EP1864460A1 - Procede d'allocation de sous-bandes aux flux d'une liaison multicanal dans un systeme de communication a modulation multiporteuse - Google Patents

Procede d'allocation de sous-bandes aux flux d'une liaison multicanal dans un systeme de communication a modulation multiporteuse

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Publication number
EP1864460A1
EP1864460A1 EP06726264A EP06726264A EP1864460A1 EP 1864460 A1 EP1864460 A1 EP 1864460A1 EP 06726264 A EP06726264 A EP 06726264A EP 06726264 A EP06726264 A EP 06726264A EP 1864460 A1 EP1864460 A1 EP 1864460A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
subbands
bits
noise
streams
margin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06726264A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Fabienne Moulin
Mohamed Tlich
Bastien Lamer
Eric Debeau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP1864460A1 publication Critical patent/EP1864460A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Allocation of payload; Allocation of data channels, e.g. PDSCH or PUSCH
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes

Definitions

  • the present invention relates to a method of allocating a plurality of sub-bands to a plurality of streams of a multichannel link in a multi-carrier modulation communication system.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the field of multi-channel multicarrier links, such as xDSL, PLT or Wireless links, in particular to selectively increase the quality of service (QoS) of certain streams relative to others.
  • QoS quality of service
  • DMT discrete multi-carrier modulation (“Discrete MultiTone")
  • the bandwidth used is divided into a plurality of sub-bands SBj, each sub-band being subject to an independent carrier modulation.
  • the number of bits and the transmission power allocated to a subband depend on the constraints imposed on the transmission line in terms of attenuation, stationary noise, etc., and therefore vary from one subband to another .
  • a multichannel link can carry a certain number of streams FL j , each stream being associated with a channel of the link.
  • an ADSL link is provided to transmit seven streams distributed in seven different channels, namely four high-speed unidirectional channels, denoted ASO, AS1, AS2, AS3, and three bidirectional low-rate channels, denoted LSO, LS1, LS2. .
  • the transport channels of the link must therefore be chosen according to the service corresponding to the flow to be transported.
  • the downstream flows of Internet or digital television services will be transmitted over unidirectional channels of the AS type, while voice over IP (VoIP) or tele-conferencing services, as well as its streams Internet services or digital television, will be transmitted on bidirectional channels type LS.
  • VoIP voice over IP
  • tele-conferencing services as well as its streams Internet services or digital television
  • the flows After synchronization and multiplexing, and before distribution of the bits in the SB sub-bands, the flows are organized in frames so that the bits to be transmitted from each stream are grouped together and succeed one another in the frame. We can thus find in a frame the following order: Mi bits of the stream
  • each sub-band SBj is assigned, by means of binary allocation algorithms of RA type ("Rate Adaptive") known per se, a number of bits that can be transmitted in this subband, taking into account the signal-to-noise ratio of the transmission line for the sub-band and also taking into account a noise margin l ⁇ .
  • RA Random Access Response
  • a second step of the dispatching procedure consists in allocating the successive bits of the flows of the frame in the sub-bands SBi in the increasing order of their number and of bits. This method of bit allocation is known as "Tone Ordering".
  • the technical problem to be solved by the object of the present invention is to propose a method for allocating a plurality of sub-bands to a plurality of streams of a multichannel link in a multicarrier modulation communication system.
  • each stream being successively defined in a communication frame of said multichannel link by a number M j of bits to be transmitted and a noise margin Tj, which would make it possible to give priority to the QoS quality of service of certain streams with respect to others.
  • said method comprises the steps of: a) associating with each subband a standard signal-to-noise ratio on the multichannel link, b) classifying the sub-bands in a given order of normalized signal-to-noise ratios, c) determining, by a binary allocation algorithm, an energy Ej per subband, d) allocating for each stream taken in the order in said frame, a number Nj of sub-bands. consecutive bands taken in the order of normalized signal-to-noise ratios, so that the sum of the numbers ny bits in each sub-band allocated to each stream, the number of bits ny being defined by:
  • nij log 2 (1 + E L (SNR 0 VrJ),
  • the invention makes it possible to attribute a quality of service QoS greater than certain flows, called privileged streams, by acting on the noise margin at the level of the binary allocation, the idea being to associate with these privileged flows of noise margins greater than those associated with other flows, called non-privileged flows.
  • privileged streams a quality of service QoS greater than certain flows
  • non-privileged flows a quality of service QoS greater than certain flows
  • the idea being to associate with these privileged flows of noise margins greater than those associated with other flows, called non-privileged flows.
  • the method according to the invention makes it possible to allocate larger noise margins than to the privileged streams alone, which limits the performance losses in terms of flow compared to a uniform increase in the noise margin.
  • the invention also provides provisions for defining subband allocation rules that would not have been allocated after the application of the method according to the invention.
