Brevet FR2670968A1 — publié le 19920626

La présente invention concerne de façon générale des systèmes de télécommunication utilisant la technique d'Accès Multiple par Répartition dans le Temps (AMRT), et elle concerne plus particulièrement des unités de commande pour des émetteurs-récepteurs qui sont incorporés dans un système de télécommunica- tion AMRT. Dans un système de télécommunication AMRT, un canal radiofréquence donné est divisé en multiples créneaux temporels Un émetteur-récepteur donné dans un système de télécommunication AMRT se voit attribuer des créneaux temporels spécifiques sur lesquels il peut émettre, et des créneaux temporels spécifiques pendant lesquels une information désirée peut être reçue Ceci exige que l'émetteur et le récepteur soient mis en fonction et hors fonction à des moments différents. Dans un système téléphonique numérique, tel que le système spécifié par le comité appelé Groupe Spécial Mobile (GSM), les émetteurs-récepteurs mobiles doivent maintenir la synchronisation avec de multiples émetteurs-récepteurs de sites fixes L'émetteur- récepteur mobile doit suivre le décalage dans le temps qui est relatif à chaque émetteur-récepteur de site fixe avec lequel il maintient la synchronisation Le système téléphonique numérique GSM exige également de contrôler les niveaux de puissance d'émetteurs-récep- teurs de sites fixes adjacents, de façon que le mobile puisse commuter vers le meilleur émetteur-récepteur de site fixe lorsque le niveau de signal de l'émetteur- récepteur du site fixe courant s'affaiblit Ces exi- gences conduisent à la nécessité d'employer un ensem- ble de signaux complexes pour permettre au matériel de l'émetteurrécepteur de commuter rapidement entre des radiofréquences de différents récepteurs de site fixe, et de s'adapter rapidement à des décalages temporels de chaque émetteur-récepteur de site fixe. De façon générale, on a généré dans le passé des ensembles complexes de signaux de commande en uti- lisant un matériel spécialisé complexe combiné à un logiciel Le logiciel exigeait une quantité importante de calculs avant la génération de chaque signal, et une intervention importante du matériel spécialisé De façon caractéristique, la technologie actuelle néces- site de réduire la taille, la puissance consommée et le coût, et cette exigence est encore plus grande dans un appareil téléphonique numérique portable ou mobile, du fait de la quantité accrue de circuits qui sont nécessaires, en comparaison avec un radiotéléphone analogique portable ou mobile Il existe donc un besoin portant sur une unité de commande d'émetteur- récepteur qui puisse satisfaire les exigences comple- xes du fonctionnement dans le cadre d'un système de télécommunication AMRT, avec un minimum d'intervention du logiciel d'un microprocesseur Ceci libérera de l'espace pour d'autres calculs dans le microprocesseur et permettra finalement de réduire la taille et le coût de l'appareil de télécommunication. La présente invention porte conjointement sur un procédé et un dispositif pour commander un émetteur-récepteur radiofréquence comprenant un émet- teur, un récepteur et une unité de commande L'unité de commande crée un signal de référence de période fixe et un second signal de référence qui présente un retard variable par rapport au signal de référence de période fixe De plus, l'unité de commande crée un ensemble de signaux de commande qui sont utilisés pour commander des éléments de l'émetteur- récepteur et qui sont placés sous la dépendance temporelle du second signal de référence De ce fait, le réglage du retard variable du second signal règle ensuite l'ensemble de signaux de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif La suite de la description se réfère aux dessins annexés dans les- quels: La figure 1 est un schéma synoptique d'un système de transmission radiofréquence. La figure 2 est un diagramme séquentiel des signaux de commande qui sont utilisés dans un émetteur- récepteur qui peut employer l'invention. Les figures 3 A et 3 B sont un organigramme du processus qui est utilisé dans l'unité de commande d'émetteur-récepteur qui peut employer l'invention. La figure 1 représente un schéma synoptique d'un système de radiocommunication AMRT, tel que le système de radiotéléphonique numérique européen qui est spécifié par le comité Groupe Spécial Mobile (GSM) Le système comprend essentiellement un émetteur- récepteur de site