Brevet FR2736788A1 — publié le 19970117

ADAPTATEUR ENTRI UN TERMINAL FILAIRE ET UN ROSEAU DE RADIOCOKUNICATION La présente invention concerne un dispositif pour raccorder au moins un terminal pourvu d'une ligne filaire d'entrée/sortie à une station de base d'un système de radiocommunication. Les réseaux de radiocommunication répondant aux normes de téléphonie sans fil numérique (DECT, PHS,...), autorisent des accès multiples et simultanés entre plusieurs mobiles et une base fixe reliée à un réseau filaire (RTC, RNIS, réseau privé). Cet accès multiple peut être fréquentiel (FDMA), temporel (TDMA et/ou TDD), ou les deux à la fois (cas du DECT). Cette multiplicité d'accès confère à ce type de réseau des capacités d'intercommunications locales de mobile à mobile, avec supervision du trafic par la base, qui joue alors un rôle d'autocommutateur. L'application première est bien sûr l'interphonie de mobile à mobile et la conférence téléphonique. Toutefois, il parait important de proposer à abonné la possibilité de raccorder d'autres types de terminaux au réseau radio.Les terminaux concernés peuvent notamment comprendre - des appareils de transmission d'information analogique sans modulation (répondeurs, téléphones évolués...) - des appareils de transmission d'information analogique avec modulation (télécopieurs de groupe 3, modems, visiophones analogiques, terminaux télématiques analogiques...) - des appareils de transmission d'information numérique (ordinateurs personnels, imprimantes, visiophones numériques, domotiques, toutes applications de vidéo compressée...). Ces applications sont généralement locales. Dans cette optique, des travaux sont entrepris pour développer différents types de terminaux pourvus dune interface radio et pouvant ainsi communiquer avec une base du système de radiocommunication. Ces terminaux ont un double avantage. Premièrement, les terminaux peuvent être aisément déplacés si l'utilisateur le souhaite, sans que l'éventuel câblage existant constitue une contrainte. Deuxièmement, lorsque la base agit comme autocommutateur, il n'est pas nécessaire d'installer un câblage entre l'autocommutateur et les terminaux pour équiper des locaux. Mais les utilisateurs possédant déjà des terminaux classiques à entrée/sortie filaire hésiteront à investir dans des terminaux fonctionnellement semblables conçus pour être compatibles avec le système radio. Cette hésitation peut à son tour les amener à renoncer à s'équiper avec un système radio malgré les avantages qu'il comporte. I1 apparaît donc souhaitable de proposer à de tels utilisateurs une solution leur permettant de raccorder leurs terminaux filaires à un système radio. L'invention a pour but de répondre au besoin cidessus. L'invention propose ainsi un dispositif pour raccorder au moins un terminal pourvu d'une ligne filaire d'entrée/sortie à une station de base d'un système de radiocommunication, comprenant des moyens d'interface radio pour communiquer par radio avec la station de base, des moyens d'interface filaire pour communiquer avec au moins un terminal par l'intermédiaire de sa ligne d'entrée/sortie, des moyens de contrôle des communications radio pour mettre en forme un signal à émettre vers la station de base à partir d'au moins un signal de canal d'émission et pour extraire du signal reçu de la station de base au moins un signal de canal de réception, et des moyens de codage et de décodage pour former chaque signal de canal d'émission à partir d'un signal reçu d'un terminal par 1' intermédiaire des moyens d'interface filaire et pour former à partir de chaque signal de canal de réception un signal à émettre vers un terminal par l'intermédiaire des moyens d'interface filaire. Le terminal à entrée/sortie filaire voit un tel dispositif d'adaptation comme le réseau filaire avec lequel il est conçu pour communiquer. Ce terminal n'a donc pas besoin d'être modifié pour être raccordable au réseau radio. I1 garde par ailleurs la possibilité de raccordement au réseau filaire si l'utilisateur souhaite l'installer dans des locaux non équipés en réseau radio. La station de base, de son côté, voit le dispositif d'adaptation comme une station mobile du système radio. L'utilisateur peut donc déplacer le dispositif, et le terminal raccordé, comme il le souhaite dans les limites de la portée de la station de base. Si la station de base a une fonction d'autocommutateur, un certain nombre de terminaux peuvent lui être raccordés au moyen de dispositifs d'adaptation. On peut aussi prévoir de munir le dispositif de plusieurs interfaces filaires pour lui permettre de raccorder plusieurs terminaux à lui seul. Dans un mode de réalisation de l'invention, les composants du dispositif d'adaptation sont alimentés électriquement par une tension obtenue de la tension du secteur. La tension présente sur le secondaire du transformateur peut avantageusement être utilisée pour générer une sonnerie d'appel d'un terminal analogique relié au dispositif d'adaptation. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'un ensemble de réalisation préféré mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue latérale schématique d'un dispositif d'adaptation selon l'invention; - la figure 2 est une vue de face schématique du dispositif de la figure 1, avec différents terminaux pouvant lui être associés; - la figure 3 est un schéma synoptique du dispositif des figures 1 et 2; et - la figure 4 est un schéma synoptique d'une interface filaire analogique du dispositif des figures 1 à 3. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif d'adaptation 8 se présente comme un boîtier comportant - une antenne 10 pour communiquer par radio avec une station de base 12 d'un système de radiocommunication (si les caractéristiques fréquentielles le permettent, l'antenne peut être entièrement intégrée dans le boîtier et donc invisible); - une prise mâle 14 pour le branchement du dispositif au secteur; - une prise secteur femelle 16, prévue par exemple pour le branchement du cordon d'alimentation 18 d'un terminal raccordé 20; - un accès analogique 22, constitué par un conjoncteur femelle au format du réseau téléphonique commuté (RTC), prévu pour recevoir une ligne filaire d'entrée/sortie 24 d'un terminal analogique raccordé 26, ce terminal 26 étant conçu pour communiquer par l'intermédiaire du RTC;; - un accès numérique 28, constitué par une prise femelle au format RS232C prévue pour recevoir une ligne filaire d'entrée/sortie 30 d'un terminal numérique raccordé 20. Dans l'exemple considéré, le système de radiocommunication utilisé est conforme aux normes du réseau numérique européen de télécommunications sans cordon (DECT: Digital European Cordless Telecommunications). Ces normes sont décrites dans une série de Recommandations ETS 300175 1 à 9 portant la référence DECT, éditées par lETSI (European telecommunications Standard Institute), auxquelles on pourra se reporter pour plus de détails. La station de base 12 est reliée au RTC par un conjoncteur mâle 32 et peut communiquer par radio avec une ou plusieurs stations mobiles, le dispositif d'adaptation 8 étant considéré comme une station mobile. Le système DECT offre des possibilités de multiplexage importantes, de sorte que divers types de terminaux peuvent lui être raccordés, éventuellement au moyen d'un dispositif d'adaptation commun. Le dispositif 8 se branche sur n' importe quelle prise femelle d'alimentation par le secteur. On peut relier au dispositif 8 un ou deux terminaux 26, 20 par l'intermédiaire de leurs lignes filaires d'entrée/sortie respectives 24, 30 branchées sur les accès appropriés 22, 28. Si un terminal 20 requiert une alimentation secteur, son cordon d'alimentation 18 peut être branché sur la prise femelle 16 prévue à cet effet. Les terminaux raccordés peuvent, de façon générale, appartenir aux catégories d'appareil citées en introduction. Dans l'exemple d'installation représenté sur la figure 2, le terminal 20 est un micro-ordinateur relié au dispositif par une ligne série au format RS232C, et le terminal 26 est un télécopieur relié au dispositif par une ligne analogique de type RTC. En référence à la figure 3, le dispositif d'adaptation 8 comprend - des moyens d'interface radio incluant l'antenne d'émission/réception 10 et un étage radio 36; - des moyens de contrôle des communications radio 38; - des moyens de codage et de décodage 40, 42, 44; - des moyens d'interface filaire incluant les accès filaires 22, 28, une interface analogique 46 et une interface numérique 48; et - des moyens d'alimentation électrique 14, 50, 52. Les moyens d'alimentation électrique comprennent, outre la prise mâle 14 à laquelle est directement reliée la prise femelle 16, un transformateur 50 dont le primaire est relié à la prise 14. La tension secondaire est par exemple une tension alternative de 12 V pour une tension secteur alternative de 220 V. La tension secondaire U2-U1 est appliquée à des circuits conventionnels de redressement de filtrage et de régulation pour délivrer une basse tension continue d'alimentation de l'étage radio 38, des moyens de codage et de décodage 40, 42, 44 et des interfaces 46, 48. Les moyens de contrôle des communications radio 38 peuvent être constitués par un processeur assurant les fonctions de contrôleur de mode rafale (BMC : Burst Mode Controller) du système DECT. Ces fonctions incluent la gestion du protocole DECT, la commande de l'étage radio, la mise en