FR2921217A1 - Systeme de radiocommunications large bande, station recptrice complementaire, et procede d'optimisation d'une liaison de donnees dans un systeme de radiocommunications. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'optimisation d'une liaison de données entre une station mobile émettant un signal montant et une station de base émettant un signal descendant. Le procédé comporte des étapes de réception des signaux descendant et montant ; une étape de décodage des données et des informations protocolaires des trames du signal descendant ; une étape de décodage des données et des informations protocolaires des trames du signal montant, à l'aide des informations issues du décodage du signal descendant ; une étape de transmission à la station de base des données et des informations protocolaires extraites à l'issue du décodage de l'étape précédente. L'invention concerne encore un système de radiocommunications large bande, et une station réceptrice complémentaire. Elle s'applique à des systèmes de radiocommunications mobiles professionnelles.

Description

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L'invention concerne un système de radiocommunications large bande, une station réceptrice complémentaire, et un procédé d'optimisation du bilan de liaison et de l'efficacité spectrale d'un système de radiocommunications. En particulier, l'invention s'applique à des systèmes de radiocommunications mobiles professionnelles (ou selon l'expression anglo-saxonne Professional Mobile Radio ). Les systèmes de radiocommunications mobiles professionnelles se décomposent généralement en un certain nombre de cellules, chaque cellule comportant au moins une station de base principale. Au sein d'une de ces lo cellules, des stations mobiles peuvent ainsi échanger des données avec la station de base principale correspondante. Généralement la puissance d'émission des stations mobiles, typiquement quelques watts pour une station mobile portative, est très sensiblement inférieure à celle de la station de base principale, pouvant atteindre plusieurs dizaines de watts. Cette asymétrie 15 induit une limitation de la portée des stations mobiles en émission. Pour améliorer la réception par la station de base principale des signaux émis par les stations mobiles, il est connu dans de tels systèmes d'utiliser des récepteurs voteurs, installés en différents points de chaque cellule, reliés à un site central voteur. Chaque récepteur voteur selon l'état de l'art reçoit les 20 signaux émis par les stations mobiles sur une pluralité de canaux en correspondance biunivoque avec les canaux de réception de la station de base principale, eux-mêmes appairés aux canaux d'émission de ladite station de base principale. Le récepteur voteur scrute les transmissions radioélectriques sur chaque canal et se synchronise sur les informations 25 reçues. Les informations reçues sont transmises après détection au site central voteur. Le site central voteur ne conserve qu'une seule information parmi l'ensemble des informations reçues des différents récepteurs voteurs répartis. Cependant, l'utilisation de récepteurs voteurs selon l'état de l'art est inadaptée aux systèmes de radiocommunications mobiles professionnelles 30 utilisant des signaux radioélectriques conformes à des normes de transmission à large ou très large bande, comme par exemple le standard 802.16e défini par l' Institute of Electrical and Electronics Engineers 2921217 -2-(IEEE) . D'une part, dans les systèmes utilisant des signaux radioélectriques conformes à des normes de transmission à large ou très large bande, la station de base principale n'utilise en général qu'un seul canal. En outre, la structure de la modulation et du codage du lien montant (c'est-à-dire de la 5 station mobile à la station de base principale) est variable de trame en trame. Elle ne peut donc pas être démodulée et décodée correctement par un récepteur selon l'état de l'art antérieur, qui ne dispose pas des informations mises à jour en temps réel nécessaires aux décodages de ladite structure. De plus, les systèmes à très large bande permettent de proposer des to services aux utilisateurs comme par exemple, l'envoi de plusieurs flux vidéo simultanés vers un site de contrôle central. Or ces services introduisent des dissymétries fortes entre le lien montant et le lien descendant (c'est-à-dire de la station de base principale à la station mobile). Cette dissymétrie engendre un besoin critique d'amélioration du bilan de liaison du lien montant. Pour 15 répondre au moins partiellement à ce problème, le standard 802.16e prévoit des fonctions permettant la réutilisation fractionnaire des fréquences allouées aux transmissions. Ainsi plusieurs stations mobiles peuvent utiliser une même sous-porteuse au même instant dans différents points de la couverture. Ces transmissions effectuées par différentes stations mobiles sont sous le contrôle 20 de la station de base principale. Ces transmissions n'interfèrent pas entre elles si notamment les stations mobiles concernées sont suffisamment éloignées les unes des autres. Dans un tel contexte, les récepteurs voteurs ne peuvent tirer partie de ces possibilités, car de telles transmissions ne peuvent pas faire l'objet d'un mécanisme de sélection pour ne conserver qu'une 25 réception, comme le font les récepteurs voteurs selon l'état de l'art antérieur, chacune de ces transmissions pouvant comporter des informations différentes. Il existe aussi une version de travail du futur standard 802.16j définissant des relais. Les relais permettent notamment de diminuer les pertes 30 de transmission du lien montant entre les stations mobiles et la station de base principale. Chaque relais comporte des moyens pour recevoir les émissions de la station de base principale et des stations mobiles. Chaque -3- relais comporte encore des moyens pour réémettre les informations reçues. Pour réduire les pertes de transmissions, sont réservées dans les trames échangées