FR2730888A1 - Procede et appareil pour synchroniser des ports radio dans un systeme de communication - Google Patents
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Abstract
Un système de communication (100) fournit une synchronisation entre un dispositif de commande (106) du réseau et de nombreux ports radio (102) en utilisant une seule voie de signalisation. Le dispositif de commande (106) du réseau comporte un générateur (208) de synchronisation de multitrames qui génère un paquet de synchronisation de multitrames (302) en réponse à une série de compteurs (212) et à une référence de temporisation (202). Chaque port radio (102) comporte un détecteur (410) de synchronisation de multitrames qui vérifie que le paquet (302) de synchronisation de multitrames ne comporte pas d'erreur.
Description
Titre: Procédé et appareil pour synchroniser des ports radio dans un
système de communication Domaine technique de l'invention La présente invention concerne en général des systèmes de communication et plus particulièrement des
systèmes de communication radiotéléphoniques.
Arrière-plan technologique de l'invention Les systèmes de communication personnels (PCS) fonctionnent en utilisant plusieurs protocoles et normes qui ont été achetés ou brevetés pour de nombreuses zones géographiques/de clientèle. Les Digital European Cordless Telephone (DECT) (Téléphone européen sans cordon numérique) et Wireless Customer Premise Equipment (WCPE) (Equipement sans fil de locaux de clients) sont des exemples de protocoles PCS. La norme DECT est un protocole de communication défini par l'Institut des Normes Européennes de Télécommunications (INET). La norme DECT utilise l'accès multiple par répartition dans le temps (AMRT) et le multiplexage par répartition dans le temps (MRT) pour permettre de multiples liaisons de communication radiofréquences à partir d'un émetteur- récepteur radiofréquence (RF) spécialisé. Les systèmes de communication, tels que les DECT et WCPE, utilisent des voies de signalisation, telles que des voies B et D, pour supporter le processus de liaison de communication. Chacune des liaisons séparées comportent des données de voies B et D. Les ports radio DECT (ou stations de base) se connectent à un dispositif de commande central par le biais d'une interface réseau numérique qui supporte également les données de voies B et D. L'interface réseau numérique supporte également une voie C qui est une voie séparée de bits de signalisation utilisée pour des opérations intégrées. Cette voie est disponible
dans des interfaces Primaires et de Taux de Base.
Les systèmes WCPE sont régis par les lois de la Commission des Communications Fédérale (FCC) pour le service de communication personnelle sans licence (Partie 15, sous-partie D de la FCC). Dans les deux systèmes DECT et WCPE, les ports radio à distance doivent être en alignement de bits, créneaux, trames, et multitrames les uns par rapport aux autres. Cette exigence d'alignement provoque la transmission, par le dispositif de commande du système, d'un nombre de multitrames et d'une impulsion de synchronisation à chaque port radio, simultanément. Il est difficile d'effectuer cette transmission simultanée en utilisant une approche logicielle car cela exige une synchronisation d'un message logiciel avec un événement du matériel. Cela peut comprendre des méthodes de priorité de messages et une analyse détaillée de la temporisation des latences du système de fonctionnement des logiciels. Le résultat est en outre compliqué par le fait que le message doit être diffusé vers tous les
ports radio à distance du système.
Ainsi, il y a un besoin pour un appareil et une technique qui effectuent une synchronisation des multitrames de tous les ports radio dans un système PCS ne possédant de préférence aucun logiciel supplémentaire.
Brève description des dessins
La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un système
de communication selon la présente invention.
La figure 2 est un schéma fonctionnel détaillé d'une partie d'un dispositif de commande d'un réseau
PCS selon la présente invention.
La figure 3 est un chronogramme de paquets de synchronisation des multitrames selon la présente invention. La figure 4 est un schéma fonctionnel détaillé d'une partie d'un port radio PCS selon la présente invention. La figure 5 est un schéma fonctionnel d'un deuxième mode de réalisation d'une partie d'un port
radio PCS selon la présente invention.
La figure 6 est un chronogramme selon le deuxième
mode de réalisation de l'invention.
