EP1927197A1 - Dispositif et procede de traintement de donnees par modulation de jeux de pseudo-codes d'etalement fonction des cellules destinataires des donnees, pour un satellite de communication multi-faisceaux - Google Patents

Dispositif et procede de traintement de donnees par modulation de jeux de pseudo-codes d'etalement fonction des cellules destinataires des donnees, pour un satellite de communication multi-faisceaux

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Publication number
EP1927197A1
EP1927197A1 EP06831220A EP06831220A EP1927197A1 EP 1927197 A1 EP1927197 A1 EP 1927197A1 EP 06831220 A EP06831220 A EP 06831220A EP 06831220 A EP06831220 A EP 06831220A EP 1927197 A1 EP1927197 A1 EP 1927197A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cells
pseudo
spreading
satellite
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06831220A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier Courseille
Catherine Dargeou
Pascal Aubert
Gérard Raguenet
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.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP1927197A1 publication Critical patent/EP1927197A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/216—Code division or spread-spectrum multiple access [CDMA, SSMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/2041—Spot beam multiple access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/0007—Code type
    • H04J13/0022—PN, e.g. Kronecker

Definitions

  • the invention relates to satellite communication networks, and more specifically to the devices responsible for processing the data by spread spectrum for dissemination by multibeam communication satellites belonging to such networks.
  • the spread spectrum technique consists, in its basic version (CDMA or WCDMA), of modulating spreading codes (or "spreading codes"), generally of the Hadamard code type, with data to be broadcast. then modulating a carrier with these pseudo-modulated spreading codes so that the modulated carrier is broadcast towards the receiving earth cell of the data by means of a satellite beam dedicated to this cell.
  • the different pseudo-spreading codes are modulated by data intended for different communication terminals (mobile or not) located in a cell.
  • the modulated spreading pseudo-codes also modulate a scrambling code, and the carrier to be broadcast is modulated with this modulated scrambling code.
  • each terrestrial cell (or "spot") is associated with one of the beams of a satellite.
  • satellite and the different beams are all associated with the same set of quasi-orthogonal pseudo-spreading codes between them.
  • the beams associated with adjacent cells using either the same scrambled code in time or different scrambling codes, it is essential that the frequencies of the carriers scattered by these beams are different if one wants to avoid an induced degradation by the interferences due to the lack of orthogonality between cells. Since frequency reuse between adjacent cells is prohibited, each beam can only use a small portion of the bandwidth allocated to the system.
  • each beam of a multi-beam satellite can then use only Nth portion of the allocated bandwidth. This strongly limits the transmission capabilities, even though these N frequencies can be reused in non-adjacent cells.
  • the invention therefore aims to improve the situation.
  • a spread spectrum coding data processing device for a communication network comprising at least one multi-beam communication satellite, each beam being associated with a terrestrial cell contained in the entire zone. satellite coverage.
  • the device according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular:
  • its coding means may be responsible for performing a coherence of the sets of pseudo-codes for spreading the data to be broadcast and common signaling channels, in order to allow good reception at all points of the coverage area.
  • the invention also proposes a multi-beam communication satellite (for a satellite communication network) equipped with a processing device of the type presented above.
  • the invention also provides a spread spectrum coding data processing method for a multi-beam communication satellite, comprising:
  • the method according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular:
  • an identical scrambling code can be modulated for all the cells of the coverage area, with the modulated spreading pseudo-codes, and then modulating the carrier with the modulated scrambling code so that the modulated carrier is broadcast in the direction of the cell concerned or all the cells by means of the beam associated with it;
  • the coherence of the sets of pseudo-spreading codes of the data to be broadcast and the common signaling channels can be achieved, in order to be able to receive at any point in the coverage area.
  • the invention is particularly well suited, although not exclusively, to satellite communication networks of the so-called "code division multiple access" type, such as those using the CDMA, W-CDMA, CDMA2000 and TD techniques.
  • code division multiple access such as those using the CDMA, W-CDMA, CDMA2000 and TD techniques.
  • -SCDMA satellite communication networks of the so-called "code division multiple access" type, such as those using the CDMA, W-CDMA, CDMA2000 and TD techniques.
  • -SCDMA as well as their variants.
  • the object of the invention is to allow an increase in the transmission capacities of communication satellites belonging to networks of satellite communication using a spread spectrum coding technique.
  • the satellite network uses a W-CDMA type spread spectrum coding technique for transmitting data, via its communication satellites, to mobile communication terminals located in its earth cells.
  • W-CDMA type spread spectrum coding technique
  • the invention is not limited to this application. It concerns all the networks using a technique defined by the IS-95 or 3GPP standards, and in particular CDMA, W-CDMA, CDMA2000 and TD-SCDMA, as well as all their variants.
