EP3298705A1 - Transpondeur pour un système de transmission radio sur fibre permettant le déport de l'interface de gestion des antennes - Google Patents

Transpondeur pour un système de transmission radio sur fibre permettant le déport de l'interface de gestion des antennes

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Publication number
EP3298705A1
EP3298705A1 EP16727769.8A EP16727769A EP3298705A1 EP 3298705 A1 EP3298705 A1 EP 3298705A1 EP 16727769 A EP16727769 A EP 16727769A EP 3298705 A1 EP3298705 A1 EP 3298705A1
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EP
European Patent Office
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signal
management
optical
radio signal
module
Prior art date
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Ceased
Application number
EP16727769.8A
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Inventor
Anna Pizzinat
Philippe Chanclou
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Orange SA
Original Assignee
Orange SA
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Publication date
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    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
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    • H04J2203/0057—Operations, administration and maintenance [OAM]
    • H04J2203/0058—Network management, e.g. Intelligent nets

Definitions

  • Transponder for a fiber-based radio transmission system allowing the remote control of the antenna management interface
  • the invention is in the field of mobile telecommunications networks, and more particularly in the field of optical cable links between antenna sites and a site of the transport network.
  • a base station of a mobile network may include one or more antennas positioned in height, generally on a tower or pylon.
  • the processing of the broadcast signal is performed by an element called RRH (Remote Radio Head), positioned near an antenna, for example in the tower or at its foot, thanks to its small size.
  • the digital signal processing is performed by an element called BBU (Base Band Unit), which can be positioned far from the antenna, for example to tens of kilometers.
  • the RRH and the BBU are connected by an optical fiber, and the data transport on this fiber uses the DRoF protocol (Digital Radio over Fiber).
  • the management of the alarms of the site, the control of the inclination (Tilt) of the antenna, as well as the management of the opto-electronic operating parameters of the reception and transmission channels of the DRoF signals on the site, that is to say the management of the transponder on the RRH side, are done at the site of the antenna site, and frequently require the movement of technicians on this site.
  • one solution is to add three corresponding pairs of lengths. waveform to the optical signal, in addition to the wavelength pair specific to the DRoF signal.
  • This solution complicates the processing of the optical signal in the RRH and BBU elements, increases the cost of these elements, while adding a strong constraint of interoperability between these elements, particularly when they are manufactured by different suppliers.
  • One of the aims of the invention is to overcome these disadvantages of the state of the art.
  • the invention improves the situation with the aid of an optoelectronic transponder for a radio transmission system on fiber, comprising:
  • An optical transmission module capable of modulating a first digital radio signal to obtain a first optical signal
  • An optical reception module adapted to receive a second optical signal and to demodulate it to obtain a demodulated radio signal
  • a digitizing module capable of digitizing the demodulated radio signal to obtain a second digital radio signal
  • the transmission module comprising:
  • optical scanning module comprising:
  • An extraction module capable of extracting a second management signal from the demodulated radio signal, the bit rate of the second management signal being smaller than that of the second digital radio signal.
  • an RRH element of an antenna site and a BBU element of a management center to exchange between them management signals, in parallel with the DRoF signal, without adding, as in the prior art, wavelengths specific to these management signals.
  • a management signal is added, before its transformation into an optical signal, that is to say in digital radioelectric form, to the digital radio signal of data DRoF to be transmitted, and not directly to the signal optical to emit.
  • a management signal is extracted from the digital radio signal obtained after transformation of the received optical signal, and not directly from the received optical signal.
  • the management signal becomes an integral part of the DRoF digital radio data signal.
  • bit rate of the management signal is lower than that of the data signal, the impact on the bit rate of the DRoF signal is limited.
  • the characteristics of the optical signal carrying the DRoF signal remain unchanged, in particular the wavelength in each of the two directions remains the same.
  • the purely optical portion of the radio transmission system on optical fiber, between the RRH and BBU elements, is therefore not affected by the invention.
  • the addition module is an electronic mixer.
  • the operation of adding the management signal is facilitated and inexpensive.
  • the electronic mixer is a cheap component that allows to combine several electronic signals of different frequencies, in this case, to add the low bit rate management signal to the high speed digital radio signal.
  • the digitizing module comprises an amplifier capable of amplifying the demodulated radio signal
  • the extraction module is a low-pass electronic filter connected to an output of the amplifier.
  • the ratio of the flow rate of the first or second radio signal to the flow rate respectively of the first or second management signal is greater than or equal to 1000.
  • the rate of the DRoF radio signal is greater than 1 Gbit / s.
  • the ratio of the flow rate of the first radio signal to the flow rate of the first management signal is identical to the ratio of the flow rate of the second radio signal to the flow rate of the second management signal.
  • the same components can be implemented symmetrically in a transponder according to the invention, either on the side of the element RRH or the side of the element BBU.
  • the management signal comprises information relating to alarms detected on a site of radio antennas.
  • the management signal comprises information relating to a control of the inclination of radio antennas.
  • the management signal comprises information relating to a management of the optoelectronic parameters of the optoelectronic transponder.
  • the optical transmission module transmits the first optical signal on an optical fiber, and wherein the optical receiver module receives the second optical signal on the same optical fiber.
  • an optoelectronic transponder in an RRH element and an optoelectronic transponder in a BBU element to exchange management information in both directions, even if they are interconnected by a single fiber optical.
  • the various aspects of the optoelectronic transponder for a radio transmission system on fiber can be implemented independently of each other or in combination with each other.
