Brevet FR2944668A1 — publié le 20101022

DEMANDE DE BREVET B09-0405FR 08-LMS-306 Société par actions simplifiée dite : ST-NXP WIRELESS FRANCE Procédé de traitement d'une bande de fréquences par un appareil de communication sans fil et appareil correspondant Invention de : Sébastien MADELAINE Procédé de traitement d'une bande de fréquences par un appareil de communication sans fil et appareil correspondant La présente invention concerne le domaine des communications sans fil et plus particulièrement la recherche ou la recherche et la sélection de cellule au sein d'un appareil de communication sans fil. L'invention s'applique avantageusement mais non limitativement aux systèmes de communication régis par les normes GSM, UMTS ou LTE, selon des acronymes anglo-saxons bien connus de l'homme du métier. Au moment de la mise sous tension, un appareil de communication sans fil fait une recherche sur toutes les bandes de fréquences pour trouver des cellules disponibles. Par exemple, un téléphone quadri-bandes cherchera dans les bandes GSM900, DCS1800, PCS1900 et GSM850 pourvu qu'un signal, utile ou non, y soit présent. Cette recherche sur chacune des quatre bandes peut prendre du temps. Ce temps est souvent inutile puisqu'elles ne sont pas toute utilisées. En effet, alors que dans certains pays les opérateurs de télécommunication utilisent toutes ces bandes, seules deux bandes sur les quatre sont utilisées dans la plupart des pays. Par exemple un téléphone quadri-bandes utilisé en Europe perdra du temps à rechercher une cellule dans les bandes américaines PCS1900 et GSM 850. Par ailleurs, si certaines bandes ne comportent que du bruit, celui-ci sera tout d'abord associé à un ou des canaux potentiels conduisant alors à une recherche de cellules sur ces canaux qui finalement s'avérera infructueuse; il en résulte alors là encore une perte de temps. Des solutions d'exclusion de certaines bandes sont proposées sur la base de la localisation géographique du téléphone, via par exemple, des indicatifs d'opérateurs (MNC: Mobile Network Code selon des termes anglo-saxons bien connus de l'homme du métier). Cela n'est pas fiable car dans chacun de ces pays l'utilisation de ces bandes peut évoluer. D'autres solutions sont proposées sur la base de la fréquence que le mobile avait précédemment sélectionnée. Cela n'est pas fiable non plus, car il existe des zones géographiques dans lesquelles les bandes européennes et américaines cohabitent. La recherche de cellules sur une bande comporte en fait plusieurs étapes. Parmi celles-ci, on compte celle de la détection des différents canaux potentiels puis celle de la synchronisation qui comprend notamment l'obtention des informations des cellules telles que par exemple l'identifiant de la cellule. Cette deuxième étape (synchronisation), réalisée sur chacun des canaux de la bande, prend un temps bien plus important que la première étape (détection des canaux potentiels). Selon un mode de mise en oeuvre il est proposé d'améliorer les conditions de réalisation de cette deuxième étape. En effet, alors que dans l'état de la technique cette étape est réalisée sur tous les canaux d'une bande de fréquences pourvu qu'un signal y soit présent, il est proposé de ne réaliser cette deuxième étape qu'après un test de synchronisation positif sur un échantillon de canaux. Cela permet d'obtenir une accélération de recherche de cellule pérenne et identique dans le monde entier, tout en ne perdant pas de temps inutilement à essayer de se synchroniser sur des bandes ne comportant que du bruit. Selon un aspect, il est proposé un procédé de traitement d'une bande de fréquences susceptible de contenir des canaux de communication, comprenant une détection des canaux de communication potentiels de ladite bande. Selon cet aspect, le procédé comprend en outre, une sélection d'un échantillon de ces canaux potentiels détectés, un test de synchronisation sur les canaux dudit échantillon et un rejet (non prise en compte) de la bande de fréquences si tous les tests de synchronisation ont échoué. Ainsi on exclut plus rapidement une bande de fréquences, par exemple bruitée, dans laquelle aucune cellule n'est présente. L'échantillon peut être