FR2893474A1 - Procede de codage d'information pour voie de retour d'un systeme sdma, terminal utilisateur et station de base d'un tel systeme - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de codage d'information pour la voie de retour d'une station de base (BS) d'un système de transmission SDMA.La station de base (BS) disposant de M faisceaux et émettant périodiquement (t) vers des terminaux utilisateurs (UT) des signaux pilotes, permettant par ces derniers la mesure de valeurs de qualité de transmission {Q m (t<m=M>m=1 dans les faisceaux, on procède à la mémorisation (A) d'au moins une valeur de qualité de réception dans les faisceaux et à la transformation (B) de chaque valeur de qualité de réception {Q m (t<m=M>m=1 , par quantification, en une valeur d'index quantifiée, représentative de la valeur de la qualité de réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau.Application notamment dans le domaine des réseaux radio-mobiles.

Description

PROCEDE DE CODAGE D'INFORMATION POUR VOIE DE RETOUR D'UN SYSTEME SDMA,

TERMINAL UTILISATEUR ET STATION DE BASE D'UN TEL SYSTEME La présente invention concerne le codage d'information pour voie de retour d'un système de transmission MIMO (Multiple Input Multiple Output) en anglais, appliquant la technique d'accès multiple par répartition spatiale. Les systèmes de transmission à accès multiple par répartition spatiale, systèmes SDMA pour Space Division Multiple Access en anglais, sont caractérisés par l'utilisation d'antennes multiples à l'émission pour engendrer des faisceaux distincts, lesquels peuvent chacun être alloués à un terminal utilisateur différent. Dans les systèmes SDMA précités, l'algorithme d'allocation de ressources de transmission/réception, et donc de faisceaux, aux terminaux utilisateurs, nécessite la connaissance d'informations sur la qualité de réception attendue pour un grand nombre d'utilisateurs et de faisceaux. Les systèmes précités utilisent une voie de retour, désignée voie montante, pour envoyer des informations sur l'état du canal de transmission radio vers la station de base, par opposition à la voie de transmission de la station de base aux utilisateurs, désignée voie descendante. En raison du grand nombre d'utilisateurs et de faisceaux par station de base, par exemple en téléphonie mobile, la quantité d'informations transmises sur la voie de retour devient rapidement prohibitive.

Une réduction de la quantité d'informations précitée nécessite, en général, l'utilisation d'un algorithme d'allocation de ressources moins performant. En conséquence, les techniques de transmission de métrique sur voie de retour des systèmes SDMA de l'art antérieur visent à réduire la quantité d'informations nécessaires transmises sur la voie de retour, tout en maintenant l'utilisation d'un algorithme d'allocation de ressources qui soit le plus performant possible. Ainsi, une technique connue de transmission d'information par voie de retour, est celle qui a fait l'objet de la publication intitulée On the capacity of MIMO broadcast channel with partial side information , IEEE Transactions on Information Theory, vol. 51, n 2, pp. 506-522, M. Sharif, B. Hassibi, Février 2005. Selon cette technique, chaque terminal utilisateur transmet sur la voie de retour uniquement la valeur du meilleur rapport signal sur interférence plus bruit, désigné par SINR (pour Signal to Interference plus Noise Ratio, en anglais), ainsi qu'un index de référence du faisceau pour lequel ce rapport a été obtenu. L'information envoyée par chaque terminal utilisateur sur la voie de retour comprend donc une valeur réelle, représentant la valeur du rapport précité, et un entier compris entre 1 et M, index du faisceau parmi M faisceaux. La technique précitée suggère en outre une réduction de la quantité d'informations globale envoyée sur la voie de retour lorsque seuls les terminaux utilisateurs dont la valeur SINR est supérieure à une valeur de seuil transmettent cette information sur la voie de retour. La technique de l'art antérieur précitée utilise des valeurs réelles comme support de l'information transmise sur la voie de retour, ce qui constitue une quantité d'informations importante par utilisateur et nécessite une représentation de ces informations sur une base de nombres réels.

La quantification nécessaire à cette représentation est susceptible de fausser la comparaison des métriques entre terminaux utilisateurs, exécutée dans l'algorithme d'allocation, en particulier lorsque la dynamique des métriques est très différente d'un terminal utilisateur à l'autre, ce qui est malheureusement le cas dans un système de télécommunication de type SDMA réel. Dans la technique de l'art antérieur précitée, l'algorithme d'allocation des ressources connaît uniquement l'indication de qualité pour un seul faisceau par terminal utilisateur, et, par conséquent, ne peut pas prendre en compte les effets d'interférences entre faisceaux présents dans les systèmes de type SDMA. En référence à la figure 1, la problématique de l'allocation des ressources dans un système de transmission de type SDMA est explicitée ci-après. Dans un système SDMA, les antennes multiples à l'émission sont utilisées pour engendrer des faisceaux distincts, lesquels représentent les ressources qui peuvent être allouées à des terminaux utilisateurs différents.

