Brevet FR3020225A1 — publié le 20151023

Dispositif de diffusion radio synchronisée par modulation de fréquences La présente invention concerne les systèmes de diffusion par modulation de fréquence, et en particulier les systèmes de diffusion iso- fréquences. La diffusion par modulation de fréquence, ou FM pour « Frequency Modulation », est couramment utilisée afin de desservir des récepteurs radio situés dans une zone de couverture d'un site de diffusion. Un fournisseur de service peut acquérir des droits pour diffuser des services à certaines fréquences d'une bande de fréquences dédiée à la diffusion FM. Le fournisseur de service possède un réseau d'émetteurs permettant de moduler des signaux utiles en fonction des fréquences pour lesquelles des droits ont été acquis et de diffusés ces signaux. Toutefois, la bande des fréquences dédiées à la diffusion FM est limitée et l'obtention de nouvelles fréquences s'avère difficile dans un plan de fréquence saturé pour un fournisseur de service. Dans ce contexte, se développe l'utilisation de diffusion FM iso- fréquence, selon laquelle chaque émetteur d'un même fournisseur de service diffuse des signaux modulés sur une fréquence unique. En référence à la figure 1, un premier émetteur 1.1 et un second émetteur 1.2 (ou dispositifs de diffusion), espacés d'une distance donnée, peuvent diffuser les mêmes signaux, et, dans un contexte de diffusion FM isofréquence, les signaux diffusés sont au préalable modulés à la même fréquence. Dans une zone 2.1, les signaux diffusés par le premier émetteur 1.1 peuvent être correctement reçus par un récepteur radio, en raison de l'éloignement du second émetteur 1.2. En effet, dans la zone 2.1, l'effet de masquage permet d'ignorer le signal de réception le plus faible diffusé par le second émetteur 1.2 (respect d'un rapport de protection de 35dB par exemple pour le même signal diffusé). De même, les signaux diffusés par le second émetteur 1.2 dans une zone 2.2 peuvent être correctement reçus par un récepteur radio situé dans cette zone. Dans une zone 3.1, la réception du signal diffusé par le premier émetteur 1.1 est perturbée en raison du signal interférent diffusé par le second émetteur 1.2. Il en va de même dans la zone 3.2 pour le signal diffusé par le second site de diffusion 1.2. Une zone 4 correspond à une zone de chevauchement des signaux issus des émetteurs 1.1 et 1.2, ce qui engendre de graves distorsions et du bruit dans le signal perçu par un récepteur radio situé dans la zone 4. Il est connu de synchroniser les émetteurs 1.1 et 1.2 afin de créer un point de synchronisation au niveau de la zone 4 qui devient alors une zone de réception synchrone dans lequel le même signal diffusé par les émetteurs 1.1 et 1.2 peut être correctement reçu et démodulé par un récepteur radio. Afin de permettre la synchronisation des émetteurs 1.1 et 1.2, ces derniers peuvent être asservis à une horloge de référence, et des retards peuvent être appliqués à l'émission afin de translater la zone 4. Par exemple, sur la figure 1, le même retard est appliqué aux signaux des émetteurs 1.1 et 1.2, et la zone 4 résultante est symétrique. En revanche, si un retard supérieur est appliqué au premier émetteur 1.1, la zone 4 obtenue est telle que représentée sur la figure 2. Le positionnement des points de synchronisation est important, afin notamment de couvrir des zones urbaines, des routes, ou plus généralement des zones à forte densité de population. Les retards sont ainsi déterminés à l'avance afin d'assurer que la zone 4 recouvre bien une telle zone à forte densité de population. La topologie du terrain doit en outre être prise en compte, notamment les reliefs. Les techniques de l'art antérieur nécessitent ainsi de déterminer au préalable avec précision les positions relatives des émetteurs ainsi que les retards respectifs à appliquer systématiquement aux signaux à diffuser par chacun de ces émetteurs, afin de permettre de créer des points de synchronisation dans des zones d'intérêt. Toutefois, la topologie du terrain peut évoluer et les dimensionnements effectués au préalable ne permettent plus de couvrir les zones d'intérêt initialement couvertes. De plus, il peut être requis, afin de couvrir un événement ponctuel (un festival par exemple), de couvrir une zone qui n'avait pas initialement été intégrée dans la zone de réception synchrone. Ainsi, il existe un besoin de redéfinir des zones de réception synchrone entre des émetteurs FM iso-fréquences d'un même fournisseur de service. La présente invention vient améliorer la situation. Un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de diffusion