FR2849970A1 - Systeme de mesure de qualite de reception en diversite - Google Patents

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Abstract

Pour assister un opérateur à positionner une caméra sans fil (CSF) afin qu'une station de base (SB) reçoive avec une bonne qualité un signal à radiofréquence (S) émis depuis un émetteur (EC) lié à la caméra, plusieurs mesureurs (M1-MK) reliés à des récepteurs en diversité (R1-RK) du signal déterminent chacun si une caractéristique du signal par le récepteur respectif satisfait un critère de réception (TH). Dans la station de base, un compteur (COM) compte les récepteurs satisfaisant le critère de réception, et un diviseur (DIV) établit un indicateur de qualité de réception (QR) dépendant du nombre de récepteurs satisfaisants afin notamment de le retransmettre via une voie de retour (VR) à la caméra pour l'y afficher.

Description

La présente invention concerne un système de mesure pour
mesurer la qualité de réception au niveau de plusieurs récepteurs à radiofréquence qui reçoivent un signal prédéterminé émis par un 5 émetteur. Le signal prédéterminé émis peut être un signal à simple porteuse, ou bien un signal plus complexe par exemple multiplexé en fréquence ou à division du temps.
L'invention vise plus particulièrement à utiliser un tel système de 10 mesure assistant un opérateur d'une caméra sans fil mobile (cadreur) à la positionner convenablement afin d'améliorer la qualité de transmission des images et des sons émis par un émetteur lié à la caméra vers des moyens de production centraux (régie, car de reportage), via les récepteurs.
Pour atteindre cet objectif, un système de mesure selon l'invention pour mesurer la qualité de réception d'un signal prédéterminé à radiofréquence émis depuis un moyen d'émission vers plusieurs moyens récepteurs, est caractérisé en ce qu'il comprend: - plusieurs moyens mesureurs respectivement reliés aux moyens 20 récepteurs pour déterminer chacun si une caractéristique du signal prédéterminé reçu par le moyen récepteur respectif satisfait un critère de réception prédéterminé, - un moyen de comptage pour compter un nombre de moyens récepteurs satisfaisants dans lesquels le critère de réception est 25 satisfait, et - un moyen indicateur pour établir un indicateur de qualité de réception dépendant du nombre de moyens récepteurs satisfaisants.
De préférence, le moyen de comptage et le moyen indicateur sont inclus dans un moyen de mesure central reliés aux moyens 30 récepteurs.
Le critère de réception prédéterminé est connu par l'homme du métier et peut être par exemple fondé sur une comparaison de l'amplitude ou de la puissance du signal reçu par un moyen récepteur, en tant que caractéristique du signal prédéterminé, à un seuil 35 prédéterminé. L'un des moyens récepteurs offrant la meilleure réception par rapport au critère de réception prédéterminé sera sélectionné dans le moyen de mesure central pour retransmettre le signal prédéterminé par exemple vers une régie de télévision lorsque le signal prédéterminé est un signal vidéo émis par le moyen d'émission lié à une caméra sans fil mobile.
Cependant, l'invention ne concerne pas directement la sélection du moyen récepteur offrant la meilleure réception, mais une assistance au cadreur dirigeant la caméra pour qu'il positionne la caméra en fonction de l'indicateur de qualité de réception afin que celui-ci soit 10 supérieur au seuil prédéterminé.
Comme on le verra dans la suite, l'invention prévoit plusieurs variantes de réalisation en ce qui concerne le système de transmission composé du moyen de réception lié à la caméra et les moyens récepteurs liés au moyen de mesure central. Ce système de 1 5 transmission peut fonctionner en diversité spatiale et/ou en diversité fréquentielle et/ou en diversité de polarisation et/ou en diversité temporelle.
De préférence, pour mieux assister le cadreur près de la caméra, il est prévu une voie radio de retour à travers laquelle est émis 20 l'indicateur de qualité de réception par un moyen émetteur inclus dans le moyen de mesure central, vers un moyen de réception relié au moyen d'émission afin d'y afficher l'indicateur de qualité de réception.