Le nombre de faisceaux distincts qui peuvent être engendrés simultanément est, en général, identique au nombre M d'antennes, ce nombre étant, sur la figure 1, égal à 3 à titre d'exemple non limitatif, et le nombre maximum d'utilisateurs qui peuvent être servis simultanément est aussi égal à M.

Un groupe de M antennes peut toutefois engendrer un nombre infini d'ensembles de M faisceaux distincts. Le choix optimum de cet ensemble dépend de la position relative des terminaux utilisateurs qui doivent être servis simultanément et de l'état de leurs canaux de transmission radio.

Pour déterminer les utilisateurs qui peuvent être servis simultanément avec un ensemble donné de faisceaux, la station de base émet des signaux pilotes sur chacun des faisceaux. Ces signaux sont détectés par les terminaux utilisateurs qui renvoient un indicateur de qualité pour un ou plusieurs faisceaux sur la voie de retour. A partir de ces indicateurs de qualité, la station de base décide l'allocation des faisceaux aux utilisateurs. Une caractéristique importante des systèmes de type SDMA est le fait que, l'orthogonalité des ressources faisceaux n'étant pas assurée, il existe un niveau d'interférence non négligeable entre les signaux transmis sur des faisceaux différents au niveau des récepteurs utilisateurs. Pour limiter ce phénomène d'interférence, le choix de l'ensemble des faisceaux et de l'ensemble des utilisateurs servis simultanément est crucial. A titre d'exemple, en référence à la figure 1, on considère la situation correspondante. La station de base possède M=3 antennes et est donc en mesure de servir trois des quatre terminaux utilisateurs présents simultanément. 3 Si l'on compare l'ensemble des faisceaux créés par le réseau d'antennes de la station de base avec l'état des canaux de transmission radio des terminaux utilisateurs, représentés sur la figure 1 uniquement par leur position, l'on appréhende le compromis qui doit être établi.

En premier lieu, la station de base doit choisir entre les terminaux utilisateurs 3 et 4, qui sont tous deux couverts par le faisceau 3, mais ne peuvent pas être servis simultanément par ce dernier. Un choix possible, en deuxième lieu, consisterait donc à servir le terminal utilisateur 1 avec le faisceau 1, le terminal utilisateur 2 avec le faisceau 2, et le terminal utilisateur 3 avec le faisceau 3. Le terminal utilisateur 2 se trouve entre les faisceaux 2 et 3, ce qui implique qu'il reçoit ces derniers avec une qualité similaire. Par conséquent, des signaux transmis avec les faisceaux 2 et 3 arrivent au niveau du terminal utilisateur 2 avec une puissance semblable et interfèrent donc beaucoup.

La qualité du signal qui, dans cette hypothèse, serait transmis sur le faisceau 2 n'est donc pas assurée. Sachant qu'un signal transmis sur le faisceau 2 crée également un phénomène d'interférence au niveau des terminaux utilisateurs 1 et 3, l'utilisation du faisceau 2 n'est pas optimum.

Le meilleur choix pour le système serait, dans l'hypothèse précitée, d'économiser la puissance nécessaire pour servir le terminal utilisateur 2 et de servir uniquement les terminaux utilisateurs 1 et 3, puis de servir ensuite les terminaux utilisateurs 2 et 4 au moyen d'un autre ensemble de faisceaux.

La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités des solutions de l'état de la technique. En particulier, un objectif de la présente invention est la mise en oeuvre d'un procédé de codage d'information pour la voie de retour d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, grâce à l'établissement d'une métrique spécifique peu complexe, laquelle permet à la station de base d'exécuter une allocation de ressources optimisée pour un ou plusieurs ensembles de faisceaux donnés.

Un autre objectif de la présente invention est, en particulier, l'établissement d'une métrique qui, bien que ne nécessitant qu'une quantité d'information extrêmement faible à transmettre sur la voie de retour, permet de garder d'excellentes propriétés pour l'allocation de ressources par la station de base. Un autre objectif de la présente invention est, grâce à l'établissement de la métrique précitée, la mise en oeuvre d'une normalisation adaptative des métriques établies par terminal utilisateur et transmises sur la voie de retour, même si la moyenne et/ou la variance de la qualité de réception varie fortement entre les différents terminaux utilisateurs, ce qui permet la mise en oeuvre d'un processus d'allocation des ressources équitable, par la station de base, entre terminaux utilisateurs. La présente invention a ainsi pour objet un procédé de codage d'information pour la voie de retour d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, dans lequel chaque station de base dispose d'au moins un ensemble de M faisceaux et émet périodiquement vers les terminaux utilisateurs des signaux pilotes permettant à ces terminaux utilisateurs de mesurer une valeur de qualité de réception dans les faisceaux. Selon l'invention ce procédé est remarquable en ce qu'il inclut, au moins, la mémorisation d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans les faisceaux et la transformation de chaque valeur de qualité de réception dans les faisceaux, par quantification, en une valeur d'index quantifiée, représentative de cette valeur de qualité de réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau.

