FR3030912A1

FR3030912A1 - Systeme de communication multi-antennes a faible complexite et procede associe

Info

Publication number: FR3030912A1
Application number: FR1402970A
Authority: FR
Inventors: Francois Pipon
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-23
Also published as: FR3030912B1; EP3238350A1; WO2016102556A1; SG11201705129SA

Abstract

Système de communication comprenant deux équipements radio distants (200 et 250) pouvant échanger des données, ladite communication s'appuyant sur une forme d'onde transmise par paliers, au moins l'un desdits équipements radio comptant au moins deux antennes (221, 222, 223), caractérisé en ce que ledit ou chaque ledit équipement radio comptant au moins deux antennes comprend : • un moyen de commutation d'antenne (230) configuré pour sélectionner une desdites antennes selon au moins une loi de commutation, et • un moyen de pilotage (240) dudit moyen de commutation d'antenne. Procédé associé mis en oeuvre sur un desdits équipements comptant au moins deux antennes.

Description

SYSTEME DE COMMUNICATION MULTI-ANTENNES A FAIBLE COMPLEXITE ET PROCEDE ASSOCIE L'invention se situe dans le domaine des radiocommunications, et 5 plus particulièrement dans le domaine des radiocommunications pour des systèmes multi-antennes. L'invention trouve notamment des applications dans le domaine des radiocommunications militaires. 10 Lors de sa propagation en espace libre, une onde électromagnétique peut être soumise à des réflexions dans l'environnement de propagation, ayant pour conséquence qu'elle parviendra au récepteur par le biais de multiples trajets, ayant chacun des niveaux de puissance et des temps de propagation différents. 15 La recombinaison de ces différents trajets peut entrainer des phénomènes d'évanouissements du signal qui affectent les performances des communications. Par exemple, lorsque l'évanouissement suit une loi d'atténuation dite de « Rayleigh », la perte peut-être de l'ordre de 20 à 30 dB suivant le niveau de performances visé. 20 Pour lutter contre ces phénomènes d'évanouissement du signal, il est connu d'apporter de la diversité au canal de propagation. Cette diversité peut être obtenue dans le domaine temporel, fréquentiel ou spatial. 25 Dans le domaine temporel, la diversité est obtenue en entrelaçant les données sur une durée importante. Cependant, l'utilisation d'une longue période d'entrelacement entraine une augmentation de la latence de transmission des messages. De plus, si l'émetteur et le récepteur sont immobiles, le canal de propagation ne 30 varie pas au cours du temps, et la diversité temporelle ne résout pas les problèmes de propagation. Dans le domaine fréquentiel, la diversité est obtenue en codant et en entrelaçant le message à transmettre sur plusieurs paliers, chacun des paliers étant transmis sur des fréquences porteuses différentes. C'est le principe de l'évasion de fréquence, ou EVF. Néanmoins, deux inconvénients sont à noter pour l'exploitation de 5 la diversité fréquentielle : - la ressource fréquentielle peut être rare pour certaines applications. C'est le cas par exemple pour les applications tactiques réalisées dans la bande de fréquence UHF (acronyme pour Ultra Haute Fréquence), particulièrement 10 utilisée. - suivant la position des équipements, la bande de saut nécessaire pour obtenir de la diversité fréquentielle peut être très étendue, et requérir l'utilisation d'équipements très large bande posant des contraintes importantes (contraintes de 15 linéarité, coût, compacité). C'est le cas par exemple pour les applications sol-air où les largeurs de bandes nécessaires peuvent dépasser 1GHz. Dans le domaine spatial, la diversité est obtenue en utilisant 20 plusieurs antennes à l'émission et/ou à la réception, par opposition au cas général comprenant une antenne d'émission et une antenne de réception, appelé cas SISO (terme anglais pour Single Input Single Output). Les traitements à réaliser pour exploiter la diversité d'antenne 25 dépendent de la configuration multi-antennes utilisée : - Dans le cas où l'émetteur possède une seule antenne et le récepteur plusieurs antennes, appelé cas SIMO (terme anglais pour Single Input Multiple Output), les traitements à effectuer à la réception consistent à remettre en phase les signaux reçus 30 sur chacune des antennes, et à les combiner. - Dans le cas où l'émetteur possède plusieurs antennes et le récepteur une seule antenne, appelé cas MISO (terme anglais pour Multiple Input Single Output), les traitements à effectuer consistent à émettre le signal sur l'ensemble des antennes en 35 utilisant un codage spatio-temporel. L'équipement de réception utilise ce codage spatio-temporel pour discriminer les signaux en provenance de chacune des antennes d'émission, et les recombine en phase. - Dans le cas où l'émetteur et le récepteur possèdent plusieurs antennes, appelé cas MIMO (terme anglais pour Multiple Input Multiple Output), les traitements à effectuer sont ceux adaptés au cas MISO et au cas SIMO. Cependant, l'exploitation de la diversité d'antenne a un coût en io termes d'architecture matérielle, l'ajout d'une antenne supplémentaire nécessitant l'ajout d'une chaîne radio supplémentaire dans l'équipement, ce qui est incompatible de contraintes de faible encombrement. De plus, les traitements supplémentaires à réaliser pour exploiter la diversité d'antenne, comme le codage spatio-temporel, la synchronisation 15 et l'estimation du canal de propagation pour chacune des antennes, et la recombinaison des signaux, requièrent des puissances de calcul importantes, ce qui est incompatible de contraintes de faible consommation. Enfin, l'utilisation de codage spatio-temporel à l'émission doit être anticipé lors de la phase de définition de la forme d'onde utilisée pour la 20 transmission. Ainsi, les traitements MISO et MIMO ne sont pas compatibles de tous les standards de communications. Une autre alternative, utilisée dans les réseaux comportant une station de base reliée à des terminaux multiples, consiste à sélectionner une 25 antenne d'émission parmi plusieurs au niveau de la station de base, en fonction de la qualité de la transmission. Cette alternative nécessite la mise en oeuvre d'une signalisation dédiée à la transmission de la qualité du canal de propagation. Elle requiert également des créneaux temporels spécifiques permettant d'estimer le canal de propagation entre chacune des antennes de 30 la station de base et chacun des terminaux mobiles. Cette solution introduit donc une certaine latence lors du choix de l'antenne utilisée sur la station de base, entrainant des performances non optimales face à un canal de propagation variant rapidement.

