EP2243227A1 - Communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter - Google Patents

Communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter

Info

Publication number
EP2243227A1
EP2243227A1 EP08867695A EP08867695A EP2243227A1 EP 2243227 A1 EP2243227 A1 EP 2243227A1 EP 08867695 A EP08867695 A EP 08867695A EP 08867695 A EP08867695 A EP 08867695A EP 2243227 A1 EP2243227 A1 EP 2243227A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
beams
transmitter
terminal
active
terminals
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Withdrawn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
EP08867695A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Salzer
Marios Kountouris
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 EP2243227A1 publication Critical patent/EP2243227A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0417Feedback systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0452Multi-user MIMO systems

Definitions

  • the present invention relates to a communication on a return path from a terminal to a transmitter associated with a telecommunication network, with a view to informing this transmitter about the quality of reception of data by the terminal.
  • a communication or “metric” that would make it possible to adapt the transmission mode, for example, in a space division multiple access or "SDMA" system (for "Space Division Multiple Access”).
  • SDMA space division multiple access
  • Such a system is characterized by the use of multiple antennas (so-called “MIMO” technique for "Multiple Input Multiple Output”) on transmission to generate beams that can be allocated to different user terminals.
  • a transmitter for example a base station in a cellular network
  • a transmitter comprising M antennas can generate at most M beams simultaneously.
  • a number K, less than or equal to M, beams is generated, in particular to avoid interference between beams on the same channel from a user terminal.
  • SDMA system uses multiple antennas to serve several users (SDMA system), thanks to a set of beams, to serve several users (SDMA system), thanks to a set of beams, to a set of beams, to a set of beams, to a set of beams, to a set of beams, is part of the recent standards for mobile radio networks, such as the E-LJTRAN standard described in particular in: 3GPP TS 36.212, Version 8.0.0 - "Physical Channels and Modulation (Release 8)".
  • the invention is therefore presented later in a pure SDMA system, but it can also be applied in a hybrid system combining the SDMA technique with any other multiple access technique.
  • a plurality of terminals for example more than M terminals
  • K terminals at a time t for example more than M terminals
  • the invention can be applied in a hybrid system combining the SDMA technique with, in particular TDMA (for "Time Division Multiple Access”) if it is decided to allocate resources by time slots, or the OFDM or FDMA (for Frequency Division Multiple Access) if it is decided to allocate resources in separate frequency bands, or CDMA (for "Code Division Multiple Access”) or others, as long as one channel return is used to refine the choice of transmission parameters.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDM or FDMA for Frequency Division Multiple Access
  • CDMA for "Code Division Multiple Access”
  • the invention relates to the allocation of beams to users "downstream” where the configuration of the transmission mode (number of beams, modulation, coding, beam orientation, etc.) is generally determined using information carried by a rising path (terminals to the transmitter), this upstream channel being called “return path” (or “feedback").
  • FIG. 1 on which is represented a space division multiple access (“SDMA") system (for "Space Division Multiple Access”).
  • SDMA space division multiple access
  • the multiple antennas at the transmitter (for example a base station BS) are used to generate separate beams F1, F2, F3 which represent the resources that can be allocated to different terminals T1, T2, T3, T4.
  • M 3 in the example of FIG. 1).
  • a group of M antennas can generate a multiplicity of sets of M distinct beams. The optimum choice of one of these sets depends on the relative position of the terminals to be served simultaneously and the state of their radio channels.
  • a particularity of an SDMA system is the fact that the orthogonality of the resources is not ensured, which creates interference between the signals transmitted on different beams at the receiver of a terminal. To limit this interference, it is recommended to make a choice of a group of beams (in transmission mode) which will be adapted to a choice of a group of terminals to be used simultaneously.
  • the base station BS of FIG. 1 has three antennas and could therefore serve three of the four terminals present simultaneously. If we compare all the beams created by the antenna network of the base station with the state of the channels of the user terminals (these channels being here defined only by their position), one understands the compromise that must be found. First, the base station BS must choose between the user terminals T3 and T4 which are both covered by the beam F3 but can not be served simultaneously. A possible choice would therefore be to serve the user terminal T1 with the beam F1, the terminal T2 with the beam F2, and the terminal T3 with the beam F3.
  • the user terminal T2 is between the beams F2 and F3, which means that it receives the two beams with a similar quality.
  • signals transmitted with the beams F2 and F3 arrive at the receiver of the terminal T2 with a similar power, which generates strong interference.
  • the quality of the signal, if the latter was transmitted on the beam F2, is not ensured.
  • the use of the beam F2 is not optimal compared to the configurations of the terminals represented here by their respective positions.
  • the best choice for the system would be to save the power necessary to serve the user T2 and to serve, on the other hand, only users T1 and T3.
  • users T2 and T4 could be served with another set of beams, for example F2 and F3 beams oriented otherwise.
  • the transmitter BS has no prior knowledge on the exact state of the channels of the user terminals at the time of transmission and more particularly on the interference generated on such channels by the beam allocation and the mode chosen transmission. It is therefore difficult for him to choose: the transmission mode, i.e. the beam set and the number K of active beams simultaneously, and the beam allocation to each user terminal.
  • the present invention improves the situation.
  • a telecommunication method in a system comprising at least one transmitter arranged to simultaneously activate a first number of beams, as resources for a plurality of user terminals, in which the user terminals receive, by said beams, telecommunication data.
  • At least one of the terminals transmits to the transmitter, by return, an indication of at least a second preferred number of beams to be active simultaneously by the transmitter.
  • the second preferred number is specific to the terminal, in that it results for example from the calculation of the terminal, alone, or that it is for example determined by the terminal, alone, on the basis of information prerecorded in this latest. It is transmitted to the transmitter for possible consideration by it in particular to adjust the number of beams to be active simultaneously. However, this number of beams made active will not necessarily correspond to the preferred number of beams by a terminal.
  • This second preferred number is calculated by the terminal, preferably taking into account an interference noise.
  • the interference that may result from the simultaneous reception of several beams at the same terminal, for example via the estimation of a signal to interference plus noise ratio.
  • it will be sought to maximize an estimate of the overall bit rate that the transmitter can provide to all the terminals, which estimation of the overall bit rate is a function of the ratio signal on interference plus noise mentioned above.
  • a terminal can then determine its preferred number of beams as being the number of beams maximizing this estimate of the overall rate.
  • the terminal an indication of its preferred mode of transmission (typically the number of beams tolerated in parallel).
  • This indication of the terminal as to its preferred mode of transmission can then define a particular metric, used on the return path from the terminal to the base station, to inform the base station of this preferred mode.
  • the invention proposes to rely on a terminal for the latter to determine its preferred transmission mode, which can be the subject of a new metric definition used on the return path to inform the transmitter.
  • This metric may, for example, be part of a set of feedback metrics (or “feedback" hereinafter) allowing the base station to operate in order to optimize the overall throughput served to the user. set of user terminals while ensuring a satisfactory quality of service for each user terminal.
  • a typical set of metrics may consist of: an index of the preferred beam by the terminal (an integer for example), - a reception quality value in this beam, a transmission mode indicator (for example an integer or a binary number indicating the preferred number of beams, according to possible alternative embodiments of the invention).
  • the invention is not limited to the application of such metrics.
  • FIG. 2 schematically illustrates the processing by the transmitter of the information communicated by the terminals on the return path
  • FIG. 3 schematically illustrates the steps of a method in the sense of the invention.
  • FIG. 2 represents an example of a functional diagram implemented, within the meaning of the invention, by a base station.
  • the base station is equipped with M antennas and can thus transmit at most M flow of information to user terminals.
  • the M antennas generate K distinct beams simultaneously, with K ⁇ M to avoid interferences between beams. It is assumed here that a separate beam immediately corresponds to a served terminal. It can alternatively be provided that several beams can be used by the same terminal, which can be done in practice for example depending on the state of the radio channel and if the terminal, for its part, has a sufficient number of antennas For the reception.
  • Each vector w thus represents a distinct beam and has M complex coefficients (as components), these coefficients corresponding in practice to the weights applied to each antenna branch to generate a beam w ,,.
  • the base station receives from a terminal information on the quality of the link Q to optimize the processing S21 of modulation and coding for this terminal, as well as information on a preferred beam w pre f to finally optimize the control S22 antenna beams ANTl ... ANTM.
  • the base station also receives from the terminal a preferred number of K prej beams to optimize the number K of beams to be transmitted.
  • the base station receives and interpreting such information transmitted to it on the return path by a user terminal.
  • information can be, for example, two types of information, as indicated above: a first information w pre f on the beam or beams preferred by the terminal, which can therefore depend on the position of the terminal relative to the base station and / or the state of its radio channel, a second information Q on the quality of the radio link reachable in the beam or beams preferred by the terminal, this second information then making it possible to decide on the effectively allocating a beam to a user and performing the link adaptation.
  • the first information may be the index of a preferred vector in a set of vectors known by the terminal and the base station.
