Brevet FR2964519A1 — publié le 20120309

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne un procédé d'émission conditionnelle d'une trame 5 cellulaire par un dispositif cellulaire sur un réseau cellulaire comportant des cellules. L'invention concerne également un dispositif de mis en oeuvre du procédé. ETAT DE L'ART 10 Les normes de communications sur des réseaux cellulaires (indifféremment GSM/GPRS/EDGE/3G/4G par exemple) permettent à un dispositif cellulaire d'émettre et recevoir sur un réseau. Classiquement, les émissions et les réceptions sont par exemple une émission ou une réception de 15 - communications de voix ou de données, - messages du type « camp », c'est-à-dire une opération connue d'enregistrement d'un dispositif cellulaire auprès d'un réseau, ou « location update », ou mise à jour de localisation (ci-après MAJ), 20 c'est-à-dire un mécanisme connu pour un dispositif cellulaire consistant à émettre une trame cellulaire sur le réseau, afin de signaler la position du dispositif sur une fréquence d'une cellule. Ce mécanisme se répète tant que le dispositif est enregistré sur le réseau et peut avoir lieu même si le dispositif n'est pas en mouvement dans une cellule pour contrecarrer une 25 variation de la qualité du lien radio entre le dispositif et la cellule dans le temps. Cependant, dans certains lieux géographiques, comme les hôpitaux, et certaines zones des aéroports, et particulièrement dans un avion, il est demandé de restreindre ou de couper l'émission des dispositifs. 30 Or la procédure de restriction d'émission d'un dispositif cellulaire n'est pas automatique, et nécessite l'envoi d'une commande ou d'un ordre d'extinction, ou de mise en « mode avion » par un utilisateur du dispositif. L'utilisateur peut ainsi oublier d'engager la procédure précitée, ce qui peut engendrer l'émission d'une trame cellulaire par un dispositif sur le réseau, dans une zone d'émission interdite. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients. A cet effet, on propose selon l'invention un procédé d'émission conditionnelle d'une trame cellulaire par un dispositif cellulaire sur un réseau cellulaire comportant des cellules, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes selon lesquelles le dispositif: - scanne le réseau pour détecter des cellules ; - si au moins une cellule est détectée ; le dispositif détermine si au moins une des cellules détectées appartient à une liste, stockée dans une base de données du dispositif, répertoriant les cellules dans lesquelles l'émission d'une trame cellulaire est interdite ; si aucune des cellules détectées n'appartient à la liste, le dispositif détermine la valeur d'une variable de mobilité indiquant si oui ou non le dispositif est autorisé à émettre, le dispositif émet une trame cellulaire lorsque la variable (M) de 20 mobilité indique que le dispositif est autorisé à émettre. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - si aucune cellule n'est détectée après que le dispositif scanne le réseau, le 25 dispositif active un compteur de temps et se met en veille totale d'émission pendant toute la durée du compteur avant d'effectuer une nouvelle étape de scan du réseau ; - si au moins une cellule est détectée et qu'au moins une des cellules 30 détectées appartient à la liste répertoriant les cellules dans lesquelles l'émission d'une trame cellulaire est interdite, le dispositif détermine la valeur de la variable de mobilité ; - si la valeur de la variable de mobilité indique que le dispositif est autorisé à émettre, le dispositif sauvegarde un identifiant d'un lieu comprenant au moins une cellule courante et une altitude courante du dispositif en tant que valeurs initiales de départ du dispositif ; - si la valeur de la variable de mobilité indique que le dispositif n'est pas autorisé à émettre, le dispositif effectue une étape de détermination plus fine de déplacement, avant que le dispositif active un compteur de temps, et se mette en veille totale d'émission pendant toute la durée du compteur avant d'effectuer une 10 nouvelle étape de scan du réseau ; - l'étape de détermination plus fine comporte - une étape selon laquelle le dispositif sauvegarde les données relatives à la cellule courante dans une mémoire du dispositif ; - une étape selon laquelle il détermine si les données relatives aux 15 cellules courantes sont les mêmes que celles stockées en tant que valeurs initiales de départ, - si la réponse est non, alors le dispositif détermine si le dispositif est resté au moins deux fois la valeur du compteur de temps dans la même cellule, et si la réponse est oui, 20 - donne la valeur faux pour la valeur de la variable de mobilité ; - sauvegarde les données relatives aux cellules courantes comme données initiales de départ du dispositif dans une mémoire du dispositif. 