L'invention propose un système de communication et un procédé permettant d'exploiter la diversité d'antenne en utilisant plusieurs antennes à l'émission et/ou plusieurs antennes à la réception, pour lequel les contraintes supplémentaires en termes d'architecture matériel et de puissances de calcul sont faibles. Pour ceci, l'invention propose d'ajouter à des équipements dédiés aux communications mono-antennes un dispositif de commutation relié à plusieurs antennes, et d'utiliser alternativement chacune des antennes d'émission et de réception. De cette manière, la communication bénéficiera io de diversité d'antenne sans requérir d'adaptations de la forme d'onde, ni de modifications de l'architecture des équipements. L'invention est compatible de tous les types de forme d'onde utilisant une émission par palier des données, et de tous les schémas d'antennes multiples. 15 L'invention consiste donc en un système de communication comprenant deux équipements radio distants pouvant échanger des données, ladite communication s'appuyant sur une forme d'onde transmise par paliers, au moins l'un desdits équipements radio comptant au moins deux 20 antennes. Le système est caractérisé en ce que ledit ou chaque ledit équipement radio comptant au moins deux antennes comprend : - un moyen de commutation d'antenne configuré pour sélectionner une desdites antennes selon au moins une loi de commutation, et - un moyen de pilotage dudit moyen de commutation d'antenne. 25 Avantageusement, ladite loi de sélection d'antenne parcourt l'ensemble des couples d'antennes émission/réception de manière statistiquement uniforme. 30 Avantageusement, ledit moyen de commutation comprend une première loi de commutation permettant de sélectionner une antenne lorsque l'équipement est utilisé en émission, et une seconde loi de commutation permettant de sélectionner une antenne lorsque l'équipement est utilisé en réception. 35 Avantageusement, ledit moyen de pilotage est configuré pour indiquer audit moyen de commutation un état d'émission/réception de l'équipement et le début d'un intervalle entre deux paliers. Avantageusement, lesdites données sont codées et entrelacées sur une pluralité de paliers de la forme d'onde. Avantageusement, chaque équipement radio comptant au moins deux antennes ne contient qu'une seule chaîne radio d'émission et/ou une io seule chaîne radio de réception pouvant être reliée sélectivement auxdites antennes par ledit moyen de commutation d'antenne. Dans un mode de réalisation du système de communication selon l'invention, lesdites antennes de chaque équipement radio comptant au 15 moins deux antennes sont espacées d'un écart supérieur à À/2, À étant la longueur d'onde liée à la fréquence d'émission. Dans un autre mode de réalisation du système de communication selon l'invention, lesdites antennes de chaque équipement radio comptant au 20 moins deux antennes ont des polarisations différentes. Avantageusement, les antennes utilisées sur chaque équipement radio comptant au moins deux antennes ont des diagrammes de rayonnement sensiblement identiques. 25 Avantageusement, la forme d'onde met en outre en oeuvre un mécanisme d'évasion de fréquence. Dans un autre mode de réalisation, ledit moyen de commutation 30 est adapté pour, à l'émission, connecter sélectivement lesdites antennes à une chaine radio d'émission unique, et à la réception, connecter lesdites antennes à des chaines radio de réception respectives. Dans un autre mode de réalisation, ledit moyen de commutation 35 est adapté pour, à l'émission, connecter lesdites antennes à des chaines radio d'émission respectives, et à la réception, connecter sélectivement lesdites antennes à une chaine radio de