entre le relais, la station de base principale et les stations mobiles: • une première partie aux transmissions entre la station de base 5 principale et le relais ; • une deuxième partie aux transmissions entre le relais et les stations mobiles ; • une troisième partie aux transmissions entre les stations mobiles, et le relais ; lo une quatrième partie aux transmissions entre le relais et la station de base principale. Si l'efficacité de cette technique est assurée par l'utilisation de modulations performantes sur chacun des segments, une large partie de ce gain est perdu par la répétition de chaque information, à savoir, par exemple, une première 15 fois sur le segment entre la station mobile et le relais et une deuxième fois entre le relais et la station de base. De plus, au moins sur le segment entre la station de base et le relais, les informations relatives à chacune des stations mobiles doivent être portées par des zones distinctes de la trame, ce qui réduit encore les possibilités d'amélioration de l'efficacité spectrale. 20 L'invention a notamment pour but de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'optimisation d'une liaison de données entre une station mobile et une station de base principale. La liaison est formée par un signal radioélectrique montant émis par la station mobile et un signal radioélectrique descendant émis par la station de base principale. 25 Le signal radioélectrique montant et le signal radioélectrique descendant comportent des trames véhiculant des informations protocolaires et des données. Le procédé selon l'invention comporte : • une première étape de réception du signal radioélectrique descendant; • une deuxième étape de réception du signal radioélectrique montant ; • une troisième étape de décodage des données et des informations protocolaires des trames du signal radioélectrique descendant ; • une quatrième étape de décodage d'au moins une partie des données et des informations protocolaires des trames du signal radioélectrique montant, à l'aide des informations issues du io décodage du signal radioélectrique descendant ; • une cinquième étape de transmission à la station de base principale des données et des informations protocolaires extraites à l'issue du décodage de la quatrième étape. En particulier, le signal radioélectrique montant peut être véhiculé par 15 une sous-trame du lien montant, le signal radioélectrique descendant peut être véhiculé par une sous-trame du lien descendant. La sous-trame du lien montant et la sous-trame du lien descendant peut être conforme au standard 802.16e de l' Institute of Electrical and Electronics Engineers . Dans un mode de réalisation adapté à de tels signaux, le procédé selon l'invention, 20 après émission par la station mobile d'un code dans un champ de portée compris dans la sous-trame du lien montant, • au cours de la première étape, des données et des informations protocolaires, parmi lesquelles figurent un préambule et une carte du lien descendant, comprises dans la sous-trame du lien 25 descendant, sont reçues ; • au cours de la deuxième étape, le code est reçu dès que ce dernier est émis par la station mobile à un niveau de puissance suffisant ; 2921217 -5- • au cours de la troisième étape, les données et au moins une partie des informations protocolaires dont le préambule et la carte du lien descendant de la sous-trame du lien descendant sont décodées ; • au cours de la quatrième étape, ledit code est décodé en utilisant 5 les informations obtenues suite à l'issue de la troisième étape ; • au cours de la cinquième étape, le code décodé est transmis à la station de base principale. Dans un autre mode de réalisation adapté à de tels signaux du procédé selon l'invention, au cours de la cinquième étape, sont envoyées à la station ro de base principale des informations de puissance concernant les espaces dans la sous-trame du lien montant alloués à toutes stations mobiles dont le signal radioélectrique montant peut être reçu au cours de la deuxième étape. L'invention a aussi pour objet une station réceptrice complémentaire pour la mise en ceuvre du procédé selon l'invention. La station réceptrice 15 complémentaire comporte au moins un système antennaire relié à au moins un récepteur radioélectrique adapté à la réception d'un signal radioélectrique descendant émis par une station de base principale et à la réception d'un signal radioélectrique montant émis par des stations mobiles. Le signal radioélectrique montant et le signal radioélectrique descendant comporte des 20 trames véhiculant des données et des informations protocolaires. La station réceptrice complémentaire comporte un circuit d'interface coopérant avec un processeur de bande de base adapté au décodage du signal radioélectrique montant à partir des informations obtenues suite au décodage du signal radioélectrique descendant. Le circuit d'interface permet d'établir une liaison 25 de données avec la station de base principale. La liaison de données est utilisée pour transmettre les informations obtenues suite au décodage du signal radioélectrique montant. Dans un mode de réalisation de la station réceptrice complémentaire, le signal radioélectrique montant et le signal radioélectrique descendant sont 30 conformes au standard 802.16e de l' Institute of Electrical and Electronics 2921217 -6- Engineers , le système antennaire, le récepteur radioélectrique, le processeur de bande de base étant adapté au traitement de tels signaux. L'invention a encore pour objet un système de radiocommunications pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comportant : 5 • au moins une station de base principale adaptée à l'émission sur une zone de couverture d'un signal radioélectrique descendant ; • au moins une station mobile adaptée à l'émission d'un signal radioélectrique montant ; • des stations réceptrices complémentaires selon l'invention, lesdites io stations réceptrices complémentaires étant disposées sur des sites répartis