FR2711882A1 - Procédé et système de radiocommunication cellulaire. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les radiocommunications mobiles. Un système de radiocommunication conforme à l'invention utilise une technique de saut de fréquence qui procure une diversité de brouilleur accrue sans augmenter le retard du système. La technique de saut de fréquence comprend l'établissement d'une durée de décalage échelonnée entre des sauts de stations de base (B1-B10) voisines ou adjacentes, de façon à créer des situations de brouillage supplémentaires (diversité). Application à la radiotéléphonie cellulaire.

Description

La présente invention concerne de façon générale la radiocommunication

mobile cellulaire. L'invention concerne plus particulièrement des procédés et des systèmes pour utiliser de manière efficace et souple le spectre de fréquence disponible pour la communication dans un système de radiocommunication mobile à accès multiple par répartition en fréquence (AMRF) ou à accès multiple

par répartition dans le temps (AMRT). La présente inven-

tion concerne également des stations de base et des stations mobiles conçues pour une utilisation souple et efficace du spectre de fréquence disponible dans de tels

systèmes de communication.

De nombreux systèmes de radiotéléphone mobile de diverses sortes sont connus et utilisés. Dans tous ces

systèmes, la bande de fréquence disponible pour des conne-

xions limite le nombre de connexions simultanées possi-

bles, ou la capacité, du système. Deux stations de base ou stations mobiles qui émettent sur le même canal hertzien d'un système AMRF ou sur le même créneau temporel du même canal hertzien dans un système AMRT, peuvent se brouiller mutuellement. Ce type de brouillage est quelquefois appelé brouillage par canal commun du fait que le brouillage provient du même canal hertzien. Si le niveau des signaux concernant l'une des connexions n'est pas suffisamment élevé par rapport au niveau des signaux brouilleurs, l'information sur la première connexion sera plus ou moins inintelligible. Cependant, si les mobiles ou les stations de base qui se brouillent sont suffisamment distants l'un de l'autre, les signaux concernant la connexion seront suffisamment supérieurs aux signaux brouilleurs, et l'information des connexions sera reçue et correctement décodée. Pour pouvoir utiliser pour plus d'une connexion le même canal hertzien dans des systèmes AMRF, ou le même créneau temporel d'un canal hertzien dans des systèmes AMRT, certains systèmes de radiocommunication mobile sont réalisés sous la forme de systèmes cellulaires. La zone géographique à couvrir par un tel système est divisée en zones plus petites, appelées cellules, et des mobiles dans une cellule peuvent communiquer avec une station de base pour cette cellule. Certains ou la totalité des canaux hertziens disponibles sont répartis parmi les cellules

conformément à un plan de fréquence.

Dans un plan de fréquence classique, des canaux hertziens différents sont attribués à une grappe de cellules adjacentes ou voisines. Deux cellules dans la même grappe ne peuvent pas utiliser simultanément le même canal hertzien. Chaque canal hertzien qui est utilisé par une station de base ou une station mobile dans une cellule dans une grappe est différent de tout canal utilisé par une station de base ou une station mobile dans une autre cellule dans la même grappe. Cependant, des cellules dans des grappes différentes peuvent utiliser les mêmes canaux hertziens. Il peut donc y avoir une utilisation multiple simultanée d'un canal hertzien. Une telle utilisation multiple est quelquefois appelée réutilisation de canaux

ou de fréquence. La distance entre des cellules qui utili-

sent le même canal hertzien est ce que l'on appelle la

distance de réutilisation.

L'homme de l'art connaît de nombreuses formes et tailles différentes de grappes de cellules, comme par exemple des grappes à 3 cellules, 4 cellules, 9 cellules, 12 cellules et 21 cellules. D'une manière quelque peu simplifiée, on peut dire que l'on obtient la plus grande capacité de traitement d'appels pour un système cellulaire lorsqu'on utilise le plus petit type de grappe qui procure

un brouillage par canal commun suffisamment faible.

Bien que les plans de fréquence décrits ci-

dessus procurent l'important avantage d'une utilisation multiple de canaux hertziens, de tels plans de fréquence fixes sont malcommodes à mettre en oeuvre. Du fait de variations géographiques, les cellules couvertes par chaque antenne de station de base auront une taille et une forme variables. La zone de couverture du système sera donc normalement couverte par plusieurs combinaisons

différentes des configurations de grappes connues.

Habituellement, la configuration de grappe, ou les déci-

sions concernant les configurations de réutilisation à employer, sont établies en utilisant des simulations complexes, par ordinateur, de la topographie dans le système. D'autres inconvénients sont également inhérents à l'utilisation de plans de fréquence fixes. Normalement, le nombre de connexions désirées dans une cellule varie au cours du temps, et une cellule peut ne pas être capable de prendre en charge toutes les connexions désirées, du fait que tous les canaux et tous les créneaux temporels sur des

canaux AMRT alloués à la cellule sont occupés. Simultané-

ment, le nombre de connexions désirées dans une cellule adjacente, ou dans une cellule quelconque dans la même grappe, peut être notablement inférieur à la capacité

totale de tous les canaux alloués à cette cellule, confor-

mément au plan de fréquence fixe. Ainsi, la grappe de

cellules ne peut pas prendre en charge toutes les conne-

xions désirées, en dépit du fait qu'il existe au moins un canal libre ou au moins un créneau temporel libre sur un

canal hertzien que l'on aurait pu utiliser pour les conne-

xions désirées, si ceci n'avait pas été interdit par le

plan de fréquence fixe.

Une manière de réduire l'inconvénient précité de plans de fréquence fixes consiste à distribuer certains des canaux hertziens disponibles pour des connexions dans un système de radiocommunication mobile, et à conserver certains canaux hertziens en réserve. Tous les canaux à l'exception des canaux réservés sont répartis conformément à un plan de fréquence. Les canaux hertziens réservés peuvent être utilisés temporairement par une cellule quelconque qui a besoin d'une capacité supplémentaire dépassant celle que procurent les canaux alloués de façon permanente à cette cellule, conformément au plan de fréquence. Une telle utilisation temporaire d'un canal réservé ne doit pas occasionner un brouillage par canal commun avec une connexion dans une autre cellule qui utilise déjà ce canal hertzien réservé. Bien que ce procédé de réservation et d'allocation temporaire de

certains canaux hertziens procure une plus grande souples-

se en ce qui concerne une capacité variable de prise en charge de connexions, en comparaison avec un plan de fréquence fixe, la capacité totale que le système complet

peut prendre en charge est susceptible de diminuer.

Un procédé plus fondamental pour obtenir une souplesse élevée dans la prise en charge du trafic dans diverses zones d'un système de radiocommunication mobile cellulaire, consiste à abolir complètement le plan de fréquence fixe pour laisser tous les canaux hertziens

disponibles pour des connexions dans toutes les cellules.

Une cellule quelconque peut utiliser un canal hertzien quelconque qui est disponible pour des connexions, à condition qu'il y ait un brouillage par canal commun suffisamment faible de la part d'autres cellules qui utilisent le même canal hertzien au moment présent. Ce procédé d'utilisation des canaux hertziens disponibles est quelquefois appelé allocation dynamique de canaux. Bien que ce procédé procure certainement des avantages en ce qui concerne la capacité variable de prise en charge d'appels pour une cellule, il comporte également des inconvénients. Par exemple, l'allocation dynamique de canaux est relativement complexe, du fait qu'elle exige de nombreuses mesures de qualité effectuées par des stations mobiles, dont les résultats sont transmis aux stations de base. En outre, l'allocation dynamique de canaux fait

également intervenir des transferts fréquents.

Dans des systèmes AMRF ou AMRT classiques dans lesquels le même canal hertzien est utilisé pendant toute la durée d'une connexion, tout brouillage par canal commun durera aussi longtemps que les deux connexions durent, lorsque les émissions ont lieu plus ou moins simultanément sur le même canal hertzien. On doit donc considérer une situation correspondant au cas le plus défavorable dans

tétablissement d'un plan de fréquence et dans la concep-

tion d'une grappe de cellules, pour garantir le maintien de la qualité de signal minimale acceptable. Le saut de fréquence est une technique qui est destinée à faire en sorte que des situations de brouillage correspondant au cas le plus défavorable n'existent pas plus longtemps qu'un intervalle de saut de fréquence, par opposition à la

durée de la connexion complète.

Dans un système à sauts de fréquence, chaque cellule peut utiliser tous les canaux disponibles, mais à

des moments différents, qui sont déterminés par un géné-

rateur de séquence pseudo-aléatoire de sauts de fréquence.

De tels générateurs peuvent être réalisés soit pour donner une probabilité aléatoire que deux cellules quelconques choisissent la même fréquence au même moment (ce que l'on appelle le saut non orthogonal), soit pour garantir que

des cellules ou des stations mobiles spécifiées ne choisi-

ront jamais la même fréquence au même moment (ce que l'on appelle le saut orthogonal), soit avec un mélange des deux techniques (par exemple des signaux dans la même cellule accomplissent des sauts de façon orthogonale, tandis que le mode non orthogonal est utilisé pour des signaux de cellules adjacentes). A l'heure actuelle, il n'existe

qu'un seul exemple commercial d'un système de radiocommu-

nication cellulaire à saut de fréquence. La norme européenne GSM décrit ce système, qui est basé sur une combinaison d'accès multiple par répartition dans le temps (AMRT) dans lequel un cycle d'une durée de 4,6 ms sur chaque canal de fréquence est divisé en huit créneaux temporels de 560 ps occupés par différents utilisateurs, et de saut de fréquence dans lequel la fréquence de l'ensemble des huit créneaux temporels change toutes les

4,6 ms.

