1. Domaine de l'invention

La demande d'invention se situe dans le domaine des réseaux de télécommunications mobiles, et plus particulièrement dans le domaine des liaisons par câbles optiques entre des sites d'antennes et un site du réseau de transport. 2. Etat de la technique antérieure

Une station de base d'un réseau mobile peut comprendre une ou plusieurs antennes positionnée en hauteur, généralement sur une tour ou un pylône. Le traitement du signal radiodiffusé est effectué par un élément appelé RRH (Remote Radio Head), positionné à proximité d'une antenne, par exemple dans la tour ou à son pied, grâce à sa petite taille. Le traitement du signal numérique, quant à lui, est effectué par un élément appelé BBU (Base Band Unit), qui peut être positionné loin de l'antenne, par exemple à des dizaines de kilomètres. Le RRH et le BBU sont reliés par une fibre optique, et le transport des données sur cette fibre utilise le protocole DRoF (Digital Radio over Fibre).

Selon une technique antérieure, la gestion des alarmes du site, le contrôle de l'inclinaison (Tilt) de l'antenne, ainsi que la gestion des paramètres de fonctionnement opto-électronique des chaînes de réception et d'émission des signaux DRoF sur le site, c'est-à-dire la gestion du transpondeur du côté RRH, se font sur le lieu du site d'antennes, et nécessitent fréquemment le déplacement de techniciens sur ce lieu.

Afin de déporter vers le site BBU la gestion des informations relatives aux trois aspects cités ci-dessus, c'est-à-dire les informations d'alarme, de tilt et de transpondeur, une solution est d'ajouter trois couples correspondants de longueurs d'onde au signal optique, en plus du couple de longueurs d'onde propre au signal DRoF. Cette solution complique le traitement du signal optique dans les éléments RRH et BBU, augmente le coût de ces éléments, tout en ajoutant une contrainte forte d'interopérabilité entre ces éléments, particulièrement lorsqu'ils sont fabriqués par des fournisseurs différents.

Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique.

3. Exposé de l'invention L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un transpondeur optoélectronique pour un système de transmission radio sur fibre, comprenant :

• un module d'émission optique apte à moduler un premier signal radioélectrique numérique pour obtenir un premier signal optique,

• un module de réception optique apte à recevoir un deuxième signal optique et à le démoduler pour obtenir un signal radioélectrique démodulé,

• un module de numérisation apte à numériser le signal radioélectrique démodulé pour obtenir un deuxième signal radioélectrique numérique,

le module d'émission comprenant :

• un module d'addition d'un premier signal de gestion au premier signal radioélectrique numérique, le débit du premier signal de gestion étant inférieur à celui du premier signal radioélectrique numérique,

et le module de numérisation optique comprenant :

• un module d'extraction apte à extraire un deuxième signal de gestion à partir du signal radioélectrique démodulé, le débit du deuxième signal de gestion étant inférieur à celui du deuxième signal radioélectrique numérique.

Grâce à l'invention, il est possible pour un élément RRH d'un site d'antennes et un élément BBU d'un centre de gestion d'échanger entre eux des signaux de gestion, en parallèle du signal DRoF, sans ajouter, comme dans la technique antérieure, des longueurs d'onde spécifiques à ces signaux de gestion. En effet, selon l'invention, du côté de l'émission des signaux, un signal de gestion est ajouté, avant sa transformation en signal optique, c'est-à-dire sous forme radioélectrique numérique, au signal radioélectrique numérique de données DRoF à émettre, et non pas directement au signal optique à émettre.

De même, selon l'invention, du côté de la réception des signaux, un signal de gestion est extrait du signal radioélectrique numérique obtenu après transformation du signal optique reçu, et non pas directement du signal optique reçu.

Dans un sens comme dans l'autre, le signal de gestion devient ainsi partie intégrante du signal radioélectrique numérique de données DRoF.

Comme le débit du signal de gestion est inférieur à celui du signal de données, l'impact sur le débit du signal DRoF est limité.

Les caractéristiques du signal optique transportant le signal DRoF restent inchangées, notamment la longueur d'onde dans chacun des deux sens reste la même. La partie purement optique du système de transmission radio sur fibre optique, entre les éléments RRH et BBU, n'est donc pas impactée par l'invention.

Un autre avantage de l'invention est que le traitement du signal de gestion bas débit est possible sans un traitement complet du signal de données haut débit, qui introduirait une latence dans le signal DRoF. Selon un aspect de l'invention, le module d'addition est un mélangeur électronique.

