FR2812508A1 - Procede de transmission simultanee de signaux de parole et de donnee entre une station base et un telephone mobile et telephone mobile utilisable pour mettre en oeuvre ce procede - Google Patents

Abstract

Pour permettre une utilisation simultan ee en transmission de donn ee et en transmission de signaux de parole d'un t el ephone mobile de conception el ementaire, on pr evoit de munir ce t el ephone d'un codeur de parole à demi-d ebit et de le faire travailler à demi-d ebit, en même temps qu'on reconstitue des mots à plein d ebit avec des donn ees à transmettre. Pour le traitement en r eception, on s epare les signaux de parole des donn ees, et on affecte à chacun de ces signaux le traitement correspondant. On montre qu'en agissant ainsi on transforme un t el ephone mobile de classe C, bon march e, en un t el ephone de classe A perfectionn e.

Description

Procédé de transmission simultanée de signaux de parole et de donnée entre

une station base et un téléphone mobile et téléphone mobile utilisable pour mettre en oeuvre le procédé La présente invention a pour objet un procédé de transmission simultanée de signaux de parole et de donnée entre une station base et un téléphone mobile, ainsi qu'un téléphone mobile utilisable pour mettre en ceuvre le procédé. Le but de l'invention est de permettre une utilisation plus grande d'un téléphone mobile même si ce téléphone mobile est d'une classe dégradée, a priori incapable de mettre en oeuvre certaines fonctions. D'une manière plus générale, I'invention vise à réduire le coût des téléphones mobiles en permettant à des téléphones mobiles élémentaires, à bas coûts, de fonctionner aussi bien que des téléphones mobiles munis de perfectionnements. Plus précisément l'invention vise aussi à permettre l'utilisation

simultanée d'un téléphone mobile en mode de circuit et en mode paquet.

Typiquement l'utilisation de téléphones mobiles en mode de circuit correspond à l'établissement d'un circuit entre deux interlocuteurs, éventuellement entre deux dispositifs de transmissions de donnée. A ce titre, le téléphone mobile de l'invention ne sera pas uniquement utilisé dans une utilisation de phonie, mais pourra, notamment par l'intermédiaire d'un connecteur d'embase, servir de modem pour une telle transmission de donnée. Dans ce but, on continuera à utiliser ici cette terminologie bien qu'elle ne s'appliquera pas nécessairement à une liaison de phonie. Un fonctionnement en mode circuit à pour conséquence que, pendant toute une durée d'une communication, un canal de communication est réservé pour la communication. En conséquence l'utilisateur paye la location de ce canal au prorata de cette durée de communication, indépendamment de l'émission et

de la réception de donnée.

Un autre mode de transmission connu est le mode de transmission par paquets. Dans un tel cas, des paquets sont émis et chaque paquet comporte une désignation de son destinataire. Les téléphones mobiles qui ne sont pas destinataires de l'information, ne conservent pas dans leur mémoire le contenu des paquets qui ne leurs sont pas destinés. Par ailleurs, pour éviter à ces téléphones mobiles d'effectuer les décodages de tous les paquets reçus, même ceux qui ne leur sont pas destinés, des signaux de signalisations émis par l'émetteur, donnent des rendez-vous temporels aux récepteurs pour que ceux-ci puissent se satisfaire du décodage des seuls signaux qui leur sont destinés. Dans l'autre sens, pour les transmissions de signaux du téléphone mobile vers une station de base, un système d'attribution de temps de transmission, statique ou dynamique, ou de tours de rôle, permet d'éviter que divers téléphones mobiles, à l'écoute d'un même canal, ne provoquent des collisions d'émission de signaux de donnée à émettre. La conséquence la plus importante du mode de transmission paquet est bien entendue que l'utilisateur ne paye le canal qu'au prorata de la

quantité de paquets qui lui sont destinés ou qu'il envoie.

En pratique un tel téléphone mobile fonctionnant en mode de paquet est en permanence à l'écoute du canal de transmission par paquet. Il devient un acteur utilisant ce canal à la suite d'une procédure d'établissement d'une liaison pour des transmissions de signaux sur ce deuxième canal. Cette liaison établie est une connexion de type TBF, Temporary Block Flow - flux de bloc temporaire. Cette liaison est de durée finie, connue à l'avance. La valeur de cette durée est prévue dans des signaux de signalisation préalables notamment en fonction de la quantité de donnée à transmettre. Si la quantité de donnée à transmettre est trop importante, une durée TBF de base est instituée, et cette durée est reconduite à son issue tant que la totalité des informations à transmettre n'est pas transmise. En définitive,

l'utilisateur paye pour un nombre de durées TBF qu'il a réellement utilisées.

