FR2591833A1 - Procede d'affectation de frequence dans un systeme de communication a acces multiple par repartition en frequence (amrf) et systeme emetteur-recepteur dans un tel systeme de communication - Google Patents

Abstract

Dans un système de communication à accès multiple par répartition en fréquence AMRF, plusieurs fréquences porteuses, ayant trait à une bande de fréquence prédéterminée, sont fournies sur une échelle de fréquences pour transmettre un signal MDP (modulation par déplacement de phase ; en anglais PSK). Quand un service est un signal à faible débit binaire, il est transmis en utilisant une seule fréquence porteuse et sa bande de fréquence relative. Quand un service est un signal à haut débit binaire, qui ne peut être transmis par une seule porteuse, le signal de service est divisé en plusieurs signaux MDP à faible débit, chacun d'eux étant transmis en utilisant une seule fréquence porteuse et sa bande de fréquence relative. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

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Procédé d'affectation de fréquence dans un système de communication à

accès multiple par répartition en fréquence (AMRF) et système émetteur-

récepteur dans un tel système de communication.

La présente invention concerne un procédé d'affectation de fréquence porteuse dans un système de communication à accès multiple par

répartition en fréquence AMRF (en anglais FDMA), et un système émetteur-

récepteur dans un tel système de communication.

Un système SPADE (Equipement d'assignation à demande d'accès multiple à canal unique par porteuse MIC: "modulation par impulsions codées" en anglais PCM) a été utilisé dans le système INTELSAT comme système de communication internationale. Dans ce système, chaque signal MIC est modulé en MDP ("modulation par déplacement de phase" en anglais PSK), et le signal modulé est affecté à une fréquence porteuse de signal qui est préparée sur un axe de fréquence, basé sur une base de demande ou

d'appel.

La figure 2 montre d'allocation de fréquence dans le système SPADE. Les fréquences ne sont pas préassignées à chaque station

terrienne, mais sont partagées en commun avec toutes ces stations ter-

riennes qui appartiennent au système de communication. Quand une voie de satellite est demandée, une fréquence porteuse (voie 3 à voie 399, ou voie 3' à voie 399') est affectée. Chaque station terrienne peut affecter des voies, indépendamment, par la méthode de contrôle distribué.

Le système SPADE est anvantageux quand le nombre de stations ter-

riennes est important et quand le nombre de voies pour chaque station

terrienne est faible.

De plus, on s'attend à ce qu'un système AMRF soit adopté en tant que partie intégrante dans un futur système régénératif de communication par satellite, dans lequel un échangeur et un modem seront installés à

bord du satellite.

Dans les systèmes décrits précédemment, une seule bande de fréquence est affectée à chaque service avec un seul débit binaire de transmission.

Toutefois, plusieurs services à débit binaire de transmission se-

ront nécessaires dans le futur à cause de la demande d'une variété de ser-

vices. Un multiple d'un débit binaire de 64 kbits/s et/ou un débit sous 2- multiple de ce débit de 64 bits/s, qui a été utilisé dans le système de transmission MIC, peut être nécessaire. De plus, à cause de l'adoption de diverses techniques de correction d'erreurs, un débit binaire de transmission ne dépendrait par seulement du débit binaire du service mais il dépendrait aussi du système de correction d'erreur.

Dans le système INTELSAT de communication d'entreprises par satel-

lite qui fournit plusieurs services, une bande de fréquences continue sur l'échelle des fréquences est affectée à chaque service. La figure 3 montre un exemple d'affectation de fréquences dans lequel la correction d'erreur avec le débit de codage de 3/4 et la modulation MDP 4 phases est appliquée. Sur la figure, le service avec le débit binaire d'information de 64 kbits/s est transféré à un signal MDP avec le débit binaire de transmission de 94 kbits/s après la correction d'erreur avec la cadence de codage de 3/4 et quelques bits de synchronisation nécessaire étant utilisés. Pareillement, le débit binaire d'informations de 192 kbits/s est changé en débit binaire de transmission de 282 kbits/s, et le débit de 128 kbits/s changé en 188 kbits/s. Les bandes de fréquence pour ces débits binaires de transmission sont 67,5 kHz, 202,5 kHz, et 135 kHz, respectivement. C'est-à-dire une bande de fréquence étroite est affectée à une voie à faible débit binaire et une large bande de fréquence est

affectée à une voie à haut débit binaire.

L'affectation continue de fréquence, comme représentée à la figure 3, ne présente aucun problème si ce n'est quand le nombre de voies

nécessaires est petit qu'il y a une bande de transmission en excédent.

Toutefois, comme représenté à la figure 4, quand les fréquencese 1 à v 5 ont été affectées, et quand la voie à haut débit binaire N doit être affectée, la fréquences N peut ne pas être affectée, bien que le total de bandes de fréquences non utilisées est plus grand que la bande qui est nécessaire pour affecter la vole ? N. La raison est que les bandes de fréquences non utilisées ne sont pas continues sur l'échelle

des fréquences.

Ce type de problème, dans lequel une voie ne peut être attribué même si la totalité des bandes de fréquence non utilisée est plus grande que la largeur de bande nécessaire, parce que les bandes de fréquence non

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-3- utilisées ne sont pas continues, augmentera dans l'avenir en fonction de l'accroissement du volume de traffic. Dans ce cas, l'efficacité du

système diminuerait considérablement.

Un objet de la présente invention est donc de pallier les désavan-

tages et les contraintes d'un système de pré-affectation de fréquences

en fournissant un nouveau système amélioré d'affectation de fréquences.