  • the invention also relates to a radio transmission system on optical fiber connecting a management center to at least one radio antenna site, the management center comprising an optoelectronic transponder such as that just described, each of the at least an antenna site also comprising a transponder such as that just described, which is associated with a distinct pair of wavelengths.
  • the invention is also more easily adaptable to a configuration where several antenna sites must be managed by the same management center. Indeed, by associating with each antenna site, that is to say the transponder of its element RRH, a pair of wavelengths which is unique to it, it is possible to connect several antenna sites to a single antenna. one and only BBU management center, by one or two optical fibers (only one for both directions of transmission, or one for each direction).
  • the different antenna sites may for example be connected in cascade using OADM elements (Optical Add-Drop Multiplexer) adding and extracting the appropriate wavelength of the pair of wavelengths corresponding to an RRH element.
  • OADM elements Optical Add-Drop Multiplexer
  • the BBU element of the management center can be connected by one or two fibers to a WDM multiplexer which serves each of the antenna sites by one or two dedicated fibers with the pair of wavelengths corresponding to the element. RRH.
  • the invention also relates to a method of adding a management signal in a digital radio signal for a radio transmission system on fiber, implemented by a first transponder according to that just described and comprising:
  • the method further comprising a step of adding the management signal to the first digital radio signal, the bit rate of the management signal being lower than that of the digital radio signal.
  • the invention finally relates to a method for extracting a signal for managing a demodulated radio signal for a radio transmission system over fiber, implemented by a first transponder according to that just described and comprising:
  • the method further comprising a step of extracting the management signal from the demodulated radio signal, the bit rate of the management signal being lower than that of the digital radio signal.
  • FIG. 1 schematically shows a radio transmission system on fiber comprising optoelectronic transponders according to the prior art
  • FIG. 2 shows an exemplary structure of an optoelectronic transponder, according to one aspect of the invention
  • FIG. 3 shows an example of a module for digitizing the optoelectronic transponder, according to one aspect of the invention
  • FIG. 4 shows an example of a module for receiving the optoelectronic transponder, according to an alternative embodiment of the invention
  • FIG. 5 schematically shows a radio transmission system on fiber comprising optoelectronic transponders according to one aspect of the invention
  • FIG. 6 shows an exemplary implementation of the method of adding a management signal, according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7 shows an exemplary implementation of the method of extracting a management signal, according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 schematically shows a prior art fiber radio transmission system including optoelectronic transponders according to the prior art.
  • the antenna site on the left-hand part of the figure comprises an RRH radio signal processing element 10, one or more antennas 11, and a site infrastructure represented for the sake of simplification by a single cabinet (or rack). 12, housing for example a power source supplying the antennas 1 1. Not all elements of the site infrastructure are represented, such as a fence, gate, pylon, etc.
  • the optical signal So4A comprising four wavelengths, transported in the cable 20, is processed by an optical mux / demux (multiplexer and demultiplexer) 14, which separates the 4 corresponding wavelengths ⁇ 1, ⁇ 2, A3, A4 respectively. to the signal DRoF Srn itself, to the alarm signal S2, to the tilt signal S3, and to the optoelectronic parameterization signal S4.
  • wavelength is meant “wavelength pair” when the optical signal is bidirectional.
  • the signal DRof is bidirectional for example, but the management signals can be unidirectional.
  • the wavelengths A1, A2, A3, A4 may for example be wavelengths called “CWDM" spaced from each other by 20 nm in a range from 1271 nm to 161 1 nm.
  • This transponder can be parameterized using the signal of Optoelectronic parameterization S4.
  • a control unit 15 having a role similar to the transponder, is responsible for the transformation between wavelengths A2, A3, A4 and electrical signals S2, S3 and S4, operated respectively by the cabinet 12, the antenna 1 1 and transponder 13.
  • the site of the management center on the right side of the figure comprises a digital signal processing element BBU 30, as well as other elements not shown such as for example an alarm management module, a tilt management module, an optoelectronic parameter management module.
  • the digital signal processing element BBU 30 comprises, analogously to the RRH radio signal processing element 10, an optical mux / demux 34, a transponder 33 and a control unit 35, the assembly enabling the transformation between optical wavelengths carried by the cable 20 and the corresponding digital electrical signals.
  • FIG. 2 shows an exemplary structure of an optoelectronic transponder, according to one aspect of the invention.
  • the optoelectronic transponder 100 comprises a transmission module 140 input accepting a digital radio signal Srn1, and a management signal Sg1, which is in digital electrical form.
  • the transmission module 140 comprises an addition module 141, for example an electronic mixer, which accepts, in input "on the water", the bits of each of the two digital signals Srn1 and Sg1, in order to output a signal digital combining the two signals mixing their respective bits in an order and frequency respecting their respective rate.
  • an addition module 141 for example an electronic mixer, which accepts, in input "on the water", the bits of each of the two digital signals Srn1 and Sg1, in order to output a signal digital combining the two signals mixing their respective bits in an order and frequency respecting their respective rate.
  • the combined digital signal is then supplied as input to a control circuit 142 of a laser diode Tx of an optical signal transmission port 143 Soi, to which an optical fiber of a cable 20 may be connected. .
  • the optoelectronic transponder 100 also comprises a receiving module 150 accepting on a reception port 151 an optical signal So2, for example coming from an optical fiber of a cable connected to the port Rx 151.
  • the optical signal So2 is demodulated into a demodulated radio signal Srd, for example by a photodiode of the port 151, and this signal Srd is digitized by a digitizing module 152 to produce a digital radio signal Srn2.
