Brevet FR2657204A2 — publié le 19910719

FR 2657204 A2 19910719 FR 9000488 A 19900117 La présente invention concerne un réseau de communication radio-téléphonique. On connait des réseaux de communication radio- téléphonique comportant une série de stations centrales téléphoniques reliées à une série de bases de transmissions fixes réparties sur le territoire à couvrir par le réseau de communication et comportant chacune une pluralité d'en- sembles comprenant chacun un organe d'interface radio- téléphonique, un émetteur et un récepteur pour communiquer avec les stations mobiles selon une liaison radio. On a indiqué dans le brevet principal que l'implantation d'une base de transmission impliquait un certain nombre de contraintes, en particulier la disposition d'un site suffisamment élevé pour l'installation des antennes et d'un local à proximité pour l'installation des organes constituant la base de transmission On a également souligné que l'implantation d'une base de transmission au sommet d'un immeuble impliquait le passage des câbles téléphoniques à travers l'ensemble de l'immeuble, prolongé par une liaison souterraine. Afin de minimiser les problèmes d'implantation des bases de transmission, on a proposé dans le brevet principal un réseau de communication téléphonique compor- tant au moins une station centrale téléphonique, au moins une base de transmission fixe reliée à la centrale téléphoni- que pour assurer un interface radio-téléphonique et commu- niquer avec des stations mobiles selon une liaison radio, et au moins une station répétitrice associée à une base de transmission pour assurer une liaison radio globale avec la base de transmission et les stations mobiles, la liaison radio globale s'entendant par une liaison radio transmettant l'ensemble d'une gamme de fréquence sur laquelle s'effectuent les différentes communications. Selon une version avantageuse, on a proposé une station répétitrice comportant un organe émetteur- récepteur pour la communication avec la base de transmission, cet organe émetteur-récepteur étant relié à une ligne d'émis- sion de signaux radio vers les stations mobiles et à une ligne de réception de signaux radio en provenance des sta- tions mobiles, ces deux lignes étant reliées à un oscillateur commun pour assurer une transposition de fréquence porteuse entre la communication de la station répétitrice avec la base de transmission et avec les stations mobiles Dans ce cas, la transposition et l'amplification qui lui est associée est effectuée de façon unique quel que soit le nombre de canaux traités par la station répétitrice. Or il s'est avéré que dans le cas d'une station répétitrice traitant une liaison radio à plusieurs canaux, il existe généralement entre les signaux reçus de la part des mobiles une différence de niveau dynamique extrêmement importante qui, pour un traitement par un organe de trans- position et d'amplification unique, nécessite une puissance très importante au niveau de la station répétitrice. Un but de la présente invention est de proposer une station répétitrice ayant une structure permettant de minimiser la puissance requise pour assurer la liaison radio globale. En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un réseau de communication téléphonique dans lequel la station répétitrice comporte un organe émet- teur-récepteur pour communiquer avec la base de transmission, relié à une ligne d'émission de signaux radio vers les stations mobiles et une ligne de réception de signaux radio en provenance des stations mobiles; la ligne d'émission comportant une série de canaux comprenant chacun, selon un sens de propagation des signaux, un organe sélecteur de bande de fréquences, un organe de transposition de fréquence porteuse et un amplificateur relié à un organe de couplage commun aux canaux, cet organe de couplage étant relié à un organe émetteur; la ligne de réception comportant, selon un sens de propagation des signaux, un organe récepteur un préamplificateur, une série de canaux comprenant chacun un organe sélecteur de bande, un organe de contrôle de gain associé à un amplificateur à gain variable, et un organe de transposition de fréquence porteuse relié à un organe de couplage commun aux canaux, lui-même relié à l'organe émetteur-récepteur; les organes de transposi- tion