Brevet FR2874301A1 — publié le 20060217

PROCEDE ET SYSTEME POUR L'EXPLOITATION D'UN RESEAU CELLULAIRE DE COMMUNICATIONS MOBILES La présente invention concerne d'une manière générale les systèmes cellulaires de communications mobiles. D'une manière générale, les systèmes cellulaires de communications 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. On rappelle simplement qu'un système cellulaire de communications 10 mobiles peut, comme rappelé sur la figure 1, se décomposer en trois sousensembles: - un sous-système radio, noté 1, ou réseau radio , essentiellement en charge des fonctions de transmission sur l'interface radio (notée 2) et de gestion des ressources radio, ce sous-système radio étant aussi appelé BSS ( Base Station Sub- System ) dans des systèmes tels que notamment le GSM ( Global System for Mobile communications ) ou encore RNS ( Radio Network Subsystem ) dans des systèmes tels que notamment l'UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System ), - un sous-système d'acheminement, noté 3, ou réseau fixe , ou NSS ( Network Sub-System ), essentiellement en charge des fonctions d'établissement des appels et de gestion de la mobilité, ce sous-système d'acheminement étant en relation d'une part avec le sous-système radio et d'autre part (comme illustré en 4) avec des réseaux extérieurs (non illustrés spécifiquement), - un sous-système d'exploitation, noté 5, ou OSS ( Operation Sub-System ), permettant essentiellement à l'opérateur de gérer son réseau (noté 6, 25 formé du réseau radio 1 et du réseau fixe 3). On rappelle en outre qu'un système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles peut lui-même, comme rappelé sur la figure 2, se décomposer en trois sous-systèmes: - un sous-système noté 10, en charge essentiellement des différents traitements correspondant à la mise en oeuvre des différentes tâches d'exploitation, ce sous-système étant en relation avec l'opérateur via des stations de travail notées 105628/MA/MRD L:\Salle\F105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 2 - un sous-système noté 12, en charge essentiellement d'appliquer au réseau 6 différentes commandes issues du sous-système 10, et de recevoir du réseau 6 différentes données nécessaires aux traitements réalisés par le sous-système 10, - un sous-système, noté 13, réalisant des fonctions de communication entre les sous-systèmes 10 et 12. L'exploitation du réseau recouvre différentes tâches, dont une particulièrement importante correspond à l'optimisation du réseau radio. D'une manière générale, dans cette tâche d'optimisation du réseau radio, l'objectif pour l'opérateur (appelé aussi dans ce qui suit optimiseur, ou utilisateur) est d'atteindre la qualité de service souhaitée tout en utilisant aussi efficacement que possible les ressources radio disponibles. L'optimisation du réseau radio recouvre elle-même différentes fonctions, dont une particulièrement importante correspond à une fonction de suivi ou analyse de qualité de service. Des données de performance sont généralement collectées sur les différents éléments du réseau, et des indicateurs de performance (ou indicateurs de qualité de service) sont généralement calculés à partir des données ainsi collectées, ces indicateurs pouvant en outre être consolidés spatialement et/ou temporellement. Un exemple d'indicateur de performance est le taux de coupure d'appels (ou call drop rate en anglais) que l'on peut suivre par exemple à la journée (ou toute autre période) et par cellule (ou tout autre objet réseau pouvant être manipulé ou géré dans toute opération d'optimisation du réseau). La fonction de suivi ou analyse de qualité de service inclut elle-même différentes fonctions, dont une particulièrement importante correspond à une fonction de détection de problèmes ou anomalies. Par exemple, selon la situation d'un indicateur de performance par rapport à un seuil, différents niveaux d'alarme peuvent être générés, et les objets réseau correspondants peuvent par exemple être visualisés au moyen de différentes couleurs sur un écran, selon le degré de gravité des problèmes détectés (par exemple vert, jaune, ou rouge selon un degré de gravité croissant). Actuellement, les seuils ainsi définis sont fixes, ce qui conduit l'opérateur à choisir des seuils relativement hauts ou relativement bas selon qu'il souhaite par exemple travailler sur les pires cellules (c'està-dire les cellules ayant le plus de 105628/MA/MRD L:\Salle\F 105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 3 problèmes) ou globalement sur le réseau. Dans le premier cas, le risque est que l'opérateur ne verra pas certains problèmes puisque les seuils sont trop hauts. Dans le second cas, le rsique est que