FR2793359A1 - Appareil et systeme de radiocommunication - Google Patents

Abstract

Cet appareil émetteur-récepteur pour système de radiocommunication, comprend une première voie (11E) d'émission de signaux audio analogiques dans l'un de plusieurs canaux prédéfinis d'au moins une bande de fréquences, une première voie (11R ) de réception de signaux audio analogiques dans l'un desdits canaux, des premiers moyens (8, 26) de sélection desdits canaux en émission et en réception, et des seconds moyens (9) de sélection desdites voies pour permettre alternativement l'émission et la réception de signaux analogiques modulés sur un même canal.Il comprend en outre une seconde voie d'émission comprenant des moyens (12, 13; 22) de transformation de signaux audio analogiques en signaux numériques pour l'émission desdits signaux numériques dans l'un desdits canaux, une seconde voie de réception (18, 19; 22) comprenant des moyens de transformation de signaux numériques reçus en signaux audio analogiques, et des moyens de commutation (22, 23, 26, 37) pour commander sélectivement le fonctionnement dudit appareil émetteur-récepteur en mode analogique et en mode numérique.

Description

La présente invention a pour objet un appareil émetteur-récepteur pour

système de radiocommunication, ainsi qu'un système de radiocommunication

équipé de tels appareils.

Dans le domaine de la transmission de la parole ou des données par voie hertzienne, plusieurs familles d'équipements se partagent le spectre fréquentiel. Ces équipements peuvent être distingués notamment suivant qu'ils permettent d'établir des communications point à point, c'est-àdire entre un émetteur et un récepteur donnés, ou des communications multipoints, à savoir entre un émetteur et plusieurs récepteurs. Les équipements de radiocommunication peuvent également être distingués par la notion de

réciprocité, suivant que la communication est unilatérale ou bilatérale.

C'est ainsi, par exemple, que les équipements radiophoniques AM en modulation d'amplitude (bandes des 1 MHz, 10 MHz) ou FM en modulation de fréquence (bandes des 100 MHz) assurent une communication multipoints

unilatérale.

Les téléphones sans fil d'habitation (bandes des 50 MHz et 900 MHz), les téléphones mobiles du type GSM et DECT (bandes des 900 MHz et 1800 MHz) et les réseaux partagés (bandes des 150 à 200 MHz) offrent une

communication point à point bilatérale.

D'autres équipements de transmission hertzienne terrestre utilisés pour le transport de signaux audio, vidéo, etc..., dans le domaine des télécommunications, etc... permettent une communication point à point,

bilatérale ou unilatérale selon les applications.

Les équipements radioamateur audio (bandes des 2-30 MHz, 145 MHz, 430 MHz, etc...) permettent d'établir des communications multipoints bilatérales. Parmi ces équipements, certains fonctionnent à des fréquences se situant, selon les pays, entre 26 et 28 MHz, bande de fréquence qui est habituellement désignée par l'expression anglo-saxonne "Citizen Band" qui signifie littéralement en français "bande des particuliers" ou "bande des

citoyens" et appelée ci-après bande CB.

La bande CB des 27 MHz est divisée en un certain nombre de canaux (40 en Europe et 240 aux Etas-Unis) et permet d'établir des communications

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multipoints bilatérales. En d'autres termes, lorsqu'un appareil CB émet un message sur un canal, tous les appareils CB qui sont en veille sur ce canal reçoivent le message. A leur tour, ces appareils peuvent émettre un message en réponse sur ce même canal, sous réserve que celui-ci soit alors disponible, c'est-à-dire ne soit pas déjà occupé par la transmission d'un message par un autre appareil. Deux interlocuteurs ayant établi une communication sur un

canal au moyen de leurs appareils CB respectifs ont la faculté de quitter celui-

ci pour un autre canal disponible au cas o le canal initial s'avérerait brouillé par d'autres communications. Il n'en demeure pas moins que la communication établie entre ces deux interlocuteurs n'est pas confidentielle et n'est pas véritablement point à point dans la mesure o tout tiers dont l'appareil CB est en veille sur le canal utilisé recevra les messages échangés

sur ce canal, dans la limite de portée des appareils les ayant émis.

Les appareils de radiocommunication CB permettent d'assurer, dans une aire géographique donnée, des communications à faible coût. Ils sont largement utilisés à bord des véhicules automobiles pour leur permettre de communiquer entre eux. Grâce au mode de communication multipoints, un utilisateur d'un tel appareil CB peut ainsi diffuser un appel vers un interlocuteur donné pour entrer en communication avec lui, établir une communication avec un interlocuteur inconnu, diffuser des informations d'intérêt général sur un canal à un ensemble de personnes dotées d'appareils CB en veille sur ce canal, etc... En contrepartie, les appareils de radiocommunication CB, qui font appel à une modulation analogique en modulation d'amplitude (AM), en modulation de fréquence (FM), en bande latérale supérieure (USB), ou en bande latérale inférieure (LSB), ont une faible bande passante (inférieure à 4 KHz) et présentent une qualité sonore très moyenne orientée vers la transmission de la parole. De plus, le mode de communication bidirectionnel à l'altemat sur un même canal (semi-duplex ou "half-duplex") est peu ergonomique. L'invention vise à foumrnir un appareil émetteur- récepteur pour système de radiocommunication, notamment du type CB, qui tout en étant compatible avec les appareils existants offre des performances accrues et un plus grand nombre de fonctionnalités, en particulier la possibilité d'établir sélectivement des communications point à point avec un autre appareil émetteur-récepteur

selon l'invention.