de fréquence porteuse de la ligne d'émission et de la ligne de réception étant reliés par paires à un même oscillateur local. Ainsi la gamme de fréquences traitée par chaque canal est réduite et les signaux radio en provenance des stations mobiles sont ramenés par les organes de contrôle de gain sensiblement au même niveau dynamique avec une consommation de puissance moindre. Selon un aspect préféré de l'invention dans le cas o les organes de contrôle de gain sont trop lents pour assurer une transmission satisfaisante de signaux ayant des écarts dynamiques importants et rapides, on prévoit, selon une version préférée de l'invention, une station répétitrice comportant un organe émetteur-récepteur pour communiquer avec la base de transmission, relié à une ligne d'émission de signaux radio vers les stations mobiles et une ligne de réception de signaux radio en provenance des stations mobiles; dans laquelle la ligne d'émission comporte, selon un sens de propagation des signaux, un récepteur, un organe d'extraction de bits modulants associé à une série de canaux comportant chacun un organe de modu- lation, un organe de transposition de fréquence porteuse et un amplificateur relié à un organe de couplage commun aux canaux, cet organe de couplage étant relié à un organe émetteur; la ligne de réception comportant, selon un sens de propagation des signaux, un organe récepteur, un pré- amplificateur, une série de canaux comprenant chacun un sous-ensemble de traitement comportant un organe de filtrage et de transposition de fréquence porteuse, un organe d'amplification comprenant des éléments d'amplification à gain fixe montés en parallèle, un organe de conversion analogique numérique, et une unité de traitement numérique pour générer des bits à décision pondérée à partir de signaux numériques en provenance de l'organe de conversion ana- logique-numérique, ce sous-ensemble de traitement comportant en outre, entre l'organe de conversion analogique-numérique et l'unité de traitement numérique, des moyens de mise en mémoire de signaux à différents niveaux de gain, des moyens pour relire ces signaux, sélectionner un niveau de gain adapté à l'unité de traitement numérique, et trans- mettre à l'unité de traitement numérique des signaux mémo- risés à ce niveau de gain; les canaux étant reliés à un organe de multiplexage associé à un émetteur relié à l'organe émetteur; les organes de transposition de fréquence por- teuse de la ligne d'émission et de la ligne de réception étant reliés par paires à un oscillateur local commun, et l'organe d'extraction de bits modulants étant relié à l'émetteur et au sous-ensemble de traitement de chaque canal de la ligne de réception pour assurer un transfert d'informations de contrôle et de synchronisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la descrip- tion qui suit de deux modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention en liaison avec les figures ci-jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une représentation schéma- tique d'un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 est une représentation schéma- tique d'un second mode de réalisation de l'invention, la figure 3 est une représentation de détail d'une partie du dispositif de la figure 2, la figure 4 est une représentation de détail d'une partie du dispositif de la figure 3. En référence à la figure 1, la station répéti- trice 7 comporte, comme dans le brevet principal, un organe émetteur-récepteur 8 pour communiquer avec la base de trans- mission, relié à une ligne d'émission, généralement désignée en 11, de signaux radio vers les stations mobiles, et à une ligne de réception, généralement désignée en 12, de signaux radio en provenance des stations mobiles, par l'in- termédiaire d'un organe de duplexage 10 La ligne d'émission 11 comporte une série de canaux 21 dont deux seulement ont été représentés sur la figure 1, comprenant chacun, selon un sens de propagation des signaux, un organe sélecteur de bande de fréquences 22, un organe de transposition de fréquence porteuse 23 et un amplificateur 24 relié à un organe de couplage 25 commun aux différents canaux, cet organe de couplage 25 étant relié à un organe émetteur 4. La ligne de réception 12 comporte, selon un sens de propagation des signaux, un organe