l'opérateur sera débordé par le grand nombre de problèmes détectés, du fait d'un nombre relativement grand de cellules qui seront au-dessus du seuil, puisque ce seuil est trop bas. En outre, actuellement ces seuils fixes sont appliqués de la même façon sur tous les objets réseau (cellule, élément de réseau, groupe d'éléments de réseau, réseau, ...etc.) quelle que soit l'importance de ces objets. En d'autres termes, l'opérateur risque d'être surchargé de travail, sans être sûr d'avoir finalement traité les problèmes les plus urgents ou les plus importants. En d'autres termes le choix des seuils est une tâche très délicate et complexe. De plus, l'accroissement du trafic à gérer et, par conséquent, le nombre toujours plus grand d'éléments de réseau mis en place, et donc de paramètres à traiter, mais aussi la variété et la complexité des informations hétérogènes à analyser (qu'elles proviennent du réseau luimême ou de son environnement géographique) rendent extrêmement complexes le travail de l'optimiseur. D'une manière générale, un besoin existe donc pour faciliter le travail de l'optimiseur, et faire en sorte que les tâches d'analyse, et plus généralement d'optimisation, puissent être réalisées de façon plus simple, plus efficace et plus économique pour l'opérateur. La présente invention permet notamment de répondre à ce type de besoin. Un des objets de la présente invention est un procédé pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ledit procédé comportant: - une étape de fixation de seuil, permettant de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations, - une étape de réalisation d'opération de comparaison d'indicateur de peformance par rapport au seuil ainsi fixé. Un autre objet de la présente invention est un système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ledit système comportant: - des moyens de fixation de seuil, permettant de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations, 105628/MA/MRD L:\Sol le\F 105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 4 - des moyens de réalisation d'opération de comparaison d'indicateur de peformance par rapport au seuil ainsi fixé. Un autre objet de la présente invention est une station de travail pour système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ladite 5 station de travail comportant: - des moyens permettant à l'utilisateur de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations. D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la 10 lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels: - la figure 1 rappelle l'architecture générale d'un système cellulaire de communications mobiles, - la figure 2 rappelle l'architecture générale d'un système pour 15 l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, - la figure 3 est un schéma destiné à illustrer un exemple de procédé suivant l'invention. Suivant un de ses différents aspects, la présente invention propose de définir dynamiquement (et non plus statiquement) les seuils utilisés notamment pour la détection d'anomalies ou problèmes. Notamment, la présente invention permet à l'opérateur de définir ces seuils en fonction de ses besoins, notamment selon le contexte et/ou l'importance des objets réseau considérés, et/ou de les modifier si nécessaire au cours du temps. En d'autres termes, la présente invention permet de simplifier et améliorer le travail de l'optimiseur, en lui indiquant directement les problèmes les plus importants, et en améliorant sa connaissance du réseau. Un des objets de la présente invention est un procédé pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ledit procédé comportant, comme illustré sur la figure 3: - une étape 20 de fixation de seuil, permettant de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations (ces différentes opérations pouvant différer selon les besoins de l'oprateur, notamment selon le contexte et/ou les objets réseau considérés, et/ou en fonction du temps), 105628/MA/MRD l:\Salle\F105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 5 - une étape 21 de réalisation d'opération de comparaison d'indicateur de peformance par rapport au seuil ainsi fixé. Suivant un exemple, ladite étape de fixation de seuil comporte une étape de calcul de seuil selon une formule faisant intervenir au moins une fonction d'au moins une variable, ladite au moins une fonction et/ou ladite au moins une variable et/ou la valeur de ladite au moins une variable pouvant être différentes pour différentes opérations. Suivant un autre exemple, ladite étape de fixation de seuil comporte une étape de détermination de seuil selon une loi prédéfinie associant différentes valeurs de seuil prédéfinies à différentes valeurs prédéfinies d'au moins une