CA2429452C - Dispositif destine a optimiser un emetteur selon les conditions de transmission emetteur et recepteur de reference associes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne l'adaptation d'une chaîne d'émission aux conditions de transmission. Un dispositif destiné à optimiser un émetteur comporte au moins un élément permettant d'évaluer, en fonction du ou des indicateurs de qualité reçus, l'optimisation à apporter à au moins un paramètre dudit émetteur, en particulier d'au moins un élément de sa chaîne d'émission. En outre, le système de diffusion comporte au moins: un émetteur recevant des paramètres optimisés venant régler les paramètres d'un moins un élément de sa chaîne d'émission et émettant un signal comportant au moins un programme audio et le paramétrage de sa chaîne d'émission, un récepteur de référence recevant le signal émis par ledit émetteur et délivrant un signal contenant au moins un indicateur de qualité, et un dispositif d'optimisation recevant ledit signal avec indicateur de qualité et délivrant les paramètres de réglage audit émetteur.
Description
DISPOSITIF DESTINÉ A OPTIMISER UN ÉMETTEUR SELON LES CONDITIONS
DE TRANSMISSION ÉMETTEUR ET RÉCEPTEUR DE RÉFÉRENCE ASSOCIÉS.
L'invention concerne l'adaptation d'une chaîne d'émission aux conditions de transmission.
Par exemple, lors de la transmission d'émission radio dans les bandes AM et, en particulier, en ondes courtes, les conditions de propagation du signal varient à chaque instant. De ce fait, la réception est perturbée, voire inexistante.
Les radiodiffuseurs prévoient en fonction de la période de l'année, de l'heure du jour et de l'activité solaire, quand elle est prévisible, des fréquences différentes afin d'optimiser la réception.
Ce phénomène existe en radio analogique mais il est plus perturbant en radio numérique. En effet, si les codes correcteurs (codage canal) corrigent un certain nombre d'erreurs de transmission, au-delà d'un seuil d'erreurs le décodage devient inopérant et le signal audio disparaît.
La présente invention permet de palier ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients en optimisant différents éléments de la chaîne d'émission aux conditions de propagation, en particulier en adaptant les paramètres de puissance de l'émetteur et de codage de canal. Cela .permet de garantir la meilleure qualité de service possible à chaque instant pour une fréquence donnée dans une zone de réception définie.
L'invention a pour objet un dispositif destiné à optimiser le fonctionnement d'un émetteur, comportant au moins une entrée connectée à
un réseau de communication recevant un signal comportant au moins un paramètre indicateur de la qualité en réception d'un signal émis par ledit émetteur; au moins un élément permettant d'évaluer, en fonction du ou des indicateurs de qualité reçus, le ou les paramètres optimisés correspondant à
l'optimisation à apporter à au moins un paramètre dudit émetteur, en particulier la d'au moins un élément de sa chaîne d'émission; au moins une sortie connectée de manière directe ou indirecte au dit émetteur, sur laquelle le ou les paramètres optimisés sont délivrés, caractérisé en ce que les indicateurs de qualité
proviennent d'au moins une partie des récepteurs, appelés récepteurs de référence, via un réseau.
DE TRANSMISSION ÉMETTEUR ET RÉCEPTEUR DE RÉFÉRENCE ASSOCIÉS.
L'invention concerne l'adaptation d'une chaîne d'émission aux conditions de transmission.
Par exemple, lors de la transmission d'émission radio dans les bandes AM et, en particulier, en ondes courtes, les conditions de propagation du signal varient à chaque instant. De ce fait, la réception est perturbée, voire inexistante.
Les radiodiffuseurs prévoient en fonction de la période de l'année, de l'heure du jour et de l'activité solaire, quand elle est prévisible, des fréquences différentes afin d'optimiser la réception.
Ce phénomène existe en radio analogique mais il est plus perturbant en radio numérique. En effet, si les codes correcteurs (codage canal) corrigent un certain nombre d'erreurs de transmission, au-delà d'un seuil d'erreurs le décodage devient inopérant et le signal audio disparaît.
La présente invention permet de palier ou, pour le moins, de réduire ces inconvénients en optimisant différents éléments de la chaîne d'émission aux conditions de propagation, en particulier en adaptant les paramètres de puissance de l'émetteur et de codage de canal. Cela .permet de garantir la meilleure qualité de service possible à chaque instant pour une fréquence donnée dans une zone de réception définie.
L'invention a pour objet un dispositif destiné à optimiser le fonctionnement d'un émetteur, comportant au moins une entrée connectée à
un réseau de communication recevant un signal comportant au moins un paramètre indicateur de la qualité en réception d'un signal émis par ledit émetteur; au moins un élément permettant d'évaluer, en fonction du ou des indicateurs de qualité reçus, le ou les paramètres optimisés correspondant à
l'optimisation à apporter à au moins un paramètre dudit émetteur, en particulier la d'au moins un élément de sa chaîne d'émission; au moins une sortie connectée de manière directe ou indirecte au dit émetteur, sur laquelle le ou les paramètres optimisés sont délivrés, caractérisé en ce que les indicateurs de qualité
proviennent d'au moins une partie des récepteurs, appelés récepteurs de référence, via un réseau.
2 En outre, un objet supplémentaire de l'invention est un système de transmission comportant au moins un émetteur, au moins un récepteur, et un dispositif d'optimisation connecté à un réseau de communication, recevant au moins un indicateur de qualité du récepteur permettant de délivrer au moins un paramètre optimisé et de le transmettre à l'émetteur.
Une variante de l'invention est un système de transmission comportant au moins :
= un émetteur recevant des paramètres optimisés venant régler les paramètres d'un moins un élément de sa chaîne d'émission et émettant un signal comportant au moins un programme et le paramétrage de sa chaîne d'émission, = un récepteur, par exemple un récepteur grand public, recevant le signal émis par ledit émetteur et reproduisant au moins un programme contenu dans ledit signal reçu, = un récepteur de référence recevant le signal émis par ledit émetteur et délivrant un signal contenant au moins un indicateur de qualité, et = un dispositif d'optimisation recevant ledit signal avec indicateur de qualité et délivrant les paramètres de réglage audit émetteur.
