Brevet FR2950778A1 — publié le 20110401

B9808 1 PROCÉDÉ D'ÉTABLISSEMENT D'UN CANAL DE COMMUNICATION DE DONNÉES À HAUTE DISPONIBILITÉ D'ACCÈS ENTRE UN TERMINAL MOBILE ET UN CENTRAL Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé d'établissement et de maintien d'un canal de communication entre un terminal mobile sans fil et un central privé. Elle vise plus particulièrement un procédé d'établissement et de maintien d'un canal à haute disponibilité d'accès, c'est-à-dire pour lequel les probabilités de succès de l'établissement et du maintien de la communication sont élevées. Un exemple d'application de la présente invention vise l'établissement et le maintien d'un canal de communication entre un terminal mobile détenu par un pompier en service, et un central de gestion. Exposé de l'art antérieur Les termes "terminal mobile sans fil" désignent ici tous les appareils permettant d'émettre et/ou de recevoir des communications sans fil. Ils peuvent inclure, par exemple, des téléphones mobiles, des assistants personnels numériques, des ordinateurs, des appareils de téléalarme, des appareils de protection de travailleur isolé, ou des appareils téléaver- tisseurs, couramment désigné par le terme anglais "gager". On s'intéresse ici plus particulièrement aux terminaux mobiles de B9808 2 type "gager", toutefois, la présente invention ne se limite pas à ce cas particulier. Il existe diverses normes décrivant la mise en oeuvre de communications sans fil. A titre d'exemple, le GSM (de l'anglais "Global System for Mobile communications") vise notamment des communications téléphoniques vocales et utilise des ondes radio à des fréquences de l'ordre de 900 MHz. Il s'agit de la technologie la plus largement utilisée à ce jour. Divers opérateurs de téléphonie mobile exploitent des réseaux de type GSM. Les terminaux mobiles de type GSM comprennent une puce d'identification, ou carte SIM (de l'anglais "Subscriber Identity Module"), allouée par un opérateur. La carte SIM contient toutes les informations nécessaires à l'opérateur notamment pour identifier l'abonné utilisant le terminal, allouer le numéro de téléphone approprié, et comptabiliser les communications passées. Des extensions des normes de type GSM visent plus particulièrement le transfert de données non vocales. Il s'agit par exemple du GPRS (de l'anglais "General Packet Radio Service"), ou de l'UMTS (de l'anglais Universal Mobile Telecommunication System). Depuis peu, les opérateurs de téléphonie mobile proposent des services de transport sécurisé de données non vocales, par exemple entre un terminal mobile et un serveur privé d'une entreprise cliente. On a proposé d'utiliser de tels services dans le domaine du paiement par carte de crédit. Un terminal mobile adapté comprenant une carte SIM permet aux commerçants de disposer d'une connexion sécurisée avec les banques quel que soit le lieu de la transaction. Une autre application concerne le relevé automatique de compteurs d'énergie. Un dispositif de communications sans fil comprenant une carte SIM est prévu dans chaque compteur et communique, à intervalles réguliers, l'état du compteur à une base de données centralisée. B9808 3 Dans la pratique, l'opérateur met à disposition, entre un terminal mobile et le serveur privé de l'entreprise cliente, un canal de communication, ou canal de transmission de données, selon le protocole de communication de réseau informatique IP (de l'anglais "Internet Protocol"). Ceci permet d'offrir aux entreprises clientes une grande souplesse d'utilisation du service. Un inconvénient de ce type de communications est qu'elles dépendent du bon fonctionnement d'un grand nombre d'équipements, entre le terminal mobile et le serveur de l'entreprise. En particulier, le signal radio de l'opérateur doit être disponible et de qualité suffisante partout où le porteur du terminal mobile est susceptible de se trouver. De plus, les divers équipements du réseau de l'opérateur doivent être aptes à retransmettre les informations et le réseau de l'opérateur ne doit pas être saturé. Par ailleurs, la liaison entre le réseau de l'opérateur et le serveur privé de l'entreprise cliente doit être fonctionnelle. De plus, le serveur lui-même et les programmes qu'il héberge doivent être opérationnels. Il en résulte que les probabilités d'échec ou d'interruption de la connexion entre un terminal mobile et le serveur