trames et l'extraction des trames aux formats DECT, le multiplexage fréquentiel (FDMA : Frequency Division Multiple Access) permettant de gérer plusieurs canaux de transmission sur des fréquences porteuses différentes, le multiplexage temporel (TDMA : Time Division Multiple Access, et TDD : Time Division Duplex) permettant de gérer plusieurs canaux montants et/ou descendants sur la même fréquence porteuse.Le contrôleur 38 reçoit un ou plusieurs signaux numériques de canal d'émission El, E2, E3 des moyens de codage et de décodage 40, 42, 44 et traite ces signaux selon les formats DECT pour commander la partie émission 56 de l'étage radio. Le contrôleur 38 traite également le signal en bande de base restitué par la partie réception 58 de l'étage radio pour produire un ou plusieurs signaux numériques de canal de réception R1, R2, R3. L'étage radio 36 a une constitution classique pour moduler et démoduler les signaux selon le format de modulation du DECT (GMSK). Il comprend les parties émission et réception 56, 58, des circuits 60 de synthèse de fréquence commandés par le contrôleur 38 selon la ou les fréquences porteuses à utiliser, et un étage d'amplification 62 couplé à l'antenne 10. Dans l'exemple considéré, les moyens de codage et de décodage comprennent un codec 40 à modulation différentielle adaptative par impulsions codées (ADPCM), un codec 42 à modulation par impulsions codées (PCM), et un codeur/décodeur de protection contre les erreurs de transmission (CRC). Comme spécifié dans le système DECT, le codec ADPCM 40 est conforme à la Recommandation G 721 du CCITT. Ce codec, ayant un débit numérique de 32kbits/s, est prévu pour traiter des signaux analogiques non modulés ou faiblement modulés échangés par l'interface analogique 46 et l'accès analogique 22. Par faiblement modulés", on entend ici des signaux qui ne subissent pas de dégradation significative lorsqu'vils sont codés puis décodés par des codecs ADPCM à 32 kbits/s, c'està-dire par exemple des signaux de parole en bande téléphonique ou des signaux analogiques modulés à 4800 bauds ou moins.Le codec 40 reçoit le signal de canal de réception R1 et le décode pour restituer un signal analogique destiné au terminal analogique raccordé, et il reçoit le signal analogique émis par ce terminal pour le coder de façon à former le signal de canal d'émission El. Comme spécifié dans le système DECT, le codec PCM 42 est conforme à la Recommandation G711 du CCITT. Ce codec3 ayant un débit numérique de 64 kbits/s, est prévu pour traiter des signaux analogiques à modulation relativement complexe (par exemple avec un débit supérieur à 4800 bauds) échangés par l'interface analogique 46 et l'accès analogique 22. Le codec 40 reçoit le signal de canal de réception R2 et le décode pour restituer un signal analogique destiné au terminal analogique raccordé, et il reçoit le signal analogique émis par ce terminal pour le coder de façon à former le signal de canal d'émission E2. Le codeur/décodeur 44 est associé à l'interface numérique 48. Le code CRC de protection utilisé est celui (BCH(64,48,2)) prévu dans le système DECT pour les transmissions numériques en mode données protégées. Le codeur/décodeur 44 reçoit le signal de canal de réception R3 et détecte d'éventuelles erreurs de correction grâce au CRC pour restituer un signal numérique destiné au terminal numérique raccordé, et il reçoit le signal numérique émis par ce terminal pour y adjoindre les codes de redondance cyclique CRC de façon à former le signal de canal d'émission E3. L'interface analogique 46 peut avoir la constitution générale illustrée sur la figure 4. Cette interface comprend de façon classique un étage 66 d'adaptation de niveaux analogiques relié à l'accès 22. Elle comprend en outre un circuit 68 de détection des décrochages et des raccrochages du terminal analogique relié à l'accès 22. Ce circuit 68 peut être simplement un détecteur d'inversion de polarité dans le cas d'un terminal prévu pour une liaison au RTC. Lorsque le circuit 68 détecte un décrochage ou un raccrochage, il adresse un signal de détection D au contrôleur DECT 38. L'interface analogique 46 comprend encore des moyens 70 pour générer une sonnerie d'appel vers le terminal raccordé. Dans l'exemple représenté, ces moyens 70 reçoivent un signal de commande S fourni par le contrôleur DECT 38, ainsi que la tension U2-U1 présente aux bornes du secondaire du transformateur 50. Lorsque le signal de commande S est inactif, les commutateurs 72 et 74 sont dans la position montrée sur la figure 4, permettant la communication entre le codec 40 ou 42 et le terminal. L'activation du signal de commande S fait basculer les commutateurs 72 et 74, ce qui génère une sonnerie