Le procédé objet de l'invention est également remarquable en ce que, pour une émission périodique de période t déterminée, des signaux pilotes engendrant une pluralité de mesures successives selon la même période, de valeurs de qualité de réception pour chaque faisceau disponible au niveau de chaque terminal utilisateur, ce procédé inclut en outre la mémorisation, sur un nombre T déterminé de périodes antérieures à la période courante, des valeurs de qualité de réception, et la création d'une fenêtre d'observation glissante par actualisation des T valeurs de qualité de réception, à partir des valeurs de qualité de réception de la période courante. Le procédé objet de l'invention est également remarquable en ce que l'ensemble de toutes les valeurs de qualité de réception relatives aux M faisceaux sur les T périodes actualisées est soumis à un processus de tri au niveau de chaque terminal utilisateur, de façon à établir une succession de valeurs de qualité de réception décroissantes, l'indice de chaque valeur étant représentatif de la qualité de réception relative, de chaque faisceau vis-à-vis des autres faisceaux et vis-à-vis de l'évolution successive de cette qualité de réception dans les T périodes mémorisées.

Le procédé objet de l'invention est enfin remarquable en ce que l'indice de chaque valeur de qualité dans la succession précitée est quantifié par rapport à un nombre N déterminé de niveaux de quantification, pour engendrer lesdites métriques, transmissibles sur la voie de retour, constituées chacune par un nombre entier compris entre 1 et N.

L'invention a également pour objet un terminal utilisateur d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, par l'intermédiaire d'au moins une station de base émettant périodiquement des signaux pilotes permettant, à ce terminal utilisateur, de mesurer une valeur de qualité de réception dans les faisceaux émis par cette station de base.

Selon l'invention, ce terminal utilisateur est remarquable en ce que, outre une unité centrale de traitement, une mémoire de travail, un module de mesure de la qualité de réception à partir des signaux pilotes, il comporte au moins un module de mémorisation d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans les faisceaux, et un module de transformation de chaque valeur de qualité de réception dans les faisceaux, par quantification, en une valeur d'index quantifiée, représentative de la valeur de qualité de la réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau. La présente invention a aussi pour objet une station de base d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, cette station de base, comprenant des moyens d'allocation de faisceaux à des terminaux utilisateurs, et des moyens d'émission périodique de signaux pilotes permettant à un terminal utilisateur quelconque de mesurer une valeur de qualité de réception dans les faisceaux. Selon l'invention, cette station de base est remarquable en ce qu'elle comporte au moins un module de réception de valeurs d'index quantifiées transmises sur la voie de retour par les terminaux utilisateurs, ces valeurs d'index quantifiées étant représentatives d'au moins une valeur de qualité de réception dans les faisceaux, et constitutives de métriques de ces faisceaux ; et des moyens un module de commande de l'allocation des faisceaux à chaque terminal utilisateur en fonction des valeurs d'index quantifiées. La station de base, objet de l'invention, est en outre remarquable en ce que le module de commande de l'allocation des faisceaux inclut en outre une unité de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un terminal utilisateur, aux valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres terminaux utilisateurs.

La station de base objet de l'invention est également remarquable en ce que le module de commande de l'allocation des faisceaux inclut en outre une unité de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée, représentative de la qualité de réception d'un terminal utilisateur, à une valeur de référence, laquelle est quantifiée par rapport à un même nombre N de niveaux de quantification que celui qui a permis d'engendrer les métriques de faisceau. Ceci permet de rendre l'allocation et/ou la génération d'un ensemble de faisceaux conditionnelle à la valeur de référence.Le procédé, les terminaux et stations de base d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale et leur utilisation, objets de l'invention, trouvent application, notamment, dans le domaine des réseaux radio- mobiles. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description et à l'observation des dessins ci-après, dans lesquels, outre la figure 1, relative à l'art antérieur, - la figure 2a représente, à titre illustratif, un organigramme des étapes essentielles du procédé de codage d'information pour la voie de retour d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, conforme à l'invention ; - la figure 2b représente, à titre illustratif, un organigramme d'un mode de mise en oeuvre préférentiel non limitatif de l'étape de mémorisation du procédé objet de la présente invention illustré en figure 2a ; - la figure 2c représente, à titre illustratif, un organigramme d'un mode de mise en oeuvre préférentiel non limitatif de l'étape de quantification proprement dite du procédé objet de la présente invention illustré en figure 2a; - la figure 3 représente, de manière illustrative, un mappage de séquences ordonnées par valeurs décroissantes de qualité de réception sur un nombre N déterminé de niveaux de quantification ; - la figue 4a représente, à titre illustratif, l'architecture interne d'un terminal utilisateur objet de l'invention, spécialement configuré pour la mise en oeuvre du procédé objet de l'invention ; - la figure 4b représente, à titre illustratif, l'architecture interne spécifique à l'adaptation d'une station de base spécialement configurée pour une utilisation des métriques de faisceaux et de terminaux utilisateurs, tels qu'illustrés en figure 4a, soit dans un but d'allocation de faisceaux, soit dans un but de reconfiguration par modification de l'orientation des faisceaux existants. Une description plus détaillée du procédé de codage d'information pour voie de retour d'un système SDMA, objet de l'invention, sera maintenant donnée ci-après en liaison avec les figures 2a à 2c et les figures suivantes.

