Brevet FR2731127A1 — publié le 19960830

SYSTEME DE COMMUNICATION EN MULTIPLEX UTILISANT UN FORMAT MULTITRAME VARIABLE La présente invention concerne de façon générale des systèmes de communication en multiplex, et plus spécifiquement un système en multiplex particulièrement utile pour des réseaux dans lesquels il y a une variation importante dans le trafic de données de commande comparé au trafic de signaux porteurs d'information. Dans un réseau de communication à multiplexage temporel, une pluralité de stations est interconnectée de manière hiérarchique entre un centre de commutation de téléphonie mobile et diverses stations cellulaires couvrant des microcellules desservant des téléphones mobiles cellulaires. Dans ce réseau, les signaux RNIS de débit de base (2B+D) peuvent être émis sur une séquence multitrame. Dans la mesure où la capacité d'une voie D représente 1/4 de celle d'une voie B, un système caractéristique connu combine 8 voies B et 4 voies D correspondantes en une seule multitrame, de manière à ce que chaque trame "i" porte des voies B1 à B8 et une voie Di (où i vaut 1, 2,...4). Un autre système connu, tel que décrit dans la publication de brevet japonais provisoire Sho-56-87954, utilise un schéma multitrame dans lequel des voies B1 à B128 et des voies Di, Di+4, Du+8,..., Di+60 sont multiplexées dans une trame et émises dans une séquence de 4 trames. Cependant, étant donné que les systèmes connus utilisent un format multitrame fixe, ils ne sont pas satisfaisants pour une utilisation efficace des ressources en voies lorsque le trafic de commande du réseau varie de manière importante non seulement en fonction de la variation du nombre de téléphones mobiles à servir mais également en fonction de la variation de phase d'un appel. Un objet de la présente invention consiste par conséquent à fournir un système de communication en multiplex capable d'utiliser efficacement les ressources en voies. Cet objet est atteint en utilisant des formats multitrames variables, dont l1un est choisi pour l'émission en fonction de la quantité détectée de données de commande. Selon un aspect plus large de la présente invention, il est fourni un système de communication en multiplex comprenant une pluralité de mémoires tampons destinées respectivement à stocker des signaux de commande, des moyens destinés à détecter la quantité de données de signaux de commande, à commander les mémoires tampons pour y lire les signaux stockés en fonction de la quantité détectée de données et à produire un signal de commande de format correspondant à la quantité détectée de données, un multiplexeur destiné à multiplexer une pluralité de signaux porteurs d'information et de signaux de commande lus dans les mémoires tampons dans un format parmi différents formats multitrames en fonction du signal de commande de format, à produire à partir de ceux-ci un signal multiplex et à émettre le signal multiplex par l'intermédiaire d'une voie de communication, et un démultiplexeur destiné à recevoir le signal multiplex par l'intermédiaire de la voie de communication et à démultiplexer le signal multiplexé en fonction du signal de commande de format qu'il contient. Selon un aspect particulier, la présente invention fournit un système de communication en multiplex comprenant une première station, une deuxième station et une pluralité de troisièmes stations. La première station comprend une pluralité de mémoires tampons destinées respectivement à stocker des signaux de commande de voie d'aller, un circuit de commande destiné à détecter la quantité de données des signaux de commande de voie d'aller, à commander les mémoires tampons pour y lire les signaux stockés en fonction de la quantité détectée de données et à produire un signal de commande de format de voie d'aller correspondant à la quantité détectée de données, un multiplexeur destiné à multiplexer une pluralité de signaux porteurs d'information de la voie d'aller et les signaux de commande de voie d'aller lus dans les mémoires tampons dans un ensemble de formats multitrames différents en fonction du signal de commande de format de voie d'aller, à produire à partir de ceux-ci un signal multiplex de voie d'aller et à émettre le signal multiplex de voie d'aller par l'intermédiaire d'une voie de transmission d'aller, et un démultiplexeur destiné à démultiplexer un signal multiplex de voie de retour par l'intermédiaire d'une voie de transmission de retour.La deuxième station comprend un démultiplexeur destiné à démultiplexer un signal multiplex de voie d'aller par l'intermédiaire d'une voie de transmission d'aller, une pluralité de mémoires tampons destinées respectivement à stocker des signaux de commande de voie de retour, un circuit de commande destiné à détecter la quantité de données des signaux de commande de voie de retour, à commander les mémoires tampons pour y lire les signaux de commande stockés et à produire un signal de commande de format de voie de retour correspondant à la quantité détectée de données, et un multiplexeur destiné à multiplexer une pluralité de signaux porteurs d'information de la