  • the remaining capacity will be referred to as all of these additional subbands.
  • FL k given stream in question here are unprivileged flow direction defined above.
  • the remaining capacity after application of the method, which is the subject of the invention is therefore shared by the non-privileged streams in proportion to the number M k of bits that they must initially transmit.
  • step d) is carried out again by increasing, in successive increments. , the flow noise margin given an increment, up to allocate all the subbands.
  • the FLi flows given here are the privileged flows in the sense defined above.
  • the remaining capacity after application of the method, which is the subject of the invention is therefore shared between the privileged streams by increasing their noise margin H by a constant quantity ⁇ f until reaching the maximum capacity of the assembly. subbands.
  • step d) is performed again by increasing the noise margin of given flows of a sub-band.
  • the invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for executing the steps of the method according to the invention when said program is executed on a computer, as well as a support for said computer program product.
  • a distribution module in the subbands of a transmitter of a multichannel link is, according to the invention, particularly remarkable in that it comprises means for implementing the method according to the invention.
  • a transmitter of a multichannel link is remarkable in that it comprises the distribution module according to the invention.
  • FIG. 1 is a diagram of a transmitter of a multichannel link of the ADSL type in a multicarrier modulation communication system.
  • FIG. 2 is a frame diagram to be transmitted in the multichannel link of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram giving the normal signal-to-noise ratio of sub-bands classified in the order of increasing frequencies.
  • Fig. 4 is a diagram showing the normalized signal-to-noise ratio of the subbands of Fig. 3 ranked in order of increasing normal signal-to-noise ratios.
  • FIG. 5 is a diagram giving the energy attributed to the subbands of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the allocation of the flows of the frame of FIG. 1 in the subbands of FIG. 5.
  • FIG 1 is schematized a transmitter of an ADSL link in a multicarrier modulation communication system.
  • this link comprises seven channels, namely four unidirectional high-speed channels ASO to AS3, and three bidirectional low-speed channels LSO to LS2.
  • the LiF flux and FL 2 channels on the ASO and AS1 and FL 3 and 4 flows Fl on ALO and AL1 channels.
  • these flows are respectively associated with Internet services (downstream), VoIP, upstream digital TV and Internet streams, downstream digital TV streams, and video conferencing.
  • the “interleaved buffer” is distinguished from its “fast buffer” by the possibility of correcting the transmission errors, this possibility being obtained, however, to the detriment of a delay.
  • FIGS. 1 and 2 show a single frame T, of which it should be remembered that it successively groups the data of each stream.
  • the flow order is FL 1 , FL 2 , FL 3 and FL 4 .
  • M1, M2, M3, M4 are the bits to be transmitted respectively by each of these flows in the frame T.
  • Each stream FL j is transmitted with a margin F j noise that depends on the quality that is desired for the associated service.
  • the margins F 2 and F 4 may be larger than the margins Fi and F 3 , digital television and videoconferencing requiring a quality of service better than an Internet connection or voice over IP.
  • the frame T is then processed by a unit responsible for distributing the bits of the frame flows in the sub-bands of the multicarrier modulation communication system.
  • the invention specifically relates to the method for allocating said subbands to the different flows FL j considered.
  • the first step of the allocation method according to the invention consists in associating with each sub-band SBj a signal-to-noise ratio rationalized (SNR 0 ) i.
  • FIG. 3 shows an example of subband spectrum SB 1 on which the associated signal-to-noise ratio (SNR 0 ) i has been plotted on the ordinate.
  • the subbands SB are classified in the order of increasing SNRs. The result of this classification is illustrated in FIG. 4.
  • the indexation of the subbands SB i according to the index i is performed according to this classification.
  • the normal signal-to-noise ratio (SNR 0 ) j therefore increases along with the index i.
  • a binary allocation algorithm of the RA type (“Rate Adaptive") is applied to the distribution of FIG. 4 so as to determine the energy Ej for each subband SBj. This determination is made by taking the same noise margin value, for example the smallest of all those associated with the different flows.
  • FIG. 6 shows how the fourth step of allocating the SB subbands to the FL flows is performed.
  • the streams FL j are taken in the order in which they appear in the frame T, and each of them is assigned a number N j of consecutive sub-bands taken in the order of the normalized signal-to-noise ratios of FIG.
  • the number Nj is determined by the number Mj of bits that must be transmitted by the stream FLj in the frame. More precisely, the sum of the numbers ny of bits in each of the Nj sub-bands allocated to the stream FL j , taking into account the margin Tj desired for this fiux, must be equal to M j .
  • the number of allocated sub-bands ⁇ jNj is less than the total number of existing subbands.
  • the fourth allocation step as defined above is carried out again. If, after this operation, all subbands are allocated, the process is stopped. On the other hand, if there are still unallocated subbands, we carry out a new incrementation taking as increment 2 ⁇ . And so on until total allocation of the subbands.