Dans ce dernier système de transmission, il peut être envisagé que :
= soit chaque récepteur permettant la reproduction du programme reçu puisse aussi délivrer au moins un indicateur de qualité, = soit le récepteur et le récepteur de référence sont deux dispositifs distincts, le premier permettant la reproduction du programme reçu et le second est un capteur de signal capable de délivrer au moins un indicateur de qualité.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description, faite à titre d'exemple, et des figures s'y rapportant qui représentent :
- Figure 1, un exemple de représentation du système de diffusion selon l'invention, - Figure 2, un exemple de réalisation du système de diffusion avec optimisation de l'émission selon l'invention,
Une variante de l'invention est un système de transmission comportant au moins :
= un émetteur recevant des paramètres optimisés venant régler les paramètres d'un moins un élément de sa chaîne d'émission et émettant un signal comportant au moins un programme et le paramétrage de sa chaîne d'émission, = un récepteur, par exemple un récepteur grand public, recevant le signal émis par ledit émetteur et reproduisant au moins un programme contenu dans ledit signal reçu, = un récepteur de référence recevant le signal émis par ledit émetteur et délivrant un signal contenant au moins un indicateur de qualité, et = un dispositif d'optimisation recevant ledit signal avec indicateur de qualité et délivrant les paramètres de réglage audit émetteur.
Dans ce dernier système de transmission, il peut être envisagé que :
= soit chaque récepteur permettant la reproduction du programme reçu puisse aussi délivrer au moins un indicateur de qualité, = soit le récepteur et le récepteur de référence sont deux dispositifs distincts, le premier permettant la reproduction du programme reçu et le second est un capteur de signal capable de délivrer au moins un indicateur de qualité.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description, faite à titre d'exemple, et des figures s'y rapportant qui représentent :
- Figure 1, un exemple de représentation du système de diffusion selon l'invention, - Figure 2, un exemple de réalisation du système de diffusion avec optimisation de l'émission selon l'invention,
3 - Figure 3, un exemple de réalisation de récepteur de référence selon l'invention, - Figure 4, un exemple de fonctionnement du dispositif d'optimisation selon l'invention, - Figure 5, un exemple de réalisation d'un émetteur optimisable selon l'invention.
Dans la suite de la description, le système selon l'invention sera présenté dans le cadre de la diffusion de programmes radio dans les bandes AM. Ce système peut être envisagé pour la diffusion radio quelle que soit la bande de fréquence utilisée.
La figure 1 montre que les radiodiffuseurs ont des zones cibles pour diffuser leurs programmes. En effet, l'émetteur E du radiodiffuseur émet en direction d'une zone cible prédéterminée. Tous les récepteurs (R,...Rm, Rfl Rfn) de cette zone captent les programmes diffusés par l'émetteur avec une qualité plus ou moins bonnes. Des récepteurs dits de références (Rfl... Rfn) sont déployés sur cette zone. Ils sont capables d'analyser le signal reçu et l'intégrité de son contenu.
Sur la figure 2, les récepteurs de références (Rfl... Rfn) transmettent cette pré-analyse à un dispositif d'optimisation A comportant au moins un système de traitement du signal. Ce dispositif d'optimisation A peut être situé
à plus ou moins grande distance de l'émetteur E, voire compris dans l'émetteur E - cette dernière configuration n'est pas représentée sur la figure -. Le dispositif d'optimisation A fait la collecte des informations élaborées par le ou les récepteurs Rf. Puis, il élabore une synthèse des mesures réalisées.
En appliquant des points de consigne, il télécommande les paramètres de réglage de l'émetteur E, en particulier de la chaîne d'émission. La transmission des mesures des récepteurs de référence Rf vers le dispositif d'optimisation A et, le cas échéant, la transmission des paramètres optimisés 3o du dispositif d'optimisation A vers l'émetteur E peuvent être effectuées, par exemple, sur un réseau filaire (téléphone, ethernet ...) ou sans fil (téléphone, satellite....).
La figure 3 montre un exemple de réalisation d'un récepteur de référence Rf adapté pour recevoir le signal diffusé, c'est à dire qu'il comporte au moins les éléments (par exemple, démodulateur et/ou décodeur et/ou
Dans la suite de la description, le système selon l'invention sera présenté dans le cadre de la diffusion de programmes radio dans les bandes AM. Ce système peut être envisagé pour la diffusion radio quelle que soit la bande de fréquence utilisée.
La figure 1 montre que les radiodiffuseurs ont des zones cibles pour diffuser leurs programmes. En effet, l'émetteur E du radiodiffuseur émet en direction d'une zone cible prédéterminée. Tous les récepteurs (R,...Rm, Rfl Rfn) de cette zone captent les programmes diffusés par l'émetteur avec une qualité plus ou moins bonnes. Des récepteurs dits de références (Rfl... Rfn) sont déployés sur cette zone. Ils sont capables d'analyser le signal reçu et l'intégrité de son contenu.
Sur la figure 2, les récepteurs de références (Rfl... Rfn) transmettent cette pré-analyse à un dispositif d'optimisation A comportant au moins un système de traitement du signal. Ce dispositif d'optimisation A peut être situé
à plus ou moins grande distance de l'émetteur E, voire compris dans l'émetteur E - cette dernière configuration n'est pas représentée sur la figure -. Le dispositif d'optimisation A fait la collecte des informations élaborées par le ou les récepteurs Rf. Puis, il élabore une synthèse des mesures réalisées.
