CA2256792A1

CA2256792A1 - Process for emission of a control signal by the base station of a cellular digital radiocommunication system, and corresponding base station

Info

Publication number: CA2256792A1
Application number: CA 2256792
Authority: CA
Inventors: Luc Dartois
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 1999-07-12
Also published as: DE69934339T2; DE69934339D1

Abstract

Procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire et station de base correspondante. L'invention concerne un procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire, ladite station de base comprenant au moins un réseau d'une pluralité d'antennes permettant de créer dynamiquement un faisceau (31) d'émission dudit signal de contrôle, ledit faisceau (31) d'émission pouvant prendre différentes positions angulaires (33) comprises dans une plage (32) angulaire prédéterminée. Selon l'invention, ledit procédé comprend une étape suivante d'affectation audit signal de contrôle, dans au moins une desdites chaînes d'émission, d'un décalage temporel spécifique prédéterminé, de façon que ledit faisceau (31) d'émission, dit faisceau (31) vibrant, prenne successivement au moins certaines (33) desdites différentes positions angulaires et permette une diffusion isotropique dudit signal de contrôle dans ladite plage (32) angulaire. L'invention concerne également une station de base correspondante.Method of transmitting a control signal by a base station of a cellular digital radio communication system and corresponding base station. The invention relates to a method of transmitting a control signal by a base station of a cellular digital radiocommunication system, said base station comprising at least one network of a plurality of antennas making it possible to dynamically create a transmission beam (31) of said control signal, said transmission beam (31) being able to assume different angular positions (33) included in a predetermined angular range (32). According to the invention, said method comprises a following step of assigning to said control signal, in at least one of said transmission chains, a specific predetermined time offset, so that said transmission beam (31), says vibrating beam (31), successively takes at least some (33) of said different angular positions and allows isotropic diffusion of said control signal in said angular range (32). The invention also relates to a corresponding base station.

Description

Procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire et station de base correspondante.
Le domaine de l'invention est celui des systèmes de radiocommunication numérique cellulaire avec des stations mobiles.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire, ainsi qu'une station de base correspondante.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'émission des signaux BCCH dans des systèmes de radiocommunication de type GSM 900 (pour "Global System for Mobile" en anglais ou "Groupe spécial Systèmes Mobiles publics de radiocommunication fonctionnant dans la bande des 900 Mhz"), DCS 1800 (pour "Digital Cellular System l800 Mhz" en anglais) ou encore PCS 1900 (pour "Personal Communication System" en anglais).
On rappelle que, d' une façon générale, un système de radiocommunication numérique cellulaire est mis en oeuvre au sein d'un réseau de cellules géographiques parcouru par des stations mobiles. Une station de base est associée à chaque cellule, et une station mobile communique par l' intermédiaire de la station de base associée à la cellule dans laquelle elle se trouve.
Chaque station de base utilise, sur la voie descendante (c' est-à-dire de la station de base vers les stations mobiles), un certain nombre de signaux (aussi appelés porteuses) de fréquences prédéterminées. L'un de ces signaux, appelé signal BCCH (pour "Broadcast Control CHannel" en anglais), est un signal de contrôle portant notamment (en général sur le premier intervalle de temps de chaque trame) un canal diffusé BCCH
propre à la cellule et fournissant à toutes les stations mobiles des informations générales sur le réseau et des informations sur la cellule de diffusion ainsi que sur les cellules adjacentes.
Le problème posé ici est l'émission par la station de base du signal BCCH, ou plus généralement d'un signal de contrôle quelconque. Du fait que toute la cellule doit être couverte, cette émission doit respecter un certain nombre de contraintes. Tout d'abord, elle doit être isotropique (ou quasi-isotropique). Par ailleurs, elle doit être effectuée à une Method for transmitting a control signal by a base station of a cellular digital radio communication system and corresponding base.
The field of the invention is that of radiocommunication systems digital cellular with mobile stations.
More specifically, the invention relates to a method for transmitting a signal control by a base station of a digital radiocommunication system cell phone, as well as a corresponding base station.
The invention applies in particular, but not exclusively, to the emission of BCCH signals in GSM 900 type radio systems (for "Global System for Mobile" in English or "Mobile Systems Special Group audiences of radio operating in the 900 MHz band "), DCS 1800 (for "Digital Cellular System l800 Mhz "in English) or PCS 1900 (for" Personal Communication System ".
It is recalled that, in general, a radiocommunication system digital cellular is implemented within a network of cells geographic traveled by mobile stations. A base station is associated with each cell, and a mobile station communicates through the base station associated with the cell in which it is located.
Each base station uses, on the downlink (i.e.
station of base to mobile stations), a number of signals (also called carriers) of predetermined frequencies. One of these signals, called BCCH signal (for "Broadcast Control CHannel "in English), is a control signal bearing notably (in general on the first time interval of each frame) a BCCH broadcast channel specific to the cell and providing information to all mobile stations general on the network and information about the broadcast cell as well as about the cells adjacent.
The problem posed here is the transmission by the base station of the signal BCCH, or more generally of any control signal. Because the whole cell must be covered, this program must respect a certain number of constraints. All first, it must be isotropic (or quasi-isotropic). Furthermore, it must be performed at a

2 puissance suffisamment élevée, de manière permanente et à une fréquence fixe.
Traditionnellement, afin que ces contraintes soient respectées, le signal BCCH
est émis par une antenne omnidirectionnelle coopérant avec un amplificateur de puissance.
Cependant, afin d' augmenter la taille des cellules etlou de réduire les puissances S d'émission des stations de base, il a été proposé de remplacer les antennes omnidirectionnelles par des réseaux d' antennes. De tels réseaux d' antennes permettent en effet de former dynamiquement des faisceaux et donc d'optimiser l'utilisation des ressources.
Dans un premier temps, seuls les signaux de trafic ont bénéficié d'une émission par faisceaux. En d' autres termes, chaque station de base comprenait un ou plusieurs réseaux d' antennes, pour l' émission des signaux de trafic, tout en conservant une antenne omnidirectionnelle, pour l' émission du signal B CCH. Pendant longtemps, les contraintes que l' émission du signal B CCH doit respecter ont conduit à penser que seule une antenne omnidirectionnelle pouvait convenir.
Mais dans un second temps, beaucoup plus récent, il a été proposé d'émettre le signal BCCH lui aussi avec un ou plusieurs réseaux) d'antennes. On notera que le nombre de réseaux d' antennes est généralement directement lié au nombre de secteurs) que comprend la cellule, la couverture de chaque secteur étant assurée par un réseau d' antennes.
Ainsi, le document de brevet W0/9617486 propose une station de base comprenant : des moyens de formation d'une pluralité de faisceaux fixes, couvrant chacun une partie de la cellule ; et des moyens d' affectation du signal BCCH
successivement à chacun des faisceaux fixes. De cette façon, l'émission du signal BCCH
correspond à une couverture de la cellule par balayage cyclique. Il est préconisé que le signal BCCH soit émis dans chaque faisceau pendant la durée d'un intervalle de temps de la structure de trame. Chaque faisceau reçoit alors le signal BCCH tous les N
intervalles de temps, avec N le nombre total de faisceaux.
La solution proposée dans ce document de brevet n'est pas satisfaisante.
Tout d' abord, l' émission du signal B CCH, si elle est isotropique, ne peut pas en revanche être considérée comme une réelle diffusion du fait du temps de récurrence 2 sufficiently high power, permanently and at a fixed frequency.
Traditionally, in order for these constraints to be met, the BCCH signal East emitted by an omnidirectional antenna cooperating with an amplifier power.
However, in order to increase cell size and / or reduce powers If transmitting from base stations, it has been proposed to replace the antennas omnidirectional by antenna networks. Such antenna arrays allow in effect of dynamically forming beams and therefore optimizing use of resources.
At first, only the traffic signals benefited from a program by bundles. In other words, each base station included one or more many antenna networks, for transmitting traffic signals, while retaining an antenna omnidirectional, for transmission of signal B CCH. For a long time, constraints that the transmission of the signal B CCH must respect have led to think that only an antenna omnidirectional could be suitable.
But in a second step, much more recent, it was proposed to issue the BCCH signal also with one or more networks) of antennas. Note that the number of antenna arrays is generally directly related to the number of sectors) that the unit includes, the coverage of each sector being ensured by a network antennas.
Thus, patent document W0 / 9617486 proposes a base station comprising: means for forming a plurality of fixed beams, covering each part of the cell; and means for assigning the BCCH signal successively to each of the fixed beams. In this way, the emission of the BCCH signal corresponds to cell coverage by cyclic scanning. It is advocated that the BCCH signal is emitted in each beam for the duration of an interval of time to the frame structure. Each beam then receives the BCCH signal every N
intervals of time, with N the total number of beams.
The solution proposed in this patent document is not satisfactory.
First of all, the emission of the signal B CCH, if it is isotropic, cannot not in however be considered a real dissemination due to the time of recurrence

3 important (à savoir N intervalles de temps) ,entre deux émissions dans un même faisceau.
Par ailleurs, du fait de ce temps de récurrence important, il est difficile pour une station mobile d'entretenir avec précision sa connaissance des meilleures stations de base avoisinantes. En outre, entre deux pointages successifs dans sa direction, la station mobile peut s'être déplacée, ce qui augmente encore la probabilité de perte du signal BCCH et augmente la complexité des transferts intersecteurs et/ou intercellulaires ("Handovers").
La présente invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique.
Plus précisément, l'un des objectifs de la présente invention est de fournir un procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire, permettant d'optimiser les ressources d'émission nécessaires.
Un objectif complémentaire de l'invention est de fournir un tel procédé
permettant de réduire les coûts de fabrication et de maintenance.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé permettant une diffusion sensiblement isotropique du signal de contrôle.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé permettant de conserver tous les avantages liés à la formation de faisceaux (diminution des interférences, diminution de la puissance nécessaire et/ou de la taille de la cellule,...).
Ces différents objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints, selon un premier mode de réalisation préférentiel de l'invention, à
l'aide d'un procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire, ladite station de base comprenant au moins un réseau d'une pluralité d'antennes permettant de créer dynamiquement un faisceau d'émission dudit signal de contrôle, ledit faisceau d'émission pouvant prendre différentes positions angulaires comprises dans une plage angulaire prédéterminée, une pluralité de chaînes d'émission étant associées à ladite pluralité d'antennes, chaque chaîne d'émission comprenant notamment des moyens de modulation de phase et des moyens de déphasage, chaque antenne émettant un signal fourni par l'une desdites chaînes d'émission, dite 3 important (i.e. N time intervals), between two emissions in the same beam.
Furthermore, because of this long recurrence time, it is difficult for a mobile station to accurately maintain its knowledge of the best base stations neighboring. In addition, between two successive pointing in its direction, the station mobile may have moved, further increasing the likelihood of loss of signal BCCH and increases the complexity of intersector transfers and / or intercellular ("Handovers").
The present invention aims in particular to overcome these different disadvantages of the state of the art.
More specifically, one of the objectives of the present invention is to provide a method of transmitting a control signal by a base station of a system of cellular digital radiocommunication, optimizing resources necessary emission.
An additional objective of the invention is to provide such a method allowing reduce manufacturing and maintenance costs.
Another object of the invention is to provide such a method allowing a substantially isotropic diffusion of the control signal.
Another object of the invention is to provide such a method making it possible to keep all the advantages linked to the formation of beams (reduction of interference, decrease in the power required and / or the size of the cell,...).
These different objectives, as well as others which will appear later, are reached, according to a first preferred embodiment of the invention, at using a method of transmitting a control signal by a base station of a system of cellular digital radio communication, said base station comprising at minus one network of a plurality of antennas making it possible to dynamically create a beam transmission of said control signal, said transmission beam being able to take different angular positions within a predetermined angular range, a plurality of transmission channels being associated with said plurality of antennas, each broadcast channel comprising in particular phase modulation means and means for phase shift, each antenna transmitting a signal supplied by one of said channels emission

4 associée, à partir dudit signal de contrôle et contribuant à la création dudit faisceau, caractérisé en ce que ledit procédé comprend l'étape suivante - affectation audit signal de contrôle, dans au moins une desdites chaînes d'émission, d'un décalage temporel spécifique prédéterminé, de façon que ledit faisceau d'émission, dit faisceau vibrant, prenne successivement au moins certaines desdites différentes positions angulaires et permette une diffusion isotropique dudit signal de contrôle dans ladite plage angulaire.
Ce premier mode de réalisation de l' invention consiste donc à former un faisceau qui vibre rapidement (c' est-à-dire qui prend différentes positions angulaires) au rythme de la modulation de phase du signal.
Il est à noter que cette vibration est lissée par le démodulateurJdécodeur de canal des terminaux.
On rappelle que de façon classique, un faisceau ne vibre pas et pointe dans une direction angulaire fixe. Le décalage temporel introduit dans un ou plusieurs chaînes d'émission un déphasage supplémentaire sur le signal délivré par cette ou ces chaînes d' émission. C' est ce déphasage supplémentaire qui induit la variation recherchée de la direction du faisceau. Il convient de s' assurer que les déphasages supplémentaires sont suffisamment faibles pour éviter toute annulation, par addition, des signaux émis par les antennes et provenant des chaînes d' émission. Le fait d' éviter l' annulation du signal émis permet, en revanche, une sommation en puissance des différents signaux générés par différents décalages temporels.
Par décalage temporel, on entend aussi bien un retard qu'une avance temporelle.
En outre, ce décalage temporel peut être effectué avant, lors ou encore après la modulation de phase, mais en revanche avant toute conversion en signal analogique.
L'effet isotropique de la vibration découle de la nature aléatoire des bits de la modulation de phase. Cette diffusion isotropique est accentuée en cas de codage (cryptage et/ou chiffrement). Quant à la vitesse de vibration, elle est directement liée à la vitesse de la modulation de phase.
Il est à noter que la diffusion du signal de contrôle obtenue avec le faisceau vibrant est meilleure que celle obtenue de façon classique avec une antenne omnidirectionnelle.