de signaux modulés en fréquence comprenant : - une interface de réception pour recevoir un signal audio ; - une interface de réception pour recevoir une commande comprenant au moins une valeur de retard ; - une unité de traitement pour retarder le signal audio reçu en fonction de la valeur de retard de la dernière commande reçue ; - une unité de diffusion radio du signal retardé et modulé en fréquence. On entend par signal audio un flux de données audio reçu, traité et diffusé en continu. Le flux de données audio peut en outre comprendre des données RDS. Les retards appliqués au signal peuvent ainsi être reconfigurés en fonction de commandes reçues par un dispositif externe. Par exemple, un dispositif de télégestion peut permettre de commander à distance les retards appliqués au signal audio par un dispositif de diffusion. Un tel dispositif de télégestion peut commander plusieurs dispositifs de diffusion, ce qui permet de modifier une zone de réception synchrone, sans nécessiter d'intervention sur le site auquel appartient le dispositif de diffusion. Selon un mode de réalisation, le dispositif de diffusion peut comprendre en outre une interface de transmission pour transmettre une requête d'attribution d'un nouveau retard, vers un dispositif de télégestion. Par exemple, l'interface de transmission et les interfaces de réception peuvent être une unique interface bidirectionnelle avec un dispositif de télégestion. Ce mode de réalisation permet de requérir à distance la détermination d'une nouvelle valeur de retard, par exemple parce qu'un changement de topologie a été détecté sur le site comprenant le dispositif de diffusion. Aucune restriction n'est attachée à l'événement déclenchant l'envoi de la requête d'attribution d'un nouveau retard. Par exemple, un opérateur en charge du dispositif de diffusion peut déclencher un tel envoi. Un deuxième aspect de l'invention concerne un système comprenant une tête de réseau, au moins un dispositif de diffusion selon le premier aspect de l'invention, et un dispositif de télégestion. La tête de réseau peut être apte à envoyer le signal audio au dispositif de diffusion et le dispositif de télégestion peut être apte à envoyer en temps réel la commande au dispositif de diffusion. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de diffusion, le dispositif de télégestion et la tête de réseau peuvent être aptes à communiquer via un réseau IP. Ainsi, les éléments du système selon l'invention peuvent communiquer en temps réel, sans contraintes liées à leurs localisations. En complément ou en variante, la tête de réseau peut comprendre : - une unité de réception d'un flux de données audio ; - une unité de réception d'un flux de données RDS ; - une unité de synchronisation du flux de données audio et du flux de données RDS en vue de générer le signal audio pour transmission au dispositif de diffusion. Ainsi, la synchronisation des données audio et RDS est avantageusement mise en oeuvre au niveau de la tête de réseau, ce qui permet d'éviter d'effectuer la synchronisation au niveau de chaque dispositif de diffusion desservi par la tête de réseau. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de télégestion peut comprendre une interface utilisateur pour la saisie de la valeur de retard par un utilisateur, et une unité de génération pour générer la commande comprenant la valeur de retard. Un troisième aspect de l'invention concerne un procédé de diffusion de signaux modulés en fréquence, le procédé étant mis en oeuvre dans un dispositif de diffusion et comprenant les étapes suivantes : - réception d'un signal audio ; - réception d'une commande comprenant au moins une valeur de retard ; - traitement pour retarder le signal audio reçu en fonction de la valeur de retard de la dernière commande reçue ; - diffusion radio du signal retardé et modulé en fréquence. En complément, le procédé peut comprendre une étape de transmission d'une requête d'attribution d'un nouveau retard à un dispositif de télégestion, et, en réponse à ladite requête d'attribution, une nouvelle commande comprenant une nouvelle valeur de retard peut être reçue. Un quatrième aspect de l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé selon le troisième aspect de l'invention, lorsque ce programme est exécuté par un processeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 un système de diffusion radio iso-fréquence comprenant deux émetteurs ; - la figure 2 présente le système de diffusion de la figure 1 lorsqu'un retard est appliqué au signal diffusé par l'un des émetteurs ; - la figure 3 illustre un système de diffusion selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est un diagramme illustrant les étapes d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 présente un système selon un mode de réalisation de l'invention. Le système comprend un premier site de diffusion 10, comprenant une tête de réseau 13, un premier dispositif de diffusion 14, ainsi qu'un second site de diffusion 11 comprenant un second dispositif de diffusion 12. Deux sites de diffusion et deux dispositifs de diffusion ont été représentés sur la Figure 1. Toutefois, aucune restriction n'est attachée au nombre de sites de diffusion et de dispositifs de diffusion communiquant avec la même tête de réseau 13. En outre, la tête de réseau 13 pourrait être en dehors du premier site de diffusion 10. La tête de réseau 13 comprend une première interface de réception 16 pour recevoir des données audio (par exemple depuis un dispositif de traitement de son) ainsi qu'une deuxième interface de réception 17 pour recevoir des données de type RDS (pour « Radio Data System » en anglais). Les données RDS peuvent comprendre une identification d'une station radio, des signaux d'horloge, des messages textuels, etc, et sont transmises en parallèles des données audio. A titre d'exemples, les services proposés par les données RDS peuvent être : - PS (pour « Program Service » en anglais) véhiculant notamment le nom de la station radio ; - CT (pour « Clock Time » en anglais) qui permet la transmission de l'heure et donc le réglage d'une horloge d'un récepteur ; - RT (pour « Radio Text » en anglais) qui permet la diffusion de textes. La liste de services ci-dessus n'est aucunement restrictive ni exhaustive et aucune restriction n'est ainsi attachée au service véhiculé par les données RDS. La tête de réseau 13 comprend en outre une unité de codage audio 18 pour coder les données audio reçues par la première interface de réception 16, ainsi qu'une unité de codage RDS 19 pour coder les données RDS reçues par la deuxième interface de réception 17. Une troisième interface de réception 20 de la tête de réseau 13 est apte à recevoir des données d'horodate (par GPS, pour « Global Positioning System » ou par protocole NTP, pour « Network Time Protocol » en anglais). Sur la base des données d'horodate, une unité de synchronisation 21 est apte à synchroniser les données audio avec les donnée RDS afin d'obtenir un signal audio (comprenant les données audio et les données RDS) transmis à une unité d'encodage 22. L'unité d'encodage 22 peut par exemple permettre la transmission des données dans un réseau 12, tel qu'un réseau IP (pour « Internet Protocol » en anglais) par exemple. Dans ce cas, l'unité d'encodage 22 est un encodeur IP. Les signaux audio peuvent ainsi être transmis au premier dispositif de diffusion 14 et au second dispositif de diffusion 15, en vue de leur diffusion. . Le premier dispositif de diffusion 14 peut recevoir le signal audio via une interface de réception 23 du signal audio et le second dispositif de diffusion 15 peut recevoir le signal audio via une interface de réception 30 du signal audio. Les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15 peuvent être reliés à des antennes GPS respectives 25 et 32 aptes à recevoir un signal GPS, transmis à des démodulateurs GPS respectifs 24 et 31. De manière plus générale, les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15 peuvent recevoir un signal d'horodate (le signal GPS dans le cas présent), et aucune restriction n'est attachée à un tel signal. Les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15 peuvent en outre comprendre des unités de décodage respectives 26 et 33 pour décoder les signaux audio reçus. Selon l'invention, les interfaces de réception 23 et 30 sont en outre aptes à recevoir en temps réel des commandes d'un dispositif de télégestion 37 via le réseau 12. Il est à noter que des interfaces distinctes peuvent être prévues pour la réception du signal audio et pour la réception des commandes, les interfaces 23 et 30 étant données à titre illustratif. Des commandes distinctes peuvent être envoyées en temps réel par le dispositif de télégestion 37 aux premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15. Chaque commande comprend une valeur de retard, qui peut être stockée dans une mémoire (non représentée) du dispositif de diffusion. Lorsqu'une nouvelle commande est reçue, la nouvelle valeur de retard remplace la valeur de retard précédemment stockée en mémoire. La dernière valeur de retard reçue par le premier dispositif de diffusion 14 peut être exploitée par une unité de traitement 27 afin de retarder le signal audio décodé par l'unité de décodage 26. L'unité