  • This set can be defined by a dictionary (or "code-book"), common between the base station and the terminal. It can be alternatively provided that the base station can select the beams independently and transmit pilots on each beam to allow each terminal to identify them.
  • the set of beams actually transmitted ⁇ can then be a subset of the set ⁇ '.
  • the base station can freely orient or refine the K beams of the set ⁇ from the feedback received from the terminals, by making its choice in the set ⁇ 'of the TV possibilities of beams.
  • the second information received can generally be based on an estimate, at the terminal, of the Signal to Interference plus Noise Ratio (or SINR) ratio. This estimate will be described later for a particular embodiment of the invention.
  • SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
  • the feedback, per se, can be done for example according to the method set forth in document FR-2 893 468.
  • This additional information indicates to the base station how many other streams (beams) the user terminal can tolerate in parallel with its current flow of information.
  • This information is advantageously quantified and its quantification is based on an estimate of the impact of the interference of the other beams on the quality of its current radio link.
  • the value assigned in feedback relative to this third piece of information may be an integer or even a single bit, according to alternative embodiments described below.
  • each terminal explicitly knows the vectors of the set ⁇ '.
  • the base station can transmit for example a pilot signal on each antenna enabling the terminal to estimate a complex coefficient h m representing the effect of the mobile radio channel between each antenna of the base station and the receiving antenna of the terminal.
  • the terminal may alternatively have several receiving antennas.
  • the radio channel can be described by several complex coefficients at once, as for example in the case of a frequency selective channel.
  • the channel is then described by a matrix (rather than a single vector h) and the following expressions, given in the embodiment where a single vector h is assigned to a channel, can be adapted from appropriate way. It will therefore be understood that the invention is in no way limited to the assignment of a single vector to a channel.
  • the terminal can estimate its quality of radio link in each of the beams under the assumption of a transmission mode using a set ⁇ which is a subset of the set ⁇ '.
  • the same power is allocated to all beams.
  • it may be provided to adapt the following expression to the case of a variant according to which the power allocation is not homogeneous.
  • the signal to interference plus noise (SINR) ratio for a given beam w, can be written as follows:
  • SINR (Vf n , ⁇ ), n 1, ..., N, where ⁇ represents the inverse of the signal-to-noise ratio (therefore the ratio between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal) and K the cardinality of the set ⁇ .
  • the terminal must make an assumption on the set ⁇ which will actually be chosen by the base station, the set ⁇ being unknown to the terminal at the time when it considers its quality of reception. Therefore, the terminal can not calculate exactly the interference part (first term of the denominator).
  • the function C (K, M, ⁇ 2 ) in the relation (1) above serves to estimate the impact of the interference with the other beams, with advantage as a single hypothesis the number K of transmitted beams simultaneously.
  • This is a generally non-linear and configurable function. It can be optimized according to the knowledge available to the terminal, for example on the mode of adaptation and selection of the beams at the base station.
  • the preferred vector ⁇ v p , ef is therefore the one that, advantageously, maximizes the projection on the channel vector h.
  • the terminal determines its preferred mode of transmission. It is considered here that the K beams generated simultaneously are likely to create more or less interference with the beam served to a given user. As it is desired to minimize interference for all users served
  • the number K is therefore defined as the optimal number of beams tolerated in parallel for each user.
  • the terminal can estimate the bit rate that the base station is able to transmit to it in this configuration, this bit rate being noted R (w p ⁇ et 1).
  • the terminal has for this purpose a correspondence table allowing it to associate a flow SINR report. He may also, by approximation from the Shannon limit, calculate the flow as follows:
  • the terminal can estimate its bit rate for transmitting K beams in parallel in the same way, with:
  • R (Yf ⁇ , K) Glog (1 + SINR (Yf ⁇ n K))
  • the base station it is best to serve multiple users simultaneously to maximize the overall system throughput.
  • the fact of serving in addition to a user terminal increases the interference and therefore decreases the rate per user.
  • the base station can not estimate a priori the impact of this interference created on the quality of the links of the users because it knows only their preferred beam w ptej but not their channel vector h.
  • An embodiment of the invention then proposes to calculate the optimal configuration at the terminal through an approximation of the system flow. For this purpose, an approximation of a homogeneous network is made, where each user is served with the same rate. The total throughput therefore simply represents the rate per user multiplied by the number K. This assumption is used only for the calculation of the optimal mode of transmission but does not limit the scope of application of the invention.
  • the terminal can then find its optimal configuration K p ⁇ ef as follows:
  • This number will then be transmitted on the return channel and allow the base station to serve the user terminal in its preferred mode, which maximizes the throughput taking into account the overall system including also the other terminals.
  • FIG. 3 shows schematically the main steps of the above method in one embodiment.
  • the transmitter BS transmits to the terminal pilot signals enabling the terminal to estimate the coefficients h 1 ,..., H 1, each representing a radio channel between an antenna of the transmitter and this terminal (or terminal antenna). From these coefficients h ⁇ , ..., h, y, the terminal is able to constitute in step S31 the vector h representing the global channel between the transmitter and the terminal.
  • the beam that this terminal prefers is determined according to the vector h representing the overall channel. It is recalled that the preferred beam is represented by a beam vector w pre f having, among the overall set of possible beams ⁇ ', the largest scalar product, in absolute value, with the vector h representing the global channel.
  • this preferred beam represented by the vector w pre f maximizes, among the set of possible beams ⁇ ', the signal to interference plus noise ratio, estimated as a function of the channel vector h at step S32 of FIG. 3 and denoted SINR (h) in this FIG. 3.
  • the terminal determines the preferred beam w pre / which maximizes, among a set of possible beams ⁇ ', an estimate of the signal to interference plus noise ratio SINR (wy t /, K).
  • the beam preferred by the terminal w pre f is determined as a function of a global channel (vector h) between the beams from the transmitter and this terminal, the global channel h being estimated from information transmitted by the transmitter to the terminal on values of coefficients h ⁇ , ..., h ⁇ ⁇ each representing a channel between a beam from the transmitter and the terminal.
  • the terminal deduces, from equation (2) given above, the preferred number of beams K pre f defined, according to this equation (2), as being the number of beams at make active to maximize the overall rate, noted KxR (w pre ⁇ K), that the transmitter is able to transmit to all terminals. It is recalled that this overall rate KxR (w pre f, K) is estimated as a function of the signal to interference plus noise ratio K).
  • the signal to interference plus noise ratio SINR (My 6 /., K) is estimated by calculating a function C (K, M, ⁇ 2), inverse variation of the ratio SlNR (w pre f, K) , and depending at least on: the number of active beams K, a maximum number of beams M that the transmitter can make active simultaneously and which is generally equal to the number of antennas to the transmitter, and the ratio ⁇ 2 between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal, this noise and power can be measured by the terminal.
  • the value K p ⁇ ej determined can for example be coded, in step S34, on a single bit signifying that the terminal: only tolerates a single active beam, or can tolerate a maximum number M beams assets.
  • the value of the preferred number K p ⁇ e f thus coded on a bit in the example described, is transmitted to the transmitter by the return channel, possibly with an indication of the preferred beam represented by the vector. w p / ef and a Q value representing the quality of the radio link.
  • the steps illustrated in FIG. 3 are implemented by the same communicating entity, namely the user terminal.
  • the present invention also aims at such a terminal comprising means for implementing the above method (for example a storage and / or work memory, and a processor).
  • the present invention also relates to a computer program intended to be executed by such a processor.
  • the transmitter BS can adjust the number K of beams made active at least according to the indications of FIG. preferred numbers of K p ⁇ e f beams, communicated by the user terminals.
  • a base station may not immediately serve a terminal indicating (especially in the embodiment where the preferred number K pte f is coded on a single bit) that it will not tolerate the transmission of too many beams.
  • This terminal can be served in a next burst, for example in a TDMA transmission mode, combined with an SDMA mode.
  • the present invention also aims at such a transmitter BS, then comprising means (for example still a storage and / or working memory, as well as a processor) for adjusting the number K of beams made active at least by according to the indications by the terminals of their preferred number of beams K pre f.
  • the present invention also relates to a computer program intended to be executed by such a processor.
  • the present invention also relates to a telecommunication system including at least one terminal within the meaning of the invention and an issuer within the meaning of the invention.
  • a system may be a space division multiple access or "SDMA" system.
  • the present invention also relates to the metric itself, making it possible to transmit to the base station the indication of the preferred number of K pre / beams. As such, it then targets a signal transmitted by return of a terminal to a transmitter comprising the information on the quality of reception of telecommunication data, and in particular the preferred number of K pre f beams.
  • a user terminal indicate its preferred mode of transmission.
  • the terminal transmits to the transmitter on the return channel an indication of the number K pre f he prefers, to make beams simultaneously active by the transmitter. It is then proposed an associated feedback metric.
  • the implementation of the invention has the following advantages in particular: the choice of the transmission mode is made at the terminal and does not require additional feedback to inform the transmitter of the impact of the interference between beams on the quality of the link, the only knowledge necessary for the terminal is the overall set of beams that can be generated by the base station, - no knowledge of the channels of other user terminals and allocation decisions is necessary, the feedback metric for choosing the mode is not very complex. It can be an integer or just a single bit.

