GESTION DES TRANSFERTS INTERCELLULAIRES DANS LES COMMUNICATIONS DE GROUPE
La présente invention concerne la gestion des transferts intercellulaires ("handovers") pour des terminaux mobiles (MTs ù "Mobile Terminais") en phase de réception dans une communication (ou appel) de groupe. Elle trouve des applications dans les systèmes de radiocommunications numérique cellulaires. Les communications de groupe sont prévues par exemple dans le standard de l'ETSI (European telecommunications Standard Institute) concernant le système de radiotéléphonie pan européen GSM Phase 2+ ("Global System for Mobile communications Phase 2+"). Elles constituent aussi un aspect particulièrement important des systèmes professionnels de radiocommunications avec les mobiles (PMR ù "Professional Mobile Radio") tel que le système TETRA ("Trans European Trunked Radio") ou le système TETRAPOL dédiés notamment aux forces de sécurité (la police, les pompiers, etc.), dans lesquels ces communications sont réalisées en mode semiduplex ("haif duplex"), c'est- à-dire suivant un principe de communication de type alternat. Par opposition à une communication individuelle qui ne concerne que deux MTs au plus, une communication de groupe concerne au moins trois MTs, dont l'un au plus est en phase d'émission (ci-après, le MT en émission) et les autres sont en phase de réception (ci-après, les MTs en réception) à un instant déterminé. Les informations de trafic provenant du MT en émission sont diffusées par le réseau dans la zone de couverture radio de la communication de groupe, c'est-à-dire dans les cellules (une cellule étant la zone de couverture radio par une station de base (BS ù "Base Station")) dans lesquelles se trouve au moins un MT en réception participant à la communication de groupe. La communication de groupe est établie, de manière connue en soi, grâce à une procédure d'établissement d'appel utilisant des canaux de contrôle (CCH ù "Control CHannel") tels que le canal BCCH ("Broadcast CCH") dans le GSM. Cette procédure permet l'allocation d'un canal de trafic (TCH ù "Traffic Channel") montant dans la cellule dans laquelle se trouve le MT en émission, et d'un canal de trafic descendant dans chaque cellule où se trouve au moins un MT en réception participant à la communication de groupe. On sait que l'une des particularités des systèmes de radiocommunication cellulaires réside dans la gestion de la mobilité des MTs, en particulier pendant le cours d'une communication. Le handover pour un MT se déplaçant d'une cellule vers une autre est bien géré dans le cas des communications individuelles, et est largement utilisé dans les systèmes publics de radiotéléphonie cellulaire. II repose en général sur un processus de mesures préparatoires exécuté par le MT et/ou par la BS, et en outre d'un processus de changement de fréquence fondé sur un dialogue entre le réseau fixe et le terminal mobile. Ce dialogue ne peut être réalisé que si un canal de signalisation associé est ouvert en permanence pendant la communication. Dans les premiers systèmes de radiotéléphonie analogiques, un tel échange de signalisation était réalisé sous la forme d'une signalisation inaudible. II peut être offert, dans les systèmes de radiotéléphonie numériques, sous la forme d'intervalles de temps sur la fréquence porteuse du TCH dédiés à la transmission de la signalisation en dehors des intervalles de temps dédiés à la transmission de la voix. On désigne par canal de signalisation associé au TCH, la récurrence de ces intervalles de temps de signalisation sur la fréquence porteuse du TCH. Cette technique, qui est parfaitement adaptée aux communications individuelles, ne l'est plus dans le cas des communications de groupe. En effet, dans le cas du système de radiotéléphonie GSM Phase 2+, par exemple, seul le handover pour le terminal en émission peut être réalisé dans les communications de groupe du fait que seul ce terminal peut utiliser le canal de signalisation montant associé au canal de trafic montant qui lui est dédié. Toutefois, les MTs en réception ne bénéficient, dans le sens montant, d'aucun canal de signalisation dédié susceptible d'être utilisé à cet effet. La transmission par diffusion d'informations dans la zone de couverture de la communication de groupe, ne permet en effet qu'un passage d'informations du réseau vers les MTs se trouvant dans les cellules concernées. Les MTs en réception se déplaçant vers d'autres cellules, et désirant de ce fait procéder à un handover, doivent utiliser une autre technique. La technique actuellement utilisée dans le système TETRA est fondée sur un processus d'interruption et de rétablissement d'appel. Elle présente un double inconvénient. D'une part, elle peut conduire à des phénomènes collectifs d'accès aléatoire préjudiciables à la stabilité du système. Lorsqu'une pluralité de MTS qui participent à la communication de groupe se déplacent ensemble (par exemple dans le cas d'un groupe de policiers se déplaçant dans un même convoi de véhicules), les MTS constituant le groupe décident de manière concomitante de lancer un rétablissement de communication, provoquant ainsi une salve de requêtes d'accès aléatoire préjudiciable à la stabilité du canal d'accès ALOHA slotté. D'autre part, les temps de réponse par le réseau peuvent être non négligeables, surtout dans le cas évoqué ci-dessus, et créer une situation inconfortable, sinon dangereuse pour les utilisateurs qui restent non joignables pendant quelques instants. Le document US 6,292,670 divulgue un procédé pour maintenir une communication de groupe suivant lequel, en réponse à l'allocation d'un canal de trafic pour la communication de groupe dans une cellule déterminée, un canal de trafic est alloué pour la communication de groupe dans chaque cellule adjacente à ladite cellule déterminée. Lorsqu'un terminal mobile participant à la communication de groupe effectue un changement de cellule depuis ladite cellule déterminée vers une cellule adjacente donnée, il bascule sur le canal de trafic alloué à la communication de groupe dans ladite cellule adjacente. Cette technique implique toutefois une utilisation peu efficace des ressources radio du système, étant donné que beaucoup de canaux de trafic doivent être réservés avec une probabilité très faible d'être utilisés. Ce gâchis de ressources radio est d'autant plus important que les MTS participant à la communication de groupe ne se trouvent pas forcément dans la même cellule, ni dans des cellules adjacentes les unes des autres.