En effet, la vibration permet de réduire les phénomènes d' évanouissement ("fading") grâce au chevauchement des différentes positions angulaires prises par le faisceau vibrant.
L'introduction d'un décalage dans le temps présente un coût quasiment nul. Du fait que l'on travaille en numérique, il suffit en effet de sélectionner certains échantillons 4 associated, from said control signal and contributing to the creation of said beam, characterized in that said method comprises the following step - assignment to said control signal, in at least one of said channels transmission, a predetermined specific time offset, so that said emission beam, said vibrating beam, successively takes at least some of said different angular positions and allow diffusion isotropic of said control signal in said angular range.
This first embodiment of the invention therefore consists in forming a beam that vibrates quickly (i.e. takes different positions angular) to the rhythm of the phase modulation of the signal.
It should be noted that this vibration is smoothed by the demodulator channel terminals.
It is recalled that in a conventional manner, a beam does not vibrate and points in a fixed angular direction. The time difference introduced into one or more chains emission an additional phase shift on the signal delivered by this or these chains of emission. It is this additional phase shift which induces the variation wanted from beam direction. It should be ensured that the phase shifts additional are low enough to avoid cancellation by adding signals issued by antennas and from broadcast channels. Avoiding Cancellation of the signal emitted allows, on the other hand, a summation in power of the different signals generated through different time lags.
By time difference is meant both a delay and an advance temporal.
In addition, this time difference can be carried out before, during or even after the phase modulation, but on the other hand before any signal conversion analog.
The isotropic effect of the vibration results from the random nature of the bits of the phase modulation. This isotropic diffusion is accentuated in the event of coding (encryption and / or encryption). As for the speed of vibration, it is directly related at the speed of phase modulation.
It should be noted that the diffusion of the control signal obtained with the beam vibrant is better than that obtained conventionally with an antenna omnidirectional.

Indeed, the vibration makes it possible to reduce the phenomena of fainting ("fading") thanks to the overlap of the different angular positions taken by the vibrating beam.
The introduction of a time difference presents an almost zero cost. Of we are working in digital, we just have to select some samples

5 parmi une pluralité.
L' invention bénéficie de tous les avantages liés à la formation de faisceaux par un réseau d'antennes.
De façon avantageuse, la différence entre deux décalages temporels affectés à
deux chaînes d'émission associées à deux antennes adjacentes est égale à un décalage temporel élémentaire dT, de valeur fixe prédéterminée.
Ce retard élémentaire est par exemple tel que la différence de phase entre les deux sorties des deux chaînes d'émission associées à deux antennes adjacentes soit égale à
quelques dizaines de degrés lorsqu'il se présente un saut ou une rotation de phase significative, par exemple de 60~ à 90~ entre deux bits successifs du signal modulant (c'est-à-dire du signal de contrôle dans le cas présent).
Préférentiellement, ledit faisceau étant créé par N antennes associées à N
chaînes d'émission, chacune desdites N chaînes d'émission est affectée d'un décalage temporel parmi une pluralité de N décalages temporels uniformément répartis sur un nombre n prédéterminé de périodes bit.
Une telle caractéristique permet de favoriser un décalage temporel régulier entre deux signaux consécutifs. Les différences de phase relatives à l'amplitude de la vibration induite entre deux faisceaux vibrants sont en conséquence de même largeur.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, chaque décalage temporel prédéterminé, spécifique à l'une desdites chaînes d'émission, est une fraction prédéterminée d'une période bit.
Ainsi, les décalages étant très petits devant la période bit de la modulation de phase, par exemple en raison de l'utilisation de la modulation GMSK (ou codage généralisé au décalage minimum pour "Generalized Minimum Shift Keying" en anglais), ils garantissent un écart de phase entre ces signaux tel que l'addition de ces derniers n'est pas nulle. 5 among a plurality.
The invention benefits from all the advantages linked to the formation of beams by a antenna array.
Advantageously, the difference between two time lags assigned to two broadcast channels associated with two adjacent antennas is equal to one shift elementary time dT, of predetermined fixed value.
This elementary delay is for example such as the phase difference between the of them outputs of the two transmission channels associated with two adjacent antennas either equal to a few tens of degrees when a jump or rotation occurs phase significant, for example from 60 ~ to 90 ~ between two successive bits of the signal modulating (i.e. the control signal in this case).
Preferably, said beam being created by N antennas associated with N
chains transmission, each of said N transmission channels is assigned an offset temporal among a plurality of N time shifts uniformly distributed over a number n predetermined bit periods.
Such a characteristic makes it possible to promote a regular time difference Between two consecutive signals. The phase differences relating to the amplitude of the vibration induced between two vibrating beams are consequently of the same width.
In a preferred embodiment of the invention, each offset temporal predetermined, specific to one of said broadcast channels, is a fraction predetermined one bit period.
Thus, the offsets being very small compared to the bit period of the modulation of phase, for example due to the use of GMSK modulation (or coding generalized to the minimum offset for "Generalized Minimum Shift Keying" in English), they guarantee a phase difference between these signals such as the addition of these last is not zero.

6 Cela permet une diffusion sensiblement isotropique du signal de contrôle vue d'une station mobile située dans la plage angulaire décrite par le faisceau vibrant résultant.
En outre, une telle technique réduit considérablement l'effet d'évanouissement (ou "Fading" en anglais) directif vu de cette station mobile.
Avantageusement, lesdits décalages temporels sont répartis de part et d'autre d'une référence temporelle propre à ladite station de base.
De cette façon, on ne biaise pas l' estimation de cette référence temporelle faite par les stations mobiles. Par ailleurs, cela permet de décaler la phase du faisceau vibrant de part et d'autre d'une direction angulaire moyenne fixée.
Selon un second mode de réalisation préférentiel de l'invention, ledit procédé
comprend les étapes suivantes - définition d'au moins deux ensembles d'antennes parmi ladite pluralité
d'antennes dudit réseau ;
- association d'un ensemble de chaîne d'émission distinct à chaque ensemble d'antennes, à raison d'une chaîne d'émission par antenne ;
- affectation à chaque ensemble de chaînes d'émission d'un jeu de coefficients de déphasage distinct correspondant à une position angulaire particulière dudit faisceau, chaque coefficient dudit jeu définissant le déphasage effectué par les moyens de déphasage de l'une des chaînes d'émission dudit ensemble ;
de façon que chacun desdits ensembles d'antennes crée dynamiquement un faisceau d'émission dans une direction angulaire moyenne propre, les faisceaux créés par les différents ensembles d'antennes, dits faisceaux, superposés, se distinguant les uns des autres par leur phase.
Ce second mode de réalisation de l'invention consiste donc à superposer une pluralité de faisceaux, de façon à diffuser le signal de contrôle dans une plus grande plage angulaire.
Chaque faisceau possède une direction angulaire moyenne qui lui est propre.
Il est clair que pour réaliser chacun de ces faisceaux, on utilise non seulement un jeu de coefficients de phase, mais encore un jeu de coefficients d'amplitude propres.
Il est également clair qu'une même antenne peut faire partie de plusieurs ensembles distincts d'antennes, et peut donc émettre plusieurs signaux, fournis chacun par une chaîne d'émission distincte, et contribuant à la création de plusieurs faisceaux.
De façon avantageuse, ledit procédé comprend en outre l'étape suivante, pour au moins un desdits ensembles de chaînes d'émission - affectation audit signal de contrôle, dans au moins une desdites chaînes d'émission dudit ensemble, d'un décalage temporel spécifique prédéterminé, de façon que ledit faisceau d'émission, dit faisceau vibrant, qui est créé par l'ensemble d'antennes associé audit ensemble de chaînes d'émission, prenne successivement au moins certaines desdites différentes positions angulaires et permette une diffusion isotropique dudit signal de contrôle autour de ladite direction angulaire propre audit faisceau vibrant.
De cette façon, on combine les caractéristiques des premier et second modes de réalisation précités, en faisant vibrer au moins un des faisceaux superposés.
Une telle technique permet d'assurer encore une meilleure couverture.
De façon avantageuse, on minimise le nombre d'antennes faisant partie d'au moins deux ensembles distincts d'antennes.
De cette façon, on réduit la variation de puissance entre les antennes, ainsi que les contraintes de dimensionnement des amplificateurs de puissance utilisés dans les chaînes d'émission.
Préférentiellement, tous les faisceaux superposés présentent sensiblement une même largeur et les directions angulaires moyennes de deux faisceaux superposés adjacents sont décalées sensiblement de ladite largeur d'un faisceau.
Les faisceaux se positionnent donc côte à côte. La couverture isotropique s'en trouve d'autant mieux assurée que les faisceaux eux-mêmes vibrent.
Avantageusement, ledit réseau d'antennes appartient au groupe comprenant les réseaux d'antennes coplanaires et les réseaux d'antennes non coplanaires.
Il est à noter que si le réseau est du type non coplanaire, les décalages temporels ainsi que les déphasages affectés aux chaînes d'émission sont modifiés selon la topologie et la géométrie de ce réseau d'antennes. Cela s'applique notamment à un réseau polygonal à symétrie axiale, permettant à lui seul de couvrir 360~. Dans un tel cas, aucune ô
sectorisation de la station de base n'est donc nécessaire.
De façon préférentielle, ladite station de base est du type comprenant au moins deux réseaux d'antennes couvrant chacun un secteur angulaire distinct.
Préférentiellement, chaque réseau d'antennes étant du type coplanaire, caractérisé
en ce que les antennes de chaque réseau sont équiespacées d'une distance inférieure à la demi-longueur d'onde de la fréquence maximale utilisée dans le secteur angulaire couvert par ledit réseau.
De façon avantageuse, ledit réseau d'antennes est également utilisé pour transmettre au moins un signal de trafic, selon une technique de superposition et/ou d'addition de signaux sur au moins certaines) chaînes) d'émission.
De cette façon, on optimise l'utilisation des moyens d'émission disponibles.
On rappelle qu'un signal de trafic est composé, dans le cas d'un faisceau étroit, d'une combinaison en phase et en amplitude d'un même signal élémentaire émis sur chaque antenne du réseau.
Préférentiellement, ledit système de radiocommunication numérique cellulaire appartient au groupe comprenant les systèmes à Accès Multiple à Répartition Spatiale et les systèmes à filtrage spatial.
En d' autres termes, l' invention s' applique que le système permette ou non l' accès simultané de plusieurs terminaux au même canal fréquence.
En outre, qu'il soit de type AMRS (ou SDMA, pour "Space Division Multiple Access" en anglais) ou de type SFIR (pour "Spacial FIlteRing" en anglais), le système peut aussi mettre en oeuvre l'une des techniques suivantes : Accès Multiple à
Répartition Fréquentielle ("Frequency Division Multiple Access" en anglais), Accès Multiple à
Répartition Temporelle ("Time Division Multiple Access" en anglais), Accès Multiple à
Répartition par Codage ("Coding Division Multiple Access" en anglais) ou encore une combinaison de ces techniques.
Dans un mode de réalisation préférentiel de (invention, ledit signal de contrôle est un signal BCCH propre à ladite station de base.
L'invention concerne également une station de base mettant en oeuvre le premier mode de réalisation du procédé décrit ci-dessus. Ladite station de base comprend des moyens d'affectation audit signal de contrôle, dans au moins une desdites chaînes d'émission, d'un décalage temporel spécifique prédéterminé, de façon que ledit faisceau d'émission, dit faisceau vibrant, prenne successivement au moins certaines desdites différentes positions angulaires et permette une diffusion isotropique dudit signal de contrôle dans ladite plage angulaire.
Selon une variante avantageuse correspondant au second mode de réalisation du procédé décrit ci-dessus, ladite station de base comprend - au moins deux ensembles d'antennes parmi ladite pluralité d'antennes du réseau ;
- au moins deux ensembles de chaînes d'émission distincts, associés chacun à
un desdits ensembles d'antennes, à raison d'une chaîne d'émission par antenne ;
- des moyens d'affectation à chaque ensemble de chaînes d'émission d'un jeu de coefficients de déphasage distinct correspondant à une position angulaire particulière dudit faisceau, chaque coefficient dudit jeu définissant le déphasage effectué par les moyens de déphasage de l'une des chaînes d'émission dudit ensemble ;
de façon que chacun desdits ensembles d'antennes crée dynamiquement un faisceau d'émission dans une direction angulaire moyenne propre, les faisceaux créés par les différents ensembles d'antennes, dits faisceaux superposés, se distinguant les uns des autres par leur phase.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de trois modes préférentiels de l'invention, donnés à
titre de simples exemples indicatifs et non limitatifs et des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 présente un organigramme simplifié d'un premier mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication ;
- la figure 2a illustre un schéma simplifié d'un premier mode de réalisation particulier d'une station de base selon l'invention mettant en oeuvre le procédé de la figure 1 ;
- la figure 2b illustre un schéma simplifié d'une chaîne d'émission de type connue et mise en oeuvre dans les différents modes de réalisation d'une station de base selon l'invention ;
- la figure 3 présente un schéma simplifié d'un faisceau vibrant généré par la station de base de la figure 2 ;
- la figure 4 présente un organigramme simplifié d'un second mode de réalisation 5 particulier du procédé selon l'invention d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication ;
- la figure 5 illustre un schéma simplifié d'un second mode de réalisation particulier d'une station de base selon l'invention mettant en oeuvre le procédé de la figure 4;
10 - la figure 6 présente un schéma simplifié d'un ensemble de faisceaux superposés généré par la station de base de la figure 5 ;
- la figure 7 présente un organigramme simplifié d'un troisième mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication ;
- la figure 8 illustre un schéma simplifié d'un troisième mode de réalisation particulier d'une station de base selon l'invention mettant en oeuvre le procédé de la figure 7 ;
- la figure 9 présente un schéma simplifié d'un ensemble de faisceaux superposés et vibrants généré par la station de base de la figure 8.
L'invention concerne donc un procédé d'émission d'un signal de contrôle par une station de base d'un système de radiocommunication numérique cellulaire et une station de base mettant en oeuvre ce procédé.
Dans la suite de la description de l'invention, le signal de contrôle est par exemple le signal BCCH de la norme GSM.
On considère ici une station de base du type comprenant au moins un réseau d'antennes capable de former un faisceau d'émission d'un signal de trafic. Ce faisceau d'émission peut occuper différentes positions angulaires comprises dans une plage angulaire prédéterminée, par exemple équivalente à l20~. Dans ce dernier cas, la cellule est décomposée en trois secteurs et la station de base associée comporte donc trois réseaux d'antennes pour couvrir la cellule.

