EP4732458A1

EP4732458A1 - Procédé de communication mu-mimo distinguant entre données et symboles de référence pour l'allocation de puissance et dispositifs correspondant

Info

Publication number: EP4732458A1
Application number: EP24733222.4A
Authority: EP
Inventors: Rita IBRAHIM; Raphaël Visoz
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2023-06-21
Filing date: 2024-06-19
Publication date: 2026-04-29
Also published as: CN121336361A; FR3150373A1; WO2024261039A1

Abstract

L'invention concerne un procédé (1) de communication qui comprend : - une émission à destination de U équipements utilisateurs, en utilisant un canal de contrôle (PDCCH) dédié par équipement utilisateur ų, d'informations de contrôle indiquant pour un équipement utilisateur ų, au moins un rapport de puissance (β PDDCH,I ) par élément de ressource (RE) temps fréquence entre symboles de référence (DMRS) et données transmis à cet équipement utilisateur ų pour un port d'antenne donné(l).

Description

DESCRIPTION TITRE : Procédé de communication MU-MIMO distinguant entre données et symboles de référence pour l’allocation de puissance et dispositifs correspondant Domaine de l’invention La présente invention se rapporte au domaine des télécommunications. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement aux communications numériques mises en œuvre par un système de communication avec un émetteur ^^^^ antennes d’émission et des récepteurs avec ^^^^ antennes de réception dit MIMO (Multiple Input Multiple Output) qui permet d’allouer un niveau de puissance par couche spatiale, i.e., par port d’antenne d’émission tout en maximisant un débit de transmission. Pour une communication en voie descendante, l’émetteur peut être une station de base, par exemple de type eNodeB (evolved Node B) ou gNodeB pour les réseaux basés sur les technologies LTE, LTE Advanced et suivantes (5G, etc), ou encore un point d’accès Wi-Fi, etc. Un récepteur peut quant à lui être un terminal de type smartphone, tablette, objet connecté, etc. Pour des communications en voie montante, il y a autant d’émetteurs que de terminaux et le récepteur est une station de base. L’invention trouve des applications dans tout système à base de formation de faisceaux, notamment dans les réseaux de communication radio selon les normes 4G, 5G et suivantes définies par le 3GPP, les réseaux de communication WiFi selon les différentes normes IEEE 802.11, etc. Art antérieur La figure 1 illustre un système de communication MIMO multi utilisateurs avec ^^^^ antennes d’émission ANT_E et ^^^^ récepteurs avec ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} antennes de réception ANT_R chacun avec ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} < ^^^^. Le système comprend au moins un point d’accès, dit station de base SB dans les systèmes cellulaires, et ^^^^ terminaux UE, ceux des utilisateurs. Dans la norme LTE (3/4G) spécifiée au 3GPP le nombre d’antennes de réception d’un terminal dit « smart phone » est au moins de deux tandis que pour la norme NR (5G du 3GPP), le nombre d’antennes de réception pour ce type de terminal est spécifié à au moins quatre antennes pour certaines bandes (3.5GHz n77/78). Pour les stations de base, le nombre d’antennes d’émission n’a cessé de croitre pour atteindre jusqu’à 64, voire 128 antennes en massive MIMO. A noter qu’un port d’antenne dans le cadre des standards mobiles du 3GPP et dans le contexte de la demande est associé à une antenne « logique » qui peut regrouper une ou plusieurs chaines RF (Radio Frequency), chaque chaine RF incluant une conversion numérique vers analogique et/ou incluant une conversion analogique vers numérique. Le mapping d’une antenne logique vers ^^^^ ≥ 1 chaines RF se fait via un vecteur complexe de dimension N : le signal envoyé sur une antenne logique est multiplié par ce vecteur complexe pour générer les N entrées des N chaines RF. Chaque antenne comprend un ou plusieurs éléments rayonnants. Si le nombre de chaines RF d’émission et de chaines RF de réception est le même au niveau de la station de base, ce n’est pas le cas pour les mobiles qui peuvent avoir un nombre de chaines RF d’émission inférieur au nombre de chaines RF de réception, typiquement deux chaines RF d’émission pour quatre chaines RF de réception. En ce qui concerne une station de base, une chaine RF d’émission/réception est dite « TXRU, Transceiver Units » dans le standard 5G. La figure 2 qui correspond à la figure 6.3-1 de la spécification TS36.211 illustre schématiquement une partie du traitement en bande de base des données à transmettre. Selon cette norme, il est prévu que les données puissent être codées selon deux flux avec des rendements différents. Les données codées mises sous la forme de mots de code Cw sont embrouillées avec un brouilleur SCR, puis mappées sur une constellation avec un mappeur C_MAP. Les sorties du mappeur sont réparties en couches spatiales par un mappeur de couches L_MAP. Les différentes couches spatiales Lay sont ensuite pré-codées par un pré-codeur PRE_COD. Les données pré-codées des différentes couches spatiales sont mappées par élément de ressource par un mappeur de ressource RE_MAP. En sortie du mappeur de ressources, les données de chaque couche spatiale sont injectées dans un modulateur multiporteuse OFDM pour générer un symbole OFDM. Ces symboles OFDM alimentent les ports d’antenne. Chaque couche spatiale à laquelle correspond un port d’antenne alimente un seul utilisateur (ou destinataire) à un instant donné. Un utilisateur peut bénéficier de plusieurs couches spatiales simultanément. En voie montante, le traitement spécifié par le document normatif TS36.211 et correspondant à la figure 5.3-1 de ce document est très similaire à celui de la figure 2. De manière classique pour les systèmes de télécommunication avec un canal de transmission CH entre une partie émission EM et une partie réception RX1, RXu, RXU, les ressources de transmission sont représentées selon une ou plusieurs grilles temps-fréquence dont une représentation est donnée par la figure 3 qui correspond à la figure 6.2.2-1 de la spécification TS36.211 de la norme LTE (4G) du 3GPP. Si l’on se place dans le contexte de la norme 4G ou 5G une ressource radio temps fréquence est un élément de ressource (Ressource Element, RE). Un élément de ressource, dans ce contexte, désigne la plus petite granularité temps-fréquence qui est identifiée par les indices ^^^^ et l (c’est-à-dire une sous-porteuse et un temps symbole correspondant à la durée d’un symbole multi porteuses, typiquement OFDM dans le cas d’une émission multi porteuses OFDM) sur la grille temps- fréquence de la figure 3. Sur cette grille, les fréquences suivent l’axe vertical et le temps l’axe horizontal. Pour la norme 5G il y a une grille temps-fréquence par port d’antenne et pour chacun des sens montant et descendant. Selon les termes de cette norme, une trame est découpée en sous-trames. L’espacement entre sous-porteuses d’un symbole OFDM étant paramétrable, chaque sous-trame comprend un nombre de symboles OFDM qui varie en fonction de l’espacement entre sous- porteuses puisque la durée d’un symbole est l’inverse de l’espacement entre sous-porteuses. Les symboles OFDM sont regroupés en