L'invention vise à pallier ces inconvénients de l'état de la technique, en permettant un transfert intercellulaire sans interruption de la communication, pour les terminaux en réception participant à une communication de groupe dans un système de radiocommunications numériques cellulaire. Plus particulièrement, l'invention vise à permettre à l'équipement du réseau qui gère les ressources radio affectées à la communication de groupe dans le système, d'identifier la cellule de destination d'un MT participant à la communication de groupe et qui s'apprête à effectuer un handover depuis une cellule courante vers ladite cellule de destination. L'équipement peut alors allouer un canal de trafic descendant pour la communication de groupe dans cette cellule, c'est-à-dire étendre à cette cellule la couverture radio de la communication de groupe, de façon classique. A cet effet, selon un premier aspect l'invention, il est proposé un procédé d'indication, par un terminal mobile d'un système de radiocommunications numériques cellulaire qui est en phase de réception dans une communication de groupe tout en se déplaçant à l'intérieur d'une cellule courante, à un équipement de réseau fixe dudit système, d'une cellule de destination donnée parmi un nombre N de cellules adjacentes à ladite cellule courante, dans lequel: - le système utilise une méthode d'accès multiple à répartition de temps et/ou de fréquence, ainsi qu'une méthode de modulation quelconque ; - le terminal mobile émet une séquence d'identification de la cellule de destination dans un intervalle de temps d'un canal de signalisation montant qui est un canal en contention ; - la séquence d'identification comprend un motif d'identification déterminé parmi un nombre déterminé P de motifs d'identification de valeurs respectives distinctes, où P est un nombre entier tel que 1 <P<_N; et, - les valeurs des P motifs d'identification sont telles qu'elles correspondent à des signaux modulés qui sont orthogonaux entre eux. Un second aspect de l'invention se rapporte à un procédé d'identification par un équipement de réseau fixe d'un système de radiocommunications numériques cellulaire, d'une cellule de destination indiquée par un terminal mobile dudit système qui est en phase de réception dans une communication de groupe tout en se déplaçant à l'intérieur d'une cellule courante, ladite cellule de destination étant définie parmi un nombre déterminé N de cellules adjacentes à ladite cellule courante, dans lequel: - le système utilise une méthode d'accès multiple à répartition de temps et/ou de fréquence, ainsi qu'une méthode de modulation quelconque; - le réseau fixe reçoit du terminal mobile une séquence d'identification de la cellule de destination dans un intervalle de temps d'un canal de signalisation montante qui est un canal en contention; - la séquence d'identification comprend un motif d'identification déterminé parmi un nombre déterminé P de motifs d'identification de valeurs respectives distinctes (Sk), où P est un nombre entier tel que 1 <P<_N; - les valeurs des P motifs d'identification sont telles qu'elles correspondent à des signaux modulés qui sont orthogonaux entre eux; et, - l'équipement de réseau fixe récupère le motif d'identification reçu et identifie la cellule de destination à partir dudit motif d'identification et dudit rang. De préférence, on prévoit en outre les dispositions suivantes pour l'un et/ou l'autre des premier et deuxième aspect de l'invention: - le motif d'identification est inclus dans une subdivision temporelle de rang déterminé de l'intervalle de temps parmi un nombre déterminé Q de telles subdivisions temporelles, où 1<Q<N et P x Q >_ N ; - la séquence d'identification comprend en outre au moins un motif de bourrage, qui est inclus dans chacune des Q-1 autres subdivisions temporelles de l'intervalle de temps; - les valeurs des P motifs d'identification et du motif de bourrage sont telles qu'elles correspondent à des signaux modulés orthogonaux entre eux. Dans ce cas, l'équipement de réseau fixe détermine en outre le rang de la subdivision temporelle de l'intervalle de temps dans laquelle le motif d'identification est reçu, et identifie la cellule de destination à partir dudit motif d'identification et dudit rang. De la sorte, chaque séquence d'identification parmi les N au moins séquences possibles est définie de manière univoque par la combinaison de la valeur dudit motif d'identification et du rang de la subdivision de l'intervalle de temps qui le contient. Avantageusement, il peut être plus facile de concevoir P+1 motifs d'identification ayant des valeurs respectives orthogonales entre elles que N tels motifs.
De plus, les calculs à faire côté récepteur pour calculer l'inter-corrélation entre le signal reçu pendant chaque subdivision de l'intervalle de temps d'une part, et les P+1 motifs d'autre part, sont moins importants. La puissance de calcul requise, et également le temps nécessaire pour les calculs, sont donc corrélativement moins importants. Par ailleurs, on ne doit stocker côté récepteur, au lieu de N signaux modulés de référence, que P+1 signaux modulés de référence ayant chacun une durée égale réduite par Q. Ceci diminue la quantité de mémoire nécessaire dans le récepteur.