  • the invention does not relate exclusively to mobile (or portable) communication terminals, such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs) and laptops equipped with a satellite communication module. It also relates to fixed communication terminals equipped with a satellite communication module, especially when the encoding technique used is CDMA.
  • a multi-beam communication satellite S belonging to a satellite network (here W-CDMA type).
  • This satellite S comprises a transmission / reception module MER responsible for generating beams of waves Bi intended to broadcast data to (communication) terminals T located in terrestrial cells (or "spots") Ci.
  • Each beam Bi of the satellite S is dedicated to a cell Ci.
  • the set of cells Ci, covered by the beams Bi, constitutes the coverage area ZC of the satellite S.
  • the module MER also generates a beam of waves BT intended to broadcast channels common to all Ci cells in the ZC coverage area. These common signaling channels are intended to comprise common information data to be broadcast in the set of cells Ci of the coverage area ZC.
  • the index i can take any value greater than or equal to 3, considering at least one reuse between non-adjacent cells.
  • the first set J1 comprises the pseudo-spreading codes bearing the numbers 1, 2, ..., L
  • the second set J2 comprises the spreading pseudo-codes bearing the numbers L + 1, L + 2 , ..., M
  • the third set J3 comprises the spreading pseudo-codes M + 1, M + 2, ..., NK
  • the fourth set J4 comprises the N-K + spreading pseudo-codes.
  • J1, J2, J3 and J4 respectively comprise L, M-L, N-M-K and K pseudo-spreading codes respectively.
  • the game J4 corresponds to the common signaling channels.
  • the N pseudo-spreading codes of the set being all quasi-orthogonal to each other, the pseudo-spreading codes of each set Jj are thus also quasi-orthogonal to each other, as are the pseudo-spreading codes belonging to each other. to different games.
  • each satellite S of the satellite network is equipped with a data processing device (to be transmitted) D comprising a coding module MC responsible for associating, on the one hand, sets of spreading pseudocodes Jj differing two by two from adjacent cells in the ZC coverage area, and on the other hand, identical sets of pseudo-codes spreading to non-adjacent cells of this same ZC coverage area.
  • the coding module MC is also responsible for associating a set of pseudo-spreading codes Jj for the common signaling channels, different from those allocated to adjacent cells.
  • the data processing device (to be transmitted) D can also be implanted in a satellite communication station implanted on the ground and transmitting towards the satellite S, the latter then performing only a frequency transposition of the signals from the satellite communication station.
  • the third cell C3 is adjacent to the first C1, second C2, fourth C4 and fifth C5 cells, the first C1 and second C2 cells are adjacent, and the fourth cell C4 is adjacent to the fifth C5 and sixth C6 cells . Therefore, the coding module MC can associate:
  • the pseudo-spread codes that are used to transmit data to adjacent cells are always quasi-orthogonal to each other. Therefore, it is now possible to use the same carrier frequency f to transmit data with any of the beams Bi to terminals T located in any cell Ci, without risk of interference between adjacent beams. .
  • the attributions of the different games to the different cells Ci (or beams Bi) and the common signaling channels are preferably determined by the operator of the satellite network, given his knowledge of the cells Ci and their adjacencies. Consequently, the coding module MC of the device D does preferably only internally transfer the game allocations by performing the corresponding game / cell associations.
  • the coding module MC of the device D Whenever data is to be broadcast in a cell Ci of the coverage area ZC to terminals T located therein, the coding module MC of the device D is involved. More precisely, the coding module MC modulates pseudo-spreading codes, which belong to the set Jj which is associated with the cell Ci concerned with the data to be broadcast. Then, the coding technique used being W-CDMA, the coding module MC modulates a scrambling code (or "scrambling code”) chosen with the modulated spreading pseudo-codes.
  • the scrambling code chosen is the same for all the cells Ci (and therefore all the beams Bi) of the same coverage area ZC.
  • the common signaling channels also use pseudo-spreading codes, so they also use the same scrambling code as that chosen for the Ci cells.
  • the coding module MC modulates the carrier, of frequency f (common to all Ci cells), with the modulated scrambling code, so that the transmission / reception module MER diffuses the modulated carrier towards the cell Ci affected by the Bi beam associated with it.
  • the coding module MC modulates spreading pseudo-codes that belong to the set J2 with the data to be broadcast in the second cell. C2, and pseudo-spreading codes which belong to the set J1 with the data to be broadcast in the fourth cell C4. Then, it modulates, on the one hand, the scrambling code of the coverage area ZC with the pseudo-spreading codes of the game J2 modulated, which gives a first modulated scrambling code, and on the other hand, the same scrambling code of the ZC coverage area with the modulated J1 game spread pseudo-codes, resulting in a second modulated scrambling code.