  • the fourth step of allocation of the method described above is carried out again, replacing M k by M k + ⁇ M k for the non-privileged flows FL k . If, after this operation, all subbands are allocated, the process stops. If the number of allocated sub-bands remains smaller than the total number of sub-bands to a fixed integer number, the process is restarted by taking the new lower bound M inf the current point M c preceding. If, on the other hand, the number of necessary allocations exceeds the total number of sub-bands, the process continues taking the new upper bound M sup the current point M c preceding. Successive dichotomies stop when all the subbands are allocated to the nearest integer.
  • Another method of allocating the remaining capacity of subbands is to first define privileged flows FLi which are those for which it was initially decided to increase the QoS quality of service by giving them a higher noise margin. large than that of other non privileged. It is recalled that, in the examples taken previously, the preferred streams are the streams Fb and FL 4 .
  • a first incrementation of the same quantity ⁇ l ⁇ of the margin H of each privileged stream FLi is carried out. Then, again the general step of allocating the subbands described above. If all subbands are allocated, the process stops. If, on the contrary, there are still subbands to be allocated, the process continues by incrementing the noise margin of the privileged flows of 2 ⁇ f. And so on until complete allocation of the subbands.
  • An alternative to this alternative method of allocating the remaining capacity is to proceed by successive dichotomies. For this, a lower bound ⁇ fjnf and an upper bound ⁇ r sup are fixed for the noise margin to be added to the noise margins of the privileged flows.
  • We start by increasing the noise margins of all the privileged flows of the quantity ⁇ l ⁇ c ( ⁇ r inf + ⁇ r su p) / 2, and the step of subband allocation is performed again. If, after this operation, all subbands are allocated, the process stops. If the number of allocated sub-bands remains smaller than the total number of sub-bands to a fixed integer number, the process is restarted by taking the new lower bound ⁇ r inf as the current point ⁇ f c above .
  • the process continues taking the new upper bound ⁇ r sup the current point ⁇ i ⁇ c above . Successive dichotomies stop when all the subbands are allocated to the nearest integer.

Landscapes

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Abstract

Procédé d'allocation d'une pluralité de sous-bandes (SBi) à une pluralité de flux (FLj) d'une liaison multicanal dans un système de communication à modulation multiporteuse, chaque flux (FLj) étant successivement défini dans une trame de communication de ladite liaison multicanal par un nombre Mj de bits à transmettre et une marge Γj de bruit. Selon l'invention, ledit procédé comprend les étapes consistant à : a) associer à chaque sous-bande (SBi) un rapport signal à bruit normalisé (SNR0)i sur la liaison multicanal ; b) classer les sous-bandes (SBi) dans un ordre déterminé des rapports signal à bruit normalisés (SNR0)I ; c) déterminer par un algorithme d'allocation binaire une énergie Ei par sous-bande (SBi) ; d) allouer pour chaque flux (FLj) pris dans l'ordre dans ladite trame, un nombre Nj de sous-bandes (SBi) consécutives prises dans l'ordre des rapports signal à bruit normalisés, de manière à ce que la somme des nombres nij de bits dans chaque sous-bande (SBi) allouée à chaque flux (FLj), le nombre de bits nij étant défini par : nij = log2(1+Ei,(SNR0)i/Γj), soit égale à la formule (I). Application aux liaisons multicanal à modulation multiporteuse.

Description

PROCEDE D'ALLOCATION DE SOUS-BANDES AUX FLUX D'UNE
LIAISON MULTICANAL DANS UN SYSTEME DE COMMUNICATION A
MODULATION MULTIPORTEUSE
La présente invention concerne un procédé d'allocation d'une pluralité de sous-bandes à une pluralité de flux d'une liaison multicanal dans un système de communication à modulation multiporteuse.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des liaisons multicanal à modulation multiporteuse, comme les liaisons xDSL, PLT ou Wireless, notamment pour augmenter sélectivement la qualité de service (QoS) de certains flux par rapport à d'autres.
On rappelle que dans les systèmes de communication à modulation multiporteuse, en particulier la modulation multiporteuse discrète DMT (« Discrète MultiTone »), la bande passante utilisée est divisée en une pluralité de sous-bande SBj, chaque sous-bande faisant l'objet d'une modulation par porteuse indépendante. Le nombre de bits et la puissance d'émission attribués à une sous-bande dépendent des contraintes imposées sur la ligne de transmission en termes d'atténuation, de bruit stationnaire, etc, et varient donc d'une sous-bande à l'autre.
