Brevet FR2910755A1 — publié le 20080627

DISPOSITIF ET PROCEDE D'EVALUATION DU NIVEAU D'EXPOSITION AUX CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES INDUITS PAR UN TERMINAL DE TELECOMMUNICATION MOBILE CONNECTE A UN RESEAU RADIO MOBILE. La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'évaluation de l'exposition aux champs électromagnétiques induits par un terminal de télécommunication mobile connecté à un réseau radio mobile. Elle concerne également un programme d'ordinateur et un support de données associé pour mettre en oeuvre le procédé d'évaluation. Dans un réseau de télécommunication mobile, appelé couramment radio mobile, les terminaux sont liés aux stations de base grâce à la puissance qu'ils reçoivent ou émettent. L'exposition des personnes aux champs électromagnétiques due aux terminaux mobiles est quantifiée par le Débit d'Absorption Spécifique DAS (en anglais Specific Absorbtion Rate û SAR) local qui mesure la concentration de puissance absorbée localement par les tissus humains. Des normes européennes ou américaines définissent des méthodes à mettre en oeuvre afin d'estimer cette valeur. Des normes mondiales sont en préparation pour harmoniser ces normes locales. Elles porteront aussi bien sur l'exposition quand le téléphone mobile est près de la tête que quand il est près du buste. Toutes ces méthodes proposent d'évaluer le DAS local maximal, c'est-à-dire lorsque la puissance d'émission est maximale, car leur but est d'estimer la plus grande valeur d'exposition potentielle. Toutefois, dans une utilisation réelle, la puissance réellement émise est inférieure à la puissance maximale afin de réduire les interférences et d'économiser la batterie du terminal. En effet, le contrôle de puissance permet de limiter celle-ci au minimum nécessaire pour atteindre une certaine qualité de service. De plus, certaines technologies comme le procédé DTX (Discontinuous Transmission û transmission discontinue) permettent de réduire encore cette puissance émise en limitant la transmission radio lors des pauses d'une conversation. 2910755 2 Le DAS étant proportionnel à la puissance d'émission en entrée d'antenne, pour un modèle de terminal donné, l'exposition en conditions réelles d'utilisation est donc plus faible que ce que la valeur normative du DAS indique. 5 Afin d'étudier l'exposition des utilisateurs de terminaux mobile en conditions réelles d'utilisation, il est donc nécessaire de connaître la puissance effectivement appliquée en entrée d'antenne. Pour étudier la puissance émise en environnement réel, il est possible d'utiliser un terminal à trace. II s'agit d'un dispositif coûteux constitué d'un 10 programme s'installant sur un ordinateur personnel qui communique au moyen d'un câble avec un terminal approprié. Cependant, si l'étude doit porter sur de nombreux modèles de terminaux, il est nécessaire de s'équiper d'autant de terminaux à trace qu'il y a de modèles à étudier. De plus, afin d'obtenir une distribution statistiquement significative de la puissance 15 d'émission en entrée d'antenne en environnement réel, il est nécessaire de faire de très nombreuses mesures. Les études de ce type deviennent alors extrêmement onéreuses et sont de ce fait très limitées. Une autre solution proposée par la demande de brevet FR 2 858 901 consiste à ajouter au terminal un dispositif externe de mesure des variations 20 temporelles du rayonnement électromagnétique comportant au moins une sonde et une unité de mesure et de traitement adaptée afin de mesurer la puissance à laquelle le terminal émet. Cette solution a l'inconvénient d'ajouter un dispositif externe à chaque terminal, ce qui peut perturber la mesure. De plus, la calibration du procédé 25 se fait par rapport à la puissance maximale détectée. Or ce type de calibration n'est pertinent que pour certaines technologies qui forcent les terminaux à passer par un maximum de leur puissance. De plus, dans ce cas là, il est aussi nécessaire de faire de très nombreuses mesures, afin d'obtenir une distribution statistiquement significative de la puissance d'émission en entrée d'antenne en environnement réel. II est donc particulièrement avantageux de définir un procédé et un dispositif d'évaluation de l'exposition aux rayonnements électromagnétiques généré par un terminal d'un réseau de télécomrnunication mobile connecté à 2910755 3 un réseau radio mobile qui soit simple à mettre en oeuvre et pour un coût réduit tout en étant représentatif de l'utilisation réelle du terminal. Un objet de l'invention est un procédé d'évaluation d'un niveau d'exposition aux champs électromagnétiques induits par un terminal mobile 5 connecté à un réseau radio mobile, ledit terminal étant identifié par au moins un identifiant, comportant les étapes de : a) collecte au cours d'au moins une communication établie avec le terminal mobile connecté à un réseau radio mobile, par une sonde de mesure connectée au réseau, de valeurs représentatives de la puissance d'émission 10 en entrée d'antenne dudit terminal et du au moins un identifiant du terminal, et horodatage desdites valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne collectées, b) mémorisation des valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne horodatées associées au terminal et dudit identifiant, 15 c) adressage d'une base de données au moyen d'au moins une partie de l'identifiant du terminal pour en extraire un débit d'absorption spécifique de référence et une puissance de référence, d) calcul du débit d'absorption spécifique (DAS) local pour une valeur d'horodatage donnée pour ledit terminal, ledit débit d'absorption spécifique 20 local pour la valeur d'horodatage donnée étant égal au débit d'absorption spécifique (DAS) de référence dudit terminal multiplié par le ratio de la valeur représentative de la puissance d'émission en entrée d'antenne mémorisée et correspondant à la valeur d'horodatage donnée, par la puissance de référence dudit terminal. 