privé de l'entreprise sont non négligeables. Ainsi, de telles communications ne sont pas adaptées à des applications nécessitant une haute disponibilité du canal de transmission de données, comme c'est par exemple le cas des échanges de messages entre un pompier et le central de gestion auquel il est rattaché. Résumé Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un procédé d'établissement et de maintien d'un canal de transmission de données entre un terminal mobile et un central de gestion, permettant de minimiser les probabilités d'échec ou d'interruption de la communication entre le terminal et le central. B9808 4 Un objet d'un mode de réalisation de la présente invention est de proposer un tel procédé compatible avec les réseaux existants d'opérateurs de télécommunication sans fil. Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un procédé d'établissement d'un canal de communication entre un terminal mobile comprenant au moins deux puces d'identification allouées par au moins des premier et second opérateurs, et un central relié à au moins des premier et second serveurs, chaque serveur étant relié au réseau du premier opérateur et au réseau du second opérateur, ce procédé comprenant les étapes successives suivantes : a) établir un canal de communication entre le terminal et le premier serveur via le premier opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du premier serveur ; b) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, établir un canal de communication entre le terminal et le second serveur via le premier opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du second serveur; c) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, établir un canal de communication entre le terminal et le premier serveur via le second opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du premier serveur; d) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, établir un canal de communication entre le terminal et le second serveur via le second opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du second serveur; et e) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, réitérer les étapes a) à d). Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre, après l'étape e), l'étape suivante : f) scruter périodiquement l'état du canal de communication entre le terminal et le central, et, si la connexion est interrompue, réitérer les étapes a) à f). Selon un mode de réalisation de la présente invention, le canal de communication est un canal de transmission de B9808 données selon le protocole de communication de réseau informa-tique IP. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le terminal mobile comprend une unité radio reliée aux puces 5 d'identification via un multiplexeur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'établissement d'un canal de communication entre le terminal et le central comprend les étapes suivantes : mesurer la puissance du signal radio de l'opérateur sélectionné ; et si la puissance est suffisante, établir une connexion entre le terminal mobile et le réseau de l'opérateur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'établissement d'un canal de communication entre le terminal et le central comprend les étapes suivantes : si une connexion entre le terminal mobile et le réseau de l'opérateur sélectionné est établie, établir une connexion entre le terminal mobile et le premier serveur ; et si la connexion entre le terminal mobile et le premier serveur échoue, établir une connexion entre le terminal mobile et le second serveur. Un mode de réalisation de la présente invention prévoit un système de communication entre un terminal mobile et un central, dans lequel : le terminal mobile comprend au moins deux puces d'identification allouées par au moins des premier et second opérateurs ; le central est relié à au moins des premier et second serveurs ; et chaque serveur est relié au réseau du premier opérateur et au réseau du second opérateur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le terminal mobile comprend une unité radio reliée aux puces d'identification via un multiplexeur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le terminal mobile comprend une unité de gestion de connexion, reliée à l'unité de radio et au multiplexeur. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que 35 d'autres seront exposés en détail dans la description suivante B9808 6 de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente de façon simplifiée les principaux équipements de réseau qui interviennent dans la mise en oeuvre d'un exemple de procédé d'établissement et de maintien d'un canal de communication de données entre un terminal mobile et un central de gestion ; la figure 2 illustre de façon schématique des étapes d'un exemple de procédé d'établissement et de maintien d'un canal de communication de données entre un terminal mobile et un central de gestion ; et la figure 3 représente de façon schématique un exemple de réalisation d'un terminal mobile adapté à mettre en oeuvre un procédé d'établissement et de maintien d'un canal de commu- nication de données du type décrit en relation avec les figures 1 et 2. Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. la figure 1 représente de façon simplifiée les principaux équipements de réseau qui interviennent dans la mise en oeuvre d'un exemple de procédé d'établissement et de maintien d'un canal de communication de données entre un terminal mobile 1 et un central de gestion 3. Dans cet exemple, le terminal mobile 1 est un appareil de type "gager" amélioré, capable notamment d'émettre des données. Le terminal 1 est susceptible d'être détenu par un pompier au cours d'un déplacement et/ou d'une intervention. Le central de gestion 3 est le système de gestion des pompiers. A titre d'exemple, le central 3 peut envoyer des alertes sous forme de courts messages textuels. De son côté, le terminal mobile 1 comprend un écran d'affichage, un bouton d'acquittement d'alerte, et des boutons permettant au pompier d'indiquer si il est disponible ou non. Le terminal mobile peut également B9808 7 comprendre des boutons permettant au pompier d'informer le central de l'ouverture ou de la fermeture d'une communication vocale sur un canal dédié indépendant. De plus, le terminal mobile 1 peut être couplé à un dispositif de géo-localisation (non représenté). Cette dernière option permet au terminal 1 d'indiquer au central 3 la position du pompier, de façon automatique à intervalles réguliers, et/ou à l'initiative du pompier, par exemple lorsqu'il informe le central de sa disponibilité ou lorsqu'il accuse réception d'un message d'alerte. L'ouverture d'un canal de transmission de données entre le terminal mobile 1 et le central 3 est à l'initiative du terminal mobile, par exemple lorsque le pompier prend son service ou qu'il quitte sa caserne pour se rendre sur un lieu d'intervention. Une fois ouvert, le canal doit rester disponible en permanence, par exemple jusqu'au retour du pompier à la caserne. Pour minimiser les risques d'échec ou d'interruption de la connexion liés, par exemple, à une mauvaise réception du signal radio, ou à la saturation du réseau d'un opérateur, on prévoit d'utiliser les services d'au moins deux opérateurs de téléphonie mobile distincts. Comme cela sera expliqué plus en détail ci-après, le terminal mobile 1 est adapté à détecter une éventuelle défaillance du réseau du premier opérateur et, le cas échéant, à se connecter au réseau du second opérateur. De façon très simplifiée, le réseau d'un opérateur de téléphonie mobile comprend généralement un grand nombre de stations de base de transmission radio, couramment appelées BTS (de l'anglais "Base Transceiver Station"). Les stations de base mettent en oeuvre la transmission de données par ondes radio, entre le réseau de l'opérateur et des terminaux mobiles correctement identifiés sur ce réseau. Chaque opérateur possède ses propres stations de base BTS1 pour le premier opérateur, et BTS2 pour le deuxième opérateur, disséminées sur le territoire qu'il entend couvrir. Pour émettre ou recevoir une communi- B9808 8 cation, un terminal mobile doit se trouver dans une zone couverte par au moins une station de base de l'opérateur auquel il est affilié. Chaque station de base est reliée, par exemple par des liaisons filaires, à un ensemble d'équipements d'inter- connexion, représentés sur la figure par les blocs RESEAUOP1, RESEAUOP2. Ces équipements sont eux-mêmes reliés à de plus larges réseaux téléphoniques ou de données, non représentés, par exemple un réseau téléphonique commuté public. Dans le cas particulier des transferts de données non vocales selon la norme GPRS, l'opérateur met en oeuvre des passerelles d'acheminement spécifiques permettant