A cet effet, I'invention a pour objet un appareil émetteur-récepteur pour système de radiocommunication, comprenant: - une première voie d'émission de signaux audio analogiques dans l'un de plusieurs canaux prédéfinis d'au moins une bande de fréquences, - une première voie de réception de signaux audio analogiques dans l'un desdits canaux, - des premiers moyens de sélection desdits canaux en émission et en réception, - des seconds moyens de sélection desdites voies pour permettre alternativement l'émission et la réception de signaux analogiques modulés sur un même canal, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - une seconde voie d'émission comprenant des moyens de transformation de signaux audio analogiques en signaux numériques pour l'émission desdits signaux numériques dans l'un desdits canaux, - une seconde voie de réception comprenant des moyens de transformation de signaux numériques reçus en signaux audio analogiques, des moyens de commutation pour commander sélectivement le fonctionnement dudit appareil émetteur-récepteur en mode analogique et en

mode numérique.

Suivant une caractéristique de l'invention, l'appareil émetteur- récepteur comprend des moyens de scrutation desdits canaux et des moyens de commande desdits moyens de commutation pour commander l'établissement d'une communication en mode numérique avec un autre appareil consécutivement à l'établissement sur l'un desdits canaux d'une communication en mode analogique avec ledit appareil. Ainsi, il est possible en mode analogique multipoints de rechercher un interlocuteur et d'établir une communication avec lui, puis de basculer en mode numérique pour améliorer

la qualité et assurer une relative discrétion de cette communication.

Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de commande desdits moyens de commutation sont adaptés pour commander le repli d'une communication en mode numérique avec un autre appareil vers une communication en mode analogique avec ledit autre appareil. Ce repli peut s'avérer utile dans certains cas, par exemple si la qualité de la communication en mode numérique n'est pas satisfaisante ou si les interlocuteurs souhaitent pour une raison quelconque revenir à un mode de

communication multipoints.

De préférence, lesdits moyens de commande comprennent des moyens d'émission d'un code d'identification dudit appareil et des moyens de détection d'un code d'identification émis par un autre appareil. Ainsi, une communication point à point peut être établie entre deux appareils, soit directement en mode numérique soit après basculement du mode analogique

au mode numérique.

Dans ce cas, lesdits moyens de commande de l'appareil comprennent de préférence des moyens d'établissement d'une communication bidirectionnelle simultanée en mode numérique entre ledit appareil et ledit autre appareil sur deux canaux différents disponibles en réponse à la scrutation desdits canaux. Il est ainsi possible d'utiliser l'appareil soit en mode analogique semi-duplex, soit en mode numérique duplex intégral ou de

commuter entre ces deux modes.

De préférence, lesdits moyens de commande sont adaptés pour commander automatiquement la commutation de ladite communication entre le mode numérique et le mode analogique en fonction de la qualité de la

liaison.

L'appareil selon l'invention peut comporter également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes considérées seules ou en combinaison: - ladite seconde voie d'émission comprend des moyens de connexion à une source de données numériques pour l'émission desdites données numériques; - ladite seconde voie de réception comprend des moyens de restitution sous forme visuelle et/sonore de données numériques reçues; - l'appareil comprend des moyens de stockage d'informations numériques reçues via ladite seconde voie; - I'appareil comprend des moyens pour commander sélectivement la réémission de données numériques reçues d'un autre appareil, ce qui permet notamment d'assurer une communication entre deux appareils hors de portée directe l'un de l'autre; - l'appareil comprend des moyens d'interface et de connexion avec un réseau extérieur de communication, par exemple un réseau téléphonique ou

un réseau de transmission de données numériques, notamment Internet.

L'invention a également pour objet un système de radiocommunication

comprenant une pluralité d'appareils tels que définis ci-dessus.

Selon une caractéristique de l'invention, le système de

radiocommunication comprend une pluralité d'appareils tels que définis ci-

dessus, embarqués sur des mobiles, et au moins une station fixe comprenant un tel appareil pourvu de moyens d'interface et de connexion avec un réseau extérieur de communication, par exemple un réseau téléphonique ou un réseau de transmission de données numériques, notamment Internet, pour établir, dans une aire géographique déterminée, des communications entre lesdits appareils embarqués ou entre lesdits appareils embarqués et ledit

réseau extérieur de communication.

De préférence, ce réseau comprend plusieurs stations fixes secondaires adaptées chacune pour établir des communications avec des appareils embarqués dans une aire géographique prédéterminée et une station fixe principale de gestion desdites stations secondaires pour établir via lesdites stations secondaires des communications entre des appareils embarqués situés dans des aires géographiques distinctes et/ou entre lesdits

appareils embarqués et ledit réseau extérieur de communication.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la

description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemples et

illustrés par des dessins annexés sur lesquels:

- la figure 1 est un schéma-bloc simplifié d'un appareil émetteur-

récepteur de radiocommunication CB représenté dans sa configuration de communication en mode analogique; - la figure 2 est un schéma-bloc similaire à celui de la figure 1 du même appareil émetteur-récepteur de radiocommunication CB représenté dans sa configuration de configuration en mode numérique; - la figure 3 est un schéma synoptique illustrant la communication en mode analogique semi-duplex de deux appareils émetteurs-récepteurs ou postes de radiocommunication CB selon l'invention; - la figure 4 est un schéma synoptique similaire à celui de la figure 3 illustrant la communication en mode numérique bidirectionnel simultané ou duplex intégral de deux appareils émetteurs- récepteurs ou postes de radiocommunication CB selon l'invention; - la figure 5 est un schéma-bloc illustrant un exemple de réalisation d'un appareil émetteur-récepteur de radiocommunication CB selon l'invention; - la figure 6 est un schéma-bloc illustrant l'architecture d'une station fixe pour un système de radiocommunication faisant appel à des appareils émetteurs-récepteurs mobiles tels qu'illustrés aux figures 1 à 5; - la figure 7 est un schéma topologique illustrant un système de radiocommunication CB faisant appel à des appareils émetteurs-récepteurs mobiles et à des stations fixes selon l'invention; - la figure 8 est un organigramme illustrant l'établissement d'une communication entre des appareils émetteurs-récepteurs mobiles selon l'invention; et - la figure 9 est un organigramme illustrant l'établissement d'une communication entre un appareil émetteur-récepteur mobile et une station fixe

selon l'invention.

