Brevet FR2772544A1 — publié le 19990618

Titre PROCEDE ET APPAREIL PERMETTANT DE COMMANDER UN SYSTEME DE COMMUNICATION EN UTILISANT DES INFORMATIONS DE SIGNAUX D'UNE UNITE ELOIGNEE Domaine de l'invention La présente invention concerne généralement les systèmes de communication sans fil et plus particulièrement un procédé et un appareil permettant de déterminer lequel de plusieurs signaux est reçu et démodulé par une unité éloignée et permettant d'utiliser ces informations pour commander le système de communication. Arrière-plan de l'invention Les systèmes de communication sans fil sont connus pour permettre à de nombreuses stations de base de communiquer avec une unité éloignée (comme une unité d'abonné cellulaire) fonctionnant dans le système de communication sans fil. Cette technique est parfois appelée diversité de liaison aval et est employée dans des techniques de transfert tel que le transfert temporaire (SHO). C'est-à-dire que de multiples stations de base peuvent communiquer sur une voie de communication commune avec l'unité éloignée. L'unité éloignée, en employant une stratégie de détection de signaux reçu, reçoit et démodule ces signaux et, le cas échéant, combine les différents signaux reçus pour améliorer la fiabilite de la reception. Tel que décrit dans la norme par intérim de Electronic Industry Association/Telecommunications Industry Association 95A (TIA/EIA/IS-95A) , un tel système de communication employant la diversité de liaison aval et le SHO est un système de communication à étalement du spectre, à accès multiple par répartition en code (AMRC). (TIA/EIA peut être contacté au 2001 Pennsylvania Ave. NW Washington DC 20006). La commande des ressources du système, fondée sur la connaissance du fait que plusieurs signaux envoyés par les stations de base à l'unité éloignée sont reçus et démodulés ou non par l'unité éloignée, est souhaitable. Par exemple, tandis que la diversité de liaison aval et le SHO améliorent généralement la qualité et la stabilité des communications entre l'unité éloignée et la station de base, elle peut entraîner une dégradation des performances. Les ressources de communication peuvent être gâchées lorsque plusieurs stations de base effectuent des transmissions à l'unité éloignée, alors que l'unité éloignée n'est pas en mode réception ou qu'elle n'est pas capable de recevoir l'un ou l'autre de ces signaux. Des suppositions concernant la capacité de l'unité éloignée à recevoir des signaux émanant d'une station de base particulière peuvent entraîner une génération excessive de bruit de liaison aval si l'unité éloignée est réellement incapable de recevoir et démoduler de façon appropriée ces signaux supplémentaires. L'utilisation d'une puissance de voie de trafic de liaison aval inutile (TCH) peut entraîner une dégradation audio et/ou des limitations de la capacité de couverture du système Actuellement, le seul procédé permettant de déterminer les signaux potentiellement détectables par l'unité éloignée parmi tous les signaux des stations de base voisines implique l'utilisation d'un message de signalisation émanant d'une unité éloignée. Ce message contient des informations concernant la probabilité que les signaux émanant de diverses stations de base proches soient détectables. Ce message peut être initié de façon autonome par l'unité éloignée (si un critère de seuil de signal particulier est déclenché) ou bien de façon manuelle par une infrastructure de la station de base. Ce procédé implique que la station de base envoie un message à l'unité éloignée qui demande les résultats des mesures des voisins et que l'unité éloignée réponde en donnant les informations demandées. Malheureusement, les informations rapportées peuvent ne pas correspondre nécessairement aux informations demandées. Par exemple, l'unité éloignée peut rapporter des informations indiquant qu'elle peut détecter un signal distant à un instant donné envoyé par une station de base et commencer immédiatement à recevoir des signaux d'une autre qui est peut-être une station de base plus proche. En outre, chaque message utilise une largeur de bande de voie de trafic considérable, ce qui entraîne une dégradation audio potentielle ainsi qu'une augmentation de la charge de messages pouvant nuire à la fonction de commande du système. Il y a donc un besoin pour un procédé et un appareil permettant de déterminer directement, efficacement et avec précision laquelle de plusieurs stations de base est reçue et démodulée par une unité éloignée. Il y a également un besoin pour un procédé et un appareil permettant de commander un système de communication et utilisant des informations de signaux reçues par l'unité éloignée. Brève description