FR2792126A1 - Dispositif pour entrelacement de canal et multiplexage - Google Patents

Abstract

L'invention propose un multiplexage temporel par intercalage des symboles provenant des différents canaux de transport codés et entrelacés, l'intercalage se faisant selon un algorithme s'adaptant à la proportion des débits respectifs des différents canaux de transport.De plus, l'invention propose un arrangement de l'entrelacement de canal et de l'équilibrage de débit assurant que leur interaction n'a pas d'effets indésirables. Cet arrangement place l'équilibrage de débit avant l'entrelacement de canal. Dans le lien montant il est cependant possible qu'une première étape d'entrelacement et de segmentation soit faite avant l'équilibrage de débit et l'entrelacement de canal, cette première étape n'est faite que dans le cas où le canal de transport correspondant aurait une étendue temporelle plus longue que celle de la trame de multiplexage du fait que l'équilibrage de débit est dynamiquement défini à chaque trame de multiplexage, et cette étape est adaptée pour ne pas interagir de façon non désirable avec l'équilibrage de débit qui suit. Finalement, l'entrelacement de canal proposé pour chaque canal de transport est fait selon un algorithme pouvant être calculé au vol et autorisant des profondeurs variables, de sorte à offrir une flexibilité et une indépendance aux services la plus grande possible.

Description

La présente invention concerne un entrelaceur de canal et un multi-

plexeur de plusieurs canaux de transport pour un système tel que celui en

cours de spécification par le projet 3GPP.

Un entrelaceur de canal est un dispositif placé entre le canal de transmission et le codeur (respectivement décodeur) de canal. L'objet du codeur/décodeur de canal est de contrer les effets des interférences. L'objet

de l'entrelaceur de canal est d'espacer temporellement des symboles con-

sécutifs à la sortie du codeur 104 (respectivement à l'entrée du décodeur) de canal. De la sorte une dégradation altérant plusieurs symboles consécutifs sur le canal, altère des symboles non consécutifs à l'entrée du décodeur de

canal, ce qui évite de le saturer. L'effet recherché s'appelle le gain de diver-

sité temporelle.

Le groupe 3GPP est une association dont les membres proviennernt de plusieurs organismes de standardisation régionaux dont notamment

I'ETSI et l'ARIB, et dont le but est la standardisation d'un système de télé-

communication de troisième génération pour les mobiles. Un des aspects fondamentaux distinguant les systèmes de troisième génération de ceux de

seconde génération, est qu'outre qu'ils utiliseront plus efficacement le spec-

tre radio, qu'ils permettront une très grande flexibilité de service. Les systè-

mes de seconde génération offrent une interface radio optimisée pour cer-

tains services, par exemple GSM est optimisé pour la transmission de la pa-

role (téléphonie). Les systèmes de troisième génération offriront une inter-

face radio adaptée à toutes sortes de services et de combinaisons de ser-

vice. Un problème se posant alors et de multiplexer les services sans dégra-

der le gain de diversité temporelle apporté par l'entrelaceur de canal.

L'un des enjeux des systèmes radio mobile de troisième génération est de multiplexer efficacement sur l'interface radio des services n'ayant pas

les mêmes exigences en terme de qualité de service. Notamment ces diffé-

rences de qualité de service impliquent des canaux de transport respectifs ayant différentes tolérances aux délais, et donc différents entrelacements de canal, ainsi que, dans le système CDMA envisagé dans la proposition du

3GPP, différents équilibrages de débit.

Ceci pose problème car il faut s'assurer que le multiplexage temporel des différents canaux de transport, ainsi que leur équilibrage de débit ne dégradent pas le gain de diversité temporelle apporté par l'entrelacement de canal. Dans le modèle OSI de l'ISO, un équipement de télécommunication est modélisé par un modèle en couche constituant une pile de protocoles o

chaque niveau est un protocole apportant un service au niveau du dessus.

Le niveau 1 est notamment en charge de mettre en oeuvre le codage de ca-

nal 104 et l'entrelacement de canal. Le service apporté par le niveau 1 s'appelle " canaux de transport ". Un canal de transport permet au niveau

supérieur de transmettre des données avec une certaine qualité de service.

La qualité de service est notamment caractérisée par le délai et le BER (si-

gle anglo-saxon désignant le taux d'erreur binaire). Un entrelaceur apportant un délai qui constitue son étendue temporelle, il convient donc de ne pas

utiliser le même entrelaceur pour chaque canal de transport.