d'appel vers le terminal raccordé à partir de la tension alternative U2-U1. L'interface analogique 40 comprend en outre des moyens 76, 78 pour sélectionner soit le codec ADPCM 40, soit le codec PCM 42 en fonction de la nature des signaux analogiques échangés via l'interface analogique. Dans l'exemple représenté, où il est prévu que le terminal analogique raccordé soit un télécopieur, ces moyens consistent en un modem 76 au format V21 et un multiplexeur 78 qui met l'interface en communication soit avec le codec 40 soit avec le codec 42 selon un signal d'état X fourni par le modem 76. A l'initialisation d'une communication, c'est le codec ADPCM 40 qui est utilisé, et le modem 76 surveille les signaux d' initialisation échangés (à 300 bauds) entre les deux télécopieurs.Si les échanges entre les télécopieurs selon le protocole d'initialisation montrent que la communication ne peut pas s'établir à la cadence maximale du télécopieur (par exemple 9600 bauds pour de la télécopie de groupe 3), le modem 76 modifie le signal d'état X pour mettre en service le codec PCM 42. La communication pourra alors être assurée à la cadence appropriée, en passant par une étape de codage PCM à 64 kbits/s (signaux E2 et R2), nécessitant ainsi deux canaux radio DECT à 32 bits/s (paquets de type P32 non protégés) ou un canal haut débit (paquets de type P80 non protégés) pour chaque sens de communication.Si le dispositif d'adaptation n'est pas pourvu de moyens d'analyse permettant de commuter les codecs, la communication s'établit automatiquement à une cadence compatible avec les capacités du dispositif d'adaptation, grâce au protocole de négociation préalable (T30) entre les deux télécopieurs. Bien entendu, si d'autres types de terminaux analogiques sont susceptibles d'être raccordés, il est possible de prévoir d'autres analyseurs dans l'interface 46 pour sélectionner le codec à utiliser selon le débit requis. Dans une version simplifiée du dispositif, la sélection du codec 40 ou 42 peut être faite en positionnant un commutateur accessible à l'utilisateur, ce commutateur ayant une position pour les terminaux à modulation complexe (télécopieurs ou modem haut débit par exemple) et une position pour les autres types de terminaux. I1 n'est alors pas nécessaire de prévoir un analyseur de signal dans l'interface analogique 46. Lors d'un appel émanant du terminal analogique raccordé 26 (télécopieur, ou poste téléphonique, ou terminal télématique, ou modem...), celui-ci commence par être décroché, ce que détecte le circuit 68. En réponse au signal de détection D, le contrôleur DECT envoie vers la station de base 12, sur un canal de signalisation DECT, une requête d'allocation de canaux radio. La station de base 12 répond en décrochant vis-à-vis du réseau commuté pour prendre la ligne, et en allouant des canaux radio (montant et descendant) si ligne est disponible.Les tonalités issues du réseau commuté (invitation à numéroter, recherche du correspondant, occupation de la ligne du correspondant..), celles issues du terminal (numérotation...) et les signaux échangés une fois la communication établie peuvent alors passer par les canaux radio et les codecs ADPCM de la station de base et du dispositif d'adaptation, de manière transparente pour le réseau commuté et le terminal raccordé. La communication peut ensuite passer par le codec PCM si le modem V21 76 (ou un autre analyseur) montre que la modulation des signaux analogiques échangés est relativement complexe. L'établissement d'un appel descendant vers le terminal raccordé suit un processus comparable. La station de base recevant l'appel adresse un signal d'appel au dispositif d'adaptation sur un canal de signalisation DECT. Le contrôleur DECT 38 active le signal de commande S pour générer la sonnerie vers le terminal raccordé. Lorsque ce dernier décroche, le contrôleur DECT reçoit le signal de détection D et avertit la station de base qu'elle peut allouer les canaux radio pour que la communication s'établisse. Dans une variante de réalisation, l'interface analogique comprend en outre un générateur et un détecteur de fréquences vocales. Dans ce cas, il est possible d'échanger la signalisation (numérotation, invitation à numéroter, occupation de ligne...) par l'intermédiaire des canaux de signalisation DECT, ce qui évite d'avoir à allouer des canaux de trafic pour des communications susceptibles de ne pas aboutir. Les tonalités provenant du réseau commuté ou du terminal sont alors détectées par la station de base et l'interface analogique pour déclencher la signalisation DECT, tandis que les tonalités appropriées sont régénérées vers le terminal par 1'interface analogique, et vers le réseau commuté par la station de base. La