Description détaillée du mode de réalisation préféré
En référence à la figure 1, un système de communication 100 selon la présente invention est représenté. Le système de communication 100 comprend une pluralité de ports radio 102, connus également sous le nom de stations de base, et au moins une unité de communication portable 104, de préférence un combiné téléphonique d'abonné. Chaque port radio 102 est connecté à un dispositif de commande 106 de réseau PCS commun, connu également sous le nom de système de commande du système, qui fournit des informations de commande de l'interface du réseau en vue d'un traitement de communication, d'une commutation d'une communication en cours et d'une authentification. Les ports radio 102 permettent à un abonné d'avoir accès à toutes les informations et tous les services disponibles grâce au dispositif de commande 106 du réseau PCS. Le dispositif de commande 106 du réseau PCS est également connecté à un réseau téléphonique public commuté (PBX/RTPC) 108 pour permettre aux abonnés de communiquer avec des utilisateurs possédant des téléphones à fil. Une synchronisation entre les ports radio 102 est nécessaire afin de réussir une commutation d'une communication en cours entre des ports radio pendant que l'unité d'abonné 104 se déplace dans le système de communication. Dans les deux modes de réalisation de l'invention devant être décrits ici, une voie unique prédéterminée d'une interface réseau numérique, située à l'intérieur du dispositif de commande 106 du réseau PCS, est utilisée pour diffuser un événement de synchronisation des multitrames, comprenant un nombre de multitrames et un mot de synchronisation, en utilisant une séquence binaire synchrone sans logiciel supplémentaire. En référence maintenant à la figure 2, un schéma fonctionnel détaillé d'un dispositif de commande 200 de réseau PCS est représenté, tel que le dispositif de commande 106 de réseau PCS de la figure 1, selon la présente invention. A l'intérieur du dispositif de commande 200 de réseau PCS se trouvent un temporisateur de référence 202 qui établit une référence de temporisation pour un dispositif de traitement audio 204, un processeur 206 de voie D et un générateur 208 de synchronisation (sync) de multitrames. Le dispositif de traitement audio 204 effectue des conversions numérique-analogique et analogique-numérique. Les données numériques de la voie B sont reçues et transmises par le dispositif de traitement audio 204 par le biais d'une interface réseau numérique 210, telles qu'une interface de taux de base (BRI) ou de taux primaire (PRI). Le processeur 206 de la voie D est
d'abord utilisé pour la messagerie du protocole.
Le générateur 208 de synchronisation des multitrames, se trouvant à l'intérieur du dispositif de commande 200 de réseau PCS, réagit pour générer un événement de synchronisation des multitrames et diffuser cet événement vers tous les ports radio, tels que les ports radio 102 de la figure 1, à l'intérieur du système de communication, simultanément. Le générateur 208 de synchronisation des multitrames utilise la sortie de référence de temps 202 en tant que source d'horloge pour une chaîne de compteurs 212. Ces compteurs 212 génèrent un nombre de multitrames adapté au protocole de communication utilisé. En utilisant le protocole DECT comme exemple, une référence de temps 202 peut se fonder sur l'horloge à 4.096 mégahertz (MHz) de bus en modulation par impulsions et codage (MIC). Cette source d'horloge peut ensuite être divisée par 512 pour produire des trames MIC à 8 kilohertz (KHz). Un compteur de trames MIC, tel qu'un compteur MIC modulo 80, 214 compte ensuite le nombre de trames MIC. Lorsque le compteur de trames MIC 214 atteint son compte prédéterminé, un compteur de trames 216 est incrémenté. Lorsque le compteur de trames 216 atteint son compte terminal, un compteur de multitrames, tel qu'un compteur de multitrames binaire à 24 bits, 218 est incrémenté. Chaque fois que le compteur multitrames 218 est incrémenté, un événement de synchronisation
peut être initié.
Un automate fini 220, situé de préférence à l'intérieur du générateur 208 de synchronisation des
multitrames, surveille le compteur de multitrames 218.
Lorsque le compteur de multitrames 218 est incrémenté, l'automate fini 220 transmet un mot de synchronisation sur le voie C de l'interface réseau numérique 210. Un générateur 222 de contrôle de redondance cyclique (CRC) effectue un calcul prédéterminé sur le nombre de multitrames et génère un octet de contrôle qui est ensuite joint au nombre de multitrames actuel. L'automate fini transmet ensuite le nombre de multitrames actuel avec l'octet de contrôle correspondant et le mot de synchronisation sur la voie C de l'interface réseau numérique. Une interface de ligne transfère ensuite les données de la voie B, la voie D et la voie C de l'interface réseau numérique 210 aux ports radio, tels que les ports radio 102 de la
figure 1, à l'intérieur du système de communication.
En référence maintenant à la figure 3, un chronogramme d'informations de signalisation 300 de données numériques selon le dispositif de commande 200
du réseau PCS de la présente invention est représenté.