D'une manière générale, on rappelle que chaque station de base BS du système précité dispose d'au moins un ensemble d'une pluralité M de faisceaux, ainsi que représenté en figure 1, et émet périodiquement dans chaque faisceau des signaux pilotes permettant aux terminaux utilisateurs UT1 à UT4 de mesurer une valeur de qualité de réception dans les faisceaux. Ainsi, on dispose au niveau de chaque terminal utilisateur UT des valeurs successives de qualité de réception dans les faisceaux, ces valeurs étant notées : {Q , (01..1 , ces valeurs, selon l'art antérieur, étant délivrées successivement et retransmises sur la voie de retour.

Au contraire, et selon un aspect remarquable du procédé objet de la présente invention, tel que représenté en figure 2a, ce dernier comprend au moins les étapes de mémorisation A d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans les faisceaux, c'est-à-dire des valeurs {Q,,,(t)}"i-' . L'étape A de mémorisation est alors suivie d'une étape B de transformation de chaque valeur de qualité de réception dans les faisceaux par quantification en une valeur d'index quantifiée représentative de la valeur de qualité de réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau. Sur la figure 2a, à l'étape B, l'opération de transformation par quantification est notée : {Q (t)}, 1,1= tn= ,,=M ' . Dans la relation précédente, on indique que Fm(t) désigne une métrique associée au faisceau de rang m et que la notion de métrique désigne tout indicateur permettant de mesurer la performance de la transmission. 20 On comprend, en particulier, qu'en raison de la transmission de chaque valeur de qualité de réception dans le faisceau par une valeur d'index quantifiée, laquelle, ainsi qu'il sera décrit ultérieurement dans la description, pourra être représentée par un nombre entier. La quantité d'information transmise vers la station de base BS est alors sensiblement 25 diminuée. D'une manière générale, on indique que les valeurs Qm(t) peuvent être constituées par des mesures de valeurs de rapport signal sur interférence plus bruit, rapport désigné SINR, la puissance du signal pilote transmis et reçu par chaque terminal utilisateur UT ou toute autre mesure 30 appropriée. D'une manière générale, ainsi que représenté en figure 2b, le 915 procédé objet de la présente invention consiste avantageusement à effectuer une émission périodique de période t déterminée des signaux pilotes, de façon à engendrer une pluralité des mesures successives de valeurs de qualité de réception de même période pour chaque faisceau disponible au niveau de chaque terminal utilisateur UT. Dans ces conditions, le procédé objet de l'invention permet alors, de manière particulièrement avantageuse, de prendre en compte une pluralité de T valeurs de mesure de qualité de réception des intervalles précédents Q1(t-1),..., QM(t-1),..., Q1(t-T),..., QM(t-T).

Ainsi que représenté sur la figure 2b, dans le mode de mise en oeuvre préférentiel non limitatif du procédé objet de l'invention, l'étape A de la figure 2a peut alors consister, en une étape A0, à effectuer la mémorisation sur un nombre déterminé T de périodes antérieures à la période courante des valeurs de qualité de réception, cette opération étant notée : Mémorisation L'étape Ao peut alors être suivie d'une étape AI, consistant à effectuer la création d'une fenêtre d'observation glissante par actualisation des T valeurs de qualité de réception, à partir des valeurs de qualité de réception de la période courante. On comprend ainsi qu'à chaque période t d'émission des signaux pilotes, et finalement de création des valeurs de qualité de mesure de réception au niveau de chaque terminal UT, l'ensemble des T valeurs de qualité de réception est alors mis à jour en supprimant les mesures de la période la plus antérieure t-T précédente et par adjonction des mesures de valeurs de qualité de réception de la période courante de la période t. Cette opération, à l'étape AI, est notée : Actualisation {Q (t)}:: Sur la figure 2b, la notion d'actualisation est représentée par l'étape A2, laquelle, à partir de l'étape AI, consiste à remplacer t par la valeur t+1 pour passer en fait à la période courante suivante et revenir à l'étape de mémorisation Ao pour effectuer l'actualisation précitée.

Une description plus détaillée de l'étape B de quantification, représentée en figure 2a, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 2c. Pour assurer valablement l'opération de quantification sur les valeurs de mesure de qualité de réception, ce nombre de mesures étant égal à W = M x T , le procédé de l'invention consiste, en une étape Bo, à effectuer un processus de tri sur l'ensemble de toutes les valeurs de qualité de réception relatives aux M faisceaux sur les T périodes actualisées de valeur de qualité de réception de chacun des terminaux utilisateurs.