A titre d'exemple un entrelaceur rectangulaire est montré sur la figure 1. Cet entrelaceur rectangulaire fonctionne comme suit: 20 symboles étant

disponibles pour l'émission ils sont écrits dans un espace de mémoire cons-

tituant une matrice de 4 colonnes et de 5 lignes. L'écriture se fait selon les

lignes. Puis ils sont lus selon les colonnes et émis selon l'ordre de lecture.

Le nombre de symboles, 20 en l'occurrence, étant ainsi entrelacés s'appelle la profondeur de l'entrelaceur. On constate la diversité temporelle suivante: les symboles 0 (02A) et 1 (04A) étant consécutif avant entrelacement, sont

écartés (02B et 04B) après entrelacement.

On comprend que, pour que l'entrelaceur fonctionne, il faut attendre

que 20 symboles soient disponibles, d'o le délai introduit par l'entrelaceur.

Comme montré sur la figure 2, on peut construire des entrelaceurs rectan-

gulaires généralisés, dans lesquels il n'est pas nécessaire que le nombre de

colonnes soit un diviseur de la profondeur.

Sur les figures 3 et 4,sont représentés les schémas bloc d'entrelace-

ment et de multiplexage tels que définis par la proposition actuelle du

groupe 3GPP, cette proposition n'étant d'ailleurs pas encore figée, ni com-

plètement claire. Sur les figures 5 et 6, sont représentés les schémas bloc tels que dans l'invention. Dans ces figures des blocs similaires portent les

mêmes numéros. Dans les deux cas on distingue le lien montant (de la sta-

tion mobile vers le réseau) du lien descendant (du réseau vers la station

mobile), et seule la partie émission est représentée.

Pour chaque canal de transports les niveaux supérieurs fournissent (122A et 122B) au niveau 1 (L1) périodiquement un ensemble de bloc de transport. Le nombre de blocs de transport dans cet ensemble, ainsi que leurs tailles dépendent du canal de transport. La période minimale avec laquelle l'ensemble de blocs de transport est fourni correspond à l'étendue

temporelle de l'entrelacement du canal de transport. Les canaux de trans-

port, après notamment codage de canal et entrelacement de canal sont mul-

tiplexés entre eux. Ce multiplexage s'opère par trame de multiplexage: une trame de multiplexage est la plus petite unité de donnée pour laquelle le

démultiplexage peut être opéré au moins partiellement. Une trame de multi-

plexage correspond typiquement à une trame radio. Les trames radio for-

ment des intervalles temporels consécutifs synchronisés sur le réseau, et numérotés par le réseau. Dans la proposition du groupe 3GPP une trame

radio correspond à une durée de 1 Oms.

La proposition 3GPP comprend l'option d'un codage et d'un entrela-

cement spécifique à un service (122B, 118). L'éventualité d'une telle option est considérée à ce jour faute d'avoir déterminé si elle est indispensable. En effet une telle option n'est pas la bien venue, et les constructeurs de réseaux

de télécommunications mobiles tiennent à avoir un niveau 1 le plus généri-

que possible afin de pouvoir réutiliser les mêmes moyens de calcul pour une

grande variété de services.

Dans le cas général (130) un FCS (Frame Check Sequence) est ap-

posé (100) à chaque bloc de transport. Le FCS est typiquement calculé par

la technique dite du CRC (Cyclic Redundancy Check) qui consiste à consi-

dérer les bits du bloc de transport comme les coefficients d'un polynôme P et à calculer le CRC à partir du reste du polynôme (P+PO) dans la division par un polynôme G dit générateur, o PO est un polynôme prédefini pour un degré de P donné. L'apposition du FCS est optionnelle, et certains canaux de transport n'incluent pas cette étape. La technique exacte de calcul du FCS dépend aussi du canal de transport, et notamment de la taille maximale des blocs transport. L'utilité du FCS est de détecter si le bloc de transport

reçu est valide ou corrompu.

L'étape suivante (102) consiste à multiplexer entre eux les canaux de transport (TrCH) de même qualité de service (QoS). En effet ces canaux de transport ayant la même qualité de service, ils peuvent utiliser le même co- dage de canal. Typiquement le multiplexage est opéré par concaténation des ensembles de blocs de transport avec leur FCS pour chaque canal de transport. Un exemple de multiplexage par concaténation est montré sur la

figure 7.

