FR2705181A1 - Système de télécommunications avec accès aléatoire à plusieurs voies. - Google Patents
Système de télécommunications avec accès aléatoire à plusieurs voies. Download PDFInfo
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Abstract
Un système de télécommunications comprend une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées, ainsi qu'une liaison descendante (10) assurant la communication de l'unité centrale avec les unités éloignées et une liaison montante (11) assurant la communication des unités éloignées avec l'unité centrale. Une voie de signalisation est prévue sur la liaison descendante, plusieurs voies de trafic sont prévues sur la liaison montante, et des informations de signalisation sont transmises sur la voie de signalisation de la liaison descendante pour indiquer positivement laquelle ou lesquelles des voies de trafic de la liaison montante doivent être utilisées comme voie de signalisation pour une demande d'accès aléatoire.
Description
La présente invention concerne un système de télécommunications comprenant
une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées, ainsi que des voies de trafic multiples et un ensemble servant à fournir un accès aléatoire à ces voies. Séparément, et de façon supplémentaire, l'invention concerne une unité centrale et une unité éloignée d'un tel système. Dans les systèmes radio à branchement sur un réseau, les unités radio d'abonnés obtiennent souvent l'accès à l'interface aérienne radio de la liaison montante en envoyant un message d'accès aléatoire à l'infrastructure. Le protocole du système radio à branchement sur un réseau comporte normalement une voie commune d'accès aléatoire de la liaison montante, qui peut être mise à la disposition des unités radio d'abonnés en un emplacement connu du domaine des voies à accès multiple par répartition de fréquence (FDMA) ou à accès multiple par
répartition dans le temps (TDMA).
Un des problèmes des voies d'accès aléatoires communes est que, lorsque le nombre d'accès par unité de temps augmente, il en est de même de la probabilité des collisions entre messages d'accès aléatoire. Lorsque deux ou plus de
deux messages d'accès aléatoire entrent en collision, il n'est pas possible à l'infra-
structure de recevoir les messages d'accès aléatoire qui sont entrés en collision de manière à capter et décoder correctement plus d'un de ces messages et, souvent, en fonction de l'effet de capture radio, aucun des messages en collision ne peut être capté et décodé. Une tentative d'accès aléatoire qui n'a pas été captée et décodée de façon satisfaisante est considérée comme ayant échoué. La probabilité d'échec des
messages d'accès aléatoire augmente avec la charge d'accès aléatoires.
Un message d'accès aléatoire ayant échoué peut être tenté de nouveau à un moment opportun ultérieur, ce qui augmente le délais entre le moment o l'utilisateur tente de faire accès à un service et le moment o l'infrastructure reçoit correctement la demande. Ces nouvelles tentatives augmentent également la charge imposée à la voie d'accès aléatoire, ce qui renforce le problème des collisions. Une technique connue pour réduire la probabilité d'une collision est l'accès aléatoire ALOHA qui opère suivant des tranches formées sur la base d'une trame de type dynamique. Dans un tel système, une instruction d'accès est transmise par une unité centrale sur la liaison montante pour indiquer que la voie de commande commune sur la liaison montante est disponible pour un accès aléatoire dans les N trames suivantes (par exemple 3 ou 4 trames). Des unités voulant obtenir l'accès reçoivent cette instruction d'accès et choisissent de façon aléatoire l'une des N tranches de voie de commande commune de liaison montante pour transmettre leurs demandes d'accès. Ceci a pour effet d'étaler les demandes
d'accès sur N trames de sorte qu'elles sont moins susceptibles d'entrer en collision.
Aucune autre demande d'accès n'est transmise sur la liaison descendante avant que N trames se soient passées. La probabilité de collision sur une tranche de la voie de commande commune de la liaison montante diminue, mais c'est au prix d'un retard, puisque certaines unités devront attendre la durée de plusieurs trames avant
d'émettre leurs demandes.
Dans le cas d'un système radio mobile possédant une unique paire de voies, GB-A-2 217 995 décrit un système de télécommunications à accès multiple de transmission de données entre une ou plusieurs stations de base et un certain nombre d'unités mobiles. La liaison montante et la liaison descendante fonctionnent sur la base de trames, et les trames de la liaison montante sont divisées en tranches. Des tranches prédéterminées de la liaison montante sont désignées comme des tranches de commande, et des tranches prédéterminées sont
désignées comme des tranches de trafic de données. D'autres tranches prédéter-
minées de la liaison montante sont désignées comme des tranches spéciales qui peuvent être utilisées pour venir en supplément des tranches de trafic de données ou des tranches de commande. Ce système est quelque peu rigide et son utilisation
est limitée.
Dans le cadre de la transmission avec branchement sur un réseau en accès multiple par répartition de fréquence, on connaît des systèmes dans lesquels une indication est donnée sur une fréquence de la voie de commande selon laquelle l'une des paires de fréquences des voies de trafic peut être utilisée comme voie de commande. Après cela, des unités éloignées peuvent faire des demandes d'accès
aléatoire sur la voie de commande nouvellement désignée et recevoir des instruc-
tions d'acceptation de voie sur la voie de commande ainsi désignée. Ce système peut être dynamiquement validé et invalidé pour abréger les temps d'accès dans les moments d'activité intense, mais seulement au prix d'une interdépendance des
capacités de la liaison montante et de la liaison descendante.
Lorsqu'on considère les systèmes radio à branchement sur un réseau d'un point de vue général, on constate qu'une voie d'accès aléatoire lourdement chargée atteint un rendement d'environ 30 à 40 % seulement, du fait de la probabilité de collisions. Le rendement de charge est soumis à l'effet de capture et
aux règles du protocole d'accès aléatoire.