Il existe cependant plusieurs défauts associés à des systèmes à saut de fréquence en général, et à la norme

GSM en particulier. Par exemple, il est possible d'amélio-

rer la perte de données occasionnelle dans un système à saut de fréquence en prévoyant des bits d'information redondants que le démodulateur dans un récepteur peut utiliser pour récupérer une information correcte. Ceci est réalisé de façon caractéristique dans des systèmes à saut de fréquence utilisant un codage de correction d'erreur qui étale des bits d'information redondants sur un certain nombre de sauts de fréquence, par entrelacement. De tels systèmes fonctionnent le mieux lorsque des données sont entrelacées sur un grand nombre de sauts, plutôt que sur

quelques sauts seulement, mais un effet secondaire indési-

rable de l'entrelacement consiste en une augmentation

correspondante du retard de transmission.

Dans le même ordre d'idées, on a reconnu qu'il était avantageux dans des systèmes à saut de fréquence, comme le GSM, que des stations de base adjacentes aient leurs structures de trame AMRT, et donc leurs instants de saut de fréquence, synchronisés, du fait que ceci facilite le transfert de la communication avec un mobile d'une station de base vers une autre station de base, lorsque la station mobile franchit la frontière entre leurs zones de couverture. Si des stations adjacentes ne sont pas synchronisées, alors la station mobile doit d'une certaine manière obtenir une connaissance des caractéristiques temporelles de la nouvelle station de base, de façon idéale avant d'abandonner le contact avec la station de base d'origine, ce qui est une tâche qui est techniquement

difficile à accomplir.

En outre, l'exigence de synchronisation entre des stations de base adjacentes impose la synchronisation d'un réseau entier, à l'échelle nationale, et on rencontre des difficultés pour coordonner ceci lorsque les stations, même dans un seul pays, appartiennent à une multiplicité de prestataires de service concurrents. Par conséquent, la

norme GSM ne spécifie pas des stations de base synchro-

nisées, et des opérateurs de réseau individuels peuvent par exemple choisir de synchroniser les stations dans leur

propre réseau, alors que les stations ne sont pas synchro-

nisées dans d'autres réseaux.

Ces inconvénients de systèmes de communication cellulaires classiques, ainsi que d'autres, sont éliminés par des systèmes et des procédés conformes à la présente invention. Divers modes de réalisation de la présente invention, donnés à titre d'exemples, procurent une valeur effective accrue de l'entrelacement, tout en augmentant la diversité effective de stations suceptibles de se brouiller, en utilisant une technique de saut de fréquence

décalé et synchronisé entre des stations de base voisines.

En outre, cette augmentation de l'entrelacement effectif

est obtenue sans augmenter le retard de transmission.

Ces caractéristiques, buts et avantages de la présente invention, ainsi que d'autres, apparaîtront plus

aisément à l'homme de l'art à la lecture de la description

détaillée qui suit, et en se référant conjointement aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 illustre un exemple de configuration de système cellulaire; La figure 2 illustre un exemple de générateur de séquencesorthogonales; Les figures 3(a)-3(c) montrent des émissions de communication avec saut de fréquence de trois stations mobiles; Les figures 4(a)-4(e) illustrent des émissions de communication avec saut de fréquence de stations mobiles, conformément à un exemple de réalisation de la présente invention;

La figure 5 illustre une configuration de réuti-

lisation avec échelonnement temporel à 3 cellules, confor-

me à un exemple de réalisation; La figure 6 est un schéma synoptique d'une station mobile conforme à un exemple de réalisation; La figure 7 est un schéma synoptique d'une station de base conforme à un exemple de réalisation; et

Les figures 8(a)-8(c) illustrent des configura-

tions de communication conformes à un exemple de réalisa-

tion du type AMRT.

La figure 1 montre dix cellules C1 à C10 dans un

exemple de système de radiocommunication mobile cellu-

laire. Pour chaque cellule Ci à C10, il existe une station de base correspondante, désignée par B1 à B10. Les stations de base sont situées au centre des cellules et elles ont des antennes omnidirectionnelles. Dix stations mobiles M1-M10 sont également représentées. Elles peuvent être installées dans des automobiles et alimentées par le système d'alimentation électrique du véhicule, ou bien il peut s'agir de stations portables petites et légères,

alimentées par batterie, que l'on peut tenir à la main.

Les stations mobiles peuvent être déplacées à l'intérieur d'une cellule et d'une cellule à une autre. Un centre de commutation de service mobile, ou en abrégé CCSM, est connecté à toutes les stations de base par des câbles ou n'importe quels autres moyens fixes, comme une liaison hertzienne ou optique. Certains de ces câbles sont omis sur la figure 1, pour simplifier. Le CCSM est également connecté par des câbles ou des liaisons à un réseau

téléphonique public fixe ou à un réseau de télécommuni-

cation fixe similaire.

Pendant le fonctionnement, les stations mobiles seront en contact avec la partie fixe du système par l'émission de signaux hertziens vers les différentes stations de base, et par la réception de signaux hertziens à partir de ces dernières. Des appels téléphoniques, des liaisons de transmission de données ou d'autres voies de communication peuvent être établis entre une station mobile et une autre station mobile dans le système. Des appels peuvent également être établis vers des mobiles

dans un autre système ou vers des abonnés du réseau fixe.

Dans le cadre de l'explication qui est donnée ici, toutes ces situations sont appelées "connexions", indépendamment du fait qu'elles aient pour origine une station mobile ou

qu'elles aboutissent à une station mobile.

L'exemple de système de la figure 1 est évidem-

ment une simplification, du fait que le système comprendra

normalement davantage de cellules et de stations de base.

Il peut par exemple y avoir des cellules "parapluie" couvrant chacune une zone qui est également couverte par un groupe de micro-cellules. De plus, le nombre de stations mobiles sera normalement beaucoup plus élevé. Des stations de base placées au voisinage des frontières de cellules, et équipées d'antennes à couverture sectorielle, sont également courantes. Certaines cellules peuvent être desservies par plus d'une station de base. Plusieurs

autres CCSM avec des stations de base connectées existe-

ront aussi normalement, et les stations mobiles sont également habituellement libres de communiquer par

l'intermédiaire de ces autres CCSM.

On décrira en premier lieu un exemple de système d'Accès Multiple à Répartition en Fréquence (AMRF) dans

lequel la présente invention peut être mise en oeuvre.

Dans des systèmes AMRF, des stations mobiles se trouvant à

l'intérieur d'une cellule n'utilisent pas la même fréquen-

ce en même temps, mais ont au contraire la garantie

d'utiliser une fréquence particulière à un moment parti-

culier dans la cellule. Des stations mobiles dans d'autres cellules peuvent utiliser la même fréquence, et elles sont donc une source potentielle de brouillage. Dans des systèmes à fréquence fixe (c'est-àdire sans saut), une situation de brouillage qui apparaît peut durer pendant la totalité de la durée d'un appel téléphonique, et par conséquent la conception du système doit tolérer de telles

situations correspondant au cas le plus défavorable.

Cependant, dans un système à saut de fréquence, les fréquences des stations mobiles ne sont pas fixes et on

les fait varier systématiquement conformément à des confi-

gurations plus ou moins aléatoires, mais avec la propriété selon laquelle les configurations aléatoires qui sont utilisées dans une seule cellule ne conduisent pas à l'utilisation simultanée de la même fréquence par deux mobiles ou plus. De telles configurations ou séquences sont dites orthogonales. Un procédé pour produire des séquences apparemment aléatoires qui ont cette propriété d'orthogonalité est décrit dans le brevet des E.U.A. n 4 476 566, intitulé "Frequency Hopping Radio Communication

Apparatus Having Pseudo-Ramdom Channel Selection".

La figure 2 montre un exemple de système pour produire des séquences pseudo-aléatoires orthogonales convenant pour une application cellulaire. Un compteur 21 ayant une période ou un modulo désiré est incrémenté par une horloge de cadence de saut 20. Après chaque incrément, les chiffres du compteur sont extraits et chargés dans les

registres internes d'un générateur de nombres pseudo-

aléatoires 22. Les chiffres d'un nombre enregistré que l'on appelle la clé de saut 23 sont également appliqués au générateur de nombres pseudoaléatoires 22. Le générateur de nombres pseudo-aléatoires combine les chiffres de la clé de saut avec les chiffres du compteur, pour produire un nombre aléatoire qui dépend dans une certaines mesure de tous les chiffres introduits. Du fait que les chiffres du compteur changent pour chaque saut, le nombre aléatoire qui est produit changera à chaque saut. Le nombre aléatoire est utilisé pour adresser une mémoire d'ensemble de sauts 24 contenant une liste de fréquences disponibles vers lesquelles la station mobile ou de base est autorisée à sauter. L'adresse est cependant

tout d'abord modifiée par l'addition du décalage ortho-

gonal dans un additionneur 25. L'additionneur 25 fonction-

ne modulo le nombre de fréquences M dans la mémoire

d'ensemble de sauts 24. Le nombre aléatoire et les décala-

ges orthogonaux sont également limités à la plage allant de 0 à M-1. Différentes stations mobiles dans la même cellule ont exactement la même configuration de compteur, la même liste de fréquences et la même clé de saut, mais

elles appliquent des décalages orthogonaux différents.