Selon une réalisation plus complexe, les moyens récepteurs sont organisés comme un réseau de télécommunications cellulaire. Dans 25 cette réalisation, plusieurs moyens récepteurs cellulaires incluent chacun plusieurs moyens mesureurs, un moyen de comptage et un moyen indicateur afin d'établir et de transmettre des indicateurs de qualité de réception respectifs au moyen de mesure central.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels: - la figure 1 est bloc-diagramme d'un système de mesure selon 35 une première réalisation de l'invention, comprenant une caméra dotée d'un émetteur et d'un récepteur et une station de base reliés à des récepteurs répartis; - la figure 2 est un bloc-diagramme d'une station de base analogue à celle de la figure 1, mais concentrant les récepteurs; - la figure 3 est un bloc-diagramme d'une station de base à diversité fréquentielle selon une première variante; la figure 4 est un bloc-diagramme d'une station de base à diversité de polarisation selon une deuxième variante; - la figure 5 est un bloc-diagramme d'une station de base à 10 diversité temporelle selon une troisième variante; et - la figure 6 est un bloc-diagramme d'une station de base avec des récepteurs cellulaires répartis dans des cellules élémentaires.
En référence à la figure 1, un système de mesure de qualité de 15 réception selon l'invention comprend un émetteur à radiofréquence EC lié à une caméra sans fil mobile CSF, K récepteurs élémentaires à radiofréquence Ri à RK et une station de base SB constituant un moyen de mesure central.
Dans cette première réalisation illustrée à la figure 1, les K 20 récepteurs élémentaires RI à RK fonctionnent en diversité spatiale, c'està-dire un signal prédéterminé S(f) est émis à une fréquence prédéterminée f par l'émetteur EC et reçu par les récepteurs Rl à RK.
Les récepteurs Ri à RK sont installés en des lieux différents afin de disposer de la disparité du canal de transmission entre l'émetteur EC et 25 les récepteurs dans l'espace à trois dimensions. Cependant, en variante, les récepteurs Rai à RaK sont concentrés dans la station de base SBa, comme montré à la figure 2.
Comme montré dans les figures 1 et 2 et dans les figures suivantes, chaque récepteur élémentaire Rk, avec 2 < k < K. est 30 schématisé par une antenne de réception bien que le récepteur élémentaire Rk comprenne à la suite de l'antenne divers moyens respectifs connus de traitement du signal reçu pour appliquer un signal en bande de base à la station de base SB. Lorsque les récepteurs Rai à RaK sont concentrés dans la station de base SBa, les K moyens de traitement de signal dans les récepteurs constituent K voies de réception parallèles, comme cela est connu.
Le signal émis prédéterminé S(f) est par exemple un signal de modulation sur une porteuse f qui convoie un signal vidéo d'image et de 5 sons (analogique ou numérique) produit par la caméra CSF à destination par exemple d'une régie de télévision RG via la station de base SB.
Outre la voie radio descendante entre l'émetteur EC et les récepteurs RI à RK transmettant le signal Sf, le système de mesure 10 comprend également une voie radio de retour VR pour transmettre des ordres et des télécommandes depuis la station de base SB via un émetteur et une antenne d'émission AE de celle-ci vers un récepteur à radiofréquence RC lié à la caméra CSF. Les ordres et télécommandes sont destinés à un opérateurcadreur manipulant la caméra CSF et/ou 15 à la caméra elle-même CSF. La voie radio de retour VR est utilisée selon l'invention pour transmettre également un indicateur de qualité de réception QR.
Pour évaluer l'indicateur de qualité de réception QR, la station de base SB comprend K mesureurs Ml à MK respectivement reliés au 20 sortie des récepteurs élémentaires Ri à RK. Chaque mesureur Mk, avec 1 < k < K. mesure une caractéristique prédéterminée du signal reçu par le récepteur respectif Rk. Le mesureur Rk est inclus dans la station de base SB, comme montré aux figures 1 et 2, ou bien est intégré dans le récepteur respectif Rk. Par exemple, la caractéristique 25 prédéterminée qui est mesurée dans le mesureur Mk est l'amplitude ou la puissance du signal reçu. Le mesureur Mk comprend alors un comparateur à un seuil prédéterminé TH. La sortie du comparateur est à un premier état logique "1" indiquant que l'amplitude ou la puissance reçue est supérieure au seuil TH, et à un deuxième état logique "0" 30 lorsque l'amplitude ou la puissance reçue est inférieure au seuil TH.
La station de base SB comprend également un compteur COM qui compte les nombres NS de récepteurs élémentaires satisfaisants parmi les K récepteurs, dans lesquels le critère de réception est satisfait, c'est-àdire l'amplitude ou la puissance reçue est supérieure ou égale au seuil prédéterminé TH. Le nombre NS est égal au nombre de sorties des mesureurs Ml à MK à l'état "1".