récepteur et un préamplificateur 26 reliés à une série de canaux 27 dont deux seulement ont été représentés sur la figure 1. Chaque canal 27 comprend un organe sélecteur de bande 28 relié à un organe de contrôle de gain 29 associé à un ampli- ficateur à gain variable 30 L'amplificateur à gain variable est lui-même relié à un organe de transposition de fré- quence porteuse 31 relié à un organe de couplage 32 commun aux différents canaux 27, cet organe de couplage étant lui-même relié à l'organe émetteur-récepteur 8 par l'inter- médiaire de l'organe de duplexage 10 Les organes de trans- position de fréquence porteuse, 23 pour la ligne d'émission 11 et 31 pour la ligne de réception 12, sont reliés par paires à un même oscillateur local 13. En référence aux figures 2 à 4, la station répétitrice 7 selon le mode de réalisation préféré de l'in- vention comporte de la même f açon que dans le cas de la figure 1 un organe émetteur-récepteur 8 associé à une ligne d'émission 11 et une ligne de réception 12 par l'intermé- diaire d'un duplexeur 10 La ligne d'émission 11 comporte cette fois, selon un sens de propagation des signaux, un récepteur 33 relié à un organe d'extraction de bits modulants 34 associé à une série de canaux 35 dont un seul a été illustré sur la figure 2 Chaque canal 35 comporte un organe de modulation 36, un organe de transposition de fréquence porteuse 37 et un amplificateur 38 relié à un organe de couplage 39 commun aux différents canaux et lui-même relié à l'organe émetteur 4. La ligne de réception 12 comporte, selon un sens de propagation des signaux, un organe récepteur 5 relié à un préamplificateur 40 associé à une série de canaux 41 dont un seul a été représenté sur la figure 2. Chaque canal 41 comporte un sous-ensemble de traitement 42 relié à un organe de multiplexage 43 commun aux différents canaux lui-même relié à un émetteur 44 relié à l'organe émetteur-récepteur 8 par l'intermédiaire de l'organe de duplexage 10 L'organe d'extraction de bits modulants 34 est également relié par une ligne 45 au sous-ensemble de traitement 42 et à l'émetteur 44 afin de transmettre à ceux-ci les informations de contrôle et de synchronisation nécassaires à leur fonctionnement. Le sous-ensemble de traitement 42 est repré- senté plus en détail sur les figures 3 et 4 Ce sous-ensemble de traitement comprend un organe de filtrage et de transpo- sition de fréquences porteuses 102 comportant un premier filtre de bande 104 (figure 4) destiné à sélectionner la bande de fréquences correspondante du canal 41 La sortie du filtre de bande 104 est reliée à une entrée d'un organe de transposition de fréquence porteuse formé par un mélangeur ayant une autre entrée reliée à un oscillateur local 106 dont une deuxième sortie est reliée par une ligne 46 à l'organe de transposition de fréquence porteuse 37 de la ligne d'émission 11 Un filtre 107 centré sur la fréquence de l'oscillateur local 106 et ayant une largeur de bande égale à celle du signal que l'on souhaite traiter est relié à la sortie du mélangeur 105. La sortie de l'organe de filtrage et de trans- position de fréquence porteuse 102 est reliée à un organe d'amplification 108 comportant (voir figure 4) un premier étage d'amplification comprenant deux amplificateurs à gain fixe 109 montés en parallèle. Dans le mode de réalisation illustré, l'un des amplificateurs 109 a un gain g adapté au signal le plus puissant que l'on envisage de recevoir au niveau du sous-ensemble de traitement tandis que l'autre amplificateur 109 à un gain g plus 40 d B Les amplificateurs 109 sont suivis de mélangeurs 110 ayant une première entrée reliée à l'un des amplificateurs 109 et une seconde entrée reliée à un oscillateur local 111 dont la fonction est d'effectuer une transposition de fréquence pour centrer le signal sur la fréquence Fb/2, Fb étant la fréquence bit du signal. Les mélangeurs 110 sont suivis par un élément de filtrage 112 destiné à éliminer les résidus La sortie de chaque mélangeur 112 est reliée en parallèle à quatre lignes de sortie 113 Pour chaque groupe de ligne de sortie 113, l'une des lignes ne comporte aucun amplificateur, la seconde ligne comporte un amplificateur 114 ayant un gain de 10 d B, une troisième ligne comporte un amplificateur 115 ayant un gain de 20 d B et la quatrième ligne comporte