Le mot de synchronisation 304, le nombre de multitrames 306 et l'octet de contrôle 308 constituent le Paquet de Synchronisation de Multitrames 302. Dans un système DECT, le Paquet de Synchronisation de Multitrames 302 est de préférence transféré toutes les multitrames de millisecondes (ms). La structure de données 310 représente une autre défaillance du paquet de synchronisation de multitrames 302. Le paquet de synchronisation 302 est de préférence transféré sur la voie C du dispositif de commande 200 du réseau vers les ports radio du système de communication, cependant, les voies B et D peuvent également être utilisées. Le calcul de l'octet de contrôle prédéterminé peut être modifié d'un système à l'autre. Aucune intervention de logiciel n'est nécessaire au niveau du dispositif de commande 200 du système pour transmettre cet événement multitrame. En référence maintenant à la figure 4, un schéma fonctionnel détaillé d'une partie d'un port radio 400, tel que le port radio 102 de la figure 1, est représenté, comprenant un détecteur 402 de synchronisation de multitrames selon la présente invention. Avec le port radio 400 se trouve une interface réseau numérique 404 pour recevoir les données des voies B, D et C depuis le dispositif de commande 200 du réseau PCS. Les données de la voie B sont envoyées au processeur 406 de la voie B en vue d'une mise en mémoire tampon et d'un formatage. Les données de la voie D sont envoyées au processeur 408 de la voie D pour la commande du port radio. Les données de la voie C sont envoyées au détecteur 402 de synchronisation de multitrames selon la présente invention. Dans le mode de réalisation de l'invention, le détecteur 402 de synchronisation de multitrames comporte un détecteur 412 de mots de synchronisation, un désassembleur de paquets 414, un contrôleur de CRC 416, un temporisateur de retard programmable 418, une
base de temps de référence 420 et un automate fini 410.
Le détecteur 412 de mots de synchronisation recherche un mot de synchronisation dans le flux de données entrantes de la voie C. Le désassembleur de paquets 414 reformate les données de la voie C reçues pour donner les différents éléments composants (c'est-à-dire le mot de synchronisation, le nombre de multitrames et l'octet de contrôle). Le contrôleur de CRC 416 effectue un calcul de CRC sur le paquet reçu et détermine si le paquet est valide. Plusieurs calculs de CRC peuvent être effectués pour déterminer la validité du paquet reçu. Par exemple, le calcul de CRC peut comparer l'octet de contrôle reçu du paquet reçu à l'octet de contrôle attendu et rapporter le résultat de la comparaison en tant que nouvel octet de contrôle qui doit rester dans un seuil prédéterminé pour être considéré valide. Le temporisateur de retard programmable 418 compte pendant une période de temps programmable et indique quand s'achève la période. Le retard programmable est utilisé pour compenser des variations de retard entre des ports radio en raison des variations de l'interface de ligne et des retards de propagation de fils. La base de temps de référence 420 est de préférence composée d'une série de compteurs qui fournissent une temporisation de multitrames, trames créneaux et bits pour le protocole de communication particulier. En utilisant encore une fois le protocole DECT comme exemple, la base de temps de référence 420 est de préférence composée d'un compteur de bits 422, tel qu'un compteur de bits modulo 480, un compteur de créneaux 424, tel qu'un compteur de créneaux modulo 24, un compteur de trames 426, tel qu'un compteur de trames modulo 16, un compteur de multitrames 428, tel qu'un compteur de multitrames
binaire à 24 bits.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le détecteur 412 de mots de synchronisation du détecteur 402 de synchronisation de multitrames surveille le flux de données entrantes de la voie C. Lorsque le détecteur 412 de mots de synchronisation détecte un mot de synchronisation, l'automate fini 410 met en marche le temporisateur de retard programmable 418, permet au désassembleur de paquets 414 de commencer à extraire le nombre de multitrames du paquet de données entrantes, et met en marche le contrôleur de CRC 416. Une fois le paquet reçu, le contrôleur de CRC 416 rapporte l'état du paquet à l'automate fini 410. Si le paquet a été reçu sans erreur, l'automate fini 410 met en marche le temporisateur de retard programmable 418. Si le paquet présente une erreur, l'automate fini transmet un signal d'erreur de synchronisation 430 au processeur de commande du port radio (non représenté). Lorsque le temporisateur de retard programmable 418 expire, l'automate fini 410 entre dans le compteur de multitrames 428 de la base de temps de référence 420 le nouveau nombre de multitrames et met les compteurs de bits, créneaux et trames de la base de temps de
référence 420 à zéro.