La station de base SB comprend encore un diviseur DIV pour établir l'indicateur de qualité de réception QR dépendant du nombre NS 5 de récepteurs élémentaires satisfaisants. En l'occurrence, l'indicateur QR est égal au rapport NS/K du nombre de récepteurs dans lesquels l'amplitude ou la puissance reçue est supérieure ou égale au seuil TH sur le nombre total K de récepteurs RI à RK.
Le nombre K de récepteurs élémentaires Rl à RK est égal au 10 moins à 2 et peut être élevé. Il est choisi en fonction du cot du système de mesure et du volume des divers équipements mis en oeuvre dans celui-ci.
Par exemple, lorsque le nombre K est égal à 3, la station de base SB émet une alarme lorsqu'aucun récepteur Rl à RK = R3 ne 15 reçoit un signal dont l'amplitude ou la puissance est supérieure au seuil TH. Si un, deux ou trois signaux logiques en sortie des mesureurs Ml à M3 sont à l'état "1", c'est-à-dire si un, deux ou trois des mesureurs Ml à M3 ont traité des signaux avec une amplitude ou une puissance supérieure ou égale au seuil TH, l'indicateur de qualité de réception QR 20 est égal à 33%, 66% ou 100%. La station de base SB ne sélectionne alors que le récepteur qui a satisfait le critère de comparaison, ou bien sélectionne l'un des deux ou des trois récepteurs qui ont satisfait le critère de comparaison, pour traiter le signal vidéo composite reçu à retransmettre par exemple vers la régie de télévision RG. En pratique, 25 un récepteur parmi les K récepteurs Rl à RK qui satisfait au critère de réception prédéterminé et qui présente la meilleure réception, c'est-àdire le niveau d'amplitude ou de puissance le plus élevé, est déterminé par un sélecteur de meilleur récepteur SEL.
L'indicateur de qualité de réception QR établi par le diviseur DIV 30 est transmis par l'émetteur ESB et l'antenne d'émission AE de la station de base SB via la voie radio de retour VR au récepteur de caméra RC.
L'indicateur QR est indiqué au cadreur de la caméra CSF sur un afficheur externe AC dédié à cet indicateur, ou bien directement dans un viseur VC de la caméra CSF. L'indicateur de qualité de réception 35 QR ainsi transmis au cadreur incite celui-ci à déplacer la caméra CSF liée à l'émetteur EC et au récepteur RC pour rechercher la position de la caméra pour laquelle la valeur de l'indicateur affiché QR est la plus élevée afin d'optimiser la qualité de réception dans la station de base SB et ainsi assurer une transmission du signal S(f) dans les meilleurs conditions.
De préférence, l'indicateur de qualité de réception QR est également communiqué à un opérateur situé dans la station de base SB au moyen d'un afficheur ASB par exemple du type à diodes LED ou à barrette électroluminescente ou à cristaux liquides.
Le système de mesure selon l'invention n'est pas limité à une réception en diversité spatiale, comme montré aux figures 1 et 2, mais peut fonctionner selon d'autres modes de diversité montrés ci-après aux figures 3 à 5. Dans un souci de simplification, les circuits COM, 15 DIV, SEL et ASB se retrouvant dans toutes les stations de base n'ont pas été représentés.
Selon une première variante montrée à la figure 3, l'émetteur EC lié à la caméra sans fil CSF émet un signal S composé de M signaux supportant la même information composée du signal vidéo propagé sur 20 des fréquences porteuses différentes Fl à FM, avec l'entier M 2 2, sachant que le comportement du canal de transmission entre l'émetteur EC et la station de base SBb peut varier en fonction de la fréquence porteuse. Dans cette variante, la station de base SBb ne comporte qu'une seule antenne de réception AR à large bande qui est reliée à 25 travers un répartiteur de puissance REP à M récepteurs élémentaires Rbl à RbM filtrant, démodulant et traitant respectivement les signaux reçus avec les porteuses Fl à FM reliées respectivement à des mesureurs d'amplitude ou de puissance Mbl à MbM. Les circuits logiques de comptage COM et de diviseur DIV sont reliés aux sorties 30 des mesureurs Mbl à MbM pour évaluer l'indicateur de qualité de réception QR, comme dans les figures 1 et 2. L'indicateur de qualité de réception QR s'exprime dans cette variante en fonction du nombre de porteuses satisfaisant le critère de réception prédéterminé. Egalement un sélecteur SEL relié aux sorties des récepteurs Rbl à RbM 35 sélectionne la porteuse présentant la meilleure qualité de réception.