fixe de base 101, desservant la zone considérée, un émetteur-récepteur de site fixe de remplacement 117, et un émetteurrécepteur mobile ou portable 119 L'émetteur-récepteur mobile ou portable 119, que l'on appellera ci-après l'émetteur-récepteur éloigné 119, est incorporé dans un radiotéléphone numérique conforme à la spécification du comité GSM. L'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 utilise au moins un canal radiofréquence (RF) spécifié, divisé en au moins huit créneaux temporels, pour communiquer avec l'émetteur-récepteur éloigné 119 et d'autres émetteurs-récepteurs éloignés qui sont au-delà de la portée de service de l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 L'émetteur- récepteur éloigné 119 contrôle les niveaux de puissance de tous les émet- teurs-récepteurs de site fixe de remplacement se trou- vant à l'intérieur d'une zone donnée, comprenant l'émetteur-récepteur de site fixe de remplacement 117. L'émetteur-récepteur éloigné 119 reste également syn- chronisé avec six émetteurs-récepteurs de sites fixes adjacents La synchronisation est maintenue et les mesures de puissance sont effectuées de façon que lorsque l'émetteur-récepteur éloigné 119 a besoin de commuter vers un autre émetteur-récepteur de site fixe, il puisse choisir le meilleur émetteur-récepteur de site fixe de remplacement 117, et commuter vers l'émetteur-récepteur de site fixe de remplacement 117 sans perdre les données désirées. L'émetteur-récepteur éloigné 119 comprend un récepteur 107, un émetteur 111, un oscillateur comman- dé par tension (ou VCO) 109, une unité de commande d'émetteur-récepteur 113 et un microprocesseur 115, et le microprocesseur 115 et l'unité de commande 113 peu- vent être intégrés dans une micro-unité de commande telle que celle commercialisée par Motorola, Inc sous la référence MC 68332 Le récepteur 107 a pour fonction de démoduler les signaux RF que l'antenne 103 reçoit à partir d'émetteurs-récepteurs de sites fixes multiples 101, 107, ayant de multiples fréquences porteuses. L'oscillateur commandé par tension 109 a pour fonction de régler sa fréquence de sortie sur la fréquence por- teuse désirée que le récepteur 107 doit recevoir Des données provenant du radiotéléphone numérique sont appliquées à l'émetteur 111 pour être émises vers l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 L'émet- teur 111 effectue une modulation numérique de la fré- quence porteuse appropriée avec les données, il ampli- fie les données et les émet vers l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 par l'intermédiaire de l'an- tenne 103. L'unité de commande 113 et le microproces- seur 115 travaillent conjointement de façon à mainte- nir la synchronisation entre l'émetteur-récepteur éloigné 119 et les émetteurs-récepteurs de sites fixes 101, 117, et à commander les conditions temporelles internes pour émettre et recevoir des données La figure 2 montre les conditions temporelles des signaux de commande qui interviennent En premier lieu, l'uni- té de commande 113 produit un signal de référence de trame de base 201 Le signal de référence de trame de base 201 a une période de 4,615 ms, et ce signal est le signal de référence fixe sur lequel sont basés tous les autres signaux de commande et de référence. Pour chaque émetteur-récepteur de site fixe 101, 117 sur lequel l'émetteur-récepteur éloigné 119 est synchronisé, il existe un signal de référence de trame de canal 203 Le signal de référence de trame de canal 203 est le signal de référence sur lequel se synchronisent tous les signaux de commande suivants pour un canal individuel Le retard entre le signal de référence de trame de canal 203 et le signal de réfé- rence de trame de base 201 est réglé une fois au cours de chaque période du signal de référence de trame de base 201, pour tenir compte de changements du retard de propagation des signaux RF qui sont émis et reçus entre l'émetteur-récepteur éloigné 119 et l'émetteur- récepteur de site fixe de base 101. Le signal de commande RFSTART 205 présente deux retards fixes par rapport au signal de référence de trame de canal 203, et le premier retard fixe ( 310 ps) est la durée qui s'écoule jusqu'à la récep- tion des données provenant de l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101, tandis que le second retard fixe ( 3,5 ms) est la durée qui s'écoule jusqu'à la mesure du niveau de signal d'un émetteur-récepteur de site fixe