variable, ladite loi et/ou ladite au moins une variable et/ou la valeur de ladite au moins une variable pouvant être différentes pour différentes opérations. Suivant un exemple, ladite au moins une variable appartient à un groupe comportant: - des variables liées au réseau, - des variables non liées au réseau. Suivant un exemple, lesdites variables liées au réseau appartiennent à un groupe comportant: - des indicateurs de performance, des paramètres associés à des objets réseau, des paramètres associés à des groupes d'objets réseau. Les paramètres associés à des objets réseau peuvent être associés à tous types d'objets pouvant être gérés ou manipulés dans le cadre d'opérations d'optimisation du réseau, tels que par exemple: cellules, contrôleurs de stations de base (tels que par exemple BSC ( Base Station Controller pour des systèmes tels que le GSM par exemple ou RNC ( Radio Network Controller pour des systèmes tels que l'UMTS par exemple), ...etc. A titre d'exemple de paramètres associés à des objets réseau, on citera par exemple des paramètres logiques tels que par exemple des paramètres d'allocation de fréquence, de contrôle de puissance, de transfert intercellulaire ou handover , ...etc. A titre d'exemple de paramètres associés à des groupes d'objets réseau, on citera par exemple le type et/ou la classe de cellule: par exemple microcellule, macrocellule, cellule urbaine, dense urbaine, suburbaine, rurale, environnements intérieurs (ou Indoor ), ...etc. 105628/MA/MRD L:\Salle\F 105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 6 Suivant un exemple, lesdites variables non liées au réseau appartiennent à un groupe comportant: des données géographiques, - des données temporelles, des données relatives à des évènements, des données propres à l'opérateur. A titre d'exemple de données géographiques, on citera par exemple des données relatives à la présence d'éléments pouvant avoir un impact sur le trafic dans le réseau dans une zone géographique: par exemple présence d'une route, d'un 10 centre commercial ou industriel, ...etc. A titre d'exemple de données temporelles, on citera par exemple des données relatives à toute période de temps pouvant avoir un impact sur le trafic dans le réseau: par exemple jours fériés, vacances, week-ends, ... etc. A titre d'exemple de données relatives à des évènements, on citera par exemple des données relatives à tout évènement pouvant avoir un impact sur le trafic dans le réseau: par exemple manifestation, événement sportif, intervention sur le réseau pour maintenance, ...etc. A titre d'exemple de données propres à l'opérateur, on citera par exemple des données relatives à des cellules que l'opérateur considère comme plus 20 importantes pour une opération d'optimisation donnée, ...etc. Suivant un exemple, ladite au moins une fonction (intervenant dans ladite formule de calcul de seuil) appartient au groupe comportant: des fonctions arithmétiques, - des fondions relatives à l'évolution dans le temps d'au moins une 25 variable, - des fonctions relatives à l'évolution dans l'espace (pour différentes zones géographiques et/ou objets réseau) d'au moins une variable, des fondions exprimant une ou plusieurs conditions, des fonctions complexes, permettant par exemple de prendre en compte 30 certaines règles imposées par exemple par la ou les normes applicables. A titre d'exemple pour ladite loi prédéfinie (associant différentes valeurs de seuil prédéfinies à différentes valeurs prédéfinies d'au moins une variable), on pourrait par exemple avoir, pour un indicateur de performances correspondant par 105628/MA/MRD L:\Scille\F 105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 7 exemple au taux de coupure d'appels (ou call drop rate en anglais), les différentes valeurs de seuil suivantes, selon le type d'objet réseau auquel cet indicateur s'applique: 10 Dans cet exemple, un seuil plus sévère est en effet requis pour le cas d'objet réseau comportant plus d'éléments, puisque de possibles problèmes sur un de ces éléments pourraient être corrigés par d'autres éléments. Dans le cas d'un même élément, des seuils différents peuvent en outre être requis, pour tenir compte du fait que la charge de trafic trafic n'est pas la même (par exemple suivant le type et/ou la classe de cellule), ou encore du fait que les conditions radio ne sont pas les mêmes (par exemple les conditions radio sont généralement très bonnes dans le cas d'environnements intérieurs ou Indoor ). Suivant un autre exemple, il est possible par exemple de fixer ledit seuil de manière à désactiver ladite opération de comparaison par rapport audit seuil lorsqu'un critère est vérifié. Par exemple, dans le cas d'un indicateur destiné à indiquer un