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WO2007071864A1 - Detection de zone morte descendante - Google Patents

Detection de zone morte descendante Download PDF

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Publication number
WO2007071864A1
WO2007071864A1 PCT/FR2006/051261 FR2006051261W WO2007071864A1 WO 2007071864 A1 WO2007071864 A1 WO 2007071864A1 FR 2006051261 W FR2006051261 W FR 2006051261W WO 2007071864 A1 WO2007071864 A1 WO 2007071864A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mobile
power
base station
detection
adjacent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2006/051261
Other languages
English (en)
Inventor
Nadège NOISETTE
Emmanuelle Villebrun
Arnaud Leaute
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Priority to EP06842072A priority Critical patent/EP1964425A1/fr
Publication of WO2007071864A1 publication Critical patent/WO2007071864A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18—Network planning tools
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Definitions

  • the present invention relates to dead zone detection in a CDMA (Code Division Multiple Access) digital cellular radio communication network. More particularly, the dead zone to be detected is a dead zone called "dead zone down" relating to an active link down between a base station and a mobile.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • the operators of radiocommunication networks seek to maximize the number of user mobile radio terminals, called “mobile”, that can be served by a given network and for a given quality, this quality being variable depending on the users.
  • Dead zones occur in a CDMA-type cellular radio network by reducing radio coverage of one or more cells in the network.
  • the dead zone phenomenon occurs when a mobile maintains communication with a given base station in a given frequency band and is in the coverage area of another base station that uses a frequency band adjacent to the base station. given frequency band and which is called "neighboring base station".
  • the neighboring base station creates on the downlink active link between the given base station and the mobile an adjacent band interference power all the greater that the mobile is close to the neighboring base station.
  • the interference power can cause a communication break between the mobile and the base station given.
  • a downlink dead zone relative to the given base station defines a geographical area where the reception quality of the communication with the base station given by the mobile is no longer guaranteed.
  • the dead zone phenomenon is partly due to imperfections of f implementation of transmitters and receivers included in mobile and base stations. Different attenuation parameters have been specified by the 3GPP standardization body and improved by mobile manufacturers to combat adjacent band interference and hence the dead band phenomenon. However, compliance with the specified mitigation settings does not eliminate the dead zone phenomena that will remain until all mobile manufacturers have improved implementation imperfections and mobile mitigation performance. Accurate planning of network capacity and efficient management of different network coverage areas require knowledge of different downlink dead zones in the network. Currently, dead zones can be detected by locating a mobile between first and second base stations by downlink signal attenuation measurements between the first base station and the mobile on the one hand, and between the second station basic and mobile, on the other hand.
  • This detection requires precise knowledge in real time of different measurements and quality criteria that are not always accessible to the network concerned by a dead zone. Moreover, when the two base stations neighboring neighbor generating a dead zone are respectively included in networks dependent on different operators, this detection also requires an exchange of sometimes confidential information, such as pilot channel transmission powers and spreading codes.
  • An object of the invention is to detect dead zones relating to a base station of a CDMA type network on which there are mobiles having an active downlink with the base station, using existing radio measurements.
  • the network defined within the framework of the 3GPP standardization body and not requiring cooperation between the network and another network, in order to improve network coverage and performance.
  • a method for detecting a downlink dead zone relating to a base station having a downlink active link with a mobile according to a frequency band allocated to the mobile in a CDMA type cellular radio network is characterized in that it comprises the steps of: measuring in the mobile an adjacent power representative of the total power received in the band adjacent to the frequency band allocated to the mobile, transmitting the adjacent power measured from the mobile to a detection device which is connected to the transmission network; radiocommunication, determining in the detection device at least one detection parameter as a function of the ratio of the adjacent power measured on a predetermined attenuation parameter, comparing in the detection device the detection parameter determined at a predetermined threshold, and if the detection parameter is greater than the predetermined threshold, detecting the descending dead zone relative to the base station.
  • the detection of the dead zone uses only standard measurements that are accessible by the network. Therefore, a dead zone can be detected regardless of the base station at the origin of the dead zone, the base station can be attached to the network or to another network. Standard measurements are done partly in mobiles, which can be user or test mobiles.
  • the detection device When sufficient measurements have been analyzed in the detection device to detect dead zones, statistics can be established on the presence of dead zones in the coverage areas of the network and taken into account to modify an allocation planning. carriers or a handover algorithm of a mobile from one cell to another cell of the network. Moreover, the detection of the dead zone is advantageously implemented in network equipment in order to act in real time on a dead zone phenomenon, for example by modifying the directivity or the transmission power of the antenna of a station basic.
  • the invention also relates to a device for detecting a downlink dead zone relating to a base station having a downlink active link with a mobile in a frequency band allocated to the mobile in a CDMA type cellular radio network.
  • the device is characterized in that it comprises:
  • the detection device is for example constituted by a network equipment exploiting the measurements made in the network, for example by being connected to terrestrial interfaces between base station controllers and network base stations, or included in a center. maintenance connected to base station controllers of the network.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a dead-zone detection system according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of a variant of the dead zone detection system
  • FIG. 3 is an algorithm of the descending dead zone detection method according to variants of the invention.
  • FIG. 1 shows the main functional means included in a downlink dead zone detection system for implementing the method of the invention in a CDMA code division multiple access digital radiocommunication network RR.
  • the RR cellular digital radio network is of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) type, or IS-95 ("Standard Interim 95" in English) in the United States.
  • the down dead zone detection system includes a detection device DD which includes a power receiving module MRP, a power analysis module MAP and a dead zone detection module MDZ.
  • the detection device DD is included in the fixed part of the cellular radiocommunication network RR. It is connected to at least one terrestrial interface Iub between one or more controllers of the RNC cellular network ("Radio Network Controller" in English) and base stations served by these controllers, such as a given SB base station shown in Figure 1.
  • the detection device DD recovers power and attenuations specified ci afterwards, transmitted for example cyclically in signaling channels by mobiles having active links with the base stations served.
  • the detection device DD is connected to a maintenance center OMC ("Operation and Maintenance Center" in English) or at least one signaling capture platform of the RR radio network. , so as to exploit powers measured by the base stations of the network and by mobiles. Measurements made by mobiles and base stations are reported to the OMC maintenance center through the RNC base station controllers in the RR network. The operator of the RR network thus finely monitors in the detection device DD any detection of the dead zone so as to optimize in real time and / or subsequently the coverage of the base stations of the network.
  • OMC Operaation and Maintenance Center
  • the detection system periodically detects descending dead areas relating to SB base stations in the RR network. Since the downlink dead zone detection is identical for all the base stations of the RR network, the method according to the invention is described in detail hereinafter for detecting a downlink dead zone relating to the given base station SB when the latter has a downlink active link with a mobile user terminal TM in the RR network.
  • the mobile terminal TM is a mobile cellular radio terminal.
  • the mobile terminal TM is a PDA communicating personal digital assistant, or a communicating laptop, or a smart phone ("SmartPhone" in English), able to communicate with the radio network.
  • the mobile terminal is adapted to the type of network RR, for example broadband type FDD W-CDMA ("Frequency Division Duplex Wideband-CDMA" in English) according to the third generation (3GPP) networks type UMTS. Subsequently, the mobile terminal is called more simply "mobile” TM.
  • broadband type FDD W-CDMA Frequency Division Duplex Wideband-CDMA
  • 3GPP Third Generation Partnership Project
  • the dead zone phenomenon is partly due to imperfections f implementation of transmitters and receivers included in mobile and base stations.
  • any transmitter is not ideally linear, mainly because of linearity defects in amplification stages in the transmitter.
