Brevet FR2839235A1 — publié le 20031031

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMUTATION D'UN RADIOTELEPHONE NUMERIQUE D'UN MODE DE FONCTIONNEMENT NUMERIQUE EN UN MODE ANALOGIQUE CHAMP D'APPLICATION DE L'INVENTION s La présente invention trouve son application dans les systèmes de radiocommunications en réseau. Du fait de la fréquence ou du caractère urgent de leurs communications, les réseaux de radiocommunications professionnels restent indispensables à certaines entreprises, collectivités, services publics et administrations. DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR 0 L'utilisation de réseaux radio professionnels est ancienne, les appareils communément appelés talkie-walkie en sont l' expression la plus élémentaire. Ces réseaux permettent de communiquer en interne sans supporter le coût du réseau de télécommunications publics ni ses aléas de transmission. La vulgarisation de la téléphonie mobile sans fil type numérique cellulaire, a pu laisser croire pendant un certain temps que les réseaux professionnels étaient appelés à dispara^tre. Si effectivement un transfert des réseaux professionnels s'est effectué vers les systèmes mobiles de télécommunications publiques, il s'avère aujourd'hui qu'un équilibre s'est établi et que pour de nombreuses applications, les réseaux professionnels sont indispensables et conservent leurs atouts. Ils sont notamment insensibles aux perturbations du trafic téléphonique, l'établissement des communications est quasiment instantané (contre plus de 5 secondes en téléphonie mobile), cette caractéristique étant indispensable à la gestion des situations d'urgence par exemple pour la sécurité civile, les pompiers, la maintenance, etc. Ces réseaux permettent aussi de sélectionner des appels prioritaires à des individus ou à des groupes. L'arrivée des technologies numériques promet de nouvelles perspectives notamment la transmission de données et l'accès à Internet et la possibilité d'augmenter le nombre de canaux dans une bande de fréquence donnée, par exemple par un partage temporel de la fréquence. Un réseau radio professionnel est très lourd en coût d'investissement car il exige l'installation d'une infrastructure fixe composée essentiellement de relais et de terminaux de communication fixes, embarqués ou portatifs ainsi que l'obtention d'une fréquence d'utilisation délivrée par l'autorité administrative compétente. Certains réseaux professionnels ont une couverture régionale ou nationale, d'une façon générale leur origine est très ancienne, ils ont été constitués et se sont agrandis au fil du temps. Une grande majorité des réseaux professionnels à ce jour en place sont encore de technologie analogique, ils fonctionnent en général dans des bandes de fréquence: 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz et 400 MHz. L' adoption des technologies numériques pour les raisons évoquées ci avant, implique le remplacement de l'ensemble des installations et ceci pose un grave problème financier, parfois insupportable par les utilisateurs. De plus, ce remplacement ne peut pas se faire de façon progressive, mais doit étre effectué en même temps sur o l'ensemble du territoire couvert par le réseau, ce qui pose des problèmes de délais très contraignants avec parfois cohabitation des deux systèmes. D'autre part, deux standards numériques en cours de développement appelés Tétra et Tétrapol, utilisent la bande de fréquence 400 MHz, les utilisateurs actuels des bandes basses et moyennes 40, 80 et 160 MHz devront installer un nombre de relais beaucoup plus important pour couvrir le méme territoire, ce qui augmente encore l'investissement, du fait que les fréquences élevées ont des portées inférieures aux fréquences basses. DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention vise à apporter une solution globale à l'ensemble des problèmes soulevés par l'utilisation de réseaux professionnels numériques et de n'en conserver que les avantages. L' invention est un dispositif permettant de commuter un radiotéléphone numérique d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique, permettant ainsi au radiotélophone de fonctionner de manière indifférente sur l'ancien réseau analogique ou sur le nouveau réseau numérique. De cette façon, il est possible d' étaler dans le temps le remplacement de l' infrastructure qui sera mise en _uvre en fonction de la disponibilité des budgets. L' invention permet au réscau professionnel numérique de se substituer de façon progressive au réseau professionnel analogique tout en conservant la méme bande de fréquence de fonctionnement, alors que les systèmes numériques actuels nécessitent une installation complète pour autoriser le fonctionnement du réseau. La chaine de traitement des fonctions d'un émetteur analogique est la suivante: un microphone capte la voix, le signal audiofréquence qui en résulte subit un traitement, le signal ainsi traité est appliqué à un modulateur, la sortie radiotréquence du modulateur est amplifiée par une chaîne d'émission radiofréquence puis est transmise à l'antenne. La châîne de traitement des fonctions d'un récepteur analogique est la suivante: une antenne permet de recevoir les signaux radiofréquence qui sont appliqués à une châîne radiofréquence de réception, le signal résultant est appliqué à un démodulateur, et enhin le signal de sortie audiofréquence du démodulateur est traité et appliqué à un haut parleur ou à un écouteur. Les systèmes numériques intercalent une fonction supplémentaire: il o s'agit d'un élément appelé vocodeur qui permet de coder la parole en la numérisant lors de l'émission et de régénérer le signal audio à partir du signal numérique lors de la réception. En émission on doit intercaler un vocodeur émission entre le traitement audiofréquence et le modulateur. En réception on do it intercaler un vocodeur réception entre le démodulateur et le