  • the module 152 comprises an extraction module 153 able to extract from the signal Srd a management signal Sg2.
  • the scanning module 152 is detailed in FIG.
  • FIG. 3 shows an example of a module for digitizing the optoelectronic transponder, according to one aspect of the invention.
  • the signal Srd is amplified by an amplifier 154, and the amplified signal Srd is clipped by a collector 155 to produce the signal Srn2.
  • the amplified signal Srd is divided into two parts, the first part being input to the extraction module 153, which may be embodied by a low-pass filter. This low-pass filter is set to retain only the low-rate portion of the signal Srd amplified by the amplifier 154, to produce the management signal Sg2. The second part of the amplified signal Srd is inputted to the collector 155.
  • the amplifier 143 and the collector 155 can be combined in a single component called limiting amplifier ("limiting amplifier” in English), provided to recover the amplified signal Srd for the low-pass filter.
  • the signal may in addition, be inputted to a high-pass filter (not shown) to suppress the amplified Srd signal management signal.
  • a high-pass filter not shown
  • FIG. 4 shows an example of a module for receiving the optoelectronic transponder, according to an alternative embodiment of the invention.
  • the receiving module 150 of the optoelectronic transponder comprises a "one-to-two" coupler 156 able to take a part of the received signal So2, for example 10% of the signal, for present at the input of an extraction module 157 comprising a low bandwidth photodiode, able to directly demodulate a low-rate signal, then to present this low-input signal at the input of a digitizing module 158 to produce the signal Sg2 management proper.
  • the remaining 90% of the optical signal So2 is presented at the input of the photodiode of the port 151, to be demodulated into the demodulated radio signal Srd, which is then digitized by a digitizer module 159 to produce the digital radio signal Srn2.
  • the scanning module is simplified because it does not include the extraction module, since the extraction of the management signal is already performed in the optical part of the receiving module.
  • FIG. 5 schematically shows a radio transmission system on fiber comprising optoelectronic transponders according to one aspect of the invention.
  • the antenna site on the left side of the figure and the management center on the right side differ from those of the prior art of FIG. 1, among other things by the absence of the two optical mux / demux, because thanks to the transponders 1 13 and 133 according to the invention, a single wavelength A1 is sufficient to transport, by the optical cable 20, a signal So comprising both the signal DRoF itself, as well as the information relating to the management signals S2 , S3 and S4.
  • the control unit 1 15 processes the management signal Sg extracted or added by the transponder 1 13, and perform the conversion between this signal and the management signals S2, S3 and S4 respectively exploitable by the site infrastructure for the alarms, by the antenna or antennas of the site, and by the transponder 1 13.
  • the control unit 135 processes the management signal Sg extracted or added by the transponder 133, and converts between this signal and management signals that can be used by one or more management applications intended for the mobile network operator. illustrated.
  • FIG. 6 shows an exemplary implementation of the method of adding a management signal, according to one embodiment of the invention.
  • the method is implemented by a transponder according to that just described, for example the transponder 1 13 of Figure 5.
  • the transponder 13 adds a management signal to a digital radio signal, for example according to the technique of the addition module 141 described above, the digital radio signal rate being for example 1000 times that of the digital radio signal. management signal.
  • the transponder 1 13 modulates the increased radio signal of the management signal to produce a single wavelength optical signal A1.
  • the transponder January 13 transmits the optical signal on an optical fiber, to another transponder according to that just described, for example the transponder 133 of Figure 5.
  • FIG. 7 shows an exemplary implementation of the method of extracting a management signal, according to one embodiment of the invention.
  • transponder 133 of Figure 5 comprising the digitizing module of Figure 3.
  • the transponder 133 receives an optical signal of wavelength ⁇ 1 from another transponder according to that just described, for example the transponder 1 13 of FIG.
  • the transponder 133 demodulates the optical signal to produce a demodulated radio signal.
  • the transponder 133 scans the demodulated radio signal, for example according to the technique of the module 152 described above, to produce a digitized radio signal while extracting a management signal whose flow rate is for example 1000 times lower. to that of the digitized radio signal.
  • the method for extracting a management signal differs from that just described in that the extraction step precedes the steps of demodulation and digitization of the management signal.
  • the embodiments of the invention which have just been presented are only some of the possible embodiments. They show that the invention makes it possible to remotely manage at least three different aspects of a mobile telecommunication antenna site: the processing of alarms, the control of the inclination of the antennas and the management of the optoelectronic parameters of the conversion between radio signals and optical signals, without modification of the optical signal carrying the broadcast signal, and without modification of the optical components.
  • the invention adapts to all DRoF system configurations with RRH entities connected by optical cable to a BBU entity, regardless of the protocols used to manage alarms, tilt and optoelectronic parameters, eg CPRI, OBSAI, ORI etc.

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Abstract

L'invention concerne un transpondeur optoélectronique (113,133) pour un système de transmission radio sur fibre, comprenant : • un module (140) d'émission optique apte à moduler un premier signal radioélectrique numérique (Srn1) pour obtenir un premier signal optique (So1); • un module (150) de réception optique apte à recevoir un deuxième signal optique (So2) et à le démoduler pour obtenir un signal radioélectrique démodulé (Srd); • un module (152) de numérisation apte à numériser le signal radioélectrique démodulé (Srd) pour obtenir un deuxième signal radioélectrique numérique (Srn2); le module (140) d'émission comprenant : • un module (141) d'addition d'un premier signal de gestion (Sg1) au premier signal radioélectrique numérique (Srn1), le débit du premier signal de gestion (Sg1) étant inférieur à celui du premier signal radioélectrique numérique (Srn1); et le module (152) de numérisation optique comprenant : • un module (153) d'extraction apte à extraire un deuxième signal de gestion (Sg2) à partir du signal radioélectrique démodulé (Srd), le débit du deuxième signal de gestion (Sg2) étant inférieur à celui du deuxième signal radioélectrique numérique (Srn2).

