FR2965137A1 - Procede de planification de canaux frequentiels pour un systeme de communication d'un reseau a bande etroite - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de planification de fréquences porteuses implémenté dans un dispositif pour un système de radiocommunication à bande étroite partageant avec un système de radiocommunication large bande, des cellules comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences, la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels, chacun comportant un nombre donné de fréquences porteuses. Le dispositif comprend un moyen (UA) pour associer des fréquences porteuses aux stations de base à bande étroite et un moyen (UR) pour répartir sur la bande de fréquence les fréquences porteuses associées aux stations de base à bande étroite telle que chaque bloc fréquentiel comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun associé à une station de base différente, les deux groupes étant sélectionnés selon une règle de répartition telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases associées à des groupes réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale.
Description
La présente invention concerne d'une manière générale un procédé de planification de canaux fréquentiels, également appelés fréquences porteuses, pour un système de radiocommunication à bande étroite ("narrowband" en anglais) partageant avec un système de radiocommunication large bande ("broadband" en anglais), dans une même zone géographique, des sites de transmission radioélectrique et une même bande de fréquences.
II est connu un système de radiocommunication SY comprenant un premier système de radiocommunication à large bande SYBB et un deuxième système de radiocommunication à bande étroite SYNB déployés sur les mêmes sites de transmission radioélectrique dans une zone géographique déterminée. L'opérateur de ces sites peut ainsi offrir sur cette même zone à la fois des services à bande étroite et des services à large bande. Selon l'état de l'art antérieur, ces deux systèmes fonctionnent dans des bandes de fréquences séparées pour éviter des interférences mutuelles. En référence à la figure 1, le système de radiocommunication SY comprend une pluralité de sites, appelés cellules CI à C. Pour une meilleure compréhension de la figure 1, seulement 4 cellules CI, C2, C3 et Ce sont détaillées. Chaque cellule Cc, avec 1 c < C, comprend des première et deuxième stations de base, respectivement BSBB,c, BSNB,c et des stations mobiles MS1 à MSK qui communiquent avec les stations de base à travers des ressources radio partagées dans les bandes de fréquences respectives AFsyBB pour les communications à large bande et AFsyNB pour les communications à bande étroite.
Plus particulièrement, chaque cellule Cc comporte une première station de base BSBB,c, appelée dans la suite de la description station de base large bande BSBB,c, apte à communiquer radioélectriquement avec des stations mobiles dans un réseau de radiocommunication à large bande du premier système de radiocommunication SYBB. Chaque cellule Cc comporte également une deuxième station de base BSNB, appelée dans la suite de la description station de base à bande étroite BSNB,c, apte à communiquer radioélectriquement avec des stations mobiles dans un réseau de radiocommunication à bande étroite du deuxième système de radiocommunication SYNB. Les stations mobiles présentes dans une cellule et fonctionnant selon un seul des deux modes de communication, large bande ou à bande étroite, s'inscrivent respectivement auprès d'une des deux stations de base BSBB,c ou BSNB,c selon leur mode de fonctionnement. Des stations mobiles fonctionnant selon les deux modes de communication peuvent s'inscrire auprès de l'une des deux stations de base au choix ou auprès des deux stations de base. Pour des systèmes de radiocommunication SYBB et SYNB de type duplex à division fréquentielle FDD ("Frequency Division Duplex" en anglais), les bandes de fréquences prédéterminées respectives AFsyBB et AFsyNB comprennent chacune une première bande de fréquences AFsyBBe, respectivement AFsyNBe, pour l'émission de communications depuis les stations de base BSBB,c ou BSNB,c vers les stations mobiles complétée par une deuxième bande de fréquences de même largeur AFsyBBr, respectivement AFsyBBr dites bande duplex, pour les réceptions de communications provenant des stations mobiles par les stations de base BSBB,c ou BSNB,c. La première bande de fréquences AFsyBBe, respectivement AFsyNBe et la deuxième bande de fréquences associée AFsyBBr, respectivement AFsyBBr sont décalées d'un même écart duplex AFp.
Le système de radiocommunication large bande SYBB est par exemple du type WIMAX ("Worldwide Interoperability for Microwave Access" en anglais) fondé sur une interface Air selon la norme IEEE 802.16, plus particulièrement selon la norme 802.16m, ou LTE ("Long Term Evolution" en anglais) qui dispose de bandes larges de fréquences AFsyBBe et AFsyBBr chacune typiquement supérieure à un Méga-Hertz, par exemples de 1,25 MHz, 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz ou 20 MHz. Comme montré à la figure 2A, dans le système de radiocommunication large bande SYBB, chaque bande de fréquences prédéterminée AFsyBBe et AFsyBBr est divisée en J blocs fréquentiels respectivement BFe1 à BFej et BFr1 à BFrj, chacun de largeur de bande ABF, typiquement de quelques centaines de Kilo-Hertz, par exemple ABF = 180 kHz dans le cas d'un système selon la norme LTE. Chaque bloc BFei, BFri, avec 1 j J, comporte N fréquences porteuses consécutives et régulièrement réparties Fil... F~ n,... Fi,N de largeur de canal AF = AFsye/(JxN), avec 1 n N. Par exemple, dans le cas de la norme LTE, N est égal à 12 et l'intervalle AF entre deux sous-porteuses consécutives est égal à 15 kHz, de telle sorte que ABF=Nx8F=12x 15 kHz=180 kHz. Des ressources radio sont allouées à une station de base BSBB,c pour une transmission à fort débit de données vers (ou depuis) une station mobile fonctionnant au moins en mode large bande. La figure 2B est une illustration des ressources radio partagées par les stations de base large bande BSBB dans un canal de communication descendant dans la bande fréquentielle AFsyBBe pendant une trame temporelle TP, et sont similaires dans le canal de communication montant (non représenté). Un canal de communication, descendant ou montant, du système large bande LTE correspond à l'ensemble des ressources dans la bande fréquentielle AFsyBBe (ou AFsyBBr) pendant une trame temporelle TP. Les ressources radio sont des blocs de ressources chacun BRi,tp défini sur un bloc fréquentiel BFei (ou BFri selon le sens du canal) pendant une fenêtre temporelle spécifique tp, appelée pas temporel, constituée de plusieurs temps symboles au sens de la modulation OFDM. Un canal de communication comprend des sous canaux communs CNC pour la synchronisation et la diffusion des informations systèmes entre les stations de base large bande, et des sous canaux de transport pour les échanges de données et de signalisation entre les stations de base et les terminaux mobiles. Les sous canaux communs CNC correspondent à un ensemble de blocs de ressources s'étendant sur quelques blocs fréquentiels contigus (six dans le cas de LTE) pendant quelques temps symboles et se répètent en partie dans la trame temporelle TP. Les autres blocs de ressources correspondent aux canaux de transports et sont partagés entre les C stations de base BSBB,1 à BSBB,C du système de radiocommunication SYBB selon un procédé d'allocation de ressources connu, telle qu'une réutilisation fréquentielle selon un facteur spécifique par exemple un facteur 3 ou un facteur 1, ou telle qu'une réutilisation de fréquence fractionnaire. En référence à la figure 2B, sur le plan fréquentiel, plusieurs blocs fréquentiels, par exemple les blocs BFei à BFei+5, comportent quelques blocs de ressources destinés aux sous canaux CNC et des blocs de ressources destinés aux canaux de transport. Les autres blocs fréquentiels comportent des blocs de ressources destinés uniquement aux canaux de transport, par exemple le bloc fréquentiel BFe1 en référence à la figure 2B.
Le système de radiocommunication à bande étroite SYNB est par exemple un système TETRA ("TErrestrial Trunked RAdio" en anglais) ou TETRAPOL dont la largeur de canal 8f est de l'ordre de quelques Kilo-Hertz par exemple 10 kHz, 12,5 kHz ou 25 kHz, cette largeur 8f étant aussi le pas fréquentiel séparant deux fréquences porteuses. En référence à la figure 3A, le canal fréquentiel de communication montant et/ou descendant du système à bande étroite entre une station de base à bande étroite et un terminal mobile correspond à une fréquence porteuse fec,p ou frc,p (représentée fe/rc,p sur la figure 3A) de largeur de canal 8f. La largeur de bande 8b utile du signal fréquentiel filtré est inférieure à la largeur du canal 8f. Par exemple, pour une largeur de canal e de 10 KHz la largeur de bande âb sera par exemple de 8 KHz. En référence à la figure 3B, dans le système de radiocommunication à bande étroite SYNB de type FDD, la répartition usuelle du plan fréquentiel est telle qu'à chaque cellule Cc sont allouées deux groupes de P fréquences porteuses fec,I... fec,p,... fec,p et frc,I... frc,p,... frc,p de largeur de canal 8f, qui sont respectivement répartis sur les bandes de fréquence AFsyNBe et AFsyNBr. Pour chaque bande de fréquences 4FsyNBe et AFsyNBr la répartition des fréquences porteuses à bande étroite allouées à une même station de base, dans une même cellule Cc, respecte certaines contraintes entre lesdites fréquences. Une première contrainte relative à l'utilisation des systèmes de couplage classiques, plus particulièrement des systèmes de couplage par cavités, pour transmettre des messages depuis la station de base BSNB,c vers les terminaux mobiles présents dans la cellule, impose le respect d'un premier intervalle fréquentiel minimal Afe entre les fréquences porteuses utilisées dans une même cellule, par exemple Me = 150kHz. Une deuxième contrainte permet d'éviter des perturbations liées à l'utilisation de canaux fréquentiels trop proches pour transmettre des messages vers la station de base BSNB,c , à la fois, par des terminaux mobiles proches de la station de base BSNB,c et des terminaux mobiles éloignés de la station de base BSNB,c. Cette contrainte impose le respect d'un deuxième intervalle fréquentiel minimum Alfr entre lesdites fréquences porteuses d'une même cellule, par exemple Afr = 20 kHz, et qui peut être inférieur au premier pas Me.
Comme les canaux fréquentiels de communication montante dans le sens mobiles vers station de base correspondent, à l'écart duplex près, aux canaux fréquentiels de communication descendante de la station de base vers les stations mobile, les écarts minimaux entre canaux liés au contraintes de la station de base se retrouveront à l'identique, à une translation fréquentielle près, dans l'autre sous bande de fréquences correspondant aux communications montantes des stations mobiles vers la station de base. Des cellules suffisamment éloignées géographiquement les unes des autres peuvent avoir des fréquences porteuses identiques fec,p, frc,p ou des groupes ou des parties de groupes de fréquences porteuses identiques.
L'interférence réciproque de ces cellules dans un même canal fréquentiel est très faible, le rapport porteuse sur interférence déterminé dans chacune des cellules en fonction de l'autre cellule étant inférieur à un seuil spécifique.