Les protocoles des interfaces aériennes sont généralement équilibrés en ce que la quantité d'informations montantes s'équilibre sensiblement avec la quantité d'informations descendantes. De plus, la capacité maximale de la liaison montante est normalement assez bien équilibrée par la capacité maximale de la liaison descendante. Puisque la voie d'accès aléatoire de la liaison montante fonctionne seulement à un rendement de 30 à 40 %, de 60 à 70 % de la capacité de la voie reste non utilisée. Du fait de l'équilibre entre les capacités maximales de la liaison montante et de la liaison descendante et de l'équilibre du protocole de la liaison montante et de la liaison descendante, il existe une sur-capacité sur la liaison descendante. Les nécessaires messages à diffuser dans le système consomment
ordinairement une partie de cette capacité supplémentaire de la liaison descen-
dante, mais les liaisons descendantes possèdent encore des réserves de capacité, que l'on pourrait utiliser si une technique pouvait être mise au point qui permettrait
au système d'accepter plus d'accès aléatoires par unité de temps.
Le rendement d'utilisation de la capacité totale des voies dépend de la nature du trafic. Si l'on considère donc un système à plusieurs voies destiné au trafic téléphonique mais présentant une capacité de transmission de données, lorsque le degré d'utilisation des données augmente, alors la charge imposée à la
voie d'accès aléatoire augmente plus vite que la charge imposée aux voies de trafic.
Ceci est dû au fait que les messages sous forme de données, c'est-à-dire numé-
riques, sont généralement plus courts que les messages téléphoniques, mais demandent la même capacité en voie de commande pour l'accès à la voie. Un système rigidement conçu, destiné à un seul type de trafic, fonctionnera de manière inefficace si le type d'usage varie du fait de changements apparaissant dans la
demande de l'utilisateur.
Si l'on considère maintenant le cas d'un système radio à branchement sur un réseau du type à plusieurs sites, une grande proportion des accès aléatoires sont dus à des demandes d'enregistrements, et non pas à des demandes d'établissements d'appels de conversation ou de données. Pendant les périodes les plus actives, les accès aléatoires liés à des tentatives d'enregistrements peuvent interférer avec les temps d'établissements d'appels du trafic téléphonique ou numérique. S'il était possible de traiter un plus grand nombre d'accès aléatoires par
unité de temps, on pourrait réduire les temps moyens d'établissements des appels.
Dans un scénario o les appels téléphoniques sont en semiduplex et peuvent utiliser plusieurs cellules, dans certaines cellules, le trafic en liaison descendante peut être occupé par le trafic, mais la voie de liaison montante appariée ne peut pas être utilisée pour le trafic. Ceci est particulièrement vrai pour les établissements d'appels de groupe o une ressource de liaison descendante est utilisée pour chaque membre du groupe (diffusion à destination du groupe) mais une seule ressource de liaison montante est utilisée (un seul élément du groupe émet à un moment donné). Dans un système rigidement conçu, une ressource de liaison montante est appariée à chaque ressource de liaison descendante, et les
ressources de liaison montante sont sous-utilisées.
Dans un scénario o les appels téléphoniques sont en semiduplex et
peuvent faire intervenir un terminal connecté à la ligne en tant que l'un des utilisa-
teurs, le trafic de la liaison descendante peut être occupé par le trafic (émanant du terminal connecté à la ligne), mais la voie de liaison montante appariée ne peut pas
être utilisée pour le trafic.
Il existe un besoin d'amélioration pour le système de télécommunica-
tions à accès aléatoire.
Selon un premier aspect de l'invention, il est produit un système de télécommunications comprenant une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées, ainsi que plusieurs ressources de liaison descendante à répartition de fréquence assurant la communication de l'unité centrale avec les unités éloignées et plusieurs ressources de liaison montante à répartition de fréquence assurant la
communication des unités éloignées avec l'unité centrale, o une voie de signali-
sation est prévue sur l'une des ressources de liaison descendante, plusieurs voies de trafic sont prévues sur les ressources de liaison montante et des moyens sont prévus pour émettre des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison descendante qui indiquent positivement laquelle ou lesquelles des différentes ressources de liaison montante à répartition de fréquence doivent être
utilisées comme voie de signalisation pour une demande d'accès aléatoire indé-
pendamment de l'affectation des ressources de liaison descendante.
Ainsi, toute ressource de liaison montante disponible sur l'une
quelconque des ressources à répartition de fréquence disponibles peut être tempo-
rairement affectée à la capacité des voies d'accès aléatoire.
La ressource de liaison montante n'est pas nécessairement appariée à
une quelconque ressource de liaison descendante donnée.
Lorsque le système est un système TDMA, on préfère que la ou les voies de trafic de liaison montante résident sur des tranches qui sont séparées dans le temps, vis-à-vis de la tranche de signalisation de liaison descendante, par le
temps du retard de commutation émission-réception.
L'invention concerne également une unité centrale considérée en elle-
même et une unité éloignée considérée en elle-même, qui sont définies dans les
revendications.