25 L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé. L'invention présente de nombreux avantages. L'invention proposée permet de rendre le dispositif cellulaire capable de couper automatiquement toute émission en fonction de critères 30 d'interdictions, grâce à sa base de données embarquée listant des cellules interdites. Notamment le dispositif s'interdit d'émettre sur le réseau en tenant compte des cas particuliers (présence dans un appareil volant, ou dans un lieu où partiellement ou totalement toute émission est proscrite). Le dispositif ne connait pas sa localisation géographique, et ne peut la transmettre : seul le réseau peut le localiser à partir de ses différentes émissions de trames cellulaires, par « location update ». Le dispositif n'utilise pas de système de navigation satellite, comme le GNSS ou le GPS. Il est donc peu onéreux Le dispositif a de nombreuses applications. Il peut ainsi être intégré à un terminal de téléphonie cellulaire. Le terminal s'interdit alors d'émettre sur le réseau en tenant compte des cas particuliers précités. Le dispositif peut également servir pour le traçage de tout objet auquel il est intégré ou sur lequel il est porté, comme par exemple un colis ou tout courrier (par exemple postal), un véhicule ou un terminal de téléphonie cellulaire (par exemple volé), ou même d'une personne. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1A représente schématiquement un dispositif selon l'invention ; - la figure 1B représente schématiquement un système comportant un 20 dispositif selon l'invention et un réseau cellulaire, - les figures 2, 3, 4 et 5 représentent schématiquement des étapes principales d'un procédé selon l'invention. Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références numériques identiques. 25 DESCRIPTION DETAILLEE Les figures 2, 3, 4 et 5 représentent schématiquement des étapes principales d'un procédé selon l'invention, mis en oeuvre sur un dispositif 10 cellulaire représenté sur la figure 1 A. Par dispositif cellulaire, on entend tout dispositif apte à émettre ou 30 recevoir des trames cellulaires sur un réseau cellulaire 11 représenté sur la figure I B. La trame cellulaire peut être une trame du type « location update », comportant par exemple un numéro de série du dispositif. Le réseau 11 est connu de l'homme du métier et n'est pas repris en détail dans la suite de la présente description. On précise uniquement qu'il comporte classiquement des cellules 111, définies par des stations de base, et qu'il peut par exemple être du type GSM (global system for mobile communications, ou système mondial de communication avec les mobiles), 2G, GPRS, EDGE, 3G ou 4G. Le dispositif 10 comporte principalement un boîtier 7 comportant un bouton poussoir 72 (pour la mise en marche et en arrêt ou la remise à zéro du dispositif) relié à un module 4, lui-même relié à une antenne 8 cellulaire. Le module 4 et l'antenne 8 sont placés dans le boîtier 7. Le module 4 comporte un processeur 43, une mémoire 44 vive, du type RAM par exemple, et une mémoire 45 morte, du type EEPROM ou Flash par exemple, permettant notamment la gestion de l'émission et la réception des trames cellulaires sur le réseau 11, ainsi que le stockage de variables comme par exemple une variable de mobilité M, un compteur, un compteur de temps, une identification de cellule, une altitude par exemple, comme expliqué dans la suite de la présente description. On mentionne ici que le dispositif 10 comporte également avantageusement un détecteur 3 de mobilité, préférentiellement de vol dans 20 un avion par exemple. Le détecteur 3 de mobilité détecte une mobilité, préférentiellement un vol dans un avion, grâce à plusieurs critères comme on le verra dans la suite de la présente description. Préférentiellement, le détecteur 3 détecte une différence de pression. 