L'étape suivante consiste à effectuer le codage de canal (104). A la

sortie du codeur de canal se trouve un ensemble de blocs codés. Typique-

ment dans le cas d'un code convolutionnel on a soit zéro soit un unique bloc codé de longueur variable dont la longueur est donnée par la formule: Nsortie = Nentrée / rendement + Nqueue avec: - Nsortie =nombre de bits en sortie (longueur du bloc codé) - Nentrée =nombre de bits en entrée rendement = rapport constant - Nqueue = quantité fixe d'information, indépendante de Nentrée, servant à vider proprement le décodeur de canal au moment de la réception du

bloc codé.

C'est à partir de cette étape que le lien montant se distingue du lien descendant, et que l'invention se distingue de la proposition actuelle du 3GPP.

L'étape d'équilibrage de débit (124,108) a pour but d'équilibrer le rap-

port Eb/l entre les canaux de transport de qualités de service différente. Le rapport Eb/l donne l'énergie moyenne d'un bit par rapport aux interférences, dans un système utilisant la technologie CDMA d'accès multiple, plus ce

rapport est grand est plus la qualité qu'on peut obtenir est grande. On com-

prend alors que des canaux de transport ayant des qualités de service diffé-

rentes n'ont pas le même besoin en terme de Eb/Il, et qu'en l'absence d'équilibrage de débit certains canaux de transport aurait une qualité "trop" bonne car fixée par le canal le plus exigeant, et ils causeraient inutilement des interférences. L'équilibrage de débit a donc un rôle d'équilibrage de Eb/l. L'équilibrage de débit est tel que X bits en entrée donnent Y bits en

sortie, ce qui multiplie Eb/l par le rapport Y/X, d'o la possibilité d'équili-

brage. L'équilibrage de débit n'est pas fait de la même façon dans le lien

montant et dans le lien descendant. En effet dans le lien montant il fut déci-

dé d'émettre en continu, car une transmission discontinue détériore le rap-

port pic/moyenne de la puissance radiofréquence en sortie de la station mo-

bile. Plus ce rapport est proche de 1 et mieux c'est. En effet, si ce rapport

est détérioré (= accru) ceci signifie que l'amplificateur de puissance néces-

site une plus grande marge (backoff) de linéarité par rapport au point moyen de fonctionnement. Du fait d'une telle marge, I'amplificateur de puissance serait moins efficace, et donc consommerait plus pour la même puissance moyenne émise, ce qui réduirait de façon non acceptable l'autonomie sur batterie de la station mobile. Du fait qu'il est nécessaire d'émettre en continu sur le lien montant le rapport le rapport Y/X ne peut pas être constant. En effet la somme Y1+Y2+...Yk des nombres de bits après équilibrage doit être égale ou nombre total de bits dans la trame radio pour les données. Ce nombre ne peut prendre que certaines valeurs prédefinies NI, N2,...,Np. Il convient donc de résoudre le système à k inconnues Y,,..., Yk suivant: Vic{1,...,k} Yi = x.(Ebi/l).Xi YI+... +Yk = Nj Vi{1,k} _> 1-Pil "'Ebi/I o Xi et Ebi/l et Pi sont des constantes caractéristiques de chaque canal de transport, et o on cherche à minimiser Nj parmi les p valeurs possible Ni, N2,...,Np (note: Pi est le taux de poinçonnage maximal supportable par un

canal de transport codé).

Ainsi dans le lien montant les rapports Y/X d'équilibrage de débit pour

chaque canal de transport ne sont pas constants d'une trame de multi-

plexage à la suivante, mais ils sont définis à une constante multiplicative

près: les rapports deux à deux entre ces rapports restent donc constants.

Dans le lien descendant le rapport pic/moyenne de la puissance ra-

diofréquence est de toute façon très mauvais car le réseau émet vers plu-

sieurs utilisateurs simultanément, et les signaux destinés à ces utilisateurs

se combinent de façon constructive ou destructive en induisant ainsi de lar-

ges variations de puissance radiofréquence émise par le réseau, et donc un mauvais rapport pic/moyenne. Il fut donc décidé que pour le lien descendant I'équilibrage de Eb/l entre les différents canaux de transport se ferait avec un

équilibrage de débit à rapport Y/X constant, et que les trames de multi-

plexage seraient complétées par des bits factices, c'est à dire des bits non

transmis, c'est à dire une émission discontinue.