En appliquant des points de consigne, il télécommande les paramètres de réglage de l'émetteur E, en particulier de la chaîne d'émission. La transmission des mesures des récepteurs de référence Rf vers le dispositif d'optimisation A et, le cas échéant, la transmission des paramètres optimisés 3o du dispositif d'optimisation A vers l'émetteur E peuvent être effectuées, par exemple, sur un réseau filaire (téléphone, ethernet ...) ou sans fil (téléphone, satellite....).
La figure 3 montre un exemple de réalisation d'un récepteur de référence Rf adapté pour recevoir le signal diffusé, c'est à dire qu'il comporte au moins les éléments (par exemple, démodulateur et/ou décodeur et/ou
4 désentrelaceur...) nécessaires pour récupérer le ou les programmes transmis dans le signal diffusé. Le récepteur de référence Rf permet donc de démoduler la constellation multiporteuse, d'effectuer le décodage de canal, de démultiplexer le faisceau (par exemple de type DRM, Digitale Radio Mondiale), de décoder les faisceaux audio et de données et d'effectuer une analyse temps réel à l'aide de moyens appropriés C (représentés sur la figure 3 en pointillés) délivrant des mesures M. Lors de cette analyse, diverses mesures peuvent être effectuées tout au long de la chaîne de réception.
Par exemple, le signal diffusé est reçu sur l'antenne Rf11 du dispositif de réception RfI du récepteur Rf. Le signal traverse alors un module Rf12 appelé RF Front End (ou tête HF en français). A ce niveau, une première mesure M11 peut être effectuée sur le niveau du signal reçu. Le signal passe ensuite dans un filtre le ramenant en bande de base Rf13. A ce niveau, une deuxième mesure M12 peut être envisagée comme, par exemple, sur le masque de fréquence ou une analyse spectrale.
Le signal est ensuite traité par la chaîne de réception Rf2. Par exemple, cette chaîne comporte en série un démodulateur Rf21, un Détramage Rf22, un désentrelaceur Rf23, un décodeur de canal Rf24, un démultiplexeur Rf25, un décodeur source Rf26 comportant éventuellement un décodeur audio Rf26a, et un ou plusieurs dispositif de reproduction du programme (tel que par exemple un haut-parleur Rf27 pour les programmes audio et/ou de données, et/ou un écran non représenté pour afficher les données...).
Au niveau du démodulateur Rf21 et/ou du Détramage Rf22, des mesures sur la constellation M21, sur le rapport signal à bruit SNR M22, des statistiques (moyenne et/ou distribution sur les constellations, le SNR, les trajets, par exemple) M23, et/ou des mesures sur les trajets (nombres, amplitudes, positions...) M24 peuvent être effectuées. Au niveau du 3o désentrelaceur Rf23, du décodeur de canal Rf24 et/ou du démultiplexeur Rf25, les taux d'erreurs M25 comme le MER (Mean error rate ou taux d'erreurs moyen en français) et/ou le taux d'erreurs binaires TEB (BER, bit error rate, en anglais) M26 peuvent être mesurés. Au niveau du décodeur de source Rf26, l'analyse peut délivrée une mesure de la qualité audio M27 s'il s'agit d'un programme audio ou de la qualité des données de manière plus générale ...
Pour résumé, le récepteur de référence Rf a une ou plusieurs des fonctions suivantes :
Par exemple, le signal diffusé est reçu sur l'antenne Rf11 du dispositif de réception RfI du récepteur Rf. Le signal traverse alors un module Rf12 appelé RF Front End (ou tête HF en français). A ce niveau, une première mesure M11 peut être effectuée sur le niveau du signal reçu. Le signal passe ensuite dans un filtre le ramenant en bande de base Rf13. A ce niveau, une deuxième mesure M12 peut être envisagée comme, par exemple, sur le masque de fréquence ou une analyse spectrale.
Le signal est ensuite traité par la chaîne de réception Rf2. Par exemple, cette chaîne comporte en série un démodulateur Rf21, un Détramage Rf22, un désentrelaceur Rf23, un décodeur de canal Rf24, un démultiplexeur Rf25, un décodeur source Rf26 comportant éventuellement un décodeur audio Rf26a, et un ou plusieurs dispositif de reproduction du programme (tel que par exemple un haut-parleur Rf27 pour les programmes audio et/ou de données, et/ou un écran non représenté pour afficher les données...).
Au niveau du démodulateur Rf21 et/ou du Détramage Rf22, des mesures sur la constellation M21, sur le rapport signal à bruit SNR M22, des statistiques (moyenne et/ou distribution sur les constellations, le SNR, les trajets, par exemple) M23, et/ou des mesures sur les trajets (nombres, amplitudes, positions...) M24 peuvent être effectuées. Au niveau du 3o désentrelaceur Rf23, du décodeur de canal Rf24 et/ou du démultiplexeur Rf25, les taux d'erreurs M25 comme le MER (Mean error rate ou taux d'erreurs moyen en français) et/ou le taux d'erreurs binaires TEB (BER, bit error rate, en anglais) M26 peuvent être mesurés. Au niveau du décodeur de source Rf26, l'analyse peut délivrée une mesure de la qualité audio M27 s'il s'agit d'un programme audio ou de la qualité des données de manière plus générale ...
Pour résumé, le récepteur de référence Rf a une ou plusieurs des fonctions suivantes :
5 - l'indication du niveau de signal reçu, - la mesure du BER, - les signaux d'entrée bande de base I et Q (niveaux IQ), - le spectre d'entrée, - la réponse impulsionnelle du canal et gain du canal sur fréquence, io - la constellation démodulée avec le rapport signal à bruit symbole associé, - les sorties audio, - le rapport signal à bruit sur des fréquences de référence, - la possibilité d'effectuer un enregistrement des données et de les répéter, cela à différents niveaux de la chaîne de réception, - la fonction de répétition des fichiers mémorisés, - la fonction logbook complètement automatique, - la fonction histogramme sur les paramètres techniques principaux enregistrés, - les outils graphiques d'analyse visuelle des paramètres de transmission, - l'analyse statistique des paramètres principaux, - la reconfiguration automatique en ligne ou au travers d'un plan programmable interne.