sélectionné aléatoirement ou non, ou bien de façon arbitraire, ou de toute autre façons. Cela étant, l'utilisation d'un échantillon aléatoire ou sélectionné arbitrairement sur lequel sont réalisés tous les tests de synchronisation peut représenter un risque d'exclure une bande de fréquences alors qu'au moins une cellule, non sélectionnée dans l'échantillon, était disponible. Un des risques peut être notamment, dans le cas d'une bande qui est corrompue sur certaines parties, une sélection de tous les canaux de l'échantillon dans une partie de la bande de fréquence qui est corrompue. Aussi, selon un mode de mise en oeuvre, l'étape de sélection comprend avantageusement une subdivision de la bande de fréquences en plusieurs intervalles et une sélection d'un seul canal présent dans chaque intervalle. I1 est donc proposé avec cette mise en oeuvre, de cibler plusieurs d'intervalles et de ne tester qu'un seul canal par intervalle après la subdivision de la bande. Le risque de sélectionner tous les échantillons au sein d'une partie corrompue est donc limité. Selon un autre mode de mise en oeuvre, au cours de l'étape de sélection, le canal sélectionné dans chaque intervalle est celui dont la puissance est la plus élevée. Ainsi, le risque au sein de chacun des intervalles de sélectionner un canal qui est corrompu est encore diminué, le canal le plus puissant étant a priori le moins susceptible d'être du bruit. Ainsi, si un intervalle contient une cellule disponible le risque de ne pas la détecter est diminué. Donc le risque d'exclure la bande alors qu'au moins un intervalle contient une cellule disponible est diminué. Ultérieurement, un test de synchronisation est en outre avantageusement réalisé sur tous les canaux potentiels détectés de la bande si au moins l'un des tests de synchronisation effectué sur ledit échantillon a réussi. Le test nécessaire sur l'ensemble des canaux détectés de la bande est donc réalisé mais jamais inutilement. Selon un autre aspect, il est proposé un appareil de communication sans fil comprenant des moyens de traitement d'une bande de fréquences comportant des moyens de détection de canaux de communication potentiels de ladite bande. Selon cet aspect, les moyens de traitement comprennent en outre des moyens de sélection d'un échantillon de canaux parmi les canaux détectés, des moyens de test aptes à effectuer un test de synchronisation sur un canal et des moyens de commande aptes à activer les moyens de test sur les canaux de l'échantillon et à délivrer une indication de rejet de ladite bande si les tests sur tous les canaux de l'échantillon ont échoués. Selon un mode de réalisation, les moyens de sélection comprennent des moyens pour subdiviser la bande de fréquences en plusieurs intervalles et lesdits moyens de sélection de l'échantillon sont aptes à sélectionner un seul canal au sein de chaque intervalle. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de traitement comportent des moyens de détermination de la puissance des canaux et des moyens de mémorisation aptes à mémoriser la puissance des canaux sur chacun des intervalles, et les moyens de sélection sont aptes à sélectionner dans chaque intervalle le canal ayant la puissance la plus élevée. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de commande sont aptes à activer les moyens de test pour tester tous les canaux de la bande si au moins l'un des tests de synchronisation sur les canaux de l'échantillon a réussi. L'appareil est par exemple un téléphone mobile cellulaire. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'étude de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre un exemple d'ordinogramme de traitement d'une bande de fréquences; la figure 2 illustre un mode de réalisation d'un appareil de communication sans fil selon l'invention; et les figures 3, 4, 5 illustrent des exemples de processus de sélection d'un échantillon de canaux dans la bande PCS1900. Sur la figure 1 est représenté un mode de mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. Dans un premier temps (étape 1) une détection de tous les canaux de communication potentiels d'une bande de fréquences est réalisée. Cette détection est classique et connue en soi et