FR2972322A1 - Procede de synchronisation dans un reseau sfn - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de synchronisation d'au moins une station de base (12) dans un réseau sans-fil (1), ledit réseau sans-fil (1) comprenant une pluralité de stations de base (11, 12, 13) et au moins un terminal mobile (101) associé à au moins une station de base (11, 12) de ladite pluralité, les stations de base de ladite pluralité émettant chacune un signal représentatif de mêmes données à une même fréquence et de manière synchrone. Afin d'optimiser la synchronisation de la au moins une station de base (12), le procédé comprend les étapes suivantes : - réception par ledit au moins un terminal mobile (101) d'un premier signal (1001) représentatif d'au moins une première information de synchronisation, ledit premier signal (1001) étant émis par au moins un émetteur (11) ; - synchronisation de ladite au moins une station de base (12) à partir d'au moins un deuxième signal (1002) émis par ledit au moins un terminal mobile (101), ledit deuxième signal (1002) étant représentatif d'au moins une deuxième information de synchronisation, ladite au moins une station de base (12) étant différente dudit au moins un émetteur (11).

Description

PROCEDE DE SYNCHRONISATION DANS UN RESEAU SFN

1. Domaine de l'invention. L'invention se rapporte au domaine des télécommunications et plus précisément à la synchronisation d'une station de base dans un système comprenant plusieurs stations de base diffusant des données de façon synchrone et à une même fréquence.

2. Etat de l'art.

Selon l'état de la technique, plusieurs stations de base d'un réseau SFN (de l'anglais « single frequency network » ou « réseau à fréquence unique » en français) transmettent de manière synchronisée un même signal OFDM (ou « Orthogonal Frequency Division Multiplexing » en anglais ou « Multiplexage par répartition de fréquences orthogonales » en français). De cette manière, un terminal mobile reçoit une combinaison des signaux en provenance de plusieurs émetteurs et décode la combinaison ainsi obtenue en utilisant les propriétés propres à l'OFDM, d'annulation des interférences inter-symboles. Le document intitulé « Dynamic Single Frequency Networks », publié par Magnus Eriksson dans « IEEE Journal on selected areas in communications », volume 19, numéro 10 d'octobre 2001, introduit la notion de réseaux DSFN (de l'anglais « Dynamic Single Frequency Networks » ou « Réseaux dynamiques à fréquence unique » en français) basés sur la répartition des stations de base d'un réseau en plusieurs groupes SFNs, chaque groupe SFN comprenant des stations de base transmettant simultanément la même information sur le même canal de fréquence. Pour assurer une émission parfaitement synchronisée du même signal OFDM par la pluralité de stations de base, il est nécessaire de synchroniser les stations de base entre elles, d'un point de vue temporel et/ou fréquentiel. Une telle synchronisation peut par exemple être obtenue par la réception d'un signal GPS (de l'anglais « Global Positioning System » ou « Système de localisation globale » en français) émis par un satellite ou par la réception d'un signal émis par une station terrestre de diffusion d'une heure ou fréquence de référence. Cependant, lorsque une ou plusieurs stations de base sont placées à l'intérieur d'un bâtiment, la réception de tels signaux de synchronisation est difficile ce qui empêche ou pour le moins altère la synchronisation. Par ailleurs, les stations de base d'un réseau SFN sont généralement reliées entre elles via une « dorsale » (de l'anglais « backbone »), par exemple filaire, réduite (par exemple une connexion de type ADSL (de l'anglais « Asymmetric Digital Subscriber Line » ou en français « Liaison numérique asymétrique sur ligne d'abonné ») qui ne permet pas une synchronisation aussi précise que celle requise pour un fonctionnement SFN. Enfin, pour des raisons de coûts trop élevés, une telle synchronisation ne peut être améliorée par l'intégration dans les stations de base d'oscillateur très précis. 3. Résumé de l'invention. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif d'optimiser la synchronisation ou l'ajustement de synchronisation d'une ou plusieurs stations de base d'un réseau sans fil pour lesquels l'accès à une information de synchronisation fiable est difficile. L'invention concerne un procédé de synchronisation d'au moins une station de base dans un réseau sans-fil, le réseau sans-fil comprenant une pluralité de stations de base et au moins un terminal mobile associé à au moins une station de base de la pluralité, les stations de base de la pluralité émettant chacune un signal représentatif de mêmes données à une même fréquence et de manière synchrone. Afin d'optimiser la synchronisation d'une ou plusieurs de ces stations de base, le procédé comprend les étapes suivantes : - réception par le au moins un terminal mobile d'un premier signal représentatif d'au moins une première information de synchronisation, le premier signal étant émis par au moins un émetteur ; - synchronisation de la au moins une station de base à partir d'au moins un deuxième signal émis par le au moins un terminal mobile, le deuxième signal étant représentatif d'au moins une deuxième information de synchronisation, la au moins une station de base étant différente du au moins un émetteur. Selon une caractéristique particulière, la synchronisation est de type temporelle et/ou fréquentielle.

Avantageusement, la au moins une deuxième information de synchronisation est basée sur au moins une caractéristique propre du au moins un deuxième signal..

Selon une autre caractéristique, la au moins une caractéristique appartient à un ensemble de caractéristiques comprenant : - une fréquence d'émission ; - un instant d'émission.