un amplifi- cateur 116 ayant un gain de 30 d B, lesquelles constituent un second étage d'amplification de l'organe d'amplification 108 Ainsi, les lignes de sortie 113 ont des niveaux d'ampli- fication qui s'échelonnent entre O et 70 d B d'amplification par rapport au signal d'entrée dans l'organe d'amplification 108. Les lignes de sortie 113 de l'organe d'ampli- fication 108 sont reliées à l'entrée d'un échantillonneur 117 comportant une série de moyens de connexion 118 montés en parallèle et commandés par un organe de commande 119 pour établir cycliquement une connexion entre l'une des lignes 113 et un organe de conversion analogique-numérique commun 120 Dans l'exemple de réalisation décrit o l'organe de conversion est commun à tous les niveaux d'amplification, la fréquence d'échantillonnage sera de deux Fb pour chaque ligne 113, c'est-à-dire de 16 Fb pour l'échantillonneur afin d'obtenir un échantillonnage significatif des signaux reçus. La sortie de l'organe de conversion 120 est reliée à une entrée de moyens de mise en mémoire 121 dont une autre entrée est reliée à l'organe de commande 119 afin d'affecter à chaque échantillon reçu de l'organe de conversion 120 une adresse en correspondance avec la ligne 113 associée à l'échantillon mémorisé Des moyens de mise en mémoire 121 sont reliés à des moyens de sélection de signaux mémorisés 122 qui effectuent une lecture de l'ensem- ble des échantillons d'un paquet mémorisé pour chaque niveau d'amplification et une sélection du niveau d'amplification le mieux adapté en fonction de critères introduits au niveau des moyens de sélection, par exemple le niveau moyen d'éner- gie ou le nombre d'écrétages. Par ailleurs, les moyens de mise en mémoire 121 et les moyens de sélection de signaux mémorisés 122 sont reliés à une unité de traitement numérique 123 de sorte qu'après avoir déterminé le niveau d'amplification le plus adapté au paquet qui vient d'être reçu, les moyens de sélection de signaux mémorisés transmettent à l'unité de traitement numérique l'information sur le niveau d'ampli- fication et provoquent simultanément le tranfert depuis les moyens de mise en mémoire 121 vers l'unité de traitement numérique 123 de l'ensemble des échantillons recueillis à ce niveau d'amplification. On remarquera que pour chaque paquet, la sélection du niveau d'amplification est effectuée après mémorisation de l'ensemble des bits d'un paquet La sélec- tion est donc effectués non seulement sur les bits non significatifs d'un paquet, mais également sur les bits significatifs de sorte que la sélection est d'une très grande qualité De plus, étant effectué sur chaque paquet reçu, la sélection est particulièrement adaptée même lorsque le niveau du signal reçu varie d'une façon importante d'un paquet à un autre. L'unité de traitement numérique 23 effectue une égalisation des bits reçus selon des procédés conven- tionnels et délivre des bits décodés en décision pondérée qui sont transmis à l'organe de multiplexage 43 On notera à ce propos que l'opération d'égalisation est une opération de traitement partielle qui ne nécessite ni une installation très complexe ni une grande puissance et peut donc être aisément traitée dans une station répétitrice. REVENDICATIONS 1 Réseau de communication radio-téléphonique comportant au moins une station centrale téléphonique, au moins une base de transmission fixe reliée à la station centrale téléphonique pour assurer un interface radiotélé- phonique et communiquer avec des stations mobiles selon une liaison radio, et au moins une station répétitrice ( 7) associée à une base de transmission pour assurer une liaison radio globale avec la base de transmission et les stations mobiles, caractérisé en ce que la station répéti- trice ( 7) comporte un organe émetteur-récepteur ( 8) pour communiquer avec la base de transmission, relié à une ligne d'émission ( 11) de signaux radio vers les stations mobiles et une ligne de réception ( 12) de signaux radio en provenance des stations mobiles; la ligne d'émission ( 11) comportant une série de canaux ( 21) comprenant chacun, selon un sens de propagation des signaux, un organe sélecteur de bande de fréquences ( 22), un organe de transposition de fréquence porteuse ( 23) et un amplificateur ( 24) relié à un organe de couplage ( 25) commun