voie de retour et les signaux de commande de voie de retour lus dans les mémoires tampons dans un ensemble de formats multitrames différents en fonction du signal de commande de format de voie de retour, à produire à partir de ceux-ci un signal multiplex de voie de retour et à émettre le signal multiplex de voie de retour par l'intermédiaire de la voie de transmission de retour. Chacune des troisièmes stations reçoit des signaux porteurs d'information de voie d'aller et des signaux de commande de voie d'aller provenant du démultiplexeur de la deuxième station et émet des signaux porteurs d'information de voie de retour au multiplexeur de la deuxième station et émet des signaux de commande de voie de retour aux mémoires tampons de la deuxième station. De préférence, le signal multiplex, dans les deux directions de transmission, comprend une multitrame ayant un premier format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information multiplexés, une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame, et une multitrame ayant un deuxième format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame, une des trames contenant un créneau temporel destiné à porter un signal de commande et chacune des autres trames de la multitrame de deuxième format contenant une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande multiplexés. Le multiplexeur produit la multitrame de premier format lorsque le signal de commande de format indique que la quantité de données est inférieure à un seuil prédéterminé et produit la multitrame de deuxième format lorsque le signal de commande de format indique que la quantité de données est supérieure au seuil. La présente invention va être décrite plus en détail en référence aux dessins d'accompagnement, dans lesquels la figure 1 montre un réseau simplifié de stations maîtresse et subordonnées pour transmettre des signaux porteurs d'information et des signaux de commande entre un centre de commutation de téléphone mobile et différentes stations cellulaires la figure 2 montre sous la forme d'un schéma synoptique des détails de la station maîtresse et d'une station subordonnée ; et les figures 3A et 3B montrent des formats multitrames utilisés par la station maîtresse et les stations subordonnées de la figure 2. Sur la figure 1, est représenté un réseau de communication à multiplexage temporel auquel est appliquée la présente invention. Le réseau comprend une station principale ou station maîtresse 1 connectée à un centre de commutation de téléphonie mobile (MTSO), non représenté, une pluralité de stations secondaires ou subordonnées 2 connectées à la station maîtresse et une pluralité de terminaux ou stations cellulaires 3 connectées en groupe aux stations subordonnées 2. Les signaux porteurs d'information et les signaux de commande sont transmis sous un format multitrame entre la station maîtresse et les stations subordonnées. Comme il sera décrit plus loin, ce format multitrame varie en fonction de la quantité de données de commande à transmettre. Chaque station cellulaire 3 ou station de base de cellule, couvre une zone réduite, appelée "microcellule" pour desservir des téléphones mobiles personnels. Comme l'illustre la figure 2, la station maîtresse 1 comprend un processeur de commande d'émission 10 connecté au MTSO pour recevoir des données de commande en multiplexage temporel, une pluralité de mémoires tampons 11 connectées respectivement aux sorties du processeur 10 et un multiplexeur temporel 12 destiné à multiplexer les signaux de commande provenant des mémoires tampons 11 avec un signal porteur d'information à multiplexage temporel provenant du MTSO. Un contrôleur de synchronisation 13 est prévu pour recevoir les sorties des processeurs de commande d'émission 10, afin de déterminer la quantité de données de commande à transmettre, et commande les mémoires tampons 11 pour lire les signaux de commande stockés dans le multiplexeur 12 en fonction de la quantité détectée de données.En outre, le contrôleur de synchronisation 13 produit un signal de commande de format correspondant à la quantité détectée de données indiquant un format multitrame. Chaque processeur de commande d'émission 10 produit de nombreux types de signaux de commande au cours d'un appel et, par conséquent, la quantité de données de commande varie de façon importante. Par exemple, la quantité de données de commande nécessaire pour établir une communication est nettement supérieure à celle nécessaire au cours de la communication. Le multiplexeur 12 multiplexe les données de commande provenant des mémoires tampons 11 avec un signal MRT de données vocales dans un format multitrame à répartition temporelle déterminé par le signal de commande de format provenant du contrôleur 13 et transmet le signal multiplex par l'intermédiaire d'une liaison de transmission de voie d'aller 14 à la station subordonnée 2 associée. La station maîtresse 1 reçoit un signal multiplex de même format multitrame par l'intermédiaire d'une liaison de transmission de voie de retour 15 provenant de la station subordonnée 2 associée. Ce signal