Brevet FR2903849A1 — publié le 20080118

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de recherche d'appel en cours par une station mobile réceptrice d'un système de téléphonie mobile directe à accès multiple par division de temps. La présente invention est décrite par la suite dans le cas d'un système de téléphonie mobile à accès multiple par division de temps, du type où les données utilisateur sont émises par les stations mobiles émettrices dans des multitrames utilisateur constituées des intervalles de temps de même ordre d'une pluralité de trames successives et où les données de calage en fréquence et de synchronisation en temps sont également émises par les stations mobiles émettrices dans une multitrame système. La présente invention n'est cependant pas limitée à ce type de système de téléphonie mobile à accès multiple par division de temps. On rappelle ci-dessous le fonctionnement d'un système de téléphonie mobile à accès multiple par division de temps (Time Division Multiple Access) qui utilise une structure en multitrames. On considèrera également le cas particulier d'un système GSM afin de préciser ce fonctionnement. On entend par système GSM dans la suite de la présente description un système de téléphoniè mobile qui est basé sur les normes bien connues du GSM (Global System for Mobile communication) Dans un système de téléphonie mobile à accès multiple par division de temps, les données échangées sont transmises sous forme de données numériques dans des intervalles de temps (time slots : on utilisera le terme slot pour désigner un tel intervalle de temps car c'est le terme qui est utilisé par l'homme du métier. On l'écrira en italique pour toutefois marquer son origine anglosaxone). L'accès multiple par division de temps (TDMA) permet à différents utilisateur de partager, au cours du temps, l'utilisation d'une bande de fréquence donnée, partage qui est défini par une trame, dite trame TDMA, qui fixe la disposition temporelle des slots. La trame TDMA est, dans le cas particulier d'un système GSM, un ensemble constitué de huit slots successifs notés sO à s7 à la Fig. 1. La durée TR de la trame TDMA est alors au moins égale à la somme des durées de ces huit slots. Une multitrame Mi à NT trames est une structure qui est souvent utilisée pour permettre de repérer un slot sur une échelle supérieure à la durée de la trame TDMA. Cette structure est définie sur une succession de slots si d'un même rang donné j de NT trames TDMA successives, c'est-à-dire sur un canal physique. Comme illustré à la 2903849 2 Fig. 1, les slots so de trames successives forment la multitrame Mo, les slots si des trames successives forment la multitrame MI, etc. Dans le cas particulier d'un système GSM, il existe deux structures de multitrame M~ : celle regroupant 26 slots si et celle regroupant 51 slots s~. 5 De plus, dans le cas particulier d'un système GSM, pour permettre à une station mobile de se raccorder à la station de base la plus favorable, de s'y caler en fréquence et de s'y synchroniser, une voie balise, portée par la seule multitrame Mo d'une fréquence particulière parmi toutes les fréquences disponibles, est également mise en oeuvre. Nous appellerons dans la suite de la présente description multitrame système 10 ce type de multitrame. On rappelle ici que cette voie balise est émise, par chaque station de base du système, sur une fréquence particulière, dite fréquence balise, choisie parmi l'ensemble des fréquences porteuses attribuées à la station mobile concernée. La voie balise d'un système GSM comprend les canaux logiques suivants émis 15 en diffusion : le canal FCCH (Frequency Correction CHannel), le canal SCH (Synchronisation CHannel) et le canal BCCH (Broadcast Control CHannel). Le canal FCCH est émis dans le slot so de quelques trames prédéfinies, par exemple les seules trames 0, 10, 20, 30 et 40 d'une multitrame à 51 trames (marqué F à la Fig. 1). Le canal SCH est émis dans le slot so de la trame qui suit celle où a été émis le canal 20 FCCH, par exemple dans les seules trames 1, 11, 21, 31 et 41 d'une multitrame à 51 trames (marqué S à la Fig. 1). Dans un système GSM, pour la transmission des données utilisateur, une station mobile dispose de deux slots respectivement émis sur deux porteuses de fréquences différentes : l'une affectée à la transmission dans le sens montant (station mobile vers 25 station de base) et l'autre affectée à la transmission dans le sens descendant (station de base vers station mobile). Ces données utilisateur (marquées T à la Fig. 1) peuvent être des données utiles et elles sont alors transmises dans des canaux logiques appelés TCH (Traffic CHannel) ou être des données de signalisation et elles sont alors transmises dans des canaux logiques appelés SDCCH. Des canaux logiques de 30 contrôle peuvent accompagner ces canaux logiques : SACCH (Slow Associated Control CHannel) et FACCH (Fast Associated Control CHannel). Ces données étant spécifiques à l'utilisateur, les canaux logiques qui les portent sont dits canaux dédiés. Tous ces canaux logiques dédiés sont portés par les multitrames Mo à m, (exceptée la multitramme Mo de la fréquence balise) que nous nommerons, dans la suite de la 2903849 3 présente description, multitrames utilisateur. Par abus de langage, on qualifiera également par la suite ces multitrames de réservées lorsque les canaux logiques dédiés qu'elles portent transmettent des données correspondantes à un appel en cours. Dans un système GSM, lorsqu'elle est mise sous tension, une station mobile 5 scrute l'ensemble des fréquences porteuses qu'elle reçoit pour y chercher un signal qui correspond à un canal FCCH. Une fois celui-ci trouvé, elle peut, d'une part, ajuster la fréquence de la porteuse reçue, mais aussi, d'autre part, en déduire une position temporelle, si bien qu'elle peut se caler sur la trame reçue sur cette fréquence porteuse. Elle peut alors lire, à la trame suivante, dans le slot sO correspondant, le canal SCH 10 dans lequel elle trouvera toutes les données nécessaires pour parfaire son calage et sa synchronisation temporelle sur les trames. Elle peut alors lire le canal BCCH qui la renseignera sur les caractéristiques de la station de base avec laquelle elle est synchronisée et les méthodes pour y accéder, ainsi que les caractéristiques et méthodes des stations de base voisines. 15 Dans cet état, la station mobile peut déclencher l'établissement d'une connexion, normalement par accès au canal commun RACH, ou répondre à un signal de paging présent sur le canal PCH. Une fois l'appel établi, la station mobile reçoit les canaux FCCH, SCH et BCCH non seulement de la station de base avec laquelle elle est raccordée mais aussi des 20 stations de base voisines. Elle peut ainsi, selon les circonstances, se raccorder à la station de base la plus favorable au moment considéré. Dans le cas d'un système de téléphonie mobile directe à accès multiple par division de temps, objet de la présente invention, il n'y a pas utilisation de stations de base qui diffusent une voie balise sur une fréquence particulière. Cependant, deux 25 stations mobiles d'un tel système, l'une émettrice d'un appel sur une fréquence porteuse et l'autre réceptrice de cet appel, doivent toutefois, pour que la station mobile réceptrice puisse recevoir cet appel, se caler sur cette fréquence porteuse, et être temporellement synchronisées avec la station mobile émettrice. Ainsi, la station mobile émettrice émet non seulement ses données utilisateur mais aussi des données 30 de calage en fréquence et de synchronisation en temps. De plus, la station mobile émettrice émet dans le slot sO de certaines trames TDMA des données de désignation des multitrames utilisateur réservées pour les appels en cours sur cette fréquence porteuse. Dans la suite de la présente description, les données de calage en fréquence, 2903849 4 de synchronisation et de désignation des multitrames utilisateur seront nommées données système. Dans le cas où un tel système de téléphonie directe est basé sur les normes GSM, une station mobile émettrice émet dans un des slots s 1 à s7 de chaque trame TDMA 5 relative à une fréquence porteuse, des données utilisateur (canal logique TCH), dans le slot 0 de certaines trames TDMA, les données de calage en fréquence (canal FCCH) et dans le slot 0 d'autres trames TDMA, soit des données de synchronisation (canal SCH) soit des données de désignation des multitrames utilisateur réservées. Dans un système de téléphonie directe TDMA, une station mobile réceptrice, à 10 portée de stations mobiles émettrices, scrute chacune des fréquences porteuses que ces stations mobiles émettrices sont susceptibles d'utiliser pour émettre, de manière à obtenir, pour chacune d'entre elles, les données système leur permettant ensuite d'entrer en communication avec n'importe laquelle de ces stations mobiles émettrices. Dans le cas où un tel système de téléphonie est basé sur les normes GSM, la 15 station mobile réceptrice cherchera donc à obtenir pour chaque fréquence porteuse les données portées par la multitrame système MO. Le problème que cherche à résoudre la présente invention est le suivant. Le fait de chercher à obtenir systématiquement les données système sur chaque fréquence porteuse sans s'assurer au préalable qu'au moins un