Un téléphone mobile pour mettre en oeuvre ces modes de communication, circuit ou par paquet, peut être de trois classes. La classe C, correspondant aux téléphones mobiles les moins performants, possède une commande, imposée par l'utilisateur notamment à l'aide d'un clavier, pour faire fonctionner exclusivement le téléphone mobile en mode de circuit ou en mode de paquet. Selon sa présélection, au moment de sa mise en service et de sa reconnaissance par le réseau de téléphonie mobile, le téléphone mobile envoie un signal de type Cc, pour signaler sont utilisation possible en mode de circuit, ou un signal de type Cg (g - GPRS, Global Packet Radio System - système global de transmission de paquets radio) pour signaler son conditionnement en tant que récepteur de paquets. Dans la suite de I'exposé, on parlera préférentiellement du mode paquet selon la norme GPRS. Toutefois il serait envisageable d'aborder dans le cadre de l'invention un mode de transmission paquet qui ne serait pas conforme à la norme

GPRS, mais conforme à une autre norme.

Par opposition à ces appareils de classe C fonctionnant exclusivement dans un mode ou dans l'autre selon une action de l'utilisateur, on distingue les appareils de classe B, dans lesquels la commutation d'un mode de circuit à un mode de paquet est automatique. Le coût des appareils de classe B est peu différent du coût des appareils de classe C. Il est possible avec un

appareil de classe B de mettre en oeuvre une fonction de type suspend -

resume, suspension - reprise, au cours de laquelle on peut geler une session de communication dans un mode, en entamer une autre dans un autre mode, puis revenir à la première sans avoir perdu les informations distribuées. On peut aussi, notamment dans le mode GPRS, consulter un site Internet et basculer en mode de parole en cours de communication avec la station base. Il n'est pas nécessaire, comme avec un appareil de classe C, de rompre la connexion avec la station base et de la réinitialiser en déclarant

un autre mode d'utilisation.

Pour simplifier les explications, on admettra ici que le protocole d'échange dans le mode de circuit ainsi que dans le mode paquet, en téléphonie mobile sont de même type, notamment de type GSM (Global System for Mobiles - système général de téléphonie mobile). Pour chacun d'eux on définit, dans l'environnement d'une station de base donnée, des lois des fréquences, des niveaux d'émissions, des durées d'anticipation d'émission, et des allocations de fenêtres temporelles d'émission et de réception. De même des voies balises peuvent être différenciées. En pratique, le mode de gestion de la mobilité induit des circuits de fonctionnements différents dans le mode circuit, qui est plus particulièrement destiné à assurer cette mobilité, de ceux du mode GPRS, par paquet, pour lequel la mobilité est un accessoire en plus. Un téléphone mobile de classe B, en pratique, est muni d'un double système de veille pour détecter des appels classiques et des demandes de service GPRS. Ce double système de veille est susceptible de fonctionner à la demande expresse (sans réinitialisation mais toutefois pas automatiquement), dans un mode ou dans

un autre.

Pour l'utilisateur, ces fonctionnements sont différents. Ils nécessitent

en pratique des équipements fixes de natures totalement différentes.

Pour avoir un fonctionnement simultané dans un mode et dans l'autre, il est prévu des téléphones mobiles de classe A. En pratique ces téléphones mobiles de classe A doivent être munis d'un double émetteur récepteur pour pouvoir émettre et recevoir à la fois dans un mode et dans un autre, simultanément. Bien entendu le coût de ces appareils de classe A est notablement plus élevé que celui des appareils de classe B et bien entendu que celui des appareils de classe C. Les indications précieuses sur l'utilisation du mode de transmission GPRS sont par ailleurs données dans le livre "Réseaux GSM - DCS" de Xavier Lagrange, Philippe Godlevski et Sami Tabbane, édition Hermès,

France, troisième édition, septembre 597, Page 326 et suivantes.

Le but de l'invention est de simplifier la construction des téléphones mobiles et, notamment dans le cadre défini ci-dessus, de permettre à des téléphones mobiles de classe B, voire de classe C, de fonctionner comme les téléphones mobiles de classe A. La différence entre les téléphones mobiles de classes B ou C et les téléphones mobiles de classe A est essentiellement que les téléphones mobiles de classes B et C ne possèdent

qu'un seul dispositif émetteur récepteur.

