EP4268396A1 - Procede de reception d'au moins une trame de donnees dans un systeme omamrc, destination, programme d'ordinateur et systeme correspondants - Google Patents
Procede de reception d'au moins une trame de donnees dans un systeme omamrc, destination, programme d'ordinateur et systeme correspondantsInfo
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- EP4268396A1 EP4268396A1 EP21848180.2A EP21848180A EP4268396A1 EP 4268396 A1 EP4268396 A1 EP 4268396A1 EP 21848180 A EP21848180 A EP 21848180A EP 4268396 A1 EP4268396 A1 EP 4268396A1
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Definitions
- the present invention relates to the field of digital communications.
- the invention relates more particularly to the transmission of data frames between at least two sources and a destination with relaying by at least one node which can be a relay or a source, and to the link adaptation phase implemented beforehand to the transmission of a frame.
- a relay has no message to transmit.
- a relay is a node dedicated to relaying messages from sources while a source has its own message to transmit and can also, in certain cases, relay messages from other sources. The source is said to be cooperative in this case.
- the invention applies in particular, but not exclusively, to the transmission of data via mobile networks, for example for real-time applications, or via for example networks of sensors.
- Such a network can in particular be a multi-user network, consisting of several sources, several relays and a destination using an orthogonal multiple access scheme of the transmission channel between the sources, relays and the destination, denoted OMAMRC (“Orthogonal Multiple- Access Multiple-Relay Channel” according to Anglo-Saxon terminology).
- OMAMRC Orthogonal Multiple- Access Multiple-Relay Channel
- the M sources are configured to transmit messages over K time slots and B frequency sub-bands, with K > 1 and B > 1.
- a selection of relays among the M sources and the L relays is configured to transmit a signal representative of at least one of the messages over T used time intervals and B frequency sub-bands.
- a frame consists of the data transmitted over the (K + T used ) time slots.
- a link adaptation phase can be implemented prior to the transmission of at least one frame, to determine the resources to be allocated to the sources for the transmission of the frames.
- Various link adaptation techniques are known. For example, if the radio conditions vary rapidly, ie in the event of rapid variations in the global transmission channel between the sources and the destination (for example in a mobile situation), a slow link adaptation technique can be implemented ( in English “Slow Link Adaptation” or SLA). Conversely, if the radio conditions vary slowly, a fast link adaptation technique can be implemented (in English “Fast Link Adaptation” or FLA). The difference between these slow and fast link adaptation techniques lies in the knowledge of the various links in the system by the destination.
- the destination does not know all the links of the system and can directly observe only the direct links (source to destination or relay to destination).
- the indirect links between the sources (S-S), between the relays (R-R), between the sources and the relays (S-R) are not directly observable by the destination.
- the sources / relays can estimate the indirect channels and send this information back to the destination ("feedback").
- the destination can estimate direct channels directly.
- Such CSI knowledge by the destination is, however, particularly costly, since it requires an important exchange of control information between the sources, the relays and the destination.
- Such channel distribution/statistics information is average quality (eg, average signal-to-noise ratio "average SNR", average signal-to-noise ratio plus interference "average SINR”, etc.).
- CDI information is assumed to be constant over several hundred frames.
- an SLA-type link adaptation technique is implemented to determine the bit rates to be allocated to the sources. A new allocation can thus be implemented for a group of a few hundred frames, or as soon as a change of CDI is detected.
- Document WO 2019/162592 published on August 29, 2019 describes in particular an OMAMRC communication system implementing slow link adaptation. It proposes a technique for maximizing the average spectral efficiency (utility metric) within the considered system constrained to respect an individual quality of service (QoS) per source.
- QoS quality of service
- n t ⁇ is the number of sub-bands allocated to a user i for transmission over the time interval corresponding to the first transmission phase, or over a time interval t>0 corresponding to the cooperative transmission phase.
- K i the transmitted payload ⁇ F etime ⁇ frequency sources (also called “use of channel” or “channel use” or “resource element” according to 3GPP terminology) by the source the number of cooperative transmissions used during the cooperative transmission phase, the maximum number of cooperative transmissions allowed during the cooperative transmission phase, the expectation of an individual outage event indication for source ⁇ to the end of the cooperative transmission phase.
- a break event indication is a random variable taking a value equal to 1 if a source node or a set of source nodes is not decoded correctly by the destination (in particular after a maximum number of cooperative transmissions allowed Tmax), 0 otherwise.
- the break indication is defined as a random variable that takes the value 1 if source i is not decoded correctly after the first phase of transmission and at each cooperative transmission l until If source i is decoded correctly before or on transmission t, the cut indication takes the value 0.
- the source i will not be decoded correctly during a frame (because the number transmission during the cooperative transmission phase cannot exceed Tmax). is therefore the probability of an outage event of the type “source i is not decoded correctly” and represents all the links having led to an outage of source i. represents the expected number of time slots needed for the cooperative transmission phase, and can be determined as follows:
- a channel utilization is the smallest granularity in time ⁇ frequency resource defined by the system that allows the transmission of a modulated symbol.
- the number of channel uses is related to the available frequency band and the transmission time. If a fast link adaptation technique is implemented, the overall spectral efficiency can be expressed as: with: an individual break event for the source ⁇ at the end of the transmission phase cooperative as described above, a variable corresponding to the minimum number of cooperative transmissions used during the cooperative transmission phase making it possible to decode all the sources (ie no source is cut):
- the fast link adaptation technique based on total knowledge of the global transmission channel (CSI) makes it possible to allocate throughputs to sources in a precise manner. Nevertheless, in a MAMRC system, the number of channels/links grows exponentially with the number of nodes (source or relay).
- the invention proposes a solution, in the form of a method for receiving at least one data frame, in a communication system implementing M sources, possibly L relays and a destination, with said M sources being configured to transmit, during a first transmission phase, messages over K time slots and B frequency sub-bands, with and , and a selection of said M sources and said L relays being configured to transmit, during a cooperative transmission phase, a signal representative of at least one of said messages over time slots and B frequency sub-bands, according to a scheduling chosen by said destination, the data transmitted over said time slots forming a data frame.
- said destination implements, for at least one data frame and the associated scheduling, an initial phase of link adaptation, prior to said first phase of transmission of said frame, comprising: the estimation transmission channels associated with the direct links between said sources and/or relays and said destination, called direct channels, - obtaining statistics of the transmission channels associated with the indirect links between said sources and/or relays and said destination, called channels indirect channels, and the determination, from said statistics of the indirect channels and of said estimates of the direct channels, of M bit rates to be allocated to the M sources for the transmission of said data frame.
- the proposed solution makes it possible to improve the precision of the bit rate allocation for the transmission of a data frame, since it takes into account the estimation of direct channels (CSI of direct links).
- the bit rates to be allocated to the sources can thus be determined from knowledge of the CSI information of the direct links.
- the proposed solution is therefore more robust, even in the event of mobility of the sources and/or the relays.
- the classic link slow adaptation technique uses the knowledge of a distribution/statistic of the set of channels (CDI), and is implemented only when the statistics of the channels are updated, for example example every hundred frames.
- CDI distribution/statistic of the set of channels
- the destination therefore does not use all the information at its disposal, and in particular does not use knowledge of the direct source-destination and relay-destination links.
- the proposed solution makes it possible to reduce the quantity of control information exchanged, since it takes account of knowledge of a distribution/statistic of the indirect channels only (CDI of indirect links).
- the throughputs to be allocated to the sources can thus be determined from average values on the indirect links.
- the sources and/or relays are therefore adapted to estimate the CDIs of the indirect channels and to send them back to the destination.
- the proposed solution therefore makes it possible, according to at least one embodiment, to use the information directly available at the destination (estimate of the direct channels), while limiting the volume of control information exchanged.
- the proposed solution can be implemented when a fast link adaptation technique cannot be implemented because the global channel varies too quickly, or when a slow link adaptation technique is inefficient.
- the proposed solution thus takes advantage of the techniques of fast link adaptation on the direct channels to optimize the bit rate allocation, and of slow link adaptation on the indirect channels to limit the exchange of control information.
- the proposed solution can therefore be considered as an intermediate link adaptation solution, based on partial knowledge of the global channel at the destination.
- the proposed solution can be implemented in a communication system of the OMAMRC type implementing an orthogonal multiple access scheme in time (in English “Time Division Multiplexing”, TDM), with in this case or in frequency (in English “Frequency Division Multiplexing”, FDM), with in this case and A time slot associated with a frequency sub-band can in particular be divided into F time/frequency resources, with
- the allocation of sub-bands between the sources makes it possible to reduce the time required to transmit data since the sources transmit simultaneously in a single and same first time interval (time slot). Such a method is therefore well suited for demanding services in terms of latency.
- the estimation of the direct channels can be implemented for each data frame, for a group of a few frames (less than 10 frames for example), or as soon as a variation of a direct channel is detected.
- the direct channels can in particular be estimated from at least one reference signal received by said destination, and transmitted by said sources and/or said relays.
- a reference signal can be a sounding reference signal (SRS, as defined in the 3GPP LTE/NR standard).
- SRS sounding reference signal
- such reference signals can be transmitted by the sources and/or the relays, upon receipt of a request from the destination.
- such a request can be broadcast by the destination in an OMAMRC communication system prior to the transmission of a first data frame.
- the reference signal may be a demodulation reference signal (DMRS, as defined in the 3GPP LTE/NR standard).
- DMRS demodulation reference signal
- such reference signals can be transmitted together with the data frames during the first transmission phase or the cooperative transmission phase of a frame, and be used to update the direct channel estimate (ie when a first direct channel estimate is available at the destination).
- the obtaining of the statistics of the indirect channels can be implemented for a set of frames, for example around a hundred frames. Indeed, such CDI information is assumed to be constant over several hundred frames.
- the statistics of the indirect channels can be updated as soon as a variation of an indirect channel is detected.
- the statistics of the indirect channels correspond for example to an average quality (for example an average signal-to-noise ratio “average SNR”, an average signal-to-noise plus interference ratio “average SINR”, etc.).
- the distribution statistic of each indirect link follows a Gaussian distribution and only depends on one parameter which is the SNR. Other distributions can be envisaged, such as a Dirac distribution.
- the distribution statistic of each indirect link follows a Dirac distribution around the square root of the SNRs associated with each of the indirect channels.
- the sources or relays on an indirect link receiving a reference signal can estimate the transmission channel associated with this indirect link, then determine a statistic associated with this indirect link and relay this information to the destination.
- a source or a relay of an indirect link detects a change in the indirect channel, it can send a notification to the destination indicating a modification of at least one statistic of one of said indirect channels.
- a notification is for example of the “Event driven CDI update” type.
- the destination can implement an update of the statistics of the indirect channels upon receipt of such a notification.
- said determination of M bit rates to be allocated to the M sources implements a maximization of a quality of service metric of said communication system, knowing the estimate of the direct channels.
- a quality of service metric is for example of the spectral efficiency type, BLER (“Block Error Rate”), etc.
- Maximizing the quality of service makes it possible, for example, to optimize the bit rate or to reduce the transmission power of the sources for the same bit rate.
- said maximization is expressed in the form: ⁇ under constraint that: with: S the set of sources, a variable representing the bit rate to be allocated to the source e number of sub-bands allocated to source i during the first transmission phase, 'estimate of the direct channels, is the cutoff indication which takes the value 1 if the source i is not decoded correctly during a frame, the number of cooperative transmissions used during the cooperative transmission phase, the maximum number of cooperative transmissions allowed during the transmission phase cooperative, an average of the number of cooperative transmissions used during the phase of cooperative transmission, knowing the estimation of direct channels, an average of the number of messages transmitted by the source i not decoded by the destination at the end of the cooperative transmission phase, knowing the estimate of the direct channels, the average error rate acceptable with respect to a quality of QoS service, knowing the estimation of the direct channels.
- said determination of M bit rates to be allocated to the M sources implements an iterative algorithm based on the determination of a bit rate to be allocated to the source i, for each , assuming the flows to be allocated to the other known sources.
- said determination implements an iterative algorithm of “Best Response Dynamics” type.
- Such an algorithm allows in particular to reduce the complexity of the multidimensional maximization function.
- such an iterative algorithm can be initialized using a “Genie Aided” type algorithm.
- the determination of the M bit rates to be allocated to the M sources is implemented jointly with the determination of an optimized scheduling for said frame. One then seeks to solve a joint problem of optimization of the allocation of the bit rates and the allocation of the resources.
- the destination transmits to said sources at least one piece of information representative of said bit rates (for example a modulation and coding scheme (in English “Modulation and Coding Scheme” or MCS), an index of a modulation scheme and coding, bitrate itself, etc.).