Selon un deuxième aspect de l'invention, il est prévu un système de télécommunications comprenant une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées ainsi qu'une liaison descendante assurant la communication de l'unité
centrale avec les unités éloignées et une liaison montante assurant la communica-
tion des unités éloignées avec l'unité centrale, o: une voie de signalisation est prévue sur la liaison descendante, plusieurs voies de trafic sont prévues sur la liaison descendante et plusieurs voies de trafic sont prévues sur la liaison montante, appariées avec les voies de trafic de la liaison descendante, tandis que des moyens sont prévus pour affecter une voie de trafic de liaison montante et une voie appariée de trafic de liaison descendante à la communication en duplex avec une unité radio mobile, l'unité centrale comprenant en outre une entrée câblée destinée à recevoir le trafic qui va d'une source externe à l'unité centrale, et des moyens sont prévus, en réponse à la réception de trafic téléphonique via la connexion câblée, pour émettre ledit trafic téléphonique sur une voie de trafic de liaison descendante et pour émettre des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison descendante afin d'indiquer positivement que la voie de trafic de liaison montante qui est appariée à ladite voie de trafic de liaison descendante doit être utilisée comme voie de signalisation vis-à-vis d'une
demande d'accès aléatoire.
Ainsi, dans un scénario o les appels téléphoniques sont en semiduplex et peuvent utiliser plusieurs cellules, dans certaines cellules, le trafic de liaison descendante peut être occupé par le trafic, et la voie de liaison montante appariée peut être utilisée pour des demandes à accès aléatoire. De plus, dans un scénario o les appels téléphoniques sont en semiduplex et peuvent faire intervenir un terminal connecté à une ligne au titre de l'un des utilisateurs, le trafic de liaison descendante peut être occupé par le trafic (en provenance du terminal connecté à la ligne), mais la voie de liaison montante appariée peut être utilisée pour des demandes d'accès aléatoire. Selon un troisième aspect de l'invention, il est prévu un système de télécommunications comprenant: une unité centrale, un certain nombre d'unités éloignées, une liaison descendante assurant la communication de l'unité centrale
avec les unités éloignées, ladite liaison descendante ayant une voie de signalisa-
tion, et une liaison montante assurant la communication des unités éloignées avec l'unité centrale, ladite liaison montante ayant une pluralité de voies de trafic, o la liaison montante et la liaison descendante fonctionnent en répartition temporelle suivant un protocole TDMA afin de produire des tranches de signalisation et de trafic de liaison montante et des tranches de signalisation et de trafic de liaison descendante, o des moyens sont prévus dans l'unité centrale pour émettre des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison descendante afin d'indiquer positivement laquelle ou lesquelles des voies de trafic de liaison montante doivent être utilisées comme voie de signalisation vis-à-vis d'une demande d'accès aléatoire, et o des moyens de commande sont prévus dans l'unité centrale, qui sont conçus pour affecter des tranches de trafic de la liaison montante devant être utilisées comme voie de trafic, de façon à optimiser la disponibilité
d'autres tranches de trafic préférées de la liaison montante à des fins de signalisa-
tion.
Ainsi, dans le cas d'un système de type TDMA, l'unité centrale organise l'affectation des tranches de trafic de la liaison montante de façon à réserver, là o cela est possible, les voies de trafic optimales à une utilisation en
tant que voies de signalisation.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise
à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 montre la disposition de tranches de temps de voies de liaison descendante et de liaison montante d'un système de télécommunications TDMA selon l'invention; la figure 2 montre des voies de commande et des voies de trafic d'un système FDMA selon l'invention; la figure 3 est un schéma fonctionnel d'une unité centrale selon l'invention; la figure 4 est un schéma fonctionnel d'une unité éloignée selon l'invention; la figure 5 montre l'unité centrale (station de base) de la figure 3 dans un système à plusieurs sites; et la figure 6 montre l'unité centrale (station de base) de la figure 3,
connectée à un terminal.
On se reporte à la figure 1. L'exemple qui va être décrit est celui d'un système TDMA incorporé à l'invention et, sur la figure, sont représentées une liaison descendante (de l'unité centrale à une unité éloignée) et une liaison montante (d'une unité éloignée à l'unité centrale) d'un tel système. La liaison descendante 10 et la liaison montante 11 sont sur des fréquences différentes, et il existe plusieurs autres liaisons, en particulier plusieurs autres liaisons montantes
fonctionnant sur d'autres fréquences, non représentées.
La liaison descendante 10 est divisée en trames 12 à cinq tranches par trame. Celles-ci portent les symboles 1 à 5. La première tranche, désignée par le numéro de référence 13, d'une trame est une voie de commande commune. Les tranches de temps associé à la voie de commande commune sont indiquées sur la figure par une coloration grisée. On comprendra naturellement que la porteuse
pourrait être divisée en six voies, ou même un plus grand nombre de voies.
La liaison montante 11 est également divisée en trames de cinq tranches (1'-5') par trame. La première tranche, désignée par les numéros de référence 14, 15, 16, d'une trame est encore une fois une voie de commande commune et est de nouveau illustrée sur la figure par une coloration grisée. Toutes les autres tranches (appariées) de la liaison montante et de la liaison descendante sont normalement considérées comme des voies de trafic, désignées par les
numéros de référence 2 à 5.
On peut noter que les tranches de temps des voies de commande de la liaison montante sont décalées par rapport à celles apparaissant sur la liaison descendante. Les tranches de temps des voies de commande de la liaison montante apparaissent deux tranches après les tranches de temps des voies de commande de la liaison descendante, si bien qu'une instruction peut être envoyée de l'unité centrale à l'unité éloignée et que l'unité éloignée peut répondre rapidement à l'aide d'une information de signalisation dans la tranche immédiatement suivante de la voie de commande de la liaison montante. De plus, un temps suffisant est prévu pour que l'unité éloignée commute de la réception sur la fréquence de la liaison descendante à l'émission sur la fréquence de la liaison montante entre ces tranches
de temps des voies de commande.