Pour permettre alors dans l'invention la simultanéité d'utilisation en mode de circuit et en mode paquet, GPRS, ou plus exactement la simultanéité de transmission de signaux de parole et de donnée, on prévoit d'utiliser une faculté des téléphones mobiles de fonctionner en transmission de parole à demi-débit. Dans ce cas, on utilise un CODEC, codeur décodeur de parole, susceptible de fonctionner à demi-débit, et on concatène des signaux de donnée avec les signaux de parole pour constituer des signaux délivrés à un taux plein sur un canal de transmission commun. On décode alors en réception, dans le téléphone mobile ou la station de base, ces signaux transmis selon un protocole à taux plein. A partir des signaux extraits on sépare les contributions respectives. Les signaux de parole sont traités comme tels. Ils sont introduits in fine dans un CODEC à demi-débit. Les

signaux de donnée sont traités selon leur mode propre.

Sans introduire immédiatement la notion d'agilité en fréquence, on peut définir un canal comme l'allocation d'une fenêtre temporelle dans une trame (en général des trames à huit fenêtres temporelles - TDMA, Time Division Multiple Access - accès multiple à répartition dans le temps), et d'une fréquence de porteuse d'émission (ou de réception). En variante, dans

un mode de transmission de type CDMA (Coded Division Multiple Access -

Accès multiple à répartition par codage), on peut définir un canal par une allocation d'une séquence de codage particulière. Dans tous les cas, une trame correspond à une durée quantifiée pendant laquelle une quantité donnée d'information est transmise. Pour éviter une superposition de signaux et permettre de multiples communications avec des téléphones, il est prévu que pendant des mêmes fenêtres temporelles des téléphones mobiles différents utilisent des fréquences de porteuses différentes ou, pour des mêmes fréquences de porteuses, utilisent des fenêtres temporelles différentes. En pratique le canal est alors différent. Il en est de même en

CDMA o la séquence de codage est différente.

Dans l'invention, au moment de l'établissement d'un canal de communication par paquet, on mesure une disponibilité à demi-débit pour une loi de fréquence donnée (correspondant de fait à la loi de fréquence en vigueur pour le téléphone mobile). Au besoin, on force une dégradation de débit pour accéder à ce demi-débit. Puis on émet une requête en transmission de paquets. On utilise alors des fenêtres temporelles communes à celles utilisées en phonie par le téléphone mobile, mais pour transmettre des données, de préférence en mode paquet. On évite ainsi un chevauchement des signaux de parole émis en mode de circuit et des

signaux de donnée émis en mode paquet.

Dans ce cas, pendant des fenêtres temporelles allouées, on transmet au téléphone mobile des données (de préférence en mode paquet) et des signaux de parole, sur le même canal. Il en serait de même en mode CDMA, o on utiliserait une même séquence de codage, pour transmettre des données et des signaux de parole. En définitive, avec l'invention, on interpose entre le CODEC et les circuits d'émission réception du téléphone mobile un circuit de concaténation, déconcaténation, pour y incorporer ou en extraire les signaux de donnée et les signaux de parole. Les circuits d'émission réception quant à eux comportent des circuits de formatage des données à transmettre pour respecter un protocole donné (TDMA, CDMA, etc.). En agissant ainsi, notamment en gardant une même loi de fréquence, on assure que pendant une trame, pendant les périodes d'émission ou de réception, le mobile n'a pas à se préoccuper, notamment en mode TDMA, de sauts de fréquence. Il est donc immédiatement disponible. Il est alors possible d'effectuer des transmissions en mode de circuit et des transmissions en mode paquet dans une même fenêtre temporelle. Les équipements du téléphone mobile nécessaires ne sont alors que son émetteur récepteur unique et un logiciel d'exploitation complémentaire pour respecter un protocole de transmission commun et pour assembler et ou

séparer les différents signaux.

En outre, en agissant ainsi, dans la mesure ou les signaux transmis proviennent d'une même BTS, Base Transceiver Station - équipement

d'émission réception de station de base, le codage de canal reste le même.

