Brevet FR2766647A1 — publié le 19990129

Dispositif de radiocommunication mobile délivrant un signal audible représentatif de la qualité de la réception, et procédé correspondant. Le domaine de l'invention est celui de la radiocommunication mobile. Plus précisément, l'invention concerne l'amélioration de la qualité de la réception (et également de l'émission) dans un mobile. L'invention s'applique à tous les systèmes de communication, dès lors qu'un ou plusieurs terminaux communiquent par voie hertzienne et/ou satellitaire. Un des problèmes majeurs rencontré dans les systèmes de téléphonie mobile connus est celui de la qualité d'émission et de réception inégale selon l'emplacement. On constate en effet que des déplacements très légers, de l'ordre par exemple de quelques mètres, voire parfois beaucoup moins, peuvent conduire à une forte dégradation de la qualité, pouvant aller jusqu'à l'inaudibilité, voire la coupure de la communication. De nombreux efforts ont été faits pour limiter ces problèmes. D'une façon classique, ils visent à assurer une meilleure couverture géographique, à offrir plus de puissance d'émission et de réception, à assurer un meilleur traitement des signaux transmis ou émis, pour en supprimer certains défauts,... Le problème est que, conformément à la règle de Shannon, plus on s'approche d'une qualité optimale, plus les dégradations sont du type "tout ou rien". En conséquence la qualité de réception est très variable, en fonction de la position de l'utilisateur. Ce problème déjà clairement ressenti dans les systèmes terrestres actuels, est encore beaucoup plus sensible dans les systèmes de communication par satellites. En effet, les marges de bilan de liaison sont beaucoup plus faibles que dans les systèmes terrestres. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, un premier objectif de l'invention est de limiter les problèmes liés aux variations de qualité des réceptions et d'émission dues à un déplacement du porteur d'un dispositif de radiocommunication mobile. Un autre objectif de l'invention est de fournir à un tel dispositif de radiocommunication, qui ne nécessite pas la mise en oeuvre de moyens techniques complexes, et donc coûteux, à aucun des maillons de la chaîne de transmission (mobile, station de base, satellite...). L'invention a également pour objectif de fournir une technique ne nécessitant aucune modification ou adaptation des signaux à transmettre. Notamment, un objectif de l'invention est de fournir une technique qui puisse être mise en oeuvre dans les systèmes actuellement mis en oeuvre, ou en cours de développement, sans nécessiter aucune modification de la structure des signaux. Un autre objectif de l'invention est de fournir une technique qui permette la cohabitation entre les dispositifs de type classique, et des dispositifs améliorés, mettant en oeuvre l'invention. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de radiocommunication qui soit simple et peu coûteux à mettre en oeuvre. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un dispositif de radiocommunication mobile, comprenant notamment des moyens de réception d'un signal principal et des moyens d'analyse de la qualité de réception dudit signal, et comprenant des moyens de génération d'un signal annexe audible représentatif de ladite qualité de réception. L'invention repose donc sur une approche tout à fait nouvelle du problème de l'amélioration de la qualité d'émission et de réception. En effet, alors que les techniques connues cherchent à améliorer la qualité du signal reçu lorsque l'utilisateur se trouve à un emplacement donné, l'invention propose, en quelque sorte, de "piloter" l'utilisateur. En d'autres termes, l'invention propose une coopération entre l'utilisateur et son dispositif mobile. En effet, lorsque l'utilisateur se déplace vers une zone où la qualité de réception est mauvaise, le signal annexe apparaît et, par exemple, augmente progressivement. L'utilisateur analyse, intuitivement, ce signal annexe, et s'oriente ou se dirige automatiquement vers une zone géographique où la qualité est meilleure (c'est à dire où le signal annexe est plus faible, voire inexistant). On comprend clairement qu'aucune modification n'est nécessaire dans les signaux émis. Le signal annexe est généré localement et utilisé en interne dans le dispositif de radiocommunication. La génération de ce signal annexe peut bien sûr n'être mise en oeuvre que dans certains types d'appareils, sous forme d'option utilisateur par exemple. Ce signal annexe audible pourra être, très simplement, superposé audit signal reçu par lesdits moyens de réception. On constate aisément que l'invention présente une complexité et un surcoût très limité. En effet, des moyens de mesure de la qualité sont la plupart du temps déjà présents dans les dispositifs connus. I1 suffit donc d'ajouter un générateur du signal annexe, qui se superpose au signal utile, l'ensemble alimente le haut-parleur du dispositif. Ce signal annexe peut notamment être un bruit très différent de ceux dûs à la transmission (tel que par exemple, un bruit rose ou