Brevet FR2682247A1 — publié le 19930409

INSTALLATION DE RADIO MESSAGERIE ET RECEPTEUR POUR UNE TELLE INSTALLATION L'invention concerne les installations de radio messagerie et elle trouve une application particulièrement importante dans les installations d'appel unilatéral sans transmission de parole du genre décrit dans l'avis 584 du CCIR, auquel on pourra se reporter. L'invention sera essentiellement décrite par la suite dans cette application, qui n'est cependant nullement exclusive. L'invention s'applique en effet à toute installation de radio messagerie comprenant au moins un émetteur et des récepteurs individuels, chaque récepteur ayant une tête radio-fréquence de détection et de démodulation et une unité logique d'exploitation des messages, comportant une mémoire contenant une adresse d'identification propre au récepteur, incorporée par l'émetteur dans les messages destinés à ce récepteur particulier. La tête de réception à radio fréquence, de détection et de démodulation a une consommation électrique très supérieure à celle de l'unité logique. Ce niveau de consommation donne aux batteries, de capacité forcément limitée, qui équipent les récepteurs, une durée de vie entre recharges relativement faible. Pour réduire la consommation, les récepteurs sont répartis en plusieurs groupes affectés chacun d'une adresse propre au groupe ; l'émetteur est prévu pour transmettre les messages destinés à un des différents groupes uniquement dans des tranches de temps affectées à ce groupe ; l'unité logique d'exploitation et de mise en marche est prévue pour, à partir de la mise en marche du récepteur, rester en écoute jusqu'à identification de l'adresse du groupe dans un message provenant de l'émetteur, puis, cycliquement, mettre en marche la tête pendant des périodes encadrant les tranches de temps affectées au groupe et couper l'alimentation de la tête pendant les intervalles de temps intermédiaires. La présente invention vise à réduire très considérablement encore la consommation des récepteurs lorsqu'ils sont à l'état de veille (et par voie de conséquence d'augmenter considérablement la durée de vie des batteries entre recharges) et ce en n'apportant que des modifications réduites à un récepteur de type couramment utilisé à l'heure actuelle et en permettant de conserver le parc des récepteurs existants. Dans ce but 1 invention propose une installation caractérisée en ce que les récepteurs sont répartis en un nombre N d'hypergroupes dont chacun comprend des récepteurs appartenant à plusieurs groupes, en ce que l'émetteur répartit les messages à transmettre en hypertrames affectées chacune à un hypergroupe, ayant chacune un mot-code spécial MS propre à l'hypertrame et en ce que l'unité logique de chaque récepteur est prévue pour couper également l'alimentation de la tête pendant les émissions des hypertrames auxquelles le récepteur ntest pas affecté. A l'heure actuelle, un récepteur de radio messagerie est prévu pour ne recevoir les appels que sur une seule de plusieurs fréquences (quatre par exemple) sur lesquelles peut appeler l'émetteur. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, certains au moins des récepteurs sont programmés pour, à partir d'une première identification d'adresse de groupe, accorder le récepteur sur plusieurs fréquences différentes et prédéterminées suivant un cycle mémorisé, lors des mises en marche successives de la tête radio fréquence. Ce cycle peut être figé ou peut être téléchargé par l'installation, ce qui permet de le modifier à volonté. Ce mode de réalisation donne davantage de souplesse à l'installation. I1 permet en particulier d'affecter une des fréquences à une source de messages locale, prévue pour se synchroniser sur l'émetteur afin de n'émettre sur la fréquence qui lui est affectée que pendant des tranches de temps spécifiques qui lui sont allouées. L'invention a également pour objet un récepteur utilisable dans une installation du type ci-dessus défini. Un tel récepteur contient un interrupteur, généralement