FR2690023A1 - Time multiplexed communication network for radio communication - has radio transmitter-receiver system serving several cells controlled by control frames passed over central bus - Google Patents
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Abstract
Description
STATION DE BASE POUR INSTALLATION DE RADIO-COMMUNICATION
L'invention concerne de façon générale les installations de radio-communication comportant au moins une station de base du type ayant plusieurs moyens d'émission radioélectrique vers des postes d'utilisateurs situés dans des cellules respectives, plusieurs moyens de réception des émissions provenant desdits postes lorsqu'ils sont dans des cellules respectives, et au moins un équipement de gestion de communication mettant en oeuvre un couple de moyens d'émission et de réception pour établir des communications en duplex avec un poste donné, chaque communication nécessitant un moyen d'émission et un moyen de réception, lesdits moyens d'émission et de réception permettant d'assurer des communications simultanées à des fréquences différentes.BASE STATION FOR RADIO COMMUNICATION SYSTEM
The invention relates generally to radio communication installations comprising at least one base station of the type having several means of radio transmission to user stations located in respective cells, several means of receiving emissions from said stations when they are in respective cells, and at least one communication management equipment implementing a pair of transmission and reception means to establish duplex communications with a given station, each communication requiring a transmission means and a reception means, said transmission and reception means making it possible to ensure simultaneous communications at different frequencies.
Les termes moyens d'émission" et "moyens de réception" doivent être interprétés dans un sens large et comme susceptibles de désigner non seulement des composants physiques, c'est-à-dire des émetteurs et des récepteurs mais aussi l'affectation temporaire, pour une communication donnée, de tels composants physiques. The terms means of transmission "and" means of reception "must be interpreted in a broad sense and as capable of designating not only physical components, that is to say transmitters and receivers but also temporary assignment, for a given communication, such physical components.
Une communication en duplex implique:
- l'envoi, par l'équipement de gestion au moyen d'émission approprié de données, pouvant représenter des informations de nature quelconque ou un protocole de signalisation, provenant d'une source, locale ou arrivant à la station de base d'une autre station (par exemple par un lien filaire),
- le traitement des informations provenant des postes d'utilisateurs, recueillis par le moyen de réception affecté.Duplex communication involves:
- the sending, by the management equipment by means of appropriate transmission of data, which can represent information of any kind or a signaling protocol, coming from a local source or arriving at the base station of a other station (for example by a wired link),
- the processing of information from user stations, collected by the assigned reception means.
L'invention trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans les installations de radio-communication où les stations de base mettent en oeuvre une technique de multiplexage à répartition dans le temps, dite aussi AMRT. Dans ce cas, les équipements de gestion affectent à chaque communication, des créneaux temporels de même rang de trames successives et peuvent être qualifiés de gestionnaires de trames. Toutefois elle est également applicable à de nombreux autres cas, et notamment à celui de stations utilisant la technique de multiplexage à répartition de fréquences, qui associe une fréquence propre à chaque communication pendant la durée de celleci. The invention finds a particularly important, although not exclusive, application in radio-communication installations where the base stations implement a time-division multiplexing technique, also called TDMA. In this case, the management equipment allocates time slots of the same rank of successive frames to each communication and can be qualified as frame managers. However, it is also applicable to many other cases, and in particular to that of stations using the frequency division multiplexing technique, which associates a specific frequency with each communication for the duration of the latter.
Très fréquemment, l'espace à desservir par l'installation est découpé en cellules et des stations de base sont installées en un point qui est commun à plusieurs frontières entre cellules. On parle alors de "cellule à excitation en coin" ou "corner excited cell". Chaque station de base dessert alors plusieurs cellules. La figure 1 est une représentation schématique d'une couverture radio-électrique de ce type : les trois cellules 10, 12 et 14 sont desservies par une même station de base 16, comportant plusieurs jeux d'antennes prévus pour que les lobes d'un jeu donné correspondent à une cellule. Very often, the space to be served by the installation is divided into cells and base stations are installed at a point which is common to several borders between cells. This is known as a "corner excited cell" or "corner excited cell". Each base station then serves several cells. Figure 1 is a schematic representation of a radio coverage of this type: the three cells 10, 12 and 14 are served by the same base station 16, comprising several sets of antennas provided so that the lobes of a given game correspond to a cell.
On parle également de cellules à excitation en coin lorsque la station ne dessert que deux cellules alignées ce qui est le cas par exemple pour des stations réparties le long d'une autoroute, les lobes étant alors allongés dans le sens de l'autoroute. We also speak of cells with corner excitation when the station only serves two aligned cells which is the case for example for stations distributed along a highway, the lobes then being extended in the direction of the highway.
La couverture de l'espace par cellules à excitation en coin permet à une même station de base de desservir plusieurs cellules, ou en d'autres termes d'être multisectorielle ou trisectorielle dans le cas de la figure 1. A condition d'allouer à chaque secteur des fréquences différentes de celles des secteurs adjacents, les interférences dans la direction de pointage des antennes sont réduites et on peut améliorer l'utilisation du spectre de fréquence alloué à l'ensemble du réseau. Cet avantage est particulièrement marqué dans les zones à forte densité de trafic, où la qualité des communications, notamment en radio-téléphonie, dépend davantage des interférences entre les liaisons d'utilisateur que de la distance. The coverage of the space by corner excitation cells allows a single base station to serve several cells, or in other words to be multisectoral or trisectoral in the case of FIG. 1. Provided that each sector of the frequencies different from those of the adjacent sectors, the interference in the direction of pointing of the antennas is reduced and one can improve the use of the frequency spectrum allocated to the whole of the network. This advantage is particularly marked in areas with high traffic density, where the quality of communications, particularly in radio telephony, depends more on interference between user links than on distance.
On a déjà proposé une station multisectorielle qui comporte des composants communs à toutes les cellules, telle que l'horloge de synchronisation, ce qui la simplifie et facilite les opérations de transfert d'une cellule à une autre, ou hand over, lorsqu'un poste mobile d'utilisateur passe d'une cellule à une autre, puisque l'ancien et le nouveau canal de communication sont synchrones. A multisectoral station has already been proposed which comprises components common to all the cells, such as the synchronization clock, which simplifies it and facilitates the operations of transfer from one cell to another, or hand over, when a user mobile station moves from one cell to another, since the old and the new communication channel are synchronous.
Les avantages que l'on retire des stations de base multisectorielles actuelles sont cependant limités. La raison en est que sont affectés à chaque cellule, dans une station de base multisectorielle, des moyens d'émission, des moyens de réception et des équipements de gestion de communication qui lui sont propres et affectés de façon définitive (gestionnaire de trames dans le cas de système
AMRT). La réduction de complexité matérielle est en conséquence très limitée.En effet :
- Si l'on souhaite disposer d'équipements redondants, il en faut un par cellule
- Les ressources ne sont pas partageables entre cellules différentes (par exemple en AMRT d'ordre 8, même si une cellule ne nécessite que 4 canaux de communication, il faut lui associer les ressources nécessaires pour 8 canaux)
- On ne peut absorber des pointes temporaires de charge dans un secteur, supérieures à celle que permettent les équipements installés dans ce secteur, alors même que des ressources peuvent être disponibles dans un autre secteur.However, the benefits from current multisectoral base stations are limited. The reason is that each cell, in a multi-sector base station, is assigned transmission means, reception means and communication management equipment which are specific to it and which are permanently assigned (frame manager in the system case
AMRT). The reduction in hardware complexity is therefore very limited.
