Brevet FR2759839A1 — publié le 19980821

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne une station de base d'un système cellulaire et, plus particulièrement, un appareil et un procédé de surveillance de l'environnement système d'une station de base à l'extérieur, pour protéger celle-ci contre des variations de l'environnement. 2. Description de la technique concernée Dans les systèmes cellulaires conventionnels, les stations de base sont typiquement placées à l'intérieur de bâtiments ou autres structures analogues. Ainsi, il y a peu d'effets directs, sinon aucun, sur les opérations de la sta- tion de base, par suite de variations des conditions d'envi- ronnement (comme par exemple la pluie, la neige, ou autres). Cependant, du fait de la difficulté croissante de mettre en place de façon sûre des stations de base à l'intérieur de bâ- timents, les fournisseurs de services ont admis le besoin de mettre en place de façon sûre et économique, tout en étant fiable, des stations de base à l'extérieur. Ainsi, des stations de base ont été installées sur des toitures ou autres emplacements à l'extérieur. Cepen- dant, comme ces stations de base sont directement exposées aux conditions d'environnement, on doit remarquer que la sur- veillance de ces stations de base pendant des conditions d'environnement variables, pour s'assurer qu'elles fonction- nent normalement, présente une grande importance. Par suite, on a développé des dispositifs de surveillance de l'environ- nement pour des stations de base à l'extérieur. Ces disposi- tifs de surveillance conventionnels ont été placés dans la station de base à l'extérieur, et effectuent des fonctions telles qu'une détection de température/humidité, une détec- tion d'incendie, une détection d'inondation, et une détection d'ouverture de porte. Par suite, les dispositifs de sur- veillance conventionnels détectent l'état de l'environnement système. L'état détecté est traité comme une information d'alarme et rapporté à un système supérieur qui effectue l'entretien et les réparations des stations de base à l'exté- rieur, sur la base de l'information rapportée. Cependant, même si un dispositif de surveillance conventionnel peut détecter un état fatal de l'environnement système (c'est à dire un état pour lequel il est souhaitable de couper l'alimentation de puissance de certains équipements de la station de base afin d'éviter qu'ils soient détériorés du fait des conditions d'environnement, ce qu'on considère comme une condition fatale pouvant donc varier suivant la ro- bustesse de l'équipement), le dispositif de surveillance ne présente pas de fonctions ou de caractéristiques de protec- tion. De plus, bien que les variations de l'environnement système soient rapportées au système supérieur, les niveaux de température et d'humidité du système ne peuvent être ré- glés suivant les variations. Ainsi, le fonctionnement optimum du système n'est pas obtenu. RESUME DE L'INVENTION La présente invention a pour but de créer un ap- pareil et un procédé de protection d'une station de base à l'extérieur, contre des conditions d'environnement fatales. Un autre but de la présente invention est de créer un appareil et un procédé permettant d'obtenir un fonc- tionnement optimum d'une station de base à l'extérieur, mal- gré des variations de l'environnement extérieur de la station de base. A cet effet, la présente invention concerne, sous un premier aspect, un dispositif de surveillance de l'envi- ronnement d'une station de base à l'extérieur, pour protéger celle-ci contre des variations de l'environnement. Un dispo- sitif selon une forme de réalisation de la présente invention comprend un dispositif de surveillance ou moniteur d'environ- nement pour surveiller l'environnement de la station de base à l'extérieur, pour transmettre une commande de coupure de puissance d'alimentation lorsqu'on détecte un état fatal de l'environnement, et pour transmettre une commande destinée à rétablir l'alimentation de puissance lorsqu'on détecte une disparition de l'état fatal. Un bloc de commande d'alimenta- tion de puissance coupe la puissance d'alimentation de la station de base à l'extérieur, en réponse à la commande de coupure de puissance provenant du moniteur d'environnement, et rétablit la puissance d'alimentation de la station de base à l'extérieur en réponse à la commande de rétablissement de puissance provenant du moniteur d'environnement. De plus, un climatiseur commandé par le moniteur d'environnement règle la5 température et l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement système, pour maintenir un état de fonctionnement optimum. Suivant d'autres caractéristiques du dispositif: - le moniteur d'environnement se rapporte à un système supé- rieur les états de coupure de puissance et de rétablisse- ment de puissance, - le bloc de commande d'alimentation de puissance est consti- tué