à état solide, de coupure et de rétablissement périodique de l'alimentation de la tête radio fréquence, et un programme destiné à cadencer le fonctionnement de l'interrupteur pour couper l'alimentation en dehors des périodes affectées au groupe et à l'hypergroupe. Ce programme peut être mémorisé moyennant une augmentation, qui reste faible, de la taille de la mémoire de l'unité logique. Une solution consiste à utiliser un circuit intégré spécifique à l'application ou "ASIC", cette solution étant particulièrement intéressante dans le cas d'un récepteur multi-fréquence. Dans le cas d'une installation où les communications s'effectuent suivant le code n" 1 de l'avis 584 du CCIR, avec une structure de trame dite POCSAG, le mot-code spécial peut notamment se substituer au mot-code d'adresse d'une seule trame, d'emplacement déterminé, dans au moins un des N lots de huit trames qui constitueront une hypertrame. En conservant un mot-code standard de trente-deux bits dont huit bits d'identification d'hypergroupe et huit bits indiquant le nombre total d'hypergroupes, on peut utiliser jusqu'à N = 256 hypergroupes. Le récepteur ne se réveille alors que (1/4,25 N) du temps environ au lieu de (1/4,25) du temps dans le cas actuel. Au surplus l'invention permet de multiplier la capacité théorique d'adressage par le nombre d'hypergroupes en service. I1 est également possible d'affecter les vingt bits utiles du mot-code utilisé comme mot-code spécial pour programmer un ou des récepteurs et commander par exemple - la séquence de fréquences sur lesquelles doit s'effectuer l'écoute ; - l'arrêt de tous les groupes d'un hypergroupe pendant un temps ajustable - l'arrêt du récepteur pendant une durée déterminée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un schéma de principe d'un récepteur conforme à un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est un schéma montrant un format de signal utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention ; - la figure 3 est un algorithme de principe du fonctionnement d'une unité logique utilisable dans le récepteur de la figure 1 ; et - les figures 4 et 5 donnent deux sous-algorithmes inclus dans le logigramme de la figure 3. Comme on l'a indiqué plus haut, l'invention sera essentiellement décrite par la suite dans son application à une installation mettant en oeuvre le code numéro 1 décrit dans l'avis 584 du CCIR. Ce code est en particulier utilisé dans les réseaux désignés par les marques déposées Alphapage, Eurosignal et RDS. L'invention est cependant applicable à d'autres installations, fonctionnant dans des plages de fréquence différentes, telles que celles désignées par la marque déposée "Opérator TDF". L'installation comporte un émetteur, non représenté sur la figure 1 et dont les caractéristiques seront définies plus loin, et des récepteurs individuels 10 pouvant avoir la constitution montrée en figure 1. Chacun de ces récepteurs comporte une tête de réception radio-fréquence 12 reliée à une antenne et accordée pour recevoir les messages émis sur une porteuse à fréquence f1, par exemple par un oscillateur local 14 à quartz. La tête 12 comporte également des circuits de détection et de démodulation permettant d'extraire les signaux en bande de base transmis par la porteuse et fournir le signal démodulé à une unité logique 16 reliée à des moyens d'affichage de messages 18. Les différents composants sont alimentés à partir d'une batterie 20, par fermeture d'un interrupteur 22 à commande manuelle. Les circuits d'alimentation 24 permettent de disposer des tensions stabilisées nécessaires. A l'heure actuelle, à chaque récepteur est affectée une adresse d'identification qui lui est particulière, stockée dans une mémoire 26. Dans une installation Alphapage, l'adresse d'identification comporte vingt et un bits plus deux bits de fonction et l'émetteur ne fournit que les dix huit premiers bits et les deux bits de fonction. Les trois bits de poids faible correspondent à huit ensembles différents, et