25 Ainsi le détecteur 3 peut être un capteur de pression ou un baromètre, commandé par le processeur 43. Le détecteur 3 peut ainsi permettre une discrimination entre plusieurs types de moyens de transports, permettant la mobilité. On l'a dit, le cas usuel et préférentiel est celui de l'avion, car le 30 dispositif n'est pas autorisé à effectuer des émissions cellulaires dans un avion. C'est pour cette raison que l'on choisit, comme critère de détection de la mobilité, la pression entourant le dispositif à une altitude apparente, ce qui correspond à la pression à l'intérieur d'un avion pressurisé par exemple. On sait par ailleurs que la valeur de la pression est d'une atmosphère au niveau de la mer, et décroit de manière connue avec l'altitude. Une mesure de pression permet donc de calculer une altitude. On indique ici que le dispositif 10 comporte également : - une batterie 5 permettant une autonomie d'alimentation électrique du dispositif, - une unité 2 de gestion de puissance, - des moyens 1 de calcul supplémentaire de gestion, optionnels, - un logement 6 de carte SIM (Subscriber Identity Module) par exemple, optionnel, et - un port 71 USB (Universal Serial Bus). Le module 4 comporte un sous-module de traitement de signal 41 et un sous-module 42 de gestion des fréquences radio. Comme le montre la figure 2, un procédé d'émission conditionnelle d'une trame cellulaire par le dispositif 10 cellulaire sur le réseau 11 comporte principalement - une étape SO d'initialisation du dispositif 10, - une étape S1 de détermination d'une valeur d'une variable M de mobilité ; - une étape S2 de scan du réseau 11 pour détecter des cellules 111 ; - une étape S3 d'activation d'un compteur de temps T ; et - une étape S4 de veille pendant laquelle le dispositif n'effectue aucun scan ni aucune émission sur le réseau, pendant tout le temps du compteur de temps, comme le montre l'étape S5, - une étape de réveil S6 une fois que le temps T est écoulé pendant l'étape S5, pour retourner à l'étape S1. On décrit maintenant plus en détail les étapes principales précitées, en référence aux figures 3 et 4 notamment. Lors de l'étape SO, le dispositif 10 entre dans le mode d'émission conditionnelle par actionnement du bouton 72 poussoir. Le dispositif 10 peut comporter également des diodes électroluminescentes LED1 et LED2 en surface du boîtier 7 pour indiquer le statut du bouton 72 poussoir par exemple. Lors de l'étape S0, le dispositif 10 vérifie de manière classique le statut du module 4 et des différents composants du dispositif 10, ainsi que le statut des différentes variables stockées dans la mémoire 45 du dispositif. Les variables stockées dans la mémoire 45 sont : - une variable M de mobilité, - une valeur de compteur, - un critère de mobilité initial, préférentiellement l'altitude initiale de départ de tout déplacement du dispositif, - une cellule initiale du dispositif, correspondant au lien radio le plus fort parmi les stations de base, la cellule initiale étant considérée comme le point de départ de tout déplacement du dispositif, et - une valeur de compteur de temps T. La variable M indique notamment si le dispositif 10 est autorisé à émettre ou non, comme par exemple dans un avion en vol. M peut prendre deux valeurs, à savoir la valeur « vrai » signifiant que le dispositif n'est pas autorisé à émettre, ou la valeur « faux » si le dispositif est considéré comme autorisé à émettre. Si la mémoire 45 est vide (lors par exemple du premier démarrage ou lors d'une remise à zéro du dispositif), l'étape SO comporte une étape d'initialisation des variables, à savoir - la variable M de mobilité est initialisée à la valeur « faux », - le compteur est mis à zéro, - le critère de mobilité initial est actualisé grâce au détecteur 3, par exemple on mesure l'altitude initiale Alti du dispositif, - une cellule initiale de localisation initiale, grâce au code 30 d'identification (ou « Cell-ID ») de la cellule, connu de l'homme du métier, par exemple ID1. L'étape S1 comporte des sous-étapes représentées sur la figure 3. Lors d'une première sous-étape S100, le dispositif lit une valeur courante de la variable M