des dessins La figure 1 illustre un système de communication selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 2 illustre une station de base et une unité éloignée de la figure 1 selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. La figure 3 est un organigramme illustrant un procédé permettant de déterminer lequel d'une pluralité de signaux transmis est reçu par une unité éloignée. La figure 4 est un organigramme illustrant un procédé de commande d'un système de communication réagissant au fait que l'un des signaux de la pluralité de signaux est en cours de réception par une unité éloignée. Description détaillée des modes de réalisation préférés La commande du système de communication, et donc la performance du système de communication, est améliorée grâce à une technique qui permet la détermination de la démodulation de la liaison aval par l'unité éloignée. Une caractéristique de la transmission par liaison inverse de l'unité éloignée est analysée par l'infrastructure du système de communication pour déterminer laquelle d'une pluralité de liaisons aval est en cours de démodulation. Les opérations du système de communication, tels qu'un transfert temporaire, une diversité de liaisons aval, une commande de puissance de liaison aval et une transmission de données à faible vitesse sont gérées en fonction des liaisons aval déterminées comme étant démodulées par l'unité éloignée. La figure 1 illustre le système de communication 100 qui fonctionne de préférence selon un protocole de système à accès multiple par répartition en code (AMRC). On comprendra que le système de communication 100 peut fonctionner selon d'autres protocoles de systèmes de communication à deux modes, numériques ou analogiques, comme, sans y être limité, les protocoles du système téléphonique mobile avancé à bande étroite Etats-Unis (USDC). Le système de communication 100 comporte une station de base 102, une station de base 104, une unité éloignée 106, un contrôleur de station de base centralisé (CBSC) 108, et un centre de commutation mobile (MSC) 110. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, les stations de base 102 et 104 sont de préférence des stations de base SC9600 Motorola situées en différents emplacements de sites de cellules géographiques différents, MSC 110 est de préférence un MSC EMX2500 Motorola, et CBSC 108 est de préférence fabriqué à base d'un composant CBSC SGl128BF Motorola. Dans le mode de réalisation préféré de la présente invention, les stations de base 102 et 104 sont couplées de façon appropriée à la CBSC 108, et la CBSC est couplée de façon appropriée à la MSC 110. L'unité éloignée 106 est de préférence un radiotéléphone mobile installé à l'intérieur d'un véhicule ou bien un combiné portable comme un combiné de système de communication personnel (PCS). Dans un système de communication cellulaire AMRC, tel que le système de communication 100, la même bande de fréquence peut être utilisée pour toutes les cellules. En conséquence, plus d'une station de base peut être chargée de transmettre un signal codé à une unité éloignée fonctionnant dans le système de communication et ces signaux peuvent être reçus simultanément par l'unité éloignée. Ceci fournit une diversité de liaisons aval et une fonction de transfert temporaire. A des fins d'explication et tel que représenté sur la figure 1, l'unité éloignée 106 est engagée dans un appel actif pour communiquer avec les stations de base 102 et 104 par l'intermédiaire de signaux de communication par liaison montante 112 et les stations de base 102 et 104 communiquent avec l'unité éloignée 106 par l'intermédiaire des signaux de communication par liaison descendante 114, soit en mode transfert temporaire soit en mode diversité. Il faut remarquer que les informations concernant les signaux 114 émanant des BTS 102 et 104 sont identiques, bien qu'elles présentent des séquences d'étalement différentes que connaît l'unité éloignée. L'appel est acheminé par le biais de la CBSC 108 et de la MSC 110 vers d'autres unités éloignées par l'intermédiaire du réseau téléphonique public commuté (RTPC) jusqu'au téléphone par ligne terrestre. L'appel peut avoir comme origine l'unité éloignée 106 ou bien peut avoir comme destinataire l'unité éloignée 106, comme on le sait dans la technique, et chaque station de base 102 et 104 transmet et reçoit des informations à et depuis l'unité éloignée 106 sur l'une d'une pluralité de voies de trafic. Comme on le sait, les signaux de voies de trafic sont codés, entrelacés, brouillés, étalés et modulés pour devenir des signaux à spectre étalé et à séquence directe transmis à l'unité éloignée 106 sur la voie de trafic. On comprendra que pendant