La combinaison du générateur 208 de synchronisation de multitrames, de la diffusion du Paquet de Synchronisation de Multitrames et des détecteurs 402 de synchronisation de multitrames peut être utilisée en tant que méthode de diffusion de synchronisation de multitrames. Ici encore, aucune modification de logiciels n'est exigée pour ce premier mode de réalisation du dispositif de commande 200 du
réseau PCS ou du port radio PCS 400.
Dans le cas o le matériel intégré à la demande tel que décrit ci-dessus n'est pas souhaitable, un deuxième mode de réalisation de l'invention utilise un émetteur-récepteur asynchrone universel (UART) à l'intérieur du port radio. La figure 5 représente ce deuxième mode de réalisation dans lequel un port radio 500 reçoit les données numériques comprenant le nombre de multitrames, le mot de synchronisation et l'octet de contrôle tel que décrit précédemment à la figure 2 par le biais d'un circuit d'interface réseau numérique 502 puis transfère les données à une partie récepteur 508 de l'UART 504. L'UART 504 génère une impulsion de synchronisation (sync) et transfère à la fois le nombre de multitrames et l'impulsion de synchronisation vers
le processeur 506.
Le protocole UART est la norme de facto des communications "asynchrones". Le terme asynchrone est utilisé car il n'est pas nécessaire d'envoyer des
informations de cadencement avec les données envoyées.
La figure 6 illustre la structure 600 de la trame de données de l'UART générée par le dispositif de commande du réseau selon la présente invention. Les données numériques 616 sont transmises en utilisant un protocole UART comprenant un bit de début 612, huit bits de données 618 et un bit de fin 614. Lorsqu'il n'est pas actif, le flux de données reste élevé pour stimuler une ligne libre. Le récepteur de l'UART 508 suréchantillonne le flux de données entrantes 600 et utilise certains de ces échantillons pour déterminer la valeur de bit. Le flux de données 600 comporte un caractère de rupture 610 et un paquet de synchronisation 602 configurés en tant qu'indicateur 604, multitrame 606 et octet de commande 608. Le paquet de synchronisation 604 et le caractère de rupture 610 forment un événement de synchronisation. L'indicateur 604 permet au processeur 506 de distinguer le début d'un message. Le caractère de rupture 610 est semblable au mot de synchronisation de l'ancien mode de réalisation et est utilisé pour synchroniser la référence de temps du port radio avec celle du dispositif de commande du réseau. Le caractère de rupture 610 peut être produit, par exemple, en forçant les données de la voie C à se réduire pendant dix périodes binaires consécutives. Dans l'UART 504, ceci
est détecté par un Détecteur de rupture 510.
En commandant le cadencement de la voie C de l'interface réseau numérique 502 de sorte qu'il corresponde à celui d'une structure de données d'un UART, une communication entre l'interface réseau numérique 502 et I'UART 504 est possible. L'UART 504 est donc indifférent au fait d'être entraîné par une entrée synchrone. En utilisant la voie C d'une interface réseau numérique pour diffuser des messages à l'intérieur d'un système PCS, on obtient une synchronisation de multitrames entre les ports radio. Le générateur 208 de synchronisation de multitrames et le détecteur 402 de synchronisation de multitrames tels que décrits par l'invention fournissent une méthode de diffusion d'une synchronisation de multitrames qui permet la transmission d'un événement de synchronisation et du nombre de multitrames par le biais d'une voie de
communication unique sans logiciel.
Bien que le mode de réalisation préféré de la méthode de diffusion d'une synchronisation de multitrames ait été décrit comme utilisant un bit de signalisation de la voie C, les voies B ou D auraient pu également être utilisées. Les systèmes de communication nécessitant des voies de signalisation synchrones, tels que les systèmes DECT et WXPE, peuvent utiliser les circuits de diffusion tel que décrit par l'invention. En appliquant la méthode de diffusion tel que décrit par l'invention, un système de diffusion simultanée est créé, et il surmonte les problèmes susmentionnés. Bien que les modes de réalisation préférés de l'invention aient été illustrés et décrits, il est évident que l'invention n'y est pas limitée. De nombreux changements, modifications, variations, substitutions et équivalents peuvent venir à l'esprit des spécialistes de la technique sans s'éloigner de l'esprit ni du cadre de la présente invention, tel que
défini par les revendications jointes.
Claims (8)
1. Système de communication (100), caractérisé par: un dispositif de commande (106) de réseau pour transmettre un événement de synchronisation de multitrames (302) sur une seule voie de communication; un port radio (102) pour recevoir l'événement de synchronisation de multitrames (302), ledit port radio (102) comportant un détecteur (402) de synchronisation de multitrames pour déterminer si l'événement de synchronisation de multitrames (302) ne présente pas d'erreur; et ledit port radio (102) se synchronisant avec le dispositif de commande (106) du réseau lorsque l'événement de synchronisation de multitrames (302) ne
présente pas d'erreur.