Ainsi la différence entre le lien montant et le lien descendant est que dans le lien montant l'équilibrage de débit 108 est dynamique de sorte à compléter les trames multiplexage, alors que dans le lien descendant

l'équilibrage de débit 124 est statique, et la complétion des trames de multi-

plexage se fait par insertion de bits factices 206.

L'équilibrage de débit, qu'il soit dynamique ou statique, se fait soit par

répétition soit par poinçonnage de bits, selon un algorithme qui a été propo-

sé à l'ETSI par la société Siemens dans le document technique référencé SMG2/UMTS-L1/Tdoc428/98. Cet algorithme permet d'obtenir des rapports

de poinçonnage/répétition qui ne sont pas entiers, et il est donné pour infor-

mation dans la table 1. Notons que dans cet algorithme on suppose que le rapport Yi/Xi est dans]0 2[, en effet on peut toujours se ramener à ce cas

par une première répétition à rapport entier.

La particularité de cet algorithme est que lorsqu'il fonctionne en mode poinçonnage il évite de poinçonner des bits consécutifs, mais au contraire tend à espacer au maximum deux bits poinçonnés. En ce qui concerne la répétition, les bits de répétition suivent les bits qu'ils répètent. Dans ces conditions on comprend qu'on a intérêt à ce que l'équilibrage de débit soit fait avant entrelacement. En effet pour la répétition ceci permet d'écarter les bits répétés par le fait qu'un entrelacement suit l'équilibrage de débit. Pour le

poinçonnage, le fait qu'un entrelaceur précède l'équilibrage de débit fait cou-

rir un le risque que l'équilibrage de débit poinçonne des bits consécutifs à la

sortie du codeur de canal. Un cas catastrophique serait un entrelaceur rec-

tangulaire entre le codeur de canal et l'équilibrage de débit, et avec un nom-

bre de lignes égal à la période de poinçonnage: dans ce cas tous les bits poinçonnés seraient consécutifs à la sortie du codeur de canal. Il est donc avantageux que l'équilibrage de débit soit fait le plus haut possible, c'est à

dire le plus près possible du codeur de canal.

Pour le lien descendant il est possible de placer l'équilibrage de débit juste à la sortie du codage de canal 104, car le rapport d'équilibrage de débit est constant. On n'a donc a priori besoin que d'un seul entrelaceur (134 et 138) comme dans l'invention (138 sur figure 5), cependant on verra plus tard que dans le cas de la proposition du 3GPP un deuxième entrelaceur 136 est nécessaire. Pour le lien montant le rapport d'équilibrage de débit varie toutes les trames de multiplexage, c'est pourquoi on a besoin d'au moins un premier entrelaceur (130 et 140) avant l'équilibrage de débit pour répartir les bits du

bloc codé sur les plusieurs trames de multiplexage, et d'un deuxième entre-

laceur (132 et 142), placé après l'équilibrage de débit pour écarter entre eux

les bits répétés par l'équilibrage de débit.

Ainsi dans les schémas bloc (figures 3, 4, 5 et 6) on distingue deux entrelaceurs appelés dans les schémas bloc 1er et 2,me entrelaceurs. Le premier entrelaceur est un entrelaceur dont l'étendue temporelle est égale à

l'étendue temporelle d'entrelacement du canal de transport correspondant.

Celle-ci peut être plus longue que la durée d'une trame de multiplexage est en est typiquement un multiple selon un rapport constant. C'est pourquoi ce

premier entrelaceur est aussi parfois appelé entrelaceur inter-trame.

Le deuxième entrelaceur est aussi appelé entrelaceur intra-trame car

son étendue temporelle est celle d'une trame de multiplexage.

Aussi une étape 120 de segmentation par trame de multiplexage se

situe entre le 1er et le 2ème entrelaceur (quand il y a un deuxième entrela-

ceur). Cette étape consiste à segmenter les blocs codés et entrelacés par le premier entrelaceur en autant de segments que vaut le rapport entre l'étendue temporelle du premier entrelaceur et de la durée d'une trame de

multiplexage. Cette segmentation se fait typiquement de sorte que la con-

caténation des segments redonne le bloc codé entrelacé.