Sur la figure, la flèche A illustre la commutation d'une unité éloignée passant de la réception d'une instruction d'accès dans la tranche 13 de la voie de commande de liaison descendante à l'émission d'une demande d'accès aléatoire RA
dans la tranche de temps 14 de la voie de commande de liaison montante.
Comme cela a été expliqué, dans un accès aléatoire de type ALOHA opérant suivant des tranches formées sur la base d'une trame de type dynamique, une instruction d'accès aléatoire est émise dans la tranche 13 pour informer les unités éloignées que les tranches 14, 15 et 16 peuvent toutes être utilisées pour une demande d'accès aléatoire. Celles-ci sont indiquées par les flèches en trait interrompu A, B et C. Avec ce mode de réalisation de l'invention, une nouvelle instruction d'accès est émise sur la tranche de temps 13 de la voie de commande de liaison descendante pour informer les unités éloignées que non seulement la tranche 14 de la voie de commande peut être utilisée pour l'accès aléatoire, mais aussi une tranche de temps 17 de voie de trafic. Ceci est illustré par la flèche D. Ainsi, lors de l'envoi de cette nouvelle instruction, les tranches 14 et 17 deviennent disponibles pour des accès aléatoires, tandis que les tranches 18, 19 et 20 restent
des tranches de trafic.
Il faut noter que, avec un équipement de semiduplex, la tranche 17 est la tranche préférée comme tranche d'accès aléatoire supplémentaire, puisque la flèche D donne le temps adéquat pour la commutation de la réception sur la liaison descendante à l'émission sur la liaison montante et qu'il existe aussi le temps voulu pour commuter en sens inverse pour revenir en réception sur la liaison descendante en vue de la réception de la tranche de temps immédiatement suivante de la voie de commande sur la liaison descendante. Au contraire, les tranches 18 et 20 sont moins préférées, car elles fournissent un temps insuffisant de commutation par rapport à la tranche de temps immédiatement suivante de la voie de commande de la liaison descendante, alors que la tranche 19 ne convient pas du tout, parce qu'elle coïncide avec une tranche de temps de voie de commande de liaison descendante. Des tranches de trafic fonctionnant sur une porteuse d'une autre
fréquence (non représentées) peuvent être affectées comme tranches de signalisa-
tion. De cette manière, la capacité non utilisée de la liaison montante, qui résulte de la non-utilisation de la voie de trafic de liaison montante représentée par la tranche 17, est reconfigurée dynamiquement sous la forme d'une voie d'accès aléatoire commune supplémentaire temporaire et elle peut être utilisée pour augmenter la capacité de la voie d'accès aléatoire commune de sorte qu'on augmente le nombre d'accès aléatoires qui peuvent être reçus de manière
satisfaisante par unité de temps. En outre, il n'est introduit aucun retard supplé-
mentaire, puisque l'unité éloignée peut émettre sa demande d'accès aléatoire et recommuter immédiatement de façon à recevoir la tranche immédiatement suivante de voie de commande de liaison descendante afin de recevoir une
instruction accordant une voie de commande si l'accès aléatoire a été un succès.
Alors que ceci n'est pas essentiel pour l'invention, il est possible de combiner l'idée de l'invention avec des particularités de l'accès aléatoire ALOHA opérant suivant des tranches de temps formées sur la base d'une trame de type dynamique en fournissant en outre dans l'instruction d'accès émise dans la tranche 13 de la voie de commande de la liaison descendante une information indiquant qu'on peut non seulement utiliser la tranche de trafic 17 pour un accès aléatoire, mais aussi la tranche de trafic 21 de la trame immédiatement suivante. Ceci confère certains des avantages de l'accès aléatoire ALOHA à tranches de temps formées sur la base d'une trame de type dynamique en même temps que certains des avantages de l'invention. Sur les deux trames considérées, quatre tranches ont été rendues disponibles à des demandes d'accès aléatoire, ce qui étale les conflits potentiels entre unités sur quatre tranches différentes. Il est clair que les utilisateurs qui choisissent, par hasard, les tranches 15 et 21 pour les demandes d'accès verront introduire dans leur accès un retard d'une trame. Néanmoins, ceci est une
amélioration par rapport à un retard de deux ou trois trames.
On se reporte maintenant à la figure 2. On va maintenant expliquer un autre mode de réalisation de l'invention dans le contexte d'un système FDMA, par exemple le système MPT1327. Sur la figure, est représentée une voie de commande commune de liaison descendante 100, ainsi qu'une voie de commande commune de liaison montante 101, une voie de trafic de liaison montante 102 occupée par le trafic, une voie de trafic de liaison montante 103 non occupée par le trafic, et une voie de trafic de liaison montante 104 occupée par le trafic. Le système est assez lourdement chargé, car les voies 102 et 104 sont toutes deux occupées. Dans la voie de commande commune 100 de la liaison descendante, est transmise de temps à autre une instruction d'accès 110. Cette instruction comporte des informations indiquant aux unités éloignées que, en plus de la voie de commande commune normale 101, la voie de trafic 103 peut être utilisée pour une demande d'accès aléatoire (c'est-à-dire signalisation). Ceci est illustré par les flèches E et F. Toute unité souhaitant émettre reçoit une instruction d'accès 110 et reçoit l'information selon laquelle elle est libre d'utiliser la voie 101 ou bien la voie 103 pour des demandes d'accès aléatoire, et elle sélectionne au hasard une de ces voies, en commutant (au moyen de lignes de commande 312) sur la fréquence particulière sélectionnée et en émettant une demande d'accord de voie. L'unité centrale reçoit la demande d'accord de voie et, s'il n'y a pas de collision, elle répond au moyen d'une instruction accordant une voie dans la voie de liaison descendante 100. Dans les deux systèmes représentés sur les figures 1 et 2, on peut utiliser diverses procédures connues dans le cas d'une collision. Ainsi, si une unité éloignée reconnaît qu'elle n'a pas reçu d'instruction accordant une voie en réponse à une demande, elle suppose que ceci est dû à une collision et, par exemple, introduit un retard aléatoire avant d'effectuer une nouvelle demande. De cette manière, différentes unités entrées en collision ont la possibilité de choisir des retards différents et d'éviter la collision lors d'une deuxième tentative. Il est
possible d'utiliser d'autres schémas pour sortir d'une collision.