- If you want redundant equipment, you need one per cell
- Resources cannot be shared between different cells (for example in TDMA of order 8, even if a cell requires only 4 communication channels, it must be associated with the resources necessary for 8 channels)
- Temporary load peaks in one sector cannot be absorbed, greater than that allowed by the equipment installed in this sector, even though resources may be available in another sector.
L'invention vise notamment à fournir une station de base multisectorielle pour installation de radio-communication répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique ; elle vise notamment à permettre une simplification notable de l'architecture de la station de base. Elle vise également à fournir des avantages qu'on verra plus loin dans des applications particulières telles que le système GSM de radio-téléphonie. The invention aims in particular to provide a multisectoral base station for radio communication installation responding better than those previously known to the requirements of practice; it aims in particular to allow a significant simplification of the architecture of the base station. It also aims to provide advantages which will be seen later in particular applications such as the GSM radio telephone system.
Dans ce but, l'invention propose notamment une station de base multisectorielle du type ci-dessus défini, caractérisé en ce que chacun de certains au moins des équipements de gestion de communication est connectable à plusieurs des couples de moyen d'émission et de moyen de réception de la station par des moyens lui permettant d'affecter un couple déterminé à n'importe quelle communication duplex impliquant des données provenant d'au moins certaines des sources de la station de base. To this end, the invention proposes in particular a multisectoral base station of the type defined above, characterized in that each of at least some of the communication management equipments is connectable to several of the pairs of transmission medium and medium receiving the station by means allowing it to assign a determined torque to any duplex communication involving data coming from at least some of the sources of the base station.
Un avantage important de cette disposition est que les redondances ou excès de capacité prévus dans les stations pour pallier les conséquences d'une panne, peuvent être utilisés au niveau de la station, et non plus seulement au niveau d'une cellule déterminée comme par le passé. An important advantage of this arrangement is that the redundancies or excess capacity provided in the stations to compensate for the consequences of a breakdown, can be used at the station level, and no longer only at the level of a determined cell as by the past.
Dans le cas particulier, dont il sera essentiellement question, d'une installation où les communications utilisent un multiplexage par répartition dans le temps, et où en conséquence les équipements de gestion sont constitués par des équipements de gestion de trames, chaque équipement de gestion est équipé pour utiliser de façon dynamique, au rythme de la répétition des créneaux temporels de même rang constituant une trames, n'importe lequel des moyens d'émission et n'importe lequel des moyens de réception de la station, et les antennes qui leur sont affectées. In the particular case, which will mainly be discussed, of an installation where the communications use a time division multiplexing, and where consequently the management equipment is constituted by frame management equipment, each management equipment is equipped to use dynamically, at the rate of repetition of the time slots of the same rank constituting a frame, any of the transmission means and any of the reception means of the station, and the antennas which are therefor affected.
Chaque équipement de gestion devient ainsi multisectoriel, c'est-à-dire est capable d'orienter des communications vers un quelconque des jeux de moyens d'émission réception et d'antennes. Ce résultat peut être obtenu de plusieurs façons différentes, entre lesquelles on choisira notamment en fonction de la souplesse d'adaptation souhaitée. Each management equipment thus becomes multisectoral, that is to say is capable of directing communications towards any one of the sets of means of transmission reception and antennas. This result can be obtained in several different ways, among which one will choose in particular according to the flexibility of adaptation desired.
- Chaque gestionnaire de trames peut être configuré de manière fixe et réserver une fraction déterminée des ressources (constituées par les séquences de créneaux temporels) à une des cellules desservies par la station, le reste des ressources étant affecté à une autre cellule ou à d'autres cellules. - Each frame manager can be configured in a fixed manner and reserve a determined fraction of resources (made up of time slot sequences) for one of the cells served by the station, the rest of the resources being allocated to another cell or to other cells.
- Chaque gestionnaire de trames peut être configurable de façon dynamique et affecte les séquences de créneaux temporels aux cellules suivant les besoins de ces cellules, en utilisant par exemple le fait que les émetteurs et récepteurs (composants physiques) desservant des cellules différentes fonctionnent à des fréquences différentes. - Each frame manager can be dynamically configurable and allocates time slot sequences to cells according to the needs of these cells, using for example the fact that the transmitters and receivers (physical components) serving different cells operate at frequencies different.
Dans ce dernier cas, les moyens d'émission et des moyens de réception prévus pour donner à une cellule une redondance évitant les conséquences des pannes de réception et d'émission peuvent également être utilisés pour absorber des pointes de charge dans la cellule en question, en faisant intervenir un ou plusieurs gestionnaires de trames disponibles à l'instant t, car non utilisés à cet instant, ce qui n'est pas possible quand les gestionnaires de trames sont associés de manière fixe ou statique à des cellules déterminées. In the latter case, the transmission means and reception means provided to give a cell redundancy avoiding the consequences of reception and transmission failures can also be used to absorb peak loads in the cell in question, by involving one or more frame managers available at time t, since they are not used at this time, which is not possible when the frame managers are associated in a fixed or static manner with determined cells.
L'invention permet encore d'obtenir un avantage supplémentaire dans le cas des installations de radiocommunication AMRT permettant de multiplexer plusieurs communications de nature différente : on peut alors en effet associer une séquence de créneaux temporels à plusieurs cellules à la fois, c'est-à-dire créer des sous-canaux affectés à des cellules différentes. Cette application est notamment possible dans le cas des installations GSM, qui prévoient en particulier la transmission à demi-débit et la transmission d'informations de service par des canaux dits
SDCCH/8.The invention also makes it possible to obtain an additional advantage in the case of TDMA radiocommunication installations making it possible to multiplex several communications of different nature: it is then indeed possible to associate a sequence of time slots with several cells at once, that is to say that is, to create subchannels assigned to different cells. This application is especially possible in the case of GSM installations, which provide in particular for the transmission at half speed and the transmission of service information by so-called channels.
SDCCH / 8.
I1 faut encore relever que l'invention autorise, en utilisant des gestionnaires de trames communs, le mélange de moyens d'émission et de moyens de réception appartenant à des réseaux différents, mais avec une même constitution de trames, c'est-à-dire qui ne diffèrent que par la bande de fréquence utilisée. Cela permet
- soit de mélanger des moyens d 'émission et des moyens de réception à l'intérieur d'une même cellule et à partir d'une même station,
- soit de créer des cellules ayant des bandes de fréquence différentes.It should also be noted that the invention allows, using common frame managers, the mixture of transmission means and reception means belonging to different networks, but with the same constitution of frames, that is to say say that differ only in the frequency band used. This allows
- either to mix transmission means and reception means inside the same cell and from the same station,
- or to create cells with different frequency bands.