multiplex de voie de retour est délivré à un démultiplexeur temporel 16 où il est décomposé en un signal MRT de données vocales et une pluralité de signaux de commande. Ces signaux de commande sont traités par un processeur de commande de réception 17 et transmis au MTSO sous un format multiplex avec le signal MRT de données vocales démultiplexé. La station subordonnée 2 comprend un démultiplexeur 20 où se termine la liaison de transmission de voie d'aller 14. Le signal multiplex de voie d'aller est décomposé en une pluralité de paires composées d'un signal de données vocales et d'un signal de commande, les paires correspondant en nombre aux stations cellulaires 3. Chaque station cellulaire a un processeur de données vocales de réception 30, un processeur de données vocales d'émission 31, un processeur de commande de réception 32 et un processeur de commande d'émission 33. Chaque signal de données vocales de voie d'aller et le signal de commande de voie d'aller correspondant sont respectivement transmis au processeur de données vocales de réception 30 et au processeur de commande de réception 32 d'une station cellulaire 3 correspondante. Un signal de données vocales de voie de retour provenant du processeur de données vocales d'émission 32 est émis de la station cellulaire vers un multiplexeur temporel 22 d'une station subordonnée 2 et un signal de commande de voie de retour correspondant est transmis à une mémoire tampon 21. Un contrôleur de synchronisation 23 est connecté de manière à recevoir les signaux de commande de voie de retour provenant de toutes les stations cellulaires associées afin de déterminer la quantité de données de commande à transmettre à la station maîtresse, d'une manière similaire au contrôleur de synchronisation 13 de la station maîtresse 1. En d'autres termes, le contrôleur 23 commande les mémoires tampons 21 pour lire leurs signaux de commande stockés dans le multiplexeur 22 en fonction de la quantité détectée de données et produit un signal de commande de format correspondant à celleci.Comme le processeur de commande 10 de la station maîtresse 1, le processeur de commande d'émission 32 de chaque station cellulaire produit de nombreux types de signaux de commande au cours d'un appel et, par conséquent, la quantité de données de commande varie de manière importante. Le multiplexeur 22 assure le multiplexage des signaux de commande de voie de retour provenant des mémoires tampons 21 avec les signaux de données vocales de voie de retour provenant des stations cellulaires sous un format multitrame à répartition temporelle déterminé par le signal de commande de format provenant du contrôleur 23 et transmet le signal multiplex, par l'intermédiaire de la liaison de transmission de voie de retour 15, à la station maîtresse 1. Comme l'illustrent les figures 3A et 3B, les signaux transmis sur les liaisons 14 et 15 sont dans un format variable de séquence multitrame commandée par le contrôleur de synchronisation 13 de la station maîtresse 1 et le contrôleur de synchronisation 23 de la station subordonnée 2. Sur la figure 3A, une multitrame unique comprend une séquence de huit trames F1 à Fe avec au total 66 créneaux temporels de même longueur. Chaque créneau temporel a une capacité de transmission de bits d'information de 8 kbps. En utilisant le débit de base RNIS (2B+D), 64 signaux de voie B (64kbps) B1 à B64 peuvent être transmis sur les créneaux temporels 1 à 64 des huit trames. Le 65ième créneau temporel de chaque trame est également divisé en quatre sous-créneaux ayant chacun une capacité de transmission de bits de commande de 2 kbps.Etant donné que les signaux de voie D sont normalement, en pratique, transmis à un débit de 2 kbps et que ce débit représente 1/32 de la capacité d'une voie B de 64 kbps, les signaux de commande de voie D à 2 kbps peuvent être transmis sur 32 sous-créneaux D1 à D32 sur huit trames en assignant les sous-créneaux Dj, Du+8, Di+16 et Di+24 à chaque trame Fi (où l'indice i représente le numéro de trame). Le 66ième créneau temporel de chaque trame "i" porte des données de service Hi contenant le signal de format correspondant produit par le contrôleur de synchronisation 13 ou 23. Lorsque la quantité de données de commande de voie D est petite, le format multitrame de la figure 3A est utilisé à la fois dans la station 1 et la station 2. En particulier, le contrôleur de synchronisation 23, par exemple, détermine la quantité de signaux de voie D transmis depuis les cellules et produit le signal de commande de format comme décrit ci-dessus. Si le contrôleur 23 détermine que le volume des données de commande est inférieur à un seuil prédéterminé, le signal de commande de format est tel qu'il a pour effet que le multiplexeur 22 multiplexe les signaux de commande de voie D à 2 kbps en fonction du format multitrame de la figure 3A.Si le contrôleur 23 détermine que le volume de données de contrôle a dépassé le seuil, il produit un signal de commande de format qui a pour effet que le multiplexeur 22 multiplexe les signaux de commande selon le format multitrame représenté sur la figure 