Les différentes utilisations possibles du récepteur de référence Rf sont, à titre d'exemple:
- l'écoute et/ou l'affichage du signal reçu, localement ou à distance (monitoring en anglo-saxon), - l'affichage temps réel, les mesures et l'analyse en ligne des paramètres techniques du signal reçu, - l'enregistrement de l'information, par exemple sur un disque dur, pour une analyse plus en profondeur par la suite soit par le dispositif d'optimisation A, - comme outils de formation pour le personnel pour préparer la transition de l'analogique vers le numérique.
Le dispositif d'optimisation A reçoit les mesures M effectuées par les différents récepteurs de référence de la zone cible de l'émetteur E auquel il
Les différentes utilisations possibles du récepteur de référence Rf sont, à titre d'exemple:
- l'écoute et/ou l'affichage du signal reçu, localement ou à distance (monitoring en anglo-saxon), - l'affichage temps réel, les mesures et l'analyse en ligne des paramètres techniques du signal reçu, - l'enregistrement de l'information, par exemple sur un disque dur, pour une analyse plus en profondeur par la suite soit par le dispositif d'optimisation A, - comme outils de formation pour le personnel pour préparer la transition de l'analogique vers le numérique.
Le dispositif d'optimisation A reçoit les mesures M effectuées par les différents récepteurs de référence de la zone cible de l'émetteur E auquel il
6 est associé. Il effectue une synthèse. de ces résultats, par exemple, en comparant les valeurs reçues à des seuils minima et/ou maxima fixés par le radio diffuseur suivant la qualité de réception minimale souhaitée. Par exemple, lorsque le seuil minimum est dépassé, le dispositif d'optimisation A
peut réagir en augmentant le codage de canal. Lorsqu'un ou plusieurs seuils minima sont franchis, le codage de canal est, alors, réduit. Les différents seuils (points de consigne) peuvent être soit prédéfini, soit fixés par l'exploitant du réseau de transmission).
Les mesures reçues peuvent, par exemple, être une ou plusieurs des mesures suivantes:
- la qualité audio (échelle...) - le niveau de champ reçu (distribution, moyenne...) - le rapport signal à bruit à plusieurs niveaux de la chaîne de réception (moyen, distribution...) - la réponse impulsionnelle du canal (amplitudes, position, nombre de trajets, effet Doppler... ) La figure 4 présente, à titre d'exemple, un organigramme mettant en oeuvre le procédé d'optimisation du dispositif d'optimisation A. Dans ce cas, l'une des mesures reçues par le dispositif d'optimisation A, ici la qualité
audio, est examinée en premier.
Si elle est supérieure à un seuil fixé par le radio diffuseur, elle est dite "excellente". Dans ce cas, l'ensemble des paramètres est examiné pour vérifier s'ils correspondent à leurs valeurs par défaut. Sinon, ils sont :
- soit directement ramené à leurs valeurs par défaut un à un comme le montre l'organigramme ou tous ensemble, - soit, si cela est possible, placés à une valeur intermédiaire, là encore un à
un ou tous ensemble.
Par exemple, si la puissance émise est supérieure à la valeur par défaut, le codage de canal utilisé est très puissant, et que la qualité audio est excellente, le dispositif d'optimisation peut, par exemple :
- soit remettre la puissance émise à sa valeur par défaut et attendre de voir comment la qualité audio évolue, - soit diminuer la puissance émise d'un incrément fixé vers sa valeur par défaut et attendre de voir comment la qualité audio évolue,
peut réagir en augmentant le codage de canal. Lorsqu'un ou plusieurs seuils minima sont franchis, le codage de canal est, alors, réduit. Les différents seuils (points de consigne) peuvent être soit prédéfini, soit fixés par l'exploitant du réseau de transmission).
Les mesures reçues peuvent, par exemple, être une ou plusieurs des mesures suivantes:
- la qualité audio (échelle...) - le niveau de champ reçu (distribution, moyenne...) - le rapport signal à bruit à plusieurs niveaux de la chaîne de réception (moyen, distribution...) - la réponse impulsionnelle du canal (amplitudes, position, nombre de trajets, effet Doppler... ) La figure 4 présente, à titre d'exemple, un organigramme mettant en oeuvre le procédé d'optimisation du dispositif d'optimisation A. Dans ce cas, l'une des mesures reçues par le dispositif d'optimisation A, ici la qualité
audio, est examinée en premier.
Si elle est supérieure à un seuil fixé par le radio diffuseur, elle est dite "excellente". Dans ce cas, l'ensemble des paramètres est examiné pour vérifier s'ils correspondent à leurs valeurs par défaut. Sinon, ils sont :
- soit directement ramené à leurs valeurs par défaut un à un comme le montre l'organigramme ou tous ensemble, - soit, si cela est possible, placés à une valeur intermédiaire, là encore un à
un ou tous ensemble.
Par exemple, si la puissance émise est supérieure à la valeur par défaut, le codage de canal utilisé est très puissant, et que la qualité audio est excellente, le dispositif d'optimisation peut, par exemple :
- soit remettre la puissance émise à sa valeur par défaut et attendre de voir comment la qualité audio évolue, - soit diminuer la puissance émise d'un incrément fixé vers sa valeur par défaut et attendre de voir comment la qualité audio évolue,
7 - soit commander l'utilisation du codage de canal par défaut et attendre de voir comment la qualité audio évolue, - soit commander l'utilisation d'un codage de canal moins puissant mais toujours plus puissant que le codage de canal par défaut et attendre de voir comment la qualité audio évolue, - soit d'influer à la fois sur la puissance émise et le codage de canal.
