WO2009153528A1 - Method for managing the quality of service in a mobile communication system - Google Patents

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WO2009153528A1
WO2009153528A1 PCT/FR2009/051169 FR2009051169W WO2009153528A1 WO 2009153528 A1 WO2009153528 A1 WO 2009153528A1 FR 2009051169 W FR2009051169 W FR 2009051169W WO 2009153528 A1 WO2009153528 A1 WO 2009153528A1
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WO
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network
umts
service
quality
parameter
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051169
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French (fr)
Inventor
Nasr Benali
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France Telecom
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0006Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format
    • H04L1/0007Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission format by modifying the frame length
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0015Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
    • H04L1/0017Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy where the mode-switching is based on Quality of Service requirement
    • H04L1/0018Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy where the mode-switching is based on Quality of Service requirement based on latency requirement

Definitions

  • the invention relates to a quality of service management method.
  • the invention also relates to a device that can be used in a communication network.
  • the Packet Scheduler can simply decide to no longer ensure the traffic between a given mobile terminal and the corresponding node-B in order to increase the quality of service for the other terminals related to this node-B.
  • Document US 2005/0185651 thus relates to the radio part of a mobile communication network.
  • the radio part of a mobile communication network differs from the fixed part in terms of quality of service assurance, so that the QoS management mechanism (s) can be used on the radio part are not on the fixed part, which has a disadvantage.
  • the document US 2005/0185651 therefore addresses the problems related to the quality of service on the radio interface, in contrast to the present invention.
  • the invention proposes a solution that does not have the aforementioned drawbacks.
  • the method according to the invention is thus characterized in that it comprises:
  • AMR Adaptive Multi-Rate
  • the modification is therefore an increase in the payload of the transport packet, but the modification can also be a reduction in the payload of the transport packet, for example after an increase in the payload of the transport packet.
  • the method is characterized in that it comprises:
  • the invention also relates to a device that can be used in a communication network, characterized in that it comprises: means for determining a representative parameter for a quality of service in the fixed part of a first network Communication,
  • the device is characterized in that it comprises:
  • the method is characterized in that said parameter belongs to the group comprising:
  • the device is characterized in that said device belongs to the group comprising:
  • the invention also relates to a computer program comprising instructions for implementing the method according to any one of the methods described above, when this program is executed by a processor.
  • the invention also relates to a computer program product, comprising program code means, stored on a computer-readable medium, for implementing the method according to any one of the methods described above, when said program is running on a computer.
  • FIG. 1 is a partial block diagram describing a communication system implementing the invention
  • FIG. 2 illustrates a processing of the payload of an RTP packet (for the English expression: "Real time Transport Protocol”) according to the invention
  • FIG. 1 schematically represents a so-called "fixed / mobile convergence" telecommunication system 121.
  • a telecommunication system 121 allows convergence between a mobile telecommunication network and a fixed telecommunication network.
  • such a system 121 comprises a residential terminal UMTS 16 with a UMTS antenna 13 and a processing unit 15, an ADSL modem 17 (abbreviation of the English expression: "asymmetric digital subscriber line”: in French “ligne Asymmetric Digital Subscriber Subscriber "), a DSLAM 19 (acronym for" Digital Subscriber Line Access Multiplexer "), a BRAS 111 (acronym for" Broadband Remote Access Server "), a node mobile concentrator 113 (in English: mobile node concentrator "), a mobile switching node 115 (in English: mobile switching center (acronym: MSC)), an RNC 117 (acronym for" Radio Network Controller ").
  • each element of the system 121 is individually represented, it is possible to group the functionality of two (or more) elements into a single device. Indeed, each element shown in Figure 1 logically plays a specific function, and it is possible to physically integrate in a single device two logical elements.
  • the UMTS 16 residential terminal will connect to the DSLAM 19 directly.
  • the UMTS 16 residential terminal (integrating the UMTS antenna 13) is connected to the ADSL modem 17 via an Ethernet link.
  • the ADSL modem 17 is linked to the DSLAM 19 via an ADSL link.
  • the ADSL modem 17 transforms the digital signal received from the UMTS 16 residential terminal into a transportable signal on this ADSL link, and also carries out the inverse transformation.
  • a PPP link exists between the ADSL modem 17 and the ARM 111.
  • the ARM 111 is then interconnected via a link.
  • IP connection for: "Internet Protocol”
  • IP backbone also known as "IP backbone
  • the mobile concentration node 113 is a platform, that is to say one or more equipment (s) co-located (s) for performing additional functions (security, provisioning, management of the equipment, RAN functions (for, in English: "Radio Access Network”). It makes it possible to aggregate the IP connections of the different UMTS residential terminals that it manages in its location; allows the connections to the mobile core network through the standard interfaces called Iu-CS and Iu-PS and D '/ Gr' (known to those skilled in the art), and performs functions of RAN type such as the triggering of notices of paging, or mobility procedures between the cell constituted by the UMTS 16 residential terminal and the cells associated with the RNC equipment constituting the UMTS network (macro, see below) and superimposed on the residential cell.
  • the other links between the various elements of the system 121 are well known to those skilled in the art and we will not explain them in more detail.
  • the mobile switching node 115 is in charge of managing the circuit switched services (e.g., voice communications) of the mobile terminal 11 roaming within its coverage area.
  • the UMTS 16 residential terminal establishes a secure IP connection via the aforementioned elements with the mobile concentration node 113. This connection will convey the data of the mobile subscriber (and the signaling) of the residence of the mobile subscriber at the mobile concentration node 113.
  • a radio network is associated with the UMTS 16 residential terminal.
  • the mobile terminal 11 can select this radio network and register there.
  • This network will be called in the following "residential" radio network. This is to distinguish with the network associated with conventional B-nodes which, too, constitute a radio network.
  • This radio network is also called "public" UMTS network or "macro" UMTS network.
  • the mobile terminal 11 can also select and register to the latter radio network.
  • the two networks - residential and public UMTS network - are two parallel radio networks.
  • the mobile telephone 11 will generally be connected to the public UMTS network but may select the "residential" radio network as soon as it is under the radio coverage of the terminal UMTS 16.
  • the residential network allows the user of the mobile phone 11 to benefit from a wider range of services for a lower price, because when the mobile phone 11 has registered at the terminal UMTS 16, it uses the ADSL link as well as the Internet protocol-based infrastructure instead of the private infrastructure of the mobile operator (notably the B-nodes 119 and the RNCs 117, a set known as English name of "UTRAN") for the transport of the user's traffic (eg voice frames, data packets, signaling).
  • the B-nodes 119 and the RNCs 117 a set known as English name of "UTRAN”
  • the word "convergence”, see above, is used in the sense that the IP network infrastructure, for example through a conventional ADSL connection, is used in place of a private infrastructure of a UMTS mobile operator (which links the base station (s) 119 called "Node (s) B" to the RNCs 117) when a UMTS mobile subscriber enters his residence and his mobile telephone 11 hooks up to the UMTS residential terminal 16
  • the data (for example, the voice) of the mobile service is conveyed on the public IP infrastructure when the user enters his home and connects to the UMTS 16 residential terminal (itself connected to a conventional ADSL link for example) .
  • the ADSL link usually belongs to an ADSL access provider.
  • Such a provider may very well be a company independent of the mobile operator.
  • the ADSL access provider does not necessarily implement a quality of service management mechanism in its ADSL / IP network and therefore the delay-sensitive traffic and the loss of data such that the voice may be altered. for example due to congestion in the IP transport media.
  • the mobile operator will therefore have to set up quality of service management mechanisms independently of the possible quality of service processing mechanisms deployed in the ADSUJP network.
  • Such a mechanism is all the more necessary that the UMTS service is not necessarily the only service that passes through the ADSL modem 17. In fact, it is possible that the UMTS service coexists with other services (called "native Internet").
  • a first potential point of congestion is the ADSL modem 17 in the upstream direction of the traffic.
  • Another potential congestion point is ARM 111 in the downstream direction of traffic.