D'autre part, on sait qu'une liaison multicanal peut transporter un certain nombre de flux FLj, chaque flux étant associé à un canal de la liaison. Par exemple, une liaison ADSL est prévue pour transmettre sept flux répartis dans sept canaux différents, à savoir quatre canaux unidirectionnels à haut débit, notés ASO, AS1 , AS2, AS3, et trois canaux bidirectionnels à bas débit, notés LSO, LS1 , LS2. Les canaux de transport de la liaison doivent donc être choisis en fonction du service correspondant au flux à transporter considéré. C'est ainsi que les flux descendants de services Internet ou de télévision numérique seront transmis sur des canaux unidirectionnels de type AS, tandis que les services de voix sur IP (VoIP) ou de téiéconférence, ainsi que Ses flux remontants de services internet ou de télévision numérique, seront transmis sur des canaux bidirectionnels de type LS.
On comprend donc que, dans les systèmes de transmission à liaison multicanal comme I1ADSL, plusieurs services peuvent être offerts simultanément avec la contrainte que la somme des bits Mj à transmettre dans les flux FLj n'excède pas le débit total configuré pour la liaison.
Après synchronisation et multiplexage, et avant répartition des bits dans les sous-bandes SB;, les flux sont organisés en trames de manière à ce que les bits à transmettre de chaque flux soient regroupés et se succèdent dans la trame. On pourra ainsi trouver dans une trame l'ordre suivant : Mi bits du flux
FLi d'un service Internet dans le canal ASO, puis M2 bits du flux FL2 d'un service de télévision numérique dans le canal AS1 , puis M3 bits du flux FL3 d'un service de VoIP dans le canal LSO, puis M4 bits du flux FL4 d'un service de visioconférence dans le canal LS1 , et ainsi de suite. De manière classique, la répartition des bits Mj des flux FLj dans les sous-bandes SBj se fait en deux étapes.
Dans une première étape, on attribue à chaque sous-bande SBj, au moyen d'algorithmes d'allocation binaire de type RA (« Rate Adaptive ») connus en soi, un nombre ni de bits pouvant être transmis dans cette sous- bande, compte tenu du rapport signal à bruit de la ligne de transmission pour la sous-bande et compte tenu également d'une marge l~ de bruit. Plus cette marge de bruit est grande, plus la transmission est robuste aux différentes perturbations sur la ligne, perturbations impulsives notamment, et meilleure est la qualité de service QoS. Une deuxième étape de la procédure de répartition consiste à allouer les bits successifs des flux de la trame dans les sous-bandes SBi selon l'ordre croissant de leur nombre ni de bits. Ce procédé d'allocation des bits est connu sous le nom de « Tone Ordering ».
Le principe même des algorithmes d'allocation binaire actuellement utilisés a pour conséquence que les différents flux d'une liaison ADSL, par exemple, ne peuvent être transmis qu'avec une marge l~ de bruit identique, c'est-à-dire avec une même qualité de service QoS. Or, certains services, tels que la Vo! P ou ia visioconférence parmi les exemples précédemment cités, nécessitent a priori une meilleure qualité de service qu'une simple liaison Internet ou de télévision numérique.
Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un procédé d'allocation d'une pluralité de sous- bandes à une pluralité de flux d'une liaison multicanal dans un système de communication à modulation multiporteuse, chaque flux étant successivement défini dans une trame de communication de ladite liaison multicanal par un nombre Mj de bits à transmettre et une marge Tj de bruit, qui permettrait de privilégier la qualité de service QoS de certains flux par rapport à d'autres.
La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à : a) associer à chaque sous-bande un rapport signal à bruit normalisé sur la liaison multicanal, b) classer les sous-bandes dans un ordre déterminé des rapports signal à bruit normalisés, c) déterminer par un algorithme d'allocation binaire une énergie Ej par sous- bande, d) allouer pour chaque flux pris dans l'ordre dans ladite trame, un nombre Nj de sous-bandes consécutives prises dans l'ordre des rapports signal à bruit normalisés, de manière à ce que la somme des nombres ny de bits dans chaque sous-bande allouée à chaque flux, le nombre de bits ny étant défini par :
nij = log2(1 +EL(SNR0VrJ),
soit égale à Mj : Mj = ∑ny. i=1 Ainsi, l'invention permet d'attribuer une qualité de service QoS supérieure à certains flux, dits flux privilégiés, en agissant sur la marge de bruit au niveau de l'allocation binaire, l'idée étant d'associer à ces flux privilégiés de marges de bruit supérieures à celles associés aux autres flux, dits flux non privilégiés. Notons qu'il serait possible d'augmenter ia qualité de service QoS des flux privilégiés en augmentant uniformément la marge de bruit sur toutes les sous-bandes. Cette méthode aurait cependant pour conséquence d'augmenter inutilement la qualité de service QoS des flux non privilégiés et surtout de diminuer le débit sur l'ensemble de la liaison. Au contraire, le procédé selon l'invention permet de n'attribuer des marges de bruit plus grandes qu'aux seuls flux privilégiés, ce qui limite les pertes de performances en terme de débit par rapport à une augmentation uniforme de la marge de bruit. De manière à se conformer à la procédure d'allocation « Tone
Ordering », ledit ordre déterminé est l'ordre croissant des rapports signal à bruit normalisés.