Description

Transpondeur pour un système de transmission radio sur fibre permettant le déport de l'interface de gestion des antennes
1. Domaine de l'invention
La demande d'invention se situe dans le domaine des réseaux de télécommunications mobiles, et plus particulièrement dans le domaine des liaisons par câbles optiques entre des sites d'antennes et un site du réseau de transport. 2. Etat de la technique antérieure
Une station de base d'un réseau mobile peut comprendre une ou plusieurs antennes positionnée en hauteur, généralement sur une tour ou un pylône. Le traitement du signal radiodiffusé est effectué par un élément appelé RRH (Remote Radio Head), positionné à proximité d'une antenne, par exemple dans la tour ou à son pied, grâce à sa petite taille. Le traitement du signal numérique, quant à lui, est effectué par un élément appelé BBU (Base Band Unit), qui peut être positionné loin de l'antenne, par exemple à des dizaines de kilomètres. Le RRH et le BBU sont reliés par une fibre optique, et le transport des données sur cette fibre utilise le protocole DRoF (Digital Radio over Fibre).
Selon une technique antérieure, la gestion des alarmes du site, le contrôle de l'inclinaison (Tilt) de l'antenne, ainsi que la gestion des paramètres de fonctionnement opto-électronique des chaînes de réception et d'émission des signaux DRoF sur le site, c'est-à-dire la gestion du transpondeur du côté RRH, se font sur le lieu du site d'antennes, et nécessitent fréquemment le déplacement de techniciens sur ce lieu.
Afin de déporter vers le site BBU la gestion des informations relatives aux trois aspects cités ci-dessus, c'est-à-dire les informations d'alarme, de tilt et de transpondeur, une solution est d'ajouter trois couples correspondants de longueurs d'onde au signal optique, en plus du couple de longueurs d'onde propre au signal DRoF. Cette solution complique le traitement du signal optique dans les éléments RRH et BBU, augmente le coût de ces éléments, tout en ajoutant une contrainte forte d'interopérabilité entre ces éléments, particulièrement lorsqu'ils sont fabriqués par des fournisseurs différents.
Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique.
3. Exposé de l'invention L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un transpondeur optoélectronique pour un système de transmission radio sur fibre, comprenant :
• un module d'émission optique apte à moduler un premier signal radioélectrique numérique pour obtenir un premier signal optique,
• un module de réception optique apte à recevoir un deuxième signal optique et à le démoduler pour obtenir un signal radioélectrique démodulé,
• un module de numérisation apte à numériser le signal radioélectrique démodulé pour obtenir un deuxième signal radioélectrique numérique,
le module d'émission comprenant :
• un module d'addition d'un premier signal de gestion au premier signal radioélectrique numérique, le débit du premier signal de gestion étant inférieur à celui du premier signal radioélectrique numérique,
et le module de numérisation optique comprenant :
• un module d'extraction apte à extraire un deuxième signal de gestion à partir du signal radioélectrique démodulé, le débit du deuxième signal de gestion étant inférieur à celui du deuxième signal radioélectrique numérique.
Grâce à l'invention, il est possible pour un élément RRH d'un site d'antennes et un élément BBU d'un centre de gestion d'échanger entre eux des signaux de gestion, en parallèle du signal DRoF, sans ajouter, comme dans la technique antérieure, des longueurs d'onde spécifiques à ces signaux de gestion. En effet, selon l'invention, du côté de l'émission des signaux, un signal de gestion est ajouté, avant sa transformation en signal optique, c'est-à-dire sous forme radioélectrique numérique, au signal radioélectrique numérique de données DRoF à émettre, et non pas directement au signal optique à émettre.
De même, selon l'invention, du côté de la réception des signaux, un signal de gestion est extrait du signal radioélectrique numérique obtenu après transformation du signal optique reçu, et non pas directement du signal optique reçu.
Dans un sens comme dans l'autre, le signal de gestion devient ainsi partie intégrante du signal radioélectrique numérique de données DRoF.
Comme le débit du signal de gestion est inférieur à celui du signal de données, l'impact sur le débit du signal DRoF est limité.
Les caractéristiques du signal optique transportant le signal DRoF restent inchangées, notamment la longueur d'onde dans chacun des deux sens reste la même. La partie purement optique du système de transmission radio sur fibre optique, entre les éléments RRH et BBU, n'est donc pas impactée par l'invention.
Un autre avantage de l'invention est que le traitement du signal de gestion bas débit est possible sans un traitement complet du signal de données haut débit, qui introduirait une latence dans le signal DRoF. Selon un aspect de l'invention, le module d'addition est un mélangeur électronique.
Grâce à cet aspect, l'opération d'addition du signal de gestion est facilitée et peu coûteuse. En effet le mélangeur électronique est un composant bon marché qui permet de combiner plusieurs signaux électroniques de fréquences différentes, en l'occurrence, d'ajouter le signal de gestion bas débit au signal radioélectrique numérique haut débit.
