WO2018024816A1 - System and method for wireless communication between terminals and base stations with coordination of upgoing and downgoing frequencies - Google Patents

System and method for wireless communication between terminals and base stations with coordination of upgoing and downgoing frequencies Download PDF

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WO2018024816A1
WO2018024816A1 PCT/EP2017/069630 EP2017069630W WO2018024816A1 WO 2018024816 A1 WO2018024816 A1 WO 2018024816A1 EP 2017069630 W EP2017069630 W EP 2017069630W WO 2018024816 A1 WO2018024816 A1 WO 2018024816A1
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WO
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frequency
sub
messages
bands
terminals
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Application number
PCT/EP2017/069630
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French (fr)
Inventor
Olivier Peyrusse
Thomas Schmidt
Original Assignee
Sigfox
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties

Definitions

  • the present invention belongs to the field of digital telecommunications, and more particularly relates to a method and a wireless communication system between terminals and an access network comprising base stations with upward and downward frequency coordination.
  • the present invention finds a particularly advantageous, though in no way limiting, application in ultra-narrowband wireless communication systems.
  • Ultra Narrow Band (“Ultra Narrow Band” or UNB in the Anglo-Saxon literature)
  • the instantaneous frequency spectrum of the radio signals emitted by the terminals is of frequency width less than 2 kilohertz (kHz), or even less at 1 kHz.
  • Such ultra-narrow band communications are subject to standards, such as the standards and draft standards of the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) "Low Throughput Networks (LTN)".
  • ETSI European Telecommunications Standards Institute
  • Such UNB wireless communication systems are particularly suitable for applications of the type M2M (acronym for machine-to-machine) or the Internet of Things ("Internet of Things” or loT in the literature Anglo-Saxon).
  • FIG. 1 schematically shows, by way of example, such a UNB wireless communication system 100, which comprises LEP terminals ("Low-throughput-network End Points" in the English-language literature). LEP terminals communicate over radio links with LAP base stations ("Low-throughput-network Access Points" in the literature Anglo-Saxon) of an access network 102, and the LAP base stations are connected to one or more controllers 104.
  • LEP terminals Low-throughput-network End Points
  • LAP base stations Low-throughput-network Access Points
  • LEP terminals transmit uplink messages that are collected by LAP base stations, without first associating with one or more LAP base stations.
  • the upstream messages sent by a LEP terminal are not intended for a specific LAP base station of the access network, and the LEP terminal transmits its upstream messages assuming that they can be received by at least an LAP base station.
  • Such arrangements are advantageous in that the LEP terminal need not perform regular measurements to determine the most appropriate LAP base station for receiving its upstream messages, nor to coordinate with the LAP base station the configuration of its emission, which would be particularly greedy from an electricity consumption point of view.
  • the complexity rests on the access network 102, which must be able to receive and send upstream and downstream messages transmitted at arbitrary times and on different central frequencies.
  • Each LAP base station receives upstream messages from the various LEP terminals that are within its reach.
  • the access network controller 102 or controllers 102 coordinate and route to the users 106 the incoming messages received by the LAP base stations, as well as the downstream messages that selected LAP base stations transmit in response to the LEP terminals. It is understood that the expression "in response" means the transmission of a downlink message in response to the receipt of the upstream message, without the content of the downstream message being necessarily related to the content of the upstream message.
  • Downward transmissions from LAP base stations to LEP terminals may be very limited, for terminal reconfiguration or maintenance, for example, in some applications.
  • other applications may provide for transmitting messages descending from the access network 102 to the LEP terminals containing data to be used, for example to send information to be displayed, such as prices or variable opening times, or instructions for use. switching on and off public lighting. It is necessary to offer such a downlink transmission capacity by limiting the impact on the power consumption of the terminals.
  • US Patent 6,130,914 describes an example of bidirectional UNB wireless communication system to limit the impact on the power consumption of the terminals.
  • the base station transmits the downgoing messages at central frequencies that it derives from the center frequencies of the previous upstream messages it has received.
  • the widths of the reception and emission ranges are defined by filters, typically driven by frequency references, for example based on crystals. Reducing the widths of the reception and transmission ranges makes it possible to increase the transmission range but also increases the cost of the frequency references, if it is necessary to reduce their drift and other frequency errors.
  • the number of terminals (which can reach tens or even hundreds of thousands) requires to reduce the cost as much as possible.
  • the terminal is configured to receive the descendant messages with a predefined frequency deviation with respect to its corresponding corresponding messages, which deviation may be fixed or may change over time, the difference being known in advance of both the terminals and the terminals. base stations. Deriving the downgoing frequencies from the rising frequencies makes it possible to compensate, at least partially, the errors of the frequency references of the terminals if they use the same frequency references both for the transmission of the upstream messages and for the reception of the downstream messages.
  • the transmission power of LAP base stations has practical and often regulatory limits. Maximizing the transmit power of base stations using the available frequency bands and subbands is desirable, provided the criteria for the terminals can be met.
  • the invention relates to a method of wireless communication between a plurality of terminals and an access network comprising a plurality of base stations.
  • Said terminals asynchronously transmit uplink messages in upstream frequency subbands on uplink links to the access network.
  • the access network is configured to transmit downlink messages in response to all or part of the upstream messages in downlink sub-bands, the downstream frequencies being different from the upstream frequencies.
  • the down-frequency sub-band forms with the upstream frequency sub-band of the upstream message to which the downstream message responds a pair of frequency sub-bands.
  • each pair of frequency subbands has a difference between a center frequency of the downlink subband and a center frequency of the upstream subband.
  • the access network selects for downstream messages from the downstream frequency subbands based on the upstream messages to which the downstream messages respond.
  • the descendant messages are transmitted in at least two pairs of frequency sub-bands having respective deviations of different values.
  • Another aspect of the invention relates to an access network for a plurality of terminals in a wireless communication system, the access network comprising a plurality of base stations, said terminals asynchronously transmitting uplink messages in uplink subbands on uplink links to the access network.
  • the access network is configured to transmit downlink messages in response to all or part of the upstream messages in downlink sub-bands, the downstream frequencies being different from the upstream frequencies.
  • the down-frequency sub-band forms with the rising-frequency sub-band of the upstream message to which the descending message meets a pair of frequency subbands.
  • each pair of frequency subbands has a difference between a center frequency of the downlink subband and a center frequency of the upstream subband.
  • the access network is configured to transmit descendant messages in downlink sub-bands selected according to the upstream messages to which the downlink messages respond, and the downstream messages are transmitted in at least two pairs of frequency sub-bands. with respective deviations of different values.
  • the frequencies of all the upstream and downstream subbands used by the access network are known to the base stations.
  • the terminal knows the only frequencies of the rising and falling subbands that it uses individually and does not need to know all the subbands. Furthermore, by considering pairs of frequency subbands which have respective deviations of different values, it is possible, by appropriate choice of the values of said deviations, to use mainly down-frequency sub-bands which are advantageous from one point. regulatory approach, for example to make the most of the transmission power of each base station.
  • Each pair of frequency subbands may have a predefined deviation, and the access network may select for downgoing messages of the downgoing frequency subbands according to the upstream frequency sub-band of the upstream messages to which the downstream messages meet.
  • each uplink message contains a hint
  • the access network selects for descending messages from the descending frequency subbands based on the cues contained in the uplink messages to which the falling messages respond.
  • the terminals may be capable of sending several upstream messages in the same upstream sub-band simultaneously, in which case the access network may select for the downgoing messages of the different down-frequency sub-bands according to the indices contained in the messages. amounts to which the descendant messages respond.
  • the descending message is transmitted at a descending frequency offset from the center frequency of the down-frequency sub-band as a function of an offset between the frequency of the rising message to which it responds and the central frequency of the rising sub-band.
  • the base stations can send downgoing messages to several terminals with individual compensations for possible errors in the frequency references of the terminals.
  • the destination terminals can capture the downstream messages despite possible errors in their frequency references which shift their reception filters with respect to the limiting frequencies of their downward sub-bands as much as the errors influencing the rising emissions.
  • a same base station may transmit downstream messages in parallel in respective downlink sub-bands to different terminals. Messages sent in parallel may overlap in time or even be transmitted simultaneously.
  • Base stations can take maximum advantage of the regulatory and practical possibilities that limit transmission power, while individually compensating for possible errors in frequency references of terminals in all subbands.
  • the descending subbands may be discontinuous in frequency.
  • a base station can transmit simultaneously in several downward sub-bands, without risk of collisions between neighboring subband transmissions, and with increased regulatory freedom.
  • the rising subbands can be separated by frequency guard intervals.
  • the upstream guard intervals make it possible to reduce the risk of interpretation error at the access network of the sub-band in which the terminal operates if the frequency of the upstream message is at the limit of the rising sub-band. Such an interpretation error could lead to the non-reception of downstream messages by the terminal because of the transmission of the descending message in the wrong downward sub-band.
  • Each terminal may transmit successive uplink messages at different uplink frequencies, which makes it possible to prevent all uplinks of said terminal from being missed due to the presence of interference on a given uplink frequency and / or to reduce the probability of collision with a transmission from another terminal.
  • the rising frequencies to which successive upstream messages are sent may be in different upstream subbands.
  • uplink and downlink frequencies may allow a statistically more complete use of uplink and downlink frequencies despite the presence of discontinuities or guard intervals in the falling or rising frequencies, the frequency ranges used being able to overlap and overlap the discontinuities or guard intervals of the other terminals.
  • the upstream frequencies of the terminals and the choice of rising subbands can be arbitrary, random or pseudo-random.
  • the differences between the rising and falling frequencies of a first category of terminals may be different than the differences between the rising and falling frequencies of a second category of terminals.
  • the statistical overlaps of the subbands can be exploited further.
  • the down-frequency sub-bands of the first category of terminals may have widths equal to the down-frequency sub-bands of the second category of terminals, so that both terminal categories use the same down-frequency sub-bands of advantage. a regulatory point of view.
  • at least one rising frequency subband of the first category of terminals covers a frequency guard interval separating two rising frequency subbands of the second category of terminals.
  • the frequency guard intervals of the second category of terminals are not completely unused in the wireless communication system, but are instead used by the first category of terminals.
  • Figure 1 is a block diagram of a wireless communication system that can incorporate a method according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a diagram of a wireless communication method according to one embodiment of the invention, given by way of example,
  • FIG. 3 is a block diagram of an exemplary terminal configuration in the system of Figure 1,
  • Fig. 4 is a block diagram of an exemplary base station configuration in the system of Fig. 1 according to one embodiment of the invention, given by way of example, and
  • Figures 5 to 7 are diagrams indicating the relationships between uplink and downlink subbands in various embodiments of the method of Figure 2, given by way of example.
  • FIG. 1 schematically represents a wireless communication system 100 comprising several LEP terminals and an access network 102 comprising several LAP base stations.
  • the wireless communication system and method are of the UNB type conforming to the LTN standards, without being limiting, it being understood that the invention is applicable in other contexts.
  • Radio signal means an electromagnetic wave propagating by non-wire means, the frequencies of which are included in the traditional spectrum of radio waves (some hertz to several hundred gigahertz).
  • the LEP terminals are adapted to transmit asynchronous upstream messages on a uplink link to the access network 102.
  • asynchronously transmitting is meant that the LEP terminals autonomously determine on which rising frequency they transmit. their upstream messages, and possibly when they transmit, without coordination of said LEP terminals with each other and with the LAP base stations of the access network 102.
  • the LAP base stations of the access network 102 do not know, a priori, about what rising frequency a LEP terminal will issue its next up message nor, possibly, when said terminal LEP will issue its next up message.
  • the upstream messages may contain data as well as other information such as an identifier of the terminal that issued it.