Sur la figure 1, seuls ont été représentés un certain nombre d'éléments

essentiels d'un appareil émetteur-récepteur de radiocommunication CB, ci-

après appelé poste CB. Sur ce schéma, les liaisons entre les éléments ou étages qui sont utilisés pour une communication en mode analogique ont été représentées en trait plein, tandis que les liaisons entre les différents éléments

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ou étages qui sont utilisés pour une communication en mode numérique ont

été représentées en trait interrompu.

Le poste de la figure 1 comprend un microphone 1 et un haut-parleur ou autre transducteur électroacoustique 2 qui sont connectés à un étage de traitement audio 3. L'étage de traitement audio 3 est connecté à un circuit d'émission HF 4 (HF = haute fréquence) et un circuit de réception HF 5. Les circuits d'émission HF 4 et de réception HF 5 sont reliés à une antenne d'émission et de réception 6 par l'intermédiaire d'un circuit de duplexage et commutation HF 7. Un circuit 8 d'identification et de gestion de la scrutation des canaux CB est connecté aux circuits d'émission HF 4 et de réception HF 5. Ce circuit 8 permet, en mode numérique, l'émission d'un code d'identification vis-à- vis d'un autre poste CB et la réception d'un code d'identification reçu d'un autre poste CB en vue de l'établissement d'une communication en mode numérique entre ces deux postes. Le circuit 8 assure également une gestion de la scrutation des canaux de la bande de fréquence CB. Le poste de la figure 1 comporte également un contacteur à commande manuelle 9 représenté schématiquement comme étant connecté aux circuits d'émission HF et de réception HF. Pour une communication bidirectionnelle en alternat en mode analogique, le contacteur 9 permet de sélectionner la voie de réception du poste lorsqu'il est en position ouverte et la voie d'émission lorsqu'il est en position fermée. Lors d'une communication bidirectionnelle simultanée (duplex intégral) en mode numérique, ce contacteur 9 est

inopérant et demeure ouvert.

L'étage de traitement audio 3 comprend un amplificateur (préamplificateur) 10 connecté en entrée au microphone 1. La sortie de l'amplificateur 10 est connectée, d'une part au circuit d'émission HF 4 par l'intermédiaire d'un circuit 11E de traitement du signal audio analogique et, d'autre part, par une voie numérique comprenant un convertisseur analogique/numérique 12 dont la sortie est connectée au circuit d'émission HF 4 par l'intermédiaire d'un circuit 13 de traitement du signal et de multiplexage de données. Ce circuit 13 peut être connecté par une liaison 15 à une source de données numériques telle qu'un ordinateur personnel, un organiseur ou

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autre. Le circuit 13 assure le multiplexage des données provenant de la liaison

et du convertisseur analogique numérique 12.

De même, l'étage de traitement audio 3 comprend un amplificateur 16 connecté en sortie au transducteur électroacoustique 2. Une entrée de l'amplificateur 16 est connectée au circuit de réception HF 5 par un circuit 11R de traitement de signal audio analogique. Le circuit de réception HF 5 est également connecté en entrée à l'amplificateur 16 par l'intermédiaire d'un circuit 18 de traitement de signal et de démultiplexage de données et d'un convertisseur numérique analogique 19. Le circuit 18 peut être également connecté par une liaison 20 à des moyens de stockage et/ou de traitement de données numériques et il assure le démultiplexage entre les données numériques destinées à être transmises sur la liaison 20 et des signaux audio numérisés destinés à être convertis sous forme analogique par le convertisseur 19 et restitués via l'amplificateur 16 par le transducteur

électroacoustique 2.

Lors d'une communication en mode analogique, le poste de la figure 1 fonctionne à la manière d'un poste CB classique. Lorsque le contacteur 9 est ouvert, la réception s'effectue via l'antenne 6, le circuit duplexeur et commutateur HF 7, le circuit de réception HF 5, le circuit 11R, l'amplificateur 16 et le transducteur électroacoustique 2. Lorsque le contacteur 9 est fermé, l'émission est assurée sur le même canal que celui utilisé pour la réception, via le microphone 1, I'amplificateur 10, le circuit 11E, le circuit d'émission HF 4, le circuit de duplexage et commutation HF 7 et l'antenne 6. La fermeture du contacteur 9 permet de passer de la réception et l'émission et son ouverture de l'émission à la réception. Le circuit 8 permet de scruter les canaux de la bande CB et de choisir, soit manuellement, soit automatiquement, un canal

libre en vue de l'établissement d'une communication avec un autre poste.

La figure 2 illustre le poste CB de la figure 1 dans le cas de l'établissement d'une communication en mode numérique. Sur cette figure, les liaisons entre les différents étages ou circuits utilisés en mode numérique ont été représentés en trait plein tandis que les voies non utilisées correspondant au mode analogique ont été représentées en trait interrompu. On constate que

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le signal acoustique converti en un signal électrique par le microphone 1 et amplifié par l'amplificateur 10 est appliqué au convertisseur analogique/numérique 12. Le signal audio numérisé issu du convertisseur 12 est appliqué par le circuit 13 au circuit d'émission HF 4 puis, par l'intermédiaire du circuit de duplexage et de commutation HF 7, à l'antenne 6 pour son émission vers un autre poste CB doté également de moyens d'émission et de réception en mode numérique. Des données numériques appliquées à la liaison 15 peuvent être également émises par l'antenne 6 via le circuit 13 de traitement de signal et de multiplexage de données, le circuit d'émission HF 4

et le circuit de duplexage et de commutation HF 7.