constitution de l'interface numérique 48 est en général plus simple que celle de l'interface analogique. Dans le cas où l'accès numérique 28 est au format RS232C, l'interface numérique 48 peut simplement consister en un circuit de détection de présence d'un terminal raccordé, un circuit d'adaptation de niveaux, et des moyens conventionnels de gestion du protocole RS232C. Si l'accès numérique 28 est un accès parallèle, l'interface numérique 48 comprend une unité de sérialisation et de désérialisation des données. Si l'accès 28 est un accès d'un réseau numérique à intégration de service (RNIS), l'interface numérique 48 devient très simple compte tenu des similitudes entre les protocoles DECT et RNIS. Le dispositif d'adaptation a été décrit ci-dessus dans un exemple particulier où il supporte une liaison analogique et une liaison numérique. On comprendra que ce dispositif peut aisément être modifié pour accommoder d'autres types de liaisons, ou plus que deux liaisons, étant donné la flexibilité de multiplexage des systèmes radio tels que le DECT. On peut également réaliser un dispositif d'adaptation ayant un seul accès filaire (analogique ou numérique) pour les utilisateurs n'ayant pas besoin de raccorder plusieurs terminaux voisins. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour raccorder au moins un terminal (20,26) pourvu d'une ligne filaire d'entrée/sortie (30,24) à une station de base (12) d'un système de radiocommunication, caractérisé en ce qulil comprend des moyens d'interface radio (10,36) pour communiquer par radio avec la station de base, des moyens d'interface filaire (22,28,46,48) pour communiquer avec au moins un terminal par l'intermédiaire de sa ligne d'entrée/sortie, des moyens de contrôle des communications radio (38) pour mettre en forme un signal à émettre vers la station de base à partir d'au moins un signal de canal d'émission (El,E2,E3) et pour extraire du signal reçu de la station de base au moins un signal de canal de réception (R1,R2,R3), et des moyens de codage et de décodage (40,42,44) pour former chaque signal de canal d'émission à partir d'un signal reçu d'un terminal par l'intermédiaire des moyens d'interface filaire et pour former à partir de chaque signal de canal de réception un signal à émettre vers un terminal par l'intermédiaire des moyens d'interface filaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une entrée (14) d'alimentation par le secteur, un transformateur (50) dont le primaire est connecté à l'entrée d'alimentation par le secteur, et des moyens de redressement et de filtrage (52) recevant la tension secondaire du transformateur et alimentant les moyens d'interface, les moyens de contrôle des communications radio et les moyens de codage et de décodage. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une sortie (16) d'alimentation par le secteur reliée à l'entrée (14) d'alimentation par le secteur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'interface comprennent au moins une interface analogique (46) pour raccorder un terminal analogique (26) dont la ligne filaire d'entrée/sortie (24) est prévue pour être raccordée à un réseau téléphonique commuté. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de codage et de décodage comprennent deux codecs (40,42) reliés à l'interface analogique (46) et fonctionnant à des débits binaires différents, des moyens (76,78) étant prévus pour sélectionner l'un ou l'autre des deux codecs selon la nature des signaux analogiques échangés via l'interface analogique. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'interface analogique comporte des moyens (68) de détection de décrochage et de raccrochage du terminal analogique, reliés aux moyens de contrôle des communications radio (38) pour signaler les décrochages et raccrochages du terminal (26). 7. Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend une entrée (14) d'alimentation par le secteur et un transformateur (50) dont le primaire est connecté à l'entrée d'alimentation par le secteur, et en ce que l'interface analogique (46) comprend des moyens (70) de génération de sonnerie pour envoyer un signal de sonnerie issu de la tension secondaire du transformateur sur la ligne filaire d'entrée/sortie (24) du terminal analogique (26) en réponse à un signal de commande (S) issu des moyens de contrôle des communications radio (38). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens d'interface comprennent au moins une interface numérique (48) pour raccorder un terminal numérique (20), et en ce que les moyens de codage et de décodage comprennent des moyens (44) de protection contre les erreurs de transmission des signaux numériques échangés via l'interface numérique.