On notera que dans le lien montant cette étape 120 de segmentation se trouve nécessairement avant l'équilibrage de débit 108. En effet l'équilibrage de débit 108 se fait selon un rapport établi dynamiquement trame de multiplexage par trame de multiplexage, il n'est donc pas possible de le faire sur une unité de donnée pouvant s'étendre sur plusieurs trame de multiplexage.

PROBLEME RESOLU PAR L'INVENTION

En général il n'est pas souhaitable d'avoir deux entrelaceurs en série.

En effet tout d'abord dans le cas d'un seul canal ceci est inutile car une fois l'entrelacement opéré il n'y a plus de gain de diversité temporelle à espérer, autant avoir un seul entrelaceur bien optimisé. Deuxièmement si on a deux

entrelaceur en série, il n'est pas possible de les définir de façon indépen-

dante. En effet il y a le risque que les bonnes propriétés de diversité tempo-

relle acquise par le premier entrelaceur soient détruites par le second. Par exemple si les deux entrelaceurs sont identiques et que la permutation qu'ils opèrent est une involution, c'est à dire une permutation qui est sa propre

inverse, alors au total on n'a pas d'entrelacement du tout.

Or dans le cas de la proposition du 3GPP on observe qu'il y a deux entrelaceurs (134 et 136 dans le lien descendant, 130 et 132 dans le lien

montant) en série. De plus le deuxième entrelaceur est placé après le multi-

plexage 150 des canaux de transport. Les canaux de transport étant indé-

pendants entre eux il est impossible de déterminer d'avance quels seront les indexes des bits correspondant à un canal de transport lorsqu'on arrive au

deuxième entrelaceur (136, 132), et donc il est impossible de savoir com-

ment le canal de transport sera entrelacé. On court donc d'une part le risque

que la combinaison du premier et du deuxième entrelaceur ait un effet des-

tructif sur le gain de diversité temporelle, mais on court aussi le risque que

du fait du multiplexage 150, ce gain soit dégradé.

Prenons en effet l'exemple de deux canaux de transport ayant des débits très différents, un canal de transport A et un canal de transport B et supposons pour simplifier que le deuxième entrelaceur est un entrelaceur rectangulaire, I'exemple est montré sur la figure 8. Les deux symboles de B se trouvent distant de 4 symboles dans la trame de multiplexage, alors que cette trame faisant 24 symboles il pourrait être distant de 12 symboles soit 3

fois plus.

Bien sûr l'exemple de la figure 8 est quelque peu caricatural. En fait le

2ème entrelaceur est un entrelaceur MIL plus complexe qu'un simple entrela-

ceur rectangulaire, et l'effet montré sur la figure 8 ne serait pas aussi fort.

Cependant, cet entrelaceur est statique, il est défini par une table fixée une fois pour toute, il ne peut donc pas être optimal pour tous les cas de multi- plexage.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va

suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux des-

sins sur lesquels:

La figure 1 est une vue schématique illustrant un entrelaceur rectan-

gulaire;

La figure 2 est une vue schématique illustrant un entrelaceur rectan-

gulaire généralisé incomplet;

La figure 3 est une vue schématique illustrant le multiplexage des ca-

naux de transport sur le lien montant dans la proposition actuelle du 3GPP;

La figure 4 est une vue schématique illustrant le multiplexage des ca-

naux de transport sur le lien descendant dans la proposition actuelle du 3GPP;

La figure 5 est une vue schématique illustrant le multiplexage des ca-

naux de transport dans l'invention pour le lien descendant;

La figure 6 est une vue schématique illustrant le multiplexage des ca-

naux de transport dans l'invention pour le lien montant; La figure 7 est une vue schématique illustrant le multiplexage par concaténation;

La figure 8 est une vue schématique illustrant l'effet destructif du mul-

tiplexage par concaténation sur le gain d'entrelacement; et

La figure 9 est une vue schématique illustrant le multiplexage par in-

tercalage.

SOLUTION APPORTE PAR L'INVENTION

En fait le deuxième entrelaceur (132, 136) de la proposition du 3GPP

doit sa position au fait qu'il contrecarre l'effet destructeur de gain d'entrela-

cement du multiplexage par concaténation 150 de la proposition du 3GPP.

Dans l'invention le multiplexage 150 par concaténation est remplacé

par un multiplexage 152 par intercalage.