Un troisième aspect de l'invention concerne en outre un terminal mobile comprenant des moyens pour l'exécution des étapes du procédé selon le premier aspect. Enfin, un quatrième aspect de l'invention se rapporte à un équipement de réseau fixe, comme une station de base, comprenant des moyens pour l'exécution des étapes du procédé selon le deuxième aspect. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma d'un système de radiocommunications numériques cellulaire illustrant une configuration de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 et la figure 3 sont des diagrammes illustrant des exemples de structure de trames de trafic qui sont transmises sur des fréquences porteuses de trafic affectées à une communication en mode semi-duplex; la figure 4 et la figure 5 sont des schémas d'un exemple de séquence d'identification émise dans un intervalle de temps selon différents modes de réalisation de la présente invention; - la figure 6 est un schéma d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon le deuxième aspect de l'invention; et, - la figure 7 et la figure 8 sont des diagrammes d'étapes illustrant des exemples de procédés selon le premier et le deuxième aspect de l'invention, respectivement. L'invention est décrite ci-après, à titre d'exemple de réalisation seulement, dans son application à un système de radiocommunications professionnelles fonctionnant en accès multiple à répartition temporelle d'ordre 2 (TDMA ù "Time Division Multiple Access"), tel que le système APCO II. Ce système utilise une modulation de phase (CPM ù "Continuous Phase Modulation"). Cette modulation est sujette à un fort niveau d'interférences entre symboles (ISI ù " Inter Symbol Interference"). Il est toutefois bien entendu que l'invention s'applique également à des systèmes de radiocommunication, publics ou professionnels, utilisant une méthode d'accès multiple à répartition de fréquence (FDMA ù "Frequency Division Multiple Access") ou une combinaison des méthodes FDMA et TDMA, ainsi qu'une autre modulation, comme par exemple une modulation d'amplitude (QAM ù "Quaternary Amplitude Modulation", ou similaire) ou de phase (PSK ù "Phase Shift Keying", ou similaire). En référence à la figure 1, le système comprend des terminaux mobiles (ou MTs) par exemple MT1 à MT6, et des stations de base (ou BSs) fixes, par exemple BS1 à BS6. Les stations de base sont reliées, par des liaisons adaptées, à une unité de gestion MU. L'unité de gestion MU fait partie des équipements de réseau fixes du système. Chaque station de base a une zone de couverture radio déterminée, appelée cellule. Les cellules des stations de base BS1 à BS6 sont notées respectivement Cl à C6 dans l'exemple. La répartition géographique des stations de base BS1 à BS6 et leurs caractéristiques d'émission et de réception radio sont telles que les cellules Cl à C6 sont contiguës deux à deux avec un recouvrement partiel. La zone de couverture globale du système s'étend alors à une zone géographique qui peut être très étendue. En fonction de l'ingéniérie radio, une cellule donnée peut avoir un nombre variable de cellules adjacentes, le nombre de cellules adjacentes étant toutefois, par construction, au plus égal à un nombre maximum N. On considère ici un exemple dans lequel N=16.
On considère ici que les terminaux mobiles MT1 à MT6 appartiennent à un même groupe, au sens des radiocommunications professionnelles. Ils peuvent par exemple appartenir à des policiers d'une même unité opérationnelle. Dans un exemple, on considère qu'une communication de groupe en cours est établie entre ces stations mobiles, et que leur localisation vis à vis des cellules est celle représentée à la figure: le terminal mobile MT1 est dans la cellule C3, les terminaux mobiles MT2, MT3 et MT4 sont dans la cellule C4, et le terminal mobile MT6 est dans la cellule Cl.
Pour chaque station de base, il est défini, sur une fréquence porteuse particulière appelée fréquence balise, un canal physique descendant appelé parfois voie balise. Cette voie balise est consacrée à l'émission d'informations de signalisation (on dit aussi informations de contrôle). Symétriquement, un canal physique montant est défini sur une autre fréquence particulière pour la transmission d'informations de signalisation des terminaux mobiles vers la station de base. Ces canaux physiques de signalisation sont subdivisés en canaux logiques de signalisation par multiplexage temporel. Certains de ces canaux logiques sont des canaux communs, partagés par les terminaux mobiles se trouvant dans la cellule correspondante. D'autres sont des canaux dédiés, que la station de base utilise pour communiquer avec des terminaux mobiles particuliers. Des canaux logiques de contrôle communs contiennent notamment un motif de synchronisation formé par une séquence déterminée de bits. Ce motif de synchronisation permet de réaliser la synchronisation fréquentielle et temporelle des terminaux mobiles. D'autres canaux logiques de contrôle communs permettent de transmettre des informations système nécessaires à la coordination entre les terminaux mobiles et la station de base, et/ou, dans le sens descendant seulement, des messages adressés par la station de base à des terminaux mobiles avec lesquels elle n'est pas déjà en train de communiquer (paging). Chaque station de base peut également établir des canaux physiques de trafic, adaptés chacun pour la communication avec un MT (ou plusieurs MTs dans le cas d'une communication de groupe) situé(s) dans sa zone de couverture (cellule), après une procédure d'établissement effectuée au moyen du canal physique de signalisation de cette cellule. Un canal physique de trafic établi avec un terminal est descendant (sur une fréquence porteuse fTD) et/ou montant (sur une fréquence porteuse fTU). S'agissant d'un système FDMA, il y a un unique canal logique de trafic établi sur chaque canal physique de trafic. Le canal logique de trafic est toutefois multiplexé sur la fréquence fTD et/ou fTU avec des canaux de signalisation associés servant à échanger de la signalisation en cours de communication.
Les canaux logiques de trafic montant et descendant peuvent avoir la structure de trame représentée sur la figure 2 et sur la figure 3. Chaque trame du canal de trafic a une durée correspondant à 36 intervalles de temps composites, et est divisée en quatre parties de 9 intervalles de temps composites chacune, représentées les unes au dessus des autres sur les figures. Dans chacune de ces quatre parties, les huit premiers intervalles de temps sont occupés par le canal logique de trafic, et les neuvièmes intervalles de temps de chaque partie forment un canal logique de signalisation associé (SACCH ù "Slow Associated Channel"). Chaque intervalle de temps composite a la même durée d2 = 40 ms.
Avec la structure de trame illustrée par les figures 2 et 3, le duplex temporel peut être utilisé, bien que les terminaux mobiles ne soient pas capables de moduler et de démoduler simultanément autour de deux fréquences porteuses, grâce à un mode de communication de type alternat. A cet effet, chaque intervalle de temps composite est divisé en deux intervalles de temps élémentaires. Pour une communication donnée, le premier intervalle de temps élémentaire est affecté à la transmission d'une salve radio ("burst") sur la voie descendante ("outbound path") et le second à la transmission d'une salve radio sur la voie montante ("Inbounci path"). Chaque intervalle de temps élémentaire a la même durée dl = 20ms. On a donc dans cet exemple un duplex temporel basé sur le principe de TDMA d'ordre 2. Sur les figures 2 et 3, les intervalles de temps élémentaires formant le canal logique de trafic montant et le canal logique de trafic descendant, respectivement, sont repérés par la lettre "1" ou la lettre "O", respectivement. Sur la fréquence porteuse fTU (figure 2), le neuvième intervalle de temps est occupé par des canaux de contrôle associés pour les première et troisième parties de la trame, et inoccupé pour les deuxième et quatrième parties. A l'inverse, sur la fréquence porteuse fTD (figure 3), c'est le neuvième intervalle de temps des deuxième et quatrième parties de la trame qui est occupé par des canaux logiques de contrôle associés, le neuvième intervalle de temps étant inoccupé pour les première et troisième partie de la trame. Ces intervalles de temps inoccupés, qui sont hachurés sur la figure 2 et la figure 3, constituent une fenêtre de scrutation pendant laquelle le terminal mobile en émission ou en réception, respectivement, change de fréquence pour observer les canaux physiques de contrôle des stations de base des cellules voisines, afin de pouvoir décider si un changement de cellule est nécessaire. Dit autrement, dans la fenêtre de scrutation d'une trame de trafic, le terminal mobile cherche à détecter le motif de synchronisation de la trame de contrôle émise par la station de base d'une cellule adjacente. Si ces informations sont mieux reçues que les informations correspondantes émises par la BS de la cellule courante, le terminal mobile décide de changer de cellule.