  • the power of the signals emitted by the transmitter is concentrated in a frequency band allocated to the transmitter and partly spread over frequency bands adjacent to the allocated frequency band. Therefore, a portion of the power to be transmitted by the mobile TM over a frequency band allocated to the mobile may be received by the base station SB as an interference power on the frequency bands adjacent to the allocated frequency band.
  • These power leaks to adjacent bands are limited by an attenuation parameter equal to the Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR).
  • Any receiver does not include an ideally selective receive filter, that is, it receives power relative to signals transmitted in a frequency band allocated to the transmitter but also receives power relative to signals transmitted in frequency bands adjacent to the frequency band allocated to the transmitter. This reception fault is limited by an attenuation parameter equal to the ACS adjacent channel selectivity
  • the ACS parameter defines the minimum allowable attenuation between the payload received in an allocated frequency band and the power received in adjacent frequency bands.
  • Adjacent Carrier Interference Ratio (ACIRD) interference ratio limits the combined effect of adjacent transmit and receive power leaks for a downlink active link between the given base station SB and the mobile TM according to the following relation:
  • ACIR 0 ACLR SB ACS TM ACIR 0 ACLR SB ACS TM
  • the interference ratio on the adjacent ACIRD carrier is an attenuation parameter which represents the rejection of the adjacent band interference by the mobile.
  • the ACIRD interference ratio has a value corresponding approximately to the average of the values. Interference report used by RR network mobiles.
  • the given base station SB is located in the vicinity of another neighboring base station SBV.
  • the base station SBV is said to be adjacent to the given base station SB when the neighboring base station SBV is located in a predetermined radius around the given base station, and the neighboring base station SBV receives an interference power of a mobile located under the coverage of the given base station SB such that the CIR signal ratio ("Carrier-to-Interference Ratio" in English) in the neighboring base station is greater than a predetermined minimum interference signal ratio .
  • the number of neighboring base stations thus varies from one base station to another depending on the topography of the terrain surrounding the given base station SB and can be of the order of 2 to a few tens.
  • the neighboring base station SBV can be attached to the RR network or to another cellular radio network.
  • the dead zone phenomenon occurs in the vicinity of one of two neighboring base stations and uses adjacent frequency bands, respectively, causing adjacent band interference.
  • a mobile TMi and a mobile TM 2 are respectively in communication with the given base station SB and the neighboring base station SBV.
  • the base station SB has an active down link with the mobile TMi, the latter receives an adjacent band IAD interference power according to the following relation:
  • IAD P SBV ⁇ ⁇ _ t _ CL TM1 SBV CARI 0
  • PSBV is the transmission power of the neighboring base station SBV
  • CLTMI SBV is the total attenuation experienced by a signal in the propagation channel between the neighboring base station SBV and the mobile TMi.
  • This interference power deteriorates the coverage of the base station SB on the mobiles close to the neighboring base station SBV, such as the mobile TMi, in a ZMD downward dead zone which is indicated by a full gray ellipse in FIG. Indeed, when the mobile TMi is sufficiently close to the neighboring base station SBV, the total attenuation CLTMI SBV is low and the adjacent interference power IAD received by the mobile TMi degrades the reception by the latter of signals transmitted by the base station SB. Similarly, when the mobile TM 2 has an active uplink link with the neighboring base station SBV, it receives an adjacent band interference power due to the presence of mobiles served by another base station, such as the mobile TMi served by the given base station SB.
  • the mobile TMi when the mobile TMi is away from the base station SB, it emits more power to remain in communication with the latter and generates power leaks to the adjacent band used by the neighboring base station SBV.
  • This interference power causes an increase in the level of noise in the receiver of the neighboring base station SBV which can no longer provide communications with mobiles, such as the mobile TM 2 , located at the edge of coverage in a rising dead zone.
  • ZMM which is indicated by a gray ellipsoidal ring in FIG.
  • the downlink dead zone phenomenon has a higher probability of occurrence than the rising deadzone phenomenon since base stations have manufacturing and implementation constraints that offer better transmission and reception performance than mobile ones.
  • the dead zone phenomenon generally occurs around a base station covering a microcell in the vicinity of another base station covering a macrocell since the latter can cover several microcells.
  • the dead zone detection method according to a preferred embodiment of the invention comprises steps E1 to E7.
  • constants are stored in the detection device DD.
  • One of the constants is the interference ratio on the adjacent carrier ACIRD.
  • another constant is an orthogonality factor OC estimated by simulation and between 0 and 1; the factor ⁇ is equal to 1 if there is no orthogonality between down channel codes from the base station SB, and is equal to 0 if their orthogonality is perfect.
  • Another constant may be a simulation-estimated target threshold (C / I) c used in the power control between the C-bit energy in a traffic channel received by the mobile and the interference power spectral density I , for one of several services provided with different rates in the RR network, such as telephony (voice), the transmission of short SMS messages ("Short Message Service” in English) and the transmission of multimedia messages MMS (" Multimedia Messaging Service ".
  • the target threshold defined for a given service is a target quality threshold that the received signal to noise ratio of the mobile device must reach, the target threshold being a lower limit below which the mobile TM no longer receives sufficient power from the station.
  • base SB to suitably process a signal transmitted by the base station SB.
  • a network parameter is a maximum transmission power P SB of the base station SB.
  • the constants and network parameters are accessible by any equipment of the RR network, such as the SB base station, the RNC cellular network controller or the OMC service center.
  • a power estimation software application included in the mobile TM measures an adjacent power PA representative of the total power received by the mobile in band adjacent to the frequency band allocated to the mobile.
  • the mobile device TM also measures a received power of the pilot channel PCPR representing a power received by the mobile of a pilot channel of the base station SB.
  • the mobile TM measures, in addition to the adjacent power PA and the received power of the pilot channel PCPR, a useful interference power PU representative of a total interference power received in the frequency band allocated to the mobile.
  • the mobile transmits the measured adjacent power PA to the power receiving module MRP of the detection device DD which stores it, via the base station SB and the interface Iub.
  • the mobile further transmits the measured pilot channel power received PCPR, or the latter and the measured useful interference power PU MRP power reception module of the detecting device DD which stores them.
  • step E4 which can be executed in parallel with steps E2 and E3 or before them, the base station SB transmits to the power reception module MRP of the detection device DD the value of a power allocated PCPA by the network operator to the pilot channel of the base station SB and the value a total PSB transmit power of the base station SB.
  • the base station SB transmits to the detection device DD the value of a transmission power PQT of the traffic channel for the downlink allocated by the base station SB to the mobile unit TM.
  • These power values are transmitted to the detection device DD via the interface Iub during establishment or during a communication between the base station SB and the mobile TM and are stored in the power receiving module MRP.
  • step E5 the power analysis module MAP of the detection device DD retrieves the measurements and power values stored in the power reception module MRP and determines a first detection parameter PR1 dependent on the ratio of the adjacent power. measured PA on a predetermined attenuation parameter such as the interference ratio on the adjacent carrier
  • the first detection parameter PR1 corresponds to the adjacent band IAD interference power received in the mobile that is equal to the ratio of the adjacent power measured on the predetermined attenuation parameter:
  • the interference power IAD received by the mobile located in a dead-down zone is much greater than the interference power IAD received by the mobile located outside a dead zone downstream since the total power received by the mobile in band adjacent to the frequency band allocated to the mobile increases significantly when the mobile is located near another base station using a frequency band adjacent to that allocated to the mobile.
  • the second detection parameter PR2 corresponds to an increase in power allocated by the base station to the traffic channel with the mobile.