dans la zone de couverture, chaque station réceptrice complémentaire comportant des moyens pour recevoir le signal radioélectrique montant et le signal radioélectrique descendant ainsi que des moyens de raccordement à la station de base principale 15 L'invention a notamment pour avantage qu'elle permet l'emploi de stations réceptrices complémentaires dont le coût est nettement inférieur à celui d'une station de base principale, grâce notamment à leurs faibles dimensions et à leur faible consommation électrique. L'emploi de ces stations réceptrices complémentaires se traduit par une amélioration considérable à la 20 fois des débits disponibles pour les stations mobiles de faible puissance et de l'efficacité spectrale. En outre, l'invention n'implique pas de modifications des stations mobiles et n'implique pas nécessairement de modifications de la station de base principale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus 25 clairement à la lecture de la description qui suit en regard des dessins annexés qui représentent : • la figure 1, un synoptique d'un mode de réalisation d'un système de radiocommunications selon l'invention ; -7- • la figure 2, un schéma bloc d'un mode de réalisation d'une station réceptrice complémentaire selon l'invention ; • la figure 3, un synoptique d'un procédé selon l'invention d'optimisation d'une liaison de données entre une des stations 5 mobiles et la station de base principale ; • la figure 4, un diagramme d'un exemple de trame d'un signal radioélectrique conforme à la norme IEEE 802.16e dans sa version à division duplex temporelle. La figure 1 illustre par un synoptique un mode de réalisation d'un io système de radiocommunications selon l'invention. Le système de radiocommunications selon l'invention comporte au moins une station de base principale 10. Sur la figure 1, la station de base principale 10 représentée est adaptée à l'émission de signaux radioélectriques à destination de stations mobiles 12 comprises dans une zone de couverture 13 donnée (représentée 15 schématiquement par un disque sensiblement centré autour de la station de base principale 10). La station de base principale 10 peut en outre recevoir des signaux radioélectriques émis par les stations mobiles 12. Le système de radiocommunications selon l'invention comporte encore des stations réceptrices complémentaires 20 disposées sur des sites répartis dans la zone 20 de couverture 13. Dans un mode de réalisation, chaque station réceptrice complémentaire 20 comporte des moyens pour recevoir le signal radioélectrique émis par la station de base principale 10 et par les stations mobiles 12 ainsi que des moyens de raccordement à la station de base principale 10. 25 La figure 2 représente, à l'aide d'un schéma bloc, un mode de réalisation d'une station réceptrice complémentaire 20 selon l'invention. Les éléments déjà référencés sur les autres figures portent les mêmes références. La station réceptrice complémentaire 20 est par exemple adaptée à la réception d'un signal radioélectrique conforme au standard 802.16e de 30 I ( IEEE . La station réceptrice complémentaire 20 comporte au moins un -8- système antennaire 21 relié à au moins un récepteur radioélectrique 22. Le système antennaire 21 peut comporter une ou plusieurs antenne(s) adaptée(s) à la réception de signaux radioélectriques. Le récepteur radioélectrique 22 a notamment pour fonction de transformer les signaux radioélectriques reçus par le système antennaire 21 en signaux numériques. La station réceptrice complémentaire 20 comporte encore un processeur de bande de base 23 adapté au traitement des signaux numériques fournis par le récepteur radioélectrique 22. Le processeur de bande de base 23 peut comporter un ou plusieurs processeur(s) général(aux) adapté(s) aux calculs io arithmétiques et/ou des processeurs spécialisés de type processeur de signal numérique (aussi désignés par le sigle anglo-saxon de DSP pour Digital Signal Processor ). Le processeur de bande de base 23 peut comporter des moyens de mémorisation pour le programme et les données intermédiaires de calcul, ainsi que des accélérateurs matériels le cas échéant. La station 15 réceptrice complémentaire 20 comporte aussi un circuit d'interface 24, permettant notamment de raccorder le processeur de bande de base 23 à la station de base principale 10 en établissant une liaison de données 15. Le circuit d'interface 24 peut par exemple être un ensemble de moyens de raccordement à un réseau 19 pour l'émission et la réception d'informations 20 entre la station réceptrice complémentaire 20 et la station de base principale 10. Le réseau 19 peut par exemple être un réseau filaire de type réseau public (ou selon l'acronyme anglo-saxon WAN pour Wide Area Network ) ou de type réseau fédérateur (ou selon l'acronyme anglo-saxon MAN pour Metropolitan Area Network ), interconnectant la station de base principale 25 10 et les stations réceptrices complémentaires 20. La liaison de données 15 pourra par exemple être une liaison supportée par le réseau 19 via des fibres optiques et des équipements de routage adaptés. Le réseau 19 pourrait également être un réseau sans fil distinct du réseau mobile fourni par la station de base 10 aux stations mobiles 12, comme les liaisons hertziennes 30 par micro-ondes (faisceaux hertziens), des liaisons de point vers multipoint comme celles pouvant être offertes par le standard 802.16e de I ( IEEE ou bien encore des liaisons de type maillé (ou selon le terme anglo-saxon de MESH ) utilisant différents protocoles radio dans différentes bandes de -9- fréquences, comme la norme 802.11 de I ( IEEE . Une combinaison de ces différentes liaisons est également possible dans le cadre de cette invention. Dans un mode de réalisation du système de radiocommunications selon l'invention tel que présenté par exemple sur la figure 1, la station de base principale 10 émet un signal radioélectrique descendant 17 à large ou très large bande, par exemple un signal conforme