La seule condition à remplir est que les moyens d'émission et les moyens de réception pour les deux réseaux utilisent les mêmes protocoles d'échange avec les gestionnaires de trames, ce qui est par exemple le cas du réseau
GSM à 900 MHz et 25 MHz de largeur de bande et du réseau DCS 1800, à 1,8 GHz et 75 MHz de largeur de bande.The only condition to be fulfilled is that the transmission means and the reception means for the two networks use the same exchange protocols with the frame managers, which is for example the case of the network.
GSM at 900 MHz and 25 MHz bandwidth and the DCS 1800 network, at 1.8 GHz and 75 MHz bandwidth.
Les moyens gestionnaires de trames et les stations de base deviennent alors multibandes. The frame manager means and the base stations then become multiband.
I1 faut relever au passage que l'ensemble des résultats favorables ci-dessus ne seraient pas obtenu dans une architecture comprenant plusieurs ensemble récepteurgestionnaire de trames-émetteurs commutables vers n'importe laquelle de plusieurs antennes. It should be noted in passing that all of the above favorable results would not be obtained in an architecture comprising several receiver-manager assemblies of frames-transmitters switchable to any of several antennas.
Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, utilisable pour un système AMRT, où la station de base comporte plusieurs moyens d'émission et/ou de réception destinés à assurer plusieurs émissions, respectivement réceptions de communications différentes, simultanées et à des fréquences différentes, les équipements de gestion de trames sont prévus pour permettre d'associer, dynamiquement et au rythme des créneaux temporels, n'importe quel groupe d'au moins deux moyens d'émission et respectivement de réception parmi tous les moyens d'émission respectivement de réception de la station, à une même communication, quels que soient les secteurs d'affectation desdits moyens d'émission, respectivement de réception et quelles que soient les antennes associées, de façon à réaliser une diversité d'émission respectivement de réception d'ordre égal au nombre d'émetteurs, respectivement de récepteurs, du groupe, la diversité pouvant être de fréquences et/ou d'espaces. In a particular embodiment of the invention, usable for a TDMA system, where the base station comprises several transmitting and / or receiving means intended to ensure several transmissions, respectively reception of different communications, simultaneous and at frequencies different, the frame management equipment is provided to make it possible to associate, dynamically and at the rate of the time slots, any group of at least two transmission and reception means respectively among all the transmission means respectively of reception of the station, to the same communication, whatever the sectors of assignment of said transmission means, respectively of reception and whatever the associated antennas, so as to achieve a diversity of transmission respectively of reception of order equal to the number of transmitters, respectively of receivers, of the group, the diversity being able to be of frequencies and / or spaces.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1, déjà mentionnée, montre l'emplacement d'une station de base trisectorielle dans un réseau cellulaire
- la figure 2 est un schéma de principe d'une fraction d'une station de base destinée à desservir plusieurs secteurs pour une installation AMRT, suivant un mode particulier de réalisation de l'invention
- la figure 3 est un schéma de liaison des émetteurs avec un organe de contrôle, ce schéma pouvant également s'appliquer aux récepteurs.The invention will be better understood on reading the following description of particular embodiments, given by way of nonlimiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1, already mentioned, shows the location of a trisectoral base station in a cellular network
- Figure 2 is a block diagram of a fraction of a base station intended to serve several sectors for a TDMA installation, according to a particular embodiment of the invention
- Figure 3 is a diagram of the transmitters with a control device, this diagram can also be applied to receivers.
Il sera maintenant fait référence à l'application de l'invention à une station de base du type utilisé dans le système GSM, conforme à la recommandation n" GSM 05.02. Reference will now be made to the application of the invention to a base station of the type used in the GSM system, in accordance with recommendation No. GSM 05.02.
L'invention peut être utilisée en combinaison avec celle qui fait l'objet de la demande de brevet français n" 91 11434 de la demanderesse.The invention can be used in combination with that which is the subject of French patent application No. 91 11434 of the applicant.
Dans un système AMRT, un canal de communication est défini par ses caractéristiques temporelles (numéro d'ordre des créneaux de même rang dans les trames successives de transmission) et sa caractéristique de fréquence. On s'attachera essentiellement à de tels canaux de communication durant ce qui suit, bien que l'invention soit également applicable en cas de présence de canaux à débit partiel ou de sous-multiplexage de canaux de service dans un créneau temporel de rang donné. En cas d'utilisation de canaux à demi-débit, il est avantageux de constituer ces canaux de la façon décrite dans la demande de brevet français n" 92 03883. In a TDMA system, a communication channel is defined by its time characteristics (serial number of slots of the same rank in successive transmission frames) and its frequency characteristic. We will mainly focus on such communication channels during the following, although the invention is also applicable in the case of the presence of partial bit rate channels or of sub-multiplexing of service channels in a time slot of given rank. If half-flow channels are used, it is advantageous to constitute these channels as described in French patent application No. 92 03883.
La station de base dont le schéma de principe est partiellement montré, à titre d'exemple, en figure 2, permet de desservir N secteurs, correspondant à autant de cellules,
N étant un nombre entier quelconque. Son architecture peut être qualifiée de distribuée. Elle rend possible d'associer dynamiquement, au rythme des créneaux temporels de chaque trames, l'un quelconque de M = 4 équipements ou blocs de gestion de trames 181, 182, 183 et 184, à importe lequel des émetteurs et récepteurs. On indique en outre que le nombre de blocs de gestion de trames peut être différent du nombre d'émetteurs respectivement de récepteurs de la station de base et typiquement inférieur à celui-ci.On supposera à titre d'exemple que la station met en oeuvre un multiplex temporel d'ordre 8, comme le montrent les séquences de trames en provenance des blocs de gestion de trames 181 et 182 indiqués en bas de la figure.The base station whose block diagram is partially shown, by way of example, in FIG. 2, makes it possible to serve N sectors, corresponding to as many cells,
N being any integer. Its architecture can be described as distributed. It makes it possible to dynamically associate, at the rate of the time slots of each frame, any one of M = 4 pieces of equipment or blocks for managing frames 181, 182, 183 and 184, to which of the transmitters and receivers. It is further indicated that the number of frame management blocks may be different from the number of transmitters and respectively receivers of the base station and typically be less than this. It will be assumed by way of example that the station implements an order 8 time multiplex, as shown by the frame sequences from the frame management blocks 181 and 182 indicated at the bottom of the figure.