De telles allocations usuelles de blocs fréquentiels et de fréquences porteuses sont efficaces lorsqu'elles sont appliquées respectivement à un premier et un deuxième systèmes de radiocommunication, SYBB et SYNB, localisés dans des zones géographiques distinctes, et / ou travaillant sur des bandes de fréquence AFsyBB, AFsyNB distinctes. Si les systèmes de communication SYBB et SYNB, selon l'invention, sont localisés dans une même zone géographique et partagent les mêmes bandes de fréquence d'émission et de réception AFsye et AFsyr les allocations de fréquences porteuses d'une part, et de blocs fréquentiels, plus particulièrement les canaux de transport, d'autre part, produiront des interférences réciproques ayant un effet très négatif sur la qualité de service desdits systèmes de communication.
En effet, selon un exemple de configuration typique, les fréquences porteuses du système à bande étroite SYNB ont une largeur de canal âf de 10KHz et le premier intervalle fréquentiel Me entre deux fréquences porteuses d'une même cellule C, est de 150KHz. En supposant que chaque bloc fréquentiel BFei, BFri du système large bande SYBB a une largeur de bande ABFi de 180 KHZ pour les systèmes LTE, plusieurs blocs fréquentiels, voir tous les blocs fréquentiels potentiellement utilisés par la station de base large bande BSBB,c de la cellule Cc peuvent contenir chacun au moins une fréquence porteuse de la station de base à bande étroite BSNB,c appartenant à la même cellule Cc et être interférés par ces fréquences porteuses. Il est possible de limiter cet inconvénient en évitant d'allouer un bloc fréquentiel à une cellule donnée, autrement dit en le neutralisant, lorsque son allocation serait susceptible de créer des interférences aux fréquences porteuses du système à bande étroite allouées dans la même cellule donnée ou dans des cellules suffisamment voisines de cette cellule donnée pour subir des interférences. Ainsi, ces blocs fréquentiels interférés deviennent inutilisables par application d'une stratégie de partage du système de radiocommunication SY interdisant l'allocation d'un bloc fréquentiel BFei, BFri à une station de base large bande BSBB s'il est interféré par une fréquence porteuse d'une station de base BSNB localisée dans la même cellule ou dans une cellule géographiquement proche. L'application d'une telle stratégie assure réciproquement la protection des blocs fréquentiels du système à large bande.
Néanmoins, le nombre de blocs fréquentiels neutralisés peut dans la configuration représentée ci-dessus réduire très sévèrement la capacité du système de communication à large bande.
Pour pallier cet inconvénient, il est connu d'utiliser dans les stations de base à bande étroite du système de communication à bande étroite SYNB des transmetteurs de fréquences multi-porteuses. Un tel transmetteur regroupe les fréquences porteuses allouées à une même station de base BSNB,c en un groupe de fréquences porteuses réparties consécutivement sur une bande fréquentielle peu étendue avec un faible intervalle fréquentiel Alfe entre chaque fréquence porteuse, par exemple Afe passe de 150 KHz à 20KHz. Le groupe de fréquences porteuses alloué à la station de base BSNB,c de la cellule Cc a ainsi une largeur de bande de fréquences, par exemple de 140KHz dans le cas d'un groupe de 8 fréquences, inférieure à la largeur de bande d'un bloc fréquentiel, qui est dans l'exemple précédent de 180 KHz. Selon sa position par rapport aux blocs fréquentiels, le groupe de fréquences porteuses n'interfère qu'avec un ou deux blocs fréquentiels au plus. Les autres blocs fréquentiels non interférés par ce groupe de fréquences peuvent être potentiellement alloués à la station de base large bande BSBB,c appartenant à la cellule Cc. Cependant les groupes de fréquences porteuses alloués respectivement aux stations de base à bande étroite comprises respectivement dans les cellules adjacentes à la cellule Cc, peuvent néanmoins être répartis sur l'ensemble de la bande de fréquences du système de radiocommunication SY et interférer ainsi plusieurs blocs fréquentiels, voir tous les blocs fréquentiels répartis sur les bandes de fréquence AFsye et AFsyr, les rendant inutilisables pour la station de base large bande BSBB,c de la cellule Cc.
L'objectif de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur par un procédé de planification de fréquences porteuses pour un système de radiocommunication à bande étroite partageant avec un système de radiocommunication large bande, dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences, la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels, chacun comportant un nombre donné de fréquences porteuses à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite. Le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une étape de répartition des fréquences porteuses à allouer aux stations de base à bande étroite sur la bande de fréquence telle que chaque bloc fréquentiel comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun associé à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale. Le procédé permet de minimiser les interférences des fréquences porteuses du système de radiocommunication à bande étroite sur l'ensemble des blocs fréquentiels du système de radiocommunication à large bande qui partage en partie la même bande de fréquences dans la même zone géographique que le système de radiocommunication à bande étroite.
Selon une caractéristique de l'invention, à l'étape de répartition les au moins deux groupes de fréquences porteuses sélectionnés sont répartis dans un bloc fréquentiel en intercalant alternativement chaque fréquence porteuse d'un groupe avec respectivement chaque fréquence porteuse de l'autre groupe afin de respecter un écart fréquentiel minimal entre les fréquences porteuses d'un même groupe de fréquences porteuses.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend un établissement d'une planification fréquentielle qui associe chaque station de base à bande étroite du système de radiocommunication à bande étroite à au moins un groupe de fréquences porteuses parmi plusieurs groupes de fréquences porteuses répartis par bloc fréquentiel sur la bande de fréquence selon la règle de répartition.
Selon une première réalisation du procédé de l'invention, le procédé 25 comprend les étapes successives suivantes : - une étape d'association déterminant un premier ensemble de premiers groupes de fréquences porteuses dont chaque premier groupe de fréquences porteuses est associé à une ou plusieurs stations de base à bande étroite selon des règles de réutilisation, et 30 - l'étape de répartition mettant en correspondance bijective chaque fréquence porteuse d'un des groupes du premier ensemble avec une fréquence porteuse d'un bloc fréquentiel en respectant, d'une part, la règle de répartition et, d'autre part, un écart fréquentiel minimal entre les fréquences porteuses d'un même groupe de fréquences porteuses mises en correspondance bijective 35 avec des fréquences porteuses d'un même bloc fréquentiel.
Selon une caractéristique de la première réalisation du procédé, l'étape de répartition comprend une première boucle itérative de sélection de chaque bloc fréquentiel de la bande de fréquence et une deuxième boucle itérative de sélection de chaque fréquence porteuse du bloc fréquentiel sélectionné, et comportant dans la deuxième boucle itérative une mise en correspondance bijective de la fréquence porteuse du bloc fréquentiel avec une fréquence porteuse du premier ensemble en respectant la règle de répartition et l'écart fréquentiel minimal entre des fréquences porteuses d'un même groupe de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel. Selon une variante de cette caractéristique, chaque deuxième boucle itérative comprend une étape de mise en correspondance bijective d'une fréquence porteuse d'un premier groupe de fréquences porteuses avec la fréquence porteuse sélectionnée du bloc fréquentiel sélectionné dès qu'une autre fréquence porteuse du premier groupe de fréquences porteuses a été mise en correspondance bijective avec une autre fréquence porteuse du bloc fréquentiel sélectionné lors d'une deuxième boucle itérative précédente.
Selon une autre caractéristique de la première réalisation du procédé, le nombre de fréquences porteuses de chaque premier groupe de fréquences porteuses est au plus deux fois inférieur au nombre de fréquences porteuses d'un bloc fréquentiel et l'étape de répartition comprend une boucle itérative de sélection de chaque bloc fréquentiel de la bande de fréquence comportant dans chaque boucle itérative une sélection selon la règle de répartition de deux premiers groupes de fréquences porteuses appartenant au premier ensemble et une mise en correspondance bijective successivement d'une fréquence porteuse du bloc fréquentiel avec alternativement une fréquence porteuse d'un des deux premiers groupes en respectant l'écart fréquentiel minimal entre des fréquences porteuses d'un même premier groupe de fréquences porteuses
Selon une deuxième réalisation du procédé de l'invention, le procédé comprend des étapes successives suivantes : - l'étape de répartition d'un premier ensemble de premiers groupes de fréquences porteuses associés respectivement aux stations de bases à bande étroite, chaque premier groupe étant réparti avec au moins un autre premier groupe différent dans un même bloc fréquentiel virtuel appartenant à un ensemble de blocs fréquentiels virtuels en respectant un écart fréquentiel minimal entre les fréquences porteuses d'un même groupe et en respectant la règle de répartition, l' ensemble de blocs fréquentiels virtuels comportant un nombre supérieur ou égal au nombre donné de blocs fréquentiels de la bande de fréquence, et - une étape d'association pour associer chaque bloc fréquentiel virtuel avec un bloc fréquentiel de la bande de fréquence en respectant des règles de réutilisation de fréquences porteuses.
L'invention concerne également un système de radiocommunication à bande étroite partageant avec un système de radiocommunication large bande, dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences, la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels, chacun comportant un nombre donné de fréquences porteuses à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite. Le système est caractérisé en ce que les fréquences porteuses du système de radiocommunication à bande étroite allouées à des stations de base à bande étroite sont réparties sur la bande de fréquence telle que chaque bloc fréquentiel comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun alloué à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale.
L'invention concerne également une station de base à bande étroite d'un système de radiocommunication à bande étroite partageant avec un système de radiocommunication large bande, dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences, la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels, chacun comportant un nombre donné de fréquences porteuses à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite. La station de base à bande étroite est caractérisée en ce que les fréquences porteuses allouées à la station de base sont réparties sur la bande de fréquence avec d'autres fréquences porteuses allouées à d'autres stations de base de telle que chaque bloc fréquentiel comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun alloué à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale.
L'invention concerne également un dispositif de planification de fréquences porteuses pour un système de radiocommunication à bande étroite partageant avec un système de radiocommunication large bande, dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences, la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels, chacun comportant un nombre donné de fréquences porteuses à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour associer des fréquences porteuses aux stations de base à bande étroite et un moyen pour répartir sur la bande de fréquence les fréquences porteuses associées aux stations de base à bande étroite telle que chaque bloc fréquentiel comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun associé à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale.