  • UMTS service packets may be altered in the same way as another service, eg Internet service. Therefore, in the event that congestion occurs at the ADSL / IP network, a user of the UMTS service who has for example a voice communication in progress, will see his communication deteriorate. It should be noted that voice communication is particularly sensitive to delays and packet loss.
  • the voice frames are sent encapsulated in so-called RTP (Real-time Transport Protocol) packets between the UMTS residential terminal 16 and the mobile concentration node 113 of the telecommunication system 121.
  • RTP Real-time Transport Protocol
  • the acceptance of a voice communication in the UMTS residential kiosk system results in the establishment of a RTP session between the UMTS 16 residential kiosk and the MTS 113. If multiple UMTS voice calls are requested simultaneously (eg 4 This means that there are several RTP sessions in progress (4 RTP sessions).
  • such an RTP packet 211 generally comprises a header 21 and a payload. 22.
  • RTCP reports (for the expression "Real-time Transport Control Protocol") make it possible to check the state of an RTP session such as the RTP session between the residential terminal 16 and the mobile concentrator node 113, particularly the loss of RTP packets belonging to this session and the delays of their arrival (from the residential terminal UMTS 16) to the mobile concentration node 113 (and vice versa). These reports can be inspected by the UMTS 16 residential terminal and the mobile concentration node 113.
  • the following two thresholds can be considered: the RTP packet loss threshold (of value of 1%, for example) and the maximum delay threshold (of value of 170 ms, for example). If the percentage of packet loss exceeds 1% or the routing delay exceeds 170 ms, the processing according to the invention will be carried out.
  • This processing returning to FIG. 2, comprises an increase in the payload 22 transmitted in the RTP packet 211.
  • payload 22 a frame 23 of 20 ms of voice ( or video) in an RTP packet.
  • the processing according to the invention consists in including a second frame 25, and, if necessary, a third frame 27 and a fourth frame 29 of 20 ms each, in the same packet RTP 211.
  • the payload includes two frames of 20 ms
  • 40 ms of voice are sent instead of two RTP packets including 20 ms of voice. This will halve the bit rate required for one or more RTP sessions, depending on the number of frames multiplexed in the same RTP packet (for example: at 20 ms frame, 50 RTP packets must be transmitted against 25 RTP packets if 40 ms of frames are multiplexed in the same RTP packet).
  • the QoS will be restored (no more frame loss or delay) for the forwarded voice session, and the bandwidth of the ADSL link will be freed from the required value for a voice session (approximately 80 kbps when the IP link is secured by IPSEC technology (the acronym for "Internet Protocol SECurity").
  • IPSEC Internet Protocol SECurity
  • the remaining RTP sessions could regain a normal quality of service by releasing the bandwidth (because there will be a decrease in the overall loss rate) after the transfer of the voice session to the macro network.
  • the size of the payload transmitted in an RTP packet is increased in steps of 20 ms.
  • the limit is to transmit up to 80 ms of voice in the same payload of the RTP packet (that is 4 frames of 20 ms) and to make a control on the RTCP reports of this session to each increase to observe improvement or degradation of the quality of service. If the quality remains bad even when including 80 ms of voice in the same RTP packet, a transfer of the session to the mobile macro network is performed.
  • the method according to the invention will be explained in more detail with reference to the timing diagram of FIG. 3.
  • the RTP packet loss rate will be used as a triggering parameter.
  • the method may also use as triggering parameter the routing delay of the RTP packets or the delay variation.
  • step 30 of definition there is the definition of the following thresholds:
  • RTP_Loss_sampie_size_Modify This threshold triggers the increase of the size of the payload transmitted in a RTP packet (for example an increase of 20 ms of additional voice in the same RTP packet) on detection of a consequent increase in the rate of loss of packets on a given session.
  • RTP_Loss_Sampie_size_Modify_Desactivate this threshold allows the triggering of the reduction of the size of the payload transmitted in an RTP packet (for example a reduction of 20 ms of voice in a RTP packet) on detection of a consequent decrease of the rate of packet loss on a given session.
  • RTP_Loss_Redirection_Macro this threshold makes it possible to trigger the transfer of the session on the UMTS macro network on detection of a consequent increase in the rate of loss of packets on a given session.
  • step 30 there is a step of identifying a target macro UMTS cell to which all voice sessions experiencing significant degradation on the network of UMTS residential kiosks will be transferred.
  • said terminal contains devices UMTS radio transmitter / receiver for scanning the local radio environment and detect the macro cells that cover the residence of the subscriber.
  • the cell that will be registered in the UMTS residential terminal is the UMTS cell having the highest radio field level among the detected cells. It will then be used for voice session transfers from the UMTS residential kiosk network to the macro network. This transfer is conventionally known as "Blind Handover".
  • the method determines the rate of RTP packet loss through the RTCP reports. This step 31 will take place in the UMTS 16 residential terminal and / or in the mobile concentration node 113.
  • a threshold for the RTP packet loss rate has been reached. If a threshold is not reached, the process returns to step 31 of determination. Otherwise, during a second verification step, the method verifies whether it is a threshold overflow in the upstream direction or the opposite in the downward direction.
  • the method checks whether the RTP_Loss_Red_Macro threshold has been crossed, that is to say if the loss rate has increased in a sufficiently high manner. to exceed the trigger threshold RTP_Loss_Loss_Redirection_Macro.
  • step 38 of checking macro network coverage If this is the case, the method continues to step 38 of checking macro network coverage.
  • step 37 the method checks whether the maximum payload for the packets
  • the method therefore checks whether the RTP packets already contain 80 ms of voice in their payload.
  • step 31 If this is the case, the process continues to step 31. If it is not, the process continues to step 39 of increase. In step 39 of increase, the size of the payload is increased (an additional frame is included) for example of 20 ms. After step 39, the process continues to step 31.
  • step 35 If, in step 35, it was not an ascending overflow but rather a decrease in the loss rate, in the reduction step 311, the size of the payload is reduced for example by 20 ms.
  • step 311 the process continues to step 31.
  • step 38 of checking macro network coverage the method verifies whether the terminal 11 is under the coverage of the macro network (in other words if there is an identification of the target public cell defined in FIG. step 30. If this is not the case, the process continues to step 31.
  • the method transfers the voice session of the network of the UMTS residential terminals to the macro network.
  • FIG. 3 represents the processing of a voice session. After transferring this session, the process stops for this session. But it continues for the remaining sessions, if there are any.
  • the UMTS 16 residential terminal will be a "residential" BTS terminal and the mobile concentration node 113 a specific BSC controller that manages it.
  • step 30 there will be an identification of a target macro GSM cell. It is also conceivable to use a GSM transmitter / receiver device in the UMTS residential terminal. In this case during step 30, two cells will be recorded in the residential terminal: a GSM cell and a UMTS cell. The mobile terminal can thus make the transition from the UMTS residential cell to a UMTS cell or a GSM cell.

Abstract

The invention relates to a method for managing quality of service. The method includes, as novel features: a step for determining a representative parameter for a quality of service in the stationary portion of a first communication network; a step for verifying that at least one first predefined threshold has been reached by said parameter; and a step for changing a number of frames conveyed in a packet on said first network. A decrease in the throughput required of packets and a decrease in the header costs are thereby provided.

Description

PROCEDE DE GESTION DE LA QUALITE DE SERVICE DANS UN SYSTEME DE COMMUNICATION MOBILE METHOD FOR MANAGING QUALITY OF SERVICE IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM
L'invention se rapporte à un procédé de gestion de qualité de service. L'invention se rapporte aussi à un dispositif apte à être utilise dans un réseau de communication.The invention relates to a quality of service management method. The invention also relates to a device that can be used in a communication network.