Selon un aspect de l'invention, le module de numérisation comprend un amplificateur apte à amplifier le signal radioélectrique démodulé, et le module d'extraction est un filtre électronique passe-bas connecté à une sortie de l'amplificateur. Grâce à cet aspect, l'opération d'extraction du signal de gestion est facilitée et peu coûteuse. En effet le filtre passe-bas est un composant bon marché qui permet de prélever à bas échantillonnage une partie du signal radioélectrique numérique. Pour extraire le signal de gestion du signal radioélectrique numérique, il suffit que la fréquence de l'échantillonnage soit réglée sur le débit du signal de gestion.
Selon un aspect de l'invention, le rapport du débit du premier ou du deuxième signal radioélectrique sur le débit respectivement du premier ou du deuxième signal de gestion est supérieur ou égal à 1000.
Typiquement, le débit du signal radioélectrique DRoF est supérieur à 1 Gbit/s.
Grâce à cet aspect, il est possible de transporter dans ce signal radioélectrique DRoF un signal de gestion à 1 Mbits par seconde, sans incidence perceptible sur le débit du signal radioélectrique DRoF. Selon un aspect de l'invention, le rapport du débit du premier signal radioélectrique sur le débit du premier signal de gestion est identique au rapport du débit du deuxième signal radioélectrique sur le débit du deuxième signal de gestion.
Grâce à cet aspect, les mêmes composants peuvent être mis en œuvre symétriquement dans un transpondeur selon l'invention, que ce soit du côté de l'élément RRH ou du côté de l'élément BBU.
Selon un aspect de l'invention, le signal de gestion comprend des informations relatives à des alarmes détectées sur un site d'antennes radioélectriques.
Selon un aspect de l'invention, le signal de gestion comprend des informations relatives à un contrôle de l'inclinaison d'antennes radioélectriques.
Selon un aspect de l'invention, le signal de gestion comprend des informations relatives à une gestion des paramètres optoélectroniques du transpondeur optoélectronique.
Grâce à ces trois aspects, il est possible de gérer à distance un site d'antennes radioélectriques où se trouve un élément RRH, à partir d'un site éloigné où se trouve l'élément BBU.
Selon un aspect de l'invention, le module d'émission optique émet le premier signal optique sur une fibre optique, et où le module de réception optique reçoit le deuxième signal optique sur la même fibre optique.
Grâce à cet aspect, il est possible pour un transpondeur optoélectronique dans un élément RRH et un transpondeur optoélectronique dans un élément BBU d'échanger des informations de gestion dans les deux sens, même s'ils sont connectés entre eux par une seule et même fibre optique.
Les différents aspects du transpondeur optoélectronique pour un système de transmission radio sur fibre, qui viennent d'être décrits, peuvent être mis en œuvre indépendamment les uns des autres ou en combinaison les uns avec les autres. L'invention concerne aussi un système de transmission radio sur fibre optique connectant un centre de gestion à au moins un site d'antennes radioélectriques, le centre de gestion comprenant un transpondeur optoélectronique tel que celui qui vient d'être décrit, chacun des au moins un site d'antennes comprenant également un transpondeur tel que celui qui vient d'être décrit, auquel est associé un couple distinct de longueurs d'onde.
Avec deux transpondeurs selon l'invention, on obtient un système de transmission entre un élément RRH et un élément BBU permettant la gestion à distance du site d'antennes, sans aucune modification de l'infrastructure optique ou des opérations de traitement des signaux optiques.
L'invention est de plus aisément adaptable à une configuration où plusieurs sites d'antennes doivent être gérés par le même centre de gestion. En effet, en associant à chaque site d'antennes, c'est-à-dire au transpondeur de son élément RRH, un couple de longueurs d'onde qui lui est unique, il est possible de relier plusieurs sites d'antennes à un seul et unique centre de gestion BBU, par une seule ou deux fibres optiques (une seule pour les deux sens de transmission, ou une pour chaque sens). Les différents sites d'antennes peuvent par exemple être reliés en cascade à l'aide d'éléments OADM (Optical Add-Drop Multiplexer) ajoutant et extrayant la longueur d'onde appropriée du couple de longueurs d'onde correspondant à un élément RRH.
Alternativement, l'élément BBU du centre de gestion peut être relié par une seule ou deux fibres à un multiplexeur WDM qui dessert chacun des sites d'antennes par une ou deux fibres dédiées avec le couple de longueurs d'onde correspondant à l'élément RRH.
L'invention concerne également un procédé d'addition d'un signal de gestion dans un signal radioélectrique numérique pour un système de transmission radio sur fibre, mis en œuvre par un premier transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit et comprenant :
• une étape de modulation du signal radioélectrique numérique pour obtenir un signal optique,
• une étape d'émission du signal optique à destination d'un deuxième transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit,
le procédé comprenant en outre une étape d'addition du signal de gestion au premier signal radioélectrique numérique, le débit du signal de gestion étant inférieur à celui du signal radioélectrique numérique.
L'invention concerne enfin un procédé d'extraction d'un signal de gestion d'un signal radioélectrique démodulé pour un système de transmission radio sur fibre, mis en œuvre par un premier transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit et comprenant :
• une étape de réception d'un signal optique en provenance d'un deuxième transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit,
• une étape de démodulation du signal optique reçu pour obtenir un signal radioélectrique démodulé,
· une étape de numérisation du signal radioélectrique démodulé pour obtenir un signal radioélectrique numérique,
le procédé comprenant en outre une étape d'extraction du signal de gestion à partir du signal radioélectrique démodulé, le débit du signal de gestion étant inférieur à celui du signal radioélectrique numérique.