  • the total ITM interference power received by the mobile TM having a downlink active link with the given base station SB without adjacent band interference is according to the following relation (1) the sum:
  • intercellular interference powers the sum of which is indicated by Iinter r, which are due to active downlinks from stations near the base station SB and which may disturb and therefore interfere with the downlink active link between the base station SB and the mobile TM;
  • intracellular interference powers whose sum is designated by Iintra and which are due to the other active downlinks since the base station SB with other mobiles than the mobile TM, linearly dependent on the orthogonality factor OC;
  • PSB is the total transmit power of the base station SB
  • V is the mobile activity factor TM less than or equal to 1;
  • PCT is the transmit power of the base station SB for the traffic channel allocated to the mobile TM without adjacent band interference
  • CL is an attenuation greater than 1, equal to the PCPA / PCPR ratio of the PCPA transmission power allocated to the pilot channel of the base station SB on the PCPR pilot channel power received by the mobile TM.
  • the attenuation CL is determined by a power estimation software application included in the mobile TM.
  • the interference signal ratio CIR that is to say the ratio of the power (Pc ⁇ / CL) received by the mobile TM on the power ITM interference received by the mobile TM is equal to the target interference signal ratio (C / I) c such that:
  • the total interference power I 'TM received by the mobile TM having a downlink active link with the adjacent band interference base station SB is the sum of the total interference power ITM without adjacent band interference and Adjacent band interference power IAD '•
  • I ' TM I inter + ⁇ X I'intra + N t h + ⁇ D ⁇ 5)
  • P'CT is the transmission power of the station of SB base for the traffic channel allocated to the mobile TM with adjacent band interference expressed as follows:
  • the transmitting power PQT without adjacent band interference becomes:
  • the relative power increase allocated by the base station to the traffic channel with the mobile results in the ratio of the difference between the transmit power P'CT with band interference. adjacent and the transmit power PQT without adjacent band interference on the maximum transmit power P SB of the base station SB according to the following relation deduced from the relations (8) and (9):
  • the second detection parameter PR2 corresponding to said allocated power increase is then defined according to the following relation:
  • the maximum transmission power of the base station P SB and the target threshold (C / I) c are significant physical quantities that can be exploited by the RR network.
  • the value of the second detection parameter PR2 is a percentage of the maximum transmission power P SB of the base station SB representing the additional power allocated by the base station to the traffic channel with the mobile when the mobile receives power from the base station. adjacent band interference.
  • the second detection parameter PR2 is more accurate than the first detection parameter PR1 since it takes into account the measured attenuation CL which is related to long-term fading depending on the distance separating the mobile TM from the base station SB.
  • the power analysis module MAP determines a third detection parameter PR3 as a function of the ratio of the measured adjacent power PA to the interference ratio on the adjacent carrier ACIRD, of the useful interference power PU measured and transmitted by the mobile to the detection device DD, the transmission power PQT of the traffic channel for the downlink allocated by the base station to the mobile, and the total power of the base station PSB-
  • the third detection parameter PR3 corresponds to an increase in the total interference power received by the mobile terminal.
  • CL is an attenuation equal to the ratio of the transmit power PCPA of the given base station SB for the pilot channel on the power of
  • PCPR radio field received by the mobile TM for the pilot channel and P QT is the transmission power of the traffic channel for the downlink allocated by the given base station SB to the mobile with adjacent band interference.
  • the useful interference power PU representative of the total interference power received in the frequency band allocated to the mobile unit that can be written as:
  • i TM ( ⁇ - 1) x - ⁇ - - ⁇ x - ⁇ - + PU ⁇ - (12)
  • interference power received by the mobile terminal is then defined by the previous total interference power ratio:
  • the value of the third detection parameter PR3 represents the relative increase of the total interference power received by the mobile terminal with respect to the total interference power received between a mobile position where the latter does not receive any band interference. adjacent and a position of the mobile where it receives interference in adjacent band.
  • the third detection parameter PR3 is also more accurate than the first detection parameter PR1 since it takes into account the intercellular and intracellular interference powers related to the total interference power I 'TM with adjacent band interference, in particular by via the total interference power received in the frequency band allocated to the mobile.
  • the mobile is not located in a dead-down zone.
  • step E6 the zone detection module MDZ compares at least one of the detection parameters PR1, PR2, PR3, with a respective predetermined threshold SP1, SP2, SP3.
  • the first detection parameter PR1 is compared with a first predetermined threshold SP1.
  • the second detection parameter PR2 is compared with a second predetermined threshold SP2 having for example approximately “10%” or “20%” value.
  • the third detection parameter PR3 is compared with a third predetermined threshold SP3 having, for example, approximately "1.2" or "1.3".
  • the dead zone detection module MDZ detects a dead zone ZMD relative to the base station SB if the detection parameter PR1, PR2, PR3 is greater than the respective predetermined threshold SP1, SP2, SP3.
  • the mobile TM is positioned at several points and the detection device DD determines the detection parameter or parameters for these points in order to approximately locate and circumscribe the dead zone.
  • the ZMD downward dead zone is detected as a function of at least two of the three detection parameters PR1, PR2 and PR3.
  • the ZMD downward dead zone is detected when the second and third detection parameters PR2 and PR3 are respectively greater than the predetermined thresholds SP2 and SP3.
  • the detection device DD can control the given base station SB so that it modifies parameters of its antenna such as the directivity or the transmission power of the antenna.
  • the various power measurements can be cyclically transmitted and analyzed in the detection device DD in order to establish statistics for example on the size and shape of dead zones detected or probabilities so that mobiles are located on an area descending death.
  • the descending dead zone detection method can be included for example in an algorithm for transferring a mobile from one cell to another cell of the network.
  • the invention described herein relates to a method and a device for detecting a downlink ZMD relative to a base station having a downlink active link with a mobile in a frequency band allocated to the mobile in a CDMA type cellular radio network.
  • the steps of the method of the invention are determined by the instructions of a computer program incorporated in a device such as the detection device DD.
  • the program comprises program instructions which, when said program is loaded and executed in the device whose operation is then controlled by the execution of the program, carry out the steps of the method according to the invention.
  • the invention also applies to a computer program, in particular a computer program on or in an information recording medium, adapted to implement the invention.
  • This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code such as in a partially compiled form, or in any other form desirable to implement the method according to the invention.
  • the information recording medium may be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may include storage or support means on which the computer program according to the invention is stored, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a USB key, or a magnetic recording means, by example a floppy disk or a hard disk.
  • the information recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • the program according to the invention can in particular be downloaded to an Internet type network.
  • the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in carrying out the method according to the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Pour détecter une zone morte descendante (ZMD) relative à une station de base (SB) ayant un lien actif descendant avec un mobile (TM) selon une bande de fréquence allouée au mobile dans un réseau de radiocommunication cellulaire (RR) du type CDMA, une puissance adjacente, représentative de la puissance totale reçue en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile, est mesurée dans le mobile et transmise à un dispositif de détection (DD) relié au réseau. Le dispositif détermine au moins un paramètre de détection en fonction du rapport de la puissance adjacente mesurée sur un paramètre d'atténuation prédéterminé. Le paramètre de détection déterminé est comparé à un seuil prédéterminé. Si le paramètre de détection est supérieur au seuil prédéterminé, la zone morte descendante relative à la station de base est détectée.

Description

Détection de zone morte descendante
La présente invention concerne une détection de zone morte dans un réseau de radiocommunication cellulaire numérique à accès multiple à répartition par codes CDMA ("Coded Division Multiple Access" en anglais) . Plus particulièrement, la zone morte à détecter est une zone morte dite "zone morte descendante" relative à un lien actif descendant entre une station de base et un mobile.
Les opérateurs de réseaux de radiocommunication cherchent à maximiser le nombre de terminaux radio mobiles d'usager, dits "mobiles", pouvant être servis par un réseau donné et pour une qualité donnée, cette qualité pouvant être variable selon les usagers . Des zones mortes se manifestent dans un réseau de radiocommunication cellulaire de type CDMA par la réduction de couverture radio d'une ou plusieurs cellules du réseau.