de traitement 27 peut en outre moduler le signal en fréquence, et transmettre le signal audio retardé et modulé à un amplificateur 28, qui amplifie le signal audio et le transmet à une antenne d'émission 29 pour diffusion. La dernière valeur de retard reçue par le second dispositif de diffusion 15 peut être exploitée par une unité de traitement 34 afin de retarder le signal audio décodé par l'unité de décodage 33. L'unité de traitement 34 peut en outre moduler le signal en fréquence, et transmettre le signal audio retardé et modulé à un amplificateur 35, qui amplifie le signal audio et le transmet à une antenne d'émission 36 pour diffusion. Les signaux audio reçus par les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15 sont identiques et issus de la même tête de réseau 13 du fournisseur de service. De plus, dans un contexte de diffusion iso-fréquence, les signaux diffusés par les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15 ont été modulés à la même fréquence. Toutefois, des retards distincts ont été appliqués aux signaux diffusés par les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15. Ainsi, l'invention permet de reconfigurer une zone de réception synchrone entre les premier et second dispositifs de diffusion 14 et 15, ce qui est avantageux dans le cas d'un changement de topologie du terrain ou afin de couvrir un évènement ponctuel. Le dispositif de télégestion 37 peut comprendre une interface utilisateur (par exemple un clavier dans le cas où le dispositif de télégestion est un ordinateur) par laquelle un opérateur peut entrer une valeur de retard à communiquer à l'un des dispositifs de diffusion via le réseau 12. A cet effet, le dispositif de télégestion 37 peut afficher une page web comprenant des champs permettant d'identifier le dispositif de diffusion à commander et permettant de renseigner la valeur de retard. Le dispositif de télégestion peut en outre comprendre une unité de génération de commande pour générer la commande à partir de la valeur de retard saisie par l'utilisateur. La commande est ensuite routée dans le réseau en direction du dispositif de diffusion ciblé. Aucune restriction n'est attachée à la technologie employée pour le transport des données du réseau 12 vers les dispositifs de diffusion 14 et 15. Par exemple, des liaison par fibre optique ou par faisceau Hertzien peuvent permettre des temps de transport prédictibles et ont des débits qui permettent le transport d'un signal audio en bande de base ou multiplex. En variante, des liaisons SDSL (pour « Symetric Digital Subscriber Line » en anglais) ou ADSL (pour « Asymetric Digital Subscriber Line » en anglais) peuvent être utilisées pour le transport des données. Les interfaces 23 et 30 peuvent en outre permettre de remonter des informations vers le dispositif de télégestion. A titre d'exemple, une requête de changement d'attribution d'un nouveau retard peut être envoyée au dispositif de télégestion via les interfaces 23 et 30. En réponse à une telle requête d'attribution, le dispositif de télégestion peut renvoyer une nouvelle commande comprenant une nouvelle valeur de retard à utiliser par le dispositif de diffusion pour retarder le signal audio. La requête d'attribution peut être déclenchée par un opérateur présent sur le site 10 ou 11 dans lequel se trouve le dispositif de diffusion par exemple. Ainsi, si un changement de topologie est détecté aux alentours du site, l'opérateur peut utiliser le dispositif de diffusion pour remonter des informations relatives au changement de topologie et pour requérir l'attribution d'une nouvelle valeur de retard. En complément ou en variante, les informations remontées par le dispositif de diffusion au dispositif de télégestion 37 peuvent être une alarme déclenchée suite à une anomalie par le dispositif de diffusion. Ainsi, un opérateur en charge du dispositif de télégestion 37 peut mettre en oeuvre une action appropriée pour corriger l'anomalie au niveau du site concerné. L'invention peut également prévoir une interface distincte des interfaces de réception 23 et 30 pour la transmission de données en voie montante vers le dispositif de télégestion. La figure 4 est un diagramme illustrant les principales étapes d'un procédé de diffusion de signaux modulés en fréquence selon un mode de réalisation de l'invention. Le procédé peut être mis en oeuvre dans un dispositif de diffusion tel que le premier dispositif de diffusion 14 ou le second dispositif de diffusion 15. A une étape 41, le dispositif de diffusion reçoit un signal audio. On appelle signal audio un flux de données audio reçu en continu. Comme précédemment