de mobilité. A cet effet, le processeur 43 du module 4 va lire la valeur courante de la variable M, stockée dans la mémoire 45. On a dit que la valeur lors de la première mise en oeuvre du procédé selon l'invention est la valeur faux, mais la valeur peut varier comme expliqué dans la suite. Lors d'une étape S101, détermine si M à la valeur vrai, ou la valeur faux. Si la valeur est vrai, alors l'étape S2 est mise en oeuvre. Si la valeur est faux, alors une étape S102 est mise en oeuvre. Lors de l'étape S102, le dispositif 10 allume le détecteur 3. Comme on l'a vu, le détecteur peut être un accéléromètre, mais préférentiellement un capteur de pression. Lors d'une étape S103, le processeur 43 commande le détecteur 3 pour que ce dernier acquière au moins une valeur représentative de la mobilité. Dans notre exemple le capteur 3 acquiert au moins une valeur de la pression, pour que le processeur 43 puisse calculer au moins une altitude courante AIt2. Lors d'une étape S104, le processeur 43 calcule un taux 20 d'accroissement de l'altitude, et le compare à un seuil Th, par exemple par la formule : A(Alt» Th ? (E1) At On comprend que les mesures successives de Alt permettent de détecter un accroissement de l'altitude relative très rapide. L'inéquation El 25 permet de mesurer la pente de la courbe d'accroissement de l'altitude relative, et de la comparer à une valeur de seuil Th. On prend par exemple A(Alt) = Alt2 - Alti At 20 min 30 Th 800m . Si l'inéquation El est vraie, alors le dispositif est probablement dans un avion lors d'une phase de décollage. On passe alors à une étape S106, dans laquelle on écrit la valeur vrai pour la variable M dans la mémoire 45. L'étape S2 est alors déclenchée. Sinon, l'accroissement de l'altitude est inférieur au seuil Th, et cela indique par exemple que le dispositif est situé dans un moyen de transport autre que l'avion, que le décollage a eu lieu il y a moins de 20 minutes, ou que le dispositif est soumis à une variation naturelle de la pression atmosphérique, due aux conditions météorologiques par exemple. La variable M garde la valeur faux, et l'étape S2 est alors déclenchée. Dans notre exemple, la variable M est modifiée par la variation de l'altitude et donc de la pression mesurée par le détecteur 3. On rappelle cependant que la variable M peut être modifiée par d'autres critères de mobilité que la pression/altitude, comme par exemple : - la variation d'accélération subie par le dispositif, par exemple si le détecteur 3 peut mesurer un effet gyroscope et/ou une accélération 15 par exemple 3D, et/ou - la variation de vitesse, par exemple si le détecteur peut mesurer l'effet doppler sur le lien radio, en couche basse logicielle. Lors de l'étape S2, le dispositif 10, scanne le réseau 11 pour détecter 20 des cellules 111. L'étape S2 comporte des sous-étapes représentées sur la figure 4. Lors de l'étape S200, le dispositif effectue, notamment grâce à l'antenne 8, un scan du réseau 11. Un tel scan est connu de l'homme du métier en technologie cellulaire, 25 et n'est pas décrit en détail dans la présente description. Le scan utilise notamment le critère de RSSI, à savoir une valeur numérique calculée par le dispositif 10 et reflétant la qualité du lien radio en réception et susceptible d'accepter une MAJ (mise à jour) de localisation, ou « location update ». Lors d'une étape S201, le dispositif 10 détermine si au moins une 30 cellule a été détectée. Si aucune cellule 111 n'est détectée après que le dispositif scanne le réseau 11, le dispositif 10 passe alors à l'étape S3. Si au moins une cellule 111 est détectée, le dispositif établit un répertoire des N meilleures cellules 111 environnantes. On prendra par exemple N=7. Le dispositif effectue une étape S202. Lors de l'étape S202, le dispositif 10 compare le répertoire des N cellules 111 à une liste dans une base de données BDD stockée sur la mémoire 45. La liste de la base BDD répertorie les cellules 111 dans lesquelles l'émission d'une trame cellulaire est interdite. Bien entendu, la base BDD peut être sous forme compressée pour un gain de place sur la mémoire 45. Comme le montre la figure 1 B, la liste de la base BDD est constituée, pour chaque cellule 111 interdite de la liste, d'un code d'identification (ou « Cell-ID »), connu de l'homme du métier, ainsi que d'autres paramètres associés à ces mêmes cellules 111, comme par exemple : - le LAC (« local area code »), qui est le code de la macro cellule d'un 15 réseau cellulaire contenant plusieurs cellules 111, ayant chacune un code d'identification ; - les coordonnées GPS, - l'appartenance à un lieu géographique donné, comme par exemple un hôpital, un aéroport, ou une base militaire. 