Comme cela est présenté sur la figure 4, dans le cas où les paramètres sont optimisés séparément, les différents paramètres peuvent avoir des poids différents, ce qui permet au dispositif d'optimisation de les 1o examiner dans l'ordre de leur poids. Par exemple, si le paramètre puissance émise PI a un poids supérieur à celui du codage de canal P2, le dispositif d'optimisation vérifie d'abord si la puissance émise P1 est à sa valeur par défaut. Si telle n'est pas le cas, il modifie le paramètre de puissance émise P1. Et, si la puissance émise est celle par défaut, il examine le paramètre suivant P2... Il peut être envisagé d'examiner plusieurs paramètres auxquels est attribués un poids identiques ensemble.
Dans le cas où la qualité audio est jugée "insuffisante", le dispositif d'optimisation envisage un certain nombre d'hypothèse quant à l'origine de la dégradation de la qualité audio. Par exemple, Il va examiner le comportement d'un certain nombre de mesures de manière dépendante ou indépendante. L'ordre d'examen des différentes mesures peut être donné en attribuant, là encore, un poids à chaque mesure. Dans le cas présenté sur l'organigramme de la figure 4, il examine le comportement d'une première mesure par rapport à un seuil fixé par le radiodiffuseur. Par exemple, le niveau du signal reçu M11 par rapport à un seuil minimum. Dans le cas 1, c'est à dire ici si le niveau est inférieur au seuil, le paramètre concernant la puissance émise est augmenté et/ou la direction d'émission (l'azimut, l'orientation de l'antenne d'émission) est modifiée. Dans le cas 2, c'est à
dire ici si le niveau du signal reçu est supérieur au seuil, une seconde mesure est examinée. Par exemple, le taux d'erreur binaire M25 est comparé à un seuil maximum. Dans le cas 1, c'est à dire ici si le taux d'erreur est supérieur au seuil, le paramètre P2 concernant le codage de canal est modifié afin qu'un codage de canal plus puissant soit utilisé. Au lieu de modifier les paramètres un à un, il peut être envisagé de modifier de manière plus ou moins forte un ou plusieurs paramètres (pondération du réglage suivant les mesures) en
Comme cela est présenté sur la figure 4, dans le cas où les paramètres sont optimisés séparément, les différents paramètres peuvent avoir des poids différents, ce qui permet au dispositif d'optimisation de les 1o examiner dans l'ordre de leur poids. Par exemple, si le paramètre puissance émise PI a un poids supérieur à celui du codage de canal P2, le dispositif d'optimisation vérifie d'abord si la puissance émise P1 est à sa valeur par défaut. Si telle n'est pas le cas, il modifie le paramètre de puissance émise P1. Et, si la puissance émise est celle par défaut, il examine le paramètre suivant P2... Il peut être envisagé d'examiner plusieurs paramètres auxquels est attribués un poids identiques ensemble.
Dans le cas où la qualité audio est jugée "insuffisante", le dispositif d'optimisation envisage un certain nombre d'hypothèse quant à l'origine de la dégradation de la qualité audio. Par exemple, Il va examiner le comportement d'un certain nombre de mesures de manière dépendante ou indépendante. L'ordre d'examen des différentes mesures peut être donné en attribuant, là encore, un poids à chaque mesure. Dans le cas présenté sur l'organigramme de la figure 4, il examine le comportement d'une première mesure par rapport à un seuil fixé par le radiodiffuseur. Par exemple, le niveau du signal reçu M11 par rapport à un seuil minimum. Dans le cas 1, c'est à dire ici si le niveau est inférieur au seuil, le paramètre concernant la puissance émise est augmenté et/ou la direction d'émission (l'azimut, l'orientation de l'antenne d'émission) est modifiée. Dans le cas 2, c'est à
dire ici si le niveau du signal reçu est supérieur au seuil, une seconde mesure est examinée. Par exemple, le taux d'erreur binaire M25 est comparé à un seuil maximum. Dans le cas 1, c'est à dire ici si le taux d'erreur est supérieur au seuil, le paramètre P2 concernant le codage de canal est modifié afin qu'un codage de canal plus puissant soit utilisé. Au lieu de modifier les paramètres un à un, il peut être envisagé de modifier de manière plus ou moins forte un ou plusieurs paramètres (pondération du réglage suivant les mesures) en
8 fonction de la comparaison d'une ou plusieurs mesures obtenues par rapport à leurs seuils respectifs.
La réalisation de l'optimisation des paramétrage par le dispositif d'optimisation A peut, par exemple, être tel que :
- la perte de qualité audio entraîne la modification du codage de canal et/ou de la modulation et/ou du multiplexage (par exemple, suppression de certains programmes) utilisés avec interaction sur le codage de source à cause du débit utile, - la dégradation observée sur la réponse impulsionnelle ou sur le rapport signal à bruit entraîne la modification du codage de canal et/ou du mode (Ground, SKYWAVE, Robust) utilisés avec interaction sur le codage de source à cause du débit utile.
En complément à ces réglages sur la chaîne d'émission El de l'émetteur E, il peut être envisagé d'effectuer des réglages sur le dispositif d'émission E2. En particulier, le dispositif d'optimisation peut permettre d'optimiser le réglage des paramètres de puissance émise, de fréquence d'émission et de direction de l'antenne d'émission...
Afin de réduire le débit des mesures transmises au dispositif d'optimisation, il peut être envisagé de n'effectuer qu'une analyse périodique de ces mesures. Le dispositif d'optimisation A comporte au moins un moyen de synchroniser l'ensemble des mesures reçues des différents récepteurs de référence Rf.
La modification de certains paramètres peut engendrés l'obligation d'adaptation d'autres paramètres de l'émetteur E. Par exemple, si la modification de paramètre entraîne le changement du débit utile, lorsque les signaux sont extrêmement protégés, le dispositif d'optimisation A qui asservi l'émetteur E agit également sur le réglage du ou des codeurs audio afin d'adapter le débit délivré au débit utile disponible à cet instant.