Abstract

The invention relates to a communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter. A telecommunication system comprises a transmitter designed to render simultaneously active a first number of beams (Fl, F2, F3), in the guise of the resources for a plurality of user terminals. Within the sense of the invention, each terminal: calculates, while taking account of interference noise, at least one second preferred, number, of beams to be rendered simultaneously active by the transmitter, and sends to the transmitter, through the return pathway, an indication of this second preferred number, among information about the quality of reception. On its side, the transmitter (BS) can then adjust the first number of beams to be rendered active, as a function of the returns from the terminals, for a next burst.

Description

Communication par voie de retour d'un terminal vers un émetteur pour réduire notamment une interférence entre faisceaux issus de l'émetteur Communication by way of a return of a terminal to a transmitter, in particular to reduce interference between beams emanating from the transmitter
La présente invention concerne une communication sur une voie de retour d'un terminal vers un émetteur associé à un réseau de télécommunication, en vue d'informer cet émetteur sur la qualité de réception de données par le terminal.The present invention relates to a communication on a return path from a terminal to a transmitter associated with a telecommunication network, with a view to informing this transmitter about the quality of reception of data by the terminal.
Il est visé en particulier une communication (ou "métrique") qui permettrait d'adapter le mode de transmission par exemple dans un système d'accès multiple par répartition spatiale ou "SDMA" (pour "Space Division Multiple Access"). Un tel système est caractérisé par l'utilisation d'antennes multiples (technique dite "MIMO" pour "Multiple Input Multiple Output") à l'émission pour générer des faisceaux qui peuvent être alloués à des terminaux utilisateurs différents. Ainsi, un émetteur (par exemple une station de base dans un réseau cellulaire) peut comporter une pluralité d'antennes générant un ensemble de faisceaux pouvant être alloués à un ou plusieurs terminaux. Ainsi, un émetteur comportant M antennes peut générer au maximum M faisceaux simultanément. Toutefois, en pratique, comme on le verra plus loin, un nombre K, inférieur ou égal à M, de faisceaux est généré, notamment pour éviter des interférences entre faisceaux sur un même canal auprès d'un terminal utilisateur.In particular, it concerns a communication (or "metric") that would make it possible to adapt the transmission mode, for example, in a space division multiple access or "SDMA" system (for "Space Division Multiple Access"). Such a system is characterized by the use of multiple antennas (so-called "MIMO" technique for "Multiple Input Multiple Output") on transmission to generate beams that can be allocated to different user terminals. Thus, a transmitter (for example a base station in a cellular network) may comprise a plurality of antennas generating a set of beams that can be allocated to one or more terminals. Thus, a transmitter comprising M antennas can generate at most M beams simultaneously. However, in practice, as will be seen below, a number K, less than or equal to M, beams is generated, in particular to avoid interference between beams on the same channel from a user terminal.
L'utilisation des antennes multiples pour servir plusieurs utilisateurs (système SDMA), grâce à un ensemble de faisceaux, fait partie des normes récentes pour les réseaux radio mobiles, comme par exemple la norme E-LJTRAN décrite notamment dans : 3GPP TS 36.212, Version 8.0.0 - "Physical Channels and Modulation (Release 8)".The use of multiple antennas to serve several users (SDMA system), thanks to a set of beams, is part of the recent standards for mobile radio networks, such as the E-LJTRAN standard described in particular in: 3GPP TS 36.212, Version 8.0.0 - "Physical Channels and Modulation (Release 8)".
L'invention est donc présentée par la suite dans un système SDMA pur, mais elle peut aussi s'appliquer dans un système hybride combinant la technique SDMA avec toute autre technique d'accès multiple. En effet, pour servir une pluralité de terminaux (par exemple plus de M terminaux), il peut notamment être prévu de servir K terminaux à un instant t, puis K autres terminaux à un instant t+1, etc. En variante, il peut être prévu de servir K terminaux à une bande de fréquences F, puis K autres terminaux à une bande de fréquences F+l, etc. Ainsi, l'invention peut s'appliquer dans un système hybride combinant la technique SDMA avec, notamment le TDMA (pour "Time Division Multiple Access") s'il est décidé d'allouer les ressources par tranches temporelles, ou encore l'OFDM ou le FDMA (pour "Frequency Division Multiple Access") s'il est décidé d'allouer les ressources par bandes de fréquences distinctes, ou encore le CDMA (pour "Code Division Multiple Access") ou autres, dès lors qu'une voie de retour est utilisée pour affiner le choix de paramètres de transmission.The invention is therefore presented later in a pure SDMA system, but it can also be applied in a hybrid system combining the SDMA technique with any other multiple access technique. In fact, to serve a plurality of terminals (for example more than M terminals), it can in particular be provided to serve K terminals at a time t, then K other terminals at a time t + 1, etc. Alternatively, it can be expected to serve K terminals to a frequency band F, then K other terminals to a frequency band F + 1, etc. Thus, the invention can be applied in a hybrid system combining the SDMA technique with, in particular TDMA (for "Time Division Multiple Access") if it is decided to allocate resources by time slots, or the OFDM or FDMA (for Frequency Division Multiple Access) if it is decided to allocate resources in separate frequency bands, or CDMA (for "Code Division Multiple Access") or others, as long as one channel return is used to refine the choice of transmission parameters.
En effet, l'invention concerne l'allocation des faisceaux aux utilisateurs "en voie descendante" où la configuration du mode de transmission (nombre de faisceaux, modulation, codage, orientation des faisceaux, etc.) est déterminée généralement en utilisant des informations portées par une voie remontante (des terminaux vers l'émetteur), cette voie remontante étant dite "voie de retour" (ou "feedback").Indeed, the invention relates to the allocation of beams to users "downstream" where the configuration of the transmission mode (number of beams, modulation, coding, beam orientation, etc.) is generally determined using information carried by a rising path (terminals to the transmitter), this upstream channel being called "return path" (or "feedback").
Toutefois, cette voie de retour est très coûteuse en termes de débit. Il est donc préférable de trouver un compromis entre la qualité de l'information obtenue par ce feedback et la quantité d'information envoyée. Dans un système SDMA où le choix de l'allocation de ressources dépend des informations sur la qualité de réception attendue pour un grand nombre de terminaux utilisateurs et pour un grand nombre de faisceaux, la quantité d'information envoyée sur la voie de retour peut devenir rapidement prohibitive. Une réduction de cette quantité impliquerait la mise en œuvre d'une technique d'allocation de ressources moins performante.However, this way of return is very expensive in terms of flow. It is therefore preferable to find a compromise between the quality of the information obtained by this feedback and the amount of information sent. In an SDMA system where the choice of resource allocation depends on the expected reception quality information for a large number of user terminals and for a large number of beams, the amount of information sent on the return path can become quickly prohibitive. Reducing this amount would imply the implementation of a less efficient resource allocation technique.
Des techniques de l'état de l'art visent donc à réduire la quantité d'information sur la voie de retour tout en permettant l'utilisation d'un algorithme d'allocation et de configuration de connexion (dite "configuration de lien") qui soit le plus performant possible. Le choix du nombre de faisceaux actifs simultanément selon l'état de l'art s'effectue généralement au niveau de la station de base, seulement, ce qui représente le désavantage que la station de base ne connaisse pas l'impact de l'interférence entre faisceaux sur la qualité du lien vers le terminal utilisateur. Il existe bien des méthodes de feedback pour informer la station de base de cet impact de l'interférence, mais ces informations sont données a posteriori et nécessitent, en tout état de cause, une quantité de feedback souvent prohibitive. Or, sans feedback supplémentaire sur l'impact de l'interférence, la station de base est généralement contrainte de transmettre un nombre fixé de faisceaux en parallèle pour permettre à un terminal d'évaluer l'impact de l'interférence et d'estimer la qualité du lien de façon fiable. Une telle configuration fixe du nombre de faisceaux, toutefois, n'est pas optimale pour certains terminaux utilisateurs, selon leur état de canal.State-of-the-art techniques therefore aim to reduce the amount of information on the return path while allowing the use of a connection allocation and configuration algorithm (called "link configuration"). which is the most efficient possible. The choice of the number of active beams simultaneously according to the state of the art is generally done at the base station, only, which represents the disadvantage that the base station does not know the impact of the interference. between beams on the quality of the link to the user terminal. There are many feedback methods to inform the base station of this impact of the interference, but this information is given a posteriori and requires, in any case, a quantity often prohibitive feedback. Without additional feedback on the impact of the interference, the base station is generally forced to transmit a fixed number of beams in parallel to allow a terminal to evaluate the impact of the interference and to estimate the interference. link quality reliably. Such a fixed configuration of the number of beams, however, is not optimal for some user terminals, depending on their channel state.
On se réfère en effet à la figure 1 sur laquelle est représenté un système d'accès multiple par répartition spatiale ou "SDMA" (pour "Space Division Multiple Access"). Les antennes multiples à l'émetteur (par exemple une station de base BS) sont utilisées pour générer des faisceaux Fl, F2, F3 distincts qui représentent les ressources pouvant être allouées à des terminaux différents Tl, T2, T3, T4. Le nombre de faisceaux distincts qui peuvent être générés simultanément est généralement égal au nombre d'antennes que comporte la station de base, ce nombre étant noté M ci-après (avec M=3 dans l'exemple de la figure 1). En principe, le nombre maximum de terminaux qui peuvent être servis simultanément est également M.In fact, reference is made to FIG. 1, on which is represented a space division multiple access ("SDMA") system (for "Space Division Multiple Access"). The multiple antennas at the transmitter (for example a base station BS) are used to generate separate beams F1, F2, F3 which represent the resources that can be allocated to different terminals T1, T2, T3, T4. The number of distinct beams that can be generated simultaneously is generally equal to the number of antennas included in the base station, this number being denoted by M hereinafter (with M = 3 in the example of FIG. 1). In principle, the maximum number of terminals that can be served simultaneously is also M.
Un groupe de M antennes peut générer une multiplicité d'ensembles de M faisceaux distincts. Le choix optimum de l'un de ces ensembles dépend de la position relative des terminaux qui doivent être servis simultanément et de l'état de leurs canaux radio.A group of M antennas can generate a multiplicity of sets of M distinct beams. The optimum choice of one of these sets depends on the relative position of the terminals to be served simultaneously and the state of their radio channels.
Une particularité d'un système SDMA est le fait que l'orthogonalité des ressources n'est pas assurée, ce qui crée de l'interférence entre les signaux transmis sur des faisceaux différents au niveau du récepteur d'un terminal. Pour limiter cette interférence, il est recommandé d'effectuer un choix d'un groupe de faisceaux (en mode de transmission) qui sera adapté à un choix d'un groupe de terminaux à servir simultanément.A particularity of an SDMA system is the fact that the orthogonality of the resources is not ensured, which creates interference between the signals transmitted on different beams at the receiver of a terminal. To limit this interference, it is recommended to make a choice of a group of beams (in transmission mode) which will be adapted to a choice of a group of terminals to be used simultaneously.