20 A l'issue de la comparaison de S202, le dispositif 10 est à même de décider s'il s'autorise à émettre ou non sur le réseau. En effet, si au moins une des cellules détectées, et donc du répertoire, appartient à la liste de la base BDD, le dispositif 10 passe alors à une étape 25 S205, où le processeur va lire la valeur de la variable M. Si M a la valeur vrai, le dispositif peut être en survol d'un aéroport, et le dispositif 10 passe alors à une étape S207. Si M a la valeur faux, le dispositif 10 est dans un aéroport par exemple et n'est pas autorisé à émettre, et passe alors à une étape S206. 30 L'étape S207, est représentée sur la figure 5 et comporte plusieurs sous-étapes. Lors d'une étape S2071, le dispositif inscrit les données relatives aux cellules courantes, à savoir au moins le code d'identification ID2, dans la mémoire 45. Puis le dispositif passe à une étape S2072 où il détermine si le code 5 d'identification ID2 de la cellule courante est le même que celui stocké en tant que cellule de départ ID1. Si la réponse est oui, le décollage vient juste de survenir, et le dispositif passe à l'étape S3. Si la réponse est non, alors le dispositif incrémente, lors d'une étape 10 S2073, le compteur initialisé à l'étape S0. Lors d'une étape S2074, le dispositif détermine si le compteur a atteint la valeur 2. Bien entendu, une autre valeur que 2 peut être fixée pour l'étape S2074. Si la réponse est oui, alors le dispositif inscrit lors d'une étape S2075 15 la valeur faux pour la valeur M : le dispositif n'est plus en vol puisque qu'il est resté plus de deux temps T (soit 40 min avec notre application numérique) dans un même groupe de cellules. Cette situation est en effet incompatible avec la vitesse de déplacement d'un avion. Ensuite, lors d'une étape S2076, le dispositif indique la valeur courante 20 de l'altitude comme Alti dans la mémoire 45 : l'altitude courante devient l'altitude initiale puisque l'on considère que l'avion a atterri. Le dispositif passe alors à l'étape S3. Si la réponse est non lors de l'étape S2074, cela signifie que le dispositif survole une cellule appartenant à la liste de la base BDD sans y 25 atterrir ; le dispositif passe à l'étape S3. Si en référence à la figure 4, la valeur de la variable M est faux, cela signifie que le dispositif est dans un aéroport et s'apprête à décoller ; alors le dispositif effectue l'étape S206. 30 Lors de l'étape S206 de la figure 4, le dispositif sauvegarde dans la mémoire 45 les données courantes relatives aux cellules (au moins le code d'identification et l'altitude courante, qui correspondent ainsi au nom et à l'altitude de l'aéroport) comme valeurs initiales de départ de l'avion. Le dispositif pose ainsi que les valeurs courantes du code de la cellule et de l'altitude deviennent respectivement ID1 et Alti ; puis effectue l'étape S3. Si à l'issue de l'étape S202, aucune des cellules détectées 5 n'appartient à la liste, le dispositif 10 passe alors à une étape S203, où le processeur va lire la valeur de la variable M. Si M a la valeur vrai, le dispositif est probablement vol, et le dispositif 10 passe alors à l'étape S3. Si M a la valeur faux, le dispositif 10 peut émettre, il passe donc à une 10 étape S204 d'émission d'une MAJ de localisation (« location update ») sur le réseau, avant de passer à l'étape S3. De manière connue de l'homme du métier, grâce à l'étape S204, le réseau peut donc obtenir la position dans le réseau du dispositif 10 grâce à la MAJ de localisation : le réseau peut obtenir la cellule 111 (grâce au LAC 15 et/ou le Cell-ID) auprès de laquelle le dispositif a effectué la MAJ de localisation. La MAJ de localisation est une opération gratuite sur le réseau, non facturée par l'opérateur du réseau, avec un minimum de consommation énergétique. 