Enfin, l'invention se rapporte à un programme d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans un dispositif de planification, ledit programme comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté dans ledit dispositif de planification, réalisent la planification de fréquences porteuses, selon le procédé de l'invention, pour un système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) partageant avec un système de radiocommunication large bande (SYBB), dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique (CI, Cc) comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences (AFsy), la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels (Bfei,..., Bfej,..., BFej) , chacun comportant un nombre donné (F) de fréquences porteuses (Fei J,..., Fen,j, ... , FeN,j) à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations de l'invention données à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, montre schématiquement un système de radiocommunication ; - les figures 2A et 2B, déjà décrites, montrent une représentation d'allocation usuelle de canaux fréquentiels pour un système de communication large bande; - la figure 3A, déjà décrite, montre une représentation d'allocation usuelle de canaux fréquentiels pour un système de communication à bande étroite ; - la figure 3B, déjà décrite, montre une représentation d'une fréquence porteuse d'un système de communication à bande étroite ; - la figure 4 montre une représentation d'allocation de fréquences 15 porteuses pour un système de radiocommunication à bande étroite selon l'invention; - la figure 5 montre un schéma bloc d'un dispositif de planification de fréquence porteuse du système de radiocommunication mettant en oeuvre le procédé de planification fréquentielle selon l'invention ; 20 - les figures 6A, 6B et 6C montrent respectivement trois variantes d'un algorithme de répartition de fréquences porteuses selon une première réalisation du procédé de l'invention ; et - la figure 7 montre un algorithme de répartition de fréquences porteuses selon une deuxième réalisation du procédé de l'invention. 25 Les différents éléments apparaissant sur les différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
Le système de radiocommunication de type FDD selon l'invention est 30 assez similaire au système de radiocommunication SY précédemment décrit en référence à la figure 1 et comprend dans une même zone géographique un premier système de radiocommunication à large bande SYBB et un deuxième système de radiocommunication à bande étroite SYNB déployés dans des bandes de fréquences prédéterminées respectives AFsyBB et AFsyNB se 35 chevauchant en partie ou totalement et constituant une bande de fréquences commune AFsy, considérée dans la suite de la description comme la bande de fréquences du système SY. Le système de radiocommunication SY comporte une pluralité de cellules CI à cc, chacune Cc, avec 1 c C, comprenant des première et deuxième stations de base, respectivement BSBB,c, BSNB,c et des stations mobiles MS1 à MSK qui communiquent avec les stations de base à travers des ressources radio partagées dans la bande de fréquences commune AFsy. Plus particulièrement, chaque cellule Cc comporte une première station de base large bande BSBB,c apte à communiquer radioélectriquement avec des stations mobiles dans un réseau de radiocommunication à large bande du premier système de radiocommunication SYBB. Chaque cellule Cc comporte également une deuxième station de base à bande étroite BSNB apte à communiquer radioélectriquement avec des stations mobiles dans un réseau de radiocommunication à bande étroite du deuxième système de radiocommunication SYNB. La bande de fréquences AFsy comprend également une première bande de fréquences AFsye pour l'émission de communications descendantes depuis les stations de base BSBB,c ou BSNB,c vers les stations mobiles complétée par une deuxième bande de fréquences de même largeur AFsyr dite bande duplex pour les réceptions de communications montantes provenant des stations mobiles par les stations de base BSBB,c ou BSNB,c. Ces deux bandes de fréquences AFsye et AFsyr sont décalées d'un écart duplex AFD. Plus particulèrement, en communications descendantes, la bande de fréquences AFsye est formée par la bande de fréquences AFsyeNg du système de radiocommunication large bande SYBB chevauchant totalement ou en partie la bande de fréquences AFsyeNg du système de radiocommunication à bande étroite SYNB. De même en communications montantes, la bande de fréquences AFsyr est formée par la bande de fréquences AFsyrBB du système de radiocommunication large bande SYBB chevauchant totalement ou en partie la bande de fréquences AFsyrNg du système de radiocommunication à bande étroite SYNB. Le procédé de planification fréquentielle selon l'invention étant identique dans chacune des deux bandes de fréquences AFsYe(AFsyeBg, AFsyeNg) et AFsyr(AFsyrgg, AFsyrNg), seule la répartition fréquentielle des deux systèmes SYBB et SYNB est décrite sur la première bande de fréquences AFsye dans la suite de la description.
Comme décrit précédemment, en référence aux figures 2A et 2B, le système de radiocommunication large bande SYBB est par exemple du type WIMAX ("Worldwide Interoperability for Microwave Access" en anglais) fondé sur une interface Air selon la norme IEEE 802.16, plus particulièrement selon la norme 802.16m, ou LTE ("Long Term Evolution" en anglais) qui dispose de bandes larges de fréquences AFsYBBe et AFsyBBr chacune typiquement supérieure à un Mégahertz, par exemples de 1,25 MHz, 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz ou 20 MHz. Comme montré à la figure 2A, dans le système de radiocommunication large bande SYBB, la bande de fréquences prédéterminée AFsyeBe est divisée en J blocs fréquentiels BFe1 à BFej, chacun de largeur de bande ABF, typiquement de quelques centaines de Kilo-Hertz, par exemple ABF = 180 kHz dans le cas d'un système selon la norme LTE. Chaque bloc BFei, avec 1 j < J, comporte N fréquences porteuses consécutives et régulièrement réparties Fei t... Fei n,... Fei,N de largeur de canal AF = AFsye/(JxN), avec 1 < n N. Par exemple, dans le cas de la norme LTE, N est égal à 12 et l'intervalle 8F entre deux sous-porteuses consécutives est égal à 15 kHz, de telle sorte que ABF = N x 8F = 12 x 15 kHz = 180 kHz. Des ressources radio sont allouées à une station de base BSBB,c pour une transmission à fort débit de données vers (ou depuis) une station mobile fonctionnant au moins en mode large bande. La figure 2B est une illustration des ressources radio partagées par les stations de base large bande BSBB dans un canal de communication descendant dans la bande fréquentielle AFsyBBe pendant une trame temporelle TP, et sont similaires dans le canal de communication montant (non représenté). Un canal de communication, descendant (ou montant), du système large bande LTE correspond à l'ensemble des ressources dans la bande fréquentielle AFsyeBe pendant une trame temporelle TP. Les ressources radio sont des blocs de ressources chacun (BRi,tp) défini sur un bloc fréquentiel BFei pendant une fenêtre temporelle spécifique tp, appelée pas temporel. Un canal de communication comprend des sous canaux communs CNC pour la synchronisation et la diffusion des informations systèmes entre les stations de base large bande, et des sous canaux de transport pour les échanges de données et de signalisation entre les stations de base et les terminaux mobiles. Les sous canaux communs correspondent à un ensemble de blocs de ressources s'étendant sur quelques blocs fréquentiels contigus pendant quelques temps symboles et se répètent en partie dans la trame temporelle TP. Les autres blocs de ressources correspondent aux canaux de transports et sont partagés entre les C stations de base BSBB,t à BSBB,C du système de radiocommunication SYBB selon un procédé d'allocation de ressources connu.
Sur le plan fréquentiel, plusieurs blocs fréquentiels, par exemple les blocs BFei à BFei+5 en référence à la figure 2B, comportent quelques blocs de ressources destinés aux sous canaux CNC et des blocs de ressources destinés aux canaux de transport. Les autres blocs fréquentiels comportent des blocs de ressources destinés uniquement aux canaux de transport, par exemple le bloc fréquentiel BFe1 en référence à la figure 2B.
Le système de radiocommunication à bande étroite SYNB est par exemple un système TETRA ("TErrestrial Trunked RAdio" en anglais) ou TETRAPOL dont la largeur de canal 8f de chaque fréquence porteuse est de l'ordre de quelques Kilo-Hertz. A chaque cellule Cc, plus particulièrement à chaque station de base à bande étroite SBNB,c, sont alloués un ou plusieurs groupes de fréquences porteuses Gem avec 1 <_ m 5 M, parmi M groupes de fréquences porteuses Gel à Gem. Chaque groupe de fréquences porteuses Gem comprend F fréquences porteuses Fem,i à Fem,F. L'ensemble des fréquences porteuses de chaque groupe est disjoint d'un groupe à un autre groupe. Un même groupe de fréquences porteuses Gem peut être affecté à plusieurs cellules éloignées les unes des autres pour éviter toute interférence fréquentielle.
Selon cette configuration du système de communication, seuls les blocs de ressource alloués du système de communication à large bande et dédiés aux canaux de transport interfèrent les fréquences porteuses du système de communication à bande étroite allouées dans la même bande de fréquences. Les blocs de ressources dédiés aux canaux communs CNC d'un bloc fréquentiel du système de communication à large bande ont une interférence négligeable sur les fréquences porteuses du système de communication à bande étroite localisée dans la même bande de fréquences, le rapport entre la puissance moyenne du signal utile du système à bande étroite et la puissance moyenne du signal perturbateur des canaux communs CNC du système à bande large étant très inférieur au seuil de rapport signal à bruit nuisible du système de communication à bande étroite. En effet, en supposant que la puissance d'émission du système à bande étroite de type TETRAPOL est de 42 dBm par fréquence porteuse et que la puissance du système à large bande de type LTE est de 48 dBm sur l'ensemble d'un canal de 1,080 MHz (canal dit de 1,4 MHz nominal), la densité de puissance à bande large lors de la seule émission des canaux communs CNC est d'environ 48 dBm/MHz, car ceux-ci occupent à peu près l'ensemble de la bande d'émission (entre 62 et 72 porteuses de 15 kHz), mais elle ne sera que de 27 dBm dans un filtre de réception du système de communication à bande étroite ayant une largeur de bande 8b de 8 kHz (48 dBm diminué du rapport entre les largeurs de bande de 1 MHz et de 8 kHz, respectivement, i.e. 21 dB). De plus, la durée d'émission des canaux communs est de l'ordre de 5 % du temps comparé à la durée d'émission totale des canaux d'un système à large bande et la puissance moyenne des canaux communs est réduite d'un facteur proche de 20 correspondant au rapport cyclique de leur émission dans la trame temporelle et est donc 13 dB plus faible en moyenne, c'est-à-dire d'une puissance de 14 dBm =- 27 dBm - 13 dB dans la bande de réception du signal perturbateur par le système de communication à bande étroite. Le rapport entre le signal utile à bande étroite et le signal perturbateur des canaux communs est en valeur moyenne de 28 dB = 42 dBm - 14 dBm, c'est-à-dire très inférieur au seuil de rapport signal à bruit nuisible du système à bande étroite qui est dans ce cas de 15 dB. A contrario, si les blocs de ressource dédiés aux canaux de transport compris dans un bloc fréquentiel sont alloués en permanence à des communications de la station de base à large bande BSBB, l'atténuation due au rapport cyclique de la transmission ne s'appliquera pas, le rapport signal à bruit à conditions de propagations identiques ne sera que de 15 dB = 42 dBm - 27 dBm, ce qui est insuffisant pour éviter des interférences.