- information for example a modulation and coding scheme (in English “Modulation and Coding Scheme” or MCS), an index of a modulation scheme and coding, bitrate itself, etc.
- MCS Modulation and Coding Scheme
- bitrate bitrate itself
- Such information is broadcast by the destination, or transmitted in a control channel specific to each source or common to the various sources.
- the increase in bit rates can be carried out via very limited bit rate control channels.
- the invention also relates to a corresponding destination node.
- Such a destination node is in particular suitable for implementing the reception method described above. It is for example a base station or an eNodeB.
- the invention further relates to a system comprising sources , optionally L relay and a destination for an implementation of a reception method according to the invention.
- the invention also relates to one or more computer programs comprising instructions for the implementation of a reception method as described above when this or these programs are executed by at least one processor.
- the reception method results from a software application split into several specific software applications stored in the sources, in the destination and possibly in the relays. The execution of these specific software applications is capable of implementing the reception method.
- the subject of the invention is each of the specific software applications on one or more information carriers, said applications comprising program instructions adapted to the implementation of the reception method when these applications are executed by processors.
- the invention further relates to configured memories comprising instruction codes corresponding respectively to each of the specific applications. 4.
- FIG. 1 illustrates an example of an OMAMRC type communication system in which the invention can be implemented
- ⁇ [Fig 2] presents the main steps implemented by a destination according to one embodiment of the invention
- ⁇ [Fig 3] illustrates the information exchanged between the sources/relays and the destination according to one embodiment of the invention
- ⁇ [Fig 4] illustrates an example of bit rate allocation for sources in an OMAMRC type communication system
- ⁇ [Fig 5] presents the simplified structure of a destination node according to a particular embodiment. 5.
- FIG. 1 illustrates an example of an OMAMRC type communication system in which the invention can be implemented, implementing M sources , relay and a destination d.
- Each source communicates with the single destination with the help of the other sources (in English “user cooperation”) and of the cooperating relays.
- a source can therefore behave like a relay when it does not send its own message.
- the destination can send information back to the sources and to the relays (“feedback”), for example in control channels between the destination and each source or relay (shown in dotted lines in FIG. 1).
- the M sources are configured to transmit, during a first transmission phase, messages on K time slots and B frequency sub-bands, with and The first K time slots are therefore dedicated to a first transmission of the messages from the M sources.
- a selection of the M sources and the L relays is configured to transmit, during a second cooperative transmission phase, a signal representative of at least one of the messages from the sources over time slots and B frequency sub-bands.
- the T time intervals following the K first time slots are therefore dedicated to transmissions including at least cooperative transmission.
- a cooperative transmission is either a transmission by a relay or a transmission by a source capable of helping the destination to decode at least one other source. More precisely, a cooperative transmission is a transmission by a node which contains information relating to at least one message from another node.
- the transmission of a relay is, by nature, a cooperative transmission but also the transmission of a source (which is capable of cooperation) which includes in its transmission information relating to at least one message from another source.
- the cooperation of the relay nodes ensures an increase in the reliability of the transmissions.
- the source and relay nodes operate according to a “full-duplex” mode. Each full-duplex node is thus allocated at least one frequency sub-band and can thus transmit in its sub-band and simultaneously listen to the other nodes transmitting in the other sub-bands.
- a relay node in "full duplex" mode, can listen to the transmission of the other nodes (source, relay) at each time slot, even when it transmits, and a source node can listen to the transmission of the others. nodes (source, relay) at each timeslot even when it is transmitting.
- the source and relay nodes operate in a "half-duplex" mode. According to this "half-duplex" mode, a relay node can listen to the transmission of the other nodes (source, relay) at each time slot when it is not transmitting, and a source node can listen to the transmission of the other nodes (source, relay ) at each timeslot when it is not transmitting.
- time-frequency resources For each time interval, there are time-frequency resources, with ⁇ the number of sub-bands available and F the number of time-frequency resources associated with a time slot per sub-band.
- the number of time ⁇ frequency resources is assumed to be identical for each transmission interval.
- PBR Physical Resource Block
- B is the number of PRB (sub-bands) available for the frequency band considered.
- the data transmitted over the time slots forms a data frame.
- a frame is therefore a set of consecutive time slots used for the transmission of messages from the M sources according to a schedule defined by the destination. It can thus be considered that a frame is composed of a first transmission phase and of a cooperative transmission phase.
- the first phase of transmission includes time intervals, during which the M sources can send their message orthogonally using the orthogonal subbands in frequency and/or time slots, on one or more subbands allocated to each source. If ⁇ ⁇ 1, the time interval corresponds to the first phase of transmission.
- the cooperative transmission phase includes time slots.
- a scheduler allocates at least one sub-band or one band to a relay or source node, so that it transmits to the destination the redundancies according to the message(s) received that it has correctly decoded (in English “decoding set”).
- the destination can allocate at least one subband to a node (or no node).
- This resource allocation can be fixed for one or more consecutive frames or for all frames.
- the partitions can be different between all time intervals, including the first.
- the selection of the nodes and the allocation of the subbands are conventionally implemented by a scheduler, typically hosted by the destination. This phase is more generally called “resource allocation” or scheduling.
- a transmission cycle therefore lasts time intervals.
- the duration of a frame can exceed time intervals, where ⁇ is the maximum number of cooperative transmissions allowed during the cooperative transmission phase
- ⁇ is the maximum number of cooperative transmissions allowed during the cooperative transmission phase
- none, one or more subbands can be allocated to a node.
- the orthogonality of the communication system can be obtained by time division multiplexing (TDM, with relying on the use of several time slots each allocated to a different source, or by frequency multiplexing based on the use of several frequency bands each allocated to a different source.
- TDM time division multiplexing
- the transmission of a frame can be preceded by a link adaptation phase, during which bit rates are allocated to the various sources.
- bit rates For example, a finite set of bit rates (or modulation and coding schemes) is considered, and a bit rate from among the finite set of bit rates is allocated to each source.
- the invention relates to the link adaptation phase.
- the general principle of the invention is based on the knowledge of the direct links by the destination, and the obtaining of a statistics of the indirect links by the destination, to optimize the link adaptation, ie the allocation of speeds to the different sources.
- FIG. 2 illustrates the main steps implemented by the invention, in a communication system as described above.
- the link adaptation phase includes a step 21 of estimating the transmission channels associated with the direct links between the sources and/or relays and the destination, called direct channels
- the direct channels that the destination can directly estimate are the channels
- the link adaptation phase also includes a step 22 for obtaining the statistics of the transmission channels associated with the indirect links between the sources and/or relays and the destination, called indirect channels.
- indirect channels are the channels
- this step 22 for obtaining takes account of the estimation of the direct channels (since a statistic is determined only for the indirect channels).
- the destination can determine, during a determination step 23, M throughputs to be allocated to the M sources for the transmission of said data frame.
- the destination can in particular transmit to the M sources, during a transmission step 24, at least one piece of information representative of said at least one bit rate.
- the link adaptation phase is therefore based on the knowledge of the CSIs of the direct links and of the CDIs of the indirect links. To do this, the destination can directly determine the CSI of the direct links (for example for a frame or a group of several frames) and obtain the CDI information of the indirect channels (received for example for a hundred frames).
- the destination does not need to obtain the CSIs of the indirect links, only the CDIs of the indirect links (ie the statistics, for example SNR, of the links which evolve very slowly over time).
- the proposed solution can be considered to be of the FLA fast link adaptation type.
- the quantity of information necessary for the destination is greatly reduced compared to the fast link adaptation techniques according to the prior art.
- Such a solution is for example called “fast link adaptation with partial knowledge of the CSIs”.
- the link adaptation phase can be implemented frame by frame, or for a group of a few frames, before the first frame transmission phase. It can in particular be updated when a variation of a direct or indirect channel is detected.
- the information exchanged between the transmitting nodes (sources or relays, s/r) and the destination (d) according to an embodiment of the invention.
- the destination d can broadcast a message 31 requesting the broadcasting of a reference signal (“SRS request”).
- SRS request a reference signal
- the sources and/or relays can each transmit a reference signal 32.
- the destination can directly estimate the transmission channels associated with the direct source-to-destination and relay-to-destination (CSI) links, ie determine the gains of the direct links.
- CSI direct source-to-destination and relay-to-destination
- the indirect source-source, relay-relay, or source-relay links only the sources or relays on these links can estimate the associated transmission channels, for example by exploiting the reference signals received, in a manner similar to that used for direct links.
- a source or a relay can estimate metrics / statistics of these indirect links (CDI) in reception by considering a slow adaptation, and transmit these metrics / statistics to the destination at a rate lower than that of the adaptation phase of link (for example every hundred frames).
- the destination may broadcast a message requesting to obtain such metrics (“CDI request”), and receive return messages (“CDI feedback”) from sources / relays of indirect links.
- CDI request a message requesting to obtain such metrics
- CDI feedback from sources / relays of indirect links.
- the sources transmit to the destination the statistics of the source-source or source-relay links
- the relays transmit to the destination the statistics of the relay-relay links. From the estimation of the direct channels and the statistics of the indirect channels, the destination can determine the bit rates to be allocated to the sources for the transmission of the first frame.
- the destination broadcasts information representative of the bit rates to be allocated to the various sources for the transmission of a first frame in a bit rate allocation message 33.
- each source Upon receipt of this bit rate allocation message 33, each source transmits its data 34 using the bit rate obtained from the bit rate allocation message 33.
- the data from the different sources form the first frame, corresponding to a first transmission phase and a cooperative transmission phase.
- the data 34 transmitted by a source or a relay can carry pilot symbols (DMRS) which can be used for coherent demodulation of the signal received at the destination. Such symbols can in particular be used to update the estimate of the direct channels to the destination.
- DMRS pilot symbols
- the destination can send an ACK 35 message, triggering the clearing of the source buffers.
- the sources can then transmit a second frame.
- the estimation of the direct channels can in particular be updated, for example following the reception of pilot symbols. Indirect channel stats, on the other hand, can remain unchanged.
- the destination can then determine the rates to allocate to the sources for the transmission of the second frame from the updated direct channel estimate and the indirect channel statistics, and transmit this information in a rate allocation message 36 On receipt of this bit rate allocation message 36, each source transmits its data 37 using the bit rate obtained from the bit rate allocation message 36.
- the data from the different sources form the second frame, corresponding to a first phase of transmission and a phase of cooperative transmission. If the destination has not decoded all the sources (ie all the messages / data transmitted by the sources) until included), then the source buffers are cleared (e.g. based on dedicated counters/timers) and the sources can transmit a third frame. In particular, at least part of the messages from the sources transmitted in the second frame is lost, since the maximum number of cooperative transmissions authorized during the cooperative transmission phase is reached without all of the sources being decoded.
- the estimation of the direct channels can be updated, for example following the reception of pilot symbols. Indirect channel stats, on the other hand, can remain unchanged.
- the destination can then determine the rates to allocate to the sources for the transmission of the third frame from the updated direct channel estimate and the indirect channel statistics, and transmit this information in a rate allocation message 38 Upon receipt of this rate allocation message 38, each source transmits its data 39 using the rate obtained from the rate allocation message 38, and so on.
- forward channel estimates can be updated for every frame, or for a few frames.
- the statistics of the direct channels can be updated at a lower rate, for example of the order of a hundred frames. If, however, a source or a relay detects a change in the statistics of an indirect channel, it can notify the destination of this change, either by transmitting a new statistics to the destination or by transmitting a notification, for example of the “Event driven” type.
- CDI update Upon receipt of such a notification, the destination may in particular broadcast a message requesting new statistics (“CDI request”), and receive return messages (“CDI feedback”) from sources / relays of indirect links .
- CDI request a message requesting new statistics
- CDI feedback return messages
- An example of determining the bit rates to be allocated to the various sources is described below, making it possible to maximize a quality of service metric of the communication system, knowing the estimation of the direct channels.
- the proposed approach is based on a performance prediction based on information theory considerations, in particular the outage probabilities. This approach makes it possible to predict the result of the implementation of a parity check (CRC check) without going through the simulation of the entire chain of transmission (coding modulation) and reception (detection/demodulation, decoding ).
- CRC check parity check
- the proposed link adaptation takes into account the knowledge of the distribution (ie distribution statistics) of the channel on the direct links.
- the destination can determine the bit rates to be allocated to the sources by taking into account the statistics (CDI) of the indirect links. For example, we seek to maximize the real average throughput, that is to say the overall throughput over a set of frames.