On détaille ci-après la structure des canaux de signalisation associés aux canaux de trafic, qui sont établis sur les mêmes fréquences porteuses. Lorsque la station de base est en train d'écouter ce qu'émet le terminal mobile sur la fréquence porteuse fTU, elle dispose d'un intervalle de temps appartenant à un canal logique de signalisation associé, noté OT (" Outbound Talker"), à la fin de la première et de la troisième partie de chaque trame sur la fréquence porteuse fTD (figure 2). Le canal OT porte de la signalisation descendante qui peut notamment se rapporter au contrôle de la puissance d'émission par le terminal mobile (mesures de puissance effectuées par la station de base et permettant au terminal en phase d'émission de réguler sa puissance de manière à limiter les interférences dans l'ensemble du spectre radio), aux indications de communications concernant le terminal en phase d'émission, ou encore à des ordres de cessation de transmission (par exemple en cas de préemption du canal de trafic par un terminal ou une communication plus prioritaire).
Lorsque la station de base est en train d'émettre vers un terminal mobile sur la fréquence porteuse fTD, elle dispose d'un intervalle de temps appartenant à un canal logique de signalisation associé noté OL ("Outbound Listener") à la fin de la première et de la troisième partie de chaque trame sur la porteuse fTD (figure 3). Le canal OL porte de la signalisation descendante qui peut notamment se rapporter à l'identification (codes de couleur) des cellules voisines dans lesquelles est établie la communication de groupe (permettant aux terminaux en réception de choisir une nouvelle cellule si les conditions de réception se dégradent), à des informations concernant le terminal en phase d'émission, ou encore à l'identité du locuteur ou à des paramètres servant au déchiffrement des signaux transmis sur le canal de trafic.
Lorsque le terminal mobile est en train d'écouter ce qu'émet la station de base sur la fréquence porteuse fTD, il dispose d'un intervalle de temps appartenant à un canal logique de signalisation associé noté IL ("Inbound Listener") à la fin de la deuxième et de la quatrième parties de chaque trame sur la fréquence porteuse fTU (figure 3). Le canal IL porte de la signalisation montante qui peut notamment se rapporter à des accès aléatoires du terminal pour demander le droit à l'alternat, ou encore à des réponses à des requêtes faites par la station de base (sur le canal logique OL) pour contrôler la présence des terminaux mobiles. Lorsque le terminal mobile est en train d'émettre vers une station de base sur la porteuse fTU, il dispose d'un intervalle de temps appartenant à un canal logique de signalisation associé noté IT ("Inbound Talker") à la fin de la première et de la troisième parties de chaque trame sur la fréquence porteuse fTU (figure 2). Le canal IT porte de la signalisation montante qui peut notamment se rapporter à des demandes de changement de cellule si le terminal constate une dégradation des conditions radio d'après les mesures envoyées par la station de base sur le canal logique OT ou celles faites par le terminal, ou encore une demande de changement de type de transmission (par exemple de phonie à données). Dans chaque intervalle de temps élémentaire de chaque canal, ci- après simplement appelé intervalle de temps (un tel intervalle de temps étant l'unité de fréquence et/ou de temps de base gérée par le système pour la transmission d'informations selon la méthode d'accès concernée), on transmet une salve radio. Celleci comprend un nombre L de symboles modulés, par exemple L = 160 symboles, transmis avec un débit de symboles 1/Ts égal à 8000 symboles/s par exemple. Avec un tel débit, la durée Ts de transmision d'un symbole est égale à 125 ps. Dans le présent exemple, on considère des symboles binaires 1, ou bits. Mais il peut aussi s'agir de symboles M-aires 1,
M -1 , où M est un entier strictement supérieur à l'unité (M>1). 2 L'établissement de la communication de groupe a pour but et pour
résultat l'allocation de canaux dans chaque cellule dans laquelle se trouve au moins un terminal mobile du groupe. Ces canaux comprennent: - un canal de trafic descendant, pour la transmission d'informations de trafic (i.e., des informations de phonie codant de la voix et/ou des données) depuis la station de base vers les terminaux mobiles qui se trouvent dans la cellule;
- au moins un canal de signalisation descendante associé, pour la transmission d'informations de signalisation de la station de base vers les terminaux mobiles qui se trouvent dans la cellule ;
- un canal de trafic montant, pour la transmission d'informations de trafic depuis un terminal mobile en émission qui se trouve dans la cellule vers la station de base ; et, - au moins un canal de signalisation montante associé, pour la transmission d'informations de signalisation des terminaux mobiles en réception qui se trouvent dans la cellule vers la station de base. On considère ici le cas d'un canal de signalisation montant qui est un canal en contention. Par canal en contention, il faut comprend un canal accessible de façon concurrente par tous les terminaux mobiles en phase de réception participant à la communication de groupe qui sont présents dans la cellule, c'est-à-dire servis par la station de base de la cellule.
Dans le contexte d'une communication de groupe, plusieurs MTs se déplaçant dans la même cellule à un instant déterminé, peuvent avoir besoin d'effectuer un handover vers des cellules adjacentes à la cellule dans laquelle ils se trouvent. Dans la configuration représentée à la figure 1, par exemple, le terminal mobile MT3 doit ainsi passer de la cellule C4 à la cellule C3, et les terminaux mobiles MT2 et MT4 doivent passer de la cellule C4 à la cellule C5. Dans les modes de réalisation envisagés ici, le besoin d'effectuer un handover est déterminé au niveau des terminaux mobiles, sur la base des résultats des mesures de la puissance radio des signaux balises reçus des stations de base des cellules adjacentes, ces mesures étant réalisées pendant les fenêtres de scrutation (voir plus haut). La description de la procédure menant à la décision qu'un handover est nécessaire et au choix de la cellule de destination, connue en soi, sortirait du cadre du présent exposé.