Les émetteurs sont désignés par Es, r ou s est le secteur auquel est affecté l'émetteur et r est le rang de l'émetteur parmi l'ensemble des émetteurs du secteur, qui peuvent comporter des émetteurs redondants tenus en réserve ou des émetteurs surabondants. Les récepteurs sont également identifiés par Rs,r
On supposera, toujours à titre d'exemple, que le bloc de gestion de trames 184 est redondant et que la station comporte 6 émetteurs et 6 récepteurs pour 3 secteurs. Les émetteurs E1l et E12 sont affectés au secteur 1 et les émetteurs E21 et E22 sont affectés au secteur 2.Les récepteurs R1,1 , R12 , R2,1 et R2,2 sont, dans ce cas, affectés respectivement aux secteurs 1 et 2. E31 , E32 , R3,1 et R3,2 ne sont pas représentés.The transmitters are designated by Es, r or s is the sector to which the transmitter is assigned and r is the rank of the transmitter among all the transmitters in the sector, which may include redundant transmitters held in reserve or superabundant transmitters . The receptors are also identified by Rs, r
It will be assumed, again by way of example, that the frame management block 184 is redundant and that the station has 6 transmitters and 6 receivers for 3 sectors. The transmitters E1l and E12 are assigned to sector 1 and the transmitters E21 and E22 are assigned to sector 2.The receivers R1,1, R12, R2,1 and R2,2 are, in this case, assigned respectively to sectors 1 and 2 E31, E32, R3,1 and R3,2 are not shown.
Les fréquences affectées sont désignées par f1 f2 pour le secteur 1, f3 et f4 pour le secteur 2, f4 et f5 pour le secteur 3. On admettra que, sur les deux émetteurs et les deux récepteurs affectés à un secteur donné, l'un est redondant, le nombre de 2 n'étant nullement limitatif. The affected frequencies are designated by f1 f2 for the sector 1, f3 and f4 for the sector 2, f4 and f5 for the sector 3. It will be admitted that, on the two transmitters and the two receivers assigned to a given sector, one is redundant, the number of 2 being in no way limiting.
Dans la mise en oeuvre réelle, les blocs de gestion de trames seront en général reliés aux émetteurs et aux récepteurs par des bus respectifs de communication leur permettant d'utiliser n importe lequel des émetteurs, ou plusieurs à la fois, suivant l'enseignement de la demande de brevet FR 91 11434. In the actual implementation, the frame management blocks will in general be connected to the transmitters and to the receivers by respective communication buses allowing them to use any of the transmitters, or more at the same time, according to the teaching of patent application FR 91 11434.
En général on utilisera pour chaque secteur un jeu de fréquences disjoint de celui des autres secteurs. Mais cette contrainte peut être écartée, à condition de prévoir des émetteurs et des récepteurs radio-électriques ayant une agilité de fréquence leur permettant de fonctionner sur n'importe laquelle des fréquences prévues. Dans ce cas chaque secteur peut utiliser n'importe laquelle des fréquences, la seule condition qui reste impérative étant que, à un instant donné, deux blocs de gestion ne doivent pas fournir deux créneaux appartenant à des trames différentes pour émission à la même fréquence. In general, we will use for each sector a frequency set that is separate from that of the other sectors. However, this constraint can be waived, provided that radio transmitters and receivers with frequency agility are provided allowing them to operate on any of the frequencies provided. In this case, each sector can use any of the frequencies, the only condition which remains imperative being that, at a given time, two management blocks must not provide two slots belonging to different frames for transmission at the same frequency.
L'allocation d'un canal de transmission, c'est-àdire d'un rang de créneau temporel dans des trames successives et d'une fréquence parmi celles qui sont disponibles, est effectuée par un allocateur de canaux, qui ne sera pas décrit ici et qui, dans le cas du système GSM, peut être à distance de la station. Etant donné que les blocs de gestion de trames sont au niveau de la station et connectables à l'ensemble des émetteurs et récepteurs, l'allocateur de canaux peut choisir n' importe lequel des canaux disponibles, par l'intermédiaire de n'importe lequel des blocs de gestion de trames.L'allocation d'un canal se traduit par l'émission, sur le bus de sortie reliant les blocs aux émetteurs, au rythme des créneaux temporels affectés, d'un bloc de données qui incorpore d'une part un en-tête contenant le numéro du secteur et la fréquence à utiliser, d'autre part le message numérique destiné à moduler la porteuse d'émission. The allocation of a transmission channel, that is to say of a time slot rank in successive frames and of a frequency among those which are available, is carried out by a channel allocator, which will not be described here and which, in the case of the GSM system, can be remote from the station. Since the frame management blocks are at the station level and connectable to all transmitters and receivers, the channel allocator can choose any of the available channels, via any frame management blocks. The allocation of a channel results in the transmission, on the output bus connecting the blocks to the transmitters, at the rate of the assigned time slots, of a data block which incorporates a firstly a header containing the sector number and the frequency to be used, secondly the digital message intended to modulate the transmission carrier.
La figure 2 indique schématiquement l'affectation de créneaux aux trois communications en cours
- une première communication, avec émission dans le secteur 1, utilise le créneau temporel n" 2 alloué par le bloc 181, avec saut de fréquence (frequency hopping) cyclique, un créneau sur deux utilisant la fréquence f1 et un créneau sur deux la fréquence 2 ;
- une seconde communication, également dans le secteur 1, utilise le créneau temporel n" 2, mais alloué par le bloc 182, également avec saut de fréquence cyclique, un créneau sur deux utilisant la fréquence f2 et l'autre la fréquence f1 ;;
- une troisième communication, cette fois sur le secteur 2 utilise le créneau temporel d'ordre 3 alloué par le bloc de gestion de trames 181, avec saut de fréquence de sorte qu'un créneau sur deux utilise la fréquence f3 et un créneau sur deux utilise la fréquence f4. Figure 2 shows schematically the allocation of slots to the three calls in progress
- a first communication, with transmission in sector 1, uses time slot n "2 allocated by block 181, with cyclic frequency hopping, one slot in two using frequency f1 and one slot in two frequency 2;
- a second call, also in sector 1, uses time slot n "2, but allocated by block 182, also with cyclic frequency hopping, one slot out of two using frequency f2 and the other frequency f1 ;;
- a third communication, this time on sector 2 uses the time slot of order 3 allocated by the frame management block 181, with frequency hopping so that one slot in two uses the frequency f3 and one slot in two uses the frequency f4.
Divers algorithmes d'émission doivent être incorporés aux émetteurs, qui reçoivent, par l'intermédiaire du bus, tous les signaux provenant de tous les blocs de gestion de trames. Pour chaque bloc de données à émettre au cours d'un créneau, l'émetteur peut être programmé pour
- classer les entrées actives qu il reçoit par ordre croissant des fréquences à émettre ;
- émettre, dans le cas d'un émetteur synthétisé à agilité de fréquence, les signaux correspondant à l'entrée dont l'ordre de fréquence est égale au rang de l'émetteur, et, dans le cas d'un émetteur à fréquence fixe, uniquement les signaux correspondant à sa fréquence.Various transmitting algorithms must be incorporated into the transmitters, which receive, via the bus, all the signals from all the frame management blocks. For each block of data to be transmitted during a slot, the transmitter can be programmed to
- classify the active inputs it receives in ascending order of the frequencies to be transmitted;
- transmit, in the case of a synthesized transmitter with frequency agility, the signals corresponding to the input whose frequency order is equal to the rank of the transmitter, and, in the case of a transmitter with fixed frequency , only the signals corresponding to its frequency.