4. Présentation des figures
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon la technique antérieure,
- la figure 2 présente un exemple de structure d'un transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention,
- la figure 3 présente un exemple de module de numérisation du transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention,
- la figure 4 présente un exemple de module de réception du transpondeur optoélectronique, selon un mode alternatif de réalisation de l'invention,
- la figure 5 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon un aspect de l'invention,
- la figure 6 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'addition d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'extraction d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention.
5. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention Dans la suite de la description, on présente des exemples de modes de réalisation de l'invention se basant sur l'architecture RRH-BBU introduite avec la 3G, mais l'invention s'applique également à d'autres systèmes où un signal électrique de données, destiné ou non à être radiodiffusé, doit être combiné à un signal de gestion puis transporté dans un signal optique, tels que les systèmes 2G et 4G mobile et Wimax.
La figure 1 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre selon la technique antérieure comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon la technique antérieure.
Le site d'antenne sur la partie gauche de la figure comprend un élément de traitement de signal radiodiffusé RRH 10, une ou plusieurs antennes 1 1 , ainsi qu'une infrastructure de site représentée par souci de simplification par une seule armoire (ou baie) 12, abritant par exemple une source d'énergie alimentant les antennes 1 1 . Tous les éléments de l'infrastructure de site ne sont pas représentés, comme une clôture, une porte, un pylône, etc.
Le signal optique So4A, comprenant 4 longueurs d'onde, transporté dans le câble 20, est traité par un mux/demux (multiplexeur et démultiplexeur) optique 14, qui sépare les 4 longueurs d'onde λ1 , λ2, A3, A4 correspondant respectivement au signal DRoF Srn lui-même, au signal d'alarme S2, au signal de tilt S3, et au signal de paramétrage optoélectronique S4.
Par "longueur d'onde" il faut entendre "couple de longueur d'onde" lorsque le signal optique est bidirectionnel. Le signal DRof est bidirectionnel par exemple, mais les signaux de gestion peuvent être unidirectionnels. Les longueurs d'onde A1 , A2, A3, A4 peuvent par exemple être des longueurs d'onde dites "CWDM", espacées les unes des autres de 20 nm dans une plage allant de 1271 nm à 161 1 nm.
La partie du signal optique de longueur d'onde A1 , correspondant respectivement au signal Srn qui est le signal DRoF à proprement parler, est traitée par un transpondeur 13, chargé de la transformation entre signal optique et signal numérique radiodiffusé. Ce transpondeur est paramétrable à l'aide du signal de paramétrage optoélectronique S4.
D'autres éléments du RRH 10, notamment ceux situés entre le transpondeur 13 et l'antenne 1 1 , ne sont pas représentés par souci de clarté, comme par exemple un processeur de signal numérique.
Une unité de contrôle 15 ayant un rôle similaire au transpondeur, est chargée de la transformation entre longueurs d'onde A2, A3, A4 et signaux électriques S2, S3 et S4, exploités respectivement par l'armoire 12, l'antenne 1 1 et le transpondeur 13. Alternativement, il peut y avoir une unité de contrôle par type de signal de gestion S2, S3 ou S4.
Le site du centre de gestion sur la partie droite de la figure comprend un élément de traitement de signal numérique BBU 30, ainsi que d'autres éléments non représentés tels que par exemple un module de gestion des alarmes, un module de gestion de tilt, un module de gestion de paramétrage optoélectronique.
L'élément de traitement de signal numérique BBU 30 comprend, de façon analogue à l'élément de traitement de signal radiodiffusé RRH 10, un mux/demux optique 34, un transpondeur 33 et une unité de contrôle 35, l'ensemble permettant la transformation entre longueurs d'onde optiques transportées par le câble 20 et les signaux électriques numériques correspondants. La figure 2 présente un exemple de structure d'un transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention.
Le transpondeur optoélectronique 100 comprend un module 140 d'émission acceptant en entrée un signal radioélectrique numérique Srn1 , et un signal de gestion Sg1 , qui est sous forme électrique numérique.
Le module 140 d'émission comprend un module 141 d'addition, par exemple un mélangeur électronique, qui accepte en entrée "au fil de l'eau" les bits de chacun des deux signaux numériques Srn1 et Sg1 , pour produire en sortie un signal numérique combinant les deux signaux mélangeant leurs bits respectifs dans un ordre et une fréquence respectant leur débit respectif. Ainsi, il est possible, par exemple à obtention du signal combiné par une entité RRH ou BBU distante, d'extraire de ce signal combiné chacun de ses signaux le composant, simplement en connaissant les débits respectifs des signaux Srn1 et Sg1 , ou en connaissant un des deux débits ainsi que son rapport de débit avec l'autre.
Le signal numérique combiné est ensuite fourni en entrée d'un circuit 142 de commande d'une diode laser Tx d'un port 143 d'émission d'un signal optique Soi , port auquel peut être branchée une fibre optique d'un câble 20.
Le transpondeur optoélectronique 100 comprend également un module 150 de réception acceptant sur un port 151 de réception un signal optique So2, par exemple en provenance d'une fibre optique d'un câble 20 branchée au port Rx 151 .
Le signal optique So2 est démodulé en un signal radioélectrique démodulé Srd, par exemple par une photodiode du port 151 , et ce signal Srd est numérisé par un module 152 de numérisation pour produire un signal radioélectrique numérique Srn2. Entre autre, le module 152 comprend un module 153 d'extraction apte à extraire du signal Srd un signal de gestion Sg2. Le module 152 de numérisation est détaillé en figure 3.
La figure 3 présente un exemple de module de numérisation du transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention.
Selon cet exemple, le signal Srd est amplifié par un amplificateur 154, et le signal Srd amplifié est écrêté par un écretteur 155 pour produire le signal Srn2.