- the sources, the relays are equipped with a single transmission antenna; - the sources, the relays, and the destination are equipped with a single reception antenna; - the sources, the relays, and the destination are perfectly synchronized; - the sources are statistically independent (there is no correlation between them); - all the nodes transmit with the same power; - use is made of a supposed CRC code included in the bits of information from each source i to determine if a message is correctly decoded or not - the links between the different nodes suffer from additive noise and fading.
- the fading gains are fixed during the transmission of a frame performed for a maximum duration of time slots (with according to the example described), but may change independently from frame to frame. is a system parameter; - the instantaneous quality of the channel/direct link in reception (CSIR Channel State Information at Receiver) is available at the destination, at the sources and at the relays; - the returns are error-free (no error on the control signals).
- CTR Channel State Information at Receiver channel State Information at Receiver
- the information used to estimate the direct channels is transmitted in unicast control channels (from a source or a relay, towards the destination) assumed to be error-free
- - the statistics of the indirect channels are also transmitted in unicast control channels (from a source or a relay, to the destination) assumed to be error-free
- the sources transmitting to the destination the statistics of the source-source links and possibly of the source-relay links
- the relay transmitting to the destination the statistics of the relay-relay links and possibly of the source-relay links
- the statistics of the indirect channels can be transmitted to the destination when a change is detected, or for example every hundred frames.
- the element vector designates the sub-band and the node selected active (ie transmitting) during this time interval t in this sub-band 'order in the vector corresponds to the order of the subbands
- - is the vector of dimension M+L of the number of subbands allocated for each node which varies between 0 (the node is inactive) and B (the node occupies all the sub-bands), source or relay, for the time interval t, during the first transmission phase or during the cooperative transmission phase.
- the element , of the vector ⁇ ⁇ denotes the number of subbands allocated to node i at time slot .
- the sum of the elements composing the vector is equal to B the number of sub-bands, - is the realization of the transmission channels associated with the direct links between the sources/relays and the destination and - the realization of the transmission channels associated with the indirect links between the sources, between relays, and between sources and relays.
- An achievement is the value taken for a random draw from a statistic.
- a channel estimate estimates a channel realization, which is also a CSI.
- estimate or “implementation” are therefore considered equivalent below, and used interchangeably.
- a new throughput allocation strategy is proposed (fast link adaptation with partial knowledge of CSI), which does not depend on the realization but which changes for each realization
- the bit rate allocated to each source denoted does not change with conditional expectation
- the destination can select for each frame (hence the name fast link adaptation), the bit rates to be allocated to the sources to maximize the internal variable: knowing the realization
- the destination can use as an approximation of who corresponds to the global spectral efficiency knowing is the global spectral efficiency by knowing frame and so to get the bitrate per frame, the destination therefore seeks to determine the internal variable, using on the one hand the CDIs of the indirect links, and on the other hand, the CSIs have direct links.
- the global spectral efficiency based on the knowledge of the CSI of the direct links can be written: ⁇ individual cut-off element equal to 1 for source i, based on the probability distribution of the indirect links knowing the CSIs of the direct links.
- the direct links are the links and the indirect links are the links
- the direct links represent the realizations of the channel which are fixed, on which a CSI is determined, and the indirect links the realizations of the channel on which a statistic is determined.
- the throughput allocation is given for a known realization of the direct channels, as illustrated in figure 4.
- the average flow rate ⁇ can be determined taking into account hope ⁇ on the achievements of the direct links.
- the spectral efficiency based on a knowledge of the CSIs of the direct links can therefore be expressed in the form of a multivariate equation, a function of the bit rates of each source and the allocation vectors ⁇ ⁇ for each time interval t for the cooperative transmission phase.
- the spectral efficiency therefore depends on the selection of nodes and the allocation of subbands.
- the allocation of bit rates ie the determination of the bit rates to be allocated to the M sources
- aimed at achieving the best spectral efficiency therefore implements a maximization of a quality of service metric of the communication system with or without constraint per source.
- ⁇ under the constraint that , for all i belonging to S, with : and ⁇ ⁇ ⁇
- ⁇ ⁇ ⁇ represents a set of interfering sources
- ⁇ represents the logical "and”
- ⁇ represents the Iverson brackets ie which gives the value 1 if the event ⁇ is satisfied and the value 0 if not
- the condition ensures that the considered node at the time interval includes at least one subset node as a whole decoding (ie the intersection between the set of sources correctly decoded by the node at the time interval and the set is not empty), and that node i considered at time interval l has not decoded any interfering node (ie the intersection between the set of sources correctly decoded by node i at l interval and the set of interfering sources is empty).
- an outage event occurs if the vector of the bit rates of these sources is not included in the capacity region MAC (in English "Multiple Access Channel", in French “canal d'acces multiple ”) corresponding.
- Appendix 1 presents outage events in more detail.
- To determine the flow rates to be allocated to the different sources we must therefore solve a multivariate optimization problem, by seeking to maximize a quality of service metric of the communication system as presented above. According to a particular embodiment, it is possible to simplify the above equation, to overcome the calculation of the integral for the outage event taking into account the realization of the channel ⁇ using a Monte Carlo simulation method.
- the expression for the cut event taking into account the realization of the channel can be expressed in the following approximate form: where is a realization of the channel ⁇ based on the probability distribution of the indirect links.
- This expression can be further simplified by the cutoff due to the inequality of the sum flow Alternatively, it is possible to assume that the statistical distribution of each indirect link follows an independent Dirac distribution around the square root of the SNRs of each indirect link by assuming a noise variance equal to 1 (white noise Gaussian additive), instead of calculating the above equation. For example, the distribution of channel h ⁇ , ⁇ whose SNR is ⁇ ⁇ , ⁇ is approximated by Such a variant may slightly reduce the performance of the communication system, but offers a solution for simplifying the complexity of the rate allocation algorithm.
- the problems of allocating the bit rates to the sources and of selecting the nodes can be solved jointly.
- a vector ⁇ ⁇ representing the nodes selected for the time interval t, depends on the bit rates allocated to the sources and on the vectors representing the nodes selected for at least one previous time interval. It is considered for example that the node selection strategy is based on a selection metric of mutual fading information block type.
- the vector selected for the cooperative transmission phase can be written: with ⁇ ⁇ the set of all possible allocations ⁇ ⁇ , which corresponds to the activation of nodes that can help the destination at time interval ⁇ , ⁇ ⁇ 0 (“round”). It is also desired to select the vector which gives the greatest mutual information, for the first transmission phase. However, for the first transmission phase of a frame, we want to allocate subbands only to the sources, by allocating at least one subband per source. The vector selected for the first transmission phase can then be written: with ⁇ ⁇ a subset of ⁇ ⁇ comprising the vectors associated with the sources, at the time interval ⁇ ⁇ 0.
- an exhaustive search can be implemented for the joint resolution of the problems d flow allocation and node selection.
- a BRD Best ⁇ Response Dynamic
- Such an algorithm is notably presented in appendix 2.
- a solution is sought for each user/source in an iterative manner.
- a suboptimal solution for the BRD algorithm is based on the determination of an optimal bit rate for a user/source for a given time interval, considering that the other users/sources are inactive, ie do not transmit data.
- the BDR algorithm comprises two phases: an initialization phase and an iterative correction phase.
- initial flow values are allocated to the various sources.
- Different techniques can be implemented for the initialization phase: random initialization, initialization from a fixed value, initialization of Genie Aided type, etc.
- the initialization according to the “Genie Aided” approach makes it possible to allocate a bit rate to a source without taking into account the bit rates allocated to the other sources.
- the memory of the sources can be used, for example by using the bit rates allocated to the various sources for the transmission of a previous frame, to initialize the iterative algorithm for determining the bit rates for the transmission of a current frame.
- such a destination comprises at least one memory 51 comprising a buffer memory, at least one processing unit 52, equipped for example with a programmable calculation machine or a dedicated calculation machine, for example a processor P, and controlled by the computer program 53, implementing steps of the reception method according to at least one embodiment of the invention.
- the code instructions of the computer program 53 are for example loaded into a RAM memory before being executed by the processor of the processing unit 52.
- the processor of the processing unit 52 implements implementation of the steps of the reception method described above, according to the instructions of the computer program 53, to: ⁇ estimate transmission channels associated with the direct links between said sources and/or relays and said destination, called direct channels, ⁇ obtain statistics of the transmission channels associated with the indirect links between said sources and/or relays and said destination, called indirect channels, - determining, from said statistics of the indirect channels and estimates of the said direct channels, M bit rates to be allocated to the M sources for transmission of said data frame.
- the individual mute event indication ⁇ of the source s after the transmission interval t (round t) depends on the node selection vector ⁇ ⁇ , the subband allocation vector and the set , of sources decoded at the end of the previous interval, t ⁇ 1. It is also conditional on knowledge of the achievements of the channel of direct links (of gains of the channel) as well as d designates the set of selection vectors (therefore nodes selected) and allocation vectors with their set of decoded sources associated determined for the intervals (rounds) preceding the interval and the game ⁇ of sources decoded by the destination.
- the source node selection vector transmitting during the first phase of transmission which is the sub ⁇ granting allocation vector bands allocated for each source during the first phase of transmission and what is the set of sources decoded by the destination at the end of the first phase.
- the common break event indication for the sub source set after time interval t (round t) is the event that at least one source of the subset is not decoded correctly by the destination at the end of this interval t. Subsequently, the dependencies of ⁇ ⁇ , ⁇ are omitted to simplify the notations.
- the set of sources not successfully decoded by the destination at the end of time interval t (round From an analytical point of view, the common cut event indication of a subset of sources intervenes ie is satisfied if the vector of the bit rates of these sources is not included in the corresponding MAC capacity region.
- this event can be expressed as: translates the non ⁇ respect of the MAC inequality associated with the sum rate of the sources contained in ⁇ : with ⁇ ⁇ the time interval index (round) of the second phase with the convention that corresponds to the end of the first phase (transmission phase), ⁇ ⁇ the index corresponding to the source node, ⁇ the index corresponding to any node (source and relay), ⁇ , the number of subbands allocated to node i for the time slot (round) ⁇ the number of subbands allocated to the source by the destination for the first phase, with ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ represents the set of interfering sources is worth one if on the one hand the intersection between the set of sources correctly decoded by node i at the interval and the whole is not empty and on the other hand the intersection between the set of sources correctly decoded by the node at the interval and the set
- the mutual information depends on the power transmitted on the sub-band of the channel ie between the node a ⁇ , ⁇ and the destination with the total power of this node. If node i is not selected at the time interval then the mutual information block is zero.
- the outage event for a given source s is defined in the form: which is by definition the intersection of all common cut events corresponding to a set of sources ⁇ including source s.
- a source s is out of order if and only there is no set of sources ⁇ comprising it which can be associated with error-free decoding, come
- This cut event indication indicates if a source is decoded without error ( 0) or if it is in cutoff ⁇
- CRC check parity check
- This approach makes it possible to predict the result of setting implementation of a parity check (CRC check) without going through the simulation of the entire chain of transmission (coding modulation) and reception (detection/demodulation, decoding).
- CRC check parity check
Landscapes
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Abstract
Procédé de réception d'au moins une trame de données dans un système OMAMRC, destination, programme d'ordinateur et système correspondants. L'invention concerne un procédé de réception d'au moins une trame de données, dans un système de communication mettant en œuvre M sources, éventuellement L relais et une destination, avec M ≥ 2 et L≥ 0, selon lequel la destination met en œuvre, pour au moins une trame de données et l'ordonnancement associé, une phase initiale d'adaptation de lien, préalable à la première phase de transmission de ladite trame, comprenant : ‐ l'estimation (21) des canaux de transmission associés aux liens directs entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux directs, ‐ l'obtention (22) des statistiques des canaux de transmission associés aux liens indirects entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux indirects, ‐ la détermination (23), à partir desdites statistiques des canaux indirects et estimations desdits canaux directs, de M débits à allouer aux M sources pour la transmission de ladite trame de données.
Description
DESCRIPTION
Titre : Procédé de réception d'au moins une trame de données dans un système OMAMRC, destination, programme d'ordinateur et système correspondants.
1. Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine des communications numériques.
L'invention se rapporte plus particulièrement à la transmission de trames de données entre au moins deux sources et une destination avec relayage par au moins un nœud pouvant être un relais ou une source, et à la phase d'adaptation de lien mise en œuvre préalablement à la transmission d'une trame.
Il est entendu qu'un relais n'a pas de message à transmettre. Un relais est un nœud dédié au relayage des messages des sources tandis qu'une source à son propre message à transmettre et peut en outre, dans certain cas, relayer les messages des autres sources. La source est dite coopérative dans ce cas.