Des mécanismes de gestion de la qualité de service sont connus du document US 2005/0185651. Ce document traite le problème d'assurer (ou garantir) la qualité de service au niveau interface radio (également appelée interface air) entre un terminal mobile et un node-B, la station de base dans un système "UTRAN" (sigle de l'expres- sion anglaise "UMTS" (sigle de l'expression anglaise "Universal Mobile Télécommunications System") et "Terrestrial Radio Access Network"). Le document décrit un dispositif appelé en anglais "Packet Scheduler" qui décide quel terminal mobile peut échanger des données avec le node-B. Dans le cas d'une détérioration de la qualité de service, le "Packet Scheduler" peut simplement décider de ne plus assurer le trafic entre un terminal mobile donné et le node-B correspondant afin d'augmenter la qualité de service pour les autres terminaux liés à ce node-B. Le document US 2005/0185651 concerne donc la partie radio d'un réseau de communication mobile. La partie radio d'un réseau de communication mobile diffère de la partie fixe pour ce qui est de la garantie de la qualité de service, de sorte que le(s) mécanisme(s) de gestion de qualité de service utilisable(s) sur la partie radio ne le soient pas sur la partie fixe, ce qui présente un inconvénient. Le document US 2005/0185651 donc traite les problèmes liés à la qualité de service sur l'interface radio, contrairement à la présente invention. L'invention propose une solution qui ne présente pas les inconvénients précités. Le procédé selon l'invention est ainsi caractérisé en qu'il comprend :Quality of service management mechanisms are known from US 2005/0185651. This document addresses the problem of ensuring (or guaranteeing) the quality of service at the radio interface level (also called air interface) between a mobile terminal and a node-B, the base station in a "UTRAN" system (acronym "English" UMTS "(English acronym for" Universal Mobile Telecommunications System ") and" Terrestrial Radio Access Network "). The document describes a device called "Packet Scheduler" which decides which mobile terminal can exchange data with the node-B. In the case of a deterioration of the quality of service, the Packet Scheduler can simply decide to no longer ensure the traffic between a given mobile terminal and the corresponding node-B in order to increase the quality of service for the other terminals related to this node-B. Document US 2005/0185651 thus relates to the radio part of a mobile communication network. The radio part of a mobile communication network differs from the fixed part in terms of quality of service assurance, so that the QoS management mechanism (s) can be used on the radio part are not on the fixed part, which has a disadvantage. The document US 2005/0185651 therefore addresses the problems related to the quality of service on the radio interface, in contrast to the present invention. The invention proposes a solution that does not have the aforementioned drawbacks. The method according to the invention is thus characterized in that it comprises:
- une étape de détermination d'un paramètre représentatif pour une qualité de service dans la partie fixe d'un premier réseau de communication,a step of determining a representative parameter for a quality of service in the fixed part of a first communication network,
- une étape de vérification qu'au moins un premier seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre, et - une étape de modification d'un nombre de trames transportées dans un paquet sur ledit premier réseau. Ceci permet avantageusement de réduire le débit requis de paquets et réduire les coûts des entêtes. Exemple : pour transmettre la même longueur de données (disons 1000 ms de voix AMR (sigle de l'expression anglaise "Adaptive Multi-Rate") on a besoin de 50 paquets si chaque paquet contient 20 ms de voix (50 * 20 = 1000) mais si on augmente la taille jusqu'à 40 ms, c'est-à-dire si l'on augmente le nombre de trames, on n'aura besoin que de 25 paquets (25 * 40 = 1000). On peut donc se contenter d'un débit plus faible. Dans ce cas, la modification est donc une augmentation de la charge utile du paquet de transport. La modification peut toutefois aussi être une réduction de la charge utile du paquet de transport, par exemple après une augmentation initiale. Dans un mode de réalisation, le procédé est caractérisé en qu'il comprend :a step of verifying that at least a first predetermined threshold has been reached by said parameter, and a step of modifying a number of frames transported in a packet on said first network. This advantageously makes it possible to reduce the required packet rate and reduce header costs. Example: to transmit the same data length (say 1000 ms of AMR (Adaptive Multi-Rate) is needed 50 packets if each packet contains 20 ms of voice (50 * 20 = 1000 ) but if we increase the size up to 40 ms, that is to say if we increase the number of frames, we will need only 25 packets (25 * 40 = 1000). In this case, the modification is therefore an increase in the payload of the transport packet, but the modification can also be a reduction in the payload of the transport packet, for example after an increase in the payload of the transport packet. In one embodiment, the method is characterized in that it comprises:
- une étape de détection qu'au moins un deuxième seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre,a step of detecting that at least a second previously defined threshold has been reached by said parameter,
- une étape de transfert d'au moins une session de communication depuis ledit premier réseau de communication vers un deuxième réseau de communication. Avantageusement, la session transférée vers le deuxième réseau ne sera plus affectée par la dégradation du média du transport du premier réseau et la session transférée vers le deuxième réseau libère de la bande passante sur le premier réseau. L'invention se rapporte également à un dispositif apte à être utilisé dans un réseau de communication caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de détermination d'un paramètre représentatif pour une qualité de service dans la partie fixe d'un premier réseau de communication,a step of transferring at least one communication session from said first communication network to a second communication network. Advantageously, the session transferred to the second network will no longer be affected by the degradation of the transport medium of the first network and the session transferred to the second network releases bandwidth on the first network. The invention also relates to a device that can be used in a communication network, characterized in that it comprises: means for determining a representative parameter for a quality of service in the fixed part of a first network Communication,
- des moyens de vérification qu'au moins un premier seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre, etmeans for verifying that at least a first predetermined threshold has been reached by said parameter, and
- des moyens de modification d'un nombre de trames transportées dans un paquet sur ledit premier réseau.means for modifying a number of frames carried in a packet on said first network.
Dans un mode de réalisation, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend :In one embodiment, the device is characterized in that it comprises:
- des moyens de détection qu'au moins un deuxième seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre,detection means that at least a second predetermined threshold has been reached by said parameter,
- des moyens de transfert d'au moins une session de communication depuis ledit pre- mier réseau de communication vers un deuxième réseau de communication.means for transferring at least one communication session from said first communication network to a second communication network.
Ces dispositifs présentent au moins un des avantages évoqués ci-dessus. Dans un mode de réalisation, le procédé est caractérisé en ce que ledit paramètre appartient au groupe comprenant :These devices have at least one of the advantages mentioned above. In one embodiment, the method is characterized in that said parameter belongs to the group comprising:
- un taux de perte de paquets,- a rate of packet loss,
- un délai d'acheminement et - une variation dudit délai.- a routing period and - a variation of the said period.
