Brevet FR2651394A1 — publié le 19910301

La présente invention concerne un réseau de communication radio-téléphonique. On connaît des réseaux de communication radiotéléphonique comportant une série de stations centrales téléphoniques reliées à une série de bases de transmission fixes réparties sur Le territoire à couvrir par le réseau de communication et comportant chacune une pluraLité d'ensembles comprenant chacun un organe d'interface radiotéléphonique, un émetteur et un récepteur pour communiquer avec les stations mobiles selon une liaison radio. Dans les réseaux existants, les stations de transmission fixes sont généralement reliées aux stations centrales téléphoniques par des câbles. L'implantation d'une base de transmission implique un certain nombre de contraintes, en particuLier la disposition d'un site suffisamment éLevé pour l'instaLla- tion des antennes et d'un Local à proximité pour L'instal- lation des organes constituant la base de transmission. Ces contraintes sont particuLièrement difficiles à satisfaire dans Les villes ou la présence de nombreux immeubles implique l'implantation d'une base de transmission sur les immeubles les plus élevés et où L'acquisition ou la location d'un Local sont particulièrement onéreuses. De plus, L'impLantation d'une base de transmission au sommet d'un immeuble implique le passage des câbLes téléphoniques à travers l'ensemble de l'immeuble, proLongé par une liaison souterraine. Pour résoudre ce dernier problème, on a envisagé d'assurer une liaison radio entre la station centrale téléphonique et la base de transmission. Toutefois, cette solution ne résoud pas le problème de la disposition d'un local dans L'immeuble sur lequel les antennes doivent être installées. Par ailleurs, on cherche actuellement de plus en plus à réduire Le volume et le coût des stations mobiles afin que celles-ci puissent être utilisées par un plus grand nombre d'utilisateurs. Une telLe réduction du volume et du coût des stations mobiles implique une réduction de leur puissance et donc de leur portée. Il est alors nécessaire de multiplier le nombre de celluLes formant le territoire à couvrir par le réseau de communication et, par voie de conséquence, Le nombre de bases de transmission associées aux celLules. Les probLèmes qui ont été évoqués ci-dessus à propos de l'implantation d'une base de transmission rendent pratiquement impossible la mise en place d'un réseau de communication de faible puissance dans des zones urbaines déjà constituées, au moyen des dispositifs existants. Un but de la présente invention est de proposer un réseau de communication radio-téléphonique minimisant Les problèmes d'implantation des bases de transmission. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon L'invention un réseau de communication radio-téLéphonique comportant au moins une station centrale téléphonique, au moins une base de transmission fixe reliée à la centrale téléphonique pour assurer un interface radio-téléphonique et communiquer avec des stations mobiles selon une liai son radio, et au moins une station répétitrice associée à une base de transmission pour assurer une liai son radio globale avec la base de transmission et les stations mobiles. Par liaison radio globale, on entend une Liaison radio transmettant l'ensemble d'une gamme de fréquences sur laquelle s'effectuent les différentes communica t ions. Selon une version avantageuse, une station répétitrice comporte un organe émetteur - récepteur pour la communication avec la base de transmission, cet organe émetteur - récepteur étant relié à une ligne d'émission de signaux radio vers les stations mobiles et à une Ligne de réception de signaux radio en provenance des stations 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 et à un organe émetteur et récepteur pour la liaison avec les stations mobiles. Les stations répétitrices sont ainsi réalisées avec un nombre d'organes très réduit pouvant être disposés dans un boîtier de faible encombrement associé à un mât portant les antennes sur le toit d'un immeuble. L'implantation d'une station répétitrice ne nécessite donc plus la disposition d'un local ni de câblage traversant l'immeuble, la station répétitrice étant alimentée par une batterie ou par un raccordement au réseau électrique habituel desser vant l'immeuble > et permet donc de multiplier sans difficulté les sites envisagés. D'autre part, dans les bases de transmission actuelles, même Lorsque celles-ci sont implantées dans des régions à très faible densité de communications (en particulier les zones rurales), il est nécessaire de prévoir pour chaque base de transmission au moins deux ensembles émetteur-récepteur -interface radio-téléphonique, L'un de ces ensembles étant utilisé pour le fonctionnement normal et l'autre ensemble étant prévu en cas de panne du premier ensemble, l'ensemble en service n'étant pas utilisé à sa capacité maximale. Cette disposition est particulièrement coûteuse. Selon un autre aspect de L'invention, on prévoit d'associer plusieurs stations répétitrices à une même base de transmission, le nombre d'ensembles émetteurrécepteur - organe d'interface