réception unique. L'invention consiste également en un procédé de communication mis en oeuvre dans un équipement radio comptant au moins deux antennes appartenant à un système de communication entre deux équipements radio distants pouvant échanger des données, ladite communication s'appuyant sur une forme d'onde transmise par paliers, caractérisé en ce que l'équipement comprend un moyen de commutation d'antenne selon au moins io une loi de commutation, et un moyen de pilotage, et qu'il comporte les étapes de : - Envoi, par le moyen de pilotage, d'une commande audit moyen de commutation d'antenne, indiquant un instant de commutation, - Sélection, selon ladite loi de commutation, d'une antenne à utiliser, et 15 - Commutation vers l'antenne sélectionnée. Avantageusement, l'équipement comprend une première loi de commutation utilisée pour l'émission, et une seconde loi de commutation utilisée pour la réception, le procédé comprenant en outre les étapes de : 20 - Envoi, par le moyen de pilotage, d'une commande audit moyen de commutation, indiquant un état d'émission/réception de l'équipement, - Sélection d'une loi de commutation selon l'état d'émission/réception de l'équipement, 25 Avantageusement, le procédé de communication comprend en outre une étape préliminaire de programmation d'au moins une loi de commutation. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages 30 apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée à titre non limitatif, et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : - La figure 1 présente un équipement d'émission et un équipement de réception utilisant la diversité d'antenne selon l'état de l'art, - La figure 2 présente un mode de réalisation d'un équipement d'émission et d'un équipement de réception selon l'invention, - La figure 3 présente un diagramme temporel d'un exemple de la commutation des antennes d'un équipement d'émission et d'un équipement de réception, - La figure 4 donne deux exemples de lois de commutation d'antenne, - La figure 5 présente un mode de réalisation d'un 10 équipement réalisant l'émission selon l'invention, et la réception selon un mécanisme SIMO, - La figure 6 illustre un procédé de communication selon l'invention. 15 L'ensemble des figures suivantes mentionne des équipements utilisés en émission et des équipements utilisés en réception. Lors d'une communication entre deux équipements radio distants, c'est-à-dire une communication point à point sans fil réalisée par le biais de la propagation d'une onde électromagnétique en espace libre, chacun des équipements se 20 trouve tour à tour utilisé en émission et en réception, la terminologie équipement d'émission et équipement de réception étant employée pour indiquer l'état de l'équipement à un instant précis. La figure 1 présente un équipement d'émission 100 et un 25 équipement de réception 150 utilisant la diversité d'antenne selon l'état de l'art. Dans l'exemple, l'équipement d'émission compte trois antennes, et l'équipement de réception compte deux antennes. Chacun des équipements contient un dispositif 101 et 151 réalisant l'ensemble des traitements bande de base. 30 Ces traitements sont les traitements indépendants du nombre d'antennes 102 et 152 concernant la couche réseau, la couche liaison de données, et la couche physique. En particulier, les traitements concernant la couche physique comprennent les étapes de codage canal et d'entrelacement des données. 35 L'équipement d'émission ayant la possibilité d'émettre sur trois antennes, des traitements bande de base de codage spatio-temporel 103 des données permettant d'exploiter la diversité d'antenne vont être réalisés, de manière à générer trois signaux en bande de base.