slots, chaque slot correspond à la granularité d’une décision de scheduling connue par intervalle de temps élémentaires (TTI). En référence aux réseaux de communication radio spécifiés au sein du 3GPP, il est spécifié des mécanismes pour qu’un terminal soit connecté à une station de base. Le canal physique descendant partagé (Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) est le canal principal utilisé pour la transmission de données sous forme unicast et pour la transmission d’informations système, dit ultérieurement canal de données. Le récepteur détermine les éléments de ressources temps-fréquences qu’il doit décoder en exploitant les informations de contrôle définies de manière semi-statique au niveau de couches hautes (RRC) et d’informations de contrôle transmises de manière dynamique. Un canal physique de contrôle dédié par terminal, appelé PDCCH (Physical Downlink Control Channel), est utilisé pour la transmission dynamique d‘informations de contrôle pour le lien descendant et pour le lien montant, et pour le scheduling des canaux physiques de transmission PDSCH et PUSCH. Le canal PDCCH est organisé selon plusieurs formats possibles, appelés formats de DCI (Downlink Control Information). Un format de DCI comporte plusieurs champs, chaque champ portant une information particulière (ex. blocs de transport ou PRB (Physical Resource Block) alloués (un ou deux blocs de transport peuvent être alloués), schémas de modulation et de codage ou MCS (pour « Modulation and Coding Scheme ») alloués pour chaque bloc de transport, identification des ports d’antenne alloués correspondant à la configuration par la couche RRC (semi-statique) des symboles de référence, DMRS, nombre de couches spatiales (rang), etc.). Les bits d’information d’un canal PDCCH (c'est-à-dire les bits du format de DCI) sont ensuite associés à un code CRC (« Cyclic Redundancy Check ») pour permettre la détection d’erreur. La particularité de ce code CRC est qu’il est embrouillé avec l’identifiant RNTI du terminal auquel le canal PDCCH est dédié. Ceci permet au terminal de valider que le canal PDCCH qu’il décode lui est bien destiné. En effet, si un autre terminal (qui dispose d’un identifiant RNTI différent) tente de vérifier la validité du canal PDCCH à l’aide de cet autre identifiant RNTI, la vérification du code CRC lui retourne une erreur. De façon connue, la capacité des réseaux cellulaires de télécommunications mobiles, et en particulier celle des réseaux spécifiés au 3GPP (LTE/3G-4G, 5G, etc) est limitée par des interférences. Ces interférences peuvent être de différentes natures. Parmi les plus dommageables en termes de capacité du réseau cellulaire, on distingue notamment : - l’interférence SU-MIMO (pour Single User - Multiple Input Multiple Output) liée à l’usage d’antennes multiples en émission et en réception, et qui correspond à l’interférence générée entre des flux de données MIMO alloués à un même terminal ; - l’interférence MU-MIMO (pour Multiple User - Multiple Input Multiple Output) liée à l’usage d’antennes multiples en émission et en réception qui correspond à l’interférence générée entre des flux de données MIMO alloués à des terminaux différents ; et - l’interférence intercellulaire, générée entre des signaux émis par des cellules différentes et à destination de terminaux différents. Diverses méthodes permettant de réduire l’effet de ces interférences sur les performances du réseau sont connues de l’état de la technique. Ainsi, l’interférence de type MU-MIMO peut être traitée notamment à l’aide d’une formation de faisceaux. La formation de faisceaux est une technique de traitement du signal utilisée dans les systèmes de communication MIMO comprenant des réseaux d'antennes ou de capteurs pour l'émission ou la réception directionnelle de signaux. Cette méthode consiste en l’application de coefficients complexes aux flux de données émis ou reçus par les antennes de sorte à leur attribuer des propriétés spatiales particulières (par exemple une direction privilégiée). Ainsi, le coefficient complexe appliqué à chaque antenne ou port d’antenne est appelé coefficient de pré-codage et l’ensemble de ces coefficients forme la matrice de pré-codage ^^^^ mise en œuvre par le pré-codeur PRE_COD. On peut faire en sorte, via ce pré-codage, de séparer dans l’espace des flux destinés à des terminaux différents afin de permettre aux terminaux récepteurs de détecter un flux avec une interférence réduite de la part des autres flux. La formation de faisceaux est ainsi réalisée en combinant les éléments d'un réseau d'antennes à commande de phase et d’amplitude de telle façon que : • les signaux interfèrent de façon constructive dans des directions particulières, • les interférences soient destructrices dans d'autres directions. La formation de faisceaux peut être utilisée du côté émetteur mais aussi du côté récepteur pour obtenir une sélectivité spatiale. En appliquant un pré-codage ^^^^ approprié, l’émetteur peut transmettre des données sur les mêmes ressources radio temps-fréquences à plusieurs récepteurs avec plusieurs couches spatiales, mode dit MU-MIMO. La sélection du coté émetteur du pré-codage ^^^^ approprié qui maximise une efficacité spectrale, évaluée par exemple par la somme des débits des communications MIMO, est soumise à une contrainte de puissance de transmission. La majorité des algorithmes de pré-codage de l’art antérieur est basée sur une optimisation de la performance d’une transmission MIMO sous une seule contrainte de puissance totale de transmission. Par exemple, l’allocation de puissance dite water-filling qui alloue la puissance en fonction des conditions de canal permet de maximiser la capacité SU-MIMO sous une seule contrainte de puissance totale de transmission par élément de ressource. Soit ^^^^ le vecteur de données à transmettre, ^^^^ dont chaque composante a une puissance normalisée à un, ^^^^ le nombre total de couches spatiales transmises à destination _{des ^^^^ récepteurs, ^^^^ =} ^{∑ ^} ^_^ ^{^} ^^{^} ^^{^} =_{^^^^ ^^^^ ^^^^ , ^^^^ la matrice de pré-codage, ^^^^ =} ^[ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ … ^^^^ ^^^^} ^] _{∈ ℂ} ^{^^^^× ^^^^} _avec ^^^^ le nombre d’antennes d’émission et ^^^^ la matrice diagonale de puissance transmise par port d’antenne, ^^^^ = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^( ^^^^ _^^^^, ^^^^ _^^^^,⋯ , ^^^^ _^^^^) ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^}. La matrice de pré-codage ^^^^ réalise une virtualisation des ^^^^ antennes d’émission en ^^^^ ports d’antenne. Le concept d’antenne peut lui-même reposer sur une virtualisation d’éléments rayonnants. Par exemple, deux éléments rayonnants peuvent avoir en entrée le même signal et donc partager le même port d’antenne virtualisé. Le pré-codage ^^^^ est décrit par une matrice de taille ^^^^ × ^^^^ c’est-à-dire de ^^^^ lignes, nombre d’antennes d’émission, et ^^^^ colonnes, nombre de ports d’antenne, qui peut s’écrire : La contrainte de puissance totale de transmission pour un élément de ressource donné peut alors ^{s’exprimer sous la forme suivante :} où tr(… ) est la trace, ^^^^ ^† est la matrice transconjuguée, dite « daguer », c’est -à-dire la matrice transposée de la matrice