Brevet FR2698748A1 — publié le 19940603

i La présente invention concerne un procédé pour trans- mettre des services supplémentaires dans un réseau hertzien en plus d'un trafic commercial dans lequel des informations sont transmises dans un certain nombre de canaux et compre-5 nant un certain nombre de stations hertziennes, ce trafic supplémentaire étant sous la forme d'informations provenant d'un certain nombre de services supplémentaires. La présente invention concerne également un réseau hertzien pour transmettre des services supplémentaires, à savoir un réseau hertzien dans lequel des informations sont transmises dans un certain nombre de canaux et comprenant un certain nombre de stations hertziennes et dans lequel, en plus du trafic commercial régulier, un autre trafic sous la forme d'un certain nombre de services supplémentaires est également transmis. Les réseaux hertziens constituent aujourd'hui un procédé courant pour transmettre des informations télépho- niques et de données Les faisceaux hertziens sont souvent connectés de manière à créer des réseaux de transmission complets comportant plusieurs liaisons entières Le trafic émane par exemple d'un autocommutateur et le réseau hertzien distribue le trafic téléphonique vers les abonnés dans un réseau de liaisons dont le maillage croît progressivement. D'autres applications courantes sont la téléphonie mobile dans laquelle la liaison hertzienne est utilisée pour une distribution vers des stations de base distantes ou situées en des lieux inaccessibles (par exemple dans des zones situées en altitude ou des zones urbaines o il est difficile et onéreux d'utiliser les télécommunications au sol existan- tes) Lorsqu'un opérateur choisit d'utiliser un faisceau hertzien pour ses besoins de transmission et commerciaux (comme par exemple la transmission de données et la télépho- nie entre les abonnés de l'opérateur), il doit également pouvoir transmettre des services supplémentaires, c'est-à- dire de l'information par exemple connectée à un service de support opérationnel destiné à l'équipement ou aux services, et des canaux de données permettant une communication entre ses propres installations. La raison pour laquelle ces services supplémentaires ne sont pas incorporés au trafic commercial régulier est l'absence de normes concernant la façon dont ce type d'infor- mation doit être incorporé au trafic et le prix excessif des équipements qui seraient nécessaires dans chaque terminal de faisceau hertzien pour séparer le trafic commercial des services supplémentaires Cela a pour conséquence que tous10 les faisceaux hertziens modernes comportent des canaux séparés pour le transfert d'informations supplémentaires, c'est-à-dire normalement 1-3 canaux de voix supplémentaires/ données et des canaux pour transmettre des informations de support opérationnel tel que des alarmes et d'autres informa- tions de surveillance. Dans les systèmes hertziens actuels, on trouve des terminaux à chaque extrémité d'un bond hertzien Sur chaque terminal hertzien, se trouvent des connecteurs destinés à la connexion de canaux de service (par exemple de téléphonie), de canaux de données et des équipements de surveillance En plus de ces points terminaux, se trouvent également des connecteurs destinés au trafic commercial et à l'alimentation électrique Dans les terminaux, se trouve également un espace destiné aux unités terminales qui ont pour objet d'adapter physiquement et électriquement les services supplémentaires au système de transport/faisceaux hertziens. Si les bonds hertziens sont situés à proximité les uns des autres en formant des chaînes ou des réseaux, les services supplémentaires doivent être connectés par un câblage séparé entre les terminaux hertziens pour permettre une distribution de l'information au bond hertzien suivant. Les systèmes hertziens actuellement utilisés présentent un certain nombre d'inconvénients: Dans tous les terminaux hertziens, les services supplémentaires doivent être liés à un terminal pour pouvoir être transmis vers le terminal hertzien suivant par l'intermédiaire d'un câblage séparé, même en des endroits o les services ne sont pas utilisés. Cela implique une augmentation des coûts de l'ensemble du système. Le câblage est d'autant plus complexe que l'ensemble des services nécessite des fils séparés entre les terminaux hertziens Souvent, l'information est distribuée vers plusieurs terminaux, ce qui rend la mise en oeuvre de l'installation plus complexe et augmente les risques d'erreurs de câblage. Dans un réseau hertzien installé, il est difficile d'intégrer de nouveaux services étant donné que les terminaux hertziens et le câblage les reliant doivent tous deux être modifiés. Malgré ces inconvénients, tous les faisceaux hertziens connus utilisent ce procédé pour transmettre, relier à un terminal et distribuer des services supplémentaires. Pour