la durée de l'appel, l'abonné peut être informé qu'il doit communiquer avec l'une ou avec les deux stations de base. Ce choix est commandé par une signalisation entre l'équipement d'infrastructure et les unités éloignées. Lorsque la communication est établie entre l'infrastructure et l'unité éloignée pendant un appel, l'unité éloignée peut être celle qui est attribuée de façon à pouvoir fonctionner avec les deux stations de base. Toutefois, l'unité éloignée 106 peut alternativement recevoir un signal plus fort de l'une des stations de base 102 ou 104 et recevoir alternativement un signal de l'une ou l'autre ou des deux stations de base. Il peut arriver qu'un ou plusieurs des signaux attribués dans l'état de transfert multiple ne puissent pas en fait être démodulés par l'unité éloignée. Il serait souhaitable de savoir quels signaux sont réellement démodulés par l'unité éloignée puisqu'un signal ne pouvant pas être reçu est inutile et détériore en fait le fonctionnement du système. Selon la norme IS-95 et tant qu'elle en est capable, l'unité éloignée 106 reçoit et démodule les deux signaux (quelle que soit l'intensité du signal) et règle son rythme à l'émission en fonction du moment ou le dernier arrivé des signaux peut être reçu. Une ligne directrice stricte est fournie dans la spécification pour modifier le rythme à l'émission de l'unité éloignée fondée sur les changements du moment où le dernier arrivé des signaux peut être détecté. Ce choix de signaux à démoduler est effectué de façon stricte grâce à la capacité de l'unité éloignée, sans l'intervention des stations de base 102 et 104 ou de la CBSC 108. En réalité, les stations de base 102 et 104 et la CBSC 108 ne sont généralement pas au courant du signal qui est activement reçu et démodulé par l'unité éloignée 106. Toutefois, l'unité éloignée 106 va, selon cette norme, régler son rythme sur le dernier arrivé des signaux capable d'être reçu et démodulé. La technique inventive décrite implique des mesures effectuées dans l'infrastructure, soit de façon absolue, soit de façon relative, soit par l'intermédiaire d'un repère d'identification, du rythme à l'émission de l'unité éloignée, dont la base permet à certaines décisions de commande du système d'être prises. En référence à la figure 2, l'unité éloignée 106 comporte des circuits de réception 202, des circuits de transmission/modulation 204, des circuits de réception et des circuits de transmission/modulation 204 couplés par l'intermédiaire d'un duplexeur 206 à une antenne 210. Un circuit de récupération de rythme 208 est couplé à la fois au circuit de réception 202 et au circuit de transmission/modulation 204. Le circuit de récupération de rythme 208 fonctionne conformément à la norme IS-95 pour récupérer des informations de rythme dans le premier arrivé des signaux de voie de trafic émanant des stations de base 102 et 104 capable d'être démodulé avec succès. Ces informations de rythme sont couplées au circuit de transmission/modulation 204 pour régler le rythme d'émission de l'unité éloignée 106 sur le rythme du dernier arrivé des signaux émanant de la station de base. Selon la présente invention, les stations de base 102 et 104 sont conçues pour analyser les signaux reçus de l'unité éloignée 106 quant à leur changement de rythme et pour donner une réponse d'une façon commandée particulière. Toujours en référence à la figure 2, les stations de base 102 et 104 comportent des circuits de transmission 214 et des circuits de réception/récupération de rythme 216 couplés de façon opérationnelle à l'antenne 212. Le modulateur de transmission 218 est couplé au circuit de transmission 214, et il reçoit un signal de référence de rythme global d'une source centrale 224, tel que le système satellite de système de positionnement global Comme on le sait, les stations de base 102 et 104 ou de préférence la CBSC 108 assurent une fonction d'estimation de la position de l'unité éloignée. Lorsque l'unité éloignée 106 ajuste son rythme, en réglant son horloge en fonction du dernier signal arrivé, le rythme de ces signaux transmis est affecté. En utilisant des informations de rythme de l'unité éloignée et des informations de rythme de la station de la base, le temps absolu d'arrivée des signaux transmis de l'unité éloignée 106 peut être déterminé. En fonction de l'estimation de la position de l'unité mobile 106 par rapport à la station de base 102 ou 104 ou à la CBSC 108 et du temps absolu d'arrivée des signaux de l'unité éloignée 106 par rapport à la station de base, on détermine directement à partir du signal transmis par l'unité éloigné 106 si l'unité éloignée 106 reçoit et démodule des signaux transmis par cette station de base. Dans