Brevet FR2756130A1 — publié le 19980522

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de recherche sur canal libre. Elle s'applique à la réalisation de systèmes de radiocommunication automatisés dans lesquels la recherche d'un canal libre a lieu par l'émission de motifs de test successivement sur des fréquences déterminées. Dans ces systèmes un dialogue entre stations radio émettrice et réceptrice permet au récepteur de la station réceptrice de faire connaître à l'émetteur de l'autre station la fréquence à utiliser de manière préférentielle et éventuellement des fréquences de secours. Un type d'échange normalisé correspondant est par exemple décrit dans la norme MIL STD 188-141A. Lorsqu'une communication est établie, les stations restent soit sur la fréquence unique qui a été sélectionnée si le dialogue a lieu en mode simplex soit sur le couple des fréquences sélectionnées si le dialogue a lieu en mode duplex. Mais lorsque l'une ou l'autre des stations juge la qualité de transmission insuffisante, une nouvelle recherche de canal libre utilisant les fréquences de secours a lieu en interrompant momentanément la communication utile de quelques secondes à quelques dizaines de secondes. Le système doit alors rechercher d'autres fréquences lorsque la qualité des fréquences de secours qui ont été préalablement sélectionnées s'est elle même dégradée durant le temps de la communication. Naturellement ces opérations prennent du temps et sont préjudiciables au bon acheminement des communications. Le but de l'invention est de pallier l'inconvénient précité. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de recherche en temps réel et tâche de fond de canal libre permettant les communications en phonie ou de données à fréquence fixe ou évasion de fréquence entre stations radio électrique émettrice et réceptrice, caractérisé en ce qu'il consiste à transmettre durant les communications les signaux de test d'un canal de transmission dans des intervalles de temps de silence où il n'y a pas transmission de parole ou de données et à entretenir un tableau de fréquences utilisables en fonction de sa qualité de transmission. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. L'invention a principalement pour avantage qu'elle permet en utilisant des silences de transmission de la parole ou de données d'effectuer une recherche de fréquences libres en tâches de fond, sans perturber la transmission et en basculant automatiquement sur de meilleures fréquences ou en prévenant des opérateurs que de meilleures fréquences sont disponibles. Le dispositif mis en oeuvre permet un rafraîchissement dynamique et permanent des fréquences utilisées et notamment en évasion de fréquence, celles du plan de fréquence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard des figures annexées qui représentent: La figure 1 les différentes étapes du procédé selon l'invention sous la forme d'un organigramme. La figure 2 un formatage de la séquence de test utilisée. Les figures 3 et 4 un mode de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le procédé selon l'invention qui est décrit ci-après permet d'utiliser dans une liaison radio en phonie, les silences de parole pour effectuer des tests de propagation sur des fréquences de remplacement. Bien évidemment le procédé s'applique pour la transmission de donnée ou de signaux autres que la parole. II se déroule suivant les étapes 1 à 7 de l'organigramme de la figure 1. L'étape 1 consiste à transmettre la parole à l'émetteur à travers un dispositif à retard de durée déterminée T et à mesurer en permanence à l'étape 2 I'amplitude du signal vocal. Si l'amplitude mesurée n'a pas dépassé un seuil déterminé S pendant la durée T, le signal vocal n'est pas transmis et le silence correspondant est reconstitué dans le récepteur. Egalement pendant la durée T un test de fréquence est réalisé à l'étape 3. Ce test consiste à transmettre à la place du signal vocal, un signal "drapeau" ayant des caractéristiques connues du récepteur. Le signal "drapeau" est constitué par exemple par une suite de symboles d'une modulation numérique à déplacement de fréquence ou de phase de type connue sous les abréviations m-FSK, m-PSK, GMSK. Le signal "drapeau" peut être suivi de la façon représentée à la figure 2 de la référence de la fréquence à tester et d'un indicateur pour informer le récepteur du sens du test qui peut être soit le sens de la transmission de la parole soit le sens inverse. A défaut la fréquence de test est déterminée par une séquence prédéterminée et cadencée par des horloges synchronisées dans l'émetteur et le récepteur. A l'issue de la transmission du drapeau l'émetteur et le récepteur commutent à l'étape 4 sur la fréquence de test et l'un des deux émet, selon le sens du test, un signal de test numérique ou analogique. Le récepteur du signal de test effectue alors à l'étape 5 une mesure de la qualité du signal en déterminant, par exemple, et de façon connue le rapport signal/bruit, le nombre de symboles reconnus et le nombre et l'amplitude des trajets de propagation reçus. La qualité de la fréquence de test est alors comparée à l'étape 6 à la qualité de la fréquence en cours d'utilisation pour la transmission de la parole, et à celles des autres fréquences qui ont déjà été testées pendant les silences de parole. Le récepteur décide ensuite à l'étape 7 soit de remplacer automatiquement ou par un opérateur à l'étape 7a dès que possible la fréquence en cours d'utilisation pour la transmission de la parole par la dernière fréquence testée, soit de classer à l'étape 7b celle-ci comme fréquence de secours, soit de mémoriser à l'étape 7c sa qualité pour une utilisation ultérieure éventuelle, soit enfin de la classer 7d inutilisable (rejet). Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé qui est représenté à la figure 3 permet l'émission d'une séquence de test de fréquence dans une station émettrice. II comprend un dispositif à retard 8 de la durée T, couplé à l'entrée audiofréquence d'un émetteur-récepteur radio 9 par l'intermédiaire d'un commutateur 10. Un vocodeur 11 ayant un retard de transmission égal à T peut éventuellement être substitué au dispositif à retard 8. Un dispositif de mesure 12 du niveau du signal de parole appliqué à l'entrée du dispositif à retard 8 est couplé à l'entrée d'un séquenceur 13 par l'intermédiaire d'un dispositif de détection de silence de parole 14. Le séquenceur 13 assure le déroulement des étapes 1 à 7 du procédé. II commande un générateur 15 du signal "drapeau", un générateur 16 de l'indice de la fréquence à tester et un dispositif 17 couplé à une table de qualité ou tableau de fréquences 18 pour déterminer le choix de la fréquence à tester et commander l'émetteur de la station sur cette fréquence. Une horloge 19 assure le pilotage du séquenceur 13 et du dispositif 17. Le dispositif qui est représenté à la figure 4 où les éléments homologues à ceux de la figure 2 sont représentés avec les mêmes références, permet d'effectuer un test de fréquence dans une station réceptrice d'une séquence de test. II comprend un détecteur du signal "drapeau" 20 et un détecteur de fréquence à tester 21 couplés tous les deux à la sortie réception de l'émetteur récepteur 9. Une logique de choix de fréquence et d'alternat est couplée en sortie du détecteur de fréquence 21 pour commander en fréquence et en alternat l'émetteur récepteur 9 de la station réceptrice. Un vocodeur 23 est couplé par son entrée en sortie du récepteur de l'émetteur récepteur 9 ou à la sortie d'un générateur de silence 24 au travers d'un commutateur 25. Un dispositif de test de qualité 26 est couplé entre la sortie récepteur de l'émetteur-récepteur 26 et une mémoire 27 pour l'enregistrement dans une table de la mémoire 27 des résultats de test de qualité. Ces résultats sont fournis à la logique de choix de fréquence et d'alternat 22. Le procédé et les dispositifs précédemment décrits peuvent fonctionner indifféremment en mode duplex ou à l'alternat. Dans le cas de liaisons duplex, où normalement un seul correspondant parle à un instant donné, le sens de retour est majoritairement composé de silences de durée suffisante pour permettre une recherche de canal libre. C'est toujours le récepteur des séquences de test qui peut, comparer les fréquences, faire son choix des meilleures fréquences et décider éventuellement de faire changer de fréquence son correspondant. Ceci a lieu simplement dans les silences de la parole à la suite des drapeaux, les drapeaux d'un sens de liaison étant suivis en cas de besoin de la valeur ou de la référence de fréquence voulue avec un indicateur de changement. Afin de rendre minimum les perturbations possibles, le changement effectif peut être différé jusqu'au prochain silence en étant déclenché par le "drapeau" correspondant. Le même procédé peut être mis en oeuvre dans les liaisons à l'alternat, certains silences étant affectés à la transmission de leur fréquence préférée par le récepteur. Toutefois cette transmission peut être différée sans grand inconvénient jusqu'au prochain retournement du sens de transmission de la parole et réalisée à cette occasion. Dans le cas d'un fonctionnement en évasion de fréquence, les fréquences brouillées du plan de fréquence peuvent être remplacées par des fréquences libres. REVENDICATIONS 1. Procédé de recherche en temps réel et tâche de fond de canal libre permettant les communications en phonie ou de données à fréquence fixe ou évasion de fréquence entre stations radio électrique émettrice et réceptrice caractérisé en ce qu'il consiste à transmettre (3) durant les communications les signaux de test d'un canal de transmission dans des intervalles de temps de silence où il n'y a pas transmission de parole ou de données et à entretenir un tableau (18) de fréquences utilisables en fonction de sa qualité de transmission. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tableau de fréquences est utilisé pour remplacer automatiquement le ou les canaux utilisés ou bien pour proposer le remplacement à un opérateur. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il consiste à classer (7 b) et mémoriser (7 c) les qualités de transmission des canaux testés avant de les comparer (6) à la qualité de transmission du canal en cours d'utilisation. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il consiste à émettre une séquence de test composée d'un signal "drapeau" suivi d'une référence de fréquence et d'un indicateur de sens du test. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il consiste à émettre à l'aide d'une table disposée dans un émetteur etlou un récepteur une séquence de test à la cadence d'horloges synchronisées dans l'émetteur et le récepteur. 6. Procédé selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le signal "drapeau" se compose d'une suite de symboles d'une modulation numérique à déplacement de fréquence. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le signal "drapeau" se compose d'une suite de symboles d'une modulation numérique à déplacement de phase. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que la qualité de transmission d'un canal est évaluée en mesurant le rapport signal à bruit, etlou le nombre de symboles reconnus, etlou le nombre et l'amplitude des trajets de propagation reçus. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend pour l'émission de la séquence de test, un dispositif à retard (8) couplé à l'entrée audio fréquence d'un émetteur-récepteur radio (9) par l'intermédiaire d'un commutateur (10), un dispositif de mesure (12) du niveau du signal de parole appliqué à l'entrée du dispositif à retard (8) couplé à l'entrée séquenceur (13) par l'intermédiaire d'un dispositif de détection de silence (14), ainsi qu'un générateur (15) du signal "drapeau" et un générateur (16) de l'indice de la fréquence à tester commandés par le séquenceur (13). 10. Dispositif selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comprend pour la réception de la séquence de test, un détecteur (20) du signal "drapeau", un détecteur de fréquence à tester et de sens du test (21), ainsi qu'une table de qualité de fréquences couplée à un dispositif de test de qualité (26) et une logique de choix de fréquence (22). 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal est testé dans le sens de transmission de la parole ou des données ou dans le sens inverse.