  • Each LAP base station is adapted to receive the upstream messages from the LEP terminals that are within range.
  • Each uplink message thus received is transmitted to a controller 106 of the access network 102, possibly accompanied by other information, such as an identifier of the base station LAP which received it, the power of said received message amount, the date and time of receipt of said amount message, for example.
  • the controller (s) 106 may process all the received messages received from the LAP base stations.
  • the access network 102 is also adapted to transmit, via LAP base stations, descendant messages on a downlink to the LEP terminals, which are adapted to receive them.
  • the access network 102 may send a downlink message in response to each received amount message, or send down messages only in response to certain upstream messages.
  • the access network 102 may respond only after receiving several uplink messages from the same LEP terminal, or respond only to uplinks with a request to that effect.
  • LEP terminals transmit uplink messages on uplink frequencies within frequency subbands predetermined uprights, and the access network 10 transmits, via the LAP base stations, downlink descending messages within predetermined downlink frequency sub-bands, the downlink sub-band. forming with the corresponding uplink sub-band of the uplink message to which the falling message responds a pair of frequency subbands.
  • the center frequency of the down-frequency sub-band has a frequency difference with the center frequency of the up-frequency sub-band.
  • at least two pairs of frequency subbands have respective frequency deviations of different values.
  • the downlink sub-bands of these at least two pairs of frequency subbands are therefore discontinuous and may be selected a priori, for example, as being regulatory favorable subbands.
  • each uplink frequency subband corresponds to a downlink frequency subband
  • the access network 102 when receiving an uplink message transmitted by a LEP terminal, measures the uplink frequency on which it has received said terminal. to determine the rising frequency sub-band in which it has been transmitted. Once the rising frequency sub-band used by the LEP terminal has been determined, the access network 102 can determine the corresponding pair of frequency sub-bands and therefore the down-frequency sub-band to be used to respond to this LEP terminal. .
  • each U / L uplink message contains an index
  • the access network 102 selects for descending D / L messages descending frequency subbands based on the indices contained in the messages. amounts to which the descendant messages respond.
  • the index may represent the downlink sub-band to be used.
  • the index may represent the difference between the downlink sub-band to be used and the sub-band of the upstream U / L message.
  • the LEP terminal can select the down-frequency sub-band to be used randomly between a plurality of possible sub-bands in order to spread the use of available down-frequencies.
  • the LEP terminal can define the down-frequency sub-band, inform the access network 102 by means of the index included in the U / L uplink message, and configure its receiver while waiting for the D / L downlink message. .
  • the access network 102 may select for the downstream messages sub-bands of different down-frequencies according to the indices contained in the messages to which the descendant messages respond, in order to spread the use of available down-frequencies .
  • FIG. 2 is a diagram of a wireless communication method 200 according to a particular embodiment of the invention between a plurality of LEP terminals and an access network 102 having a plurality of LAP base stations.
  • the LEP terminals prepare uplink U / L messages for the access network 102.
  • a LEP terminal asynchronously transmits a U / L uplink message in one of the uplink frequency sub-bands. amounts to the access network 102.
  • one or more of the LAP base stations receive the U / L uplink message, and transmit it to the controller 104.
  • the controller 104 prepares a D / L downlink message to destination of the same LEP terminal from which he received the U / L amount message.
  • the access network 102 may transmit D / L downstream messages in response to all, or only a portion of the upstream messages.
  • the access network 102 selects for the transmission of the D / L downlink one of the downlink sub-bands corresponding to the U / L uplink message at which the response is made, but different in frequencies of the rising sub-band. .
  • the access network 102 defines a descending frequency offset from the center frequency of the down-frequency sub-band according to an offset between the frequency of the uplink message to which it responds and the center frequency of the uplink sub-band.
  • the transmission to 214 of the D / L downlink message by the same or more LAP base stations and the reception at 21 6 of the D / L downlink message to the same LEP terminal which had sent the U / L amount message to which response Is made.
  • FIG. 3 is an exemplary configuration of a LEP terminal 300 in the system 100.
  • the terminal 300 has an antenna 302 used for transmitting and receiving upstream and downstream signals.
  • the antenna 302 is connected to a transmit / receive (T / R) switch 304.
  • the switch 304 transmits the received downlink signals to a bandpass filter 306 and receives through a transmitter 308 uplink signals containing data D IN .
  • Frequency reference 310 provides a frequency F RE F which controls a frequency generator 312.
  • Frequency generator 312 generates signals at frequencies to convert between baseband and transmit / receive bands that transmitter 308 utilizes a frequency reference. on the one hand to produce the upright signals to be transmitted, and on the other hand a mixer 314 uses to reduce the center frequency of the downlink signals to the baseband reception, from which a receiver 316 produces DOUT output signals.
  • FIG 4 is an exemplary configuration of a LAP base station 400.
  • the base station 400 has an antenna 402 used for receiving and transmitting uplink and downlink signals.
  • the antenna 402 is connected to a transmit / receive switch (T / R) 404.
  • the switch 404 transmits the received uplink signals to a series 406 of bandpass filters, which each pass the frequencies of an upstream subband.
  • the switch 404 receives, via a transmitter 408, downstream signals to be transmitted containing D IN data.
  • a frequency calculator 410 records the rising frequency FUL, derives a frequency F DL to be used for the downstream messages, which controls a frequency generator 412.
  • the frequency generator 412 generates signals at frequencies to convert between baseband and transmit / receive tapes, that the transmitter 408 uses on the one hand to produce the downstream signals to be transmitted, and on the other hand a mixer 414 uses to return the center frequency of the uplink signals to the reception baseband, from which a receiver 41 6 produces DOUT output signals for the controller 104.
  • the computer 410 may optionally be part of the controller 104 instead of being part of the base station as shown in Figure 4, and may be a processor with a suitable algorithm .
  • a same LAP base station may transmit D / L downlink messages in parallel in respective downlink sub-bands to different LEP terminals. Messages sent in parallel may overlap in time or even be transmitted simultaneously.
  • the downlink frequency sub-bands may all be frequency-discontinuous, i.e. each down-frequency sub-band is separated from the neighboring down-frequency sub-bands by an unused frequency range for transmitting messages. descendants.
  • LAP base stations can transmit simultaneously in several downward subbands, without the risk of collisions between neighboring subband transmissions. LAP base stations can take maximum advantage of regulatory possibilities that limit transmission power, while individually compensating for potential errors in terminal frequency references in all subbands.
  • An example of a draft European standard concerning emissions in the 915 MHz to 921 MHz band allows transmission in a 600 kHz wide band at a maximum power of 25 mW and a maximum duty cycle ratio of 1%.
  • the same draft standard allows the emission in discontinuous subbands of 200kHz wide at a maximum power of 100mW and a maximum duty cycle ratio of 1%.
  • the number of downlink transmissions in parallel is limited by the transmit power and the duty cycle, and the use of three discontinuous subbands of 200kHz wide instead of a single 600kHz wide continuous band makes it possible to significantly increase the number of terminals at which the LAP base station sends downstream messages in parallel.
  • Another example of such a standard is the 865MHz band at 868MHz.
  • FIG. 5 is an example 500 of the relationships between up and down-frequency sub-bands in a first embodiment of the method 200.
  • the uplink band centered on a frequency F 0 and width B, is divided into N contiguous subbands, centered on respective frequencies (in the example 500 from F X. 2 to F X + 2 ) and each of width B / N.
  • the downlink band is divided into N discrete subbands, centered on respective frequencies (in the example 500 from F ' X - 2 to F' X + 2 ) and each of width B / N.
  • a LEP terminal transmits a U / L message in a rising sub-band N X at a carrier frequency FUL shifted by an offset ⁇ with respect to the center frequency F X of the rising sub-band N.
  • At the access network 1 02 at least one base station LAP receives the upstream signal and transmits it to the controller 104.
  • the computer 41 0 selects a downward frequency F DL in one of the falling sub-bands N ' X corresponding to the rising sub-band N X of the amount message received previously.
  • One or more of the LAP base stations will transmit the D / L downlink message in the N ' X downlink sub-band at a carrier frequency F DL offset from the center frequency F' X of the downlink sub-band N ' X by the same offset ⁇ as the rising offset.
  • This calculation can be expressed by the formula:
  • Figure 6 is an example 600 of the up / down frequency subband relationships in a second embodiment of method 200.
  • the uplink band is divided into N subbands separated by frequency guard intervals, which reduces the width of the subbands to B '/ N, narrower than the width B / N of Example 500.
  • the rising guard intervals reduce the risk of error of interpretation to the access network 1 02 of the subband in which the terminal operates if the frequency of the rising message is at the edge of the rising subband, which could result in non-reception of downstream signals to the terminal due to the transmission of the downlink message in the wrong downlink subband.
  • the downlink band is divided into N discrete subbands, centered on respective frequencies.
  • Each LEP terminal may transmit successive U / L uplink messages at different uplink frequencies F UL , which may prevent all uplink messages from said terminal from being missed due to the presence of interference on a given uplink frequency and / or reduce the probability of collision with a transmission from another terminal.
  • the successive rising frequencies F UL may be in different rising subbands N X. This may allow a statistically more complete use of uplink frequencies.
  • the upstream frequencies of the terminals and the choice of rising subbands can be arbitrary, random or pseudo-random.
  • FIG. 7 is an example 700 of the relations between the upstream and downward frequency sub-bands in a third embodiment of the method 200.
  • the LEP terminals are distributed either in a first category U / L CLASS 1 or in a second category U / L CLASS 2.
  • the center frequencies of the rising subbands are illustrated at Fx-2 to Fx + 2 and the center frequencies of the corresponding down-sub-bands are illustrated. at F ' X. 2 to F ' X + 2 .
  • the center frequencies of the rising subbands are illustrated at Fy. ? and F Y and the center frequencies of the corresponding downward sub-bands are illustrated at FV-r and F.
  • the central frequencies F'YI and F ' Y are equal to the center frequencies F' X and F ' X + 2
  • the center frequencies F Y. -i and F Y substantially correspond to the frequencies central frequency guard intervals provided between rising frequency sub-bands of the first category U / L CLASS 1 of terminals as evidenced by the dotted lines.
  • the deviations (for example F Y -F ' Y ) between the rising and falling frequencies for the first category U / L CLASS 1 are different from the equivalent deviations (for example F X -F' X ) for the second category U / L CLASS 2.
  • the LAP base stations of the access network 102 use the same down-frequency sub-bands, which are advantageous from one regulatory point, for the first category U / L CLASS 1 of terminals and for the second category U / L. CLASS 2 of terminals.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Method (200) of wireless communication between a plurality of terminals (LEP) and an access network (102) comprising a plurality of base stations (LAP). A terminal sends an upgoing message (U/L) in a sub-band (NX) of upgoing frequencies which is selected from among a plurality of sub-bands of upgoing frequencies, destined for the access network (102). To send downgoing messages (D/L), the access network 102 selects a sub-band (NX) of downgoing frequencies corresponding to the upgoing message (U/L), said sub-band of downgoing frequencies being selected from among a plurality of sub-bands of downgoing frequencies exhibiting frequency gaps of different values with the sub-bands of upgoing frequencies. One and the same base station (LAP) can send downgoing messages in parallel in respective and discontinuous sub-bands of downgoing frequencies destined for different terminals (LEP).