Il existe de nombreuses techniques de relayage connues sous leur appellation anglo-saxonne : « amplify and forward », « decode and forward », « compress-and-forward », « non-orthogonal amplify and forward », « dynamic decode and forward », etc.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la transmission de données via des réseaux mobiles, par exemple pour des applications temps réel, ou via par exemple des réseaux de capteurs.
Un tel réseau peut notamment être un réseau multi-utilisateurs, constitué de plusieurs sources, plusieurs relais et une destination utilisant un schéma d'accès multiple orthogonal du canal de transmission entre les sources, relais et la destination, noté OMAMRC (« Orthogonal Multiple- Access Multiple-Relay Channel » selon la terminologie anglosaxonne).
2. Art antérieur
On décrit ci-après l'art antérieur en relation avec un système de communication OMAMRC mettant en œuvre M sources, éventuellement L relais et une destination, avec M > 2 et L > 0.
Dans un tel système de communication, au cours d'une première phase de transmission, les M sources sont configurées pour transmettre des messages sur K intervalles de temps (en anglais « time slots ») et B sous-bandes de fréquence, avec K > 1 et B > 1. Au cours d'une deuxième phase de transmission coopérative, une sélection de relais parmi les M sources et les L relais est configurée pour transmettre un signal représentatif d'au moins un des messages sur Tused intervalles de temps et B sous-bandes de fréquence.
Une trame comprend les données transmises sur les (K + Tused) intervalles de temps.
Une phase d’adaptation de lien peut être mise en œuvre préalablement à la transmission d’au moins une trame, pour déterminer les ressources à allouer aux sources pour la transmission des trames. Différentes techniques d’adaptation de lien sont connues. Par exemple, si les conditions radio varient rapidement, i.e. en cas de variations rapides du canal global de transmission entre les sources et la destination (par exemple en situation de mobilité), une technique d’adaptation lente de lien peut être mise en œuvre (en anglais « Slow Link Adaptation » ou SLA). A l’inverse, si les conditions radio varient lentement, une technique d’adaptation rapide de lien peut être mise en œuvre (en anglais « Fast Link Adaptation » ou FLA). La différence entre ces techniques d’adaptation lente ou rapide de lien repose sur la connaissance des différents liens du système par la destination. En effet, comme un tel système de communication fait intervenir des relais, la destination ne connaît pas tous les liens du système et peut observer directement uniquement les liens directs (source vers destination ou relais vers destination). En revanche, les liens indirects entre les sources (S‐S), entre les relais (R‐R), entre les sources et les relais (S‐R) ne sont pas directement observables par la destination. Pour obtenir une connaissance totale de tous les liens du système au niveau de la destination (en anglais « Channel State Information », CSI), les sources / relais peuvent estimer les canaux indirects et remonter ces informations à la destination (« feedback »). La destination peut estimer directement les canaux directs. Une telle connaissance CSI par la destination est toutefois particulièrement coûteuse, car elle nécessite un échange d’informations de contrôle important entre les sources, les relais et la destination. Si le canal global de transmission entre les sources et la destination varie lentement, il est possible de remonter toutes les estimations des canaux indirects à la destination (par exemple avant la transmission d’une nouvelle trame ou de quelques trames, ou dès qu’un changement dans l’estimation d’un canal indirect est détecté) et de mettre en œuvre une technique d’adaptation de lien de type FLA pour déterminer les débits à allouer aux sources. Une nouvelle allocation peut ainsi être mise en œuvre trame par trame ou pour un groupe de quelques trames, ou dès qu’un changement de CSI est détecté. En revanche, si le canal global de transmission entre les sources et la destination varie rapidement, la connaissance CSI à la destination devient trop coûteuse.
Pour limiter le coût de la surcharge de la voie de retour (« feedback overhead »), seule une information sur la distribution/statistique des canaux (en anglais « Channel Distribution Information », CDI) de tous les liens est supposée connue par la destination. Par exemple, une telle information sur la distribution/statistique des canaux est une qualité moyenne (par exemple un rapport signal à bruit moyen « SNR moyen », un rapport signal à bruit plus interférence moyen « SINR moyen », etc). Une telle information CDI est supposée constante sur plusieurs centaines de trames. Dans ce cas, une technique d’adaptation de lien de type SLA est mise en œuvre pour déterminer les débits à allouer aux sources. Une nouvelle allocation peut ainsi être mise en œuvre pour un groupe de quelques centaines de trames, ou dès qu’un changement de CDI est détecté. Le document WO 2019/162592 publié le 29 août 2019 décrit notamment un système de communication OMAMRC mettant en œuvre une adaptation lente de lien. Il propose une technique permettant de maximiser l’efficacité spectrale moyenne (métrique d’utilité) au sein du système considéré sous‐contrainte de respecter une qualité de service individuelle (QoS) par source. On présente ci‐après l’efficacité spectrale globale d’un système de communication OMAMRC mettant en œuvre une technique d’allocation de débit basée sur une technique FLA ou sur une technique SLA selon l’art antérieur. Soit une variable aléatoire représentative de l’efficacité spectrale par trame par
rapport à une stratégie d’allocation de débit P, notée pour une technique d’adaptation lente
de lien et pour une technique d’adaptation rapide de lien, et H une matrice représentative
du canal global de transmission. On définit deux efficacités spectrales moyennes, dont l’une est une très bonne approximation de l’autre : l’efficacité spectrale globale par trame
et l’efficacité spectrale globale qui est le
rapport du nombre moyen de bits correctement reçus et du nombre moyen d’utilisation de canal (ressource radio sous bandes et intervalle de temps) nécessaire. On suppose que le canal global de transmission est invariant pour la durée d’une trame, i.e. que les liens directs et indirects ne varient pas pour la durée d’une trame. On définit le vecteur représentatif d’un nombre de sous‐bandes allouées pour chaque nœud (source ou relais), pour un intervalle de temps t, comme un vecteur à (M+L) dimensions nt ∈ est le nombre de sous‐bandes allouées à un utilisateur i pour une transmission sur
l’intervalle de temps
correspondant à la première phase de transmission, ou sur un intervalle de temps t > 0 correspondant à la phase de transmission coopérative. Si une technique d’adaptation lente de lien est mise en œuvre, l’efficacité spectrale globale peut s’exprimer sous la forme suivante :
avec ^^^. ^ l’opérateur qui correspond à la moyenne/espérance sur la distribution du canal H où
Ki la charge utile transmise ൈ F essources temps‐fréquence (également appelées « utilisation de
canal » ou « channel use » ou « ressource element » selon la terminologie du 3GPP) par la source
le nombre de transmissions coopératives utilisées pendant la phase de transmission coopérative,
le nombre maximum de transmissions coopératives autorisées pendant la phase de transmission coopérative,
l’espérance d’une indication d’événement de coupure individuel pour la source ^ à
l’issue de la phase de transmission coopérative. Une indication d’événement de coupure est une variable aléatoire prenant une valeur égale à 1 si un nœud source ou un ensemble de nœuds source n’est pas décodé correctement par la destination (notamment à l’issue d’un nombre maximum de transmissions coopératives autorisées Tmax), 0 sinon. Plus, généralement, on définit l’indication de coupure comme une variable aléatoire qui prend la valeur 1 si la source i n’est pas décodée correctement après la première phase de transmission et à chaque transmission coopérative l jusqu’à Si la source i est
décodée correctement avant ou à la transmission t, l’indication de coupure prend la valeur 0. Ainsi,
signifie que la source i ne sera pas décodée correctement durant une trame (car le nombre
de transmission pendant la phase de transmission coopérative ne peut dépasser Tmax).
est donc la probabilité d’un événement de coupure de type « la source i n’est pas décodée correctement » et représente l’ensemble des liens ayant conduits à une coupure de la source i.
représente l’espérance du nombre d’intervalles de temps nécessaire pour la phase de transmission coopérative, et peut être déterminé comme suit :
Une utilisation du canal est la plus petite granularité en ressource temps‐fréquence définit par le système qui permet la transmission d’un symbole modulé. Le nombre d’utilisations du canal est lié à la bande de fréquence disponible et à la durée de transmission. Si une technique d’adaptation rapide de lien est mise en œuvre, l’efficacité spectrale globale peut s’exprimer sous la forme suivante :
avec : un événement de coupure individuel pour la source ^^ à l’issue de la phase de transmission
coopérative comme décrit ci‐dessus, une variable correspondant au nombre minimal de transmissions coopératives utilisées pendant
la phase de transmission coopérative permettant de décoder l’ensemble des sources (i.e. aucune source n’est coupée) :
En résumé, la technique d’adaptation rapide de lien, basée sur une connaissance totale du canal global de transmission (CSI) permet d’allouer des débits aux sources d’une façon précise. Néanmoins, dans un système MAMRC, le nombre de canaux / liens croît de façon exponentielle avec le nombre de nœuds (source ou relais). Par conséquent, il existe une forte probabilité qu’au moins un lien varie au cours du temps, engendrant l’échange d’une grande quantité d’informations de contrôle entre les sources/ relais et la destination. Une telle technique d’adaptation rapide de lien est donc difficilement utilisable. Pour éviter l’échange d’un tel volume d’informations de contrôle, une technique d’adaptation lente peut être utilisée. Néanmoins, une telle technique d’adaptation lente de lien est moins précise qu’une technique d’adaptation rapide de lien. En effet, la connaissance d’une distribution/statistique des canaux (CDI) peut être assez éloignée de la connaissance réelle des canaux (CSI) à un instant donné, ce qui peut engendrer des approximations lors de l’allocation des débits aux sources et réduire les performances du système de communication, par exemple en termes d’efficacité spectrale. Il existe donc un besoin pour une nouvelle technique d’adaptation de lien qui ne présente pas l’ensemble des inconvénients de l’art antérieur. 3. Exposé de l’invention L’invention propose une solution, sous la forme d’un procédé de réception d’au moins une trame de données, dans un système de communication mettant en œuvre M sources, éventuellement L relais et une destination, avec
lesdites M sources étant configurées pour transmettre, au cours d’une première phase de transmission, des messages sur K intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, avec et
, et une sélection desdites M sources et desdits L relais étant configurée
pour transmettre, au cours d’une phase de transmission coopérative un signal représentatif d’au moins un desdits messages sur intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, selon un
ordonnancement choisi par ladite destination, les données transmises sur lesdits intervalles de temps formant une trame de données.
Selon l’invention, ladite destination met en œuvre, pour au moins une trame de données et l’ordonnancement associé, une phase initiale d’adaptation de lien, préalable à ladite première phase de transmission de ladite trame, comprenant : ‐ l’estimation des canaux de transmission associés aux liens directs entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux directs, ‐ l’obtention des statistiques des canaux de transmission associés aux liens indirects entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux indirects, et ‐ la détermination, à partir desdites statistiques des canaux indirects et desdites estimations des canaux directs, de M débits à allouer aux M sources pour la transmission de ladite trame de données. Par rapport à une technique d’adaptation lente de lien selon l’art antérieur, la solution proposée permet d’améliorer la précision de l’allocation de débit pour la transmission d’une trame de données, puisqu’elle tient compte de l’estimation des canaux directs (CSI des liens directs). Les débits à allouer aux sources peuvent ainsi être déterminés à partir d’une connaissance des informations CSI des liens directs. La solution proposée est donc plus robuste, même en cas de mobilité des sources et/ou des relais. On rappelle que la technique d’adaptation lente de lien classique utilise la connaissance d’une distribution/statistique de l’ensemble des canaux (CDI), et n’est mise en œuvre que lorsque la statistique des canaux est mise à jour, par exemple toutes les centaines de trames. La destination n’utilise donc pas toute l’information à sa disposition, et n’utilise notamment pas la connaissance des liens directs source‐destination et relais‐destination. Par rapport à une technique d’adaptation rapide de lien selon l’art antérieur, la solution proposée permet de réduire la quantité d’informations de contrôle échangées, puisqu’elle tient compte d’une connaissance d’une distribution/statistique des canaux indirects uniquement (CDI des liens indirects). Les débits à allouer aux sources peuvent ainsi être déterminés à partir de valeurs moyennes sur les liens indirects. En particulier, les sources et/ou relais sont donc adaptés à estimer les CDI des canaux indirects et à les remonter à la destination. La solution proposée permet donc, selon au moins un mode de réalisation, d’utiliser les informations directement disponibles à la destination (estimation des canaux directs), tout en limitant le volume d’informations de contrôle échangé.