appel est en cours sur cette 20 fréquence porteuse allonge considérablement le temps de scrutation de chacune des fréquences porteuses et donc celui de la recherche de tous les appels en cours (sous-entendu sur toutes les fréquences porteuses reçues par la station mobile réceptrice). Le problème résolu par la présente invention est donc de prévoir un procédé de recherche d'appels en cours qui permette d'accélérer le procédé de recherche ci- 25 dessus en ne recherchant les données système uniquement si au moins un appel est en cours sur cette fréquence porteuse. A cet effet, l'invention concerne un procédé de recherche d'appels effectué par une station mobile réceptrice d'un système de téléphonie directe du type où les données utilisateur et les données système sont émises par une station mobile 30 émettrice au cours de slots qui divisent dans le temps l'utilisation d'une fréquence porteuse, la disposition temporelle desdits slots étant définie par une trame utilisée pour former des signaux qui sont modulés par ladite fréquence porteuse et qui sont destinés à transporter lesdites données utilisateur et lesdites données système. Le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mesure de niveau de champ 2903849 5 au cours de laquelle le niveau de champ de l'un desdits signaux une fois reçus par ladite station mobile réceptrice est mesuré au moins une fois par slot. Selon une variante de l'étape de mesure de niveaux de champ, au cours d'un même slot les niveaux de champ d'au moins deux signaux reçus relatifs à des 5 fréquences porteuses différentes sont au moins mesurés une fois chacun. Cette variante peut s'avérer particulièrement avantageuse dans le cas où le nombre de fréquences porteuses est grand, et donc dans le cas où un grand nombre de signaux est reçu. En effet, dans le cas où le niveau de champ d'un seul signal est mesuré au cours d'un slot, il faut attendre que le niveau de champ de tous les autres 10 signaux ait été mesuré avant de pouvoir à nouveau mesurer le niveau de champ de ce premier signal. En mesurant le niveau de champ de plusieurs signaux au cours d'un même slot, la périodicité de mesure du niveau de champ d'un signal reçu est donc diminuée car le nombre de slots au cours desquels les mesures de champ sont effectuées est moindre. 15 Selon la présente invention, le procédé de recherche comporte, en outre, une étape de sélection de signaux reçus au cours de laquelle un signal reçu est sélectionné si au moins une mesure de son niveau de champ est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée. Selon une variante de la présente invention, le procédé de recherche comporte, 20 de plus, une étape de tri des signaux sélectionnés selon un ordre établi par un critère de tri qui est, d'une part, associé à chaque signal sélectionné et, d'autre part, évalué selon les mesures du niveau de champ de ce signal obtenues par durée de trame ou par durée de partie de trame. Par exemple, le critère de tri est le nombre de mesures par durée de trame ou par 25 durée de partie de trame qui est supérieur à ladite valeur de seuil. Selon un autre exemple, le critère de tri est une valeur de niveau de champ obtenue à partir des mesures de champ obtenues par durée de trame ou par durée de partie de trame. Selon la présente invention, le procédé de recherche comporte également une 30 étape de recherche des données système à partir d'un signal sélectionné, qu'il ait été trié ou pas. Ces données système permettent à la station mobile réceptrice de caler sa fréquence de réception sur la fréquence porteuse relative au signal sélectionné, de se synchroniser en temps avec la station mobile émettrice, et ensuite d'obtenir la 2903849 6 désignation des multitrames réservées pour les appels en cours sur cette fréquence porteuse. La présente invention concerne également un dispositif qui met en oeuvre un des procédés de recherche d'appel décrits ci-dessus. 5 Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 qui est un schéma d'un exemple de trame TDMA du système GSM, 10 la Fig. 2 qui est un schéma qui représente les étapes du procédé de recherche d'appel selon la présente invention, la Fig. 3 qui est un schéma qui représente un exemple de mesure de niveau de champ sur les slots d'une trame TDMA selon la présente invention, et la Fig. 4 qui est un schéma d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé de 15 recherche d'appel selon la présente invention. La Fig. 2 représente un schéma des étapes du procédé de recherche d'appel selon la présente invention. Le procédé débute par une étape 100 de mesure de niveau de champ suite à la réception par une station mobile réceptrice