chaque récepteur est affecté à l'un de ces huit ensembles ou groupes. Chaque récepteur contient en mémoire son code d'identification de groupe, qui n'est jamais transmis. Le format des messages à émettre vers les récepteurs, pour mettre en oeuvre l'invention, peut notamment être celui montré en figure 2 lorsque l'on souhaite conserver la compatibilité avec les récepteurs existants. Toute nouvelle émission commence par un préambule 28 de durée au moins égale à celle d'un lot multitrame commençant par un mot-code de synchronisation ou synchrocode 30. Ce préambule est destiné à permettre aux récepteurs de réaliser la synchronisation de bits. Dans les installations actuelles, chaque lot multitrame comprend, après le synchro-code 30, huit trames formées chacune d'un mot-code d'adresse MCA et d'un motcode de message MCM. Les trames sont numérotées de O à 7. Comme indiqué plus haut, les récepteurs sont divisés en huit groupes affectés chacun à l'une des huit trames. Dans une installation suivant l'invention, les récepteurs sont répartis en N hypergroupes comprenant chacun huit groupes conservant la structure classique, si ce n'est que la capacité d'un des groupes est réduite pour permettre de transmettre des adresses d'hypergroupes. Dans le cas particulier montré à titre d'exemple en figure 2, chaque message comporte des mots-codes spéciaux MS se substituant aux mots-codes d'adresse de la trame 0, cet emplacement n'étant nullement impératif. Les trentedeux bits du mot-code MS peuvent notamment comporter vingt bits utiles (bits 2 à 21) précédés d'un bit d'identification de la nature du mot-code et suivis de onze bits constituant un code correcteur. Le mot-code MS pourra alors avoir la constitution suivante Bit Nature 1 : identification du mot-code (message ou adresse) 2 à 9 : identification de l'hypergroupe courant parmi 256 au maximum ; 10 à 13 : espace séparateur, tel que 1100 ; 14 à 21 : nombre total d'hypergroupes, par exemple 11111111 = 256 22 à 32 : code correcteur. La structure qui vient d'être décrite correspond à un mode de réalisation particulièrement simple. Dans ce cas, l'unité logique 16 (figure 1) ne se différencie de l'unité logique d'un récepteur classique qu'en ce qu'elle est prévue pour repérer le numéro d'hypergroupe lorsqu'il apparaît pour la première fois après mise en marche du récepteur et n'alimenter ensuite la tête radio-fréquence 12 par l'intermédiaire des moyens interrupteurs 32 que pendant les périodes affectées au groupe du récepteur, uniquement dans l'hypergroupe auquel appartient le récepteur, c'est- à-dire à des intervalles de temps prédéterminés correspondant à la répartition temporelle figée des hypergroupes et des groupes. Dans une variante de réalisation, qui peut n'être utilisée que dans certains des récepteurs, la tête est accordable sur plusieurs fréquences f1, f2, f3... mémorisées et l'unité 16 est prévue pour recevoir et décoder des messages destinés au récepteur, et éventuellement à lui seul. La fréquence ou chaque fréquence s'ajoutant à la première est alors destinée a recevoir des messages d'origine locale, provenant d'un émetteur programmé pour se caler sur l'installation nationale et n'émettre que pendant les temps libres. L'organigramme de fonctionnement de l'installation peut être celui montré en figures 3A, 3B, 4 et 5 où les notations suivantes sont utilisées H = Nombre d'hypergroupes HG(i) = Numéro d'hypergroupe courant HG(n) = Numéro d'hypergroupe du récepteur HG' = Code d'attente n = Numéro de trame (ou de groupe) du récepteur A(i) = Adresse lue courante A(n) = Adresse du récepteur S/C = Synchro-code MC = Mot-code m = Nombre des mots-code qui composent le message M = Compteur qui vaut 1 si m a atteint une valeur prédéter minée Ti (avec a = 1,2,...) = Temps d'attente du système, pro grammés ou téléchargeables. Après la mise en marche par fermeture de l'interrupteur 22, la tête 12 et l'unité logique 16 fonctionnent en permanence et l'unité logique fournit les données nécessaires à la synchronisation