Dans un mode de réalisation, le dispositif est caractérisé en ce que ledit dispositif appartient au groupe comprenant :In one embodiment, the device is characterized in that said device belongs to the group comprising:
- une borne dite résidentielle et- a so-called residential terminal and
- un nœud dit de concentration mobile. L'invention se rapporte également à un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'un quelconque des procédés décrits ci-dessus, lorsque ce programme est exécuté par un processeur. L'invention se rapporte également à un produit de programme d'ordinateur, comprenant des moyens de code de programme, stockés sur un milieu lisible par un ordinateur, pour mettre en œuvre le procédé selon l'un quelconque des procédés décrits ci-dessus, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.a node called mobile concentration. The invention also relates to a computer program comprising instructions for implementing the method according to any one of the methods described above, when this program is executed by a processor. The invention also relates to a computer program product, comprising program code means, stored on a computer-readable medium, for implementing the method according to any one of the methods described above, when said program is running on a computer.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante, faite à titre d'exemple non-limitatif et en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma fonctionnel partiel décrivant un système de communication mettant en œuvre l'invention,The invention will be better understood with the aid of the following description, given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a partial block diagram describing a communication system implementing the invention,
- la figure 2 illustre un traitement de la charge utile d'un paquet RTP (pour l'expression anglaise : "Real time Transport Protocol") selon l'invention, etFIG. 2 illustrates a processing of the payload of an RTP packet (for the English expression: "Real time Transport Protocol") according to the invention, and
- la figure 3 est un chronogramme illustrant le procédé selon l'invention. Dans la suite, l'invention sera expliquée sur la base du système de télécommunication mobile universel (en anglais : UMTS, sigle d' "Universal Mobile Télécommunications System"). Toutefois, l'invention peut également être employée dans un système différent, par exemple dit "de la deuxième génération" ou "2G", comme GSM (sigle anglais pour "global System for mobile communications", anciennement : "groupe spécial mobile"). La figure 1 représente schématiquement un système de télécommunication dit "de convergence fixe/mobile" 121. Un tel système de télécommunication 121 permet la convergence entre un réseau mobile de télécommunication et un réseau fixe de télécommunication. Dans le cas UMTS, un tel système 121 comprend une borne résidentielle UMTS 16 avec une antenne UMTS 13 et une unité de traitement 15, un modem ADSL 17 (sigle de l'expression anglaise : "asymmetric digital subscriber line" : en français "ligne d'abonné numérique à débit asymétrique"), un DSLAM 19 (sigle de l'expression anglaise " Digital Subscriber Line Access Multiplexer"), un BRAS 111 (sigle de l'expression anglaise : "Broadband Remote Access Server"), un nœud de concentration mobile 113 (en anglais : mobile node concentrator"), un nœud de commutation mobile 115 (en anglais : mobile switching center (sigle : MSC)), un RNC 117 (sigle de l'expression anglaise : "Radio Network Controller") et une station de base 119 dite node-B. Dans un tel système 121, certains éléments peuvent avoir plus d'un exemplaire (par exemple la station de base 119). Toutefois par souci de simplification chaque élément n'est représenté qu'une fois dans la figure 1. De plus, bien que dans la figure 1 chaque élément du système 121 soit représenté individuellement, il est possible de regrouper les fonctionnalités de deux (ou plusieurs) éléments dans un dispositif unique. En effet, chaque élément montré dans la figure 1 joue logiquement une fonction spécifique, et il est possible d'intégrer physiquement dans un seul dispositif deux éléments logiques.- Figure 3 is a timing diagram illustrating the method according to the invention. In the following, the invention will be explained on the basis of the universal mobile telecommunication system (in English: UMTS, acronym for "Universal Mobile Telecommunications System"). However, the invention can also be used in a different system, for example called "second generation" or "2G", as GSM (acronym for "global System for mobile communications", formerly "mobile special group") . FIG. 1 schematically represents a so-called "fixed / mobile convergence" telecommunication system 121. Such a telecommunication system 121 allows convergence between a mobile telecommunication network and a fixed telecommunication network. In the UMTS case, such a system 121 comprises a residential terminal UMTS 16 with a UMTS antenna 13 and a processing unit 15, an ADSL modem 17 (abbreviation of the English expression: "asymmetric digital subscriber line": in French "ligne Asymmetric Digital Subscriber Subscriber "), a DSLAM 19 (acronym for" Digital Subscriber Line Access Multiplexer "), a BRAS 111 (acronym for" Broadband Remote Access Server "), a node mobile concentrator 113 (in English: mobile node concentrator "), a mobile switching node 115 (in English: mobile switching center (acronym: MSC)), an RNC 117 (acronym for" Radio Network Controller "). ) and a base station 119 called node-B. In such a system 121, some elements may have more than one copy (for example the base station 119), but for the sake of simplification each element is represented only once in Figure 1. In addition, although in the fig Since each element of the system 121 is individually represented, it is possible to group the functionality of two (or more) elements into a single device. Indeed, each element shown in Figure 1 logically plays a specific function, and it is possible to physically integrate in a single device two logical elements.
Par exemple il est possible d'intégrer des fonctions modem ADSL 17 à la borne résidentielle UMTS 16. Dans ce cas, la borne résidentielle UMTS 16 se connectera au DSLAM 19 directement. La borne résidentielle UMTS 16 (intégrant l'antenne UMTS 13) est connectée au modem ADSL 17 via une liaison Ethernet.For example, it is possible to integrate ADSL modem functions 17 with the UMTS 16 residential terminal. In this case, the UMTS 16 residential terminal will connect to the DSLAM 19 directly. The UMTS 16 residential terminal (integrating the UMTS antenna 13) is connected to the ADSL modem 17 via an Ethernet link.
Le modem ADSL 17 est lié au DSLAM 19 via une liaison ADSL. Le modem ADSL 17 transforme le signal numérique reçu depuis la borne résidentielle UMTS 16 en un signal transportable sur cette liaison ADSL, et effectue également la transformation inverse. Une liaison PPP (sigle de l'expression anglaise : "Point to Point Protocol") existe entre le modem ADSL 17 et le BRAS 111. Le BRAS 111 est ensuite interconnecté via une connexion IP (pour : "Internet Protocol"), également appelée "dorsale IP", au nœud de concentration mobile 113.The ADSL modem 17 is linked to the DSLAM 19 via an ADSL link. The ADSL modem 17 transforms the digital signal received from the UMTS 16 residential terminal into a transportable signal on this ADSL link, and also carries out the inverse transformation. A PPP link exists between the ADSL modem 17 and the ARM 111. The ARM 111 is then interconnected via a link. IP connection (for: "Internet Protocol"), also known as "IP backbone", to the mobile concentration node 113.
Le nœud de concentration mobile 113 est une plate-forme, c'est-à-dire un ou plusieurs équipement(s) co-localisé(s) permettant d'opérer des fonctions complémentaires (sécu- rite, provisionnement, gestion de l'équipement, fonctions RAN (pour, en anglais : "Radio Access Network")). Il permet d'agréger les connexions IP des différentes bornes résidentielles UMTS qu'il gère dans sa localisation; permet les connexions aux réseau cœur mobile à travers les interfaces standards appelées Iu-CS et Iu-PS et D'/Gr' (connus par l'Homme du métier), et exécute des fonctions de type RAN telle que le déclenchement des avis de recherche de l'abonné mobile (en anglais "paging"), ou des procédures de mobilité entre la cellule constituée par la borne résidentielle UMTS 16 et les cellules associées aux équipements RNC, constituant le réseau UMTS (macro, voir ci-dessous) et superposées à la cellule résidentielle. Les autres liaisons entre les diverses éléments du système 121 sont bien connus par l'Homme du métier et nous ne les expliquerons pas plus en détail.The mobile concentration node 113 is a platform, that is to say one or more equipment (s) co-located (s) for performing additional functions (security, provisioning, management of the equipment, RAN functions (for, in English: "Radio Access Network"). It makes it possible to aggregate the IP connections of the different UMTS residential terminals that it manages in its location; allows the connections to the mobile core network through the standard interfaces called Iu-CS and Iu-PS and D '/ Gr' (known to those skilled in the art), and performs functions of RAN type such as the triggering of notices of paging, or mobility procedures between the cell constituted by the UMTS 16 residential terminal and the cells associated with the RNC equipment constituting the UMTS network (macro, see below) and superimposed on the residential cell. The other links between the various elements of the system 121 are well known to those skilled in the art and we will not explain them in more detail.
Le nœud de commutation mobile 115 est en charge de la gestion des services à commutation de circuits (e.g. les communications voix) du terminal mobile 11 itinérant dans sa zone de couverture. En résumé, la borne résidentielle UMTS 16 établit une connexion IP sécurisée via les éléments précités avec le nœud de concentration mobile 113. Cette connexion permettra de véhiculer les données de l'abonné mobile (et la signalisation) de la résidence de l'abonné mobile au nœud de concentration mobile 113.The mobile switching node 115 is in charge of managing the circuit switched services (e.g., voice communications) of the mobile terminal 11 roaming within its coverage area. In summary, the UMTS 16 residential terminal establishes a secure IP connection via the aforementioned elements with the mobile concentration node 113. This connection will convey the data of the mobile subscriber (and the signaling) of the residence of the mobile subscriber at the mobile concentration node 113.
