Brevet FR2826216A1 — publié le 20021220

SYSTEME DE TRANSMISSION DE SIGNAUX NUMERIQUES La présente invention concerne le domaine des radiocommunications. Plus précisément, elle se rapporte à un système de transmission de signaux numériques entre deux équipements d'un réseau de radiocommunication. De manière connue, afin de répondre à la multiplication de nouveaux services, les réseaux de télécommunications tels que les réseaux téléphoniques fixes RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Service) ou les réseaux téléphoniques mobiles de type GSM et PCS (Personal Communication System en anglais) véhiculent des signaux numériques selon un protocole de transmission numérique. Les liaisons numériques de ces réseaux, par exemple de type MIC (Modulation par Impulsion et Codage) transportent indépendamment et sous forme de paquet chaque signal numérique contenant à la fois des informations de signalisation associés au traitement d'un appel et des informations de type voix et/ou données. De telles liaisons numériques sont utilisées par exemple au niveau d'une interface entre deux équipements afin d'assurer leur interfonctionnement. Un exemple connu est l'interface dite A qui relie dans les réseaux de type GSM et PCS un commutateur d'un service mobile (MSC) et un contrôleur de station de base (BSC). Il existe encore de nombreuses zones ne comportant pas de liaisons numériques, principalement car ces dernières nécessitent des infrastructures de transmission spécifiques et coûteuses et des logiciels élaborés de gestion des signaux. Le facteur économique freine donc particulièrement l'expansion des réseaux tels que les réseaux GSM et PCS. A titre d'exemple, dans le cas d'une interface A, l'implantation d'un contrôleur de station de base BSC tout comme la mise en conformité d'un commutateur de téléphonie classique (par exemple filaire) aux réseaux GSM et PCS sont peu coûteux. En revanche, la mise en place de la liaison numérique supportant le protocole numérique vers le MSC est onéreuse. Afin de permettre le déploiement de réseaux de radiocommunications, la présente invention a pour but de réaliser un système de transmission moins coûteux et plus souple en adaptant le protocole de transmission numérique prédéfini. La présente invention propose à cet effet un système de transmission de signaux numériques entre deux équipements d'un réseau de radiocommunications selon un protocole de transmission numérique, caractérisé en ce que lesdits équipements sont reliés entre eux par au moins une liaison analogique et en ce que ledit système comprend des moyens de conversion numérique-analogique pour une transmission desdits signaux sur ladite liaison analogique et des moyens de conversion analogique-numérique pour la réception desdits signaux par l'un desdits équipements sous forme numérique. Le système de transmission selon l'invention permet d'utiliser une liaison analogique préexistante non prévue initialement pour la transmission de signaux numériques. La liaison analogique appartient par exemple à un réseau analogique de téléphonie commuté (RTC) fixe ou à un réseau de satellites. A titre d'exemple, après l'installation de BSC et éventuellement l'adaptation de MSC au réseau GSM et PCS, le système de transmission selon l'invention rend possible la mise en place d'une interface A. On peut ainsi implanter de BSC par exemple certaines zones de pays sous équipés ou encore les embarquer en mer, sur une plate-forme pétrolière ou sur un navire, ou encore en vol dans un avion, et les relier aux MSC les plus proches géographiquement ou à des commutateurs préexistants à adapter. De cette façon, on étend la couverture des réseaux GSM et PCS. Avantageusement, le système de transmission selon l'invention peut comprendre des moyens de réception des signaux numériques d'un premier et/ou des deux équipements, et les signaux numériques comprenant des informations de signalisation et des informations de type voix et/ou données, le système de transmission peut comprendre en outre des moyens de séparation des informations de signalisation et des informations de type voix et/ou données. Selon l'invention, les informations de signalisation peuvent contenir des informations dites de gestion et des informations dites de transmission fiabilisée. Les informations de transmission fiabilisée comprennent notamment les caractéristiques physiques des liaisons numériques utilisées dans l'art antérieur ainsi que des éléments de fiabilisation de la transmission des informations de gestion. Ainsi, dans ce cas, le système selon l'invention peut comprendre également : - des moyens d'extraction des informations de gestion, les moyens de conversion numérique-analogique convertissant les informations de gestion extraites par les moyens d'extraction pour obtenir des informations de gestion sous forme analogique de largeur de bande compatible avec la liaison analogique, - des moyens d'émission des informations de gestion analogiques à travers l'un des circuits de la liaison analogique. De cette façon, on ne véhicule que les informations de gestion c'est- à-dire les informations nécessaires au fonctionnement du réseau de communication. Ceci permet notamment d'augmenter le