Cet objet et les autres objets de l'invention sont atteints par un procédé d'affectation de fréquences dans un système de communication AMRF dans lequel la bande de fréquence nécessaire affectée sur demande présente les étapes de préparation de plusieurs fréquences porteuses, chacune ayant une bande de transmission prédéterminée dans un système de communication; de séparation d'un débit de transmission de chaque

service en un débit qui peut être transmis dans ladite bande de transmis-

sion prédéterminée; une fréquence porteuse unique étant affectée à un

service de faible débit; et plusieurs fréquences porteuses étant affec-

tées à un service de débit élevé.

Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressor-

tiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple non

limitatif, en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 représente l'effectation de fréquence selon la présente invention; - la figure 2 est un exemple d'attribution de fréquence dans un système à accès multiple par répartition de fréquence qui est utilisé dans le système SPADE INTELSAT; - la figure 3 est une pré-affectation de fréquence qui est utilisée dans le système INTELSAT de communication d'entreprise par satellite; - la figure 4 est un exemple d'affectation de fréquence; - la figure 5 est un exemple d'affectation de fréquence selon la présente invention; - la figure 6 est une première représentation d'une partie émission; - la figure 7 est une réalisation d'une affectation de fréquence; - la figure 8 représente la séparation d'un signal d'entrée avec un débit binaire de transmission 3B; - la figure 9 représente la séparation d'un signal avec un débit binaire nB;

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4-

- la figure 10 est un bloc diagramme d'un circuit régénérateur d'hor-

loge; - la figure 11 est un bloc diagramme d'un circuit de verrouillage D; - la figure 12 est un bloc diagramme d'un générateur d'impulsions; - la figure 13 représente la forme des ondes dans chaque partie; - la figure 14 représente un bloc diagramme pour fournir un signal avec un débit binaire B aux modulateurs MDP; - la figure 15 est un générateur d'impulsions utilisant un registre à décalage; - la figure 16 est une première réalisation de la partie réception; - la figure 17 est un bloc diagramme d'un circuit permettant de choisir des signaux de sortie de débit binaire de transmission B en provenant des démodulateurs MDP; - la figure 18A est un bloc diagramme d'un multiplexeur de signaux; - la figure 18B est un bloc diagramme d'un circuit permettant de choisir des signaux de sortie et des signaux horloge de sortie en provenance des démodulateurs MDP; - la figure 19 est un bloc diagramme d'un multiplexeur de signaux; - les figures 20 et 21 sont des blocs diagrammes d'un circuit de verrouillage; la figure 22 représente la forme des ondes dans chaque partie; - la figure 23 est une deuxième réalisation de la partie émission; - la figure 24 est un bloc diagramme d'un démodulateur MDP basé sur une détection cohérente;

- la figure 25 est un démodulateur MDP basé sur une détection différen-

tielle; - la figure 26 est une deuxième réalisation de la partie réception; - la figure 27 est une troisième réalisation d'une partie réception; - la figure 28 est une quatrième réalisation de la partie réception; - la figure 29 représente la séparation d'un signal avec un débit de

transmission 3B en des signaux ayant des débits binaires de transmis-

sion B; - la figure 30 est un bloc diagramme d'un modulateur MDP; - la figure 31 est un bloc diagramme d'un générateur de porteuse; - la figure 32 est un bloc diagramme d'un circuit d'alimentation pour

-- 5 -

récupération de porteuse; - la figure 33 est un bloc diagramme d'un démodulateur MDP dans le système SPADE INTELSAT; - la figure 34 représente la transposition de fréquence de la partie réception dans le système SPADE INTELSAT; - la figure 35A est un bloc diagramme d'une cinquième réalisation de la partie réception; - la figure 35B est un bloc diagramme d'une cinquième réalisation de la partie réception tenant compte de la dérive en fréquence sur le trajet de transmission; - la figure 35C est un bloc diagramme d'un générateur de signal avec transposition de fréquence; - la figure 35D est un bloc diagramme d'un circuit de correction d'erreur de phase; - la figure 36 est un bloc diagramme d'une sixième réalisation de la partie réception; - la figure 37 représente la combinaison des réalisations des parties

émission et réception.

La figure 1 représente la réalisation de l'affectation de fréquence selon la présente invention. Dans cette réalisation, on

présume qu'une voie (en anglais channel) ayant le débit binaire de trans-

mission de 94 Kbps est une unité de base, que la bande de fréquence du système est divisée par la bande de transmissfon de 67,5 KHz qui est nécessaire pour la transmission dudit débit binaire de transmission de 94 Kbps, et que les fréquences porteuses f1/ f 13 <f sont attribuées sur l'échelle de fréquences. On suppose également que les services L 1, - 3 et W 5, chacun ayant le débit binaire de transmission de 94 Kbps, ont été attribués aux fréquences porteuses f ' f7, f13' que le service 2 de 282 Kbps a été attribué aux fréquences f3, f4 et f5, et que le service 4 de 188 Kbps a été attribué aux fréquences f10 et fl comme représenté sur la figure lc. Quand le service iN de 282 Kbps (figure la) doit être affecté dans la situation précédente, le serviceeN est divisé en trois voies, chacune ayant le débit binaire de transmission de 94 Kbps, comme représenté sur la figure lb, puisque 282 Kbps est plus grand que 94 Kbps. Et les fréquences porteuses f2, f6 et f8 de la

figure le sont affectées à ces trois voies.

Une configuration d'une partie émission et réception qui peut être

utilisée dans la présente invention va être décrite.

L'attribution de fréquence de la figure 5 qui suit l'attribution

de fréquence de la figure 1 est considérée dans la description ci-après.

Sur la figure 5, un nombre prédéterminée de fréquences porteuses fn (n = 1, 2..... K) avec des bandes de fréquences f, égales est fourni dans la bande de fréquence du système, et plusieurs fréquences porteuses sont affectées à un service de haut débit binaire. On suppose aussi que chaque fréquence porteuse peut transmettre un signal MDP avec le débit binaire fixé (le débit binaire de transmission est B) et que chaque service a un débit binaire de transmission multiple entier de B. De plus on suppose que chaque voie est modulée à travers le système MDP ( en

anglais PSK ou "phase shift keying").