Un réseau radio est associé à la borne résidentielle UMTS 16. Le terminal mobile 11 peut sélectionner ce réseau radio et s'y enregistrer. Ce réseau sera appelé dans la suite réseau radio "résidentiel". Ceci pour faire la distinction avec le réseau associé aux nodes-B conventionnels qui, eux aussi, constituent un réseau radio. Ce réseau radio est aussi appelé réseau UMTS "public" ou réseau UMTS "macro". Le terminal mobile 11 peut aussi sélectionner et s'enregistrer à ce dernier réseau radio. Les deux réseaux - résidentiel et réseau UMTS public - sont deux réseaux radio parallèles. Le téléphone mobile 11 sera en général connecté au réseau UMTS public mais peut sélectionner le réseau radio "résidentiel" dès qu'il se trouve sous la couverture radio de la borne résidentielle UMTS 16. En effet, lorsque l'utilisateur du téléphone mobile 11 rentre chez lui, des paramétrages du réseau radio peuvent forcer le téléphone mobile l i a s'accrocher à la borne résidentielle UMTS 16 même si les conditions radio de la cellule de service - cellule publique ou macro - sont meilleures. A la différence du réseau UMTS public, le réseau résidentiel permet à l'utilisateur du téléphone mobile 11 de bénéficier d'une gamme plus large de services pour un prix plus bas, parce que quand le téléphone mobile 11 s'est enregistré à la borne résidentielle UMTS 16, il utilise la liaison ADSL ainsi que l'infrastructure basée sur le protocole Internet à la place de l'infrastructure privée de l'opérateur mobile (notamment les nodes-B 119 et les RNCs 117, un ensemble connu sous l'appellation anglaise de "UTRAN") pour le transport du trafic de l'utilisateur (e.g. les trames voix, les paquets de données, la signalisation).A radio network is associated with the UMTS 16 residential terminal. The mobile terminal 11 can select this radio network and register there. This network will be called in the following "residential" radio network. This is to distinguish with the network associated with conventional B-nodes which, too, constitute a radio network. This radio network is also called "public" UMTS network or "macro" UMTS network. The mobile terminal 11 can also select and register to the latter radio network. The two networks - residential and public UMTS network - are two parallel radio networks. The mobile telephone 11 will generally be connected to the public UMTS network but may select the "residential" radio network as soon as it is under the radio coverage of the terminal UMTS 16. In fact, when the user of the mobile phone 11 goes home, settings of the radio network can force the mobile phone to cling to the residential terminal UMTS 16 even if the radio conditions of the service cell - public cell or macro - are better. Unlike the public UMTS network, the residential network allows the user of the mobile phone 11 to benefit from a wider range of services for a lower price, because when the mobile phone 11 has registered at the terminal UMTS 16, it uses the ADSL link as well as the Internet protocol-based infrastructure instead of the private infrastructure of the mobile operator (notably the B-nodes 119 and the RNCs 117, a set known as English name of "UTRAN") for the transport of the user's traffic (eg voice frames, data packets, signaling).
Le mot "convergence", voir ci-dessus, est utilisé dans le sens où l'infrastructure du réseau IP, par exemple à travers une connexion ADSL conventionnelle, est utilisée à la place d'une infrastructure privée d'un opérateur mobile UMTS (laquelle liant le(s) stations) de base 119 dite(s) "node(s) B" aux RNC 117) quand un abonné mobile UMTS entre dans sa résidence et que son téléphone mobile 11 s'accroche à la borne résidentielle UMTS 16. Les données (par exemple, la voix) du service mobile sont véhiculées sur l'infrastructure IP publique quand l'utilisateur entre chez lui et se connecte à la borne résidentielle UMTS 16 (elle-même branchée sur une liaison ADSL conventionnelle par exemple).The word "convergence", see above, is used in the sense that the IP network infrastructure, for example through a conventional ADSL connection, is used in place of a private infrastructure of a UMTS mobile operator ( which links the base station (s) 119 called "Node (s) B" to the RNCs 117) when a UMTS mobile subscriber enters his residence and his mobile telephone 11 hooks up to the UMTS residential terminal 16 The data (for example, the voice) of the mobile service is conveyed on the public IP infrastructure when the user enters his home and connects to the UMTS 16 residential terminal (itself connected to a conventional ADSL link for example) .
Toutefois, la liaison ADSL appartient en général à un fournisseur d'accès ADSL. Un tel fournisseur peut très bien être une entreprise indépendante de l'opérateur mobile. Or, le fournisseur d'accès ADSL n'implémente pas forcément un mécanisme de gestion de la qualité de service dans son réseau ADSL/IP et par conséquent le trafic sensible au délai et aux pertes de données tel que la voix risque d'être altéré à cause par exemple d'une congestion dans le média du transport IP. Pour assurer un certain niveau de qualité pour les services mobiles UMTS, l'opérateur mobile devra donc mettre en place des mécanismes de gestion de la qualité de service indépendamment des mécanismes éventuels de traitements de la qualité de service déployés dans le réseau ADSUJP. Un tel mécanisme est d'autant plus nécessaire que le service UMTS n'est pas forcément le seul service qui transite via le modem ADSL 17. En effet, il est possible que le service UMTS cohabite avec d'autres services (dits "natifs internet"), par exemple la consultation de pages Web, le téléchargement à distance d'un fichier depuis un serveur par l'intermédiaire d'un ordinateur personnel 123 ou bien la diffusion de la télévision sur Internet vers une télévision 125. Tous ces services partagent la même liaison ADSL qui toutefois dispose d'une bande passante limitée. Chaque service entraîne l'envoi de paquets de données à travers de la liaison ADSL. La bande passante ADSL peut donc être rapidement atteinte, par exemple lors de l'utilisation simultanée de plusieurs services tels que le téléchargement de fichier (en particulier un fichier volumineux), une transmission de télévision à travers l'ADSL ainsi que plusieurs communications voix UMTS. Dans une telle situation, la possibilité de congestion devient très probable aussi bien au niveau du modem ADSL 17 que plus loin dans le réseau au niveau du DSLAM 19 par exemple. La congestion peut introduire un retard important dans l'acheminement des paquets et/ou peut entraîner la perte des paquets. Ceci produit une détérioration de la qualité de service (en anglais : QoS pour "Quality of Service"). Dans le système de télécommunication 121, il existe deux points de congestion potentiels (parmi d'autres). Un premier point de congestion potentiel est le modem ADSL 17 dans le sens montant du trafic. Un autre point de congestion potentiel est le BRAS 111 dans le sens descendant du trafic.However, the ADSL link usually belongs to an ADSL access provider. Such a provider may very well be a company independent of the mobile operator. However, the ADSL access provider does not necessarily implement a quality of service management mechanism in its ADSL / IP network and therefore the delay-sensitive traffic and the loss of data such that the voice may be altered. for example due to congestion in the IP transport media. To ensure a certain level of quality for UMTS mobile services, the mobile operator will therefore have to set up quality of service management mechanisms independently of the possible quality of service processing mechanisms deployed in the ADSUJP network. Such a mechanism is all the more necessary that the UMTS service is not necessarily the only service that passes through the ADSL modem 17. In fact, it is possible that the UMTS service coexists with other services (called "native Internet"). "), for example the consultation of web pages, the remote downloading of a file from a server via a personal computer 123 or the broadcasting of the television on the Internet to a television 125. All these services share the same ADSL link which however has a limited bandwidth. Each service sends data packets across the ADSL link. The ADSL bandwidth can therefore be reached quickly, for example when using several services simultaneously, such as downloading files (particularly a large file), a television transmission through ADSL and several UMTS voice communications. . In such a situation, the possibility of congestion becomes very likely both at the level of the ADSL modem 17 and further in the network at the level of the DSLAM 19 for example. Congestion can introduce a significant delay in the routing of packets and / or can lead to loss of packets. This produces a deterioration of the quality of service (in English: QoS for "Quality of Service"). In telecommunication system 121, there are two potential congestion points (among others). A first potential point of congestion is the ADSL modem 17 in the upstream direction of the traffic. Another potential congestion point is ARM 111 in the downstream direction of traffic.