25 L'étude de l'exposition des personnes peut ainsi se baser sur des données en conditions réelles de fonctionnement et non sur des données théoriques ou modélisant des situations particulières d'utilisation. Selon d'autres caractéristiques et modes de réalisation particuliers : le au moins un identifiant du terminal correspond à l'identifiant 30 IMEI et la au moins une partie de l'identifiant du terminal adressant la base de données correspond au champ TAC de l'identifiant IMEI. 2910755 4 Ce mode particulier permet avantageusement, par une simple gestion du code IMEI qui circule sur le réseau, de trouver le DAS de référence et la puissance de référence du modèle associé au terminal. Un autre objet de l'invention est un dispositif d'évaluation d'un niveau 5 d'exposition aux champs électromagnétiques induits par au moins un terminal mobile connecté à un réseau radio mobile identifié par au moins un identifiant, comportant : a) des moyens de mémorisation de valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne dudit terminal, de valeurs 10 d'horodatage de ces valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne et d'au moins un identifiant du terminal, les valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne et l'identifiant étant délivrés par une sonde adaptée pour les collecter au niveau d'un réseau radio mobile lors de communication radio établies avec des terminaux, 15 b) une base de données de débits d'absorption spécifique (DAS) de référence et de puissances de référence pouvant être adressée par au moins une partie d'un identifiant de terminal, c) un calculateur du débit d'absorption spécifique (DAS) local pour ledit terminal, pour une valeur d'horodatage donnée, ledit débit d'absorption 20 spécifique local pour la valeur d'horodatage donnée étant égal au débit d'absorption spécifique (DAS) de référence dudit terminal multiplié par le ratio de la valeur représentative de puissance d'émission en entrée d'antenne mémorisée et correspondant à la valeur d'horodatage donnée, par la puissance de référence dudit terminal 25 Un autre objet de l'invention est un évaluateur du niveau d'exposition d'un utilisateur aux champs électromagnétiques générés par un terminal mobile, ledit terminal étant identifié par au moins un identifiant, ledit évaluateur comprenant un dispositif d'évaluation selon un objet précédent et une sonde adaptée pour collecter au niveau d'un réseau radio mobile des 30 valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne de terminaux mobiles et les identifiants des terminaux lors d'une communication radio entre les terminaux et le réseau. 2910755 5 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux figures en annexe dans lesquelles : - la figure 1 est une illustration d'une mise en oeuvre particulière d'un 5 procédé selon l'invention dans un réseau radio mobile ; - la figure 2 est un ordinogramme du fonctionnement du procédé de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique d'un ordinateur. En référence à la figure 1, un terminal 10 est connecté par des 10 liaisons radioélectriques 11, 12 à au moins une station de base 13, 14 d'un réseau radio mobile 15. Classiquement, les stations de base 13, 14 sont connectées à un contrôleur 16 de stations de base par des liaisons 17, 18. Dans le cas d'un réseau radio mobile à la norme GSM (Global System for Mobile communications û système global de communication mobile), le 15 terminal 10, appelé Mobile Station (MS û station mobile), est relié au réseau par l'interface radio Um. Dans le sous-système de stations de base (BSS û Base Station Subsystem), les stations de base 13, 14 sont appelées Base Transceiver Station (BTS û station émettrice/réceptrice de base) et le contrôleur 16 de stations de base est appelé Base Station Controller (BSC û 20 contrôleur de station de base). L'interface 17, 18 entre BTS et BSC est appelée interface Ab. Pour un réseau de radio mobile à la norme UMTS (Universal Mobile Telecommunication System û système de télécommunication mobile universel), le terminal 10 est appelé User Equipment (UE û équipement 25 utilisateur), l'interface radio 11, 12 Uu, le sous-système de stations de base UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network û réseau d'accès radio terrestre universel), les stations de base 13, 14 Node B (Noeud B), le contrôleur 16 de stations de base Radio Network Controller (RNC û contrôleur de réseau radio) et l'interface 17, 18 lub• 30 Des sondes 19, 20 sont disposés aux interfaces 17, 18 entre les stations de base et le contrôleur de stations de base pour collecter des informations