On se reporte maintenant à la figure 3, qui représente une unité centrale (station de base) 200 d'un système radio à branchement sur un réseau, l'unité comprenant une antenne 201, un duplexcur 202, un circuit de réception RF 203 et un circuit d'émission RF 204. Au circuit d'émission 204, sont connectés à un convertisseur numérique-analogique (D/A) 205 et un modulateur 206. Au circuit de réception 203, sont connectés un convertisseur analogique-numérique (A/D) 207 et un démodulateur 208. Le démodulateur 208 et le modulateur 206 sont connectés à un dispositif 210 de formatage de voies, qui est lui-même connecté à un dispositif 211 de commande de branchement. Au dispositif 210 de formatage de voies, est également connecté un codeur d'erreur de voie 215, lui-même connecté à un codeur de signaux vocaux 216 et à un convertisseur analogique-numérique (A/D) 217. L'antenne 211 communique avec une unité mobile ou éloignée, qui est illustrée sur la figure 4 et est décrite ci-après. En utilisation, des signaux vocaux analogiques peuvent être introduits depuis un distributeur (non représenté) ou une ligne téléphonique 218 via le convertisseur A/D 217, codés dans le codeur de signaux vocaux 216 et délivrés sur une voie de trafic au moyen du dispositif 210 de formatage de voies et du circuit d'émission RF 204. De la même façon, le trafic de signaux vocaux est reçu dans une voie de trafic via le circuit de réception 203 et est transmis via le dispositif de formatage de voies 210 au codeur de signaux vocaux 216 pour être délivré par l'intermédiaire d'un haut- parleur ou d'une ligne téléphonique. D'autres connexions peuvent naturellement être établies, par exemple une communication d'un mobile à un autre mobile, via le dispositif de formatage de voies 210, sans qu'il faille faire intervenir le codeur de signaux
vocaux 216.
Le dispositif 211 de commande de branchement commande l'affecta-
tion de voies de trafic (par exemple des tranches de temps) à différents utilisateurs du système. Dans une situation de charge relativement importante, le dispositif de commande de branchement 211 transmet des instructions d'accès en délivrant celles-ci au dispositif de formatage de voies 210 en vue de leur émission dans les
tranches des voies de commande commune de la liaison descendante. Ces instruc-
tions d'accès sont des instructions diffusées, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas adressées à des unités particulières, et elles comportent un ou plusieurs indicateurs de voies de trafic, indiquant quelles voies de trafic peuvent être utilisées pour la signalisation. Si un signal est reçu sur une voie de trafic qui a été affectée comme voie de signalisation, ledispositif de formatage de voies 210 achemine ce signal au dispositif de commande de branchement 211 au lieu de l'envoyer au codeur
d'erreur de voie 215 (ou à toute autre destination du trafic).
Une particularité préférée exécutée par le dispositif de commande de branchement 211 est la suivante. Lors de l'affectation de voies à des unités éloignées, le dispositif de commande de branchement 211 sélectionne les deuxième, troisième et quatrième voies (c'est-à-dire les voies représentées par les tranches de temps 18, 19 et 20) à attribuer de préférence à l'attribution de la première voie portée par la première tranche de temps suivant immédiatement la voie de commande commune de liaison montante (c'est-à-dire celle représentée par la tranche de temps 17). De cette manière, l'utilisation de la tranche de temps 17 est, dans une certaine mesure, réservée à la signalisation si cela s'avère nécessaire. Naturellement, le dispositif de commande de branchement 211 ne
refuse pas l'accès si l'utilisation de la tranche de temps 17 est demandée.
Inversement, le dispositif de commande de branchement 211 peut être sélectif en ce qui concerne le moment o il attribue la tranche de temps 17 au trafic. Ainsi, dans le cas o une unité éloignée demande l'acceptation d'un appel de données (la nature de l'appel étant indiquée dans la demande d'accès), le dispositif de commande de branchement 211 peut décider de retarder cet appel de données jusqu'à ce que l'une des autres voies devienne disponible. C'est parce qu'un appel de données est susceptible d'avoir une plus longue durée et d'occuper la première voie pendant longtemps. De plus, ou bien selon une variante, le dispositif 211 de commande de branchement peut produire un transfert de l'appel entre la première voie et l'une des autres voies lorsque l'une de ces voies devient disponible, ce qui
permet de libérer la tranche de temps 17.