Dans le cas où aucun mécanisme de séparation (et de traitement) des flux ou de gestion de la qualité de service au niveau du réseau ADSL/EP n'est implémenté, les paquets du service UMTS peuvent être altérés au même titre que les paquets d'un autre service, e.g. service Internet. Par conséquent, dans le cas où une congestion se produit au niveau du réseau ADSL/IP, un utilisateur du service UMTS qui a par exemple une communication voix en cours, verra sa communication se dégrader. Il est à noter qu'une communication voix est particulièrement sensible aux délais et aux pertes de paquets. Les trames de voix sont envoyées encapsulées dans des paquets dits RTP (pour l'expression anglaise "Real-time Transport Protocol") entre la borne résidentielle UMTS 16 et nœud de concentration mobile 113 du système de télécommunication 121. L'acceptation d'une communication voix dans le système des bornes résidentielles UMTS entraîne l'établissement d'une session RTP entre la borne résidentielle UMTS 16 et le nœud de concentration mobile 113. Si plusieurs communications voix UMTS sont demandées simultanément (par exemple 4), ceci veut dire qu'il y a plusieurs ses- sions RTP en cours (4 sessions RTP).In the case where no separation mechanism (and processing) of flows or QoS management at the ADSL / EP level is implemented, UMTS service packets may be altered in the same way as another service, eg Internet service. Therefore, in the event that congestion occurs at the ADSL / IP network, a user of the UMTS service who has for example a voice communication in progress, will see his communication deteriorate. It should be noted that voice communication is particularly sensitive to delays and packet loss. The voice frames are sent encapsulated in so-called RTP (Real-time Transport Protocol) packets between the UMTS residential terminal 16 and the mobile concentration node 113 of the telecommunication system 121. The acceptance of a voice communication in the UMTS residential kiosk system results in the establishment of a RTP session between the UMTS 16 residential kiosk and the MTS 113. If multiple UMTS voice calls are requested simultaneously (eg 4 This means that there are several RTP sessions in progress (4 RTP sessions).
Comme il est montré dans la figure 2, un tel paquet RTP 211 comprend d'une manière générale, un entête 21 et une charge utile (ou en anglais : "payload") 22. Comme il sera connu par l'homme du métier les rapports RTCP (pour l'expression anglaise "Real-time Transport Control Protocol") permettent de vérifier l'état d'une session RTP telle que la session RTP entre la borne résidentielle 16 et le nœud de concentrateur mobile 113, notamment le taux de perte de paquets RTP appartenant à cette session et les délais de leur arrivée (depuis la borne résidentielle UMTS 16) au nœud de concentration mobile 113 (et vice versa). Ces rapports peuvent être inspectés par la borne résidentielle UMTS 16 et par le nœud de concentration mobile 113. Ainsi, il est possible, par session RTP, de détecter les pertes de paquets RTP et les variations dans les délais d'acheminement de ces paquets depuis la borne résidentielle UMTS 16 jusqu'au nœud de concentration mobile 113 (et vice versa). En outre, il est possible également de vérifier l'état des files d'attente (en anglais "buffer") de la variation du délai (en anglais "jitter") des paquets de la même session RTP (au niveau du nœud de concentration mobile 113) et ainsi de déterminer que lesdits paquets ont subi une sérieuse variation de délai qui pourrait altérer la communication voix en cours. Si les rapports indiquent un haut pourcentage de perte de paquets RTP, ou des délais d'acheminement excessifs ou bien avec de grandes variations, un traitement selon l'invention sera appliqué. Avant que le traitement puisse être effectué, la définition des seuils de déclenchement du traitement est nécessaire. A titre d'exemple, on peut considérer les deux seuils suivants : le seuil de perte de paquets RTP (de valeur de 1%, par exemple) et le seuil de délai maximal (de valeur de 170 ms, par exemple). Si le pourcentage de perte de paquets dépasse 1% ou bien le délai d'acheminement dépasse 170 ms, le traitement selon l'invention sera effectué. Ce traitement, en revenant à la figure 2, comprend une augmentation du payload 22 transmis dans le paquet RTP 211. Dans les solutions proposées actuellement par les constructeurs des bornes résidentielles UMTS, on trouve comme payload 22 une trame 23 de 20 ms de voix (ou de vidéo) dans un paquet RTP. Le traitement selon l'invention consiste à inclure une deuxième trame 25, et, si nécessaire, une troisième trame 27 et une quatrième trame 29 de 20 ms chacune, dans le même paquet RTP 211. Dans le cas où le payload inclut deux trames de 20 ms, 40 ms de voix sont envoyés à la place de deux paquets RTP incluant 20 ms de voix. Ceci permettra de réduire de moitié le débit requis pour une session RTP ou plus, en fonction du nombre de trames multiplexées dans le même paquet RTP (par exemple: à 20 ms de trame, 50 paquets RTP doivent être transmis contre 25 paquets RTP si 40 ms de trames sont multiplexées dans le même paquet RTP). La réduction de moitié du débit de plusieurs sessions RTP sur le même accès ADSL permettrait de diminuer le taux de perte global et par conséquent pourrait résoudre la congestion et rétablir la qualité de service. Cependant ce multiplexage de deux, trois ou quatre trames de voix dans le même payload RTP ne signifie pas systématiquement le rétablissement de la qualité de service. En effet dans des cas de congestion sévère sur le réseau IP, les pertes de paquets (ou le délai de leur acheminement) peuvent être suffisamment importantes pour impac- ter la qualité de la session (des sessions) voix malgré le traitement de multiplexage décrit ci-dessus. Dans une telle situation, le transfert de la session voix (par exemple la session voix qui est la plus impactée), doit être opéré vers le réseau UMTS macro si le terminal 11 est sous la couverture du réseau UMTS macro afin de conserver la qualité de la communication en cours. Dans ce cas, la qualité de service sera rétablie (plus de perte ou de retard des trames) pour la session voix transférée, et la bande passante de la liaison ADSL sera libérée de la valeur requise pour une session voix (à peu près de 80 kbps quand le lien IP est sécurisé par la technologie IPSEC (sigle de l'expression anglaise : "Internet Protocol SECurity")). Ceci entrainerait un effet positif sur les sessions RTP en cours sur le même accès ADSL. Plus précisément, les sessions RTP restantes pourraient retrouver une qualité de service normale grâce à la libération de la bande passante (parce qu'il y aura diminution du taux de perte globale) après le transfert de la session voix vers le réseau macro. En résumé, selon l'invention, la taille du payload transmis dans un paquet RTP est augmentée par pas de 20 ms. La limite étant de transmettre jusqu'à 80 ms de voix dans le même payload du paquet RTP (c'est-à-dire 4 trames de 20 ms) et opérer à chaque augmentation un contrôle sur les rapports RTCP de cette session pour observer l'amélioration ou la dégradation de la qualité de service. Si la qualité reste mauvaise même en incluant 80 ms de voix dans le même paquet RTP, un transfert de la session vers le réseau mobile macro est effectué.As shown in FIG. 2, such an RTP packet 211 generally comprises a header 21 and a payload. 22. As will be known to those skilled in the art, RTCP reports (for the expression "Real-time Transport Control Protocol") make it possible to check the state of an RTP session such as the RTP session between the residential terminal 16 and the mobile concentrator node 113, particularly the loss of RTP packets belonging to this session and the delays of their arrival (from the residential terminal UMTS 16) to the mobile concentration node 113 (and vice versa). These reports can be inspected by the UMTS 16 residential terminal and the mobile concentration node 113. Thus, it is possible, by RTP session, to detect the RTP packet losses and the variations in the routing delays of these packets from the UMTS 16 residential terminal to the mobile concentration node 113 (and vice versa). In addition, it is also possible to check the status of the queues (in English "buffer") of the variation of the delay (in English "jitter") of the packets of the same session RTP (at the level of the node of concentration mobile 113) and thus to determine that said packets have undergone a serious variation of delay which could alter the voice communication in progress. If the reports indicate a high percentage of RTP packet loss, or excessive routing delays or with large variations, a treatment according to the invention will be applied. Before the treatment can be performed, the definition of treatment trigger points is necessary. By way of example, the following two thresholds can be considered: the RTP packet loss threshold (of value of 1%, for example) and the maximum delay threshold (of value