Une partie émission doit donc diviser un service à haut débit binaire de transmission en plusieurs voies à débit binaire de base, et une partie de réception doit multiplexer lesdites voies à débit binaire de base en un service à haut débit binaire. Une configuration d'une

partie émission et réception va être décrite à présent.

La figure 6 montre un bloc diagramme de la première réalisation de la partie émission selon la présente invention. Sur la figure on a un circuit de séparation 1, un circuit de commande 2 pour commander ledit circuit de séparation 1, en tenant compte de l'information d'affectation de fréquence porteuse, des modulateurs MDP 3-1 à 3-K avec des fréquences porteuses f1 à f, un combineur 4, des entrées 5 - 1 -1 à 5 - 1 - K qui font la liaison avec les services de débit de transmission binaire B, des entrées 5 - 2 1 à 5 -2 - K/2 qui font la liaison avec le service de débit de transmission 2B, une entrée 5-K-1 qui fait la liaison avec le

service de débit de transmission KB, et une sortie 6 de la partie émis-

sion. Le nombre d'entrées pour chaque service dépend du plan de fréquences, c'est-à-dire qu'il dépend du nombre de voies qui sont établies simultanément. La présente réalisation suppose que le débit binaire de transmission de chaque fréquence porteuse f1 à fK est B (valeur fixe), que n'importe quelle fréquence f1 à fK peut être utilisée, -7 et que le débit binaire de transmission du service peut être établi

totalement jusqu'à KB.

Par exemple on suppose que le service l 1 de débit binaire de transmission 3B est appliqué à l'entrée 5 - 3 - 1, le service r 2 de débit binaire de transmission 2B est appliquée à l'entrée 5 - 2 - 1, et les fréquences (fl, f3' f5) et (f4, f5) sont affectées au services tel

que représenté sur la figure 7.

Dans ce cas le signal (figure 8a) sur l'entrée 5 -3 - 1 est divisé en trois signaux, chacun ayant le débit binaire de transmision B comme représenté sur les figures 8b, 8c et 8d, par le circuit de séparation 1 qui est commandé par le circuit de commande 2. Les signaux divisés sont appliqués aux modulateurs MDP 3 - 1, 3 - 3, et 3 - 5 qui ont les fréquences porteuses f1' f3 et f5, respectivement. Tous les signaux modulés sont combinés dans le combineur 4, et sont transmis à la partie réception à travers la sortie 6. De façon similaire, le signal sur l'entrée 5 - 2 - 1 est séparé en deux signaux, qui ont chacun le débit binaire de transmission B, et qui sont appliqués aux modulateurs MDP 3 -4

et 3 - K, chacun ayant les fréquences porteuses f4, et fK respectivement.

Les signaux de sortie provenant des modulateurs sont alors combinés et

transmis à travers la sortie 6.

La figure 9 représente un bloc diagramme d'un circuit de sépara-

tion qui sépare un service de débit binaire de transmission nB en n voies ayant chacune le débit binaire de transmission B. Sur la figure, le circuit de dérive d'horloge régénère le signal horloge de débit binaire nB, et est mis en oeuvre par circuit de la figure 10. Un circuit de verrouillage représenté sur la figure 9 est mis en oeuvre par une bascule D, comme représenté sur la figure 11. Un générateur d'impulsion sur la figure, pour fournir une impulsion d'échantillonnage à un circuit, est mis en oeuvre par la combinaison d'une bascule JK, comme représenté sur la figure 12 (les bascules sont remise à zéro et/ou à un

avant la communication).

La figure 13 représente le procédé permettant que le signal de débit binaire de transmission 3B soit séparé en trois signaux, chacun ayant le débit binaire de transmission B. La figure 14 est un bloc diagramme d'un circuit qui distribue les

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-8 - signaux de débit binaire de transmission B à un modulateur MDP. Un sélecteur, représenté sur la figure 14, connecte les signaux d'entrée

aux modulateurs MDP respectifs.

Comme le fonctionnement du générateur d'impulsions, représenté sur la figure 12, est le même que celui d'un registre à décalage, on peut donc le remplacer par le registre à décalage de la figure 15. Si le débit binaire de chaque service est synchronisé, un circuit régénérateur d'horloge et un générateur d'impulsions peuvent être commun pour chaque service. La figure 16 est un bloc diagramme de la première réalisation d'une partie réception qui communique avec la partie émission de la figure 6. Sur la figure on a une entrée 7 provenant de la partie émission, des démodulateurs MDP 8 - 1 à 8 - K de fréquences porteuses f1 à fK respectivement, un multiplexeur 9, un circuit de commande 10 pour

commander le multiplexeur 9 en tenant compte de l'information d'affecta-

tion de fréquence porteuse, des sorties 11 - 1 - 1 à 11 - 1 - K de débit binaire de transmission B, des sorties 11 - 2 - 1 à 11 - 2 - K/2 de débit binaire de transmission 2B, et une sortie 11 - K - 1 de débit binaire de transmission KB. Tous les signaux MDP sur l'entrée 7 sont démodulés par les démodulateurs MDP 8 - 1 à 8 - K. Pour le service# 1, le circuit de commande 10 commande le multiplexeur 9 pour choisir les signaux (figures 8b, 8c et 8d) avec le débit binaire de transmission B en provenance des démodulateurs MDP 8 - 1, 8 - 3 et 8 - 5 ayant les fréquences porteuses fl, f3 et fs. Le signal de débit binaire de transmission 3B (figure 8a) est obtenu par multiplexage. Le signal

multiplexé avec le débit binaire 3B est appliqué à la sortie 11 - 3 - 1.