de l'horloge à la première apparition d'un préambule. L'unité logique décode ensuite les trames jusqu'au premier synchro-code SC rencontré après l'acquisition de l'horloge. Le mot spécial MS qui suit immédiatement est alors lu. I1 identifie le numéro d'hypergroupe i et le nombre total N d'hypergroupes. En réponse, on initialise deux paramètres M et m utilisés pour sélectionner les temps d'attente du système Ti. Un test est ensuite effectué sur HG(i). I1 peut s'agir d'un hypergroupe existant réellement ou d'un code HG' utilisé pour identifier un incident, interdisant provisoirement la diffusion de message et qui conduit à mettre le récepteur en attente pendant une durée T1, par exemple de trente minutes. Si le numéro relevé correspond à un hypergroupe, un test est effectué. Si la différence avec l'hypergroupe auquel est affecté le récepteur est nulle, il peut y avoir poursuite du choix des périodes d'alimentation. Dans le cas contraire, après un délai T2, qui peut se limiter à quelques secondes, l'opération de recherche est reprise. Lorsque l'hypergroupe est localisé, un test est effectué sur n. I1 est répété jusqu'à obtention du mot-code d'adresse. Un test est effectué sur l'adresse pour déterminer s'il s'agit de celle du récepteur. Dans la négative, il y a reprise de la recherche après un retard correspondant à la répétition des groupes et hypergroupes. Lorsqu'un message est destiné au récepteur, il est traité selon le sous-algorithme indiqué en figure 4. Dans le cas où le test sur n fait apparaitre une adresse différente de celle du récepteur, il y a, après une attente, lecture des trente-deux bits suivants, c'est-àdire d'une trame complète de deux mots-code et exécution du sous-algorithme montré en figure 4 qui se termine par un affichage des caractères sur l'afficheur 18 ou le traitement d'un message de service, selon la nature du contenu du mot-code de message. I1 n'est pas utile de résumer les autres étapes, car cela conduirait simplement à répéter de façon moins compréhensible les indications données sur les figures 3B, 4 et 5, auxquelles il suffira de se reporter. On donnera seulement les critères permettant de choisir les valeurs des temps d'attente Ti les plus appropriés. Ces critères font intervenir des paramètres caractéristiques des groupements de messages n : numéro de trame dans la multitrame ; m : nombre de mots codes utilisés par un message ; Diff : différence entre le numéro de multitrame courant et le nombre total de multitrames dans une hypertrame ; D : débit utilisé, en bauds. Dans le cas d'un réseau Alphapage, le débit est de 1 200 bauds. Les divers temps d'attente peuvent alors être les suivants Temps d'attente T1 Ce temps est défini par un message ; on peut prévoir de le coder sur 9 bits, ce qui donne 512 possibilités de code. En prenant comme unité de temps la seconde, le temps maximum d'attente susceptible d'être codé est de 512 secondes. Dans le cas où l'on souhaite disposer de temps d'attente important, on peut adopter la minute comme unité de temps, ce qui permet de régler le temps d'attente jusqu'à 512 minutes. Durée T2 La durée T2 doit être proportionnée à la durée qui reste à courir d'une hypertrame lorsqu'apparaît la multitrame considérée. Si on désigne par M la durée d'une multitrame, on aura T2 = (Diff x M), moins la durée de 64 bits, c'est-à-dire : (Diff x 544/D) - 64/D Durées T4 et T5 Ce temps d'attente doit être proportionné à la longueur temporelle d'une hypertrame : on adoptera en général la durée d'une hypertrame moins la durée de 96 bits. Durée T3 La durée T3 doit être proportionnée à la durée déjà écoulée de la multitrame. Toujours dans le cas d'Alphapage, on peut adopter T3 = ((n-1).64 + 32)/D En d'autres termes, T3 peut être égal à (n-1) fois la durée de 64 bits, plus la durée de 32 bits. Durées T6, T11 et T12 T6 étant complémentaire de T5, on lui donnera avantageusement la valeur T6 = T5 - (m + 1) 32/D et on adoptera la même valeur pour T11 et T12. Durées T7, T8 et Tg Les durées T7, T8 et