L'invention prévoit par ailleurs des dispositions permettant de définir des règles d'allocation de sous-bandes qui n'auraient pas été allouées à l'issue de l'application du procédé conforme à l'invention. On appellera « capacité restante » l'ensemble de ces sous-bandes supplémentaires.
Selon une première disposition de l'invention, si le nombre de sous- bandes allouées est inférieur au nombre total de sous-bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau en augmentant, par incrémentations successives, le nombre Mk de bits à transmettre dans la trame par des flux donnés à marge de bruit constant d'une quantité ΔMk = (Mk/ΣkMk).Δ, où Δ est un incrément donné, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
Les flux FLk donnés dont il est question ici sont les flux non privilégiés au sens défini plus haut. Dans cette première disposition, la capacité restante après application du procédé, objet de l'invention, est donc partagée par les flux non privilégiés au prorata du nombre Mk de bits qu'ils doivent initialement transmettre.
Une variante de cette première disposition consiste en ce que, si ie nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous- bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau par dichotomies successives à partir d'un intervalle initial [Minf,Msup] où Minf est égal au nombre total de bits à transmettre ΣjMj par l'ensemble des flux et Msup égal au nombre total de bits à transmettre dans la trame par des flux donnés avec une marge de inférieure à la marge minimale desdits flux donnés, en augmentant à chaque dichotomie le nombre Mk de bits à transmettre dans la trame par les flux donnés à marge de bruit constant d'une quantité ΔMk = (Mk/ΣkMk).(Mc-Minf) où Mc est le point milieu de l'intervalle de dichotomie précédent, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
Selon une deuxième disposition concernant l'allocation de la capacité restante des sous-bandes, si ie nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous-bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau en augmentant, par incrémentations successives, la marge de bruit de flux donnés d'un incrément, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
Les flux FLi donnés dont il est question ici sont les flux privilégiés au sens défini plus haut. Dans cette deuxième disposition, la capacité restante après application du procédé, objet de l'invention, est donc partagée entre les flux privilégiés en augmentant leur marge H de bruit d'une quantité constante Δf jusqu'à atteindre la capacité maximale de l'ensemble des sous-bandes.
Une variante de cette deuxième disposition consiste en ce que, si le nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous- bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau en augmentant la marge de bruit de flux donnés d'une quantité calculée par dichotomies successives à partir d'une quantité initiale Δfc = (Δrjnf+ΔrSUp)/2 avec Δrinf = 0 et Δrsup égal à une valeur suffisamment grande, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'invention lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur, ainsi qu'un support dudit produit programme d'ordinateur.
Un module de répartition dans les sous-bandes d'un émetteur d'une liaison multicanal est, selon l'invention, notamment remarquable en ce qu'il comprend des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.
De même, un émetteur d'une liaison multicanal est remarquable en ce qu'il comprend le module de répartition selon l'invention.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment eue peul être réalisée. La figure 1 est un schéma d'un émetteur d'une liaison muiticanal du type ADSL dans un système de communication à modulation multiporteuse.
La figure 2 est un schéma de trame à transmettre dans la liaison muiticanal de la figure 1. La figure 3 est un diagramme donnant le rapport signal à bruit normalisé de sous-bandes classées dans l'ordre des fréquences croissantes.
La figure 4 est un diagramme donnant le rapport signal à bruit normalisé des sous-bandes de la figure 3 classées dans l'ordre des rapports signal à bruit normalisés croissants. La figure 5 est un diagramme donnant l'énergie attribuée aux sous- bandes de la figure 4.
La figure 6 est un diagramme illustrant l'allocation des flux de la trame de la figure 1 dans les sous-bandes de la figure 5.
Sur la figure 1 est schématisé un émetteur d'une liaison ADSL dans un système de communication à modulation multiporteuse. Comme cela a déjà été indiqué plus haut, cette liaison comporte sept canaux, à savoir quatre canaux unidirectionnels haut débit ASO à AS3, et trois canaux bidirectionnels bas débit LSO à LS2. Dans l'exemple choisi aux figures 1 et 2, seuls quatre flux sont à transmettre sur la liaison : les flux FLi et FL2 sur les canaux ASO et AS1 et les flux FL3 et Fl4 sur les canaux ALO et AL1. Ainsi que l'indique la figure 2, ces flux sont respectivement associés aux services Internet (flux descendants), VoIP, les flux remontants de télévision numérique et Internet, les flux descendants de télévision numérique, et la visioconférence.