Selon une caractéristique spécifique, la au moins une deuxième information de synchronisation est comprise dans un préambule et/ou dans un en-tête du au moins un deuxième signal. Selon une caractéristique particulière, le au moins un deuxième signal comprend une information représentative de fiabilité de la au moins une deuxième information de synchronisation. De manière avantageuse, le procédé comprend en outre une étape d'élection d'un ou plusieurs deuxièmes signaux en fonction de l'information représentative de fiabilité. Selon une autre caractéristique, la synchronisation de la au moins une station de base est basée sur plusieurs deuxièmes signaux, chacun pondéré d'un facteur de pondération fonction de l'information représentative de fiabilité associée à chaque deuxième signal. Avantageusement, le au moins un deuxième signal émis par le au moins un terminal mobile est utilisé pour la synchronisation de la au moins une station de base si un indice de qualité associée à le au moins deuxième signal est supérieur à une valeur seuil. Selon une caractéristique spécifique, l'indice de qualité est déterminé en fonction d'au moins une mesure parmi : - rapport signal à bruit ; - taux d'erreur de modulation ; - taux d'erreur paquet ; - nombre de répétitions. De manière avantageuse, la synchronisation de la au moins une station de base est basée sur plusieurs deuxièmes signaux, chacun pondéré d'un deuxième facteur de pondération fonction de l'indice de qualité associé à chaque deuxième signal.