Le phénomène de zone morte se produit lorsqu'un mobile maintient une communication avec une station de base donnée dans une bande de fréquence donnée et se trouve dans la zone de couverture d'une autre station de base qui utilise une bande de fréquence adjacente à la bande de fréquence donnée et qui est dite "station de base voisine". La station de base voisine crée sur le lien actif descendant entre la station de base donnée et le mobile une puissance d'interférence en bande adjacente d'autant plus grande que le mobile est proche de la station de base voisine. Lorsque le mobile est suffisamment proche de la station de base voisine, la puissance d'interférence peut engendrer une coupure de communication entre le mobile et la station de base donnée. Une zone morte descendante relative à la station de base donnée définit une zone géographique où la qualité de réception de la communication avec la station de base donnée par le mobile n'est plus garantie.
Le phénomène de zone morte est en partie dû à des imperfections df implémentation des émetteurs et récepteurs inclus dans les mobiles et les stations de base. Différents paramètres d'atténuation ont été spécifiés par l'organisme de normalisation 3GPP et améliorés par des fabricants de mobiles pour lutter contre des interférences en bande adjacente et par conséquent le phénomène de zone morte. Cependant, le respect des paramètres d'atténuation spécifiés ne supprime pas les phénomènes de zone morte qui subsisteront tant que tous les fabricants de mobiles n'auront pas amélioré les imperfections d' implémentation et les performances d'atténuation dans les mobiles . Une planification précise de la capacité d'un réseau et une gestion efficace de différentes zones de couverture du réseau nécessitent la connaissance de différentes zones mortes descendantes dans le réseau. Actuellement, des zones mortes peuvent être détectées en localisant un mobile entre des première et deuxième stations de base par des mesures d'atténuation de signal de lien descendant entre la première station de base et le mobile d'une part, et entre la deuxième station de base et le mobile, d'autre part. Cette détection nécessite cependant une connaissance précise en temps réel de différentes mesures et critères de qualité qui ne sont pas toujours accessibles au réseau concerné par une zone morte. De plus, lorsque les deux stations de base voisine engendrant une zone morte sont respectivement incluses dans des réseaux dépendant d'opérateurs différents, cette détection nécessite en outre un échange d'informations parfois confidentielles, telles que des puissances d'émission de canaux pilotes et des codes d'étalement.
Un objectif de l'invention est de détecter des zones mortes relatives à une station de base d'un réseau du type CDMA sur laquelle se trouvent des mobiles ayant un lien descendant actif avec la station de base, à l'aide de mesures radioélectriques existant dans le réseau, définies dans le cadre de l'organisme de normalisation 3GPP et ne nécessitant pas de coopération entre le réseau et un autre réseau, afin d'améliorer la couverture et les performances du réseau.
Un procédé selon l'invention pour détecter une zone morte descendante relative à une station de base ayant un lien actif descendant avec un mobile selon une bande de fréquence allouée au mobile dans un réseau de radiocommunication cellulaire du type CDMA, est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : mesurer dans le mobile une puissance adjacente représentative de la puissance totale reçue en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile, transmettre la puissance adjacente mesurée depuis le mobile à un dispositif de détection qui est relié au réseau de radiocommunication, déterminer dans le dispositif de détection au moins un paramètre de détection en fonction du rapport de la puissance adjacente mesurée sur un paramètre d'atténuation prédéterminé, comparer dans le dispositif de détection le paramètre de détection déterminé à un seuil prédéterminé, et si le paramètre de détection est supérieur au seuil prédéterminé, détecter la zone morte descendante relative à la station de base.
La détection de zone morte selon l'invention n'a recours qu'à des mesures standard qui sont accessibles par le réseau. Par conséquent, une zone morte peut être détectée quelle que soit la station de base à l'origine de la zone morte, la station de base pouvant être rattachée au réseau ou à un autre réseau. Les mesures standard sont effectuées en partie dans les mobiles, qui peuvent être des mobiles d'usager ou de test.
Lorsque des mesures ont été analysées en nombre suffisant dans le dispositif de détection pour détecter des zones mortes, des statistiques peuvent être établies sur la présence de zone morte dans les zones de couverture du réseau et être prises en compte pour modifier une planification d'allocation de porteuses ou un algorithme de transfert ("handover" en anglais) d'un mobile d'une cellule à une autre cellule du réseau. Par ailleurs, la détection de zone morte est avantageusement implémentée dans des équipements du réseau afin d'agir en temps réel sur un phénomène de zone morte, par exemple en modifiant la directivité ou la puissance d'émission de l'antenne d'une station de base.
La détection de zone morte permet alors au réseau d'optimiser des algorithmes de gestion de capacité du réseau et d'optimiser la couverture du réseau. L'invention concerne également un dispositif pour détecter une zone morte descendante relative à une station de base ayant un lien actif descendant avec un mobile selon une bande de fréquence allouée au mobile dans un réseau de radiocommunication cellulaire du type CDMA. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moyen pour mémoriser une puissance adjacente mesurée et transmise par le mobile et représentative de la puissance totale reçue en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile,
- un moyen pour déterminer au moins un paramètre de détection en fonction du rapport de la puissance adjacente mesurée sur un paramètre d'atténuation prédéterminé,
- un moyen pour comparer le paramètre de détection déterminé à un seuil prédéterminé, et
- un moyen pour détecter, si le paramètre de détection est supérieur au seuil prédéterminé, la zone morte descendante relative à la station de base.
Le dispositif de détection est par exemple constitué par un équipement du réseau exploitant les mesures effectuées dans le réseau, en étant par exemple relié à des interfaces terrestres entre des contrôleurs de station de base et des stations de base du réseau, ou inclus dans un centre de maintenance relié à des contrôleurs de station de base du réseau.
Enfin, l'invention se rapporte à un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention, données à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels :
- la figure 1 est un bloc-diagramme schématique d'un système de détection de zone morte descendante selon l'invention ; - la figure 2 est un bloc-diagramme schématique d'une variante du système de détection de zone morte ; et
- la figure 3 est un algorithme du procédé de détection de zone morte descendante selon des variantes de l'invention.
La figure 1 montre les principaux moyens fonctionnels inclus dans un système de détection de zone morte descendante pour la mise en œuvre du procédé de l'invention dans un réseau de radiocommunication cellulaire numérique RR à accès multiple à répartition par codes CDMA.
Par exemple, le réseau de radiocommunication cellulaire numérique RR est du type UMTS ("Universal Mobile Télécommunications System" en anglais) , ou IS- 95 ("Intérim Standard 95" en anglais) aux Etats-Unis. Le système de détection de zone morte descendante comprend un dispositif de détection DD qui inclut un module de réception de puissance MRP, un module d'analyse de puissance MAP et un module de détection de zone morte MDZ .
Le dispositif de détection DD est inclus dans la partie fixe du réseau de radiocommunication cellulaire RR. Il est relié à au moins une interface terrestre Iub entre un ou plusieurs contrôleurs du réseau cellulaire RNC ("Radio Network Controller" en anglais) et des stations de base desservies par ces contrôleurs, telle qu'une station de base SB donnée montrée à la figure 1. Le dispositif de détection DD récupère des puissances et des atténuations précisées ci-après, transmises par exemple cycliquement dans des canaux de signalisation par les mobiles ayant des liens actifs avec les stations de base desservies.
Selon une variante de l ' invention montrée à la figure 2, le dispositif de détection DD est relié à un centre de maintenance OMC ("Opération and Maintenance Center" en anglais) ou au moins une plateforme de capture de signalisation du réseau de radiocommunication RR, de manière à exploiter des puissances mesurées par les stations de base du réseau et par les mobiles. Des mesures réalisées par des mobiles et des stations de base sont remontées au centre de maintenance OMC à travers les contrôleurs de station de base RNC dans le réseau RR. L'opérateur du réseau RR surveille ainsi finement dans le dispositif de détection DD toute détection de zone morte de manière à optimiser en temps réel et/ou ultérieurement la couverture des stations de base du réseau.