Elles produisent toutes le même nombre aléatoire à l'entrée de l'additionneur 25, mais du fait qu'elles ont des décalages différents, elles adressent de façon certaine des fréquences différentes dans la mémoire 24. A titre d'exemple, on suppose que pour M=10, la liste de

fréquences dans la mémoire est celle qui est indiquée ci-

dessous dans le Tableau 1:

Tableau 1

M 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

f f8 fi f5 f2 f9 f4 f3 f7 fl1 f6 En outre, à un instant donné, le générateur de nombres pseudo-aléatoires 22 produit un nombre 4 qui est dans la plage de 0 à 9, ce qui est en accord avec une limitation modulo 10. Dans ces conditions, la fréquence 4 dans la liste, soit f9, sera sélectionnée par une station mobile ayant un décalage orthogonal de 0, la fréquence 5 dans la liste, f4, sera sélectionnée par le mobile ayant le décalage de 1, et ainsi de suite. Le mobile ayant le décalage de 6 sélectionnera la fréquence 0 (f8), du fait que 4 + 6 = 0 en arithmétique modulo 10. Ce bouclage modulo 10 se poursuit jusqu'au mobile ayant le décalage le plus élevé, de 9, ce qui donne le numéro de fréquence 4 + 9 = 3 ou f2. Tous les mobiles ayant des décalages orthogonaux spécifiques sélectionnent donc une fréquence spécifique. Dans un système cellulaire, il peut n'y avoir aucun inconvénient à ce que le mobile ayant le décalage orthogonal de 5 sélectionne toujours f4 tandis que le mobile ayant le décalage de 4 sélectionne f9, et ainsi de suite, mais une telle relation fixe est indésirable dans des systèmes militaires qui reposent sur le saut de

fréquence orthogonal pour assurer la sécurité des trans-

missions. Si on le désire, on peut éliminer cette relation fixe en produisant néanmoins des séquences orthogonales, en utilisant l'invention qui est décrite dans le brevet

des E.U.A. précité.

Des stations dans une autre cellule peuvent utiliser la même liste de fréquence mais elles ont une clé de saut différente et elles produisent donc des séquences aléatoires non liées, l'une quelconque d'entre elles ayant seulement une probabilité de 1/M de produire la même

fréquence qu'une séquence dans la première cellule.

Cependant, si tous les décalages orthogonaux sont utili-

sés, toutes les fréquences disponibles seront sélection-

nées par au moins une station mobile dans l'autre cellule, ce qui fait qu'il existera un brouillage avec une station mobile dans la première cellule. Du fait que la fréquence qui est utilisée par chaque station mobile change à chaque saut, un brouillage affectant la station mobile sera toujours présent dans un système chargé au maximum, mais le brouillage ne proviendra pas toujours de la même station mobile dans l'autre cellule à chaque saut. Cette variation de la source du brouillage est appelée diversité du brouilleur, et elle a l'avantage qui consiste en ce que le brouillage provient quelquefois d'une station voisine et quelquefois d'une station éloignée, quelquefois d'une station à puissance élevée et quelquefois d'une station à faible puissance, mais non toujours d'un brouilleur correspondant au cas le plus défavorable. Par conséquent, en effectuant un entrelacement et un codage appropriés sur plusieurs sauts pour éliminer par un effet de moyenne des salves d'erreurs apparaissant dans un seul saut "mauvais", il suffit de concevoir le système en se basant sur le niveau de brouillage moyen au lieu du niveau de brouillage du cas le plus défavorable, ce qui permet une augmentation de capacité en comparaison avec des systèmes à fréquences fixes. Les figures 3(a)-3(c) illustrent un exemple de la manière selon laquelle le brouillage affecte des signaux faisant l'objet de sauts de fréquence dans un réseau hypothétique entièrement synchronisé. La figure 3(a) montre une séquence de fréquences sélectionnées par une station mobile donnée dans une première cellule et la

figure 3(b) montre une séquence de fréquences sélection-

nées par la station dans une cellule voisine qui occasion-

ne le brouillage, et qui est reçue avec un niveau de signal dominant par la station mobile dans la première cellule. La figure 3(c) montre la séquence de fréquences qui sont sélectionnées par un autre brouilleur qui est reçu par la station mobile dans la première cellule avec un niveau de signal inférieur à celui du brouilleur de la figure 3(b). On suppose pour les besoins de cet exemple que les configurations de saut de fréquence sont alignées dans le temps entre des cellules adjacentes, ce qui fait que lorsque des conflits de fréquence se produisent,leur

durée est celle du saut entier.

On peut voir sur les figures 3(a)-3(c) que la qualité de signal que perçoit le mobile donné comprend un "bon" saut entier, dans lequel aucun des brouilleurs potentiels n'utilise la même fréquence, un "mauvais" saut entier, dans lequel le brouilleur fort utilise la même fréquence, et ensuite un saut "de qualité moyenne" entier dans lequel le brouilleur plus faible utilise la même

fréquence. Si des blocs d'information codés sont entre-

lacés sur deux sauts consécutifs seulement, on peut voir que le codage pourrait devoir faire face à une situation dans laquelle la moitié des symboles sont "mauvais" et la moitié des symboles sont "moyens". Dans le scénario correspondant au cas le plus défavorable (non représenté), il est concevable que deux "mauvais" sauts consécutifs apparaissent, et le codage pourrait alors être incapable d'effectuer la compensation, auquel cas de l'information sera perdue. Si au contraire des blocs d'information codés étaient entrelacés sur trois sauts consécutifs, alors, dans l'exemple des figures 3(a)-3(c), un bloc codé serait constitué par un tiers de "bons" symboles, un tiers de "mauvais" symboles et un tiers de symboles "moyens". La qualité de symbole moyenne est plus élevée dans ce cas, ce qui facilite le décodage avec correction d'erreur pour corriger des erreurs. Pour obtenir une qualité de bloc

plus uniforme d'un point de vue statistique, un entrelace-

ment portant sur beaucoup plus que trois sauts serait souhaitable. Cependant, lorsqu'on utilise des techniques

classiques, l'augmentation de la profondeur d'entrelace-

ment pour obtenir une plus grande diversité de brouilleur occasionne une augmentation inacceptable du retard du système.

Cependant, conformément à des exemples de réali-

sation de la présente invention, on obtient une meilleure uniformisation statistique de la qualité de symbole par une plus grande diversité de brouilleur, sans augmenter le retard du système. On réalise ceci en faisant en sorte que des stations de base voisines changent de fréquence (c'est-à-dire effectuent des sauts) à des instants qui sont mutuellement décalés de façon systématique. Ce décalage temporel délibéré entre des stations de base

conduit aux situations de brouillage avec saut de fréquen-

ce qui sont illustrées par les exemples d'émissions des

figures 4(a)-4(e).

Avant de décrire les figures 4(a)-4(e), il faut noter que les figures 3(a)-3(c) sont une représentation simplifiée de situations de brouillage montrant deux brouilleurs, uniquement à titre d'illustration. Il y a évidemment un nombre presque infini de brouilleurs sur chaque fréquence,et par conséquent en réalité chaque saut

est affecté par un niveau de brouillage différent de zéro.

Cependant, du fait que la plupart des brouilleurs sont à

grande distance, leurs niveaux de brouillage sont négli-

geables, ce qui justifie la simplification des figures 3(a)-3(c) consistant à inclure de "bons" sauts sans

brouilleur. Les figures 3(a)-3(c) sont simplement desti-

nées à illustrer le concept général selon lequel, dans un réseau entièrement synchronisé, seulement trois situations de brouillage différentes peuvent apparaître dans l'espace

de trois sauts de fréquence.

Les figures 4(a)-4(e) illustrent une situation

conforme à la présente invention dans laquelle on consi-

dère deux cellules voisines, et celles-ci ont, l'une par rapport à l'autre, des décalages temporels délibérés d'un tiers d'un saut, ce que l'on appelle ci-après un segment de saut. La représentation est à nouveau simplifiée dans la mesure o on peut montrer un nombre presque infini de brouilleurs, mais deux brouilleurs sont représentés dans chacune des deux cellules, pour simplifier. Si l'on désigne par Ijk le j- ième brouilleur dans la k-ième cellule, on peut voir que le signal désiré est perturbé

comme indiqué ci-dessous dans le Tableau 2.