Description

Procédé et système de communication sans fil entre terminaux et stations de base avec coordination des fréquences montantes et descendantes  Method and system for wireless communication between terminals and base stations with coordination of up and down frequencies
DOMAINE TECHNIQUE TECHNICAL AREA
La présente invention appartient au domaine des télécommunications numériques, et concerne plus particulièrement un procédé et un système de communication sans fil entre des terminaux et un réseau d'accès comportant des stations de base avec coordination des fréquences montantes et descendantes.  The present invention belongs to the field of digital telecommunications, and more particularly relates to a method and a wireless communication system between terminals and an access network comprising base stations with upward and downward frequency coordination.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE  STATE OF THE ART
La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans les systèmes de communication sans fil à bande ultra étroite. Par « bande ultra étroite » (« Ultra Narrow Band » ou UNB dans la littérature anglo-saxonne), on entend que le spectre fréquentiel instantané des signaux radioélectriques émis par les terminaux est de largeur fréquentielle inférieure à 2 kilohertz (kHz), voire inférieure à 1 kHz. De telles communications à bande ultra étroite font l'objet de normes, par exemple les normes et projets de normes de l'European Télécommunications Standards Institute (ETSI) « Low Throughput Networks (LTN) ».  The present invention finds a particularly advantageous, though in no way limiting, application in ultra-narrowband wireless communication systems. By "Ultra Narrow Band" ("Ultra Narrow Band" or UNB in the Anglo-Saxon literature), it is meant that the instantaneous frequency spectrum of the radio signals emitted by the terminals is of frequency width less than 2 kilohertz (kHz), or even less at 1 kHz. Such ultra-narrow band communications are subject to standards, such as the standards and draft standards of the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) "Low Throughput Networks (LTN)".
De tels systèmes de communication sans fil UNB sont particulièrement adaptés pour des applications du type M2M (acronyme anglo-saxon pour « Machine-to-Machine ») ou du type « Internet des objets » (« Internet of Things » ou loT dans la littérature anglo-saxonne).  Such UNB wireless communication systems are particularly suitable for applications of the type M2M (acronym for machine-to-machine) or the Internet of Things ("Internet of Things" or loT in the literature Anglo-Saxon).
Dans un tel système de communication sans fil UNB, les échanges de données sont principalement monodirectionnels, en l'occurrence sur un lien montant entre des terminaux et des stations de base d'un réseau d'accès. La Figure 1 montre schématiquement à titre d'exemple un tel système 100 de communication sans fil UNB, qui comporte des terminaux LEP (« Low- throughput-network End Points » dans la littérature anglo-saxonne). Les terminaux LEP communiquent sur des liens radioélectriques avec des stations de base LAP (« Low-throughput-network Access Points » dans la littérature anglo-saxonne) d'un réseau d'accès 102, et les stations de base LAP sont reliées à un ou plusieurs contrôleurs 104. In such a UNB wireless communication system, the data exchanges are mainly monodirectional, in this case on a rising link between terminals and base stations of an access network. FIG. 1 schematically shows, by way of example, such a UNB wireless communication system 100, which comprises LEP terminals ("Low-throughput-network End Points" in the English-language literature). LEP terminals communicate over radio links with LAP base stations ("Low-throughput-network Access Points" in the literature Anglo-Saxon) of an access network 102, and the LAP base stations are connected to one or more controllers 104.
Les terminaux LEP émettent des messages montants qui sont collectés par des stations de base LAP, sans avoir à s'associer préalablement à une ou plusieurs stations de base LAP. En d'autres termes, les messages montants émis par un terminal LEP ne sont pas destinés à une station de base LAP spécifique du réseau d'accès, et le terminal LEP émet ses messages montants en supposant qu'ils pourront être reçus par au moins une station de base LAP. De telles dispositions sont avantageuses en ce que le terminal LEP n'a pas besoin de réaliser des mesures régulières pour déterminer la station de base LAP la plus appropriée pour recevoir ses messages montants, ni de coordonner avec la station de base LAP la configuration de son émission, qui seraient gourmandes notamment d'un point de vue consommation électrique. La complexité repose sur le réseau d'accès 102, qui doit être capable de recevoir et émettre des messages montants et descendants émis à des instants arbitraires et sur des fréquences centrales différentes. Chaque station de base LAP reçoit des messages montants des différents terminaux LEP qui sont à sa portée. Le ou les contrôleurs 104 du réseau d'accès 102 coordonnent et acheminent aux utilisateurs 106 les messages montants reçus par les stations de base LAP, ainsi que les messages descendants que des stations de base LAP sélectionnées émettent en réponse à destination des terminaux LEP. Il est entendu que l'expression « en réponse » signifie l'émission d'un message descendant en réaction à la réception du message montant, sans que le contenu du message descendant soit nécessairement lié au contenu du message montant.  LEP terminals transmit uplink messages that are collected by LAP base stations, without first associating with one or more LAP base stations. In other words, the upstream messages sent by a LEP terminal are not intended for a specific LAP base station of the access network, and the LEP terminal transmits its upstream messages assuming that they can be received by at least an LAP base station. Such arrangements are advantageous in that the LEP terminal need not perform regular measurements to determine the most appropriate LAP base station for receiving its upstream messages, nor to coordinate with the LAP base station the configuration of its emission, which would be particularly greedy from an electricity consumption point of view. The complexity rests on the access network 102, which must be able to receive and send upstream and downstream messages transmitted at arbitrary times and on different central frequencies. Each LAP base station receives upstream messages from the various LEP terminals that are within its reach. The access network controller 102 or controllers 102 coordinate and route to the users 106 the incoming messages received by the LAP base stations, as well as the downstream messages that selected LAP base stations transmit in response to the LEP terminals. It is understood that the expression "in response" means the transmission of a downlink message in response to the receipt of the upstream message, without the content of the downstream message being necessarily related to the content of the upstream message.
Un tel mode de fonctionnement, dans lequel les échanges de données sont principalement monodirectionnels, est tout à fait satisfaisant pour de nombreuses applications, comme par exemple la télé-relève de compteurs de gaz, d'eau, d'électricité, la télésurveillance de bâtiments ou de maisons, par exemple.  Such a mode of operation, in which data exchanges are mainly monodirectional, is quite satisfactory for many applications, such as for example remote reading of gas meters, water, electricity, remote monitoring of buildings or houses, for example.
Les émissions descendantes des stations de base LAP vers les terminaux LEP peuvent être très limitées, concernant la reconfiguration des terminaux ou leur entretien, par exemple, dans certaines applications. D'autres applications peuvent prévoir de transmettre des messages descendants du réseau d'accès 102 vers les terminaux LEP contenant des données à exploiter, par exemple pour envoyer des informations à afficher, telles que des prix ou des horaires variables d'ouverture, ou des consignes d'allumage et extinction d'éclairage public. Il est nécessaire d'offrir une telle capacité de transmission descendante en limitant l'impact sur la consommation électrique des terminaux. Downward transmissions from LAP base stations to LEP terminals may be very limited, for terminal reconfiguration or maintenance, for example, in some applications. other applications may provide for transmitting messages descending from the access network 102 to the LEP terminals containing data to be used, for example to send information to be displayed, such as prices or variable opening times, or instructions for use. switching on and off public lighting. It is necessary to offer such a downlink transmission capacity by limiting the impact on the power consumption of the terminals.
Le brevet US 6 130 914 décrit un exemple de système de communication sans fil UNB bidirectionnel permettant de limiter l'impact sur la consommation électrique des terminaux. Dans le système décrit, la station de base émet les messages descendants à des fréquences centrales qu'elle dérive des fréquences centrales des messages montants précédents qu'elle a reçus. À l'intérieur des bandes ou sous-bandes de fréquences d'émission, les largeurs des plages de réception et émission sont définies par des filtres, pilotés typiquement par des références fréquentielles, par exemple à base de cristaux. Réduire les largeurs des plages de réception et émission permet d'augmenter la portée d'émission mais augmente aussi le coût les références fréquentielles, s'il faut en réduire la dérive et autres erreurs fréquentielles. Le nombre des terminaux (qui peut atteindre des dizaines voire des centaines de milliers) nécessite d'en réduire le coût autant que possible. Le terminal est configuré pour recevoir les messages descendants avec un écart de fréquence prédéfini par rapport à ses messages montants correspondants, écart qui peut être fixe ou peut évoluer dans le temps, l'écart étant connu d'avance à la fois des terminaux et des stations de base. Dériver les fréquences descendantes à partir des fréquences montantes permet de compenser, au moins partiellement, les erreurs des références fréquentielles des terminaux s'ils utilisent les mêmes références fréquentielles aussi bien pour l'émission des messages montants que pour la réception des messages descendants.  US Patent 6,130,914 describes an example of bidirectional UNB wireless communication system to limit the impact on the power consumption of the terminals. In the system described, the base station transmits the downgoing messages at central frequencies that it derives from the center frequencies of the previous upstream messages it has received. Within the bands or subbands of transmission frequencies, the widths of the reception and emission ranges are defined by filters, typically driven by frequency references, for example based on crystals. Reducing the widths of the reception and transmission ranges makes it possible to increase the transmission range but also increases the cost of the frequency references, if it is necessary to reduce their drift and other frequency errors. The number of terminals (which can reach tens or even hundreds of thousands) requires to reduce the cost as much as possible. The terminal is configured to receive the descendant messages with a predefined frequency deviation with respect to its corresponding corresponding messages, which deviation may be fixed or may change over time, the difference being known in advance of both the terminals and the terminals. base stations. Deriving the downgoing frequencies from the rising frequencies makes it possible to compensate, at least partially, the errors of the frequency references of the terminals if they use the same frequency references both for the transmission of the upstream messages and for the reception of the downstream messages.
La puissance d'émission des stations de base LAP connaît des limites pratiques et, souvent, réglementaires. Exploiter au maximum la puissance d'émission des stations de base en utilisant les bandes et sous-bandes fréquentielles disponibles est souhaitable, à condition de pouvoir respecter les critères pour les terminaux.  The transmission power of LAP base stations has practical and often regulatory limits. Maximizing the transmit power of base stations using the available frequency bands and subbands is desirable, provided the criteria for the terminals can be met.
EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des limitations des solutions de l'art antérieur. STATEMENT OF THE INVENTION The present invention aims to remedy all or part of the limitations of the solutions of the prior art.
À cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de communication sans fil entre une pluralité de terminaux et un réseau d'accès comportant une pluralité de stations de base. Lesdits terminaux émettent de façon asynchrone des messages montants dans des sous-bandes de fréquences montantes sur des liens montants à destination du réseau d'accès. Ledit réseau d'accès est configuré pour émettre des messages descendants sur des liens descendants en réponse à tout ou partie des messages montants dans des sous-bandes de fréquences descendantes, les fréquences descendantes étant différentes des fréquences montantes. La sous-bande de fréquences descendantes forme avec la sous-bande de fréquences montantes du message montant auquel le message descendant répond une paire de sous-bandes de fréquences. En outre, chaque paire de sous-bandes de fréquences présente un écart entre une fréquence centrale de la sous-bande de fréquences descendantes et une fréquence centrale de la sous-bande de fréquences montantes. Le réseau d'accès sélectionne pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction des messages montants auquel les messages descendants répondent. Les messages descendants sont émis dans au moins deux paires de sous-bandes de fréquences présentant des écarts respectifs de valeurs différentes.  For this purpose, and according to a first aspect, the invention relates to a method of wireless communication between a plurality of terminals and an access network comprising a plurality of base stations. Said terminals asynchronously transmit uplink messages in upstream frequency subbands on uplink links to the access network. The access network is configured to transmit downlink messages in response to all or part of the upstream messages in downlink sub-bands, the downstream frequencies being different from the upstream frequencies. The down-frequency sub-band forms with the upstream frequency sub-band of the upstream message to which the downstream message responds a pair of frequency sub-bands. In addition, each pair of frequency subbands has a difference between a center frequency of the downlink subband and a center frequency of the upstream subband. The access network selects for downstream messages from the downstream frequency subbands based on the upstream messages to which the downstream messages respond. The descendant messages are transmitted in at least two pairs of frequency sub-bands having respective deviations of different values.