On rappelle simplement que, dans un mode de réalisation, la liste des cellules appartenant à la couverture radio de la communication de groupe, ainsi que les éléments d'identification des canaux physiques affectés à la communication de groupe dans chacune de ces cellules, sont en permanence diffusés aux MTs par le réseau, via le canal SACCH la destination des MTs,et plus particulièrement via le canal OL. Ainsi, lorsque la cellule de destination pour le handover d'un MT déterminé fait déjà partie de la couverture de la communication de groupe, le terminal mobile a toutes les informations nécessaires pour effectuer le handover. Aucun échange de signalisation avec la station de base de la cellule courante n'est donc nécessaire. Dans la configuration de la figure 1, ceci est le cas, par exemple, pour le terminal mobile MT3. En effet, ce terminal doit effectuer un handover de la cellule C4 vers la cellule C3, laquelle cellule C3 appartient déjà à la couverture radio de la communication de groupe puisque le terminal mobile MT1 se trouve déjà dans cette cellule.
Mais lorsque, à l'inverse, la cellule de destination n'appartient pas à la couverture radio de la communication de groupe en cours, il est nécessaire que le MT concerné indique au réseau, via la station de base de la cellule courante, quelle est la cellule de destination souhaitée. Ceci afin que le réseau alloue des ressources radio pour la communication de groupe également dans cette cellule de destination. On notera que les moyens de gestion de la communication de groupe utilisent un mécanisme d'apuration de fréquences, pour "désallouer" (libérer) les ressources radio qui étaient allouées à la communication de groupe dans les cellules dans lesquelles il est identifié qu'il n'y a plus de terminaux mobiles participant à la communication de groupe. La description de ce mécanisme, connu en soi, dépasserait le cadre du présent exposé. Lorsqu'un handover vers une cellule qui n'appartient pas déjà à la couverture radio de la communication de groupe est requis, le terminal mobile concerné envoie à la station de base de la cellule courante un motif d'identification dont la valeur ID, par exemple comprise entre 0 et N-1, permet au réseau d'identifier de façon univoque la cellule de destination souhaitée. S'il s'agit du MT en émission, il peut à cet effet utiliser le canal IT. S'il s'agit de l'un des MTs en réception, il peut utiliser à cet effet le canal IL. Ce dernier est un canal en contention, au sens indiqué plus haut, c'est-à-dire qu'il est partagé par tous les terminaux mobiles en réception se trouvant dans la cellule. Sachant qu'il y a, dans l'exemple considéré ici, au plus N = 16 cellules adjacentes pour chaque cellule du réseau, le motif d'identification peut n'être codé que sur 4 bits seulement. Pour l'émission du motif de synchronisation, les terminaux mobiles en réception utilisent un sous-canal du canal IL, c'est-à-dire certains intervalles de temps seulement de ce canal IL. Le réseau diffuse dans chaque cellule, via la BS de cette cellule, une information permettant aux terminaux mobiles en réception de savoir quel est le prochain intervalle de temps du canal IL dans lequel ils sont autorisés, si besoin, à émettre le motif d'identification de leur cellule de destination. Dans un mode de réalisation, cette diffusion peut avoir lieu à l'intérieur d'un canal de signalisation descendante ménagé simultanément aux rampes de montée en puissance et de descente en puissance de chaque salve radio sur le canal de transmission montant. Ce canal est appelé canal AACH (Associated Access CHannel). Les canaux logiques AACH sont établis dans la partie des signaux descendants situés entre deux intervalles de temps (élémentaires). Cette partie est celle réservée pour les rampes de montée en puissance et les rampes de descente en puissance pour les intervalles de temps (élémentaires) sur le canal physique montant. La station de base émettant de façon continue, elle n'a pas besoin d'effectuer de montée en puissance ni de descente en puissance, comme c'est le cas à l'inverse pour les terminaux mobiles du fait du duplex temporel utilisant le principe de TDMA d'ordre 2. Cette partie est donc disponible pour la BS. Dans un exemple, un champ AACH a une longueur fixe de 4 bits.
Un problème particulier se pose lorsque plusieurs MTs en réception doivent simultanément effectuer un handover, en sorte qu'ils émettent simultanément le motif d'identification d'une cellule de destination dans une salve du canal IL. S'il s'agit de la même cellule de destination pour tous les MTs, les motifs d'identication émis sont identiques.