2. Système de communication (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de communication (100) est un système de téléphone
européen sans cordon numérique (DECT).
3. Système de communication (100) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de commande (106) du réseau est caractérisé par: un temporisateur de référence (202); un générateur (208) de synchronisation de multitrames comprenant: une série de compteurs (212) cadencés par le temporisateur de référence (202) et générant un nombre de multitrames (306), ledit nombre de multitrames (306) étant incrémenté en réponse à une série de compteurs
(212);
un automate fini (220) surveillant la série de compteurs (212) et générant un mot de synchronisation (304) lorsque le nombre de multitrames (306) est incrémenté; un contrôleur de redondance cyclique (222) pour générer un octet de contrôle (308) en réponse au nombre de multitrames (306): ledit automate fini (220) transmettant le mot de synchronisation (304), le nombre de multitrames (306) et l'octet de contrôle (308) en tant qu'événement de synchronisation (302); et dans lequel le port radio (102) comporte: un détecteur (402) de synchronisation de multitrames comportant: un désassembleur de paquets (414) pour reformater l'événement de synchronisation (302); un détecteur (412) de mots de synchronisation pour détecter le mot de synchronisation
(304);
un contrôleur de CRC (416) générant un octet de contrôle sur la base de l'événement de synchronisation reçu (302), ledit octet de contrôle déterminant si l'événement de synchronisation reçu (302) ne présente pas d'erreur; un automate fini (410) pour surveiller l'état du contrôleur de CRC (416); et une série de compteurs (422, 424, 426, 428) réagissant à l'automate fini, une partie desdits compteurs (422, 424, 426, 428) étant mise à jour avec le nombre de multitrames (306) lorsque l'événement de synchronisation (302) ne présente pas d'erreur alors que le reste des compteurs de ladite série de compteurs (422, 424, 426, 428) est remis à zéro; et ledit dispositif de commande (106) du réseau et ledit port radio (102) étant synchronisés lorsque la série de compteurs (422, 424, 426, 428) est mise à jour avec le nombre de multitrames (306) et le reste de la série de compteurs (422, 424, 426, 428) est remis à zéro.
4. Système de communication (100) selon la revendication 3, dans lequel le port radio (102) est en outre caractérisé par une partie de retard programmable (418) réagissant à l'automate fini (410) et fournissant un temps de retard prédéterminé lorsque l'événement de synchronisation ne présente pas d'erreur, ladite série de compteurs (422, 424, 426, 428) étant mise à jour
lorsque le temps de retard prédéterminé a expiré.
5. Procédé de synchronisation d'un port radio (102) avec un dispositif de commande (106) du réseau d'un système de communication, caractérisé par les étapes de: au niveau du dispositif de commande (106) du réseau: établissement d'une référence de temporisation; détermination d'un nombre de multitrames (306) de l'octet de contrôle (308) et de l'événement de synchronisation (302) sur la base de la référence de temporisation; génération d'informations de signalisation numériques comportant le nombre de multitrames (306) l'octet de contrôle (308) et l'événement de synchronisation (302); transfert des informations de signalisation numériques vers le port radio (102) en utilisant une voie de communication unique; et au niveau du port radio (102): réception des informations de signalisation numériques; détermination de la présence ou de l'absence d'erreur dans les informations de signalisation numériques en se fondant sur l'octet de contrôle (308); et synchronisation avec le dispositif de commande (106) du réseau lorsque les informations de
signalisation numériques ne présentent pas d'erreur.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un calcul de contrôle de redondance cyclique est effectué pour déterminer si les informations de
synchronisation ne présentent pas d'erreur.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de réception comporte l'étape d'utilisation d'un automate fini (410) pour recevoir les informations de signalisation numériques transmises par le dispositif de commande (106) numérique; et l'étape de synchronisation est caractérisée par l'étape de commande de la synchronisation du port radio (102) avec le dispositif de commande (106) du réseau en
utilisant l'automate fini (410).
8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de réception comporte l'étape d'utilisation d'un émetteur-récepteur asynchrone universel (504) pour recevoir les informations de signalisation numériques transmises par le dispositif de commande (106) du réseau; et l'étape de synchronisation comporte l'étape de commande de la synchronisation du port radio (102) avec le dispositif de commande (106) du réseau en utilisant
l'émetteur-récepteur asynchrone universel (504).
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