A titre d'exemple, pour une transmission dans un canal HF avec une bande passante radio fréquence de 9kHz, lorsque les conditions sont "idéales", le débit utile est de l'ordre de 25kbits/s avec une modulation 64 QAM. Si les conditions de propagation se détériorent : réduction du rapport signal sur bruit et/ou augmentation du taux d'erreurs binaires, le mode de transmission peut être changer pour mieux protéger le contenu utile, passage du mode Ground au mode SKYWAVE (Ce sont des modes
La réalisation de l'optimisation des paramétrage par le dispositif d'optimisation A peut, par exemple, être tel que :
- la perte de qualité audio entraîne la modification du codage de canal et/ou de la modulation et/ou du multiplexage (par exemple, suppression de certains programmes) utilisés avec interaction sur le codage de source à cause du débit utile, - la dégradation observée sur la réponse impulsionnelle ou sur le rapport signal à bruit entraîne la modification du codage de canal et/ou du mode (Ground, SKYWAVE, Robust) utilisés avec interaction sur le codage de source à cause du débit utile.
En complément à ces réglages sur la chaîne d'émission El de l'émetteur E, il peut être envisagé d'effectuer des réglages sur le dispositif d'émission E2. En particulier, le dispositif d'optimisation peut permettre d'optimiser le réglage des paramètres de puissance émise, de fréquence d'émission et de direction de l'antenne d'émission...
Afin de réduire le débit des mesures transmises au dispositif d'optimisation, il peut être envisagé de n'effectuer qu'une analyse périodique de ces mesures. Le dispositif d'optimisation A comporte au moins un moyen de synchroniser l'ensemble des mesures reçues des différents récepteurs de référence Rf.
La modification de certains paramètres peut engendrés l'obligation d'adaptation d'autres paramètres de l'émetteur E. Par exemple, si la modification de paramètre entraîne le changement du débit utile, lorsque les signaux sont extrêmement protégés, le dispositif d'optimisation A qui asservi l'émetteur E agit également sur le réglage du ou des codeurs audio afin d'adapter le débit délivré au débit utile disponible à cet instant.
A titre d'exemple, pour une transmission dans un canal HF avec une bande passante radio fréquence de 9kHz, lorsque les conditions sont "idéales", le débit utile est de l'ordre de 25kbits/s avec une modulation 64 QAM. Si les conditions de propagation se détériorent : réduction du rapport signal sur bruit et/ou augmentation du taux d'erreurs binaires, le mode de transmission peut être changer pour mieux protéger le contenu utile, passage du mode Ground au mode SKYWAVE (Ce sont des modes
9 PCT/FR01/03644 définissant la structure OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing, c'est à dire Multiplexage à division de fréquence orthogonale- propre à la DRM) . Le débit utile se réduit alors à 19 kbits/s. Le codage source est reparamètrer pour changer le débit de 25 à 19 kbits/s. Le dispositif d'optimisation A envoie les paramètres optimisés à la chaîne d'émission qui va les appliquer au codeur source, au codeur de canal et au modulateur.
Si les conditions empirent, le dispositif d'optimisation va commander le passage en 16QAM sans codeur Reed Solomon (RS). Le débit utile est alors de l'ordre de 18 kbits/s et le codeur source sera optimisé en conséquence.
Le dispositif d'optimisation A peut aussi commander le passage en mode robuste avec un débit utile de 16kbits/s, etc....
Le tableau ci-dessous précise, à titre d'exemple, les débits utiles en bits/s en fonction du niveau de protection d'un canal de 9kHz :
Ground mode SKYWAVE mode Robust mode 64QAM, sans RS 27720 22000 17360 16QAM, sans RS 18480 14640 11580 QPSK, sans RS 10260 8120 6440 64QAM, avec RS 25080 19380 15960 16QAM, avec RS 17970 13980 11400 QPSK, avec RS 9690 7410 6000 Le codeur source est reparamétré afin de fournir le débit utile adapté à
la protection obtenue par l'optimisation des paramètres de la chaîne d'émission grâce au dispositif d'optimisation A.
Les paramètres ainsi optimisés sont transmis à l'émetteur E pour régler les différents paramètres réglables, en particulier les paramètres de la chaîne d'émission mais aussi, le cas échéant, les paramètres du dispositif d'émission comme le montre la figure 5.
Un codage de source El1 des programmes audio et/ou de données est effectué, comprenant au moins une compression El l b du signal numérique. Le codeur de source utilisé El 1 est déterminé par les paramètres transmis par le dispositif d'optimisation A. Puis, les différents programmes sont multiplexés E12 suivant le paramètre de multiplexage déterminé, lui aussi, par le dispositif d'optimisation A. Le signal obtenu subit un codage de canal E13, un entrelacement E14, une mise sous la forme de paquet E15 et une modulation E16. Chacune des ces fonctions est paramétrée par les paramètres optimisés délivrés par le dispositif d'optimisation A.
Eventuellement, les paramètres du dispositif d'émission E2 sont réglés par des paramètres optimisés eux aussi par le dispositif d'optimisation A. Cela permet de modifier le synthétiseur E21 utilisé (fréquence d'émission), la 5 puissance émise grâce au dispositif E22 et/ou la direction de l'antenne d'émission E23.
Les modulations envisagées peuvent, par exemple, être une modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation, en français modulation d'amplitude à quadrature) à 8, 16, 64 états ou une modulation QPSK
Si les conditions empirent, le dispositif d'optimisation va commander le passage en 16QAM sans codeur Reed Solomon (RS). Le débit utile est alors de l'ordre de 18 kbits/s et le codeur source sera optimisé en conséquence.
Le dispositif d'optimisation A peut aussi commander le passage en mode robuste avec un débit utile de 16kbits/s, etc....