A titre d'exemple pour illustrer ce propos, la station de base BS de la figure 1 possède trois antennes et pourrait donc servir trois des quatre terminaux présents simultanément. Si l'on compare l'ensemble des faisceaux créés par le réseau d'antennes de la station de base avec l'état des canaux des terminaux utilisateurs (ces canaux étant ici définis uniquement par leur position), on comprend le compromis qui doit être trouvé. D'abord, la station de base BS doit choisir entre les terminaux utilisateurs T3 et T4 qui sont tous deux couverts par le faisceau F3 mais ne peuvent pas être servis simultanément. Un choix possible serait donc de servir le terminal utilisateur Tl avec le faisceau Fl, le terminal T2 avec le faisceau F2, et le terminal T3 avec le faisceau F3.By way of example, to illustrate this point, the base station BS of FIG. 1 has three antennas and could therefore serve three of the four terminals present simultaneously. If we compare all the beams created by the antenna network of the base station with the state of the channels of the user terminals (these channels being here defined only by their position), one understands the compromise that must be found. First, the base station BS must choose between the user terminals T3 and T4 which are both covered by the beam F3 but can not be served simultaneously. A possible choice would therefore be to serve the user terminal T1 with the beam F1, the terminal T2 with the beam F2, and the terminal T3 with the beam F3.
Toutefois, le terminal utilisateur T2 se trouve entre les faisceaux F2 et F3, ce qui signifie qu'il reçoit les deux faisceaux avec une qualité similaire. Par conséquent, des signaux transmis avec les faisceaux F2 et F3 arrivent au niveau du récepteur du terminal T2 avec une puissance similaire, ce qui génère de fortes interférences. La qualité du signal, si ce dernier était transmis sur le faisceau F2, n'est donc pas assurée.However, the user terminal T2 is between the beams F2 and F3, which means that it receives the two beams with a similar quality. As a result, signals transmitted with the beams F2 and F3 arrive at the receiver of the terminal T2 with a similar power, which generates strong interference. The quality of the signal, if the latter was transmitted on the beam F2, is not ensured.
Sachant qu'un signal transmis sur le faisceau F2 crée également un peu d'interférences au niveau des terminaux utilisateurs Tl et T3, l'utilisation du faisceau F2 n'est pas optimale par rapport aux configurations des terminaux représentées ici par leurs positions respectives. Ainsi, le meilleur choix pour le système serait d'économiser la puissance nécessaire pour servir l'utilisateur T2 et de ne servir, en revanche, que les utilisateurs Tl et T3. Ensuite, les utilisateurs T2 et T4 pourraient être servis avec un autre ensemble de faisceaux, par exemple les faisceaux F2 et F3 orientés autrement.Knowing that a signal transmitted on the beam F2 also creates a little interference at the user terminals Tl and T3, the use of the beam F2 is not optimal compared to the configurations of the terminals represented here by their respective positions. Thus, the best choice for the system would be to save the power necessary to serve the user T2 and to serve, on the other hand, only users T1 and T3. Then, users T2 and T4 could be served with another set of beams, for example F2 and F3 beams oriented otherwise.
On comprendra alors de cet exemple que le nombre optimal de faisceaux actifs pour une émission, qui est de K-2 dans cet exemple de la figure 1, n'est pas forcément le nombre maximal M de faisceaux que l'émetteur est capable de produire simultanément (avec M=3 dans l'exemple de la figure 1), du fait des interférences susceptibles d'être générées par un nombre maximal M de faisceaux actifs simultanément.It will then be understood from this example that the optimal number of active beams for a transmission, which is K-2 in this example of FIG. 1, is not necessarily the maximum number M of beams that the transmitter is capable of producing. simultaneously (with M = 3 in the example of FIG. 1), because of the interference that can be generated by a maximum number M of active beams simultaneously.
Toutefois, l'émetteur BS n'a pas de connaissance a priori sur l'état exact des canaux des terminaux utilisateurs au moment de l'émission et plus particulièrement sur les interférences générées sur de tels canaux par l'allocation de faisceaux et le mode de transmission choisis. Il lui est donc difficile de choisir : le mode de transmission, c'est-à-dire l'ensemble de faisceaux et le nombre K de faisceaux actifs simultanément, et l'allocation de faisceaux à chaque terminal utilisateur.However, the transmitter BS has no prior knowledge on the exact state of the channels of the user terminals at the time of transmission and more particularly on the interference generated on such channels by the beam allocation and the mode chosen transmission. It is therefore difficult for him to choose: the transmission mode, i.e. the beam set and the number K of active beams simultaneously, and the beam allocation to each user terminal.
La présente invention vient améliorer la situation.The present invention improves the situation.
Elle propose à cet effet un procédé de télécommunication dans un système comportant au moins un émetteur agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, dans lequel les terminaux utilisateurs reçoivent, par lesdits faisceaux, des données de télécommunication.It proposes for this purpose a telecommunication method in a system comprising at least one transmitter arranged to simultaneously activate a first number of beams, as resources for a plurality of user terminals, in which the user terminals receive, by said beams, telecommunication data.
Au moins l'un des terminaux transmet à l'émetteur, par voie de retour, une indication d'au moins un deuxième nombre préféré de faisceaux à rendre actifs simultanément par l'émetteur.At least one of the terminals transmits to the transmitter, by return, an indication of at least a second preferred number of beams to be active simultaneously by the transmitter.
On notera que le deuxième nombre préféré est propre au terminal, en ce qu'il résulte par exemple du calcul du terminal, seul, ou qu'il est par exemple déterminé par le terminal, seul, sur la base d'informations préenregistrées dans ce dernier. Il est transmis à l'émetteur pour être éventuellement pris en considération par celui-ci notamment pour ajuster le nombre de faisceaux à rendre actifs simultanément. Toutefois, ce nombre de faisceaux rendus actifs ne correspondra pas forcément au nombre préféré de faisceaux par un terminal.Note that the second preferred number is specific to the terminal, in that it results for example from the calculation of the terminal, alone, or that it is for example determined by the terminal, alone, on the basis of information prerecorded in this latest. It is transmitted to the transmitter for possible consideration by it in particular to adjust the number of beams to be active simultaneously. However, this number of beams made active will not necessarily correspond to the preferred number of beams by a terminal.
Ce deuxième nombre préféré est calculé par le terminal, préférentiellement en tenant compte d'un bruit d'interférence.This second preferred number is calculated by the terminal, preferably taking into account an interference noise.
Ainsi, il sera pris en compte dans ce calcul l'interférence qui peut résulter de la réception simultanée de plusieurs faisceaux auprès d'un même terminal, par exemple via l'estimation d'un rapport signal sur interférence plus bruit. D'ailleurs, dans une réalisation particulière, on cherchera à maximiser une estimation du débit global que peut fournir l'émetteur à l'ensemble des terminaux, laquelle estimation du débit global est fonction du rapport signal sur interférence plus bruit précité. Un terminal pourra alors déterminer son nombre préféré de faisceaux comme étant le nombre de faisceaux maximisant cette estimation du débit global.Thus, it will be taken into account in this calculation the interference that may result from the simultaneous reception of several beams at the same terminal, for example via the estimation of a signal to interference plus noise ratio. Moreover, in a particular embodiment, it will be sought to maximize an estimate of the overall bit rate that the transmitter can provide to all the terminals, which estimation of the overall bit rate is a function of the ratio signal on interference plus noise mentioned above. A terminal can then determine its preferred number of beams as being the number of beams maximizing this estimate of the overall rate.
II est donc proposé de requérir du terminal une indication sur son mode préféré de transmission (typiquement sur le nombre de faisceaux tolérés en parallèle). Cette indication du terminal quant à son mode de transmission préféré peut définir alors une métrique particulière, utilisée sur la voie de retour du terminal vers la station de base, pour informer la station de base de ce mode préféré.It is therefore proposed to require the terminal an indication of its preferred mode of transmission (typically the number of beams tolerated in parallel). This indication of the terminal as to its preferred mode of transmission can then define a particular metric, used on the return path from the terminal to the base station, to inform the base station of this preferred mode.
Ainsi, l'invention propose de s'appuyer sur un terminal pour que ce dernier détermine son mode de transmission préféré, lequel peut faire l'objet d'une définition de nouvelle métrique utilisée sur la voie de retour pour informer l'émetteur. Cette métrique peut, par exemple, faire partie d'un ensemble de métriques de retour d'information (ou "feedback" ci-après) permettant à la station de base d'opérer dans le but d'optimiser le débit global servi à l'ensemble des terminaux utilisateurs tout en assurant une qualité de service satisfaisante pour chaque terminal utilisateur. Un ensemble typique de métriques peut être constitué de : un index du faisceau préféré par le terminal (un nombre entier par exemple), - une valeur de qualité de réception dans ce faisceau, un indicateur de mode de transmission (par exemple un nombre entier ou un nombre binaire indiquant le nombre préféré de faisceaux, selon des variantes de réalisation possibles de l'invention).Thus, the invention proposes to rely on a terminal for the latter to determine its preferred transmission mode, which can be the subject of a new metric definition used on the return path to inform the transmitter. This metric may, for example, be part of a set of feedback metrics (or "feedback" hereinafter) allowing the base station to operate in order to optimize the overall throughput served to the user. set of user terminals while ensuring a satisfactory quality of service for each user terminal. A typical set of metrics may consist of: an index of the preferred beam by the terminal (an integer for example), - a reception quality value in this beam, a transmission mode indicator (for example an integer or a binary number indicating the preferred number of beams, according to possible alternative embodiments of the invention).
Néanmoins, l'invention ne se limite pas à l'application de telles métriques. Il est possible de prévoir par exemple le retour d'informations sur l'indicateur du mode de transmission en fixant a priori, au niveau de la station de base, le faisceau utilisé pour un utilisateur donné ou en déterminant ce faisceau préféré par un autre moyen que la voie de retour (par exemple une estimation faite par la station de base en voie montante). Il est donc possible de prévoir une métrique dans laquelle l'une des informations véhiculée par les autres métriques ci-dessus pourrait être disponible d'emblée à la station de base sans nécessiter de retour des terminaux.Nevertheless, the invention is not limited to the application of such metrics. For example, it is possible to provide feedback on the transmission mode indicator by a priori fixing, at the base station level, the beam used for a given user or by determining this preferred beam by other means. as the return channel (eg an estimate made by the uplink base station). It is therefore possible to provide a metric in which one of the information conveyed by the other metrics above could be readily available at the base station without requiring return terminals.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels, outre la figure 1 illustrant l'allocation de ressources dans un système SDMA décrite ci-avant : la figure 2 illustre schématiquement le traitement par l'émetteur des informations communiquées par les terminaux sur la voie de retour, la figure 3 illustre schématiquement les étapes d'un procédé au sens de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the appended drawings in which, in addition to FIG. 1 illustrating the allocation of resources in an SDMA system described above: FIG. 2 schematically illustrates the processing by the transmitter of the information communicated by the terminals on the return path, FIG. 3 schematically illustrates the steps of a method in the sense of the invention.