Le système de détection détecte périodiquement des zones mortes descendantes relatives à des stations de base SB dans le réseau RR. La détection de zone morte descendante étant identique pour toutes les stations de base du réseau RR, le procédé selon l'invention est décrit en détail ci-après pour détecter une zone morte descendante relative à la station de base donnée SB lorsque cette dernière a un lien actif descendant avec un terminal mobile d'usager TM dans le réseau RR. De préférence, le terminal mobile TM est un terminal de radiocommunication cellulaire mobile. En variante, le terminal mobile TM est un assistant numérique personnel communicant PDA, ou un ordinateur portable communicant, ou encore un téléphone intelligent ("SmartPhone" en anglais) , pouvant communiquer avec le réseau de radiocommunication. Le terminal mobile est adapté au type du réseau RR, par exemple à large bande du type FDD W-CDMA ("Frequency Division Duplex Wideband-CDMA" en anglais) selon la troisième génération (3GPP) de réseaux du type UMTS. Par la suite, le terminal mobile est appelé plus simplement "mobile" TM.
Comme déjà dit, le phénomène de zone morte résulte en partie d'imperfections df implémentation des émetteurs et récepteurs inclus dans les mobiles et les stations de base.
Tout émetteur n'est pas idéalement linéaire, principalement à cause de défauts de linéarité dans des étages d'amplification dans l'émetteur. La puissance des signaux émis par l'émetteur est concentrée dans une bande de fréquence allouée à l'émetteur et en partie étalée sur des bandes de fréquence adjacente à la bande de fréquence allouée. Par conséquent, une partie de la puissance à transmettre par le mobile TM sur une bande de fréquence allouée au mobile peut être reçue par la station de base SB comme une puissance d'interférence sur les bandes de fréquences adjacentes à la bande de fréquence allouée. Ces fuites de puissance vers les bandes adjacentes sont limitées par un paramètre d'atténuation égal au rapport de puissance de fuite sur le canal adjacent ACLR ("Adjacent Channel Leakage Ratio" en anglais) . Le paramètre ACLR définit l'atténuation minimale autorisée entre la puissance utile émise dans une bande de fréquence allouée et la puissance émise dans des bandes de fréquence adjacentes. Par exemple, les valeurs minimales du paramètre ACLR spécifiées pour des réseaux de type UMTS sont ACLRTM = 33 dB pour un mobile et ACLRSB = 45 dB pour une station de base.
Tout récepteur n'inclut pas de filtre de réception idéalement sélectif, c'est-à-dire il reçoit de la puissance relative à des signaux émis dans une bande de fréquence allouée à l'émetteur mais reçoit également de la puissance relative à des signaux émis dans des bandes de fréquence adjacentes à la bande de fréquence allouée à l'émetteur. Ce défaut de réception est limité par un paramètre d'atténuation égal à la sélectivité de canal adjacent ACS
("Adjacent Channel Selectivity" en anglais) . Le paramètre ACS définit l'atténuation minimale autorisée entre la puissance utile reçue dans une bande de fréquence allouée et la puissance reçue dans des bandes de fréquence adjacentes. Par exemple, les valeurs minimales du paramètre ACS spécifiées pour des réseaux de type UMTS sont ACSTM = 33 dB pour un mobile et ACSSB = 45 dB pour une station de base. Le rapport d'interférence sur la porteuse adjacente ACIRD ("Adjacent Carrier Interférence Ratio" en anglais) limite l'effet combiné des fuites de puissance d'émission et de réception en bande adjacente pour un lien actif descendant entre la station de base donnée SB et le mobile TM selon la relation suivante :
+
ACIR0 ACLRSB ACSTM Cependant, les valeurs minimales des paramètres ACLR et ACS sont limitées par des contraintes physiques de fabrication, df implémentation et de coût. Les mobiles étant de plus en plus miniaturisés et bon marché, les effets combinés des fuites de puissance d'émission et de réception sont essentiellement dus aux mobiles pour lesquels sont spécifiées des valeurs des paramètres ACLR et ACS plus faibles que pour les stations de base. Le rapport d'interférence sur la porteuse adjacente ACIRD est un paramètre d'atténuation qui représente la réjection de l'interférence en bande adjacente par le mobile.
En variante, lorsque des mobiles plus performants sont rattachés au réseau RR et ont une valeur de rapport d'interférence supérieure à celle imposée par l'organisme de normalisation 3GPP, le rapport d'interférence ACIRD a une valeur correspondant environ à la moyenne des valeurs de rapport d'interférence utilisés par les mobiles du réseau RR.
Comme montré à la figure 1, la station de base donnée SB est située dans le voisinage d'une autre station de base voisine SBV. La station de base SBV est dite voisine de la station de base donnée SB lorsque la station de base voisine SBV est située dans un rayon prédéterminé autour de la station de base donnée, et la station de base voisine SBV reçoit une puissance d'interférence d'un mobile situé sous la couverture de la station de base donnée SB tel que le rapport signal à interférence CIR ("Carrier-to- Interference Ratio" en anglais) dans la station de base voisine est supérieur à un rapport signal à interférence minimal prédéterminé. Le nombre de stations de base voisines varie ainsi d'une station de base à l'autre en dépendance de la topographie du terrain avoisinant la station de base donnée SB et peut être de l'ordre de 2 à quelques dizaines environ. Par ailleurs, la station de base voisine SBV peut être rattachée au réseau RR ou à un autre réseau de radiocommunication cellulaire .
Le phénomène de zone morte se produit au voisinage de l'une de deux stations de base qui sont voisines et utilisent respectivement des bandes de fréquences adjacentes, provoquant des interférences en bande adjacente.
A titre d'exemple montré à la figure 1, un mobile TMi et un mobile TM2 sont respectivement en communication avec la station de base donnée SB et la station de base voisine SBV. Lorsque la station de base SB a un lien actif descendant avec le mobile TMi, celui-ci reçoit une puissance d'interférence en bande adjacente IAD selon la relation suivante :
IAD = PSBV χ^_t CLTM1 _ SBV ACIR0
où PSBV est la puissance d'émission de la station de base voisine SBV, CLTMI SBV est l'atténuation totale subie par un signal dans le canal de propagation entre la station de base voisine SBV et le mobile TMi.
Cette puissance d'interférence détériore la couverture de la station de base SB sur les mobiles proches de la station de base voisine SBV, tel que le mobile TMi, dans une zone morte descendante ZMD qui est indiquée par une ellipse pleine grisée sur la figure 1. En effet, lorsque le mobile TMi est suffisamment proche de la station de base voisine SBV, l'atténuation totale CLTMI SBV est faible et la puissance d'interférence adjacente IAD reçu par le mobile TMi dégrade la réception par ce dernier de signaux émis par la station de base SB. De même, lorsque le mobile TM2 a un lien actif montant avec la station de base voisine SBV, celle-ci reçoit une puissance d'interférence en bande adjacente due à la présence de mobiles desservis par une autre station de base, tel que le mobile TMi desservi par la station de base donnée SB. En effet, lorsque le mobile TMi est éloigné de la station de base SB, il émet plus de puissance pour rester en communication avec cette dernière et engendre des fuites de puissance vers la bande adjacente utilisée par la station de base voisine SBV. Cette puissance d'interférence provoque une augmentation du niveau de bruit dans le récepteur de la station de base voisine SBV qui ne peut plus assurer des communications avec des mobiles, tel que le mobile TM2, situés en bordure de couverture dans une zone morte montante ZMM qui est indiquée par une couronne ellipsoïdale grisée sur la figure 1.