En réception, le signal reçu par l'antenne 6 est appliqué par le circuit de duplexage et de commutation HF 7 au circuit de réception HF 5 et, de là, au circuit de traitement de signal et de démultiplexage de données 18. Le circuit 18 applique les signaux audio numérisés reçus au convertisseur numérique/analogique 19 et le signal analogique restitué et amplifié par l'amplificateur 16 est appliqué au transducteur électroacoustique 2. Si des données numériques telles que des fichiers, du courrier électronique, de la vidéo faible résolution à faible fréquence d'image, etc... sont reçues, elles sont

aiguillées sur la liaison 20 par le circuit de démultiplexage 18.

De préférence, une telle communication en mode numérique a lieu en mode bidirectionnel simultané sur deux canaux différents de la bande CB, à savoir un canal pour l'émission et un canal pour la réception, et le contacteur 9 est alors inopérant. Le circuit 8 permet d'assurer l'identification mutuelle des deux postes établissant une communication en mode numérique et de détecter et choisir les deux canaux distincts sur lesquels s'effectueront

l'émission et la réception respectivement.

Le schéma synoptique simplifié de la figure 3 illustre une communication en mode analogique bidirectionnel alterné ou semi-duplex entre deux postes CB A et B tels que décrits en regard des figures 1 et 2. Les mêmes numéros de référence que sur les figures 1 et 2 ont été utilisés pour désigner des éléments ou circuits correspondants, affectés de l'indice a pour ceux qui appartiennent au poste A et de l'indice b pour ceux qui appartiennent au poste B. Sur cette figure, le poste A est celui qui émet, le contacteur 9a est fermé et le circuit d'émission 4a émet un signal haute fréquence via le circuit de duplexage et de commutation HF 7a symbolisé par un inverseur dont la liaison passage est représentée en trait plein. Côté poste récepteur B, le contacteur 9b est au contraire ouvert et l'inverseur symbolisant le circuit de duplexage et de commutation HF 7b est dans la position inverse assurant l'application du signal reçu au circuit de réception 5b et sa restitution sous

forme audio via le circuit de traitement 3b et le haut-parleur 2b.

Sur le schéma synoptique simplifié de la figure 4, les deux postes A et B ont été représentés dans le mode de communication numérique bidirectionnel simultané ou duplex intégral. Ce mode permet la transmission simultanée de la voix et/ou de données sur deux canaux distincts qui ont été symbolisés par des fréquences F, et F2: le circuit d'émission 4b et le circuit de réception 5a sont accordés sur la fréquence Fl, tandis que le circuit d'émission

4a et le circuit de réception 5b sont accordés sur la fréquence F2.

De préférence, selon l'invention, la première phase de connexion entre les deux postes A et B se déroule en mode analogique semi-duplex, puis la phase de connexion en mode numérique duplex intégral est engagée soit manuellement, soit automatiquement après que les deux postes se soient identifiés mutuellement par leur code d'identification au moyen de leur circuit 8a et 8b. Le poste qui vient d'être décrit permet ainsi de concilier les avantages de deux modes de communication, I'un analogique qui permet la communication multipoints et donc des échanges entre plusieurs utilisateurs, l'autre numérique qui permet de transférer des données informatiques

diverses et d'établir des communications point à point entre deux postes.

On se reportera maintenant à la figure 5 qui illustre sous forme de schéma-bloc plus détaillé un exemple de réalisation d'un poste de

radiocommunication CB selon l'invention, du type de celui des figures 1 à 4.

Sur la figure 5, les mêmes références que sur les figures 1 à 4 ont été utilisées

pour désigner des éléments correspondants.

Dans cet exemple, l'étage de traitement audio 3 comprend un circuit de commutation BF 21 (basse fréquence) connecté au microphone 1 et à l'amplificateur 16. Le circuit de commutation BF 21 est connecté, d'une part au circuit 11 de traitement du signal audio analogique( qui correspond aux circuits 11E et 11R des figures 1 et 2) et, d'autre part, à un circuit 22 qui remplit les fonctions des circuits 12, 13, 18 et 19 des figures 1 et 2: le circuit 22 assure lI'amplification, le filtrage, la conversion sous forme analogique ou sous forme numérique et le traitement des signaux basse fréquence pour l'émission et la réception en mode numérique, ainsi que le multiplexage et le démultiplexage voix/données. Le circuit de traitement numérique 22 est connecté à un deuxième circuit de commutation basse fréquence 23 par l'intermédiaire de deux interfaces, l'une 24 pour l'émission, l'autre 25 pour la réception. Le circuit 11 de traitement du signal audio analogique est également connecté pour l'émission et la réception au deuxième circuit de commutation BF 23. Une unité de gestion du poste et d'interface homme/machine 26 est connectée par des liaisons 27 et 28 aux circuits de commutation BF 21 et 23 pour assurer, en fonction du mode de communication, l'aiguillage par ces circuits des signaux basse fréquence reçus ou émis selon les voies numérique 22, 24, 25 ou analogique 11. L'unité 26 est également connectée par une liaison série 29, par exemple une liaison RS232, au circuit de traitement numérique 22 et par la liaison 15, 20 (qui peut être également une liaison série RS232) à des moyens extérieurs de stockage et/ou de traitement de données numériques tels qu'un ordinateur personnel, un organiseur ou autre. L'unité 26 est également connectée à un circuit 30 de mémorisation des données de la configuration du

poste de radiocommunication.