La figure 2 représente un exemple de schéma fonctionnel mis en œuvre, au sens de l'invention, par une station de base. La station de base est équipée de M antennes et peut ainsi transmettre au maximum M flux d'informations vers des terminaux utilisateurs. Les M antennes génèrent toutefois K faisceaux distincts simultanément, avec K ≤ M pour éviter les interférences entre faisceaux. On fait ici l'hypothèse qu'un faisceau distinct correspond d'emblée à un terminal servi. On peut en variante prévoir que plusieurs faisceaux puissent être utilisés par un même terminal, ce qui peut être fait en pratique par exemple en fonction de l'état du canal radio et si le terminal, de son côté, possède un nombre d'antennes suffisant pour la réception.FIG. 2 represents an example of a functional diagram implemented, within the meaning of the invention, by a base station. The base station is equipped with M antennas and can thus transmit at most M flow of information to user terminals. The M antennas, however, generate K distinct beams simultaneously, with K ≤ M to avoid interferences between beams. It is assumed here that a separate beam immediately corresponds to a served terminal. It can alternatively be provided that several beams can be used by the same terminal, which can be done in practice for example depending on the state of the radio channel and if the terminal, for its part, has a sufficient number of antennas For the reception.
L'ensemble des faisceaux utilisés simultanément pour une transmission est noté Ω = {w|,...,wA.}. Bien que la mise en œuvre de l'invention ne soit pas, bien entendu, limitée à une telle réalisation, on formule donc l'hypothèse que : K ≤ M .The set of beams used simultaneously for a transmission is denoted Ω = {w | , ..., w A. }. Although the implementation of the invention is not, of course, limited to such an embodiment, it is therefore hypothesized that: K ≤ M.
L'ensemble Ω est alors composé de K vecteurs de taille M, notés Wn = {wv..., wM] .The set Ω is then composed of K vectors of size M, denoted W n = {w v ..., w M ].
Chaque vecteur w,, représente ainsi un faisceau distinct et possède M coefficients complexes (en tant que composantes), ces coefficients correspondant en pratique aux pondérations appliquées à chaque branche antenne pour générer un faisceau w,,. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la station de base reçoit d'un terminal une information sur la qualité du lien Q pour optimiser le traitement S21 de modulation et codage pour ce terminal, ainsi qu'une information sur un faisceau préféré wpref pour optimiser finalement la commande S22 des faisceaux d'antennes ANTl ... ANTM. Au sens de l'invention, la station de base reçoit en outre du terminal un nombre préféré de faisceaux Kprej pour optimiser le nombre K de faisceaux à émettre.Each vector w ,, thus represents a distinct beam and has M complex coefficients (as components), these coefficients corresponding in practice to the weights applied to each antenna branch to generate a beam w ,,. In the example shown in FIG. 2, the base station receives from a terminal information on the quality of the link Q to optimize the processing S21 of modulation and coding for this terminal, as well as information on a preferred beam w pre f to finally optimize the control S22 antenna beams ANTl ... ANTM. For the purposes of the invention, the base station also receives from the terminal a preferred number of K prej beams to optimize the number K of beams to be transmitted.
Plus particulièrement, pour générer l'ensemble des K faisceaux, les allouer aux terminaux utilisateurs et effectuer "l'adaptation de lien" (qui consiste à choisir un traitement optimal de modulation et codage à l'étape S21), la station de base reçoit et interprète de telles informations qui lui sont transmises sur la voie de retour par un terminal utilisateur. Il peut s'agir, à titre d'exemple, de deux types d'informations, comme indiqué ci-avant : une première information wpref sur le ou les faisceaux préférés par le terminal, qui peut donc dépendre de la position du terminal par rapport à la station de base et/ou de l'état de son canal radio, une deuxième information Q sur la qualité du lien radio atteignable dans le ou les faisceaux préférés par le terminal, cette deuxième information permettant alors de décider de l'allocation effective d'un faisceau à un utilisateur et d'effectuer l'adaptation de lien.More particularly, to generate the set of K beams, allocate them to the user terminals and perform "link adaptation" (which consists in choosing an optimal modulation and coding processing in step S21), the base station receives and interpreting such information transmitted to it on the return path by a user terminal. It can be, for example, two types of information, as indicated above: a first information w pre f on the beam or beams preferred by the terminal, which can therefore depend on the position of the terminal relative to the base station and / or the state of its radio channel, a second information Q on the quality of the radio link reachable in the beam or beams preferred by the terminal, this second information then making it possible to decide on the effectively allocating a beam to a user and performing the link adaptation.
A titre d'exemple, la première information peut être l'index d'un vecteur préféré dans un ensemble de vecteurs connus par le terminal et la station de base. Cet ensemble peut être défini par un dictionnaire (ou "code-book"), commun entre la station de base et le terminal. On peut prévoir à titre de variante que la station de base puisse choisir les faisceaux indépendamment et transmettre des pilotes sur chaque faisceau pour permettre à chaque terminal de les identifier.For example, the first information may be the index of a preferred vector in a set of vectors known by the terminal and the base station. This set can be defined by a dictionary (or "code-book"), common between the base station and the terminal. It can be alternatively provided that the base station can select the beams independently and transmit pilots on each beam to allow each terminal to identify them.
La taille de l'ensemble global des faisceaux qu'il est possible de générer par la station de base (en tenant compte notamment des différentes formes de faisceaux possibles) est, de manière générale, supérieure ou égale au nombre M défini précédemment et cet ensemble sera noté dans la suite Ω'= {w, ,...^^ } avec N ≥ M (et en particulier avec TV=M dans le cas précité d'une transmission de pilotes dans chaque faisceau comme indiqué ci-dessus). On notera que l'ensemble de faisceaux réellement transmis Ω peut alors être un sous-ensemble de l'ensemble Ω'. On comprendra alors que la station de base peut librement orienter ou affiner les K faisceaux de l'ensemble Ω à partir du retour d'information reçu des terminaux, en effectuant son choix dans l'ensemble Ω' des TV possibilités de faisceaux.The size of the overall set of beams that it is possible to generate by the base station (taking into account in particular the different possible beam shapes) is, in general, greater than or equal to the number M defined previously and this set will be noted in the following Ω '= {w,, ... ^^} with N ≥ M (and in particular with TV = M in the aforementioned case of a transmission of pilots in each beam as indicated above) . It will be noted that the set of beams actually transmitted Ω can then be a subset of the set Ω '. It will then be understood that the base station can freely orient or refine the K beams of the set Ω from the feedback received from the terminals, by making its choice in the set Ω 'of the TV possibilities of beams.
La deuxième information reçue peut généralement être basée sur une estimation, au niveau du terminal, du rapport signal sur interférence plus bruit (ou SINR pour "Signal to Interférence plus Noise Ratio"). Cette estimation sera décrite plus loin pour un mode de réalisation particulier de l'invention. Le retour d'information, en soi, peut s'effectuer par exemple selon le procédé exposé dans le document FR-2 893 468.The second information received can generally be based on an estimate, at the terminal, of the Signal to Interference plus Noise Ratio (or SINR) ratio. This estimate will be described later for a particular embodiment of the invention. The feedback, per se, can be done for example according to the method set forth in document FR-2 893 468.
Au sens de l'invention, il est proposé d'associer un troisième type d'information. Cette information additionnelle indique à la station de base combien d'autres flux (faisceaux) le terminal utilisateur peut tolérer en parallèle avec son flux actuel d'informations. Cette information est avantageusement quantifiée et sa quantification est basée sur une estimation de l'impact de l'interférence des autres faisceaux sur la qualité de son lien radio actuel. La valeur affectée en feedback relatif à cette troisième information peut être un nombre entier ou encore être un simple bit, selon des variantes de réalisation décrites plus loin.Within the meaning of the invention, it is proposed to associate a third type of information. This additional information indicates to the base station how many other streams (beams) the user terminal can tolerate in parallel with its current flow of information. This information is advantageously quantified and its quantification is based on an estimate of the impact of the interference of the other beams on the quality of its current radio link. The value assigned in feedback relative to this third piece of information may be an integer or even a single bit, according to alternative embodiments described below.
Dans ce qui suit, on considère que chaque terminal connaît explicitement les vecteurs de l'ensemble Ω'. La station de base peut transmettre par exemple un signal pilote sur chaque antenne permettant au terminal d'estimer un coefficient complexe hm représentant l'effet du canal radio mobile entre chaque antenne de la station base et l'antenne de réception du terminal. Le canal radio entre la station de base et le terminal peut ainsi être représenté par un vecteur h = {/?, ,..., hm, ..., hVf ) . Comme indiqué précédemment, le terminal peut, en variante, disposer de plusieurs antennes de réception. En outre, en variante ou en complément, le canal radio peut être décrit par plusieurs coefficients complexes à la fois, comme par exemple dans le cas d'un canal sélectif en fréquence. Dans ces variantes, le canal est alors décrit par une matrice (plutôt que par un unique vecteur h) et les expressions qui suivent, données dans le mode de réalisation où l'on affecte un vecteur unique h à un canal, peuvent être adaptées de manière appropriée. On comprendra donc que l'invention n'est aucunement limitée à l'affectation d'un vecteur unique à un canal.In what follows, we consider that each terminal explicitly knows the vectors of the set Ω '. The base station can transmit for example a pilot signal on each antenna enabling the terminal to estimate a complex coefficient h m representing the effect of the mobile radio channel between each antenna of the base station and the receiving antenna of the terminal. The radio channel between the base station and the terminal can thus be represented by a vector h = {/ ?,, ..., h m , ..., h Vf ). As indicated above, the terminal may alternatively have several receiving antennas. In addition, alternatively or in addition, the radio channel can be described by several complex coefficients at once, as for example in the case of a frequency selective channel. In these variants, the channel is then described by a matrix (rather than a single vector h) and the following expressions, given in the embodiment where a single vector h is assigned to a channel, can be adapted from appropriate way. It will therefore be understood that the invention is in no way limited to the assignment of a single vector to a channel.
A partir de l'estimation du canal de vecteur h et de la connaissance de l'ensemble Ω' des faisceaux, le terminal peut estimer sa qualité de lien radio dans chacun des faisceaux sous l'hypothèse d'un mode de transmission utilisant un ensemble Ω qui est un sous-ensemble de l'ensemble Ω'. Ici, on formule aussi l'hypothèse que la même puissance est allouée à tous les faisceaux. Toutefois, il peut être prévu d'adapter l'expression qui suit au cas d'une variante selon laquelle l'allocation en puissance n'est pas homogène.From the estimation of the vector channel h and the knowledge of the set Ω 'of the beams, the terminal can estimate its quality of radio link in each of the beams under the assumption of a transmission mode using a set Ω which is a subset of the set Ω '. Here, we also assume that the same power is allocated to all beams. However, it may be provided to adapt the following expression to the case of a variant according to which the power allocation is not homogeneous.