Le phénomène de zone morte descendante a une probabilité d'occurrence plus importante que le phénomène de zone morte montante puisque les stations de base ont des contraintes de fabrication et d' implémentation offrant de meilleures performances en émission et en réception que celles des mobiles.
Par ailleurs, le phénomène de zone morte se produit en général autour d'une station de base couvrant une microcellule dans le voisinage d'une autre station de base couvrant une macrocellule puisque cette dernière peut couvrir plusieurs microcellules . En référence à la figure 3, le procédé de détection de zone morte selon une réalisation préférée de l'invention comprend des étapes El à E7.
A l'étape préliminaire El, des constantes sont mémorisées dans le dispositif de détection DD. L'une des constantes est le rapport d'interférence sur la porteuse adjacente ACIRD- Par exemple, une autre constante est un facteur d' orthogonalité OC estimé par simulation et compris entre 0 et 1; le facteur α est égal à 1 s'il n'y a aucune orthogonalité entre des codes des canaux descendants depuis la station de base SB, et est égal à 0 si leur orthogonalité est parfaite. Une autre constante peut être un seuil cible (C/I)c estimé par simulation et utilisé dans le contrôle de puissance entre l'énergie par bit C dans un canal de trafic reçue par le mobile et la densité spectrale de puissance d'interférence I, pour l'un de plusieurs services fournis avec des débits différents dans le réseau RR, tels que la téléphonie (voix) , la transmission de messages courts SMS ("Short Message Service" en anglais) et la transmission de messages multimédias MMS ("Multimedia Messaging Service" en anglais) . Le seuil cible défini pour un service donné est un seuil cible de qualité que le rapport signal reçu à bruit du mobile TM doit atteindre, le seuil cible étant une limite inférieure en deçà de laquelle le mobile TM ne reçoit plus une puissance suffisante de la station de base SB pour traiter convenablement un signal émis par la station de base SB. Par ailleurs, un ou plusieurs paramètres de réseau sont mémorisées dans le dispositif de détection DD. Par exemple un paramètre de réseau est une puissance maximum PSB d'émission de la station de base SB. Les constantes et les paramètres de réseau sont accessibles par tout équipement du réseau RR, tel que la station de base SB, le contrôleur du réseau cellulaire RNC ou le centre de maintenance OMC. A l'étape E2, une application logicielle d'estimation de puissance incluse dans le mobile TM mesure une puissance adjacente PA représentative de la puissance totale reçue par le mobile en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile. En variante, le mobile TM mesure en outre une puissance reçue de canal pilote PCPR représentative d'une puissance reçue par le mobile d'un canal pilote de la station de base SB.
Dans une autre variante, le mobile TM mesure, outre la puissance adjacente PA et la puissance reçue de canal pilote PCPR, une puissance d'interférence utile PU représentative d'une puissance d'interférence totale reçue dans la bande de fréquence allouée au mobile. A l'étape E3, le mobile transmet la puissance adjacente mesurée PA au module de réception de puissance MRP du dispositif de détection DD qui la mémorise, via la station de base SB et l'interface Iub. En variante, le mobile transmet en outre la puissance reçue de canal pilote mesurée PCPR, ou cette dernière et la puissance d'interférence utile mesurée PU au module de réception de puissance MRP du dispositif de détection DD qui les mémorise. A l'étape E4, pouvant être exécutée en parallèle aux étapes E2 et E3 ou avant celles-ci, la station de base SB transmet au module de réception de puissance MRP du dispositif de détection DD la valeur d'une puissance allouée PCPA par l'opérateur du réseau RR au canal pilote de la station de base SB et la valeur d'une puissance totale d'émission PSB de la station de base SB. En outre, la station de base SB transmet au dispositif de détection DD la valeur d'une puissance d'émission PQT du canal de trafic pour le lien descendant alloué par la station de base SB au mobile TM.
Ces valeurs de puissance sont transmises au dispositif de détection DD via l'interface Iub lors de l'établissement ou au cours d'une communication entre la station de base SB et le mobile TM et sont mémorisées dans le module de réception de puissance MRP.
A l'étape E5, le module d'analyse de puissance MAP du dispositif de détection DD récupère les mesures et valeurs de puissance mémorisées dans le module de réception de puissance MRP et détermine un premier paramètre de détection PRl dépendant du rapport de la puissance adjacente mesurée PA sur un paramètre d'atténuation prédéterminé tel que le rapport d'interférence sur la porteuse adjacente
ACIR0.
Le premier paramètre de détection PRl correspond à la puissance d'interférence en bande adjacente IAD reçue dans le mobile qui est égale au rapport de la puissance adjacente mesurée sur le paramètre d'atténuation prédéterminé :
PA
PRl = IAn =
ACIR0
La puissance d'interférence IAD reçue par le mobile situé dans une zone morte descendante est très supérieure à la puissance d'interférence IAD reçue par le mobile situé en dehors d'une zone morte descendante puisque la puissance totale reçue par le mobile en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile augmente notablement lorsque le mobile est situé près d'une autre station de base utilisant une bande de fréquence adjacente à celle allouée au mobile.
En variante, le module d'analyse de puissance MAP détermine un deuxième paramètre de détection PR2 en fonction du produit du rapport (PA/ACIRD) = PRl de la puissance adjacente mesurée PA sur le rapport d'interférence sur la porteuse adjacente ACIRD et du rapport de la puissance d'émission PCPA allouée au canal pilote de la station de base donnée sur la puissance de champ radioélectrique PCPR de canal pilote reçue par le mobile et transmise par le mobile au dispositif de détection DDTM. Le deuxième paramètre de détection PR2 correspond à une augmentation de puissance allouée par la station de base au canal de trafic avec le mobile.
La puissance totale d'interférence ITM reçue par le mobile TM ayant un lien actif descendant avec la station de base donnée SB sans interférence en bande adjacente est selon la relation suivante (1) la somme :
- des puissances d'interférences intercellulaires dont la somme est désignée par Iinterr qui sont dues à des liens descendants actifs depuis des stations voisines de la station de base SB et qui peuvent perturber et donc interférer avec le lien actif descendant entre la station de base SB et le mobile TM ;
- des puissances d'interférences intracellulaires dont la somme est désignée par Iintra et qui sont dues aux autres liens descendants actifs depuis la station de base SB avec d'autres mobiles que le mobile TM, dépendant linéairement du facteur d'orthogonalité OC ; et
- de la puissance de bruit thermique Nth dans un lien actif ; soit :
1TM = ïinter + α x ïintra + Nth (^) r
avec :
T _
J-intra ~ •
Figure imgf000019_0001
Dans la relation (2) : PSB est la puissance totale d'émission de la station de base SB ;
V est le facteur d'activité du mobile TM inférieur ou égal à 1;
PCT est la puissance d'émission de la station de base SB pour le canal de trafic alloué au mobile TM sans interférence en bande adjacente ; et
CL est une atténuation supérieure à 1, égale au rapport PCPA/PCPR de la puissance d'émission PCPA allouée au canal pilote de la station de base SB sur la puissance de canal pilote PCPR reçue par le mobile TM. L'atténuation CL est déterminée par une application logicielle d'estimation de puissance incluse dans le mobile TM.
Lorsque le mobile TM est sous la couverture radioélectrique de la station de base SB et communique avec celle-ci sans phénomène de zone morte descendante, le rapport signal à interférence CIR, c'est-à-dire le rapport de la puissance (Pcτ/CL) reçue par le mobile TM sur la puissance d'interférence ITM reçue par le mobile TM, est égal au rapport signal à interférence cible (C/I)c tel que :
(C/IL = E "b(JrT = _ J'b(JτT_ X.. PCPR
d'où
PCPA
Pccτi = (C/I)cc X CL X ITM = (C/I)cc X pCPR X ITM (3) .