conjuguée de la matrice ^^^^, P _max est l’énergie par élément de ressource (EPRE) maximum. Dans la norme TS38.214 éditée par le 3GPP (5G), sous clause 4.1 « Power allocation for downlink » le rapport ^^^^ entre l’énergie par élément de ressource (EPRE) des références DMRS et l’énergie par élément de ressource (EPRE) du canal PDSCH de données est tabulé en fonction de la configuration des DMRS. L’inconvénient de cette approche est qu’une couche spatiale dont l’allocation de puissance est très faible aura une estimation de canal très bruité car les DMRS associés auront une puissance très faible. Par abus de langage dans la demande, la puissance par élément de ressource désigne l’énergie par élément de ressource. L’approche ci-dessus rappelée n’est pas bien adaptée aux systèmes MIMO réels puisque ceux-ci sont caractérisés par une limitation de puissance d’émission par amplificateur de puissance, i.e., par antenne (TXRU). Les algorithmes de pré-codage doivent par conséquent satisfaire ces contraintes de puissance par antenne tout en maximisant la performance des communications MIMO. La contrainte de ^{puissance transmise par une antenne ^^^^ doit donc être donnée par l’expression suivante :} Qui peut aussi s’écrire sous la forme : où ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} est la puissance maximale par antenne par élément de ressource et _^^^^ la puissance par élément de ressource pour la couche ^^^^. ^^^^ Le canal pré-codé de l’utilisateur ^^^^ correspond à : ^^^^ _^^^^ ^^^^ ^^^^ ^{^^^^} = ^^^^₂ ^^^^₂, … ,� ^^^^ _^^^^ ^^^^ _^^^^] avec ^^^^ _^^^^ ℂ ^{^^^^ ^^^^} ^{^^^^× ^^^^} le canal correspondant à l’utilisateur ^^^^. Au niveau du récepteur ^^^^, le canal pré-codé, i.e., qui inclut le pré-codage ^^^^, est estimé à partir des signaux de références de démodulation (Demodulation Reference Signal ou DMRS pour les systèmes LTE ou NR (5G du 3GPP)) orthogonaux entre eux (en fréquence et/ou en temps et/ou en code) qui sont transmis sur les mêmes ports d’antenne que les données (data) destinées à ce récepteur ^^^^ et qui ont donc subi le même pré-codage ^^^^. Cette estimation du canal pré-codé est utilisée en réception lors de la démodulation des signaux reçus et du décodage des données. Les symboles DMRS portés par une couche spatiale à laquelle correspond un port d’antenne sont orthogonaux aux symboles DMRS portés par une autre couche spatiale, i.e., un autre port d’antenne, et ne sont pas interférés par des symboles utiles. Un symbole DMRS est spécifique à un utilisateur. La qualité de l’estimation du canal pré-codé faite en réception dépend de la puissance de réception des signaux DMRS. Or, ces signaux DMRS, de même que pour les données, sont émis avec une seule contrainte de puissance totale maximale ^^^ _^^_{^^^ ^^^^ ^^^^} par élément de ressource sachant que les différents ports d’antennes partagent les mêmes éléments de ressources temps-fréquences. L’inconvénient de cette approche est que lorsque les données et les symboles de référence DMRS transmis par un port d’antenne bénéficient d’une puissance allouée très faible alors l’estimation de canal est très bruitée. Caractéristiques principales de l’invention L’invention a pour objet un procédé de communication destiné à être mis en œuvre par une station de base d’un système MU-MIMO à ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateurs, le système comprenant ^^^^ ≥ 2 ^{antennes d’émission, au moins ^^^^ ports d’antenne et ^^^^ ≥ 2 antennes de réception réparties en ^^^^ ^^^^} ^{^^^^ ≥} _{1 antennes de réception par équipement utilisateur, ^^^^ = ∑ ^^^^ ^^^^} _{^^^^=1 ^^^^ ^^^^ , utilisant des éléments de} ressources radio temps-fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué à l’équipements utilisateur ^^^^, parmi les ^^^^ ports d’antenne, 1 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^, et dédiés à la communication entre la station de base et l’équipement utilisateur ^^^^, tel que : des informations de contrôle de la communication entre la station de base et les ^^^^ équipements utilisateurs, émises par la station de base, indiquent, pour un équipement utilisateur ^^^^, au moins un rapport de puissance par élément de ressource radio temps fréquence entre symboles de référence et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ pour un port d’antenne donné. L’invention a en outre pour objet un procédé de communication destiné à être mis en œuvre par un équipement utilisateur pris parmi ^^^^ équipements utilisateurs d’un système MU-MIMO à ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateurs et une station de base, le système comprenant ^^^^ ≥ 2 antennes d’émission, ^^^^ ports d’antenne et ^^^^ ≥ 2 antennes de réception réparties en ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1 antennes de réception par équipement utilisateur, ^^^^ = ^{∑ ^} ^_^ ^{^} ^^{^} ^^{^} =₁ ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} , utilisant des éléments de ressources radio temps-fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué à l’équipements utilisateur ^^^^, parmi les ^^^^ ports d’antenne, 1 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^, et dédiés à la communication entre la station de base et l’équipement utilisateur ^^^^, tel que : - des informations de contrôle de la communication entre la station de base et l’équipement utilisateur, émises par la station de base, indiquent au moins un rapport de puissance par élément de ressource radio temps fréquence entre symboles de référence et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ pour un port d’antenne donné. L’invention a en outre pour objet un procédé de communication destiné à un système MU-MIMO à ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateurs, le système comprenant ^^^^ ≥ 2 antennes d’émission, au moins ^^^^ ports d’antenne et ^^^^ ≥ 2 antennes de réception réparties en ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1 antennes de réception par équipement utilisateur, ^^^^ = ∑ ^{^} ^_^ ^{^} ^^{^} ^^{^} =₁ ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} , que l’allocation de puissance distingue entre puissance allouée aux données et puissance allouée aux symboles de référence destinés à un des équipements utilisateur et tient compte d’une puissance maximale par antenne d’émission. L’invention a en outre pour objet un point d’accès comprenant ^^^^ antennes d’émission, au moins ^^^^ ports d’antenne, un émetteur, un récepteur, un calculateur, tel que l’émetteur est apte à émettre : - des données vers ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateur, - des informations de contrôle indiquant des éléments de ressource radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne, parmi les ^^^^ ports d’antenne, attribué à un équipement utilisateur ^^^^, , 1 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^, - via un canal de contrôle dédié à l’équipement utilisateur ^^^^, au moins un rapport de puissance par élément de ressource temps fréquence entre symboles de référence et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ pour un port d’antenne donné. L’invention a en outre pour objet un terminal de télécommunication comprenant ≥ 1 antennes de réception, un récepteur, tel que le récepteur est