Pour le service # 2, les signaux de débit binaire B en provenance des

démodulateurs MDP 8 - 4 et 8 - K sont multiplexés dans le multiplexeur 9.

Le signal multiplexé de débit binaire 2B est appliqué à la sortie 11 - 2

- 1.

Le multiplexeur 9 fonctionne de façon opposée au circuit de sépa-

ration de la partie transmission. La figure 17 représente le multiplexeur dans lequel un sélecteur choisit un ou plusieurs signaux de sortie provenant des démodulateurs MDP. Par exemple, pour le service de débit binaire nB, le sélecteur choisit n signaux de sortie provenant des -9-

démodulateurs MDP.

La figure 18A représente un circuit pour convertir n signaux de débit binaire B en un seul signal de débit binaire nB. Le générateur d'impulsion représenté sur la figure 18A peut être celui de la figure 12 ou de la figure 15. Les sorties du générateur d'impulsion choisissent le signal de débit binaire B, et les signaux choisis de débit binaire B sont simplement combinés. Sur la figure 18A les signaux qui passent aux points représentés par des chiffres situés à l'intérieur de cercles sont les mêmes que ceux de la figure 13. Le signal horloge de la figure 18A peut soit être une horloge régénérée dans le circuit de récupération d'horloge de l'un des n démodulateurs MDP pour n signaux de débit binaire B, soit être le signal horloge dérivé directement de l'un des n signaux de débit binaire B. La réalisation précédente utilise l'unique signal horloge pour chaque service, pour le multiplexage. Comme modification tous le signaux horloge qui sont régénérés dans les démodulateurs MDP respectifs peuvent être utilisés. La figure 18B représente le cas du choix du signal de débit binaire B et de l'horloge pour fournir les signaux de débits binaires iB, nB et lB. La figure 18B diffère de la figure 17 par le fait

que l'horloge est également choisie dans le sélecteur.

La figure 19 représente le circuit de multiplexage, ayant un cir-

cuit de verrouillage. Le circuit de verrouillage est remis à un par le rythme d'entrée du signal fourni par le démodulateur MDP déterminé. Ce circuit de verrouillage est remis à zéro par le rythme d'entrée du signal

suivant fourni par le démodulateur MDP suivant.

Les figures 20 et 21 sont des réalisations d'un circuit de verrouillage qui utilise une porte. La forme des ondes de chaque partie pour obtenir le signal de débit linaire 3B est représentée à la

figure 22.

La présente réalisation (à la fois la partie émission et la partie réception) utilise plusieurs modulateurs MDP (ou démodulateurs MDP) chacun ayant une fréquence porteuse fixée. Les démodulateurs en relation avec ceux-ci sont utilisés. Plusieurs modulateurs (ou démodulateurs) en

nombre égal à celui des fréquences porteuses sont donc nécessaires.

Cette pluralité de modulateurs MDP ou de démodulateurs MDP peut être

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remplacée par un modulateur de groupe MDP ou un démodulateur de groupe MDP qui peut traiter plusieurs fréquences porteuses simultanément. La deuxième réalisation de la partie émission dans la présente invention est représentée à la figure 23. Dans cette réalisation la relation entre une fréquence porteuse et un modulateur MDP n'est pas fixée, mais un modulateur MDP libre est choisi, et un signal et une fréquence porteuse sont fournis au modulateur MDP choisi. Sur la figure, on a les modulateurs MDP 12-1 à 12-K, un circuit 14 pour délivrer une fréquence porteuse à chacun des modulateurs MDP 12-1 à 12-K en tenant compte de l'information d'affectation de fréquence porteuse, un circuit de séparation 15 pour diviser le service en plusieurs signaux de débit

binaire B et alimentant chacun un modulateur MDP désigné.

Comme les fréquences porteuses sont connectées aux modulateurs MDP respectifs dans la seconde réalisation, le nombre de modulateurs MDP nécessaires dépend du débit binaire de transmission total, et ce nombre est plus petit que celui de la première réalisation. Par exemple on suppose que L1 services de débit binaire B, L2 services de débit binaire 2B, et L3 services de débit binaire 3B sont fournis. Dans ce cas le nombre nécessaire de modulateurs MDP dans la seconde réalisation est plus petit que dans la première réalisation de (R - (L1 + 2L2+ 3 L3))

o K est le nombre de fréquences porteuses.

La figure 26 est un bloc diagramme d'une partie réception qui se rapporte à la seconde réalisation de la figure 23. Sur cette figure 26 on a des démodulateurs MDP 17-1 à 17-K qui fonctionnent avec les fréquences

porteuses provenant des entrées 18-1 à 18-K respectivement, un cir-

cuit 19 pour délivrer des fréquences porteuses aux démodulateurs respec-

tifs en tenant compte de l'information d'affectation de fréquence por-

teuse, un multiplexeur 21 qui recupère les signaux divisés de débit binaire B et les multiplexe en un signal de haut débit binaire, et un circuit de commande 20 pour commander le multiplexeur 21 en tenant

compte de l'information d'affectation de fréquence porteuse. La caracté-

ristique de la figure 26 est la même que celle de la figure 23, et les fré-

quences porteuses sont connectées aux démodulateurs MDP 17-1 à 17-K.Ainsi le nombre de démodulateurs MD? de la figure 26 peut être plus petit que

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celui de la première réalisation.

A présent on va décrire un démodulateur MDP dans une partie réception.

On considère, tout d'abord, la première réalisation. Un démodula-

teur MDP est mis en oeuvre soit par une détection de type cohérent, soit par une détection de type différentiel. La figure 24 est un bloc diagramme d'un démodulateur MDP avec une détection de type cohérent. Sur la figure on a une entrée 28 du signal MDP, une sortie 29 du signal démodulé, une filtre passe-bande 22, un circuit récupération de porteuse 23, un circuit de détection 24, un

filtre passe-bas 25, un circuit de récupération d'horloge 26, et un cir-

cuit de décision 27.