adjacent 117 La durée pendant laquelle le signal de commande RFSTART 205 est activé n'est pas significative, et par conséquent aucun calcul du microprocesseur 115 n'est nécessaire pour produire ce signal de commande Les changements dans les condi- tions temporelles sont commandés par les changements apportés au signal de référence de trame de canal 203. Le signal de commande RFSTART 205 précède le signal de commande RXACQ 207, et il remplit la fonction d'un signal de préparation de la section de récepteur, pour le chargement dans le récepteur de l'information de synthétiseur et de niveau de commande automatique de gain (CAG) Le signal de commande RXACQ 207 suit le signal de commande RFSTART 205 avec un écart corres- pondant au temps de verrouillage du synthétiseur dans le cas le plus défavorable, soit 818 ps La durée pen- dant laquelle le signal de commande RXACQ 207 est activé est la durée pendant laquelle le récepteur traite les signaux RF qui sont reçus par l'intermé- diaire de l'antenne 103 Il y a deux durées d'activa- tion différentes pour le signal RXACQ 207 dans ce mode de réalisation: la première durée ( 607 >is) est la durée de réception d'un créneau temporel de données à partir de l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101, et la seconde durée ( 237 ps) est la durée néces- saire pour recevoir suffisamment d'information pour déterminer le niveau de signal d'un émetteur-récepteur de site fixe adjacent 117. Le signal de commande DMCS 213 est utilisé pour faire démarrer le fonctionnement du modulateur numérique dans l'émetteur 111, avant une émission de données vers l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 Le retard du signal de commande DMCS 213 est référencé au signal de référence de trame de canal 203, et il est différent pour chaque émetteur-récep- teur de site fixe L'émetteur-récepteur de site fixe adresse l'information de retard à l'émetteur-récepteur éloigné 119, avant l'émission Le microprocesseur 115 programme ce retard dans l'unité de commande 113 Le signal de commande DMCS 213 est activé ( 650 jus) avant, pendant et après la durée d'émission de l'émetteur 111 Le signal de commande TXKEY 215 détermine la durée d'émission, soit 577 ls Le signal de commande TXKEY présente un retard fixe de 37,1 ps à partir du front d'activation du signal de commande DMCS 213, et ce retard fixe correspond à la durée nécessaire à l'émetteur pour se régler correctement, dans le cas le plus défavorable. Ces conditions temporelles des signaux sont spécifiques du matériel choisi pour le mode de réali- sation considéré, et l'homme de l'art pourra régler ces durées de façon appropriée pour son propre mode de réalisation. Deux interruptions sont nécessaires pour que le microprocesseur 115 programme l'unité de commande 113 de façon à permettre un fonctionnement correct de l'émetteur-récepteur éloigné 119 La première inter- ruption 211 fixe le retard approprié entre le signal de référence de trame de base 201 et la référence de trame de canal 203, elle fixe le retard entre la réfé- rence de trame de canal 203 et le signal de commande RFSTART 205, de façon qu'il soit égal au premier retard fixe, et elle fixe la durée d'activation du signal de commande RXACQ à une valeur égale à la pre- mière durée fixe pour la réception des données prove- nant de l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101. La seconde interruption 209 règle le signal de comman- de RFSTART 205 au second retard fixe, et elle règle la durée d'activation du signal de commande RXACQ à la seconde durée fixe, pour la mesure du niveau de signal de l'émetteur-récepteur de site fixe adjacent 117. La figure 3 est un organigramme du processus qu'utilise l'unité de commande pour commander effecti- vement l'émetteur-récepteur 119 En premier lieu, le signal de référence de trame de base 201 est généré en 303 Le signal de référence de trame de canal 203 est généré en 305 Ensuite, en 307, le signal de commande RFSTART 205 est généré pour conditionner le récepteur 107 de façon à recevoir des signaux RF provenant de l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 En 309, le signal RXACQ 207 est activé pour l'acquisition des signaux RF Le microprocesseur est ensuite interrompu pour programmer l'unité de commande de façon à mesurer le niveau de signal de l'émetteur-récepteur de site fixe adjacent 117 En premier lieu, il fixe le retard entre le signal de référence de