4. Liste des figures. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 illustre un réseau sans fil mettant en oeuvre plusieurs stations de base et plusieurs terminaux mobiles, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - les figures 2 et 3 illustrent schématiquement respectivement une station de base et un terminal mobile du système de la figure 1, selon l'invention ; - la figure 4 illustre un procédé de synchronisation d'au moins une station de base, selon un mode particulier de réalisation de l'invention, mis en oeuvre par une station de base du système de la figure 1. 5. Description détaillée de l'invention. La figure 1 illustre un système 1 de communication sans fil mettant en oeuvre plusieurs stations de base BS1 11, BS2 12 et BS3 13 et deux terminaux mobiles MT1 101 et MT2 102, selon un mode particulier de réalisation de l'invention. Les stations de base 11 à 13 émettent à une fréquence unique, c'est-à-dire que les stations de base opèrent sur une fréquence unique (c'est-à-dire avec un écart en fréquence négligeable au regard du système OFDM considéré, typiquement inférieur à 1 Hz pour un système de type DVB-T (de l'anglais « Digital Video Broadcasting - Terrestrial » ou en français « Diffusion Vidéo Numérique - Terrestre »). L'émission à une fréquence unique par l'ensemble des stations de base du réseau permet de s'affranchir de tout mécanisme de « handover » au niveau des terminaux mobiles. Le terminal mobile 101 émet des mêmes signaux à destination du réseau SFN, c'est-à-dire à destination des stations de bases 11 à 13, c'est-à-dire que le terminal mobile utilise un même canal physique pour émettre les mêmes données vers les stations de base 11 à 13. De manière générale, un canal physique est caractérisé par une bande de fréquences et un intervalle de temps (de l'anglais « time slot »). Dans le cas particulier d'un accès CDMA (de l'anglais « Code Division Multiple Access » ou « Accès multiple par Répartition par Code»), un canal physique est en outre caractérisé par un code d'étalement. En effet, dans un réseau SFN, un terminal mobile émet des données à destination de l'ensemble des stations de base, les données émises par le terminal mobile étant avantageusement décodées par une partie des stations de base du réseau, par exemple par les stations de base ayant reçu le signal émis par le terminal mobile ou par les stations de base ayant reçu le signal émis avec une qualité suffisante, par exemple avec un rapport signal à bruit supérieur à une valeur seuil donnée, avec un taux d'erreur de modulation inférieur à une valeur seuil donnée, avec un taux d'erreur de paquet inférieur à une valeur seuil donnée ou avec un nombre de répétitions de paquets inférieur à une valeur seuil donnée. Les valeurs seuils correspondent avantageusement à la limite à partir de laquelle la qualité du signal est suffisante pour être décodé. Selon une variante, seule une station de base de l'ensemble des stations de base ayant reçu le signal le décode, par exemple la station de base ayant reçu le signal avec l'indice de qualité de réception associé le plus important. Selon l'exemple de la figure 1, les stations de base 11 et 12 reçoivent les données émises par le terminal mobile 101 et le terminal mobile 101 reçoit les données émises par les stations de base 11 et 12. La station de base 11 reçoit également les données émises par le terminal mobile 102 et le terminal mobile 102 reçoit les données qui lui sont destinées de la station de base 11. Les stations de base 11 à 13 et les terminaux mobiles 101, 102 possèdent chacun une seule antenne d'émission. Les terminaux mobiles 101, 102 sont aptes à recevoir et décoder les signaux émis par les stations de base 11 à 13 et les stations de base 11 à 13 sont aptes à recevoir et décoder les signaux émis par les terminaux mobiles 101, 102. La station de base BS1 11 est localisée de manière à recevoir un signal représentatif de synchronisation 10, par exemple un signal GPS émis par un satellite ou un signal émis par une station terrestre de diffusion d'une heure et/ou fréquence de référence. A contrario, les stations de base BS2 12 et BS3 13 sont localisées de telle manière qu'elles ne sont pas capable de recevoir un tel signal de synchronisation 10 ou qu'elles ne sont pas capables de le décoder, par exemple si le signal de synchronisation 10 est reçue de manière dégradée (taux d'erreur important, rapport signal à bruit très faible, puissance de réception faible). Les stations de base BS2 12 et BS3 13 sont localisées de telle manière qu'elles ne sont pas aptes à recevoir ou décoder un signal émis par la station de base BS1 11. Les stations de base BS2 12 et BS3 13 sont par exemple situées dans un bâtiment ou dans un abri sous-terrain. Une fois le signal de synchronisation 10 décodée par BS1 11, BS1 11 (appelée également émetteur) transmet à MT1 101 et MT2 102 un premier signal 1001 représentatif d'une première information de synchronisation de manière à ce que les terminaux mobiles MT1 101 et MT2 102 se synchronisent temporellement et/ou en fréquence avec l'émetteur BS1 11 pour recevoir et décoder les signaux émis par BS1 11 à leur destination. Une fois le premier signal représentatif de la première information de synchronisation reçu et décodé par MT1 101, la station de base BS2 12 (qui reçoit et décode des signaux émis par MT1 101) reçoit un deuxième signal 1002 représentatif d'une deuxième information de synchronisation émis par MT1 101. Une fois ce deuxième signal reçu et décodé par BS2 12, BS2 12 se synchronise temporellement et/ou en fréquence avec le réseau SFN, MT1 101 étant synchronisé avec l'émetteur BS1 11 et MT2 102. La station de base BS3 13 étant positionnée de telle manière qu'elle ne peut pas recevoir ou décoder un signal émis par BS1 11, BS2 12 ou MT1 101, BS3 se trouve dans l'incapacité de se synchroniser avec le reste des stations de base 11, 12 et des terminaux mobiles 101, 102. BS3 13 se retrouve isolée des autres stations de base 11, 12 et des terminaux mobiles 101, 102. Dans le cas de figure où BS3 n'est pas en mesure de recevoir un signal de synchronisation correct, le gestionnaire de réseau décide d'éteindre cette station de base pour éviter qu'elle ne transmette un signal désynchronisé aux terminaux mobiles à sa portée. Une telle incapacité à recevoir ou décoder un signal émis est illustrée par des flèches en pointillées sur la figure 1. De manière avantageuse, les terminaux mobiles 101, 102 du système 1 sont des appareils portables, par exemple un téléphone ou terminal portable adapté à recevoir et à traiter des services diffusés (par exemple restitution de voix ou de données audio et/ou affichage de données vidéo, ou plus généralement restitution, stockage ou traitement de données multimédia). De manière avantageuse, les stations de base 11 à 13 du système 1 sont des appareils fixes. Les stations de base sont des émetteurs de moyenne ou faible puissance adaptés à diffuser des données sur une zone de couverture restreinte. Selon une variante, l'une au moins des stations de base 11 à 13 forme un système couvrant une « pico-cellule » (de l'anglais « picocell ») c'est-à-dire une petite zone, comme l'intérieur d'un immeuble, d'un supermarché, d'une gare, c'est-à-dire ayant une portée de quelques dizaines de mètres (selon certains modes de réalisation, dans une pico-cellule, la portée est avantageusement inférieure à 300 m). Selon une autre variante, l'une au moins des stations de base forme un système conçu pour couvrir une « femto-cellule » (de l'anglais « femtocell ») c'est-à-dire une zone restreinte de plus petite taille qu'une pico-cellule, comme quelques pièces d'une maison ou d'un immeuble, un étage d'un immeuble, un avion, c'est-à-dire ayant une portée de quelques mètres (selon certains modes de réalisation, dans une femto-cellule, la portée est avantageusement inférieure à 100 m). Selon encore une variante, l'une au moins des stations de bases 11 à 13 est un émetteur de forte puissance adapté à diffuser des données sur une large zone de couverture. Selon une variante, les stations de base 11 à 13 sont de type SISO (de l'anglais « Single Input Single Output » ou « entrée unique sortie unique » en français) et ne possèdent qu'une seule antenne. Les stations de base forment un réseau synchronisé émettant à destination d'un terminal mobile donné un même contenu à une même fréquence, c'est-à-dire que les stations de base opèrent sur une fréquence unique (c'est-à-dire avec un écart en fréquence négligeable au regard du système OFDM considéré (typiquement inférieur à 1 Hz pour un système de type DVB-T)) de manière synchrone (c'est-à-dire avec un écart temporel négligeable (par exemple moins d'1 µs) et sans glissement temporel d'un signal émis par une station de base par rapport à un autre signal émis par une autre station de base), la fréquence d'émission étant synchronisée sur les différentes stations de base, par exemple par la réception d'une fréquence de référence donnée par un élément externe (par exemple par satellite GPS (de l'anglais « Global Positioning System » ou « Système de localisation globale » en français) ou par station terrestre de diffusion d'une heure ou fréquence de référence).

Selon une autre variante, les stations de base 11 à 13 sont de type MIMO et possèdent chacune un codeur MIMO et plusieurs antennes transmettant un signal MIMO. Selon cette variante, les stations de base forment également un réseau synchronisé émettant un même contenu à destination d'un terminal mobile donné à une même fréquence.