Ceci autorise à supprimer le deuxième entrelaceur dans le lien des-

cendant et à ne garder que le premier 138. Dans le lien montant l'interaction entre le premier 140 et le deuxième entrelaceur 142 peut être traité comme suit:

le premier entrelaceur 140 est un entrelaceur rectangulaire ayant au-

tant de colonnes que vaut le rapport entre l'étendue temporelle d'entrela-

cement du (des) canal(aux) de transport correspondant et la durée de la

trame multiplexage.

Par exemple si l'étendue temporelle d'entrelacement du canal de transport vaut 40ms, et que la trame de multiplexage correspond à une

trame radio, soit 10ms, le premier entrelaceur 140 est un entrelaceur rectan-

gulaire à 4 colonnes. La segmentation par trame de multiplexage 120 se fait selon les colonnes du premier entrelaceur 140, c'est à dire que le segment correspondant à la ième trame de multiplexage dans la période sur laquelle est entrelacé le canal de transport correspond à la ième colonne du premier entrelaceur.

Le deuxième entrelaceur 142 est un entrelaceur rectangulaire à pro-

fondeur dynamiquement variable et égale à la partie entière de la racine car-

rée de la taille du bloc à entrelacer. Un algorithme permettant de réaliser cet entrelacement est donné dans la table 2. Un algorithme alternatif est donné dans la table 3. Ces algorithmes sont suffisamment simples pour que les positions d'entrelacement soient calculées au vol, ne nécessitant donc pas

de tabulation.

Notons que dans le cas o l'étendue temporelle d'entrelacement du canal de transport serait égale à la durée d'une trame de multiplexage, alors le premier entrelaceur 130 et la segmentation 120 n'auraient aucun effet, et

pourraient aussi bien être omis.

La combinaison du premier entrelaceur 130 et de la segmentation 120 est telle que les bits dans chaque segment sont dans le même ordre

dans le segment que dans le bloc avant entrelacement. Dans de telles con-

ditions on comprend que la combinaison du premier 140 et du deuxième

entrelaceur 142 ne peut pas avoir d'effet destructif du gain d'entrelacement.

De plus lorsque l'équilibrage de débit se fait par poinçonnage, comme l'algorithme d'équilibrage de débit 108 (table 1) ne poinçonne pas de bits consécutifs, et que le premier entrelaceur 140 conserve l'ordre restreint à un segment, il en résulte que l'équilibrage de débit ne poinçonne pas non plus de bits consécutifs à la sortie du codeur de canal 104. Finalement ajoutons, que comme le premier entrelaceur conserve

l'ordre localement à un segment, que l'algorithme d'équilibrage de débit pro-

cède en prenant les bits dans l'ordre et en répétant / poinçonnant selon cet ordre, alors il est possible d'implémenter le premier entrelaceur, I'équilibrage de débit, et le second entrelaceur en calculant au vol les positions d'entrelacement, ainsi que la nécessité de poinçonner / répéter. Ceci permet de limiter au maximum les lectures et écritures de symboles en mémoire

vive ce qui est un gain de temps notable.

Le multiplexage par intercalage se fait selon un algorithme donné dans la table 4 s'inspirant de l'algorithme d'équilibrage de débit donné dans la table 1. Dans cet algorithme une erreur x. entre les rapports xj/x et Nj/N est calculée, le bloc qui est sélectionné pour le multiplexage est celui pour lequel l'erreur est la plus petite, en effet le but est de minimiser le maximum des erreurs au cours de l'exécution de l'algorithme. Afin que l'algorithme soit entièrement défini, il faut que l'opération " trouve j tel que ej = min {el, e2,, ep} " soit définie lorsque le minimum est atteint en plusieurs points. Par

exemple on peut définir j par l'algorithme de la table 5.

Grâce au multiplexage par intercalage 152, il n'y a besoin que d'un seul entrelaceur dans le lien descendant, cet entrelaceur peut par exemple

être un entrelaceur rectangulaire tel que celui donné dans la table 2, cet en-

trelaceur ayant l'avantage d'être à profondeur variable, et pouvant être cal-

culé au vol.