Le procédé de planification fréquentielle selon l'invention est mis en oeuvre dans un dispositif de planification DP lors de l'installation et de la configuration des stations de base à bande étroite SBNB,I à SBNB,C respectivement dans les cellules CI à cc. Le dispositif de planification de fréquences porteuses DP sera décrit ultérieurement en référence à la figure 5. Le dispositif DP va établir une planification fréquentielle PF des groupes de fréquences porteuses à allouer aux stations de base à bande étroite et répartis dans la bande de fréquences AFsye de manière à minimiser les interférences entre les deux systèmes de communication, en fonction des trois règles de répartition suivantes qui caractériseront le procédé. Selon la première règle de répartition RR1, le dispositif de planification DP répartit dans un bloc fréquentiel BFej, tout ou partie de l'ensemble des fréquences porteuses d'un groupe Gem, sous réserve du respect de la deuxième règle de répartition RR2 ci-dessous, ledit bloc fréquentiel étant considéré comme interféré. Selon la deuxième règle de répartition RR2, pour éviter les interférences entre les fréquences porteuses d'un même groupe Gem affecté à une ou plusieurs cellules, un écart fréquentiel minimal Afe doit être respecté entre chacune des fréquences porteuses successives appartenant au même groupe Gem et réparties dans un même bloc fréquentiel, conformément aux règles de l'état de l'art pour l'allocation des fréquences porteuses dans un système de communication à bande étroite. Selon la troisième règle de répartition RR3, un bloc fréquentiel BFej qui est en partie interféré, c'est-à-dire dont des fréquences du bloc fréquentiel n'ont pas encore été associées à des cellules du système, sera complété par un ou des groupes de fréquences porteuses sélectionnés de telle sorte que la zone géographique interférée par l'émission des stations de bases associées aux groupes de fréquences porteuses réparties dans le même bloc fréquentiel ait une surface interférée minimale.
En appliquant les règles précédentes dans le procédé de planification, le dispositif DP planifie dans un même bloc fréquentiel BFej d'une part, selon la première règle de répartition RR1 les fréquences porteuses constituant un groupe de fréquences Gem à allouer à au moins une station de base à bande étroite d'une cellule Cc, lesdites fréquences étant réparties dans le bloc en respectant les contraintes d'écart fréquentiel minimal selon la deuxième règle de répartition RR2 et, d'autre part, selon la troisième règle de répartition RR3 de regrouper dans ce même bloc fréquentiel BFej les fréquences porteuses constituant un ou plusieurs autres groupes de fréquences porteuses à allouer à stations de base à bande étroite de cellules différentes de la cellule Cc mais suffisamment proches de celle-ci. Ce bloc fréquentiel BFej est par conséquent complètement interféré par les fréquences porteuses à allouer à des stations de base à bande étroite appartenant à la cellule Cc et aux cellules adjacentes à Cc, d'autres blocs fréquentiels de la bande de fréquences du système de radiocommunication n'étant pas interférés par ces fréquences porteuses et pouvant alors être utilisés par les stations de base large bande de la cellule Cc. Dans les blocs fréquentiels pas ou très faiblement interférés par les fréquences de la cellule Cc peuvent également être réparties des fréquences porteuses des stations de base à bande étroite des cellules géographiquement éloignées de la cellule Cc sans qu'elles n'interfèrent dans les communications large bande de la station de base large bande de la cellule Cc. Une fois la planification fréquentielle PF établie, qui associe chaque station de base à bande étroite du système de radiocommunication à bande étroite à au moins un groupe de fréquences porteuses parmi plusieurs groupes de fréquences porteuses répartis par bloc fréquentiel sur la bande de fréquence selon les règles de répartition précédentes, le dispositif DP transmet la planification PF à un opérateur du système de radiocommunication afin qu'il alloue des fréquences porteuses de la bande de fréquence à chaque station de base à bande étroite comme planifié dans la planification fréquentielle PF.
La figure 4 illustre un exemple d'une répartition selon les règles de répartition RR1, RR2 et RR3 dans un bloc fréquentiel BFej d'un premier groupe Gem de huit fréquences porteuses fem,1 à fem,8 alloué à une première station de base à bande étroite d'une première cellule Cc et d'un deuxième groupe Gem+1 de huit fréquences porteuses fem+1,1 à fem+1,8 alloué à une deuxième station de base à bande étroite d'une deuxième cellule Cc+1 adjacente à la première cellule Cc. Les deux stations de base appartiennent à un système de communication à bande étroite SYNB de type TETRAPOL dont chaque fréquence a une largeur de canal 8f de 10 KHz, une largeur de bande 8b de 8 KHz et un écart fréquentiel minimal entre chaque fréquence d'un même groupe Afe de 20 KHz. Le système de communication large bande SYBB localisé dans la même bande de fréquences que le système de communication à bande étroite SYNB est de type LTE et possède une largeur spectrale AFsyegg de 1,4 Mhz avec une largeur de bloc fréquentiel ABFi égale à 180 KHZ. Comme représentés à la figure 4, les deux groupes de fréquences porteuses Gem et Gem+1 sont entrelacés en intercalant alternativement une fréquence porteuse du premier groupe avec une fréquence porteuse du deuxième groupe pour respecter l'écart fréquentiel minimal Afe = 20 KHz selon la deuxième règle de répartition RR2. Sur la figure 4, un bloc fréquentiel BFej selon le système LTE d'une largeur totale de 180 kHz correspond à la réunion de 18 fréquences porteuses, notées Fej,o à Fej,17, du système à bande étroite avec une largeur de canal 8f de 10 kHz. Le premier groupe Gem alloué à la première cellule Cc comprend les porteuses impaires notées de Fej,1 à Fe1j,15 et le deuxième groupe Gem+1 alloué à la deuxième cellule Cc+1 comprend les porteuses paires notées Fej,2 à Fej,16. La répartition de chaque groupe de fréquences porteuses dans un bloc fréquentiel vérifie la contrainte fréquentielle d'écart fréquentiel minimal Afe égal à 20 kHz entre. deux fréquences successives appartenant à un même groupe. Les deux dernières fréquences porteuses peuvent être allouées à d'autres cellules du système de radiocommunication SY en respectant les règles de répartition RR1, RR2 et RR3. On notera que s'il fallait allouer à une station de base du système à bande étroite plus de huit fréquences porteuses, il serait possible de le faire en allouant séparément deux groupes de huit fréquences porteuses appartenant à deux blocs fréquentiels différents, qu'ils soient contigus ou non, la non affectation des porteuses Fej,p et Fej,17 dans le cas précédent assurant que quel que soit le cas de figure, la contrainte d'écart fréquentiel minimal sera toujours respectée entre les porteuses de deux groupes appartenant à des blocs fréquentiels différents.
En référence à la figure 5, le procédé de planification fréquentielle est implémenté dans le dispositif de planification DP qui comprend entre autre une unité d'association UA pour associer des groupes de fréquences porteuses à des cellules du système SY selon des règles de réutilisation RU, une unité de répartition UR pour répartir des groupes de fréquences porteuses dans des blocs fréquentiels selon un algorithme AG et les règles de répartition RR1, RR2 et RR3 et une mémoire ME comportant notamment la planification fréquentielle PF des groupes de fréquences porteuses à allouer aux stations de base du système de radiocommunication à bande étroite réparties par bloc fréquentiel du système de radiocommunication large bande, la planification PF étant le résultat du procédé de planification selon l'invention. Les unités UA, UR et ME du dispositif DP sont représentées sous forme de blocs fonctionnels dont la plupart assurent des fonctions ayant un lien avec l'invention et peuvent correspondre à des modules logiciels implémentés dans au moins un processeur et/ou à des modules matériels dédiés et/ou programmables. L'unité de mémorisation ME comprend également des informations sur les bandes de fréquence AFsyBB et AFsyBB du système de radiocommunications, le nombre F de fréquences porteuses par groupe de fréquences porteuses et à associer à chaque cellule, la valeur de l'écart fréquentiel minimal Afe, le nombre J de blocs fréquentiels répartis dans la bande de fréquence du système large bande AFsyBB et le nombre N de fréquences porteuses par bloc fréquentiel.
Le dispositif peut également comprendre une interface de communication pour transmettre la planification fréquentielle PF au système de radiocommunication SY afin que l'opérateur du système mette en oeuvre les allocations de fréquences par cellule selon la planification PF. Le dispositif de planification peut être par exemple un serveur connecté via 30 un réseau paquet au système de radiocommunication SY. L'unité de répartition UR comporte par exemple un ou plusieurs processeurs commandant l'exécution d'un algorithme de répartition AG prenant en compte les règles de répartitions RR1, RR2 et RR3. L'unité d'association UA comporte par exemple un ou plusieurs 35 processeurs commandant l'exécution d'un algorithme d'association prenant en compte les règles de réutilisation de fréquences RU. La mémoire ME est un support d'enregistrement dans lequel peuvent être sauvegardés des programmes. La mémoire ME est connectée aux unités UR et UA via un bus bidirectionel BU et comprend des mémoires volatiles et/ou non volatiles telles que des mémoires EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, etc. Les algorithmes mettant en oeuvre le procédé de planification sont mémorisés dans la mémoire ME.
Le procédé de planification de fréquences porteuses à allouer aux stations de base à bande étroite du système de radiocommunication SY est mis en oeuvre selon plusieurs réalisations de l'invention décrites plus en détails ci-dessous. Chaque réalisation comprend deux étapes principales : une étape d'association EA de groupes de fréquences porteuses à des cellules du système et exécutée par l'unité d'association UA du dispositif DP et une étape de répartition ER des groupes de fréquences dans des blocs fréquentiels exécutée par l'unité de répartition UR du dispositif DP. Selon la première réalisation, les étapes sont exécutées dans un premier ordre EA puis ER.
Selon la deuxième réalisation, les étapes sont exécutées dans l'ordre inverse ER puis EA.
L'étape d'association EA de groupes de fréquences porteuses à des stations de base à bande étroite du système consiste à associer un même groupe de fréquences porteuses à des stations de base à bande étroite du système de radiocommunication SY en respectant les règles de réutilisation RU connues de l'homme du métier et appliquées à des systèmes de radiocommunication à bande étroite, toutes les stations de base à bande étroite du système devant être associées à au moins un groupe de fréquences porteuses. L'étape ER de répartition des fréquences porteuses dans des blocs fréquentiels consiste plus particulièrement à répartir dans des mêmes blocs fréquentiels des groupes de fréquences porteuses associés à des stations de base à bande étroite dont la surface interférée par l'émission desdites stations de base à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel est minimale, en appliquant les règles de répartition RR1, RR2 et RR3 selon l'invention.
Le procédé comprend également, après l'exécution des deux étape EA et ER, un établissement d'une planification fréquentielle qui associe chaque station de base à bande étroite du système de radiocommunication à bande étroite à au moins un groupe de fréquences porteuses parmi plusieurs groupes de fréquences porteuses répartis par bloc fréquentiel sur la bande de fréquence selon les règles de répartition.