En combinant les relations (2) et (3) avec la relation (1), la puissance d'interférence ITM devient :
linter + « X ^f + Nth ITM = ^ (4). l + α x v x (C/i)c
Par ailleurs, la puissance totale d'interférence I ' TM reçue par le mobile TM ayant un lien actif descendant avec la station de base SB avec interférence en bande adjacente est la somme de la puissance totale d'interférence ITM sans interférence en bande adjacente et de la puissance d'interférence en bande adjacente IAD '•
I'TM = Iinter + α X I'intra + Nth + ^D <5) ,
avec
- V X P1
I PSB CT intra I
CL
où P'CT est la puissance d'émission de la station de base SB pour le canal de trafic alloué au mobile TM avec interférence en bande adjacente exprimée ainsi :
PCPA P'cτ = (C/I)c X CL X I'TM = (C/I)c X X I'TM (6) .
En remplaçant les expressions précédentes dans la relation (5), la puissance d'interférence I ' TM devient :
linter + « X ~^~ + Nth + IA0 I'TM = — (7).
1 + GC X V X (C/I)c
Par conséquent, en remplaçant l'expression de la puissance totale d'interférence ITM de la relation (4) dans la relation (3), la puissance d'émission PQT sans interférence en bande adjacente devient :
linter + « X ^f + Nth Pcτ = — X CL X (C/I)c (8) . l + α x v x (C/i)c
De même, en remplaçant l'expression de la puissance totale d'interférence I ' TM de la relation (7) dans la relation (6), la puissance d'émission P' CT avec interférence en bande adjacente devient :
linter + « X ^f + Nth + IA0 P'cτ = — X CL X (C/I)c (9) .
L l + α x v x (c/i)c
L'augmentation relative de puissance allouée par la station de base au canal de trafic avec le mobile se traduit par le rapport de la différence entre la puissance d'émission P'CT avec interférence en bande adjacente et la puissance d'émission PQT sans interférence en bande adjacente sur la puissance maximum d'émission PSB de la station de base SB selon la relation suivante déduite des relations (8) et (9) :
^^r = 1 IAD χ CL χ (C/I) _
PSB PSB 1 + « x v x (C/i) c
En pratique, le produit du facteur d' orthogonalité OC par le facteur d'activité V et le rapport signal à interférence cible (C/I)c est négligeable devant "1". Le deuxième paramètre de détection PR2 correspondant à ladite augmentation de puissance allouée est alors défini selon la relation suivante :
pR2 = Pcτ-pcτ = _1_ χ (C/I)c χ CL χ IAD^ tSB tSB
soit :
P'cτ-Pcτ 1 PCPA PA PR2 = L1 M L1 = —— X (C/I)c X X
PS MB PS MB PCPR ACIRD
La puissance maximum d'émission de la station de base PSB et le seuil cible (C/I)c sont des grandeurs physiques significatives et exploitables par le réseau RR.
La valeur du deuxième paramètre de détection PR2 est un pourcentage de la puissance maximum d'émission PSB de la station de base SB représentant la puissance supplémentaire allouée par la station de base au canal de trafic avec le mobile lorsque le mobile reçoit une puissance d'interférence en bande adjacente. Le deuxième paramètre de détection PR2 est plus précis que le premier paramètre de détection PRl puisqu'il prend en compte l'atténuation mesurée CL qui est liée à des évanouissements à long terme dépendant de la distance séparant le mobile TM de la station de base SB.
Dans une autre variante, le module d'analyse de puissance MAP détermine un troisième paramètre de détection PR3 en fonction du rapport de la puissance adjacente mesurée PA sur le rapport d'interférence sur la porteuse adjacente ACIRD, de la puissance d'interférence utile PU mesurée et transmise par le mobile au dispositif de détection DD, de la puissance d'émission PQT du canal de trafic pour le lien descendant alloué par la station de base au mobile, et de la puissance totale de la station de base PSB- Le troisième paramètre de détection PR3 correspond à une augmentation de la puissance totale d'interférence reçue par le terminal mobile.
D'après les relations (4) et (7) et les relations (1) à (3) , le rapport de la puissance totale d'interférence I ' TM avec interférence en bande adjacente sur la puissance totale d'interférence ITM sans interférence en bande adjacente s'écrit :
1 ^ = 1 + 1^ = i + 1^ χTM p iTM x (l + α x v x ( c/ ii) ' linter + « X ~ZT + Nth LL
De même , puisque le produit (OC V (C/ I ) c) est négligeable devant " 1 " , la relation précédente devient :
r™ = l + IA^ ( 10 ) .
1TM 1TM En supposant que le mobile TM est servi par la station de base SB"1 , en tant que station de base donnée, les puissances d'interférences intercellulaires sont dues principalement à des liens
5 descendants actifs depuis NSB stations de base SB du réseau RR, avec i e {1, NSR} et i ≠ j, et N SBV stations de base voisines SBV de la station de base SB"1 et rattachées à au moins un autre réseau de radiocommunication, avec k e {1, NSBVK la puissance 10 totale d'interférence I ' TM reçue par le mobile TM ayant un lien actif descendant avec la station de base SB"1 avec interférence en bande adjacente s'exprime ainsi :
i15R τIι'TM= rαv vx (, ,H-, ,) ,
Figure imgf000024_0001
i≠j
où CL est une atténuation égale au rapport de la puissance d'émission PCPA de la station de base donnée SB pour le canal pilote sur la puissance de
20 champ radioélectrique PCPR reçue par le mobile TM pour le canal pilote et PQT est la puissance d'émission du canal de trafic pour le lien descendant alloué par la station de base donnée SB au mobile TM avec interférence en bande adjacente.
25 La puissance d'interférence utile PU représentative de la puissance totale d'interférence reçue dans la bande de fréquence allouée au mobile TM pouvant s'écrire :
NSB pi -|_ NSBV pk
30 PU = Nth + V -55_ + x y _SBV_ th itiCLi ACIR0 ^1 CLk
la relation (11) devient :
Figure imgf000025_0001
Selon la relation (10), ITM = I'TM - IA0, et puisque IAD = PA/ACIRD, la puissance totale d'interférence totale ITM sans interférence en bande adjacente reçue par le mobile TM s'écrit :
iTM = (α - l) x -^- - α x -^- + PU ^- (12)
CL^ CL^ ACIR0
Par conséquent, en combinant les relations (10) et (12), le rapport de la puissance totale d'interférence I1TM avec interférence en bande adjacente sur la puissance totale d'interférence ITM sans interférence en bande adjacente s'écrit :
TM _ = 1 + IAn
1TM I (nα _- -l, \) vx -PS^B- _- „α vx -P^CT- + —PU - PA
CL^ CL^ ACIR0
Puisque la station de base SB est la station de base donnée SB, soit CL11 = CL = PCPA/PCPR, PJB = PSB et PQT = P'cτ , le troisième paramètre de détection PR3 correspondant à l'augmentation de la puissance d'interférence reçue par le terminal mobile est alors défini par le rapport de puissance totale d'interférence précédent :
Figure imgf000025_0002
1TM PA
Figure imgf000026_0001
La valeur du troisième paramètre de détection PR3 représente l'augmentation relative de la puissance totale d'interférence reçue par le terminal mobile par rapport à la puissance totale d'interférence reçue entre une position du mobile où celui-ci ne reçoit aucune interférence en bande adjacente et une position du mobile où celui-ci reçoit des interférences en bande adjacente. Le troisième paramètre de détection PR3 est également plus précis que le premier paramètre de détection PRl puisqu'il prend en compte les puissances d'interférences intercellulaires et intracellulaires liées à la puissance totale d'interférence I ' TM avec interférence en bande adjacente, notamment par l'intermédiaire de la puissance d'interférence totale reçue dans la bande de fréquence allouée au mobile.