Ces flux sont traités par une première unité 10 où ils sont synchronisés et multiplexes dans l'une ou l'autre de deux mémoires tampons différentes connues sous les noms de « mémoire tampon rapide » (« Fast buffer ») et de
« mémoire tampon entrelacée » (« Interleaved buffer »). La « mémoire tampon entrelacée » se distingue de Sa « mémoire tampon rapide » par la possibilité de corriger les erreurs de transmission, cette possibilité étant obtenue cependant au détriment d'un retard.
En sortie de l'unité 10 de synchronisation et de multiplexage, on obtient des trames constituées en fait de deux parties : l'une contient les données de ia mémoire tampon rapide et l'autre celles de îa mémoire tampon entrelacée. Dans ia mesure où l'invention ne fait aucune distinction entre Ia provenance des données, les figures 1 et 2 montrent une seule trame T dont il faut surtout retenir qu'elle regroupe successivement les données de chaque flux. Ici, l'ordre des flux est FL1, FL2, FL3 et FL4. On note M1 , M2, M3, M4 les bits à transmettre respectivement par chacun de ces flux dans la trame T.
Chaque flux FLj est transmis avec une marge Fj de bruit qui dépend de la qualité que l'on désire obtenir pour le service associé. Dans l'exemple proposé, les marges F2 et F4 pourront être prises plus grandes que les marges Fi et F3, la télévision numérique et la visioconférence exigeant une qualité de service meilleure qu'une connexion Internet ou de voix sur IP.
Comme représenté sur la figure 1 , la trame T est ensuite traitée par une unité 20 chargée de répartir les bits des flux de la trame dans les sous-bandes du système de communication à modulation multiporteuse. L'invention concerne précisément le procédé permettant d'allouer lesdites sous-bandes aux différents flux FLj considérés.
La première étape du procédé d'allocation selon l'invention consiste à associer à chaque sous-bande SBj un rapport signal à bruit rationalisé (SNR0)i. La figure 3 montre un exemple de spectre de sous-bandes SB1 sur lequel on a porté en ordonnées le rapport signal à bruit rationalisé (SNR0)i associé. Puis, dans une deuxième étape, les sous-bandes SB, sont classées dans l'ordre des rapports signal à bruit normalisés (SNRo)j croissants. Le résultat de ce classement est illustré sur la figure 4. Par convention, l'indexation des sous-bandes SBj selon l'indice i est effectuée en fonction de ce classement. Le rapport signal à bruit normalisé (SNR0)j augmente donc en même temps que l'indice i.
Dans une troisième étape représentée sur la figure 5, on applique à la distribution de la figure 4 un algorithme d'allocation binaire de type RA (« Rate Adaptive ») de manière à déterminer l'énergie Ej pour chaque sous-bande SBj. Cette détermination est effectuée en prenant une même valeur de marge de bruit, par exemple la plus petite parmi toutes celles associées aux différents flux.
Enfin, la figure 6 montre comment est réalisée la quatrième étape d'allocation des sous-bandes SB, aux flux FL. Les flux FLj sont pris dans l'ordre dans iequei ils apparaissent dans la trame T, et on leur alloue, chacun, un nombre Nj de sous-bandes consécutives prises dans l'ordre des rapports signal à bruit normalisés de la figure 5. Le nombre Nj est déterminé par le nombre Mj de bits qui doivent être transmis par le flux FLj dans la trame. Plus précisément, la somme des nombres ny de bits dans chacune des Nj sous-bandes allouées au flux FLj, compte tenu de la marge Tj souhaitée pour ce fiux, doit être égale à Mj. ny est donné par la formule : ny = 1Og2(UEi-(SNR0VrJ),
i=1
Dans l'exemple de la figure 6, on a choisit Γ1=Γ3<Γ2=Γ4. C'est à dire qu'on a décidé de traiter de la même manière en terme de qualité de service, d'une part, les services Internet et de télévision numérique, et, d'autre part, les services de VoIP et de visioconférence. Par contre, il a également été décidé d'améliorer la qualité de service des seconds par rapport aux premiers.
Pour chaque sous-bande SBj, on peut donc calculer deux valeurs de ny : l'une, la plus grande, obtenue pour Fj=Fi=F3, l'autre, la plus faible, obtenue pour Fj=F2=F4. Ces deux valeurs sont représentées sur la figure 6.
