FR2463551A1 - Procede pour la transmission de donnees par multiplexage dans le temps - Google Patents
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Abstract
PROCEDE POUR LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR MULTIPLEXAGE DANS LE TEMPS (TDMA) ENTRE UNE STATION CENTRALE, UNE STATION DE RELAIS ET DES STATIONS RADIOELECTRIQUES MOBILES, LA STATION CENTRALE EMETTANT SUR UNE FREQUENCE. APRES APPEL PAR LA STATION CENTRALE, LES STATIONS RADIOELECTRIQUES MOBILES EMETTENT SUCCESSIVEMENT DES MESSAGES DE ROUTINE SUR UNE SECONDE FREQUENCE. DES DONNEES, POUR LESQUELLES UN CRENEAU EST RESERVE DANS LA STRUCTURE DE CADRES TEMPORELS, SONT EMISES DANS LES MESSAGES DE ROUTINE.
Description
La présente invention concerne un procédé pour la transmission de données
entre une station centrale au moins, une station de relais et des stations radioélectriques mobiles, par multiplexage dans le temps (TDMA) avec une strucutre de cadres temporels, la station centrale émettant sur une fréquence vers toutes les stations radio-
électriques mobiles par l'intermédiaire de la station de relais.
La demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n0 26 25 475 décrit un système de radiocommunication
avec stations radiotéléphoniques fixes et mobiles. La liaison radio-
électrique est surveillée comme suit dans ce système: le niveau HF
de la liaison est mesurée en permanence et, quand il tombe au-
dessous d'une valeur déterminée, la liaison est commutée d'une pre-
mière station radioélectrique fixe sur une seconde, offrant de meil-
leures conditions de réception aux stations mobiles.
L'inconvénient de ce procédé réside dans l'organisation de ces réseaux radioélectriques. Elle est déterminée par la subdivision en un nombre élevé de zones de service avec de nombreuses stations de
relais fixes, le recouvrement de ces zones de service avec les per-
turbations résultantes (évanouissement sélectif) et le flux de don-
nées entre les nombreuses stations de relais fixe et la station cen-
trale, imposant des opérations et un appareillage importants.
H. Riberg décrit par ailleurs un réseau radioélectrique de transmis-
sion de données dans "Datenfunknetz de Polizei NW" PTV 8/77. L'ex-
ploitation est pénible également dans ce système de transmission radioélectrique, car la transmission d'un message par la station centrale à une station radioélectrique mobile sélectée interdit
l'émission par toutes les autres stations radioélectriques mobiles.
L'invention a pour objet un procédé pour la transmission de données entre une station centrale au moins, une station de relais et des stations radioélectriques mobiles, par multiplexage dans le temps (TDMA), exigeant des opérations et un appareillage réduits,
offrant une structure de cadres temporels de durée flexible et sim-
plifiant l'organisation de la transmission radioélectrique.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les stations radioélectriques mobiles, après interrogation par une station centrale, émettent successivement des messages de routine
sur une seconde fréquence; après une annonce préalable, les sta-
tions radioélectriques mobiles émettent vers la station centrale des données à l'intérieur des messages de routine, dans un premier cadre temporel; et la station centrale réserve à cette fin un cré- neau pour les données dans un second cadre temporel, de sorte que la durée de la structure de cadres temporels est adaptée à celle
des messages, sa valeur minimale étant déterminée par la seule trans-
mission de messages de routine et sa valeur maximale par la trans-
mission de données à la station centrale par toutes les stations radioélectriques mobiles ou de données individuelles à toutes les
stations radioélectriques mobiles par la station centrale.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, des canaux supplémentaires sont disponibles pour un échange intense de
données entre la station centrale et quelques stations radioélectri-
ques mobiles.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'absence d'un message de routine d'une station radioélectrique mobile déclenche
automatiquement une alarme.
Les avantages de l'émission de routine sur une seconde fréquence par la station centrale résident dans le fait que cette dernière connaît toutes les stations radioélectriques mobiles en service et que l'absence d'accusé de réception d'un message de routine permet de déceler des anomalies, telles que non-fonctionnement malgré un
message de mise en service ou cas d'urgence. Des canaux supplémen-
taires disponibles pour un échange intense de données, c'est-à-dire
de nombreuses données à l'intérieur des messages de routine, garan-
tissent que la durée du cadre temporel ne devient pas trop longue
pour un cycle d'interrogation de toutes les stations radioélectri-
ques mobiles par la station centrale. Une interrogation de toutes ces
dernières est ainsi possible dans un temps prédéterminé et relative-
ment court.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront
mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un
exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente le déroulement de la transmission station centrale-véhiculesstation centrale; la figure 2 représente la constitution des messages de la station centrale et des véhicules; et la figure 3 représente le schéma synoptique simplifié du poste de
transmission de données équipant les véhicules.
Dans l'exemple décrit, la station de relais est représentée par un satellite. Il est ainsi possible de garantir une couverture
radioélectrique suffisante d'une vaste zone, fixée par la zone d'il-
lumination du satellite. Le procédé peut évidemment utiliser aussi
une station de relais terrestre pour des applications régionales.