of 170 ms, for example). If the percentage of packet loss exceeds 1% or the routing delay exceeds 170 ms, the processing according to the invention will be carried out. This processing, returning to FIG. 2, comprises an increase in the payload 22 transmitted in the RTP packet 211. In the solutions currently proposed by the constructors of the UMTS residential terminals, there is found as payload 22 a frame 23 of 20 ms of voice ( or video) in an RTP packet. The processing according to the invention consists in including a second frame 25, and, if necessary, a third frame 27 and a fourth frame 29 of 20 ms each, in the same packet RTP 211. In the case where the payload includes two frames of 20 ms, 40 ms of voice are sent instead of two RTP packets including 20 ms of voice. This will halve the bit rate required for one or more RTP sessions, depending on the number of frames multiplexed in the same RTP packet (for example: at 20 ms frame, 50 RTP packets must be transmitted against 25 RTP packets if 40 ms of frames are multiplexed in the same RTP packet). Halving the rate of multiple RTP sessions on the same ADSL access would reduce the overall loss rate and therefore could resolve congestion and restore quality of service. However, this multiplexing of two, three, or four voice frames in the same RTP payload does not always mean restoration of the quality of service. Indeed, in cases of severe congestion on the IP network, the packet losses (or the delay of their routing) can be large enough to impact the quality of the session (sessions) voice despite the multiplexing processing described herein. -above. In such a situation, the transfer of the voice session (for example the voice session which is the most impacted) must be made to the UMTS macro network if the terminal 11 is under the coverage of the UMTS macro network in order to maintain the quality of the voice. the communication in progress. In this case, the QoS will be restored (no more frame loss or delay) for the forwarded voice session, and the bandwidth of the ADSL link will be freed from the required value for a voice session (approximately 80 kbps when the IP link is secured by IPSEC technology (the acronym for "Internet Protocol SECurity"). This would have a positive effect on the current RTP sessions on the same ADSL access. Specifically, the remaining RTP sessions could regain a normal quality of service by releasing the bandwidth (because there will be a decrease in the overall loss rate) after the transfer of the voice session to the macro network. In summary, according to the invention, the size of the payload transmitted in an RTP packet is increased in steps of 20 ms. The limit is to transmit up to 80 ms of voice in the same payload of the RTP packet (that is 4 frames of 20 ms) and to make a control on the RTCP reports of this session to each increase to observe improvement or degradation of the quality of service. If the quality remains bad even when including 80 ms of voice in the same RTP packet, a transfer of the session to the mobile macro network is performed.
Le procédé selon l'invention sera expliqué plus en détail en faisant référence au chronogramme de la figure 3. Le taux de perte de paquets RTP sera utilisé comme paramètre déclencheur. Toutefois, le procédé peut également utiliser comme paramètre déclencheur le délai d'acheminement des paquets RTP ou la variation du délai. A l'étape 30 de définition, il y a la définition des seuils suivants :The method according to the invention will be explained in more detail with reference to the timing diagram of FIG. 3. The RTP packet loss rate will be used as a triggering parameter. However, the method may also use as triggering parameter the routing delay of the RTP packets or the delay variation. In step 30 of definition, there is the definition of the following thresholds:
RTP_Loss_sampie_size_Modify : ce seuil permet le déclenchement de l'augmentation de la taille du payload transmis dans un paquet RTP (par exemple une augmentation de 20 ms de voix supplémentaire dans le même paquet RTP) sur détection d'une hausse conséquente du taux de perte de paquets sur une session donnée.RTP_Loss_sampie_size_Modify: This threshold triggers the increase of the size of the payload transmitted in a RTP packet (for example an increase of 20 ms of additional voice in the same RTP packet) on detection of a consequent increase in the rate of loss of packets on a given session.
RTP_Loss_Sampie_size_Modify_Desactivate : ce seuil permet le déclenchement de la réduction de la taille du payload transmis dans un paquet RTP (par exemple une réduction de 20 ms de voix dans un paquet RTP) sur détection d'une baisse conséquente du taux de perte de paquets sur une session donnée.RTP_Loss_Sampie_size_Modify_Desactivate: this threshold allows the triggering of the reduction of the size of the payload transmitted in an RTP packet (for example a reduction of 20 ms of voice in a RTP packet) on detection of a consequent decrease of the rate of packet loss on a given session.
RTP_Loss_Redirection_Macro : ce seuil permet le déclenchement du transfert de la session sur le réseau UMTS macro sur détection d'une hausse conséquente du taux de perte de paquets sur une session donnée.RTP_Loss_Redirection_Macro: this threshold makes it possible to trigger the transfer of the session on the UMTS macro network on detection of a consequent increase in the rate of loss of packets on a given session.
En outre, à l'étape 30, il y a une étape d'identification d'une cellule UMTS macro cible vers laquelle toutes les sessions voix subissant une importante dégradation sur le réseau des bornes résidentielles UMTS vont être transférées. Afin d'identifier cette cellule, lorsque l'abonné mobile branche sa borne résidentielle UMTS 16 sur son modem ADSL 17 et la rallume, ladite borne contient des dispositifs émetteur/récepteur radio UMTS permettant de scanner l'environnement radio locale et de détecter les cellules macro qui couvrent la résidence de l'abonné. La cellule qui va être enregistrée dans la borne résidentielle UMTS est la cellule UMTS ayant le niveau de champs radio le plus élevé parmi les cellules détectées. Elle sera par la suite utilisée lors des transferts des sessions voix du réseau des bornes résidentielles UMTS vers le réseau macro. Ce transfert est conventionnellement connu sous le nom anglais de "Blind Handover". Pendant une étape 31 de détermination, le procédé détermine le taux de perte de paquets RTP grâce aux rapports RTCP. Cette étape 31 se déroulera dans la borne résidentielle UMTS 16 et/ou dans le nœud de concentration mobile 113.In addition, in step 30, there is a step of identifying a target macro UMTS cell to which all voice sessions experiencing significant degradation on the network of UMTS residential kiosks will be transferred. In order to identify this cell, when the mobile subscriber branches his UMTS 16 residential terminal on his ADSL modem 17 and on again, said terminal contains devices UMTS radio transmitter / receiver for scanning the local radio environment and detect the macro cells that cover the residence of the subscriber. The cell that will be registered in the UMTS residential terminal is the UMTS cell having the highest radio field level among the detected cells. It will then be used for voice session transfers from the UMTS residential kiosk network to the macro network. This transfer is conventionally known as "Blind Handover". During a determination step 31, the method determines the rate of RTP packet loss through the RTCP reports. This step 31 will take place in the UMTS 16 residential terminal and / or in the mobile concentration node 113.
Pendant une première étape 33 de vérification, le procédé vérifie si un seuil pour le taux de perte de paquets RTP a été atteint. Si un seuil n'est pas atteint, le procédé retourne à l'étape 31 de détermination. Sinon, pendant une deuxième étape 35 de vérification, le procédé vérifie s'il s'agit d'un dépassement du seuil dans le sens ascendant ou à l'opposé dans le sens descendant.During a first verification step 33, the method checks whether a threshold for the RTP packet loss rate has been reached. If a threshold is not reached, the process returns to step 31 of determination. Otherwise, during a second verification step, the method verifies whether it is a threshold overflow in the upstream direction or the opposite in the downward direction.
S'il s'agit d'un dépassement ascendant, pendant une étape 371 de détection, le procédé vérifie si le seuil RTP_Loss_Redirection_Macro a été franchi, c'est-à-dire si le taux de perte a augmenté d'une façon suffisamment haute pour dépasser le seuil de déclenchement RTP_Loss_Loss_Redirection_Macro.If it is an ascending overshoot during a detection step 371, the method checks whether the RTP_Loss_Red_Macro threshold has been crossed, that is to say if the loss rate has increased in a sufficiently high manner. to exceed the trigger threshold RTP_Loss_Loss_Redirection_Macro.