apte à recevoir : - des symboles de référence émis par un point d’accès ayant au moins ^^^^ ports d’antenne d’émission, - des informations de contrôle indiquant des éléments de ressource radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué au terminal parmi les ^^^^ ports d’antenne, émises par le point d’accès, - via un canal de contrôle dédié à ce terminal, au moins un rapport de puissance par élément de ressource temps fréquence, entre symboles de référence et données transmis à ce terminal pour un port d’antenne donnée, émis par le point d’accès. L’invention a en outre pour objet un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l’invention lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un terminal ou un point d’accès. L’invention a en outre pour objet un support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un terminal ou un point d’accès. L’invention a en outre pour objet un signal numérique reçu par un terminal, comprenant des symboles de référence émis par un point d’accès ayant au moins ^^^^ ports d’antenne, des informations de contrôle indiquant au moins un rapport de puissance par élément de ressource radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué au terminal parmi les ^^^^ ports d’antenne, entre symboles de référence et données transmis à ce terminal pour un port d’antenne donné. S’agissant d’un système MU-MIMO, il y a un recouvrement entre utilisateurs entre les éléments de ressources temps fréquence alloués même si les ports attribués sont différents entre les utilisateurs. L’utilisateur u bénéficie d’au moins un port d’antenne. Chaque utilisateur u parmi les U utilisateurs ordonnancés simultanément peut bénéficier d’un ou de plusieurs ports d’antenne. Les ν_u ≥ 1 ports d’antenne d’émission attribués à un utilisateur sont distincts des ports d’antenne d’émission attribués aux autres utilisateurs. Les ν = ^∑U u₌₁ ν_u ports d’antenne correspondent à des entrées d’un pré-codeur dont les M sorties alimentent les M antennes d’émission du système MU- MIMO. Et le pré-codage appliqué aux symboles de référence reçus par un équipement utilisateur est le même que celui appliqué aux données destinées à ce même équipement utilisateur. Selon le procédé, que les données bénéficient ou pas d’une puissance différente de celle des symboles de référence pour un même port d’antenne, l’équipement utilisateur u utilise le rapport de puissance reçu pour un port d’antenne pour corriger l’estimation du canal pré-codé effectuée à partir des symboles de référence en pondérant cette estimation avec le rapport reçu. Un équipement utilisateur peut ainsi estimer le canal de transmission pré-codé, i.e., qui inclut le pré-codage, en exploitant les DMRS reçus, dans de bonnes conditions, sans qu’il soit nécessaire de lui transmettre le pré-codeur ou d’information sur le choix de ce pré-codeur. En effet, la transmission du rapport de puissance par élément de ressource entre symboles de référence et données pour un même port d’antenne permet d’effectuer en réception une estimation de canal indépendante de la puissance allouée au canal de transmission des données. Le pré-codage utilisé en émission pouvant varier dynamiquement, c’est-à-dire au rythme d’envoi des informations sur le canal de contrôle, l’envoi des rapports de puissance suit une même dynamique, i.e., il intervient à chaque intervalle de temps de transmission. De manière particulière, l’invention porte sur l’optimisation de puissance allouée par port d’antenne avec une contrainte de puissance par antenne connaissant le pré-codage ^^^^ en maximisant la fonction duale du lagrangien avec un algorithme du type « gradient descend » itératif. Cette approche simplifie significativement les calculs à réaliser par itération par rapport à l’état de l’art. Selon un mode de réalisation, l’équipement utilisateur ^^^^ reçoit les informations de contrôle via un canal de contrôle dédié à cet équipement. Le canal de contrôle est par exemple le canal PDCCH selon le standard 5 G du 3GPP. Selon un mode de réalisation de l’invention, les informations de contrôle indiquent en outre une configuration des symboles de référence associée aux ports d’antenne. Selon un mode de réalisation de l’invention, les informations de contrôle indiquent autant de rapports de puissance que de ports d’antenne attribués à l’équipement utilisateur ^^^^. Selon un mode de réalisation de l’invention, la configuration est telle que les ports d’antenne sont groupés pour former ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} groupes tels que les symboles de référence sont multiplexés spatialement par code entre les ports d’antenne d’un même groupe et selon lequel le canal de contrôle dédié à l’équipement utilisateur ^^^^ indique un unique rapport de puissance pour chaque ensemble de ports d’antenne appartenant à un même groupe et attribués à l’équipement utilisateur ^^^^. Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé comprenant en outre une utilisation d’une même matrice de pré-codage pour pré-coder les données et les symboles de référence à transmettre aux équipements utilisateur ^^^^ et dont la composition dépend d’une estimation des canaux entre la station de base et chacun des ^^^^ équipement utilisateurs, l’ensemble des canaux formant un canal global dit MU-MIMO. Selon un mode de réalisation de l’invention, la matrice de pré-codage est basée sur une pseudo- inversion du canal MU-MIMO. Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé comprend en outre une décomposition en valeurs singulières de la matrice ^^^^ _^^^^ du canal entre la station de base et chaque équipement utilisateur ^^^^ telle que, ^^^^ _^^^^ = ^^^^ _^^^^ ^^^^ _^^^^ ^^^^^† ^_^^^ ∈ ℂ ^{^^^^ ^^^^× ^^^^} avec ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^ ^^^^ ^^^^} ^{^^^^ ^^^ ^^^^× ^^^^ ^^^^} la matrice contenant l’ensemble des vecteurs propres dits de sortie, ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^ ^^^^} ^{^^^^} la matrice contenant l’ensemble des vecteurs propres dits d’entrée et ^^^^ _^^^^ = ∈ ℂ ^{^^^^ ^^^^× ^^^^} ^{^^^^ ^^^^ ^^^^} une matrice carrée contenant les valeurs singulières réelles positives disposées sur les coefficients diagonaux telles , la pseudo inversion étant effectuée sur la matrice ^^^^ = matrice contenant l’ensemble des vecteurs propres dits d’entrée du canal MU-MIMO. Selon un mode de réalisation de l’invention, la matrice de pré-codage est basée sur une version régularisée de l’inversion du canal MU-MIMO. Selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant en outre une détermination d’une puissance allouée aux données allouées à des ports d’antenne et destinées à l’utilisateur ^^^^ pour maximiser une somme des débits des utilisateurs, sous contrainte d’une puissance maximale par antenne d’émission, en alternant entre une maximisation d’un Lagrangien ^^^^ par rapport à la matrice ^^^^ de puissance pour une valeur donnée de ^^^^ et puis, après une mise à jour de la valeur du vecteur ^{^^^^ en prenant en compte son gradient, une maximisation du Lagrangien ^^^^ par rapport à ^^^^, avec ^^^^ =} _{[µ1, … , µ ^^^^] vecteur des multiplicateurs Lagrangien correspondant aux ^^^^ contraintes de puissance} par antenne. Selon un mode de réalisation de l’invention, la détermination d’une puissance allouée aux données tient compte en outre d’une contrainte EMF (pour « ElectroMagnetic Field » en anglais) en au moins un point de l’espace défini par une distance à la station de base. Ce mode permet de respecter une contrainte double d’exposition électromagnétique et de puissance par antenne. Selon un mode de réalisation de l’invention, les données sont transmises via un canal de données descendant PDSCH d’un réseau d’accès 5G. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : [Fig 1] la figure 1 est un schéma d’un système de télécommunication, [Fig 2] la figure 2 est un schéma très générique d’une architecture en bande de base d’un émetteur décrit en relation avec l’art antérieur, [Fig 3] la figure 3 est un schéma d’une grille temps fréquence des éléments de ressources décrit en relation avec l’art antérieur, [Fig 4] la figure 4 est un schéma illustrant différentes configurations des grilles associées aux ports d’antenne, [Fig 5] la figure 5 est un organigramme d’un mode de réalisation d’un procédé selon l’invention, [Fig 6] la figure 6 est un schéma d’un mode de réalisation d’un point d’accès selon l’invention, [Fig 7] la figure 7 est un schéma illustrant d’un terminal selon l’invention. Description de modes de réalisation particuliers L’invention se place dans le contexte d’un système de communication MIMO multi utilisateurs illustré par la figure 1 déjà décrite en relation avec l’art antérieur. Le système MIMO considéré comprend au moins un point d’accès, dit station de base dans les systèmes cellulaires, et ^^^^ ≥ ^^^^ terminaux, ceux des utilisateurs. Un tel système de transmission SYS comprend un émetteur EM et U récepteurs ^^^^ ^^^^1 … ^^^^ ^^^^ ^^^^ … ^^^^ ^^^^ ^^^^, en communication avec l’émetteur via un canal global CH entre les antennes d’émission et les antennes de réception. ^^^^ est le nombre de récepteurs (aussi appelés « équipements utilisateurs, terminaux ou utilisateurs ») et ^^^^ est un nombre entier compris entre 1 et ^^^^ qui sert à identifier un récepteur. Pour la suite, on désigne un récepteur donné par son indice (1, …, ^^^^, …, ^^^^), ou par la référence RXi (exemple : ^^^^ ^^^^1, …, ^^^^ ^^^^ ^^^^, …, ^^^^ ^^^^ ^^^^ où 1… ^^^^… ^^^^ est l’indice du récepteur). L’émetteur EM comprend ^^^^ antennes d’émission ANT_E ( ^^^^ > 1), qui peuvent interférer les unes avec les autres. De la même façon, chaque récepteur ^^^^ comprend ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} antennes de réception ANT_R ( ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1), qui peuvent interférer les unes avec les autres. Le canal global CH peut être décrit par une matrice ^^^^ de dimension ^^^^ × ^^^^ avec ^^^^ = ^{^^^^} ^^^^ _^^^^ . En appliquant un pré-codage ^^^^ approprié, l’émetteur peut transmettre des données à plusieurs récepteurs sur les mêmes ressources temps-fréquences en limitant les interférences à la réception. En d’autres termes, le système de transmission SYS est du type MIMO multi-utilisateurs. La matrice de pré-codage ^^^^ réalise une virtualisation des ^^^^ antennes d’émission en ^^^^ port d’antennes. Le vecteur de données destinées à l’utilisateur ^^^^ avant pré-codage est de taille ^^^^ _^^^^ c’est-à-dire que les données avant le pré-codage de l’utilisateur ^^^^ sont réparties sur ^^^^ _^^^^ couches spatiales. Le pré- codage par utilisateur est décrit par une matrice de taille ^^^^ × ^^^^ _^^^^ c’est-à-dire de ^^^^ lignes et ^^^^ _^^^^ colonnes. Le nombre de couches spatiales que peut recevoir un récepteur ^^^^ ne peut excéder min( ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^}, ^^^^). Dans le cas d’une seule antenne de réception au récepteur ^^^^, ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} = 1, celui-ci ne peut recevoir qu’une seule couche spatiale. Le pré-codage ^^^^, pour l’ensemble des utilisateurs, est décrit par une matrice de taille ^^^^ × ^^^^. L’émetteur transmet des symboles de référence à chacun des récepteurs en utilisant le ou les mêmes ports d’antenne que ceux utilisés pour les données destinées à ce récepteur, i.e., ces symboles de référence sont donc pré-codés comme les données au moyen du même pré-codage. Le pré-codage ^^^^ est décrit par une matrice de taille ^^^^ × ^^^^ c’est-à-dire de ^^^^ lignes et ^^^^ colonnes qui peut s’écrire : Les symboles de référence transmis aux différents récepteurs sont répartis dans les plans temps fréquence (grilles) associés respectivement aux ports d’antenne selon une configuration déterminée. La référence de cette configuration est transmise aux récepteurs via un protocole associé à la couche RRC et de manière semi-statique, c’est-à-dire à une échelle de temps très supérieure à l’ordonnancement (scheduling) d’un équipement récepteur qui se fait à l’échelle d’un temps élémentaire, dit TTI. Il est possible de distinguer différentes configurations des symboles DMRS qui définissent des groupes CDM (Code Division Multiplexing) associés à un nombre de ports d’antenne. La figure 4 illustre le concept de configuration par groupes CDM pour la norme 5G. Chaque grille temps fréquence dont la structure correspond à celle de la figure 3 correspond à une couche spatiale ou à un port d’antenne. Quelle que soit la configuration des groupes, lorsqu’un élément de ressource RE d’une grille porte un symbole de référence alors il ne peut y avoir de transmission de données pour ce même élément de ressource sur aucunes des grilles (la puissance pour des données est donc nulle pour cet élément de ressource pour chacune des grilles), il n’y a donc pas d’interférence spatiale entre symboles de référence DMRS et données. Mais, pour ce même élément de ressource RE il peut y avoir un symbole de référence DMRS sur une ou plusieurs autres grilles. Dans ce cas, pour éviter les interférences entre symboles de référence DMRS entre plusieurs grilles, les symboles de référence DMRS portés par un même élément de ressource sont codés avec des codes d’étalement d’un code dit code spatial qui sont différents entre les grilles. Les symboles de référence DMRS d’une grille pouvant être répartis uniquement en fréquence, uniquement en temps ou en temps et en fréquence, le code d’étalement a une dimension fréquentielle, ou une dimension temporelle ou une dimension fréquentielle et une dimension temporelle. La partie haute de la figure 4 représente un premier exemple de configuration des symboles de référence DMRS. Cette configuration définie les groupes CDM 0, 1 et 2 pour six ports d’antenne, 1000-1005, lorsque les symboles DMRS sont simples (répartis sur un seul temps symbole OFDM) et tels que pour une grille les symboles DMRS sont groupés par deux et occupent deux éléments de ressource RE selon l’axe fréquentielle. Entre deux grilles, i.e., deux ports, d’un même groupe les symbole DMRS occupent les mêmes éléments de ressource RE et sont donc codés différemment avec un code spatial pour que le récepteur puisse distinguer les différents ports. Donc, au sein d’un même groupe et entre deux ports, les symboles DMRS sont orthogonaux entre eux du fait du code spatial. Entre les grilles de deux groupes successifs, par exemple entre les groupes CDM 0 et CDM 1, les symboles DMRS sont décalés de