Le signal Srd amplifié est divisé en deux parties, la première partie étant soumise en entrée au module 153 d'extraction, qui peut être matérialisé par un filtre passe-bas. Ce filtre passe-bas est réglé pour ne retenir que la partie bas-débit du signal Srd amplifié par l'amplificateur 154, pour produire le signal de gestion Sg2. La deuxième partie du signal Srd amplifié st soumise en entrée à l'écretteur 155.
L'amplificateur 143 et l'écretteur 155 peuvent être combinés dans un seul composant appelé amplificateur limiteur ("limiting amplifier" en anglais), à condition de pouvoir récupérer le signal Srd amplifié pour le filtre passe-bas.
Optionnellement, avant ou après le passage dans l'écretteur 155, le signal peut en plus être soumise en entrée à un filtre passe-haut (non illustré) afin de supprimer le signal de gestion du signal Srd amplifié. Ainsi, l'impact éventuel du signal de gestion sur l'intégrité du signal DRoF est totalement éliminé. La figure 4 présente un exemple de module de réception du transpondeur optoélectronique, selon un mode alternatif de réalisation de l'invention.
Selon ce mode alternatif à celui décrit en relation avec la figure 3, le module de réception 150 du transpondeur optoélectronique comprend un coupleur "un vers deux" 156 apte à prélever une partie du signal So2 reçu, par exemple 10% du signal, pour le présenter en entrée d'un module d'extraction 157 comprenant une photodiode à faible bande passante, apte à démoduler directement un signal à faible débit, puis à présenter ce signal à faible débit en entrée d'un module de numérisation 158 pour produire le signal de gestion Sg2 proprement dit. Les 90% restants du signal optique So2 sont présentés en entrée de la photodiode du port 151 , pour être démodulés en le signal radioélectrique démodulé Srd, qui est ensuite numérisé par un module de numérisation 159 pour produire le signal radioélectrique numérique Srn2.
Dans ce mode, le module de numérisation est simplifié car il ne comprend pas le module d'extraction, puisque l'extraction du signal de gestion est déjà effectuée dans la partie optique du module de réception.
La figure 5 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon un aspect de l'invention.
Le site d'antenne sur la partie gauche de la figure et le centre de gestion sur la partie droite diffèrent de ceux de la technique antérieur de la figure 1 , entre autres par l'absence des deux mux/demux optiques, car grâce au transpondeurs 1 13 et 133 selon l'invention, une seule longueur d'onde A1 suffit pour transporter, par le câble optique 20, un signal So comprenant à la fois le signal DRoF lui-même, ainsi que les informations relatives aux signaux de gestion S2, S3 et S4.
L'unité de contrôle 1 15 traite le signal de gestion Sg extrait ou ajouté par le transpondeur 1 13, et effectuent la conversion entre ce signal et les signaux de gestion S2, S3 et S4 exploitables respectivement par l'infrastructure de site pour les alarmes, par la ou les antennes du site, et par le transpondeur 1 13.
L'unité de contrôle 135 traite le signal de gestion Sg extrait ou ajouté par le transpondeur 133, et effectuent la conversion entre ce signal et des signaux de gestion exploitables par une ou des applications de gestion destinées à l'opérateur de réseau mobile, non illustrés.
Les signaux Sg, bidirectionnels dans la figure 5, correspondent aux signaux Sg1 et Sg2 unidirectionnels des figures 2 et 3, sont des signaux électriques et non optiques, ce qui simplifie les unités de contrôle 1 15 et 135 et les rend moins coûteuses que les unités de contrôle 15 et 35 selon la technique antérieure.
La figure 6 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'addition d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention.
Le procédé est mis en œuvre par un transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 1 13 de la figure 5.
Lors d'une étape E1 , le transpondeur 1 13 additionne un signal de gestion à un signal radioélectrique numérique, par exemple selon la technique du module 141 d'addition décrit plus haut, le débit du signal radioélectrique numérique étant par exemple 1000 fois celui du signal de gestion.
Lors d'une étape E2, le transpondeur 1 13 module le signal radioélectrique augmenté du signal de gestion pour produire un signal optique de longueur d'onde unique A1 .
Lors d'une étape E3, le transpondeur 1 13 émet le signal optique sur une fibre optique, à destination d'un autre transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 133 de la figure 5.
La figure 7 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'extraction d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention.
Le procédé est mis en œuvre par un transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 133 de la figure 5 comprenant le module de numérisation de la figure 3.
Lors d'une étape F1 , le transpondeur 133 reçoit un signal optique de longueur d'onde A1 en provenance d'un autre transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 1 13 de la figure 5.
Lors d'une étape F2, le transpondeur 133 démodule le signal optique pour produire un signal radioélectrique démodulé.
Lors d'une étape F3, le transpondeur 133 numérise le signal radioélectrique démodulé, par exemple selon la technique du module 152 décrit plus haut, pour produire un signal radioélectrique numérisé tout en extrayant un signal de gestion dont le débit est par exemple 1000 fois inférieur à celui du signal radioélectrique numérisé.
Dans le cas d'un module de réception conforme à celui décrit en relation avec la figure 4, le procédé d'extraction d'un signal de gestion diffère de celui qui vient d'être décrit en ce que l'étape d'extraction précède les étapes de démodulation et de numérisation du signal de gestion.