Grâce à cet aspect, l'opération d'addition du signal de gestion est facilitée et peu coûteuse. En effet le mélangeur électronique est un composant bon marché qui permet de combiner plusieurs signaux électroniques de fréquences différentes, en l'occurrence, d'ajouter le signal de gestion bas débit au signal radioélectrique numérique haut débit.

Selon un aspect de l'invention, le module de numérisation comprend un amplificateur apte à amplifier le signal radioélectrique démodulé, et le module d'extraction est un filtre électronique passe-bas connecté à une sortie de l'amplificateur. Grâce à cet aspect, l'opération d'extraction du signal de gestion est facilitée et peu coûteuse. En effet le filtre passe-bas est un composant bon marché qui permet de prélever à bas échantillonnage une partie du signal radioélectrique numérique. Pour extraire le signal de gestion du signal radioélectrique numérique, il suffit que la fréquence de l'échantillonnage soit réglée sur le débit du signal de gestion.

Selon un aspect de l'invention, le rapport du débit du premier ou du deuxième signal radioélectrique sur le débit respectivement du premier ou du deuxième signal de gestion est supérieur ou égal à 1000.

Typiquement, le débit du signal radioélectrique DRoF est supérieur à 1 Gbit/s.

Grâce à cet aspect, il est possible de transporter dans ce signal radioélectrique DRoF un signal de gestion à 1 Mbits par seconde, sans incidence perceptible sur le débit du signal radioélectrique DRoF. Selon un aspect de l'invention, le rapport du débit du premier signal radioélectrique sur le débit du premier signal de gestion est identique au rapport du débit du deuxième signal radioélectrique sur le débit du deuxième signal de gestion.

Grâce à cet aspect, les mêmes composants peuvent être mis en œuvre symétriquement dans un transpondeur selon l'invention, que ce soit du côté de l'élément RRH ou du côté de l'élément BBU.

Selon un aspect de l'invention, le signal de gestion comprend des informations relatives à des alarmes détectées sur un site d'antennes radioélectriques.

Selon un aspect de l'invention, le signal de gestion comprend des informations relatives à un contrôle de l'inclinaison d'antennes radioélectriques.

Selon un aspect de l'invention, le signal de gestion comprend des informations relatives à une gestion des paramètres optoélectroniques du transpondeur optoélectronique.

Grâce à ces trois aspects, il est possible de gérer à distance un site d'antennes radioélectriques où se trouve un élément RRH, à partir d'un site éloigné où se trouve l'élément BBU.

Selon un aspect de l'invention, le module d'émission optique émet le premier signal optique sur une fibre optique, et où le module de réception optique reçoit le deuxième signal optique sur la même fibre optique.

Grâce à cet aspect, il est possible pour un transpondeur optoélectronique dans un élément RRH et un transpondeur optoélectronique dans un élément BBU d'échanger des informations de gestion dans les deux sens, même s'ils sont connectés entre eux par une seule et même fibre optique.

Les différents aspects du transpondeur optoélectronique pour un système de transmission radio sur fibre, qui viennent d'être décrits, peuvent être mis en œuvre indépendamment les uns des autres ou en combinaison les uns avec les autres. L'invention concerne aussi un système de transmission radio sur fibre optique connectant un centre de gestion à au moins un site d'antennes radioélectriques, le centre de gestion comprenant un transpondeur optoélectronique tel que celui qui vient d'être décrit, chacun des au moins un site d'antennes comprenant également un transpondeur tel que celui qui vient d'être décrit, auquel est associé un couple distinct de longueurs d'onde.

Avec deux transpondeurs selon l'invention, on obtient un système de transmission entre un élément RRH et un élément BBU permettant la gestion à distance du site d'antennes, sans aucune modification de l'infrastructure optique ou des opérations de traitement des signaux optiques.

L'invention est de plus aisément adaptable à une configuration où plusieurs sites d'antennes doivent être gérés par le même centre de gestion. En effet, en associant à chaque site d'antennes, c'est-à-dire au transpondeur de son élément RRH, un couple de longueurs d'onde qui lui est unique, il est possible de relier plusieurs sites d'antennes à un seul et unique centre de gestion BBU, par une seule ou deux fibres optiques (une seule pour les deux sens de transmission, ou une pour chaque sens). Les différents sites d'antennes peuvent par exemple être reliés en cascade à l'aide d'éléments OADM (Optical Add-Drop Multiplexer) ajoutant et extrayant la longueur d'onde appropriée du couple de longueurs d'onde correspondant à un élément RRH.