la transmission de services supplémentaires (et de trafic commercial) par l'intermédiaire du bond hertzien, on utilise une répartition temporelle ou fréquentielle pour que l'information provenant de chaque service supplémentaire occupe un canal séparé A titre d'exemple, si un certain nombre de canaux de service destinés à des informations vocales ou de données doivent être transmis, on affecte à chaque canal une tranche de temps fixe qui lui est propre dans le débit d'informations reliant les deux terminaux hertziens En variante, les canaux peuvent être modulés en fréquence "sur" le trafic commercial Ce système a, entre autres conséquences, les inconvénients suivants: Pour éviter des modifications supplémentaires devant être apportées aux stations hertziennes, chaque station hertzienne est équipée d'un ou plusieurs canaux destinés à des services supplémentaires, qu'ils soient utilisés ou non dans une certaine application. Cela conduit à un produit inutilement onéreux et complexe. La division en canaux fixes du système de transport conduit souvent au fait que les canaux disponibles ont une capacité insuffisante ou sont du mauvais type. Certains types de services supplémentaires, comme les transmissions d'informations de données et de support opérationnel, sont d'un type non continu, c'est-à-dire que l'information arrive par intermittence Cependant, les interruptions entre informations ne peuvent être exploitées car chaque service utilise un canal séparé qui est affecté en permanence. Le but de la présente invention est donc d'assurer la transmission de divers nombres et types de services supplé- mentaires dans un réseau hertzien sans nécessité d'augmenta- tion des équipements normaux installés dans les terminaux hertziens Grâce à l'invention, le câblage entre les termi- naux peut également être simplifié étant donné qu'il n'est pas nécessaire de les modifier même si le nombre des services supplémentaire augmente En outre, l'invention implique que la plage de temps et/ou de fréquence disponible dans le système hertzien est exploitée de manière plus efficace. Ce but est atteint par un procédé conforme à l'inven- tion selon lequel: les services supplémentaires sont transmis dans un canal commun qui peut transmettre divers types de services supplémentaires, les informations provenant de services supplémentaires sont transmises dans le canal commun entre un point de départ et un point d'arrivée sans nécessiter de terminaux dans les stations hertziennes intermédiai- res. Ce but est également atteint par un réseau hertzien conforme à l'invention selon lequel: dans le réseau hertzien se trouvent des unités terminales qui, au point de départ de chaque service supplémentaire, adaptent physiquement et électrique- ment les informations provenant du service supplémen- taire au réseau hertzien et les divisent en paquets; une fonction de commande qui regroupe les paquets provenant des divers services supplémentaires dans un canal commun est mise en oeuvre dans chaque station hertzienne; le canal commun est adapté à être utilisé pour la transmission de divers types de services supplémen- taires, aux points d'extrémité des services supplémentaires, des unités terminales supplémentaires sont conçues pour convertir l'information en un format physique et électrique adapté aux utilisateurs. L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple sous la forme d'un exemple de mode de réalisation en réfé- rence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 A représente un exemple d'affectation de canaux conformément à l'invention; la figure 1 B représente, après dilatation temporelle, la façon dontles services supplémentaires utilisent le canal commun; la figure 2 représente un exemple de réseau hertzien de l'invention. L'invention sera décrite ci-après de façon plus détail- lée sous la forme d'un exemple d'application. Une caractéristique essentielle de l'invention est que les services supplémentaires devant être transmis par l'intermédiaire du réseau sont regroupés en un canal commun. Pour une transmission par l'intermédiaire du bond hertzien, le canal peut être divisé dans le temps (transmission à tranches de temps fixes), divisé en fréquence ou transmis d'une autre manière Un exemple de transmission à répartition temporelle est représenté dans la figure 1 A. Dans cette figure, on a représenté un intervalle de temps 1 Pendant cet intervalle de temps, un certain nombre de canaux de trafic commercial 2 sont transmis alors que l'intervalle 3 est réservé au canal commun de services supplémentaires. La figure 1 B représente l'intervalle 3 dilaté dans le temps Conformément à l'exemple représenté, les informations provenant de trois services supplémentaires différents, désignés 4, 5, et 6, sont transmises pendant cet intervalle. L'invention est en outre caractérisée par le fait que le canal commun n'est pas