Tableau 2

Segment de saut Brouilleurs

0-2 123

2-4 Aucun

4-6 I21

6-7 Aucun

7-8 122

8-9 I22 & I23

On peut voir dans le Tableau 2 que dans l'espace de trois sauts, cinq situations de brouillage différentes sont apparues. Par conséquent, le niveau de diversité de brouilleur a été augmenté en comparaison avec le système hypothétique entièrement synchronisé décrit précédemment, dans lequel,au cours d'un intervalle de temps donné,on

rencontre un nombre de situations de brouillage diffé-

rentes qui est seulement égal au nombre de sauts contenus dans cet intervalle de temps. En fait, si un plus grand nombre de brouilleurs avaient été représentés sur les figures 4(a)-4(e), il serait apparu clairement que le

nombre de situations de brouillage différentes apparais-

sant dans l'espace de trois sauts était de neuf, à cause

de l'échelonnement temporel d'un tier de saut.

On peut parvenir à une compréhension plus géné-

rale du mécanisme de diversité de brouilleur correspondant à un exemple de réalisation de la présente invention en considérant un système chargé au maximum, dans lequel chaque fréquence disponible est utilisée simultanément par un mobile dans chaque cellule. Le brouillage dans le premier tiers d'un saut est alors la somme du brouillage

provenant d'un mobile dans chaque cellule. On peut décom-

poser ceci en un ensemble S1 de mobiles dans des cellules qui changeront de fréquence à la fin du premier tiers de saut, plus un ensemble S2 de mobiles qui changeront de fréquence à la fin du second tiers de saut. Le second tiers est alors brouillé à nouveau par le même ensemble S2, mais Si a changé pour donner un nouvel ensemble S3. Le troisième tiers de saut sera brouillé à nouveau par S3, mais S2 aura changé pour donner un nouvel ensemble S4. Par conséquent, on peut considérer que les trois segments d'un

tiers de saut du signal désiré sont respectivement pertur-

bés par S1+S2, S2+S3 et S3+S4. Bien que les trois situa-

tions de brouillage ne soient pas totalement non corré-

lées, au moins la moitié du brouillage est différente

entre chaque tiers de saut. En outre, le brouillage attri-

buable à un ensemble commun peut avoir changé à cause de l'évanouissement de Rayleigh, par rapport au brouillage occasionné par ce même ensemble dans un segment d'un tiers de saut précédent, si la période de saut est supérieure à

quelques millisecondes.

Le nombre de situations de brouillage effective-

ment différentes devient moins prononcé lorsque le nombre d'échelons temporels disponibles pour l'allocation à des cellules environnantes est augmenté. Par exemple, s'il y avait sept échelons temporels, le brouillage dans chacun des sept segments d'un septième de saut d'un signal désiré proviendrait alors d'ensembles de mobiles de la manière qui est indiquée dans le Tableau 3 ci-dessous:

Tableau 3

Segment de saut Brouilleurs

1 S1+S2+S3+S4+S5+S6

2 S2+S3+S4+S5+S6+S7

3 S3+S4+S5+S6+S7+S8

4 S4+S5+S6+S7+S8+S9

S5+S6+S7+S8+S9+S10

6 S6+S7+S8+S9+S10+Sll

7 S7+S8+S9+S10+S11+S12

On voit que cinq sur six des brouilleurs sont les mêmes dans des segments d'un septième de saut adjacents, ce qui fait que les situations de brouillage adjacentes dans le temps présentent, en pourcentage, une variation beaucoup plus faible que celle qui existe dans l'exemple à trois segments précédent. En outre, la différence de temps entre des segments adjacents est réduite à un septième d'un saut, ce qui fait que l'évanouissement de Rayleigh ne peut pas modifier d'une manière appréciable l'effet de la

partie commune, sauf si la période de saut est relative-

ment grande. Ainsi, en fonction de la situation de concep-

tion, il peut être préférable d'utiliser un nombre relati-

vement faible de conditions temporelles échelonnées dispo-

nibles, mais la présente invention englobe tous les

nombres de conditions temporelles échelonnées.

Conformément à un exemple de réalisation en accord avec l'explication précédente, on désire allouer trois échelons temporels à des cellules d'un système de façon que les cellules les plus proches n'utilisent pas les mêmes conditions temporelles. Ceci est analogue à l'allocation de fréquence dans des systèmes cellulaires à fréquences fixes, et des procédés pour la planification de fréquence sont bien connus. Ainsi, on pourrait aisément mettre en oeuvre d'autres types d'allocation d'échelons ou de décalages, sur la base de considérations de trafic. La présente invention englobe tous les types de planification

délibérée de décalages temporels.

La figure 5 représente un fragment d'un plan à 3 cellules pour un système à 3 échelons. Sur cette figure, des cellules désignées par to sautent avec un décalage relatif de zéro, des cellules désignées par t1 sautent avec un décalage d'un tiers d'une période de saut et des cellules désignées par t2 sautent avec un décalage de

deux-tiers d'une période de saut.

Rien que l'explicatiuon i précèle cacere un eo3p1e de systèoe AMF avec sauts de fréquence conforme à la présente invention, cette dernière est également applicable à des systèmes AMRT. Les figures 6 et 7 sont des schémas synoptiques d'exemples de réalisation respectivement d'une station mobile et d'une station de base, pour la communication sur des canaux hertziens AMRT dans un système de radiocommunication mobile cellulaire. Les stations de base et mobiles qui sont représentées sur ces figures sont conçues pour un système conforme aux normes EIA/TIA IS-54, mais également pour la transmission conformément à l'invention dans un système AMRT sans canaux de trafic analogiques. Du fait

que la communication sur des canaux de commande analogi-

ques peut être effectuée dans une large mesure conformé-

ment à des pratiques classiques, et que la présente inven-

tion concerne le saut entre des canaux de trafic numéri-

ques, les parties des stations de base et mobiles qui sont

utilisées seulement pour des canaux de commande analogi-

ques et des canaux de trafic analogiques conformément aux

normes EIA/TIA IS-54 ne sont pas illustrées.

Normalement, une station de base est conçue pour desservir de nombreux mobiles, c'est-à-dire pour actualiser/contrôler et prendre en charge des connexions faisant intervenir de nombreuses stations mobiles. Cependant, pour que le dessin soit plus intelli- gible, la figure 7 illustre seulement les parties d'une station de base qui sont destinées à prendre en charge trois connexions simultanées dans différents créneaux temporels. Ainsi, par exemple, la station de base comporte seulement trois unités de commande de canal 1, 2 et 3,

chacune d'elles prenant en charge l'une de trois conne-

xions. En outre, la station de base ne comporte qu'un seul modulateur RF/amplificateur de puissance recevant des

salves à partir des unités de commande de canal. Normale-

ment, une station de base comporterait un grand nombre de

modulateurs RF/amplificateurs de puissance, chaque modula-

teur recevant des salves à partir d'un nombre d'unités de

commande de canal aussi élevé qu'il y a de créneaux tempo-

rels dans une trame.

Sur la figure 7, les sous-ensembles de l'unité de commande de station de base qui correspondent à des sous-ensembles de station mobile similaires, sur la figure 6, portent la même référence numérique, mais avec un symbole prime. On donnera tout d'abord une très brève

description du but ou du fonctionnement de chaque sous-

ensemble conforme aux normes EIA/TIA IS-54. On suppose que des sousensembles correspondants dans la station de base ont un but et un fonctionnement similaires, sauf mention contraire. Un codeur de parole 101 dans la station mobile

convertit en un train de données binaires le signal analo-

gique qui est produit par un microphone recevant la voix humaine, ou des données qui sont reçues à partir d'une source de données (non représentée). Ce train de données est ensuite divisé en paquets de données conformément au principe AMRT. Le codeur de parole/données 101' dans la station de base convertit l'information numérique entrante en paquets de données du même type que pour le codeur de

parole 101 dans la station mobile.

Conformément aux normes EIA/TIA IS-54, il existe un canal de commande associé rapide, FACCH, et un canal de commande associé lent, SACCH. Le générateur FACCH 102'

dans la station de base est utilisé pendant la signalisa-

tion correspondant à des messages de commande et de super-

vision qui sont dirigés vers la station mobile. Au moment de la préparation d'un transfert, la station de base peut émettre une information de saut de créneau temporel sur un canal hertzien FACCH, de façon similaire au système GSM, ou l'identité d'une procédure de saut, à utiliser par la station mobile pour sa connexion après le transfert. Le générateur FACCH 102 dans le mobile est utilisé par ce dernier pendant la transmission de messagesde commande et de supervision. Un message FACCH qui est émis par une base ou un mobile dans un créneau temporel d'une trame remplace la parole ou les données provenant de cette base ou de ce

mobile dans cette trame.

Le canal SACCH est un canal de commande continu, ce qui signifie qu'un nombre fixé de bits (par exemple 12)

est réservé pour le canal SACCH dans chaque salve concer-

nant une connexion. Le générateur SACCH 103' dans la station de base est utilisé par la base lorsqu'elle

échange des messages de signalisation avec le mobile.