un autre mode de réalisation, toujours en référence à la figure 2, une entrée de modulation de rythme 222 du modulateur 218 est représentée. L'entrée de modulation de rythme 222 est de préférence une modulation lente du rythme de la station de base qui est également propre à chaque station de base qui fonctionne dans le système de communication 100. L'unité éloignée 106 fonctionne de la façon décrite pour détecter le rythme du dernier signal arrivé et pour régler son rythme sur le dernier signal arrivé. Ce faisant, le rythme de l'unité éloignée 106 et par conséquent le rythme de ses signaux transmis reflète la modulation unique de la station de base reçue. Dans un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, le comparateur 220 est conçu pour comparer l'entrée de modulation de rythme 220 à la modulation de rythme de l'unité éloignée 106 et pour fournir une indication directe de la dernière arrivée des stations de base reçue et démodulée par l'unité éloignée 106. On peut penser que la fonction de la technique inventive est limitée, puisque le rythme à l'émission de l'unité éloignée est strictement fondé sur le dernier signal arrivé qu'elle reçoit pris parmi tous les signaux de station de base de l'ensemble de signaux actifs. Toutefois, il est possible de régler de façon avantageuse le rythme de la station de base, de préférence lentement et de façon incrémentielle, sous la commande d'un logiciel. Cela permet de créer l'illusion, pour l'unité éloignée, qu'une station de base distante également capable d'assurer une réception est plus proche, ou à l'inverse, qu'une station de base proche est plus distante en faisant un réglage vers l'avant ou vers l'arrière, respectivement, du rythme de la station de base relative. A ce propos, la CBSC 108 peut décider de l'unité éloignée de la station de base 106 qui est perçue comme étant reçue d'abord et vérifier cela grâce à l'observation du rythme de l'unité éloignée 106. La figure 3 illustre sous forme d'organigramme un procédé 300 permettant de déterminer laquelle d'une pluralité de stations de base effectuant une transmission à l'unité éloignée est reçue et démodulée par l'unité éloignée. En commençant à l'étape 302, l'unité éloignée 106 reçoit et démodule un signal parmi une pluralité de signaux transmis par les stations de base, comme les stations de base 102 et 104, fonctionnant dans le système de communication 100. L'unité éloignée 106 récupère des informations de rythme dans les signaux transmis, à l'étape 304, et règle son rythme sur le rythme du signal reçu, c'est-àdire le rythme de la station de base qui transmet, étape 306. L'unité éloignée 106 effectue alors une transmission en utilisant les informations de rythme réglées, étape 308. Les signaux transmis par l'unité éloignée 106 sont reçus par les stations de base, étape 310, et les informations de rythme, et donc les informations à partir desquelles la station de base reçue peut être déterminée, sont récupérées dans les signaux transmis par l'unité éloignée 106, étape 312. Ces informations sont utilisées soit par les stations de base soit par la CBSC 108 pour déterminer la station de base reçue et démodulée par l'unité éloignée 106, étape 314. Les stations de base peuvent comporter dans leur rythme un signal modulé et l'étape 302 implique la démodulation du signal modulé. De plus, l'étape 314 peut impliquer l'observation dans le rythme de l'unité éloignée 106 de la modulation du rythme de la station de base. Le procédé global peut comporter l étape de démodulation, par l'unité éloignée 106, du signal de rythme de la station de base pour récupérer des informations et des données. Sur la figure 4, un procédé 400 est représenté sous forme d'organigramme et consiste en la commande d'un système de communication en utilisant des informations indiquant lequel des différents signaux transmis par les stations de base est reçu et démodulé par une unité éloignée. A l'étape 402, une communication entre au moins une station de base et l'unité éloignée 106 est initiée. Ceci peut être le résultat de l'initiation par l'unité éloignée 106 d'un appel ou bien de l'interruption d'un appel par l'unité éloignée 106. A l'étape 404, et selon le procédé 300, la dernière station de base à avoir été reçue est démodulée par l'unité éloignée 106 et déterminée. A l'étape 406, la CBSC 108 initie une fonction de commande de communication. Par exemple, une autre station de base peut être conçue pour initier des communications avec l'unité éloignée 106 dans un mode de transfert provisoire ou de diversité ou bien on peut demander à une station de base qui est sur le moment en train de communiquer avec l'unité éloignée 106, car elle n'est pas en