Ces trois signaux bande de base seront chacun transmis à une chaîne radio d'émission 111, 112 et 113, dont le rôle est de réaliser la transposition sur fréquence porteuse. Chacun des signaux sur fréquence porteuse sera ensuite émis par une antenne 121, 122 et 123 dédiée à la chaîne radio.

L'équipement de réception reçoit le signal sur chacune de ses deux antennes 171 et 172, chacun des signaux étant par la suite transposé en bande de base par une chaîne radio de réception dédiée 161 et 162. Le dispositif 151 de traitements bande de base va alors réaliser la 15 recombinaison 153 des deux signaux. Cette recombinaison comprend l'estimation du canal de propagation du signal reçu sur chacune des voies radio, ainsi que leur resynchronisation en temps et en phase. La figure 2 présente un mode de réalisation d'un équipement 20 d'émission 200 et d'un équipement de réception 250 utilisant la diversité d'antenne selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, l'équipement d'émission compte trois antennes et l'équipement de réception compte deux antennes. Afin d'optimiser les performances, les antennes sont sensiblement identiques, en 25 particulier leurs diagrammes de rayonnements sont semblables, et fonctionnent dans les mêmes bandes de fréquence. Elles ne se différencient que par leur emplacement géographique et/ou leur type de polarisation. Ce mode de réalisation est généralisable à toutes les configurations d'antennes dans lequel au moins l'un des deux équipements 30 comprend deux antennes ou plus. L'équipement d'émission comprend un dispositif 201 réalisant l'ensemble des traitements bande de base. Ces traitements comprennent les traitements de la couche réseau, de la couche liaison de données, et de la couche physique, en particulier le codage canal et l'entrelacement des données. Le signal en bande de base est ensuite transmis à une chaîne radio d'émission unique 211, dont le rôle est de réaliser la transposition du 5 signal bande de base sur fréquence porteuse. Le signal sur fréquence porteuse est transmis à un moyen de commutation d'antenne 230, ayant une entrée et trois sorties. Le moyen de commutation d'antenne permet de sélectionner l'antenne sur laquelle le signal sera émis. Cette sélection d'antenne est faite selon une loi 10 préprogrammée de commutation, l'instant de commutation étant déterminé par un moyen de pilotage 240. Le moyen de pilotage 240 délivre au moyen de commutation une information indiquant si l'équipement est utilisé en émission ou en réception, ainsi qu'un signal indiquant les instants auxquels doivent se produire les 15 changements d'antenne. Le moyen de pilotage est relié au dispositif 201. Le moyen de commutation d'antenne 230 peut être implémenté à l'intérieur d'un équipement, dans le cas de la modification d'un poste existant ou de la conception d'un nouveau poste, ou bien disposé en interface entre le poste radio et les antennes. 20 L'équipement de réception réalise les opérations miroir de celles effectuées par l'équipement d'émission. Il reçoit un signal par le biais de l'une de ses antennes 271 et 272, l'antenne utilisée étant choisie par le moyen de commutation d'antenne 280. 25 Le moyen de commutation d'antenne a deux entrées et une sortie, et suit une loi préprogrammée de commutation de l'antenne de réception. L'instant de commutation est déterminé par un moyen de pilotage 290. Ce moyen de pilotage délivre au moyen de commutation une information indiquant si l'équipement est utilisé en émission ou en réception, 30 ainsi qu'un signal indiquant les instants auxquels doivent se produire les changements d'antenne. Le moyen de pilotage est relié au dispositif 251. Le signal transmis par le moyen de commutation est transposé en bande de base par une chaîne radio de réception unique 261.

L'invention s'applique aux communications sans fil utilisant des formes d'onde transmises par paliers. Ces paliers sont séparés par des temps morts, nommés temps inter-paliers.

Pour transmettre un paquet de données, ces formes d'onde réalisent une première phase de codage canal du paquet. Le codage canal, ou code correcteur d'erreurs, a pour objet d'apporter de la redondance aux données émises, afin de corriger des erreurs éventuelles liées à la transmission.