par: * un redresseur pour redresser le courant alternatif et pour fournir du courant redressé à la station de base à l'exté- rieur; * un commutateur pour connecter ou déconnecter un courant al- ternatif au redresseur; et * un moniteur pour commander le commutateur suivant la com- mande de coupure de puissance et la commande de rétablisse- ment de puissance fournies par le moniteur d'environnement, - le procédé comprend en outre: un climatiseur commandé par le moniteur d'environnement pour régler soit la température soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, de manière à maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base, - le moniteur et le moniteur d'environnement forment une in- terface par un format de communication RS-422. - le dispositif comprend en outre: un climatiseur commandé par le moniteur d'environnement pour régler soit la température soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, de manière à maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base. L'invention concerne également, selon un second aspect, un dispositif consistant à: * (a) surveiller l'environnement de la station de base à l'extérieur; * (b) transmettre une commande de coupure de puissance lors- qu'on détecte un état fatal de l'environnement; et * (c) transmettre une commande de rétablissement de la puis- sance d'alimentation lorsqu'on détecte une disparition de l'état fatal. Suivant d'autres caractéristiques du procédé, ce- lui-ci comprend en outre les étapes consistant à: - régler soit la température, soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement pour maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base, - rapporter à un système supérieur l'apparition des étapes (a) à (c), - rapporter à un système supérieur tout réglage soit de la température, soit de l'humidité de la station de base, * (a) surveiller l'environnement de la station de base à l'extérieur; * (b) couper l'alimentation de puissance de la station de base lorsqu'on détecte un état fatal de l'environnement; et * (c) rétablir la puissance d'alimentation de la station de base lorsqu'on détecte une disparition de l'état fatal. - régler soit la température, soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, pour maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base, - rapporter à un système supérieur l'apparition des étapes (a) à (c). - rapporter à un système supérieur tout réglage soit de la température, soit de l'humidité de la station de base. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation re- présentés sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par blocs d'un sys- tème de station de base à l'extérieur, selon une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est un schéma représentant le for- mat de données de communications entre un moniteur d'environ- nement et un redresseur, selon une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 3 est un schéma représentant le for- mat de protocole de communications entre le moniteur d'envi- ronnement et un module de surveillance, selon une forme de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est un chronogramme représentant le moniteur d'environnement comme maître et le module de sur- veillance comme esclave, dans une disposition maî-15 tre/esclave; et - les figures 5A et 5B sont des ordinogrammes il- lustrant les opérations du moniteur d'environnement, selon une forme de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERENTIELS La figure 1 est un schéma par blocs d'un système de station de bases à l'extérieur, selon une forme de réali- sation de la présente invention. La station de base comprend un casier de base 10 pour effectuer les fonctions de la sta- tion de base, un dispositif de surveillance ou moniteur d'en- vironnement 14 destiné à détecter l'état de l'environnement du casier de base 10, et un casier d'extension 12. Un bloc de commande d'alimentation de puissance 16 redresse le courant alternatif qui arrive (AC) pour fournir du courant continu (DC) au casier de base 10, au casier d'extension 12 et au mo- niteur d'environnement 14. Le bloc de commande d'alimentation de puissance 16 est constitué d'un commutateur 18, d'un re- dresseur 20 et d'un module de surveillance 22. Une extrémité du commutateur est alimentée en courant alternatif (AC) et l'autre extrémité est branchée électriquement au redresseur 20. Le commutateur 18 est conçu pour répondre à des commandes (par exemple des signaux) provenant du module de surveillance 22. Un panneau opérationnel (OPE) 26 est branché au moniteur d'environnement 14. De plus, un climatiseur 28 est destiné à être commandé par le moniteur d'environnement 14. Une batte- rie 24 fourni de la puissance auxiliaire en cas de panne de puissance produite par un défaut du redresseur 20. Le moniteur d'environnement 14 est monté à l'in- térieur du casier de base 10 et du casier