le transport de données de type IP selon le protocole GPRS. Il s'agit du SGSN (de l'anglais "Serving GPRS Support Node"), et du GGSN (de l'anglais "Gateway GPRS Support Node"). On prévoit de relier au moins deux serveurs 5 et 7 aux réseaux d'interconnexion RESEAUOP1 et RESEAUOP2 des opérateurs de téléphonie mobile auxquels le terminal mobile 1 est affilié. Les serveurs 5 et 7 sont par exemple des ordinateurs adaptés à communiquer avec des équipements extérieurs selon le protocole de communication de réseau informatique IP. Un serveur pourra par exemple comprendre un ou plusieurs services ou une ou plusieurs applications selon le protocole IP. Chacun des serveurs 5, 7 est relié à chacun des réseaux d'opérateur RESEAUOP1, RESEAUOP2, par des liaisons filaires privées ou partagées, par exemple des fibres optiques. Le central des pompiers 3 est relié à chacun des serveurs 5, 7 par des liaisons filaires fiables, par exemple des fibres optiques. Le central 3 est adapté à échanger des données avec les serveurs 5 et 7, par exemple selon le protocole de communication IP. On considérera ci-après que le risques de défaillance des liaisons entre le central 3 et les serveurs 5 et 7 sont négligeables. En outre, la défaillance simultanée des deux serveurs est improbable. la figure 2 illustre de façon schématique des étapes 35 d'un exemple de procédé d'établissement et de maintien d'un B9808 9 canal de communication de données entre le terminal mobile 1 et le central 3 de la figure 1. Lors d'une étape 11, par exemple lorsque le pompier est alerté pour se rendre sur un lieu d'intervention, le terminal mobile 1 demande l'établissement d'un canal de communication de données avec le central 3. Lors d'une étape 13, la puce d'identification SIM1 allouée au terminal mobile par le premier opérateur est activée. Lors d'une étape 15, le terminal mobile vérifie qu'un signal radio émis par une station de base du premier opérateur est disponible et de puissance suffisante pour établir une communication. Si le signal radio est suffisant, lors d'une étape 17, le terminal se connecte au réseau d'interconnexion RESEAUOP1 du 15 premier opérateur. Si la connexion au réseau du premier opérateur est effective, lors d'une étape 19, le terminal mobile se connecte au premier serveur d'échange de données (le serveur 5 de la figure 1), par exemple selon le protocole de communication IP. 20 Si la connexion au premier serveur d'échange de données est réussie et que ce serveur fonctionne normalement, un canal de communication de données est établi entre le terminal mobile 1 et le central 3. Si l'étape 19 de connexion au premier serveur 25 d'échange de données échoue, lors d'une étape 21, le terminal mobile se connecte au second serveur d'échange de données (le serveur 7 de la figure 1), par exemple selon le protocole de communication IP. Si la connexion au second serveur d'échange de données 30 est réussie, et que ce serveur fonctionne normalement, un canal de communication de données est établi entre le terminal mobile 1 et le central 3. Si l'une des étapes 15, 17, ou 21 de détection du signal radio du premier opérateur, de connexion du terminal au 35 réseau du premier opérateur, ou de connexion du terminal au B9808 10 second serveur d'échange de données échoue, le terminal mobile procède, lors d'une étape 23, à l'activation de la puce d'identification SIM2 allouée par le second opérateur. Des étapes 25 à 31, équivalentes aux étapes 13 à 21 décrites ci-dessus, sont alors mises en oeuvre pour établir un canal de communication de données entre le terminal 1 et le central 3 via le second opérateur. Lorsque le canal est établi, il est prévu une étape itérative de scrutation, non représentée, pour vérifier à intervalles réguliers, que la connexion est toujours effective. A titre d'exemple, à chaque fois que le central ou le terminal doit envoyer un message, on peut, avant l'envoi, réaliser un test de la connexion selon le protocole IP. On peut également réaliser un tel test, à intervalles réguliers, même lorsqu'aucun envoi de message n'est requis. En cas d'interruption de la communication, le processus d'établissement d'un canal est réitéré, par exemple à partir de l'étape 11. La figure 3 représente de façon schématique un exemple de réalisation d'un terminal mobile 1 adapté à mettre en oeuvre un procédé d'établissement et de maintien d'un canal de