On suppose que la station de base utilise plusieurs signaux de trafic.
De façon classique, chaque antenne du réseau d'antennes est pilotée par une chaîne d'émission associée. Chaque chaîne d'émission comprend notamment des moyens de modulation de phase, ainsi que des moyens de déphasage.
Afin d' optimiser l' utilisation des moyens déj à existants, on réutilise chaque réseau d'antennes pour créer un faisceau d'émission d'un signal de contrôle.
Le réseau d' antennes utilisé peut être un réseau d' antennes coplanaires ou non coplanaires. Dans le cas d' un réseau d' antennes coplanaires, les antennes sont équiespacées d'une distance inférieure à la demi-longueur d'onde de la fréquence maximale utilisée dans le secteur angulaire couvert par le réseau.
On présente maintenant, en relation avec la figure 1, un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention d'émission d'un signal de contrôle.
Ce premier mode de réalisation du procédé selon l'invention repose sur l'affectation au signal de contrôle, dans au .moins une des chaînes d'émission, d'un décalage temporel spécifique prédéterminé. Cela permet la création d'un faisceau dit vibrant qui prend successivement au moins certaines des différentes positions angulaires.
Une telle vibration du faisceau entraîne une diffusion sensiblement isotropique du signal de contrôle dans la plage angulaire comprise entre les positions extrêmes que le faisceau peut occuper.
Dans ce premier mode, le procédé comprend - Selon le premier mode de réalisation de la présente invention : une étape 11 d'affectation au signal de contrôle d'un décalage temporel spécifique prédéterminé
dans au moins une des chaînes d'émission du réseau d'antennes ;
- de façon classique : une étape 12 de transformation propre à chaque type de signal. Ainsi, cette étape est effectuée de manière indépendante pour les signaux de trafic et le signal de contrôle et comprend elle-même, pour chaque chaîne d'émission - une étape 121 de modulation de phase multiporteuse, du signal de contrôle et des signaux de trafic ;
- une étape 122 de modulation d' amplitude multiporteuse, permettant la modulation d' amplitude propre aux différents signaux de trafic et du signal de contrôle ;
- une étape 123 de déphasage de chaque signal de contrôle affecté à une chaîne d'émission, de manière à ce que, par exemple dans le cas d'un réseau d'antennes coplanaires équiespacées d'une distance d, chaque chaîne i subit un déphasage d~;, après une étape de modulation, de la forme suivante : d~i=duo*i , avec d~p=(2*~*d*sin(A))/L, où B
correspond à la direction angulaire moyenne désirée du faisceau vibrant mesurée algébriquement par rapport à la médiatrice du plan du réseau d'antennes et L correspond à la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale utilisée du signal de contrôle émis ;
- une étape 124 de sommation des contributions propres sur des porteuses distinctes, d'une part, aux différents signaux de trafic et, d'autre part, au signal de contrôle ;
- une étape 13 de conversion numériquelanalogique ;
- une étape 14 de mélange d'émission, permettant de transposer en fréquence radio, sur chaque chaîne d'émission, les signaux de trafic et le signal de contrôle initialement en bande de base ; une même référence en fréquence étant au préalable distribuée en phase à chaque chaîne d'émission, de manière à ce que chaque chaîne d'émission soit cohérente ;
- une étape 15 d'amplification, permettant d'amplifier en puissance, sur chaque chaîne d'émission, les signaux de trafic et le signal de contrôle ;
- une étape 16 d'émission lors de laquelle chaque antenne émet avec une phase et une amplitude propres le signal de contrôle et les signaux de trafic.
Il est clair que l'étape 121 de modulation de phase multiporteuse et 122 de modulation d' amplitude multiporteuse peuvent être effectuées simultanément par exemple au moyen d'un DSP (pour "Digital Signal Processing" en anglais).
Il est à noter que les étapes 12 de transformation, 13 de conversion numérique/analogique) 14 de mélange d'émission, 15 d'amplification et 16 d'émission sont des étapes effectuées de façon classique pour créer un faisceau d'émission de signaux de trafic.
Selon une variante de l'invention, (étape 12 de transformation peut être intervertie avec l'étape 11 d'affectation d'un décalage temporel.
Ainsi, selon l'invention, le faisceau d'émission du signal de contrôle vibre (cf flg.3 décrite ci-dessous). En d'autres termes, ce faisceau occupe successivement, au rythme imposé par les bits de la modulation de phase, différentes positions angulaires comprises dans la plage angulaire associée au réseau d'antennes. Du fait de la nature aléatoire des bits de la modulation de phase, les différentes positions occupées le sont également de manière aléatoire. Un éventuel codage (cryptage et/ou chiffrement) opéré
lors de la modulation accentue encore le caractère aléatoire des différentes positions prises. La couverture engendrée correspond à une diffusion sensiblement isotropique.
Cette diffusion est d'autant plus isotropique, vue des stations mobiles, que la vibration est rapide.
La vitesse de vibration du faisceau dépend de la vitesse de modulation. Si cette vitesse de vibration est élevée, l'égaliseur/démodulateur/décodeur de canal d'une station mobile se situant dans la zone d'émission du faisceau vibrant, lisse l'effet de vibration.
En effet, il ne dispose pas du temps nécessaire pour établir une différence entre deux positions successives du faisceau vibrant.
Ainsi, la dispersion temporelle du signal composite émis par le réseau d' antennes d'une station de base se comporte, vue par les stations mobiles, comme une diversité de trajets supplémentaires qui s' ajoute à celle du canal de propagation. A ce titre, l' égaliseur/démodulateur/décodeur de la station mobile, dans la limite de la fenêtre temporelle d'égalisation, capture les différents trajets et les traite de la même façon. Une telle caractéristique peut être utilisée avantageusement pour des cellules de taille relativement petite. En effet, les stations mobiles présentent une importante marge d'égalisation car le canal est dispersé sur une durée faible par rapport au pire cas des grandes cellules rurales, pour lesquelles les stations mobiles sont dimensionnées. Une telle marge permet, en zone urbaine/suburbaine, d' améliorer la capacité du système par formation de faisceau sur les canaux de trafic.
On appelle retard élémentaire dT le retard de modulation entre deux chaînes d' émission correspondant à deux antennes adj acentes. On choisit ce retard élémentaire dT
de façon qu' il permette à l'égaliseur de ne pas perdre le signal de contrôle.
Pour cela, le retard élémentaire dT est par exemple tel que la différence de phase induite est de l'ordre de quelques dizaines de degrés lorsqu'il se présente un saut ou une rotation de phase, par exemple de 60~ à 90~, entre deux bits successifs du signal modulant. Un décalage élémentaire dT, égal à une fraction d'une période bit est avantageux.
Par exemple pour un faisceau créé par 4 antennes associées à 4 chaînes d'émission, chacune de ces 4 chaînes d'émission peut être affectée d'un décalage temporel parmi 4 décalages temporels répartis uniformément sur deux périodes bits (soit les quatre décalages suivants : -(3/4)*Tb;c ; -(1/4)*Tb;c ; +C1/4)*Tbic ;
+(3/4)*Tb;c, avec Tb;c la période bit de modulation). Le nombre de périodes bit sur lesquelles sont répartis les décalages temporels est de préférence inférieur à la capacité de l'égaliseur de la station mobile. De cette manière, l' égaliseur peut également s' occuper des canaux de trafic.
Par ailleurs, pour équilibrer les différences de phase dues à la vibration du faisceau autour de la direction angulaire moyenne désirée, les décalages temporels sont répartis de part et d'autre d'une référence temporelle propre à la station de base. Une telle répartition permet de ne pas biaiser l'estimation de cette référence temporelle effectuée par les stations mobiles. Une telle caractéristique de répartition équilibrée peut être notamment utilisée pour le traitement des changements de cellules etlou de secteurs (ou "handovers"
en anglais) d'une même cellule mettant en oeuvre le procédé d'émission du signal de contrôle selon l' invention.
Le procédé selon l'invention permet de distribuer le signal de contrôle à
plusieurs antennes et donc de diminuer la puissance nécessaire. En termes d'amplification, on constate que la contribution s'en trouve diminuée de la valeur suivante :
10*loglp(n), avec n le nombre d'antennes utilisées pour émettre le signal de contrôle. Avec n=4, le gain en puissance est ainsi de 6 dB.
Le procédé selon (invention permet également de réduire considérablement les zones d'évanouissement (ou zones de "fading").
Il est à noter que la mise en oeuvre du procédé de l' invention ne nécessite aucune modification matérielle au niveau des stations mobiles. Du côté de la station de base, les modifications à apporter sont faibles. En effet, l'étape 11 d'affectation d'un décalage temporel au signal de contrôle modulé revient simplement à récupérer une sélection de certains échantillons de la modulation numérique utilisée.
On présente maintenant, en relation avec le schéma de la figure 2a, un premier 5 mode de réalisation d'une station de base selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé
de la figure 1.
Dans ce premier mode de réalisation, la station de base comprend des moyens 21 d'affectation d'un décalage temporel à un signal de contrôle 20, dans au moins une chaîne d'émission 201 à 204. Par souci de simplification, on n' a pas représenté les canaux de 10 trafic.
Il est clair que toutes les chaînes d'émission 201 à 208 ne sont pas forcément affectées par ce décalage temporel du signal de contrôle. Les chaînes d'émission 204 à
208 non affectées peuvent être réservées au seul traitement des signaux de trafic.
Les moyens 21 d'affectation d'un décalage temporel sont alimentés par le signal 15 de contrôle 20, et affectent à ce dernier un décalage temporel distinct pour chaque chaîne d'émission. Par exemple, les moyens 21 ~, 212, 213, 214 d'affectation d'un décalage temporel des chaînes d'émission 201 à 204 affectent respectivement le signal de contrôle des décalages temporels suivants : OT 1 ; 0T2 ; ~T3 ; OT4. Les moyens 21 d'affectation d'un décalage temporel au signal 20 de contrôle dans les 4 chaînes d'émission délivrent un signal 20 de contrôle décalé dans le temps d'une fraction de période bit de modulation.
De cette façon, le faisceau d'émission résultant prend successivement au moins certaines des positions angulaires à une vitesse liée à celle de la modulation de phase et pelnet ainsi une diffusion sensiblement isotropique du signal de contrôle dans une plage angulaire prédéterminée.
De façon classique, chacune des antennes 261 à 268 émet un signal fourni par la chaîne d'émission associée et contribue à la création du faisceau d'émission des signaux de trafic. Selon l' invention, au moins certaines 27 des antennes émettent en outre le signal de contrôle. Il est clair que les antennes 261 à 268 peuvent aussi être utilisées uniquement pour l'émission du signal de contrôle. Il est clair également que le réseau d'antennes peut aussi être utilisé pour créer des faisceaux de réception des signaux émis par les stations mobiles. Les antennes 27 émettent le signal de contrôle, décalé temporellement de façon différente selon la chaîne d'émission 20l à 204 empruntée, de façon à créer un faisceau vibrant tel qu'illustré sur la figure 3.
On présente maintenant, en relation avec la figure 2b, une chaîne d' émission d'émission de type connue et mise en oeuvre dans les différents modes de réalisation d'une station de base selon l'invention.
De façon classique, une station de base comporte, pour chaque chaîne d'émission, des moyens 22 de transformation, des moyens 23 de conversion numérique/analogique, des moyens 24 de mélange d'émission, des moyens 25 d'amplification et des antennes 26, utilisés pour traiter les signaux de trafic. Les moyens 22 de transformation comprennent de façon classique, des moyens 221 d'affectation d'un jeu de coefficients de déphasage, des moyens 222 de déphasage, des moyens 223 de modulation multiporteuse de phase, des moyens 224 d' affectation d' un j eu de coefficients d' amplitude, des moyens 225 de modulation multiporteuse d' amplitude et des moyens 226 de sommation des contributions des différents signaux.
Les moyens 22 de transformation des chaînes d' émission 20S à 208 (cf figure 2a) sont alimentés à haut débit uniquement par les différents signaux 22a de trafic destinés à
transporter différentes données propres aux différentes communications qui ont cours avec différentes stations mobiles dans la cellule associée à la station de base. Ces moyens 22 de transformation des chaînes d' émission 205 à 208 permettent de moduler en phase et en amplitude les signaux 22a de trafic et/ou de les déphaser et/ou de sommer la contribution des différents signaux 22a de trafic. Pour cela, les moyens 222 de déphasage déphasent les signaux de trafic 22a à l' aide des coefficients de déphasage fournis par les moyens 221 d'affectation d'un jeu de coefficients de déphasage. Ces moyens 222 permettent notamment d'effectuer un déphasage relatif d~; entre les différentes chaînes d'émission 20l à 208, tenant compte de la topologie du réseau d' antennes mis en oeuvre.
De cette façon, les moyens 222 de déphasage permettent de pallier aux différences dues notamment à la distance séparant les différentes antennes d'un réseau d'antennes coplanaires.
De même, les moyens 225 de modulation multiporteuse d' amplitude modulent en amplitude les signaux de trafic, pour les différentes chaînes d'émission 201 à
208, à
l' aide des coefficients d' amplitude fournis par les moyens 224 d' affectation d'un jeu de coefficients d'amplitude.
En outre, les moyens 226 de sommation des contributions des différents signaux effectuent l' addition des différentes contributions des différents signaux 22a de trafic.
Les moyens 22 de transformation des chaînes d'émission 201 à 204 (cf figure 2a) sont en outre alimentés, selon l' invention, par le signal de contrôle 22b (en pointillé sur la figure 2b) décalé dans le temps.
Les moyens 221 d'affectation d'un jeu de coefficients de déphasage, 222 de déphasage, 223 de modulation multiporteuse de phase, 224 d' affectation d' un jeu de coefficients d' amplitude, 225 de modulation multiporteuse d' amplitude et 226 de sommation des contributions des différents signaux peuvent également, selon l' invention, traiter selon la technique décrite précédemment le signal de contrôle 22b décalé dans le temps pour les chaînes d'émission 201 à 204. De cette manière, les moyens 22 de transformation des chaînes d'émission 201 à 204 délivrent un signal décalé
dans le temps et transformé aux moyens 23 de conversion numérique/analogique.
Ces moyens 23 de conversion numérique/analogique sont alimentés des chaînes d' émission 20l à 208 par des données numériques concernant les signaux de trafic transformés. Les moyens 23 de conversion numérique/analogique des chaînes d' émission 201 à 204 sont en outre alimentés par le signal de contrôle décalé dans le temps et transformé (par les moyens 22 de transformation). Les moyens 23 de conversion numérique/analogique transforment les données numériques reçues en des données analogiques. Ces moyens 23 délivrent, sous forme analogique aux moyens 24 de mélange d'émission, pour les chaînes d'émission 20l à 208 les signaux de trafic 22a, et en outre pour les chaînes d'émission 201 à 204 le signal de contrôle décalé
dans le temps et transformé.
Les moyens 24 de mélange d'émission pour les chaînes d'émission 201 à 208 sont alimentés sous forme analogique par les signaux de trafic transformés, et en outre pour les chaînes d'émission 201 à 204, par le signal de contrôle décalé dans le temps et transformé. A ce stade, de tels signaux pour les chaînes d'émission 201 à 208 sont en bande de base. Les moyens 24 de mélange d'émission permettent ainsi de ramener les signaux initialement én bande de base, en fréquence intermédiaire ou fréquence radio. Les moyens 24 de mélange d'émission délivrent aux moyens 25 d'amplification, pour les chaînes d' émission 201 à 208 les signaux de trafic, et en outre pour les chaînes d'émission 201 à 204 le signal de contrôle décalé dans le temps et transformé, tous portés à la fréquence radio.
Les moyens 25 d' amplification amplifient pour les chaînes d' émission 20l à