On se reporte maintenant à la figure 4, qui représente une unité radiomobile qui comporte des éléments 301 à 308 analogues, au sens large, aux éléments 201 à 208 de l'unité centrale (à l'exception du fait que le circuit d'émetteur 304 possède une puissance moindre) et qui possède des éléments 315 à 317 analogues aux éléments 215 à 217 de l'unité centrale. Au modulateur 306, au démodulateur 308 et au décodeur d'erreur de voie 315, est connecté un multiplexeur-démulplixeur 310, qui est lui-même connecté à un dispositif de commande 311. Le multiplexeur-démultiplexeur 310 trie les signaux reçus pour en extraire les signaux de commande, qu'il envoie au dispositif de commande 311, et les signaux de trafic destinés à l'unité éloignée considérée, qu'il achemine au codeur d'erreur de voie 315. Le multiplexeur-démultiplexeur 310 reçoit également la signalisation du dispositif de commande 311, qu'il émet sur une tranche de
temps appropriée via le circuit d'émission 304.
Lorsqu'une demande d'accès est reçue d'une unité centrale via le circuit de réception 303, celle-ci est acheminée par le multiplexeurdémultiplexeur 310 au dispositif de commande 311, puisqu'elle est reçue dans une tranche de temps de voie de commande commune. Si ces informations de signalisation contiennent une instruction d'accès indiquant qu'une autre tranche de temps de la liaison montante peut être utilisée pour la signalisation, le fonctionnement est le suivant. Au moment de l'enfoncement du bouton de conversation (non représenté), le dispositif de commande 311 sélectionne la tranche de temps de voie de commande commune normale ou bien la tranche de temps de trafic nouvellement affectée pour une demande d'accès aléatoire et envoie la demande au multiplexeur-démultiplexeur 310, avec l'indication concernant la tranche de temps sur laquelle elle doit être émise. Le multiplexeurdémultiplexeur 310 fait émettre la demande d'accès sur la
tranche de temps appropriée via le circuit d'émission 304.
Le multiplexeur-démultiplexeur 310 achemine au dispositif de commande 311 la tranche de temps de voie de commande immédiatement suivante venant de la liaison descendante, qui est reçue dans le circuit de réception 303. Si le dispositif de commande 311 identifie dans ses informations de signalisation une
instruction "se mettre sur une voie", il donne l'instruction au multiplexeur-démul-
tiplexeur 310 de commencer l'acheminement des signaux vocaux ou d'autres signaux du codeur d'erreur de voie 315 à l'émetteur 304, sur la voie appropriée. Si aucune instruction "se mettre sur une voie" n'est reçue, le dispositif de commande
311 fait un nouvel essai d'une manière connue dans la technique.
La position de la voie d'accès aléatoire commune supplémentaire temporaire fait l'objet d'une signalisation sur la liaison descendante à l'aide de la capacité de commande commune de liaison descendante de réserve qui est norma- lement disponible avec les protocoles les plus relativement équilibrés, par exemple
MPT1327.
La voie d'accès aléatoire commune supplémentaire temporaire peut être incluse dans la trame de tout mécanisme ALOHA à tranches formées sur la
base d'une trame.
On peut utiliser cette technique pour augmenter le nombre maximal d'accès aléatoires par unité de temps qui peuvent être reçues de façon correcte par l'infrastructure, si bien que la capacité de la voie d'accès aléatoire commune de la liaison montante n'est plus le facteur limitant de la capacité en voies de commande
commune.
Cette technique exploite la capacité inutilisée disponible de la liaison montante. Dans le domaine TDMA, il y aura probablement certaines tranches TDMA qui ne peuvent pas être exploitées par l'équipement semiduplex comme voie d'accès aléatoire commune supplémentaire temporaire en raison du temps de
commutation nécessaire entre la tranche d'émission et la tranche de réception.
Comme établi ci-dessus, dans un scénario o les appels vocaux sont en semiduplex et peuvent utiliser plusieurs cellules, dans certaines cellules, le trafic de la liaison descendante peut être occupé par le trafic, mais la voie de liaison montante appariée ne peut pas être utilisée pour le trafic. Ceci est illustré sur la figure 5, qui montre des première, deuxième et troisième stations de base 200, 250
et 260, connectées par des lignes câblées 218.
La station de base 200 communique avec une première unité éloignée (le mobile 300) et les stations de base 250 et 260 communiquent avec un deuxième mobile 350 et un troisième mobile 360. La station de base 200 est conçue pour assurer la communication en duplex sur des paires de voies {M, m} et {N, n}. De même, les stations 250 et 260 sont prévues pour assurer la communication en
duplex sur des paires de voies {P, p}, {Q, q} et {S, s}, {T, t}, respectivement.
Comme représenté, l'unité éloignée 300 est en train d'émettre un signal de trafic sur la voie de trafic m de la liaison montante. Ce signal de trafic est transmis aux mobiles 350 et 360 respectivement via les liaisons descendantes P et S. On peut voir que, pour entretenir la conversation considérée, une voie de trafic de liaison montante est nécessaire ainsi que deux voies de trafic de liaison descendante. Il y a un déséquilibre dans l'utilisation des voies et le dispositif de commande de la station de base 250, reconnaissant que son signal de trafic extérieur provient de la ligne câblée 218, utilise la voie de commande Q pour donner instruction aux autres unités éloignées se trouvant dans sa zone de couver-
ture de commuter sur la voie de trafic p pour l'émission de demandes d'accès.
Ainsi, lors de l'établissement d'appels de groupe, o une seule ressource de liaison montante est utilisée pour chaque élément du groupe (diffusion à destination du groupe), alors qu'une seule ressource de liaison montante est utilisée (un seul élément du groupe émet à un moment donné), la capacité de liaison montante se trouvant ainsi en excès est utilisée pour l'accès aléatoire. Au contraire, dans un système conçu rigidement, une ressource de liaison montante est appariée à chaque ressource de liaison descendante, si bien que ces
ressources de liaison montante sont sous-utilisées.