Selon la première réalisation du procédé de planification, à l'étape d'association EA, l'unité d'association UA du dispositif de planification DP détermine un premier ensemble A de premiers groupes de fréquences AI à AM, chaque premier groupe Am, avec 1 < m M, étant associé à une ou plusieurs cellules du système de radiocommunication SY selon les règles de réutilisation de fréquences RU. A chaque premier groupe de fréquences Am est affecté un ensemble de F fréquences fam,i à fam,F en respectant un écart fréquentiel minimal Afe entre chaque fréquence fam,f du groupe de fréquence Am. Chaque ensemble de fréquences est disjoint d'un premier groupe de fréquences à un autre premier groupe de fréquences. Dans le cas où plusieurs premiers groupes de fréquences sont alloués à une cellule Cc, l'ensemble des fréquences correspondant à l'union des ensembles de fréquences composant les premiers groupes alloués à la cellule respectent l'écart fréquentiel minimal 4fe. Les règles de réutilisation RU consistent à associer un ou plusieurs premiers groupes de fréquences parmi les M premiers groupes de fréquences à chaque cellule Cc du système de radiocommunication SY, un même premier groupe de fréquences pouvant être associé à plusieurs cellules différentes distantes géographiquement les unes des autres d'un écart donné évitant des interférences fréquentielles entre ces cellules. Ces contraintes de réutilisation ne font intervenir que les interférences co-canal. A l'étape de répartition ER, l'unité de répartition UR du dispositif DP met en correspondance bijective chaque fréquence porteuse d'un des premiers groupes de l'ensemble avec une fréquence porteuse d'un bloc fréquentiel en respectant, d'une part, les règles de répartition et, d'autre part, un écart fréquentiel minimal entre les fréquences porteuses d'un même premier groupe de fréquences porteuses mises en correspondance bijective avec des fréquences porteuses d'un même bloc fréquentiel. Plus particulièrement, l'unité de répartition UR du dispositif DP détermine un deuxième ensemble Ge de M deuxièmes groupes de fréquences porteuses Gel à GeM, les fréquences porteuses de chaque groupe Cern étant entre autre réparties de préférence dans un bloc fréquentiel BFej en respectant un écart fréquentiel minimal entre les fréquences porteuses d'un même deuxième groupe comprises dans un même bloc fréquentiel. Selon la première réalisation, l'étape de répartition comprend également une mise en correspondance bijective cp des fréquences de chaque groupe du premier ensemble A avec les fréquences de chaque groupe du deuxième ensemble G permettant ainsi d'associer les fréquences des M groupes de l'ensemble G aux cellules du système SY de manière identique à l'association des fréquences respectivement des M groupes de l'ensemble A selon l'étape d'association EA en tenant compte des règles de réutilisation RU et des règles de répartition RR1, RR2 et RR3. Plus précisément, le deuxième ensemble Ge de deuxièmes groupes de fréquences Ger,.., GeM avec 1 < m < M est déterminé tels que le premier ensemble A[Aiu ...uAM] et que le deuxième ensemble Ge[Geiu ...uGeM ] soient en bijection. Une correspondance bijective cp par bijection des fréquences du premier 1 o ensemble A[A1u ... uAM] aux fréquences du deuxième ensemble Ge[Ge1u ... uGeM] est ainsi déterminée en respectant les règles de réutilisation RU et de planification RR1, RR2 et RR3 : cp(A) = Ge.
Selon la première réalisation de l'invention, sont définies des macro- 15 cellules MI, .. MM du réseau à bande étroite telles que toutes les cellules comportant une station de base à bande étroite associée à un premier groupe de fréquences Am constituent la macro-cellule Mm, chaque macro-cellule Mm comportant alors toutes les cellules dont le groupe de fréquences respectif Am est associé. Les différents émetteurs à bande étroite de chacune des macro- 20 cellules conservent toutes les caractéristiques héritées des cellules correspondantes, notamment les caractéristiques des systèmes antennaires (diagrammes de rayonnement en particulier) et les puissances d'émission.
Les figures 6A, 6B et 6C détaillent plus particulièrement l'étape de 25 répartition de fréquence ER selon respectivement trois algorithmes itératifs différents AGI, AG2 et AG3, dont l'itération principale BI1 correspond à chaque traitement d'un nouveau bloc fréquentiel différent de la bande de fréquences AFsyBB. A chaque itération dans un de ces algorithmes, c'est-à-dire à chaque nouveau bloc fréquentiel sélectionné par l'unité de répartition UR du 30 dispositif DP selon l'invention, sont exécutées des mises en correspondances bijectives de fréquences porteuses de l'ensemble A avec des fréquences du nouveau bloc fréquentiel sélectionné et considéré comme bloc fréquentiel en cours de traitement, les fréquences porteuses du bloc fréquentiel en cours de traitement appartenant au deuxième ensemble Ge. Les blocs fréquenciels dont 35 toutes les fréquences ont déjà été mises en correspondance bijectives avec des fréquences porteuses de l'ensemble A sont considérés comme traités.
L'étape de répartition ER selon le premier algorithme AG = AGI, en référence à la figure 6A comprenant les étapes S100 à S108. L'algorithme AGI comprend la première boucle itérative B1 1 permettant de sélectionner chaque bloc fréquentiel de la bande de fréquences AFsyBB et comprend une deuxième boucle itérative B21 incluse dans la première boucle B1 1 pour sélectionner dans le bloc fréquentiel BFej, chaque fréquence porteuse fgm,f = Fej,n à mettre en correspondance bijective avec une fréquence fam,f de l'ensemble A, avec 1 f <_ F, en respectant les règles de répartition RR1, RR2 et RR3. A l'étape S100, le dispositif DP définit un troisième ensemble Y comprenant les fréquences porteuses de l'ensemble A qui n'ont pas encore été traitées c'est-à-dire qui n'ont pas encore été mises en correspondance bijective avec une fréquence Fej,n de l'ensemble G. L'ensemble Y est mémorisé dans la mémoire ME du dispositif DP et est initialiement égal à l'ensemble A. A l'étape S101, l'unité UR exécute la première boucle itérative BI1 et vérifie si la bande de fréquences AFsyBB comprend au moins un bloc fréquentiel libre BFej, c'est-à-dire non encore traité. Si tous les blocs fréquentiels ont été traités, aucun bloc fréquentiel est libre, le procédé d'allocation s'arrête à l'étape S102. A l'étape S102, s'il reste des fréquences porteuses de l'ensemble A non réparties sur la bande de fréquences AFsy, elles sont en excédent par rapport à la bande de fréquences du système à large bande AFsyBB et doivent donc être réparties en dehors de cette bande de fréquences. Ceci peut se faire selon tout procédé connu de l'homme du métier. Dans ce cas, la bande de fréquences AFsyBB du système de radiocommunication large bande SYBB ne chevauche qu'une partie de la bande de fréquences AFsyNB du système de radiocommunication à bande étroite SYNB qui est plus grande. A l'étape SI01, s'il reste des blocs fréquentiels libres dans la bande de fréquences, l'unité UR en sélectionne un, soit de manière successive par incrémentation d'une variable associée à chaque indice j des blocs BFej, soit de manière aléatoire. A l'étape S103, le dispositif DP définit un quatrième ensemble X initialement vide, comprenant les fréquences porteuses de l'ensemble A qui ont déjà été mises en correspondance bijective avec des fréquences porteuses Fej,n du bloc fréquentiel BFej. A chaque sélection d'un nouveau bloc fréquentiel, l'ensemble X est initialisé en ensemble vide. L'ensemble X est mémorisé dans la mémoire ME. A l'étape S104, l'unité UR exécute la deuxième boucle itérative B21, en vérifiant si toutes les fréquences porteuses du bloc fréquentiel BFej ont été traitées. Si des fréquences du bloc BFej n'ont pas été traitées, l'unité UR en sélectionne une Fej,n, soit de manière successive par incrémentation d'une variable associée à chaque indice n des fréquences Fej,n, soit de manière aléatoire. Si toutes les N fréquences Fej,1 à Fej,N du bloc fréquentiel BFej ont déjà été sélectionnées, la deuxième boucle itérative B21 s'arrête et la première boucle B1 1 est de nouveau itérée à l'étape S105 afin de sélectionner un nouveau bloc fréquentiel à l'étape S104. Lors de la sélection d'une nouvelle fréquence porteuse Fej,n dans le bloc fréquentiel BFej, l'unité UR sélectionne à l'étape S106, une fréquence porteuse 10 fam,f dans l'ensemble Y qui respecte les deux conditions de répartition CD11 et CD21 relatives aux règles de répartitions RR1, RR2 et RR3. Selon la première condition CD11 relative plus particulièrement aux règles RR1 et RR3, la fréquence porteuse fam,f doit être sélectionnée telle que les interférences fréquentielles émises par les macro-cellules associées à la 15 fréquence fam,f et aux fréquences de l'ensemble X - c'est-à-dire les fréquences déjà réparties dans le bloc fréquentiel BFej -, correspond à la plus petite surface interférée Slmin. L'unité UR détermine la surface interférée au moyen de méthodes de prévision de propagation fréquentielle connues de l'homme du métier pour chaque fréquence de l'ensemble Y, et sélectionne la fréquence 20 fam,f associée à la surface interférée la plus petite et qui respecte également la condition CD21. La condition CD11 permet de réduire le choix des fréquences à sélectionner de l'ensemble Y. Sont sélectionnables, aux regards de la condition CD11 : - d'une part les fréquences allouées à des premières cellules dont sont 25 également allouées des fréquences porteuses déjà réparties dans le bloc BFej, la première règle de répartition RR1 étant implicitement respectée, et - d'autre part les fréquences allouées à des cellules proches des premières cellules par respect de la troisième règle de répartition RR3 selon la surface minimale interférée. 30 Selon la deuxième condition CD21, relative plus particulièrement à la deuxième règle de répartition RR2, la fréquence fam,f doit être sélectionnée de telle sorte que pour toute fréquence Fa appartenant à l'ensemble X des fréquences réparties dans le bloc fréquentiel BFej et étant associée - avec la fréquence fam,f - à une même cellule d'une macro-cellule, chaque fréquence 35 cp(Fa) du bloc de fréquences BFej correspondant bijectivement à chaque fréquence Fa respecte la contrainte d'écart fréquentiel minimal Afe par rapport à la fréquence Fej,n et selon la règle de répartition RR2. Cette condition CD21 permet de vérifier que les fréquences porteuses appartenant au même groupe de fréquences et réparties dans un même bloc fréquentiel sont espacées d'un écart fréquentiel minimal Afe afin d'éviter toute interférence fréquentiel entre fréquences associées à une même cellule. A l'étape S107, l'unité UR met en correspondance bijective la fréquence fam,f avec la fréquence Fej,n : ci) (fam,f)= Fej,n, la fréquence fam,f appartenant au premier ensemble A de fréquences porteuses et la fréquence Fej,n appartenant au deuxième ensemble G. La correspondance est mémorisée dans la mémoire ME du dispositif DP. Les ensembles X et Y sont mis à jour tel que la fréquence fam,f est incluse dans l'ensemble X (X = X u {fam,f}) et est exclue de l'ensemble Y (Y = Y - {fam,f})). A la fin de l'étape S107, l'unité UR réitère la deuxième boucle B21 à l'étape S108 qui reboucle sur l'étape S104, afin de sélectionner une nouvelle fréquence porteuse du bloc fréquentiel BFej. Une fois que tous les blocs fréquentiels ont été traités et que toutes les fréquences porteuses de l'ensemble A ont été réparties dans la bande de fréquences AFsy du système SY, le dispositif DP établit une planification fréquentielle PF qui associe pour chaque cellule Cc du système SY un ou des groupes de fréquences de l'ensemble Ge selon les règles de réutilisation RU, les groupes de fréquences étant répartis par bloc fréquentiel selon les règles de répartition RR1, RR2 et RR3.