Le deuxième circuit de commutation BF 23 et l'unité de gestion 26 sont connectés chacun respectivement à un modulateur 4.1 AM, FM ou SSB (bande latérale unique) et à un démodulateur 5.1 AM, FM ou SSB. Le modulateur 4.1 est connecté à un circuit 4.2 comprenant un dispositif de transposition de fréquence ci-après appelé mélangeur 31 recevant en entrée le signal de sortie du modulateur 4.1 et celui de l'un de deux oscillateurs locaux 32 et 33 fonctionnant à des fréquences différentes. Le circuit 4.2 comprend également un amplificateur 34 pour amplifier le signal de sortie du

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mélangeur 31. Les circuits 4.1, 4.2, 32 et 33 forment ensemble le circuit

d'émission HF 4 des figures 1 à 4.

Le circuit de réception HF 5 des figures 1 à 4 comprend le démodulateur 5.1, un circuit 5.2 comprenant deux mélangeurs (transposition de fréquence) 35 et 36, et les deux oscillateurs locaux 32 et 33 qui sont communs aux circuits d'émission et de réception. La sortie du mélangeur 35 est connectée au démodulateur 5.1 et à ses deux entrées sont appliqués, d'une part, le signal HF reçu via l'antenne 6 et, d'autre part, le signal généré par l'un des deux oscillateurs locaux 32 et 33. Les entrées du mélangeur 36 sont les mêmes que celles du mélangeur 35 et sa sortie est appliquée au

circuit 8 d'identification et de recherche ou scrutation de canaux libres.

Ces signaux d'entrée sont appliqués aux mélangeurs 35 et 36 par l'intermédiaire d'un sélecteur HF 37 auquel sont appliqués les signaux de sortie des oscillateurs locaux 32 et 33, d'un premier 38 et d'un deuxième 39 filtres passe-haut pour la transmission numérique, et d'un atténuateur HF 40 utilisé en mode analogique. Le sélecteur HF 37 est piloté par l'unité de gestion 26 par une liaison non représentée au dessin et permet d'aiguiller les signaux HF qui lui sont appliqués en fonction du mode de fonctionnement du poste, à savoir numérique ou analogique. C'est ainsi, par exemple, qu'en mode analogique le même oscillateur local 32 est utilisé pour l'émission et la réception puisque celles-ci ont lieu dans le même canal. Le signal de sortie de l'oscillateur 32 est donc appliqué, d'une part au mélangeur 31, d'autre part au mélangeur 35 via le sélecteur HF 37. En mode numérique duplex intégral, les fréquences d'émission et de réception ne sont pas les mêmes: pour l'émission, la sortie de l'oscillateur 32 est appliquée au mélangeur 31, tandis que pour la réception la sortie de l'oscillateur 33 est appliquée en entrée au

mélangeur 35.

Outre le sélecteur HF 37, le circuit de duplexage et commutation HF 7 comprend également un premier filtre passe-bande 41 connecté, d'une part à la sortie de l'amplificateur 34, d'autre part à l'antenne 6 par l'intermédiaire d'un deuxième filtre passe-bande 42. La largeur de bande des filtres 41 et 42 correspond au spectre fréquentiel de l'ensemble des canaux alloués dans la 13 l2793359 Citizen Band. Comme indiqué précédemment, le nombre de ces canaux peut varier d'un pays à l'autre en fonction des réglementations en vigueur. Les filtres 38 et 39 ainsi que l'atténuateur HF 40 sont connectés en parallèle par

leur entrée à la sortie du filtre passe-bande 42.

Enfin, un circuit 43 de mesure du niveau HF d'émission (onde aller et retour) est connecté à la sortie du filtre 41 et sa sortie est appliquée à un

dispositif d'affichage non représenté.

En fonctionnement les circuits 3 et 7, sous la commande de l'unité de

gestion 26, assurent un aiguillage entre les voies numérique et analogique.

En mode analogique, c'est-à-dire quand l'émission a lieu par la voie 1, 21, 11, 23, 4.1,4.2, 41,42 et 6 et la réception par la voie 6, 42, 40, 37, 35, 5.1, 23, 11, 21, 16 et 2, le poste CB fonctionne comme un poste analogique CB conventionnel. En mode numérique, le poste de la figure 5 assure une modulation numérique en bande de base (c'est-à-dire avant lafréquence intermédiaire ou la haute fréquence) avec une modulation analogique du canal de transport avec une compatibilité des circuits électroniques analogiques et

des circuits électroniques numériques.

En variante, l'appareil émetteur-récepteur selon l'invention peut utiliser un modulateur numérique (signaux I et Q) à fréquence intermédiaire ou fréquence directe (fréquence de transport CB). Ces deux possibilités, combinées avec des modulations du type GMSK, H/4 DQPSK ou GFSK, sont utilisées dans les radiocommunications mobiles. De plus une compression optimisée de la parole ("speech codec") améliore la qualité du signal audio transporté. Les possibilités de communication entre eux ou avec des réseaux extérieurs de postes de radiocommunication CB tels que décrits en regard des figures 1 à 5 peuvent être accrues en faisant appel à une ou plusieurs stations fixes dont l'architecture est représentée à la figure 6. Une telle station S comprend un certain nombre de postes CB A, B et N tels que décrits en regard des figures 1 à 5 qui sont connectés d'une part à une antenne 6 et, d'autre part, par une liaison série, par exemple du type RS232, ou autre, à un ordinateur personnel ou similaire 50 doté d'une carte multiports. Cet ordinateur

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personnel PC 50 permet ainsi de gérer les différents postes A, B et N via la liaison série et leur unité de gestion respective. L'ordinateur personnel 50 peut être relié à un réseau téléphonique via un modem 51. Il peut être également connecté par le modem 51 à d'autres réseaux de communication, tels que des réseaux informatiques, par exemple Internet, ou par une liaison, telle qu'une liaison série RS232, à une ou plusieurs autres sources de données numériques. De manière facultative, I'ordinateur personnel 50 peut être également connecté à une imprimante 53 en vue de l'édition d'états, de messages, etc... Cette station fixe S gère les flux de données provenant de postes mobiles et offre à ceux-ci des accès aux réseaux de

télécommunications précités.