peut être réalisée par exemple à partir de la puissance mesurée, par exemple en dBm. Puis (étape 2) un échantillon de canaux est sélectionné dans la bande de fréquences. Des exemples de processus de sélection sont explicités dans les figures 3, 4, 5. Un test de synchronisation est alors réalisé sur l'échantillon (étape 3). Un tel test est bien connu de l'homme du métier et comporte notamment la récupération d'information sur la cellule, tel que son identifiant (BSIC: Base Station Identity Code, selon des termes anglo-saxons bien connus de l'homme du métier) et les informations opérateur (MCC, Mobile Country Code, via les � System Informations � selon des termes anglo-saxons bien connu de l'homme du métier). Si la synchronisation est impossible sur tous les canaux sélectionnés alors la bande est écartée (étape 4) et la cellule qui sera finalement choisie n'appartiendra pas à cette bande. Sinon, le test de synchronisation est réalisé sur l'ensemble des canaux de la bande de fréquences et le processus de recherche et/ou de sélection de cellule bien connu de l'homme du métier se poursuit en tenant compte de cette bande de fréquences. Sur la figure 2, est illustré un mode de réalisation d'un appareil de communication sans fil selon l'invention. L'appareil de communication sans fil WAP comporte, de façon classique, un étage de traitement analogique ETA, une antenne ANT et un étage numérique en bande de base ETN. L'étage de traitement analogique et l'antenne permettent l'émission et la réception des signaux radio fréquences. L'étage de traitement numérique, comprenant par exemple un microprocesseur, comporte des moyens de traitement d'une bande de fréquence MTB. Ces moyens MTB comportent des moyens de détection des canaux potentiels MDC au sein de la bande de fréquences, des moyens de sélection MSE d'un échantillon parmi les canaux potentiels détectés sur la bande, des moyens pour tester la synchronisation sur un canal MS et des moyens de commande MC. Les moyens de commande MC sont aptes à activer les moyens de test MS et à délivrer une indication de rejet de la bande de fréquence le cas échéant. Les moyens de traitement MTB d'une bande de fréquences comprennent en outre des moyens pour déterminer la puissance d'un canal MDP et des moyens de mémorisation MM des puissances des canaux sur chaque intervalle. Les moyens de sélection d'un échantillon MSE comprennent des moyens pour subdiviser la bande en plusieurs intervalles MSB. Les moyens MSE, coopèrent avec les moyens MM, MDP et MDC pour sélectionner un échantillon. Les moyens MTB, MDC, MS, MDP, MC, MM, MSE, MSB peuvent être pour tout ou partie réalisés par des circuits logiques et/ou des modules logiciels incorporés par exemple au sein du processeur en bande de base de l'appareil de communication sans fil. Les figures 3, 4, 5 illustrent plusieurs variantes de sélection de l'échantillon des canaux choisis par exemple au sein de la bande PCS 1900 (1930-1990 MHz). Dans une première variante illustrée sur la figure 3, un certain nombre (par exemple 11) de canaux ARFCNi sont sélectionnés par exemple de manière aléatoire parmi les canaux détectés. On obtient ainsi un premier échantillon. L'utilisation d'un tel échantillon aléatoire ou arbitraire représente un risque. I1 est en effet possible que celui-ci ne contienne aucun des canaux non corrompus présents dans la bande de fréquences. Ce risque est néanmoins contrôlé, par exemple si le processus de tirage suit une loi binomiale définie par: p(k)=n!/(k! . (n-k)!) . (p)k (q)n-k dans laquelle: - n= nombre de canaux de l'échantillon; - k= nombre de canaux non corrompus sélectionnés; - p= proportions des canaux non corrompus; et - q= proportion des canaux corrompus. En effet, la probabilité de ne sélectionner que des canaux corrompus (ou aucun canaux correct, k=0) dans un échantillon comprenant 10 éléments et avec une répartition des canaux corrompus de 1 sur 2 dans la bande de fréquence considérée est alors de: p(k=0 canaux corrects) = 0.09%, ce qui est une valeur assez faible. Dans une autre variante (figure 4), on peut effectuer une subdivision de la bande par exemple en plusieurs intervalles INTi d'une certaine largeur spectrale de manière à