transitant sur ces interfaces. Ces sondes 19, 20 sont, par exemple, des sondes OCEAN commercialisées par la société Astellia (http://www.astellia._com/) domiciliée en France. Ces sondes permettent de 2910755 6 collecter des informations relatives aux communications entre le réseau et les terminaux connectés à ce réseau, en particulier le terminal 10, au niveau d'un contrôleur de stations de base, ce qui correspond à des centaines de stations de base. 5 En particulier, ces informations comprennent au moins un identifiant propre à chaque terminal et connu du réseau. Dans le cas des normes GSM et UMTS, cet identifiant de terminal mobile est appelé IMEI (International Mobile Equipement Identifier ù identifiant international d'équipement mobile). Il transite sur les interfaces 17, 18. II comprend plusieurs champs, notamment le 10 champ TAC (Type Allocation Code ù code d'allocation de modèle), qui contient un code du pays d'assemblage et le modèle de terminal. Ces informations comprennent en outre au moins des valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne des terminaux. Ces valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée 15 d'antenne collectées sont horodatées, par exemple par les sondes. Les sondes 19, 20 sont connectées à des moyens 21 de mémorisation permettant de mémoriser les informations collectées, horodatées et délivrées par les sondes. De préférence, ces moyens 21 de mémorisation sont constitués sous la forme de bases de données. 20 Une base de données 22 mémorise des débits d'absorption spécifique de référence fonction d'une puissance de référence. Chaque débit d'absorption spécifique est adressable par un pointeur correspondant à au moins le champ TAC. Les débits d'absorption de référence sont typiquement évalués en laboratoire pour une puissance de référence donnée et pour 25 différents modèles de terminaux. Un modèle de terminal est déterminé par au moins une valeur du champ TAC. Un calculateur 23, connecté aux bases de données 21 et 22, permet de traiter les informations mémorisées et de calculer le débit d'absorption spécifique en conditions réelles d'utilisation. 30 Une mise en oeuvre particulière d'un procédé selon l'invention est la suivante, figure 2. Lors d'une communication du terminal 10, les sondes 19, 20 collectent en 30, sur les interfaces 17, 18, les valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne du terminal ainsi qu'au moins un 2910755 7 identifiant du terminal, par exemple l'IMEI. Typiquement, la collecte consiste à effectuer par la sonde une copie des données précédentes. La valeur représentative de la puissance d'émission en entrée d'antenne du terminal 10 est appelée UETxPower (User Equipment Transmit 5 Power û puissance transmise de l'équipement utilisateur) pour le réseau UMTS et MSTxPower (Mobile Station Transmit Power - puissance transmise de l'équipement mobile) pour le réseau GSM. Cette information de puissance transite (de façon optionnelle dans le cas d'un réseau UMTS) sur l'interface 17, 18 entre les stations de base 13, 14 et le contrôleur 16 de stations de 10 base (interface lub pour le réseau UMTS ou interface Ab pour le réseau GSM). Dans le cas d'un réseau UMTS, les informations UETxPower transitent sur les interfaces 17,18 à condition de configurer le réseau en conséquence. De plus, le moyennage glissant des valeurs de UETxPower réalisé par le réseau UMTS doit être désactivé ou son influence doit être prise 15 en compte. Ces valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne collectées par les sondes sont horodatées. Ces valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne sont mémorisées en 32 dans les moyens de mémorisation 21 avec l'identifiant de 20 terminal 10 et les valeurs d'horodatage. Selon un premier mode de réalisation, l'horodatage est effectué par les sondes et les valeurs d'horodatage sont délivrées aux moyens de mémorisation 21. En variante, l'horodatage est effectué en 32 lors de la mémorisation dans les moyens de mémorisation 21. 25 Les valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne sont collectées au cours du temps par les sondes indépendamment d'évènements particuliers liés au réseau tel que le "handover" ; elles représentent ainsi un mode de fonctionnement en conditions réelles d'utilisation représentatif du terminal 10. 30 Le DASref de référence normalisé est connu pour chaque modèle avec la puissance de référence Pref correspondante, c'est-à-dire, en général, la puissance maximale d'émission en entrée d'antenne. Ces valeurs de référence sont préalablement mémorisées dans la base de données 22. 