Selon une deuxième variante montrée à la figure 4, l'émetteur EC lié à la caméra CSF émet le signal vidéo composite Sf selon deux polarisations orthogonales du champ électrique ce qui impose deux récepteurs élémentaires Rcd et Rc2, éventuellement avec deux 5 antennes de réception distinctes dans la station de base SBc. La station de base SBc comprend également deux mesureurs Mcl et Mc2 aux sorties des récepteurs Rcd et Rc2, reliés au circuit COM-DIV et au sélecteur SEL. Plus généralement dans cette variante, la station de base SBc peut comprendre plus de deux récepteurs destinés à recevoir 10 respectivement plusieurs signaux émis avec la même information par l'émetteur EC, mais selon différentes polarisations du champ électrique, respectivement.
Selon une troisième variante montrée à la figure 5, l'émetteur EC lié à la caméra CSF émet plusieurs fois le même signal à des instants 15 différents. Par exemple, l'émetteur EC émet le signal S représentatif d'un ou plusieurs échantillons du signal vidéo à transmettre répétitivement dans N intervalles de temps consécutifs IT1 à ITN, avec N 2 2. L'ensemble des N intervalles est par exemple signalé par un intervalle de synchronisation les précédant. Tous les signaux 20 successifs émis pendant les intervalles IT1 à ITN sont reçus par une antenne unique AR dans la station de base SBd, et sont démultiplexés dans un démultiplexeur DEM pour être traités dans N récepteurs élémentaires Rdl à RdN reliés respectivement à des mesureurs d'amplitude ou de puissance Mdl à MdN. L'émission du même signal S 25 à des instants différents permet de tirer profit du comportement du canal de transmission variant dans le temps entre l'émetteur EC et la station de base SBd. Afin que le compteur COM en sortie des mesureurs Mdl à MdN et le sélecteur de meilleur récepteur SEL en sortie des récepteurs Rdl à RdN puissent traiter les signaux sortant 30 des mesureurs et récepteurs en synchronisme, les signaux reçus dans les intervalles IT1 à ITN sont retardés respectivement de N-1 à 0 durées d'intervalle de temps respectivement, par exemple au moyen de circuits à retard ou mémoires appropriés.
Les différentes variantes présentées ci-dessus du système de 35 mesure peuvent être combinées. La station de base peut traiter des signaux émis par l'émetteur EC en diversité spatiale et/ou en diversité fréquentielle et/ou en diversité de polarisation et/ou en diversité temporelle.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le système de mesure du côté de la station de base SBe est beaucoup plus étendue de manière à assurer une plus grande mobilité de la caméra sans fil CSF. La station de base SBe est reliée à Q récepteurs cellulaires à diversité RC1 à RCQ, avec Q 2 2. Comme il est connu dans un réseau 10 cellulaire numérique pour radiotéléphones mobiles, chaque récepteur cellulaire RCq, avec 1 < q < Q, est propre à recevoir des signaux à une fréquence porteuse respective Fq. Pour cette fréquence respective Fq, le récepteur élémentaire RCq peut fonctionner, comme la station de base montrée aux figures 1 à 5, en diversité spatiale et/ou en diversité 15 fréquentielle et/ou en diversité de polarisation et/ou en diversité temporelle. Le récepteur RCq comprend par conséquent plusieurs récepteurs en diversité, des mesureurs d'amplitude ou de puissance, le compteur COM et le diviseur DIV selon les variantes décrites ci-dessus.
Dans cette réalisation, un sélecteur de meilleur récepteur dans la 20 station de base SBe choisit la meilleure cellule, c'est-à-dire le meilleur récepteur RC1 à RCQ dont le sélecteur SEL retransmet le meilleur signal reçu, selon un critère prédéterminé analogue à ceux selon les variantes illustrées aux figures 1 à 5. Les indicateurs de qualité QR1 à QRQ produits par le diviseur DIV dans les récepteurs cellulaires RC1 à 25 RCQ sont transmis à la station de base SBe dont l'émetteur ASB les retransmet au récepteur RC de la caméra à travers la voie radio de retour VR. Dans l'afficheur ASB dans la station de base Sbe et/ou dans l'afficheur AC lié à la caméra CSF, les indicateurs de qualité de réception QR1 à QRQ sont présentés en association avec des 30 numéros 1 à Q des cellules respectives. Particulièrement dans la station de base SBe, les indicateurs QR1 à QRQ sont affichés sur une carte sensiblement aux emplacements o se trouvent les récepteurs cellulaires RC1 à RCQ. Une telle carte superposant les indicateurs de qualité de réception QR1 à QRQ avec les lieux des récepteurs RC1 à 35 RCQ respectivement indiqués par leurs numéros 1 à Q peut être affichée avantageusement au moyen de l'écran d'un ordinateur du type PC.