Le processus de tri précité permet ainsi d'établir une succession de valeurs de qualité de réception décroissante, cette opération de tri étant notée à l'étape Bo de la figure 2c : ä1-W Tri {Q,,,(t)}n,ùI rùi) ai ? a2 >_ ... > ak > ... > aW . Dans la relation précédente, on comprend que le tri porte sur l'ensemble des valeurs de qualité de réception relatives aux M faisceaux dans les T périodes successives mémorisées et que la séquence de valeur de qualité de réception décroissante est notée :

a,>a2>...>ak>...>aw. Grâce au processus de tri précité, l'indice de chaque séquence, indice k, est ainsi représentatif de la valeur de la qualité de réception relative de chacun des faisceaux vis-à-vis des autres faisceaux, et vis-à-vis de l'évolution successive de cette qualité de réception dans les T périodes mémorisées. L'étape Bo est alors suivie d'une étape BI consistant à effectuer 25 une étape de quantification de l'indice k de chaque séquence par rapport à un nombre N déterminé de niveaux de quantification. L'opération de quantification proprement dite, à l'étape BI de la figure 2c, est notée : 9N (k) -~ {F,,, (t)},,,_' . 30 On comprend que, dans l'opération de quantification précitée de l'étape B1, Fm(t) désigne les métriques transmissibles sur la voie de retour, lesquelles sont alors constituées chacune par un nombre entier compris entre 1 et N. Le procédé objet de l'invention permet ainsi de remplacer toute valeur de mesure représentée par un nombre réel, en particulier de toute mesure de valeur de qualité de réception, par un nombre entier pour lequel la quantité d'information à transmettre est sensiblement moins importante, ce qui permet de réduire le volume d'information transmise sur la voie de retour. Ainsi, chaque valeur de mesure de qualité de réception est représentée par son indice k dans la séquence ak, et l'indice étant ensuite quantifié par rapport au N niveaux prédéfinis. D'une manière spécifique, on indique que les niveaux de quantification peuvent être avantageusement non linéaires. Ainsi que représenté sur la figure 3, dans cette hypothèse, les niveaux de quantification ne sont pas équidistants. Il est en particulier possible de choisir un niveau maximum qui regroupe tous les index à partir d'un certain seuil. Le nombre de niveaux N de quantification et la position de ces niveaux peut avantageusement être configurable et paramétrable.

De manière générale, le procédé objet de l'invention permet, pour chaque terminal utilisateur UT, la transmission d'une métrique pour chaque faisceau sur la voie de retour. Dans cette hypothèse, l'indication d'un indice d'identification du faisceau n'est pas nécessaire. Au contraire, selon une variante non limitative de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, à chaque faisceau d'un ensemble de faisceaux est attribué un identifiant. Ceci permet de mettre en oeuvre le procédé objet de l'invention sur tout ou partie de l'ensemble des faisceaux de chaque station de base. Dans cette hypothèse, une discrimination des faisceaux peut être effectuée, non pas sur les faisceaux émis eux-mêmes mais, au contraire, sur les valeurs de mesure de qualité de réception, ce qui permet ensuite, dans l'étape de tri de ces valeurs de mesure, tel que représenté à l'étape Bo de la figure 2c, d'effectuer une discrimination des faisceaux en fonction de critères spécifiques, lors de l'allocation de ces derniers. D'une manière plus spécifique, le procédé objet de la présente invention peut, bien entendu, être utilisé, pour l'allocation d'un ensemble de faisceaux d'une station de base d'un système SDMA. Dans ce cas, on utilise les valeurs de métriques, transmises sous forme de nombres entiers, pour effectuer l'allocation des faisceaux aux terminaux utilisateurs UT. L'allocation est ainsi réalisée en comparant la valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un terminal utilisateur, aux valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres terminaux utilisateurs. On comprend également que la génération d'un ensemble de faisceaux d'une station de base et, en particulier, de l'orientation de ces faisceaux en direction d'émission, dans un système SDMA, peut alors être rendue conditionnelle à une valeur de référence, laquelle peut être quantifiée par rapport à un même nombre N de niveau de quantification que celui qui a permis d'engendrer les métriques transmises sur la voie de retour. Ainsi, le procédé objet de l'invention peut être utilisé grâce à la transmission des métriques précitées sous forme de nombres entiers transmis sur la voie de retour. A titre d'exemple non limitatif, on indique que le processus d'allocation peut, par exemple, consister à allouer un faisceau au terminal utilisateur ayant, vis-à-vis des autres utilisateurs, la métrique la plus petite pour le faisceau considéré.

Il est important de noter le caractère d'excellence des propriétés que possèdent les métriques envoyées sur la voie de retour pour l'allocation de ressources. Dans un système réel, la qualité de réception d'un ensemble de terminaux utilisateurs UT est distribuée de manière très inhomogène entre 30 terminaux utilisateurs selon leur position par rapport à la station de base BS. La métrique proposée, selon le procédé de codage objet de l'invention, applique une quantification qui s'adapte automatiquement à chaque utilisateur et détecte les faisceaux et instants de transmission favorables pour le terminal utilisateur concerné. Par conséquent, le procédé objet de l'invention permet l'exécution d'une allocation de ressources équitable entre utilisateurs.