La figure 25 est un bloc diagramme d'un démodulateur MDP avec une détection de type différentiel. La caractéristique du circuit 25 est l'utilisation d'un circuit de retard symbole 30 au lieu du circuit de

récupération de porteuse 23 de la figure 24.

La réalisation suivante utilise un seul circuit de récupération de porteuse 23 et un seul circuit de récupération d'horloge 26 de la figure 24 communs à tous les démodulateurs MDP en relation avec chaque service, et/ou utilise un seul circuit de récupération d'horloge 26 de la figure 25 commun à tous les démodulateurs MDP en relation avec chaque service. L'utilisation commune de ces éléments est possible parce que les relations entre la phase de la fréquence porteuse et la phase du signal horloge sont constantes pour chaque débit binaire B puisque ces

signaux sont envoyés à partir de la même partie d'émission.

La figure 27 est un bloc diagramme d'une troisième réalisation de

la partie réception dans laquelle on utilise une détection cohérente.

Sur la figure 27 on a un circuit d'alimentation de récupération de por-

teuse qui récupère le signal de porteuse référence à partir du signal de sortie du filtre passe-bande 22-i en tenant compte de l'information d'affectation de fréquence porteuse, et fournit le signal de porteuse référence récupéré au circuit de détection 24 désigné, et un circuit de récupération/distribution d'horloge 32 qui récupère un signal d'horloge au rythme de décision, et le fournit. Dans la réalisation de la figure 27, les circuits 31 et 32 permettent de fournir un seul jeu de

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signaux de porteuse référence et de signal horloge de débit linaire B pour chaque service. Le nombre de jeux de circuits 31 et 32 est donc égal au nombre de services requis. Ainsi la partie "matériel" (en

anglais "harware") est réduite.

La figure 28 montre la quatrième réalisation de la partie réception dans laquelle on utilise une détection différentielle. Sur la figure 28 le circuit 32 permet d'utiliser en commun le signal d'horloge

récupéré. Les autres parties sont les mêmes que celles de la figure 27.

Pour utiliser les signaux de porteuse et d'horloge références récupérés communs à chaque service, une partie émission doit se conformer à la partie réception. Comme pour une récupération d'horloge, la phase de chaque signal séparé de débit binaire B est décalée d'une valeur prédéterminée dans le circuit de séparation 1 dans la réalisation 1 de la figure 6. Le circuit de récupération/distribution d'horloge 32 dans la partie réception doit donc prendre en compte cette valeur. Par exemple, dans le cas de la figure 8, dans lequel le service de débit binaire 3B est traité, quand le signal horloge est récupéré dans la partie réception à partir du signal de la figure 8b le décalage en phase des signaux des figures 8c et 8d est 1/3 B et 2/3 B, à rapprocher respectivement des signaux de la figure 8b. Le circuit de récupération/distribution d'horloge 32 fonctionne donc à partir de cette erreur de phase. Ou, quand le circuit de séparation 1 dans la partie émission fait coïncider les phases horloge des signaux de débit binaire B pour chaque service, le circuit de récupération/distribution 32 dans la partie réception n'a pas à considérer ce décalage de phase, et on peut appliquer une horloge récupérée obtenue à partir du signal

particulier directement aux autres signaux.

Quand un circuit de récupération de porteuse est utilisé en commun, la structure d'un modulateur MDP doit être considérée. La figure 30 est un bloc diagramme d'un modulateur MDP, dans lequel on a une entrée 33 et une sortie 34, un circuit 35 de conversion du signal d'entrée, un circuit 36 de transposition de fréquence, une source 37 de fréquence porteuse. Le circuit 35 de conversion du signal d'entrée divise un signal d'entrée en plusieurs signaux en fonction du nombre de phases de la modulation MDP. Par exemple, dans le cas d'un signal MDP 4

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phases le nombre de signaux divisés est 2 et dans le cas d'une modula-

tion MDP 8 phases, le nombre de signaux divisés est 3. La source 37 de fréquence porteuse génère les fréquences porteuses avec plusieurs phase enfonction du nombre de phase de la modulation MDP. Par exemple, dans le cas d'une modulation MDP 4 phases on génère 4 porteuses ayant une diffé- rence de phase de 90 , et dans le cas d'une modulation MDP 8 phases on génère 8 porteuses ayant une différence de phase de 45 . Le circuit 36 de transposition de fréquence réalise la multiplication entre le signal provenant de la source de porteuse 37 et le signal de sortie provenant du circuit 35 de conversion du signal d'entrée. Le modulateur MDP précédent est utilisé que la partie réception utilise une détection cohérente ou différentielle. Quand un modulateur MDP de la figure 30 est utilisé pour chaque signal d'entrée de débit binaire B indépendamment, la phase de la porteuse dépend de la source, et la porteuse référence récupérée dans la

partie réception ne peut donc être utilisée en commun.

Si tous les modulateurs MDP fonctionnent avec des porteuses réfé-

rences générées par l'unique source de fréquence, l'utilisation commune

de porteuse dans la partie réception est possible.

La figure 31 est un bloc diagramme pour la génération de porteuses. Sur cette figure on a une source de fréquence 38 qui fournit la fréquence fo, des multiplieurs 39-1 à 39-K pour multiplier la fréquence d'entrée par un nombre entier pour fournir ainsi les fréquences fi à fK' les sorties 40-1 à 40-K pour l'émission des

fréquences porteuses f1 à fK respectivement.

Les réalisations 1 et 2 de la partie émission comportant le circuit de la figure 31, sont appelées respectivement la troisième et la

quatrième réalisations de la partie émission.

