Brevet FR2709908A1 — publié le 19950317

La présente invention concerne un système de diffusion d'informations et de communication en groupe dans un système de télécommunications compre- nant au moins une station de base et plusieurs unités éloignées, o les unités éloignées ont des identifications distinctes, comme c'est le cas par exemple dans les communications point à point, c'est-à-dire poste à poste, notamment en radio- téléphonie cellulaire GSM. Il a été proposé d'utiliser les techniques radiotéléphoniques cellulaires GSM (Groupe Spécial Mobile) dans des systèmes du type distribution pour service radio mobile privé (PMR) mis à la disposition des agents du chemin de fer, o des communications poste à poste et des communications de groupe sont nécessaires. Dans le domaine de la radiotéléphonie cellulaire, il a été proposé de prévoir un centre de service de conférence permettant d'établir des conférences téléphoniques dans lesquelles un certain nombre de communications poste à poste sont établies simultanément sur une base appropriée et chaque tranche de temps d'une voie entrante est reliée à chaque tranche de temps sortante dans le centre de service de conférence. Dans l'article "Group Calls in GSM", ETSI SMG-UIC Task Force, février 1993, il a été suggéré qu'un centre de conférence de ce type pourrait être utilisé pour gérer des appels de groupe dans un système PMR. Il reste à résoudre le problème de la gestion spectralement efficace d'un tel ensemble, celui-ci devant pouvoir être géré sans retards indus à chaque étape de la procédure, pour qu'un tel système soit accepté sur le marché commercial. Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un système de télécommunications comprenant au moins une station de base et plusieurs unités éloignées. Chaque unité éloignée possède une identification. Les unités éloignées peuvent être disposées en au moins un groupe et sont conçues pour communiquer avec la station de base via une liaison radio. Il est proposé un centre de service de groupe (GSC), qui comprend un moyen destiné à recevoir le trafic depuis une voie entrante de la liaison radio et à le reproduire dans une voie sortante via la liaison radio. Il est prévu au moins une unité éloignée qui comprend un moyen servant à communiquer son identification au GSC et à établir une liaison de télécommuni- cations avec le GSC. L'invention se distingue en ce que: le GSC comprend un moyen de recherche permettant de corréler l'identification de ladite unité éloignée avec les identifications d'autres unités éloignées d'un groupe commun et un moyen permettant d'établir des liaisons de télécommunications avec lesdites autres unités éloignées à l'aide des identifications de ces unités éloignées. Ainsi, puisqu'on lui a ajouté l'intelligence, le GSC devient plus qu'un simple moyen de mise en liaison du type conférence et établit de façon active les communications de groupe. Le GSC peut établir la communication de groupe à partir d'une connaissance préalable du groupe auquel appartiennent des unités éloignées données ou bien, lorsqu'une unité éloignée appartient à plus d'un groupe, le GSC a simplement besoin d'être informé de l'identification du groupe auquel l'unité éloignée demande d'être connectée. Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un système de télécommunications qui comprend au moins une station de base et plusieurs unités éloignées, chaque unité éloignée ayant une identification, les unités éloignées pouvant être disposées en au moins un groupe et étant conçues pour communiquer avec la station de base sur une liaison radio du type accès multiple par répartition dans le temps (TDMA) qui comporte des tranches de temps d'entrée et des tranches de temps de sortie, un moyen servant à établir un groupe d'unités éloignées, à affecter une voie de commande à chaque unité éloignée du groupe, et à réserver une voie de trafic pour le groupe, un moyen servant à émettre périodiquement des informations de commande d'unité éloignée à destination de chaque unité éloignée du groupe pendant que le groupe est établi, un moyen placé dans une unité éloignée et servant à introduire une demande d'émission, et un moyen placé dans l'unité éloignée et servant à fournir l'accès d'émission, pour l'unité éloignée du groupe, à la voie de trafic réservée dès l'introduction d'une demande d'émission dans cette unité éloignée et à émettre sur la voie de trafic réservée avec des émissions qui sont ajustées en fonction des informations de commande d'unité éloignée lorsque ledit accès d'émission est fourni. De cette manière, les paramètres d'émission, tels que l'avance de synchronisation et le niveau de puissance, sont établis et, dès qu'on enfonce le bouton de conversation (FI), on peut avoir immédiatement accès à la voie. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à permettre une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un système de radiotéléphonie mobile privé (PMR) selon l'invention; la figure 2 est un schéma fonctionnel du centre de service de groupe de la figure 1; la figure 3 est un organigramme montrant les étapes intervenant dans l'établissement d'un appel de groupe dans le système de la figure 1; et la figure 4 est un organigramme montrant le fonctionnement du système à la suite des étapes présentées sur la figure 3. Dictionnaire de sigles BS Station de base BSC Dispositif de commande de station de base BTS Poste émetteur- récepteur de base GSC Centre de service de groupe GSC Dispositif de commande de service de groupe GSM Groupe Spécial Mobile ISDN Réseau numérique à intégration de services MS Poste mobile MSC Central de communication mobile PSTN Réseau téléphonique public commuté FIT Bouton de conversation SDCCH Voie de commande spécialisée autonome TCH Voie de trafic TDMA Accès multiple par répartition dans le temps Sur la figure 1, est présentée la relation entre le GSC et le réseau. Dans un réseau GSM, des mobiles 22 à 26 sont connectés par des voies de télécommu- nications radio à des BTS 18 à 21. Chaque BTS 18 à 21 contient les composantes radio du système et des modules qui assurent les interfaces avec un BSC 15 à 17. Un BTS 18 à 21 est connecté au moyen de liaisons terrestres avec son BSC 15 à 17. Un BSC (par exemple le BSC 15) gère un groupe de BTS (par exemple les BTS 18 et 19) et joue le rôle d'une interface de traitement numérique entre eux et les MSC 13 et 14 afin de réaliser le traitement de communication tel que défini par le GSM. Un BSC 15 à 17 est connecté au moyen de liaisons terrestres à un MSC 13, 14. Les MSC 13 et 14 sont des centraux téléphoniques. Chaque MSC 13, 14 assure la desserte de mobiles placés à l'intérieur de sa zone de couverture. Il assure également les interfaces avec un réseau PSTN 10 ou un réseau ISDN 11 et avec des circuits terrestres des BSC 15 à 17. Un MS 22 est présenté, qui comporte un bouton FIT 30 faisant fonction de touche d'activation d'émetteur. Tous les autres MS possèdent un bouton PFIT. Le GSC est connecté au MSC. Le GSC assure la gestion des commu- nications de groupe et des communications de diffusion d'informations à l'aide d'une installation pour conférence ou de multiplexeurs, le nombre de ces derniers étant compris entre un et un nombre important. Le GSC peut être placé à l'intérieur du MSC ou bien constitué un élément d'équipement distinct qui est connecté au MSC à l'aide de liaisons terrestres. La figure 2 montre un schéma fonctionnel du GSC. Celui-ci est constitué d'un dispositif 100 de commande de GSC, d'une interface 101 de MSC, d'une base de données de groupe 102 et d'un dispositif de liaison du type conférence ou de multiplexeurs, en nombre compris entre un et un grand nombre, 103. Le dispositif 100 de commande de GSC contrôle la base de données de groupe, gère l'interface avec le MSC via l'interface 101 de MSC, et commande le dispositif de liaison du type conférence, ou le multiplexeur, 103. La base de données de groupe 102 contient toutes les informations concernant les membres du groupe et leurs privilèges de communication de groupe et de diffusion d'informa- tions. Le dispositif de liaison du type conférence ou le multiplexeur 103 connecte deux voies de trafic audio, ou plus, et permet: (1) l'établissement de liaisons de conférence entre ces voies de trafic (en permettant à toutes les parties de parler en même temps à tous les autres membres de la conférence); et (2) la diffusion orale d'informations de l'utilisateur TCH initial à tous les membres du groupe. Le dispositif 100 commande de GSC indique au dispositif de liaison du type confé- rence ou au multiplexeur 103 quels sont les membres du groupe, ainsi que le type de communication. La base de données de groupe 102 est entretenue à partir d'une borne de commande 105. Selon une variante, un utilisateur de poste mobile peut créer, modifier et supprimer des groupes de communications de diffusion d'informations et de groupe. Différents niveaux d'accès peuvent être donnés à différents types d'utilisateurs. Le GSC 12 gère les communications de diffusion d'informations ou de groupe et contrôle l'état de connexion de chaque poste mobile. Ceci permet au centre de service d'indiquer si une communication est réussie ou non. Si toutes les parties sont connectées à la conférence, le centre de service peut injecter (ou interrompre) une tonalité d'avertissement dans le trajet des signaux vocaux. La tonalité peut être envoyée à celui qui est à l'initiative de la conférence ou à tous les participants à la conférence. Le centre de service décide si les parties appelées peuvent répondre (communication de groupes) ou ne peuvent pas répondre (communication de diffusion d'informations). Le protocole est optimisé pour la communication de diffusion d'informations ou pour la communication de groupe, et la gestion de la communication peut être très rapide (entre 1 et 2 établissements de communication normalisés). Cette solution offre un niveau très élevé de service et de gestion de communications, pouvant se comparer à une installation complète pour confé- rence. Il est notablement plus efficace du point de vue spectral que la solution consistant à attribuer une TCH à chaque participant à la communication de groupe. La solution SDCCH permet une connexion de signalisation constante entre le GSC et chaque participant à la communication de groupe. La gestion du groupe est donc plus facile. Il n'est pas nécessaire d'établir des liaisons de signalisation à chaque fois qu'un poste mobile change d'état, par exemple du fait du transfert à une nouvelle cellule, de l'entrée dans un nouveau groupe, ou de la sortie d'un groupe. De plus, pendant une communication de groupe, des données peuvent être transmises à des postes mobiles particuliers ainsi qu'à un groupe tout entier. Des postes mobiles particuliers peuvent être retirés de la conférence pour répondre à des communications d'une priorité supérieure. Chaque SDCCH porte le quart du débit