Les données codées sont ensuite entrelacées et transmises sur plusieurs paliers consécutifs. L'étape d'entrelacement a pour but de répartir les erreurs provenant des différents paliers. Si l'un des paliers est perdu, alors les erreurs sont réparties sur l'ensemble des données codées, et non pas en une suite d'erreurs consécutives. Cette étape d'entrelacement n'est pas nécessaire dans le cas d'utilisation d'un code correcteur d'erreur en bloc, comme par exemple un turbo code ou un code LDPC, ces derniers disposant par construction d'un mécanisme d'entrelacement interne. Ce type de transmission est généralement utilisé pour mettre en oeuvre des mécanismes d'évasion de fréquence, les paliers étant transmis sur un ensemble de fréquences porteuses, dans le but d'apporter de la diversité fréquentielle, d'augmenter la résistance aux interférences, et de rendre plus complexe l'interception de la transmission. Les paliers sont alors espacés par des temps inter-paliers nécessaires pour réaliser le changement de fréquence porteuse des équipements. L'invention s'appuie sur une telle structure de forme d'onde en paliers, en modifiant le couple d'antennes utilisées pour l'équipement d'émission et l'équipement de réception à chaque palier, et en utilisant les temps entre les paliers pour commuter. Ainsi, le système de communication parcourt l'ensemble des combinaisons possibles d'antennes de manière statistiquement uniforme. Les données étant entrelacées et codées sur les différents paliers, si l'un des couples d'antennes dispose de conditions de propagation défavorables, la diversité d'antenne apportée par l'invention, associée au code correcteur d'erreur, permettra de récupérer le paquet de données transmis. Lorsque le système de commutation comprend plus de deux membres, il peut être complexe de déterminer pour chacun des équipements une loi permettant de parcourir l'ensemble des combinaisons d'antennes de l'ensemble des équipements. Une solution à ce problème consiste à configurer chacun des équipements avec deux lois de commutation: une première loi utilisée lors de l'émission de messages, et une seconde loi utilisée lors de la réception de messages.

L'invention s'applique à toutes les formes d'onde utilisant une structure d'émission en paliers, à condition que le temps d'inter-palier soit compatible avec le temps nécessaire à la commutation d'antenne. Au début d'un inter-palier, soit à la fin d'un palier, l'équipement utilisé à l'émission ou à la réception transmet au moyen de commutation d'antenne une information indiquant si l'équipement est utilisé en émission ou en réception, associé à un signal indiquant l'instant auquel doit se faire la commutation. En fonction de l'état émission/réception de l'équipement, le moyen 20 de commutation sélectionne la loi de commutation appropriée, et l'antenne à utiliser pour le prochain palier. Il réalise ensuite la commutation d'antenne. Le temps nécessaire pour la transmission des informations, la sélection de la loi de commutation, et la mise en oeuvre de la commutation doit être inférieur au temps inter-palier. 25 La figure 3 présente un diagramme temporel d'un exemple de la commutation des antennes lors d'une communication entre un équipement d'émission ayant trois antennes, et un équipement de réception ayant 2 antennes. 30 La ligne 310 représente les périodes correspondant à un palier 311, et les périodes correspondant à un inter-palier 312. La ligne 320 représente l'antenne sélectionnée dans un équipement d'émission ayant trois antennes, nommées 1, 2 et 3. La ligne 330 représente l'antenne sélectionnée dans un 35 équipement de réception ayant deux antennes, nommées A et B.

Les commutations d'antennes sont réalisées pendant les temps inter-paliers et sont effectives avant la fin de ces inter-paliers. Les équipements d'émission et de réception étant configurés pour suivre des lois de commutation permettant de parcourir de manière cyclique l'ensemble des couples d'antennes. Différentes lois de commutation peuvent être mises en oeuvre pour le moyen de commutation d'antenne. Quelques exemples de lois sont lo donnés dans la suite. On considérera N comme étant le nombre d'antennes de l'équipement d'émission, et M comme étant le nombre d'antennes de l'équipement de réception Lorsque l'équipement d'émission n'a qu'une antenne, alors la loi 15 de commutation d'antenne pour l'équipement de réception suit la séquence (1,2, ..., M). Lorsque l'équipement de réception n'a qu'une antenne, alors la loi de commutation d'antenne pour l'équipement d'émission suit la séquence (1, 2, ..., N). 20 Lorsque N et M sont premiers entre eux, alors il est possible d'utiliser la loi suivante : - la loi de commutation d'antenne pour l'équipement d'émission suit la séquence (1, 2, ..., N), et - la loi de commutation d'antenne pour l'équipement de 25 réception suit également la séquence (1, 2, ..., M). Lorsque N et M ne sont pas premiers entre eux, alors il est possible d'utiliser la loi suivante (les lois d'émission et de réception pouvant être inversées) : 30 - la loi de commutation d'antenne pour l'équipement d'émission suit la séquence (1, 2, ..., N), et - la loi de commutation d'antenne pour l'équipement de réception suit le cycle (P1(M), P2(M), PM(M)), où Pi(M) est une permutation circulaire sur la séquence (1, 2, ..., M) 35 suivant la formule Pi(M) = (i, i+1, M, 1, 2, ..., i).