débit de transmission sur la liaison analogique. En outre , les moyens de conversion utilisés pour les informations de gestion peuvent par exemple comprendre un modem analogique. En sortie du premier des équipements, il a pour fonction de moduler une fréquence porteuse par exemple située au milieu du spectre utilisé en téléphonie classique (300-3400 Hz) et permet ainsi le transport des informations de gestion par la liaison analogique, et en entrée du deuxième des équipements, il permet de démoduler la fréquence porteuse pour la réception des informations de gestion sous forme numérique. Dans un mode de réalisation de l'invention, le système de transmission selon l'invention peut comprendre des moyens de transcodage des informations de gestion selon un autre protocole numérique de type IP, utilisés avant les moyens de conversion numérique-analogique. De façon générale, les signaux selon le protocole IP (Internet Protocol en anglais) contiennent aussi des informations à transmettre et ce protocole fonctionne aussi suivant le principe de commutation par paquets. La structure d'un signal selon le protocole IP est assez proche de la structure selon le protocole numérique. Le transcodage ne présente donc pas de difficultés particulières. Une fois transcodées selon le protocole IP, les informations présentent l'avantage d'être facilement convertibles et véhiculables par une liaison analogique. Dans ce mode de réalisation, le système de transmission peut comprendre des moyens de fiabilisation des informations de gestion transcodées, selon un protocole numérique de type TCP (Tranfer Control Protocol en anglais) associé au protocole IP pour obtenir des informations de signalisation dites fiabilisées. De façon générale, le protocole TCP ajoute aux signaux selon un protocole IP des informations supplémentaires de contrôle de la communication. Ainsi, le protocole TCP donne des informations de signalisation fiabilisées car ce dernier remplace les informations de transmission fiabilisée selon le protocole numérique initial et éliminées par les moyens d'extraction par des informations de contrôle. Dans ce dernier mode de réalisation, les moyens de conversion numérique-analogique et les moyens de conversion analogique-numérique assurent la conversion des informations de gestion fiabilisées. De plus, dans ce cas, le système selon l'invention peut comprendre des moyens de transformation des informations de gestion fiabilisées en des informations de gestion transcodées et des moyens de codage des informations de gestion transcodées en des informations de gestion selon le protocole de transmission numérique. Le système selon l'invention peut comprendre des moyens de mélange des informations de signalisation avec les informations de type voix et/ou données pour la réception par l'un des équipements. Les informations de gestion pouvant appartenir à deux catégories distinctes, le système selon l'invention peut comprendre des moyens de routage des informations de gestion suivant leur catégorie. C'est par exemple le cas d'une interface A, interface basée sur le système de signalisation par canal sémaphore couramment appelé SS7 (Signalling System number 7). Ainsi, les informations de gestion d'une première catégorie de l'interface A ont trait à la gestion des abonnés (identification, droits..) et à la maintenance. Ce sont des informations entre BSC et MSC c'est-à-dire directement générées ou interprétées par l'un ou l'autre des deux équipements. Les informations d'une deuxième catégorie concernent la gestion des communications (appel, libération...) entre stations mobiles MS et MSC transitant par le BSC. Ces informations sont transparentes au BSC qui joue alors un simple rôle de répéteur en émettant les informations de gestion reçues sans aucune interprétation du contenu. Les informations de chaque catégorie sont différenciées à l'aide d'informations de discrimination. Ainsi, les moyens de routage selon l'invention sont capables à partir de ces informations de discrimination d'indiquer le chemin à effectuer. Selon l'invention, les moyens de conversion numérique-analogique peuvent en outre assurer la conversion des informations de type voix et/ou données pour obtenir des informations de type voix et/ou données sous forme analogique de largeur de bande compatible avec la liaison analogique et le système de transmission peut comprendre des moyens d'émission des informations de type voix et/ou données analogiques à travers au moins l'un des circuits de ladite liaison analogique. Le réseau de radiocommunication selon l'invention peut être un réseau de type GSM ou PCS. Selon l'invention, un premier équipement peut comprendre une ou plusieurs station (s) base (BTS) et un contrôleur de station de base (BSC) et un deuxième équipement est un commutateur d'un service mobile (MSC). La BTS a en charge la transmission radio et réalise l'ensemble des mesures radio nécessaires pour vérifier qu'une communication en cours se déroule correctement. La BTS gère aussi l'échange des informations de signalisation entre mobiles. Le BSC a pour fonction principale de gérer la ressource radio. Il concentre aussi les circuits vers le MSC. Le MSC gère l'établissement des