Un autre aspect de l'invention concerne un réseau d'accès pour une pluralité de terminaux dans un système de communication sans fil, le réseau d'accès comportant une pluralité de stations de base, lesdits terminaux émettant de façon asynchrone des messages montants dans des sous-bandes de fréquences montantes sur des liens montants à destination du réseau d'accès. Le réseau d'accès est configuré pour émettre des messages descendants sur des liens descendants en réponse à tout ou partie des messages montants dans des sous-bandes de fréquences descendantes, les fréquences descendantes étant différentes des fréquences montantes. La sous-bande de fréquences descendantes forme avec la sous-bande de fréquences montantes du message montant auquel le message descendant répond une paire de sous-bandes de fréquences. En outre, chaque paire de sous-bandes de fréquences présente un écart entre une fréquence centrale de la sous-bande de fréquences descendantes et une fréquence centrale de la sous-bande de fréquences montantes. Le réseau d'accès est configuré pour émettre des messages descendants dans des sous-bandes de fréquences descendantes sélectionnées en fonction des messages montants auquel les messages descendants répondent, et que les messages descendants sont émis dans au moins deux paires de sous-bandes de fréquences présentant des écarts respectifs de valeurs différentes. Another aspect of the invention relates to an access network for a plurality of terminals in a wireless communication system, the access network comprising a plurality of base stations, said terminals asynchronously transmitting uplink messages in uplink subbands on uplink links to the access network. The access network is configured to transmit downlink messages in response to all or part of the upstream messages in downlink sub-bands, the downstream frequencies being different from the upstream frequencies. The down-frequency sub-band forms with the rising-frequency sub-band of the upstream message to which the descending message meets a pair of frequency subbands. In addition, each pair of frequency subbands has a difference between a center frequency of the downlink subband and a center frequency of the upstream subband. The access network is configured to transmit descendant messages in downlink sub-bands selected according to the upstream messages to which the downlink messages respond, and the downstream messages are transmitted in at least two pairs of frequency sub-bands. with respective deviations of different values.
Les fréquences de l'ensemble des sous-bandes montantes et descendantes utilisées par le réseau d'accès sont connues des stations de base. Le terminal connaît les seules fréquences des sous-bandes montantes et descendantes qu'il utilise individuellement et n'a pas besoin de connaître l'ensemble des sous-bandes. En considérant en outre des paires de sous- bandes de fréquences qui présentent des écarts respectifs de valeurs différentes, il est possible, par un choix approprié des valeurs desdits écarts, d'utiliser principalement des sous-bandes de fréquences descendantes avantageuses d'un point de vue réglementaire, afin par exemple d'exploiter au maximum la puissance d'émission de chaque station de base.  The frequencies of all the upstream and downstream subbands used by the access network are known to the base stations. The terminal knows the only frequencies of the rising and falling subbands that it uses individually and does not need to know all the subbands. Furthermore, by considering pairs of frequency subbands which have respective deviations of different values, it is possible, by appropriate choice of the values of said deviations, to use mainly down-frequency sub-bands which are advantageous from one point. regulatory approach, for example to make the most of the transmission power of each base station.
Chaque paire de sous-bandes de fréquences peut présenter un écart prédéfini, et le réseau d'accès peut sélectionner pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction de la sous-bande de fréquences montantes des messages montants auquel les messages descendants répondent.  Each pair of frequency subbands may have a predefined deviation, and the access network may select for downgoing messages of the downgoing frequency subbands according to the upstream frequency sub-band of the upstream messages to which the downstream messages meet.
Dans un autre exemple de réalisation spécifique, chaque message montant contient un indice, et le réseau d'accès sélectionne pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent. Les terminaux peuvent être susceptibles d'émettre plusieurs messages montants dans une même sous-bande montante simultanément, dans quel cas le réseau d'accès peut sélectionner pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes différentes en fonctions des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent. In another specific exemplary embodiment, each uplink message contains a hint, and the access network selects for descending messages from the descending frequency subbands based on the cues contained in the uplink messages to which the falling messages respond. The terminals may be capable of sending several upstream messages in the same upstream sub-band simultaneously, in which case the access network may select for the downgoing messages of the different down-frequency sub-bands according to the indices contained in the messages. amounts to which the descendant messages respond.
Dans un exemple de réalisation spécifique, le message descendant est émis à une fréquence descendante décalée par rapport à la fréquence centrale de la sous-bande de fréquences descendantes en fonction d'un décalage entre la fréquence du message montant auquel il répond et la fréquence centrale de la sous-bande montante. Les stations de base peuvent émettre des messages descendants à destination de plusieurs terminaux avec compensations individuelles des erreurs éventuelles des références fréquentielles des terminaux. Ainsi, les terminaux destinataires peuvent capter les messages descendants malgré des erreurs éventuelles de leurs références de fréquence qui décalent leurs filtres de réception par rapport aux fréquences limites de leurs sous-bandes descendantes autant que les erreurs influençant les émissions montantes.  In a specific exemplary embodiment, the descending message is transmitted at a descending frequency offset from the center frequency of the down-frequency sub-band as a function of an offset between the frequency of the rising message to which it responds and the central frequency of the rising sub-band. The base stations can send downgoing messages to several terminals with individual compensations for possible errors in the frequency references of the terminals. Thus, the destination terminals can capture the downstream messages despite possible errors in their frequency references which shift their reception filters with respect to the limiting frequencies of their downward sub-bands as much as the errors influencing the rising emissions.
Une même station de base peut émettre des messages descendants en parallèle dans des sous-bandes de fréquences descendantes respectives à destination de terminaux différents. Les messages émis en parallèle peuvent se chevaucher dans le temps ou même être émis simultanément. Les stations de base peuvent profiter au maximum des possibilités réglementaires et pratiques qui limitent la puissance d'émission, tout en compensant individuellement les erreurs éventuelles des références fréquentielles des terminaux dans l'ensemble des sous-bandes.  A same base station may transmit downstream messages in parallel in respective downlink sub-bands to different terminals. Messages sent in parallel may overlap in time or even be transmitted simultaneously. Base stations can take maximum advantage of the regulatory and practical possibilities that limit transmission power, while individually compensating for possible errors in frequency references of terminals in all subbands.
Les sous-bandes descendantes peuvent être discontinues en fréquences. Une station de base peut émettre simultanément dans plusieurs sous-bandes descendantes, sans risque de collisions entre les émissions des sous-bandes voisines, et avec une liberté réglementaire augmentée.  The descending subbands may be discontinuous in frequency. A base station can transmit simultaneously in several downward sub-bands, without risk of collisions between neighboring subband transmissions, and with increased regulatory freedom.
Les sous-bandes montantes peuvent être séparées par des intervalles de garde en fréquences. Les intervalles de garde montants permettent de diminuer le risque d'erreur d'interprétation au réseau d'accès de la sous-bande dans laquelle le terminal opère si la fréquence du message montant est à la limite de la sous-bande montante. Une telle erreur d'interprétation pourrait entraîner la non-réception de messages descendants par le terminal à cause de émission du message descendant dans la mauvaise sous-bande descendante. Chaque terminal peut émettre des messages montants successifs à des fréquences montantes différentes, ce qui permet d'éviter que tous les messages montants dudit terminal ne soient manqués à cause de la présence d'une interférence sur une fréquence montante donnée et/ou de réduire la probabilité de collision avec une émission d'un autre terminal. Les fréquences montantes auxquelles sont émis des messages montants successifs peuvent se situer dans des sous-bandes montantes différentes. Ceci peut permettre une utilisation statistiquement plus complète des fréquences montantes et descendantes malgré la présence de discontinuités ou intervalles de gardes dans les fréquences descendantes ou montantes, les plages de fréquences utilisées pouvant se chevaucher et chevaucher les discontinuités ou intervalles de garde des autres terminaux. Les choix des fréquences montantes des terminaux et les choix de sous-bandes montantes peuvent être arbitraires, aléatoires ou pseudo-aléatoires. The rising subbands can be separated by frequency guard intervals. The upstream guard intervals make it possible to reduce the risk of interpretation error at the access network of the sub-band in which the terminal operates if the frequency of the upstream message is at the limit of the rising sub-band. Such an interpretation error could lead to the non-reception of downstream messages by the terminal because of the transmission of the descending message in the wrong downward sub-band. Each terminal may transmit successive uplink messages at different uplink frequencies, which makes it possible to prevent all uplinks of said terminal from being missed due to the presence of interference on a given uplink frequency and / or to reduce the probability of collision with a transmission from another terminal. The rising frequencies to which successive upstream messages are sent may be in different upstream subbands. This may allow a statistically more complete use of uplink and downlink frequencies despite the presence of discontinuities or guard intervals in the falling or rising frequencies, the frequency ranges used being able to overlap and overlap the discontinuities or guard intervals of the other terminals. The upstream frequencies of the terminals and the choice of rising subbands can be arbitrary, random or pseudo-random.
Les écarts entre les fréquences montantes et descendantes d'une première catégorie de terminaux peuvent être différents que les écarts entre les fréquences montantes et descendantes d'une deuxième catégorie de terminaux. Ainsi, les chevauchements statistiques des sous-bandes peuvent être exploités davantage.  The differences between the rising and falling frequencies of a first category of terminals may be different than the differences between the rising and falling frequencies of a second category of terminals. Thus, the statistical overlaps of the subbands can be exploited further.
Les sous-bandes de fréquences descendantes de la première catégorie de terminaux peuvent avoir des largeurs égales aux sous-bandes de fréquences descendantes de la deuxième catégorie de terminaux, afin que les deux catégories de terminaux utilisent les mêmes sous-bandes de fréquences descendantes avantageuses d'un point de vue réglementaire. De préférence, au moins une sous-bande de fréquences montantes de la première catégorie de terminaux recouvre un intervalle de garde en fréquences séparant deux sous-bandes de fréquences montantes de la deuxième catégorie de terminaux. Ainsi, les intervalles de garde en fréquences de la deuxième catégorie de terminaux ne sont pas complètement inutilisés dans le système de communication sans fil, mais sont au contraire utilisés par la première catégorie de terminaux.  The down-frequency sub-bands of the first category of terminals may have widths equal to the down-frequency sub-bands of the second category of terminals, so that both terminal categories use the same down-frequency sub-bands of advantage. a regulatory point of view. Preferably, at least one rising frequency subband of the first category of terminals covers a frequency guard interval separating two rising frequency subbands of the second category of terminals. Thus, the frequency guard intervals of the second category of terminals are not completely unused in the wireless communication system, but are instead used by the first category of terminals.
D'autres aspects de l'invention concernent un système de communication sans fil qui comporte un tel réseau d'accès et une pluralité desdits terminaux Other aspects of the invention relate to a wireless communication system that includes such an access network and a plurality of said terminals
PRÉSENTATION DES FIGURES  PRESENTATION OF FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:  Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given hereinafter, by way of indication and in no way limitative, with reference to the appended drawings, in which:
La Figure 1 est un schéma fonctionnel d'un système de communication sans fil pouvant incorporer un procédé selon un mode de réalisation de l'invention,  Figure 1 is a block diagram of a wireless communication system that can incorporate a method according to an embodiment of the invention,
La Figure 2 est un schéma d'un procédé de communication sans fil selon un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple,  FIG. 2 is a diagram of a wireless communication method according to one embodiment of the invention, given by way of example,
La Figure 3 est un schéma fonctionnel d'un exemple de configuration de terminal dans le système de la Figure 1 ,  Figure 3 is a block diagram of an exemplary terminal configuration in the system of Figure 1,
La Figure 4 est un schéma fonctionnel d'un exemple de configuration de station de base dans le système de la Figure 1 selon un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple, et  Fig. 4 is a block diagram of an exemplary base station configuration in the system of Fig. 1 according to one embodiment of the invention, given by way of example, and
Les Figures 5 à 7 sont des diagrammes indiquant les relations entre sous-bandes de fréquences montantes et descendantes dans différents modes de réalisation du procédé de la Figure 2, donnés à titre d'exemple.  Figures 5 to 7 are diagrams indicating the relationships between uplink and downlink subbands in various embodiments of the method of Figure 2, given by way of example.