radio-téléphonique étant déterminé en fonction du nombre de communications devant être assurées par la base de transmission et toutes les stations répétitrices qui lui sont associées. On assure ainsi la couverture d'un territoire avec un nombre d'ensembles émetteur-récepteur - organe d'interface radiotéléphonique beaucoup plus réduit qu'avec les bases de transmission séparées existantes. De préférence, lorsque la disponibilité des fréquences de communication le permet, on assure la communi cation des stations répétitrices avec la base de transmission et avec les stations mobiles dans une même gamme de fréquences porteuses. Ainsi, on réduit encore le coût de l'ins- lallation. D'autres caractéristiques et avantages de L'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de L'invention en liaison avec les figures ci-jointes parmi lesquelles - la figure 1 est une représentation schématique d'un réseau de communication radio-téléphonique selon L'invention, - la figure 2 est une représentation schématique de la structure d'une station répétitrice selon L'in- vention. - la figure 3 est une représentation schématique d'une variante de réseau de communication radio-télépho- nique selon L'invention. En référence aux figures 1 et 2, le réseau de communication radio-téléphonique selon L'invention comporte une station centrale téléphonique 1 reliée à des bases de transmission fixes 2 par des câbles téléphoniques 3. Dans Le mode de réalisation illustré, la base de transmission 2.1 a une structure classique et est équipée d'une antenne émettrice 4.1 et d'une antenne réceptrice 5.1 pour communiquer directement avec des stations mobiles 6. Au contraire, selon L'invention, les bases de transmission 2.2 et 2.3 sont associées à une station répétitrice 7, respectivement 7.2 et 7.3. Les stations répétitrices 7 sont en liai son radio avec La base de transmission à laquelle elles sont associées, par exemple au moyen d'une antenne émettriceréceptrice 8 portée par la station répétitrice et une antenne émettrice-réceptrice 9 portée par la base de transmission. La station répétitrice et la base de transmission étant fixes, on utilisera de préférence des antennes très directionnelles. L'antenne émettrice-réceptrice 8 d'une station répétitrice (voir figure 2) est reliée par l'intermédiaire d'un organe de duplexage 10 à une ligne d'émission 11 de signaux radio vers les stations mobiles et une ligne de réception 12 des signaux radio en provenance des stations mobiles, ces deux lignes étant reliées à un oscillateur commun 13 pour assurer une transposition de fréquence porteuse entre la communication de la station répétitrice avec la base de transmission et avec les stations mobiles. La ligne d'émission 11 est en outre équipée d'une antenne émettrice 4, respectivement 4.2 pour la station répétitrice 7.2 et 4.3 pour la station répétitrice 7.3, tandis que la ligne de réception 12 est reliée à une antenne réceptrice 5, respectivement 5.2 pour la station répétitrice 7.2 et 5.3 pour La station répétrice 7.3, pour la communication avec les stations mobiles. On remarquera que la station répétitrice n'assure aucun traitement des signaux de communication transmis et assure une répétition globale du signal radio, le seul traitement étant la transposition de la fréquence porteuse, par exemple voisine de 38 GHz pour la communication avec la base de transmission à une fréquence, par exemple voisine de 2 GHz, pour la transmission avec des stations mobiles, et de préférence une amplification des signaux radio répétés, le pas-sage à 38 GHz pour la communication entre la station répétitrice et la base de transmission ayant simplement pour fonction d'économiser les fréquences disponibles au voisinage de 2 GHz pour la communication avec les stations mobiles. On remarquera qu'en plus de la facilité d'implantation d'une station répétitrice qui a déjà été souligné ci-dessus, le réseau de communication radio-téléphonique selon L'invention présente en outre l'avantage de permettre un regroupement des bases de transmission dans un même local, qui peut d'ailleurs être le même local que celui dans lequel est implantée la station centrale téléphonique de sorte que les bases de transmission peuvent utiliser certains organes en commun. De plus, les interventions d'entretien ou de réparation sur les bases de transmission sont facilitées par leur regroupement. La figure 3 illustre une variante de réalisa tion destinée à couvrir un territoire sur lequel Le faible nombre de communications ne justifie pas L'utilisation d'une base de transmission pour chaque cellule, c'est à dire pour chaque zone élémentaire du territoire, et où le nombre de fréquences disponibles dans une même gamme de fréquence, par exemple au voisinage de 2 GHz, est élevé par rapport au nombre de fréquences nécessaires pour assurer la communication avec les stations mobiles (non représentées). Dans ce cas, la base de transmission 2.1 est associée à plusieurs stations répétitrices 7.11 ; 7.12 et 7.13. La base de transmission comporte une antenne émettrice omnidirectionnelle 4.1 et une antenne réceptrice omnidirectionneLle 5.1 qui lui permettent de communiquer