Quand le ratio de la fréquence fondamentale fo de la source de fréquence 38 par rapport aux fréquences porteuses f1 à fKest R1 à RK, et que le signal de sortie S (t) du générateur 38 est de la forme: o So (t) = sin (2 l fo (t) (1) les signaux Sl (t) à 5K (t) sur les sorties 40-1 à 40-K sont de la forme:

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1 (t) = sin (2 rRfot) S2 (t) = sin (2 rrR2fot) (2) SK (t) = gin (2 X RKfot) Comme décrit précédemment, plusieurs signaux, qui ont entre eux une différence de phase fixée, sortent de chacun des circuits 40-1 à 40-K différents des signaux de l'équation (2), dépendant du nombre de phases

de la modulation MDP.

L'utilisation commune de la porteuse référence récupérée dans la

première réalisation de la partie réception va être décrite à présent.

La figure 32 représente le circuit 31 de récupération/distribution

de porteuse, qui comprend une entrée 41 en provenance d'un filtre passe-

bande 22-i dans le démodulateur MDPi qui permet de récupérer la fréquence porteuse référence, un circuit 42 de récupération de porteuse, un circuit 43 pour générer la même fréquence fondamentale f0 que la

source de fréquence 38 dans la partie émission, un circuit 44 pour déli-

vrer des fréquences porteuses permettant de faire fonctionner plusieurs démodulateurs MDP correspondant à chaque service, et des sorties 45-1 à 45-K des fréquences porteuses. Le circuit 44, qui délivre plusieurs porteuses, comprend un multiplieur de fréquence comme dans le cas de la

partie émission.

On suppose que le service 2 sur la figure' 1 (le débit binaire de transmission est 3B, avec des fréquences porteuses f 1, f3 et f5) est transmis à partir de la partie émission et vers la partie réception, que le premier démodulateur MDP ayant la fréquence porteuse f1 fournit les fréquences porteuses f3 et f5. La fréquence f1 est fournie sur la sortie du filtre passe-bande 22-1 de la figure 27. La sortie S'1 () en provenance du circuit 42 de récupération de porteuse est donnée par la relation suivante: S'1 ( 2) = sin (2 'f1) sin (2.rR1f ) (3) o est un temps variable qui est introduit parce que le temps référence

pour la partie réception diffère de celui de la partie émission.

La sortie S' ( 2) provenant du circuit 43 dont la fréquence f 0 o est la même que celle de la source de fréquence 38 pour la partie émission est donnée par la relation: S'o () = sin (2 7lfOa) (4)

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Les porteuses S'3 () et S5 () des fréquences f3 et f5 géné-

3 - 3Set rées par S'O () dont données par les relations: S'3 () = sin (2':7R3Rfo) et (5) S'5 () = sin (2 - R5foC) En comparant les équations (3) et (5) qui donnent la porteuse récupérée

dans la partie émission avec l'équation (2) qui donne la fréquence por-

teuse dans la partie émission, la phase des fréquences fl, f3 et f5 dans

la partie réception coïncide complètement avec celle de la partie émis-

sion.

Comme décrit précédemment, la porteuse référence et les signaux horloge récupérés pour un démodulateur MDP dans une partie réception

peuvent être utilisés en commun pour chaque service. Ainsi la configura-

tion peut être simplifiée. L'utilisation commune des signaux précédents est possible quand plusieurs porteuses pour modulateurs MDP dans la

partie émission sont générées à partir d'une seule source de fréquence.

Quand plusieurs signaux MDP sont modulés par un modulateur de groupe MDP, aucune considération particulière n'est nécessaire, parce que ledit modulateur de groupe MDP fonctionne de façon inhérente avec une seule fréquence porteuse. De façon similaire, quand plusieurs signaux MDP sont démodulés au moyen d'un démodulateur de groupe dans la

partie réception l'utilisation en commun est possible en tant que récu-

pération de la porteuse référence, et les signaux horloge sont réalisés

fondamentalement pour chaque canal.

L'utilisation commune de porteuse et horloge références récupérées

dans la partie réception dans la deuxième réalisation va être décrite.

Comme il est clair que l'utilisation commune du signal horloge est possible de la même manière que décrit précédemment, il n'est pas nécessaire de la décrire à nouveau. Toutefois dans la seconde réalisation puisque chaque modulateur MDP fonctionne avec une fréquence porteuse qui est fournie par un circuit extérieur, comme représenté à la figure 23, l'utilisation directe d'un démodulateur MDP représenté aux figures 24 et 25 est impossible, parce qu'un filtre passe-bande ne peut fonctionner avec une fréquence arbitraire. Dans un filtre passe-bande variable ayant une bande passante ajustable, l'utilisation comme

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représenté sur les figures 24 et 25 est, bien sur, possible.

La figure 33 représente un bloc diagramme d'un démodulateur MDP

antérieur utilisé dans le système SPADE INTELSAT.