Les éléments des dessins sont illustrés dans un esprit de simplicité et de clarté, et ne sont pas forcément à l'échelle ni réaliste dans le détail. Des références identiques d'une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues.  The elements of the drawings are illustrated in a spirit of simplicity and clarity, and are not necessarily scale or realistic in detail. Identical references from one figure to another designate identical or similar elements.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION  DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
La figure 1 représente schématiquement un système 1 00 de communication sans fil comportant plusieurs terminaux LEP et un réseau d'accès 102 comportant plusieurs stations de base LAP. Dans la description détaillée qui suit, le système et le procédé de communication sans fil sont de type UNB conforme aux normes LTN, sans que cela soit limitatif, étant entendu que l'invention est applicable dans d'autres contextes.  FIG. 1 schematically represents a wireless communication system 100 comprising several LEP terminals and an access network 102 comprising several LAP base stations. In the following detailed description, the wireless communication system and method are of the UNB type conforming to the LTN standards, without being limiting, it being understood that the invention is applicable in other contexts.
Les terminaux LEP et les stations de base LAP du réseau d'accès échangent des données sous la forme de signaux radioélectriques. Par « signal radioélectrique », on entend une onde électromagnétique se propageant par des moyens non filaires, dont les fréquences sont comprises dans le spectre traditionnel des ondes radioélectriques (quelques hertz à plusieurs centaines de gigahertz). The LEP terminals and LAP base stations of the access network exchange data in the form of radio signals. "Radio signal" means an electromagnetic wave propagating by non-wire means, the frequencies of which are included in the traditional spectrum of radio waves (some hertz to several hundred gigahertz).
Les terminaux LEP sont adaptés à émettre des messages montants de façon asynchrone sur un lien montant à destination du réseau d'accès 102. Par « émettre de façon asynchrone », on entend que les terminaux LEP déterminent de manière autonome sur quelle fréquence montante ils émettent leurs messages montants, et éventuellement quand ils émettent, sans coordination desdits terminaux LEP entre eux et avec les stations de base LAP du réseau d'accès 102. Ainsi, les stations de base LAP du réseau d'accès 102 ne savent pas a priori sur quelle fréquence montante un terminal LEP va émettre son prochain message montant ni, éventuellement, à quel instant ledit terminal LEP va émettre son prochain message montant. Les messages montants peuvent contenir des données ainsi que d'autres informations telles qu'un identifiant du terminal qui l'a émis.  The LEP terminals are adapted to transmit asynchronous upstream messages on a uplink link to the access network 102. By "asynchronously transmitting" is meant that the LEP terminals autonomously determine on which rising frequency they transmit. their upstream messages, and possibly when they transmit, without coordination of said LEP terminals with each other and with the LAP base stations of the access network 102. Thus, the LAP base stations of the access network 102 do not know, a priori, about what rising frequency a LEP terminal will issue its next up message nor, possibly, when said terminal LEP will issue its next up message. The upstream messages may contain data as well as other information such as an identifier of the terminal that issued it.
Chaque station de base LAP est adaptée à recevoir les messages montants des terminaux LEP qui se trouvent à sa portée. Chaque message montant ainsi reçu est transmis à un contrôleur 106 du réseau d'accès 102, éventuellement accompagné d'autres informations, comme un identifiant de la station de base LAP qui l'a reçu, la puissance dudit message montant reçu, la date et heure de réception dudit message montant, par exemple. Le ou les contrôleurs 106 peuvent traiter l'ensemble des messages montants reçus des stations de base LAP.  Each LAP base station is adapted to receive the upstream messages from the LEP terminals that are within range. Each uplink message thus received is transmitted to a controller 106 of the access network 102, possibly accompanied by other information, such as an identifier of the base station LAP which received it, the power of said received message amount, the date and time of receipt of said amount message, for example. The controller (s) 106 may process all the received messages received from the LAP base stations.
En outre, le réseau d'accès 102 est également adapté à émettre, par l'intermédiaire des stations de base LAP, des messages descendants sur un lien descendant à destination des terminaux LEP, lesquels sont adaptés à les recevoir. Le réseau d'accès 102 peut émettre un message descendant en réponse à chaque message montant reçu, ou bien n'émettre des messages descendants qu'en réponse à certains messages montants. Par exemple, le réseau d'accès 102 peut ne répondre qu'après avoir reçu plusieurs messages montants d'un même terminal LEP, ou ne répondre qu'à des messages montants comportant une requête à cet effet.  In addition, the access network 102 is also adapted to transmit, via LAP base stations, descendant messages on a downlink to the LEP terminals, which are adapted to receive them. The access network 102 may send a downlink message in response to each received amount message, or send down messages only in response to certain upstream messages. For example, the access network 102 may respond only after receiving several uplink messages from the same LEP terminal, or respond only to uplinks with a request to that effect.
Les terminaux LEP émettent des messages montants sur des fréquences montantes se trouvant à l'intérieur de sous-bandes fréquentielles montantes prédéterminées, et le réseau d'accès 10 émet, par l'intermédiaire des stations de base LAP, des messages descendants sur des fréquences descendantes se trouvant à l'intérieur de sous-bandes fréquentielles descendantes prédéterminées, la sous-bande de fréquences descendantes formant avec la sous-bande de fréquences montantes correspondante du message montant auquel le message descendant répond une paire de sous- bandes de fréquences. À l'intérieur de chaque paire de sous-bandes de fréquences, la fréquence centrale de la sous-bande de fréquences descendantes présente un écart fréquentiel avec la fréquence centrale de la sous-bande de fréquences montantes. Avantageusement, au moins deux paires de sous-bandes de fréquences présentent des écarts fréquentiels respectifs de valeurs différentes. Ainsi, les valeurs de l'écart fréquentiel d'au moins deux paires de sous-bandes fréquentielles sont différentes. Les sous- bandes de fréquences descendantes de ces au moins deux paires de sous- bandes de fréquences sont par conséquent discontinues et peuvent être choisies a priori, par exemple, comme étant des sous-bandes de fréquences favorables d'un point de vue réglementaire. LEP terminals transmit uplink messages on uplink frequencies within frequency subbands predetermined uprights, and the access network 10 transmits, via the LAP base stations, downlink descending messages within predetermined downlink frequency sub-bands, the downlink sub-band. forming with the corresponding uplink sub-band of the uplink message to which the falling message responds a pair of frequency subbands. Within each pair of frequency sub-bands, the center frequency of the down-frequency sub-band has a frequency difference with the center frequency of the up-frequency sub-band. Advantageously, at least two pairs of frequency subbands have respective frequency deviations of different values. Thus, the values of the frequency difference of at least two pairs of frequency subbands are different. The downlink sub-bands of these at least two pairs of frequency subbands are therefore discontinuous and may be selected a priori, for example, as being regulatory favorable subbands.
Dans un mode de réalisation spécifique, illustré dans les Figures 5 à 7, les écarts fréquentiels entre les fréquences centrales des sous-bandes de fréquences descendantes et des sous-bande de fréquences montantes sont prédéterminés. Ainsi, à chaque sous-bande fréquentielle montante correspond une sous-bande fréquentielle descendante, et le réseau d'accès 102, lorsqu'il reçoit un message montant émis par un terminal LEP, mesure la fréquence montante sur laquelle il a reçu ledit terminal afin de déterminer la sous-bande de fréquences montantes dans laquelle il a été émis. Une fois déterminée la sous-bande de fréquences montantes utilisée par le terminal LEP, le réseau d'accès 102 peut déterminer la paire de sous-bandes de fréquences correspondante et donc la sous-bande de fréquences descendantes à utiliser pour répondre à ce terminal LEP.  In a specific embodiment, illustrated in FIGS. 5 to 7, the frequency differences between the center frequencies of the down-frequency sub-bands and the up-frequency sub-band are predetermined. Thus, each uplink frequency subband corresponds to a downlink frequency subband, and the access network 102, when receiving an uplink message transmitted by a LEP terminal, measures the uplink frequency on which it has received said terminal. to determine the rising frequency sub-band in which it has been transmitted. Once the rising frequency sub-band used by the LEP terminal has been determined, the access network 102 can determine the corresponding pair of frequency sub-bands and therefore the down-frequency sub-band to be used to respond to this LEP terminal. .
Dans un autre exemple de mode de réalisation spécifique, chaque message montant U/L contient un indice, et le réseau d'accès 102 sélectionne pour les messages descendants D/L des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent. L'indice peut représenter la sous-bande de fréquences descendantes à utiliser. Dans un autre exemple, l'indice peut représenter l'écart entre la sous-bande de fréquences descendantes à utiliser et la sous-bande du message montant U/L. Dans les deux cas, le terminal LEP peut sélectionner la sous-bande de fréquences descendantes à utiliser aléatoirement entre plusieurs sous-bandes possibles afin d'étaler l'usage des fréquences descendantes disponibles. Ainsi le terminal LEP peut définir la sous-bande de fréquences descendantes, en informer le réseau d'accès 102 par le biais de l'indice inclus dans le message montant U/L, et configurer son récepteur en attendant le message descendant D/L. In another example of a specific embodiment, each U / L uplink message contains an index, and the access network 102 selects for descending D / L messages descending frequency subbands based on the indices contained in the messages. amounts to which the descendant messages respond. The index may represent the downlink sub-band to be used. In another example, the index may represent the difference between the downlink sub-band to be used and the sub-band of the upstream U / L message. In both cases, the LEP terminal can select the down-frequency sub-band to be used randomly between a plurality of possible sub-bands in order to spread the use of available down-frequencies. Thus the LEP terminal can define the down-frequency sub-band, inform the access network 102 by means of the index included in the U / L uplink message, and configure its receiver while waiting for the D / L downlink message. .
On peut admettre que plusieurs terminaux LEP émettent des messages montants dans une même sous-bande montante simultanément. Dans ce cas, le réseau d'accès 102 peut sélectionner pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes différentes en fonctions des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent, afin d'étaler l'usage des fréquences descendantes disponibles.  It can be assumed that several LEP terminals transmit uplink messages in the same uplink subband simultaneously. In this case, the access network 102 may select for the downstream messages sub-bands of different down-frequencies according to the indices contained in the messages to which the descendant messages respond, in order to spread the use of available down-frequencies .