d'extension 12, ce moniteur comprenant divers détecteurs pour effectuer des fonctions telles que par exemple une détection de tempéra- ture, une détection d'humidité, une détection d'inondation et une détection de porte ouverte. Ainsi, l'environnement du ca-10 sier de base 10 et du casier d'extension 12 est surveillé par l'utilisation des détecteurs ci-dessus. On remarquera que d'autres détecteurs, destinés à effectuer d'autres fonctions de détection, peuvent également être inclus dans le moniteur d'environnement 14. Selon un exemple de réalisation de la présente invention, le moniteur d'environnement 14 transmet une com- mande déclenchant une coupure de puissance au cas o, pendant la surveillance de l'environnement système du casier de base et du casier d'extension 12, on rencontre un état de l'en- vironnement, système qui risque d'être fatal au système (c'est-à- dire préjudiciable au fonctionnement de l'équipement de station). La commande (par exemple un signal) est trans- mise au module de surveillance 22 du bloc de commande d'ali- mentation de puissance 16. Inversement, le moniteur d'environnement 14 transmet une commande redémarrant l'ali- mentation de puissance lorsque l'état fatal de l'environne- ment système a disparu. Le module de surveillance 22 du bloc de commande d'alimentation de puissance 16 commute le commu- tateur 18 suivant la commande (coupure puissance ou redémar- rage puissance). Le module de surveillance 22 envoie au moniteur d'environnement 14 un message de réponse accusant réception de l'une ou l'autre commande. Dans la forme de réa- lisation illustrée, seuls le casier de base 10 et le casier d'extension 12 sont coupés, de sorte que le moniteur d'envi- ronnement 14 peut toujours surveiller les conditions d'envi- ronnement pour déterminer si la puissance doit être rétablie et à quel moment elle doit être rétablie. Cependant, d'autres composants du système peuvent être de la même manière conçus pour être coupés. Un système de communication RS-422 assure les communications entre le moniteur d'environnement 14 et le mo- dule de surveillance 22. Un exemple de réalisation du format de données de ces communications est illustré à la figure 2. Comme représenté, les données comprennent des informations d'option OP0OP3, et l'information de MARCHE-ARRET ("1"/"0") qui affiche l'état de marche/arrêt de l'alimentation de puis- sance. Les informations d'option OP0-OP3 peuvent correspondre à des conditions d'environnement telles que par exemple l'in- cendie, l'humidité et l'inondation. Cependant, les informa- tions d'option peuvent être modifiées et ajoutées aléatoi- rement. Par exemple, les informations d'option OP0-OP3 peu- vent être utilisées pour afficher l'état de marche/arrêt de l'alimentation de puissance. La figure 3 est un schéma représentant le proto- cole du système de communication RS-422, selon une forme de réalisation de la présente invention, qui comprend un démar- 2() rage de texte (SOT:2 octets), une commande de débit (FLC), des données de commande (CMD1-5), une vérification de redon- dance cyclique (CRC) et une fin de texte (EOT). Pendant une interface de données, le moniteur d'environnement 14 fonctionne en maître et le module de sur- veillance 22 fonctionne en esclave. La figure 4 est un chro- nogramme représentant le moniteur d'environnement 14 en maître et le module de surveillance 22 en esclave, dans le- quel l'intervalle de communication admissible (c'est-à-dire la période) est d'environ 500 msec, et la communication est effectuée à l'intérieur d'un intervalle de communication d'environ 200 msec. Pendant ce temps, le moniteur d'environnement 14 fait fonctionner le climatiseur 28 pour régler la température et l'humidité du système, pour maintenir ainsi un état de fonctionnement optimum suivant les variations de l'environne- ment système. Le moniteur d'environnement 14 rapporte au sys- tème supérieur l'état de fonctionnement concernant par exemple une panne de puissance du système, l'état d'alimenta- tion de puissance, et des variations de l'environnement sys- tème. Le panneau opérationnel (OPE) 26 connecté au moniteur d'environnement 14 comporte un afficheur à cristaux liquides pour afficher l'état courant de l'environnement système, et diverses touches pour régler arbitrairement les valeurs de réglage pour la détection de conditions telles que par exem- ple la température/humidité, l'incendie, l'inondation et l'ouverture de porte. Les figures 5A et 5B sont des ordinogrammes il- lustrant les opérations du moniteur d'environnement 14 sui- vant une forme de réalisation de la présente invention. En se référant aux figures 5A et 5B, le moniteur d'environnement 14 surveille, à l'étape 100, l'état de l'environnement de la station de base à l'extérieur, comprenant le casier de base 10 et le casier d'extension 12. Ensuite, le moniteur d'environnement 14 vérifie, à l'étape 102, si