Les stations radioélectriques mobiles sont des véhicules (KFZ) équi-
pés de postes radioélectriques de transmission de données. La trans-
mission des données est numérique. Les postes radioélectriques des KFZ comportent des mémoires pour les données. La transmission de
données par la station centrale aux KFZ comprend des messages des-
tinés à tous les KFZ, à un groupe déterminé de ces derniers ou à des KFZ individuels. Les messages en diffusion à tous les KFZ ou à un
groupe déterminé d'entre eux n'exigent pas d'accusé de réception.
Tous les messages adressés à des KFZ déterminés font l'objet d'un accusé de réception. Le long temps de propagation des signaux <500 ms environ entre l'émission et l'accusé de réception des messages)
impose l'utilisation de canaux de fréquence distincts pour les tra-
jets station centrale-véhicules et véhicules-station centrale, afin
de permettre une utilisation optimale des canaux.
La plupart des informations transmises par un KFZ à la station centrale sont constituées par de courts messages de routine, faisant
l'objet d'un accusé de réception par la station centrale. Des mes-
sages plus longs sont rares et peuvent être annoncés le cas échéant
par la forme des messages de routine.
Dans le procédé décrit deux trains de messages sont traités à
des fréquences différentes. Le train de messages 1 contient les mes-
sages, appels et instructions de commande de la station centrale; le train de messages 2 contient les messages et appels des KFZ. Deux canaux de satellite sont ainsi nécessaires. D'autres canaux sont disponibles pour des liaisons de plus longue durée
La figure 1 représente le déroulement de la transmission sta-
tion centrale-KFZ-station centrale. A l'instant t1, la station cen-
trale transmet sur la fréquence f1 un appel de routine a au KFZ 1.
L'appel atteint le véhicule à l'instant t1 + T (T = temps de propa- gation sol-satellite-sol). A l'instant t2, le véhicule émet une réponse sur la fréquence f 2, qui atteint la station centrale à l'instant t2 + T.
Une standardisation des messages est nécessaire pour simpli-
fier l'organisation. Les appels de routine a de la station centrale ont une durée fixe T1, qui résulte du texte b transmis. Un appel de routine a est constitué par une tête de synchronisation c, un mot synchrone e et le texte b. Ce dernier contient le numéro du véhicule ou un code de groupe pour les messages en diffusion, un mot-code, qui annonce une transmission d'information ultérieure ou confirme
une information, et quelques bits de redondance d.
La figure 2 représente cette structure des messages de la sta-
tion centrale et des KFZ.
Le véhicule répond à l'appel de routine a à l'instant t2 et à la fréquence f2. Une certaine marge de sécurité S (2 ms environ) est nécessaire pour éviter un recouvrement des émissions de véhicules se trouvant à des emplacements différents. La réponse de routine f du KFZ est également standardisée (durée T2) et comprend' une tête de synchronisation g, un mot synchrone h, le texte i et des bits de redondance J. Le texte i est constitué par le numéro du véhicule et un texte standard, qui peut contenir les messages suivants: rien a
signaler, en service, hors service, transmission de message souhai-
tée (télégramme/texte, durée de la transmission), confirmation de
réception, appel de secours/alarme.
L'exploitation est décrite ci-après à l'aide d'un exemple. Tous les appareils sont toujours interrogés. Au début du service, après l'introduction de "prise de service" dans le bloc de commande et d'affichage 9 (figure 3), le poste radioélectrique répond à l'appel de routine a suivant de la station centrale en émettant l'accusé de réception k. La liaison est ainsi établie. Lorsqu'acun message n'est transmis, le poste radioélectrique répond à chaque appel de routine a par un texte standard "rien à signaler". Le fonctionnement de la
liaison est ainsi surveillée.
Un message m de la station centrale, en diffusion ou individuel, est annoncé par un mot-code approprié. Le poste radioélectrique com- mute sur "réception", le message suivant est reçu et sa réception est
signalée et confirmée à la station centrale. La réception d'un mes-
sage mutilé produit une répétition.
Dans le cas de messages du KFZ, l'entrée de "transmission de
message souhaitée" conduit la station centrale à autoriser un cré-
neau 1 approprié à la fréquence f2 pour des données ou à commuter le poste sur la fréquence libre fn pour une transmission de plus longue durée. A la fin de la transmission, le poste est de nouveau commuté
sur la fréquence f2 et le créneau est réduit.
A la fin du service du KFZ, l'entrée "fin de service" informe la
station centrale de l'absence provisoire de toute réponse aux inter-
rogations. Lorsque tous les appels de routine a de la station centrale ont
été transmis successivement aux KFZ, l'interrogation o des KFZ com-
mence selon le même principe que l'appel.
Les messages d'alarme, générés manuellement ou automatiquement sont émis sur appel. L'annonce préalable de prise de service n'est pas requise dans ce cas. Cette exploitation se fait normalement sur un canal commun à tous les véhicules. Dans des cas particuliers, des groupes de véhicules peuvent travailler de la même façon sur des
canaux de réserve.