  • the coding module MC modulates, on the one hand, a first carrier, of frequency f, with the first modulated scrambling code, which gives a first modulated carrier, and secondly, a second identical carrier, of the same frequency f, with the second modulated scrambling code, which gives a second modulated carrier.
  • the transmission / reception module MER then diffuses the first and second modulated carriers towards the second C2 and fourth C4 cells by means of beams B2 and B4 respectively associated with them.
  • the coding module MC also realizes a temporal alignment of all the pseudo-spreading codes which are used to transmit the data and the common signaling channels to all the cells Ci, so that they remain almost orthogonal to each other. . More specifically, considering for example a terminal T in the cell C3, it is preferable that the common signals from the beam BT and the signals received in the beam B3 are aligned in relative amplitude, in phase and late in order to allow good reception of data specific to cell C3.
  • the residue of the data transmitted by the adjacent beams B1, B2, B4 and B5 and received by the terminal T of the cell C3 has an alignment in phase and late with the data specific to the cell C3, in order to minimize inter-cell interference by ensuring the quasi-orthogonality of the pseudo-spreading codes.
  • the coding module MC takes into account all the imperfections of the transmission chain (relative variations in amplitude, phase and delay), and in particular the specificities of the satellite antenna multi-beam transmission.
  • the processing device D according to the invention and in particular its coding module MC, can be implemented in the form of electronic circuits, software (or computer) modules, or a combination of circuits and software.
  • a data processing device D for carrying out the invention has been described above. But, this invention can also be considered in the form of a data processing method. This can be implemented using the processing device D presented above.
  • the main and optional functions and sub-functions provided by the steps of this method being substantially identical to those provided by the various means constituting the device D, only the following will be summarized below the steps implementing the main functions of the method according to the invention. invention.
  • This process consists of:
  • each satellite beam Bi can use the entire bandwidth allocated to the satellite, thereby significantly increase the transmission capacity.
  • the invention is not limited to the data processing device, communication satellite and data processing method embodiments described above, only by way of example, but encompasses all the variants that may be envisaged. those skilled in the art within the scope of the claims below.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Un dispositif (D) est dédié au traitement de données par codage par étalement de spectre pour un satellite de communication multi-faisceaux (S), dont chaque faisceau (B1-B6) est associé à une cellule terrestre (C1-C6) contenue dans une zone de couverture satellitaire (ZC). Ce dispositif (D) comprend des moyens de codage (MC) chargés i) d'associer, d'une part, des jeux de pseudo-codes d'étalement (J1-J4), différant deux à deux, à des cellules adjacentes de la zone (ZC) et à des canaux de signalisation communs à l'ensemble des cellules (C1-C6) de cette zone (ZC), et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement à des cellules non adjacentes de la zone, les jeux (J1-J4) étant choisis parmi des jeux résultant de la subdivision d'un ensemble de pseudo-codes d'étalement, et ii) lorsque des données doivent être diffusées dans une cellule (C1) et/ou des données d'informations communes doivent être diffusées dans l'ensemble des cellules, de moduler des pseudo-codes d'étalement appartenant au jeu (J1 ) associé à cette cellule (C1) avec les données à diffuser, puis de moduler une porteuse, dont la fréquence (f) est la même pour tous les faisceaux (B1-B6) du satellite (S), avec les pseudo-codes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de la cellule (C1) ou de l'ensemble des cellules (C1-C6) au moyen du faisceau associé (B1).

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE TRAITEMENT DE DONNÉES PAR MODULATION DE JEUX DE PSEUDO-CODES D'ÉTALEMENT FONCTION DES CELLULES DESTINATAIRES DES DONNÉES, POUR UN SATELLITE DE COMMUNICATION MULTI-FAISCEAUX
L'invention concerne les réseaux de communication satellitaire, et plus précisément les dispositifs chargés de traiter les données par étalement de spectre en vue de leur diffusion par des satellites de communication multi- faisceaux appartenant à de tels réseaux.
Certains réseaux satellitaires utilisent une technique dite « de codage par étalement de spectre » pour diffuser des données au moyen de satellites multi-faisceaux vers des cellules terrestres associées chacune à un faisceau satellitaire. Cette technique est définie par des standards tels que IÏS-95 ou le 3GPP, qui regroupent notamment le CDMA (pour « Code Division Multiple Access » - accès multiple par répartition de codes), le W-CDMA (pour « Wide CDMA), le CDMA2000 et le TD-SCDMA (pour « Time Division Synchronous CDMA »), ainsi que toutes leurs variantes.
La technique d'étalement de spectre consiste, dans sa version de base (CDMA ou WCDMA), à moduler des pseudo-codes d'étalement (ou « spreading codes »), généralement de type codes d'Hadamard, avec des données à diffuser, puis à moduler une porteuse avec ces pseudo-codes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de la cellule terrestre destinataire des données au moyen d'un faisceau satellitaire dédié à cette cellule. Les différents pseudo-codes d'étalement sont modulés par des données destinées à des terminaux de communication différents (mobiles ou non), situés dans une cellule. Les pseudo-codes d'étalement modulés modulent également un code de brouillage (ou « scrambling code »), et la porteuse à diffuser est modulée avec ce code de brouillage modulé.