de données d'une TCH. La charge, exprimée en termes de spectre, résultant de l'utilisation permanente d'une SDCCH pour chaque poste mobile du groupe peut être diminuée par utilisation d'une voie à débit de 1/8 ou 1/6, c'est-à-dire que chaque tranche de temps de SDCCH possède une durée égale à 1/8 ou 1/6 d'une tranche de temps de voie de trafic. Les figures 3 et 4 représentent un organigramme qui montre comment la SDCCH peut être utilisée pour commander l'accès à une voie de diffusion de groupe. Initialement, une communication de groupe est établie pour un groupe A (étape 200). Le dispositif de commande du GSC fait accès aux identifi- cations des MS du groupe dans la base de données de groupe (étape 201). Le GSC fait commencer la connexion de chaque élément du groupe (étape 202). Lorsque le premier élément du groupe appelé répond, il se voit attribuer une SDCCH. L'authentification et le chiffrage sont effectués (étape 203), et le nouveau membre est ajouté au groupe (étape 204). Le MSC réserve alors une TCH de diffusion d'informations (étape 205). L'appel de groupe est alors établi et le système attend que le bouton PIT soit enfoncé (étape 206). Si des membres supplémentaires du groupe répondent ultérieurement, ils sont ajoutés au groupe de la même manière (étape 207). Des voies supplémentaires de trafic de diffusion d'informations sont ajoutées en nombre nécessaire, puisque les postes mobiles peuvent se trouver dans des cellules différentes et des groupes de recherche de personne. Tous les postes mobiles du groupe peuvent alors se mettre à l'écoute de la voie de diffusion d'informations de la liaison descendante. Dans le même temps, l'avance de la synchronisation et l'ajustement de la puissance sont réglés à l'aide de la SDCCH (étape 208). Si le bouton FIT est enfoncé, (figure 4), l'instruction FIT est envoyée au MSC (étape 257). Le MSC affecte la TCH de liaison montante au MS (étape258). Le MS passe alors de la SDCCH à la TCH et la conversation commence (étape 259). La conversation est reproduite dans le GSC et est insérée dans la TCH sortante (étape 260). Le MSC empêche d'autres postes mobiles d'avoir accès à la TCH de la liaison montante (étape 261). Une fois relâché le bouton FIT du MS, la TCH de la liaison montante se trouve libérée, la diffusion d'informations s'arrête, et le poste mobile revient à la SDCCH (étape 262). Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du système de télécommunications dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de télécommunications comprenant au moins une station de base (18 à 21), plusieurs unités éloignées (22 à 26), chaque unité éloignée ayant une identification, les unités éloignées pouvant être disposées dans au moins un groupe et étant conçues pour communiquer avec la station de base sur une liaison radio, et un centre de service de groupe, noté GSC, (12) comprenant un moyen destiné à recevoir le trafic de la part d'une voie entrante de la liaison radio et à le reproduire dans une voie sortante de la liaison radio, au moins une unité éloignée comprenant un moyen servant à commu- niquer son identification au GSC et à établir une liaison de télécommunications avec le GSC, caractérisé en ce que: le GSC comprend un moyen de recherche (102) servant à corréler l'identification de l'unité éloignée avec les identifications d'autres unités éloignées d'un groupe commun et un moyen servant à établir, une à une, des liaisons de télé- communications avec lesdites autres unités éloignées en utilisant les identifications de ces unités éloignées. 2. Système de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une station de base (18 à 21) et plusieurs unités éloignées (22 à 26), chaque unité éloignée ayant une identification, les unités éloignées pouvant être disposées dans au moins un groupe et étant conçues pour communiquer avec la station de base sur une liaison radio à accès multiple par répartition dans le temps, ou TDMA, comportant des tranches de temps d'entrée et des tranches de temps de sortie, un moyen (12, 13, 14) servant à établir un groupe d'unités éloignées, à attribuer une voie de commande à chaque unité éloignée du groupe, et à réserver une voie de trafic pour le groupe; un moyen (208) servant à émettre périodiquement des informations de commande d'unité éloignée à destination de chaque unité éloignée du groupe pendant que le groupe est établi, un moyen (30) placé dans une unité éloignée et servant à introduire une demande d'émission (PIT), et un moyen (259) placé dans l'unité éloignée et servant à donner l'accès d'émission, pour l'unité éloignée du groupe, à la voie de trafic réservée lors de l'introduction d'une demande d'émission à cette unité éloignée et à émettre sur la voie de trafic réservée avec des émissions qui ont été ajustées en fonction des informations de commande d'unité éloignée lorsque ledit accès d'émission a été donné. 3. Système de télécommunications selon la revendication 2, caractérisé en ce que les informations de commande transmises sont des informations d'avance de synchronisation et les moyens placés dans l'unité éloignée sont conçus pour ajuster la synchronisation des tranches de temps d'entrée. 4. Système de télécommunications selon la revendication 2, caractérisé en ce que les informations de commande émises sont des informations de puissance de sortie et les moyens placés dans l'unité éloignée sont conçus pour ajuster la puissance de sortie des émissions de l'unité éloignée.