Si c'est le cas, le procédé continue vers l'étape 38 de vérification de couverture de réseau macro.If this is the case, the method continues to step 38 of checking macro network coverage.
Si ce n'est pas le cas, le procédé continue vers une étape 37 de vérification du payload maximal. Pendant l'étape 37, le procédé vérifie si le payload maximal pour les paquetsIf this is not the case, the method continues to a step 37 of verifying the maximum payload. During step 37, the method checks whether the maximum payload for the packets
RTP a été atteint. Par exemple, dans le cas décrit ci-dessus, le procédé vérifie donc si les paquets RTP contiennent déjà 80 ms de voix dans leur payload.RTP has been reached. For example, in the case described above, the method therefore checks whether the RTP packets already contain 80 ms of voice in their payload.
Si c'est le cas, le procédé continue vers l'étape 31. Si ce n'est pas le cas, le procédé continue vers l'étape 39 d'augmentation. A l'étape 39 d'augmentation, la taille du payload est augmentée (une trame additionnelle est incluse) par exemple de 20 ms. Après l'étape 39, le procédé continue vers l'étape 31.If this is the case, the process continues to step 31. If it is not, the process continues to step 39 of increase. In step 39 of increase, the size of the payload is increased (an additional frame is included) for example of 20 ms. After step 39, the process continues to step 31.
Si, à l'étape 35, il ne s'agissait pas d'un dépassement ascendant mais plutôt d'une diminution du taux de perte, à l'étape 311 de réduction, la taille du payload est réduite par exemple de 20 ms.If, in step 35, it was not an ascending overflow but rather a decrease in the loss rate, in the reduction step 311, the size of the payload is reduced for example by 20 ms.
Après l'étape 311, le procédé continue vers l'étape 31.After step 311, the process continues to step 31.
A l'étape 38 de vérification de couverture de réseau macro, le procédé vérifie si le terminal 11 se trouve sous la couverture du réseau macro (en d'autres termes s'il y a une identification de la cellule publique cible définie à l'étape 30. Si ce n'est pas le cas, le procédé continue vers l'étape 31.In step 38 of checking macro network coverage, the method verifies whether the terminal 11 is under the coverage of the macro network (in other words if there is an identification of the target public cell defined in FIG. step 30. If this is not the case, the process continues to step 31.
Si par contre le terminal 11 se trouve sous la couverture du réseau macro UMTS, le procédé, à l'étape 313 de transfert, transfère la session voix du réseau des bornes résidentielles UMTS vers le réseau macro. II est à noter que la figure 3 représente le traitement d'une session voix. Après avoir transféré cette session, le procédé s'arrête pour cette session. Mais il continue pour les sessions restantes, s'il y en a.If, on the other hand, the terminal 11 is under the coverage of the UMTS macro network, the method, at the transfer step 313, transfers the voice session of the network of the UMTS residential terminals to the macro network. It should be noted that FIG. 3 represents the processing of a voice session. After transferring this session, the process stops for this session. But it continues for the remaining sessions, if there are any.
Dans ce qui précède, l'idée selon l'invention a été expliquée à partir d'UMTS. Toutefois, l'invention est réutilisable sur tout système présentant un lien IP (ou, en anglais "IP bearer") entre les bornes résidentielles et le nœud de concentration mobile 113.In the foregoing, the idea according to the invention has been explained from UMTS. However, the invention is reusable on any system having an IP link (or, in English "IP bearer") between the residential terminals and the mobile concentration node 113.
Dans, par exemple, le cas de GSM, la borne résidentielle UMTS 16 sera une borne BTS "résidentielle" et le nœud de concentration mobile 113 un contrôleur BSC spécifique qui la gère. Pendant l'étape 30, il y aura une identification d'une cellule GSM macro cible. II est aussi envisageable d'utiliser un dispositif émetteur/récepteur GSM dans la borne résidentielle UMTS. Dans ce cas pendant l'étape 30, deux cellules vont être enregistrées dans la borne résidentielle : une cellule GSM et une cellule UMTS. Le terminal mobile peut faire le passage donc de la cellule résidentielle UMTS vers une cellule UMTS ou une cellule GSM. In, for example, the GSM case, the UMTS 16 residential terminal will be a "residential" BTS terminal and the mobile concentration node 113 a specific BSC controller that manages it. During step 30, there will be an identification of a target macro GSM cell. It is also conceivable to use a GSM transmitter / receiver device in the UMTS residential terminal. In this case during step 30, two cells will be recorded in the residential terminal: a GSM cell and a UMTS cell. The mobile terminal can thus make the transition from the UMTS residential cell to a UMTS cell or a GSM cell.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de gestion de qualité de service caractérisé en qu'il comprend :1) quality of service management method characterized in that it comprises:
- une étape (31) de détermination d'un paramètre représentatif pour une qualité de ser- vice dans la partie fixe d'un premier réseau de communication,a step (31) of determining a representative parameter for a quality of service in the fixed part of a first communication network,
- une étape (33) de vérification qu'au moins un premier seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre, eta step (33) of verifying that at least a first previously defined threshold has been reached by said parameter, and
- une étape (39, 311) de modification d'un nombre de trames transportées dans un paquet sur ledit premier réseau.a step (39, 311) of modifying a number of frames carried in a packet on said first network.
2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en qu'il comprend :2) Method according to claim 1 characterized in that it comprises:
- une étape (371) de détection qu'au moins un deuxième seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre,a step (371) of detecting that at least a second predetermined threshold has been reached by said parameter,
- une étape (313) de transfert d'au moins une session de communication depuis ledit premier réseau de communication vers un deuxième réseau de communication.a step (313) of transferring at least one communication session from said first communication network to a second communication network.
3) Dispositif apte à être utilisé dans un réseau de communication caractérisé en ce qu'il comprend :3) Device adapted to be used in a communication network characterized in that it comprises:
- des moyens de détermination d'un paramètre représentatif pour une qualité de service dans la partie fixe d'un premier réseau de communication,means for determining a representative parameter for a quality of service in the fixed part of a first communication network,
- des moyens de vérification qu'au moins un premier seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre, etmeans for verifying that at least a first predetermined threshold has been reached by said parameter, and
- des moyens de modification d'un nombre de trames transportées dans un paquet sur ledit premier réseau.means for modifying a number of frames carried in a packet on said first network.
4) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend :4) Device according to claim 4 characterized in that it comprises:
- des moyens de détection qu'au moins un deuxième seuil préalablement défini a été atteint par ledit paramètre,detection means that at least a second predetermined threshold has been reached by said parameter,
- des moyens de transfert d'au moins une session de communication depuis ledit pre- mier réseau de communication vers un deuxième réseau de communication. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que ledit paramètre appartient au groupe comprenant :means for transferring at least one communication session from said first communication network to a second communication network. 5) Method according to any one of claims 1 to 2 characterized in that said parameter belongs to the group comprising:
- un taux de perte de paquets,- a rate of packet loss,
- un délai d'acheminement et - une variation dudit délai.- a routing period and - a variation of the said period.
6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 4 caractérisé en ce que ledit dispositif appartient au groupe comprenant :6) Device according to any one of claims 3 to 4 characterized in that said device belongs to the group comprising:
- une borne dite résidentielle (16) et - un nœud dit de concentration mobile (113).a so-called residential terminal (16) and a so-called mobile concentration node (113).
7) Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.7) computer program comprising instructions for implementing the method according to any one of claims 1 to 2, when the program is executed by a processor.
8) Un produit de programme d'ordinateur, comprenant des moyens de code de programme, stockés sur un milieu lisible par un ordinateur, pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur. 8) A computer program product, comprising program code means, stored on a computer-readable medium, for implementing the method of any one of claims 1 to 2, when said program is operating on a computer program medium. computer.
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