Cet affichage présente les avantages suivants: - le cadreur peut disposer d'une complète autonomie pour gérer 5 le positionnement de la caméra CSF, à l'intérieur d'une cellule ou la frontière de deux ou plusieurs cellules, afin d'optimiser la qualité de transmission sans l'aide d'un autre opérateur qui surveillerait la transmission au niveau de la station de base; - il permet au cadreur de se localiser par rapport aux récepteurs 10 cellulaires du système et à la topologie particulière de celui-ci; par ailleurs, un opérateur situé au niveau de la station de base SBe ou de la régie de télévision RG peut facilement localiser le cadreur par rapport aux RC1 à RCQ; - lorsque la caméra CSF est située sensiblement à la frontière 15 entre deux cellules, l'opérateur peut choisir la cellule offrant la meilleure qualité de réception en demandant le déplacement de la caméra dans cette cellule.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1 - Système de mesure pour mesurer la qualité de réception d'un signal prédéterminé à radiofréquence émis depuis un moyen 5 d'émission (EC) vers plusieurs moyens récepteurs (RI-RK), caractérisé en ce qu'il comprend: plusieurs moyens mesureurs (M1-MK) respectivement reliés aux moyens récepteurs (Rl-RK) pour déterminer chacun si une caractéristique du signal prédéterminé (S) reçu par le moyen récepteur 10 respectif satisfait un critère de réception prédéterminé (TH), - un moyen de comptage (COM) pour compter un nombre de moyens récepteurs satisfaisants dans lesquels le critère de réception est satisfait, et - un moyen indicateur (DIV) pour établir un indicateur de qualité 15 de réception (QR) dépendant du nombre de moyens récepteurs satisfaisants.
2 - Système de mesure conforme à la revendication 1, dans lequel le moyen de comptage (COM) et le moyen indicateur (DIV) sont 20 inclus dans un moyen de mesure central (SB) reliés aux moyens récepteurs (Rl-RK).
3 - Système de mesure conforme à la revendication 2, dans lequel un afficheur (ASB) du moyen de mesure affiche l'indicateur de 25 qualité de réception (QR).
4 - Système de mesure conforme à l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen d'émission (EC) et les moyens récepteurs (RiRK) fonctionnent en diversité spatiale ou en diversité fréquentielle ou 30 en diversité de polarisation ou en diversité temporelle.
- Système de mesure conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant une voie radio de retour (VR) à travers laquelle est émis l'indicateur de qualité de réception (QR) par un 35 moyen émetteur (ESB, AE) vers un moyen de réception (RC) lié au moyen d'émission (EC) afin d'y afficher (AC, VC) l'indicateur de qualité de réception (QR).
6 - Système de mesure conforme à l'une quelconque des 5 revendications 1 à 5, comprenant plusieurs moyens récepteurs cellulaires (RCI-RCQ) incluant chacun plusieurs moyens mesureurs, un moyen de comptage et un moyen indicateur afin d'établir et de transmettre des indicateurs de qualité de réception respectifs (QR1QRQ) au moyen de mesure central (SBe).
7 - Système de mesure conforme aux revendications 5 et 6, dans lequel les indicateurs de qualité de réception (QR1-QRQ) sont retransmis à travers la voie radio de retour (VR) depuis le moyen émetteur (ESB, AE) vers le moyen récepteur (RC).
8 - Système de mesure conforme à la revendication 6 ou 7, dans lequel les indicateurs de qualité de réception (QR1-QRQ) sont affichés (ASB) dans la station de base.
9 - Système de mesure conforme à la revendication 8, dans lequel les indicateurs de qualité de réception (QR1-QRQ) sont affichés sur une carte respectivement en correspondance avec les emplacements des moyens récepteurs cellulaires (RC1-RCQ) sur la carte.
- Système de mesure conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le moyen d'émission (EC) est lié à une caméra sans fil mobile (CSF).
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