Lorsque le nombre d'antennes des équipements d'émission et de réception est inconnu, alors il est possible d'utiliser la loi suivante (les lois d'émission et de réception pouvant être inversées) : - la loi de commutation d'antenne pour l'équipement d'émission suit la séquence (1, 2, ..., N), et - la loi de commutation d'antenne pour l'équipement de réception suit une loi aléatoire, ou pseudo aléatoire. 10 Si le moyen de pilotage ne permet pas de transmettre l'état d'émission/réception de l'équipement au moyen de commutation, les deux équipements peuvent utiliser des lois de commutation d'antenne aléatoires ou pseudo-aléatoires, de manière à maximiser l'utilisation de couples d'antennes différents. 15 La figure 4 donne deux exemples de lois de commutation d'antenne. Dans l'exemple 1, l'équipement d'émission comprend trois antennes, l'équipement de réception en comprend deux. 20 Les nombres d'antennes des deux équipements étant premiers entre eux, l'équipement d'émission suit la séquence (1, 2, 3) de manière cyclique, tandis que l'équipement de réception suit la séquence (1, 2) de manière cyclique. Six couples d'antennes indépendants sont ainsi sélectionnés. 25 L'exploitation de la diversité d'antenne est optimale. Un tel système permet, en utilisant une seul fréquence, d'obtenir des performances équivalentes à celles d'un système réalisant de l'évasion de fréquence sur six fréquences. Dans le deuxième exemple, l'équipement d'émission et 30 l'équipement de réception comprennent chacun trois antennes. Les nombres d'antennes des deux équipements n'étant pas premiers, l'équipement d'émission suit la séquence (1, 2, 3) de manière cyclique tandis que l'équipement de réception suit la séquence (1, 2, 3, 2, 3, 1,3, 1,2).

Neuf couples d'antennes indépendants sont ainsi sélectionnés. L'exploitation de la diversité d'antenne est optimale. Un tel système permet, en utilisant une seule fréquence, d'obtenir des performances équivalentes à celles d'un système réalisant de l'évasion de fréquence sur neuf fréquences.

Les performances du système dépendent de la diversité d'antenne et donc du réseau d'antennes utilisé, les antennes d'un même équipement ayant des caractéristiques sensiblement équivalentes (gain, diagramme de rayonnement, longueur d'onde).

La diversité d'antenne peut être obtenue de deux façons : - Diversité spatiale : les antennes sont disposées en différents endroits de l'espace. L'optimisation du réseau d'antennes dépend du type d'application. Les règles permettant d'obtenir un bon compromis entre encombrement du réseau antennaire et diversité spatiale sont les suivantes : o pour les applications sol-sol : les antennes sont disposées dans un plan horizontal, en respectant un espacement minimal entre elles de l'ordre de À/2 pour un poste au niveau du sol et de l'ordre de 5.À à 10.À pour un poste situé sur un point haut, comme par exemple un immeuble, À étant la longueur d'onde liée à la fréquence centrale utilisée pour la transmission. o pour les applications sol-air : les antennes disposées dans un plan vertical, en respectant un espacement minimal entre elles de l'ordre de À. - Diversité de polarisation : les antennes sont co-localisées, et sont sensibles à deux types de polarisation différents. Le réseau d'antenne peut par exemple consister en deux antennes cadres croisés orthogonales, ou en deux dipôles orthogonaux (vertical et horizontal ou à +/- 45°).

Le réseau d'antenne utilisé peut également combiner les deux types de diversité, comme par exemple deux capteurs co-localisés de deux antennes à diversité de polarisation, situées en deux points de l'espace, permettant ainsi d'obtenir quatre antennes. Le système de communication selon l'invention peut être utilisé conjointement à un mécanisme d'évasion de fréquence. Une telle mise en oeuvre permet d'exploiter simultanément la diversité de fréquence et la diversité d'antenne, et donc d'améliorer les performances globales. 10 Le système de communication selon l'invention peut également être utilisé lorsque l'un des postes bénéficie d'un traitement SIMO (multi antennes à la réception). 15 La figure 5 illustre un mode de réalisation d'un équipement selon l'invention lui permettant d'exploiter également des capacités de traitement SIMO. Dans l'exemple représenté en figure 5, l'équipement 500 comprend deux antennes 521 et 522, une chaîne radio d'émission 511 et 20 deux chaînes de réception 512 et 513. Le moyen de commutation 540 est constitué de trois multiplexeurs 541, 542 et 543, permettant de commuter les antennes de manière à ce que : 25 - En émission, l'équipement utilise le dispositif selon l'invention pour commuter sélectivement entre les différentes antennes pour chacun des paliers de la forme d'onde, - En réception, l'équipement utilise les deux antennes de 30 réception connectées à deux chaînes de réception respectives, avant de réaliser les traitements 153 de recombinaison des signaux en bande de base.