2910755 8 Ces valeurs de référence sont extraites en 34 de la base de données 22 en adressant la base à l'aide d'un pointeur dont la valeur correspond au moins au contenu du champ TAC. Le calculateur 23 calcule en 36 le DAS local en conditions réelles 5 d'utilisation en fonction du temps, c'est-à-dire en fonction de l'horodatage, comme le débit d'absorption spécifique de référence DASfef multiplié par le ratio de la valeur représentative de puissance d'émission en entrée d'antenne, qui varie au cours du temps, par la puissance de référence Pref. Ainsi, par exemple, pour un terminal GSM, le DAS en conditions 10 réelles d'utilisation est défini à chaque instant par DAS = MSTxPower x DASref Pref On comprend ainsi que l'utilisation de données transitant sur le réseau permet de caractériser un grand nombre de modèles de terminaux et de s'affranchir de campagnes de mesures coûteuses ou de modélisation ne reflétant qu'imparfaitement les conditions réelles d'utilisation dans un réseau 15 radio mobile. On comprend que le procédé d'évaluation peut être mis en oeuvre par un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, tel que représenté sur la figure 3 et comportant 20 une unité arithmétique et logique CPU, différents mémoires RAM et registres MO, M1, M2 ainsi que des entrées/sorties I/O. Selon une mise en oeuvre particulière, le produit programme peut être intégré dans une sonde. Bien que l'invention ait été décrite sur la base d'exemples relatifs aux normes GSM et UMTS, un procédé et un dispositif selon l'invention peuvent 25 être mis en oeuvre dans tout réseau radio mobile dans lequel la puissance émise par le terminal mobile est variable en fonction du temps, des valeurs représentatives de cette puissance transitant dans le réseau et étant associés à un identifiant de terminal. REVENDICATIONS 1. Procédé d'évaluation d'un niveau d'exposition aux champs électromagnétiques induits par un terminal mobile connecté à un réseau radio mobile, ledit terminal étant identifié par au moins un identifiant, comportant les étapes de : a) collecte (30) au cours d'au moins une communication établie avec le terminal mobile connecté à un réseau radio mobile, par une sonde de mesure connectée au réseau, de valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne dudit terminal et du au moins un identifiant du terminal, et horodatage desdites valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne collectées, b) mémorisation (32) des valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne horodatées associées au terminal et dudit identifiant, c) adressage d'une base de données au moyen d'au moins une partie de l'identifiant du terminal pour en extraire un débit d'absorption spécifique de référence et une puissance de référence, d) calcul (34) du débit d'absorption spécifique (DAS) local pour une valeur d'horodatage donnée pour ledit terminal, ledit débit d'absorption spécifique local pour la valeur d'horodatage donnée étant égal au débit d'absorption spécifique (DAS) de référence dudit terminal multiplié par le ratio de la valeur représentative de la puissance d'émission en entrée d'antenne mémorisée et correspondant à la valeur d'horodatage donnée, par la puissance de référence dudit terminal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le au moins un identifiant du terminal correspond à l'identifiant IMEI. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la au moins une partie de l'identifiant du terminal adressant la base de données correspond au champ TAC de l'identifiant IMEI. 2910755 10 4. Dispositif d'évaluation d'un niveau d'exposition aux champs électromagnétiques induits par au moins un terminal mobile connecté à un réseau radio mobile identifié par au moins un identifiant, comportant : 5 a) des moyens de mémorisation de valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne dudit terminal, de valeurs d'horodatage de ces valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne et d'au moins un identifiant du terminal, les valeurs représentatives de puissance d'émission en entrée d'antenne et 10 l'identifiant étant délivrés par une sonde adaptée pour les collecter au niveau d'un réseau radio mobile lors de communication radio établies avec des terminaux, b) une base de données de débits d'absorption spécifique (DAS) de référence et de puissances de référence pouvant être adressée par au 15 moins une partie d'un identifiant de terminal, c) un calculateur du débit d'absorption spécifique (DAS) local pour ledit terminal, pour une valeur d'horodatage donnée, ledit débit d'absorption spécifique local pour la valeur d'horodatage donnée étant égal au débit d'absorption spécifique (DAS) de référence dudit terminal multiplié par 20 le ratio de la valeur représentative de puissance d'émission en entrée d'antenne mémorisée et correspondant à la valeur d'horodatage donnée, par la puissance de référence dudit terminal. 5. Evaluateur du niveau d'exposition d'un utilisateur aux champs 25 électromagnétiques générés par un terminal mobile, ledit terminal étant identifié par au moins un identifiant, ledit évaluateur comprenant un dispositif d'évaluation selon la revendication 4 et une sonde(19, 20) adaptée pour collecter au niveau d'un réseau radio mobile des valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne de terminaux mobiles et les 30 identifiants des terminaux lors d'une communication radio entre les terminaux et le réseau, 6. Evaluateur du niveau d'exposition d'un utilisateur aux champs électromagnétiques selon la revendication précédente dans lequel la sonde 2910755 11 est en outre adaptée pour horodater ces valeurs représentatives de la puissance d'émission en entrée d'antenne. 7. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau 5 de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé d'évaluation selon l'une au moins des revendications1 à 3. 10 8. Support de données caractérisé en ce qu'il contient un produit programme selon la revendication 7.