Le tableau ci-dessous précise, à titre d'exemple, les débits utiles en bits/s en fonction du niveau de protection d'un canal de 9kHz :
Ground mode SKYWAVE mode Robust mode 64QAM, sans RS 27720 22000 17360 16QAM, sans RS 18480 14640 11580 QPSK, sans RS 10260 8120 6440 64QAM, avec RS 25080 19380 15960 16QAM, avec RS 17970 13980 11400 QPSK, avec RS 9690 7410 6000 Le codeur source est reparamétré afin de fournir le débit utile adapté à
la protection obtenue par l'optimisation des paramètres de la chaîne d'émission grâce au dispositif d'optimisation A.
Les paramètres ainsi optimisés sont transmis à l'émetteur E pour régler les différents paramètres réglables, en particulier les paramètres de la chaîne d'émission mais aussi, le cas échéant, les paramètres du dispositif d'émission comme le montre la figure 5.
Un codage de source El1 des programmes audio et/ou de données est effectué, comprenant au moins une compression El l b du signal numérique. Le codeur de source utilisé El 1 est déterminé par les paramètres transmis par le dispositif d'optimisation A. Puis, les différents programmes sont multiplexés E12 suivant le paramètre de multiplexage déterminé, lui aussi, par le dispositif d'optimisation A. Le signal obtenu subit un codage de canal E13, un entrelacement E14, une mise sous la forme de paquet E15 et une modulation E16. Chacune des ces fonctions est paramétrée par les paramètres optimisés délivrés par le dispositif d'optimisation A.
Eventuellement, les paramètres du dispositif d'émission E2 sont réglés par des paramètres optimisés eux aussi par le dispositif d'optimisation A. Cela permet de modifier le synthétiseur E21 utilisé (fréquence d'émission), la 5 puissance émise grâce au dispositif E22 et/ou la direction de l'antenne d'émission E23.
Les modulations envisagées peuvent, par exemple, être une modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation, en français modulation d'amplitude à quadrature) à 8, 16, 64 états ou une modulation QPSK
10 (Quadrature Phase Shift Keing, en français modulation à décalage de phase en quadrature). Le codage de canal envisagé peut, par exemple, être un codage MLC (Mufti Level Coding ou codage à niveau multiple en français) et/ou un codage Reed Solomon (RS). Le codage source audio envisagé peut être, par exemple, MPEG-4 AAC (Advanced Audio Coding, en français codage audio avancé) ou MPEG-4 AAC et SBR (Spectral Band Replication, en français reproduction de bande spectrale) ou MPEG-4 AAC et PAT
(Perceptual Audio Transposition, en français transposition audio perceptuelle) ou G729 (CCETT) ou CELP ou MPEG 2 layer 3.
Ce procédé peut fonctionner en temps quasi réel afin de garantir une qualité optimale à chaque instant. Le récepteur Rf reçoit les informations sur le réglage de l'émetteur dans le signal diffusé reçu et s'adapte automatiquement.
Dans les exemples précédents, le signal comporte un ou plusieurs programmes audio et/ou une ou plusieurs programmes de données. Le signal peut aussi comporter seul ou en complément d'un ou plusieurs des programmes précédents un ou plusieurs programmes contenant des images fixes. Ce système peut être utilisé dans le cadre de diffusion selon la norme DRM, ainsi que plus généralement dans le cadre de diffusion selon le standard UIT217-1/10/Union Internationale des Télécommunications).
De plus, l'utilisation de ce système de transmission ou d'au moins l'un des dispositifs le composant ne doit pas être limité aux bandes AM mais peut aussi être, par exemple, utilisé pour les bandes FM...
De manière générale, le dispositif d'optimisation A reçoit un ou plusieurs signaux comportant chacun une ou plusieurs mesures indiquant la qualité du signal reçu dans un système de diffusion et provenant d'un ou
(Perceptual Audio Transposition, en français transposition audio perceptuelle) ou G729 (CCETT) ou CELP ou MPEG 2 layer 3.
Ce procédé peut fonctionner en temps quasi réel afin de garantir une qualité optimale à chaque instant. Le récepteur Rf reçoit les informations sur le réglage de l'émetteur dans le signal diffusé reçu et s'adapte automatiquement.
Dans les exemples précédents, le signal comporte un ou plusieurs programmes audio et/ou une ou plusieurs programmes de données. Le signal peut aussi comporter seul ou en complément d'un ou plusieurs des programmes précédents un ou plusieurs programmes contenant des images fixes. Ce système peut être utilisé dans le cadre de diffusion selon la norme DRM, ainsi que plus généralement dans le cadre de diffusion selon le standard UIT217-1/10/Union Internationale des Télécommunications).
De plus, l'utilisation de ce système de transmission ou d'au moins l'un des dispositifs le composant ne doit pas être limité aux bandes AM mais peut aussi être, par exemple, utilisé pour les bandes FM...
De manière générale, le dispositif d'optimisation A reçoit un ou plusieurs signaux comportant chacun une ou plusieurs mesures indiquant la qualité du signal reçu dans un système de diffusion et provenant d'un ou
11 plusieurs récepteurs R. Ces récepteurs R peuvent être des récepteurs spécifiques, appelés récepteurs de référence Rf. Les signaux comportant les mesures ou indicateurs de qualité sont transmis soit via un réseau filaire (réseau téléphonique ou ethernet...) soit via un réseau sans fil (réseau de téléphonie mobile, satellite...). Ces signaux peuvent, par exemple, être transmis sur requête du dispositif d'optimisation A ou de manière périodique à des instants définis pour chaque récepteur de référence Rf.
Le dispositif d'optimisation A peut considérer une ou plusieurs mesures pour modifier un ou plusieurs paramètres. Il permet ainsi le maintien d'une qualité réception fixée lorsque les conditions de transmission se dégradent et l'utilisation par l'émetteur E de dispositif moins puissant (puissance émise inférieure, codage de canal moins puissant...) lorsque les conditions de transmission sont satisfaisantes. Les paramètres de l'émetteur E ainsi optimisés par le dispositif d'optimisation A viennent régler les différents éléments de l'émetteur E, en particulier de la chaîne d'émission afin qu'ils s'adaptent aux conditions de transmission.