Avant un transfert, la base peut émettre une information de saut sur le canal SACCH, par exemple conformément au système GSM, ou l'identité d'un canal hertzien et d'une procédure de saut de créneau temporel, à utiliser par le mobile pour la connexion après le transfert. Le générateur SACCH 103 dans la station mobile est utilisé par le mobile au moment de l'échange de messages de signalisation avec

la base.

I1 existe un codeur de canal 104 et 104' connec-

* té respectivement à chacun des sous-ensembles 101-103 et

101'-103'. Un codeur de canal manipule les données entran-

tes pour rendre possible la détection et la correction d'erreurs. Les mécanismes utilisés sont le codage convo- lutif pour protéger des bits de données importants dans le code de parole, et le codage par redondance cyclique (CRC) dans lequel les bits importants au point de vue de la perception, dans la trame du codeur de parole, par exemple 12 bits, sont utilisés pour calculer un code de

contrôle à 7 bits.

Un sélecteur 105 est connecté au décodeur de canal 104 associé au codeur de parole 101 et au générateur FACCH 102. Le sélecteur 105 est commandé par l'unité de commande à microprocesseur 130, de façon qu'à des instants appropriés, l'information d'utilisateur sur une connexion particulière soit remplacée par des messages transmis sur

le canal FACCH.

Le dispositif d'entrelacement de deux salves 106 entrelace des données provenant du codeur de parole 101 ou du générateur FACCH 102 sur deux créneaux temporels. Les 260 bits de données qui constituent un mot d'émission sont divisés en deux parties égales et sont alloués à deux créneaux temporels consécutifs. De cette manière, les

effets de l'évanouissement de Rayleigh seront réduits.

La sortie du dispositif d'entrelacement de deux salves 106 est connectée à l'entrée d'un additionneur modulo 2 107, de façon que les données émises soient cryptées, bit par bit, par addition logique modulo deux d'un train de bits pseudo aléatoire qui est fourni par un

circuit de cryptage 112.

Les données émises sur le canal SACCH sont entrelacées par un dispositif d'entrelacement de 22 salves, 106, sur 22 créneaux temporels, comprenant chacun 12 bits d'information. Deux messages SACCH sont entrelacés en parallèle, c'est-à-dire que le second message est retardé de 11 salves, en comparaison avec le premier,

conformément au principe diagonal.

Une mémoire de mot de synchronisation/DVCC, 109, est un dispositif d'enregistrement pour des mots de synchronisation et des codes de couleurs de vérification numériques, DVCC. Un mot de synchronisation à 28 bits est utilisé pour la synchronisation et l'identification des créneaux temporels, et également pour l'apprentissage de l'égaliseur. Différents identificateurs de créneaux sont définis, à raison d'un pour chaque créneau temporel, et trois autres sont réservés pour un développement futur. Le code DVCC est un code à 8 bits qui est émis par la base vers le mobile, et inversement. Le code DVCC est utilisé

pour garantir que le canal hertzien correct est décodé.

Selon l'état de fonctionnement, le générateur de salves de station de base 110' génère deux sortes de salves. La salve de canal de parole/trafic est assemblée en intégrant 260 bits DONNEES, 12 bits SACCH, 28 bits

SYNC, 12 bits DVCC Codés et 12 bits séparateurs, confor-

mément au format de créneau temporel qui est spécifié par les normes EIA/TIA IS-54, à l'exception du fait que l'on utilise 12 bits séparateurs, conformément à des exemples de réalisation de la présente invention, pour effectuer une augmentation/diminution de puissance progressive entre

des sauts de fréquence, du fait qu'il n'est pas souhai-

table de commuter la fréquence avec l'émetteur à la pleine puissance. Dans une salve de canal de commande, DONNEES et SACCH sont remplacés par des données qui sont générées par

le générateur de messages de canal de commande 132'.

L'émission d'une salve dans un créneau temporel d'un canal hertzien est synchronisée avec l'émission de salves

éventuelles dans les deux autres créneaux temporels.

Selon l'état de fonctionnement, le générateur de

salves de station mobile 110 génère deux sortes de salves.

La salve de canal de parole/trafic est assemblée en intégrant 260 bits DONNEES, 12 bits SACCH, 28 bits SYNC, 12 bits DVCC Codés et 12 périodes de bits d'augmentation/

diminution progressive de puissance.

Trois créneaux temporels à pleine cadence constituent une trame. Le compteur de trames de 20 ms 111

actualise le code de cryptage toutes les 20 ms, c'est-à-

dire une fois pour chaque trame émise. On utilise un algorithme pseudoaléatoire pour le cryptage. Le circuit

de cryptage 112 est commandé par une clé qui est spécifi-

que de chaque abonné. Une unité de clé 113 comprend un

séquenceur pour actualiser le code de cryptage.

Pour faire face à la propagation par chemins

multiples et à d'autres difficultés qui peuvent occasion-

ner une dispersion temporelle, l'égaliseur 114' dans la station de base met en oeuvre un procédé d'égalisation adaptative pour améliorer la qualité de signal. La synchronisation avec le générateur de salves 110' est établie pour trouver le créneau temporel qui est associé au canal reçu approprié. Une corrélation qui est effectuée dans l'égaliseur assure l'ajustement sur les conditions

temporelles du train de bits reçu. Le mot de synchronisa-

tion et le code DVCC sont contrôlés pour des raisons d'identification.

La station mobile comporte également un égali-

seur 114, pour mettre en oeuvre un procédé d'égalisation adaptative afin d'améliorer la qualité du signal. Une corrélation qui est effectuée dans l'égaliseur assure l'ajustement sur les conditions temporelles du train de bits reçu. La station de base est le maître et la station mobile est l'esclave en ce qui concerne la synchronisation de trame. L'égaliseur de la station mobile trouve la synchronisation entrante et il synchronise le générateur de salves. Le mot de synchronisation et le code DVCC sont

à nouveau contrôlés pour des raisons d'identification.

Le modulateur RF 122 module la fréquence

porteuse qui provient du synthétiseur de fréquence d'émis-

sion 124, conformément au procédé -/4-D-QPSK (modulation par saut de phase en quadrature avec codage différentiel et déphasage de 1/4). Cette technique implique le codage différentiel de l'information, c'est- à-dire que des symboles à 2 bits sont transmis sous la forme de quatre

changements de phase possibles: +/- /4 et +/- X/4.

L'amplificateur de puissance 123 amplifie les signaux qui proviennent du modulateur RF 122. Le niveau d'émission de puissance RF est sélectionné conformément à

un ordre, par l'unité de commande à microprocesseur 130.

Le synthétiseur de fréquence d'émission 124' dans la station de base génère la fréquence porteuse de l'émetteur conformément à des ordres qui proviennent du microprocesseur 130'. Lorsque le saut entre des canaux hertziens est effectué, le microprocesseur 130' calcule ou lit le canal hertzien à utiliser pour chaque salve, conformément à une information de saut qui est enregistrée dans une mémoire du microprocesseur (non représentée), et l'information de saut est émise vers la station mobile qui est destinée à recevoir la salve. Le microprocesseur 130' émet ensuite des instructions à des instants définis vers le synthétiseur de fréquence 124' de l'émetteur, pour générer une séquence de fréquences porteuses, conformément à la séquence ou la technique de saut de fréquence à utiliser. Le synthétiseur de fréquence d'émission 124 dans

la station mobile génère la fréquence porteuse de l'émet-

teur conformément à des ordres qui proviennent du micro-

processeur 130. Lorsque le saut de canaux hertziens est

réalisé, le microprocesseur 130 lit ou calcule une séquen-

ce de canaux hertziens à utiliser, conformément à l'infor-

mation de saut de créneaux temporels de canaux hertziens sélectionnée, qui est reçue à partir de la station de

base, soit sur le canal de commande pendant l'établisse-

ment de l'appel, soit sur l'un des canaux de commande associés pendant un transfert. Le microprocesseur 130 émet vers le synthétiseur 124 des ordres apparaissant à des instants appropriés, concernant le canal hertzien désiré. Le synthétiseur de fréquence de réception 125' dans la station de base génère la fréquence porteuse du

récepteur, conformément à des ordres provenant du micro-

processeur 130'. Le microprocesseur détermine la fréquence porteuse de récepteur particulière qui doit être utilisée pour un créneau temporel, conformément à l'information de

saut qui est enregistrée dans une mémoire du microproces-

seur (non représentée), par exemple conformément à une technique de saut de créneaux temporels de canaux

hertziens, et il émet des instructions vers le synthéti-

seur 125' à des instants appropriés.

Dans la station mobile, le synthétiseur de fréquence de réception 125 génère la fréquence porteuse du récepteur conformément aux instructions qui proviennent du microprocesseur 130. Le canal hertzien approprié est lu ou calculé par le microprocesseur 130 conformément à une technique de saut de créneaux temporels de canaux hertziens ou à une autre information de saut qui est reçue à partir de la station de base sur le canal de commande pendant l'établissement de l'appel, ou sur l'un des canaux

de commande associés pendant un transfert.