d'au moins un signal 20 Tsg; modulé par une fréquence porteuse f;. Au cours de l'étape 100, le niveau de champ d'au moins un signal Tsg; est mesuré pendant un intervalle d'intégration Ik dont la durée est au plus égale à la durée d'un slot s, (voir Fig. 3). Une mesure du niveau de champ du signal Tsg; sur un intervalle d'intégration Ik, 25 notée P;,k, peut être obtenue une fois par slot si si la durée de l'intervalle d'intégration Ik est égale à la durée du slot si et, plusieurs mesures P;,k sont obtenues au cours de chaque slot si si la durée de l'intervalle d'intégration Ik est inférieure à la durée du slot s~ . Le nombre de mesures du niveau de champ P;,k par durée de trame TR est donc 30 égal au nombre de mesures par slot multiplié par le nombre de slots de cette trame. De même, le nombre de mesures du niveau de champ par durée de partie de trame PTR est le nombre de mesures par slot multiplié par le nombre de slots qui définissent cette partie de trame. 2903849 7 Selon l'exemple de la Fig.3, qui reprend l'exemple particulier d'un système de téléphonie directe basé sur les normes GSM, le nombre de mesure par slot est choisi égal à 5. Le nombre de mesures par durée de trame est donc de 40 (8x5). De même, dans le cas où une partie de trame est définie par deux slots, le nombre de mesures par 5 durée de partie de trame est alors de 10 (2x5). On peut noter que les stations mobiles émettrice et réceptrice n'étant pas encore synchronisées en temps, certaines mesures P;,k peuvent être représentatives du niveau de champ de deux slots successifs qui appartiennent soit à une même trame soit à deux trames successives. 10 Selon un premier mode de réalisation de l'étape 100, plusieurs mesures par slot sont obtenues à partir du signal Tsg;. Selon un deuxième mode de réalisation de l'étape 100, correspondant au cas où au moins deux signaux Tsg; et Tsg;+i modulés respectivement par les fréquences porteuses f, et f;+l sont reçus par la station mobile réceptrice, les niveaux de champ des 15 signaux Tsg; et Tsg;+1 sont au moins mesurés une fois chacun par slot sj. De retour à la Fig. 2, l'étape 100 est suivie d'une étape 200 de sélection des signaux reçus. Au cours de cette étape 200, chaque mesure P;,k est comparée à une valeur de seuil VS prédéterminée. Un signal Tsg; dont au moins une de ses mesures P;,k est supérieure à la valeur du seuil VS est dit sélectionné et sera noté Tsg,,s. 20 Selon une variante de la présente invention, l'étape 200 est suivie d'une étape 300 de tri des signaux sélectionnés Tsg;,s. Au cours de l'étape 300 les signaux sélectionnés Tsg;,s sont triés selon un ordre établi par un critère de tri CT;. A chaque signal Tsg;,s est associé une évaluation du critère de tri CT; qui est calculée selon les mesures P,,,k de son niveau de champ obtenues par durée de trame ou par durée de 25 partie de trame. Par exemple, le critère CT; est le nombre de mesures P;,k qui sont supérieures à la valeur du seuil VS. Selon un autre exemple, le critère CT; est une valeur de niveau de champ obtenue à partir des mesures P,,k. Le critère de tri CT; est, par exemple, la moyenne 30 des mesures P,,k ou le maximum des mesures P;,k. De retour à la Fig. 2, le procédé de recherche d'appel selon la présente invention comporte également une étape 400 de recherche des données système à partir d'un signal sélectionné Tsg;,s. Dans le cas d'un système de téléphonie directe basé sur les normes GSM, au cours de cette étape, les données de calage en fréquence F sont 2903849 8 recherchées pour le signal Tsg;,s de manière à ce que la station mobile réceptrice puisse caler sa fréquence de réception sur la fréquence porteuse et les données de synchronisation S sont recherchées pour le signal Tsgi,s de manière à permettre la synchronisation en temps de la station mobile réceptrice avec la station mobile 5 émettrice à l'origine de l'émission du signal sélectionné Tsgi.s. Enfin, les données de désignation des multitrames utilisateur réservées sont recherchées de manière à ce que la station mobile réceptrice puisse identifier les multitrames qui sont réservées pour les appels en cours sur une fréquence porteuse. On peut noter que, dans le cas où il est recherché tous les appels en cours 10 auxquels une station mobile réceptrice est susceptible d'accéder quelle que soit la fréquence porteuse sur laquelle ils sont émis, chaque signal sélectionné Tsg;,s est concerné par les étapes 100 à 400. Selon son aspect matériel, illustré à la Fig. 4, la présente invention concerne un dispositif D de recherche d'appel implanté par une station mobile réceptrice MS d'un 15 système de téléphonie direct du type décrit