De sorte que l'adaptation d'un filtre de canal du décodeur du téléphone mobile est immédiate. Tout au plus, le téléphone mobile doit commuter un mode de traitement des informations reçues au cours de chacune des fenêtres temporelles. Celles reçues dans le mode circuit doivent subir un traitement correspondant à l'utilisation en mode circuit. Celles reçues en

mode paquet doivent subir un traitement correspondant au mode paquet.

En pratique, le mode de circuit sera la plupart du temps un mode de phonie, encore qu'il pourrait être un mode de transmission de donnée. Par opposition, le mode de transmission paquet sera plutôt réservé à des transmissions de donnée, comme celles correspondant à des visites de site Internet. L'invention à donc pour objet un procédé de transmission simultanée de signaux de parole et de signaux de donnée entre des téléphones mobiles et une station de base d'un réseau de téléphonie mobile dans lequel - on transforme des premiers signaux acoustiques de parole en des premiers signaux électriques de parole, - on transmet selon un premier protocole les signaux électriques de parole sur un canal de transmission, caractérisé en ce que - le premier protocole est un protocole à demi-débit, - on transmet des signaux électriques de donnée simultanément aux signaux électriques de parole, sur le même canal de transmission en complétant le débit du protocole à demi-débit par ces signaux électriques de donnée. L'invention a également pour objet un téléphone mobile comportant dans une mémoire un premier programme pour mettre en oeuvre une transmission de signaux de parole et un deuxième programme pour mettre en oeuvre une transmission de signaux de donnée, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit pour extraire ou concaténer des signaux électriques de

parole avec des signaux électriques de donnée.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit à

l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une représentation schématique d'un système de communication entre une station base et des téléphones mobiles utilisables pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention; - Figures 2 et 3: des diagrammes montrant un mode préféré d'assemblage et de désassemblage des signaux de donnée et de parole selon l'invention; - Figure 4: une représentation d'un perfectionnement du procédé de

l'invention lors de la requête en transmission de donnée, par paquet ou non.

La figure 1 montre un système utilisable pour mettre en oeuvre le procédé de communication selon l'invention. Ce système comporte des téléphones mobiles 1, 2 et 3 susceptibles d'entrer en relation avec une station de base 4 pour échanger des premiers signaux de parole et des deuxièmes signaux de donnée. Pour simplifier l'explication, par la suite on admettra, mais l'hypothèse inverse est bien sûr tout à fait envisageable, que les premiers signaux sont délivrés en mode de circuit, et qu'ils représentent des signaux de parole. On admettra également que les deuxièmes signaux sont délivrés en mode de paquet et qu'ils représentent des signaux de donnée. Ils résultent par exemple de la consultation d'un site Internet. En effet, dans le cadre de la consultation d'un tel site Internet, la transmission sporadique de signaux conduit à ce qu'une grande quantité d'information peut être transmise pendant une courte durée, suivie par une durée assez longue pendant laquelle l'utilisateur examine sur un écran de son téléphone mobile des images résultant de la consultation. Pendant cette durée assez longue, aucun n'échange n'est entrepris. Cependant, les signaux pourraient

tout aussi bien être délivrés tous deux en mode circuit.

Le fonctionnement du téléphone 1 est le suivant. Un circuit d'émission-

réception 5 du téléphone 1 est relié par un bus 6 à un microprocesseur 7 mettant en oeuvre un programme général 8 de gestion du téléphone 1. Ce programme général est contenu dans une mémoire 9 également reliée au bus 6. Le bus 6 est également relié à un circuit 10 d'émission-réception acoustique relié à un microphone 11 et un haut-parleur 12 ainsi qu'à un clavier 13 et à un écran 14. Le circuit 10 est un circuit de type CODEC, codeur décodeur de parole. Il produit des signaux électriques de parole à partir de signaux acoustique de parole et vice versa. Dans l'invention, le