Sur la figure 33, le signal sinusoidal qui correspond à la fréquence porteuse d'un démodulateur MDP est appliqué à une entrée 47,

et la bande passante du filtre passe-bande 22 de tous les démodula-

teurs MDP coincide grâce au circuit 26 de conversion de fréquence. Comme représenté à la figure 34, la différence de fréquence entre les

fréquences porteuses f...fK et la fréquence prédéterminée f' est multi-

pliée avec chaque signal MDP dans le circuit de transposition de fréquence 46, de telle façon que la fréquence intermédiaire des signaux MDP appliquée au filtre passe-bande 22 devienne la fréquence prédéterminée f'. La figure 35 représente la structure permettant une utilisation commune de la porteuse référence récupérée pour chaque service quand la démodulation MDP précédente est réalisée. Sur la figure 35 on a un circuit 48 pour générer un signal sinusoïdal ayant les

composantes de différence de fréquence pour faire fonctionner le démodu-

lateur MDP déterminé en fréquence intermédiaire f', un circuit 49 pour récupérer une porteuse référence pour le démodulateur MDP déterminé, un circuit 50 pour générer des signaux sinusoldaux ayant des composantes de différence de fréquence pour convertir dans une fréquence intermédiaire les signaux d'entrée dans les démodulateurs MDP qui ne récupèrent pas de porteuse référence, des interrupteurs 51-1 à 51-K pour sélectionner chaque signal sinusoïdal en provenance de la source de fréquence 48, ou signal sinusoidal généré par le circuit 50. En fonctionnement on présume que le service; 2 (figure 1)-ayant le débit binaire de transmission 3B et les fréquences porteuses fi' f3 et f5 sont transmis à partir de la partie émission, et que seule la fréquence porteuse f1 est utilisée pour

récupérer une porteuse référence dans la partie réception.

Le circuit de transposition de fréquence 46 dans le démodula-

teur MDP ayant la fréquence porteuse f1 reçoit le signal sinusoidal de la source de fréquence 48 comme représenté dans l'équation suivante: Y1 (iC) sin (2 (f1 - f')'+) (6) ou est la différence de phase qui est introduite parce que la phase de

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la source de fréquence 38 dans la partie émission ne coïncide pas complè-

tement avec la phase de la source de fréquence 48 dans la partie réception. Le signal de sortie X1 ( 2) en provenance du circuit 46 de transposition de fréquence est transposé dans la bande de fréquence intermédiaire f' comme représenté dans l'équation (7) par ladite trans-

position de fréquence.

x1 () = a1 (2) sin (27-f'à -_) (7) o a1 () est un signal de débit binaire de transmission B provenant de la partie transmission. La porteuse référence Y' () récupérée par le circuit 49 est de la forme: Yt I ( 2) = s in (2f'-8) Les signaux sinusoïdaux ayant les différences de fréquence f3 f' et f5-f', permettant de faire fonctionner les circuits de conversion de fréquence 46 en relation avec les fréquences porteuses f3 et f5, sont générés par le générateur de signaux sinusoïdaux 50. Les signaux sont exprimées par les équations suivantes: Y'3 ( C) = sin (2 7- (f3-f') (f3-f') / f) et (9) Y' ( ?)) sin (2 17-(f5-f') - (f5-f')// f') Les signaux de sortie provenant des circuits de transposition de fréquence respectifs sont donc: X3 () = a3(?) sin (2 If' + (f3-f') / f') et (10) X5 () - a5 () sin (2 Zf'' + (f5-f') f)

La présente réalisation utilise le circuit 24 de détection en uti-

lisant la porteuse référence récupérée avec l'équation (8) de ces signaux. Dans ce cas, les composantes de phase présentent les erreurs suivantes: 3 ((f3-f) f' + 1) et () = ((fs-f') / f' + 1) L'effet de ces erreurs peut être surmonté en choisisant la

fréquence f' aussi importante que fi (i = 1 à K).

La représentation de la partie réception, quand une détection dif-

férentielle est utilisée, est montrée à la figure 36, qui n'utilise pas

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la porteuse référence récupérée commune. Le circuit 50 sur la figure 35A

ne fait donc pas partie de la figure 36.

Une configuration représentée à la figure 35A doit être légèrement modifiée quand des déplacements en fréquences variés ont lieu sur le trajet de transmission. La figure 35B montre la configuration dans ce cas. Les circuits 46 et 22 sont les mêmes que ceux représentés à la figure 33, et les signaux sinusoïdaux, qui sont générés par l'unique source de fréquence, sont fournis aux circuits 46 pour convertir les signaux MDP en fréquence intermédiaire. Dans cette réalisation, le second convertisseur de fréquence 52 est nécessaire entre le filtre passe-bande 22 et le circuit 24 récupérateur de porteuse. La figure 35C représente un bloc diagramme du circuit 53 qui fournit des signaux sinusoïdaux au circuit 52. Sur la figure 35C on a un sélecteur 54 pour extraire au moins deux signaux parmi la pluralité des signaux MDP transmis par la même partie d'émission, un multiplieur 55 pour multiplier deux signaux extraits dans le sélecteur 54, un multiplieur de fréquence 56 pour générer une fréquence multipliée par le nombre de phases de la modulation MDP, et un diviseur de fréquence 57 pour obtenir la fréquence fondamentale (f) sujette au décalage de fréquence sur le traJet de transmission. Les circuits 58-1 à 58-K sont les mêmes circuits que les circuits 39-1 à 39-K de la partie émission de la figure 31, qui

génère des signaux sinusoïdaux pour transposer les signaux MDP respec-

tifs en fréquence intermédaire. Dans cette configuration, parce que des erreurs de phase constantes apparaissent dans les signaux excepté dans les deux signaux extraits dans le sélecteur 54 après la multiplication de la porteuse référence récupérée, le circuit de décision 27 doit être modifié dans un bloc diagramme représenté à la figure 35D, qui a une boucle de réaction de premier ordre pour corriger l'erreur de phase. Sur la figure 35D on a un soustracteur 59, un circuit de décision 60, un circuit 61 de retard à un symbole, un additionneur 62, et un multiplieur 63 pour accomplir une correction des erreurs de phase graduellement en recevant une valeur inférieure à 1 en provenance de la

voie d'entrée 63 -1.

La figure 37 représente la combinaison possible des réalisations d'une partie émission et des réalisations d'une partie réception. Les

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observations suivantes peuvent être faites à partir de la figure 37: 1/ Les réalisations 1 et 2 de la partie émission dans laquelle chaque

signal MDP est traité séparément, peuvent communiquer avec les réalisa-

tions 1, 2, 4 et 5 dans lesquelles une porteuse référence récupérée n'est pas utilisée en commun.