Selon l'hypothèse précitée, le rapport signal sur interférence plus bruit (SINR), pour un faisceau w,, donné, peut s'écrire comme suit :According to the above hypothesis, the signal to interference plus noise (SINR) ratio, for a given beam w, can be written as follows:
SINR(Vf n ,Ω) , n = l, ..., N , où σ représente l'inverse du rapport signal sur bruit (donc le ratio entre un bruit de réception et la puissance du signal utile reçue par le terminal) et K le cardinal de l'ensemble Ω . En outre, la notation h.vv( désigne le produit scalaire entre le vecteur colonne h et le vecteur colonne W1 , soit donc h.w, = h?w( .SINR (Vf n , Ω), n = 1, ..., N, where σ represents the inverse of the signal-to-noise ratio (therefore the ratio between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal) and K the cardinality of the set Ω. In addition, the notation h.vv ( denotes the dot product between the column vector h and the column vector W 1 , ie hw, = h ? W ( .
II convient de noter que, selon la définition de cette métrique, le terminal doit faire une hypothèse sur l'ensemble Ω qui sera effectivement choisi par la station de base, l'ensemble Ω étant donc inconnu du terminal au moment où il estime sa qualité de réception. Par conséquent, le terminal ne peut pas calculer de manière exacte la partie interférence (premier terme du dénominateur).It should be noted that, according to the definition of this metric, the terminal must make an assumption on the set Ω which will actually be chosen by the base station, the set Ω being unknown to the terminal at the time when it considers its quality of reception. Therefore, the terminal can not calculate exactly the interference part (first term of the denominator).
On montre qu'il est possible toutefois d'établir une estimation du rapport SINR dans un faisceau w,( donné avec comme seules connaissances la taille K de l'ensemble Ω, le vecteur h et l'ensemble global Ω'. On pourra à cet effet se référer utilement au document :It is shown, however, that it is possible to establish an estimate of the ratio SINR in a beam w, ( given with knowledge only the size K of the set Ω, the vector h and the global set Ω '. this effect is usefully referred to the document:
"Efficient Metrics for Scheduling in MIMO Broadcast Channels with Limited"Efficient Metrics for MIMO Broadcast Channels with Limited
Feedback", M. Kountouris, R. de Francisco, D. Gesbert, D. Slock, T. Sâlzer, dans Proceedings IEEE ICASSP, Hawaii, USA (avril 2007).Feedback ", M. Kountouris, Francisco R., D. Gesbert, D. Slock, T. Salzer, in Proceedings IEEE ICASSP, Hawaii, USA (April 2007).
On peut alors choisir ici une estimation de la forme :We can then choose here an estimate of the form:
SINR(W k , K) = , k = l, ..., K , (1) SINR (W k , K) =, k = 1, ..., K, (1)
Cette estimation est satisfaisante sous l'hypothèse que la station de base choisit un ensemble Ω de vecteurs orthogonaux (ou approximativement orthogonaux). Cette précaution est de toute façon souhaitable pour réduire les interférences entre les faisceaux transmis simultanément. L'algorithme de sélection des faisceaux de la station de base cherche donc généralement à atteindre une telle configuration.This estimate is satisfactory under the assumption that the base station chooses a set Ω of orthogonal (or approximately orthogonal) vectors. This precaution is in any case desirable to reduce interference between beams transmitted simultaneously. The beam selection algorithm of the base station therefore generally seeks to achieve such a configuration.
La fonction C(K,M, σ2 ) dans la relation (1) ci-dessus sert à estimer l'impact de l'interférence avec les autres faisceaux, avec avantageusement comme unique hypothèse le nombre K de faisceaux transmis simultanément. Il s'agit d'une fonction généralement non-linéaire et configurable. Elle peut être optimisée en fonction des connaissances disponibles au terminal, par exemple sur le mode d'adaptation et de sélection des faisceaux au niveau de la station de base. II est donc possible pour le terminal de choisir, parmi tous les vecteurs de l'ensemble Ω', un faisceau préféré, représenté par le vecteur w pιef donné par une expression du type : wpref = argmaxΩ, |h.w(/| (c'est-à-dire le vecteur wn de l'ensemble global Ω' qui a le plus grand produit scalaire en valeur absolue avec le vecteur de canal h). En d'autres termes, le vecteur préféré \vp,ef est donc celui qui, avantageusement, maximise la projection sur le vecteur de canal h.The function C (K, M, σ 2 ) in the relation (1) above serves to estimate the impact of the interference with the other beams, with advantage as a single hypothesis the number K of transmitted beams simultaneously. This is a generally non-linear and configurable function. It can be optimized according to the knowledge available to the terminal, for example on the mode of adaptation and selection of the beams at the base station. It is therefore possible for the terminal to choose, among all the vectors of the set Ω ', a preferred beam, represented by the vector w pιef given by an expression of the type: w pref = argmax Ω , | hw (/ | that is, the vector w n of the global set Ω 'which has the largest scalar product in absolute value with the channel vector h) In other words, the preferred vector \ v p , ef is therefore the one that, advantageously, maximizes the projection on the channel vector h.
L'indice k de ce vecteur (avec W^ = vtprej) dans l'ensemble global Ω' représente donc l'un des éléments du feedback vers la station de base. Il est à noter que le terminal pourrait aussi déterminer plusieurs faisceaux avec un ordre de préférence et en informer la station de base selon une succession de valeurs données dans cet ordre de préférence.The index k of this vector (with W ^ = vtprej) in the global set Ω 'therefore represents one of the elements of the feedback to the base station. It should be noted that the terminal could also determine several beams with an order of preference and inform the base station according to a succession of values given in this order of preference.
Dans un deuxième temps, le terminal détermine son mode de transmission préféré. On considère ici que les K faisceaux générés simultanément sont susceptibles de créer des interférences plus ou moins fortes avec le faisceau servi à un utilisateur donné. Comme il est souhaité de minimiser les interférences pour l'ensemble des utilisateurs servisIn a second step, the terminal determines its preferred mode of transmission. It is considered here that the K beams generated simultaneously are likely to create more or less interference with the beam served to a given user. As it is desired to minimize interference for all users served
(comme évoqué précédemment en référence à la figure 1 ), on définit donc le nombre K comme étant le nombre optimal de faisceaux tolérés en parallèle pour chaque utilisateur.(As mentioned previously with reference to FIG. 1), the number K is therefore defined as the optimal number of beams tolerated in parallel for each user.
Bien entendu, un terminal préférera être servi sans interférence des autres faisceaux servis simultanément avec le sien. Dans ce cas (cas idéal où l'on peut considérer simplement que K-I pour le calcul du rapport SINR), son rapport SINR s'écrit simplement comme suit : lh.w,Of course, a terminal will prefer to be served without interference from other beams served simultaneously with his. In this case (ideal case where one can consider simply K-I for the calculation of the SINR report), its SINR report is simply written as follows: lh.w,
SINR(Vf pιet , I) = σSINR (Vf pιet , I) = σ
A partir de cette valeur de rapport SINR, le terminal peut estimer le débit que la station de base est capable de lui transmettre dans cette configuration, ce débit étant noté R(w pιet ,1) . Généralement, le terminal possède à cet effet une table de correspondance lui permettant d'associer un débit au rapport SINR. Il peut également, par approximation à partir de la limite de Shannon, calculer le débit ainsi :From this SINR report value, the terminal can estimate the bit rate that the base station is able to transmit to it in this configuration, this bit rate being noted R (w pιet 1). Generally, the terminal has for this purpose a correspondence table allowing it to associate a flow SINR report. He may also, by approximation from the Shannon limit, calculate the flow as follows:
*(w PM ,D = Glog(l + SINR(wpref ,l)), où G est une constante du système qui dépend notamment de la bande de fréquences disponible et d'autres paramètres connus par le terminal. Il s'agit alors du débit maximal qui peut être fourni à ce terminal s'il est choisi par la station de base.* (w PM , D = Glog (l + SINR (w pref , l)), where G is a constant of the system which depends in particular on the available frequency band and other parameters known by the terminal. then the maximum rate that can be provided to this terminal if chosen by the base station.
Toutefois, le terminal peut estimer son débit pour la transmission de K faisceaux en parallèle de la même manière, avec :However, the terminal can estimate its bit rate for transmitting K beams in parallel in the same way, with:
R(Yf^ ,K) = Glog(l + SINR(Yf^nK))R (Yf ^, K) = Glog (1 + SINR (Yf ^ n K))
h.wA où w, = w et <9 = arccos h.wA' hw A where w, = w and <9 = arccos hw A '
Pour la station de base, il est préférable de servir plusieurs utilisateurs simultanément pour maximiser le débit global du système. Or, le fait de servir en plus un terminal utilisateur augmente les interférences et diminue donc le débit par utilisateur. Habituellement, la station de base ne peut pas estimer a priori l'impact de cette interférence créée sur la qualité des liens des utilisateurs car elle ne connaît que leur faisceau préféré wptej mais pas leur vecteur de canal h.For the base station, it is best to serve multiple users simultaneously to maximize the overall system throughput. However, the fact of serving in addition to a user terminal increases the interference and therefore decreases the rate per user. Usually, the base station can not estimate a priori the impact of this interference created on the quality of the links of the users because it knows only their preferred beam w ptej but not their channel vector h.
Un mode de réalisation de l'invention propose alors de calculer la configuration optimale au niveau du terminal grâce à une approximation du débit système. A cet effet, une approximation d'un réseau homogène est faite, où chaque utilisateur est servi avec le même débit. Le débit total représente donc simplement le débit par utilisateur multiplié par le nombre K. Cette hypothèse est utilisée uniquement pour le calcul du mode optimal de transmission mais ne limite en rien le périmètre d'application de l'invention.An embodiment of the invention then proposes to calculate the optimal configuration at the terminal through an approximation of the system flow. For this purpose, an approximation of a homogeneous network is made, where each user is served with the same rate. The total throughput therefore simply represents the rate per user multiplied by the number K. This assumption is used only for the calculation of the optimal mode of transmission but does not limit the scope of application of the invention.
Le terminal peut alors trouver sa configuration optimale Kpιef comme suit :The terminal can then find its optimal configuration K pιef as follows:
Kpιe, = argmax(*:χ R(yvpιef ,K)) (2) λ'=l,2, .MK pιe , = argmax (*: χ R (yv pιef , K)) (2) λ '= 1, 2, .M
Ce nombre sera ensuite transmis sur la voie de retour et permettra à la station de base de servir le terminal utilisateur dans son mode préféré, lequel maximise ainsi le débit en tenant compte du système global incluant aussi les autres terminaux.This number will then be transmitted on the return channel and allow the base station to serve the user terminal in its preferred mode, which maximizes the throughput taking into account the overall system including also the other terminals.
Dans la pratique, il sera souvent utile de ne pas signaler le nombre Kpre/ , en soi, mais de signaler simplement en mode binaire si le terminal peut ou non tolérer d'autres utilisateurs en parallèle avec lui. Le terminal peut choisir donc entre une configuration K=I et K=M et signalera sa préférence par un seul bit de feedback.In practice, it will often be useful not to report the K pre number, per se, but simply to report in binary mode whether the terminal may or may not tolerate other users in parallel with it. The terminal can therefore choose between a configuration K = I and K = M and signal its preference by a single bit of feedback.
II convient de noter que, dans le cas où K=M, la fonction C(K,M,σ2 ) devient triviale et l'équation (1) s'écrit :It should be noted that, in the case where K = M, the function C (K, M, σ 2 ) becomes trivial and equation (1) is written:
SINR(W k, K) SINR (W k , K)
On a représenté schématiquement sur la figure 3 les étapes principales du procédé ci- avant dans un mode de réalisation.FIG. 3 shows schematically the main steps of the above method in one embodiment.