Comme le sait l'homme de l'art, dans un réseau satellitaire classique, chaque cellule terrestre (ou « spot ») est associée à l'un des faisceaux d'un satellite, et les différents faisceaux sont tous associés à un même ensemble de pseudo-codes d'étalement quasi-orthogonaux entre eux. Les faisceaux associés à des cellules adjacentes utilisant soit un même code de brouillage décalé dans le temps, soit des codes de brouillage différents, il est donc indispensable que les fréquences des porteuses diffusées par ces faisceaux soient différentes si l'on veut éviter une dégradation induite par les interférences dues au manque d'orthogonalité entre cellules. La réutilisation de fréquence entre cellules adjacentes étant interdite, chaque faisceau ne peut donc utiliser qu'une petite partie de la bande passante allouée au système. Plus précisément, si la configuration des cellules terrestres impose d'utiliser N fréquences de porteuse différentes, chaque faisceau d'un satellite multi- faisceaux ne peut alors utiliser qu'une N-ième portion de la bande passante allouée. Cela limite fortement les capacités de transmission, même si ces N fréquences peuvent être réutilisées dans des cellules non adjacentes.
L'invention a donc pour but d'améliorer la situation.
Elle propose à cet effet un dispositif de traitement de données par codage par étalement de spectre, pour un réseau de communication comportant au moins un satellite de communication multi-faisceaux, chaque faisceau étant associé à une cellule terrestre contenue dans l'ensemble de la zone de couverture satellitaire.
Ce dispositif de traitement se caractérise par le fait qu'il comprend des moyens de codage chargés :
- d'associer, d'une part, des jeux de pseudo-codes d'étalement (ou « spreading codes »), différant deux à deux, à des cellules adjacentes de la zone de couverture et à des canaux de signalisation communs à l'ensemble des cellules de la zone de couverture, et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement à des cellules non adjacentes de cette même zone de couverture, les jeux étant choisis parmi des jeux résultant de la subdivision d'un ensemble de pseudo-codes d'étalement, et
- en cas de données à diffuser dans une cellule de la zone de couverture et/ou de données d'informations communes à diffuser dans l'ensemble des cellules de la zone de couverture, de moduler des pseudo-codes d'étalement appartenant au jeu associé à cette cellule ou à l'ensemble desdites cellules avec lesdites données à diffuser, puis de moduler une porteuse, dont la fréquence est la même pour tous les faisceaux du satellite, avec les pseudocodes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée puisse être diffusée en direction de la cellule ou de l'ensemble des cellules au moyen du faisceau qui lui est associé.
Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- ses moyens de codage peuvent être chargés de moduler un code de brouillage (ou « scrambling code »), identique pour toutes les cellules de la zone de couverture, avec les pseudo-codes d'étalement modulés, puis de moduler la porteuse avec ce code de brouillage modulé afin que la porteuse modulée puisse être diffusée en direction de la cellule concernée ou de l'ensemble des cellules au moyen du faisceau qui lui est associé ;
- ses moyens de codage peuvent être chargés d'effectuer une mise en cohérence des jeux de pseudo-codes d'étalement des données à diffuser et des canaux communs de signalisation, en vue de permettre une bonne réception en tout point de la zone de couverture.
L'invention propose également un satellite de communication multi- faisceaux (pour un réseau de communication satellitaire) équipé d'un dispositif de traitement du type de celui présenté ci-avant.
L'invention propose également un procédé de traitement de données par codage par étalement de spectre, pour un satellite de communication multi- faisceaux, consistant :
- à associer, d'une part, des jeux de pseudo-codes d'étalement, différant deux à deux, à des cellules adjacentes d'une zone couverte par les faisceaux du satellite et à des canaux de signalisation communs à l'ensemble des cellules de cette zone couverte, et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement à des cellules non adjacentes de cette zone, les jeux étant choisis parmi des jeux résultant de la subdivision d'un ensemble de pseudocodes d'étalement,
- à attribuer une même fréquence de porteuse choisie à chacun des faisceaux du satellite, et
- lorsque des données doivent être diffusées dans une cellule de la zone de couverture et/ou des données d'informations communes doivent être diffusées dans l'ensemble des cellules de la zone couverte, à moduler des pseudo-codes d'étalement appartenant au jeu qui est associé à cette cellule avec les données à diffuser, et à moduler la porteuse de fréquence choisie avec les pseudo-codes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de la cellule ou de l'ensemble des cellules.