2/ Comme la relation entre les horloges des signaux respectifs se rappor-

tant à chaque service est fixée dans une partie émission, l'utilisation

commune d'un signal horloge récupéré dans une partie réception est pos-

sible quand des détections cohérente et différentielle sont utilisées

dans une partie réception.

3/ Quand des porteuses se rapportant à chaque service sont fournies par une seule source commune dans une partie émission, l'utilisation commune d'une porteuse référence récupérée est possible quand une détection

cohérente est utilisée dans une partie réception.

4/ Quand chaque signal MDP est démodulé séparément dans une partie réception, une partie émission peut fournir une fréquence porteuse soit à partir d'une source unique commune, soit à partir de différentes sources. Finalement, les effets particuliers de la présente invention sont résumés ci-dessous: 1) On peut utiliser directement soit un système SCPC INTELSAT (système par porteuse monovoie en anglais "single channel per carrier"), soit le MODEM de groupe MDP (PSK en anglais), qui module et démodule plusieurs signaux MDP simultanément, comme modem MDP dans la réalisation 1. Un modem dans la réalisation 2 est exactement le même que celui d'un système SPADE INTELSAT. Une partie émission et une partie réception sont nécessaires pour avoir des moyens de séparation pour diviser chaque service. Des moyens de multiplexage sont nécessaires pour multiplexer chaque service en fonction de l'information d'affectation de fréquence porteuse. 2) Les phases d'horloge des signaux de chaque service sont fixées dans une partie émission en séparant chaque service en voies avec un débit binaire constant. Une partie réception peut donc utiliser

l'horloge récupérée en commun pour chaque service.

3/ Si une partie émission génère plusieurs porteuses à partir

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d'une seule source de fréquence, une partie réception peut utiliser la porteuse référence récupérée en commun pour chaque service.

Bien que la description précédente suppose le débit binaire de

* transmission fixé B pour chaque signal MDP, l'invention n'est pas limitée à un débit binaire fixé aussi longtemps que le débit binaire de

transmission de chaque fréquence porteuse est prédéterminé.

Comme décrit précédemment en détail, la caractéristique de la pré-

sente invention est que chaque service est transmis par plusieurs signaux MDP après une opération de séparation basée sur le débit binaire

de transmission de chaque service.

Selon la présente invention un système unique de communication pour chaque débit binaire de transmission correspondant à chaque service n'est pas nécessaire, et le système de communication peut donc s'adapter à l'évolution du traffic. De plus comme tous les services peuvent être transmis au moyen d'une configuration unique, la taille du

"matériel" ("Hardware" en anglais) peut être réduite.

On peut déduire de ce qui précède que l'invention concerne un nouveau système d'assignation de fréquence amélioré. Il est bien évident

que les réalisations considérées ne sont que des exemples non limita-

tifs, et qu'elles ne limitent donc pas la portée de l'invention.

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Claims (5)

REVENDICATIONS:

1/ Procédé d'affectation de fréquence dans un système de communication à accès multiple par répartition en fréquence (AMRF), caractérisé en ce qu'une bande de fréquence nécessaire est affectée sur demande selon des étapes: de préparation de plusieurs fréquences porteuses, chacune ayant une bande de transmission prédéterminée dans un système de communication; de séparation d'un débit binaire de transmission de chaque service en un débit binaire qui peut être transmis dans ladite bande de transmission prédéterminée; une seule fréquence porteuse étant affectée à un service de faible débit binaire; et plusieurs fréquences

porteuses étant affectées à un service de haut débit binaire.

2/ Système émetteur-récepteur dans un système de communication à accès multiple par répartition en fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend: un émetteur comportant un circuit de séparation (1) qui divise un service d'entrée en plusieurs séries de signaux à faible débit binaire basés sur une information d'affectation de fréquence porteuse quand le débit binaire de transmission dudit service d'entrée est plus important qu'un débit binaire prédéterminé; plusieurs modulateurs MDP (3-1...3-K) pour moduler chaque sortie dudit circuit de séparation, des fréquences porteuses pour lesdits modulateurs étant affectées sur l'axe des fréquences avec des intervalles de fréquences prédéterminés; et un combineur (4) pour combiner les sorties de tous les modulateurs MDP pour fournir un signal de sortie de transmission: un récepteur comportant plusieurs démodulateurs MDP (8-1...8-K) pour effectuer une démodulation MDP pour chaque signal transmis à partir de

l'émetteur; un multiplexeur (9) couplé aux sorties desdits démodula-

teurs pour multiplexer lesdites séries de signaux divisées dans un

service à haut débit binaire en tenant compte de l'information d'affec-

tation de fréquence porteuse.

3/ Système émetteur-récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre des modulateurs MDP, et le nombre de démodulateurs sont

tous deux égaux à un nombre de fréquences porteuses.

4/ Système émetteur-récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le nombre des modulateurs MDP, et le nombre des démodulateurs MDP

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est inférieur au nombre des fréquences porteuses.

/ Système émetteur-récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit émetteur obtient plusieurs fréquences porteuses qui sont utilisées pour la modulation MDP, à partir d'une seule source de fréquence. 6/ Système émetteur-récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit récepteur régénère au moins un signal horloge à partir d'un signal modulation divisé pour chaque service, et en ce que ledit signal horloge unique est utilisé pour la démodulation des autres signaux

divisés à l'intérieur dudit service.

7/ Système émetteur-récepteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit récepteur régénère au moins une fréquence porteuse référence à partir du signal MDP divisé, et en ce que ladite fréquence

référence unique est utilisée comme source de fréquence pour la démodu-

lation des autres signaux MDP divisés.