Alternativement, l'élément BBU du centre de gestion peut être relié par une seule ou deux fibres à un multiplexeur WDM qui dessert chacun des sites d'antennes par une ou deux fibres dédiées avec le couple de longueurs d'onde correspondant à l'élément RRH.

L'invention concerne également un procédé d'addition d'un signal de gestion dans un signal radioélectrique numérique pour un système de transmission radio sur fibre, mis en œuvre par un premier transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit et comprenant :

• une étape de modulation du signal radioélectrique numérique pour obtenir un signal optique,

• une étape d'émission du signal optique à destination d'un deuxième transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit,

le procédé comprenant en outre une étape d'addition du signal de gestion au premier signal radioélectrique numérique, le débit du signal de gestion étant inférieur à celui du signal radioélectrique numérique.

L'invention concerne enfin un procédé d'extraction d'un signal de gestion d'un signal radioélectrique démodulé pour un système de transmission radio sur fibre, mis en œuvre par un premier transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit et comprenant :

• une étape de réception d'un signal optique en provenance d'un deuxième transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit,

• une étape de démodulation du signal optique reçu pour obtenir un signal radioélectrique démodulé,

· une étape de numérisation du signal radioélectrique démodulé pour obtenir un signal radioélectrique numérique,

le procédé comprenant en outre une étape d'extraction du signal de gestion à partir du signal radioélectrique démodulé, le débit du signal de gestion étant inférieur à celui du signal radioélectrique numérique.

4. Présentation des figures

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :

- la figure 1 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon la technique antérieure,

- la figure 2 présente un exemple de structure d'un transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention,

- la figure 3 présente un exemple de module de numérisation du transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention,

- la figure 4 présente un exemple de module de réception du transpondeur optoélectronique, selon un mode alternatif de réalisation de l'invention,

- la figure 5 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon un aspect de l'invention,

- la figure 6 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'addition d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention,

- la figure 7 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'extraction d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention.

5. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention Dans la suite de la description, on présente des exemples de modes de réalisation de l'invention se basant sur l'architecture RRH-BBU introduite avec la 3G, mais l'invention s'applique également à d'autres systèmes où un signal électrique de données, destiné ou non à être radiodiffusé, doit être combiné à un signal de gestion puis transporté dans un signal optique, tels que les systèmes 2G et 4G mobile et Wimax.

La figure 1 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre selon la technique antérieure comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon la technique antérieure.

Le site d'antenne sur la partie gauche de la figure comprend un élément de traitement de signal radiodiffusé RRH 10, une ou plusieurs antennes 1 1 , ainsi qu'une infrastructure de site représentée par souci de simplification par une seule armoire (ou baie) 12, abritant par exemple une source d'énergie alimentant les antennes 1 1 . Tous les éléments de l'infrastructure de site ne sont pas représentés, comme une clôture, une porte, un pylône, etc.

Le signal optique So4A, comprenant 4 longueurs d'onde, transporté dans le câble 20, est traité par un mux/demux (multiplexeur et démultiplexeur) optique 14, qui sépare les 4 longueurs d'onde λ1 , λ2, A3, A4 correspondant respectivement au signal DRoF Srn lui-même, au signal d'alarme S2, au signal de tilt S3, et au signal de paramétrage optoélectronique S4.

Par "longueur d'onde" il faut entendre "couple de longueur d'onde" lorsque le signal optique est bidirectionnel. Le signal DRof est bidirectionnel par exemple, mais les signaux de gestion peuvent être unidirectionnels. Les longueurs d'onde A1 , A2, A3, A4 peuvent par exemple être des longueurs d'onde dites "CWDM", espacées les unes des autres de 20 nm dans une plage allant de 1271 nm à 161 1 nm.

La partie du signal optique de longueur d'onde A1 , correspondant respectivement au signal Srn qui est le signal DRoF à proprement parler, est traitée par un transpondeur 13, chargé de la transformation entre signal optique et signal numérique radiodiffusé. Ce transpondeur est paramétrable à l'aide du signal de paramétrage optoélectronique S4.

D'autres éléments du RRH 10, notamment ceux situés entre le transpondeur 13 et l'antenne 1 1 , ne sont pas représentés par souci de clarté, comme par exemple un processeur de signal numérique.

Une unité de contrôle 15 ayant un rôle similaire au transpondeur, est chargée de la transformation entre longueurs d'onde A2, A3, A4 et signaux électriques S2, S3 et S4, exploités respectivement par l'armoire 12, l'antenne 1 1 et le transpondeur 13. Alternativement, il peut y avoir une unité de contrôle par type de signal de gestion S2, S3 ou S4.