Par exemple dans le cas illustré sur la figure 2 l'émetteur Ell émettra les créneaux à la fréquence f1 tandis que ce sera l'émetteur E1 2 qui émettra les créneaux à la fréquence f2, et ce, pour la première et seconde communications précitées issues des blocs de gestion de trames 181 et 182. For example, in the case illustrated in FIG. 2, the transmitter Ell will transmit the slots at the frequency f1 while it will be the transmitter E1 2 which will transmit the slots at the frequency f2, for the first and second aforementioned communications from frame management blocks 181 and 182.
Pour la troisième communication précitée, issue de 181, c'est le même émetteur E21 qui émet les créneaux aux fréquences f3 et f4. For the aforementioned third communication, originating from 181, it is the same transmitter E21 which transmits the slots at frequencies f3 and f4.
De façon symétrique, tous les récepteurs Rs,r reçoivent tous les signaux issus de tous les blocs de gestion de trames, ce qui leur permet de connaître la fréquence de réception à recevoir -fréquence duplex de l'émission- en procédant, pour chaque bloc de données correspondant un à un créneau, à un processus basé sur un algorithme effectuant des opérations duales des opérations réalisées par les émetteurs. Lorsqu'un récepteur a reçu les données correspondant à un créneau temporel, il les émet sur le bus relié à tous les blocs de gestion de trames. Le récepteur ajoute à chaque bloc de données émis sur le bus, l'en-tete indiquant le secteur et la fréquence.Le bloc de gestion de trames qui gère la communication utilisant les créneaux correspondant à la communication discrimine les signaux qu'il reçoit de tous les récepteurs par analyse des en-têtes. Symmetrically, all the receivers Rs, r receive all the signals coming from all the frame management blocks, which allows them to know the reception frequency to receive - duplex frequency of the transmission - by proceeding, for each block of data corresponding one to one niche, to a process based on an algorithm performing dual operations of the operations carried out by the transmitters. When a receiver has received the data corresponding to a time slot, it transmits it on the bus connected to all the frame management blocks. The receiver adds to each block of data sent on the bus, the header indicating the sector and the frequency. The frame management block which manages the communication using the slots corresponding to the communication discriminates the signals it receives from all receivers by header analysis.
On donnera maintenant quelques indications sur l'architecture matérielle que peut avoir la station dont le schéma de principe est donné en figure 2. We will now give some indications on the hardware architecture that the station can have, the schematic diagram of which is given in Figure 2.
On remarquera tout d'abord que le principe même de l'architecture permet à chaque bloc de gestion de trames 18 d'accéder de façon dynamique à n'imorte quel émetteur et n'importe quel récepteur. I1 n'y a aucun appareil qui soit indispensable pour la distribution, ce qui garantit la fiabilité du système et aussi sa facilité de fonctionnement. It will first be noted that the very principle of the architecture allows each frame management block 18 to dynamically access any transmitter and any receiver. There is no device which is essential for the distribution, which guarantees the reliability of the system and also its ease of operation.
Chaque bloc de gestion de trames n'a qu'un bus émission, quel que soit le nombre d'émetteurs et quelle que soit la nature des émetteurs et le mode de couplage (émetteurs synthétisés ou à fréquence fixe, couplage vers les antennes en bande large ou non, etc.). Each frame management block has only one transmit bus, whatever the number of transmitters and whatever the nature of the transmitters and the coupling mode (synthesized or fixed frequency transmitters, coupling to band antennas wide or not, etc.).
Chaque bloc de gestion de trames est constitué pour accéder à tous les récepteurs, par exemple en lui donnant une constitution physique autorisant un nombre d'entrées N égal à celui des récepteurs. Chaque bloc de gestion a simplement à discriminer, parmi ces N entrées en provenance des récepteurs, celles qui transportent les blocs de données dont l'en-tête identifie le secteur et la fréquence d'affectation. Les blocs de gestion de trames n'ont pas besoin de connaître le nombre et la constitution des récepteurs, ce qui permet de modifier ces paramètres sans difficulté. Each frame management block is formed to access all the receivers, for example by giving it a physical constitution allowing a number of inputs N equal to that of the receivers. Each management block simply has to discriminate, among these N entries coming from the receivers, those which transport the data blocks whose header identifies the sector and the frequency of allocation. The frame management blocks do not need to know the number and the constitution of the receivers, which makes it possible to modify these parameters without difficulty.
Les avantages qui viennent d'être exposés pour les blocs de gestion de trames existent également pour les émetteurs et pour les récepteurs : les uns et les autres peuvent comporter un nombre M d'entrées égal au nombre de gestionnaires de trames. Les émetteurs n' ont pas besoin de connaître le nombre de blocs de gestion de trames qui sont actifs à un instant donné. Un émetteur donné discrimine les signaux qu'il doit émettre soit par la fréquence qui lui est assignée de manière fixe, soit par le secteur et son rang dans le secteur qui lui ont assignés en cas d'émetteur synthétisé. La capacité de la station en émetteurs, en récepteurs et en blocs de gestion de trames n' est limitée que par des considérations de sortance ou "fan-out" des bus vers les émetteurs. The advantages which have just been explained for the frame management blocks also exist for the transmitters and for the receivers: both may have a number M of inputs equal to the number of frame managers. Transmitters do not need to know the number of frame management blocks that are active at any given time. A given transmitter discriminates the signals which it must transmit either by the frequency which is assigned to it in a fixed way, or by the sector and its rank in the sector which assigned to it in the event of synthesized transmitter. The station's capacity as transmitters, receivers and frame management blocks is limited only by considerations of fan-out from the buses to the transmitters.
La station comporte, en plus des éléments montrés en figure 2, un organe de contrôle destiné à configurer les émetteurs et les récepteurs de façon statique, par opposition à l'affectation dynamique mentionnée plus haut. Cet organe de contrôle peut de plus avoir une fonction de supervision et de reconfiguration en cas de panne d'un élément. L'organe initialise la station lors de la mise en service et affecte à chaque émetteur et à chaque récepteur un secteur et un rang dans le secteur. Si l'émetteur ou le récepteur n'est pas synthétisé, il indique aussi la fréquence de fonctionnement. The station comprises, in addition to the elements shown in FIG. 2, a control unit intended to configure the transmitters and the receivers statically, as opposed to the dynamic assignment mentioned above. This control unit can also have a supervisory and reconfiguration function in the event of an element failure. The unit initializes the station during commissioning and assigns each sector and each receiver a sector and a rank in the sector. If the transmitter or receiver is not synthesized, it also indicates the operating frequency.