trame de canal 203 et le signal de commande RFSTART 205, en 311, après quoi il fixe la durée d'activation du signal de commande RXACQ à une valeur égale à la seconde durée fixe, en 313 Le signal de commande DMCS 213 est activé pendant la totalité de la durée d'émission, en 315, et le signal de commande TXKEY 215 est activé 37,1 ps plus tard, en 317 Ensuite, en 319, le signal de commande RFSTART 205 est généré pour conditionner le récepteur 107 pour la mesure du niveau de signal provenant de l'émetteur- récepteur de site fixe adjacent 117 Le microprocesseur 115 est ensuite interrompu pour pro- grammer l'unité de commande 113 pour la réception de données provenant de l'émetteur-récepteur de site fixe de base 101 En premier lieu, le microprocesseur 115 fixe le retard entre le signal de référence de trame de canal 203 et le signal de commande RFSTART 205, en 321, après quoi il fixe la durée d'activation du signal de commande RXACQ à une valeur égale à la première durée fixe, en 323 Ensuite, en 325, le microprocesseur 115 règle le retard entre le signal de référence de trame de base 201 et le signal de réfé- rence de trame de canal 203 En 327, le microproces- seur 115 règle le retard entre le signal de référence de trame de canal 203 et le signal de commande DMCS 213 L'unité de commande génère ensuite le signal RXACQ pour mesurer le niveau de signal de l'émetteur- récepteur de site fixe adjacent 117 Le programme se répète ensuite. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'in- vention. REVENDICATIONS 1 Procédé de commande d'un émetteur-récep- teur ( 119) fonctionnant dans le cadre d'un système d'Accès Multiple par Répartition dans le Temps (AMRT), comprenant un émetteur ( 111), un récepteur ( 107) et une unité de commande ( 113), caractérisé en ce que: on génère un premier signal de référence ( 303) ayant une période fixe; on génère un second signal de référence ( 305) qui présente un retard variable par rapport au premier signal de référence; on génère un ensemble de signaux de commande ( 307, 309, 315, 317, 319) ayant des retards fixes par rapport au second signal de référence; et on règle le retard variable du second signal de référence ( 325), pour régler ainsi les conditions temporelles de l'en- semble de signaux de commande. 2 Emetteur-récepteur radiofréquence ( 119) comprenant un émetteur ( 111), un récepteur ( 107) et une unité de commande ( 113), produisant au moins deux signaux de référence et un ensemble de signaux de com- mande, caractérisé par: un premier signal de référen- ce ( 201) ayant une période fixe; un second signal de référence ( 203) présentant un retard variable par rapport au premier signal de référence ( 201); des moyens ( 321, 323, 327) destinés à définir l'ensemble de signaux de commande sur la base du second signal de référence; et des moyens ( 325) destinés à régler le retard variable du second signal de référence, pour régler ainsi les conditions temporelles de l'ensemble de signaux de commande. 3 Un émetteur-récepteur radiofréquence ( 119) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un récepteur radiofréquence utilisant la technique d'Accès Multiple par Répartition dans le Temps (AMRT). il 4 Procédé de commande d'un émetteur-récep- teur ( 119) utilisant la technique d'Accès Multiple par Répartition dans le Temps (AMRT), comprenant un émetteur ( 111), un récepteur ( 107), une unité de com- mande ( 113) et un microprocesseur ( 115) qui sont incorporés dans un radiotéléphone, caractérisé par les étapes suivantes: on génère un premier signal de référence ( 303) avec une période fixe, dans l'unité de commande; on génère dans l'unité de commande un second signal de référence ( 305) ayant un retard variable par rapport au premier signal de référence; on génère, dans l'unité de commande, un premier signal de comman- de ( 307) ayant un premier retard fixe par rapport au second signal de référence, grâce à quoi le récepteur est programmé de façon à recevoir une première radio- fréquence pendant une durée qui est déterminée par une valeur de temps d'activation; on génère, dans l'unité de commande, un second signal de commande ( 309) ayant un retard fixe par rapport au premier signal de com- mande, pendant lequel le récepteur procède à l'acqui- sition de données; on programme l'unité de commande, à partir du microprocesseur, de façon que le premier signal de commande ait un second retard fixe par rap- port au second