circuit 10 est capable de traiter des signaux électriques de parole à demi-

débit. De préférence il est capable de traiter des signaux à demi-débit et à plein débit. Dans ce cas, il est commutable sous la commande du microprocesseur 7. Au besoin il est dédoublé. Le clavier 13 et l'écran 14 peuvent servir pour visualiser ou traiter des signaux de donnée alors que le microphone 11 et le haut-parleur 12 servent à traiter des signaux acoustiques de parole. Une mémoire 15 reliée au bus 6 comporte une partie de paramètres. Dans cette partie de paramètres sont notamment mémorisées des informations de loi de fréquence permettant l'agilité en fréquence, ainsi que des séquences types de bits significatifs à utiliser comme séquence d'apprentissage, ou comme séquence de codage en mode CDMA. Avec le clavier 13, I'utilisateur peut composer des messages de donnée. La figure 1 montre que la station de base 4 est reliée à des circuits 16 BSC Base Station Controler- Contrôleur de Station de Base qui assurent en pratique la gestion des ressources ainsi que la signalisation à appliquer pour que les téléphones mobiles 1 à 3 sachent, en mode de circuit, respectivement extraire les signaux qui les concernent des signaux qui concernent les autres téléphones mobiles. Les circuits BSC acheminent en même temps des signaux en provenance d'un réseau téléphonique de type

RTC, RNIS ou autre.

A côté des équipements nécessaires à la transmission en mode de circuit, coexistent des équipements nécessaires à la transmission en mode paquet. Dans un équipement général, des circuits 17 dits PCU, Packet Control Unit - Unité de Contrôle de Paquets, sont utilisés pour transmettre les paquets de données, notamment en provenance ou à destination du réseau Internet. Les circuits PCU jouent globalement un même rôle que les circuits BSC. En principe les circuits BSC sont indépendants des circuits PCU. Notamment les téléphones mobiles sont amenés à utiliser des canaux différents selon qu'ils ont à échanger des paroles ou des données. Dans l'invention, on tire parti du fait que le téléphone 1 est déjà calé sur un canal pour, de préférence, envoyer les paquets de données dans ce même canal: notamment sur la même fréquence et en particulier pendant les mêmes

fenêtres temporelles que celles qui servent pour la transmission de parole.

Dans ce but on peut vouloir que les circuits PCU 17 interrogent par l'intermédiaire d'une liaison de synchronisation 18, préalablement, les circuits BSC pour connaître le canal que ces derniers ont imposé. Puis les circuits PCU 17 organisent leur distribution en fonction des disponibilités dans la trame de ce canal. Les circuits PCU 17 n'ont pas besoin d'être synchronisés avec les circuits BSC 16. Leurs fenêtres temporelles d'ordre zéro n'ont ainsi pas besoin de se produire en même temps. Si aucune synchronisation existe, il importe toutefois de repérer les fenêtres temporelles dans un mode pour leur donner un rang correspondant dans l'autre mode. La liaison 18 représente symboliquement les opérations mises en oeuvre par les circuits PCU 17 pour arriver à ce résultat. On verra plus loin comment, dans le téléphone mobile, cette synchronisation peut être réalisée simplement avec I'aide d'une mémoire tampon, et comment l'usage d'une telle mémoire tampon gérée par un seul des équipements, typiquement les circuits 16,

résout ce problème.

Les figures 2 et 3 permettent de comprendre comment sont transmis des signaux de parole à plein débit et, par comparaison, à demi-débit. Elles permettent également de montrer comment vont être utilisées les disponibilités laissées par l'utilisation à demi-débit pour transmettre des données. La figure 2 montre la constitution de blocs de données par un codeur-décodeur 10 dans un mode à plein débit. Par période de 20 millisecondes le signal est échantillonné, de manière normalisée à 13 KHz et chaque échantillon est quantifié sur 13 bits. Le débit résultant, qui serait de l'ordre de 64 kilobits par seconde, est trop important pour pouvoir être transmis par les canaux de téléphonie mobile. Les circuits de type 10 ont alors pour objet de réduire ce débit à un débit de 13 kilobits par seconde de

manière à produire, pour chaque période de 20 millisecondes 260 bits utiles.

Dans la pratique ces bits représentent des coefficients de filtrage d'un filtre susceptible de modéliser la voix du locuteur, ainsi que les informations à

transmettre elles-mêmes.

Les signaux ainsi codés par les circuits CODEC 10 subissent un codage de canal qui apporte une redondance propre à résister aux perturbations du canal de transmission. Le débit devient alors de 456 bits par période de 20 millisecondes. Ce débit est en fait un débit global. Pour sa transmission, il est réparti sur des durées de quatre trames complètes auxquelles s'ajoutent des durées de signalisation. Les blocs de 456 bits, chaque bit étant noté bO à b455 sont rangés dans une mémoire 19 de travail du microprocesseur 7. Les bits des blocs sont écrits selon des enregistrements lignes comportant chacun 8 bits par un pointeur d'écriture 20. Pour l'utilisation, au moment de la transmission, ils sont extraits de la mémoire 19 par un pointeur 21 de lecture colonne. En agissant ainsi on provoque d'une part un réarrangement des bits produits par le codeur 10 et

d'autre part un fractionnement d'un bloc de 456 bits en huit mots de 57 bits.