Le procédé selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- on peut moduler un code de brouillage, identique pour toutes les cellules de la zone de couverture, avec les pseudo-codes d'étalement modulés, puis moduler la porteuse avec le code de brouillage modulé afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de la cellule concernée ou de l'ensemble des cellules au moyen du faisceau qui lui est associé ;
- on peut réaliser la mise en cohérence des jeux de pseudo-codes d'étalement des données à diffuser et des canaux communs de signalisation, afin de pouvoir recevoir en tout point de la zone de couverture.
L'invention est particulièrement bien adaptée, bien que de façon non exclusive, aux réseaux de communication satellitaire du type dit « à accès multiple par répartition de codes », tels que ceux mettant en œuvre les techniques CDMA, W-CDMA, CDMA2000 et TD-SCDMA, ainsi que leurs variantes.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre de façon très schématique une partie d'un réseau satellitaire comprenant un satellite de communication, équipé d'un exemple de réalisation d'un dispositif de traitement selon l'invention, et la zone de couverture associée. Le dessin annexé pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
L'invention a pour objet de permettre une augmentation des capacités de transmission des satellites de communication appartenant à des réseaux de communication satellitaire utilisant une technique de codage par étalement de spectre.
Dans ce qui suit, on considère à titre d'exemple non limitatif que le réseau satellitaire utilise une technique de codage par étalement de spectre de type W-CDMA pour transmettre des données, via ses satellites de communication, à des terminaux de communication mobiles situés dans ses cellules terrestres. Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tous les réseaux utilisant une technique définie par les standards IS-95 ou 3GPP, et notamment le CDMA, le W-CDMA, le CDMA2000 et le TD-SCDMA, ainsi que toutes leurs variantes.
Par ailleurs, l'invention ne concerne pas exclusivement les terminaux de communication mobiles (ou portables), comme par exemple les téléphones mobiles, les assistants numériques personnels (ou PDA) et les ordinateurs portables équipés d'un module de communication satellitaire. Elle concerne également les terminaux de communication fixes équipés d'un module de communication satellitaire, notamment lorsque la technique de codage utilisée est le CDMA.
Sur l'unique figure se trouve représenté un satellite de communication multi-faisceaux S appartenant à un réseau satellitaire (ici de type W-CDMA). Ce satellite S comprend un module d'émission/réception MER chargé de générer des faisceaux d'ondes Bi destinés à diffuser des données à destination de terminaux (de communication) T situés dans des cellules terrestres (ou « spots ») Ci. Chaque faisceau Bi du satellite S est dédié à une cellule Ci. L'ensemble des cellules Ci, couvertes par les faisceaux Bi, constitue la zone de couverture ZC du satellite S. Le module MER génère également un faisceau d'ondes BT destiné à diffuser des canaux de signalisation communs à l'ensemble des cellules Ci de la zone de couverture ZC. Ces canaux de signalisation communs sont destinés à comporter des données d'informations communes à diffuser dans l'ensemble des cellules Ci de la zone de couverture ZC.
Dans l'exemple non limitatif, illustré sur l'unique figure, la zone de couverture ZC comprend six cellules C1 à C6 (i = 1 à 6) associées chacune à l'un des six faisceaux satellitaires B1 à B6. L'indice i peut prendre n'importe quelle valeur supérieure ou égale à 3, en considérant au moins une réutilisation entre cellules non adjacentes.
L'invention propose tout d'abord de subdiviser un ensemble de N pseudo-codes d'étalement (ou spreading codes) quasi-orthogonaux entre eux, comme par exemple des codes d'Hadamard, en un nombre choisi A de jeux de pseudo-codes d'étalement Jj G = 1 à A).
Le nombre A dépend de la configuration des cellules Ci les unes par rapport aux autres, au sein de leur zone de couverture ZC, ainsi que des pseudo-codes d'étalement qui sont nécessaires aux canaux de signalisation communs. Il est au moins égal à deux. Dans l'exemple illustré, en utilisant un jeu J4 pour les canaux de signalisation communs, quatre (A = 4) jeux J1 à J4 (j = 1 à 4) suffisent étant donné qu'en dehors de la troisième cellule C3, aucune autre cellule n'est effectivement adjacente à plus de deux autres cellules, et que les trois jeux J1 à J3 associés aux cellules adjacentes peuvent être réutilisés.
Par exemple, le premier jeu J1 comprend les pseudo-codes d'étalement portant les numéros 1 , 2,..., L, le deuxième jeu J2 comprend les pseudo-codes d'étalement portant les numéros L+1, L+2,...,M, le troisième jeu J3 comprend les pseudo-codes d'étalement M+1 , M+2,...,N-K, et le quatrième jeu J4 comprend les pseudo-codes d'étalement N-K+1 , N-K+2,...,N. J1 , J2, J3 et J4 comprennent donc respectivement L, M-L, N-M-K et K pseudo-codes d'étalement. Le jeu J4 correspond aux canaux de signalisation communs. Les N pseudo-codes d'étalement de l'ensemble étant tous quasi-orthogonaux entre eux, les pseudo-codes d'étalement de chaque jeu Jj sont donc également quasi-orthogonaux entre eux, tout comme les pseudo-codes d'étalement appartenant à des jeux différents.