Le dispositif A peut procéder à une analyse soit sur un événement généré par un récepteur de référence, soit sur la base d'analyse cyclique dont la périodicité peut être prédéterminée ou fixée par l'opérateur.
Le dispositif A permet ainsi de commander le réglage soit uniquement des éléments de la chaîne d'émission El, soit uniquement des éléments du dispositif d'émission E2, soit conjointement des éléments de la chaîne d'émission El et du dispositif d'émission E2.
Le paramétrage de l'émetteur E est transmis avec les programmes dans le signal diffusé. Ainsi, les récepteurs sont capables de reparaméter leurs dispositifs (modes OFDM, démodulateur, démultiplexeur, décodeur de canal, décodeur de source...) en conséquence.
Le dispositif d'optimisation A peut considérer une ou plusieurs mesures pour modifier un ou plusieurs paramètres. Il permet ainsi le maintien d'une qualité réception fixée lorsque les conditions de transmission se dégradent et l'utilisation par l'émetteur E de dispositif moins puissant (puissance émise inférieure, codage de canal moins puissant...) lorsque les conditions de transmission sont satisfaisantes. Les paramètres de l'émetteur E ainsi optimisés par le dispositif d'optimisation A viennent régler les différents éléments de l'émetteur E, en particulier de la chaîne d'émission afin qu'ils s'adaptent aux conditions de transmission.
Le dispositif A peut procéder à une analyse soit sur un événement généré par un récepteur de référence, soit sur la base d'analyse cyclique dont la périodicité peut être prédéterminée ou fixée par l'opérateur.
Le dispositif A permet ainsi de commander le réglage soit uniquement des éléments de la chaîne d'émission El, soit uniquement des éléments du dispositif d'émission E2, soit conjointement des éléments de la chaîne d'émission El et du dispositif d'émission E2.
Le paramétrage de l'émetteur E est transmis avec les programmes dans le signal diffusé. Ainsi, les récepteurs sont capables de reparaméter leurs dispositifs (modes OFDM, démodulateur, démultiplexeur, décodeur de canal, décodeur de source...) en conséquence.
Claims (7)
1. Dispositif destiné à optimiser le fonctionnement d'un émetteur (E), comportant au moins une entrée connectée à un réseau de communication (N) recevant un signal comportant au moins un paramètre (P) indicateur de la qualité
en réception d'un signal émis par ledit émetteur (E); au moins un élément permettant d'évaluer, en fonction du ou des indicateurs de qualité reçus, le ou les paramètres optimisés correspondant à l'optimisation à apporter à au moins un paramètre dudit émetteur (E), en particulier d'au moins un élément de sa chaîne d'émission (E1); au moins une sortie connectée de manière directe ou indirecte au dit émetteur (E), sur laquelle le ou les paramètres optimisés sont délivrés, caractérisé en ce que les indicateurs de qualité proviennent d'au moins une partie des récepteurs, appelés récepteurs de référence (R f), via un réseau (N).
en réception d'un signal émis par ledit émetteur (E); au moins un élément permettant d'évaluer, en fonction du ou des indicateurs de qualité reçus, le ou les paramètres optimisés correspondant à l'optimisation à apporter à au moins un paramètre dudit émetteur (E), en particulier d'au moins un élément de sa chaîne d'émission (E1); au moins une sortie connectée de manière directe ou indirecte au dit émetteur (E), sur laquelle le ou les paramètres optimisés sont délivrés, caractérisé en ce que les indicateurs de qualité proviennent d'au moins une partie des récepteurs, appelés récepteurs de référence (R f), via un réseau (N).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les indicateurs de qualité sont un ou plusieurs des paramètres suivants: rapport signal à
bruit moyen de la constellation, distribution du rapport signal à bruit de la constellation, amplitude du champ reçu, qualité audio, nombre de trajets, amplitudes et positions d'un, plusieurs ou de la totalité des trajets, effet Doppler.
bruit moyen de la constellation, distribution du rapport signal à bruit de la constellation, amplitude du champ reçu, qualité audio, nombre de trajets, amplitudes et positions d'un, plusieurs ou de la totalité des trajets, effet Doppler.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le ou les paramètres optimisés sont un ou plusieurs des paramètres suivants:
zone type de modulation, le paramétrage OFDM, le mode DRM, le type de codeur détecteur et/ou correcteur d'erreurs, la puissance émise, la direction d'émission.
zone type de modulation, le paramétrage OFDM, le mode DRM, le type de codeur détecteur et/ou correcteur d'erreurs, la puissance émise, la direction d'émission.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 relié à travers un réseau de communication (N) à au moins une entrée d'un émetteur comportant:
une chaîne d'émission (E1) comportant plusieurs éléments dont au moins: -un codeur source (E11) recevant au moins un programme audio ou un programme de données, et -un modulateur (E16), et un dispositif d'émission (E2) comportant au moins une antenne (E23), au moins un des paramètres dudit émetteur, dits paramètres réglables, peut être modifié.
une chaîne d'émission (E1) comportant plusieurs éléments dont au moins: -un codeur source (E11) recevant au moins un programme audio ou un programme de données, et -un modulateur (E16), et un dispositif d'émission (E2) comportant au moins une antenne (E23), au moins un des paramètres dudit émetteur, dits paramètres réglables, peut être modifié.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou les paramètres ajustable sont au moins un paramètre d'au moins un élément de sa chaîne d'émission (E1).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il reçoit au moins un indicateur de qualité en provenance d'au moins un récepteur (R) permettant de délivrer au moins un paramètre optimisé et de le transmettre à l'émetteur (E).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il délivre lesdits paramètres réglables à l'émetteur (E) à partir d'un signal contenant au moins un indicateur de qualité provenant d'au moins un récepteur de référence (R f) recevant le signal émis par ledit émetteur (E).
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