Dans une des mises en oeuvre discutée actuellement dans la propo-

sition du 3GPP les entrelaceurs dits premiers entrelaceurs (130, 134) sont des entrelaceurs à profondeur fixe. Ceci semble en fait peu évolutif et peu

souhaitable. En effet si le nombre d'étendues temporelles possibles des en-

trelaceurs est relativement restreint, la taille des blocs (dont il résulte la pro-

fondeur correspondante de l'entrelaceur) est-elle très liée au service. Il est

peu souhaitable de définir un entrelaceur de taille fixe par service, ceci ré-

sulterait dans un nombre important de tables d'entrelaceur à mémoriser

dans le réseau, en effet s'il est envisageable de construire des stations mo-

biles ne supportant qu'un nombre restreint de services, le réseau d'accès radio, lui, doit le même pour tous les services. De plus l'introduction d'une méthode de liaison de donnée telle que I'ARQ Hybride de type III (il s'agit d'une méthode dans laquelle un bloc codé est transmis partiellement ou complètement suivant que des erreurs sont détectées au moyen du FCS ou

non) résulterait en encore plus de tailles possibles de blocs, et donc de pro-

fondeurs d'entrelaceur.

En un mot, l'invention en utilisant une méthode d'entrelacement uni-

que, et pouvant être calculer au vol pour n'importe quelle profondeur, s'inscrit d'emblée dans une logique d'évolutivité et de flexibilité qui est l'un des enjeux des systèmes de 3ème génération. Tout entrelaceur présentant les mêmes caractéristiques de profondeur variable et de possibilité de calcul

au vol pourrait être utilisé dans l'invention à la place de l'entrelaceur rectan-

gulaire défini par l'algorithme de la table 2.

Finalement, ajoutons que dans le lien descendant l'insertion de bits

factices 206 est faites en dernier lieu dans l'invention, alors que dans la pro-

position du 3GPP elle est faite avant le deuxième entrelaceur 136.

L'insertion en dernier lieu permet de contrôler facilement la position tempo-

relle des bits factices de transmission discontinue. Notamment, il est ainsi plus simple de les grouper temporellement, de sorte à avoir une période de transmission discontinu de durée significative. Garder les bits factices de

transmission discontinue est une requête qui a été faite par certains cons-

tructeurs, notamment Motorola, afin de ménager des périodes pendant les- quelles la station mobile peut faire des mesures sur d'autres fréquences

porteuses, en vue d'un possible transfert.

Les tableaux qui suivent décrivent des algorithmes utilisés dans l'invention. Données d'entrée: Xi -- nombre de bits en entrée Yi -- nombre de bits en sortie Npr=lYi-Xij -- nombre de bit à répéter ou à poinçonner (si Y,>Xi on répète, sinon on poinçonne La règle de poinçonnage/répétition est comme suit: e = 2*NpIr - X -- erreur initiale entre le rapport courant et le rapport désiré de poinçonnage/répétition x = O -- index du bit courant tant que x< Xi fait si e > O alors -- teste si le bit numéro x doit être répété/poinçonné { poinçonne ou répète le bit numéro x e = e + (2*Np/r - 2* Xi) -- mise à jour de l'erreur sinon e = e + 2*Nptr -- mise à jour de l'erreur finsi x = x + 1 -- bit suivant fin_fait Tableau 1 Algorithme de répétition ou de poinçonnage données d'entrée: N: taille du bloc à entrelacer X: tableau[O..N-1] de symboles -- entrée bloc à entrelacer Y: tableau[O..N-1] de symboles -- sortie bloc entrelacé par l'algorithme L'algorithme est comme suit: y = O -- position du symbole à entrelacer x = O -- position du symbole entrelacé K = L-\JV -- nombre de colonnes, L.J notation pour la partie entière N5 = LN/KJ*K -- taille du plus grand bloc complet < N tant que x< N fait Y[x] = X[y] -entrelacement d'un symbole x = x + 1 -- symbole à entrelacer suivant si y <N-K alors -- teste si la position y doit être repliée y = y + K - pas de repliement sinon - repliement si y>Ns alors y = y - (Ns-1) -- repliement dans partie incomplète sinon

y = y -(Ns-K-I) -- repliement dans partie com-

plète fin_si fin_si finfait Tableau 2 Entrelaceur rectangulaire généralisé à profondeur variable données d'entrée: N: taille du bloc à entrelacer X: tableau[O..N-1] de symboles -- entrée bloc à entrelacer Y: tableau[O..N-1] de symboles -- sortie bloc entrelacé par l'algorithme L'algorithme est comme suit: y = O -- position du symbole à entrelacer x = O -- position du symbole entrelacé K = W[NI -- nombre de colonnes, L.J notation pour la partie entière L = LN/KJ nombre de lignes complètes Ns = L*K -- taille du plus grand bloc complet < N tant que x< N fait Y [y] = X[x] entrelacement d'un symbole x = x + 1 -- symbole à entrelacer suivant si y > (L+1)*(N-Ns) alors -- teste si à la même colonne la ligne L+1 est dans sa partie complète