deux éléments de ressource RE selon l’axe fréquentielle. Donc, entre les grilles de groupes différents, les symboles DMRS sont orthogonaux entre eux en fréquence. La partie basse de la figure 4 représente un second exemple de configuration des symboles de référence DMRS. Cette configuration définie les groupes CDM 0, 1 et 2 pour douze ports d’antenne, 1000-1011, lorsque les symboles DMRS sont doubles (répartis sur deux temps symbole OFDM) et tels que pour une grille les symboles DMRS sont groupés par quatre et occupent deux éléments de ressource RE selon l’axe fréquentielle et deux éléments de ressource RE selon l’axe temporel. Entre deux grilles d’un même groupe les symbole DMRS occupent les mêmes éléments de ressource RE et sont donc codés différemment pour que le récepteur puisse distinguer les différents ports. Donc, au sein d’un même groupe et entre deux ports, les symboles DMRS sont orthogonaux entre eux du fait du code spatial. Entre les grilles de deux groupes successifs, par exemple entre les groupes CDM 0 et CDM 1, les symboles DMRS sont décalés de deux éléments de ressource RE selon l’axe fréquentielle. Donc, entre les grilles de groupes différents, les symboles DMRS sont orthogonaux entre eux en fréquence. Comme indiqué ci-dessus, les équipements récepteurs connaissent la configuration des symboles de référence c’est-à-dire le nombre maximal de groupes et la structure de ces groupes (symbole de référence étalé sur un ou plusieurs temps symbole, sur une ou plusieurs fréquences, code spatial utilisé, les ports par groupe). Selon l’invention, l’allocation de puissance distingue entre les données et les symboles de référence. Allocation de puissance aux symboles de référence _Soit ^� _^^^^ ^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_^^^ ^^^^ les symboles de référence DMRS de puissance ^^^^^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_^^^ pour le port d’antenne ^^^^ et donc pour l’estimation du canal précodé correspondant ^^^^ _^^^^, avec ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^} l’indice des éléments de ressource portant ces symboles, avec ^^^^ le nombre de symboles de référence par port d’antenne. En fonction de la configuration des DMRS, la puissance par élément de ressource (EPRE) par antenne, notée ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^}, est partagée ou pas entre plusieurs symboles DMRS. En effet, plusieurs cas sont à considérer en fonction de la configuration des DMRS : - 1. Cas où les symboles DMRS entre les différents ports d’antenne sont uniquement multiplexés en code (dans le cas des exemples de la figure 4, ils appartiennent à un même CDM groupe, par exemple CDM group 0, c’est-à-dire qu’ils sont multiplexés spatialement au sein du « CDM group », i.e., les symboles de référence occupent les mêmes éléments de ressource entre les ports et les symboles de référence d’un même port sont codés avec un code d’étalement propre au port et différent de celui d’un autre port, les symboles de référence d’un port sont donc orthogonaux en fréquence et/ou en temps avec les symboles de référence d’un autre port), il vient en reprenant la relation (3) : o a. Et dans le cas où la puissance entre les ports d’antenne est identique, ^^^^^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_^^^ = ^^^^₀ est constant, Dans ce cas, selon le procédé selon l’invention, la puissance allouée par élément de ressource aux symboles de référence DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ qui exploite au mieux la puissance disponible par antenne ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} est : Dans ce cas, les puissances des symboles DMRS appartenant à un même « CDM ( ^^^^ ^ nt donc les mêmes entre les ports d’antenne (mais pas le rapport ^{^^} ^^^ ^^^^ ^^^^) group » so ^{^^ ^^^^} ^^^^ _^^^^ ). o b. Ou dans le cas où une contrainte de signalisation impose la transmission d’un seul rapport ^^^^ entre l’énergie par élément de ressource (EPRE) des symboles de référence DMRS et l’énergie par élément de ressource (EPRE) du canal PDSCH de données : Dans ce cas, selon le procédé selon l’invention, la puissance allouée par élément de ressource aux symboles de référence DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ est : - 2. Cas où les symboles DMRS entre les différents ports d’antenne ne sont pas multiplexés sur le même élément de ressource, c’est-à-dire que le vecteur ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^} qui est transmis pour l’estimation du canal pré-codé ^^^^ a un s ^{� ( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_^^^ eul élément non nul ^^^^ _^^^^ ^^^^ _{^^^^, ^^^^} correspondant à la couche ^^^^, il vient en reprenant la relation (3) : Dans ce cas, selon le procédé selon l’invention, la puissance allouée par élément de ressource aux symboles DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ qui exploite au mieux la puissance disponible par antenne ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} est : - 3. Cas général de plusieurs « CDM groups », par exemple, les ^^^^₁ premiers symboles DMRS appartiennent à un « CDM group » et les ^^^^₂ restant à un autre « CDM group », o a. et dans le cas d’une allocation équidistribuée, la puissance allouée par élément de ressource aux symboles DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ qui exploite au mieux la puissance disponible par antenne ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} est, selon le procédé selon l’invention : et o b. ou dans le cas où une contrainte de signalisation impose la transmission d’un seul rapport ^^^^ par « CDM group », la puissance allouée par élément de ressource aux symboles DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ qui exploite au mieux la puissance disponible par antenne ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} est, selon le procédé selon l’invention : et A partir du cas 3), la puissance allouée peut être déterminée lorsqu’il y a plus de deux « CDM groups » associés à un nombre ^^^^ _^^^^ de ports. Dans le cas d’une allocation équidistribuée, la puissance allouée par élément de ressource aux symboles DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ est, selon le procédé selon l’invention : Dans le cas où une contrainte de signalisation impose la transmission d’un seul rapport ^^^^ par « CDM group », la puissance allouée par élément de ressource aux symboles DMRS pour chaque port d’antenne ^^^^ est, selon le procédé selon l’invention : Le canal pré-codé peut s’exprimer sous la forme d’une matrice : Et la ^^^^ ^ème colonne de la matrice ^^^^ ^^^^ ^^^^^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^) ^^^^} ^{^^^^} est notée : ^^^^ ^{^} ^_^ ^{^} ^_^ ^{^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^}. Le signal reçu ^^^^ _{^^^^, ^^^^} correspondant à l’émission d’un symbole DMRS porté par un élément de ressource ^^^^ associé à la couche spatiale ^^^^ a pour expression : Avec ^^^^ _{^^^^, ^^^^} le bruit à la réception associé à la couche spatiale ^^^^ et l’élément de ressource ^^^^. L’estimation ^^�^^^ _^^^^ du canal pré-codé ^^^^ _^^^^ peut s’obtenir en multipliant ^^^^ _{^^^^, ^^^^} par ^^^^ _^ ^∗ ^_{^^, ^^^^} et en « moyennant/interpolant » sur ^^^^ sachant que