Lors du fonctionnement ultérieur, l'organe de contrôle réagit à la panne d'un composant en le mettant hors circuit et en affectant, à un émetteur ou à un récepteur redondant, le rang et/ou la fréquence qu'avait l'émetteur ou le récepteur défaillant. During subsequent operation, the control unit reacts to the failure of a component by switching it off and by assigning, to a redundant transmitter or receiver, the rank and / or frequency that the transmitter had or the faulty receiver.
Dans le cas par exemple d'une station où trois émetteurs synthétisés E1,1, E1 2 et E1 3 sont initialement affectés au secteur 1, un émetteur Ex étant gardé en réserve (figure 3), l'organe de contrôle 20 met hors service l'émetteur E1 2 en cas de panne de ce dernier et affecte à l'émetteur redondant Ex les caractéristiques qui étaient celles de l'émetteur E1 2. Après réparation de l'émetteur E1 2t celui-ci peut être gardé en réserve comme émetteur redondant. Les opérations de reconfiguration peuvent être effectuées par l'intermédiaire d'un bus à basse vitesse 22. In the case for example of a station where three synthesized transmitters E1,1, E1 2 and E1 3 are initially assigned to sector 1, an Ex transmitter being kept in reserve (FIG. 3), the control unit 20 deactivates the transmitter E1 2 in the event of a failure of the latter and assigns to the redundant transmitter Ex the characteristics which were those of the transmitter E1 2. After repairing the transmitter E1 2t the latter can be kept in reserve as the transmitter redundant. The reconfiguration operations can be carried out via a low speed bus 22.
Il faut remarquer que de toute façon un organe de contrôle est nécessaire pour configurer initialement la station, de sorte que les capacités supplémentaires offertes par l'invention n'impliquent pas de complications notables. It should be noted that in any case a control member is necessary to initially configure the station, so that the additional capacities offered by the invention do not involve significant complications.
Comme on l'a déjà indiqué, l'invention se prête parfaitement à des systèmes utilisant une diversité d'espaces en émission ou en réception (les émetteurs ou les récepteurs affectés à un même secteur étant reliés à des antennes différentes et découplées spatialement) et à une émission en diversité de fréquences, la même transmission étant effectuée à plusieurs fréquences porteuses différentes, de façon simultanée. En effet, l'invention permet d'associer plusieurs récepteurs et plusieurs émetteurs à la même communication, les couples émetteur-récepteur utilisés simultanément pouvant avoir la même couverture radioélectrique ou non, cette dernière solution présentant un intérêt tout particulier dans le cas de transfert d'un secteur à un autre ou "hand-over", comme on le verra plus loin.L'invention s'applique également parfaitement à l'utilisation simultanée de la diversité de fréquences et de la diversité d'espaces. Cette diversité permet une réduction du taux d'erreurs, par application simultanée d'un algorithme à maximum de vraisemblance, tel que l'algorithme de
Viterbi, aux signaux décorrélés en retenant, à chaque étage de l'algorithme, le chemin correspondant au minimum de la somme des carrés du bruit.As already indicated, the invention lends itself perfectly to systems using a variety of spaces in transmission or reception (the transmitters or receivers assigned to the same sector being connected to different antennas and spatially decoupled) and at a frequency diversity transmission, the same transmission being carried out at several different carrier frequencies, simultaneously. Indeed, the invention makes it possible to associate several receivers and several transmitters to the same communication, the transmitter-receiver pairs used simultaneously being able to have the same radio coverage or not, the latter solution being of very particular interest in the case of transfer of 'one sector to another or "hand-over", as will be seen below. The invention also applies perfectly to the simultaneous use of the diversity of frequencies and the diversity of spaces. This diversity allows a reduction in the error rate, by the simultaneous application of a maximum likelihood algorithm, such as the
Viterbi, with decorrelated signals by retaining, at each stage of the algorithm, the path corresponding to the minimum of the sum of the squares of the noise.
On décrira maintenant une mise en oeuvre possible de 1 invention permettant d'éviter toute interruption de la communication lors d'un transfert, dans de nombreux cas, grâce à l'utilisation de l'architecture qui vient d'être décrite. We will now describe a possible implementation of the invention to avoid any interruption in communication during a transfer, in many cases, through the use of the architecture which has just been described.
On sait que l'opération de transfert est nécessaire dans les installations cellulaires de radio-communication, lorsque la qualité de la communication en cours se dégrade, cela se traduit suivant les cas par
- transfert d'éléments affectés à un secteur à des éléments affectés à un autre secteur, c'est-à-dire entre deux cellules desservies par la même station,
- changement de fréquence, lorsque la dégradation est due à un niveau d'interférences particulièrement élevé pour la fréquence utilisée pour la communication en cours.It is known that the transfer operation is necessary in cellular radio communication installations, when the quality of the communication in progress degrades, this is reflected depending on the case by
- transfer of elements assigned to a sector to elements assigned to another sector, that is to say between two cells served by the same station,
- frequency change, when the degradation is due to a particularly high level of interference for the frequency used for the current communication.
Les transferts sont particulièrement indispensables dans les installations de radio-communication vers des mobiles, qui peuvent passer fréquemment d'une cellule à une autre, en particulier dans les zones de haute densité. Transfers are particularly essential in radio communication installations to mobiles, which can pass frequently from one cell to another, in particular in high density areas.
Toute procédure de transfert ou hand-over implique de changer les caractéristiques fréquentielles du canal et, généralement, les caractéristiques temporelles, les créneaux affectés au nouveau canal étant différents de ceux précédemment affectés et, dans les stations actuelles, ne présentant aucun synchronisme avec eux. Any transfer or hand-over procedure involves changing the frequency characteristics of the channel and, generally, the time characteristics, the slots assigned to the new channel being different from those previously assigned and, in current stations, presenting no synchronism with them.
A l'heure actuelle, le transfert exige de mettre en oeuvre toutes les ressources nécessaires à deux créneaux temporels (deux blocs de gestion de trames, deux couples d'émetteur-récepteur). La durée d'utilisation simultanée, depuis la décision de transfert jusqu'à son exécution complète, peut être importante. De toute façon, il y a coupure de la communication, aussi bien sur les liens terrestres (liaisons MIC dans le cas du GSM) qui transportent les signaux de communication, que pour les liens radio. At present, the transfer requires implementing all the resources necessary for two time slots (two frame management blocks, two transceiver pairs). The duration of simultaneous use, from the transfer decision to its complete execution, can be significant. In any case, there is a break in communication, both on the terrestrial links (MIC links in the case of GSM) which transport the communication signals, as well as for the radio links.