Selon l'invention, chaque satellite S du réseau satellitaire est équipé d'un dispositif de traitement de données (à transmettre) D comprenant un module de codage MC chargé d'associer, d'une part, des jeux de pseudocodes d'étalement Jj différant deux à deux à des cellules adjacentes de la zone de couverture ZC, et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement à des cellules non adjacentes de cette même zone de couverture ZC. Le module de codage MC est également chargé d'associer un jeu de pseudo-codes d'étalement Jj pour les canaux communs de signalisation, différent de ceux attribués aux cellules adjacentes.
Bien que représenté sur la figure 1 dans le satellite S, le dispositif de traitement de données (à transmettre) D peut être également implanté dans une station de communication satellitaire implanté au sol et émettant vers le satellite S, ce dernier n'effectuant alors qu'une transposition en fréquence des signaux issus de la station de communication satellitaire.
Dans l'exemple illustré, la troisième cellule C3 est adjacente aux première C1 , deuxième C2, quatrième C4 et cinquième C5 cellules, les première C1 et deuxième C2 cellules sont adjacentes, et la quatrième cellule C4 est adjacente aux cinquième C5 et sixième C6 cellules. Par conséquent, le module de codage MC peut associer :
- le jeu J1 aux première C1 et quatrième C4 cellules,
- le jeu J2 aux deuxième C2 et cinquième C5 cellules,
- le jeu J3 aux troisième C3 et sixième C6 cellules, et
- le jeu J4 à l'ensemble de la couverture ZC (pour les canaux communs de signalisation).
Cela permet de satisfaire aux conditions précitées d'attribution de jeux entre cellules adjacentes et non adjacentes.
Grâce à une telle attribution de jeux, les pseudo-codes d'étalement qui sont utilisés pour transmettre des données vers des cellules adjacentes sont toujours quasi-orthogonaux entre eux. Par conséquent, il est désormais possible d'utiliser la même fréquence de porteuse f pour transmettre des données avec n'importe lequel des faisceaux Bi à destination de terminaux T situés dans n'importe quelle cellule Ci, sans risque d'interférence entre faisceaux adjacents.
Il est important de noter que les attributions des différents jeux aux différentes cellules Ci (ou faisceaux Bi) et aux canaux communs de signalisation sont préférentiel lement déterminées par l'opérateur du réseau satellitaire, compte tenu de sa connaissance des cellules Ci et de leurs adjacences. Par conséquent, le module de codage MC du dispositif D ne fait, de préférence, que répercuter en interne les attributions de jeux en procédant aux associations jeu/cellule correspondantes.
Chaque fois que des données doivent être diffusées dans une cellule Ci de la zone de couverture ZC à destination de terminaux T qui s'y trouvent situés, le module de codage MC du dispositif D intervient. Plus précisément, le module de codage MC module des pseudo-codes d'étalement, qui appartiennent au jeu Jj qui est associé à la cellule Ci concernée avec les données à diffuser. Puis, la technique de codage utilisée étant W-CDMA, le module de codage MC module un code de brouillage (ou « scrambling code ») choisi avec les pseudo-codes d'étalement modulés.
Il est important de noter que le code de brouillage choisi est le même pour toutes les cellules Ci (et donc tous les faisceaux Bi) d'une même zone de couverture ZC. Les canaux de signalisation communs utilisant également des pseudo-codes d'étalement, ils utilisent donc également le même code de brouillage que celui qui est choisi pour les cellules Ci.
Ensuite, le module de codage MC module la porteuse, de fréquence f (commune à toutes les cellules Ci), avec le code de brouillage modulé, afin que le module d'émission/réception MER diffuse la porteuse modulée en direction de la cellule Ci concernée au moyen du faisceau Bi qui lui est associé.