Selon une variante préférée ces huit mots de 57 bits, notés M0 à M7 pour un bloc M de 456 bits, NO à N7 pour un bloc N suivant de 456 bits et ainsi de suite pour des blocs P, Q etc. sont transmis en un entrelacement dit diagonal les uns dans les autres de la manière suivante. Chacun des mots M0 à M7

est transmis au cours d'une trame d'un groupe de huit trames successives.

La figure 3 montre ainsi que les trames 22 à 29 sont sollicitées.

Le bas de la figure 3 montre, dans une fenêtre temporelle 30 de la trame 26, qui est allouée au téléphone mobile 1, la concaténation du mot M4 de 57 bits du bloc M avec le mot NO de 57 bits du bloc N qui suit dans le temps le bloc M au fur et à mesure de leur édition par le codeur 10. Au moins deux solutions de concaténation du mot M4 et du mot M0 sont envisageables. Une solution préférée comporte l'attribution des bits significatifs de rang pair de la fenêtre temporelle 30 pour transporter les 57 bits du mot M4, et l'attribution des bits significatifs de rang impair de la fenêtre temporelle 30 pour émettre les 57 bits du mot NO. Dans la trame 26, le signal numérique ainsi constitué comporte en outre une séquence d'apprentissage 31 de 26 bits placés en position intermédiaire. Les 29 bits de rang pair 0 à 56 de la première demifenêtre 32 antérieure à la séquence 31 dans la fenêtre 30 sont attribués au mot M4, et les 28 bits de rang impair 1 à 55 sont attribués au mot NO. Les autres 28 et 29 bits significatifs des mots M4 et M0 occupent respectivement les positions paires 58 à 112 et impaires

57 à 113 dans la deuxième demi-fenêtre 33 consécutive à la séquence 31.

Plutôt que de procéder de cette façon on aurait pu choisir d'envoyer simplement les 57 bits du mot M4 pendant la durée 32 et les 57 bits du mot NO pendant la durée 33. Ceci est montré par le bas de la figure 3. Par ailleurs, si un entrelacement diagonal n'avait pas été retenu, le mot M4 et le mot M5 auraient pu être envoyés ensemble pendant la durée de la fenêtre

temporelle 30.

Selon l'invention le codeur 10 sera un codeur capable d'un demi-débit.

En pratique, il ne produira 260 bits que toutes les 40 millisecondes. Avec le codage préalable de canal on obtiendra un débit de 456 bits pour 40 millisecondes. Tout se passe alors comme si, après 40 millisecondes d'attente (ce qui est insensible à l'oreille humaine), on disposait les mots M0 et M7 et qu'il soit nécessaire d'attendre à nouveau 40 millisecondes pour disposer des mots P0 à P7, les mots NO à N7 n'ayant pas été produits. En réception, le décodeur 10 est adapté pour reproduire (un peu moins

fidèlement qu'un codeur à plein débit) le son de la voix du locuteur.

Dans l'invention, dans une solution simple, on remplace alors le bloc N non produit par un bloc de données, provenant d'une autre origine ou destiné à un autre accessoire du téléphone mobile. Par exemple le bloc de donnée peut avoir été transmis par les circuits 17 en vue d'être affiché sur l'écran 14 ou bien avoir été produit par le clavier 13 (ou tout autre moyen) pour être

transmis au circuit 17.

D'une manière préférée, on formate les données à transmettre dans un protocole compatible avec le formatage des signaux de parole. Par exemple les données à transmettre peuvent prendre la forme de blocs de données D et E et ainsi de suite de chacun 456 bits, eux aussi traités par une mémoire du même type que la mémoire 19 pour produire des mots de

donnée de 57 bits DO à D7, E0 à E7 et ainsi de suite.

Dans une mémoire tampon 34, figure 1, on range alors alternativement le bloc M de parole (les mots M0 à M7), le bloc de donnée D (les mots DO à D7), le bloc de parole P (les mots P0 à P7), le bloc de donnée suivant E (les mots E0 à E7) et ainsi de suite. Il suffit alors pour la transmission de tous les bits de se servir de la concaténation ainsi constituée pour remplir les fenêtres temporelles 30 des trames 26 avec un nombre

suffisant de bits.