les autres éléments de ressource ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^} de cette couche ^^^^ qui ne portent pas de symboles DMRS portent des symboles de données qui bénéficient d’une puissance Il vient alors que : où ^^^^^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_^^^ est la puissance des symboles DMRS pour le port d’antenne ^^^^ (portant la couche spatiale ^^^^) tandis que est la puissance des symboles de données pour le port d’antenne ^^^^, par élément de ressource. Les symboles DMRS et les symboles de données portés par les éléments de ressource du port d’antenne ^^^^ sont destinés au même utilisateur ^^^^. _{L’estimation de canal ^} ^� _{^^^ ^^^^ associé au port d’antenne ^^^^ nécessite la connaissance de ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^ =} _{� ^^^^} ^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_{^^^/ ^^^^} ^{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^} ^_{^^^ puisque ^} ^� _{^^^ ^^^^ = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^ ^} ^� _{^^^ ^^^^} ^{^^^} _. Des informations de contrôle, acquises de manière semi statique ou de manière dynamique via un canal de contrôle, par exemple le canal PDCCH en 4G ou 5G, dédié à l’équipement utilisateur ^^^^ indique des éléments de ressource temps fréquence RE attribués à l’équipement utilisateur ^^^^. Selon l’invention, un canal de contrôle pour la transmission de données entre l’émetteur et l’équipement utilisateur ^^^^ indique ^^^^ rapports de puissance, ^^^^ / ^^ ^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_{^^^ ^^^^} ^^ _^^^^ ou ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} = ^� ^^^^ ^{( ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^)} ^_^^^/ ^^^^ _^^^^ , par élément de ressource radio RE temps fréquence, entre symboles de référence DMRS et données transmis à l’équipement utilisateur ^^^^, ^^^^ _^^^^ étant le nombre de ports d’antenne attribués à une transmission des données vers l’équipement utilisateur ^^^^. Selon l’invention, les informations de contrôle destinées aux ^^^^ récepteurs comprend ainsi ^^^^ rapports de puissance quantifiés pour toutes les couches spatiales ^^^^ = 1, … , ^^^^ : La figure 5 illustre de manière très schématique un procédé selon l’invention mis en œuvre par un point d’accès, une station de base dans le cas d’un réseau d’accès mobile. La station de base comprend ^^^^ ≥ 2 antennes d’émission et au moins ^^^^ ports d’antenne. La station de base met en œuvre le procédé 1 de communication pour communiquer à un intervalle de transmission (TTI) donné avec ^^^^ équipements utilisateur (récepteurs).2 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^. Chaque équipement utilisateur comprend ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1 antennes de réception. Le système qui comprend la station de base et les ^^^^ équipements utilisateur comprend donc ^^^^ antennes de réception. La station de base transmet, à destination de chaque équipement utilisateur ^^^^ parmi les ^^^^ équipements utilisateurs, des informations indiquant des éléments de ressource radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne, pris parmi les ^^^^ ports d’antenne, attribué à l’équipement utilisateur ^^^^. Cette transmission se fait en utilisant un canal de contrôle dédié par équipement utilisateur ^^^^. Selon les normes de télécommunication mobile éditées par le 3GPP, par exemple 4G, 5G, ce canal de contrôle est le canal PDCCH. Et les informations sont transportées par le DCI (Data Control Information) et indiquent les éléments de ressource radio RE temps fréquence pour chaque port d’antenne d’émission alloué à un utilisateur. Selon le procédé 1, des informations de contrôle dédié à l’équipement utilisateur u indiquent un rapport ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} de puissances par élément de ressource RE temps fréquence entre symboles de référence DMRS et données transmis à cet équipement utilisateur u pour un port d’antenne donné ^^^^. Pour une transmission en voie descendante, les informations de contrôle sont transportées par le canal de contrôle qui est dédié à un équipement utilisateur et qui est typiquement le canal PDCCH. Lorsqu’il reçoit les symboles de référence DMRS associés à un port d’antenne ^^^^ qui lui est destiné, le récepteur ^^^^ estime le canal pré-codé ^^�^^^ ^{^} ^_^ ^{^} ^_^ ^{^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^}. En exploitant le(s) rapport(s) de puissance, ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} ou� ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^}�² , reçu(s) dans les informations de contrôle selon l’invention, le récepteur ^^^^ pondère le canal pré-codé ^^�^^^ ^{^} ^_^ ^{^} ^_^ ^{^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^} estimé à partir des symboles de référence et obtient ainsi le canal pré-codé ^^�^^^ _^^^^ qui lui permet ultérieurement d’égaliser les données reçues associées au même port d’antenne ^^^^. Dans le cas de symboles de référence DMRS appartenant à des groupes de configuration, « CDM group », différents, selon l’invention le procédé peut ne transmettre qu’un rapport de puissance, ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^} , par groupe CDM, par utilisateur, dans le cas où le rapport entre la puissance des DMRS et des données portées par un même port d’antenne est le même pour tous les ports DMRS appartenant à un groupe CDM. En considérant à titre illustratif uniquement une configuration avec ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} groupes CDM, l’estimation de canal pour un récepteur ^^^^ à partir des symboles DMRS est basée sur un ensemble ^^^^ _^^^^ de groupes CDM pris parmi les ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} groupes CDM. Chaque utilisateur ^^^^ étant mappé sur un ou plusieurs ports d’antenne, l’ensemble ^^^^ _^^^^ indique les numéros de port attribués lors de l’émission à cet utilisateur ^^^^. Le procédé selon l’invention détermine les rapports de puissance, ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} entre les données et les symboles de référence pour chaque utilisateur ^^^^ et pour chaque port attribué à cet utilisateur, ^^^^ ∈ ^^^^ _^^^^. Selon un mode de réalisation, les rapports de puissance ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} , ^^^^ ∈ ^^^^ _^^^^, sont quantifiés, chacun sur un nombre de bits ^^^^ > 1 (par exemple quatre), et font partie des informations de contrôle transmises à destination du récepteur ^^^^, par exemple transmises dans le canal de contrôle (PDCCH/DCI) en voie descendante. Inversion du canal descendant MU-MIMO Le signal émis depuis les ^^^^ antennes est : Avec : ^^^^ = le vecteur de données à émettre vers ^^^^ récepteurs ordonnancés (scheduled) simultanément, à un intervalle de transmission (TTI) donné, dont chaque composante à une puissance normalisée à un avec : ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^ ^^^^} le vecteur de données destiné au récepteur ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^} et qui est mappé sur ^^^^ _^^^^ couches spatiales, ^^^^ = [ ^^^^₁ ^^^^₂ … ^^^^ _^^^^ … ^^^^ _^^^^ ] ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^} la matrice de pré-codage où ^^^^ est le nombre total