soit directement avec une station mobile lorsque celleci se trouve à proximité de la base de transmission, soit avec l'une des stations répétitrices qui sont équipées pour cela d'antennes réceptrices directionnelles 14, respectivement 14.11 ; 14.12 et 14.13, et d'antennes émettrices directionnelles 15, respectivement 15.11 ; 15.12 et 15.13, tournées vers la base de transmission. Lorsque des signaux sont émis par la base de transmission, ceux-ci sont reçus par Les stations mobiles disposées dans le rayon de transmission directe de la base de transmission, et par toutes les stations répétitrices qui assurent une répétition avec un décalage de fréquence porteuse spécifique à chaque station répétitrice afin de ne pas créer un brouillage pour une station mobile se trouvant dans le champ de transmission de deux stations répétitrices voisines. De la même façon, tous les signaux reçus par les stations répétitrices à un instant donné sont retransmis avec un décalage de fréquence porteuse vers la base de transmission, celle-ci ne recevant réellement que les signaux à la fréquence sur laquelle la base de transmission est calée à cet instant. On remarquera que dans ce mode de réalisation, on économise non seulement un certain nombre d'ensembles émetteur-récepteur - organe d'interface radio-téléphoniques qui auraient dû être mis en place dans des bases de transmission traditionnelles réparties sur le territoire, mais également les organes de communication à fréquence élevée (par exemple 38 GHz) prévus dans Le dispositif des figures 1 et 2. En revanche, ce mode de réalisation utilise plus de fréquences dans La gamme de fréquences considérée. A titre d'exemple, un territoire comprenant sept cellules, une cellule centrale entourée de six ceLLuLes périphériques, où chaque cellule a un nombre d'ERLANG égal à deux, est couvert selon un réseau traditionnel par sept bases de transmission comprenant chacune un ensemble émetteurrécepteur - organe d'interface radio-téléphonique normal à huit canaux et un ensemble de secours, soit quatorze ensembles. Le nombre total d'ERLANG étant de quatorze sur tout le territoire, celui-ci pourra être couvert par une base de transmission comportant seulement cinq ensembles emetteur-récepteurs - organe d'interface radio-téléphonique (quatre normaux et un de secours), cette base étant associée à six stations répétitrices. Dans Le cas où le nombre de communications à assurer justifie L'association d'une base de transmission à plusieurs stations répétitrices sans que le nombre de fréquences disponibles dans une même gamme soit suffisant pour assurer la liaison entre la base de transmission et les stations répétitrices, cette liai son est assurée à une fréquence différente, par exemple 38 GHz, la base de transmission et les stations répétitrices étant alors équipées des organes nécessaires à cette transmission. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de L'invention. En particulier, bien que les stations répétitrices de La figure 2 aient été décrites avec l'organe émetteur-récepteur comportant une antenne émettrice-réceptrice unique associée à un duplexeur pour assurer la liaison entre La station répétitrice et la base de transmission associée, cette antenne unique pourrait être remplacée par une antenne émettrice et une antenne réceptrice respectivement associées à la ligne d'émission et à la ligne de réception de La station répétitrice, comme illustré par la figure 3, la base de transmission étant alors elle-même équipée d'une antenne émettrice et d'une antenne réceptrice. REVENDICATIONS 1. Réseau de communication radio-téléphonique comportant au moins une station centrale téléphonique (1), au moins une base de transmission fixe (2) reliée à la station centrale téléphonique pour assurer un interface radio-téléphonique et communiquer avec des stations mobiles (6) selon une liaison radio, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une station répétitrice (7) associée à une base de transmission (2) pour assurer une liaison radio globale avec La base de transmission et les stations mobiles. 2. Réseau de communication radio-téléphonique selon la revendication 1, caractérisé en ce que La station répétitrice (7) comporte un organe émetteur-récepteur (8) pour la communication avec la base de transmission, cet organe émetteur-récepteur étant 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, ces deux lignes étant reliées à un oscillateur commun (13) pour assurer une transposition de fréquence porteuse entre la communication de la station répétitrice avec la base de transmission et avec les stations mobiles, et à un organe émetteur (4) et récepteur (5) pour la liaison avec les stations mobiles. 3. Réseau de communication radio-téléphonique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs stations répétitrices (7.11, 7.12, 7.13) associées à une même base de transmission. 4. Réseau de communication radio-téléphonique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les communications des stations répétitrices avec La base de transmission et avec les stations mobiles sont effecutées dans une même gamme de fréquences porteuses.