Comme indiqué précédemment, l'émetteur BS transmet au terminal des signaux pilotes permettant au terminal d'estimer les coefficients h\, ..., h\f représentant chacun un canal radio entre une antenne de l'émetteur et ce terminal (ou l'antenne du terminal). A partir de ces coefficients h\, ..., h,y, le terminal est en mesure de constituer à l'étape S31 le vecteur h représentant le canal global entre l'émetteur et le terminal. Le faisceau que préfère ce terminal est déterminé en fonction du vecteur h représentant le canal global. On rappelle en effet que le faisceau préféré est représenté par un vecteur de faisceau wpref ayant, parmi l'ensemble global de faisceaux possibles Ω', le plus grand produit scalaire, en valeur absolue, avec le vecteur h représentant le canal global. De fait, selon l'équation (1) donnée précédemment, ce faisceau préféré représenté par le vecteur wpref maximise, parmi l'ensemble de faisceaux possibles Ω', le rapport signal sur interférence plus bruit, estimé en fonction du vecteur de canal h à l'étape S32 de la figure 3 et noté SINR(h) sur cette figure 3. La recherche de maximum du rapport SINR(h), connaissant le vecteur de canal h, donne, à l'issue de l'étape S32 de la figure 3, le vecteur du faisceau préféré wpref .As indicated above, the transmitter BS transmits to the terminal pilot signals enabling the terminal to estimate the coefficients h 1 ,..., H 1, each representing a radio channel between an antenna of the transmitter and this terminal (or terminal antenna). From these coefficients h \, ..., h, y, the terminal is able to constitute in step S31 the vector h representing the global channel between the transmitter and the terminal. The beam that this terminal prefers is determined according to the vector h representing the overall channel. It is recalled that the preferred beam is represented by a beam vector w pre f having, among the overall set of possible beams Ω ', the largest scalar product, in absolute value, with the vector h representing the global channel. In fact, according to the equation (1) given above, this preferred beam represented by the vector w pre f maximizes, among the set of possible beams Ω ', the signal to interference plus noise ratio, estimated as a function of the channel vector h at step S32 of FIG. 3 and denoted SINR (h) in this FIG. 3. The search for maximum of the SINR ratio (h), knowing the channel vector h, gives, at the end of step S32 of FIG. 3, the vector of the preferred beam w pre f.
En termes génériques, on comprendra alors que le terminal détermine le faisceau préféré wpre/ qui maximise, parmi un ensemble de faisceaux possibles Ω', une estimation du rapport signal sur interférence plus bruit SINR(wyt/, K). En particulier, le faisceau préféré par le terminal wpref est déterminé en fonction d'un canal global (de vecteur h) entre les faisceaux issus de l'émetteur et ce terminal, le canal global h étant estimé à partir d'informations transmises par l'émetteur au terminal sur des valeurs de coefficients h\, ..., h\ι représentant chacun un canal entre un faisceau issu de l'émetteur et le terminal.In generic terms, it will be understood that the terminal determines the preferred beam w pre / which maximizes, among a set of possible beams Ω ', an estimate of the signal to interference plus noise ratio SINR (wy t /, K). In particular, the beam preferred by the terminal w pre f is determined as a function of a global channel (vector h) between the beams from the transmitter and this terminal, the global channel h being estimated from information transmitted by the transmitter to the terminal on values of coefficients h \ , ..., h \ ι each representing a channel between a beam from the transmitter and the terminal.
A l'étape suivante S33, le terminal en déduit, à partir de l'équation (2) donnée précédemment, le nombre préféré de faisceaux Kpref défini, d'après cette équation (2), comme étant le nombre de faisceaux à rendre actifs pour maximiser le débit global, noté KxR(wpreβ K), que l'émetteur est capable de transmettre à l'ensemble des terminaux. Il est rappelé que ce débit global KxR(wpref, K) s'estime en fonction du rapport signal sur interférence plus bruit K).In the following step S33, the terminal deduces, from equation (2) given above, the preferred number of beams K pre f defined, according to this equation (2), as being the number of beams at make active to maximize the overall rate, noted KxR (w preβ K), that the transmitter is able to transmit to all terminals. It is recalled that this overall rate KxR (w pre f, K) is estimated as a function of the signal to interference plus noise ratio K).
II est également rappelé que le rapport signal sur interférence plus bruit SINR(My6./, K) est estimé en calculant une fonction C(K,M, σ2 ), de variation inverse du rapport SlNR(wpref, K), et dépendant au moins : du nombre de faisceaux actifs K, d'un nombre maximum de faisceaux M que l'émetteur peut rendre actifs simultanément et qui est généralement égal au nombre d'antennes à l'émetteur, et du ratio σ2 entre un bruit en réception et la puissance du signal utile reçue par le terminal, ce bruit et cette puissance pouvant être mesurés par le terminal.It is also recalled that the signal to interference plus noise ratio SINR (My 6 /., K) is estimated by calculating a function C (K, M, σ 2), inverse variation of the ratio SlNR (w pre f, K) , and depending at least on: the number of active beams K, a maximum number of beams M that the transmitter can make active simultaneously and which is generally equal to the number of antennas to the transmitter, and the ratio σ 2 between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal, this noise and power can be measured by the terminal.
Une fois la valeur Kpιej déterminée, celle-ci peut par exemple être codée, à l'étape S34, sur un seul bit signifiant que le terminal : ne tolère qu'un seul faisceau actif, ou peut tolérer un nombre maximal M de faisceaux actifs. A l'étape suivante S35, la valeur du nombre préféré Kpιef, ainsi codée sur un bit dans l'exemple décrit, est transmise à l'émetteur par la voie de retour, avec éventuellement une indication du faisceau préféré représenté par le vecteur wp/ef et une valeur Q représentant la qualité du lien radio.Once the value K pιej determined, it can for example be coded, in step S34, on a single bit signifying that the terminal: only tolerates a single active beam, or can tolerate a maximum number M beams assets. In the next step S35, the value of the preferred number K pιe f, thus coded on a bit in the example described, is transmitted to the transmitter by the return channel, possibly with an indication of the preferred beam represented by the vector. w p / ef and a Q value representing the quality of the radio link.
On relèvera que les étapes illustrées sur la figure 3 sont mises en œuvre par une même entité communicante, à savoir le terminal utilisateur. A ce titre, la présente invention vise aussi un tel terminal comportant des moyens pour la mise en œuvre du procédé ci- avant (par exemple une mémoire de stockage et/ou de travail, ainsi qu'un processeur). La présente invention vise aussi un programme informatique destiné à être exécuté par un tel processeur.It will be noted that the steps illustrated in FIG. 3 are implemented by the same communicating entity, namely the user terminal. As such, the present invention also aims at such a terminal comprising means for implementing the above method (for example a storage and / or work memory, and a processor). The present invention also relates to a computer program intended to be executed by such a processor.
Toutefois, l'invention ne se limite pas, bien entendu, à la réalisation illustrée sur la figure 3. D'ailleurs, de son côté, l'émetteur BS peut ajuster le nombre K de faisceaux rendus actifs au moins en fonction des indications de nombres préférés de faisceaux Kpιef, communiquées par les terminaux utilisateurs. A titre d'exemple purement illustratif, une station de base pourra ne pas servir immédiatement un terminal indiquant (notamment dans la réalisation où le nombre préféré Kptef est codé sur un seul bit) qu'il ne tolérera pas l'émission d'un nombre trop grand de faisceaux. Ce terminal pourra être servi dans une prochaine salve, par exemple dans un mode de transmission TDMA, combiné à un mode SDMA. A ce titre, la présente invention vise aussi un tel émetteur BS, comportant alors des moyens (par exemple encore une mémoire de stockage et/ou de travail, ainsi qu'un processeur) pour ajuster le nombre K de faisceaux rendus actifs au moins en fonction des indications par les terminaux de leur nombre préféré de faisceaux Kpref. La présente invention vise aussi un programme informatique destiné à être exécuté par un tel processeur.However, the invention is not limited, of course, to the embodiment illustrated in FIG. 3. Moreover, on its side, the transmitter BS can adjust the number K of beams made active at least according to the indications of FIG. preferred numbers of K pιe f beams, communicated by the user terminals. As a purely illustrative example, a base station may not immediately serve a terminal indicating (especially in the embodiment where the preferred number K pte f is coded on a single bit) that it will not tolerate the transmission of too many beams. This terminal can be served in a next burst, for example in a TDMA transmission mode, combined with an SDMA mode. As such, the present invention also aims at such a transmitter BS, then comprising means (for example still a storage and / or working memory, as well as a processor) for adjusting the number K of beams made active at least by according to the indications by the terminals of their preferred number of beams K pre f. The present invention also relates to a computer program intended to be executed by such a processor.
La présente invention vise encore un système de télécommunication incluant au moins un terminal au sens de l'invention et un émetteur au sens de l'invention. Dans une réalisation avantageuse, un tel système peut être un système d'accès multiple par répartition spatiale ou "SDMA".The present invention also relates to a telecommunication system including at least one terminal within the meaning of the invention and an issuer within the meaning of the invention. In an advantageous embodiment, such a system may be a space division multiple access or "SDMA" system.
La présente invention vise aussi la métrique elle-même, permettant de transmettre à la station de base l'indication du nombre préféré de faisceaux Kpre/. A ce titre, elle vise alors un signal transmis par voie de retour d'un terminal vers un émetteur comportant les informations sur la qualité de réception des données de télécommunication, et en particulier le nombre préféré de faisceaux Kpref.The present invention also relates to the metric itself, making it possible to transmit to the base station the indication of the preferred number of K pre / beams. As such, it then targets a signal transmitted by return of a terminal to a transmitter comprising the information on the quality of reception of telecommunication data, and in particular the preferred number of K pre f beams.
Ainsi, il est proposé de faire indiquer par un terminal utilisateur son mode de transmission préféré. En particulier, le terminal transmet à l'émetteur sur la voie de retour une indication sur le nombre Kpref qu'il préfère, de faisceaux à rendre actifs simultanément par l'émetteur. Il est proposé alors une métrique de feedback associée. La mise en œuvre de l'invention présente notamment les avantages suivants : - le choix du mode de transmission s'effectue auprès du terminal et ne nécessite pas de feedback supplémentaire pour informer l'émetteur de l'impact de l'interférence entre faisceaux sur la qualité du lien, la seule connaissance nécessaire au terminal est l'ensemble global de faisceaux que peut générer la station de base, - aucune connaissance sur les canaux des autres terminaux utilisateurs et des décisions d'allocations n'est nécessaire, la métrique de feedback pour le choix du mode est peu complexe. Il peut s'agir d'un nombre entier ou simplement d'un seul bit. Thus, it is proposed to have a user terminal indicate its preferred mode of transmission. In particular, the terminal transmits to the transmitter on the return channel an indication of the number K pre f he prefers, to make beams simultaneously active by the transmitter. It is then proposed an associated feedback metric. The implementation of the invention has the following advantages in particular: the choice of the transmission mode is made at the terminal and does not require additional feedback to inform the transmitter of the impact of the interference between beams on the quality of the link, the only knowledge necessary for the terminal is the overall set of beams that can be generated by the base station, - no knowledge of the channels of other user terminals and allocation decisions is necessary, the feedback metric for choosing the mode is not very complex. It can be an integer or just a single bit.