alloué à l'avance à un type particulier quelconque de services, mais peut être utilisé par tous les services supplémentaires disponibles L'informa- tion provenant des divers services supplémentaires est donc convertie en paquets qui sont regroupés les uns avec les autres dans le canal commun et qui sont ensuite transportés par l'intermédiaire du bond hertzien Cela conduit aux avantages suivants par comparaison aux systèmes antérieurs connus: Il suffit de mettre en oeuvre un seul type de système de transport indépendamment du nombre et des types de services supplémentaires devant être utilisés. Comme le canal de transport des services supplémentai- res est une ressource commune, il peut être utilisé au mieux par un ou plusieurs services en fonction des besoins instantanés Cela assure une exploitation plus efficace du faisceau hertzien. Si un service doit être incorporé ou retiré, il est inutile de transformer le système de transport Les services à venir ne nécessiteront pas non plus de modifications du système tant qu'une capacité de réserve est disponible dans le canal de transport commun. De plus, conformément à l'invention, les services supplémentaires ne nécessiteront pas de terminal dans chaque station hertzienne mais seulement aux endroits o ils seront utilisés Cela signifie que dans les cas o les stations hertziennes sont connectées à un réseau à circuit permanent, tous les services supplémentaires acheminés par le canal commun peuvent être transmis par un câblage unique qui connecte tous les terminaux hertziens sur place Par consé- quent, l'information est transmise par l'intermédiaire du câblage commun vers un récepteur approprié afin d'être acheminée par l'intermédiaire d'un bond hertzien, par5 l'intermédiaire du câblage commun, etc jusqu'à ce qu'elle atteigne le bon destinataire Ce n'est qu'alors qu'une adaptation du service supplémentaire doit être faite pour lui conférer un format logique, électrique et physique correct et correspondant à chaque utilisateur Cela permet d'obtenir un certain nombre d'avantages, à savoir: L'installation de terminaux pour les services supplé- mentaires n'est faite qu'aux endroits o le service sera utilisé, ce qui permet d'effectuer des économies en équipement qui seraient autrement nécessaires dans chaque terminal. Le câblage devient uniforme et simple étant donné qu'une seule connexion physique est nécessaire pour transmettre la totalité des services supplémentaires. Le système est simple à modifier car aucune modifica- tion de son câblage physique n'est nécessaire si l'on souhaite déplacer le point terminal d'un service, seule l'information étant réacheminée vers la nouvelle destination. Il est simple d'incorporer un nouveau service supplé- mentaire sans affecter les autres parties de l'instal- lation car, lorsque les points terminaux destinés au nouveau service sont installés, le système de trans- port existant peut être utilisé sans modifications. Si le réseau hertzien a été conçu de manière que des voies d'acheminement redondantes (différentes) soient présentes entre le point de départ et le point d'arri- vée, ceci peut être exploité pour assurer un service de transport de bonne qualité sans nécessiter d'équi- pements supplémentaires pour la commutation redondante du réseau étant donné que la stratégie choisie pour l'acheminement des informations peut permettre le réacheminement des informations par l'intermédiaire de voies d'acheminement de réserve par des procédés connus. Afin de fournir une description plus détaillée de l'invention, on décrit ci-après un mode de réalisation consistant à appliquer l'invention au transport d'informa- tions entre deux services supplémentaires analogiques tels que des services téléphoniques. Lorsqu'on décrit le transfert d'informations dans des réseaux, on utilise souvent le modèle ISO généralement connu (Interconnexion de Systèmes Ouverts) qui comprend sept couches diverses Dans l'exemple suivant, on s'intéressera aux trois couches les plus basses Pour plus de clarté, on décrira donc brièvement ces trois couches. Sur la plus élevée des trois couches, c'est-à-dire la couche réseau, se trouvent toutes les fonctions qui concer- nent la distribution des données (acheminement), la surveil- lance et le contrôle de la qualité et de la capacité de transmission, des canaux de réserve, etc La couche réseau fournit également aux services supplémentaires un système de transport entre les points terminaux. Le but de la couche suivante, c'est-à-dire de la couche de transmission des données, est de conférer à la couche réseau un canal de transport utilisant un support de trans- mission Les fonctions généralement remplies par la couche de transmission des données sont la synchronisation, la délimi- tation des champs de données, l'établissement et la libéra- tion des connexions, la détection d'erreurs et la régulation de débit. Le