si y> N-L alors -- teste si repliement dans partie incom-

plète t f 0 y = y -(N-L-1) -- repliement sinon y = y+ L -- pas de repliement finsi sinon si y> N-L-1 alors - teste si repliement dans partie complète y = y -(N-L-2) -- repliement sinon y = y + L+1 -- pas de repliement finsi fin_si fin_fait Tableau 3 Entrelaceur rectangulaire généralisé à profondeur variable données d'entrée: X,: tableau[O..N,-l] de symboles -- 1er bloc à multiplexer X.: tableau[O..N-l desymboles --ime bloc à multiplexer Xp: tableau[O..Np-1] de symboles -- pème bloc à multiplexer Y: tableau[O..N-1] de symboles -- multiplexe N = N1+N2+...+Np L'algorithme est comme suit: Pour i=1 à p fait

ej = N-Nj -- initialise erreur de pour tous les blocs à multi-

plexer Pour i=1 à p fait x = O -- initialise position dans tous les blocs à multiplexer x = O -- initialise position dans le multiplexe tant que x< N fait trouve j tel que ej = min {el, e2..., ep} Y[x] = Xi[xj] -multiplexe X= x+1 xj = xj+l si xj = Nj alors ej = + le bloc j ne sera plus sélectionné sinon ej = ej + 2-(N-Nj) fin_si fin fait Tableau 4 Multiplexage par intercalage j= 1; i = 2; tant que i< p fait si ej < ejalorsj = i; finfait

Tableau 5

Claims (7)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif pour entrelacement et multiplexage de canaux de trans-

port caractérisé en ce qu'il comprend la séquence des blocs fonctionnels suivants soit dans un premier cas, notamment dans un système radio mobile CDMA pour le lien descendant: - un codeur de canal opérant par canal de même qualité de service, - un équilibrage de débit pour chaque canal de même qualité de service, - un entrelaceur par canal de même qualité de service, - un multiplexeur par intercalage de bit, et - une insertion de bits factices non transmis soit dans un deuxième cas, notamment dans un système radio mobile CDMA pour le lien montant: - un codeur de canal opérant par canal de même qualité de service, - un premier entrelaceur par canal de même qualité de service, présent seulement lorsque l'étendue temporelle d'entrelacement dudit canal est plus longue que celle de la trame de multiplexage, - un équilibrage de débit pour chaque canal de même qualité de service, - un deuxième entreleur par canal de même qualité de service, et

- un multiplexeur par intercalage de symbole.

2.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le multi-

plexage par intercalage de symbole se fait de sorte qu'un critère étant pour chaque bloc à multiplexer, le bloc multiplexe est formé symbole par symbole en sélectionnant parmi les blocs à multiplexer celui qui a le meilleur critère,

en ôtant un symbole de ce bloc pour l'ajouter au bloc multiplexe, et en met-

tant à jour le critère de ce bloc d'une quantité définie par la taille initiale de

ce bloc, et par la taille finale du bloc multiplexe.

3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce que les entrelaceurs utilisés peuvent être calculés au vol

pour une profondeur dynamique.

4.- Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les entre-

laceurs utilisés sont des entrelaceurs rectangulaires généralisés.

5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce que ledit premier entrelaceur dudit deuxième cas est un entrelaceur rectangulaire dont le nombre de colonnes est égal au nombre de

trames de multiplexage sur lesquelles s'étend l'entrelacement du canal cor-

respondant, et en ce que le segment du bloc entrelacé transmis dans chacune de ces trames de multiplexage correspond à une colonne dudit premier entrelaceur.

6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce que dans ledit deuxième cas il n'y a qu'une seule étape d'équilibrage de débit par canaux de même qualité de service, que le rapport d'équilibrage de débit est fixé dynamiquement par trame de multiplexage en respectant une proportion statique entre les différents groupes de canaux de

même qualité de service.

7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce que dans ledit premier cas il l'étape d'équilibrage de débit par canaux de même qualité de service, se fait selon un rapport

d'équilibrage de débit qui est statique.