Notamment, la solution proposée peut être mise en œuvre lorsqu’une technique d’adaptation rapide de lien ne peut pas être implémentée car le canal global varie trop rapidement, ou quand une technique d’adaptation lente de lien est peu performante. La solution proposée tire ainsi avantage des techniques d’adaptation rapide de lien sur les canaux directs pour optimiser l’allocation de débit, et d’adaptation lente de lien sur les canaux indirects pour limiter l’échange d’informations de contrôle. La solution proposée peut donc être considérée comme une solution intermédiaire d’adaptation de lien, basée sur une connaissance partielle du canal global à la destination. En particulier, la solution proposée peut être mise en œuvre dans un système de communication de type OMAMRC mettant en œuvre un schéma d’accès multiple orthogonal en temps (en anglais « Time Division Multiplexing », TDM), avec dans ce cas
ou en fréquence (en anglais « Frequency Division Multiplexing », FDM), avec dans ce cas
et Un intervalle de temps associé à une sous‐bande de fréquence peut notamment être divisé en F ressources temps/fréquence, avec
En particulier, l’allocation de sous bandes entre les sources permet de réduire le temps nécessaire pour transmettre des données puisque les sources émettent simultanément dans un seul et même premier intervalle de temps (time slot). Un tel procédé est donc bien adapté pour des services exigeant en termes de latence. Selon un mode de réalisation particulier, comme pour la technique d’adaptation rapide de lien, l’estimation des canaux directs peut être mise en œuvre pour chaque trame de données, pour un groupe de quelques trames (inférieur à 10 trames par exemple), ou dès qu’une variation d’un canal direct est détectée. Les canaux directs peuvent notamment être estimés à partir d’au moins un signal de référence reçu par ladite destination, et émis par lesdites sources et/ou lesdits relais. Par exemple, un signal de référence peut être un signal de référence de sondage (en anglais « Sounding Reference Signal » ou SRS, tels que définis dans la norme 3GPP LTE/NR). Notamment, de tels signaux de référence peuvent être émis par les sources et/ou les relais, à réception d’une requête de la destination. En particulier, une telle requête peut être diffusée par la destination dans un système de communication OMAMRC préalablement à la transmission d’une première trame de données. En variante, le signal de référence peut être un signal de référence de démodulation (en anglais Demodulation Reference Signal » ou DMRS, tels que définis dans la norme 3GPP LTE/NR). Notamment, de tels signaux de référence peuvent être transmis conjointement aux trames de données au cours de la première phase de transmission ou de la phase de transmission coopérative d’une trame, et être
utilisés pour mettre à jour l’estimation des canaux directs (i.e. lorsqu’une première estimation des canaux directs est disponible au niveau de la destination). Selon un autre mode de réalisation particulier, comme pour la technique d’adaptation lente de lien, l’obtention des statistiques des canaux indirects peut être mise en œuvre pour un ensemble de trames, par exemple une centaine de trames. En effet, une telle information CDI est supposée constante sur plusieurs centaines de trames. En variante, les statistiques des canaux indirects peuvent être mise à jour dès qu’une variation d’un canal indirect est détectée. La statistique des canaux indirects correspond par exemple à une qualité moyenne (par exemple un rapport signal à bruit moyen « SNR moyen », un rapport signal à bruit plus interférence moyen « SINR moyen », etc). Par exemple, la statistique de distribution de chaque lien indirect suit une distribution gaussienne et ne dépend que d’un paramètre qui est le SNR. D’autres distributions peuvent être envisagées, comme une distribution de Dirac. Dans ce cas, la statistique de distribution de chaque lien indirect suit une distribution de Dirac autour de la racine carrée des SNR associés à chacun des canaux indirects. Par exemple, les sources ou relais sur un lien indirect recevant un signal de référence peuvent estimer le canal de transmission associé à ce lien indirect, puis déterminer une statistique associée à ce lien indirect et remonter cette information à la destination. En particulier, si une source ou un relai d’un lien indirect détecte un changement dans le canal indirect, elle peut envoyer une notification à la destination signalant une modification d’au moins une statistique d’un desdits canaux indirects. Une telle notification est par exemple de type « Event driven CDI update ». Ainsi, la destination peut mettre en œuvre une mise à jour de la statistique des canaux indirects à réception d’une telle notification. Selon un mode de réalisation particulier, ladite détermination de M débits à allouer aux M sources met en œuvre une maximisation d’une métrique de qualité de service dudit système de communication, connaissant l’estimation des canaux directs. Une telle métrique de qualité de service est par exemple de type efficacité spectrale, BLER (« Block Error Rate »), etc. Une maximisation de la qualité de service permet par exemple d’optimiser le débit ou de diminuer la puissance d’émission des sources pour un même débit. Par exemple, ladite maximisation s’exprime sous la forme : ெ
sous contrainte que :
avec : S l’ensemble des sources, une variable représentant le débit à allouer à la source
e nombre de sous‐bandes allouées à la source i durant la première phase de transmission,
’estimation des canaux directs, est l’indication de coupure qui prend la valeur 1 si la source i n’est pas décodé correctement
durant une trame,
le nombre de transmissions coopératives utilisées pendant la phase de transmission coopérative, le nombre maximum de transmissions coopératives autorisées pendant la phase de transmission
coopérative, une moyenne du nombre de transmissions coopératives utilisées pendant la phase de
transmission coopérative, connaissant l’estimation des canaux directs,
une moyenne du nombre de messages transmis par la source i non décodés par la destination à l’issue de la phase de transmission coopérative, connaissant l’estimation des canaux directs, le taux d’erreur moyen acceptable par rapport à une qualité de
service QoS, connaissant l’estimation des canaux directs. Selon un mode de réalisation particulier, ladite détermination de M débits à allouer aux M sources met en œuvre un algorithme itératif basé sur la détermination d’un débit à allouer à la source i, pour chaque
, en supposant les débits à allouer aux autres sources connus. Par exemple, ladite détermination met en œuvre un algorithme itératif de type « Best Response Dynamics ». Un tel algorithme permet notamment de réduire la complexité de la fonction multi‐ dimensionnelle de maximisation. En particulier, un tel algorithme itératif peut être initialisé en utilisant un algorithme de type « Genie Aided ». Selon un mode de réalisation particulier, la détermination des M débits à allouer aux M sources est mise en œuvre conjointement à la détermination d’un ordonnancement optimisé pour ladite trame. On cherche alors à résoudre un problème joint d’optimisation de l’allocation des débits et de l’allocation des ressources.
Selon un mode de réalisation particulier, la destination transmet auxdites sources au moins une information représentative desdits débits (par exemple un schéma de modulation et codage (en anglais « Modulation and Coding Scheme » ou MCS), un index d’un schéma de modulation et codage, le débit lui‐même, etc). Par exemple, une telle information est diffusée par la destination, ou transmise dans un canal de contrôle spécifique à chaque source ou commun aux différentes sources. En particulier, la remontée des débits peut s’effectuer via des canaux de contrôle à débit très limité. L’invention concerne également un nœud destination correspondant. Un tel nœud destination est notamment adapté à mettre en œuvre le procédé de réception décrit précédemment. Il s’agit par exemple d’une station de base ou d’un eNodeB. Une telle destination pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé selon l’invention, qui peuvent être combinées ou prises isolément. Ainsi, les caractéristiques et avantages de la destination sont les mêmes que ceux du procédé décrit précédemment. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement. L’invention a en outre pour objet, un système comprenant
sources
, éventuellement L relai et une destination pour une mise en œuvre d’un
procédé de réception selon l’invention. L’invention concerne encore un ou plusieurs programmes d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d’un procédé de réception tel que décrit ci‐dessus lorsque ce ou ces programmes sont exécutés par au moins un processeur. Dans un mode de réalisation particulier, le procédé de réception résulte d’une application logicielle découpée en plusieurs applications logicielles spécifiques mémorisées dans les sources, dans la destination et éventuellement dans les relais. L’exécution de ces applications logicielles spécifiques est apte à la mise en œuvre du procédé de réception. En particulier, l’invention a pour objet chacune des applications logicielles spécifiques sur un ou plusieurs supports d'information, lesdites applications comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre du procédé de réception lorsque ces applications sont exécutées par des processeurs. L’invention a en outre pour objet des mémoires configurées comportant des codes d’instructions correspondant respectivement à chacune des applications spécifiques. 4. Liste des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : ‐ la [Fig 1] illustre un exemple de système de communication de type OMAMRC dans lequel peut être mis en œuvre l’invention ; ‐ la [Fig 2] présente les principales étapes mises en œuvre par une destination selon un mode de réalisation de l’invention ; ‐ la [Fig 3] illustre les informations échangées entre les sources/relais et la destination selon un mode de réalisation de l’invention ; ‐ la [Fig 4] illustre un exemple d’allocation de débits pour les sources dans un système de communication de type OMAMRC ; ‐ la [Fig 5] présente la structure simplifiée d’un nœud destination selon un mode de réalisation particulier. 5. Description d’un mode de réalisation particulier 5.1 Principe général L’invention se place dans le contexte d’un système de communication coopératif, mettant en œuvre M sources, éventuellement L relais et une destination, avec par exemple de
type OMAMRC. La figure 1 illustre un exemple de système de communication de type OMAMRC dans lequel peut être mis en œuvre l’invention, mettant en œuvre M sources
, relais et une
destination d. Chaque source communique avec l’unique destination avec l’aide des autres sources (en anglais « user cooperation ») et des relais qui coopèrent. Une source peut donc se comporter comme un relais quand elle n’émet pas son propre message. La destination peut remonter des informations aux sources et aux relais (« feedback »), par exemple dans des canaux de contrôle entre la destination et chaque source ou relais (illustrés en pointillés sur la figure 1). Les M sources sont configurées pour transmettre, au cours d’une première phase de transmission, des messages sur K intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, avec
et Les K premiers intervalles de temps sont donc dédiés à une première transmission des messages des M sources. Une sélection des M sources et des L relais est configurée pour transmettre, au cours d’une deuxième phase de transmission coopérative, un signal représentatif d’au moins un des messages des sources sur intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence. Les T intervalles de temps
suivants les K premiers intervalles de temps sont donc dédiés à des transmissions incluant au moins
une transmission coopérative. Une transmission coopérative est soit une transmission par un relais soit une transmission par une source capable d’aider la destination à décoder au moins une autre source. Plus précisément, une transmission coopérative est une transmission par un nœud qui contient des informations relatives à au moins un message d’un autre nœud. La transmission d’un relais est, par nature, une transmission coopérative mais aussi la transmission d’une source (qui est capable de coopération) qui inclut dans sa transmission des informations relatives à au moins un message d’une autre source. La coopération des nœuds relais assure une augmentation de la fiabilité des transmissions. Dans un mode de réalisation particulier, les nœuds source et relais fonctionnent selon un mode « full‐duplex ». Chaque nœud full‐duplex se voit ainsi allouer au moins une sous‐bande de fréquence et peut ainsi transmettre dans sa sous‐bande et écouter simultanément les autres nœuds transmettant dans les autres sous‐bandes. En d’autres termes, en mode « full‐duplex », un nœud relais peut écouter la transmission des autres nœuds (source, relais) à chaque intervalle de temps, même quand il transmet, et un nœud source peut écouter la transmission des autres nœuds (source, relais) à chaque intervalle de temps même quand il transmet. Dans un autre mode de réalisation, les nœuds source et relais fonctionnent selon un mode « half‐duplex ». Selon ce mode « half‐duplex », un nœud relais peut écouter la transmission des autres nœuds (source, relais) à chaque intervalle de temps quand il ne transmet pas, et un nœud source peut écouter la transmission des autres nœuds (source, relais) à chaque intervalle de temps quand il ne transmet pas. Pour chaque intervalle de temps, il y a ressources temps‐fréquence, avec Β le
nombre de sous‐bandes disponibles et F le nombre de ressources temps‐fréquence associé à un intervalle de temps par sous bande. Le nombre de ressources temps‐fréquence est supposé identique pour chaque intervalle de transmission. Dans le cas d’une transmission avec une modulation OFDM, un intervalle de temps peut correspondre à 7 symboles OFDM et une sous bande à 12 sous porteuses, ainsi F=12*7 correspond au nombre de ressources élémentaires d’un bloc de ressources physiques (en anglais « Physical Ressource Block », PBR) en LTE, et B est le nombre de PRB (sous bandes) disponibles pour la bande de fréquence considérée. Les données transmises sur les intervalles de temps forment une trame de données.