Par exemple, si des données doivent être diffusées vers des terminaux T situés dans les deuxième C2 et quatrième C4 cellules, le module de codage MC module des pseudo-codes d'étalement qui appartiennent au jeu J2 avec les données à diffuser dans la deuxième cellule C2, et des pseudo-codes d'étalement qui appartiennent au jeu J1 avec les données à diffuser dans la quatrième cellule C4. Puis, il module, d'une part, le code de brouillage de la zone de couverture ZC avec les pseudo-codes d'étalement du jeu J2 modulés, ce qui donne un premier code de brouillage modulé, et d'autre part, le même code de brouillage de la zone de couverture ZC avec les pseudo-codes d'étalement du jeu J1 modulés, ce qui donne un second code de brouillage modulé. Ensuite, le module de codage MC module, d'une part, une première porteuse, de fréquence f, avec le premier code de brouillage modulé, ce qui donne une première porteuse modulée, et d'autre part, une seconde porteuse identique, de même fréquence f, avec le second code de brouillage modulé, ce qui donne une seconde porteuse modulée. Le module d'émission/réception MER diffuse alors les première et seconde porteuses modulées en direction des deuxième C2 et quatrième C4 cellules au moyen des faisceaux B2 et B4 qui leur sont respectivement associés.
Le module de codage MC réalise également un alignement temporel de l'ensemble des pseudo-codes d'étalement qui sont utilisés pour transmettre les données et les canaux communs de signalisation vers toutes les cellules Ci, afin qu'ils restent quasi-orthogonaux entre eux. Plus précisément, en considérant par exemple un terminal T dans la cellule C3, il est préférable que les signaux communs issus du faisceau BT et les signaux reçus dans le faisceau B3 soient alignés en amplitude relative, en phase et en retard afin de permettre une bonne réception des données propres à la cellule C3. Il est également préférable que le résidu des données émises par les faisceaux adjacents B1 , B2, B4 et B5 et reçues par le terminal T de la cellule C3 présente un alignement en phase et en retard avec les données propres à la cellule C3, afin de minimiser l'interférence inter-cellules en garantissant la quasi- orthogonalité des pseudo codes d'étalement.
Pour cela, le module de codage MC prend en compte l'ensemble des imperfections de la chaîne de transmission (variations relatives en amplitude, phase et retard), et en particulier les spécificités de l'antenne satellite de transmission multi-faisceaux.
Le module de codage MC comprend les équipements permettant habituellement de mettre en œuvre la technique de codage par étalement de spectre, et notamment le ou les modulateurs, ainsi que des équipements assurant la mise en cohérence de l'ensemble des composantes du signal au moyen de détecteurs et de compensateurs. Il peut, comme illustré, faire partie du module d'émission/réception MER. Mais cela n'est pas obligatoire. Il peut en effet, comme indiqué précédemment, être localisé dans la station de communication satellitaire permettant d'accéder au satellite S. Dans ce cas, les détecteurs peuvent être situés dans des stations de réception se trouvant à l'intérieur des cellules Ci.
Le dispositif de traitement D selon l'invention, et notamment son module de codage MC, peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques, de modules logiciels (ou informatiques), ou d'une combinaison de circuits et de logiciels.
On a décrit ci-avant un dispositif de traitement de données D permettant de mettre en oeuvre l'invention. Mais, cette invention peut être également considérée sous la forme d'un procédé de traitement de données. Celui-ci peut être mis en œuvre à l'aide du dispositif de traitement D présenté ci-avant. Les fonctions et sous-fonctions principales et optionnelles assurées par les étapes de ce procédé étant sensiblement identiques à celles assurées par les différents moyens constituant le dispositif D, seules seront résumées ci- après les étapes mettant en œuvre les fonctions principales du procédé selon l'invention.
Ce procédé consiste :
- à associer, d'une part, des jeux de pseudo-codes d'étalement Jj, différant deux à deux, à des cellules adjacentes Ci d'une zone ZC couverte par les faisceaux Bi d'un satellite S et à des canaux de signalisation communs à l'ensemble des cellules Ci de la zone couverte ZC, et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement Jj à des cellules non adjacentes Ci de cette zone ZC, les jeux étant choisis parmi A jeux Jj résultant de la subdivision d'un ensemble de N pseudo-codes d'étalement,
- à attribuer une même fréquence f de porteuse choisie à chacun des faisceaux Bi du satellite S, et
- lorsque des données doivent être diffusées dans une cellule Ci de la zone de couverture ZC et/ou des données d'informations communes à diffuser dans l'ensemble des cellules Ci de cette zone ZC, à moduler des pseudocodes d'étalement appartenant au jeu Jj qui est associé à cette cellule Ci avec les données à diffuser, et à moduler la porteuse de fréquence choisie avec les pseudo-codes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de la cellule concernée Ci ou de l'ensemble des cellules Ci. Comme indiqué ci-avant, grâce à l'invention, la fréquence de porteuse utilisée (f) est la même dans chaque cellule Ci d'une zone de couverture ZC. Par conséquent, chaque faisceau satellitaire Bi peut utiliser la totalité de la bande passante allouée au satellite, permettant ainsi d'augmenter notablement la capacité de transmission.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de traitement de données, de satellite de communication et de procédé de traitement de données décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (D) de traitement de données par codage par étalement de spectre pour un réseau de communication comportant au moins un satellite de communication multi-faisceaux (S), chaque faisceau (Bi) étant associé à une cellule terrestre (Ci) contenue dans une zone de couverture satellitaire (ZC), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de codage (MC) agencés i) pour associer, d'une part, des jeux de pseudo-codes d'étalement (Jj), différant deux à deux, à des cellules adjacentes de ladite zone (ZC) et à des canaux de signalisation communs à l'ensemble desdites cellules (Ci) de la zone (ZC), et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement (Jj) à des cellules non adjacentes de ladite zone, lesdits jeux (Jj) étant choisis parmi des jeux résultant de la subdivision d'un ensemble de pseudo-codes d'étalement, et ii) en cas de données à diffuser dans une cellule (Ci) et/ou de données d'informations communes à diffuser dans l'ensemble desdites cellules (Ci) de la zone (ZC), pour moduler des pseudo-codes d'étalement appartenant au jeu (Jj) associé à cette cellule (Ci) avec lesdites données à diffuser, puis pour moduler une porteuse, dont la fréquence (f) est la même pour tous lesdits faisceaux (Bi) du satellite (S), avec lesdits pseudo-codes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de ladite cellule (Ci) ou de l'ensemble desdites cellules (Ci) au moyen du faisceau associé (Bi).