un état d'environnement fatal est présent ou non. Si l'état d'environnement fatal n'est pas présent, le moniteur d'environnement 14 vérifie, à l'étape 104, si l'état de l'environnement a varié ou non. Si l'état de l'environnement n'a pas varié, le moniteur d'environnement 14 retourne à l'étape 100 et réef- fectue les opérations correspondantes. Au contraire, si l'état de l'environnement a varié, le moniteur d'environne- ment 14 rapporte la variation au système supérieur, à l'étape 106, et règle la température et l'humidité suivant la varia- tion, à l'étape 107. Suivant le réglage requis, le climati- seur 28 fonctionne en refroidisseur d'air ou en réchauffeur d'air. 3() Au contraire, si un état d'environnement fatal est présent lorsqu'on effectue la vérification à l'étape 102, le moniteur d'environnement 14 transmet, à l'étape 108, la commande de coupure de puissance au module de surveillance 22 du bloc de commande d'alimentation de puissance 16. Le module de surveillance 22 du bloc de commande d'alimentation de puissance 16 reçoit la commande de coupure de puissance et commute l'interrupteur 18 pour couper la puissance. Ensuite, le moniteur d'environnement 14 vérifie, à l'étape 110, si une réponse a été renvoyée ou non par le module de surveillance 22 au moniteur d'environnement 14. Si aucune réponse n'a été renvoyée, on vérifie, à l'étape 112,5 si la commande de coupure de puissance a été transmise un nombre prédéterminé de fois, de préférence six fois. Si la commande de coupure n'a pas été transmise six fois et si au- cune réponse n'a été renvoyée par le module de surveillance 22, le moniteur d'environnement 14 retourne à l'étape 108 et réeffectue les opérations correspondantes. Au contraire, si la commande de coupure a été transmise six fois sans réponse du module de surveillance 22, le moniteur d'environnement 14 règle l'état du système comme étant en panne, et rapporte l'état de panne au système supérieur, à l'étape 114. Cependant, si une réponse a été renvoyée par le module de surveillance 22 au moment de la vérification à l'étape 110, le moniteur d'environnement 14 passe à l'étape 116 et rapporte au système supérieur l'état courant du sys- tème de station de base. Ensuite, le moniteur d'environnement 14 détecte l'état de l'environnement système, à l'étape 118, et vérifie, à l'étape 120, si l'état fatal de l'environnement a disparu ou non. Si l'état fatal de l'environnement n'a pas disparu, le moniteur d'environnement 14 retourne à l'étape 116 et réeffectue les opérations correspondantes. Au contraire, si l'état fatal de l'environnement a disparu, le moniteur d'en- vironnement 14 passe à l'étape 122 et transmet la commande de démarrage de l'alimentation de puissance au module de sur- veillance 22. Le module de surveillance 22 du bloc de com- mande d'alimentation de puissance 16 reçoit la commande de démarrage de l'alimentation de puissance, et commute l'inter- rupteur 18 pour fournir la puissance. Ensuite, une réponse accusant réception de la commande de démarrage d'alimentation de puissance doit être transmise au moniteur d'environnement 14 par le module de surveillance 22. Ainsi, le moniteur d'environnement 14 vérifie, à l'étape 124, si une réponse a été renvoyée ou non par le mo- dule de surveillance 22. Si une réponse a été renvoyée, le moniteur d'environnement rapporte l'état courant au système supérieur, à l'étape 130. Cependant, si aucune réponse n'a été produite, on vérifie, à l'étape 126, si la commande de rétablissement de la puissance a été transmise un nombre prédéterminé de fois, de préférence six fois. Si la commande de rétablissement de la puissance n'a pas été transmise six fois et si aucune ré- ponse n'a été produite par le module de surveillance 22, le moniteur d'environnement 14 retourne à l'étape 122 et réef- fectue les opérations correspondantes. Au contraire, si la commande de rétablissement a été transmise six fois sans ré- ponse du module de surveillance 22, le moniteur d'environne- ment 14 règle l'état du système comme étant en panne, et rapporte l'état de panne au système supérieur, à l'étape 128. Comme cela apparaît clairement d'après ce qui précède, la présente invention peut protéger le système de station de base à l'extérieur en coupant l'alimentation de puissance de la station de base lorsque l'état de l'environ- nement est fatal. De plus, la présente invention peut réap- pliquer la puissance au système de station de base lorsque l'état fatal a disparu. Enfin, la présente invention peut maintenir l'état de fonctionnement optimum dans la station de base à l'extérieur, grâce à des valeurs de réglage d'environ- nement mises en oeuvre par le panneau opérationnel, de façon que le climatiseur fonctionne soit en refroidisseur d'air soit en réchauffeur d'air, suivant les circonstances. Il R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif de surveillance de l'environnement