En définitive, en émission au lieu que le codeur 10 produise des blocs de 260 bits, que le microprocesseur 7 traite pour leur donner une redondance de canal (456 bits) et organise pour les arranger en mots consécutifs de 57 bits, le microprocesseur 7 alternativement effectue ce travail sur des blocs de 260 bits issus du codeur 10 et sur des blocs de 260 bits issus d'un circuit de traitement de donnée (en pratique géré par le processeur 7 lui-même). Le processeur 7 produit donc alternativement des mots de parole M0 à M7 et des mots de donnée DO à D7. En pratique, la ligne 35 de la figure 3 représente cette production alternative des mots Mi et Di alors que la ligne suivante 36 montre la concaténation de ces mots de différentstypes dans des fenêtres temporelles communes 30 de trame commune 26. Tout se passe comme si les blocs N avaient été remplacés par les blocs D. Le téléphone 1 est alors caractérisé en ce qu'il comporte un programme pour émettre et recevoir radioélectriquement à plein débit alors

que son codeur de parole fonctionne à demi-débit.

Bien entendu la transmission des blocs de donnée peut se faire en mode paquet. Dans ce cas par une signalisation préliminaire le téléphone mobile 1 ou la station de base 4 s'avertissent mutuellement et instituent entre elles des durées TBF correspondant à la quantité de signaux numériques de donnée à envoyer. Dans ce cas l'utilisateur se voit facturer d'une part une utilisation à demi-débit en mode circuit pour les blocs de parole M ou P et

ainsi de suite et se voit facturer d'autre part une transmission de demi-

paquets (par exemple de coût divisé par deux) pour l'envoi des demipaquets

D et E et ainsi de suite.

Dans la mémoire 34 il est possible d'écrire les blocs M, D, P, E de manière différente selon qu'ils sont des blocs de parole ou des blocs de donnée. S'agissant des blocs de parole, ceux-ci ne peuvent y être écrits qu'au fur et à mesure du discours prononcé par le locuteur. Par contre les

blocs de donnée peuvent être disponibles massivement à un moment donné.

Dans ce cas dans la mémoire 34, ils seront scindés en blocs de 260 bits (puis codés avec un codage de canal pour obtenir des mots de 456 bits) et enregistré dans la mémoire 34, un enregistrement sur deux, de façon à pouvoir en disposer régulièrement au fur et à mesure du besoin. Dans ce cas la mémoire 34 peut également être remplacée par un processeur 7 suffisamment rapide et capable de faire tous les traitements à la volée et alternativement. En émission et en réception, le programme mis en oeuvre par le microprocesseur 7 sera un programme à demi-débit, dit GSM1/2, quand il s'agira de transmettre des signaux de parole seuls, et un programme à plein débit, dit GSM, lorsque les fenêtres 30 auront été remplies par la transmission supplémentaire des données. En réception, le microprocesseur 7 sera chargé de séparer (un bit significatif sur deux dans le cas de

l'entrelacement diagonal) les signaux de donnée des signaux de parole.

La figure 4 montre un fonctionnement particulier de l'invention. Il est possible que l'utilisateur utilise son codeur 10 à taux plein la plupart du temps. Par suite, lorsqu'il veut simultanément utiliser une transmission de parole et une transmission de donnée, le programme 8 de la mémoire 9 comporte un sous-programme 37 de concaténation ou de séparation. Ce sous-programme 37 comporte, après des étapes de signalisation instituant la possibilité de traiter simultanément des signaux de donnée et des signaux de

parole, une étape 38 de mesure d'un besoin d'envoi de signaux de donnée.

Lorsqu'un tel besoin est constaté, le programme 37 fait exécuter au microprocesseur 7 un test 39 pour savoir si ce dernier fait fonctionner le codeur 10 à taux plein ou à taux réduit. Si le codeur 10 fonctionne à taux plein, le microprocesseur éditera une instruction 40 pour forcer le codeur 10 à fonctionner à taux réduit. Ce changement de débit peut être de préférence

associé à une négociation préalable avec l'infrastructure avant de s'opérer.