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que lesdits moyens de codage (MC) sont agencés pour moduler un code de brouillage, identique pour toutes les cellules (Ci) de ladite zone (ZC), avec lesdits pseudo-codes d'étalement modulés, puis pour moduler ladite porteuse avec ledit code de brouillage modulé afin que ladite porteuse modulée soit diffusée en direction de ladite cellule concernée (Ci) ou de l'ensemble desdites cellules (Ci) au moyen du faisceau associé (Fi).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de codage (MC) sont agencés pour effectuer une mise en cohérence desdits jeux de pseudo-codes d'étalement des données à diffuser et desdits canaux communs de signalisation, en vue de permettre une réception en tout point de ladite zone de couverture (ZC).
4. Satellite de communication multi-faisceaux (S), pour un réseau de communication satellitaire, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de traitement de données (D) selon l'une des revendications 1 à 3.
5. Station de communication satellitaire, pour un réseau de communication satellitaire, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de traitement de données (D) selon l'une des revendications 1 à 3.
6. Procédé de traitement de données par codage par étalement de spectre, pour un réseau de communication comportant au moins un satellite de communication multi-faisceaux (S), chaque faisceau (Bi) étant associé à une cellule terrestre (Ci) contenue dans une zone de couverture satellitaire (ZC), caractérisé en ce qu'il consiste i) à associer, d'une part, des jeux de pseudo-codes d'étalement (Jj), différant deux à deux, à des cellules adjacentes de ladite zone (ZC) et à des canaux de signalisation communs à l'ensemble desdites cellules (Ci) de la zone (ZC), et d'autre part, des jeux identiques de pseudo-codes d'étalement (Jj) à des cellules non adjacentes de ladite zone (ZC), lesdits jeux (Jj) étant choisis parmi des jeux résultant de la subdivision d'un ensemble de pseudo-codes d'étalement, ii) à attribuer une même fréquence (f) de porteuse choisie à chacun desdits faisceaux (Bi) du satellite (S), et iii) en cas de données à diffuser dans une cellule (Ci) et/ou de données d'informations communes à diffuser dans l'ensemble desdites cellules (Ci) de la zone (ZC), à moduler des pseudo-codes d'étalement appartenant au jeu (Jj) associé à cette cellule (Ci) avec lesdites données à diffuser et à moduler ladite porteuse de fréquence choisie (f) avec lesdits pseudo-codes d'étalement modulés afin que la porteuse modulée soit diffusée en direction de ladite cellule (Ci) ou de l'ensemble desdites cellules (Ci).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au iii) on module un code de brouillage, identique pour toutes les cellules (Ci) de ladite zone (ZC), avec lesdits pseudo-codes d'étalement modulés, puis on module ladite porteuse avec ledit code de brouillage modulé afin que ladite porteuse modulée soit diffusée en direction de ladite cellule concernée (Ci) ou de l'ensemble desdites cellules (Ci) au moyen du faisceau associé (Bi).
8. Procédé selon l'une des revendication 6 et 7, caractérisé en ce qu'on réalise la mise en cohérence desdits jeux de pseudo-codes d'étalement des données à diffuser et desdits canaux communs de signalisation, afin de recevoir en tout point de ladite zone de couverture (ZC).
9. Utilisation du dispositif de traitement de données (D) et du procédé de traitement de données, selon l'une des revendications précédentes, dans les réseaux de communication satellitaire du type dit « à accès multiple par répartition de codes ».
10. Utilisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits réseaux sont choisis dans un groupe comprenant au moins CDMA, W-CDMA, CDMA2000 et TD-SCDMA.
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