ci-dessus. Le dispositif D est caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens MMC pour mesurer au moins une fois par slot un niveau de champ d'un signal reçu par ladite station mobile réceptrice, et - des moyens SSM pour sélectionner un signal reçu si au moins une mesure de 20 son niveau de champ est supérieure à la valeur de seuil VS. Selon une variante de ce dispositif, le dispositif D comporte également des moyens TRM pour trier lesdits signaux ainsi sélectionnés selon un ordre établi par le critère de tri CTi. Selon la présente invention, le dispositif D comporte également des moyens 25 ISM pour rechercher les données système relatives à un signal sélectionné. REVENDICATIONS 1) Procédé de recherche d'appel effectué par une station mobile réceptrice d'un système de téléphonie directe du type où les données utilisateur et les données système sont émises par une station mobile émettrice au cours de slots qui divisent dans le temps l'utilisation d'une fréquence porteuse, la disposition temporelle desdits slots étant définie par une trame utilisée pour former des signaux qui sont modulés par ladite fréquence porteuse et qui sont destinés à transporter lesdites données utilisateur et lesdites données système, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (100) de mesure de niveau de champ au cours de laquelle le niveau de champ de l'un desdits signaux une fois reçus par ladite station mobile réceptrice est mesuré au moins une fois par slot. 2) Procédé de recherche d'appel selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours d'un même slot, les niveaux de champ d'au moins deux signaux reçus relatifs à des fréquences porteuses différentes sont au moins mesurés une fois chacun. 3) Procédé de recherche d'appel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une étape (200) de sélection de signaux reçus au cours de laquelle un signal reçu est sélectionné si au moins une mesure de son niveau de champ est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée (VS). 4) Procédé de recherche d'appel selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (300) de tri des signaux sélectionnés selon un ordre établi par un critère de tri (CT;) qui est, d'une part, associé à chaque signal sélectionné et, d'autre part, évalué selon les mesures du niveau de champ de ce signal obtenues par durée de ladite trame ou par durée de partie de ladite trame. 5) Procédé de recherche d'appel selon la revendication 4, caractérisé en ce que le critère de tri (CT;) est le nombre de mesures par durée de ladite trame ou par durée de partie de ladite trame qui sont supérieures à ladite valeur de seuil (VS). 2903849 10 6) Procédé de recherche d'appel selon la revendication 4, caractérisé en ce que le critère de tri (CT;) est une valeur de niveau de champ obtenue à partir des mesures de champ obtenues par durée de ladite trame ou par durée de ladite partie de trame. 5 7) Procédé de recherche d'appel selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (400) de recherche de données système à partir d'un signal sélectionné. 8) Dispositif de recherche d'appel implanté par une station mobile réceptrice 10 d'un système de téléphonie directe du type où les données utilisateur et les données système sont émises par une station mobile émettrice au cours de slots qui divisent dans le temps l'utilisation d'une fréquence porteuse, la disposition temporelle desdits slots étant définie par une trame utilisée pour former des signaux qui sont modulés par ladite fréquence porteuse et qui sont destinés à transporter lesdites données utilisateur 15 et lesdites données système, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (MMC) pour mesurer au moins une fois par slot un niveau de champ d'un signal reçu par ladite station mobile réceptrice. 9) Dispositif de recherche d'appel selon la revendication 8, caractérisé en ce 20 que, au cours d'un même slot, les niveaux de champ, d'au moins deux signaux reçus relatifs à des fréquences porteuses différentes sont au moins mesurés une fois chacun. 10) Dispositif de recherche d'appel selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (SSM) pour sélectionner un signal reçu si au moins une 25 mesure de son niveau de champ est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée (VS). 11) Dispositif de recherche d'appel selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens (TRM) pour trier lesdits signaux ainsi 30 sélectionnés selon un ordre établi par le critère de tri (CT;). 12) Dispositif de recherche d'appel selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens (ISM) pour rechercher les données système relatives à un signal sélectionné.