3B. Sur la figure 3B, on peut voir que le 65ième créneau de la trame modifiée F1' d'une multitrame donnée est exclusivement assignée à la voie de commande D1. Du fait de cette assignation exclusive, les signaux de commande de voie D dans les sous-créneaux Dg, D16 et D25 de la trame F1 ne sont pas transmis sur cette multitrame, mais sont transmis sur une multitrame suivante. Si le contrôleur 23 détermine que le volume de données de la voie D1 a dépassé le seuil, il commande aux mémoires tampons 21 associées aux voies de commande Dg, D16 et D25 de garder leur signal stocké et commande à la mémoire tampon associée à la cellule qui a transmis les données de voie D1 de délivrer sa sortie.Au même moment, le signal de commande de format produit par le contrôleur 23 à cet instant a pour effet que le multiplexeur 22 multiplexe des données de voie Dl à 8 kbps dans le 65ième créneau de la trame F1 et le signal de commande de format H1' dans le 66ième créneau, ce signal de commande de format indiquant que le format de la figure 3B est utilisé. Après la transmission de la trame Fil', F2,...F8, le contrôleur 23 détermine que le volume de données de la voie D1 est devenu inférieur au seuil. Lorsque cela se produit, le contrôleur 23 commande aux mémoires tampons 21 associées aux voies Dg, D16 et D25 de délivrer leurs signaux stockés et produit le signal de commande de trame qui utilise le format de multitrame de la figure 3A. Dans la station maîtresse 1, le démultiplexeur 16 utilise le signal de commande de format pour décomposer son signal d'entrée provenant de la station subordonnée 2. REVENDICATIONS 1. Système de communication en multiplex, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de mémoires tampons (11, 21) destinées respectivement à stocker des signaux de commande des moyens (10) destinés à détecter la quantité de données de signaux de commande, à commander les mémoires tampons (11) pour y lire les signaux stockés en fonction de la quantité détectée de données et à produire un signal de commande de format correspondant à la quantité détectée de données un multiplexeur (12) destiné à multiplexer une pluralité de signaux porteurs d'information et de signaux de commande lus dans lesdites mémoires tampons (11) dans un format parmi différents formats multitrames en fonction du signal de commande de format, à produire à partir de ceux-ci un signal multiplex et à transmettre le signal multiplex par l'intermédiaire d'une voie de communication (14) ; et un démultiplexeur (20) destiné à recevoir le signal multiplex par l'intermédiaire de ladite voie de communication (14) et à démultiplexer le signal multiplex en fonction du signal de commande de format qu'il contient. 2. Système de communication en multiplex selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal multiplex comprend une multitrame ayant un premier format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information multiplexés, une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame ; et une multitrame ayant un deuxième format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame, une des trames contenant un créneau temporel destiné à porter un signal de commande et chacune des autres trames de la multitrame de deuxième format contenant une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande multiplexés, ledit multiplexeur (12, 22) produisant la multitrame de premier format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est inférieure à un seuil prédéterminé et produisant la multitrame de deuxième format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est supérieure au seuil. 3. Système de communication en multiplex selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal multiplex comprend une multitrame ayant un premier format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information de voie B RNIS (Réseau numérique à intégration de services) multiplexés, une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande de voie D RNIS multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame ; et une multitrame ayant un deuxième format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information de voie B RNIS multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame, une des trames contenant un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de voie D RNIS et chacune des autres trames de la multitrame de deuxième format contenant une pluralité de souscréneaux temporels destinés à porter des signaux de commande de voie D RNIS multiplexés, ledit multiplexeur (12, 22) produisant la multitrame de premier format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est inférieure à un seuil prédéterminé et produisant la multitrame de deuxième format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est supérieure au seuil. 