Avantageusement, une partie des stations de base du système 1 sont du type SISO et l'autre partie est du type MIMO. Selon cette variante, les stations de base forment également un réseau synchronisé émettant un même contenu à destination d'un terminal mobile donné à une même fréquence.

Selon un autre exemple de mise en oeuvre, les stations de base 11 à 13 forment un système MIMO coopératif dans lequel les stations de base possèdent indifféremment une ou plusieurs antennes. Un tel système MIMO coopératif utilise des antennes distribuées sur plusieurs stations de base, c'est-à-dire que le signal transmis est réparti spatialement entre plusieurs antennes pouvant appartenir à plusieurs stations de base d'un même sous-ensemble. Le signal complet, avec tous les flux spatiaux, est combiné dans l'air pour être reçu par le terminal mobile auquel sont assignées les stations de base du sous-ensemble considéré. Les stations de base d'un tel système MIMO coopératif forment également un réseau synchronisé émettant un même contenu à destination du terminal mobile considéré à une même fréquence.

Selon une autre variante, certaines stations de base du système 1 sont du type MIMO, coopératif ou non, et les autres sont du type SISO. Avantageusement, les terminaux mobiles 101, 102 sont du type MIMO et possèdent plusieurs antennes. Selon une variante, certaines stations de base forment un premier sous-ensemble de stations de base associées au terminal mobile 101 et certaines stations de base (différente ou non des stations de base du premier sous-ensemble) forment un deuxième sous-ensemble de stations de base associées au terminal mobile 102. Avantageusement, ces stations de base appartenant à un même sous-ensemble ont une caractéristique commune : elles sont par exemple situées dans une même zone géographique ou définissent un même sous-réseau ou offrent des services similaires. Selon une variante, la définition d'un sous-ensemble par les stations de base qu'il contient est fixe dans le temps ou varie dans le temps. Selon une autre variante, le système 1 met en oeuvre un seul terminal ou plus de deux terminaux mobiles, chaque terminal mobile émettant des mêmes signaux à destination de la pluralité de stations de base. Selon encore une variante, le terminal mobile MT1 effectue un processus d'ajustement (de l'anglais « ranging ») après avoir reçu le premier signal et avant d'émettre le deuxième signal comprenant la deuxième information de synchronisation.

La figure 2 illustre schématiquement un exemple de réalisation matérielle d'une station de base 2 correspondant par exemple aux stations de base 11 à 13 de la figure 1 et adapté à recevoir et décoder les signaux émis par les terminaux mobiles 101, 102 du système 1 de la figure 1. La station de base 2 comprend les éléments suivants, reliés entre eux par un bus 24 d'adresses et de données qui transporte également un signal d'horloge : - un microprocesseur 21 (ou CPU) ; - une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais « Read Only Memory ») 22 ; - une mémoire vive ou RAM (de l'anglais « Random Access Memory ») 23 ; - une interface radio 26 ; - une interface 27 adaptée à la transmission de données (par exemple diffusion de services ou transmission multipoint à point ou point à point) et réalisant notamment les fonctions d'un codeur et/ou de modulateurs OFDM ; - une interface 28 adaptée à recevoir un signal de synchronisation et à synchroniser l'interface 27 ; et/ou - une interface MMI (ou interface homme/machine de l'anglais « Man Machine Interface ») 29 ou une application spécifique adaptée à l'affichage d'informations pour un utilisateur et/ou l'entrée de données ou de paramètres (par exemple le paramétrage des sous-porteuses et des données à 15 transmettre). On observe que le mot « registre » utilisé dans la description des mémoires 22 et 23 désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un 20 programme entier ou tout ou partie des données représentatives de données reçues ou à diffuser). La mémoire ROM 22 comprend notamment : - un programme « prog » 220 ; et - des paramètres 221 de couches physiques. 25 Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé propre à l'invention et décrits ci-après sont stockés dans la mémoire ROM 22 associée à la station de base 2 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 21 charge et exécute les instructions de ces algorithmes. 30 La mémoire vive 23 comprend notamment : - dans un registre 230, le programme de fonctionnement du microprocesseur 21 chargé à la mise sous tension de la station de base 2 ; - des paramètres de transmission 231 (par exemple paramètres 35 de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; - des paramètres de réception 232 (par exemple paramètres de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; 10 - des données entrantes 233 ; - des données codées 234 pour la transmission des données ; - des paramètres de synchronisation 235 de type temporelle et/ou fréquentielle (par exemple la fréquence d'émission, l'instant d'émission de début de trame, des paramètres de mise à jour d'horloge) ; et - des paramètres de canal physique 236 (par exemple allocation d'intervalles temporel déterminés, d'un code déterminé et/ou d'intervalles de sous-porteuses déterminés à l'émission des données par la station de base 2). L'interface radio 26 est adaptée à la réception des signaux émis le cas échéant par les terminaux mobiles 101, 102 du système 1. L'interface 28 est adaptée à la réception de signaux de synchronisation émis par un émetteur de type satellite ou terrestre, par une station de base du système 1 ou par un terminal mobile du système 1.

