Brevet FR2725089A1 — publié le 19960329

DESCRIPT1ON Le domaine de l'invention est celui de la transmission phonique dans réseau de Radiotéléphonie Isofréquence ( Simulcast en Anglais ), tel que ceux qui commencent à s'implanter en France chez les Pompiers, depuis la modifmtion de leur plan de fréquence Un réseau de Radiotéléphonie Isofréquence est un système de Radiocommunications à l'alternat de mobile à pupitre d'opérateur et inversement d'une part et de mobile à mobile d'autre part . C'est un réseau à plusieurs relais permettant d'obtenir une grande couverture géographique, par exemple un département Français dans le cas des Pompiers La particularité de ce type de réseau est que tous les relais fonctionnent sur le même couple de fréquence et peuvent émettre simultanément . Son principal avantage, en plus de sa grande couverture géographique, est d'être trés simple à exploiter par les opérateurs du pupitre et des mobiles, car il n'y a pas à effectuer de sélection de relais Deux exemples de réseaux de Radiotéléphonie Isofréquence, tels que ceux qui ont déja été installés sont présentés figures 1 et 2 Figure 1 La base est à la portée de tous les relais et inversement, ct reliée au pupitre opérateur par une ligne spécialisée ou une ligne privée Les émetteurs des relais sont pilotés par des Oscillateurs Haute Stabilité ( ILS.O.), présentant une dérive maximale de par an, et les différences de temps de propagation entre la base et chaque relais sont compensés par des lignes à retard à la sortie des récepteurs des relais, de façon que les modulations transmises par le pupitre soient émis en phase par les relais Ces compensations de phase se faisant pour l'essentiel sur des liaisons hertziennes sont stables dans le temps et n'ont pas besoin d'être retouchés Par contre ks oscillateurs haute stabilité doivent être recalés une fois par an L'expérience prouve, que moyennant ce recalage des oscillateurs haute stabilité une fois par an, les communications sont toujours tout à fait corrects dans k sens pupitre vers mobile, même dans les zones de recouvrement de plusieurs relais Par contre pour tous les autres cars, la qualité des communications est beaucoup plus aléatoire dans ces zones de recouvrement n s'agit:: - des communications de mobile à pupitre, par suite de l'effet de capture au niveau de la base qui provoque en général la sélection du relais le plus proche de celle-ci, lorsque le mobile 9 touché plusieurs relais Le relais le plus proche de la base n'est pas, en effet, forcément celui qui a reçu le meilleur signal du mobile - des communications de mobile à mobile, puisque les égalisations de temps de propagation ne sont faits qu'entre la base et les relais, et qu'il peut aussi y avoir des phénomènes de capture tels qu'un mobile ne recevra pas le meilleur relais Un autre défaut de ce type de schéma est l'absence d'écoute générale du réseau par le mobile En effet une communication entre deux mobiles par l'intermédiaire de deux relais, par exemple les relais 1 et 2, ne sera pas entendue par les mobiles situés dans la zone des relais 3 et 4, qui pourront lancer des appels et provoquer des collisions au niveau du pupitre Figure 2 Dans ce schéma les relais sont reliés au site du pupitre par lignes spécialisées 4 fuls et un comparateur est installé sur ce site entre l'arrivée des lignes ct le pupitre Les oscillateurs haute stabilité ont les mêmes caractéristiques que dans l'exemple précédent La lignes à retard permettent la mise en phase des modulations du pupitre transmises par les émetteurs des relais Les démodulations par les récepteurs des relais des émissions des mobiles ne sont pas retransmises directement par les émetteurs des relais, mais envoyées vs le comparateur par les lignes spécialisées Le comparateur sélectionne la meilleure audio reçue des récepteurs des relais sur les lignes réception ( meilleur rapport Signal / Bruit ), et la retransmet vers le pupitre et vers tous les émetteurs par les lignes émission . Cette audio sélectionnée est mise en phase au niveau des émetteurs des relais au même titre que l'audio venant des pupitres Les avantages de ce schéma par rapport au précédent sont - de sélectionner le meilleur relais en réception dans le cas de la communication de mobile à pupitre ou de mobile à mobile, donc d'avoir toujours une bonne qualité de communication de mobile à pupitre - de permettre à tous les mobiles d'avoir l'écoute générale sur tout k réseau puisque tous les relais transmettent simultanément la même modulation L'inconvénient principal est que les mises en phase ne sont pas stables dans le temps à cause des lignes spécialisées téléphoniques dont les caractéittiques de phase sont sensibles aux variations de température . Les compensations automatiques des variations de phase, dues à la température, ne sont pas possibles à cause de la variété de constitutions et de conditions d'installation des lignes spécialisées téléphoniques n fl en résulte que les communications de pupitre à mobile et de mobile à mobile ne sont pas toujours de bonne qualité dans les zones de recouvrement des relais Un second inconvénient est le côut élevé des locations de lignes spécialisées sur des longues distances Le système selon l'invention consiste