En raison du fait que la quantité d'information requise par chaque métrique transmise sur la voie de retour est très petite, le procédé objet de la présente invention permet d'envoyer une métrique pour chacun des faisceaux sur la voie de retour. L'information transmise peut alors être exploitée par des processus d'allocation de ressources pour tenir compte de l'interférence entre les faisceaux. Le principe d'allocation peut consister à détecter des utilisateurs qui obtiennent, pour certains faisceaux, un niveau d'interférence fort, c'est-à-dire qui obtiennent une bonne qualité de réception pour plusieurs faisceaux simultanément. Une description plus détaillée d'un terminal utilisateur UT d'un système detransmission à accès multiple par répartition spatiale, système SDMA, par l'intermédiaire d'au moins une station de base BS, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 4a. D'une manière générale, chaque terminal UT comporte, de manière classique, un module d'émission/réception noté sur la figure 4a, ce module permettant, bien entendu, la transmission par voie hertzienne, et la réception par la même voie, d'information provenant de respectivement vers la station de base BS. C'est en particulier le cas lorsque le terminal utilisateur UT est un terminal de radio-communication, par exemple. En outre, le terminal utilisateur UT comporte une unité centrale de traitement CPU, une mémoire de travail RAM et, bien entendu, de manière classique, un module de mesure de la qualité de réception à partir des signaux pilotes noté QM. Le module de mesure de la qualité de réception QM précité ne sera pas décrit en détail, car il correspond à un module connu de l'état de la technique, lequel permet simplement de délivrer les valeurs de mesure de qualité de réception Qm(t), précédemment mentionnées dans la description. En outre, ainsi que représenté en figure 4a, le terminal utilisateur UT comprend un module M de mémorisation d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans les faisceaux, c'est-à-dire d'une valeur Qm(t), précédemment décrite. Il comporte enfin, ainsi que représenté en figure 4a, un module QU de transformation de chaque valeur de qualité de réception précitée par quantification en une valeur d'index quantifiée représentative de la valeur de qualité de réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau. On comprend, bien entendu, que le module M de mémorisation des métriques est un module de mémorisation de taille mémoire W, tel que décrit en figure 3, pour assurer la mémorisation de T mesures successives, afin de permettre l'actualisation et la création de la fenêtre glissante, telle que décrite précédemment dans la description. On comprend, en particulier, qu'après l'exécution du processus de tri puis de quantification proprement dite, telle que représentée en figure 2c, les valeurs quantifiées correspondantes, c'est-à-dire les valeurs de métrique Fm(t), peuvent être mémorisées au moins transitoirement dans la mémoire M pour effectuer ensuite la transmission des valeurs correspondantes par l'intermédiaire du module d'émission/réception sur la voie de retour vers la station de base BS. Enfin, le module de transformation QU par quantification permet l'exécution de l'opération de quantification, telle que décrite en liaison avec la figure 2c, par l'intermédiaire de l'unité centrale de traitement CPU et de la mémoire vive RAM. Le module de transformation QU peut avantageusement être constitué par un module de programme d'ordinateur, lequel est appelé en mémoire de travail RAM pour exécution par l'unité centrale de traitement. Une description plus détaillée d'une station de base d'un système de transmission SDMA sera maintenant donnée en liaison avec la figure 4b, ce système ayant été spécialement adapté pour l'utilisation du procédé objet de la présente invention et, bien entendu, des métriques constituées par des nombres entiers, obtenues grâce à la mise en oeuvre du procédé de codage selon l'invention.