La figure 3 illustre schématiquement un exemple de réalisation matérielle d'un terminal mobile 3 appartenant au système 1, correspondant par exemple aux terminaux mobiles 101, 102 et adapté à recevoir et décoder les signaux émis par la station de base 2. Le terminal mobile 3 comprend les éléments suivants, reliés entre eux par un bus 34 d'adresses et de données qui transporte également un signal d'horloge : - un microprocesseur 31 (ou CPU) ; - une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais « Read Only Memory ») 32 ; - une mémoire vive ou RAM (de l'anglais « Random Access Memory ») 33 ; - une interface radio 36 ; et - une interface 37 adaptée à la transmission de données ; - une interface 38 adaptée à recevoir un signal de synchronisation et à synchroniser l'interface 37 ; et/ou - une interface 39 MMI adaptée à l'affichage d'informations pour un utilisateur et/ou l'entrée de données ou de paramètres (par exemple le paramétrage des sous-porteuses et des données transmises).

On observe que le mot « registre » utilisé dans la description des mémoires 32 et 33 désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou tout ou partie des données représentatives d'ensembles de données reçus ou décodés). La mémoire ROM 32 comprend notamment : - un programme « prog » 320 ; et - des paramètres 321 de couches physiques.

Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé propre à l'invention et décrits ci-après sont stockés dans la mémoire ROM 32 associée au terminal mobile 3 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 31 charge et exécute les instructions de ces algorithmes.

La mémoire vive 33 comprend notamment : dans un registre 330, le programme de fonctionnement du microprocesseur 31 chargé à la mise sous tension du terminal mobile 3 ; - des paramètres de réception 331 (par exemple paramètres de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; - des paramètres de transmission 332 (par exemple paramètres de modulation, de codage, MIMO, de récurrence des trames) ; - des données entrantes 333 correspondant aux données reçues et décodées par le récepteur 36 ; - des données décodées 334 mises en forme pour être transmises à l'interface vers l'application 39 ; et - des paramètres de synchronisation 335 de type temporelle et/ou fréquentielle (par exemple la fréquence d'émission, l'instant d'émission de début de trame, des paramètres de mise à jour d'horloge). D'autres structures de la station de base 2 et/ou du terminal mobile 3 que celles décrites en regard des figures 2 et 3 sont compatibles avec l'invention. En particulier, selon des variantes, des stations de base et/ou des terminaux mobiles compatibles avec l'invention sont mis en oeuvre selon une réalisation purement matérielle ("hardware" en anglais), par exemple sous forme d'un composant dédié (par exemple dans un ASIC ou FPGA ou VLSI) (respectivement « Application Specific Integrated Circuit » en anglais, signifiant « Circuit Intégré à vocation d'une application spécifique », « Field-Programmable Gate Array » en anglais, signifiant « Réseau de Portes Programmable ln-Situ », « Very Large Scale Integration » en anglais, signifiant « Intégration à très grande échelle ») ou de plusieurs composants électroniques intégrés dans un appareil ou encore sous forme d'un mélange d'éléments matériels et d'éléments logiciels (« software » en anglais). L'interface radio 36 est adaptée à la réception des signaux émis par les stations de base 11 à 13 du système 1. L'interface 38 est adaptée à la réception et au décodage d'un premier signal représentatif d'une première information de synchronisation émis par une station de base 2.

La figure 4 illustre un procédé de synchronisation mis en oeuvre dans au moins une station de base 2, selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif particulièrement avantageux de l'invention. Au cours d'une étape d'initialisation 40, les différents paramètres de la au moins une station de base sont mis à jour. En particulier, les paramètres correspondant aux signaux à émettre ou à recevoir et aux sous-porteuses correspondantes et les paramètres de synchronisation sont initialisés d'une manière quelconque (par exemple suite à la réception de messages d'initialisation émis par une des stations de base, dite station maître ou par un serveur non représenté du système 1, ou encore par des commandes d'un opérateur). Ensuite, au cours d'une étape 41, un premier signal représentatif d'une première information de synchronisation est reçu par un ou plusieurs terminaux mobiles du système 1. Ce premier signal est avantageusement émis par une station de base BS1 du système 1. La station de base BS1 ayant émis le premier signal appartenant à un réseau de type SFN comprenant plusieurs stations de base émettant chacune des mêmes données à une même fréquence et de manière synchrone, la première information de synchronisation est émise selon une variante par une pluralité de stations de base du réseau sans fil 1 de manière synchrone et à une même fréquence. La ou les stations de base émettant le premier signal représentatif de la première information de synchronisation est(sont) appelée(s) émetteur(s) pour la(les) différencier de la au moins une station de base du réseau sans fil 1 à synchroniser.