d'une sta- tion de base à l'extérieur, pour protéger la station de base à l'extérieur contre des variations de l'environnement, caractérisé en ce qu' il comprend: * un moniteur d'environnement (14) pour surveiller l'environ- nement de la station de base à l'extérieur, pour transmet- tre une commande de coupure de puissance lorsqu'on détecte un état fatal de l'environnement, et pour transmettre une commande de rétablissement de l'alimentation de puissance lorsqu'on détecte une disparition de l'état fatal; et * un bloc de commande d'alimentation de puissance (16) pour couper la puissance d'alimentation fournie à la station de base à l'extérieur, en réponse à la commande de coupure de puissance provenant du moniteur d'environnement (14), et pour rétablir l'alimentation de puissance de la station de base à l'extérieur, en réponse à la commande de rétablisse- ment de puissance provenant du moniteur d'environnement 2) (14). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend en outre: un climatiseur (28) commandé par le moniteur d'environnement (14) pour régler soit la température soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, de manière à maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base. 3 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moniteur d'environnement (14) se rapporte à un système su- périeur les états de coupure de puissance et de rétablisse- ment de puissance. 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de commande d'alimentation de puissance (16) est constitué par: * un redresseur (20) pour redresser le courant alternatif et pour fournir du courant redressé à la station de base à l'extérieur; * un commutateur (18) pour connecter ou déconnecter un cou- rant alternatif au redresseur (20); et * un moniteur (22) pour commander le commutateur (18) suivant la commande de coupure de puissance et la commande de réta- 1l blissement de puissance fournies par le moniteur d'environ- nement (14). ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' il comprend en outre: un climatiseur (28) commandé par le moniteur d'environnement (14) pour régler soit la température soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, de manière à maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base. 6 ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moniteur (22) et le moniteur d'environnement (14) forment une interface par un format de communication RS-422. 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' il comprend en outre: un climatiseur (28) commandé par le moniteur d'environnement (14) pour régler soit la température soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, de manière à maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base. 8 ) Procédé de surveillance de l'environnement d'une station de base à l'extérieur, pour protéger la station de base à l'extérieur contre des variations de l'environnement, caractérisé en ce qu' il consiste à: * (a) surveiller l'environnement de la station de base à l'extérieur; * (b) transmettre une commande de coupure de puissance lors- qu'on détecte un état fatal de l'environnement; et * (c) transmettre une commande de rétablissement de la puis- sance d'alimentation lorsqu'on détecte une disparition de l'état fatal. 9 ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à régler soit la tem- pérature, soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, pour maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base. ) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à rapporter à un sys- tème supérieur l'apparition des étapes (a) à (c) 11 ) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à rapporter à un sys- tème supérieur tout réglage soit de la température, soit de l'humidité de la station de base. 12 ) Procédé de surveillance de l'environnement d'une station de base à l'extérieur, pour protéger un système de station de base contre des variations de l'environnement, caractérisé en ce qu' il comprend les étapes consistant à: * (a) surveiller l'environnement de la station de base à l'extérieur; * (b) couper l'alimentation de puissance de la station de base lorsqu'on détecte un état fatal de l'environnement et (c) rétablir la puissance d'alimentation de la station de base lorsqu'on détecte une disparition de l'état fatal. 13 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à régler soit la tem- pérature, soit l'humidité de la station de base suivant les variations de l'environnement, pour maintenir un état de fonctionnement optimum de la station de base. 14 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à rapporter à un sys- tème supérieur l'apparition des étapes (a) à (c) ) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu' il comprend en outre l'étape consistant à rapporter à un sys- tème supérieur tout réglage soit de la température, soit de l'humidité de la station de base.