Ainsi, lorsque l'équipement est utilisé en émission, le nombre de fréquences utilisées pour de l'évasion de fréquence peut-être divisé par le nombre d'antennes pour des performances identiques.

L'invention s'applique de manière équivalente pour un équipement comprenant N antennes, N chaines d'émission et une seule chaine de réception, et réalisant des traitements MISO, l'invention s'appliquant alors lorsque l'équipement est utilisé en réception.

L'invention adresse également un procédé d'exploitation de la diversité d'antenne destiné à être implémenté sur un équipement d'émission ou de réception dans un système selon l'invention. Le procédé consiste en divers étapes logicielles exécutées par une machine de calcul reprogrammable (un processeur ou un micro contrôleur par exemple) ou par une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel), pilotant un moyen matériel de commutation d'une antenne. Selon que le moyen de commutation d'antenne est inclus dans 20 l'équipement, ou est positionné en interface entre l'équipement radio et les antennes, le procédé peut-être implémenté dans le moyen pilotage et de commutation, ou directement dans l'équipement radio. Si le moyen de commutation d'antenne 230 et 280 se situe en interface de l'équipement, il peut être constitué d'un multiplexeur ou circuit 25 électrique de commutation associé à une machine de calcul dédiée programmée pour sélectionner une antenne selon une loi de commutation. Le moyen de pilotage 240 et 290 est alors constitué d'une logique permettant d'interpréter des signaux en provenance de l'équipement indiquant l'état d'émission/réception de l'équipement et de délivrer des instant de début d'un 30 inter-palier à partir d'une horloge ou d'un signal délivré par l'équipement, et de les retransmettre au moyen de commutation. Si le moyen de commutation d'antenne se situe dans l'équipement, le pilotage du moyen de commutation et l'exécution de la loi de commutation peut être réalisé par la machine de calcul en charge des 35 traitements bande de base.

La figure 6 illustre un procédé de communication selon l'invention. Le procédé consiste en une première étape 600, exécutée à l'initialisation de l'équipement, de programmation d'une loi de commutation d'antenne. Dans le cas où l'équipement dispose d'une loi de commutation à l'émission et d'une loi de commutation à la réception, l'étape 600 comprend la programmation de ces deux lois. Cette ou ces lois dépendent du nombre d'antennes des équipements d'émission et de réception, comme décrit précédemment.

10 Le procédé réalise ensuite une seconde étape 601, réalisée par le moyen de pilotage, d'envoi au moyen de commutation d'un instant de commutation, soit la fin d'un palier de transmission, ou le début d'un inter-palier.

15 Lorsque le moyen de commutation est configuré pour exécuter une première loi de commutation en émission et une seconde loi de commutation en réception, le procédé comprend alors une troisième étape 602 d'envoi au moyen de commutation d'un état d'utilisation de l'équipement (émission ou réception).

20 Une quatrième étape 603 de sélection d'une loi de commutation en fonction de l'état d'émission/réception de l'équipement est ensuite réalisée, préalable à une cinquième étape 604 de sélection d'une antenne, utilisant la loi de commutation sélectionnée.

25 Enfin, le moyen de commutation réalise une sixième étape 605 de commutation de l'antenne utilisée pour l'émission du prochain palier. Le système de communication, et le procédé associé, permet 30 donc d'exploiter la diversité d'antenne d'une transmission tout en conservant la complexité de traitement et l'architecture radio d'un poste monovoie. Il permet l'exploitation de la diversité d'antenne à l'émission et à la réception tout en étant indépendant de la forme d'onde, et ne nécessite aucune modification du poste en émission et en réception, hormis l'ajout d'un 35 moyen de commutation d'antenne, et d'une interface qui fournisse au moyen de commutation les instants de début de palier ainsi que l'état du poste, émission ou réception. Il suit des lois de commutation en émission et en réception préprogrammées en fonction du nombre d'antennes à l'émission et à la réception. Dans les contextes où la diversité d'antenne est suffisante, la solution permet d'atteindre les performances de l'évasion de fréquence en utilisant un nombre réduit de fréquences (divisé par N*M). La gestion de l'évasion de fréquence est donc simplifiée. io Dans les contextes où la diversité de fréquence est insuffisante, la solution permet d'améliorer les performances d'un système à évasion de fréquence.