La première information de synchronisation comprend avantageusement une information de synchronisation temporelle permettant aux terminaux mobiles MT1 et MT2 de se synchroniser temporellement avec l'émetteur (à titre d'exemple, l'information de synchronisation temporelle permet au terminal mobile d'émettre des signaux en voie montante (de l'anglais « uplink ») à destination des stations de base de manière à ce que tous les symboles OFDM en voie-montante arrivent aux stations de base avec une précision de plus ou moins 50% de l'intervalle de garde minimum ou mieux). Selon une variante, la première information de synchronisation comprend une information de synchronisation fréquentielle permettant aux terminaux mobiles MT1 et MT2 de se synchroniser en fréquence avec l'émetteur (à titre d'exemple, l'information de synchronisation fréquentielle permet qu'au niveau du terminal mobile la fréquence centrale transmise et la fréquence du symbole d'horloge soient synchronisées et verrouillées sur l'émetteur avec une tolérance d'au maximum 2% de l'espacement des sous-porteuses). Selon encore une variante, la première information de synchronisation comprend une information de synchronisation temporelle et une information de synchronisation fréquentielle. Puis, au cours d'une étape 42, au moins une station de base BS2 du réseau sans fil 1 (différente de l'émetteur BS1 du premier signal) effectue une opération de synchronisation sur la base d'un deuxième signal émis par au moins un des terminaux mobiles MT1, MT2 synchronisés sur l'émetteur BS1 (sur la base du premier signal reçu). Le deuxième signal émis par le ou les terminaux mobiles MT1, MT2 est avantageusement représentatif d'au moins une deuxième information de synchronisation. La deuxième information de synchronisation comprend avantageusement une information de synchronisation temporelle permettant à la station de base BS2 de se synchroniser temporellement avec le terminal mobile MT1, et par voie de conséquence avec l'émetteur BS1. Selon une variante, la deuxième information de synchronisation comprend une information de synchronisation fréquentielle permettant à la station de base BS2 de se synchroniser en fréquence avec le terminal mobile MT1, et par voie de conséquence avec l'émetteur BS1. Selon encore une variante, la deuxième information de synchronisation comprend une information de synchronisation temporelle et une information de synchronisation fréquentielle. Une telle synchronisation d'une station de base à partir d'un signal émis en voie montante à destination du réseau de stations de base comprenant la station de base à synchroniser par un ou plusieurs terminaux mobiles présente l'avantage de pouvoir synchroniser des stations de base qui ne sont pas en mesure de recevoir des signaux de synchronisation émis par une instance supérieure (par exemple un satellite ou une station terrestre de diffusion d'une heure ou fréquence de référence, typiquement lorsque la station de base à synchroniser se situe dans une zone non couverte par le satellite ou la station terrestre) ou émis par la « dorsale » (par exemple lorsque la dorsale est de type sans fil et que la station de base à synchroniser reçoit les signaux émis par une autre station de base connectée à la dorsale avec une qualité insuffisante pour se servir de ces signaux pour effectuer la synchronisation ; ou par exemple lorsque la dorsale est une connexion ADSL ne permettant pas une synchronisation suffisamment précise). Se baser sur un signal émis par un terminal mobile dont la synchronisation avec une autre station de base du réseau est de bonne qualité permet d'effectuer une synchronisation précise avec le terminal mobile et donc avec la station de base avec laquelle le terminal mobile est synchronisée. Selon un premier exemple de mise en oeuvre, la deuxième information de synchronisation correspond à une ou plusieurs caractéristiques propres (ou intrinsèques) au deuxième signal. A partir de l'information d'ordonnancement (de l'anglais « scheduling ») fournie par la « dorsale » aux stations de base BS1, BS2, BS3 du réseau sans fil 1, chaque station de base connaît les instants auxquelles elles peuvent émettre en voie descendante DL (de l'anglais « downlink ») et les instants auxquels chaque terminal mobile peut émettre en voie montante UL. A partir de cette information, la station de base à synchroniser BS2 sait à quel instant de la trame de communication du réseau elle doit théoriquement recevoir une salve UL provenant du terminal mobile MT1. MT1 étant synchronisé temporellement avec BS1, MT1 a pu ajuster l'instant d'émission de la salve UL à émettre par rapport à l'instant théorique d'émission. En prenant en compte la latence de transmission d'une salve UL entre MT1 et BS2, la station de base à synchroniser BS2 effectue une comparaison entre l'instant de réception théorique de la salve (via l'information d'ordonnancement) et l'instant de réception réel de la salve UL émise par MT1. A partir de l'écart temporel observé entre l'instant de réception théorique et l'instant de réception réel de la salve UL, BS2 en déduit la correction à apporter pour ajuster sa synchronisation temporelle avec le réseau sans fil 1. Pour ajuster la synchronisation en fréquence de BS2, la station de base à synchroniser décode le deuxième signal émis par MT1 (qui a pu ajuster sa fréquence d'émission via le premier signal reçu de BS1), et notamment les symboles OFDM contenus dans le deuxième signal, et en déduit la correction fréquentielle à apporter pour se synchroniser en fréquence avec le réseau sans fil 1. Ainsi, à partir de caractéristiques propres au deuxième signal que sont par exemple les instants d'émission de salve et/ou la fréquence d'émission de ces mêmes salves par MT1, la station de base BS2 est apte à ajuster sa synchronisation temporelle et/ou en fréquence avec le réseau sans fil sans que le deuxième signal ne comporte d'information explicite sur la synchronisation (contrairement au deuxième exemple de mise en oeuvre décrit ci-après). Selon un deuxième exemple de mise en oeuvre, la deuxième information de synchronisation est comprise dans un préambule (de salve (de l'anglais « burst »)) et/ou dans un en-tête (de l'anglais « header ») de paquet(s) du deuxième signal émis par le terminal mobile MT1. Selon ce deuxième exemple, un préambule comprend par exemple un schéma OFDM spécifique et connu des stations de base du réseau sans fil pour ajuster la synchronisation en fréquence à partir de ces symboles. Selon une variante, un en-tête (de l'anglais « header ») émis par MT1 vers les stations de base dont BS2 comprend un champ comprenant une information explicite de référence temporelle et un champ comprenant une information explicite de référence fréquentielle. Lors du décodage de cet en-tête, la station de base à synchroniser BS2 en déduit facilement et rapidement les informations nécessaires à l'ajustement temporel et fréquentiel pour corriger sa synchronisation avec le réseau sans-fil 1. De manière avantageuse mais non obligatoire, le deuxième signal émis par MT1 comprend une information représentative de la fiabilité de la deuxième information de synchronisation, par exemple un indice de fiabilité compris par exemple dans un champ de l'en-tête du deuxième signal décrit dans le paragraphe précédent. L'information représentative de fiabilité est associée à chaque dispositif du réseau sans-fil 1, station de base ou terminal mobile. L'information représentative de la fiabilité (dénommée ci-après indice de fiabilité) associé à un émetteur (station de base ou terminal mobile) est représentative de la qualité de la synchronisation pouvant être obtenue à partir de cet émetteur. Par exemple, la station de base BS1 qui reçoit ses informations de synchronisation d'un émetteur dédié à cet usage (satellite GPS par exemple) peut espérer avoir un indice de fiabilité élevé, par exemple 5 si on prend une échelle allant de 0 à 5, 5 étant l'indice de fiabilité le plus élevé, donc le meilleur et 0 le moins élevé, donc le moins bon. Les terminaux mobiles MT1 et MT2 qui ajustent leur synchronisation à partir d'un signal émis par BS1 (dont l'indice de fiabilité associé est très bon) auront un indice de fiabilité moins bon que celui de BS1 mais tout de même correct, car la source de la synchronisation (BS1) est très fiable. L'indice de fiabilité associé à MT1 et MT2 est par exemple 4. De la même manière, l'indice de fiabilité associé à BS2 dont la source de synchronisation est MT1 aura un indice de fiabilité inférieur à celui de MT1, par exemple 3. Quant à BS3 qui est isolé du réseau sans fil 1 car incapable de recevoir un signal correct de l'un des dispositifs du réseau sans fil aura un indice de fiabilité très mauvais, à savoir 0 par exemple. Selon une variante, l'indice de fiabilité associé à un dispositif du réseau sans-fil 1 dépend également d'un des facteurs suivants ou de toute combinaison possible de tout ou partie des facteurs suivants : - la qualité de la réception et la qualité de recouvrement de l'information de synchronisation ; - la distance séparant l'émetteur du signal contenant l'information de synchronisation du récepteur de cette information, une telle distance étant évaluée par exemple grâce à la procédure de « ranging » (ou en français « ajustement »). Plus la distance séparant l'émetteur du récepteur est grande, moins l'indice de fiabilité associé au récepteur sera élevé et inversement ; - un indicateur de qualité associé à la liaison sans fil entre l'émetteur de l'information de synchronisation et le récepteur de cette information de synchronisation, l'indicateur de qualité étant représentatif de la liaison et évalué par exemple par estimation d'un indicateur de la puissance du signal reçu RSSI (de l'anglais « Received Signal Strength Indicator ») ou à partir d'autres paramètres tels que des statistiques de niveau MAC (par exemple le taux d'erreur paquet PER (de l'anglais « Packet Error Rate »), le nombre de répétitions de transmission de paquets ou des statistiques de niveau PHY telles que le taux d'erreur de modulation). Selon une variante, dans le cas où la station de base à synchroniser BS2 reçoit plusieurs deuxièmes signaux de plusieurs terminaux mobiles, BS2 réalise une sélection d'un ou plusieurs de ces deuxièmes signaux en fonction des indices de fiabilité associés à cette pluralité de terminaux mobiles. BS2 ajuste sa synchronisation à partir du deuxième signal dont le terminal mobile émetteur à l'indice de fiabilité le plus élevé.