4. Système de communication en multiplex, caractérisé en ce qu'il comprend une première station (1) comprenant une pluralité de mémoires tampons (11) destinées respectivement à stocker des signaux de commande de voie d'aller des moyens de commande (10) destinés à détecter la quantité de données des signaux de commande de voie d'aller, à commander les mémoires tampons (11) pour y lire les signaux stockés en fonction de la quantité détectée de données et à produire un signal de commande de format de voie d'aller correspondant à la quantité détectée de données un multiplexeur (12) destiné à multiplexer une pluralité de signaux porteurs d'information de voie d'aller et les signaux de commande de voie d'aller lus dans les mémoires tampons (11) dans un ensemble de formats multitrames différents en fonction du signal de commande de format de voie d'aller, à produire à partir de ceux-ci un signal multiplex de voie d'aller et à émettre le signal multiplex de voie d'aller par l'intermédiaire d'une voie de transmission d'aller (14) ; et un démultiplexeur (16) destiné à démultiplexer un signal multiplex de voie de retour par l'intermédiaire d'une voie de transmission de retour (15) ; une deuxième station (2) comprenant un démultiplexeur (20) destiné à démultiplexer un signal multiplex de voie d'aller par l'intermédiaire d'une voie de transmission d'aller ; une pluralité de mémoires tampons (21) destinées respectivement à stocker des signaux de commande de voie de retour des moyens de commande destinés à détecter la quantité de données des signaux de commande de voie de retour, à commander les mémoires tampons (21) pour y lire les signaux de commande stockés et à produire un signal de commande de format de voie de retour correspondant à la quantité détectée de données ; et un multiplexeur (22) destiné à multiplexer une pluralité de signaux porteurs d'information de voie de retour et les signaux de commande de voie de retour lus dans les mémoires tampons (21) dans un ensemble de formats multitrames différents en fonction dudit signal de commande de format de voie de retour, à produire à partir de ceux-ci un signal multiplex de voie de retour et à émettre le signal multiplex de voie de retour par l'intermédiaire de la voie de transmission de retour (15) ; et une pluralité de troisièmes stations (3) destinées respectivement à recevoir des signaux porteurs d'information de voie d'aller et des signaux de commande de voie d'aller provenant du démultiplexeur (20) de la deuxième station et à transmettre des signaux porteurs d'information de voie de retour au multiplexeur (22) de la deuxième station et à transmettre respectivement des signaux de commande de voie de retour aux mémoires tampons (21) de la deuxième station. 5. Système de communication en multiplex selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des signaux multiplex de voie d'aller et de voie de retour comprend une multitrame ayant un premier format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information multiplexés, une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame ; et une multitrame ayant un deuxième format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame, une des trames contenant un créneau temporel destiné à porter un signal de commande et chacune des autres trames de la multitrame de deuxième format contenant une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande multiplexés, ledit multiplexeur (12) produisant la multitrame de premier format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est inférieure à un seuil prédéterminé et produisant la multitrame de deuxième format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est supérieure au seuil. 6. Système de communication en multiplex selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des signaux multiplex de voie d'aller et de voie de retour comprend une multitrame ayant un premier format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information de voie B RNIS (Réseau numérique à intégration de services) multiplexés, une pluralité de sous-créneaux temporels destinés à porter des signaux de commande de voie D RNIS multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame ; et une multitrame ayant un deuxième format comprenant une pluralité de trames, chaque trame contenant une pluralité de créneaux temporels destinés à porter des signaux porteurs d'information de voie B RNIS multiplexés et un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de format indiquant le format de la trame, une des trames contenant un créneau temporel destiné à porter un signal de commande de voie D RNIS et chacune des autres trames de la multitrame de deuxième format contenant une pluralité de souscréneaux temporels destinés à porter des signaux de commande de voie D RNIS multiplexés, ledit multiplexeur (12) produisant la multitrame de premier format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est inférieure à un seuil prédéterminé et produisant la multitrame de deuxième format lorsque ledit signal de commande de format indique que ladite quantité de données est supérieure au seuil. 7. Système de communication en multiplex selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites troisièmes stations (3) sont des stations cellulaires desservant des téléphones mobiles cellulaires et ladite première station est connectée à un centre de commutation de téléphonie mobile (MTSO).