Le site du centre de gestion sur la partie droite de la figure comprend un élément de traitement de signal numérique BBU 30, ainsi que d'autres éléments non représentés tels que par exemple un module de gestion des alarmes, un module de gestion de tilt, un module de gestion de paramétrage optoélectronique.

L'élément de traitement de signal numérique BBU 30 comprend, de façon analogue à l'élément de traitement de signal radiodiffusé RRH 10, un mux/demux optique 34, un transpondeur 33 et une unité de contrôle 35, l'ensemble permettant la transformation entre longueurs d'onde optiques transportées par le câble 20 et les signaux électriques numériques correspondants. La figure 2 présente un exemple de structure d'un transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention.

Le transpondeur optoélectronique 100 comprend un module 140 d'émission acceptant en entrée un signal radioélectrique numérique Srn1 , et un signal de gestion Sg1 , qui est sous forme électrique numérique.

Le module 140 d'émission comprend un module 141 d'addition, par exemple un mélangeur électronique, qui accepte en entrée "au fil de l'eau" les bits de chacun des deux signaux numériques Srn1 et Sg1 , pour produire en sortie un signal numérique combinant les deux signaux mélangeant leurs bits respectifs dans un ordre et une fréquence respectant leur débit respectif. Ainsi, il est possible, par exemple à obtention du signal combiné par une entité RRH ou BBU distante, d'extraire de ce signal combiné chacun de ses signaux le composant, simplement en connaissant les débits respectifs des signaux Srn1 et Sg1 , ou en connaissant un des deux débits ainsi que son rapport de débit avec l'autre.

Le signal numérique combiné est ensuite fourni en entrée d'un circuit 142 de commande d'une diode laser Tx d'un port 143 d'émission d'un signal optique Soi , port auquel peut être branchée une fibre optique d'un câble 20.

Le transpondeur optoélectronique 100 comprend également un module 150 de réception acceptant sur un port 151 de réception un signal optique So2, par exemple en provenance d'une fibre optique d'un câble 20 branchée au port Rx 151 .

Le signal optique So2 est démodulé en un signal radioélectrique démodulé Srd, par exemple par une photodiode du port 151 , et ce signal Srd est numérisé par un module 152 de numérisation pour produire un signal radioélectrique numérique Srn2. Entre autre, le module 152 comprend un module 153 d'extraction apte à extraire du signal Srd un signal de gestion Sg2. Le module 152 de numérisation est détaillé en figure 3.

La figure 3 présente un exemple de module de numérisation du transpondeur optoélectronique, selon un aspect de l'invention.

Selon cet exemple, le signal Srd est amplifié par un amplificateur 154, et le signal Srd amplifié est écrêté par un écretteur 155 pour produire le signal Srn2.

Le signal Srd amplifié est divisé en deux parties, la première partie étant soumise en entrée au module 153 d'extraction, qui peut être matérialisé par un filtre passe-bas. Ce filtre passe-bas est réglé pour ne retenir que la partie bas-débit du signal Srd amplifié par l'amplificateur 154, pour produire le signal de gestion Sg2. La deuxième partie du signal Srd amplifié st soumise en entrée à l'écretteur 155.

L'amplificateur 143 et l'écretteur 155 peuvent être combinés dans un seul composant appelé amplificateur limiteur ("limiting amplifier" en anglais), à condition de pouvoir récupérer le signal Srd amplifié pour le filtre passe-bas.

Optionnellement, avant ou après le passage dans l'écretteur 155, le signal peut en plus être soumise en entrée à un filtre passe-haut (non illustré) afin de supprimer le signal de gestion du signal Srd amplifié. Ainsi, l'impact éventuel du signal de gestion sur l'intégrité du signal DRoF est totalement éliminé. La figure 4 présente un exemple de module de réception du transpondeur optoélectronique, selon un mode alternatif de réalisation de l'invention.

Selon ce mode alternatif à celui décrit en relation avec la figure 3, le module de réception 150 du transpondeur optoélectronique comprend un coupleur "un vers deux" 156 apte à prélever une partie du signal So2 reçu, par exemple 10% du signal, pour le présenter en entrée d'un module d'extraction 157 comprenant une photodiode à faible bande passante, apte à démoduler directement un signal à faible débit, puis à présenter ce signal à faible débit en entrée d'un module de numérisation 158 pour produire le signal de gestion Sg2 proprement dit. Les 90% restants du signal optique So2 sont présentés en entrée de la photodiode du port 151 , pour être démodulés en le signal radioélectrique démodulé Srd, qui est ensuite numérisé par un module de numérisation 159 pour produire le signal radioélectrique numérique Srn2.