Cela se traduit par une perte des contextes de la communication et éventuellement de messages. Incidemment, les messages émis vers le poste d'utilisateur pour effectuer le transfert sont en général fortement affectés de bruit ou d'interférence, puisque le transfert est effectué en cas de dégradations : il s'agit là d'un inconvénient qui est pour partie écarté par mise en oeuvre de l'invention. Une station suivant l'invention, (a) permet d'associer de façon dynamique, au rythme des créneaux temporels et simultanément, n'importe quels groupe ou sous-groupe de plusieurs émetteurs et de plusieurs récepteurs à un même bloc de gestion de trames et (b) émet tous les créneaux de rang donné en conicidence temporelle avec les créneaux correspondants des autres trames.Elle autorise en conséquence des procédures de transfert sans changement de bloc de gestion de trames et en conséquence sans coupure.This results in a loss of communication contexts and possibly of messages. Incidentally, the messages sent to the user station to carry out the transfer are generally strongly affected by noise or interference, since the transfer is carried out in the event of degradations: this is a drawback which is partly discarded by implementing the invention. A station according to the invention, (a) makes it possible to dynamically associate, at the rate of the time slots and simultaneously, any group or sub-group of several transmitters and of several receivers with the same frame management block and (b) transmits all the slots of given rank in time coincidence with the corresponding slots of the other frames. It consequently authorizes transfer procedures without changing the frame management block and consequently without interruption.
C'est notamment le cas
- lorsque le transfert implique seulement un changement de fréquence,
- lorsque le transfert n'a lieu qu'entre secteurs d'une même station de base (cela correspondant à peu près à un tiers des transferts dans le cas des stations de base tri sectorielle et à deux tiers des transferts dans le cas des stations de base à six secteurs).This is particularly the case
- when the transfer involves only a change of frequency,
- when the transfer takes place only between sectors of the same base station (this corresponds to approximately one third of the transfers in the case of sector sorting base stations and two thirds of the transfers in the case of stations basic to six sectors).
Le principe de transfert sans coupure est le suivant. Lors du transfert d'une communication à partir d'un canal donné, on modifie uniquement la caractéristique fréquentielle sans changer le rang du créneau temporel. En conséquence, le même bloc de gestion de trames peut être utilisé avant et après le transfert. I1 n'y a ni modification du contexte de la communication, ni commutation des liens terrestres, ni procédure d'activation d'un nouveau canal et de libération de l'ancien canal. The principle of seamless transfer is as follows. When transferring a communication from a given channel, the frequency characteristic is only modified without changing the rank of the time slot. As a result, the same frame management block can be used before and after the transfer. There is neither modification of the context of the communication, nor commutation of the terrestrial links, nor procedure of activation of a new channel and release of the old channel.
Un seul créneau temporel par trame est donc nécessaire, alors que les solutions antérieures exigeaient temporairement deux créneaux. Only one time slot per frame is therefore necessary, whereas the previous solutions temporarily required two time slots.
La seule contrainte est que la fréquence du nouveau canal ne doit pas déjà être utilisée dans le secteur vers lequel a lieu le transfert pour des canaux temporels de même rang. The only constraint is that the frequency of the new channel must not already be used in the sector to which the transfer takes place for time channels of the same rank.
Lorsque, ce qui est le cas général, les fréquences disponibles pour une allocation dynamique sont en nombre supérieur à celui des communications simultanées possibles, le mode de transfert suivant l'invention est particulièrement efficace : il reste en effet possible de modifier une caractéristique fréquentielle sans collision de fréquences avec des communications déjà en cours. When, as is the general case, the frequencies available for dynamic allocation are greater in number than that of possible simultaneous communications, the transfer mode according to the invention is particularly effective: it remains indeed possible to modify a frequency characteristic without frequency collision with communications already in progress.
L'intérêt de 1 invention apparaîtra dans le cas d'un exemple, correspondant à un transfert d'un secteur 1 à un secteur 2. On supposera que la communication d'origine a lieu sur le créneau temporel 4 et qu'il n'y a pas de saut de fréquence. The advantage of the invention will appear in the case of an example, corresponding to a transfer from a sector 1 to a sector 2. It will be assumed that the original communication takes place on time slot 4 and that it does not there is no frequency hopping.
Initialement, la communication met en oeuvre l'émetteur E1l , à la fréquence fn et le récepteur R1,1 de la cellule 1, qui reçoit des signaux de la communication sur la fréquence qui constitue un duplex avec fn. Initially, the communication implements the transmitter E1l, at the frequency fn and the receiver R1.1 of the cell 1, which receives signals from the communication on the frequency which constitutes a duplex with fn.
Le transfert doit s'effectuer sur l'émetteur E21 de la cellule 2, qui émet sur la fréquence fp du nouveau canal, et le récepteur R2,1 de la cellule 2 qui reçoit sur la fréquence qui constitue un duplex avec fp
Avant décision du transfert, l'émetteur Ell et le récepteur R1,1 sont associés au bloc de gestion de trames 181 qui émet sur les bus, au rythme des créneaux temporels 4, un message dont l'en-tête identifie le secteur 1 et la fréquence fn , sélectionnant l'émetteur Ell et le récepteur Roll. The transfer must be carried out on the transmitter E21 of cell 2, which transmits on the frequency fp of the new channel, and the receiver R2,1 of cell 2 which receives on the frequency which constitutes a duplex with fp
Before the transfer is decided, the transmitter Ell and the receiver R1,1 are associated with the frame management block 181 which transmits on the buses, at the rate of the time slots 4, a message whose header identifies the sector 1 and the frequency fn, selecting the Ell transmitter and the Roll receiver.
Lors de la décision de transfert vers le secteur 2, sur la fréquence fp, , l'allocateur de canaux envoie au bloc de gestion de trames 181 la description fréquentielle et l'identification du nouveau canal. During the transfer decision to sector 2, on the frequency fp, the channel allocator sends to the frame management block 181 the frequency description and the identification of the new channel.
Le bloc de gestion de trames 181 émet alors sur les bus, au rythme des créneaux temporels 4, un message identifiant
- le secteur 1 et la fréquence fn , et
- le secteur 2 et la fréquence fp
L'algorithme mis en oeuvre par les émetteurs est alors du genre défini plus haut au sujet de l'allocation des canaux. Simplement l'en-t8te est plus complexe, puisque deux canaux doivent être identifiés.The frame management block 181 then sends on the buses, at the rate of the time slots 4, a message identifying
- sector 1 and the frequency fn, and
- sector 2 and frequency fp
The algorithm implemented by the transmitters is then of the kind defined above with regard to channel allocation. Simply the header is more complex, since two channels must be identified.
I1 y a donc, pendant l'opération de transfert, un seul bloc de gestion de trames qui intervient, mais un émetteur et un récepteur pour le secteur de départ et un autre pour le secteur vers lequel doit s'effectuer le transfert. Le bloc de gestion de trames 181 reçoit les signaux numériques provenant de tous les récepteurs, et notamment des récepteurs R1,1 et R2,1 qui, pour chaque créneau temporel qu'ils reçoivent émettent sur leur bus des blocs d'informations. Les blocs émis au rythme dès créneaux temporels contiennent, en plus des échantillons numériques des signaux reçus dans un créneau, un en-tête qui indique le secteur d'appartenance et la fréquence de réception. There is therefore, during the transfer operation, a single frame management block which intervenes, but a transmitter and a receiver for the departure sector and another for the sector to which the transfer is to be carried out. The frame management block 181 receives the digital signals coming from all the receivers, and in particular from the receivers R1,1 and R2,1 which, for each time slot that they receive, transmit information blocks on their bus. The blocks transmitted at the rhythm from time slots contain, in addition to the digital samples of the signals received in a slot, a header which indicates the sector of belonging and the frequency of reception.