au standard 802.16e de l' IEEE , à destination notamment des stations mobiles 12, conforme par exemple au standard 802.16e de l' IEEE , et des stations réceptrices complémentaires 20. Le signal radioélectrique descendant 17 comporte des io trames véhiculant des données et des informations protocolaires. Les stations mobiles 12 émettent un signal radioélectrique montant 18, par exemple un signal radioélectrique conforme à la norme IEEE 802.16e. Le signal radioélectrique montant 18 comporte des trames véhiculant des données et des informations protocolaires. Le signal radioélectrique montant 18 émis par 15 les stations mobiles peut être reçu directement par la station de base principale 10 et/ou par au moins une des stations réceptrices complémentaires 20 selon l'invention. Lorsqu'une station réceptrice complémentaire 20 reçoit le signal radioélectrique montant 18, la station réceptrice complémentaire 20 démodule et décode le signal radioélectrique 20 descendant 17. Puis la station réceptrice complémentaire 20 démodule et décode le signal radioélectrique montant 18 à l'aide notamment d'informations provenant du décodage du signal radioélectrique descendant 17. Les résultats obtenus par la station réceptrice complémentaire 20 suite à la démodulation et au décodage du signal radioélectrique montant 17 sont alors transmis sur la 25 liaison de données 15 à la station de base principale 10. La station réceptrice complémentaire 20 étant généralement plus proche de la station mobile 12 que la station de base principale 10, les pertes liées à la transmission du signal radioélectrique montant 18 sont plus faibles. Cette réduction des pertes de transmission s'accompagne d'autres avantages. La couverture de 30 l'ensemble du système de radiocommunications est améliorée par rapport aux systèmes connus de l'homme du métier, en particulier lorsque les stations mobiles 12 disposent d'une faible puissance radioélectrique. La puissance -10- d'émission requise pour toutes les stations mobiles 12 est plus faible, y compris pour les stations mobiles 12 sous couverture de la station de base principale 10. La puissance d'émission requise étant plus faible et en coopération avec les mécanismes de contrôle de puissance prévus dans le standard 802.16e del' IEEE , les interférences générées par les différentes stations mobiles 12 sont plus faibles, réduisant donc encore la puissance d'émission nécessaire aux stations mobiles 12 pour résister aux interférences. Dans un mode de réalisation du système selon l'invention et des stations réceptrices complémentaires 20 selon l'invention, le signal to radioélectrique montant 18 et le signal radioélectrique descendant 17 sont conformes au standard 802.16e de I < IEEE . En conséquence, chaque station réceptrice complémentaire 20 comporte des moyens de démodulation et de décodage des trames du signal radioélectrique montant 18 conforme au standard 802.16e de I ( IEEE . En particulier, le système antennaire 21, le 15 récepteur radioélectrique 22, le processeur de bande de base 23 sont adaptés au traitement des signaux radioélectriques montants 18 et des signaux radioélectriques descendants 17 conformes au standard 802.16e de r IEEE . La figure 3 illustre par un synoptique un mode de réalisation d'un 20 procédé selon l'invention, d'optimisation d'une liaison de données entre une des stations mobiles 12 et la station de base principale 10, la liaison étant formée par le signal radioélectrique montant 18 émis par la station mobile 12 et le signal radioélectrique descendant 17 émis par la station de base principale 10. Les éléments déjà référencés sur les autres figures portent les 25 mêmes références Le procédé selon l'invention peut notamment être mis en oeuvre par les stations réceptrices complémentaires 20 selon l'invention. Le procédé selon l'invention comporte une première étape 200 de réception du signal radioélectrique descendant 17 émis par la station de base principale 10. Le procédé selon l'invention comporte une deuxième étape 210 de 30 réception du signal radioélectrique montant 18 émis par la station mobile 12. Puis, dans une troisième étape 220, les données et les informations protocolaires des trames du signal radioélectrique descendant 17 sont -11- décodées. Dans une quatrième étape 230, les données et les informations protocolaires des trames du signal radioélectrique montant 18 sont décodées, à l'aide des informations issues du décodage du signal radioélectrique descendant 17 produit à la troisième étape 220. Le décodage des signaux radioélectriques permet notamment d'identifier et de lire les données, comprises dans les trames desdits signaux radioélectriques, relatives à la station mobile 12. En particulier, le décodage concerne les données émises par la station mobile 12 et les informations protocolaires du protocole de transmission utilisées dans les trames du signal radioélectrique montant 18 et io du signal radioélectrique descendant 17. A titre d'exemple, les informations protocolaires peuvent être des données relatives à la synchronisation, à la répartition des informations dans chaque trame, à des informations spécifiques sur les paramètres de transmission. Les informations protocolaires se différencient toutefois des protocoles de signalisation 15 employés dans un système comme celui selon l'invention. Par protocole de signalisation, on entend par exemple le protocole employé pour l'établissement des appels. Les informations des protocoles de signalisation sont notamment comprises dans les données des trames échangées. Puis les informations extraites à l'issue du décodage de la quatrième étape 230 ainsi 20 que les informations propres à la station mobile 12 sont transmises, via la liaison de données 15, dans une cinquième étape 240 à la station de base principale 10. Au cours de la cinquième étape 240, les données transmises ne sont ni transportées ni comprises dans le protocole de signalisation de la station de base principale 10, y compris