Des signaux hertziens provenant d'antennes sont reçus par le récepteur 126 dans la station mobile et par un récepteur séparé 126' pour chaque antenne dans la station de base. La porteuse radiofréquence provenant d'un récepteur est démodulée dans un démodulateur RF 127 ou 127', en générant une fréquence intermédiaire. Dans le démodulateur FI 128, le signal à fréquence intermédiaire est démodulé, pour rétablir l'information numérique d'origine, modulée en i/4-DSPSK. Le dispositif de mesure de niveau de signal 129 mesure l'intensité du signal reçu

et la valeur est émise vers l'unité de commande à micro-

processeur 130.

Le détecteur de symboles 115 convertit le format de symbole à 2 bits reçu, provenant de l'égaliseur 114, en un train de données à un seul bit. Le dispositif de désentrelacement de deux salves 116 reconstruit les données de parole/FACCH provenant de l'additionneur modulo 2 107, en assemblant et en réarrangeant l'information qui provient de deux trames consécutives. Les données SACCH, qui sont étalées sur vingt-deux trames consécutives, sont

réassemblées et réarrangées par le dispositif de désentre-

lacement de vingt-deux trames 117.

Les données codées de façon convolutive qui proviennent d'un dispositif de désentrelacement sont décodées par le décodeur de canal 118 en utilisant l'inverse du principe utilisé pour coder les données. Les bits de contrôle par redondance cyclique (CRC) qui sont

reçus sont contrôlés pour déterminer si une erreur quel-

conque s'est produite. Le décodeur de canal 118 pour le canal FACCH détecte en outre la distinction entre un canal de parole et l'information FACCH, et il commande les

décodeurs en conséquence.

Le décodeur de parole 119 traite les données reçues conformément à l'algorithme du codeur de parole, par exemple l'algorithme VSELP, et il génère le signal de parole reçu. Le signal analogique est finalement amélioré par des techniques de filtrage. Le détecteur FACCH 120 détecte des messages sur le canal de commande associé rapide et il transfère l'information vers l'unité de commande à microprocesseur 120. Pendant un transfert, la station mobile peut recevoir l'identité des configurations de saut à utiliser dans la connexion suivante sur ce canal. Des messages transmis sur le canal de commande associé lent sont détectés par le détecteur SACCH 121, et

l'information est transmise à l'unité de commande à micro-

processeur 130. Pendant un transfert, la station mobile peut recevoir sur ce canal l'identité de techniques de décalage à utiliser dans la connexion suivante. L'activité hertzienne de la station de base et la communication de la station mobile sont commandées par l'unité de commande à microprocesseur 130' dans la station de base. Des décisions sont prises conformément à des

messages reçus et à des mesures qui sont effectuées. Lors-

qu'une technique de saut est mise en oeuvre, une séquence de combinaisons d'un canal hertzien et d'une technique de décalage de canal de créneau temporel sont déterminées pour chacune des directions de transmission, pour chaque station mobile qui est desservie et qui participe à une connexion.

L'activité de la station mobile et la communica-

tion de la station de base sont commandées par l'unité de commande à microprocesseur de station mobile 130, qui prend également en charge les opérations d'entrée et de sortie de clavier/écran de terminal, 131. Des décisions sont prises conformément à des messages reçus et des mesures qui sont effectuées. Pour chaque créneau temporel, les canaux hertziens de l'émetteur et du récepteur seront déterminés conformément à l'information de saut qui est reçue et à l'information qui est enregistrée dans la mémoire du microprocesseur (non représentée). Le clavier/ écran de station mobile 131 assure l'échange d'information

entre l'utilisateur et la station de base.

Le générateur de messages de canal de commande 132 génère des messages de canal de commande conformément à des ordres qui sont reçus à partir du microprocesseur 130. Le détecteur de messages de canal de commande 133 détecte des messages de canal de commande reçus et il les

émet vers l'unité de commande à microprocesseur 130.

Le commutateur à commande temporelle 134 dans la station mobile connecte l'émetteur ou le récepteur à l'antenne de la station mobile. L'unité de commande à microprocesseur 130 synchronise les conditions temporelles du fonctionnement avec la séquence de réception et d'émis- sion. Dans des systèmes AMRT avec saut de fréquence, comme par exemple ceux comprenant des stations mobiles et de base similaires aux stations décrites précédemment à

titre d'exemple, dans lesquelles des périodes d'immobili-

sation sur une fréquence donnée sont divisées en créneaux temporels qui sont alloués à différentes stations mobiles, l'échelonnement temporel qui est établi conformément à la présente invention peut être une fraction de la période du créneau temporel, au lieu de la période d'immobilisation totale, comme représenté sur les figures 8(a)-8(c). La figure 8(a) illustre un système AMRT à saut de fréquence à 3 créneaux, mais pour simplifier, elle montre l'activité seulement pour un seul signal désiré appartenant à une

station mobile à laquelle l'un des trois créneaux tempo-

rels a été alloué.

Le signal désiré qui est représenté sur la figure 8(a) utilise le créneau temporel 1. Dans le premier exemple du créneau temporel 1, la fréquence utilisée dans la trame est fi. Trois créneaux temporels plus tard, le tour d'émission du signal désiré arrive à nouveau, mais

cette fois la fréquence de la trame est f2.

La trame AMRT avec saut de fréquence qui est

illustrée sur la figure 8(b) montre les conditions tempo-

relles échelonnées qui sont utilisées dans une première station de base brouilleuse. Ici encore, un seul signal

est illustré, ce signal s'étant immobilisé sur la fréquen-

ce f6 dans la trame précédente et fl dans la trame présen-

te, et il fait apparaître un chevauchement avec les deux derniers tiers de la salve AMRT du signal désiré. Bien entendu, dans un système fonctionnant avec la charge maximale, un autre signal dans cette station de base

aurait utilisé fl dans la trame précédente, en chevauche-

ment avec le premier tiers de la salve du signal désiré.

La trame AMRT avec saut de fréquence qui est illustrée sur la figure 8(c) appartient à une seconde station de base brouilleuse ayant le troisième échelon de décalage temporel. Le signal qui est illustré dans ce cas est celui qui utilisait fl dans la trame précédente, en chevauchement avec les deux premiers tiers de la salve du

signal désiré. Par conséquent, les trois segments corres- pondant à des tiers de la salve du signal désiré sont tous brouillés avec

des combinaisons quelque peu différentes de brouilleurs, ce qui procure la diversité de brouilleur accrue désirée. Comme on l'a envisagé ci-dessus, une diversité de brouilleur accrue resserre fondamentalement

autour de la moyenne la distribution des valeurs de diffé-

rentes situations de brouillage, ce qui a pour effet d'abaisser le brouillage correspondant à une situation éloignée qui est le cas le plus défavorable. Ceci augmente

à son tour la capacité du système, du fait que des concep-

teurs de système peuvent compter sur un meilleur seuil de brouillage. Les figures 8(a)-8(c) indiquent également un placement préféré de configurations de symboles connues, que l'on appelle des mots de synchronisation, et que l'on utilise dans un but de synchronisation dans chaque salve, de façon qu'elles coïncident avec des périodes de garde entre sauts des brouilleurs. Le récepteur corrèle des signaux reçus avec les mots de synchronisation connus,

pour fournir à la fois une information temporelle concer-

nant le signal reçu et les estimations de la réponse impulsionnelle du canal. Cette information peut ensuite être utilisée pour déterminer le fonctionnement d'un

égaliseur pour compenser des échos dans le canal hertzien.

Du fait que ces résultats de corrélation affectent la

manière selon laquelle un bloc entier de symboles d'infor-

mation est traité, il peut être plus important d'assurer un environnement à faible brouillage pour les mots de synchronisation que pour quelques symboles de données. Ainsi, conformément au système AMRT avec saut de fréquence précédent, conforme à la présente invention et pris à titre d'exemple, les mots de synchronisation d'un

signal sont en chevauchement avec les mots de synchronisa-

tion d'un autre signal. Par conséquent, le brouillage qui affecte les mots de synchronisation d'un signal n'est pas constitué par des données inconnues, mais par des symboles connus. Il est alors possible d'éliminer une grande partie du brouillage affectant les mots de synchronisation, en utilisant par exemple un processus de corrélation ou d'estimation conjointe, et/ou une allocation intelligente

de mots de synchronisation à des cellules dans une confi-

guration de réutilisation appropriée.

A titre d'exemple, sur les figures 8(a)-(c), sur

lesquellesdes salves de mots de synchronisation sont indi-

quées par des hachures croisées, on peut voir que le brouillage affectant le premier mot de synchronisation du signal désiré provient seulement des stations ayant un retard de deux tiers de saut, et de celles qui ont le même décalage temporel et qui sont séparées par la distance de

réutilisation de 3 cellules (par exemple d'autres cellu-

les désignées sur la figure 5 de façon similaire à la cellule contenant le signal désiré). Celles ayant les mêmes conditions temporelles peuvent être conçues de façon à utiliser des mots de synchronisation orthogonaux. Par exemple, si les mots de synchronisation ont une longueur de 8 bits, on peut construire et mettre en oeuvre sept

mots orthogonaux dans une configuration de 7 (x 3) cellu-

les, de façon que la répétition du même mot de synchroni-

sation avec le même échelonnement temporel ne se produise

qu'au bout d'une distance de réutilisation de 21 cellules.