signal de référence ( 311); on programme l'unité de commande, à partir du microprocesseur, de façon que la valeur de temps d'activation soit égale à une seconde valeur de temps ( 313); on génère, dans l'unité de commande, un troisième signal de commande ayant un retard variable par rapport au second signal de référence ( 315), pour activer ainsi un modulateur numérique; on génère, dans l'unité de commande, un quatrième signal de commande ayant un retard fixe par rapport au second signal de référence ( 317), pour activer ainsi l'émetteur; on génère, dans l'unité de commande, le premier signal de commande ayant le second retard fixe par rapport au second signal de référence ( 319), pour programmer ainsi le récepteur de façon à recevoir une seconde radiofréquence pendant une durée qui est déterminée par la valeur de temps d'activa- tion; on programme l'unité de commande, à partir du microprocesseur, de façon que le premier signal de commande présente le premier retard fixe par rapport au second signal de référence ( 321); on programme l'unité de commande, à partir du microprocesseur, de façon que le temps d'activation corresponde à une première valeur de temps ( 323); on programme l'unité de commande, à partir du microprocesseur, de façon que le second signal de référence présente un second retard variable ( 325); on programme l'unité de comman- de, à partir du microprocesseur, de façon que le troi- sième signal de commande présente un second retard variable ( 327); et on génère, dans l'unité de comman- de, le second signal de commande présentant le retard fixe précité par rapport au premier signal de commande ( 329). Radiotéléphone comprenant un émetteur- récepteur ( 119) utilisant la technique d'Accès Multi- ple par Répartition dans le Temps (AMRT), comprenant un émetteur ( 111), un récepteur ( 107), une unité de commande ( 113) et un microprocesseur ( 115), caracté- risé par: des moyens destinés à maintenir la synchro- nisation avec au moins un émetteur-récepteur de site fixe ( 101); des moyens destinés à générer un premier signal de référencfe ayant une période fixe ( 303); des moyens destinés à générer un second signal de référen- ce présentant un retard variable par rapport au pr- mier signal de référence ( 305); des moyens destinés à générer un premier signal de commande présentant un retard fixe par rapport au second signal de référence ( 307), pour programmer ainsi le récepteur de façon à recevoir une première radiofréquence pendant une cer- taine durée; des moyens destinés à générer un second signal de commande présentant un retard fixe par rapport au premier signal de commande ( 309), pendant lequel le récepteur procède à l'acquisition de données; des moyens destinés à programmer l'unité de commande de façon que le premier signal de commande présente un second retard fixe par rapport au second signal de référence ( 311); des moyens destinés à programmer l'unité de commande de façon que la valeur de temps d'activation corresponde à une seconde valeur de temps ( 313); des moyens destinés à générer un troisième signal de commande présentant un retard variable par rapport au second signal de référence ( 315), pour activer ainsi le modulateur numérique; des moyens destinés à générer un quatrième signal de commande présentant un retard fixe par rapport au second signal de référence ( 317), pour activer ainsi l'émetteur; des moyens destinés à générer le premier signal de comman- de présentant le second retard fixe par rapport au second signal de référence ( 319), pour programmer ainsi le récepteur de façon à recevoir une seconde radiofréquence pendant une durée qui est déterminée par la valeur de temps d'activation; des moyens desti- nés à programmer l'unité de commande de façon que le premier signal de commande soit retardé du premier retard fixe par rapport au second signal de référence ( 321); des moyens destinés à programmer l'unité de commande de façon que le temps d'activation correspon- de à une première valeur de temps ( 323); des moyens destinés à programmer l'unité de commande de façon que le second signal de référence présente un second retard variable ( 325); des moyens destinés à program- mer l'unité de commande de façon que le troisième signal de commande présente un second retard variable ( 327); et des moyens destinés à générer le second signal de commande ayant le retard fixe par rapport au premier signal de commande ( 329).