si la liaison de données 15 est une 25 liaison radio. La station de base principale 10 peut alors tenir compte des informations reçues à l'issue de la cinquième étape 240 et émettre, si nécessaire, à destination de la station mobile 12 ; toutefois, la station de base principale 10 ne met alors pas en oeuvre de fonctions comparables à celles qui seraient mises en oeuvres par un récepteur voteur selon l'état de l'art. 30 La figure 4 représente par un diagramme un exemple de trame d'un signal radioélectrique conforme au standard 802.16e de I ( IEEE dans sa version à division duplex temporelle (ou selon le sigle anglo-saxon TDD - 12 - pour Time Division Duplex ). Le diagramme comporte un axe des abscisses 100 représentant des intervalles de temps et un axe des ordonnées 101 figurant les différentes sous-porteuses identifiées par un numéro logique. La trame représentée sur la figure 4 est décomposée en une sous-trame du lien descendant s'étalant sur un nombre entier donné (10 sur la figure 4) d'intervalles de temps, un intervalle de garde, puis une sous-trame du lien montant s'étalant sur un nombre entier M d'intervalles de temps. Dans le système selon l'invention, la sous-trame du lien descendant correspond typiquement aux informations comprises dans le signal radioélectrique io descendant 17 émis par la station de base principale 10 à destination notamment des stations mobiles 12 et des stations réceptrices complémentaires 20. De même, la sous-trame du lien montant correspond typiquement aux informations comprises dans le signal radioélectrique montant 18 émis par les stations mobiles 12. 15 La sous-trame du lien descendant comporte à partir du premier intervalle de temps un préambule 102. Le préambule 102 comporte les informations nécessaires pour que les stations mobiles 12 puissent se synchroniser et connaître les sous-porteuses sur lesquelles seront émises les autres informations relatives à l'utilisation de l'interface air. La sous-trame du 20 lien descendant comporte encore un en-tête de contrôle 103 (généralement désigné par l'acronyme anglo-saxon FCH pour Prame Control Header ), une carte du lien descendant 104 (généralement désigné par le sigle anglo-saxon c< DL MAP pour Downlink Map ), et une carte du lien montant 105 (généralement désigné par le sigle anglo-saxon UL MAP 25 pour Uplink Map ). L'entête de contrôle 103 comprend des informations indispensables au décodage de la carte du lien descendant 104 et de la carte du lien montant 105, notamment les informations de modulation et de codage. La carte du lien descendant 104 comporte des informations relatives à la modulation, au codage et au destinataire des informations se trouvant dans 30 des rafales descendantes 107 comprises à la fin de la sous-trame du lien descendant. Par exemple, la carte du lien descendant 104 comprend les informations de modulation et de codage utilisées pour la transmission de la - 13 - première rafale descendante 107, de la deuxième rafale descendante 107, de la troisième rafale descendante 107,... ainsi que les identifiants des stations mobiles 12 qui sont les destinataires des informations contenues dans la première rafale descendante 107, de la deuxième rafale descendante 107, de la troisième rafale descendante 107,... La carte du lien montant 105 comporte des informations relatives à l'affectation, à la modulation et au codage des informations se trouvant dans des rafales montantes 108 comprises à la fin de la sous-trame du lien montant. Par exemple, la carte du lien montant 105 comprend les identifiants des stations mobiles 12 qui pourront émettre des io informations comprises dans la première rafale montante 108, la deuxième rafale montante 108, la troisième rafale montante 108,... ainsi que les informations de modulation et de codage que devront utiliser les stations mobiles 12 pour la transmission de la première rafale montante 108, de la deuxième rafale montante 108, de la troisième rafale montante 108,.... La 15 sous-trame du lien montant comporte, outre les rafales montantes 108, un champ de portée 106 (plus généralement désigné par le terme anglo-saxon de Ranging ). Le champ de portée 106 est utilisé par les stations mobiles 12 pour indiquer initialement leur présence et périodiquement pour une mise à jour des informations de distance entre la station mobile 12 et la station de 20 base principale 10. La sous-trame du lien montant comporte encore d'autres champs comme par exemple un champ d'acquittement (généralement désigné par le sigle anglo-saxon ACK-CH pour Acknowledgement Channel ) et un champ de retour d'informations rapide (généralement désigné par le terme anglo-saxon Fast-feedback channel ). 25 Dans un système selon l'invention comportant des stations réceptrices complémentaires 20 selon l'invention, conformes au standard 802.16e de I ( IEEE , lorsqu'une des stations mobiles 12 cherche à entrer dans le système, celle-ci échange des informations avec la station de base principale 10 et éventuellement avec une ou plusieurs stations réceptrices 30 complémentaires 20. Lorsqu'une des stations mobiles 12 souhaite s'inscrire auprès du système selon l'invention, par exemple lors de sa mise sous tension, ladite station mobile 12 commence à se synchroniser en écoutant -14- d'abord le préambule 102 compris dans la sous-trame du lien descendant envoyée par la station de base principale 10. Puis ladite station mobile 12 reçoit les informations comprises dans la carte du lien descendant 104, utiles notamment pour déterminer les caractéristiques principales comprises dans la signalisation descendante véhiculée par une partie des rafales descendantes 107. La signalisation descendante comprend notamment des informations diffusées périodiquement dans des descripteurs du lien descendant (plus généralement désigné par le sigle anglo-saxon DCD pour Downlink Channel Descriptor ) et dans des descripteurs du lien montant (plus io généralement désigné par le sigle anglo-saxon UCD pour Uplink Channel