Concernant le flux FLi, le nombre de sous-bandes allouées vaut N1 = 2 et M1 = nn+n2i. De même, on obtient pour les flux FL2, FL3 et FL4 :
N2 = 4 et M2 = n32+n42+n52+n62, N3 = 2 et M3 = n73+n83,
N4 = 4 et M4 = n94+ni04+nii4+ni24
Une fois que tous les flux sont traités, il peut se produire que le nombre ΣjNj de sous-bandes allouées soit inférieur au nombre total de sous-bandes existantes. Dans ce cas, on peut décider d'allouer la capacité des sous-bandes restante à des flux particuliers, par exemple aux flux non privilégiés de la première allocation, à savoir ceux, FLi et FL3, dont la marge de bruit est inférieure à celle des autres flux, FL2 et FL4, dits flux privilégiés. Pour ce faire, on commence par augmenter ie nombre Mk de bits à transmettre des flux non privilégiés, notés FLk, d'une quantité ΔMk = (Mk/∑kMk).Δ, où Δ est un incrément donné. Puis, on effectue à nouveau la quatrième étape d'allocation telle que définie plus haut. Si, à l'issue de cette opération, toutes les sous-bandes sont allouées, on arrête le processus. Par contre, s'il reste encore des sous-bandes non allouées, on effectue une nouvelle incrémentation en prenant pour incrément 2Δ. Et ainsi de suite jusqu'à allocation totale des sous-bandes.
Une variante à cette méthode d'allocation de capacité restante consiste à procéder par dichotomie. On fixe d'abord une borne inférieure Minf et une borne supérieure MSUp pour le nombre total de bits à transmettre en prenant pour Minf le nombre total de bits à transmettre ΣjMj par l'ensemble des flux FLj et pour Msup le nombre total de bits à transmettre dans la trame par des flux FLk non privilégiés avec une marge de bruit inférieure à la marge minimale desdits flux non privilégiés.
A la première dichotomie, on augmente le nombre de bits à transmettre par chaque flux non privilégié d'une quantité ΔMk = (Mk/∑kMk).(Mc-Minf) où Mc
On effectue à nouveau la quatrième étape d'allocation du procédé décrit ci-dessus en remplaçant Mk par Mk+ΔMk pour les flux non privilégiés FLk. Si, à l'issue de cette opération, toutes les sous-bandes sont allouées le processus s'arrête. Si le nombre de sous-bandes allouées restent inférieur au nombre total de sous-bandes à un nombre entier fixé près, on recommence le processus en prenant pour nouvelle borne inférieure Minf le point courant Mc précédent. Si, par contre, le nombre d'allocations nécessaires dépasse Ie nombre total de sous-bandes, le processus continue en prenant pour nouvelle borne supérieure Msup le point courant Mc précédent. Les dichotomies successives s'arrêtent lorsque toutes les sous-bandes sont allouées audit nombre entier fixé près. Une autre méthode d'allocation de la capacité restante de sous-bandes consiste à d'abord définir des flux privilégiés FLi qui sont ceux pour lesquels il a été décidé initialement d'augmenter la qualité de service QoS en leur attribuant une marge de bruit plus grande que celle des autres flux non privilégiés. On rappelle que, dans les exemples pris précédemment, les flux privilégiés sont les flux Fb et FL4.
Selon cette autre méthode d'allocation, on procède à une première incrémentation d'une même quantité Δl~ de la marge H de chaque flux privilégié FLi. Puis, on effectue à nouveau l'étape générale d'allocation des sous-bandes décrite plus haut. Si toutes les sous-bandes sont allouées, le processus s'arrête. Si, au contraire, il reste encore des sous-bandes à allouer, le processus se poursuit en incrémentant la marge de bruit des flux privilégiés de 2Δf. Et ainsi de suite jusqu'à allocation complète des sous-bandes. Une variante à cette autre méthode d'allocation de la capacité restante est de procéder par dichotomies successives. Pour cela, on fixe une borne inférieure Δfjnf et une borne supérieure Δrsup pour la marge de bruit à rajouter aux marges de bruit des flux privilégiés. On prendra Δrinf = 0 et Δrsup égale à une valeur suffisamment grande au sens où l'on sait à l'avance que le nombre de sous-bandes obtenu avec cette valeur est supérieur au nombre total de sous-bandes disponibles. On commence par augmenter les marges de bruit de tous les flux privilégiés de la quantité Δl~ c = (Δrinf+Δrsup)/2, et on effectue à nouveau l'étape d'allocation des sous-bandes. Si, à l'issue de cette opération, toutes les sous-bandes sont allouées le processus s'arrête. Si le nombre de sous-bandes allouées restent inférieur au nombre total de sous-bandes à un nombre entier fixé près, on recommence le processus en prenant pour nouvelle borne inférieure Δrinf le point courant Δfc précédent. Si, par contre, le nombre d'allocations nécessaires dépasse le nombre total de sous-bandes, le processus continue en prenant pour nouvelle borne supérieure Δrsup le point courant Δi~ c précédent. Les dichotomies successives s'arrêtent lorsque toutes les sous-bandes sont allouées audit nombre entier fixé près.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'aliocation d'une pluralité de sous-bandes (SB1) à une pluralité de flux (FLj) d'une liaison multicanal dans un système de communication à modulation multiporteuse, chaque flux (FLj) étant successivement défini dans une trame de communication de ladite liaison multicanal par un nombre Mj de bits à transmettre et une marge Tj de bruit, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à : a) associer à chaque sous-bande (SBj) un rapport signal à bruit normalisé (SNRo)i sur la liaison multicanal, b) classer les sous-bandes (SBj) dans un ordre déterminé des rapports signal à bruit normalisés (SNR0)j, c) déterminer par un algorithme d'allocation binaire une énergie Ej par sous- bande (SBj), d) allouer pour chaque flux (FLj) pris dans l'ordre dans ladite trame, un nombre Nj de sous-bandes (SBj) consécutives prises dans l'ordre des rapports signal à bruit normalisés, de manière à ce que la somme des nombres ny de bits dans chaque sous-bande (SB1) allouée à chaque flux (FLj), le nombre de bits ny étant défini par :