Selon une variante, BS2 ajuste sa synchronisation à partir de plusieurs deuxièmes signaux, c'est-à-dire les n (n 2) deuxièmes signaux dont les terminaux mobiles émetteurs ont les indices de fiabilité les plus élevés. Selon encore une variante, BS2 ajuste sa synchronisation à partir de plusieurs deuxièmes signaux, c'est-à-dire les n deuxièmes signaux dont les terminaux mobiles émetteurs ont un indice de fiabilité supérieur à une valeur seuil, par exemple 3 ou 4. Selon une variante supplémentaire, dans le cas où BS2 réalise sa synchronisation en se basant sur plusieurs deuxième signaux, chaque deuxième signal (ou chaque deuxième information de synchronisation) est pondéré de l'indice de fiabilité (correspondant à un premier facteur de pondération) associé au terminal mobile ayant émis ce deuxième signal. Ainsi, selon cette variante, les deuxièmes informations de synchronisation considérées comme étant les plus fiables (car issues d'émetteur considérés comme fiables ou très fiables) jouent un rôle plus important dans la synchronisation de BS2 que les deuxièmes informations de synchronisation considérées comme moins fiables (car issues d'émetteurs ayant un indice de fiabilité plus faible que ceux considérés comme plus fiables). De manière avantageuse et optionnelle, un deuxième signal émis par un terminal mobile et reçu par BS2 est utilisé par BS2 pour effectuer sa synchronisation si et seulement si un indice de qualité associé au deuxième signal en question est supérieur à une valeur seuil prédéterminée. L'indice de qualité associé au deuxième signal est par exemple déterminé à partir d'une ou plusieurs mesures effectuées par BS2 parmi les mesures suivantes : - mesure du rapport signal à bruit ; - mesure d'un taux d'erreur de modulation ; - mesure d'un taux d'erreur de paquets ; et - mesure du nombre de répétition d'émission de paquets. Selon une variante, dans le cas où BS2 réalise sa synchronisation en se basant sur plusieurs deuxième signaux, chaque deuxième signal (ou chaque deuxième information de synchronisation) est pondéré de l'indice de qualité (correspondant à un deuxième facteur de pondération) associé au terminal mobile ayant émis ce deuxième signal. Cette variante permet de prendre en compte la qualité de la liaison entre les différents terminaux mobiles et la station de base à synchroniser en privilégiant les liaisons de qualité plus élevée tout en prenant en compte avec une importance moindre d'autres liaisons. Selon encore une variante, BS2 réalise sa synchronisation en se basant sur plusieurs deuxièmes signaux en pondérant chacun d'entre eux du premier coefficient de pondération et du deuxième coefficient de pondération.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En particulier, l'invention n'est pas limitée à un système comprenant trois stations de base et deux terminaux mobiles mais s'étend également à un système comprenant deux ou plus de trois stations de base et un ou plus de deux terminaux mobiles. L'invention n'est pas non plus limitée à la synchronisation d'une station de base mais s'étend à la synchronisation de plusieurs stations de base, les deuxièmes signaux étant émis à destination du réseau et non pas à une station de base déterminée. L'invention concerne également toute station de base mettant en oeuvre le procédé de synchronisation décrit précédemment ainsi que tout terminal mobile impliqué dans la synchronisation de la station de base à synchroniser. Selon une variante, la synchronisation temporelle et/ou fréquentielle est complétée ou affinée via une synchronisation additionnelle à partir d'une ou plusieurs informations additionnelles provenant de la « dorsale ». Ceci est par exemple le cas lorsque la ou les stations de base à synchroniser est(sont) reliée(s) à un réseau de type Ethernet et/ou IP (de l'anglais « Internet Protocol » ou en français « protocole internet ») qui permet l'acheminement de paquets de référence transportant une ou plusieurs informations de synchronisation permettant d'effectuer une meilleure synchronisation (en se basant par exemple sur le protocole de précision temporelle PTP (de l'anglais « Precision Time Protocol ») selon le standard IEEE 1388.35