aux canaux, cet organe de couplage étant relié à un organe émetteur ( 4); la ligne de réception ( 12) comportant, selon un sens de propagation des signaux, un organe récepteur ( 5), un préamplificateur ( 26), une série de canaux ( 27) comprenant chacun un organe sélecteur de bande ( 28), un organe de contrôle de gain ( 29) associé à un amplificateur à gain variable ( 30) et un organe de transposition de fréquence porteuse ( 31) relié à un organe de couplage ( 32) commun aux canaux, lui-même relié à l'organe émetteur-récepteur ( 8); les organes de transposition de fréquence porteuse ( 23,31) de la ligne d'émission et de la ligne de réception étant reliés par paires à un même oscillateur local ( 13). 2 Réseau de communication radio-téléphonique comportant au moins une station centrale téléphonique, au moins une base de transmission fixe reliée à la station centrale téléphonique pour assurer un interface radiotélé- phonique et communiquer avec des stations mobiles selon une liaison radio, et au moins une station répétitrice ( 7) associée à une base de transmission pour assurer une liaison radio globale avec la base de transmission et les stations mobiles, caractérisé en ce que la station répétitrice ( 7) comporte un organe émetteur-récepteur ( 8) pour communiquer avec la base de transmission, relié à une ligne d'émission ( 11) de signaux radio vers les stations mobiles et une ligne de réception ( 12) de signaux radio en provenance des stations mobiles; la ligne d'émission ( 11) comportant, selon un sens de propagation des signaux, un récepteur ( 33), un organe d'extraction de bits modulants ( 34) associé à une série de canaux ( 35) comportant chacun un organe de modulation ( 36), un organe de transposition de fréquence porteuse ( 37) et un amplificateur ( 38) relié à un organe de couplage ( 39) commun aux canaux, cet organe de couplage étant relié à un organe émetteur ( 4); la ligne de réception ( 12) comportant, selon un sens de propagation des signaux, un organe récepteur ( 5), un préamplificateur ( 40), une série de canaux ( 41) comprenant chacun un sous-ensemble de traitement ( 42) comportant un organe de filtrage et de transposition de fréquence porteuse ( 102), un organe d'amplification ( 108) comprenant des éléments d'amplification à gain fixe ( 109; 114, 115, 116) montés en parallèle, un organe de conversion analogique-numérique ( 120) et une unité de traitement numérique ( 123) pour gérérer des bits à décision pondérée à partir de signaux numériques en prove- nance de l'organe de conversion analogique-numérique; le sous-ensemble de traitement comportant en outre, entre l'organe de conversion ( 120) et l'unité de traitement numé- rique ( 123), des moyens de mise en mémoire de signaux à différents niveaux de gain, des moyens ( 122) pour relire ces signaux, sélectionner un niveau de gain adapté à l'unité de traitement numérique, et transmettre à l'unité de trai- tement numérique des signaux mémorisés à ce niveau de gain; les canaux ( 41) étant reliés à un organe de multiplexage ( 43) associé à un émetteur ( 44) relié à l'organe émetteur- récepteur ( 8); les organes de transposition de fréquences porteuses ( 37, 105) de la ligne d'émission et de la ligne de réception étant reliés par paires à un oscillateur local commun ( 106) et l'organe d'extraction de bits modulants ( 34) étant relié à l'émetteur ( 44) et au sous-ensemble de traitement ( 42) de chaque canal de la ligne de réception ( 12) pour assurer un transfert d'informations de contrôle et de synchronisation. 3 Dispositif de réception des signaux de radio communication selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de conversion ( 120) commun à plusieurs éléments d'amplification, cet organe de conver- sion commun étant relié aux éléments d'amplification associés par un organe de connexion ( 117) commandé pour établir cycliquement une connexion entre un élément d'amplification et l'organe de conversion commun ( 120). 4 Dispositif de réception de signaux de radio communication selon la revendication 2 ou la revendi- cation 3, caractérisé en ce que l'organe d'amplification ( 108)comporte plusieurs étages d'amplification en séries dans chacun desquels des éléments d'amplification ( 109; 113, 114,115) sont montés en parallèle selon une structure géné- rale pyramidale.