les signaux de trafic, et en outre pour les chaînes d' émission 20l à 204 le signal de contrôle décalé dans le temps et transformé. Il est à noter que la puissance du signal de contrôle doit être telle que le faisceau généré via les chaînes d' émission 201 à 204 parvienne aux limites de la cellule. Les signaux amplifiés par les moyens 25 d'amplification alimentent les antennes 26 (cf figure 2a).
On présente maintenant, en relation avec la figure 3, un tel faisceau vibrant généré
par la station de base de la figure 2, mettant en oeuvre le procédé de la figure 1.
De façon classique, un réseau 30 d' antennes crée un premier faisceau 34 d' émission d' un signal de trafic. Pour chaque canal de ce signal de trafic, ce premier faisceau 34 prend une position fixe dans une plage angulaire 32 délimitée par des positions extrêmes 35 et 36.
Selon l'invention, ce réseau 30 d'antennes crée en outre un second faisceau 33 pour l'émission du signal BCCH. Ce second faisceau 33 occupe successivement plusieurs positions entre les positions extrêmes 35 et 36. Par souci de simplification, outre la position 33, seule une autre position 31 a été représentée (en pointillés) sur la figure 3. Il est clair qu'en réalité, il existe de nombreuses positions prises par le second faisceau vibrant 33. Les positions occupées par le faisceau 33 sont prises, d'une part de manière aléatoire, car la nature des bits de la modulation est également aléatoire, et d' autre part, au rythme de la vitesse de la modulation de phase. En outre, le codage (cryptage et/ou chiffrement) accentue la nature aléatoire des positions occupées. Cela confere une nature isotropique à la couverture du faisceau 33 correspondant. Le faisceau peut par exemple varier de +/- 60~ sur deux périodes bits, de façon à couvrir un secteur total de 120~.

La puissance d'énnission du signal de contrôle est telle que le second faisceau 33 présente une longueur correspondant au rayon de la cellule, afin que la vibration conduise à une couverture complète d' un secteur de la cellule. Il est à noter que la puissance étant distribuée sur plusieurs antennes, la puissance nécessaire par antenne est considérablement réduite. En conséquence, le coût relatif à l'émission de puissance est également réduit.
On présente maintenant, en relation avec les figures 4 à 6, un second mode de réalisation du procédé et de la station de base selon l'invention d'émission d'un signal de contrôle.
Le second mode de réalisation du procédé selon l' invention consiste à former (cf fig.6) une pluralité de faisceaux indépendants 611 à 61 g, chacun ayant une puissance nominale sensiblement égale à celle d' une porteuse de trafic. En d' autres termes, chaque antenne transmet une combinaison d'une pluralité de porteuses du signal de contrôle, chacune à la même fréquence mais avec une phase différente en tant que contributions indépendantes à différents faisceaux.
Comme présenté sur l'organigramme de la figure 4, quelques étapes sont communes aux premier et second modes de réalisation, à savoir les étapes 12 de transformation, 13 de conversion numérique/analogique, 14 de mélange d' émission, 1 S
d'amplification et 16 d'émission. Le second mode de réalisation se distingue du premier en ce qu'il comprend les étapes suivantes - définition (41 ) d' au moins deux ensembles d' antennes parmi la pluralité
d' antennes du réseau. Chaque ensemble d' antennes ainsi défini est destiné à
former un faisceau propre au signal de contrôle ;
- association (42) d'un ensemble de chaînes d'émission distinct à chaque ensemble d'antennes, à raison d'une chaîne d'émission par antenne ;
- affectation (43) à chaque ensemble i de chaînes d'émission d'un jeu de coefficients de déphasage cpk,i distinct, correspondant à une position angulaire particulière du faisceau. Chaque coefficient du jeu définit le déphasage cpk,i effectué par des moyens 222 de déphasage de l'une des chaînes k d'émission de l'ensemble i de chaînes d'émission.