n,j = log2(1 +Ei-(SNR0Vn),
soit égale à Mj : Mj = ∑ny. i=1
2. Procédé selon Sa revendication 1 , caractérisé en ce que ledit ordre déterminé est l'ordre croissant des rapports signal à bruit normalisés (SNR0)ι.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, si le nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous- bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau en augmentant, par incrémentations successives, le nombre Mk de bits à transmettre dans la trame par des flux (FLk) donnés à marge (l~ k) de bruit constant d'une quantité ΔMk = (Mk/ΣkMk).Δ, où Δ est un incrément donné, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, si le nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous- bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau par dichotomies successives à partir d'un intervalle initial [Minf,Msup] où Minf est égal au nombre total de bits à transmettre ΣjMj par l'ensemble des flux (FLj) et Msup égal au nombre total de bits à transmettre dans la trame par des flux (FLk) donnés avec une marge de bruit inférieure à la marge minimale desdits flux donnés, en augmentant à chaque dichotomie le nombre Mk de bits à transmettre dans la trame par les flux (FLk) donnés à marge (rk) de bruit constant d'une quantité ΔMk = (Mk/ΣkMk).(Mc-Minf) où Mc est le point milieu de l'intervalle de dichotomie précédent, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, si le nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous- bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau en augmentant, par incrémentations successives, la marge (H) de bruit de flux (FLi) donnés d'un incrément (Δl~), jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, si le nombre de sous-bandes allouées est inférieur au nombre total de sous- bandes, l'étape d) est effectuée à nouveau en augmentant la marge (H) de bruit de flux (FLi) donnés d'une quantité calculée par dichotomies successives à partir d'une quantité initiale Δfc = (Δrinf+ΔrSUp)/2 avec Δrinf = 0 et Δrsup égale à une valeur suffisamment grande, jusqu'à allouer la totalité des sous-bandes.
7. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
8. Support du produit programme d'ordinateur selon la revendication 7.
9. Module de répartition dans les sous-bandes d'un émetteur d'une liaison multicanal, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
10. Emetteur d'une liaison multicanal, caractérisé en ce qu'il comprend le module de répartition selon la revendication 9.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9363677B2 (en) * 2014-03-18 2016-06-07 Vixs Systems Inc. Pilot selection for OFDMA carrier tracking
US9363703B2 (en) * 2014-03-18 2016-06-07 Vixs Systems Inc. OFDMA subchannel assignment
CN107567100B (zh) * 2017-08-22 2021-10-15 国网福建晋江市供电有限公司 一种无线通信系统资源调度方法及装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479447A (en) * 1993-05-03 1995-12-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Junior University Method and apparatus for adaptive, variable bandwidth, high-speed data transmission of a multicarrier signal over digital subscriber lines
DE69535033T2 (de) * 1995-07-11 2007-03-08 Alcatel Zuweisung von Kapazität bei OFDM
WO2001020865A1 (fr) * 1999-09-15 2001-03-22 Aware, Inc. Systeme multisupport avec commutation dynamique entre des ensembles d'application actifs
WO2001067665A2 (fr) * 2000-03-09 2001-09-13 Raytheon Company Etalement de spectre de sequence directe de domaine de frequence dote de code de frequence temporelle flexible
US20090262700A1 (en) * 2000-03-09 2009-10-22 Franceschini Michael R Frequency domain direct sequence spread spectrum with flexible time frequency code
US8134976B2 (en) * 2002-10-25 2012-03-13 Qualcomm Incorporated Channel calibration for a time division duplexed communication system
US7885228B2 (en) * 2003-03-20 2011-02-08 Qualcomm Incorporated Transmission mode selection for data transmission in a multi-channel communication system
US8509051B2 (en) * 2003-09-02 2013-08-13 Qualcomm Incorporated Multiplexing and transmission of multiple data streams in a wireless multi-carrier communication system
WO2005081437A1 (fr) * 2004-02-17 2005-09-01 Huawei Technologies Co., Ltd. Systeme de multiplexage dans un reseau de communications
CN100512249C (zh) * 2004-03-18 2009-07-08 上海交通大学 正交频分复用调制子载波分割与子带交叉排列的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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