Si le troisième paramètre de détection PR3 est égal à "1", le mobile n'est pas situé dans une zone morte descendante.
A l'étape E6, le module de détection de zone morte MDZ compare au moins l'un des paramètres de détection PRl, PR2, PR3, avec un seuil prédéterminé respectif SPl, SP2, SP3.
Le premier paramètre de détection PRl est comparé à un premier seuil prédéterminé SPl .
Le deuxième paramètre de détection PR2 est comparé à un deuxième seuil prédéterminé SP2 ayant par exemple pour valeur "10%" ou "20%" environ. Le troisième paramètre de détection PR3 est comparé à un troisième seuil prédéterminé SP3 ayant par exemple pour valeur "1,2" ou "1,3" environ.
A l'étape E7, le module de détection de zone morte MDZ détecte une zone morte descendante ZMD relative à la station de base SB si le paramètre de détection PRl, PR2, PR3 est supérieur au seuil prédéterminé respectif SPl, SP2, SP3. En pratique, le mobile TM est positionné en plusieurs points et le dispositif de détection DD détermine le ou les paramètres de détection pour ces points afin de localiser et circonscrire approximativement la zone morte .
En variante, la zone morte descendante ZMD est détectée en fonction d'au moins deux des trois paramètres de détection PRl, PR2 et PR3. Par exemple, la zone morte descendante ZMD est détectée lorsque les deuxième et troisième paramètres de détection PR2 et PR3 sont respectivement supérieurs aux seuils prédéterminés SP2 et SP3.
Lorsque la zone morte descendante ZMD est détectée, le dispositif de détection DD peut commander la station de base donnée SB afin que celle-ci modifie des paramètres de son antenne tels que la directivité ou la puissance d'émission de 1 ' antenne .
Par ailleurs, les différentes mesures de puissances peuvent être transmises et analysées cycliquement dans le dispositif de détection DD afin d'établir des statistiques par exemple sur la taille et la forme de zones mortes détectées ou des probabilités pour que des mobiles soient situés sur une zone morte descendante. En outre, le procédé de détection de zone morte descendante peut être inclus par exemple dans un algorithme de transfert d'un mobile d'une cellule à une autre cellule du réseau.
L'invention décrite ici concerne un procédé et un dispositif pour détecter une zone morte descendante ZMD relative à une station de base ayant un lien actif descendant avec un mobile selon une bande de fréquence allouée au mobile dans un réseau de radiocommunication cellulaire du type CDMA. Selon une implémentation préférée, les étapes du procédé de l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme d'ordinateur incorporé dans un dispositif tel que le dispositif de détection DD. Le programme comporte des instructions de programme qui, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans le dispositif dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme, réalisent les étapes du procédé selon l'invention.
En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'enregistrement d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter le procédé selon l'invention.
Le support d'enregistrement d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage ou support d'enregistrement sur lequel est stocké le programme d'ordinateur selon l'invention, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore une clé USB, ou un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.
D'autre part, le support d'enregistrement d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type internet.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé selon 1 ' invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé pour détecter une zone morte descendante (ZMD) relative à une station de base (SB) ayant un lien actif descendant avec un mobile (TM) selon une bande de fréquence allouée au mobile dans un réseau de radiocommunication cellulaire (RR) , caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : mesurer (E2) dans le mobile une puissance adjacente représentative de la puissance totale reçue en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile, transmettre (E3) la puissance adjacente mesurée depuis le mobile à un dispositif de détection (DD) qui est relié au réseau de radiocommunication, déterminer (E5) dans le dispositif de détection au moins un paramètre de détection (PRl, PR2, PR3) en fonction du rapport de la puissance adjacente mesurée sur un paramètre d'atténuation prédéterminé, comparer (E6) dans le dispositif de détection le paramètre de détection déterminé à un seuil prédéterminé (SPl, SP2, SP3) , et si le paramètre de détection est supérieur au seuil prédéterminé, détecter (E7) la zone morte descendante (ZMD) relative à la station de base (SB) .
2 - Procédé conforme à la revendication 1, selon lequel le paramètre de détection (PRl) est le rapport de la puissance adjacente mesurée sur le paramètre d'atténuation prédéterminé.
3 - Procédé conforme à la revendication 1 ou 2, selon lequel le paramètre de détection (PR2) est déterminé en outre en fonction du rapport d'une puissance allouée à un canal pilote de la station de base sur une puissance reçue de canal pilote mesurée et transmise par le mobile au dispositif de détection (DD) .
4 - Procédé conforme à la revendication 1, selon lequel le paramètre de détection (PR2) est une fonction de l'expression suivante :
prSMB
Figure imgf000031_0001
OU
PS MB est une puissance maximum d'émission de la station de base,
(C/I)c est un seuil cible de qualité défini pour un service donné qu'un rapport signal à bruit du mobile doit atteindre,
PCPA/PCPR est le rapport de la puissance allouée au canal pilote de la station de base sur la puissance reçue de canal pilote mesurée, et PA/ACIRD est le rapport de la puissance adjacente mesurée sur le paramètre d'atténuation prédéterminé .
5 - Procédé conforme à la revendication 3 ou 4, selon lequel le paramètre de détection (PR3) est déterminé en outre en fonction d'une puissance d'interférence utile mesurée et transmise par le mobile au dispositif de détection (DD) et représentative d'une puissance totale reçue dans la bande de fréquence allouée au mobile, d'une puissance d'émission d'un canal de trafic pour le lien descendant alloué par la station de base au mobile, et d'une puissance totale de la station de base. 6 - Procédé conforme à la revendication 1, selon lequel le paramètre de détection (PR3) est une fonction de l'expression suivante :
PA
ACIRr
, x Pςn X PCPR Prτ X PCPR PA
(α - l) x -^ α x — + PU-
PCPA PCPA ACIR D
ou :
PA/ACIRD est le rapport de la puissance adjacente mesurée sur le paramètre d'atténuation prédéterminé, α est un facteur d' orthogonalité de codes de canaux descendants depuis la station de base,
PSB est la puissance totale d'émission de la station de base, PCPA/PCPR est l'inverse du rapport de la puissance allouée au canal pilote de la station de base sur la puissance reçue de canal pilote mesurée, et
PCT est la puissance d'émission du canal de trafic pour le lien descendant alloué par la station de base au mobile, et
PU est une puissance d'interférence utile reçue dans la bande de fréquence allouée au mobile.
7 - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel trois paramètres de détection (PRl, PR2, PR3) sont déterminés et la zone morte descendante (ZMD) est détectée en fonction d'au moins deux des trois paramètres de détection.
8 - Dispositif de détection (DD) pour détecter une zone morte descendante (ZMD) relative à une station de base (SB) ayant un lien actif descendant avec un mobile (TM) selon une bande de fréquence allouée au mobile dans un réseau de radiocommunication cellulaire (RR) , caractérisé en ce qu'il comprend : - un moyen (MRP) pour mémoriser une puissance adjacente mesurée et transmise par le mobile et représentative de la puissance totale reçue en bande adjacente à la bande de fréquence allouée au mobile,
- un moyen (MAP) pour déterminer au moins un paramètre de détection en fonction du rapport de la puissance adjacente mesurée sur un paramètre d'atténuation prédéterminé,
- un moyen (MDZ) pour comparer le paramètre de détection déterminé à un seuil prédéterminé, et - un moyen (MDZ) pour détecter, si le paramètre de détection est supérieur au seuil prédéterminé, la zone morte descendante (ZMD) relative à la station de base (SB) .
9 - Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 lorsque lesdites instructions sont exécutées par un processeur.
10 - Support d'enregistrement sur lequel est stocké un programme d'ordinateur conforme à la revendication 9.
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