Dans ce mode, le module de numérisation est simplifié car il ne comprend pas le module d'extraction, puisque l'extraction du signal de gestion est déjà effectuée dans la partie optique du module de réception.

La figure 5 présente de façon schématique un système de transmission radio sur fibre comprenant des transpondeurs optoélectroniques selon un aspect de l'invention.

Le site d'antenne sur la partie gauche de la figure et le centre de gestion sur la partie droite diffèrent de ceux de la technique antérieur de la figure 1 , entre autres par l'absence des deux mux/demux optiques, car grâce au transpondeurs 1 13 et 133 selon l'invention, une seule longueur d'onde A1 suffit pour transporter, par le câble optique 20, un signal So comprenant à la fois le signal DRoF lui-même, ainsi que les informations relatives aux signaux de gestion S2, S3 et S4.

L'unité de contrôle 1 15 traite le signal de gestion Sg extrait ou ajouté par le transpondeur 1 13, et effectuent la conversion entre ce signal et les signaux de gestion S2, S3 et S4 exploitables respectivement par l'infrastructure de site pour les alarmes, par la ou les antennes du site, et par le transpondeur 1 13.

L'unité de contrôle 135 traite le signal de gestion Sg extrait ou ajouté par le transpondeur 133, et effectuent la conversion entre ce signal et des signaux de gestion exploitables par une ou des applications de gestion destinées à l'opérateur de réseau mobile, non illustrés.

Les signaux Sg, bidirectionnels dans la figure 5, correspondent aux signaux Sg1 et Sg2 unidirectionnels des figures 2 et 3, sont des signaux électriques et non optiques, ce qui simplifie les unités de contrôle 1 15 et 135 et les rend moins coûteuses que les unités de contrôle 15 et 35 selon la technique antérieure.

La figure 6 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'addition d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé est mis en œuvre par un transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 1 13 de la figure 5.

Lors d'une étape E1 , le transpondeur 1 13 additionne un signal de gestion à un signal radioélectrique numérique, par exemple selon la technique du module 141 d'addition décrit plus haut, le débit du signal radioélectrique numérique étant par exemple 1000 fois celui du signal de gestion.

Lors d'une étape E2, le transpondeur 1 13 module le signal radioélectrique augmenté du signal de gestion pour produire un signal optique de longueur d'onde unique A1 .

Lors d'une étape E3, le transpondeur 1 13 émet le signal optique sur une fibre optique, à destination d'un autre transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 133 de la figure 5.

La figure 7 présente un exemple de mise en œuvre du procédé d'extraction d'un signal de gestion, selon un mode de réalisation de l'invention.

Le procédé est mis en œuvre par un transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 133 de la figure 5 comprenant le module de numérisation de la figure 3.

Lors d'une étape F1 , le transpondeur 133 reçoit un signal optique de longueur d'onde A1 en provenance d'un autre transpondeur conforme à celui qui vient d'être décrit, par exemple le transpondeur 1 13 de la figure 5.

Lors d'une étape F2, le transpondeur 133 démodule le signal optique pour produire un signal radioélectrique démodulé.

Lors d'une étape F3, le transpondeur 133 numérise le signal radioélectrique démodulé, par exemple selon la technique du module 152 décrit plus haut, pour produire un signal radioélectrique numérisé tout en extrayant un signal de gestion dont le débit est par exemple 1000 fois inférieur à celui du signal radioélectrique numérisé.

Dans le cas d'un module de réception conforme à celui décrit en relation avec la figure 4, le procédé d'extraction d'un signal de gestion diffère de celui qui vient d'être décrit en ce que l'étape d'extraction précède les étapes de démodulation et de numérisation du signal de gestion.

Les exemples de réalisation de l'invention qui viennent d'être présentés ne sont que quelques uns des modes de réalisation envisageables. Ils montrent que l'invention permet de gérer à distance au moins trois aspects différents d'un site d'antennes pour télécommunication mobiles: le traitement des alarmes, le contrôle de l'inclinaison des antennes et la gestion des paramètres optoélectroniques de la conversion entre signaux radiodiffusés et signaux optiques, et ce sans modification du signal optique transportant le signal radiodiffusé, et sans modification des composants optiques. L'invention s'adapte à toutes les configurations de système DRoF avec des entités RRH reliées par câble optique à une entité BBU, et ce quels que soient les protocoles utilisés pour gérer alarmes, tilt et paramètres optoélectroniques, par exemple CPRI, OBSAI, ORI, etc.