La figure 7 illustre un système de radiocommunication CB comportant une station fixe principale SP qui est reliée par des liaisons fixes L1, L2 et L3 à des stations fixes secondaires Sl, S2 et S3 respectivement. La station fixe principale SP constitue un centre de gestion qui assure la supervision et la gestion du trafic vers les stations fixes secondaires (Sl, S2 et S3) qui sont du type représenté à la figure 6. Les stations fixes secondaires Sl, S2 et S3 ont respectivement des aires de couverture géographiques Cl, C2 et C3. Les stations fixes secondaires Sl, S2 et S3 peuvent ainsi communiquer avec des postes de radiocommunication mobiles CB M situés à l'intérieur de leur zone de couverture géographique correspondante Cl, C2, C3. Les postes mobiles ou mobiles M peuvent être d'un type standard tels que décrits en regard des figures 1 à 5 ou bien des postes de ce type associés à une unité de gestion elle-même raccordée à d'autres supports de communication comme le GSM,

sur le modèle des stations fixes décrit à propos de la figure 6.

La configuration décrite en regard de la figure 7 permet ainsi d'assurer: - la communication entre des mobiles standards M; - la communication entre un mobile standard M et une station fixe Sl, S2 ou S3; - la communication entre un mobile standard M et un mobile M associé à une unité de gestion comme décrit ci-dessus; - la communication entre un mobile associé à une unité de gestion et une station fixe; - la communication entre deux mobiles standards M via une station fixe secondaire et la station fixe principale SP quand les deux mobiles sont situés hors de portée directe l'un de l'autre; - la communication entre deux mobiles M via un ou plusieurs autres mobiles M lorsque ces derniers sont équipés de moyens pour stocker et réémettre des messages reçus en mode numérique. Cette fonction fait appel à une collaboration entre utilisateurs pour réaliser la chaîne de transmission

globale.

Les postes mobiles M peuvent être couplés à des moyens de localisation, par exemple du type GPS, pour transmettre leur position au centre de gestion Sp via les stations fixes secondaires ou à d'autres mobiles M afin de permettre l'aiguillage des communications en fonction de la localisation

géographique des mobiles.

Dans le cas d'une configuration conforme à celle de la figure 7, l'établissement d'une communication numérique entre deux postes mobiles M ou entre un poste mobile M et une station fixe S devra respecter quelques

règles d'utilisation entre les utilisateurs.

Des automatismes devront assurer des durées d'établissement de connexion courte avec un taux de réussite de connexion maximal si les niveaux de champs de réception ainsi que des environnements HF en matière de perturbations sont conformes aux spécifications. La mise en place d'un réseau de stations fixes demande une planification fréquentielle. Le nombre de stations connectées en réseau ne pourra être que limité compte tenu de la configuration actuelle du plan de fréquence de la Citizen Band (40 canaux en Europe, 240 canaux aux U.S.A.). Les postes actuels analogiques sont déjà

capables de communiquer sur ces deux plans de fréquences.

L'établissement d'une communication entre deux postes mobiles M est illustré par l'organigramme de la figure 8. L'établissement d'une communication numérique sera précédé de l'établissement d'une communication analogique en altemat sur un même canal (étape 60). Cette

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étape 60 est nécessaire pour optimiser le basculement en mode numérique avec une sélection des canaux HF et une validation d'autorisation de connexion. C'est ainsi que l'étape 60 est suivie d'une étape 61 de recherche de canaux d'émission et de réception disponibles dans les sous-bandes de communication duplex intégral par la tête de réception numérique 8, 36 (figure ). Un poste mobile M en veille doit en permanence rechercher deux canaux

disponibles en évitant certains canaux spécialisés tels que le canal d'urgence.

Parallèlement, il est procédé en 62 à une évaluation de la qualité de la transmission. Si à l'étape 63 il est déterminé que la qualité de transmission n'est pas satisfaisante alors que le mobile est en déplacement, une nouvelle vérification de la qualité pourra être effectuée en 64 alors que le mobile est arrêté. S'il s'avère que la qualité de la transmission n'est toujours pas suffisante, un retour ou repli vers la communication analogique est opéré en

65 en attente d'une meilleure réception HF.

Si aux étapes 63 et 64 la qualité de transmission s'avère correcte, il est procédé en 66 à une entente entre l'appelant et l'appelé sur les canaux utilisés après que les canaux disponibles aient été déterminés à l'étape 61. Cette phase 66 comprend également l'échange de trames numériques dans le mode analogique semi-duplex afin de permettre l'identification mutuelle des postes appelants et appelés. Un poste à l'écoute en attente ne répondra qu'au code sélectionné par son utilisateur dans le cas o le code d'identification reçu est conforme, le poste appelé répondra en émettant son propre code d'identification. Suivant qu'il s'agit du poste appelé ou du poste appelant (étape 67), la poursuite du processus d'établissement de la communication se déroule

comme suite.

Le poste appelant, au moyen d'une temporisation automatique, se met en attente pour quelques secondes pour tenir compte du temps de configuration du poste appelé (étape 68). Après écoulement de ce délai, le poste appelant déclenche un appel, son modem étant configuré sur un canal

XXX de la sous-bande inférieure (étape 69).