en une boucle fermée et unidirectionnelle de faisceaux hertziens à N voies, N étant le nombre de relais, utilisée pour la sélection du meilleur relais en réception et la mise en phase des modulations émises par ceux-ci Les faisceaux hertziens ont pour sites un point haut appelé la base, proche du lieu d'implantation du pupitre Opérateur et relié à celui-ci par une ligne spécialisée ou une ligne privée, et les points hauts de tous les relais. Les modulations reçues par les relais sont transmises de chaque relais vers la base, une voie de chaque faisceau hertzien étant réservée au récepteur du relais entre chaque relais et la base. La modulation sélectionnée par la base est transmise vers les émetteurs de tous les relais, via les lignes à retard, par la voie de chaque faisceau hertzien affectée au recepteur du N éme relais. Un schéma de principe du système est représenté Figure 3 pour un réseau à 4 relais Les parcours audio dans chaque équipement de multiplexage sont représentés schématiquement Figure 4. Sur la figure 3 les audios tournent dans le sens des aiguilles d'une montre: Sur le site du relais 1 l'audio reçue par le récepteur du relais est transmise à la voie 1 du multiplexeur émission du faisceau hertzien ( figure 4). Sur le site du relais 2 I'audio reçue sur la voie 1 du multiplexeur réception du faisceau hertzien est transmise à la voie 1 du multiplexeur émission, et l'audio reçue par le récepteur du relais est transmise à la voie 2 du multiplexeur émission du faisceau hertzien. Et ainsi de suite , jusqu'au dernier relais ( relais 4 dans l'exemple donné ), dont l'audio réception est transmise à la voie 4 du multiplexeur émission. Sur les voies 1 ,2 , 3, 4, du multiplexeur réception du faisceau hertzien de la base ou est installé le comparateur, arrivent ainsi les audios reçues par les 4 relais . Le comparateur sélectionne l'audio dont le rapport Signal / Bruit est le meilleur et la renvoie à la voie 4 du multiplexeur émission du faisceau hertzien et vers le pupitre via une ligne spécialisée ou une ligne privée. Cette audio sélectionnée est reçue par la voie 4 du multiplexeur réception du faisceau hertzien du relais 1 et transmise simultanément à l'émetteur du relais 1 et à la voie 4 du multiplexeur émission. Et ainsi de suite ..... La voie 4 du multiplexeur réception des faisceaux hertziens de chaque site relais reçoit ainsi l'audio sélectionnée. Les lignes à retard, placées entre le multiplexeur réception et l'entrée BF de l'émetteur de chaque relais, permettent de mettre en phase les modulations des émetteurs. Ce réglage de mise en phase est naturellement valable pour l'audio du pupitre qui suit le même parcours dans un fonctionnement à l'alternat. Notons qu'à cause de ce fonctionnement à l'alternat il est impératif que le temps de réponse du comparateur ne dépasse pas 100 msec. Le système selon l'invention donne au réseau de Radiotéléphonie Isofréquence les avantages de la figure 2: - sélection du meilleur relais en réception - écoute générale sur tout le réseau En plus il apporte une solution technique au problème de l'instabilité des compensations de phase du schéma de la figure 2, puisque celles-ci ne sont effectuées que sur des parcours hertziens . Ces compensations sont en effet stables dans le temps, comme nous le rappelions en première page. I1 en résulte que, grâce à ce système, la qualité des communications est toujours tout à fait satisfaisante, même dans les zones de recouvrement de plusieurs relais, et ce-ci que ce soit de mobile à pupitre, de pupitre à mobile et de mobile à mobile. Le système selon l'invention nécessite l'utilisation de faisceaux hertziens de faible capacité Si N = Nombre de relais Nombre de voies = N Le système selon l'invention peut s'appliquer à tous les réseaux Pompiers de ce type actuellement installés, dont le principe est celui de la figure 1 et à tous les futurs réseaux Pompiers des départements qui sont encore à l'ancien plan de fréquences ce qui représente la majorité des départements. Le système selon l'invention a bien sûr aussi des applications pour des réseaux privés de Radiotéléphonie Isofréquence. REVENDICATIONS 1/ Système pour réseaux de Radiotéléphonie Isofréquence, du type comprenant un pupitre Opérateur, N relais, des mobiles, permettant la sélection et la mise en phase de façon stable des modulations transmises par les relais, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une boucle fermée et unidirectionnelle de faisceaux hertziens à N voies, N étant le nombre de relais. 2/ Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que les faisceaux hertziens, disposés en boucle fermée, émettent dans un seul et même sens sur la boucle, et ont pour sites : un point haut appelé la base, proche du lieu d'implantation du pupitre Opérateur, et relié à celui-ci par une ligne spécialisée ou une ligne privée, et les points hauts de tous les relais. 3/ Système selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que une voie de chaque faisceau hertzien est réservée au récepteur du relais entre chaque relais et la base, et la voie du récepteur du N éme relais est utilisé entre la base et tous les relais pour la transmission de la modulation vers les émetteurs de ceux-ci, via les lignes à retard.