Comme établi ci-dessus, dans un scénario o les appels téléphoniques (signaux vocaux) sont en semiduplex et peuvent faire intervenir un terminal connecté à la ligne en tant que l'un des utilisateurs, la voie de trafic de liaison descendante peut être occupée par un signal de trafic (venant du terminal connecté à la ligne), mais la voie de liaison montante associée peut ne pas être utilisée pour
le trafic. Ceci est illustré sur la figure 6.
Sur la figure 6, on voit qu'un distributeur 220 est connecté à une ligne câblée 218 et à une station de base 200. Le trafic qui émane du distributeur 220 est transmis au mobile 300 via une voie de liaison descendante M, ce qui laisse la voie de trafic de liaison montante m libre en vue d'une affectation comme voie de
commande temporaire pour demandes d'accès venant d'autres mobiles.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des
dispositifs dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et
nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (16)
1. Système de télécommunications comprenant une unité centrale (200) et un certain nombre d'unités éloignées (300) ainsi que plusieurs ressources de liaison descendante à répartition de fréquence (100) servant à assurer la commu- nication de l'unité centrale avec les unités éloignées et plusieurs ressources de liaison montante à répartition de fréquence (101, 102, 103, 104) assurant la
communication des unités éloignées avec l'unité centrale, o une voie de signali-
sation est prévue sur l'une des ressources de liaison descendante (100), plusieurs voies de trafic (102, 103, 104) sont prévues sur les ressources de liaison montante, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour émettre des informations de signalisation (110) sur la voie de signalisation de liaison descendante indiquant positivement laquelle ou lesquelles des ressources de liaison montante à répartition
de fréquence (101, 102, 103, 104) doivent être utilisées comme voie de signalisa-
tion pour une demande d'accès aléatoire indépendamment de l'affectation des
ressources de la liaison descendante.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des
ressources de liaison montante et des ressources de liaison descendante à réparti-
tion de fréquence est répartie dans le temps suivant un protocole TDMA afin de produire des tranches de signalisation (14, 15, 16) et de trafic (17 à 21) de liaison montante et des tranches de signalisation (13) et de trafic de liaison descendante, et en ce que les moyens servant à émettre les informations de signalisation sont destinés à émettre des informations indiquant positivement laquelle ou lesquelles des tranches (17 à 21) de trafic de liaison montante des ressources de liaison
montante à répartition de fréquence doivent être utilisées comme voie de signali-
sation pour une demande d'accès aléatoire indépendamment de l'affectation des
ressources de la liaison descendante.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les informa-
tions de signalisation sont émises sur une tranche de signalisation (13) de la liaison descendante, et une ou plusieurs voies de trafic de la liaison montante résident sur
des tranches qui sont séparées dans le temps, par rapport à la tranche de signalisa-
tion de la liaison descendante, d'un intervalle de temps qui est suffisant pour
permettre à une unité éloignée de commuter de la réception à l'émission.
4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que des moyens de commande (211) sont prévus dans l'unité centrale, ces moyens étant conçus pour affecter des tranches de trafic de la liaison montante afin d'optimiser la
disponibilité de tranches de trafic préférées à des fins de signalisation.
5. Unité éloignée (300) d'un système de télécommunications comprenant une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées ainsi qu'une liaison descendante assurant la communication de l'unité centrale avec les unités éloignées et une liaison montante assurant la communication des unités éloignées avec l'unité centrale, o une voie de signalisation est prévue sur la liaison descendante, une voie de signalisation est prévue sur la liaison montante, et plusieurs voies de trafic sont prévues sur la liaison montante, l'unité éloignée étant caractérisée en ce qu'elle comprend: des moyens (303, 307, 308) servant à recevoir des informations de signalisation sur la voie descendante, des moyens d'émission (304 à 306) servant à émettre des informations de signalisation et des signaux de trafic sur l'une des différentes ressources à répartition de fréquence, et des moyens (311) servant à sélectivement réaccorder le moyen
d'émission et à émettre une demande d'accès à une voie sur une voie de signalisa-
tion ou sur une voie de trafic de la liaison montante, en fonction des informations
de signalisation reçues.
6. Unité centrale (200) d'un système de télécommunications comprenant une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées ainsi que plusieurs ressources de liaison descendante à répartition de fréquence (100) assurant la communication de l'unité centrale aux unités éloignées et plusieurs ressources de liaison montante à répartition de fréquence (101, 102, 103, 104) assurant la
communication des unités éloignées avec l'unité centrale, o une voie de signali-
sation est prévue sur l'une des ressources de la liaison descendante, une voie de signalisation est prévue sur l'une des ressources de la liaison montante, et plusieurs voies de trafic sont prévues sur les ressources de la liaison montante, caractérisée en ce que l'unité centrale comprend: des moyens (204 à 204) servant à émettre des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison descendante indiquant qu'une voie de trafic d'une ou plusieurs des ressources de liaison montante à répartition de fréquence (102, 103, 104) doivent être utilisées pour la signalisation et pour recevoir une demande d'accès à une voie dans cette voie de trafic de cette ressource de liaison montante et émettre une instruction accordant une voie sur la liaison
descendante en réponse à celle-ci.