De cette manière, chacun des ensembles d' antennes crée dynamiquement un faisceau d'émission dans une direction angulaire moyenne propre. Les faisceaux créés par les différents ensembles d' antennes, dits faisceaux superposés, se distinguent les uns des autres par leur phase. De même, on peut affecter chaque ensemble i de chaînes d' émission 5 d'un jeu de coefficients d'amplitude pk,; distinct, correspondant à une amplitude particulière du faisceau associé. Chaque coefficient du jeu définit l' amplitude pk,i effectué
par les moyens 222 (cf figure 2b) de déphasage. Pour couvrir un secteur donné, il est ainsi possible de superposer autant de faisceaux que nécessaires, chacun ayant une largeur et une amplitude choisies.
10 En outre, le procédé comprend une étape 12 de transformation propre à
chaque type de signal (trafic ou contrôle) et comprenant elle-même les étapes classiques 121 à
124 explicitées pour le premier mode de réalisation. Cependant, selon le second mode de réalisation de la présente invention, on joue sur les jeux de coefficients de déphasage cpk,;
et d' amplitude pk,l .
15 Il est clair que les étapes 441 de modulation de phase et 442 d' amplitude peuvent être effectuées par exemple de façon simultanée par traitement du signal dans un DSP
(pour "Digital Signal Processing" en anglais).
Il est clair que la puissance affectée à chaque antenne d' un ensemble d' antennes est directement proportionnel au nombre d' antennes.
20 Par ailleurs, lorsque chaque faisceau met en oeuvre un nombre N (N=8 dans notre cas) de chaînes adjacentes, les P (P=2 dans notre cas) faisceaux peuvent utiliser une partie ou l'ensemble des antennes du réseau d'antennes. Cependant, une minimisation du nombre d'antennes contribuant à l'émission de signaux appartenant à des faisceaux différents permet de réduire la variation de puissance entre les différentes antennes, ainsi que les contraintes de dimensionnement des moyens d' amplification utilisés dans les chaînes d'émission. Cela induit l'utilisation d'un maximum d'antennes du réseau d'antennes, et contribue, en conséquence, au caractère homogène d'utilisation des moyens d'amplification et des antennes du réseau utilisés.
On présente maintenant, en relation avec la figure 5, un second mode de réalisation d'une station de base selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé de la figure 4.
Une telle station de base comprend, de façon classique, des chaînes d'émission 511 à 51 g et 521 à 52 g formant, dans notre cas, deux ensembles distincts de chaînes d'émission. Chacune de ces chaînes d'émission 511 à 51 g et 521 à 52g comprend, de façon classique, les mêmes moyens que ceux de la chaîne d'émission 205 décrite pour la figure 2b. Chacun de ces ensembles de chaînes d'émission permet la formation d'un faisceau. Pour simplifier la figure, on ne fait apparaître que deux ensembles de chaînes d'émission.
Selon l'invention, la station de base comprend au moins un ensemble 26 d' antennes, au moins deux ensembles 511 à 51 g et 521 à 52g de chaînes d'émission distincts, associés chacun à un des ensembles 26 d' antennes (à raison d' une chaîne d' émission par antenne). Les moyens 221 (cf figure 2b) d' affectation affectent chaque ensemble 511 à 51g et 521 à 52g de chaînes d'émission d'un jeu de coefficients de déphasage cpk,; , avec k le numéro de la chaîne d'émission dans l'ensemble i de chaînes d'émission 1 <_ k <_ N et 1 <_ i <_ P, distinct correspondant à une position angulaire particulière du faisceau. Chaque coefficient du jeu définissant le déphasage effectué par les moyens 222 de déphasage de l' une 511 à 51 g ou 521 à S 2 g des chaînes d' émission de l' ensemble.
De cette façon, chacun des ensembles 26 d' antennes crée dynamiquement un faisceau d'émission dans une direction angulaire moyenne propre (cf figure 6 décrite ci-dessous). Les faisceaux créés par les différents ensembles d' antennes, dits faisceaux superposés, se distinguent les uns des autres par leur phase.
Les moyens 221 (cf figure 2b) d'affectation d'un déphasage délivrent un jeu de coefficients de déphasage cpk,; aux moyens 222 de déphasage de chaque chaîne 511 à 51 g et 521 à 52g d'émission, qui déphasent en fonction de ce jeu de coefficients le signal de contrôle 20. Ce jeu de coefficients de déphasage cpk,; permet de fixer le déphasage à
effectuer par les moyens 222 de déphasage. Ces moyens 222 délivrent le signal de contrôle déphasé à des moyens 225 de modulation multiporteuse d' amplitude.
De même, on prévoit des moyens 224 d' affectation à chaque ensemble S 11 à 51 g et 521 à 52g de chaînes d'émission d'un jeu de coefficients d'amplitude pK,;, avec k le numéro de la chaîne d' émission dans l' ensemble i de chaînes d' émission 1 <_ k <_ N et 1 <_ i <_ P, distinct, correspondant à une forme particulière du faisceau. Les moyens 224 d' affectation délivrent le jeu de coefficients d' amplitude pk,i par exemple aux moyens 22S
de modulation multiporteuse d' amplitude. Ces moyens 225 modulent en amplitude le signal de contrôle déphasé. Les différences d' amplitude entre les coefficients d' amplitude p k,; affectés à chaque chaîne 511 à 518 et 521 à 528 d' émission permettent de contrôler la forme des faisceaux correspondants. Cela permet d' obtenir des relations de puissance différentes entre la porteuse du signal de contrôle et les porteuses des signaux de trafic sur chaque chaîne. Dans notre exemple, le rapport d' une valeur de 8 est globalement conservé
entre la puissance de la porteuse du signal de contrôle et celle de n'importe lequel des signaux de trafic, pour les 8 chaînes des deux ensembles de chaînes d'émission 511 à 518 et 521 à 528 d'émission prises ensemble.
Par ailleurs, les moyens 222 de déphasage affectent chaque chaîne d'émission d' un déphasage relatif d ~k,i, avec k le numéro de la chaine d' émission dans l' ensemble i de chaînes d' émission 1 <_ k <_ N et 1 <_ i <_ P pour former un faisceau tenant compte de la topologie du réseau d' antennes utilisé.
Chaque chaîne 51 I à 518 et 52 i à 52 8 d' émission permet d' émettre le signal de contrôle sur une porteuse avec une amplitude p k,; , un déphasage cpk,; et un déphasage relatif d~k,; contrôlés. Ces jeux de coefficients de déphasage cpk,i et d'amplitude pk,; sont fixés et appliqués à chaque modulation sur la porteuse du signal de contrôle.
Ces jeux correspondent notamment à un filtre de type spatial FIR paramétré par des coefficients complexes. Des moyens 531 à 53 8 de sommation permettent de sommer les signaux provenant d'au moins deux chaînes d'émission appartenant à deux ensembles de chaînes d'émission différents. En effet, il est avantageux qu'une même antenne située en aval de chacun de ces moyens 531 à 538 de sommation contribue à l'émission de faisceaux différents.
Les moyens 22 (cf figure 2b) de transformation affectent le signal de contrôle sur chaque chaîne k de l' ensemble i de chaînes d' émission d' un coefficient d' amplitude p k,;) d'un coefficient de déphasage cpk,~ et d'un déphasage relatif d~k,;, avec 1 <_ k <_ (N=)8 le numéro de chaîne dans l'ensemble de chaînes d'émission et 1 <_ i <_ (P=)2 le numéro d'ensemble de chaînes d'émission.
On notera en résumé que le second mode de réalisation de l'invention ne nécessite aucun moyen nouveau. Seuls les jeux de coefficients de déphasage cpk,; sont modifiés par rapport à la création d' un faisceau de trafic. Cependant, il est clair que l' on peut également agir sur les jeux de coefficients d'amplitude et déphasage relatif.
Les moyens 225 (cf figure 2b) de modulation multiporteuse d' amplitude délivrent le signal de contrôle déphasé et modulé en amplitude à des moyens 23 de conversion numérique/analogique. Ces moyens 23, ainsi que les moyens 24 de mélange d'émission, 25 d'amplification et les antennes 26 ont déjà été décrits pour le premier mode de réalisation (cf figure 2b).
On présente maintenant, en relation avec la figure 6, des faisceaux superposés créés par la station de base de la figure 5.
Le réseau 60 à 8 antennes, d' après l' exemple précédent, crée en même temps huit faisceaux 611 à 61$ superposés dans la plage angulaire 62 (c'est-à-dire entre les positions extrémales 65 et 66).
Chaque faisceau possède une direction moyenne qui lui est propre, ainsi qu' une puissance égale à la puissance nominale affectée d'une porteuse de trafic quelconque.
De cette manière, la couverture totale, correspondant à la somme des couvertures des faisceaux superposés moins les superficies communes aux faisceaux superposés, équivaut à la supe~cie de couverture de la plage angulaire. En d'autres termes, le signal de contrôle est diffusé par les faisceaux superposés, de façon sensiblement isotropique.
On présente maintenant, en relation avec l' organigramme de la figure 7, un troisième mode de réalisation du procédé selon l' invention. Ce troisième mode de réalisation correspond à la combinaison des premier et second modes de réalisation.
De même que les premier et second modes de réalisation, le troisième mode de réalisation du procédé de l' invention comprend les étapes 13 de conversion numérique/analogique, 14 de mélange d' émission, 15 d' amplification et 16 d' émission.
En outre, il comprend une étape 70 de traitement comprenant elle-même - les étapes 41 de définition d'ensembles d'antennes, 42 d'association d'un ensemble de chaînes d'émission à chaque ensemble d'antennes, 43 d'affectation à chaque ensemble de chaînes d'émission d'un jeu de coefficients de déphasage et 12 de transformation propre à chaque type de signal (cf second mode de. réalisation) ;
- l' étape 11 d' affectation au signal de contrôle, effectué ici pour au moins l'un des ensembles de chaînes d'émission, d'un décalage temporel (cf premier mode de réalisation).
L' étape 11 permet pour au moins l' un des ensembles de chaînes d' émission, d' affecter au signal de contrôle un décalage temporel spécifique prédéterminé
dans au moins une ou plusieurs des chaînes d'émission de l'ensemble. De cette manière, un ou plusieurs des faisceaux superposés sont en outre vibrants chacun autour d'une direction angulaire propre. Cette direction angulaire propre correspond à la direction moyenne par rapport aux différentes positions angulaires prises successivement par le faisceau vibrant.
On présente maintenant, en relation avec la figure 8, un troisième mode de réalisation d' une station de base selon l' invention, mettant en oeuvre le procédé de la figure 7.
La station de base comprend des moyens 81, 82 et 83 de traitement, chacun de ces moyens étant affecté à un faisceau. Chacun de ces moyens 81, 82, 83 de traitement comporte des moyens 21 d' affectation de décalage temporel et des moyens 22 de transformation. Ces moyens 22 de transformation ont été déjà décrits en détail pour le second mode de réalisation de l' invention.
Le réseau d'antennes 261 à 268 est supposé ici coplanaire. Chaque chaîne k d'un même ensemble i de chaînes d'émission subit donc un déphasage : d~k,;= (k-1) *
due;, avec d~; =(2*~*sin(A))/L, 8 étant la direction angulaire moyenne désirée pour le faisceau vibrant, mesurée algébriquement par rapport à la médiatrice du plan du réseau d' antennes et L représentant la longueur d'onde correspondant à la fréquence centrale utilisée pour le signal émis. Dans l' exemple présenté, trois faisceaux vibrants et superposés sont générés.
Les moyens 21 d' affectation de décalage temporel sont alimentés par le signal de contrôle 20, et délivrent ce signal 22b affecté d'un décalage temporel OTk.;
sur chaque chaîne k d' émission associée à un ensemble i de chaînes d' émission. Dans l' exemple présenté, entre chaque chaîne d'émission d'un même ensemble i de chaînes d'émission, il existe un décalage temporel élémentaire 0T; tel que OTk,; _ ((k-1) * OT;).
De cette façon, un premier ensemble 85 de 4 antennes 261 à 264 est associé à
un premier ensemble 81 de 4 chaînes d' émission 811 à 814, affectant le signal de contrôle d' un décalage temporel égal respectivement à 0 *OT 1, 1 *OT I , 2 *OT 1, 3 *~T 1. Un 5 second ensemble 86 de 4 antennes 263 à 266 est associé à un second ensemble 82 de 4 chaînes d' émission 82l à 824, affectant le signal de contrôle d' un décalage temporel égal respectivement à 0 *OT2, 1 *OT2, 2 *~T2, 3 *~T2. Enfin, un troisième ensemble 87 de 4 antennes 265 à 268 est associé à un troisième ensemble 83 de 4 chaînes d'émission 83l à
834, affectant le signal de contrôle d'un décalage temporel égal respectivement à 0 *OT3, 10 1 *OT3, 2 *OT3, 3 *OT3.
Chacun de ces trois ensembles de chaînes d' émission est associé à un faisceau vibrant distinct (cf figure 9 décrite ci-dessous).
On notera qu' une même antenne peut appartenir à plusieurs ensembles d' antennes et donc contribuer à l' émission de faisceaux différents. Par exemple, l' antenne 263 15 appartient aux premier et second ensembles d' antennes et reçoit les signaux des chaînes d'émission 813 et 82l. Ainsi, le signal de contrôle émis S(t) peut s'écrire de la forme suivante S(t)=modul(BCCH(t-2*OT1))*p3,t*~ '~3~~ + modul(BCCH(t-0*OT2)*pi,2*~ '~~~2~
Les moyens 21 d' affectation de décalage temporel délivrent aux moyens 22 de 20 transformation le signal de contrôle décalé temporellement, par exemple d'une valeur OTk,; _ ((k-1)*~T;), avec k le numéro de la chaîne d'émission dans l'ensemble i de chaînes d'émission.
Les moyens 22 (cf figuré 2b) de transformation affectent le signal de contrôle sur chaque chaîne k de l'ensemble i de chaînes d'émission d'un coefficient d'amplitude pk,;, 25 d'un coefficient de déphasage cpk,; et d'un déphasage relatif d~k,;, avec 1 <_ k <_ (N=)3 le numéro de chaîne dans l' ensemble de chaînes d' émission et 1 <_ i <_ (P=)4 le numéro d'ensemble de chaînes d'émission. Une telle affectation de ces différents jeux a été décrite plus en détail pour le deuxième mode de réalisation (cf figure 5).
Dans cet exemple, on additionne (via des moyens 84) en amont de la troisième antenne, les signaux de la troisième chaîne d'émission du premier ensemble de chaînes d'émission avec les signaux de la première chaîne d'émission du deuxième ensemble de chaînes d'émission.
De façon classique, une station de base comporte, pour chaque chaîne d'émission, des moyens 22 de transformation, des moyens 23 de conversion numérique/analogique, des moyens 24 de mélange d'émission, des moyens 25 d'amplification et des antennes 26. Ces différents moyens ont déjà été décrits pour le premier mode de réalisation (cf figure 2b).
De cette manière, on obtient, pour l'exemple présenté, trois faisceaux superposés vibrants. Le premier faisceau vibrant est associé au premier ensemble 81 de 4 chaînes 811 à 814 d'émission, qui est affecté aux 4 antennes 261 à 264 du premier ensemble d' antennes. Le deuxième faisceau superposé vibrant est associé au deuxième ensemble 82 de 4 draines 821 à 824 d'émission, qui est affecté aux 4 antennes 263 à 266 du deuxième ensemble 86 d' antennes. Enim, le troisième faisceau superposé vibrant est associé au troisième ensemble 83 de 4 chaînes 831 à 834 d'émission, qui est affecté aux 4 antennes 265 à 268 du troisième ensemble 87 d' antennes. Ces trois faisceaux utilisent donc trois ensembles 81 à 83 de 4 chaînes d'émission (811 à 8l4, 82l à 824, 831 à 834) et trois ensembles 85 à 87 de 4 antennes (261 à 264, 263 à 266, 265 à 268). Ils sont émis à la même fréquence, selon des déphasages différents. Cela se traduit par des directions angulaires moyennes pointées par ces trois faisceaux différentes, et de largeur telles que les faisceaux superposés occupent toute la plage angulaire associée au réseau d' antennes.
De cette façon, la diffusion du signal de contrôle est isotropique.
On présente maintenant, en relation avec la figure 9, un schéma simplifiê de trois faisceaux superposés et vibrants, générés par la station de base de la figure 8.
Un premier faisceau 901 pointe par exemple dans une direction angulaire 8, présente une largeur b et vibre selon une amplitude angulaire y. Un deuxième faisceau 902 pointe par exemple une direction angulaire moyenne ( 8 + b), présente une largeur 8 et vibre selon une amplitude angulaire y. Un troisième faisceau 903 pointe par exemple une direction angulaire moyenne (8 + 2*8), présente une largeur 8 et vibre selon une amplitude angulaire y.
Dans cet exemple, ces trois faisceaux présentent donc une largeur b identique.