communication, du type décrit en relation avec la figure 2. Le terminal 1 comprend une unité radio 41, ou modem, reliée à une antenne 43. L'unité radio 41 est adaptée à convertir des données en signaux radio et inversement. Pour pouvoir utiliser le réseau radio d'un opérateur de téléphonie mobile, l'unité radio 41 doit s'identifier sur ce réseau, à partir des données d'identification contenues dans une carte SIM allouée par l'opérateur. Le terminal 1 comprend deux cartes SIM SIM1 et SIM2, reliées à l'unité radio par l'intermédiaire d'un multiplexeur 45. Il est prévu une unité de gestion des communications 47 reliée à l'unité radio 41. L'unité de gestion des communications 47 est adaptée à traiter les données émises/reçues par l'unité radio 41. L'unité de gestion des B9808 11 communications 47 comprend par exemple un microprocesseur et un ou plusieurs composants de stockage de données, non représentés. Dans cet exemple, le terminal 1 comprend un écran 49a, un vibreur 49b, et un ensemble de boutons 49c. Cette liste n'est pas limitative. Le terminal 1 pourra par exemple également comprendre des voyants lumineux. Les éléments d'interface utilisateur 49a à 49c sont reliés à une unité de gestion d'interface utilisateur 51, elle-même reliée à l'unité de gestion des communications 47. Il est en outre prévu une unité de gestion de connexion 53, par exemple une puce de circuit intégré, adaptée à mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus d'établissement et de maintien d'un canal de communication de données entre le terminal 1 et le central. L'unité de gestion de connexion 53 est reliée à l'unité radio 41 et à l'unité de gestion des communications 47, de façon à contrôler, selon la séquence décrite en relation avec la figure 2, le déroulement des opérations de connexion. De plus, l'unité de gestion de connexion 53 est reliée au multiplexeur 45, de façon à pouvoir choisir la carte SIM active, et, par conséquent, le réseau utilisé pour établir le canal de communication. A titre d'exemple, on prévoit, lors du basculement d'une carte SIM à une autre, d'informer l'unité radio 41 du basculement par un signal dédié du bus reliant le multiplexeur 45 à l'unité radio. Le bus pourra être réalisé selon la norme ISO/IEC7816 décrivant les communications entre une carte SIM et un modem. Le signal d'information de basculement pourra alors être le signal SIMReset de la norme. Pour détecter une éventuelle interruption du canal de communication de données, l'unité de gestion des connexions 53 pourra par exemple utiliser des signaux propres au protocole IP. L'unité 53 pourra également comprendre un coprocesseur pour scruter, à plus bas niveau, les signaux échangés entre l'unité radio 41 et l'unité de gestion des communications 51. L'unité 53 B9808 12 pourra également être directement comprise dans l'unité radio 41 et scruter des signaux émis/reçus par le modem. Un avantage du procédé proposé est qu'il permet de réduire fortement les probabilités d'échec ou d'interruption de la connexion entre le terminal mobile et le central. En effet, si un ou plusieurs équipements d'un opérateur, un des serveurs d'échange de données, ou une des liaisons entre un réseau d'opérateur et un serveur défaille, l'établissement et le maintien d'un canal de communication reste possible via un autre opérateur et/ou via un autre serveur d'échange de données. Un autre avantage du procédé proposé est qu'il est compatible avec les équipements des réseaux de téléphonie mobile de type GSM existants. Des modes de réalisation particuliers de la présente 15 invention ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, bien que la description ci-dessus mentionne l'utilisation de deux réseaux de téléphonie mobile distincts, il est bien entendu que l'on saura mettre en oeuvre 20 le fonctionnement recherché en utilisant un nombre de réseaux supérieur à deux. De même, l'homme de l'art saura mettre en oeuvre le fonctionnement recherché en utilisant un nombre de serveurs d'échange de données supérieur à deux. De telles prévisions permettront notamment de réduire d'avantage les 25 probabilités d'échec ou d'interruption de la connexion entre le terminal et le central. Par ailleurs, le terminal mobile 1 décrit en relation avec la figure 3 comprend une unique unité radio reliée, via un multiplexeur, à deux puces d'identification. L'homme de l'art 30 saura mettre en oeuvre