7. Système de télécommunications comprenant une unité centrale (200) et un certain nombre d'unités éloignées (300) ainsi qu'une liaison descendante (10, ) assurant la communication de l'unité centrale avec les unités éloignées et une liaison montante (11, 101 à 103) assurant la communication des unités éloignées avec l'unité centrale, o: une voie de signalisation (13, 100) est prévue sur la liaison descendante, plusieurs voies de trafic (2' à 5') sont prévues sur la liaison descendante, plusieurs voies de trafic (17 à 20, 102 à 104) sont prévues sur la liaison montante, appariées avec les voies de trafic de la liaison descendante, et des moyens sont prévus pour affecter une voie de trafic de liaison montante et une voie de trafic de liaison descendante appariée à celle-ci pour assurer la communication en duplex avec une unité radio mobile, et l'unité centrale comprend en outre une entrée câblée (218) destinée à recevoir des signaux de trafic de la part d'une source extérieure à l'unité centrale, caractérisé en ce que des moyens sont prévus (211, 204 à 206) pour, en réponse à la réception de signaux de trafic via la connection câblée, émettre lesdits signaux de trafic sur une voie de trafic de liaison descendante (2 à 5) et émettre des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison descendante afin d'indiquer positivement que la voie de trafic de liaison montante qui est appariée à ladite voie de trafic de liaison descendante doit être utilisée comme voie
de signalisation pour une demande d'accès aléatoire.
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'entrée câblée est connectée à une autre station centrale (250, 260) en vue de la réception de signaux de trafic de la part d'une unité éloignée se trouvant dans le voisinage de
l'autre station centrale.
9. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'entrée câblée
est connectée à un terminal d'entrée de données.
10. Système selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que la liaison montante et la liaison descendante sont en répartition temporelle suivant un protocole TDMA de façon à produire des tranches de signalisation et de trafic de
liaison montante et des tranches de signalisation et de trafic de liaison descendante.
11. Unité centrale d'un système de télécommunications comprenant une unité centrale et un certain nombre d'unités éloignées ainsi qu'une liaison descendante assurant la communication de l'unité centrale avec les unités éloignées et une liaison montante assurant la communication des unités éloignées avec l'unité centrale, o une voie de signalisation est prévue sur la liaison descendante, plusieurs voies de trafic (2 à 5) sont prévues sur la liaison descendante, plusieurs voies de trafic (17 à 20, 102 à 104) sont prévues sur la liaison montante, appariées avec les voies de trafic de la liaison descendante, et des moyens sont prévus pour affecter une voie de trafic de liaison montante et une voie de trafic de liaison descendante appariée à celle-ci en vue de la communication en duplex avec une unité radio mobile, l'unité centrale étant caractérisée en ce qu'elle comprend: une entrée câblée (218) servant à recevoir des signaux de trafic de la part d'une source extérieure à l'unité centrale, des moyens qui, en réponse à la réception de signaux de trafic via la connection câblée, émettent lesdits signaux de trafic sur une voie de trafic de liaison descendante (2 à 5) et émettent des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison descendante indiquant positivement que la voie de trafic de liaison montante (2' à 5') appariée à ladite voie de trafic de liaison descendante doit être utilisée pour la signalisation, et des moyens (203, 207, 208) servant à recevoir une demande d'accès à une voie dans une voie de trafic sur la liaison montante et des moyens (204 à 206) servant à émettre une instruction accordant une voie sur la liaison descendante en
réponse à celle-ci.
12. Système de télécommunications comprenant: une unité centrale (200), un certain nombre d'unités éloignées (300), une liaison descendante (10, 100) assurant la communication de l'unité centrale avec les unités éloignées, ladite liaison descendante ayant une voie de signalisation (13, 100), et une liaison montante (11, 101 à 104) assurant la communication des unités éloignées avec l'unité centrale, ladite liaison montante ayant plusieurs voies de trafic (17 à 20, 102 à 104), o la liaison montante et la liaison descendante sont en répartition temporelle suivant un protocole TDMA de façon à fournir des tranches de signalisation (14) et de trafic (17 à 21) de la liaison montante et des tranches de signalisation (13) et de trafic de la liaison descendante, caractérisé en ce que: des moyens (204 à 206) sont prévus dans l'unité centrale (200) pour émettre des informations de signalisation sur la voie de signalisation de liaison montante afin d'indiquer positivement laquelle ou lesquelles des voies de trafic de liaison montante doivent être utilisées comme voie de signalisation pour une demande d'accès aléatoire, et en ce que: des moyens de commande (211) sont prévus dans l'unité centrale (200), qui sont destinés à affecter des tranches de trafic de la liaison montante à l'utilisation comme voie de trafic, afin d'optimiser la disponibilité d'autres voies de
trafic préférées de la liaison montante à des fins de signalisation.
13. Système de télécommunications selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de commande (211) sont conçus préférentiellement de façon à affecter, pour l'utilisation comme voie de trafic, une tranche de trafic (18, 20) de la liaison montante autre qu'une tranche (17) faisant immédiatement suite à une
tranche (14) de signalisation de la liaison montante.
14. Système de télécommunications selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de commande sont conçus préférentiellement pour affecter, pour l'utilisation comme voic de trafic, une tranche de trafic (19) de la liaison
montante, qui coïncide avec une tranche de signalisation de la liaison descendante.
15. Système de télécommunications selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de commande sont conçus préférentiellement pour affecter, pour l'utilisation comme voie de signalisation, une tranche de trafic (17, 18, 20, 21) de la liaison montante autre qu'une tranche (19) qui coïncide avec une tranche de
signalisation de la liaison descendante.
16. Système de télécommunications selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de commande sont conçus préférentiellement pour affecter, pour l'utilisation comme voie de signalisation, une tranche de trafic (21) de la liaison montante, qui suit deux tranches de signalisation (14, 15) de la liaison
montante.
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