Une trame est donc un ensemble d’intervalles de temps consécutifs utilisés pour la transmission des messages des M sources selon un ordonnancement défini par la destination.
On peut ainsi considérer qu’une trame est composée d’une première phase de transmission et d’une phase de transmission coopérative. La première phase de transmission comprend intervalles de temps, durant lesquels les
M sources peuvent envoyer leur message de façon orthogonale en utilisant les sous‐bandes orthogonales en fréquence et/ou les intervalles de temps, sur une ou plusieurs sous‐bandes allouées à chaque source. Si ^^ ൌ 1, l’intervalle de temps
correspond à la première phase de transmission. La phase de transmission coopérative comprend intervalles de temps. Pour un intervalle
de temps donné, un ordonnanceur alloue au moins une sous‐bande ou une bande
à un nœud relais ou source, pour qu’il transmette vers la destination les redondances en fonction du ou des messages reçus qu’il a correctement décodés (en anglais « decoding set »). En d’autres termes, à chaque intervalle de temps , la destination peut allouer au moins une sous‐bande à un
nœud (ou aucun nœud). Cette allocation de ressources peut être fixée pour une ou plusieurs trames consécutives ou pour toutes les trames. Ainsi, pendant cette phase de transmission coopérative, seuls les nœuds sélectionnés parmi les sources et les relais transmettent, et leur transmission intervient sur la ou les sous‐bandes (ou la bande, si B = 1) qui leur sont respectivement allouées selon une partition déterminée pour chaque intervalle courant. Ainsi, les partitions peuvent être différentes entre tous les intervalles de temps, y compris le premier. La sélection des nœuds et l’allocation des sous‐bandes sont classiquement mises en œuvre par un ordonnanceur (« scheduler » en anglais), typiquement hébergé par la destination. Cette phase est plus généralement appelée « allocation de ressources » ou ordonnancement. Un cycle de transmission dure donc intervalles de temps. La durée d’une trame ne
peut dépasser intervalles de temps, où ^^ correspond au nombre maximum de
transmissions coopératives autorisées pendant la phase de transmission coopérative
A chaque intervalle de temps, aucune, une ou plusieurs sous‐bandes peuvent être allouées à un nœud. Selon l’invention, l’orthogonalité du système de communication peut être obtenue par un multiplexage temporel (TDM, avec reposant sur l’utilisation de plusieurs intervalles de temps
alloués chacun à une source différente, ou par un multiplexage fréquentiel
reposant sur l’utilisation de plusieurs bandes de fréquence allouées chacune à une source différente. Par la suite, par souci de simplification, on suppose que le nombre de sous‐bandes B est supérieur ou égal au nombre de sources ou utilisateurs M, i.e., . On se place également dans le
contexte d’une première phase de transmission d’une trame mettant en œuvre un schéma d’accès multiple orthogonal en fréquence FDM, i.
(FDM OMAMRC), selon lequel les nœuds, sources
et ^^ relais, fonctionnent selon un mode full‐duplex qui leur permet d’écouter sans interférence les transmissions des autres nœuds. Bien entendu, il s’agit d’un simple exemple illustratif et non limitatif. La généralisation à une première phase de transmission mettant en œuvre intervalles de temps e
se déduit
directement et sans ambiguïté, puisqu’elle s’apparente à une allocation de ressources sur BK sous‐ bandes pour la première phase de transmission. Comme déjà indiqué, la transmission d’une trame peut être précédée d’une phase d’adaptation de lien, au cours de laquelle des débits sont alloués aux différentes sources. Par exemple, on considère un ensemble fini de débits (ou de schémas de modulation et codage), et on alloue à chaque source un débit parmi l’ensemble fini de débits. L’invention concerne la phase d’adaptation de lien. Le principe général de l’invention repose sur la connaissance des liens directs par la destination, et l’obtention d’une statistique des liens indirects par la destination, pour optimiser l’adaptation de lien, i.e. l’allocation de débits aux différentes sources. La figure 2 illustre les principales étapes mises en œuvre par l’invention, dans un système de communication tel que décrit ci‐dessus. Pour au moins une trame de données et l’ordonnancement associé, qui peut être choisi par la destination, la destination d met en œuvre une phase initiale d’adaptation de lien, préalable à la première phase de transmission de ladite trame. La phase d’adaptation de lien comprend une étape d’estimation 21 des canaux de transmission associés aux liens directs entre les sources et/ou relais et la destination, dits canaux directs
Par exemple, en référence à la figure 1, les canaux directs que la destination peut directement estimer sont les canaux
La phase d’adaptation de lien comprend également une étape d’obtention 22 des statistiques des canaux de transmission associés aux liens indirects entre les sources et/ou relais et la destination, dits canaux indirec Par exemple, en référence à la figure 1, les canaux
indirects sont les canaux
En particulier, cette étape d’obtention 22 tient compte de l’estimation des canaux directs (puisqu’on détermine une statistique uniquement pour les canaux indirects). A partir de l’estimation des canaux directs
et des statistiques des canaux indirects
connaissant la destination peut déterminer, au cours d’une étape de détermination 23, M débits
à allouer aux M sources pour la transmission de ladite trame de données.
La destination peut notamment transmettre aux M sources, au cours d’une étape de transmission 24, au moins une information représentative dudit au moins un débit. La phase d’adaptation de lien est donc basée sur la connaissance des CSI des liens directs et des CDI des liens indirects. Pour ce faire, la destination peut déterminer directement les CSI des liens directs (par exemple pour une trame ou un groupe de quelques trames) et obtenir l’information CDI des canaux indirects (reçue par exemple pour une centaine de trames). La destination n’a pas besoin d’obtenir les CSI des liens indirects, uniquement les CDI des liens indirects (i.e. les statistiques, par exemple SNR, des liens qui évoluent très lentement dans le temps). Comme on utilise une connaissance partielle des CSI (i.e. les CSI associés aux canaux directs), on peut considérer que la solution proposée est de type adaptation de lien rapide FLA. Toutefois, la quantité d’informations nécessaires à la destination est fortement diminuée par rapport aux techniques d’adaptation de lien rapide selon l’art antérieur. Une telle solution est par exemple nommée « adaptation de lien rapide avec connaissance partielle des CSI ». En particulier, la phase d’adaptation de lien peut être mise en œuvre trame par trame, ou pour un groupe de quelques trames, avant la première phase de transmission d’une trame. Elle peut notamment être mise à jour lorsqu’une variation d’un canal direct ou indirect est détectée. 5.2 Description d’un mode de réalisation particulier On présente ci‐après, en relation avec la figure 3, les informations échangées entre les nœuds émetteurs (sources ou relais, s/r) et la destination (d) selon un mode de réalisation de l’invention. Selon l’exemple illustré, si aucune transmission n’est en cours, la destination d peut diffuser un message 31 requérant la diffusion d’un signal de référence (« SRS request »). A réception de ce message, les sources et/ou relais peuvent chacun émettre un signal de référence 32. En exploitant les signaux de référence reçus (symboles pilotes du type DMRS 3GPP LTE/NR, signaux de références du type SRS 3GPP LTE/NR, etc), la destination peut estimer directement les canaux de transmission associés aux liens directs source vers destination et relais vers destination (CSI), i.e. déterminer les gains des liens directs. Concernant les liens indirects source‐source, relais‐relais, ou source‐relais, seules les sources ou relais sur ces liens peuvent estimer les canaux de transmission associés, par exemple en exploitant les signaux de référence reçus, de manière similaire à celle utilisée pour les liens directs. Par exemple, une source ou un relais peut estimer des métriques / statistiques de ces liens indirects (CDI) en réception en considérant une adaptation lente, et transmettre ces métriques / statistiques à la destination à une cadence inférieure à celle de la phase d’adaptation de lien (par exemple toutes les centaines de trames). En variante, la destination peut diffuser un message requérant l’obtention de
telles métriques (« CDI request »), et recevoir des messages de retour (« CDI feedback ») en provenance des sources / relais des liens indirects. En particulier, les sources transmettent à la destination les statistiques des liens source‐source ou source‐relais, et les relais transmettent à la destination les statistiques des liens relais‐relais. A partir de l’estimation des canaux directs et des statistiques des canaux indirects, la destination peut déterminer les débits à allouer aux sources pour la transmission de la première trame. Par exemple, la destination diffuse des informations représentatives des débits à allouer aux différentes sources pour la transmission d’une première trame dans un message d’allocation de débits 33. A réception de ce message d’allocation de débits 33, chaque source transmet ses données 34 en utilisant le débit obtenu à partir du message d’allocation de débits 33. Comme détaillé précédemment, les données des différentes sources forment la première trame, correspondant à une première phase de transmission et une phase de transmission coopérative. Selon un mode de réalisation particulier, les données 34 transmises par une source ou un relais peuvent porter des symboles pilotes (DMRS) qui peuvent être utilisés pour une démodulation cohérente du signal reçu à la destination. De tels symboles peuvent notamment être utilisés pour mettre à jour l’estimation des canaux directs à la destination. Si la destination a décodé toutes les sources (i.e. tous les messages /données transmis par les sources) avant ^^^^௫ (où ^^^^௫ correspond au nombre maximum de transmissions coopératives autorisées pendant la phase de transmission coopérative) alors la destination peut envoyer un message ACK 35, déclenchant l’effacement des mémoires tampons des sources. Les sources peuvent alors transmettre une deuxième trame. L’estimation des canaux directs peut notamment être mise à jour, par exemple suite à la réception de symboles pilotes. Les statistiques des canaux indirects peuvent en revanche rester inchangées. La destination peut alors déterminer les débits à allouer aux sources pour la transmission de la deuxième trame à partir de l’estimation des canaux directs mise à jour et des statistiques des canaux indirects, et transmettre ces informations dans un message d’allocation de débits 36. A réception de ce message d’allocation de débits 36, chaque source transmet ses données 37 en utilisant le débit obtenu à partir du message d’allocation de débits 36. Comme détaillé précédemment, les données des différentes sources forment la deuxième trame, correspondant à une première phase de transmission et une phase de transmission coopérative.
Si la destination n’a pas décodé toutes les sources (i.e. tous les messages /données transmis par les sources) jusqu’à
inclus), alors les mémoires tampons des sources sont effacées (par exemple sur la base de compteurs / timers dédiés) et les sources peuvent transmettre une troisième trame. En particulier, au moins une partie des messages des sources transmis dans la deuxième trame est perdue, puisque le nombre maximum de transmissions coopératives autorisées pendant la phase de transmission coopérative est atteint sans que l’ensemble des sources soit décodé. A nouveau, l’estimation des canaux directs peut être mise à jour, par exemple suite à la réception de symboles pilotes. Les statistiques des canaux indirects peuvent en revanche rester inchangées. La destination peut alors déterminer les débits à allouer aux sources pour la transmission de la troisième trame à partir de l’estimation des canaux directs mise à jour et des statistiques des canaux indirects, et transmettre ces informations dans un message d’allocation de débits 38. A réception de ce message d’allocation de débits 38, chaque source transmet ses données 39 en utilisant le débit obtenu à partir du message d’allocation de débits 38, et ainsi de suite. Comme indiqué ci‐dessus, les estimations des canaux directs peuvent être mises à jour pour chaque trame, ou pour quelques trames. En revanche, les statistiques des canaux directs peuvent être mises à jour à une cadence plus faible, par exemple de l’ordre de la centaine de trames. Si toutefois une source ou un relais détecte un changement dans la statistique d’un canal indirect, il peut notifier la destination de ce changement, soit en transmettant à la destination une nouvelle statistique soit en transmettant une notification, par exemple de type « Event driven CDI update ». A réception d’une telle notification, la destination peut notamment diffuser un message requérant l’obtention de nouvelles statistiques (« CDI request »), et recevoir des messages de retour (« CDI feedback ») en provenance des sources / relais des liens indirects. On décrit ci‐après un exemple de détermination des débits à allouer aux différentes sources, permettant de maximiser une métrique de qualité de service du système de communication, connaissant l’estimation des canaux directs. Selon cet exemple, l’approche proposée repose sur une prédiction des performances basée sur des considérations de théorie de l’information, notamment les probabilités de coupure. Cette approche permet de prédire le résultat de la mise en œuvre d’un contrôle de parité (CRC check) sans passer par la simulation de l’ensemble de la chaine d’émission (codage modulation) et de réception (détection/démodulation, décodage). En ceci, elle définit une abstraction de la couche physique. Certains ajustements obtenus par simulation (appelé calibration dans le cadre des abstractions de la
couche physique) pour un schéma de codage donné peuvent être réalisés en introduisant des paramètres de pondération des informations mutuelles et/ou des SNR des liens. Comme décrit ci‐dessus, l’adaptation de lien proposée tient compte de la connaissance de la distribution (i.e. statistique de distribution) du canal sur les liens directs. En d’autres termes, pour des CSI connues pour les liens directs, la destination peut déterminer les débits à allouer aux sources en tenant compte des statistiques (CDI) des liens indirects. On cherche par exemple à maximiser le débit moyen réel, c'est‐à‐dire le débit global sur un ensemble de trames. A titre de simplification de la description, les hypothèses suivantes sont faites par la suite sur le système OMAMRC : - les sources, les relais sont équipés d’une seule antenne d’émission ; - les sources, les relais, et la destination sont équipés d’une seule antenne de réception ; - les sources, les relais, et la destination sont parfaitement synchronisés ; - les sources sont statistiquement indépendantes (il n'y a pas de corrélation entre elles) ; - tous les nœuds émettent avec une même puissance ; - il est fait usage d’un code CRC supposé inclus dans les
bits d’information de chaque source i pour déterminer si un message est correctement décodé ou pas
- les liens entre les différents nœuds souffrent de bruit additif et d’évanouissement. Les gains d’évanouissement sont fixes pendant la transmission d’une trame effectuée pendant une durée maximale de intervalles de temps (avec
selon l’exemple décrit), mais peuvent changer
indépendamment d’une trame à une autre.