communications entre mobiles et autres MSC. Selon l'invention, le protocole de transmission numérique peut être le protocole de l'interface A. Selon l'invention, la liaison analogique peut appartenir à un réseau choisi parmi un réseau hertzien, satellitaire et un réseau filaire. Les caractéristiques et objets de la présente invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-après en regard de la figure annexée, présentée à titre illustratif et nullement limitatif. La figure unique est une représentation schématique d'un système de transmission selon l'invention. La figure représente un système 1 selon l'invention de transmission de signaux numériques SN entre deux équipements 10,20. Le premier équipement est un contrôleur de station de base (BSC) 10 et le deuxième équipement est un commutateur d'un service mobile (MSC) 20 d'un réseau de radiocommunication de type GSM ou PCS utilisant un protocole de transmission numérique de l'interface A. Les équipements 10,20 sont reliés entre eux par deux sections de liaisons numériques MIC LN1 et LN2 de faibles longueurs respectivement disposées en sortie du BSC 10 et du MSC 20. Entre ces liaisons LN1 et LN2 est placée une liaison analogique LA comprenant plusieurs circuits de communications ci et C2 d'un réseau de communication analogique R. Le système 1 comprend en outre un ensemble de moyens de fonctionnalité différente utilisés successivement pour la transmission d'un signal d'un équipement à l'autre, intercalés côté BSC 10 entre LN1 et R et côté MSC 20 entre R et LN2. Ces moyens sont décrits ci-dessous par ordre d'utilisation en choisissant comme point de départ le BSC 10 et en précisant le chemin parcouru ainsi que l'évolution d'un signal numérique SN. A titre d'exemple, ce signal numérique SN contient des informations de signalisation Is et des informations de type voix et/ou données IVD. De plus, les informations de signalisation Is comprennent des informations de gestion IG et des informations de transmission fiabilisée IF selon le protocole numérique de l'interface A. Les informations de transmission fiabilisée IF incluent notamment les caractéristiques physiques des liaisons numériques utilisées ainsi que des éléments de fiabilisation de la transmission des informations de gestion. Notons que le réseau GSM présentant une architecture en couches, les informations de transmission fiabilisée IF sont contenues dans la couche MTP (Message Transfert Part en anglais). D'abord interviennent des moyens de réception 2 du signal SN émis par le BSC 10 et transmis par la section de liaison numérique LN1. Ensuite, il existe des moyens de séparation 3 des informations de signalisation Is et des informations de type voix et/ou données IVD, suivis de moyens d'extraction 4 des informations de gestion IG des informations de signalisation Is. Des moyens de transcodage 5 selon le protocole numérique IP transforment les informations de gestion IG en informations de gestion transcodées IG,IP. Ces moyens 5 sont associés à des moyens de fiabilisation 6 à partir du protocole numérique TCP donnant des informations de gestion fiabilisées IG,IP-TCP. Ensuite, des moyens de conversion numérique-analogique 7 permettent de transformer les informations de gestion fiabilisées IG,IP-TCP et les informations de type voix et/ou données IVD sous forme de signaux analogiques SAG et SAVD avec des largeurs de bande compatibles avec la liaison analogique LA. De plus, les informations de gestion appartiennent à deux catégories distinctes de l'interface A c'est-à-dire à la couche BSSMAP (BSS Management Application Part en anglais) qui régit le dialogue entre BSC et MSC pour tous les informations de gestion ayant trait à la ressource radio, et à la couche DTAP (Direct Transfer Application Part en anglais) permettant de rendre transparent le BSC aux informations de gestion entre MS et MSC. Le système 1 comprend ainsi des moyens de routage 8 des informations de gestion suivant leur catégorie. Des moyens d'émission 9 permettent le transfert des signaux SAG et SAVD respectivement à travers les circuits Ci et C2 de la liaison analogique LA jusqu'aux moyens de réception 19 disposés côté MSC 20. Des moyens de conversion analogique-numérique 17 convertissent le signal SAG en informations de gestion fiabilisées IG2,IP-TCP ainsi que le signal SAVD en informations de type voix et/ou données IVD2. A la suite de ces moyens 17, des moyens de transformation 14 ont pour fonction de supprimer les informations liées à la fiabilisation par le protocole TCP afin d'obtenir des informations de gestion IG2,IP- Ensuite, des moyens de codage 15 remplacent les informations de gestion transcodées IG2,IP par des informations de gestion IG2 selon le protocole numérique de l'interface A. Pour fiabiliser ces informations de gestion selon le protocole de l'interface A, des moyens de combinaison 16 ajoutent des informations de transmission fiabilisée IF2 à ces informations de gestion IG2 pour former des informations de signalisation IS2. Enfin, des moyens de mélange 13 des informations de signalisation Is2 avec les informations voix et/ou données IVD2 suivis de moyens d'émission 12 permettent la réception d'un signal SN2 par le MSC 20 à travers la section de liaison numérique LN2. Notons que la transmission étant bidirectionnelle, l'ensemble des moyens précédemment décrits peut exister à proximité de chacun des équipements 10,20. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre purement illustratif. On pourra sans sortir du cadre de l'invention remplacer tout moyen par un moyen équivalent. REVENDICATIONS 1. Système de transmission (1) de signaux numériques (SN, SN2) entre deux équipements (10,20) d'un réseau de radiocommunications selon un protocole de transmission numérique, caractérisé en ce que lesdits équipements sont reliés entre eux par au moins une liaison analogique (LA) et en ce que ledit système comprend des moyens de conversion numérique-analogique (7) pour une transmission desdits signaux sur ladite liaison analogique et des moyens de conversion analogique-numérique (17) pour la réception desdits signaux par l'un desdits équipements sous forme numérique. 2. Système de transmission (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit système comprend des moyens de réception (2) desdits signaux numériques d'un premier et/ou des deux équipements et en ce que, lesdits signaux numériques (SN, SN2) comprenant des informations dites de signalisation (Is, IS2) et des informations de type voix et/ou données (Ivo, IVD2), ledit système comprend en outre des moyens de séparation (3) desdites informations de signalisation et desdites informations de type voix et/ou données. 3. Système de transmission (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que, lesdites informations de signalisation (Is, IS2) contenant des informations dites de gestion (IG, IG2) et des informations dites de transmission fiabilisée (IF, IF2), ledit système comprend : - des moyens d'extraction (4) desdites informations de gestion, lesdits moyens de conversion numérique-analogique (7) convertissant lesdites informations de gestion extraites par lesdits moyens d'extraction pour obtenir des informations de gestion sous forme analogique (SAG) de largeur de bande compatible avec ladite liaison analogique (LA), - des moyens d'émission (9) desdites informations de gestion analogiques à travers l'un des circuits (ci) de ladite liaison analogique. 4. Système de transmission (1) selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de transcodage (5) desdites informations de gestion (IG) selon un autre protocole numérique de type IP, utilisés avant lesdits moyens de conversion numérique-analogique (7). 5. Système de transmission (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fiabilisation (6) desdites informations de gestion transcodées (IG,IP), selon un protocole numérique de type TCP associé audit protocole IP, pour obtenir des informations de signalisation dites fiabilisées (IG,IP-TCP). 6. Système de transmission (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de conversion numérique-analogique (7) et lesdits moyens de conversion analogique-numérique (17) assurent la conversion desdites informations de gestion fiabilisées (IG,IP-TCP, IG2,IP- TCP). 7. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens de transformation (14) desdites informations de gestion fiabilisées (IG2,IP-TCP) en des informations de gestion transcodées (IG2,IP), - des moyens de codage (15) des informations de gestion transcodées en des informations de gestion (IG2) selon ledit protocole de transmission numérique. 8. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mélange (13) desdites informations de signalisation (IS2) avec desdites informations de type voix et/ou données (Ivo2) pour ladite réception par l'un desdits équipements (20). 9. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 3 à 8 caractérisé en ce que, lesdites informations de gestion appartenant à deux catégories distinctes, ledit système comprend des moyens de routage desdites informations de gestion (SAG) suivant leur catégorie. 10. Système de transmission (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de conversion numérique-analogique (7) assurent en outre la conversion desdites informations de type voix et/ou données (IVD) pour obtenir des informations de type voix et/ou données sous forme analogique (SAVD) de largeur de bande compatible avec ladite liaison analogique (LA) et en ce que ledit système comprend en outre des moyens d'émission (9) desdites informations de type voix et/ou données analogiques à travers au moins l'un des circuits (C2) de ladite liaison analogique. 11. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que ledit réseau est de type GSM ou PCS. 12. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce qu'un premier desdits équipements (10) est une ou plusieurs station (s) base (BTS) et un contrôleur de station de base (BSC) et en ce qu'un deuxième desdits équipements (20) est un commutateur d'un service mobile (MSC). 13. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que ledit protocole de transmission numérique est le protocole de transmission numérique de l'interface A. 14. Système de transmission (1) selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que ladite liaison analogique (LA) appartient à un réseau (R) choisi parmi un réseau hertzien, satellitaire et un réseau filaire.