le fonctionnement recherché en utilisant deux unités radio indépendantes chacune reliée à une unique puce d'identification. Toutefois, l'utilisation d'une unique unité radio présente les avantages de réduire les coûts de fabrication du terminal et de réduire sa consommation électrique. B9808 13 En outre, l'invention ne se limite pas aux éléments d'interface utilisateur mentionnés en relation avec la figure 3 ni aux exemples d'échange de données mentionnés ci-dessus. L'invention ne se limite pas non plus à l'application proposée d'établissement et de maintien d'un canal de communication entre un pompier et un central de gestion des pompiers. REVENDICATIONS1. Procédé d'établissement d'un canal de communication entre un terminal mobile (1) comprenant au moins deux puces d'identification (SIM1, SIM2) allouées par au moins des premier et second opérateurs, et un central (3) relié à au moins des premier (5) et second (7) serveurs, chaque serveur étant relié au réseau du premier opérateur (RESEAUOP1) et au réseau du second opérateur (RESEAUOP2), ce procédé comprenant les étapes successives suivantes : a) établir un canal de communication entre le terminal (1) et le premier serveur (5) via le premier opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du premier serveur (5) ; b) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, établir un canal de communication entre le terminal et le second serveur (7) via le premier opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du second serveur (7); c) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, établir un canal de communication entre le terminal et le premier serveur (5) via le second opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du premier serveur (5); d) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, établir un canal de communication entre le terminal et le second serveur (7) via le second opérateur, et vérifier la qualité du canal et le bon fonctionnement du second serveur (7); et e) si le canal entre le terminal et le central n'est pas fonctionnel, réitérer les étapes a) à d). 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre, après l'étape e), l'étape suivante : f) scruter périodiquement l'état du canal de communication entre le terminal et le central, et, si la connexion est interrompue, réitérer les étapes a) à f).B9808 15 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit canal de communication est un canal de transmission de données selon le protocole de communication de réseau informatique IP. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le terminal mobile comprend une unité radio (41) reliée aux puces d'identification (SIM1, SIM2) via un multiplexeur (45). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'établissement d'un canal de communication entre le terminal et le central comprend les étapes suivantes : mesurer la puissance du signal radio de l'opérateur sélectionné ; et si la puissance est suffisante, établir une connexion 15 entre le terminal mobile (1) et le réseau de l'opérateur (RESEAUOP1, RESEAUOP2). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'établissement d'un canal de communication entre le terminal et le central comprend les étapes suivantes : 20 si une connexion entre le terminal mobile (1) et le réseau de l'opérateur sélectionné (RESEAUOP1, RESEAUOP2) est établie, établir une connexion entre le terminal mobile (1) et le premier serveur (5) ; et si la connexion entre le terminal mobile (1) et le 25 premier serveur (5) échoue, établir une connexion entre le terminal mobile (1) et le second serveur (7). 7. Système de communication entre un terminal mobile (1) et un central (3), dans lequel : le terminal mobile (1) comprend au moins deux puces 30 d'identification (SIM1, SIM2) allouées par au moins des premier et second opérateurs ; le central (3) est relié à au moins des premier (5) et second (7) serveurs ; etB9808 16 chaque serveur (5, 7) est relié au réseau du premier opérateur (RESEAUOP1) et au réseau du second opérateur (RESEAUOP2). 8. Système selon la revendication 7, dans lequel le terminal mobile (1) comprend une unité radio (41) reliée aux puces d'identification (SIM1, SIM2) via un multiplexeur (45). 9. Système selon la revendication 8, dans lequel le terminal mobile (1) comprend une unité de gestion de connexion (53), reliée à l'unité de radio (41) et au multiplexeur (45).