Claims

REVENDICATIONS1. Système de communication comprenant deux équipements radio distants (200 et 250) pouvant échanger des données, ladite communication s'appuyant sur une forme d'onde transmise par paliers, au moins l'un desdits équipements radio comptant au moins deux antennes (221, 222, 223), caractérisé en ce que ledit ou chaque ledit équipement radio comptant au moins deux antennes comprend : - un moyen de commutation d'antenne (230) configuré pour io sélectionner une desdites antennes selon au moins une loi de commutation, et - un moyen de pilotage (240) dudit moyen de commutation d'antenne.
2. Système de transmission de données selon l'une des revendications is précédentes, dans lequel ladite loi de sélection d'antenne parcourt l'ensemble des couples d'antennes émission/réception de manière statistiquement uniforme.
3. Système de communication selon l'une des revendications 20 précédentes, dans lequel ledit moyen de commutation comprend une première loi de commutation permettant de sélectionner une antenne lorsque l'équipement est utilisé en émission, et une seconde loi de commutation permettant de sélectionner une antenne lorsque l'équipement est utilisé en réception. 25
4. Système de communication selon l'une des revendications précédentes dans lequel ledit moyen de pilotage est configuré pour indiquer audit moyen de commutation un état d'émission/réception de l'équipement et le début d'un intervalle entre deux paliers. 30
5. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdites données sont codées et entrelacées sur une pluralité de paliers de la forme d'onde.
6. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque équipement radio comptant au moins deux antennes ne contient qu'une seule chaîne radio d'émission (211) et/ou une seule chaîne radio de réception (261) pouvant être reliée sélectivement auxdites antennes par ledit moyen de commutation d'antenne.
7. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdites antennes de chaque équipement radio comptant au moins deux antennes sont espacées d'un écart supérieur à À/2, 10 À étant la longueur d'onde liée à la fréquence d'émission.
8. Système de communication selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel lesdites antennes de chaque équipement radio comptant au moins deux antennes ont des polarisations différentes.
9. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les antennes utilisées sur chaque équipement radio comptant au moins deux antennes ont des diagrammes de rayonnement sensiblement identiques.
10. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la forme d'onde met en outre en oeuvre un mécanisme d'évasion de fréquence. 25
11. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de commutation est adapté pour, à l'émission, connecter sélectivement lesdites antennes à une chaine radio d'émission unique (511), et à la réception, connecter lesdites antennes à des chaines radio de réception respectives (512 et 513). 30
12. Système de communication selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de commutation est adapté pour, à l'émission, connecter lesdites antennes à des chaines radio d'émission respectives, et à la réception, connecter sélectivement lesdites antennes à 35 une chaine radio de réception unique. 15 20
13. Procédé de communication mis en oeuvre dans un équipement radio comptant au moins deux antennes (221, 222 et 223) appartenant à un système de communication entre deux équipements radio distants (200 et 250) pouvant échanger des données, ladite communication s'appuyant sur une forme d'onde transmise par paliers, caractérisé en ce que l'équipement comprend un moyen (230) de commutation d'antenne selon au moins une loi de commutation, et un moyen (240) de pilotage, et qu'il comporte les étapes de : - Envoi (601), par le moyen de pilotage, d'une commande audit moyen de commutation d'antenne, indiquant un instant de commutation, - Sélection (604), selon ladite loi de commutation, d'une antenne à utiliser, et - Commutation (605) vers l'antenne sélectionnée. 15
14. Procédé de communication selon la revendication 13, dans lequel l'équipement comprend une première loi de commutation utilisée pour l'émission, et une seconde loi de commutation utilisée pour la réception, le procédé comprenant en outre les étapes de : 20 - Envoi (602), par le moyen de pilotage, d'une commande audit moyen de commutation, indiquant un état d'émission/réception de l'équipement, - Sélection (603) d'une loi de commutation selon l'état d'émission/réception de l'équipement, 25
15. Procédé de communication selon l'une des revendications 13 et 14, comprenant en outre une étape préliminaire (600) de programmation d'au moins une loi de commutation. 30