occuper l'ensemble de la bande de fréquence. Préférentiellement les intervalles peuvent être choisis de manière à avoir la même largeur spectrale. Le choix de cette largeur représente un compromis entre une largeur trop faible qui induirait un temps de traitement important avec un canal et un test de synchronisation dans une partie de ces intervalles et une largeur trop importante avec laquelle un canal non corrompu pourrait ne pas être détecté. Dans un mode de réalisation préférentiel on choisit un nombre d'intervalles égal à 10, et un intervalle de 6 MHz. Ainsi, dans ce mode de réalisation, après la subdivision de la bande (figure 4), un canal est sélectionné sur chaque intervalle. La sélection d'un canal parmi les canaux de l'intervalle est réalisée par exemple de manière aléatoire. On obtient ainsi par exemple un deuxième échantillon de canaux illustré par les canaux grisés sur la figure 4. Dans une dernière variante, après une subdivision de la bande par exemple en 10 intervalles de 6 MHz un canal est sélectionné sur chaque intervalle. Au sein de chaque intervalle, le canal le plus puissant est sélectionné. Ainsi, le risque au sein de chacun des intervalles de sélectionner un canal qui est corrompu est diminué, le canal le plus puissant étant a priori moins susceptible d'être du bruit. L'ensemble des canaux ainsi sélectionné (les canaux grisés sur la figure 5) constitue un troisième échantillon. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement d'une bande de fréquences susceptible de contenir des canaux de communication, comprenant une détection des canaux de communication potentiels de ladite bande, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre, une sélection d'un échantillon de ces canaux potentiels détectés, des tests de synchronisation sur les canaux dudit échantillon et une non prise en compte de la bande de fréquences si tous les tests de synchronisation ont échoué. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de sélection comprend une subdivision de la bande en plusieurs intervalles et une sélection d'un seul canal présent dans chaque intervalle. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel au cours de l'étape de sélection le canal sélectionné dans chaque intervalle est celui dont la puissance est la plus élevée. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre des tests de synchronisation sur tous les canaux potentiels détectés de la bande si au moins l'un des tests de synchronisation effectué sur ledit échantillon a réussi. 5. Appareil de communication sans fil (WAP) comprenant des moyens de traitement d'une bande de fréquences (MTB), comportant des moyens de détection de canaux de communication potentiels (MDC) de ladite bande, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent en outre des moyens de sélection d'un échantillon de canaux parmi les canaux détectés (MSE), des moyens de test aptes à effectuer un test de synchronisation (MTS) sur un canal et des moyens de commande (MC) aptes à activer les moyens de test sur les canaux de l'échantillon et à délivrer une indication de rejet de ladite bande si les tests sur tous les canaux de l'échantillon ont échoués. 6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel les moyens de sélection comprennent des moyens (MS) pour subdiviser la bande de fréquences en plusieurs intervalles (INTi) et lesdits moyens de sélection de l'échantillon sont aptes à sélectionner un seul canal présent au sein de chaque intervalle. 7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel les moyens de traitement comportent des moyens de détermination de la puissance des canaux (MDP) et des moyens de mémorisation (MM) aptes à mémoriser la puissance des canaux sur chacun des intervalles, et les moyens de sélection sont aptes à sélectionner dans chaque intervalle le canal ayant la puissance la plus élevée. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel les moyens de commande (MC) sont aptes à activer les moyens de test (MTS) pour tester tous les canaux de la bande si au moins l'un des tests de synchronisation sur les canaux de l'échantillon a réussi. 9. Appareil selon l'une des revendications 5 à 8, formant un téléphone mobile cellulaire.20