Le dispositif DP transmet la planification fréquentielle PF au système de radiocommunication SY qui va allouer à chaque station de base à bande étroite les groupes de fréquences planifiés dans la planification fréquentielle PF. L'algorithme AGI fournit une définition optimale d'une planification fréquentielle minimisant le nombre de blocs fréquentiels interférés par des groupes de fréquences alloués à des stations de base à bande étroite de cellules adjacentes du système de radiocommunication SY tout en respectant les contraintes d'espacement fréquentiel entre les fréquences porteuses du système à bande étroite. Toutefois, il nécessite à chaque deuxième boucle itérative B21 pour vérifier la condition CD11 de l'étape S106, une redétermination de la surface interférée pour chaque fréquence porteuse de l'ensemble Y.
L'algorithme AG2, en référence à la figure 6B diminue de manière conséquente la complexité de l'algorithme AGI en réduisant le nombre de redétermination de la surface interférée SI pour chaque fréquence de l'ensemble Y. En effet, si l'ensemble X lors de l'étape S106 contient déjà une fréquence Fa appartenant à un groupe A,, de l'ensemble A, que les fréquences cp (Fa) et Fej,n respectent la contrainte d'espacement minimal de Afe et que des fréquences porteuses du groupe Am n'ont pas été traitées, par exemple une fréquence fam,f, alors cette fréquence fam,f vérifie bien évidemment la première condition CD11 de l'étape S106 car les surfaces interférées par l'émission des fréquences de l'ensemble X et de l'ensemble X incluant la fréquence fam,f sont égales par construction. L'étape de répartition ER selon le deuxième algorithme AG = AG2, en référence à la figure 6B, comprend les étapes S200 à S210. Par comparaison à l'algorithme AGI, l'algorithme AG2 comprend également une première boucle itérative B11 et une deuxième boucle itérative B21. Les étapes de sélection d'un bloc fréquentiel BFej (S202, S203 et S205) sont similaires aux étapes de l'algorithme AGI (respectivement S102, S103 et S105), de même les étapes de sélection d'une fréquence porteuse Fej,n du bloc fréquentiel BFej (S204 et S208) sont similaires aux étapes de l'algorithme AGI (respectivement S104 et S108) et ne sont donc pas décrites.
A l'étape S200, l'unité de répartition UR définit un quatrième ensemble Z initialement vide destiné à comprendre les fréquences porteuses de l'ensemble A qui n'ont pas encore été traitées mais qui appartiennent à des groupes de fréquences en cours de traitement c'est-à-dire qui comprennent au moins une fréquence mise en correspondance bijective avec une fréquence du bloc fréquentiel BFej. Après la sélection d'une fréquence Fej,n du bloc fréquentiel BFej à l'étape S204, l'unité de répartition UR vérifie, à l'étape S209, si l'ensemble Z comprend une fréquence fam,f respectant une troisième condition CD3. Selon cette condition CD3, la fréquence porteuse fam,f doit être sélectionnée telle que pour toute fréquence Fa appartenant à l'ensemble X des fréquences réparties dans le bloc fréquentiel BFej et appartenant - avec la fréquence fam,f - à un même groupe de de fréquence Am, chaque fréquence cp(Fa) du bloc de fréquences BFej correspondant bijectivement à chaque fréquence Fa respectent la contrainte d'écart fréquentiel minimal Afe par rapport à la fréquence Fej,n selon la règle de répartition RR2. A l'étape S210, l'ensemble Z est mis à jour tel que la fréquence fam,f est exclue de l'ensemble Z. Puis, l'unité UR exécute l'étape S207 qui est similaire à l'étape S107 du premier algorithme AGI. Si à l'étape S209, l'ensemble Z ne comprend pas de fréquence fam,f respectant la condition CD3, l'unité UR exécute l'étape S206 qui est similaire à l'étape S106 du premier algorithme AGI en ajoutant une mise à jour de l'ensemble Z. A l'étape S206, l'unité UR sélectionne une fréquence fam, f respectant les conditions CD11 et CD21 et appartenant à un groupe de fréquences Am non encore traité. A la fin de l'étape S206, l'unité UR met à jour l'ensemble Z tel que l'ensemble Z comprend également toutes les fréquences non traitées du groupe de fréquence Am, c'est-à-dire toutes les fréquences du groupe Am en excluant la fréquence fam;f. Puis l'unité de répartition exécute l'étape S207.
Une fois que tous les blocs fréquentiels ont été traités et que toutes les fréquences porteuses de l'ensemble A ont été réparties dans la bande de fréquences AFsy du système SY, le dispositif DP établit la planification fréquentielle PF et la transmet au système de radiocommunication SY.
Selon une troisième variante l'algorithme AG3 est très largement simplifié, dans le cas où le système de radiocommunication à bande étroite est un système TETRAPOL avec une largeur de canal et un intervalle entre porteuses de 10 kHz, avec des groupes de F°=°8 fréquences porteuses (elles pourraient contenir neuf fréquences mais ceci n'est quasiment jamais le cas en pratique) et avec un écart fréquentiel minimal Afer égal à 20 kHz. Si l'unité de répartition sélectionne après deux itérations B1 i deux fréquences porteuses, qui appartiennent du fait de la contrainte Me à des groupes de fréquences porteuses différents, alors toutes les fréquences porteuses de ces groupes seront sélectionnées alternativement lors des étapes suivantes. En considérant que la limite de remplissage du test de l'étape S204 est fixée à 16 fréquences porteuses au lieu d'une valeur maximale de 18 fréquences porteuse, l'algorithme revient à sélectionner des paires de groupes de fréquences pour les mettre en correspondance bijective avec des fréquences d'un boc fréquentiel selon la figure 4.
L'étape de répartition ER selon le troisième algorithme AG = AG3, en référence à la figure 6C, comprend les étapes S300 à S307. Par comparaison aux algorithmes AGI et AG2, l'algorithme AG3 ne comprend pas de deuxième boucle itérative B21 et les ensembles X, Y et Z. A l'étape S300, l'unité de répartition UR définit un cinquième ensemble W comprenant les groupes de F = 8 fréquences de l'ensemble A non traité par l'unité UR. L'ensemble W est initialement égal à l'ensemble A et est mémorisé dans la mémoire ME.
A l'étape S301, l'unité exécute la boucle itérative B11 en vérifiant si la bande de fréquences AFsyBB comprend au moins un bloc fréquentiel libre BFej, comme aux étapes S101 et S201 respectivement des algorithmes AGI et AG2. Si tous les blocs fréquentiels ont été traités, le procédé d'allocation s'arrête à l'étape S302 qui est similaire aux étapes S102 et S202 respectivement des algorithmes AGI et AG2. A l'étape S301, s'il reste des blocs fréquentiels libres dans la bande de fréquences, l'unité UR en sélectionne un et exécute l'étape S306. A l'étape 306, l'unité UR sélectionne deux groupes de fréquences Ak et Ap - avec les indices k 4 p, 1< k <_ M et 1 s p s M - , comportant chacun F = 8 fréquences porteuses fak,0,-..,fak,F.1 respectivement fap,p,...,fap,F-1, appartenant tous deux à l'ensemble W et qui respectent une quatrième condition CD4. Selon la condition CD4, relative plus particulièrement aux règles RR1 et RR3, les groupes Ak et Ap sont sélectionnés tels que les interférences fréquentielles émises par les macro-cellules dont les groupes de fréquences porteuses Ak et Ap ont été associées (à l'étape EA), correspond à la plus petite surface interférée Slmin. L'unité UR détermine la surface interférée au moyen de méthodes de prévision de propagation fréquentielle connues de l'homme du métier pour chaque couple de groupe de fréquences porteuses appartenant à l'ensemble W, et sélectionne le couple (Ak, Ap) de groupes de fréquences associé à la surface interférée la plus petite. A la fin de l'étape S306, l'unité UR exécute l'étape S307 et met en correspondance bijective chaque fréquence fak,f du premier groupe de fréquence Ak avec une fréquence à indice pair Fen,2f du bloc fréquentiel BFej cp (fak,f )= Fen,2f, et chaque fréquence fap,f du deuxième groupe de fréquence Ap avec une fréquence à indice impair Fen,2f+1 du bloc fréquentiel BFej : cp (fap,f )= Fen,2f+1, avec 0 <_ f <_ F-1, et le bloc fréquentiel BFej comprenant les fréquences Fej,p à Fej,17. Les correspondances sont mémorisées dans la mémoire ME du dispositif DP. L'ensemble W est mis à jour tel que les groupes fréquentiels Ak et Ap sont exclus de l'ensemble W (W = W - {Ak, Ap}). A la fin de l'étape S307, l'unité UR réitère la boucle B11 à l'étape S308 qui reboucle sur l'étape S301, afin de sélectionner un nouveau bloc fréquentiel. Une fois que tous les blocs fréquentiels ont été traités et que toutes les fréquences porteuses de l'ensemble A ont été réparties dans la bande de fréquences AFsy du système SY, le dispositif DP établit la planification fréquentielle PF. Cet algorithme est légèrement sous-optimal puisque seulement 16 fréquences porteuses sont réparties sur les 18 fréquences porteuses 35 disponibles du bloc fréquentiel. Il est toutefois simple et rapide d'exécution.
En variante l'algorithme AG3 peut encore être simplifié en remarquant que chaque groupe de fréquences porteuses n'est sélectionné qu'une seule fois pendant toute l'exécution de l'algorithme et que la quatrième condition CD4 peut être remplacée par la condition CD5 qui est : l'intersection des surfaces interférées par les interférences fréquentielles émises par macro-cellules associées aux groupes de fréquences de Ak et Ap est maximale.