Des cellules ayant un échelonnement temporel relatif peuvent alors utiliser des mots de synchronisation qui ne sont pas orthogonaux au premier ensemble, mais qui ont néanmoins autant de bits différents qu'il est possi-

ble. On peut construire des ensembles de mots de synchro-

nisation ayant de telles propriétés en utilisant par exemple le procédé qui est décrit dans la demande de brevet des E.U.A. n 07/866865, intitulée "Multiple Access Coding for Mobile Radio Communications" et déposée le 10

avril 1992.

Pour tirer parti de la diversité de brouilleur

améliorée que procure la présente invention, on va mainte-

nant décrire un autre exemple de réalisation de la présen-

te invention. Comme mentionné ci-dessus, il est souhaita-

ble d'entrelacer des symboles codés sur le plus grand nombre possible de segments d'un tiers de saut, sans augmenter excessivement le retard que ceci occasionne. Si on peut tolérer un retard d'entrelacement de trois sauts,

on peut construire de la manière suivante une configura-

tion d'entrelacement commode.

On divise en neuf parties les symboles de données de chaque saut pour l'émission. A titre d'exemple, trois de ces blocs pourraient être divisés de la façon suivante: Bloc 1 Pll P12 P13 I P14 P15 I P16 P17 I P18 P9 Bloc 2

P21 P22I P23 P2 I P25 P26 P27 P28 I P29

Bloc 3

P31 P32 P33 P34 P35 P36 P37 P38 P39

On peut ensuite entrelacer l'émission de ces

parties de façon que chaque bloc soit émis sur des frac-

tions de trois sauts, dans des conditions dans lesquelles

chaque saut comporte trois segments d'un tiers de saut.

Dans un exemple d'entrelacement qui est résumé ci-dessous, les segments de saut 1-9 comprennent les neufs segments de

saut des sauts 3, 4 et 5. Comme on peut le voir, la tota-

lité du bloc de données 3, ainsi que des parties des blocs de données 1, 2, 4 et 5, sont émises sur les sauts 3, 4 et 5.

Tableau 4

Segment de saut Parties émises Saut 3

P13, 2 P3

2 P16, P5, P3

3 P19, P28, P37

. ...., ::-,,...DTD: Saut 4

4 P23, P32, P41

P26, P35, P44

P29, P38, P47

...............-..DTD: Saut 5

7 P33, P42, P,51

8 P36, P45, P54

9 P39, P48, P5,

Les neuf parties de chaque bloc de données sont ainsi réparties sur les neuf segments d'un tiers de saut de trois sauts. Bien entendu, la division de chaque bloc

de données en neuf parties peut être effectuée de n'impor-

te quelle manière désirée, et ne doit pas nécessairement

être effectuée conformément à l'exemple donné ci-dessus.

Ainsi, par exemple, les symboles alloués aux neuf parties pourraient ne pas être des symboles adjacents dans le bloc

de données, mais être choisis à la place dans des posi-

tions dispersées, de façon à donner la meilleure disper-

sion d'erreurs de symbole apparaissant sous l'effet d'un

mauvais segment d'un tiers de saut.

En outre, les blocs de données peuvent être entrelacés sur plus ou moins que trois sauts, en fonction de la valeur de retard que produit l'entrelacement et selon qu'un tel retard est tolérable ou non. En outre, les blocs de données peuvent être divisés en un nombre de parties quelconque, en fonction du nombre de décalages ou d'échelons utilisés dans chaque saut et du nombre de sauts

sur lequel on désire effectuer l'entrelacement.

Il faut mentionner que des systèmes cellulaires utilisent souvent l'illumination d'un groupe de trois cellules à partir de leur point de jonction commun, plutôt qu'à partir de leurs centres, pour effectuer une économie sur les sites auxquels sont placés les équipements, et donc sur les coûts immobiliers. Ce procédé d'illumination, que l'on appelle quelquefois sectorisation, ne modifie pas substantiellement le principe de conditions temporelles échelonnées appliqué à des systèmes à saut de fréquence, mais on a le choix de considérer chaque secteur illuminé comme une cellule dans une configuration de réutilisation

temporelle, ou d'appliquer la configuration de réutilisa-

tion temporelle aux sites.

Du fait qu'une structure de réseau courante utilisée dans des systèmes cellulaires AMRF existants comprend trois secteurs par site, multipliés par une réutilisation sur sept sites, ce qui donne effectivement une forme de configuration de réutilisation à 21 cellules, de tels réseaux courants peuvent être aisément adaptés pour la mise en oeuvre de l'exemple de réalisation mentionné ci-dessus, dans lequel des décalages temporels

sont alloués conformément à une configuration de réutili-

sation à 3 secteurs, tandis que des mots de synchronisa-

tion orthogonaux sont alloués conformément à une configu-

ration de réutilisation à 7 sites.

Bien que l'on ait décrit la présente invention en considérant les exemples de réalisation précédents, on désire que ceux-ci aient à tous égards un caractère d'illustration et non de limitation ou de restriction de la présente invention. On désire englober ainsi tous les changements et modifications qui entrent dans l'esprit et le cadre de la présente invention telle qu'elle est

définie par les revendications annexées. Ainsi, par exem-

ple, bien que l'on ait décrit la présente invention en termes de systèmes AMRF et AMRT, l'homme de l'art notera

que l'on pourrait également appliquer la présente inven-

tion à des systèmes AMRC dans lesquels la porteuse AMRC

doit faire l'objet de sauts de fréquence.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour effectuer des radiocommunica-

tions entre un ensemble de stations de base (Bl-B10) et un ensemble de stations mobiles (M1-M9) dans un système de radiotéléphone cellulaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on fait varier à des intervalles réguliers une fréquence utilisée pour chaque liaison de communication mobile-base, conformément à une configuration pseudo-aléatoire, de façon que chaque station mobile (M1-M9) communiquant avec une station de base (Bl-B10) dans une cellule donnée (Cl-C10) change de fréquence en même temps; et on fait varier des fréquences

utilisées par des stations mobiles (M1-M9) dans des cellu-

les environnantes à des instants décalés, ces instants décalés étant une fonction de la position de la cellule

considérée par rapport à la cellule donnée.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction de la position de la cellule

comprend une configuration de réutilisation régulière.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fonction de la position de la cellule est une

configuration de réutilisation à 3 cellules.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape qui consiste à sélectionner des fréquences différentes pour des stations

mobiles dans la cellule donnée aux intervalles réguliers.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes de variation comprennent en outre les étapes suivantes: on applique une impulsion d'horloge à un générateur de nombres pseudo-aléatoires (22) employant une variable de clé de saut à plusieurs chiffres (23); on extrait un nombre pseudo-aléatoire et on l'utilise à titre d'adresse pour une table (24) de valeurs de fréquence prédéterminées; et on sélectionne une valeur de fréquence enregistrée à cette adresse et on utilise cette fréquence

pour déterminer une fréquence d'émission ou de réception.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de sélection de différentes fréquences comprend en outre les étapes suivantes: on applique une impulsion d'horloge à un générateur de nombres pseudo- aléatoires (22) employant une variable de clé de saut à

plusieurs chiffres (23); on extrait un nombre pseudo-

aléatoire compris entre 0 et une valeur maximale permise; on additionne ce nombre pseudo-aléatoire à un décalage orthogonal pour obtenir une somme, et on réduit la somme conformément à un modulo pour qu'elle devienne inférieure ou égale à la valeur maximale permise, pour générer une adresse de mémoire; et on utilise cette adresse de mémoire pour sélectionner dans une mémoire (24) une valeur parmi un certain nombre de valeurs de fréquence enregistrées, et on utilise cette valeur de fréquence sélectionnée pour

déterminer une fréquence d'émetteur ou de récepteur.

7. Procédé pour effectuer des radiocommunica-

tions entre un ensemble de stations de base (B1-B10) et un ensemble de stations mobiles (M1-M9) dans un système de radiotéléphone cellulaire utilisant l'accès multiple par répartition dans le temps en combinaison avec le saut de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes

suivantes: on divise des périodes de trame d'accès multi-

ple par répartition dans le temps (AMRT) en un certain nombre de créneaux temporels; on alloue les créneaux

temporels dans chaque période de trame pour la communica-

tion entre différentes stations mobiles dans un premier groupe de stations mobiles et une première station de base; on fait varier une fréquence pour l'émission ou la réception des créneaux temporels dans une période de trame, d'une période de trame à la suivante, conformément à une configuration pseudo-aléatoire; et on décale dans le temps des périodes de trame AMRT qui sont utilisées par des stations de base environnantes, d'un nombre de fractions d'un créneau temporel qui est une fonction de la position de la station de base considérée par rapport à la

première station de base.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la fonction de la position constitue une confi-

guration de réutilisation régulière.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la fonction de la position est une configuration

de réutilisation à 3 cellules.

10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que des groupes supplémentaires de stations mobiles communiquent également avec la première station de base en

utilisant les mêmes créneaux temporels, mais des fréquen-

ces différentes.