Tg sont sensiblement égales à la durée d'une hypertrame complète, moins la durée de deux mots code, soit 64 bits. Temps Tlo T10 est égal au temps T7 moins la durée d'un mot code, c'est-à-dire que T10 sera égal à T4. Les valeurs particulières données plus haut n'ont pour la plupart pas à être respectées strictement. De façon générale, tous les temps Ti ont une valeur inférieure à la durée d'une hypertrame. Cette durée elle-même est fonction du nombre de multitrames par hypertrame et du débit D. Dans le cas représentatif où D = 1 200 bauds, la durée d'une hypertrame est de 58 secondes, 116 secondes ou 232 secondes selon que le nombre de multitrames est de 128, 256 ou 512 ce sont les durées d'hypertrames données ci-dessus qui constitueront, dans chaque cas particulier, la valeur maximum des temps T1 à T12. REVENDICATIONS 1. Installation de radio-messagerie à appel unilatéral comprenant au moins un émetteur et des récepteurs individuels (10), chaque récepteur ayant une tête radiofréquence (12) de détection et de démodulation et une unité logique (16) d'exploitation des messages, comportant une mémoire contenant une adresse d'identification propre au récepteur, incorporée par l'émetteur dans les messages destinés à ce récepteur particulier, dans laquelle les récepteurs sont répartis en plusieurs groupes affectés chacun d'une adresse propre au groupe ; l'émetteur est prévu pour transmettre les messages destinés à un des différents groupes uniquement dans des tranches de temps affectées à ce grope ; l'unité logique (16) d'exploitation et de mise en marche est prévue pour, à partir de la mise en marche du récepteur (10), rester en écoute jusqu'à identification de l'adresse du groupe dans un message provenant de l'émetteur, puis, cycliquement, mettre en marche la tête pendant des périodes encadrant les tranches de temps affectées au groupe et couper l'alimentation de la tête pendant les intervalles de temps intermédiaires, caractérisée en ce que les récepteurs sont répartis en un nombre N d'hypergroupes dont chacun comprend des récepteurs appartenant à plusieurs des groupes, et éventuellement à tous les groupes, en ce que l'émetteur répartit les messages à transmettre en hypertrames affectéeschacune à un hypergroupe, ayant chacune un mot-code spécial MS propre à l'hypertrame et en ce que l'unité logique (16) de chaque récepteur est prévue pour couper également lalimen- tation de la tête (12) pendant les émissions des hypertrames auxquelles le récepteur n'est pas affecté. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que certains au moins des récepteurs sont programmés pour, à partir d'une première identification d'adresse de groupe, accorder le récepteur sur plusieurs fréquences différentes et prédéterminées suivant un cycle mémorisé, lors des mises en marche successives de la tête radio fréquence. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le cycle est téléchargeable par l'émetteur de l'installation. 4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3 à communications suivant le code n" 1 du CCIR, caractérisé en ce que le mot-code spécial (MS) est substitué au mot-code d'adresse d'une seule trame, d'emplacement déterminé, dans au moins un des N lots de huit trames constituant une hypertrame. 5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les bits utiles du mot-code spécial sont utilisés pour commander des fonctions supplémentaires telles que - la séquence de fréquences sur lesquelles doit s'effectuer l'écoute ; - l'arrêt de tous les groupes d'un hypergroupe pendant un temps ajustable ; - l'arrêt du récepteur pendant une durée déterminée. 6. Récepteur utilisable dans une installation suivant la revendication 1 contenant un interrupteur, à état solide, de coupure et de rétablissement périodique de l'alimentation de la tête radio-fréquence, et des moyens de mémorisation d'un programme destiné à cadencer le fonctionnement de l'interrupteur pour couper l'alimentation en dehors des périodes affectées au groupe et à l'hypergroupe.