La Figure 2 est un schéma d'un procédé 200 de communication sans fil selon un mode particulier de réalisation de l'invention entre une pluralité de terminaux LEP et un réseau d'accès 102 comportant une pluralité de stations de base LAP. À 202, les terminaux LEP préparent des messages montants U/L à destination du réseau d'accès 102. À 204, un terminal LEP émet de façon asynchrone un message montant U/L dans une des sous-bandes de fréquences montantes sur des liens montants à destination du réseau d'accès 102. À 206, une ou plusieurs des stations de base LAP reçoivent le message montant U/L, et le transmettent au contrôleur 104. À 208, le contrôleur 104 prépare un message descendant D/L à destination du même terminal LEP d'où il a reçu le message montant U/L. Le réseau d'accès 102 peut émettre des messages descendants D/L en réponse à tous, ou seulement à une partie des messages montants. À 210, le réseau d'accès 102 sélectionne pour l'émission du message descendant D/L une des sous-bandes de fréquences descendantes correspondante au message montant U/L auquel réponse est faite, mais différente en fréquences de la sous-bande montante. À 212, le réseau d'accès 102 définit une fréquence descendante décalée par rapport à la fréquence centrale de la sous-bande de fréquences descendantes en fonction d'un décalage entre la fréquence du message montant auquel il répond et la fréquence centrale de la sous-bande montante. S'ensuit l'émission à 214 du message descendant D/L par la même ou plusieurs stations de base LAP et la réception à 21 6 du message descendant D/L au même terminal LEP qui avait émis le message montant U/L auquel réponse est faite. Figure 2 is a diagram of a wireless communication method 200 according to a particular embodiment of the invention between a plurality of LEP terminals and an access network 102 having a plurality of LAP base stations. At 202, the LEP terminals prepare uplink U / L messages for the access network 102. At 204, a LEP terminal asynchronously transmits a U / L uplink message in one of the uplink frequency sub-bands. amounts to the access network 102. At 206, one or more of the LAP base stations receive the U / L uplink message, and transmit it to the controller 104. At 208, the controller 104 prepares a D / L downlink message to destination of the same LEP terminal from which he received the U / L amount message. The access network 102 may transmit D / L downstream messages in response to all, or only a portion of the upstream messages. At 210, the access network 102 selects for the transmission of the D / L downlink one of the downlink sub-bands corresponding to the U / L uplink message at which the response is made, but different in frequencies of the rising sub-band. . At 212, the access network 102 defines a descending frequency offset from the center frequency of the down-frequency sub-band according to an offset between the frequency of the uplink message to which it responds and the center frequency of the uplink sub-band. Follows the transmission to 214 of the D / L downlink message by the same or more LAP base stations and the reception at 21 6 of the D / L downlink message to the same LEP terminal which had sent the U / L amount message to which response Is made.
La Figure 3 est un exemple de configuration d'un terminal LEP 300 dans le système 100. Le terminal 300 a une antenne 302 utilisée pour émission et réception de signaux montants et descendants. L'antenne 302 est connectée à un commutateur émission/réception (T/R) 304. Le commutateur 304 transmet les signaux descendants reçus à un filtre passe-bande 306 et reçoit à travers un émetteur 308 des signaux montants à émettre contenant des données DIN. Une référence fréquentielle 310 fournit une fréquence FREF qui contrôle un générateur de fréquences 312. Le générateur de fréquences 312 produit des signaux à des fréquences permettant de convertir entre bande de base et bandes d'émission/réception que l'émetteur 308 utilise d'une part pour produire les signaux montants à émettre, et que d'autre part un mixeur 314 utilise pour ramener la fréquence centrale des signaux descendants à la réception en bande de base, à partir desquels un récepteur 316 produit des signaux de sortie DOUT-Figure 3 is an exemplary configuration of a LEP terminal 300 in the system 100. The terminal 300 has an antenna 302 used for transmitting and receiving upstream and downstream signals. The antenna 302 is connected to a transmit / receive (T / R) switch 304. The switch 304 transmits the received downlink signals to a bandpass filter 306 and receives through a transmitter 308 uplink signals containing data D IN . Frequency reference 310 provides a frequency F RE F which controls a frequency generator 312. Frequency generator 312 generates signals at frequencies to convert between baseband and transmit / receive bands that transmitter 308 utilizes a frequency reference. on the one hand to produce the upright signals to be transmitted, and on the other hand a mixer 314 uses to reduce the center frequency of the downlink signals to the baseband reception, from which a receiver 316 produces DOUT output signals.
La Figure 4 est un exemple de configuration d'une station de base LAP 400. La station de base 400 a une antenne 402 utilisée pour réception et émission de signaux montants et descendants. L'antenne 402 est connectée à un commutateur émission/réception (T/R) 404. Le commutateur 404 transmet les signaux montants reçus à une série 406 de filtres passe-bande, qui passent chacun les fréquences d'une sous-bande montante. Par ailleurs, le commutateur 404 reçoit à travers un émetteur 408 des signaux descendants à émettre contenant des données DIN. Un calculateur de fréquences 410 enregistre la fréquence montante FUL, en dérive une fréquence FDL à utiliser pour les messages descendants, qui contrôle un générateur de fréquences 412. Le générateur de fréquences 412 produit des signaux à des fréquences permettant de convertir entre bande de base et bandes d'émission/réception, que l'émetteur 408 utilise d'une part pour produire les signaux descendants à émettre, et que d'autre part un mixeur 414 utilise pour ramener la fréquence centrale des signaux montants à la réception en bande de base, à partir desquels un récepteur 41 6 produit des signaux de sortie DOUT destinés au contrôleur 104. Le calculateur 410 peut éventuellement faire partie du contrôleur 104 au lieu de faire partie de la station de base comme l'indique dans la Figure 4, et peut être un processeur avec un algorithme adapté. Figure 4 is an exemplary configuration of a LAP base station 400. The base station 400 has an antenna 402 used for receiving and transmitting uplink and downlink signals. The antenna 402 is connected to a transmit / receive switch (T / R) 404. The switch 404 transmits the received uplink signals to a series 406 of bandpass filters, which each pass the frequencies of an upstream subband. In addition, the switch 404 receives, via a transmitter 408, downstream signals to be transmitted containing D IN data. A frequency calculator 410 records the rising frequency FUL, derives a frequency F DL to be used for the downstream messages, which controls a frequency generator 412. The frequency generator 412 generates signals at frequencies to convert between baseband and transmit / receive tapes, that the transmitter 408 uses on the one hand to produce the downstream signals to be transmitted, and on the other hand a mixer 414 uses to return the center frequency of the uplink signals to the reception baseband, from which a receiver 41 6 produces DOUT output signals for the controller 104. The computer 410 may optionally be part of the controller 104 instead of being part of the base station as shown in Figure 4, and may be a processor with a suitable algorithm .
Une même station de base LAP peut émettre des messages descendants D/L en parallèle dans des sous-bandes de fréquences descendantes respectives à destination de terminaux LEP différents. Les messages émis en parallèle peuvent se chevaucher dans le temps ou même être émis simultanément. Les sous-bandes de fréquences descendantes peuvent être toutes discontinues en fréquences, c'est-à-dire que chaque sous- bande de fréquences descendantes est séparée des sous-bandes de fréquences descendantes voisines par un intervalle de fréquences non utilisé pour émettre des messages descendants. Les stations de base LAP peuvent émettre simultanément dans plusieurs sous-bandes descendantes, sans risque de collisions entre les émissions des sous-bandes voisines. Les stations de base LAP peuvent profiter au maximum des possibilités réglementaires qui limitent la puissance d'émission, tout en compensant individuellement les erreurs éventuelles des références fréquentielles des terminaux dans l'ensemble des sous-bandes. Un exemple de projet de norme européenne concernant des émissions dans la bande de 915MHz à 921 MHz admet l'émission dans une bande continue de 600kHz de large à une puissance maximale de 25mW et un rapport d'activité cyclique maximal de 1 %. Le même projet de norme admet l'émission dans des sous-bandes discontinues de 200kHz de large à une puissance maximale de 100mW et un rapport d'activité cyclique maximal de 1 %. Le nombre d'émissions descendantes en parallèle est limité par la puissance d'émission et le rapport cyclique, et l'utilisation de trois sous-bandes discontinues de 200kHz de large au lieu d'une seule bande continue de 600kHz de large permet d'augmenter nettement le nombre de terminaux auxquels la station de base LAP envoie des messages descendants en parallèle. Un autre exemple de norme de ce genre est la bande de 865MHz à 868MHz. A same LAP base station may transmit D / L downlink messages in parallel in respective downlink sub-bands to different LEP terminals. Messages sent in parallel may overlap in time or even be transmitted simultaneously. The downlink frequency sub-bands may all be frequency-discontinuous, i.e. each down-frequency sub-band is separated from the neighboring down-frequency sub-bands by an unused frequency range for transmitting messages. descendants. LAP base stations can transmit simultaneously in several downward subbands, without the risk of collisions between neighboring subband transmissions. LAP base stations can take maximum advantage of regulatory possibilities that limit transmission power, while individually compensating for potential errors in terminal frequency references in all subbands. An example of a draft European standard concerning emissions in the 915 MHz to 921 MHz band allows transmission in a 600 kHz wide band at a maximum power of 25 mW and a maximum duty cycle ratio of 1%. The same draft standard allows the emission in discontinuous subbands of 200kHz wide at a maximum power of 100mW and a maximum duty cycle ratio of 1%. The number of downlink transmissions in parallel is limited by the transmit power and the duty cycle, and the use of three discontinuous subbands of 200kHz wide instead of a single 600kHz wide continuous band makes it possible to significantly increase the number of terminals at which the LAP base station sends downstream messages in parallel. Another example of such a standard is the 865MHz band at 868MHz.
La Figure 5 est un exemple 500 des relations entre sous-bandes de fréquences montantes et descendantes dans un premier mode de réalisation du procédé 200. Dans l'exemple 500, la bande d'émissions montantes, centrée sur une fréquence F0 et de largeur B, est divisée en N sous-bandes contigues, centrées sur fréquences respectives (dans l'exemple 500 de FX.2 à FX+2) et chacune de largeur B/N. La bande d'émissions descendantes est divisée en N sous-bandes discontinues, centrées sur fréquences respectives (dans l'exemple 500 de F'X-2 à F'X+2) et chacune de largeur B/N. Un terminal LEP émet un message U/L dans une sous-bande montante NX à une fréquence porteuse FUL décalée par un décalage Δ par rapport à la fréquence centrale FX de la sous-bande montante N . Au réseau d'accès 1 02, au moins une station de base LAP reçoit le signal montant et le transmet au contrôleur 104. Quand il y a un message D/L descendant à transmettre, le calculateur 41 0 sélectionne une fréquence descendante FDL dans une des sous-bandes descendantes N'X correspondant à la sous-bande montante NX du message montant reçu précédemment. Une ou plusieurs des stations de base LAP vont émettre le message descendant D/L dans la sous-bande descendante N'X à une fréquence porteuse FDL décalée par rapport à la fréquence centrale F'X de la sous-bande descendante N'X par le même décalage Δ que le décalage montant. Ce calcul peut s'exprimer par la formule : FIG. 5 is an example 500 of the relationships between up and down-frequency sub-bands in a first embodiment of the method 200. In the example 500, the uplink band, centered on a frequency F 0 and width B, is divided into N contiguous subbands, centered on respective frequencies (in the example 500 from F X. 2 to F X + 2 ) and each of width B / N. The downlink band is divided into N discrete subbands, centered on respective frequencies (in the example 500 from F ' X - 2 to F' X + 2 ) and each of width B / N. A LEP terminal transmits a U / L message in a rising sub-band N X at a carrier frequency FUL shifted by an offset Δ with respect to the center frequency F X of the rising sub-band N. At the access network 1 02, at least one base station LAP receives the upstream signal and transmits it to the controller 104. When there is a downstream D / L message to be transmitted, the computer 41 0 selects a downward frequency F DL in one of the falling sub-bands N ' X corresponding to the rising sub-band N X of the amount message received previously. One or more of the LAP base stations will transmit the D / L downlink message in the N ' X downlink sub-band at a carrier frequency F DL offset from the center frequency F' X of the downlink sub-band N ' X by the same offset Δ as the rising offset. This calculation can be expressed by the formula:
FDL = F'x + Δ> clans laquelle X = et Δ= FUL - FX. F DL = F 'x + Δ > in which X = and Δ = F UL - F X.
Figure imgf000016_0001
expression dans laquelle [Y\ correspond à la partie entière de Y.
Figure imgf000016_0001
expression in which [Y \ corresponds to the integer part of Y.