Dans la pratique, un tel cas peut se produire, par exemple, lorsqu'une pluralité de de véhicules de police (formant des MTs respectifs) participant à une même communication de groupe se trouvent à différents endroits d'une même cellule courante et convergent vers un même endroit situé dans une cellule, adjacente à ladite cellule courante. Les signaux radio transmis peuvent néanmoins être affectés de retards de propagation et de fréquences Doppler respectifs différents. Un autre exemple est le cas d'un autobus transportant un escadron de policiers, dont plusieurs utilisent leur terminal mobile pour participer à une même communication de groupe. Un tel cas est moins critique que le précédente car, les terminaux mobiles étant aussi éloignés les uns que les autres de la BS et circulant à la même vitesse, les signaux qu'ils transmettent sont affectés du même retard de propagation et d'une même fréquence doppler, respectivement. Mais les cellules de destination peuvent aussi être différentes, en sorte que les motifs d'identification émis sont différents. Dans tous les cas évoqués ci-dessus, il se produit une collision entre les signaux radio émis de façon concurrente dans le même intervalle de temps du canal IL. Dit autrement, dans les cas où une pluralité de terminaux mobiles en réception doivent effectuer un handover, il y a une collision entre les motifs d'identification émis concommitamment par ces terminaux mobiles. Tous les MTs sont en effet synchronisés avec l'horloge du réseau, en sorte que les MTs d'une même cellule qui doivent envoyer le motif d'identification de leur cellule de destination, le font en même temps dans le même intervalle de temps du canal IL établi sur la même fréquence porteuse fTU. Afin de résoudre le problème de ces collisions, il est proposé de choisir les motifs d'identification des différentes cellules adjacentes possibles de manière qu'ils aient des valeurs respectives correspondant à des signaux modulés orthogonaux entre eux. Cela signifie que les N identifiants sont choisis comme N séquences de bits, de longueur L chacune (la longueur étant exprimée en nombre de bits), donnant, une fois modulés, des signaux orthogonaux deux à deux (c'est-à-dire chacun avec tous les autres). Par abus de langage, on dira parfois dans la suite que les motifs d'identification des cellules adjacentes sont orthogonaux entre eux, bien que cette orthogonalité concerne en fait les signaux modulés correspondant à ces motifs d'identification. L'orthogonalité entre les N = 16 motifs d'identification peut être définie 15 par la relation suivante : LxTs o 12,3,...,16 (1) r ref;(t).refj*(t)dt O pour i ~ j et pour chaque (i, j) e { , } Je= où ref;(t) désigne le signal modulé à l'instant t, correspondant au motif d'identification d'indice i, pour i compris entre 1 et N; où refj}(t) désigne le signal modulé à l'instant t, correspondant au motif 20 d'identification d'indice j, pour j compris entre 1 et N; et où LxTs correspond à la durée de transmission des L symboles binaires (bits) d'un motif d'identification, avec un débit de symboles égal à 1/Ts. Néanmoins chaque MT ne présente pas le même retard de propagation entre lui-même et la BS, ce retard dépendant essentiellement de la 25 distance entre le MT et la BS mais également des conditions de propagation radio. C'est pourquoi, dans des modes de réalisation, il est préférable de choisir les séquences de bits correspondant aux motifs d'identification des cellules adjacentes de manière que les signaux modulés correspondant présentent entre eux de faibles valeurs d'intercorrélation. 30 Dit autrement, on définit de préférence l'orthogonalité des motifs d'identification des cellules adjacentes à la cellule courante, en utilisant la notion d'intercorrélation entre les signaux modulés correspondant à ces séquences.
On rappelle que l'intercorrélation corr;,i entre deux signaux ref; et refi peut être donnée par la relation: corr; i (t) (LxTs ref; (t). refi* (t + r)dt 0 Je=o où ref;(t) désigne le signal modulé à l'instant t, correspondant au motif d'identification d'indice i, pour i compris entre 1 et N; où ref;(t) désigne le signal modulé à l'instant t, correspondant au motif d'identification d'indice j, pour j compris entre 1 et N; où LxTs correspond à la durée de transmission des L symboles binaires (bits) d'un motif d'identification, avec un débit de symboles égal à 1/Ts; et, où T E [0,Tp], où Tp est le retard de propagation relatif maximum entre les signaux issus émis par tous les émetteurs (dans un exemple, on considère 15 que Tp est égal à un temps symbole Ts). Ainsi, on utilise N motifs ou séquences de bits Sk avec k e {1,...,N} qui sont orthogonales entre elles, en ce sens, par exemple, que les N signaux modulés correspondant présentent entre eux une faible intercorrélation. Ce but peut être atteint avec des séquences de bits relativement longues. Pour 20 détecter une séquence il est ensuite nécessaire, côté récepteur, de filtrer le signal reçu avec N signaux enregistrés correspondant à ces N séquences modulées, respectivement.
On notera que l'intercorrélation Corr;,i entre un signal modulé reçu et un signal modulé enregistré correspondant respectivement à des motifs