un bruit blanc), dont le niveau sonore est fonction (par exemple inversement proportionnel) à ladite qualité de réception. Un bruit blanc, par exemple, est très facile à produire. Par ailleurs, c'est probablement le type de bruit additif le moins désagréable pour l'utilisateur. Par proportionnel, on n'entend pas ici simplement le cas d'une variation linéaire du niveau mais, bien sûr, toute évolution progressive de ce niveau. Il peut par exemple s'agir d'une augmentation par pas successifs, chaque fois qu'un seuil de qualité est franchi. La pente de la progression du niveau sonore peut également être variable, en fonction de divers critères techniques et ou psycho-acoustiques. Le signal annexe peut encore se présenter sous la forme d'un bref élément sonore ("bip" ) répété à des intervalles dont la durée ou la fréquence de répétition est fonction (par exemple inversement proportionnelle) à ladite qualité de réception Selon encore une autre approche, le signal annexe peut comprendre au moins un son et/ou message prédéterminé, émis lorsque ladite qualité de réception atteint un seuil prédéterminé correspondant. Notamment, au moins un message peut être prévu, lorsque la communication risque d'être coupée. Bien sûr ces exemples de signaux annexes peuvent être combinés. On peut aussi prévoir que l'utilisateur dispose de moyens de sélection pour choisir celui (ou ceux) qu'il préfère et pour éventuellement les supprimer, s'il le désire. Ce signal annexe est bien sûr choisi également de façon qu'il induise une gêne plus faible que la dégradation combattue. En d'autres termes, le signal annexe doit être moins gênant que le défaut du signal. I1 a un rôle incitatif, mais ne doit pas nuire à la conversation de façon importante. La qualité de réception peut être mesurée de nombreuses façons connues, en fonction des données disponibles. Notamment, on peut tenir compte d'au moins une des informations appartenant au groupe comprenant: - le rapport signal à bruit; - le taux d'erreur binaire (BER) bruit; - le taux d'erreur binaire après décodage; - le taux de perte de trame (FER). Avantageusement, ces informations sont intégrées avec une constante d'intégration en rapport avec le temps de réaction d'un utilisateur, (par exemple, avec une constante d'intégration de l'ordre de 1 seconde). Un tel dispositif est notamment destiné aux communications via satellites. Il peut toutefois être utilisé dans de nombreux autres systèmes (radiocommunication terrestre, téléphone mobile, téléphone sans fil, talkie-walkie, .....). L'invention concerne également un procédé pour l'amélioration de la qualité de la transmission et/ou de la réception de signaux dans un dispositif de radiocommunication mobile, comprenant les étapes suivantes: - analyse de la qualité d'un signal reçu, produisant une information représentative de ladite qualité; - génération d'un signal annexe audible, fonction de ladite information représen tative de la qualité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et de la figure unique annexée, qui présente un schéma synoptique simplifié de la partie réception d'un dispositif de radiocommunication selon l'invention. Le procédé de traitement correspondant se déduit directement de ce schéma. L'invention concerne donc une amélioration de la qualité de la réception et de l'émission de signaux dans un dispositif de radiocommunication mobile. Comme déjà indiqué, l'invention s'applique à tous les dispositifs de radiocommunication dans lesquels des terminaux sont susceptibles d'être utilisés par des personnes se déplaçant en cours de communication. L'invention trouve une application préférentielle dans le domaine de la radiocommunication par satellite. La figure unique illustre donc le principe de l'invention. Le signal 11, destiné au dispositif, est reçu par une antenne 12, qui alimente un module de réception 13 classique, assurant notamment les fonctions d'amplification et de filtrage. Toujours classiquement, son module de réception 13 alimente un module de traitement 14, qui assure les fonctions nécessaires pour transformer le signal reçu en un signal principal 15, audible par l'utilisateur, et représentatif du signal émis. Parallèlement, le signal reçu est analysé dans un module 10 de détermination d'un niveau de qualité du signal reçu. Ce module peut déterminer la qualité de très nombreuses façons connues, telle que notamment la détermination d'un rapport signal à bruit, l'analyse d'un signal de référence transmis par l'émetteur, la détection d'un taux d'erreurs sur le train binaire reçu, le taux de perte de trames. L'information représentative de la qualité 16 peut être utilisée classiquement dans le module de traitement 14, pour améliorer la qualité du signal principal. Par ailleurs, elle est selon l'invention, transmise à un module de génération d'un signal annexe 17. Ce générateur de signal annexe peut par exemple être un générateur de bruit blanc. Le niveau sonore de ce bruit blanc varie de façon inverse (par exemple proportionnellement ou par seuil) à l'information de qualité 16 (étant supposé que l'information de