niveau de congestion, ladite opération de comparaison peut être désactivée dans le cas de canaux de transmission non disponibles du fait par exemple d'une opération de maintenance en cours, ou en d'autres termes cette comparaison peut être activée seulement dans le cas où le nombre de canaux de transmission disponibles est par exemple supérieur à un nombre donné. D'autres exemples pour une telle fixation de seuil différemment pour différentes opérations sont bien entendu possibles, et on comprendra qu'il n'est pas possible ici d'en donner une liste exhaustive. - Réseau 1% - BSC 1.5% - RNC 1.5% - Cellule Urbaine 1.5% - Cellule Suburbaine 2% - Cellule Rurale 3% - Cellule Dense Urbaine 1% - Cellule parapluie 5% - Cellule Indoor 0.5% - TRX 3% 105628/MA/MRD L:\Salle\F 105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc 2874301 8 Outre le procédé décrit ci-dessus, un autre objet de la présente invention est un système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ledit système comportant: - des moyens de fixation de seuil, permettant de fixer un seuil pour une 5 opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations, - des moyens de réalisation d'opération de comparaison d'indicateur de peformance par rapport au seuil ainsi fixé. Un autre objet de la présente invention est une station de travail pour système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ladite station de travail comportant: - des moyens pour permettre à l'utilisateur de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations. 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 ici de manière plus détaillée que ce qui a été fait précédemment, par leur fonction. 105628/MA/MRD L:\Salle\F 105628\PREMDEP\FIT\projetbr. doc 2874301 9 REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ledit procédé comportant: - une étape (20) de fixation de seuil, permettant de fixer un seuil pour une 5 opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations, - une étape (21) de réalisation d'opération de comparaison d'indicateur de peformance par rapport au seuil ainsi fixé. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de fixation de seuil comporte une étape de calcul de seuil selon une formule faisant intervevnir au moins une fonction d'au moins une variable, ladite au moins une fonction et/ou ladite au moins une variable et/ou la valeur de ladite au moins une variable pouvant être différentes pour différentes opérations. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de fixation de seuil comporte une étape de détermination de seuil selon une loi prédéfinie associant différentes valeurs de seuil prédéfinies à différentes valeurs prédéfinies d'au moins une variable, ladite loi et/ou ladite au moins une variable et/ou la valeur de ladite au moins une variable pouvant être différentes pour différentes opérations. 4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel ladite au moins une variable appartient à un groupe comportant: - des variables liées au réseau, - des variables non liées au réseau. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel lesdites variables liées au réseau appartiennent à un groupe comportant: des indicateurs de performance, - des paramètres associés à des objets réseau, des paramètres associés à des groupes d'objets réseau. 6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel lesdites variables non liées au réseau appartiennent à un groupe comportant: des données géographiques, des données temporelles, des données relatives à des évènements, des données propres à l'opérateur. 105628/MA/MRD L:\Sa Ile\F 105628\PREMDE P\F IT\proietbr. doc 2874301 10 7. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite au moins une fonction appartient au groupe comportant: - des fondions arithmétiques, des fonctions relatives à l'évolution dans le temps d'au moins une variable, des fonctions relatives à l'évolution dans l'espace d'au moins une variable, - des fonctions exprimant une ou plusieurs conditions, des fonctions complexes. 8. Système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ledit système comportant: - des moyens de fixation de seuil, permettant de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations, - des moyens de réalisation d'opération de comparaison d'indicateur de peformance par rapport au seuil ainsi fixé. 9. Station de travail pour système pour l'exploitation d'un réseau cellulaire de communications mobiles, ladite station de travail comportant: - des moyens pour permettre à l'utilisateur de fixer un seuil pour une opération de comparaison d'indicateur de performance par rapport audit seuil, différemment pour différentes opérations. 105628/MA/MRD L:\Salle\F105628\PREMDEP\FIT\projetbr.doc