Descriptor ). Ladite station mobile 12 émet un code dans le champ de portée 106 de la sous-trame du lien montant. Le code est choisi grâce notamment aux informations diffusées dans les descripteurs du lien descendant L'émission du code se fait initialement à la puissance de 15 transmission la plus faible propre à ladite station mobile 12. Dans le cas où ladite station mobile 12 est proche de la station de base principale 10, et si la station de base principale ne reçoit pas correctement le code, ce dernier est émis à nouveau autant de fois que nécessaire en élevant à chaque itération la puissance d'émission, jusqu'à ce que la station de base 20 principale 10 reçoive correctement le code ou jusqu'à ce que le maximum de la puissance d'émission soit atteint. Après réception du code, la station de base principale 10 émet un message de réponse sur la portée (désigné généralement par l'acronyme anglo-saxon de RNG-RSP pour Ranging Response ) indiquant l'instant où a été effectuée la transmission réussie et le 25 code utilisé. Le message de réponse sur la portée comporte en outre des informations permettant à ladite station mobile 12 de régler sa puissance d'émission, généralement au niveau minimal qui assure une qualité de service suffisante tout en minimisant les interférences générées, ainsi que les caractéristiques fines de son horloge. L'ensemble de ces échanges doit être 30 réalisé périodiquement dans le standard 802.16e , c'est-à-dire non seulement lors de l'entrée initiale de ladite station mobile 12 dans le réseau, mais également périodiquement pour maintenir une connaissance précise des -15-caractéristiques radioélectriques du signal radioélectrique descendant 17 et du signal radioélectrique montant 18 (mécanisme généralement désigné par l'expression anglo-saxonne Periodic Ranging ). Dans le cas où ladite station mobile 12 est proche d'une des stations de réception complémentaires 20, et si ladite station de réception complémentaire 20 ne reçoit pas correctement le code, ce dernier est émis à nouveau autant de fois que nécessaire en élevant à chaque itération la puissance d 'émission, jusqu'à ce que ladite station de réception complémentaire 20 reçoive correctement le code. La réception de ce code par lo l'une des stations réceptrices complémentaires 20 est rendue possible par le fait que cette dernière comporte les moyens nécessaires à la réception et au décodage en continu de la sous-trame du lien descendant du signal radioélectrique descendant 17. Ainsi, grâce aux traitements de décodage et démodulation de la sous-trame du lien descendant compris dans le signal 15 radioélectrique descendant 17, traitements réalisés notamment par le processeur de bande de base 23, ladite station réceptrice complémentaire 20 dispose de la même synchronisation que ladite station mobile 12. De même, ladite station réceptrice complémentaire 20 connaît, suite au décodage de la carte du lien montant 105, l'emplacement du champ de portée 106 dans la 20 sous-trame du lien montant. Ladite station réceptrice complémentaire 20 peut en conséquence décoder les codes du champ de portée 106 compris dans la sous-trame du lien montant. Lorsque ladite station réceptrice complémentaire 20 a décodé le code dans le champ de portée 106 avec succès, celle-ci le transmet par un message à la station de base principale 10 via son circuit 25 d'interface 24. La station de base principale peut alors vérifier l'existence éventuelle de plusieurs copies de ce code. Elle transmet alors un message de réponse sur la portée (désigné généralement par l'acronyme anglo-saxon de RNG-RSP pour Ranging Response ), comme si elle avait reçu elle-même le code en question et mémorise une information relative à la station 30 réceptrice complémentaire qui a reçu la meilleure copie du code ainsi que celles qui l'on reçu à des degrés divers et qui donc pourraient être concernées et/ou perturbées par des transmissions ultérieures de cette même station -16-mobile 12. Par la suite, ladite station de réception complémentaire 20 reçoit les informations envoyées sur le signal radioélectrique descendant 17 et peut en conséquence recevoir les identifiants permettant de reconnaître la station mobile 12 à qui sont adressés les messages, en particulier les messages d'allocation de la carte du lien montant 105, transmis par la station de base principale 10. Il est à noter que le procédé mis en oeuvre dans la station de base principale 10 générant ces messages d'allocation peut utilement utiliser les informations de qualité de réception et d'interférences potentielles recueillies lors de l'étapes de décodage des champs de portée décrite ci-dessus. Si une des stations mobiles 12 est restée silencieuse pendant une période donnée, l'envoi périodique de code dans le champ de portée 106 de la sous-trame du lien montant permet alors de remettre à jour périodiquement les informations sur le niveau de puissance auquel le signal radioélectrique is montant 18 émis par ladite station mobile 12 est reçu par les différentes stations de réception complémentaire 20. En outre, les différentes stations de réception complémentaires 20 et la station de base principale 10 peuvent maintenir à jour une liste des identifiants utilisés par les stations mobiles 12 ainsi que la localisation des stations mobiles 12 (station réceptrice 20 complémentaire recevant le signal présentant la meilleure qualité) et les interférences potentielles (codes de portée reçus par d'autres stations réceptrices complémentaires que celle ayant le signal présentant la meilleure qualité). Dans un mode particulier de réalisation du procédé selon l'invention, 25 illustré ci-après dans le cas où une des stations mobiles 12 souhaite s'inscrire ou communiquer iet réactualiser ses informations de portée en émission auprès d'un système selon l'invention, ladite station mobile étant située à proximité d'un des récepteurs complémentaires 20 mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, au cours de la