Claims

Revendications claims
1. Procédé de télécommunication dans un système comportant au moins un émetteur (BS) agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, dans lequel les terminaux utilisateurs (Tl , T2, T3, T4) reçoivent, par lesdits faisceaux, des données de télécommunication, caractérisé en ce qu'au moins un des terminaux transmet à l'émetteur, par voie de retour, une indication d'au moins un deuxième nombre préféré (Kpref) de faisceaux (Kpref ) à rendre actifs simultanément par l'émetteur.A telecommunication method in a system comprising at least one transmitter (BS) arranged to simultaneously activate a first number (K) of beams, as resources for a plurality of user terminals, in which the user terminals (T1, T2 , T3, T4) receive, by said beams, telecommunication data, characterized in that at least one of the terminals transmits to the transmitter, by way of return, an indication of at least a second preferred number (K pre f) beams (K pre f) to be active simultaneously by the transmitter.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième nombre préféré (Kprej) est calculé par ledit terminal en tenant compte d'un bruit d'interférence.2. Method according to claim 1, characterized in that said second preferred number (K pre j) is calculated by said terminal taking into account an interference noise.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit terminal:3. Method according to claim 1, characterized in that said terminal:
- estime un débit global (KxR(wpref, K)) que l'émetteur est capable de transmettre à l'ensemble des terminaux,estimates a global bit rate (KxR (w pre f, K)) that the transmitter is capable of transmitting to all the terminals,
- et détermine ledit deuxième nombre préféré de faisceaux (Kpref) comme étant le nombre de faisceaux à rendre actifs pour maximiser l'estimation dudit débit global.and determines said second preferred number of beams (K pre f) as the number of beams to be active to maximize the estimate of said overall bit rate.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit terminal estime ledit débit global à maximiser (KxR(wpref, K)) en fonction d'un rapport signal sur interférence plus bruit K)).4. Method according to claim 3, characterized in that said terminal estimates said overall bit rate to be maximized (KxR (w pre f, K)) as a function of a signal to interference plus noise ratio. K)).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport signal sur interférence plus bruit K)) est estimé en calculant une fonction (C[KM, (y2 ), de variation inverse dudit rapport, et dépendant au moins :5. Method according to claim 4, characterized in that the signal to interference ratio plus noise K)) is estimated by calculating a function (C [KM, (y 2 ), of inverse variation of said ratio, and depending at least on:
- du nombre de faisceaux actifs (K), - d'un nombre maximum de faisceaux (M) que l'émetteur peut rendre actifs simultanément,the number of active beams (K), a maximum number of beams (M) that the transmitter can make active simultaneously,
- et d'un ratio ( σ2 ) entre un bruit en réception et la puissance du signal utile reçue par le terminal, mesurés par le terminal.and a ratio (σ 2 ) between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal, measured by the terminal.
6. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite indication du deuxième nombre préféré (Kpιej), transmise à l'émetteur par la voie de retour, est codée sur un seul bit signifiant qu'un terminal : ne tolère qu'un seul faisceau actif, ou - peut tolérer un nombre maximal (M) de faisceaux actifs.6. Method according to claim 1, characterized in that said indication of the second preferred number (K pιe j), transmitted to the transmitter by the return channel, is coded on a single bit signifying that a terminal: only tolerates a single active beam, or - can tolerate a maximum number (M) of active beams.
7. Procédé de télécommunication dans un système comportant au moins un émetteur (BS) agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, dans lequel l'émetteur (BS) transmet aux terminaux utilisateurs, par lesdits faisceaux, des données de télécommunication, caractérisé en ce que l'émetteur ajuste ledit premier nombre (K) de faisceaux rendus actifs au moins en fonction d'une indication d'un deuxième nombre préféré (Kpιej) de faisceaux à rendre actifs simultanément, transmise par l'un au moins desdits terminaux sur ladite voie de retour.A method of telecommunication in a system comprising at least one transmitter (BS) arranged to simultaneously activate a first number (K) of beams, as resources for a plurality of user terminals, in which the transmitter (BS) transmits to the user terminals, by said beams, telecommunication data, characterized in that the transmitter adjusts said first number (K) of beams made active at least according to an indication of a second preferred number (K pιej ) of beams to be active simultaneously, transmitted by at least one of said terminals on said return path.
8. Terminal destiné à un système de télécommunication comportant au moins un émetteur agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6.Terminal intended for a telecommunication system comprising at least one transmitter arranged to make simultaneously active a first number (K) of beams, as resources for a plurality of user terminals, characterized in that it comprises means for implementation of the method according to one of claims 1 to 6.
9. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1 lorsque ce programme est exécuté par un processeur. 9. Computer program comprising instructions for implementing the method according to claim 1 when the program is executed by a processor.
10. Emetteur destiné à un système de télécommunication dans lequel ledit émetteur est agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 7.Transmitter for a telecommunication system in which said transmitter is arranged to make simultaneously active a first number (K) of beams, as resources for a plurality of user terminals, characterized in that it comprises means for implementation of the method according to claim 7.
1 1. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 7 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.A computer program comprising instructions for implementing the method of claim 7 when the program is executed by a processor.
12. Système de télécommunication comportant au moins un terminal selon la revendication 8 et au moins un émetteur selon la revendication 10.Telecommunication system comprising at least one terminal according to claim 8 and at least one transmitter according to claim 10.
13. Signal transmis par voie de retour par au moins un terminal vers un émetteur dans un système de télécommunication dans lequel l'émetteur est agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, l'émetteur (BS) transmettant aux terminaux utilisateurs (Tl, T2, T3, T4), par lesdits faisceaux, des données de télécommunication, caractérisé en ce que le signal comporte une indication d'un deuxième nombre préféré de faisceaux (Kprej) à rendre actifs simultanément par l'émetteur. 13. Signal transmitted by way of return by at least one terminal to a transmitter in a telecommunication system in which the transmitter is arranged to make simultaneously active a first number (K) of beams, as resources for a plurality of terminals users, the transmitter (BS) transmitting to the user terminals (T1, T2, T3, T4), by said beams, telecommunication data, characterized in that the signal includes an indication of a second preferred number of beams (K pre j) to be active simultaneously by the issuer.
EP08867695A 2008-01-03 2008-12-12 Communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter Withdrawn EP2243227A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0850020 2008-01-03
PCT/FR2008/052293 WO2009083680A1 (en) 2008-01-03 2008-12-12 Communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2243227A1 true EP2243227A1 (en) 2010-10-27

Family

ID=39523437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08867695A Withdrawn EP2243227A1 (en) 2008-01-03 2008-12-12 Communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100284294A1 (en)
EP (1) EP2243227A1 (en)
CN (1) CN101971516A (en)
WO (1) WO2009083680A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8537785B2 (en) * 2009-03-05 2013-09-17 Huawei Technologies Co., Ltd Method and apparatus for cell/sector coverage of a public channel through multiple antennas
WO2017206100A1 (en) * 2016-06-01 2017-12-07 Intel IP Corporation Cqi reporting for flexible transmission mode switching
CN107889130B (en) * 2016-09-29 2023-04-18 华为技术有限公司 Wireless resource selection method and device
CN111066299B (en) * 2017-08-10 2023-05-02 株式会社Ntt都科摩 Terminal, wireless communication method and system
US11570654B2 (en) * 2019-12-05 2023-01-31 Qualcomm Incorporated Link adaptation using a link quality estimation sequence

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621752A (en) * 1994-06-23 1997-04-15 Qualcomm Incorporated Adaptive sectorization in a spread spectrum communication system
FR2758926B1 (en) * 1997-01-24 1999-04-30 France Telecom METHOD OF MULTI-SENSOR EQUALIZATION IN A RADIOELECTRIC RECEIVER HAVING A DETERMINED NUMBER OF RECEPTION PATHWAYS AND CORRESPONDING RECEIVER
US6021329A (en) * 1997-05-01 2000-02-01 Telefonaktie Bolaget Lm Ericsson (Publ) Method, and associated apparatus, for determining cell relationships in a radio communication system
IL142504A0 (en) * 2000-04-16 2002-03-10 Hughes Electronics Corp An approach to minimize worst-case queueing delay for a switching communication system with transmission constraints
DE10025987C2 (en) * 2000-05-25 2002-04-04 Siemens Ag Method of controlling downlink beamforming
GB2371947B (en) * 2001-02-01 2005-02-23 Fujitsu Ltd Communications systems
EP1388271B1 (en) * 2001-05-04 2010-03-31 Nokia Corporation Admission control with directional antenna
US20040002357A1 (en) * 2002-06-25 2004-01-01 Mathilde Benveniste Directional antennas and wireless channel access
US7263385B2 (en) * 2002-08-23 2007-08-28 Qualcomm Incorporated System and method for beamforming with data rate control feedback
US7089037B2 (en) * 2003-01-15 2006-08-08 Nortel Networks Limited System and method for improving capacity gain while maintaining call performance in a wireless communications system
DE10340397A1 (en) * 2003-09-02 2005-04-07 Siemens Ag Said procedure for transmitting signals in a radio communication system and corresponding transmitting station and receiving station
US20050250544A1 (en) * 2004-05-07 2005-11-10 Stephen Grant Base station, mobile terminal device and method for implementing a selective-per-antenna-rate-control (S-PARC) technique in a wireless communications network
KR100594051B1 (en) * 2004-11-26 2006-06-30 삼성전자주식회사 Apparatus and method for efficient interference cancellation in cooperate relay networks in the mimo cellular system
KR100696208B1 (en) * 2004-12-08 2007-03-20 한국전자통신연구원 Transmitter, receiver and method for controlling multiple input multiple output system
JP4261506B2 (en) * 2005-03-31 2009-04-30 株式会社東芝 Wireless communication apparatus and legal control method
US20090207790A1 (en) * 2005-10-27 2009-08-20 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for settingtuneawaystatus in an open state in wireless communication system
FR2893468A1 (en) * 2005-11-17 2007-05-18 France Telecom INFORMATION CODING FOR RETURN PATH OF A RADIO-MOBILE SYSTEM
US7702353B2 (en) * 2005-12-27 2010-04-20 Nortel Networks Limited Transmit power allocation in a distributed MIMO system
JP4809689B2 (en) * 2006-02-23 2011-11-09 株式会社日立製作所 Wireless communication method, base station, and wireless communication system
JP4924107B2 (en) * 2006-04-27 2012-04-25 ソニー株式会社 Wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method
WO2008004609A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Mitsubishi Electric Corporation Wireless communication system and communication control method
US20090298423A1 (en) * 2006-10-03 2009-12-03 Viasat, Inc. Piggy-Back Satellite Payload
KR101406318B1 (en) * 2006-12-05 2014-06-13 한국전자통신연구원 Method for transmitting signal and information on antenna, and method
KR100847015B1 (en) * 2006-12-08 2008-07-17 한국전자통신연구원 Beamforming method and an apparatus
US8787469B2 (en) * 2007-04-04 2014-07-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for codebook design and beamforming vector selection in per-user unitary rate control (PU2RC) system
US8098612B2 (en) * 2007-05-21 2012-01-17 Spatial Digital Systems, Inc. Apparatus and method for remote beam forming for satellite broadcasting systems
WO2009011626A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Antenna weigths calculation based on users ' interference rejection capabilities
US8542762B2 (en) * 2007-11-05 2013-09-24 Cisco Technology, Inc. Bi-directional beamforming multiple-input multiple-output wireless communication

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009083680A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101971516A (en) 2011-02-09
WO2009083680A1 (en) 2009-07-09
US20100284294A1 (en) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0916215B1 (en) Method for transmitting on a plurality of transmission media, with dynamic data dispatching, and corresponding transmitter and terminal
EP2401830B1 (en) Method for signalling the quality of a transmission channel
EP2619923B1 (en) Iterative method of dual sending of multiple streams per user for a multiuser mimo system, sender, computer program product and information medium corresponding thereto
EP2976924B1 (en) Method for signalling in a cellular telecommunications network
EP2243227A1 (en) Communication by return pathway from a terminal to a transmitter for reducing in particular interference between beams from the transmitter
FR2985120A1 (en) METHODS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA SYMBOLS
WO2003058906A2 (en) Method of managing communications in a network and the corresponding signal, transmitting device and destination terminal
FR2821517A1 (en) COMMUNICATION METHOD, RADIO NETWORK CONTROLLER, AND BASE NODE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
WO2013061009A1 (en) Method of transmitting frames, stations and computer program corresponding thereto
FR2890504A1 (en) ITERATIVE ESTIMATION OF MIMO PROPAGATION CHANNEL IN A CDMA NETWORK
WO2021260308A1 (en) Omamrc method and system with fdm transmission
EP4150808A1 (en) Omamrc transmission method and system with variation in the number of uses of the channel
EP2193611A2 (en) Method for emitting and receiving a signal in a multi-antenna system, using spatial precoding, and corresponding emitter, receiver, and computer program products
EP1767046B1 (en) Method for selecting receiving stations in a data radio transmitting system
WO2002084934A1 (en) Predistortion of multicarrier signals in a two-way transmission system
FR3141028A1 (en) Cooperative retransmission process in an OMAMRC system with joint resource allocation and selection of sources to help
EP2191583B1 (en) Space-time coding for cooperative systems
EP3329609A1 (en) Method for processing information representing a channel for transmission by a radio system, associated device, receiver system and computer program
EP3033845B1 (en) Signalisation method for a cellular communication network, base station and corresponding terminal
EP4268396A1 (en) Method for receiving at least one data frame in an omamrc system, and corresponding destination, computer program and system
WO2021123578A1 (en) Method for determining messages, associated determination device
FR3095097A1 (en) Method and device for controlling a data transmission mode used by a vehicle to communicate
EP4348874A1 (en) Method for processing radio-frequency signals received on r antennas, and corresponding reception method, decoding method, computer program and system
FR3141022A1 (en) OMAMRC method and system with FDM transmission and multiple sub-band cooperations
EP2548312B1 (en) Method for transmitting a signal for a multiuser mimo system, transmitter, and corresponding computer program product and data medium

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20100727

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ORANGE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20130525