qualité à une valeur d'autant plus grande que la qualité est bonne). Le signal annexe 18 est additionné (19) au signal principal 15, la combinaison des deux signaux alimente le haut-parleur 20 du dispositif. On comprend donc que ce qu'entend l'utilisateur vient de deux sources : d'une part un signal utile, représentatif de la communication (le signal principal 15), et d'autre part le signal annexe 18. Ce signal annexe est d'autant plus fort que la qualité de réception est mauvaise. La gêne occasionnée par la présence du signal annexe 18 conduit automatiquement l'utilisateur à modifier sa position géographique, de façon que ce signal annexe diminue. Comme déjà indiqué, le signal annexe 18 effectue donc une sorte de "pilotage" de l'utilisateur, celui-ci devant se déplacer pour le faire disparaitre ou à tout moment le réduire. Selon un autre mode de réalisation, le module de génération d'un signal annexe peut assuré l'émission d'un signal sonore bref ("bip") dont la fréquence d'émission varie selon la qualité. Dans ce cas, lorsque la qualité est bonne aucun bip n'est émis, lorsque la qualité baisse des bips sont produits de façon très espacée. Ils deviennent de plus en plus fréquents (et/ou éventuellement de plus en plus forts) au fur et à mesure que la qualité baisse. Le type de signal bref (fréquence, durée,...) peut également être variable. A nouveau, on comprend que l'utilisateur se positionnera de façon instinctive de façon à limiter les désagréments provoqués par le signal annexe. Encore un autre mode de réalisation est l'émission d'un signal (un son prédéterminé ou un message intelligible), selon le niveau de qualité. On peut par exemple prévoir que le niveau de qualité est comparé à un ou plusieurs seuils, et que lorsque un seuil est franchi, un message est transmis à l'utilisateur. Selon un mode de réalisation simple, on peut prévoir la présence d'un message unique annonçant que la communication risque d'être coupée, lorsque le niveau de qualité est très bas. Selon un autre mode de réalisation on peut prévoir que le dispositif indique régulièrement que le niveau de qualité vaut, par exemple, 1/5, 2/5, 3/5, 4/5, 5/5. Le cas échéant, on peut prévoir qu'au moins deux de ces différents types de signaux annexes sont disponibles dans un même dispositif. Ils peuvent être utilisés simultanément, ou alternativement. Par exemple, on peut très bien prévoir un module de choix 21 auquel l'utilisateur peut accéder à l'aide d'un claivier. Celui-ci peut alors choisir le type de signal annexe qu'il souhaite entendre. L'utilisateur peut également, s'il le désire interrompre l'émission de tels messages. REVENDICATIONS 1. Dispositif de radiocommunication mobile, comprenant notamment des moyens (13) de réception d'un signal principal (11) et des moyens (10) d'analyse de la qualité de réception (16) dudit signal, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (17) de génération d'un signal annexe audible (18) représentatif de ladite qualité de réception (16). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit signal annexe audible (18) est superposé audit signal reçu par lesdits moyens de réception. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit signal annexe (18) comprend un bruit blanc, dont le niveau sonore est fonction de ladite qualité de réception (16). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit signal annexe (18) comprend un élément sonore ("bip") répété à des intervalles dont la durée ou la fréquence de répétition est fonction de ladite qualité de réception (16). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit signal annexe (18) comprend au moins un son et/ou message prédéterminé, émis lorsque ladite qualité de réception (16) atteint un seuil prédéterminé correspondant. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (17) d'analyse de la qualité tiennent compte d'au moins un des critères appartenant au groupe comprenant: - le rapport signal à bruit; - le taux d'erreur binaire brut; - le taux d'erreur binaire après décodage; - le taux de perte de trame. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à Ó, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de communication par voie satellitaire. 8. Procédé pour l'amélioration de la qualité de la transmission et/ou de la réception de signaux dans un dispositif de radiocommunication mobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - analyse (10) de la qualité d'un signal reçu, produisant une information représen tative de ladite qualité; - génération (17) d'un signal annexe audible (18), fonction de ladite information représentative de la qualité. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit signal annexe audible (18) comprend au moins un des éléments appartenant au groupe comprenant: - un bruit blanc dont le niveau sonore est inversement proportionnel à ladite qualité de réception; - un "bip" répété à des intervalles dont la durée est inversement proportionnelle à ladite qualité de réception; - un son et/ou message prédéterminé, émis lorsque ladite qualité de réception atteint un seuil minimal prédéterminé.