L' amplitude angulaire de la vibration y est identique pour chaque faisceau.
En effet, les décalages temporels élémentaires ~T; sont supposés égaux (OT 1 = OT 2 = OT3 = OT;) et correspondent à un petit décalage temporel représentant une partie fractionnaire de la période bit de la modulation de phase.
Le jeu de coefficients de déphasage { cpl,l à cp4,1 } correspondant au premier faisceau est tel que la direction angulaire 8 est pointée par le premier faisceau. Le jeu de coefficients de déphasage { cp 1,2 à cp4,2 } correspondant au second faisceau est tel que la direction moyenne (8 +8) est pointée par le second faisceau. Enfin, le jeu de coefficients de déphasage {cpl,3 à cp4,3} correspondant au troisième faisceau est tel que la direction moyenne (8 + 2~8) est pointée par le troisième faisceau.
En outre, les 3 jeux de coefficients d'amplitude {pl,l, à p4,1 }, { P i,2, à
P4,2}
{ P l,s ~ à P4>3 ) sont tels que l'amplitude des faisceaux correspondants est égale au rayon de la cellule. Ainsi, les trois faisceaux 901 à 903 couvrent l' ensemble du secteur (soit 120~ au total). 6 This allows a substantially isotropic diffusion of the control signal seen a mobile station located in the angular range described by the beam resulting vibrating.
In addition, such a technique greatly reduces the effect of fainting (or "Fading" in English) seen from this mobile station.
Advantageously, said time offsets are distributed on either side a time reference specific to said base station.
In this way, we do not bias the estimate of this time reference done by mobile stations. In addition, this allows to shift the phase of the vibrating beam of on either side of a fixed mean angular direction.
According to a second preferred embodiment of the invention, said method includes the following steps - definition of at least two sets of antennas among said plurality antennas of said network;
- association of a set of separate broadcast channels with each set antennas, on the basis of one transmission channel per antenna;
- assignment to each set of transmission chains of a set of coefficients of distinct phase shift corresponding to a particular angular position of said beam, each coefficient of said clearance defining the phase shift effected by the means for phase shifting of one of the transmission chains of said assembly;
so that each of said sets of antennas dynamically creates a beam emission in a proper mean angular direction, the beams created by the different sets of antennas, called beams, superimposed, distinguished some of others by their phase.
This second embodiment of the invention therefore consists in superimposing a plurality of beams, so as to diffuse the control signal in a largest beach angular.
Each beam has its own specific angular direction.
It is clear that to make each of these beams, we use not only one set of phase coefficients, but also a set of amplitude coefficients clean.
It is also clear that the same antenna can be part of several distinct sets of antennas, and can therefore transmit several signals, provided each by a separate broadcast channel, and contributing to the creation of several bundles.
Advantageously, said method further comprises the following step, for at at least one of said sets of broadcast channels - assignment to said control signal, in at least one of said channels transmission of said set, a predetermined specific time offset, so that said emission beam, said vibrating beam, which is created by the set of antennas associated with said set of broadcast channels, take successively at least some of said different angular positions and allows an isotropic diffusion of said control signal around said angular direction proper to said vibrating beam.
In this way, we combine the characteristics of the first and second modes of aforementioned embodiment, by vibrating at least one of the superimposed beams.
Such a technique ensures even better coverage.
Advantageously, the number of antennas belonging to at least is minimized at least two separate sets of antennas.
In this way, the power variation between the antennas is reduced, thus that sizing constraints of the power amplifiers used in the chains resignation.
Preferably, all the superimposed beams have substantially a same width and mean angular directions of two beams superimposed adjacent are offset substantially by said width of a beam.
The beams are therefore positioned side by side. Isotropic coverage is finds it all the more certain that the beams themselves vibrate.
Advantageously, said antenna network belongs to the group comprising the coplanar antenna arrays and non-coplanar antenna arrays.
It should be noted that if the network is of the non-coplanar type, the offsets temporal as well as the phase shifts assigned to the transmission channels are modified according to topology and the geometry of this array of antennas. This applies in particular to a network polygonal axially symmetrical, allowing alone to cover 360 ~. In such a case, any oh segmentation of the base station is therefore not necessary.
Preferably, said base station is of the type comprising at least less two antenna arrays each covering a separate angular sector.
Preferably, each array of antennas being of the coplanar type, characterized in that the antennas of each network are equiespaced by a distance less than the half wavelength of the maximum frequency used in the sector angular covered through said network.
Advantageously, said antenna array is also used for transmit at least one traffic signal, using an overlay technique and or addition of signals on at least some) channels) of transmission.
In this way, the use of the available transmission means is optimized.
We reminds that a traffic signal is composed, in the case of a narrow beam, of a combination in phase and in amplitude of the same elementary signal emitted on each network antenna.
Preferably, said cellular digital radio communication system belongs to the group comprising Multiple Access Distribution Systems Space and spatial filtering systems.
In other words, the invention applies whether the system allows or not access simultaneous of several terminals on the same frequency channel.
In addition, whether it is AMRS (or SDMA, for "Space Division Multiple Access "in English) or SFIR (for" Spacial FIlteRing "in English), the system can also use one of the following techniques: Multiple Access to Division Frequency (Multiple Frequency Multiple Access), Access Multiple to Time Division Multiple Access, Access Multiple to Distribution by Coding ("Coding Division Multiple Access" in English) or one more combination of these techniques.
In a preferred embodiment of (invention, said signal control is a BCCH signal specific to said base station.
The invention also relates to a base station implementing the first embodiment of the method described above. Said base station includes means of assignment to said control signal, in at least one of said chains transmission, a predetermined specific time offset, so that said beam emission, said vibrating beam, successively takes at least some said different angular positions and allows isotropic diffusion of said signal from control in said angular range.
According to an advantageous variant corresponding to the second embodiment of the method described above, said base station comprises - at least two sets of antennas among said plurality of antennas of the network;
- at least two sets of separate broadcast channels, each associated with a said sets of antennas, on the basis of an antenna transmission chain;
means of allocation to each set of transmission chains of a set of distinct phase shift coefficients corresponding to an angular position particular of said beam, each coefficient of said clearance defining the phase shift carried out by the phase shift means of one of the transmission chains of said together ;
so that each of said sets of antennas dynamically creates a beam emission in a proper mean angular direction, the beams created by the different sets of antennas, called superimposed beams, distinguished some of others by their phase.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of three preferred modes of the invention, given at title of singles indicative and nonlimiting examples and attached drawings, in which - Figure 1 shows a simplified flowchart of a first mode of production particular of the method according to the invention for transmitting a control signal by one base station of a radiocommunication system;
- Figure 2a illustrates a simplified diagram of a first embodiment particular of a base station according to the invention implementing the process of Figure 1;
- Figure 2b illustrates a simplified diagram of a type emission chain known and implementation in the various embodiments of a based according to the invention;
- Figure 3 shows a simplified diagram of a vibrating beam generated by the station basic of Figure 2;
- Figure 4 shows a simplified flowchart of a second mode of production 5 particular of the method according to the invention for transmitting a control signal by one base station of a radiocommunication system;
- Figure 5 illustrates a simplified diagram of a second embodiment particular of a base station according to the invention implementing the method of figure 4;
10 - Figure 6 shows a simplified diagram of a set of beams superimposed generated by the base station of Figure 5;
- Figure 7 shows a simplified flowchart of a third mode of production particular of the method according to the invention for transmitting a control signal by one base station of a radiocommunication system;
- Figure 8 illustrates a simplified diagram of a third embodiment particular of a base station according to the invention implementing the process of Figure 7;
- Figure 9 shows a simplified diagram of a set of beams superimposed and vibrators generated by the base station of figure 8.
The invention therefore relates to a method of transmitting a control signal by a base station of a cellular digital radiocommunication system and a station basic implementing this method.
In the following description of the invention, the control signal is by example the GSM standard BCCH signal.
We consider here a base station of the type comprising at least one network antennas capable of forming a beam for transmitting a traffic signal. This beam emission can occupy different angular positions included in a beach predetermined angular, for example equivalent to l20 ~. In this last case, the cell is broken down into three sectors and the associated base station therefore comprises three antenna networks to cover the cell.

It is assumed that the base station uses several traffic signals.
Conventionally, each antenna in the antenna array is controlled by a associated broadcast channel. Each broadcast chain notably includes means phase modulation, as well as phase shift means.
In order to optimize the use of already existing means, we reuse each network antennas to create a transmission beam of a control signal.
The antenna array used can be a coplanar antenna array or no coplanar. In the case of a coplanar antenna array, the antennas are equiespaced at a distance less than half the wavelength of the frequency maximum used in the angular sector covered by the network.
We now present, in relation to FIG. 1, a first mode of implementation of the method according to the invention for transmitting a control signal.
This first embodiment of the method according to the invention is based on assignment to the control signal, in at least one of the chains of emission, of a predetermined specific time lag. This allows the creation of a beam says vibrating which successively takes at least some of the different positions angular.
Such a vibration of the beam causes a diffusion substantially signal isotropic control in the angular range between the extreme positions that the beam can occupy.
In this first mode, the method comprises - According to the first embodiment of the present invention: a step 11 assignment to the control signal of a specific time offset predetermined in at least one of the transmission channels of the antenna network;
- conventionally: a transformation step 12 specific to each type of signal. So this step is done independently for signals traffic and control signal and understands itself, for each channel resignation a step 121 of multicarrier phase modulation of the control signal and traffic signals;
a step 122 of multicarrier amplitude modulation, allowing the amplitude modulation specific to the different traffic and signal signals control ;
a step 123 of phase shift of each control signal assigned to a broadcast channel, so that, for example in the case of a array of coplanar antennas equiespaced by a distance d, each chain i undergoes a phase shift of ~; after a modulation step, the following form: d ~ i = duo * i, with d ~ p = (2 * ~ * d * sin (A)) / L, where B
corresponds to the desired average angular direction of the vibrating beam measured algebraically with respect to the perpendicular to the network plan antennas and L corresponds to the wavelength corresponding to the center frequency used of the control signal transmitted;
a step 124 of summing own contributions on carriers distinct, on the one hand, to the different traffic signals and, on the other hand, to the control signal;
a step 13 of digital to analog conversion;
- a step 14 of emission mixing, making it possible to transpose in frequency radio, on each transmission chain, the traffic signals and the control signal initially in baseband; the same frequency reference being at prior distributed in phase to each broadcast chain, so that each broadcast chain is consistent;
an amplification step 15, making it possible to amplify in power, on each broadcast chain, traffic signals and control signal;
- a transmission step 16 during which each antenna transmits with a phase and an amplitude proper to the control signal and the traffic signals.
It is clear that the step 121 of multicarrier phase modulation and 122 of Multicarrier amplitude modulation can be performed simultaneously for example by means of a DSP (for "Digital Signal Processing" in English).
It should be noted that steps 12 of transformation, 13 of conversion digital / analog) 14 emission mix, 15 amplification and 16 resignation are classic steps to create a beam emission of traffic signals.
According to a variant of the invention, (transformation step 12 can be inverted with step 11 for assigning a time offset.
Thus, according to the invention, the emission beam of the control signal vibrates (cf flg.3 described below). In other words, this beam occupies successively, at rhythm imposed by the bits of the phase modulation, different positions angular included in the angular range associated with the antenna array. Because of the nature bits of the phase modulation, the different positions busy are also randomly. Any coding (encryption and / or encryption) operated during modulation further accentuates the randomness of the different positions taken. The coverage generated corresponds to an appreciable diffusion isotropic.
This diffusion is all the more isotropic, seen from mobile stations, as the vibration is fast.
The vibration speed of the beam depends on the modulation speed. Yes this high vibration speed, channel equalizer / demodulator / decoder of a station mobile located in the emission zone of the vibrating beam, smoothes the effect vibration.
Indeed, he does not have the time necessary to establish a difference between two successive positions of the vibrating beam.
Thus, the temporal dispersion of the composite signal emitted by the network of antennas of a base station behaves, seen by mobile stations, like a diversity of additional paths which are added to that of the propagation channel. At this title, the mobile station equalizer / demodulator / decoder, within the limit of window equalization time, captures the different paths and processes them same way. A
such a characteristic can be advantageously used for cells of cut relatively small. Indeed, mobile stations have an important margin equalization because the channel is dispersed over a short period compared to the worst case of large rural cells, for which mobile stations are sized. A
such a margin allows, in urban / suburban areas, to improve the capacity of the system by beam formation on traffic channels.
Called elementary delay dT the modulation delay between two channels transmission corresponding to two adjacent antennas. We choose this delay elementary dT
so that it allows the equalizer not to lose the control signal.
For this, the elementary delay dT is for example such as the induced phase difference is of the order a few tens of degrees when a jump or rotation occurs live, by example of 60 ~ to 90 ~, between two successive bits of the modulating signal. A
shift elementary dT, equal to a fraction of a bit period is advantageous.
For example for a beam created by 4 antennas associated with 4 channels each of these 4 broadcast channels can be assigned a shift time out of 4 time shifts evenly distributed over two periods bits (either the following four offsets: - (3/4) * Tb; c; - (1/4) * Tb; c; + C1 / 4) * Tbic;
+ (3/4) * Tb; c, with Tb; c the modulation bit period). The number of bit periods over which are distributed the time lags is preferably less than the capacity of the station equalizer mobile. In this way, the equalizer can also take care of the traffic.
Furthermore, to balance the phase differences due to the vibration of the beam around the desired mean angular direction, the offsets temporal are distributed on either side of a time reference specific to the station based. Such a distribution does not bias the estimation of this reference temporal effected by mobile stations. Such a balanced distribution characteristic can be particular used to process cell changes and / or sectors (or "handovers"
in English) of the same cell implementing the method for transmitting the signal from control according to the invention.
The method according to the invention makes it possible to distribute the control signal to many antennas and therefore decrease the power required. In terms amplification, we notes that the contribution is reduced by the following value:
10 * loglp (n), with n the number of antennas used to transmit the control signal. With n = 4, the gain in power is thus 6 dB.
The method according to the invention also makes it possible to considerably reduce the fading zones (or "fading" zones).
It should be noted that the implementation of the process of the invention does not require any hardware modification at mobile stations. On the station side basic, the changes to be made are small. Indeed, step 11 of assignment of a shift temporal to the modulated control signal simply amounts to retrieving a selection of some samples of the digital modulation used.
We now present, in relation to the diagram of Figure 2a, a first 5 embodiment of a base station according to the invention, putting in works the process of figure 1.
In this first embodiment, the base station comprises means 21 assignment of a time offset to a control signal 20, in at least chain 201 to 204. For the sake of simplification, we have not shown the channels 10 traffic.
It is clear that not all broadcast channels 201 to 208 are necessarily affected by this time offset of the control signal. The chains 204 to 208 not assigned can be reserved for processing signal signals only traffic.
The means 21 for assigning a time offset are supplied by the signal 15 control 20, and assign to the latter a distinct time difference for each channel resignation. For example, the means 21 ~, 212, 213, 214 for assigning a shift transmission channels 201 to 204 respectively affect the signal control the following time lags: OT 1; 0T2; ~ T3; OT4. The means 21 assignment a time offset to the control signal 20 in the 4 transmission channels deliver a control signal 20 shifted in time by a fraction of a bit period of modulation.
In this way, the resulting emission beam successively takes at least some angular positions at a speed linked to that of the phase modulation and pelnet as well substantially isotropic diffusion of the control signal over a range angular predetermined.
Conventionally, each of the antennas 261 to 268 emits a signal supplied by the associated emission chain and contributes to the creation of the emission beam signals traffic. According to the invention, at least some 27 of the antennas transmit in besides the signal control. It is clear that antennas 261 to 268 can also be used only for sending the control signal. It is also clear that the network antennas can also be used to create beams for receiving signals from the stations mobile. The antennas 27 emit the time-shifted control signal in a way different according to the broadcast channel 20l to 204 borrowed, so as to create a beam vibrating as illustrated in figure 3.
We now present, in relation to FIG. 2b, an emission chain of known type and implemented in the different modes of production of a base station according to the invention.
Conventionally, a base station comprises, for each channel resignation, transformation means 22, conversion means 23 digital / analog, emission mixing means 24, amplification means 25 and antennas 26, used to process traffic signals. Means 22 of transformation conventionally comprise means 221 for allocating a set of coefficients of phase shift, phase shift means 222, modulation means 223 multicarrier phase, means 224 for assigning a set of coefficients of amplitude, means 225 of amplitude multicarrier modulation and 226 summation means of contributions of the different signals.
The means 22 for transforming the emission chains 20S to 208 (see figure 2a) are supplied at high speed only by the various signals 22a of traffic intended for transport different data specific to the different communications that have Classes with different mobile stations in the cell associated with the station based. These means 22 of transformation of the emission channels 205 to 208 make it possible to modulate in phase and in amplitude the traffic signals 22a and / or to phase them and / or to summon the contribution of the different traffic signals 22a. For this, the means 222 phase shift phase shift the traffic signals 22a using the phase shift coefficients provided by means 221 for assigning a set of phase shift coefficients. These means 222 allow in particular to perform a relative phase shift d ~; between the different chains 20l to 208, taking into account the topology of the antenna array in action.
In this way, the phase shifting means 222 make it possible to overcome the differences due especially at the distance separating the different antennas of a network antennas coplanar.
Likewise, the amplitude multi-carrier modulation means 225 modulate in amplitude of the traffic signals, for the various transmission channels 201 to 208, at using the amplitude coefficients provided by the means 224 of assignment of a set of amplitude coefficients.
In addition, the means 226 for summing the contributions of the different signals add the different contributions of the different signals 22a of traffic.
The means 22 for transforming the transmission chains 201 to 204 (see figure 2a) are further supplied, according to the invention, by the control signal 22b (in dotted on the figure 2b) shifted in time.
The means 221 for assigning a set of phase shift coefficients, 222 of phase shift, 223 multicarrier phase modulation, 224 assignment of a game of amplitude coefficients, 225 of amplitude multicarrier modulation and 226 of summation of the contributions of the different signals can also, depending on the invention, process according to the technique described above the control signal 22b shifted in the time for broadcast channels 201 to 204. In this way, the means 22 of transformation of transmission channels 201 to 204 deliver an offset signal in time and transformed to the digital / analog conversion means 23.
These digital / analog conversion means 23 are supplied with chains of emission 20l to 208 by digital data relating to the traffic transformed. The means 23 of digital / analog conversion of the chains of program 201 to 204 are further supplied by the control signal shifted in the time and transformed (by the transformation means 22). The means 23 of conversion digital / analog transform received digital data into data analog. These means 23 deliver, in analog form to the means 24 of emission mixture, for emission channels 20l to 208 the signals of traffic 22a, and moreover for the transmission channels 201 to 204 the shifted control signal in time and transformed.
The emission mixing means 24 for the emission channels 201 to 208 are supplied in analog form by the transformed traffic signals, and in addition for transmission channels 201 to 204, by the control signal shifted in the time and transformed. At this point, such signals for broadcast channels 201 to 208 are in base band. The emission mixing means 24 thus make it possible to bring back the signals initially in baseband, intermediate frequency or frequency radio. The emission mixing means 24 deliver to the amplification means 25, for the broadcast channels 201 to 208 the traffic signals, and further for chains 201 to 204 the control signal shifted in time and transformed, all worn on the radio frequency.
The amplification means 25 amplify for the transmission channels 20l to traffic signals, and in addition for broadcast channels 20l to 204 the signal from time-shifted and transformed control. It should be noted that the power signal control must be such that the beam generated via the transmission chains 201 to 204 reaches the limits of the cell. Signals amplified by means 25 amplification feed the antennas 26 (see Figure 2a).
We now present, in relation to FIG. 3, such a vibrating beam generated by the base station of FIG. 2, implementing the method of figure 1.
Conventionally, an array 30 of antennas creates a first beam 34 for transmitting a traffic signal. For each channel of this traffic signal, this first beam 34 takes a fixed position in an angular range 32 delimited by of extreme positions 35 and 36.
According to the invention, this array 30 of antennas also creates a second beam 33 for transmission of the BCCH signal. This second beam 33 successively occupies several positions between extreme positions 35 and 36. For the sake of simplification, in addition to position 33, only another position 31 has been shown (in dotted) on the figure 3. It is clear that in reality there are many positions taken by the second vibrating beam 33. The positions occupied by beam 33 are taken, on the one hand from randomly, because the nature of the modulation bits is also random, and other part, at the rate of the speed of the phase modulation. In addition, the coding (encryption and / or encryption) accentuates the random nature of the positions occupied. That confer a isotropic in nature to cover the corresponding beam 33. The beam can by example vary by +/- 60 ~ over two bit periods, so as to cover a total area of 120 ~.