train de recevoir, d'interrompre les communications. Lorsqu'elle sait quelle station de base est reçue par l'unité éloignée 106, la CBSC peut supprimer des liaisons aval vers l'unité éloignée 106 qui ne permettent pas d'établir des communications ou bien tenter d'établir de nouvelles liaisons pouvant être fructueuses. En mode transfert temporaire, la CBSC 108 peut déterminer si une liaison aval cible est effectivement reçue par l'unité éloignée 106 avant d'interrompre des liaisons aval actives, ce qui permet de réduire les étapes dans lesquelles on trouve des orphelins. La CBSC 108 peut en outre assurer une commande de puissance en imposant à une station de base de réduire sa puissance d'émission jusqu'à ce qu'il soit observé que l'unité éloignée 106 reçoit le signal de la station de base ou de réduire la puissance jusqu'à ce que d'autres signaux de station de base soient reçus. La présente invention a été décrite selon plusieurs modes de réalisation préférés permettant de déterminer lequel de plusieurs signaux transmis par les stations de base sont reçus et démodulés par une unité éloignée fonctionnant dans le système de communication. Par exemple, les informations observées dans les signaux transmis par l'unité éloignée et les informations de position sont utilisées pour déduire la station de base ayant été reçue. De plus, une station de base applique un élément d'identification unique à ces signaux qui ressortent des transmissions de l'unité éloignée, ce qui permet encore de déterminer directement la station de base qui est reçue. Les techniques sont employées dans plusieurs procédés préférés permettant de commander un système de communication, comportant, mais sans y être limités, la commande de la diversité de liaisons aval, la commande de puissance et de transfert temporaire. De nombreux avantages de la présente invention seront appréciés d'après la description détaillée suivante des modes de réalisation préférés et d'après les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Procédé permettant une commande de communication caractérisé par les étapes consistant à recevoir au niveau d'une station éloignée des signaux transmis par une pluralité de stations de transmission régler un signal transmis par la station éloignée en fonction d'une règle de réception de signaux multiples ; et effectuer une fonction de commande de communication en réponse à une caractéristique du signal transmis réglé. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape consistant à remplir une fonction de commande de communication comprend les étapes consistant à, au choix : effectuer une commande de diversité de liaisons aval, effectuer une commande de transfert temporaire ou effectuer une commande de puissance. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape consistant à remplir une fonction de commande de communication comprend le réglage d'une caractéristique de transmission d'au moins l'une des stations de transmission. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de réglage d'un signal transmis par la station éloignée comprend : la récupération d'informations dans au moins l'un des signaux transmis par une pluralité de stations de transmission et le réglage du signal transmis en fonction des informations récupérées. 5. Procédé selon la. revendication 4, dans lequel les informations comprennent au moins l'un des éléments suivants : informations de rythme et signal modulé. 6. Appareil permettant de détecter la réception d'un signal transmis caractérisé par un premier émetteur-récepteur permettant de transmettre un premier signal ayant une caractéristique de signal et de recevoir un deuxième signal un deuxième émetteur-récepteur comportant un circuit de récupération de caractéristiques de signal et un adaptateur de transmission de signal, permettant de recevoir le premier signal, récupérer la caractéristique de signal et transmettre le deuxième signal, le deuxième signal étant conçu en réponse à la caractéristique de signal un analyseur couplé au premier émetteur-récepteur pour analyser le deuxième signal quant à la caractéristique de signal. 7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel le premier émetteur-récepteur comprend un modulateur de caractéristique de signal. 8. Appareil selon la revendication 6, dans lequel l'analyseur. comprend un circuit de récupération de caractéristiques de signal permettant de récupérer une caractéristique de signal dans le deuxième signal et un comparateur permettant de comparer la première caractéristique de signal à la deuxième caractéristique de signal. 9. Appareil selon la revendication 6, dans lequel la caractéristique de signal comprend une caractéristique de rythme.