Outre les installations classiques d'une station de base, telles que des installations d'émission/réception / et en particulier d'émission sur la voie descendante par l'intermédiaire d'un ensemble ou de plusieurs ensembles de faisceaux, la station de base précitée objet de l'invention comporte avantageusement un module de réception et de mémorisation de valeur d'index quantifiée transmise sur la voie de retour, ces valeurs d'index quantifiées étant représentatives d'au moins une valeur de qualité de réception dans les faisceaux et constitutives de métriques de ces faisceaux. Le module de réception et de mémorisation des valeurs d'index quantifiées précitées est noté Mm sur la figure 4b. La station de base comprend également un module de commande de l'allocation des faisceaux à chaque terminal utilisateur, ce module étant noté CM sur la figure 4b. Le module CM de commande de l'allocation exécute alors l'allocation en fonction des valeurs d'index quantifiées reçues et mémorisées dans le module de mémorisation Mm. De manière avantageuse, le module de commande de l'allocation CM des faisceaux peut comporter en outre un module de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un utilisateur aux valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres utilisateurs. Le module de commande inclut également une unité de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un utilisateur à une valeur de référence notée S, cette valeur de référence étant quantifiée par rapport à un même nombre N de niveau de quantification que celui qui a permis d'engendrer les métriques des faisceaux. Ce mode opératoire permet de rendre l'allocation et/ou la génération d'un ensemble de faisceaux conditionnelle à la valeur de seuil de référence S, ainsi que décrit précédemment dans la description. Les unités de comparaison peuvent être regroupées en une unité 30 de comparaison commune. De préférence, on comprend, en particulier, que la valeur de seuil de référence S peut avantageusement être mémorisée dans l'unité de mémorisation Mm, à une adresse spécifique réservée MmS. L'unité de mémorisation Mm peut être alors constituée par une mémoire programmable non volatile, laquelle permet, d'une part, l'actualisation des métriques transmises à chaque période d'émission des signaux pilotes période t, ainsi que, d'autre part, la réactualisation de la valeur de seuil S à la seule initiative de l'opérateur du système de transmission pour les besoins de gestion technique du réseau. D'une manière plus spécifique, on indique que l'ensemble des fonctions du terminal utilisateur UT respectivement de la station de base BS, telles que décrites en liaison avec les figures 4a et 4b, et spécialement mises en oeuvre pour l'exécution respectivement l'utilisation du procédé objet de la présente invention, peuvent avantageusement être implémentées sous forme de logiciel. Ainsi, l'invention couvre également un produit de programme d'ordinateur, enregistré sur un support de mémorisation, pour exécution par un ordinateur ou par l'unité centrale de traitement d'un appareil dédié, tel qu'un terminal utilisateur UT, représenté en figure 4a. Le produit de programme précité est remarquable en ce qu'il comprend une suite d'instructions exécutant les étapes du procédé objet de l'invention, tel que décrit précédemment en liaison avec les figures 2a à 2c. L'invention couvre également un produit de programme d'ordinateur enregistré sur un support de mémorisation pour exécution par un ordinateur ou par l'unité centrale de traitement d'un système dédié, telle qu'une station de base BS d'un système de transmission SDMA, tel que décrit en liaison avec la figure 4b. Le produit de programme d'ordinateur précité est remarquable en ce qu'il comporte une suite d'instructions permettant, lors de leur exécution, la réception de valeurs d'index quantifiées transmises sur la voie de retour et leur mémorisation, ces valeurs d'index quantifiées étant représentatives d'au moins une valeur de qualité de réception dans les faisceaux et constitutives de métriques des faisceaux. Il permet en outre la commande de l'allocation de faisceaux à chaque terminal utilisateur en fonction des valeurs d'index quantifié précitées. Le produit de programme précité peut être directement téléchargé dans le module de commande CM de la station de base BS. Selon une variante avantageuse mise en oeuvre, le produit de programme précité comporte en outre des instructions permettant, lors de leur exécution, la comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un utilisateur aux valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres utilisateurs. Le module de commande inclut également une unité de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un utilisateur à une valeur de référence, la valeur S précédemment mentionnée, cette valeur de référence étant elle-même quantifiée par rapport à un même nombre N de niveau de quantification que celui qui a permis d'engendrer les métriques des faisceaux.

Lors de cette exécution, ceci permet de rendre l'allocation et/ou la génération d'un ensemble de faisceaux par la station de base, en particulier de modification d'un ensemble de faisceaux par orientation de ce dernier, conditionnelle à la valeur de seuil de référence S précitée, ainsi que décrit précédemment dans la description.20

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé de codage d'information pour voie de retour d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, chaque station de base dudit système disposant d'au moins un ensemble d'une pluralité M de faisceaux et émettant périodiquement, vers des terminaux utilisateurs, des signaux pilotes permettant auxdits terminaux utilisateurs de mesurer une valeur de qualité de réception dans lesdits faisceaux, caractérisé en ce que ledit procédé inclut au moins : - la mémorisation d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans lesdits faisceaux ; - la transformation de chaque valeur de qualité de réception dans lesdits faisceaux, par quantification, en une valeur d'index quantifiée, représentative de ladite valeur de qualité de réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour une émission périodique de période t déterminée, desdits signaux pilotes engendrant une pluralité de mesures successives, selon la même période, de valeurs de qualité de réception pour chaque faisceau disponible au niveau de chaque terminal utilisateur, ledit procédé inclut en outre : - la mémorisation, sur un nombre déterminé T de périodes antérieures à la période courante, desdites valeurs de qualité de réception ; - la création d'une fenêtre d'observation glissante par actualisation des T valeurs de qualité de réception, à partir des valeurs de qualité de réception de la période courante.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble de toutes les valeurs de qualité de réception, relatives aux M faisceaux sur les T périodes actualisées, est soumis à un processus de tri au niveau de chaque terminal utilisateur, de façon à établir une succession devaleurs de qualité de réception décroissantes, l'indice de chaque valeur de cette succession étant représentatif de la qualité de réception relative, de chacun des faisceaux vis-à-vis des autres faisceaux et vis-à-vis de l'évolution successive de cette qualité de réception dans les T périodes mémorisées.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit indice de chaque valeur de qualité dans ladite succession est quantifié par rapport à un nombre N déterminé de niveaux de quantification, pour engendrer lesdites métriques, transmissibles sur la voie de retour, constituées chacune par un nombre entier compris entre 1 et N.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits niveaux de quantification sont non linéaires.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, à chaque faisceau d'un ensemble de faisceaux, est attribué un identifiant, ce qui permet de mettre en oeuvre ledit procédé sur tout ou partie de l'ensemble des faisceaux de chaque station de base.

7. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, pour l'allocation des faisceaux d'un ensemble de faisceaux d'une station de base d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, caractérisée en ce que ladite allocation est effectuée par comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée, représentative de la qualité de réception d'un terminal utilisateur, avec les valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres terminaux utilisateurs.

8. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, pour la génération d'un ensemble de faisceaux d'une station de base d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, caractérisée en ce que ladite génération est conditionnelle à une valeur deréférence, quantifiée par rapport à un même nombre N de niveaux de quantification que celui qui a permis d'engendrer lesdites métriques.

9. Terminal utilisateur d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, par l'intermédiaire d'au moins une station de base émettant périodiquement des signaux pilotes permettant à ce terminal utilisateur de mesurer une valeur de qualité de réception dans les faisceaux émis par ladite station de base, caractérisé en ce que, outre une unité centrale de traitement, une mémoire de travail, un module de mesure de la qualité de réception à partir desdits signaux pilotes, et un module d'émission-réception par l'intermédiaire d'au moins un faisceau de la station de base, ledit terminal utilisateur comporte en outre au moins : - un module de mémorisation d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans lesdits faisceaux ; - un module de transformation de chaque valeur de qualité de réception dans lesdits faisceaux, par quantification, en une valeur d'index quantifiée, représentative de la valeur de qualité de réception et constitutive d'une métrique relative à chaque faisceau.

10. Station de base d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, ladite station de base comprenant des moyens d'allocation de faisceaux à des terminaux utilisateurs, et des moyens d'émission périodique de signaux pilotes permettant à un terminal utilisateur quelconque de mesurer une valeur de qualité de réception dans lesdits faisceaux, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre : - des moyens de réception de valeurs d'index quantifiées transmises sur la voie de retour par les terminaux utilisateurs, lesdites valeurs d'index quantifiées étant représentatives d'au moins deux valeurs de qualité de réception dans les faisceaux, et constitutives de métriques desdits faisceaux ; - des moyens de commande de l'allocation desdits faisceaux à chaque terminal utilisateur en fonction desdites valeurs d'index quantifiées.

11. Station de base selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande de l'allocation des faisceaux incluent au moins des moyens de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un terminal utilisateur, aux valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres terminaux utilisateurs.

12. Station de base selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que lesdits moyens de commande de l'allocation des faisceaux incluent en outre des moyens de comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée, représentative de la qualité de réception d'un terminal utilisateur, à une valeur de référence, quantifiée par rapport au même nombre N de niveaux de quantification, que celui ayant permis d'engendrer lesdites métriques des faisceaux, l'allocation des faisceaux et/ou la génération d'un ensemble de faisceaux, étant conditionnelle à ladite valeur de référence.

13. Programme d'ordinateur enregistré sur un support de mémorisation lisible par un ordinateur ou par l'unité centrale de traitement d'un appareil dédié, tel qu'un terminal utilisateur, caractérisé en ce qu'il comporte une suite d'instructions adaptées à la mise en oeuvre des étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, lorsque ledit programme est exécuté.

14. Programme d'ordinateur enregistré sur un support de mémorisation lisible par un ordinateur ou par l'unité centrale de traitement d'un système dédié tel qu'une station de base d'un système de transmission à accès multiple par répartition spatiale, caractérisé en ce qu'il comporte une suite d'instructions permettant, lors de leur exécution, la réception de valeurs d'index quantifiées transmises sur la voie de retour, lesdites valeurs d'index quantifiées étant représentatives d'au moins une valeur de qualité de réception dans les faisceaux et constitutives de métriques desdits faisceaux,et la commande de l'allocation des faisceaux à chaque terminal utilisateur, en fonction desdites valeurs d'index quantifiées.

15. Programme selon la revendication 14, caractérisé en ce que celui-ci comporte en outre des instructions permettant, lors de leur exécution, la comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée représentative de la qualité de réception d'un utilisateur, aux valeurs d'index quantifiées représentatives de la qualité de réception établies pour chacun des autres utilisateurs.

16. Programme selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que celui-ci comporte en outre des instructions permettant, lors de leur exécution, la comparaison d'au moins une valeur d'index quantifiée à une valeur de référence, quantifiée par rapport à un même nombre N de niveaux de quantification que celui qui a permis d'engendrer lesdites métriques des faisceaux, l'allocation et/ou la génération d'un ensemble de faisceaux par la station de base, étant conditionnelle à ladite valeur de référence.