The transmission power of the control signal is such that the second beam 33 has a length corresponding to the radius of the cell, so that the vibration drive full coverage of a cell sector. It should be noted that the power being distributed over several antennas, the power required per antenna is considerably reduced. As a result, the cost of issuing power is also reduced.
We now present, in relation to FIGS. 4 to 6, a second mode of implementation of the method and of the base station according to the transmitting invention of a signal from control.
The second embodiment of the method according to the invention consists in forming (cf fig. 6) a plurality of independent beams 611 to 61 g, each having a power nominal substantially equal to that of a traffic carrier. In others terms, each antenna transmits a combination of a plurality of signal carriers control, each at the same frequency but with a different phase as contributions independent of different beams.
As shown in the flowchart in Figure 4, some steps are common to the first and second embodiments, namely steps 12 of transformation, 13 digital / analog conversion, 14 mixing broadcast, 1 S
amplification and 16 emission. The second embodiment stands out from the first in that it includes the following steps - definition (41) of at least two sets of antennas among the plurality network antennas. Each set of antennas thus defined is intended for forming a beam specific to the control signal;
- association (42) of a set of separate broadcast channels with each together antennas, on the basis of one transmission channel per antenna;
- assignment (43) to each set i of transmission chains of a set of phase shift coefficients cpk, i distinct, corresponding to a position angular particular beam. Each coefficient of the game defines the phase shift cpk, i effected by means 222 of phase shift of one of the chains k for transmitting the set i of broadcast channels.

In this way, each set of antennas dynamically creates a emission beam in a proper mean angular direction. The beams created by the different sets of antennas, called superimposed beams, are distinguish one from others by their phase. Likewise, we can assign each set i of strings of emission 5 of a set of amplitude coefficients pk ,; distinct, corresponding to a amplitude particular of the associated beam. Each coefficient of the game defines the amplitude pk, i performed by means 222 (see Figure 2b) of phase shift. To cover a given sector, he is thus possible to superimpose as many beams as necessary, each having a selected width and amplitude.
10 Furthermore, the method comprises a transformation step 12 specific to each type of signal (traffic or control) and including the steps itself classics 121 to 124 explained for the first embodiment. However, according to the second mode of embodiment of the present invention, we play on the sets of coefficients of cpk phase shift ,;
and of amplitude pk, l.
15 It is clear that the steps 441 of phase modulation and 442 of amplitude can be performed for example simultaneously by signal processing in a DSP
(for "Digital Signal Processing" in English).
It is clear that the power allocated to each antenna of a set of antennas is directly proportional to the number of antennas.
20 Furthermore, when each beam implements a number N (N = 8 in our case) of adjacent chains, the P (P = 2 in our case) bundles can use some or all of the antennas in the antenna array. However, minimization of number of antennas contributing to the emission of signals belonging to bundles different makes it possible to reduce the variation in power between the different antennas as well that the design constraints of the amplification means used in the broadcast channels. This induces the use of a maximum of antennas of the network antennas, and therefore contributes to the homogeneous nature of use of amplification means and network antennas used.
We now present, in relation to FIG. 5, a second mode of realization of a base station according to the invention, implementing the process of figure 4.
Such a base station conventionally comprises transmission channels 511 to 51 g and 521 to 52 g forming, in our case, two distinct sets of chains resignation. Each of these broadcast channels 511 to 51 g and 521 to 52 g includes, of conventionally, the same means as those of the emission chain 205 described for the Figure 2b. Each of these sets of broadcast channels allows training of a beam. To simplify the figure, we only show two sets of chains resignation.
According to the invention, the base station comprises at least one set 26 antennas, at least two sets 511 to 51 g and 521 to 52g of chains resignation separate, each associated with one of the sets 26 of antennas (at the rate of one chain antenna transmission). The means 221 (see Figure 2b) of allocation affect each set 511 to 51g and 521 to 52g of transmission chains of a set of coefficients of cpk phase shift ,; , with k the number of the broadcast channel in the set i of chains emission 1 <_ k <_ N and 1 <_ i <_ P, distinct corresponding to a position angular particular beam. Each coefficient of the game defining the phase shift done by the means 222 of phase shift of one 511 to 51 g or 521 to S 2 g of the chains Show of all.
In this way, each of the sets 26 of antennas dynamically creates a emission beam in a proper mean angular direction (see Figure 6 described below below). The beams created by the different sets of antennas, called bundles superimposed, are distinguished from each other by their phase.
The means 221 (see FIG. 2b) for assigning a phase shift deliver a set of phase shift coefficients cpk ,; to the means 222 of phase shift of each chain 511 to 51 g and 521 to 52g of emission, which phase shift according to this set of coefficients the signal of control 20. This set of phase shift coefficients cpk ,; allows to fix the phase shift at perform by means 222 of phase shift. These means 222 deliver the signal of phase shifted control to means 225 of multi-carrier amplitude modulation.
Likewise, means 224 of allocation to each set S 11 to 51 are provided.
g and 521 to 52g of transmission chains of a set of amplitude coefficients pK,;, with k the number of the program channel in the set i of program channels 1 <_ k <_ N and 1 <_ i <_ P, distinct, corresponding to a particular shape of the beam. The average 224 of assignment allocate the set of amplitude coefficients pk, i for example to 22S means of amplitude multicarrier modulation. These means 225 modulate in amplitude the phase shifted control signal. The differences in amplitude between the amplitude coefficients pk ,; assigned to each channel 511 to 518 and 521 to 528 of emission allow to control the forms corresponding beams. This makes it possible to obtain relations of power between the carrier of the control signal and the carriers of the traffic signals on each chain. In our example, the ratio of a value of 8 is globally preserved between the power of the carrier of the control signal and that of any which of traffic signals, for the 8 channels of the two sets of broadcast channels 511 to 518 and 521 to 528 of emission taken together.
Furthermore, the phase shifting means 222 affect each transmission chain.
of a relative phase shift d ~ k, i, with k the number of the transmission chain in the set i of broadcast channels 1 <_ k <_ N and 1 <_ i <_ P to form a beam taking into account the topology of the antenna array used.
Each chain 51 I to 518 and 52 i to 52 8 of emission makes it possible to emit the signal from control on a carrier with amplitude pk ,; , a phase shift cpk ,; and one phase shift relative d ~ k ,; checked. These sets of phase shift coefficients cpk, i and amplitude pk ,; are fixed and applied to each modulation on the carrier of the control signal.
This games correspond in particular to a FIR spatial type filter parameterized by coefficients complex. Summing means 531 to 53 8 allow summing the signals from at least two broadcast channels belonging to two sets of chains different program. Indeed, it is advantageous that the same antenna located downstream of each of these means 531 to 538 of summation contributes to the emission of bundles different.
The transformation means 22 (see FIG. 2b) affect the control signal sure each chain k of the set i of emission chains with a coefficient of amplitude pk ,;) a coefficient of phase shift cpk, ~ and a relative phase shift d ~ k,;, with 1 <_ k <_ (N =) 8 on channel number in the set of broadcast channels and 1 <_ i <_ (P =) 2 on number set of broadcast channels.
It will be noted in summary that the second embodiment of the invention does not need no new means. Only the sets of phase shift coefficients cpk ,; are modified by related to the creation of a traffic beam. However, it is clear that the we can also act on the sets of amplitude coefficients and relative phase shift.
The means 225 (see FIG. 2b) of multicarrier amplitude modulation deliver the phase shifted and amplitude modulated control signal to means 23 of conversion digital / analog. These means 23, as well as the mixing means 24 resignation, 25 amplification and antennas 26 have already been described for the first fashion of realization (see figure 2b).
We now present, in relation to FIG. 6, superimposed beams created by the base station in Figure 5.
The network 60 to 8 antennas, according to the previous example, creates at the same time eight bundles 611 to $ 61 superimposed in the angular range 62 (i.e. between the positions 65 and 66).
Each beam has its own mean direction, as well as a power equal to the rated power assigned to a traffic carrier any.
In this way, the total coverage, corresponding to the sum of blankets superimposed beams minus the areas common to the beams superimposed, equivalent to the coverage of the angular range. In others terms the signal control is diffused by the superimposed beams, in a substantially isotropic.
We now present, in relation to the flowchart of FIG. 7, a third embodiment of the method according to the invention. This third mode of realization corresponds to the combination of the first and second modes of production.
Like the first and second embodiments, the third embodiment carrying out the method of the invention comprises the steps 13 of conversion digital / analog, 14 emission mix, 15 amplification and 16 d program.
In addition, it comprises a processing step 70 comprising itself the steps 41 of defining sets of antennas, 42 of association of a set of broadcast channels to each set of antennas, 43 assignment to each set of transmission channels of a set of phase shift and 12 transformation coefficients specific to each type of signal (cf. second embodiment.);
- step 11 of assignment to the control signal, carried out here for at least one of the sets of transmission chains, of a time offset (cf.
first embodiment).
Step 11 allows for at least one of the sets of broadcast channels, to assign to the control signal a specific predetermined time offset in at minus one or more of the broadcast channels in the set. In this way, one or several of the superimposed beams are also vibrating each around a direction clean angular. This proper angular direction corresponds to the direction average by relation to the different angular positions successively taken by the vibrating beam.
We now present, in relation to FIG. 8, a third mode of realization of a base station according to the invention, implementing the process of figure 7.
The base station includes processing means 81, 82 and 83, each of these means being assigned to a beam. Each of these means 81, 82, 83 of treatment comprises means 21 for allocating time offset and means 22 for transformation. These transformation means 22 have already been described in detail for the second embodiment of the invention.
The antenna array 261 to 268 is assumed here to be co-planar. Each chain k of a same set i of transmission chains therefore undergoes a phase shift: d ~ k,; = (k-1) *
due ;, with d ~; = (2 * ~ * sin (A)) / L, 8 being the desired mean angular direction for the beam vibrating, measured algebraically with respect to the perpendicular to the network plane antennas and L representing the wavelength corresponding to the center frequency used for the signal issued. In the example presented, three vibrating and superimposed beams are generated.
The time shift allocation means 21 are supplied by the signal of control 20, and deliver this signal 22b affected by a time offset OTk .;
on each emission channel k associated with a set i of emission channels. In L' example presented, between each emission channel of the same set i of channels emission it there is an elementary time offset 0T; such as OTk ,; _ ((k-1) * OT;).
In this way, a first set 85 of 4 antennas 261 to 264 is associated with a first set 81 of 4 transmission channels 811 to 814, affecting the signal of control time offset equal to 0 * OT 1, 1 * OT I, 2 * OT 1, 3 respectively * ~ T 1. A
5 second set 86 of 4 antennas 263 to 266 is associated with a second set 82 of 4 transmit chains 82l to 824, affecting the offset control signal equal time respectively at 0 * OT2, 1 * OT2, 2 * ~ T2, 3 * ~ T2. Finally, a third set 87 of 4 antennas 265 to 268 is associated with a third set 83 of 4 channels 83l emission to 834, affecting the control signal of an equal time offset respectively at 0 * OT3, 10 1 * OT3, 2 * OT3, 3 * OT3.
Each of these three sets of transmission chains is associated with a beam separate vibrator (see figure 9 described below).
Note that the same antenna can belong to several sets of antennas and therefore contribute to the emission of different beams. For example, antenna 263 15 belongs to the first and second sets of antennas and receives the chain signals 813 and 82l. Thus, the transmitted control signal S (t) can be written by the form next S (t) = modul (BCCH (t-2 * OT1)) * p3, t * ~ '~ 3 ~~ + modul (BCCH (t-0 * OT2) * pi, 2 * ~' ~~~ 2 ~
The time offset allocation means 21 deliver to the means 22 of 20 transform the time-shifted control signal, for example a value of OTk ,; _ ((k-1) * ~ T;), with k the number of the broadcast channel in the set i of broadcast channels.
The transformation means 22 (see FIG. 2b) affect the control signal sure each chain k of the set i of emission chains of a coefficient amplitude pk,;, 25 of a phase shift coefficient cpk ,; and a relative phase shift d ~ k,;, with 1 <_ k <_ (N =) 3 on channel number in the set of broadcast channels and 1 <_ i <_ (P =) 4 on number set of broadcast channels. Such an assignment of these different games has been described in more detail for the second embodiment (see Figure 5).
In this example, we add (via means 84) upstream of the third antenna, the signals of the third transmission chain of the first set of chains transmission with the signals of the first transmission chain of the second together broadcast channels.
Conventionally, a base station comprises, for each channel resignation, transformation means 22, conversion means 23 digital / analog, emission mixing means 24, amplification means 25 and antennas 26. These various means have already been described for the first mode of realization (cf Figure 2b).
In this way, we obtain, for the example presented, three beams superimposed vibrant. The first vibrating beam is associated with the first set 81 of 4 chains 811 at 814 transmission, which is assigned to the 4 antennas 261 to 264 of the first set antennas. The second vibrating superimposed beam is associated with the second together 82 4 transmission channels 821 to 824, which is assigned to the 4 antennas 263 to 266 of the second set 86 of antennas. Enim, the third vibrating superimposed beam is associated with third set 83 of 4 broadcast channels 831 to 834, which is assigned to the 4 antennas 265 to 268 of the third set 87 of antennas. These three beams use so three sets 81 to 83 of 4 broadcast channels (811 to 8l4, 82l to 824, 831 to 834) and three sets 85 to 87 of 4 antennas (261 to 264, 263 to 266, 265 to 268). They are issued to the same frequency, according to different phase shifts. This results in directions average angles pointed by these three different beams, and width such as the superimposed beams occupy the entire angular range associated with the grating antennas.
In this way, the diffusion of the control signal is isotropic.
We now present, in relation to FIG. 9, a simplified diagram of three superimposed and vibrating beams, generated by the base station of the figure 8.
A first beam 901 points for example in an angular direction 8, has a width b and vibrates according to an angular amplitude y. A second beam 902 points for example an average angular direction (8 + b), has a width 8 and vibrates according to an angular amplitude y. A third beam 903 points through example an average angular direction (8 + 2 * 8), has a width of 8 and vibrates according to one angular amplitude y.
In this example, these three beams therefore have an identical width b.