25 d'identification distincts Si et Si (avec i # j), est dite faible en ce sens qu'elle est inférieure à un seuil, qui peut par exemple être égal à 10 dB, à l'intercorrélation Corr;,; entre un signal modulé reçu et le signal modulé enregistré correspondant tous deux à l'un quelconque des motifs d'identification distincts Si. En référence à la figure 4, la séquence d'identification qui est transmise 30 dans l'intervalle de temps du canal IL prévu à cet effet, débute par un motif de rampe montante RUp, et se termine par un motif de rampe descendante Rd,,,,r,, codé chacun sur quelques bits, par exemple 5 bits. (2) En outre, la séquence d'identification comprend un motif d'identification Sk déterminé parmi P motifs d'identification SI à Sp où P est égal à N (P=N). Les valeurs des motifs d'identification SI à Sp sont égales aux différentes valeurs du paramètre ID à savoir 1 à N, respectivement. Le motif Sk est codé sur un nombre de bits LQ correspondant au nombre de bits L d'une salve moins les bits correspondant aux motifs de rampe Rup et Rdwn. Ainsi dans l'exemple considéré ici, LQ est égal à 160-2x5=150. La colonne de droite dans le tableau I ci-dessous décrit le contenu de la séquence d'identification transmise dans l'intervalle de temps du canal IL, en 10 fonction des différentes valeurs du paramètre ID, pour N=16. P LQ ID Motif d'identification 0 Rup S1 Rdwn 1 Rup S2 Rdwn 2 Rup S3 Rdwn 3 Rup S4 Rdwn 4 Rup S5 Rdwn 5 Rup S6 Rdwn 6 Rup S, Rdwn 7 Rup S8 Rdwn 16 150 8 Rup S9 Rdwn 9 Rup S10 Rdwn Rup S11 Rdwn 11 Rup S12 Rdwn 12 Rup S13 Rdwn 13 Rup S14 Rdwn 14 Rup S15 Rdwn Rup S16 Rdwn Tableau I Cette technique donne de bons résultats en pratique, mais peut 15 néanmoins impliquer certaines difficultés. Tout d'abord, elle nécessite une quantité relativement importante de calculs côté récepteur, à savoir des calculs d'intercorrélation entre le signal reçu et N signaux de référence correspondant à des séquences relativement longues, de LQ = 150 bits dans l'exemple. Ensuite, elle implique la définition de N = 16 séquences de au plus LQ = 150 bits donnant des signaux modulés correspondants qui présentent entre eux une faible intercorrélation, alors qu'un tel nombre de telles séquences peut être difficile à trouver. C'est pourquoi, dans des modes de réalisation, on peut subdiviser chaque intervalle de temps du sous-canal IL utilisé pour la transmission par les terminaux mobiles en réception du motif de d'identification de leur cellule de destination souhaitée, en un nombre Q de sous-intervalles de temps, où Q est une nombre entier strictement supérieur à l'unité (Q>1). Par "sous-intervalle de temps", on entend une subdivision temporelle d'un intervalle de temps. Dans l'une déterminée de ces Q subdivisions temporelles de l'intervalle de temps du canal IL prévu à cet effet, on transmet un motif d'identification Sk qui est de taille divisée par Q environ mais dont les valeurs distinctes sont en nombre P également réduit par Q environ, par rapport au cas générique dans lequel l'intervalle de temps n'est pas subdivisé (correspondant au mode de réalisation donné plus haut). En référence à la figure 5, la séquence d'identification qui est transmise dans l'intervalle de temps du canal IL prévu à cet effet, comprend toujours un motif d'identification Sk déterminé parmi P motifs d'identification de valeurs respectives distinctes SI à Sp. Mais ce motif Sk est ici inclus dans une subdivision temporelle D, de rang m déterminé de l'intervalle de temps, parmi un nombre déterminé Q de telles subdivisions DI à DQ, où 1<P<_N, 1<Q<N et P x Q ? N. Le procédé est optimisé lorsque PxQ=N, car cela permet d'utiliser le nombre minimum de motifs d'identification Sk distincts ayant donc chacun une longueur LQ qui est maximum, en sorte qu'il est plus facile de trouver des valeurs adéquates pour les motifs d'identification Sk. La séquence d'identification comprend en outre au moins un motif de bourrage, noté So, qui est inclus dans chacune des Q-1 autres subdivisions temporelles de l'intervalle de temps. Ce motif est considéré comme neutre, en ce sens qu'il ne correspond pas à l'identification de l'une quelconque des cellules adjacentes.
Les valeurs SI à Sp des P motifs d'identification et du motif de bourrage So sont orthogonales entre elles, c'est-à-dire l'une par rapport à toutes les autres, c'est-à-dire, encore, que chacune est orthogonale à toutes les autres. La notion d'orthogonalité dont il est ici question est celle correpondant à la définition donnée plus haut à l'aide de la relation (1) ou, de préférence, à la définition donnée à l'aide de la relation (2). Ici aussi, la séquence d'identification débute par le motif de rampe montante RUp, et se termine par le motif de rampe descendante RdWn, codé chacun sur quelques bits, par exemple 4 à 8 bits selon les modes de réalisation. Dans des modes de réalisation le nombre Q de subdivisions de l'intervalle de temps est égal à 2, 4, ou 8, lorsque N est égal à 16. Le nombre P de valeurs distinctes du motif d'identification Sk est alors égale à 8, 4, ou 2, respectivement. Dit autrement, pour un nombre maximum N de cellules adjacentes égal à 16, la valeur du couple (Q,P) est de préférence comprise dans l'ensemble des couples { (2,8),(4,4),(8,2) }. D'autres couples sont évidemment possibles, mais ils sont sous-optimaux. Le tableau Il ci-dessous illustre l'exemple où le couple (Q,P) est égal à (2,8). Dans cet exemple, les motifs de rampe Rup et RdWf ont une longueur de 5 20 bits chacune, avec LQ=75.
Q P LQ ID Séquence d'identification 0 R~,p S, S0 Rdwn 1 Rup S2 So R wn 2 Rup S3 SO Rdwn 3 Rup S4 SO Rdwn 4 Rup S5 S0 Rdwn Rup S6 SO Rdwn 6 Rup S7 SO Rdwn 7 Rup S8 S0 Rdwn 2 8 75 8 Rup So S, Rdwn 9 Rup So S2 Rdwn Rä p S0 S3 Rdwn 11 Rup So S4 Rdwn 12 Rup S0 S5 Rdwn 13 Rup So S6 Rdwn 14 Rup S0 S7 Rdwn Rup S0 S8 Rdwn Tableau II Le tableau III ci-dessous illustre l'exemple dans lequel le couple (Q,P) 5 est égal à (4,4). Dans cet exemple, les motifs de rampe Rup et Rdwn ont une longueur de 6 bits chacune, avec LQ=37.
Q P Lia ID Séquence d'identification 0 Rup SI So So So Rdwn 1 Rup S2 So So So Rdwn 2 Rup S3 So So So Rdwn 3 Rup S4 So So So Rdwn 4 Rä p So SI So So Rdwn Rup So S2 SO SO Rdwn 6 Rup S0 S3 S0 SO Rdwn 7 Rup So S4 SO S0 Rdwn 4 4 37 8 Rup So So SI So Rdwn 9 Rup So So S2 SO Rdwn Rup So So S3 SO Rdwn 11 Rup So So S4 So Rdwn 12 Rup So So So SI Rdwn 13 RUp So So So S2 Rdwn 14 Rä p So So So S3 Rdwn Rup SoSoSoS4 Rdwn Tableau III
Enfin, le tableau IV ci-dessous illustre l'exemple dans lequel le couple 5 (Q,P) est égal à (8,2). Dans cet exemple, les motifs de rampe Rup et Rdwn ont une longueur de 8 bits chacune, avec LQ=18.