20 Lors de l'étape S3, le dispositif active un compteur de temps T. Le temps T peut être égal à 20 minutes par exemple, mais il est paramétrable en fonction de la fréquence que l'on souhaite au niveau des MAJ de localisation. 25 Le dispositif passe ensuite à une étape S4 dans laquelle le dispositif est en veille totale d'émission, à savoir n'effectue aucun scan sur le réseau, ni aucune émission de voix ou de données, ni même une MAJ de localisation ou un quelconque autre signal émis vers le réseau. Le dispositif peut alors avantageusement se mettre en veille par rapport aux 30 composants, pour économiser de l'autonomie d'alimentation. Le dispositif reste en veille pendant tout le temps du compteur, comme le montre l'étape S5. A l'issue de l'étape S5, le temps T est écoulé et le dispositif effectue une étape S6 de réveil pour retourner à l'étape S1 décrite ci-dessus. REVENDICATIONS1. Procédé d'émission conditionnelle d'une trame cellulaire par un dispositif (10) cellulaire sur un réseau (11) cellulaire comportant des cellules (111), caractérisé en ce qu'il comporte des étapes selon lesquelles le dispositif (10): - scanne (S2) le réseau (11) pour détecter des cellules (111) ; - si au moins une cellule (111) est détectée ; le dispositif (10) détermine (S202) si au moins une des cellules détectées appartient à une liste, stockée dans une base (BDD) de données du dispositif (10), répertoriant les cellules dans lesquelles l'émission d'une trame cellulaire est interdite ; si aucune des cellules détectées n'appartient à la liste, le dispositif (10) détermine (S203) la valeur d'une variable (M) de mobilité indiquant si 15 oui ou non le dispositif est autorisé à émettre, le dispositif (10) émet (S204) une trame cellulaire lorsque la variable (M) de mobilité indique que le dispositif est autorisé à émettre. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, si aucune cellule (111) 20 n'est détectée après que le dispositif scanne (2) le réseau (11), le dispositif (10) active (S3) un compteur de temps (T) et se met (S4) en veille totale d'émission pendant toute la durée du compteur (S5) avant d'effectuer (S6) une nouvelle étape de scan du réseau. 25 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, si au moins une cellule (111) est détectée et qu'au moins une des cellules détectées appartient à la liste répertoriant les cellules dans lesquelles l'émission d'une trame cellulaire est interdite, le dispositif (10) détermine (S205) la valeur de la 30 variable (M) de mobilité. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel si la valeur de la variable (M) de mobilité indique que le dispositif est autorisé à émettre, le dispositif sauvegarde (S206) - un identifiant d'un lieu comprenant au moins une cellule (111) courante et - une altitude courante du dispositif (10) en tant que valeurs initiales de départ du dispositif ; si la valeur de la variable (M) de mobilité indique que le dispositif n'est pas autorisé à émettre, le dispositif effectue (S207) une étape de détermination plus fine de déplacement, avant que le dispositif active (S3) un compteur de temps (T), et se mette (S4) en veille totale d'émission pendant toute la durée du compteur (S5) avant d'effectuer (S6) une nouvelle étape de scan du réseau. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape (S207) de 15 détermination plus fine comporte - une étape (S2071) selon laquelle le dispositif sauvegarde les données relatives aux cellules courantes dans une mémoire (45) du dispositif ; - une étape (S2072) selon laquelle il détermine si les données relatives aux cellules courantes sont les mêmes que celles stockées en tant que valeurs 20 initiales de départ, - si la réponse est non, alors le dispositif détermine (S2074) si le dispositif est resté au moins deux fois la valeur du compteur de temps (T) dans la même cellule (111), et si la réponse est oui, - donne (S2075) la valeur faux pour la valeur de la variable 25 (M) de mobilité ; - sauvegarde (S2076) les données relatives aux cellules courantes comme données initiales de départ du dispositif dans une mémoire (45) du dispositif. 30 6. Dispositif (10) comportant une antenne (8) cellulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un module (4) et un détecteur (3) de mobilité pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 5.