The angular amplitude of the vibration is identical there for each beam.
In indeed, the elementary time offsets ~ T; are assumed to be equal (OT 1 = OT 2 = OT3 = OT;) and correspond to a small time difference representing a fractional part of the bit period of the phase modulation.
The set of phase shift coefficients {cpl, l to cp4,1} corresponding to the first beam is such that angular direction 8 is pointed by the first beam. The game of phase shift coefficients {cp 1.2 to cp4.2} corresponding to the second beam is such that the middle direction (8 +8) is pointed by the second beam. Finally, the game of coefficients phase shift {cpl, 3 to cp4,3} corresponding to the third beam is such that The direction mean (8 + 2 ~ 8) is pointed by the third beam.
In addition, the 3 sets of amplitude coefficients {pl, l, at p4,1}, {P i, 2, at P4.2}
{P l, s ~ à P4> 3) are such that the amplitude of the corresponding beams is equal to radius of the cell. Thus, the three beams 901 to 903 cover the whole of the sector (either 120 ~ in total).

Claims

1. Method for transmitting a control signal by a base station of a system cellular digital radio communication, said base station comprising at least a network of a plurality of antennas (261 to 268) for creating dynamically a beam (31) for transmitting said control signal, said beam (31) emission take different angular positions (33) included in a range (32) angular predetermined, a plurality of transmission channels (201 to 208) being associated to said plurality of antennas (261 to 268), each transmission channel (201 to 208) including in particular means (221) for phase modulation and means (222) for phase shift, each antenna (261 to 268) transmitting a signal supplied by one of the said chains (201 to 208) transmission, called associated, from said control signal and contributing to creation of said beam (31), characterized in that said method comprises the following step:
- assignment (11) to said control signal, in at least one of said chains transmission, a predetermined specific time offset, so that said emission beam (31), said vibrating beam (31), successively minus some (33) of said different angular positions and allows a isotropic diffusion of said control signal in said range (32) angular.

2. Method according to claim 1, characterized in that the difference between of them time offsets assigned to two transmission channels associated with two antennas (26) adjacent is equal to an elementary time shift dT, of fixed value predetermined.

3. Method according to any one of claims 1 and 2, said beam (31) being created by N antennas (261 to 264) associated with N transmission channels (201 to 204), characterized in that each of said N transmission chains (201 to 204) is affected by time shift among a plurality of N time shifts uniformly distributed a predetermined number n of bit periods.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that than each predetermined time offset, specific to one of said channels (201 to 204) transmission, is a predetermined fraction of a bit period.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that than said time offsets are distributed on either side of a reference temporal specific to said base station.

6. Method for transmitting a control signal by a base station of a system cellular digital radio communication, said base station comprising at least a network of a plurality of antennas (261 to 268) for creating dynamically a beam (61 1) for transmitting said control signal, said beam (61 1) resignation can take different angular positions (61 1 to 61 8) included in a beach angular (62) predetermined, a plurality of chains (201 to 208) of emission being associated with said plurality of antennas (261 to 268), each transmission chain including in particular means (223) for phase modulation and means (222) for phase shift, each antenna transmitting a signal supplied by one of said channels (201 â
208) emission, called associated, from said control signal and contributing to the creation of said beam (61 1), characterized in that said method comprises the following steps - Definition (41) of at least two sets of antennas (261 to 268) among said plurality of antennas (261 to 268) of said array;
- association (42) of a set of channels (51 1 to 51 8) of separate emission at each set of antennas (261 to 268), at the rate of a chain of emission by antenna;
- assignment (43) to each set of channels (51 1 to 51 8) for transmitting a game of distinct phase shift coefficients corresponding to an angular position particular of said beam (61 1), each coefficient of said clearance defining the phase shift effected by the means (222) for phase shifting of one of the chains (201 208) transmitting said assembly;
so that each of said sets of antennas (261 to 268) creates dynamically a emission beam (61) in its own mean angular direction, the bundles (61 1 to 61 8) created by the different sets of antennas (261 to 268), called bundles (61 1 to 61 8), superimposed, distinguished from each other by their phase.

7. Method according to claim 6, characterized in that said method includes in in addition to the following step, for at least one of said sets (81 to 83) of chains resignation:
- assignment (11) to said control signal, in at least one of said chains (811 to 814, 821 to 824, 831 to 834) transmission of said set, a time offset specific predetermined, so that said emission beam (901), says beam vibrating, which is created by the set of antennas (261 to 264) associated with said together (81) of chains (811 to 814) of emission, take successively at least some of said different angular positions and allow diffusion isotropic of said control signal around said angular direction clean to said vibrating beam (901).

8. Method according to any one of claims 6 and 7, characterized in that than the number of antennas (263 to 266) belonging to at least two is minimized sets (85 to 87) separate antennas.

9. Method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that than all the superimposed beams (901 to 903) have substantially the same width (.delta.), and in that the mean angular directions of two superimposed beams adjacent are offset substantially from said width (8) of a beam (901).

10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that than said antenna array (261 to 268) belongs to the group comprising the networks of co-planar antennas and non-co-planar antenna arrays.

11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in what said base station is of the type comprising at least two antenna networks covering each a separate angular sector.

12. The method of claim 11, each antenna array being of the type coplanar, characterized in that the antennas (261 to 268) of each array are equiespaced at a distance less than half the wavelength of the frequency maximum used in the angular sector covered by said network.

13. Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in what said array of antennas (261 to 268) is also used to transmit to the minus one traffic signal, according to a technique of superposition and / or addition of signals on at less certain (s) chain (s) (201 to 204) of emission.

14. Method according to any one of claims 1 to 13, characterized in what said cellular digital radio communication system belongs to the group including Spatial Distribution Multiple Access systems and filtering systems spatial.

15. Method according to any one of claims 1 to 14, characterized in what said control signal is a BCCH signal specific to said base station.

16. Base station of a cellular digital radiocommunication system, said base station comprising at least one network of a plurality of antennas (261 to 268) for dynamically creating a beam (31) for transmitting a signal control, said emission beam (31) being able to take different positions (33) angular included in a predetermined angular range (32), a plurality of chains (201 to 204) of emission being associated with said plurality of antennas (261 to 268), each chain (201 to 208) of transmission comprising in particular means (223) of modulation of phase and means (222) for phase shifting, each antenna (261 to 268) emitting a signal supplied by one of said transmission channels (201 to 208), called associated, to from said control signal and contributing to the creation of said beam (31), characterized in that said base station comprises means (21) assignment to said control signal, in at least one of said channels (201 to 204) transmission, a predetermined specific time offset, so that said beam (31) emission, said vibrating beam (31), successively takes at least some of said different angular positions (33) and allows diffusion isotropic of said control signal in said angular range (32).

17. Base station of a cellular digital radiocommunication system, said base station comprising at least one network of a plurality of antennas (261 to 268) for dynamically creating a beam (61 1) for transmitting a signal control, said emission beam (61 1) being able to take different positions (61 1 to 61 8) angulars included in a predetermined angular range (62), a plurality of transmission channels (201 to 208) being associated with said plurality of antennas (261 to 268), each transmission chain (201 to 208) comprising in particular means (223) of phase modulation and means (222) for phase shifting, each antenna (261 to 268) transmitting a signal supplied by one of said transmission channels (201 to 208), said associate, from said control signal and contributing to the creation of said beam (61), characterized in that said base station comprises;
- at least two sets of antennas (261 to 268) among said plurality antennas (261 to 268) of the network;
- at least two distinct sets of channels (51 1 to 51 8), associates each to one of said sets of antennas (261 to 268), one chain antenna transmission;
- Means (51) for assigning to each set of transmission channels a Game separate phase shift coefficients corresponding to an angular position particular of said beam (61 1), each coefficient of said clearance defining the phase shift effected by the means (221) for phase shifting of one of the chains (201 208) transmitting said assembly;
so that each of said sets of antennas (261 to 268) creates dynamically a emission beam (61 1) in a proper mean angular direction, the bundles (61 1 to 61 8) created by the different sets of antennas (261 to 268), called bundles (61 1 to 61 8) superimposed, distinguished from each other by their phase.