Le fonctionnement des postes radioélectriques de transmission de données, équipant les K"Z, est décrit ci-après à l'aide de la figure 3. Conformément à la structure des messages de la station centrale et du KFZ, le signal reçu par l'antenne 1 est transmis par
le relais d'antenne 2 au récepteur 3. Dans ce dernier, il est ampli-
fié par un préamplificateur sans bruit, transposé, puis démodulé par
le démodulateur FSK. Le traducteur 4 recherche dans le signal démo-
dulé des codes destinés à l'appareil, puis les traduit. Le traducteur de code 4 est commandé, comme le générateur de tête et de code 5, par une horloge commune 6. Dans le cas d'un message plus long pour
le poste, la commande et surveillance 7 connecte la liaison au ter-
minal 8 et produit une indication appropriée sur le bloc de commande
et d'affichage 9, attirant ainsi l'attention sur l'arrivée du mes-
sage. En aval de la commande 7 se trouve l'alimentation de porteuse , qui alimente les convertisseurs de réception et d'émission du
récepteur 3 et de l'émetteur 11.
La réponse 1 est assemblée après l'arrivée de l'interrogation de routine o. Dans le cas de routine, le poste radioélectrique répond automatiquement. La commande et surveillance 7 assemble alors la
réponse de routine, qui est connectée à l'antenne 1 par le modula-
teur FSK, le convertisseur d'émission et l'amplificateur de puis-
sance de l'émetteur 11. Le relais d'antenne 2 est inversé pour ce
faire pendant la durée de l'émission.
Le poste fonctionne automatiquement aussi pour l'accusé de
réception k d'un message. Lorsque des textes plus longs ou des mes-
sages spéciaux sont émis, les instructions sont transmises par le bloc de commande et d'affichage à la commande et surveillance 7, qui assemble les signaux d'émission correspondants. Pendant la durée de
l'émission, le mot-code approprié (hors service, en service, trans-
mission de message souhaitée, alarme) ou le texte contenu dans le
terminal 8 est inséré pour ce faire après le numéro du KFZ.
Pour des transmissions de plus longue durée, la station centrale, par l'intermédiaire de la commande et surveillance 7, commute les - fréquences de l'émetteur 11 et du récepteur 3 sur le canal mis à disposition, puis les ramène à leur valeur initiale après la fin de l'émission. L'exploitation de routine est interrompue pendant ce temps,
la station centrale en étant informée.
L'exploitation n'exige que quelques organes de commande et d'af-
fichage - affichage "liaison", en cas de fonctionnement correct du service de routine ou de l'émission prolongée. Des accusés de réception k sont pour ce faire échangés aussi entre la station centrale et
le KFZ pendant des émissions prolongées.
- affichage "dérangement" quand aucune liaison n'est possible ou le poste est en dérangement
- affichage "message reçu", avec le cas échéant un signal acous-
tique - touche "en service" avec affichage - touche "service interrompu" avec affichage
- touche "message" avec suffixe de durée.
La station centrale décide ainsi de la nature de la transmission (canal libre ou lors de l'appel suivant) - touche "alarme"; une alarme peut être générée automatiquement à l'aide d'un suffixe, quand l'opérateur n'effectue pas dans des
cas déterminés des manoeuvres déterminées, telles que l'intro-
duction sur demande d'un symbole à plusieurs chiffres dans un
temps donné.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir
du cadre de l'invention.
Claims (3)
1. Procédé pour la transmission de données entre une station cen-
trale au moins, une station de relais et des stations radioélectri-
ques mobiles, par multiplexage dans le temps (TDMA) avec une struc-
ture de cadres temporels, la station centrale émettant sur une fréquence sert toutes les stations radioélectriques mobiles par
l'intermédiaire de la station de relais, ledit procédé étant carac-
térisé en ce que les stations radioélectriques mobiles, après appel par une station centrale, émettent successivement des messages de routine sur une seconde fréquence (f2); après une annonce préalable, les stations radioélectriques mobiles émettent vers la station centrale des données à l'intérieur des messages de routine, dans un premier cadre temporel; et la station centrale réserve à cette fin un créneau pour les données dans un second cadre temporel, de sorte que la durée de la structure de cadres temporels est adaptée a celle des messages, sa valeur minimale étant déterminée par la seule transmission de messages de routine et sa valeur maximale par
la transmission de données a la station centrale par toutes les sta-
tions radioélectriques mobiles ou de données individuelles à toutes
les stations radioélectriques mobiles par la station centrale.
2. Procédé selon revendication 1, caractérisé par la mise à dispo-
sition de canaux supplémentaires en cas de demande d'un échange intense de données entre la station centrale et quelques stations
radioélectriques mobiles.
3. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce qu'unê alarme
est délivrée automatiquement lors de l'absence d'un message de rou-
tine d'une station radioélectrique mobile.
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