traitement audio. Dans la présente invention, le terme vocodeur est pris au sens large et contient toutes les fonctions nécessaires pour adapter les signaux numériques à leur transmission sur un canal radio: codes correcteurs d'erreur, aj out des signaux de synchronisation,... Dans la présente invention et selon une première caractéristique le vocodeur émission peut être mis en service ou non, de façon manuelle ou automatique selon que ledit radiotéléphone numérique opère respectivement sur un réseau numérique ou analogique. De même, le vocodeur récepteur peut être mis en service ou non, de façon manuelle ou automatique selon que le radiotéléphone numérique opère respectivement sur un réseau numérique ou analogique. En mode automatique émission ou réception, c'est le logiciel intégré qui décide de passer en mode numérique par exemple si le radiotéléphone reconnaît être sous la couverture d'une base numérique ou d'un relais numérique. De même la neutralisation des vocodeurs émission et réception est effectuée automatiquement par le logiciel qui reconnâît être sous la couverture d'une base ou d'un relais analogique. Selon un mode de réalisation préférentiel mais non limitatif, le dispositif de mise en _uvre de la commutation manuelle ou automatique d'un radiotélophone numérique permettant le passage d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique et réciproquement d'un mode analogique vers un retour au mode numérique est effectué par l'action d'un système de commutation de circuit électronique agissant sur les vocodeurs d'émission et de réception. Selon une autre caractéristique de l' invention, le modulateur de l'émetteur associé à la châîne de traitement peut être unique, c'est-àdire compatible pour les signaux numériques et analogiques ou bien il peut être double, c'est-à-dire comporter une entrée pour les signaux analogiques et une entrée pour les signaux numériques. Selon une autre caractéristique, le démodulateur du récepteur associé à la châîne de traitement, peut être unique c'est-à-dire compatible pour les signaux o numériques et analogiques ou bien il peut être double, c'est-à-dire comporter une sortie pour les signaux analogiques et une sortie pour les signaux numériques. La figure 1 représente la châîne des principales fonctions d'un émetteur analogique dans laquelle (1) est le microphone, (2) est le traitement d'audiotréquence, (3) est le modulateur, (4) est la châîne radiofréquence d'émission et (5) l'antenne. i5 La figure 2 représente la châîne des principales fonctions d'un récepteur analogique dans laquelle (6) est l'antenne, (7) est la châîne radiofréquence d'émission, (8) est le démodulateur, (9) est le traitement audio et (10) le hautparleur. La figure 3 représente la châîne des principales fonctions d'un émetteur numérique dans lequel un moyen de codage de la parole en la numérisant appelé vocodeur d'émission (11) vient s'intercaler entre la source audiofréquence (2) et le modulateur (3). La figure 4 représente la chaîne des principales fonctions d'un récepteur numérique dans lequel un moyen de régénération du signal audio à partir du signal numérique reçu appelé vocodeur de réception (12) vient s'intercaler entre le démodulateur (8) et le traitement audio (9). La figure 5 représente le dispositif selon l' invention permettant de mettre en service ou non le vocodeur émission (11) selon que le radiotéléphone opère sur un réseau numérique ou analogique grâce à l' action d'une commutation de circuit électronique (13). La figure 6 représente le dispositif selon l'invention permettant de mettre en service ou non le vocodeur réception (12) selon que le radiotéléphone opère sur un ^ e à l'action d'une commutation de circuit réseau numérique on analogque grac électronique (14). Revenlicatinns 1) Procédé de commutation d'un radiotéléphone numérique d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique caractérisé en ce que les vocodeurs d'émission et de réception peuvent être mis en service ou non de façon manuelle ou automatique selon que le radiotéléphone opère respectivement dans s un réseau numérique ou analogique. 2) Procédé de commutation d'un radiotéléphone numérique d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la neutralisation des vocodeurs émission et réception est effectuce automatiquement par le logiciel intégré lorsque ledit o radiotéléphone reconna^t être sous la couverture d'une base ou d'un relais analogique. 3) Procédé de commutation d'un radiotéléphone numérique d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que il est fait usage d'un modulateur d'émetteur unique compatible pour les signaux numériques et analogiques. 4) Procédé de commutation d'un radiotéléphone numérique d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est fait usage d'un modulateur d'émetteur double comportant une entrée pour les signaux numériques et une entrée pour les signaux analogiques. 5) Procédé de commutation d'un radiotéléphone numérique d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est fait usage d'un démodulateur de réception unique compatible avec les signaux numériques et analogiques. 6) Procédé de commutation d'un radiotéléphone numérique d'un mode s de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique selon les revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'il est fait usage d'un démodulateur de réception double comportant une sortie pour les signaux numériques et une sortie pour les signaux analogiques. 7) Dispositif de mise en _uvre de la commutation manuelle ou automatique d'un radiotélophone numérique permettant le passage d'un mode de fonctionnement numérique en un mode de fonctionnement analogique et réciproquement d'un mode analogique vers un retour au mode numérique, caractérisé en ce qua les vocodes d'^iss10n (11) de rceon (12) sow mis service ou noise par 1'1ion d' sync de colon de circuits loonies (13) e1