est un paramètre du système ; - la qualité instantanée du canal/lien direct en réception (CSIR Channel State Information at Receiver) est disponible à la destination, aux sources et aux relais ; - les retours sont sans erreur (pas d’erreur sur les signaux de contrôle). - les informations utilisées pour estimer les canaux directs (signaux de référence par exemple) sont transmises dans des canaux de contrôle unicast (d’une source ou d’un relais, vers la destination) supposés sans erreur, - les statistiques des canaux indirects sont également transmises dans des canaux de contrôle unicast (d’une source ou d’un relais, vers la destination) supposés sans erreur, les sources transmettant à la destination les statistiques des liens source‐source et éventuellement des liens source‐relais, et les relais transmettant à la destination les statistiques des liens relais‐relais et éventuellement des liens source‐relais, - les statistiques des canaux indirects peuvent être transmises à la destination lorsqu’un
changement est détecté, ou par exemple toutes les centaines de trames. On utilise par la suite les notations suivantes : - si
le nœud i sélectionné est une source i dénotée
; sinon et le nœud
sélectionné est un relais
dénoté
est un vecteur de dimension B des nœuds sélectionnés pour l’intervalle de temps t, pendant la première phase de transmission ou pendant la phase de transmission coopérative, avec S l’ensemble des sources
l’ensemble des relais. Le
élément
du vecteur
désigne la sous‐bande et le nœud sélectionné actif (i.e. transmet) durant cet intervalle de temps t dans cette sous‐bande
’ordre dans le vecteur correspond à l’ordre des sous‐bandes, - est le vecteur de dimension M+L du nombre de sous‐bandes allouées pour
chaque nœud qui varie entre 0 (le nœud est inactif) et B (le nœud occupe toutes les sous bandes), source ou relais, pour l’intervalle de temps t, pendant la première phase de transmission ou pendant la phase de transmission coopérative. Le élément
, du vecteur ^^௧ désigne le
nombre de sous‐bandes allouées au nœud i à l’intervalle de temps
. La somme des éléments composants le vecteur est égale à B le nombre de sous‐bandes,
- est la réalisation des canaux de transmission associés aux liens directs entre les sources/relais
et la destination et - la réalisation des canaux de transmission associés aux liens indirects entre les sources, entre
les relais, et entre les sources et les relais. Une réalisation est la valeur prise pour un tirage aléatoire à partir d’une statistique. Une estimation de canal estime une réalisation de canal, qui est aussi un CSI. Les termes « estimation » ou « réalisation » sont donc considérés comme équivalents par la suite, et utilisés indifféremment. En utilisant le théorème de l’espérance totale, i.e., on obtient un débit
moyen sur le canal global de transmission tel que :
Selon l’invention, on propose une nouvelle stratégie d’allocation de débit
(adaptation de lien rapide avec connaissance partielle des CSI), qui ne dépend pas de la réalisation
mais qui change pour chaque réalisation Ainsi, le débit alloué à chaque source, noté
ne change pas avec l’espérance conditionnelle
Pour maximiser le débit moyen
la destination peut sélectionner pour chaque trame (d’où la dénomination adaptation de lien rapide), les débits à allouer aux sources pour maximiser la variable interne :
connaissant la réalisation On peut utilise
omme approximation de qui
correspond à l’efficacité spectrale globale connaissant est l’efficacité spectrale globale par
trame connaissant et ainsi pour obtenir le débit
par trame, la destination cherche donc à
déterminer la variable interne , en utilisant d’une part les CDI des liens indirects, et
d’autre part les CSI des liens directs. L’efficacité spectrale globale basée sur la connaissance des CSI des liens directs peut s’écrire : ெ
ement de coupure individuel égal à 1 pour la source i, basée sur la distribution des probabilités des liens indirects connaissant les CSI des liens directs. Notamment, selon l’exemple illustré en figure 4, on considère que les liens directs sont les liens
et les liens indirects sont les liens
Les liens directs représentent les réalisations du canal qui sont fixes, sur lesquelles on détermine une CSI, et les liens indirects les réalisations du canal sur lesquelles on détermine une statistique. Dans l’expression de la variable d’espérance interne
, l’allocation de débit est donnée pour une réalisation connue des canaux directs, comme illustré en figure 4. Ainsi, connaissant les liens directs et des statistiques sur les liens indirects, on obtient
Ensuite, le débit moyen ^ peut être déterminé en tenant compte de
l’espérance ^ sur les réalisations des liens directs.
L’efficacité spectrale basée sur une connaissance des CSI des liens directs peut donc être exprimée sous la forme d’une équation à plusieurs variables, fonction des débits de chaque source et des vecteurs d’allocation ^^௧ pour chaque intervalle de temps t pour la phase de transmission coopérative. L’efficacité spectrale dépend donc de la sélection des nœuds et de l’allocation des sous‐ bandes.
L’allocation des débits (i.e. la détermination des débits à allouer aux M sources) visant à atteindre la meilleure efficacité spectrale met donc en œuvre une maximisation d’une métrique de qualité de service du système de communication avec ou sans contrainte par source.
Dans le cas général d’une contrainte de qualité de service par source, elle peut par exemple, en utilisant s’exprimer sous la forme : ெ
sous contrainte que , pour tout i appartenant à S,
avec :
et ^^^ ^^ு| ^^ௗ^^^ la probabilité jointe de réalisation du canal global pour tous les liens du système, conditionnée à la connaissance CSI des canaux directs. Si l’on suppose que les réalisations ^^^^ௗ et ^^ௗ^^ sont indépendantes, on obtient :
où : est le bloc d’information mutuelle d’évanouissement du nœud ^^ à la destination ^^ pour les
sous‐bandes allouées au nœud ^^ à l’intervalle de temps ^^ ∈ ^1, .. , ^^௨^^ௗ^
représente un ensemble de sources interférentes, ∧ représente le « et » logique, ^ représente les crochets d’Iverson i.e. qui donne la valeur 1 si l’événement ^^ est satisfait et la valeur
0 si non, La condition permet d’assurer que le nœud iconsidéré à l’intervalle de temps comprend
au moins un nœud du sous‐ensemble
dans son ensemble de décodage
(i.e. l’intersection entre l’ensemble de sources correctement décodées par le nœud
à l’intervalle de temps
et l’ensemble n’est pas vide), et que le nœud i considéré à l’intervalle de temps l n’a décodé aucun nœud interférent (i.e. l’intersection entre l’ensemble de sources correctement décodées par le nœud i à l’interval
et l’ensemble de sources interférentes est vide).
D’un point de vue analytique, un événement de coupure se produit si le vecteur des débits de ces sources n’est pas compris dans la région de capacité MAC (en anglais « Multiple Access Channel », en français « canal d’accès multiple ») correspondante. L’annexe 1 présente plus en détail les événements de coupure. Pour déterminer les débits
à allouer aux différentes sources, on doit donc résoudre un problème d’optimisation à plusieurs variables, en cherchant à maximiser une métrique de qualité de service du système de communication comme présentée ci‐dessus. Selon un mode de réalisation particulier, il est possible de simplifier l’équation ci‐dessus, pour s’affranchir du calcul de l’intégrale pour l’événement de coupure tenant compte de la réalisation
du canal ^ en utilisant une méthode de simulations de Monte‐Carlo.
Ainsi, l’expression de l’événement de coupure
tenant compte de la réalisation du canal peut s’exprimer sous la forme approchée suivante :
où est une réalisation du canal ^^ basée sur la distribution des probabilités des liens indirects. Cette expression peut encore être simplifiée par la coupure due à l’inégalité du débit somme
En variante, il est possible de supposer que la distribution statistique de chaque lien indirect suit une distribution de Dirac indépendante autour de la racine carré des SNR de chaque lien indirect en faisant l’hypothèse d’une variance du bruit égale à 1 (bruit blanc additif gaussien), au lieu de calculer l’équation ci‐dessus. Par exemple, la distribution du canal ℎ^,^ dont le SNR est ^^^,^ est approximée par
Une telle variante peut réduire légèrement les performances du système de communication, mais offre une solution pour simplifier la complexité de l’algorithme d’allocation de débits. On note par ailleurs qu’on a supposé jusqu’à présent une sélection des nœuds et allocation des sous‐bandes connues, i.e. un ordonnancement connu de la destination. Or comme indiqué ci‐dessus, l’efficacité spectrale dépend notamment de la sélection des
nœuds et de l’allocation des sous‐bandes.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, les problèmes d’allocation des débits aux sources et de sélection des nœuds peuvent être résolus conjointement. En particulier, on constate qu’un vecteur ^^௧, représentant les nœuds sélectionnés pour l’intervalle de temps t, dépend des débits alloués aux sources et des vecteurs représentant les nœuds sélectionnés pour au moins un intervalle de temps précédent. On considère par exemple que la stratégie de sélection des nœuds est basée sur une métrique de sélection de type bloc d’information mutuelle d’évanouissement. On souhaite sélectionner le vecteur qui donne la plus grande information mutuelle, pour la phase de transmission coopérative. Le vecteur sélectionné pour la phase de transmission coopérative peut s’écrire :
avec ^^௧ l’ensemble de toutes les allocations possibles ^^௧, qui correspond à l’activation des nœuds qui peuvent aider la destination à l’intervalle de temps ^^, ^^ ് 0 (« round »). On souhaite également sélectionner le vecteur qui donne la plus grande information mutuelle, pour la première phase de transmission. Toutefois, pour la première phase de transmission d’une trame, on souhaite allouer des sous‐bandes uniquement aux sources, en allouant au moins une sous‐ bande par source. Le vecteur sélectionné pour la première phase de transmission peut alors s’écrire :
avec ^^௧ un sous‐ensemble de ^^௧ comprenant les vecteurs associés aux sources, à l’intervalle de temps ^^ ൌ 0. Selon une première approche, une recherche exhaustive peut être mise en œuvre pour la résolution conjointe des problèmes d’allocation de débits et de sélection des nœuds. Une telle approche étant particulièrement complexe et coûteuse, on propose ci‐après des approximations. Selon une deuxième approche, un algorithme de type BRD (« Best‐Response Dynamic ») peut être utilisé. Un tel algorithme est notamment présenté en annexe 2. Selon cette approche, plutôt que résoudre conjointement les problèmes d’allocation de débit et de sélection des vecteurs, on cherche une solution pour chaque utilisateur / source de manière itérative. En d’autres termes, une solution sous‐optimale pour l’algorithme BRD est basée sur la
détermination d’un débit optimal pour un utilisateur / source pour un intervalle de temps donné, en considérant que les autres utilisateurs / sources sont inactifs, i.e. n’émettent pas de données. Cet algorithme est répété successivement pour chaque utilisateur / source, puis pour l’ensemble des utilisateurs / sources, jusqu’à atteindre un point de convergence, au‐delà duquel tout changement dans un débit alloué à un utilisateur / source conduit à une diminution de l’efficacité spectrale. Classiquement, l’algorithme BDR comprend deux phases : une phase d’initialisation et une phase de correction itérative. Au cours de la phase d’initialisation, on alloue des valeurs de débits initiaux aux différentes sources. Différentes techniques peuvent être mises en œuvre pour la phase d’initialisation : initialisation aléatoire (« random initialization »), initialisation à partir d’une valeur fixe (« fixed value initialization »), initialisation de type « Genie Aided », etc. En particulier, l’initialisation selon l’approche « Genie Aided » permet d’allouer un débit à une source sans tenir compte des débits alloués aux autres sources. Pour ce faire, pour le calcul du débit initial alloué à une source, on fait l’hypothèse que les messages transmis par les autres sources sont connus de tous les autres nœuds (source ou relais). En conséquence, les sources n’interférent pas entre elles. Une autre hypothèse peut être faite sur l’allocation des ressources, par exemple en considérant une approche aléatoire. L’annexe 3 présente notamment un exemple d’initialisation des valeurs de débits initiaux pour les différentes sources selon l’approche « Genie Aided ». Comme indiqué ci‐dessus, d’autres techniques peuvent être mises en œuvre pour la phase d’initialisation. En particulier, la mémoire des sources peut être utilisée, en utilisant par exemple les débits alloués aux différentes sources pour la transmission d’une trame précédente, pour initialiser l’algorithme itératif de détermination des débits pour la transmission d’une trame courante. En effet, il est probable que le canal global de transmission varie peu entre la transmission d’une trame précédente et la transmission d’une trame courante, ce qui signifie que l’allocation des débits pour la trame courante devrait être assez proche de l’allocation des débits pour la trame précédente. Quelle que soit la technique utilisée pour la phase d’initialisation, le choix d’un bon point de départ permet de faire converger l’algorithme BRD plus rapidement. Au cours de la phase de correction, les débits obtenus à l’itération précédente sont mis à jour, en cherchant à optimiser les performances du système de communication (i.e. l’efficacité spectrale). 5.3 Structure simplifiée de la destination On présente finalement, en relation avec la figure 5, la structure simplifiée d’un nœud destination selon au moins un mode de réalisation décrit ci‐dessus.