11. Procédé selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que les fréquences différentes précitées varient également de façon pseudo-aléatoire, de façon que deux stations mobiles en communication avec la même station de base n'utilisent jamais la même fréquence en

même temps.

12. Procédé selon la revendication 11, caracté-

risé en ce que la variation de fréquence pseudo-aléatoire est accomplie de la façon suivante: à chaque période de trame AMRT, on applique une impulsion d'horloge à un générateur de nombres pseudo-aléatoires (22) employant une variable de clé de saut à plusieurs chiffres (23); on extrait un nombre pseudo-aléatoire compris entre 0 et une

valeur maximale permise; on additionne ce nombre pseudo-

aléatoire à un décalage orthogonal, et on réduit la somme conformément à un modulo,à une vleurinférieure oa égale à la valeur maximale permise, pour obtenir une adresse de mémoire; et on utilise cette adresse de mémoire pour sélectionner dans une mémoire (24) une valeur parmi un certain nombre de valeurs de fréquence enregistrées, et on

utilise la valeur de fréquence sélectionnée pour déter-

miner une fréquence d'émetteur ou de récepteur.

13. Procédé pour effectuer des radiocommunica-

tions entre un ensemble de stations de base (Bl-B10) et un ensemble de stations mobiles (M1-M9) dans un système de radiotéléphone cellulaire, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: on code des signaux de parole, en utilisant un code correcteur d'erreur, en blocs de symboles de données pour l'émission; on disperse ces blocs de symboles sur un certain nombre de sauts pour l'émission, et on inclut au moins une configuration de symbole connue dans chaque saut et un certain nombre de symboles de garde à un début et une fin de chaque saut; on sélectionne séquentiellement des fréquences pour chaque saut conformément à une séquence pseudo-aléatoire; on transmet séquentiellement les sauts entre une station

mobile et une station de base, en augmentant progressive-

ment une puissance d'émission à partir de zéro pendant que les symboles de garde au début d'un saut sont émis, et on réduit progressivement la puissance d'émission jusqu'à zéro pendant que les symboles de garde à la fin d'un saut sont émis, pour former une période de garde d'émission de

valeur nulle entre des sauts; et on sélectionne des déca-

lages temporels entre des stations de base dans diffé-

rentes cellules, de façon que les périodes de garde d'émissions dans une première cellule coïncident avec des émissions d'au moins une configuration de symbole connue

dans une seconde cellule.

14. Système pour effectuer des radiocommunica-

tions entre un ensemble de stations de base (B1-B10) et un ensemble de stations mobiles (M1-M9), caractérisé en ce

qu'il comprend: des moyens pour faire varier à des inter-

valles réguliers, selon une configuration pseudo-aléatoi-

re, une fréquence utilisée pour chaque liaison de communi-

cation mobile-base, de façon que chaque station mobile communiquant avec une station de base dans une cellule donnée change de fréquence en même temps; et des moyens pour faire varier à des instants décalés des fréquences utilisées par des stations mobiles dans des cellules environnantes, ces instants décalés étant une fonction de la position de la cellule considérée par rapport à la

cellule donnée.

15. Système selon la revendication 14, caracté-

risé en ce que la fonction de la position de la cellule

comprend une configuration de réutilisation régulière.

16. Système selon la revendication 14, caracté-

risé en ce que la fonction de la position de la cellule

est une configuration de réutilisation à 3 cellules.

17. Système selon la revendication 14, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour sélec-

tionner différentes fréquences pour des stations mobiles

dans la cellule donnée, aux intervalles réguliers préci-

tés.

18. Système selon la revendication 14, caracté-

risé en ce que les moyens pour faire varier une fréquence comprennent en outre: des moyens (20, 21) pour appliquer

une impulsion d'horloge à un générateur de nombres pseudo-

aléatoires (22) employant une variable de clé de saut à plusieurs chiffres (23); des moyens pour extraire un nombre pseudo-aléatoire et pour l'utiliser à titre d'adresse pour une table (24) de valeurs de fréquence prédéterminées; et des moyens pour sélectionner une valeur de fréquence enregistrée à cette adresse et pour utiliser cette fréquence pour déterminer une fréquence d'émission

ou de réception.

19. Système selon la revendication 17, caracté-

risé en ce que les moyens pour sélectionner différentes fréquences comprennent en outre: des moyens (20, 21) pour appliquer une impulsion d'horloge à un générateur de nombres pseudo-aléatoires (22) employant une variable de clé de saut à plusieurs chiffres (23); des moyens pour extraire un nombre pseudo-aléatoire compris entre 0 et une valeur maximale permise; des moyens (25) pour additionner ce nombre pseudo- aléatoire à un décalage orthogonal, pour

obtenir une somme, et pour réduire cette somme conformé-

ment à un modulo, de façon qu'elle soit inférieure ou égale à la valeur maximale permise, pour générer une adresse de mémoire; et des moyens pour utiliser l'adresse de mémoire pour sélectionner dans une mémoire (24) une valeur parmi un certain nombre de valeurs de fréquence enregistrées, et pour utiliser la valeur de fréquence sélectionnée pour déterminer une fréquence d'émetteur ou

de récepteur.

20. Système pour effectuer des radiocommunica-

tions entre un ensemble de stations de base (Bl-B10) et un ensemble de stations mobiles (M1-M9) dans un système de radiotéléphone cellulaire utilisant l'accès multiple par répartition dans le temps en combinaison avec le saut de fréquence, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens pour diviser des périodes de trame d'accès multiple par répartition dans le temps (AMRT) en un certain nombre de créneaux temporels; des moyens pour allouer les créneaux temporels dans chaque trame pour la communication entre différentes stations mobiles dans un premier groupe de stations mobiles et une première station de base; et des moyens pour faire varier une fréquence pour l'émission ou la réception des créneaux temporels dans une période de trame, d'une période de trame à la suivante, conformément à une configuration pseudo-aléatoire, les périodes de trame AMRT qui sont utilisées par des stations de base environnantes étant décalées dans le temps d'un certain nombre de fractions d'un créneau temporel qui est une fonction de la position de la station de base considérée

par rapport à la première station de base.

21. Système selon la revendication 20, caracté-

risé en ce que la fonction de la position constitue une

configuration de réutilisation régulière.

22. Système selon la revendication 20, caracté-

risé en ce que la fonction de la position est une configu-

ration de réutilisation à 3 cellules.

23. Système selon la revendication 20, caracté- risé en ce que des groupes supplémentaires de stations mobiles communiquent également avec la première station de base en utilisant les mêmes créneaux temporels, mais des

fréquences différentes.

24. Système selon la revendication 23, caracté-

risé en ce qu'il comprend en outre des moyens (20-25) pour faire varier de façon pseudo-aléatoire les différentes

fréquences, de façon que deux stations mobiles en communi-

cation avec la même station de base n'utilisent jamais la

même fréquence en même temps.

25. Système selon la revendication 24, caracté-

risé en ce que les moyens destinés à faire varier de façon pseudoaléatoire les différentes fréquences comprennent en outre: des moyens (20, 21) pour appliquer une impulsion d'horloge, à chaque période de trame AMRT, à un générateur de nombres pseudo-aléatoires (22) employant une variable de clé de saut à plusieurs chiffres (23); des moyens pour extraire un nombre pseudo-aléatoire entre 0 et une valeur maximale permise; des moyens (25) pour additionner le nombre pseudo-aléatoire à un décalage orthogonal et pour réduire la somme, par un modulo, à une valeur inférieure ou égale à la valeur maximale permise, pour obtenir une adresse de mémoire; et des moyens pour utiliser cette adresse de mémoire pour sélectionner dans une mémoire (24) une valeur parmi un certain nombre de valeurs de fréquence enregistrées, et pour utiliser la valeur de fréquence sélectionnée pour déterminer une fréquence d'émetteur ou

de récepteur.

26. Système pour effectuer des radiocommunica-

tions entre un ensemble de stations de base (Bl-B10) et un ensemble de stations mobiles (M1-M9) dans un système de radiotéléphone cellulaire, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (104) pour coder des signaux de parole, en utilisant un code correcteur d'erreur, en blocs de symboles de données pour l'émission; des moyens (106, 108) pour disperser les blocs de symboles sur un certain nombre de sauts pour l'émission, avec au moins une configuration de symboles connue dans chaque saut et un certain nombre de symboles de garde au début et à la fin de chaque saut; des moyens (20-25) pour sélectionner

séquentiellement des fréquences pour chaque saut conformé-

ment à une séquence pseudo-aléatoire; des moyens (110, 122, 123) pour émettre les sauts séquentiellement entre une station mobile et une station de base, en augmentant progressivement une puissance d'émission à partir de zéro pendant que les symboles de garde au début d'un saut sont

émis, et pour réduire progressivement la puissance d'émis-

sion jusqu'à zéro pendant que les symboles de garde à la fin d'un saut sont émis, pour former une période de garde correspondant à une émission nulle entre des sauts; et des moyens pour sélectionner des décalages temporels entre les stations dans différentes cellules, de façon que les

périodes de garde entre sauts d'émissions dans une premiè-

re cellule coïncident avec des émissions d'au moins une

configuration de symbole connue dans une seconde cellule.