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de synchronisation d'au moins une station de base (12) dans un réseau sans-fil (1), ledit réseau sans-fil (1) comprenant une pluralité de stations de base (11, 12, 13) et au moins un terminal mobile (101) associé à au moins une station de base (11, 12) de ladite pluralité, les stations de base de ladite pluralité émettant chacune un signal représentatif de mêmes données à une même fréquence et de manière synchrone, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : - réception (41) par ledit au moins un terminal mobile (101) d'un premier signal (1001) représentatif d'au moins une première information de synchronisation, ledit premier signal (1001) étant émis par au moins un émetteur (11) ; - synchronisation (42) de ladite au moins une station de base (12) à partir d'au moins un deuxième signal (1002) émis par ledit au moins un terminal mobile (101), ledit deuxième signal (1002) étant représentatif d'au moins une deuxième information de synchronisation, ladite au moins une station de base (12) étant différente dudit au moins un émetteur (11).
2. 2. Procédé de synchronisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la synchronisation est de type temporelle et/ou fréquentielle.
3. 3. Procédé de synchronisation selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la au moins une deuxième information de synchronisation est basée sur au moins une caractéristique propre dudit au moins un deuxième signal (1002).
4. 4. Procédé de synchronisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite au moins une caractéristique appartient à un ensemble de caractéristiques comprenant : - une fréquence d'émission ; - un instant d'émission.
5. 5. Procédé de synchronisation selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la au moins une deuxième information desynchronisation est comprise dans un préambule et/ou dans un en-tête dudit au moins un deuxième signal (1002).
6. 6. Procédé de synchronisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit au moins un deuxième signal (1002) comprend une information représentative de fiabilité de la au moins une deuxième information de synchronisation.
7. 7. Procédé de synchronisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape d'élection d'un ou plusieurs deuxièmes signaux (1002) en fonction de ladite information représentative de fiabilité.
8. 8. Procédé de synchronisation selon l'une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que ladite synchronisation de ladite au moins une station de base est basée sur plusieurs deuxièmes signaux (1002), chacun pondéré d'un premier facteur de pondération fonction de l'information représentative de fiabilité associée à chaque deuxième signal (1002).
9. 9. Procédé de synchronisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un deuxième signal (1002) émis par ledit au moins un terminal mobile (101) est utilisé pour la synchronisation de ladite au moins une station de base (12) si un indice de qualité associée audit au moins deuxième signal est supérieur à une valeur seuil.
10. 10. Procédé de synchronisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'indice de qualité est déterminé en fonction d'au moins une mesure parmi : - rapport signal à bruit ; - taux d'erreur de modulation ; - taux d'erreur paquet ; - nombre de répétitions.
11. 11. Procédé de synchronisation selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que la synchronisation de ladite au moins une station de base est basée sur plusieurs deuxièmes signaux (1002), chacun pondéréd'un deuxième facteur de pondération fonction de l'indice de qualité associé à chaque deuxième signal (1002).