique limitée couverte par au moins un réseau de télécommunication cellulaire, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour établir une connexion avec le réseau lorsque: - le niveau de la qualité de réception est inférieur à un niveau minimum défini par le réseau pour ladite zone, et - la distance entre le terminal et la source de diffusion est supérieure à une distance 10 prédéfinie par le réseau. 10- Terminal mobile selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il établit une connexion avec le réseau lorsque le rapport signal sur bruit Ec/NO est inférieur à un niveau prédéfini par le réseau, ou lorsque le niveau minimum de puissance reçue RSCP est inférieur à une valeur prédéfinie.