Comme illustré en figure 5, une telle destination comprend au moins une mémoire 51 comprenant une mémoire tampon, au moins une unité de traitement 52, équipée par exemple d’une machine de calcul programmable ou d’une machine de calcul dédiée, par exemple un processeur P, et pilotée par le programme d’ordinateur 53, mettant en œuvre des étapes du procédé de réception selon au moins un mode de réalisation de l’invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 53 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 52. Le processeur de l’unité de traitement 52 met en œuvre des étapes du procédé de réception décrit précédemment, selon les instructions du programme d’ordinateur 53, pour : ‐ estimer des canaux de transmission associés aux liens directs entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux directs, ‐ obtenir des statistiques des canaux de transmission associés aux liens indirects entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux indirects, ‐ déterminer, à partir desdites statistiques des canaux indirects et estimations desdits canaux directs, M débits à allouer aux M sources pour la transmission de ladite trame de données.
ANNEXE 1 L’indication d’événement de coupure individuelle ^ de la source
s après l’intervalle t (round t) de transmission dépend du vecteur ^^௧ de sélection des nœuds, du vecteur d’allocation de sous‐bandes et du jeu
, de sources décodées à la fin de l’intervalle précédent, t‐1. Il est en outre conditionnel de la connaissance des réalisations du canal des liens directs (des
gains du canal) ainsi que d désigne le jeu des vecteurs de sélection (donc des nœuds
sélectionnés) et des vecteurs d’allocation avec leur jeu de sources décodées
associé
déterminés pour les intervalles (rounds)
précédant l’intervalle et le jeu ^
de
sources décodées par la destination. Il faut noter que est le vecteur de sélection des nœuds source
transmettant pendant la première phase de transmission, que est le vecteur d’allocation de sous‐
bandes allouées pour chaque source pendant la première phase de transmission et que est le jeu
de sources décodées par la destination à l’issue de la première phase. L’indication d’événement de coupure commune pour le sous
jeu de sources après l’intervalle de temps t (round t) est l’événement qu’au moins une source du sous‐jeu n’est pas décodée correctement par la destination à la fin de cet intervalle t. Par la suite, les dépendances de ^^^,௧ି^
sont omises pour simplifier les notations. On note
, le jeu des sources non décodées avec succès par la destination à la fin de l’intervalle de temps t (round
D’un point de vue analytique, l’indication d’événement de coupure commune d’un sous jeu
de sources intervient i.e. est satisfait si le vecteur des débits de ces sources n’est pas compris dans la région de capacité MAC correspondante. Ainsi, pour un sous‐jeu de sources donné, pour un vecteur candidat de nœuds
sélectionnés et le vecteur ^^௧ d’allocation de sous‐bandes correspondant, cet événement peut s’exprimer sous la forme :
traduit le non‐respect de l’inégalité MAC associée au débit somme des sources contenues dans ^^ :
avec ^ ^^ l’index d’intervalle de temps (round) de la deuxième phase avec la convention que
correspond à la fin de la première phase (phase de transmission),
^ ^^ l’index correspondant au nœud source,
^ l’index correspondant à n’importe quel nœud (source et relais),
^ , le nombre de sous‐bandes allouées au nœud i pour l’intervalle de temps (round)
^ le nombre de sous‐bandes allouées à la source par la destination pour la
première phase,
avec ^^ ൌ ^ഥ^ \ ^^ représente le jeu de sources interférentes vaut un si d’une part
l’intersection entre le jeu de sources correctement décodées par le nœud i à l’intervalle
et l’ensemble
n’est pas vide et d’autre part l’intersection entre le jeu de sources correctement décodées par le nœud
à l’intervalle
et le jeu de sources interférentes est vide, ^ ∧ représente le « et » logique, représente les crochets d’Iverson i.e. qui donne la valeur 1 si l’événement P est satisfait et
la valeur 0 si non, le bloc d’information mutuelle d’évanouissement du nœud i à la destination dpour les
sous‐bandes allouées au nœud i à l’intervalle de temps
mutuelle entre le nœud
auquel est allouée la sous‐bande f à l’intervalle de temps (round) et la destination d. L’information mutuelle
dépend de la puissance transmise sur la sous‐bande du canal i.e entre le nœud a^,^ et la
destination
avec
la puissance totale de ce nœud. Si le nœud i n’est pas sélectionné à l’intervalle de temp alors le bloc d’information mutuelle est nul.
^ le bloc d’information mutuelle d’évanouissement de la source s à la destination pour
donnés, à l’intervalle de temps correspondant à la phase de transmission(première phase), ^
est le débit utilisé pendant la première phase avec le
nombre de bits d’information utile transmise sur
utilisations de canal. Par la suite l’évènement de coupure pour une source donné s est défini sous la forme :
qui est par définition l’intersection de tous les évènements de coupure commun correspondant à un jeu de sources ^^ incluant la source s. Une source s est en coupure si et seulement il n’existe aucun
jeu de sources Β la comprenant qui puisse être associé à un décodage sans erreur,
vien
Cet indication d’événement de coupure indique si une source est décodée sans erreur
( 0) ou si elle est en coupure^ Cette approche permet de prédire le résultat de la mise en
œuvre d’un contrôle de parité (CRC check) sans passer par la simulation de l’ensemble de la chaine d’émission (codage modulation) et de réception (détection/démodulation, décodage). En ceci, elle définit une abstraction de la couche physique. Certains ajustements obtenus par simulation (appelé calibration dans le cadre des abstractions de la couche physique) pour un schéma de codage donné peuvent être réalisés en introduisant des paramètres de pondération des informations mutuelles et/ou des SNR des liens.
ANNEXE 2 ‐ Algorithme GA Algorithme 1 – Simulations de Monte‐Carlo pour fixer la valeur initiale de la source s en utilisant une approche du type « Genie Aided » (GA):
ANNEXE 3: Algorithme BRD Algorithme 2 – algorithme « Best response dynamics» (BRD) (Dynamique de meilleure réponse)
Algorithme 3 ‐ Simulations de Monte‐Carlo pour déterminer l’efficacité spectrale et le utilisé dans l’algorithme BRD (étape 8):
Claims
REVENDICATIONS 1. Procédé de réception d’au moins une trame de données, dans un système de communication mettant en œuvre M sources, éventuellement L relais et une destination, avec
, lesdites M sources étant configurées pour transmettre, au cours d’une première phase de transmission, des messages sur K intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, avec et
et une sélection desdites M sources et desdits L relais étant configurée
pour transmettre, au cours d’une phase de transmission coopérative, un signal représentatif d’au moins un desdits messages sur intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, selon un
ordonnancement choisi par ladite destination, les données transmises sur lesdits intervalles de temps formant une trame de données,
caractérisé en ce que ladite destination met en œuvre, pour au moins une trame de données et l’ordonnancement associé, une phase initiale d’adaptation de lien, préalable à ladite première phase de transmission de ladite trame, comprenant : ‐ l’estimation (21) des canaux de transmission associés aux liens directs entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux directs, ‐ l’obtention (22) des statistiques des canaux de transmission associés aux liens indirects entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux indirects, ‐ la détermination (23), à partir desdites statistiques des canaux indirects et estimations desdits canaux directs, de M débits à allouer aux M sources pour la transmission de ladite trame de données. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite estimation des canaux directs est mise en œuvre pour chaque trame de données. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits canaux directs sont estimés à partir d’au moins un signal de référence reçu par ladite destination, et émis par lesdites sources et/ou lesdits relais. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites statistiques des canaux indirects suivent une distribution de Dirac autour de la racine carrée d’un rapport signal‐à‐bruit du canal indirect correspondant. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite obtention des statistiques des canaux indirects est mise en œuvre pour un ensemble de trames de données. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, qu’il comprend la réception d’une notification de modification d’au moins une statistique d’un desdits canaux indirects, et une mise à jour desdites statistiques.
36 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite détermination de M débits à allouer aux M sources met en œuvre une maximisation d’une métrique de qualité de service dudit système de communication, connaissant l’estimation des canaux directs. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite maximisation s’exprime sous la forme :
avec : l’ensemble des sources ; une variable représentant le débit à allouer à la source
le nombre de sous‐bandes allouées à la source i durant la première phase de transmission, l’estimation des canaux directs,
le nombre de transmissions coopératives utilisées pendant la phase de transmission coopérative, le nombre maximum de transmissions coopératives autorisées pendant la phase de transmission
coopérative,
une moyenne du nombre de transmissions coopératives utilisées pendant la phase de transmission coopérative, connaissant l’estimation des canaux directs, une moyenne du nombre de messages transmis par la source i non décodés par la
destination à l’issue de la phase de transmission coopérative, connaissant l’estimation des canaux directs, le taux d’erreur moyen acceptable par rapport à une qualité de
service QoS, connaissant l’estimation des canaux directs. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite détermination de M débits à allouer aux M sources met en œuvre un algorithme itératif basé sur la détermination d’un débit à allouer à la source i, pour chaque
en supposant les débits à allouer aux autres sources connus. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit algorithme itératif est initialisé en utilisant un algorithme de type « Genie Aided ». 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite détermination de M débits à allouer aux M sources est mise en œuvre conjointement à la détermination d’un ordonnancement optimisé pour ladite trame.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu’il comprend la transmission auxdites sources d’au moins une information représentative desdits débits à allouer aux M sources. 13. Destination d’au moins une trame de données, dans un système de communication mettant en œuvre M sources, éventuellement L relais et ladite destination, avec ^
lesdites M sources étant configurées pour transmettre, au cours d’une première phase de transmission, des messages sur K intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, avec
1 et et une sélection desdites M sources et desdits L relais étant configurée pour
transmettre, au cours d’une phase de transmission coopérative, un signal représentatif d’au moins un desdits messages sur intervalles de temps et B sous‐bandes de fréquence, selon un
ordonnancement choisi par ladite destination, les données transmises sur lesdits intervalles de temps formant une trame de données,
caractérisé en ce que ladite destination comprend au moins un processeur configuré pour mettre en œuvre, pour au moins une trame de données et l’ordonnancement associé, une phase initiale d’adaptation de lien, préalable à ladite première phase de transmission de ladite trame, comprenant : ‐ estimer des canaux de transmission associés aux liens directs entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux directs, ‐ obtenir des statistiques des canaux de transmission associés aux liens indirects entre lesdites sources et/ou relais et ladite destination, dits canaux indirects, ‐ déterminer, à partir desdites statistiques des canaux indirects et estimations desdits canaux directs, M débits à allouer aux M sources pour la transmission de ladite trame de données. 14. Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d’un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 lorsque ce programme est exécuté par un processeur. 15. Système comprenant M sources
éventuellement L relais et une
destination
( ), , , pour une mise en œuvre d’un procédé de réception selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.
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