Selon une dernière variante simplificatrice de l'algorithme AG3, des matrices d'interférences bien connues de l'homme du métier peuvent être utilisées pour chaque macro-cellule Mm. En considérant que la ligne de la matrice d'interférences d'une macro-cellule contenant le groupe de fréquences Ak, c'est-à-dire le pourcentage des différentes cellules interférées par la macrocellule contenant ce groupe Ak, et que la ligne correspondante de la matrice d'interférence pour la macro-cellule contenant le groupe de fréquences Ap, le produit scalaire des vecteurs-ligne correspondants fournit une bonne approximation du degré de recouvrement des surfaces interférées par ces deux ensembles de cellules et donc de la nature de leur intersection. Dans l'algorithme AG, la condition CD4 est alors remplacée par la condition suivante : le produit scalaire des lignes de la matrice d'interférence correspondant aux macro-cellules contenant les fréquences porteuses des groupes Ak et Ap est maximal.
Ces différents algorithmes AGI, AG2 et AG3 permettent de mettre en oeuvre une première réalisation du procédé selon l'invention lorsqu'une association préalable des fréquences porteuses du système à bande étroite a été établie pour chaque cellule Cc du système SY.
Selon la deuxième réalisation du procédé de planification, le dispositif de planification DP définit un premier ensemble B de C groupes de fréquences porteuses BI à Bc associés respectivement aux C cellules du système de radiocommunication SY et comportant chacun des fréquences porteuses, dites fréquences "virtuelles" différentes. Les fréquences porteuses virtuelles peuvent correspondre par exemple à des noms de fréquences qui seront associés ultérieurement à des fréquences porteuses de la bande de fréquence AFsye du système de radiocommunication SY. Le nombre de fréquences porteuses virtuelles dans un groupe peut varier d'un groupe à un autre. Chaque groupe Bc est disjoint d'un autre groupe de l'ensemble B. Le dispositif définit également un ensemble de blocs virtuels comportant un nombre infini de blocs fréquentiels dits blocs fréquentiels virtuels BFv1,..., BFvh, ..., BFvoe dans certains desquels seront réparties les fréquences porteuses virtuelles à l'étape ER. Chaque bloc fréquentiel virtuel BFvh comprend N fréquences porteuses Fvn,h à FVN,h. Les blocs fréquentiels virtuels peuvent correspondre par exemple à des noms de blocs fréquentiels qui seront associés, à l'étape EA, aux blocs fréquentiels réels BFei à BFej de la bande de fréquence AFsyegg du système de radiocommunication large bande SYBB. En référence à la figure 7, l'unité de répartition UR du dispositif de planification exécute l'étape de répartition EP des fréquences virtuelles de l'ensemble B dans des blocs fréquentiels virtuels en fonction des règles de répartition RR1, RR2 et RR3. Puis l'unité d'association UA du dispositif DP exécute l'étape d'association EA des blocs fréquentiels virtuels dans lesquels ont été réparties les fréquences virtuelles de l'ensemble B aux J blocs fréquentiels réels en fonction des règles de réutilisation de fréquences RU.
L'algorithme AG = AG4 de la deuxième réalisation exécuté par l'unité de répartition UR comprend les étapes S400 à S405 incluant une première boucle itérative B12 de sélection d'un bloc fréquentiel virtuel BFvh et une deuxième boucle itérative B22 de sélection d'une fréquence porteuse Fvn,h de ce bloc fréquentiel virtuel BFvh. Initialement, à l'étape S400, le dispositif définit et mémorise dans la mémoire ME le premier ensemble B et l'ensemble des blocs fréquentiels virtuels. Le dispositif définit également un ensemble Y comprenant les fréquences porteuses virtuelles de l'ensemble B qui n'ont pas encore été traitées c'est-à-dire qui n'ont pas encore été mises en correspondance bijective avec une fréquence d'un bloc fréquentiel virtuel. L'ensemble Y est mémorisé dans la mémoire ME du dispositif DP et est initialement égal à l'ensemble B. A l'étape S401, l'unité de répartition UR exécute la première boucle itérative B12 en sélectionnant un bloc fréquentiel virtuel BFvh et en définissant un ensemble X initialement vide, destiné à comprendre les fréquences porteuses virtuelles de l'ensemble B qui ont déjà été mises en correspondance bijective avec des fréquences porteuses Fvn,h du bloc fréquentiel BFvh sélectionné. A chaque sélection d'un nouveau bloc fréquentiel, l'ensemble X est initialisé en ensemble vide. L'ensemble X est mémorisé dans la mémoire ME. Puis à l'étape S402, l'unité UR exécute la deuxième boucle itérative B22, en vérifiant si toutes les fréquences porteuses du bloc fréquentiel virtuel BFvh ont été traitées. Si des fréquences du bloc fréquentiel virtuel BFvh n'ont pas été traitées, l'unité UR en sélectionne une Fvj,n, soit de manière successive par incrémentation d'une variable associée à chaque indice n des fréquences Fvj,n, soit de manière aléatoire. Si toutes les N fréquences Fvh,1 à Fvh,N du bloc fréquentiel virtuel BFvh ont déjà été sélectionnées, la deuxième boucle itérative B22 s'arrête et la première boucle B12 est de nouveau itérée à l'étape S401 afin de sélectionner un nouveau bloc fréquentiel virtuel. Lors de la sélection d'une nouvelle fréquence porteuse Fvn,h dans le bloc fréquentiel virtuel BFvh, à l'étape S402, l'unité UR vérifie à l'étape S403 s'il reste des fréquences porteuses virtuelles dans l'ensemble Y. Si toutes les fréquences de l'ensemble B ont été traitées à l'étape S403, c'est-à-dire que l'ensemble Y est vide, l'unité de répartition UR termine d'exécuter l'algorithme AG = AG4 et l'unité d'association UA exécute l'étape d'association EA qui sera décrite ultérieurement. S'il reste des fréquences porteuses virtuelles dans l'ensemble Y à l'étape S403, l'unité UR sélectionne à l'étape S404 une fréquence porteuse fbc,f dans l'ensemble Y qui respecte les deux conditions de répartition CD12 et CD22 relatives aux règles de répartitions RR1, RR2 et RR3 de l'invention.
Selon la première condition CD12, relative plus particulièrement aux règles RR1 et RR3, la fréquence porteuse fbc,f doit être sélectionnée telle que les interférences fréquentielles émises par l'ensemble des cellules associées à la fréquence fbc,f et aux fréquences de l'ensemble X - c'est-à-dire les fréquences déjà réparties dans le bloc fréquentiel virtuel BFvh, correspond à la plus petite surface interférée Slmin. L'unité UR détermine la surface interférée au moyen de méthodes de prévision de propagation fréquentielle connues de l'homme du métier pour chaque fréquence porteuse virtuelle de l'ensemble Y, et sélectionne la fréquence fbq,f associée à la surface interférée la plus petite et qui respecte également la deuxième condition CD22.
Selon la deuxième condition CD22, associée plus particulièrement à la deuxième règle de répartition RR2, la fréquence fbq,f doit être sélectionnée de telle sorte que pour toute fréquence virtuelle Fa appartenant à l'ensemble X des fréquences réparties dans le bloc fréquentiel virtuel BFvh et étant associées - avec la fréquence fbq,f - à une même cellule, chaque fréquence cp(Fa) du bloc de fréquences BFvh correspondant bijectivement à chaque fréquence Fa respecte la contrainte d'écart fréquentiel minimal Afe par rapport à la fréquence Fvn,h et selon la règle de répartition RR2. Cette condition CD22 permet de vérifier que des fréquences porteuses virtuelles appartenant au même groupe de fréquences Bc et réparties dans un même bloc fréquentiel sont espacées d'un écart fréquentiel minimal Afe afin d'éviter toute interférence fréquentielle entre fréquences associées à une même cellule. A l'étape S405, l'unité UR met en correspondance bijective la fréquence fbq,f sélectionnée dans l'ensemble Y avec la fréquence Fvn,h : cp (fbq,f)= Fvn,h, la fréquence fbq,f appartenant au premier ensemble B de fréquences porteuses virtuelle et la fréquence Fvn,h appartenant au bloc virtuel BFvh. La correspondance est mémorisée dans la mémoire ME du dispositif DP. Les ensembles X et Y sont mis à jour tel que la fréquence fbq,f est incluse dans l'ensemble X (X = X v {fbq,f}) et est exclue de l'ensemble Y (Y = Y - {fbq,f})). A la fin de l'étape S405, l'unité UR réitère la deuxième boucle B22 qui reboucle sur l'étape S401, afin de sélectionner une nouvelle fréquence porteuse du bloc fréquentiel BFvh. Une fois que toutes les fréquences porteuses de l'ensemble B ont été réparties dans des blocs fréquentiels virtuels, le dispositif DP exécute l'étape d'association EA pour associer les blocs fréquentiels virtuels dans lesquels sont réparties les fréquences porteuses virtuelles de l'ensemble B à des blocs fréquentiels réels de la bande de fréquence AFsy du système SY en considérant la limitation des ressources fréquentielles et les règles de réutilisation RU connues des systèmes de radiocommunication à bande étroite. Plusieurs blocs fréquentiels virtuels peuvent être associés à un même bloc fréquentiel réel de la bande de fréquence. A la fin de l'étape EA, la planification fréquentielle PF est déterminée en fonction de la répartition des fréquences porteuses dans chaque bloc fréquentiel réel de la bande de fréquence et l'association de chacune de ces fréquences porteuses à une ou plusieurs cellules du système de communication SY.
Une variante simplificatrice de l'algorithme AG4, appelé algorithme AG5, similaire à l'algorithme AG3 de la première réalisation, est de rechercher les couples de cellules telles que la surface interférée par l'émission des fréquences porteuses associées au couple de cellules sélectionné est la plus petite.
L'étape d'association EA consiste alors à générer un plan fréquentiel PF de fréquences porteuses réelles par association de blocs fréquentiels réels aux blocs fréquentiels virtuels en utilisant des techniques bien connues de l'homme de l'art. Le dispositif PF considère chaque bloc fréquentiel virtuel comme un groupe et applique les règles classiques de planification et de réutilisation de fréquences RU pour les systèmes à bande étroite pour associer les blocs fréquentiels virtuels aux blocs fréquentiels réels. Une troisième étape (non représentée dans la figure 7) peut facultativement être appliquée en considérant que l'ordre des fréquences dans un bloc virtuel n'est défini que dans la mesure où la contrainte d'espacement minimal entre deux fréquences porteuses associées à une même cellule est vérifiée. Après la planification fréquentielle établie, c'est-à-dire l'association des fréquences réelles à un bloc fréquentiel virtuel, le dispositif permute les fréquences à l'intérieur de ce bloc sous réserve que la contrainte d'écart minimal reste respectée par la permutation effectuée. En particulier, dans le cas de l'algorithme AG5, cette permutation revient à permuter les rôles des cellules C; et Ci et à rechercher laquelle de ces deux permutations conduit au niveau d'interférence le plus faible.