première étape 200, des données et 30 des informations protocolaires émises par la station de base principale 10 sur le signal radioélectrique descendant 17 sont reçues, notamment le préambule 102 compris dans la sous-trame du lien descendant et la carte du lien -17- descendant 104. Dans la troisième étape 220, les données et les informations protocolaires des trames du signal radioélectrique descendant 17 sont alors décodées, en particulier le préambule 102 et la carte du lien montant 105. Dès que la puissance d'émission utilisée par la station mobile 12 pour émettre un code dans le champ de portée 106 de la sous-trame du lien montant est suffisante, ledit code est reçu au cours de la deuxième étape 210. Puis, dans une quatrième étape 230, ledit code est décodé en utilisant notamment les informations de synchronisation obtenues suite au décodage à la troisième étape 220 du préambule 102 ainsi que la position du champ de portée 106 lo obtenue par le décodage de la carte du lien montant 105. Dans la cinquième étape 240, le code décodé ainsi obtenu est transmis à la station de base principale 10. Dans un système selon l'invention comportant des stations réceptrices complémentaires 20 selon l'invention, conformes au standard 802.16e de 15 I' IEEE , la station de base principale 10 émet dans la sous-trame du lien descendant la carte du lien montant 105. La carte du lien montant 105, comportant pour chaque station mobile 12 une allocation d'espace dans la sous-trame du lien montant, est notamment utilisée par les stations mobiles 12 souhaitant transmettre des informations. Dans un système selon 20 l'invention, la station réceptrice complémentaire 20 selon l'invention comporte des moyens nécessaires, notamment le processeur de bande de base 23, au décodage de la carte du lien montant 105 lui permettant ainsi de connaître les espaces alloués dans la sous-trame du lien montant aux stations mobiles 12 proches de ladite station réceptrice complémentaire 20. Ladite station 25 réceptrice complérnentaire 20 peut donc se préparer à la réception et au décodage des transmissions des stations mobiles 12 proches. Une fois le décodage de la carte du lien montant 105 et des transmissions des stations mobiles 12 accompli, les informations correspondantes sont envoyées via le

circuit d'interface 24 à la station de base principale 10. La station de base 30 principale 10 peut alors mettre en oeuvre le protocole de réponse sur le signal radioélectrique descendant 17 selon les conditions prévues par le standard. -18- Chaque station réceptrice complémentaire 20 peut également envoyer des informations de puissance et le cas échéant de qualité concernant les espaces dans la sous-trame du lien montant alloués à des stations mobiles 12 que ladite station réceptrice complémentaire 20 ne prend pas en compte. La station mobile principale 10 peut ainsi notamment améliorer les mesures d'interférences produites par chaque station mobile 12 sur les autres stations réceptrices complémentaires 20. La station mobile principale 10 peut aussi notamment modifier, s'il y a lieu, de manière dynamique, une liste de localisation des stations mobiles 10 pour tenir compte des déplacements des io stations mobiles 10 qui n'auraient pas été détectés correctement à l'aide de la réception initiale ou périodique du code dans le champ de portée 106 des sous-trames du lien montant émis par ladite station mobile et utiliser le réseau 19 pour faire parvenir ces informations aux stations réceptrices complémentaires 20.

15 Dans un mode particulier de réalisation du procédé selon l'invention, au cours de la cinquième étape 240, sont envoyées à la station de base principale des informations de puissance et le cas échéant de qualité concernant les espaces dans la sous-trame du lien montant alloués à toutes stations mobiles 12 dont le signal radioélectrique montant 18 peut être reçu au 20 cours de la deuxièrne étape 210. Dans un mode de réalisation du système selon l'invention, la station de base principale 10 utilise la liste de localisation des stations mobiles 12 pour améliorer l'efficacité spectrale globale du système selon l'invention. La station de base principale 10 peut déterminer, grâce au résultat de la réception 25 initiale ou périodique du code dans le champ de portée 106 de la sous-trame du lien montant, à la fois la station de réception complémentaire la plus à même de recevoir les communications en provenance d'une station mobile 12 et la liste des stations de réception complémentaires 20 susceptibles de subir des interférences de la part de cette station mobile 12 lorsque cette dernière 30 émet. Dans ce cas, la station de base principale 10 peut attribuer, à deux stations mobiles 12 distinctes, deux allocations temporelles et/ou fréquentielles en recouvrement partiel ou total, sous réserve que les stations -19- de réception complémentaires 20 correspondantes ne subissent pas d'interférences des deux stations mobiles 12. Ce cas de figure se produit par exemple lorsque d'émission réalisée par une des stations mobiles 12 est suffisamment atténuée par la propagation ou protégée par un masquage, pour ne pas créer d'interférences nuisibles aux stations de réception complémentaire 20 ne traitant pas avec ladite station mobile 12. Ce mécanisme permet notamment d'utiliser plusieurs fois les mêmes sous-porteuses fréquentielles au même moment en plusieurs points du système selon l'invention. lo La présente description traite d'un système dont les signaux radioélectriques sont conformes au standard 802.16e de I ( IEEE dans sa version à division duplex temporelle. Cependant, l'homme du métier, à partir notamment de ses connaissances générales et des documents à sa disposition couvrant par exemple les réseaux à larges bandes, pourrait mettre 15 en oeuvre le système selon l'invention, en se conformant à la norme IEEE 802.16e dans sa version à division duplex fréquentielle (ou selon le sigle anglo-saxon FDD pour Frequency Division Duplex ).