Q P LQ ID Séquence d'identification 0 Räp S1 So So So So So So So Rdwn 1 R~, S2 S0 S0 S0 SO SO S0 S0 Rdwn 2 Re S0 S1 So So So So So So Rdwn 3 R e So S2 So So So So So So Rdwn 4 RuP So So S1 So So So SO So Rdwn RuP So So S2 SO SO SO SO SO Rdwn 6 RUP So So So S1 So So So So Rdwn 7 Re S0 S0 So S2 S0 S0 S0 S0 Rdwn 8 2 18 8 Rup S0 So So So S1 So So So Rdwn 9 RUP So So So So S2 SO SO SO Rdwn RäP So So So So So SI So So Rdwn 11 RuP So So So So So S2 SO SO Rdwn 12 So So So So So So So Rdwn 13 RUP So So So So So So S2 So Rdwn 14 RäP So So So So So So So SI Rdwn RuP So So So So So So So S2 Rdwn Tableau IV
En référence à la figure 6, un dispositif pour la mise en oeuvre du 5 procédé d'identification dans les stations de base du système comprend un banc de P+1 filtres, respectivement Fo à Fp. Ces filtres reçoivent un signal modulé S(t) provenant de l'antenne de réception, via une chaîne de réception radio comprenant au moins un amplificateur et un filtre de réception ad-hoc. Les filtres Fo à Fp sont synchronisés avec l'horloge du système, et traitent des 10 portions du signal S(t) correspondant aux intervalles de temps du canal IL dédiés à la transmission de la séquence d'identification de la cellule de destination pour les handovers. Par exemple, le filtre FO est configuré pour calculer l'intercorrélation entre une telle portion du signal S(t) et un signal de référence Refo (t) 15 correspondant au motif neutre So, sauvegardé en mémoire. De même, les filtres FI à Fp sont configurés pour calculer l'intercorrélation entre une telle portion du signal S(t) et des signaux de référence Refk (t), pour 1 k P, correspondant aux motifs d'identification des cellules adjacentes, respectivement SI à Sp, ces signaux étant également sauvegradés en mémoire.
Dans les modes de réalisation dans lesquels la séquence d'identification est conforme à la figure 5, les portions de signal traitées, respectivement sauvegardées, correspondent non pas au signal reçu pendant l'intervalle de temps en entier, mais pendant une subdivision temporelle de cet intervalle de temps.
Les mesures d'intercorrélation fournies par les filtres Fo à Fp sont transmises à une unité de décision 60. Celle-ci est configurée pour décider quel motif d'identification SI à Sp a été émis, et le cas échéant dans quelle subdivision DI à DQ de l'intervalle de temps il a été transmis, et pour en déduire la valeur du paramètre ID d'identification de la cellule adjacente de destination.
Cette valeur est ensuite utilisée, par des moyens non représentés, pour affecter des ressources radio à la communication de groupe dans la cellule de destination correspondante. L'unité 60 peut également être configurée pour positionner un signal OK/NOK, lorsqu'un motif d'identification a valablement été identifié, par exemple lorsque la différence entre la plus grande valeur d'intercorrélation reçue et toutes les autres est supérieure à un seuil déterminé, par exemple de 10 dB. Cela permet aux moyens d'allocation de ressource précités de ne pas allouer de ressources à la communication de groupe sans un certain degré de fiabilité de la détection. Dans les modes de réalisation dans lesquels la séquence d'identification est conforme à la figure 4, le terminal mobile émet le motif Sk, avec k=ID+1. Corrélativement, l'unité de décision 60 de la station de base ayant identifié que le motif d'identification Sk a été émis par un terminal mobile, délivre la valeur ID=k-1. Dans les modes de réalisation dans lesquels la séquence d'identification est conforme à la figure 5, l'algorithme des procédé mis en oeuvre est un peu plus compliqué.
En référence à la figure 7, des modes de réalisation du procédé d'indication de la cellule de destination qui mis en oeuvre dans les terminaux mobiles, comprennent les étapes suivantes. Dans une étape 71, on détermine l'indice k à partir de la valeur du paramètre ID, laquelle est comprise entre 0 et N-1. L'indice k est donné par la relation: k = (ID mod P) + 1 (3) où "mod" désigne la fonction modulo. Dans une étape 72, on détermine l'indice m à partir de la valeur du paramètre ID. L'indice m est donné par la relation: m = floor(ID/P) + 1 (4) où "floor" désigne la fonction plancher, qui donne la valeur entière juste inférieure à la valeur fournie en argument. Dans une étape 73, le terminal mobile émet alors le motif d'identification Sk dans la subdivision temporelle Dm dans l'intervalle du canal IL prévu à cet effet. En référence à la figure 8, des modes de réalisation du procédé d'identification mis en oeuvre dans les stations de base, comprennent les étapes suivantes.
Dans une étape 81, on initialise un indice i à la valeur nulle (i=0) et un indice j à la valeur unité (j=1). Dans une étape 82, on calcule ensuite la valeur d'intercorrélation Corr(S[Di],Ref;) entre, d'une part, une portion du signal modulé S(t) qui a été reçu dans l'intervalle de temps du canal IL prévu à cet effet, laquelle portion correspond à la subdivision temporelle Di dudit intervalle de temps, et, d'autre part un signal modulé Ref; stocké en mémoire et correspondant au motif d'identification Si. Ce calcul est effectué par le filtre F; de la figure 6. Dans une étape 83, on vérifie que l'on a effectué, pour la subdivision Di courante, les calculs d'intercorrélation pour tous les motifs Si avec 0<_i5P.
Si non, alors on incrémente l'indice i dans une étape 84, et on retourne à l'étape 82. Si oui, alors on se demande dans une étape 85 si on a effectué les calculs d'intercorrélation pour toutes les subdivisions DI avec 1 <j<Q. 26 Si non, alors dans une étape 85 on réinitialise l'indice i (on met i à 0) et on incrémente l'indice j, puis on retourne à l'étape 82. Si oui, alors on calcule la valeur du paramètre ID dans une dernière étape 87. L'étape 87 est mise en oeuvre par l'unité de détéction 60 de la figure 6, à partir de toutes les valeurs d'intercorrélation effectuées. La valeur de ID est donnée par la relation suivante: ID = k + Px(m-1) (4) où k et m désignent les valeurs respectivement l'indice du motif d'identification Si avec 1 et l'indice de la subdivision Di avec 1 4e qui donnent la plus forte valeur d'intercorrélation et pour laquelle l'unité de décision 60 positionne le signal OKINOK. L'invention a été décrite ci-dessus dans le cadre de modes de réalisation seulement, et l'homme du métier comprendra que cette description ne limite pas la portée de son enseignement technique.
En particulier, dans les modes de réalisation décrits, le canal de signalisation montant, dans un intervalle de temps duquel la séquence d'identification est émise, est le canal IL qui est un canal de signalisation associé, établi dans la cellule courante sur la fréquence porteuse de trafic descendant fTD, mais d'autres canaux de signalisation montant qui seraient des canaux en contention sont envisageables.