détaillé, le signal audio peut être reçu de la tête de réseau 13 via le réseau IP 12. A une étape 42, le dispositif de diffusion reçoit une première commande comprenant au moins une première valeur de retard, depuis le dispositif de télégestion 37. La première valeur de retard peut être stockée dans une mémoire du dispositif de diffusion. A une étape 43 de traitement, le dispositif de diffusion retarde le signal audio reçu en fonction de la valeur de retard de la dernière commande reçue, c'est-à-dire la première valeur de retard. A une étape 44, le dispositif de diffusion diffuse par voie radio le signal retardé et modulé en fréquence. A une étape 45 optionnelle, le dispositif de diffusion peut transmettre au dispositif de télégestion 37 une requête d'attribution d'un nouveau retard. Comme précédemment expliqué, aucune restriction n'est attachée à l'évènement déclenchant l'émission d'une telle requête d'attribution. En réponse à la requête d'attribution, le dispositif de diffusion peut recevoir du dispositif de télégestion 37, à une étape 46, une seconde commande comprenant au moins une deuxième valeur de retard. La seconde valeur de retard peut alors remplacer la première valeur de retard dans la mémoire du dispositif de diffusion. En variante, la seconde commande peut être initiée par le dispositif de télégestion de manière spontanée (en mode « push »), sans requérir au préalable l'étape 45. A une étape 47 de traitement (qui correspond à la poursuite de l'étape 43 de traitement), le dispositif de diffusion retarde le signal audio reçu en fonction de la valeur de retard de la dernière commande reçue, c'est-à-dire la seconde valeur de retard. Lors d'une étape 48 (correspondant à la poursuite de l'étape 44), le dispositif de diffusion diffuse par voie radio le signal retardé et modulé en fréquence. REVENDICATIONS1. Dispositif de diffusion de signaux modulés en fréquence comprenant : - une interface de réception (23, 30) pour recevoir un signal audio ; - une interface de réception (23, 30) pour recevoir une commande comprenant au moins une valeur de retard ; - une unité de traitement (27, 34) pour retarder le signal audio reçu en fonction de la valeur de retard de la dernière commande reçue ; - une unité de diffusion radio (29, 36) du signal retardé et modulé en fréquence. 10 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre une interface de transmission (23, 30) pour transmettre une requête d'attribution d'un nouveau retard, vers un dispositif de télégestion (37). 15 3. Système comprenant une tête de réseau (13), au moins un dispositif de diffusion (14, 15) selon la revendication 1 ou 2, et un dispositif de télégestion (37), dans lequel la tête de réseau est apte à envoyer le signal audio au dispositif de diffusion et dans lequel le dispositif de télégestion est apte à envoyer en temps réel la commande au dispositif de diffusion. 20 4. Système selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de diffusion (14, 15), le dispositif de télégestion (37) et la tête de réseau (13) sont aptes à communiquer via un réseau IP (12). 25 5. Système selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la tête de réseau (13) comprend : - une unité de réception (16) d'un flux de données audio ; - une unité de réception (17) d'un flux de données RDS ; - une unité de synchronisation (21) du flux de données audio et du flux de 30 données RDS en vue de générer le signal audio pour transmission au dispositif de diffusion. 30202 2 5 12 6. Système selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le dispositif de télégestion (37) comprend une interface utilisateur pour la saisie de la valeur de retard par un utilisateur, et une unité de génération pour générer la commande comprenant la valeur de retard. 5 7. Procédé de diffusion de signaux modulés en fréquence, ledit procédé étant mis en oeuvre dans un dispositif de diffusion et comprenant les étapes suivantes : - réception (41) d'un signal audio ; - réception (42) d'une commande comprenant au moins une valeur de retard ; - traitement (43) pour retarder le signal audio reçu en fonction de la valeur de retard de la dernière commande reçue ; - diffusion radio (44) du signal retardé et modulé en fréquence. 8. Procédé selon la revendication 7, comprenant en outre une étape de transmission (45) d'une requête d'attribution d'un nouveau retard à un dispositif de télégestion, et dans lequel, en réponse à ladite requête d'attribution, une nouvelle commande est reçue comprenant une nouvelle valeur de retard. 9. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 7 ou 8, lorsque ce programme est exécuté par un processeur.