niveau le plus bas, c'est-à-dire la couche physique, définit la façon dont les extrémités terminales des supports de transmission (c'est-à- dire les câbles, les faisceaux hertziens) sont connectées (mécaniquement et électriquement), la représentation des données, les contrôles d'erreurs, etc Dans la figure 2, on a représenté schématiquement trois stations hertziennes différentes, respectivement désignées 7, 8 et 9 Entre les stations 7 et 8, que l'on suppose être situées relativement proches l'une de l'autre, l'information est transmise par un réseau à circuit permanent alors que la transmission entre les stations 8 et 9 est effectuée par une5 connexion hertzienne. Sur la couche physique 11, le service téléphonique ("le service supplémentaire") est connecté par l'intermédiaire d'unités terminales Les unités terminales adaptent le service supplémentaire connecté d'un point de vue physique et électrique au système de transport Comme le service supplé- mentaire est un canal vocal analogique, ce qui signifie un débit de données continu, les unités terminales, après conversions en numérique en 12, diviseront le débit continu en "paquets" et transféreront ces derniers vers la fonction15 d'acheminement 13 de la couche réseau Du côté réception, les paquets seront, après réception, convertis en un débit d'information analogique continu Pour les services qui génèrent des débits de données continus, les unités termina- les auront également pour rôle, en plus d'adapter physique- ment l'information aux entrées et sorties de l'utilisateur, d'adapter la taille des paquets et leur vitesse de transmis- sion avant que ces derniers ne soient transférés vers la fonction d'acheminement. Comme mentionné précédemment, la fonction d'achemine- ment 13 est une fonction centrale de la couche réseau Son but est, entre autres, d'acheminer les paquets par une voie d'acheminement appropriée vers leurs destinations Cette fonction peut également comprendre des sous-fonctions dont le but est d'assurer et de faire en sorte que les unités termi- nales reçoivent la bonne quantité de données (régulation de débit), d'éviter que le faisceau hertzien soit encombré d'informations en cas de surcharge et de maintenir le nombre d'erreurs de transfert à un niveau prédéterminé Cette fonction regroupe également les paquets provenant d'autres services supplémentaires (non mentionnés ici) devant être transmis vers le canal réservé qui est commun aux services supplémentaires. La fonction d'acheminement achemine les paquets provenant des services supplémentaires vers un bus d'informa- tions locales (BIL), vers la couche de transmission des5 données 14 et la couche physique 15 qui ont pour rôle de transférer des informations par l'intermédiaire d'un câblage vers la station hertzienne 8 Le but du bus d'informations locales BIL est de transporter l'information provenant des services supplémentaires entre stations hertziennes se trouvant sur un même site L'information transportée par le BIL arrive sous la forme de paquets dont les contenus sont définis par le service qui a envoyé les paquets Le BIL comporte des fonctions permettant d'obtenir un accès au bus physique, de transmettre des paquets vers un ou plusieurs destinataires, d'attendre les accusés de réception, de prendre en charge d'éventuelles retransmissions D'autres fonctions peuvent être intégrées, comme par exemple la division de grands paquets en plusieurs paquets de taille inférieure, la détection et l'élimination de défauts, la régulation de débit et les algorithmes évitant les surchar- ges Le BIL peut être réalisé à l'aide d'un bus normalisé tel que le bus IEEE 802 3 (Ethernet) ou IEEEE 802 5 (Anneau à jetons). De la même manière que dans la station hertzienne 7, la fonction d'acheminement 18 de la station hertzienne 8 transfère les paquets du BIL vers un bus d'informations hertziennes BIH La couche de transmission des données 19 et la couche physique 20 du BIH transfèrent les paquets du service supplémentaire par l'intermédiaire de la connexion hertzienne 21, vers la couche physique 22 et la couche de transmission des données 23 du BIH se trouvant dans la station hertzienne 9. Le bus d'informations hertziennes BIH a pour but de transporter des données d'un émetteur vers un ou plusieurs récepteurs et de recevoir et acheminer les informations Le BIH utilise généralement environ 5 % de la capacité de 1 1 transport totale du faisceau hertzien Cette ressource est ensuite exploitée par tous les services supplémentaires qui seront transportés sur ce canal. Le BIH est transparent vis-à-vis de l'information à transmettre, ce qui signifie que le BIH n'affecte pas ou ne modifie pas l'information De nouveaux services peuvent donc être introduits puis installés par l'utilisateur La couche de transmission des données regroupe en paquets les informa- tions provenant de la couche réseau, ajoute les