Parallèlement, le poste appelé se met en attente d'appel, son modem étant configuré sur le canal YYY dans la sous-bande supérieure (étape 70). Si à l'étape 71 le poste appelé ne reçoit pas d'appel du poste appelant dans le délai de connexion imparti, il se replie automatiquement vers le mode analogique (étape 72). Dans le cas contraire, il est procédé automatiquement à l'étape 73 à l'établissement de la communication entre les postes appelants et appelés selon un protocole standard données + voix avec un débit des

données pouvant être compris, par exemple, entre 4800 et 28800 bauds.

La figure 9 illustre le processus d'établissement d'un communication entre un poste mobile M et une station fixe S. Les connexions établies dans ce contexte doivent respecter un cadre strict, comme par exemple la gestion de flotte avec un centre de gestion qui gère les ressources de connexion et peut allouer un canal sur un durée plus longue. Dans une telle configuration, les canaux utilisés ne sont pas alloués, ils sont dans la bande commune de la CB et ne sont pas protégés contre tout brouillage du trafic analogique. La connexion directe entre un poste mobile et une station fixe demande une identification de part et d'autre au niveau matériel (code matériel) avec une possibilité de confirmation par l'utilisateur au

moyen d'un code personnel.

Sur la figure 9, l'étape 74 correspond à l'envoi de salves d'identification toutes les n secondes en mode analogique par la station fixe sur l'un des canaux prédéfinis avec une détection d'absence de porteuse HF (absence de

trafic sur ces canaux).

L'étape 75 correspond à la recherche de canaux de réception disponibles dans la sous-bande inférieure de la communication duplex intégral

par la station fixe.

L'étape 76 correspond à la recherche d'une station fixe par le poste mobile: celui-ci écoute sur des canaux prédéfinis une salve d'identification en

mode analogique avec indication du canal d'émission.

L'étape 77 correspond à la recherche par le poste mobile de canaux de réception disponibles dans la sous-bande supérieure de la communication

duplex intégral.

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A l'étape 78, si le poste mobile n'a pas détecté de source, il en informe l'utilisateur à l'étape 79 et comptabilise les échecs de connexion avec la station fixe. Si au contraire une source est détectée à l'étape 78, le poste mobile répond en 80 à la station fixe en indiquant le canal d'émission du poste mobile et en évaluant la qualité de la transmission par analyse de cohérence

(parité ou autre).

Le test 81 a pour objet de déterminer si la qualité de réception du poste mobile en mouvement est satisfaisante. Dans la négative, le mobile va être immobilisé et le test sera répété en 82. Si la qualité de réception par le poste

mobile immobilisé n'est toujours pas satisfaisante, on revient à l'étape 79.

Si les réponses aux tests 81 et 82 sont positives, on passe aux étapes 83 et 84. A l'étape 83, le poste mobile, qui est le poste appelant, se met en attente pour quelques secondes pour tenir compte du temps de configuration de la station fixe appelée. A l'expiration de ce délai, le poste mobile procède à un appel, le modem étant configuré sur le canal XXX dans la sous-bande

inférieure (étape 85).

Parallèlement à l'étape 83, la station fixe appelée se met en attente d'appel à l'étape 84 avec configuration du modem sur le canal YYY dans la sous-bande supérieure. S'il s'avère à l'étape 86 que le délai de connexion est dépassé, on revient à l'étape 79. Dans le cas contraire, on passe à l'étape 87 o une communication entre le poste mobile et la station fixe est établie automatiquement selon un protocole standard données + voix avec un débit

des données compris, par exemple, entre 4800 et 28800 bauds.

Le débit binaire entre postes mobiles ou entre postes mobiles et station fixe sera déterminé, soit automatiquement en fonction de la qualité de la liaison HF, soit manuellement par entente orale préalable. Les débits sont normalisés à 4800, 9600, 14400 bauds, etc... selon la normale UITV61 avec une modulation du type QDAM. Des débits de 28.800 bauds et plus avec une modulation du type TCM peuvent également être utilisés. La numérisation de la parole pourra être du type ADPCM ("Delta adaptative PCM") avec une

quantification de 2, 4 ou 8 bits.

En ce qui concerne la transmission des données, une compression de type NMP4 avec une correction d'erreur de type NMP5 permet de rendre fiable la transmission (norme UIT V42bis) avec un gain de débit important pour

certains fichiers, dans la limite d'une continuité de la connexion HF.

La connexion établie en mode numérique au moyen d'un poste CB selon l'invention pourra transporter simultanément et indistinctement de la parole et des données (messages, textes, images, etc...) L'envoi de fax

demandera une interface d'émulation particulière simulant le mode semi-

duplex (norme IUTV17).

Les données sous forme de fichiers pourront être transmises sous un protocole paquet du type Kermit ou Zmodem ou autres qui gèrent les défauts de communication par réitération. Toutefois, dans le cas d'une communication HF de qualité moyenne ou médiocre o des coupures de connexion nécessitent d'établir une nouvelle connexion, une possibilité de gestion de paquets avec numérotation de deux-ci permet d'assurer la fonction avec un

temps de transmission relativement plus long.

Il ressort de ce qui précède que le poste de radiocommunication décrit, tout en restant compatible avec les poste de radiocommunication analogiques CB existants, permet d'accroître considérablement les potentialités offertes par ce mode de communication. La commutation du mode analogique vers le mode numérique permet dans de nombreuses circonstances d'améliorer la qualité de la communication et améliore sensiblement l'ergonomie par le passage d'un mode semi-duplex à un mode duplex intégral. Il permet en outre d'ouvrir l'environnement de la Citizen Band vers de nombreux réseaux de télécommunication analogiques existants, par exemple pour l'établissement de liaisons téléphoniques via un modem et le réseau RTC, l'envoi et/ou la réception de fax, de courrier électronique (e-mail), la transmission de fichiers

et, plus généralement, de texte son et image sous forme numérique.

Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples. C'est ainsi que les mécanismes de duplex intégral, d'identification de l'interlocuteur, et de scrutation permanente des fréquences pour la recherche de canaux disponibles, demandent au minimum une tête d'émission

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2O et deux têtes de réception HF. Cette solution économique, décrite cidessus, impose l'interruption de la communication pendant des phases de connexion et n'autorise pas la communication multipoints simultanée avec la transmission

de données par exemple.

L'adjonction d'une deuxième tête d'émission avec son amplificateur et un système de filtrage HF (non représenté) permet le basculement instantané entre les deux modes de communication dès la communication numérique

établie. Par contre, elle nécessite un canal supplémentaire.

L'utilisation d'une bande de fréquences autre que celles de la CB pour la transmission numérique demande, dans le cas de la première solution décrite, une tête HF d'émission double bande, I'une des deux têtes de

réception HF étant réglée sur cette bande de fréquence autre que la CB.

Seule la structure à un émetteur monobande CB a été décrite dans les exemples, le concept de commutation communication multipoints (mode analogique actuel)/communication point à point en numérique étant indépendant des améliorations apportées par un fonctionnement simultané des deux modes de communication et par utilisation d'une autre bande de

fréquence pour le mode numérique.

Il est également possible de réaliser une communication multipoints en mode numérique semi-duplex par une autoconfiguration des récepteurs par analyse des trames numériques reçues, avec traitement en temps réel par un calculateur DSP de traitement numérique du son. Ce mode de fonctionnement

s'apparente au mode par salve ("burst") utilisé dans les radiocommunications.

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Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Appareil émetteur-récepteur pour système de radiocommunication, comprenant: - une première voie d'émission de signaux audio analogiques dans l'un de plusieurs canaux prédéfinis d'au moins une bande de fréquences, - une première voie de réception de signaux audio analogiques dans l'un desdits canaux, - des premiers moyens de sélection desdits canaux en émission et en réception, - des seconds moyens de sélection desdites voies pour permettre alternativement l'émission et la réception de signaux analogiques modulés sur un même canal, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - une seconde voie d'émission comprenant des moyens (12, 13; 22) de transformation de signaux audio analogiques en signaux numériques pour l'émission desdits signaux numériques dans l'un desdits canaux, - une seconde voie de réception (18, 19; 22) comprenant des moyens de transformation de signaux numériques reçus en signaux audio analogiques, - des moyens de commutation (22, 23, 26, 37) pour commander sélectivement le fonctionnement dudit appareil émetteur-récepteur en mode

analogique et en mode numérique.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (8) de scrutation desdits canaux et des moyens (26) de commande desdits moyens de commutation pour commander l'établissement d'une communication en mode numérique avec un autre appareil consécutivement à l'établissement sur l'un desdits canaux d'une

communication en mode analogique avec ledit autre appareil.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande desdits moyens de commutation (22, 23, 26, 37) sont adaptés pour commander le repli d'une communication en mode numérique

22;Y2793359

avec un autre appareil vers une communication en mode analogique avec ledit

autre appareil.

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et 3,

caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (8, 26) comprennent des moyens d'émission d'un code d'identification dudit appareil et des moyens de

détection d'un code d'identification émis par un autre appareil.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (8, 26) comprennent des moyens d'établissement d'une communication bidirectionnelle simultanée en mode numérique entre ledit appareil et ledit autre appareil sur deux canaux différents disponibles en

réponse à la scrutation desdits canaux.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé

en ce que lesdits moyens de commande (8, 26) sont adaptés pour commander automatiquement la commutation de ladite communication entre le mode numérique et le mode analogique en fonction de la qualité de la liaison.

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé

en ce que ladite seconde voie d'émission comprend des moyens (15, 20) de connexion à une source de données numériques pour l'émission desdites

données numériques.

8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé

en ce que ladite seconde voie de réception comprend des moyens (2, 20) de

restitution sous forme visuelle et/ou sonore de données numériques reçues.

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé

en ce qu'il comprend des moyens de stockage d'informations numériques

reçues via ladite seconde voie.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour commander sélectivement la réémission de données

numériques reçues d'un autre appareil.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,

caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (50-52) d'interface et de

connexion avec un réseau extérieur de communication.

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23 Z/so

12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit

réseau est un réseau téléphonique.

13. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit réseau est un réseau de transmission de données numériques, notamment Internet.

14. Système de radiocommunication, caractérisé en ce qu'il comprend

une pluralité d'appareils (M) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.

15. Système de radiocommunication selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'appareils (M) selon l'une

quelconque des revendications 1 à 10, embarqués sur des mobiles, et au

moins une station fixe (S) comprenant un appareil selon l'une quelconque des

revendications 11 à 13 pour établir, dans une aire géographique déterminée

C1, C2, C3), des communications entre lesdits appareils embarqués (M) ou entre lesdits appareils embarqués (M) et ledit réseau extérieur de

communication.

16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs stations fixes secondaires (SI, S2, S3) adaptées chacune pour établir des communications avec des appareils embarqués (M) dans une aire géographique prédéterminée (C1, C2, C3) et une station fixe principale (SP) de gestion desdites stations secondaires pour établir via lesdites stations secondaires des communications entre des appareils embarqués situés dans des aires géographiques distinctes et/ou entre lesdits appareils embarqués et

ledit réseau extérieur de communication.