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'optimisation d'une liaison de données entre une station mobile (12) et une station de base principale (10), la liaison étant formée par un signal radioélectrique montant (18) émis par la station mobile (12) et un signal radioélectrique descendant (17) émis par la station de base principale (10), le signal radioélectrique montant (18) et le signal radioélectrique descendant (17) comportant des trames véhiculant des informations protocolaires et des données, caractérisé en ce qu'il comporte : io une première étape (200) de réception du signal radioélectrique descendant (17) ; • une deuxième étape (210) de réception du signal radioélectrique montant (18) ; • une troisième étape (220) de décodage des données et des 15 informations protocolaires des trames du signal radioélectrique descendant (17) ; • une quatrième étape (230) de décodage d'au moins une partie des données et des informations protocolaires des trames du signal radioélectrique montant (18), à l'aide des informations issues du 20 décodage du signal radioélectrique descendant (17) ; • une cinquième étape (240) de transmission à la station de base principale (10) des données et des informations protocolaires extraites à l'issue du décodage de la quatrième étape (230).

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le signal 25 radioélectrique montant (18) est véhiculé par une sous-trame du lien montant, le signal radioélectrique descendant (17) étant véhiculé par une sous-trame du lien descendant, la sous-trame du lien montant (18)-21 - et la sous-trame du lien descendant (17) étant conformes au standard 802.16e de l' Institute of Electrical and Electronics Engineers .

3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que, après émission par la station mobile (12) d'un code dans un champ de portée (106) compris dans la sous-trame du lien montant, • au cours de la première étape (200), des données et des informations protocolaires, parmi lesquelles figurent un préambule (102) et une carte du lien descendant (104), comprises dans la sous-trame du lien descendant, sont reçues ; io • au cours de la deuxième étape (210), le code est reçu dès que ce dernier est émis par la station mobile (12) à un niveau de puissance suffisant ; • au cours de la troisième étape (220), les données et au moins une partie des informations protocolaires dont le préambule (102) et la 15 carte du lien descendant (104) de la sous-trame du lien descendant sont décodées ; • au cours de la quatrième étape (230), ledit code est décodé en utilisant les informations obtenues suite à l'issue de la troisième étape (220) ; 20 • au cours de la cinquième étape (240), le code décodé est transmis à la station de base principale (10).

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3 caractérisé en ce qu'au cours de la cinquième étape (240), sont envoyées à la station de base principale (10) des informations de puissance 25 concernant les espaces dans la sous-trame du lien montant alloués à toutes stations mobiles (12) dont le signal radioélectrique montant (18) peut être reçu au cours de la deuxième étape (210).- 22 -

5. Station réceptrice complémentaire (20) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, la station réceptrice complémentaire (20) comportant au moins un système antennaire (21) relié à au moins un récepteur radioélectrique (22) adapté à la réception d'un signal radioélectrique descendant (17) émis par une station de base principale (10) et à la réception d'un signal radioélectrique montant (18) émis par des stations mobiles (12), le signal radioélectrique montant (18) et le signal radioélectrique descendant (17) comportant des trames véhiculant des données et des io informations protocolaires, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit d'interface (24) coopérant avec un processeur de bande de base (23) adapté au décodage du signal radioélectrique montant (18) à partir des informations obtenues suite au décodage du signal radioélectrique descendant (17), le circuit d'interface (24) permettant d'établir une 15 liaison de données (15) avec la station de base principale (10), ladite liaison de données (15) étant utilisée pour transmettre les informations obtenues suite au décodage du signal radioélectrique montant (18).

6. Station réceptrice complémentaire (20) selon la revendication 5 caractérisée en ce que le signal radioélectrique montant (18) et le 20 signal radioélectrique descendant (17) sont conformes au standard 802.16e de l' Institute of Electrical and Electronics Engineers , le système antennaire (21), le récepteur radioélectrique (22), le processeur de bande de base (23) étant adapté au traitement de tels signaux (17,18). 25

7. Système de radiocommunications pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le système de radiocommunications comportant : • au moins une station de base principale (10) adaptée à l'émission sur une zone de couverture (13) d'un signal radioélectrique 30 descendant (17),-23- • au moins une station mobile (12) adaptée à l'émission d'un signal radioélectrique montant (18) ; caractérisé en ce qu'il comporte des stations réceptrices complémentaires (20) selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, lesdites stations réceptrices complémentaires (20) étant disposées sur des sites répartis dans la zone de couverture (13), chaque station réceptrice complémentaire (20) comportant des moyens pour recevoir le signal radioélectrique montant (18) et le signal radioélectrique descendant (17) ainsi que des moyens de raccordement à la station de io base principale (10).