Les exemples de réalisation de l'invention qui viennent d'être présentés ne sont que quelques uns des modes de réalisation envisageables. Ils montrent que l'invention permet de gérer à distance au moins trois aspects différents d'un site d'antennes pour télécommunication mobiles: le traitement des alarmes, le contrôle de l'inclinaison des antennes et la gestion des paramètres optoélectroniques de la conversion entre signaux radiodiffusés et signaux optiques, et ce sans modification du signal optique transportant le signal radiodiffusé, et sans modification des composants optiques. L'invention s'adapte à toutes les configurations de système DRoF avec des entités RRH reliées par câble optique à une entité BBU, et ce quels que soient les protocoles utilisés pour gérer alarmes, tilt et paramètres optoélectroniques, par exemple CPRI, OBSAI, ORI, etc.

Claims

REVENDICATIONS
1. Transpondeur optoélectronique (1 13,133) pour un système de transmission radio sur fibre, comprenant :
« un module (140) d'émission optique apte à moduler un premier signal radioélectrique numérique (Srn1 ) pour obtenir un premier signal optique (Soi );
• un module (150) de réception optique apte à recevoir un deuxième signal optique (So2) et à le démoduler pour obtenir un signal radioélectrique démodulé (Srd);
• un module (152) de numérisation apte à numériser le signal radioélectrique démodulé (Srd) pour obtenir un deuxième signal radioélectrique numérique (Srn2); caractérisé en ce que le module (140) d'émission comprend :
• un module (141 ) d'addition d'un premier signal de gestion (Sg1 ) au premier signal radioélectrique numérique (Srn1 ), le débit du premier signal de gestion (Sg1 ) étant inférieur à celui du premier signal radioélectrique numérique (Srn1 );
et en ce que le module (152) de numérisation optique comprend :
• un module (153) d'extraction apte à extraire un deuxième signal de gestion (Sg2) à partir du signal radioélectrique démodulé (Srd), le débit du deuxième signal de gestion (Sg2) étant inférieur à celui du deuxième signal radioélectrique numérique (Srn2).
2. Transpondeur optoélectronique selon la revendication 1 , où le module (141 ) d'addition est un mélangeur électronique.
3. Transpondeur optoélectronique selon la revendication 1 , où le module (152) de numérisation comprend un amplificateur (154) apte à amplifier le signal radioélectrique démodulé (Srd), et où le module (153) d'extraction est un filtre électronique passe-bas connecté à une sortie de l'amplificateur (154).
4. Transpondeur optoélectronique selon l'une des revendications précédentes, où le rapport du débit du premier ou du deuxième signal radioélectrique sur le débit respectivement du premier ou du deuxième signal de gestion est supérieur ou égal à 1000.
5. Transpondeur optoélectronique selon la revendication précédente, où le rapport du débit du premier signal radioélectrique sur le débit du premier signal de gestion est identique au rapport du débit du deuxième signal radioélectrique sur le débit du deuxième signal de gestion.
6. Transpondeur optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 5, où le signal de gestion (Sg1 , Sg2) comprend des informations (S2) relatives à des alarmes détectées sur un site d'antennes radioélectriques.
7. Transpondeur optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 5, où le signal de gestion (Sg1 , Sg2) comprend des informations (S3) relatives à un contrôle de l'inclinaison d'antennes radioélectriques.
8. Transpondeur optoélectronique selon l'une des revendications 1 à 5, où le signal de gestion (Sg1 , Sg2) comprend des informations (S4) relatives à une gestion des paramètres optoélectroniques du transpondeur optoélectronique.
9. Transpondeur optoélectronique selon l'une des revendications précédentes, où le module (140) d'émission optique émet le premier signal optique (Soi ) sur une fibre optique, et où le module (150) de réception optique reçoit le deuxième signal optique (So2) sur la même fibre optique.
10. Système de transmission radio sur fibre optique connectant un centre de gestion à au moins un site d'antennes radioélectriques, le centre de gestion comprenant un transpondeur (133) optoélectronique selon la revendication 1 , chacun des au moins un site d'antennes comprenant un transpondeur (1 13) selon la revendication 1 auquel est associé un couple distinct de longueurs d'onde.
11. Procédé d'addition d'un signal de gestion (Sg1 ) dans un signal radioélectrique numérique (Srn1 ) pour un système de transmission radio sur fibre, mis en œuvre par un premier transpondeur conforme à la revendication 1 et comprenant :
· une étape de modulation du signal radioélectrique numérique (Srn1 ) pour obtenir un signal optique (Soi ) ;
• une étape d'émission du signal optique (Soi ) à destination d'un deuxième transpondeur conforme à la revendication 1 ;
le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'addition du signal de gestion (Sg1 ) au premier signal radioélectrique numérique (Srn1 ), le débit du signal de gestion (Sg1 ) étant inférieur à celui du signal radioélectrique numérique (Srn1 ).
12. Procédé d'extraction d'un signal de gestion (Sg2) d'un signal radioélectrique démodulé (Srd) pour un système de transmission radio sur fibre, mis en œuvre par un premier transpondeur conforme à la revendication 1 et comprenant :
• une étape de réception d'un signal optique (So2) en provenance d'un deuxième transpondeur conforme à la revendication 1 ;
• une étape de démodulation du signal optique reçu pour obtenir un signal radioélectrique démodulé (Srd) ;
• une étape de numérisation du signal radioélectrique démodulé (Srd) pour obtenir un signal radioélectrique numérique (Srn2) ;
le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'extraction du signal de gestion (Sg2) à partir du signal radioélectrique démodulé (Srd), le débit du signal de gestion (Sg2) étant inférieur à celui du signal radioélectrique numérique (Srn2).
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