Une fois que la répartition des fréquences du système à bande étroite est terminée, la planification du système à large bande pourra être effectuée, les blocs fréquentiels utilisés dans une cellule du système large bande étant les fréquences qui ne sont pas interférées par les porteuses du système à bande étroite et qui n'interfèrent pas les porteuses du système à bande étroite. Le procédé selon l'invention garantit un nombre optimum ou proche de l'optimum pour le nombre de blocs fréquentiels disponibles, sans interférence avec les porteuses du système à bande étroite. Les descriptions ci-dessus ne sont données qu'à titre d'exemple pour illustrer l'invention et l'homme de l'art pourra définir des variantes de ces modes 20 de réalisation tout en restant dans le cadre de l'invention.
L'invention décrite ici concerne un procédé, un système de radiocommunication constitué d'un système de radiocommunication à bande étroite et un système de radiocommunication large bande tous deux co- 25 localisés en partie ou totalement sur la même bande de fréquences, un dispositif de planification et au moins une station de base du système de radiocommunication à bande étroite. Selon une implémentation, les étapes du procédé de l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme d'ordinateur incorporé dans le dispositif de planification DP. Le programme 30 d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans le dispositif de planification comporte des instructions de programme qui, lorsque ledit programme est exécuté dans le dispositif dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme, réalisent une allocation de fréquences porteuses de la station de base à bande étroite conformément au procédé de l'invention.
35 En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur enregistré sur ou dans un support d'enregistrement lisible par un ordinateur et tout dispositif de traitement de données, adapté à mettre en oeuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter le procédé selon l'invention. Le programme peut être téléchargé dans le dispositif via un réseau de communication comme internet. Le support d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou n'importe quel dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage sur lequel est enregistré le programme d'ordinateur selon l'invention, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore une clé USB, ou un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur.
Claims (13)
- REVENDICATIONS1 - Procédé de planification de fréquences porteuses pour un système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) partageant avec un système de radiocommunication large bande (SYBB), dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique (CI, Cc) comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences (AFsy), la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels (Bfe1,..., Bfej,..., BFej) , chacun comportant un nombre donné (F) de fréquences porteuses (Fen,j,..., Fen,j,..., Fen,j) à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de répartition (ER) des fréquences porteuses à allouer aux stations de base à bande étroite sur la bande de fréquence telle que chaque bloc fréquentiel (Bfej) comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun associé à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition (RR3) telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale (Slmin).
- 2 - Procédé conforme à la revendication 1, selon lequel à l'étape de répartition (ER) les au moins deux groupes de fréquences porteuses sélectionnés sont répartis dans un bloc fréquentiel (Bfej) en intercalant alternativement chaque fréquence porteuse d'un groupe avec respectivement chaque fréquence porteuse de l'autre groupe afin de respecter un écart fréquentiel minimal (Afe) entre les fréquences porteuses d'un même groupe de fréquences porteuses.
- 3 - Procédé conforme à la revendication 1 ou 2 comprenant un établissement d'une planification fréquentielle (PF) qui associe chaque station de base à bande étroite du système de radiocommunication à bande étroite à au moins un groupe de fréquences porteuses parmi plusieurs groupes de fréquences porteuses répartis par bloc fréquentiel sur la bande de fréquence selon la règle de répartition (RR3).
- 4 - Procédé conforme à à l'une des revendications 1 à 3, selon lequel le système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) et le système deradiocommunication large bande (SYBB) sont des systèmes de radiocommunication de type FDD partageant dans la même bande de fréquences (AFsy) une première bande de fréquences (AFsye) destinée pour des communications montantes depuis des terminaux mobiles vers des stations de base d'un des deux systèmes de radiocommunication et une deuxième bande de fréquences (4Fsyr) destinée pour des communications descendantes depuis des stations de base vers des terminaux mobiles d'un des deux systèmes de radiocommunication, la répartition des fréquences porteuses par bloc fréquentiel étant réalisée de manière similaire dans la première bande de fréquences et dans la deuxième bande de fréquences.
- 5 - Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, selon lequel le procédé comprend les étapes successives suivantes : - une étape d'association (EA) déterminant un premier ensemble (A) de premiers groupes de fréquences porteuses dont chaque premier groupe (Am) de fréquences porteuses est associé à une ou plusieurs stations de base à bande étroite selon des règles de réutilisation (RU), et - l'étape de répartition (ER) mettant en correspondance bijective ((p) chaque fréquence porteuse d'un des groupes du premier ensemble (A) avec une fréquence porteuse (Fen,j) d'un bloc fréquentiel (Bfej) en respectant, d'une part, la règle de répartition (RR3) et, d'autre part, un écart fréquentiel minimal (Afe) entre les fréquences porteuses d'un même groupe de fréquences porteuses mises en correspondance bijective avec des fréquences porteuses d'un même bloc fréquentiel.
- 6 - Procédé conforme à la revendication 5, selon lequel l'étape de répartition (ER) comprend une première boucle itérative (B1 l) de sélection de chaque bloc fréquentiel (Bfej) de la bande de fréquence et une deuxième boucle itérative (B21) de sélection de chaque fréquence porteuse (Fen,j) du bloc fréquentiel sélectionné, et comportant dans la deuxième boucle itérative une mise en correspondance bijective ((p) de la fréquence porteuse du bloc fréquentiel avec une fréquence porteuse du premier ensemble (A) en respectant la règle de répartition (RR3) et l'écart fréquentiel minimal entre des fréquences porteuses d'un même groupe de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel.
- 7 - Procédé conforme à la revendication 6 selon lequel chaque deuxième boucle itérative (B21) comprend une étape de mise en correspondancebijective ((p) d'une fréquence porteuse d'un premier groupe de fréquences porteuses avec la fréquence porteuse sélectionnée du bloc fréquentiel sélectionné dès qu'une autre fréquence porteuse du premier groupe de fréquences porteuses a été mise en correspondance bijective avec une autre fréquence porteuse du bloc fréquentiel sélectionné lors d'une deuxième boucle itérative précédente.
- 8 - Procédé conforme à la revendication 5 selon lequel le nombre (F = 8) de fréquences porteuses de chaque premier groupe de fréquences porteuses est au plus deux fois inférieur au nombre (N = 18) de fréquences porteuses d'un bloc fréquentiel et l'étape de répartition (ER) comprend une boucle itérative de sélection de chaque bloc fréquentiel (Bfej) de la bande de fréquence comportant dans chaque boucle itérative une sélection selon la règle de répartition de deux premiers groupes de fréquences porteuses appartenant au premier ensemble et une mise en correspondance bijective successivement d'une fréquence porteuse du bloc fréquentiel avec alternativement une fréquence porteuse d'un des deux premiers groupes en respectant l'écart fréquentiel minimal entre des fréquences porteuses d'un même premier groupe de fréquences porteuses.
- 9 - Procédé conforme à l'une des revendications 1 à 4, selon lequel le procédé comprend des étapes successives suivantes : - l'étape de répartition (ER) d'un premier ensemble (B) de premiers groupes de fréquences porteuses (BI, Bm) associés respectivement aux stations de bases à bande étroite, chaque premier groupe (Bm) étant réparti avec au moins un autre premier groupe différent dans un même bloc fréquentiel virtuel appartenant à un ensemble de blocs fréquentiels virtuels en respectant un écart fréquentiel minimal entre les fréquences porteuses d'un même groupe et en respectant la règle de répartition (RR3), l' ensemble de blocs fréquentiels virtuels comportant un nombre supérieur ou égal au nombre donné de blocs fréquentiels de la bande de fréquence, et - une étape d'association (EA) pour associer chaque bloc fréquentiel virtuel avec un bloc fréquentiel de la bande de fréquence en respectant des règles de réutilisation de fréquences porteuses (RU).
- 10 - Système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) partageant avec un système de radiocommunication large bande (SYBB), dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique (CI, Cc)comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences (AFsy), la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels (Bfei,..., Bfej,..., BFej), chacun comportant un nombre donné (F) de fréquences porteuses (Fei,j,..., Fen,j,..., FeN,j) à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite, caractérisé en ce que les fréquences porteuses du système de radiocommunication à bande étroite allouées à des stations de base à bande étroite sont réparties sur la bande de fréquence telle que chaque bloc fréquentiel (Bfej) comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun alloué à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition (RR3) telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale (Slmin).
- 11 - Station de base à bande étroite d'un système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) partageant avec un système de radiocommunication large bande (SYBB), dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique (CI, Cc) comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences (\Fsy), la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels (Bfei,..., Bfej,..., BFej), chacun comportant un nombre donné (F) de fréquences porteuses (Fei,j,..., Fen,j,..., FeN,j) à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite, caractérisée en ce que les fréquences porteuses allouées à la station de base sont réparties sur la bande de fréquence avec d'autres fréquences porteuses allouées à d'autres stations de base de telle que chaque bloc fréquentiel (Bfej) comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun alloué à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition (RR3) telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale (Slmin).
- 12 - Dispositif de planification de fréquences porteuses pour un système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) partageant avec un système de radiocommunication large bande (SYBB), dans une même zone géographique,des cellules de transmission radioélectrique (CI, Cc) comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences (AFsy), la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels (Bfei,..., Bfej,..., BFej), chacun comportant un nombre donné (F) de fréquences porteuses (Fei j,..., Fen,j,..., Fen,j) à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (UA) pour associer des fréquences porteuses aux stations de base à bande étroite et un moyen (UR) pour répartir sur la bande de fréquence les fréquences porteuses associées aux stations de base à bande étroite telle que chaque bloc fréquentiel (Bfej) comprend au moins deux groupes de fréquences porteuses distincts chacun associé à une station de base à bande étroite différente, les deux groupes de fréquences porteuses étant sélectionnés selon une règle de répartition (RR3) telle que des interférences fréquencielles relatives à l'émission des stations de bases à bande étroite associées à des groupes de fréquences porteuses réparties dans un même bloc fréquentiel a une surface interférée minimale (Slmin).
- 13 - Programme d'ordinateur apte à être mis en oeuvre dans un dispositif de planification (DP) pour planifier les fréquences porteuses pour un système de radiocommunication à bande étroite (SYNB) partageant avec un système de radiocommunication large bande (SYBB), dans une même zone géographique, des cellules de transmission radioélectrique (CI, Cc) comportant chacune une station de base à bande étroite et une station de base large bande, et une même bande de fréquences (AFsy), la bande de fréquences étant en partie divisée en un nombre donné de blocs fréquentiels (Bfei,..., Bfej,..., BFej), chacun comportant un nombre donné (F) de fréquences porteuses Fen,j,..., Fen,j) à allouer ou pas aux stations de bases à bande étroite, ledit programme étant caractérisé en ce qu'il comprend des instructions qui, lorsque le programme est exécuté dans ledit dispositif de planification, réalisent les étapes du procédé de planification selon les revendications 1 à 9.
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