Pour les créneaux de rang 4, le récepteur R indique secteur 1, fréquence fn et le récepteur R2,1 indique secteur 2, fréquence fp
Le bloc de gestion de trames sélectionnera les deux entrées correspondant au couple de valeurs (numéro de secteur et fréquence) que lui a fourni l'allocateur de canaux.Le bloc de gestion de trames peut alors traiter les échantillons reçus en synchronisme par les deux récepteurs soit en traitement de diversité d'espaces, si fn = fp, . soit en diversité de fréquence, si fn f fp
Le transfert proprement dit peut alors s'effectuer comme suit
- dans un premier temps on assure la continuité radio-électrique sur les deux secteurs, par transmission simultanée à la même fréquence sur ces deux secteurs, avec une qualité de communication qui est évidemment améliorée (station de base traitant les signaux en diversité d'espaces) ; au cours de cette première étape, rien ne se passe au niveau du poste d'utilisateur ;
- dans un second temps, la station de base ordonne au poste utilisateur un changement de fréquence synchrone (qui est prévu par la norme GSM, mais n'est pas utilisé pour le transfert dans le cas de cette norme) ; ce changement de fréquence ou (frequency redefinition) ne modifie que la caractéristique fréquentielle du canal ; le message émis depuis la station indique au poste utilisateur, sur les deux secteurs, en diversité d'espaces, la nouvelle fréquence à utiliser, et le numéro de trame auquel doit s'effectuer le changement de fréquence
- en un troisième temps, à l'occurence du numéro de trame indiqué précédemment, la station de base modifie l'entête des messages sur les bus en indiquant secteur 1, fn et secteur 2, fp L'émission et la réception radio sont alors effectuées en diversité d'espaces et de fréquences. Au même instant, le poste utilisateur bascule en émission et en réception de la fréquence fn et son duplex à la fréquence fp et son duplex.For rank 4 slots, the receiver R indicates sector 1, frequency fn and the receiver R2,1 indicates sector 2, frequency fp
The frame management block will select the two inputs corresponding to the pair of values (sector number and frequency) provided by the channel allocator. The frame management block can then process the samples received synchronously by the two receivers either in treatment of diversity of spaces, if fn = fp,. either in frequency diversity, if fn f fp
The actual transfer can then be carried out as follows
- firstly, radio-electric continuity is ensured on the two sectors, by simultaneous transmission at the same frequency on these two sectors, with a quality of communication which is obviously improved (base station processing signals in diversity of spaces ); during this first step, nothing happens at the user station;
- in a second step, the base station orders the user station to change the synchronous frequency (which is provided for by the GSM standard, but is not used for transfer in the case of this standard); this change in frequency or (frequency redefinition) only modifies the frequency characteristic of the channel; the message sent from the station indicates to the user station, in the two sectors, in diversity of spaces, the new frequency to be used, and the frame number at which the frequency change must be made
- thirdly, on the occurrence of the frame number indicated above, the base station modifies the header of the messages on the buses by indicating sector 1, fn and sector 2, fp The radio transmission and reception are then performed in diversity of spaces and frequencies. At the same instant, the user station switches to transmission and reception from the frequency fn and its duplex to the frequency fp and its duplex.
En principe, on pourrait dès cet instant disposer de nouveau de l'émetteur E1l et du récepteur R1,1 mais, comme le message "frequency redefínition" peut n'avoir pas été reçu par le poste d'utilisateur, il est préférable que le bloc de gestion de trames continue à indiquer le secteur 1 et la fréquence fn jusqu'à ce que le poste d'utilisateur émette, sur la fréquence fp un message d'acquittement indiquant que le transfert est effectué. In principle, it would be possible from this moment to have the transmitter E1l and the receiver R1.1 again, but, since the message "frequency redefínition" may not have been received by the user station, it is preferable that the frame management block continues to indicate the sector 1 and the frequency fn until the user station transmits, on the frequency fp an acknowledgment message indicating that the transfer is carried out.
Enfin, dans un dernier temps, le bloc de gestion de trames, ayant constaté que le transfert a eu lieu, retire l'information secteur 1, fréquence fn de l'en-tête des messages qui l'émet sur le bus interne. L'émetteur E1l et le récepteur R1l deviennent disponibles pour d'autres communications sur le créneau de rang 4. La procédure est reprise en cas d'échec de la tentative de transfert, rendue moins propable du fait que les informations nécessaires à cette procédure sont émises et reçues en diversité de fréquences ou d'espaces. Finally, as a last step, the frame management block, having noted that the transfer has taken place, removes the information from sector 1, frequency fn from the header of the messages which transmits it on the internal bus. The transmitter E1l and the receiver R1l become available for other communications on the slot of rank 4. The procedure is resumed if the transfer attempt fails, made less likely because the information necessary for this procedure is emitted and received in diversity of frequencies or spaces.
Cette dernière architecture et cette possibilité d'association permettent de réaliser des procédures de changement de canal entièrement synchrone dans des cellules différentes (hand over) par simple changement de caractéristiques fréquentielles du canal de transmission considéré sans qu'il soit nécessaire de passer d'un équipement de gestion de trames à un autre et sans nécessité de changement de liens terrestres et sans nécessité de changement du contexte de communication. Il devient en conséquence possible d'éviter toute coupure lors de ce changement. En effet, l'association temporaire des moyens d'émission autorise une diffusion entièrement synchrone entre l'ancien canal et le nouveau en diversité d'espaces et/ou de fréquences. L'association des moyens de réception permet de disposer d'une diversité d'espaces et/ou de fréquences en réception. This latter architecture and this possibility of association make it possible to carry out entirely synchronous channel change procedures in different cells (hand over) by simply changing the frequency characteristics of the transmission channel considered without it being necessary to switch from one frame management equipment to another and without the need to change terrestrial links and without the need to change the communication context. It therefore becomes possible to avoid any cuts during this change. In fact, the temporary association of the transmission means allows entirely synchronous broadcasting between the old channel and the new in diversity of spaces and / or frequencies. The combination of reception means makes it possible to have a variety of spaces and / or frequencies in reception.
Claims (4)
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|---|---|---|---|
| FR9204569A FR2690023B1 (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | BASE STATION FOR RADIO COMMUNICATION INSTALLATION. |
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| FR2690023A1 true FR2690023A1 (en) | 1993-10-15 |
| FR2690023B1 FR2690023B1 (en) | 1995-06-23 |
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| FR9204569A Expired - Fee Related FR2690023B1 (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | BASE STATION FOR RADIO COMMUNICATION INSTALLATION. |
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| FR (1) | FR2690023B1 (en) |
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Also Published As
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