La Figure 6 est un exemple 600 des relations entre sous-bandes de fréquences montantes et descendantes dans un deuxième mode de réalisation du procédé 200. Dans l'exemple 600, la bande d'émissions montantes est divisée en N sous-bandes séparées par des intervalles de garde en fréquences, ce qui réduit la largeur des sous-bandes à B'/N, plus étroite que la largeur B/N de l'exemple 500. Les intervalles de garde montants permettent de diminuer le risque d'erreur d'interprétation au réseau d'accès 1 02 de la sous- bande dans laquelle le terminal opère si la fréquence du message montant est à la limite de la sous-bande montante, ce qui pourrait entraîner la non- réception de signaux descendants au terminal à cause de l'émission du message descendant dans la mauvaise sous-bande descendante. La bande d'émissions descendantes est divisée en N sous-bandes discontinues, centrées sur fréquences respectives. Figure 6 is an example 600 of the up / down frequency subband relationships in a second embodiment of method 200. In Example 600, the uplink band is divided into N subbands separated by frequency guard intervals, which reduces the width of the subbands to B '/ N, narrower than the width B / N of Example 500. The rising guard intervals reduce the risk of error of interpretation to the access network 1 02 of the subband in which the terminal operates if the frequency of the rising message is at the edge of the rising subband, which could result in non-reception of downstream signals to the terminal due to the transmission of the downlink message in the wrong downlink subband. The downlink band is divided into N discrete subbands, centered on respective frequencies.
Chaque terminal LEP peut émettre des messages montants U/L successifs à des fréquences montantes différentes FUL, ce qui peut éviter que tous les messages montants dudit terminal ne soient manqués à cause de la présence d'une interférence sur une fréquence montante donnée et/ou réduire la probabilité de collision avec une émission d'un autre terminal. Les fréquences montantes FUL successives peuvent se situer dans des sous- bandes montantes NX différentes. Ceci peut permettre une utilisation statistiquement plus complète des fréquences montantes. Les choix des fréquences montantes des terminaux et les choix de sous-bandes montantes peuvent être arbitraires, aléatoires ou pseudo-aléatoires. Each LEP terminal may transmit successive U / L uplink messages at different uplink frequencies F UL , which may prevent all uplink messages from said terminal from being missed due to the presence of interference on a given uplink frequency and / or reduce the probability of collision with a transmission from another terminal. The successive rising frequencies F UL may be in different rising subbands N X. This may allow a statistically more complete use of uplink frequencies. The upstream frequencies of the terminals and the choice of rising subbands can be arbitrary, random or pseudo-random.
La Figure 7 est un exemple 700 des relations entre sous-bandes de fréquences montantes et descendantes dans un troisième mode de réalisation du procédé 200. Dans l'exemple 700, les terminaux LEP sont répartis soit dans une première catégorie U/L CLASSE 1 soit dans une deuxième catégorie U/L CLASSE 2. Pour la première catégorie U/L CLASSE 1 , les fréquences centrales des sous-bandes montantes sont illustrés à Fx-2 à Fx+2 et les fréquences centrales des sous-bandes descendantes correspondantes sont illustrés à F'X.2 à F'X+2. Pour la deuxième catégorie U/L CLASSE 2, les fréquences centrales des sous-bandes montantes sont illustrés à Fy.? et FY et les fréquences centrales des sous-bandes descendantes correspondantes sont illustrés à FV-r et F . Tel qu'illustré par la Figure 7, les fréquences centrales F'Y-I et F'Y sont égales aux fréquences centrales F'X et F'X+2, et les fréquences centrales FY.-i et FY correspondent sensiblement aux fréquences centrales d'intervalles de garde en fréquences prévus entre des sous-bandes de fréquences montantes de la première catégorie U/L CLASSE 1 de terminaux comme mis en évidence par les pointillés. Les écarts (par exemple FY-F'Y) entre les fréquences montantes et descendantes pour la première catégorie U/L CLASSE 1 sont différents des écarts équivalents (par exemple FX-F'X) pour la deuxième catégorie U/L CLASSE 2. Ceci peut permettre une utilisation statistiquement plus complète des fréquences montantes, dans la mesure où certains intervalles de garde en fréquences de la première catégorie U/L CLASSE 1 de terminaux sont utilisés par la deuxième catégorie U/L CLASSE 2 de terminaux. Par contre, les stations de base LAP du réseau d'accès 102 utilisent les mêmes sous-bandes de fréquences descendantes, avantageuses d'un point réglementaire, pour la première catégorie U/L CLASSE 1 de terminaux et pour la deuxième catégorie U/L CLASSE 2 de terminaux. FIG. 7 is an example 700 of the relations between the upstream and downward frequency sub-bands in a third embodiment of the method 200. In the example 700, the LEP terminals are distributed either in a first category U / L CLASS 1 or in a second category U / L CLASS 2. For the first category U / L CLASS 1, the center frequencies of the rising subbands are illustrated at Fx-2 to Fx + 2 and the center frequencies of the corresponding down-sub-bands are illustrated. at F ' X. 2 to F ' X + 2 . For the second category U / L CLASS 2, the center frequencies of the rising subbands are illustrated at Fy. ? and F Y and the center frequencies of the corresponding downward sub-bands are illustrated at FV-r and F. As shown in FIG. 7, the central frequencies F'YI and F ' Y are equal to the center frequencies F' X and F ' X + 2 , and the center frequencies F Y. -i and F Y substantially correspond to the frequencies central frequency guard intervals provided between rising frequency sub-bands of the first category U / L CLASS 1 of terminals as evidenced by the dotted lines. The deviations (for example F Y -F ' Y ) between the rising and falling frequencies for the first category U / L CLASS 1 are different from the equivalent deviations (for example F X -F' X ) for the second category U / L CLASS 2. This may allow a statistically more complete use of the uplink frequencies, in that some frequency guard intervals of the first U / L CLASS 1 class of terminals are used by the second category U / CLASS 2 of terminals. In contrast, the LAP base stations of the access network 102 use the same down-frequency sub-bands, which are advantageous from one regulatory point, for the first category U / L CLASS 1 of terminals and for the second category U / L. CLASS 2 of terminals.
De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en œuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d'exemples non limitatifs, et que d'autres variantes sont par conséquent envisageables. Par exemple, le découpage entre blocs de logique est illustratif et d'autres découpages de fonctionnalités sont possibles dans des réalisations de l'invention, deux blocs pouvant être fusionnés ou être séparés. Les dispositifs décrits peuvent au moins partiellement être réalisés par des processeurs ou autres entités programmables avec des logiciels.  More generally, it should be noted that the modes of implementation and realization considered above have been described by way of non-limiting examples, and that other variants are therefore possible. For example, the division between logic blocks is illustrative and other feature splits are possible in embodiments of the invention, two blocks being mergeable or separate. The disclosed devices may at least partially be realized by processors or other programmable entities with software.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé (200) de communication sans fil entre une pluralité de terminaux (LEP) et un réseau d'accès (1 02) comportant une pluralité de stations de base (LAP), lesdits terminaux émettant (204) de façon asynchrone des messages montants (U/L) dans des sous-bandes de fréquences montantes (NX) sur des liens montants à destination du réseau d'accès, ledit réseau d'accès (1 02) étant configuré pour émettre des messages descendants (D/L) sur des liens descendants en réponse à tout ou partie des messages montants (U/L) dans des sous-bandes de fréquences descendantes {N'X), les fréquences descendantes { FDL) étant différentes des fréquences montantes { FUL), et la sous-bande de fréquences descendantes {N'X) formant avec la sous-bande de fréquences montantes du message montant auquel le message descendant répond une paire de sous-bandes de fréquences, A method (200) of wireless communication between a plurality of terminals (LEP) and an access network (1 02) having a plurality of base stations (LAP), said terminals (204) transmitting asynchronously upstream messages ( U / L) in uplink sub-bands (N X ) on uplink links to the access network, said access network (1 02) being configured to transmit downstream (D / L) messages on downlinks in response to all or part of the uplink messages (U / L) in down-frequency sub-bands {N ' X ), the falling frequencies {F DL ) being different from the rising frequencies {FUL), and the sub-frequency a downlink frequency band {N ' X ) forming with the uplink sub-band of the uplink message to which the falling message responds a pair of frequency subbands,
caractérisé en ce que chaque terminal (LEP) émet des messages montants (U/L) successifs à des fréquences montantes différentes {FUL), et en ce que, chaque paire de sous-bandes de fréquences présentant un écart (Ρχ-Ρχ) entre une fréquence centrale { F'X) de la sous-bande de fréquences descendantes et une fréquence centrale { FX) de la sous-bande de fréquences montantes, le réseau d'accès (1 02) sélectionne pour les messages descendants (D/L) des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction des messages montants (U/L) auquel les messages descendants répondent, et que les messages descendants (D/L) sont émis dans au moins deux paires de sous-bandes de fréquences présentant des écarts {FX-F'X) respectifs de valeurs différentes. characterized in that each terminal (LEP) transmits successive upstream (U / L) messages at different uplink frequencies (FUL), and in that each pair of frequency sub-bands has a difference (Ρχ-Ρχ) between a center frequency F {X) of the downlink frequency sub-band and a center frequency F {X) of the frequency sub-band uplink, the access network (1 02) selects for the progeny messages (D / L) of the downgoing frequency sub-bands according to the upstream (U / L) messages to which the downstream messages respond, and that the downstream (D / L) messages are transmitted in at least two pairs of frequency sub-bands having respective gaps {F X -F ' X ) of different values.
Procédé (200) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque paire de sous-bandes de fréquences présente un écart { FX-F'X) prédéfini, et que le réseau d'accès (1 02) sélectionne pour les messages descendants (D/L) des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction de la sous-bande de fréquences montantes des messages montants (U/L) auquel les messages descendants répondent. Method (200) according to claim 1, characterized in that each pair of frequency subbands has a predefined (F X -F ' X ) deviation, and the access network (1 02) selects for the downstream messages (D / L) down-frequency sub-bands as a function of the rising-tone (U / L) upstream sub-band at which the downlink messages respond.
Procédé (200) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque message montant (U/L) contient un indice, et que le réseau d'accès (1 02) sélectionne pour les messages descendants (D/L) des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent. Method (200) according to claim 1, characterized in that each uplink message (U / L) contains a subscript, and the access network (1 02) selects for descending messages (D / L) descending frequency subbands based on the indices contained in the upstream messages to which the downstream messages respond.
Procédé (200) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les terminaux sont susceptibles d'émettre plusieurs messages montants dans une même sous-bande montante simultanément, et que le réseau d'accès (1 02) sélectionne pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes différentes en fonctions des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent.  Method (200) according to claim 3, characterized in that the terminals are capable of transmitting several uplink messages in the same uplink sub-band simultaneously, and the access network (1 02) selects for the downstream messages different downlink bands according to the indices contained in the upstream messages to which the downstream messages respond.
Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le message descendant est émis à une fréquence descendante {FDL) décalée par rapport à la fréquence centrale (F'x) de la sous-bande de fréquences descendantes en fonction d'un décalage (A) entre la fréquence ( FUL) du message montant auquel il répond et la fréquence centrale ( FX) de la sous-bande de fréquences montantes dans laquelle ledit message montant a été reçu. A method (200) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the downlink message is transmitted at a downlink frequency {F DL) offset from the center frequency (fx) of the subband downlink frequency in accordance with a difference (a) between the frequency (FUL) of the message amount to which it responds and the central frequency (F X) of the frequency subband rising wherein said uplink message was received.
Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une même station de base (LAP) émet des messages descendants (D/L) en parallèle dans des sous-bandes de fréquences descendantes respectives à destination de terminaux (LEP) différents.  A method (200) according to any of claims 1 to 5, characterized in that a same base station (LAP) transmits downlink messages (D / L) in parallel in respective downlink sub-bands at destination different terminals (LEP).
Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les sous-bandes de fréquences descendantes (Ν'χ) sont discontinues en fréquences.  Method (200) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the down-frequency sub-bands (Ν'χ) are frequency-discontinuous.
Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sous-bandes de fréquences montantes sont séparées par des intervalles de garde en fréquences.  Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the rising frequency sub-bands are separated by frequency guard intervals.
Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les fréquences montantes ( FUL) auxquelles sont émis des messages montants (U/L) successifs se situent dans des sous- bandes de fréquences montantes (NX) différentes. Method (200) according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the rising frequencies (FUL) to which successive upright messages (U / L) are transmitted are in rising frequency sub-bands (N X ) different.
- Procédé (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les écarts (Fy-FV) entre les sous-bandes de fréquences montantes { FUL) et les sous-bandes de fréquences descendantes { FDL) d'une première catégorie (U/L CLASSE 1 ) de terminaux (LEP) sont différents des écarts { FX-F'X) entre les sous-bandes de fréquences montantes {FUL) et les sous-bandes de fréquences descendantes { FDL) d'une deuxième catégorie (U/L CLASSE 2) de terminaux (LEP). - Method (200) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the deviations (Fy-FV) between the rising frequency sub-bands (F UL ) and the falling-frequency sub-bands (F DL ) of a first category (U / L CLASS 1) of terminals ( LEP) are different from the differences {F X -F ' X ) between the rising frequency sub-bands {FUL) and the falling frequency sub-bands {F DL } of a second category (U / L CLASS 2) of terminals (LEP).
Procédé (200) selon la revendication 1 0, caractérisé en ce que des sous- bandes de fréquences descendantes de la première catégorie (U/L CLASSE 1 ) de terminaux (LEP) ont des largeurs égales à des sous- bandes de fréquences descendantes de la deuxième catégorie (U/L CLASSE 2) de terminaux (LEP), et en ce qu'au moins une sous-bande de fréquences montantes de la première catégorie (U/L CLASSE 1 ) de terminaux (LEP) recouvre un intervalle de garde en fréquences séparant deux sous-bandes de fréquences montantes de la deuxième catégorie (U/L CLASSE 2) de terminaux (LEP).  A method (200) according to claim 1 0, characterized in that downlink frequency sub-bands of the first category (U / L CLASS 1) of terminals (LEP) have widths equal to sub-bands of the second category (U / L CLASS 2) of terminals (LEP), and in that at least one rising-frequency sub-band of the first category (U / L CLASS 1) of terminals (LEP) covers a range of Frequency guard separating two uplink sub-bands of the second category (U / L CLASS 2) from terminals (LEP).
Système de communication sans fil (1 00) comportant un réseau d'accès (1 02) et une pluralité de terminaux (LEP), le réseau d'accès (1 02) comportant une pluralité de stations de base (LAP), lesdits terminaux émettant (204) de façon asynchrone des messages montants (U/L) dans des sous-bandes de fréquences montantes {NX) sur des liens montants à destination du réseau d'accès, ledit réseau d'accès (1 02) étant configuré pour émettre des messages descendants (D/L) sur des liens descendants en réponse à tout ou partie des messages montants (U/L) dans des sous- bandes de fréquences descendantes {N'X), les fréquences descendantes étant différentes des fréquences montantes, et la sous-bande de fréquences descendantes (N'X) formant avec la sous-bande de fréquences montantes du message montant auquel le message descendant répond une paire de sous-bandes de fréquences, A wireless communication system (1 00) comprising an access network (1 02) and a plurality of terminals (LEP), the access network (1 02) comprising a plurality of base stations (LAP), said terminals emitting (204) asynchronously upstream (U / L) messages in upstream frequency sub-bands {N X ) on uplink links to the access network, said access network (1 02) being configured for transmitting downlink messages (D / L) in downlinks in response to all or part of the upstream (U / L) messages in downlink frequency sub-bands {N ' X ), the downstream frequencies being different from the upgoing frequencies , and the down-frequency sub-band (N ' X ) forming with the upstream frequency sub-band of the upstream message to which the downstream message responds a pair of frequency sub-bands,
caractérisé en ce que chaque terminal (LEP) émet des messages montants (U/L) successifs à des fréquences montantes différentes {FUL), et en ce que, chaque paire de sous-bandes de fréquences présentant un écart (Fx-F'x) entre une fréquence centrale (F'x) de la sous-bande de fréquences descendantes et une fréquence centrale ( FX) de la sous-bande de fréquences montantes, le réseau d'accès (1 02) est configuré pour émettre des messages descendants dans des sous-bandes de fréquences descendantes sélectionnées en fonction des messages montants auquel les messages descendants répondent, et que les messages descendants sont émis dans au moins deux paires de sous-bandes de fréquences présentant des écarts {FX-F'X) respectifs de valeurs différentes. characterized in that each terminal (LEP) transmits successive upstream (U / L) messages at different upward frequencies (FUL), and in that each pair of frequency sub-bands having a difference (Fx-F'x) ) between a center frequency (F'x) of the sub-band of down frequencies and a center frequency (F X ) of the upstream frequency sub-band, the access network (1 02) is configured to transmit downstream messages in downlink sub-bands selected according to the upstream messages to which the downlink messages respond, and the downstream messages are transmitted in at least two pairs of frequency sub-bands having respective {F X- F ' X ) gaps of different values.
Système de communication sans fil (1 00) selon la revendication 1 2, caractérisé en ce que chaque paire de sous-bandes de fréquences présente un écart { FX-F'X) prédéfini, et que le réseau d'accès (1 02) sélectionne pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction de la sous-bande de fréquences montantes des messages montants auquel les messages descendants répondent. Wireless communication system (1 00) according to claim 1 2, characterized in that each pair of sub-frequency bands has a difference {X F -F 'X) predefined, and the access network (1 02 ) selects for descending messages descending frequency subbands based on the upstream frequency sub-band of the upstream messages to which the downstream messages respond.
Système de communication sans fil (1 00) selon la revendication 1 2, caractérisé en ce que chaque message montant contient un indice, et que le réseau d'accès (1 02) sélectionne pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes en fonction des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent.  A wireless communication system (1 00) according to claim 1 2, characterized in that each uplink message contains an index, and the access network (1 02) selects for the descending messages the sub-bands of descending frequencies in according to the indices contained in the upstream messages to which the descendant messages respond.
Système de communication sans fil (1 00) selon la revendication 14, caractérisé en ce que les terminaux étant susceptibles d'émettre plusieurs messages montants dans une même sous-bande montante simultanément, le réseau d'accès (102) sélectionne pour les messages descendants des sous-bandes de fréquences descendantes différentes en fonctions des indices contenus dans les messages montants auquel les messages descendants répondent.  A wireless communication system (100) according to claim 14, characterized in that the terminals being capable of transmitting a plurality of upstream messages in the same upstream subband simultaneously, the access network (102) selects for the downstream messages different downlink sub-bands according to the indices contained in the upstream messages to which the downstream messages respond.
Système de communication sans fil (1 00) selon l'une quelconque des revendications 1 2 à 15, caractérisé en ce que le message descendant est émis à une fréquence descendante {FDL) décalée par rapport à la fréquence centrale ( F'X) de la sous-bande de fréquences descendantes en fonction d'un décalage (A) entre la fréquence ( FUL) du message montant auquel il répond et la fréquence centrale ( FX) de la sous-bande de fréquences montantes dans laquelle ledit message montant a été reçu.Wireless communication system (1 00) according to any one of claims 1 2 to 15, characterized in that the descending message is transmitted at a falling frequency (F DL ) offset from the central frequency (F ' X ) of the down-frequency sub-band according to an offset (A) between the frequency (FUL) of the uplink message to which it responds and the center frequency (F X ) of the sub-band of uplink frequencies in which said uplink message was received.
1 7 - Système de communication sans fil (1 00) selon l'une quelconque des revendications 1 2 à 1 6, caractérisé en ce que le réseau est configuré pour qu'une même station de base (LAP) émette des messages descendants (D/L) en parallèle dans des sous-bandes de fréquences descendantes respectives à destination de terminaux (LEP) différents.1 7 - wireless communication system (1 00) according to any one of claims 1 2 to 1 6, characterized in that the network is configured for the same base station (LAP) to transmit messages descending (D). / L) in parallel in respective downlink sub-bands to different terminals (LEP).
1 8 - Système de communication sans fil (1 00) selon l'une quelconque des revendications 12 à 1 7, caractérisé en ce que les sous-bandes de fréquences descendantes (N'x) sont discontinues en fréquences. 1 8 - wireless communication system (1 00) according to any one of claims 12 to 17, characterized in that the descending frequency subbands (N'x) are frequency discontinuous.
1 9 - Système de communication sans fil (1 00) selon l'une quelconque des revendications 12 à 1 8, caractérisé en ce que les sous-bandes de fréquences montantes sont séparées par des intervalles de garde en fréquences. A wireless communication system (100) according to any one of claims 12 to 18, characterized in that the rising frequency subbands are separated by frequency guard intervals.
20 - Système de communication sans fil (1 00) selon l'une quelconque des revendications 12 à 1 9, caractérisé en ce que les fréquences montantes 20 - wireless communication system (1 00) according to any one of claims 12 to 1 9, characterized in that the rising frequencies
{FUL) auxquelles sont émis des messages montants (U/L) successifs se situent dans des sous-bandes de fréquences montantes (Nx) différentes.{FUL} to which successive upstream (U / L) messages are transmitted are in different upstream ( Nx ) sub-bands.
21 - Système de communication sans fil (1 00) selon l'une quelconque des revendications 1 2 à 20, caractérisé en ce que les écarts (Fy-FV) entre les sous-bandes de fréquences montantes ( FUL) et les sous-bandes de fréquences descendantes ( FDL) d'une première catégorie (U/L CLASSE 1 ) de terminaux (LEP) sont différents des écarts ( FX-F'X) entre les sous- bandes de fréquences montantes ( FUL) et les sous-bandes de fréquences descendantes (FDL) d'une deuxième catégorie (U/L CLASSE 2) de terminaux (LEP). 21 - wireless communication system (1 00) according to any one of claims 1 2 to 20, characterized in that the deviations (Fy-FV) between the rising frequency sub-bands (FUL) and the sub-bands first-class (U / L CLASS 1) downlink frequencies (FDL) of terminals (LEP) are different from the differences (F X -F ' X ) between the rising frequency sub-bands (FUL) and the sub-bands downlink frequency bands (F D L) of a second category (U / L CLASS 2) of terminals (LEP).
22 - Système de communication sans fil (1 00) selon la revendication 21 , caractérisé en ce que des sous-bandes de fréquences descendantes de la première catégorie (U/L CLASSE 1 ) de terminaux (LEP) ont des largeurs égales à des sous-bandes de fréquences descendantes de la deuxième catégorie (U/L CLASSE 2) de terminaux (LEP), et en ce qu'au moins une sous-bande de fréquences montantes de la première catégorie (U/L CLASSE 1 ) de terminaux (LEP) recouvre un intervalle de garde en fréquences séparant deux sous-bandes de fréquences montantes de la deuxième catégorie (U/L CLASSE 2) de terminaux (LEP). 22 - wireless communication system (1 00) according to claim 21, characterized in that descending frequency sub-bands of the first category (U / L CLASS 1) terminals (LEP) have widths equal to sub of the second category (U / L CLASS 2) of terminal frequencies (LEP), and in that at least one rising frequency sub-band of the first category (U / L CLASS 1) of terminals ( LEP) covers a frequency guard interval separating two rising frequency sub-bands from the second category (U / L CLASS 2) terminals (LEP).
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