De ce fait l'interlocuteur distant peut être averti du changement de codage. A la suite de ce forçage 40 le microprocesseur 7 mettra en oeuvre une concaténation 41 des bits de parole et de donnée comme schématiquement représentés à la ligne 35. Dans ce cas, temporairement, on provoque une dégradation de la transmission d'un débit à taux plein à un débit moitié des signaux de parole. A contrario, si le mode plein débit est nécessaire, on peut prévoir d'empêcher le forçage, et dans ce cas les données ne sont

momentanément pas transmises.

Si la transmission de donnée est réalisée en mode paquet, plusieurs utilisateurs sont à l'écoute des paquets transmis. Ces utilisateurs sont tous à l'écoute d'un canal qui se trouve par ailleurs être un canal alloué, pour un autre demi-débit, à un seul utilisateur. Par exemple l'utilisateur du téléphone

mobile 2 pourrait lui aussi être en relation de donnée avec le réseau Internet.

Pour permettre alors au téléphone 1 de savoir quel est le destinataire des paquets de données transmis, et compte tenu du caractère inopiné de l'émission de ces derniers (ils sont émis pendant des silences de communication dont la distribution est a priori aléatoire), on peut prévoir deux solutions. Selon une première solution, avec une signalisation préalable on peut désigner un destinataire. En variante, dans les séquences d'apprentissage dévolues au mode de transmission de donnée, on peut distinguer des séquences d'apprentissage utilisables par le téléphone 1 pour recevoir des données en plus des signaux de phonie, et des séquences d'apprentissage utilisables par le téléphone mobile 2 pour recevoir des données en plus des signaux de phonie. Au décodage seul celui qui reconnaît sa séquence d'apprentissage de réception de donnée utilise des informations. Il résulte de cette organisation qu'un téléphone mobile selon l'invention ne possède qu'une seule chaîne de transmission (en émission réception) pour exploiter simultanément les modes de données par paquet et de parole par circuit dans un même protocole. Bien entendu une telle chaîne de transmission unique pour ces deux modes ne s'oppose pas à ce que le téléphone mobile possède une autre chaîne selon un autre protocole (notamment UMTS) parce que la technologie propre à cet autre protocole

imposerait une chaîne différente.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 - Procédé de transmission simultanée de signaux de parole et de signaux de donnée entre des téléphones mobiles et une station de base d'un réseau de téléphonie mobile dans lequel - on transforme des premiers signaux acoustiques de parole en des premiers signaux électriques de parole, - on transmet selon un premier protocole les signaux électriques de parole sur un canal de transmission, caractérisé en ce que - le premier protocole est un protocole à demi-débit, - on transmet des signaux électriques de donnée simultanément aux signaux électriques de parole, sur le même canal de transmission en complétant le débit du protocole à demi-débit par ces signaux électriques de

donnée.

2 - Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que - on transmet les signaux électriques de donnée selon un mode paquet.

3 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce

que - on mémorise des paquets de données à transmettre dans une mémoire tampon (34), - et on transmet les signaux électriques de donnée en les extrayant de

cette mémoire tampon.

4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce

que - on mesure (39) un type de fonctionnement d'un vocodeur du téléphone mobile, et - on transmet des signaux de donnée à transmettre en fonction de ce

type mesuré de fonctionnement.

- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce

que

- on dégrade (40) une transmission d'un débit à taux plein à un demi-

débit des signaux de parole.

6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce

que, la station de base étant munie de premiers circuits de gestion des transmissions de signaux électriques de parole et de deuxièmes circuits de gestion des transmissions de signaux électriques de donnée, - on communique (18) des premiers aux deuxièmes circuits, ou réciproquement des signaux de synchronisation et

- on synchronise les émissions des signaux électriques.

7 - Téléphone mobile comportant dans une mémoire (9) un premier programme (8) pour mettre en oeuvre une transmission de signaux de parole et un deuxième programme pour mettre en oeuvre une transmission de signaux de donnée, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit (37) pour extraire ou concaténer des signaux électriques de parole avec des signaux

électriques de donnée.

8 - Téléphone selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit (34) pour entrelacer les signaux de parole avec les

signaux de donnée.

9 - Téléphone selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce

qu'il comporte un programme pour émettre et recevoir radioélectriquement à

plein débit avec un codeur de parole fonctionnant à demi-débit.

- Téléphone selon l'une des revendications 7 à 9 caractérisé en ce

qu'il comporte une chaîne (5) d'émission réception unique pour transmettre simultanément des données en mode paquet et des paroles en mode de circuit.