informations10 pouvant être nécessaires aux bonds hertziens (adresse, information de commande, contrôle de parité, etc) et transmet le paquet à la couche physique. Dans la couche physique, le début et la fin du paquet sont identifiés au moyen de pointeurs, ou en variante par des motifs binaires uniques ou par tout autre procédé approprié. La couche physique du BIH répartit les bits des données transmises aux positions qui sont allouées pour ce type d'informations et incorpore les fonctions nécessaires pour que les informations transmises puissent être reconstituées dans le récepteur Dans le récepteur, l'information concer- nant le service supplémentaire est séparée des autres informations Si des informations en provenance de plusieurs services supplémentaires sont transmises, une séparation des autres services supplémentaires devant être acheminés vers des terminaux est effectuée d'une manière correspondante, alors que les services supplémentaires restants sont réache- minés vers la station hertzienne suivante. La fonction d'acheminement 24 assurée dans la station hertzienne 9 achemine les paquets d'information des services supplémentaires vers les unités terminales de la station o ils sont convertis sous forme analogique en 25, et sont adaptés physiquement et électriquement en 26 pour que le service supplémentaire (le téléphone de service) puisse être connecté. L'invention a été décrite ci-dessus sous la forme d'un exemple d'un mode de réalisation dans lequel un seul service supplémentaire a été considéré Cependant, il ressort clairement de la description que l'invention peut également s'appliquer à des cas o plusieurs services supplémentaires sont ajoutés. REVENDICATIONS 1 Procédé pour transmettre un trafic supplémen- taire en plus d'un trafic commercial dans un réseau hertzien dans lequel des informations sont transmises dans un certain5 nombre de canaux ( 2) et comprenant un certain nombre de stations hertziennes ( 7,8,9), ce trafic supplémentaire étant sous la forme d'informations provenant d'un certain nombre de services supplémentaires, caractérisé en ce que: lesdits services supplémentaires sont transmis dans un canal commun ( 3) qui peut transmettre divers types de services supplémentaires, les informations provenant de services supplémentaires sont transmises dans le canal commun entre un point de départ et un point d'arrivée sans nécessiter de terminaux dans les stations hertziennes intermédiai- res. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: les informations provenant de chacun desdits services supplémentaires, après adaptation physique et électri- que au réseau hertzien, sont divisées en paquets, les paquets provenant des divers services supplémen- taires sont transmis dans le canal commun ( 3) pendant différents intervalles de temps ( 4,5,6). 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que: dans les cas o les stations hertziennes ( 7,8) sont connectées par l'intermédiaire d'un circuit permanent, la transmission assurée par le canal commun ( 3) est effectuée par l'intermédiaire d'un bus d'informations locales qui utilise un câblage ( 10) commun aux sta- tions hertziennes. 4 Réseau hertzien dans lequel des informations sont transmises dans un certain nombre de canaux ( 2) et comprenant un certain nombre de stations hertziennes ( 7,8,9) et dans lequel, en plus du trafic commercial régulier, un autre trafic sous la forme d'un certain nombre de services supplémentaires est également transmis, caractérisé en ce que dans le réseau hertzien se trouvent des unités terminales ( 11,12) qui, au point de départ de chaque service supplémentaire, adaptent physiquement et électriquement les informations provenant du service supplémentaire au réseau hertzien et les divisent en paquets; une fonction de commande ( 12,13) qui regroupe les paquets provenant des divers services supplémentaires dans un canal commun ( 3) est mise en oeuvre dans chaque station hertzienne; le canal commun ( 3) est adapté à être utilisé pour la transmission de divers types de services supplémen- taires, aux points d'extrémité des services supplémentaires, des unités terminales supplémentaires ( 25,26) sont conçues pour convertir l'information en un format physique et électrique adapté aux utilisateurs. Réseau hertzien selon la revendication 4, caractérisé en ce que: les paquets provenant des divers services supplémen- taires sont transmis dans le canal commun ( 3) pendant différents intervalles de temps ( 4,5,6). 6 Réseau hertzien selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que: dans les cas o les stations hertziennes ( 7,8) sont connectées par l'intermédiaire d'un circuit permanent, la transmission assurée par le canal commun ( 3) entre les stations hertziennes est effectuée par l'intermé- diaire d'un bus d'informations locales adapté à utiliser un câblage ( 10) commun aux stations hertzien- nes.