de couches spatiales transmises ^^^^ = ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^ ^^^^} le pré-codage associé au récepteur ^^^^, ^^^^ = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^( ^^^^₁, ^^^^ _^^^^,⋯ , ^^^^ _^^^^,⋯ , ^^^^ _^^^^) ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^} la matrice diagonale de puissance transmise par port d’antenne, ^^^^ _^^^^ = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^( ^^^^ _^^^^,1,⋯ , ^^^^ _{^^^^, ^^^^} ^{^^^^} ^_^^^) ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^ ^^^^} la matrice diagonale de puissance associée aux couches spatiales sur lesquelles sont mappées les symboles de référence et données destinés au récepteur ^^^^. signal reçu ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^} ^^^^ Le ^{^ ^^^^} pour un récepteur ^^^^ peut s’écrire : Avec : ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^^^^ _^ ^{^} ^^{^} ^^{^} ^^{^× ^^^^} le canal de transmission de l’émetteur à ^^^^ antennes d’émission vers le récepteur ^^^^ à ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} antennes de réception avec ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} < ^^^^, ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^^^^ _^ ^{^} ^^{^} ^^{^} ^^{^} le vecteur de bruit tel que 1 ^_{^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^} ² ^_^^^ ^{^^^^ ^^^^ l’interférence due aux signaux destinés aux autres récepteurs ^^^^ ≠ ^^^^, ^^^^ ∈} _{{1, … , ^^^^}.} L’invention se place dans le contexte où les ^^^^ récepteurs sont ordonnancés (scheduled) simultanément. Le vecteur de signal reçu ^^^^ par les ^^^^ récepteurs est donné par : 1 ^^^^ = ^^^^ ^^^^ ^^^^² ^^^^+ ^^^^ avec ^^^^ = [ ^^^^₁ ^{^^^^} , ^^^^ ^{^} 2^{^^^} , ... , ^^^^ ^{^} ^^{^} ^^{^} ^^{^} ^ ] ^{^^^^} ∈ ℂ ^{^^^^×1}, ^^^^: = ∑ ^{^} ^_^ ^{^} ^^{^} ^^{^} =₁ ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} le nombre total d’antennes de réception, ^^^^ la matrice de canal combinée (globale) ^^^^ = [ ^^^^₁ ^^^^₂ … ^^^^ _^^^^] ^{^^^^} ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^}, v^{ecteur de bruit tel que ^ †} ^{^^^} _� ^{^^^^ ^^^^} _� ^{= ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^( ^^^^} ₁ ^{,⋯ , ^^^^} _^^^^ ^). Par la suite il est supposé que ^^^^� ^^^^ ^^^^^†� = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^( ^^^^₁ ²,⋯ , ^^^^ _^ ² ^_^^). Selon un premier mode de réalisation de l’invention, la connaissance par l’émetteur du canal MU- MIMO (de matrice ^^^^ c’est-à-dire le canal entre les ^^^^ antennes d’émission et les ^^^^ antennes de réception, ^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^}, ^^^^ = ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} est le nombre total d’antennes de réception) est supposée parfaite, la matrice de pré-codage utilisée ^^^^ est celle obtenue par la pseudo-inversion du canal (obtenue selon la technique dite Zero Forcing) qui permet d’annuler l’interférence entre les ^^^^ couches spatiales, i.e., les couches sont orthogonales entre elles. Pour un récepteur ^^^^, la matrice de canal ^^^^_u peut-être décomposée en valeurs singulières (SVD, Singular Value Decomposition) de la façon suivante : ^^^^_u = la matrice contenant l’ensemble des vecteurs propres dits de sortie, ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ^{M× ^^^^ ^^^^} ^{^^^^} la matrice contenant l’ensemble des vecteurs propres dits ^{d’entrée et Σ} _^^^^ ^{= une matrice carrée contenant les valeurs} singulières réelles positives disposées sur les coefficients diagonaux telles que ^^^^ _^^^^,1 ≤ ^^^^ _^^^^,2 ≤ ⋯ ≤ ^^^^ _{^^^^, ^^^^} ^^^^ ^_^^^ . Le signal reçu ^^^^ peut alors s’écrire : Ou encore : Ou encore compte tenu de la composition de la matrice Σ_u : Selon le premier mode de réalisation d’un procédé selon l’invention, la technique Zero Forcing (ZF) est appliquée sur la matrice ^^^^ =� ^^^^ ^^^^^† 2 … c’est-à-dire sur la contenant l’ensemble des vecteurs propres dits d’entrée. Ainsi, le procédé effectue une pseudo- inverse de cette matrice ^^^^ pour obtenir : ^^^^ ^{^^^^ ^^^^} = ∈ ℂ^M×N. Cette matrice pseudo- inverse peut être exprimée par blocs : ^^^^ ^{^^^^ ^^^^} = [ ^^^^₁ ^{^^^^ ^^^^} ^^^^₂ ^{^^^^ ^^^^} , … , ^^^^ _^ ^{^} ^^{^^} ^^{^} ^ ^{^^^^} , … ^^^^ _^ ^{^^} ^^{^} ^^{^} ^ ^{^^^^}] avec ^^^^ ^{^^^^} ^ ^{^} ^^{^^} ^^{^} ^ ^{^^^^} ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^ ^^^^}. Le pré-codage appliqué en transmission MU-MIMO pour les données et les symboles de référence destinés au récepteur ^^^^ correspond aux ^^^^ _^^^^premières colonnes de ^^^^ _^ ^{^} ^^{^^} ^^{^} ^ ^{^^^^} : La matrice de pré-codage combinée, correspondant au canal global, est ^^^^ = [ ^^^^₁ ^^^^₂ … ^^^^ _^^^^ ] ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^} où ^^^^ est le nombre total de couches spatiales transmises ^^^^ = . Il est clair que ^^^^ ^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^} est une matrice identité ^^^^ _^^^^ à laquelle a été ajouté, à chaque position _initiale ^{(∑ ^} ^_^ ^{^} ^_^ ^{^} =^{^} 1 _{− ^^^^ ^^^^ lignes nulles pour tous les ^^^^ ∈} ^{ _{1, … , ^^^^} ^} _{. La matrice diagonale de} ^{puissance ^^^^ = diag( ^^^^1,⋯ , ^^^^U) ∈ ℂ ^^^^× ^^^^ décrit la puissance allouée par couche spatiale ^^^^ ∈} _{{1, … , ^^^^} où ^^^^ ^^^^ ∈ ℂ ^^^^ ^^^^× ^^^^ ^^^^ correspond aux ^^^^ ^^^^ premières valeurs propres de ^^^^ ^^^^.} Pour simplifier les notations, il est considéré que ^^^^ = diag(Q₁,⋯ , ^^^^ _^^^^). Il vient que ^^^^ _{^^^^, ^^^^} = ^^^^ _{^^^^( ^^^^)+ ^^^^} ( ^{^^^^−1} définissant ^^^^ ^^^^) = ∑ _^^^^=1 ^^^^ _^^^^ . Soit ^^^^ _^^^^ le signal reçu par le récepteur ^^^^. _{Le signal} où ^^^^ _^^^^ = ^^^^^† ^_^^^ ^^^^ _^^^^ est un vecteur de bruit spatialement non corrélé, c’est-à-dire que _{Par la suite, la valeur propre ^^^^ ^^^^= ^^^^( ^^^^)+ ^^^^ =} _{, ∀} ⁽ _{^^^^, ^^^^} ⁾ _∈ ^{ _{1, … , ^^^^} ^} _{× {1, … , ^^^^ ^^^^}, est appelée valeur} ^{propre associée à la couche ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^}. De même, la variance ^^^^2} ^{^^^^= ^^^^( ^^^^)+ ^^^^} _{{1, … , ^^^^} × {1, … , ^^^^ ^^^^}, est appelée variance de la couche ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^}.} Le pré-codage ZF (pseudo-inversion du canal) permet d’annuler l’interférence entre les différents 1 récepteurs (ou, autrement dit, le pré-codage ZF permet d’annuler le terme ∑ _{^^^^≠ ^^^^} ^^^^ _^^^^ ^^^^ _^^^^ ^^^^ ² ^_^^^ ^^^^ _^^^^ ) afin d’obtenir ^^^^ _^^^^ canaux parallèles sans interférence. Les bruits plus interférences, SINR, des récepteurs sont décorrélés entre eux car les récepteurs sont séparés spatialement du fait du pré-codage ZF. Ainsi, selon le premier mode de réalisation, avec un pré-codage Zero-Forcing, le rapport signal sur bruit plus interférence, SINR, (Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) de la couche spatiale ^^^^ est ^{donné par :} ^_{^^^ Q} _{SINR ^^^^ ^^^^} _{^^^^ =} _^^^^2 _^^^^ avec la valeur propre correspondant à la couche spatiale ^^^^, ^^^^ _^^^^ la puissance allouée à la spatiale ^^^^, ^^^^ _^^ ² ^_^ la puissance du bruit de la couche spatiale ^^^^. Dans le cas où le canal souffre de mauvaises conditions radio (correspondant à des valeurs propres _� ^{^^^^ ^^^^†} _� ⁻¹ très larges), le pré-codage ZF peut amener à des valeurs de SINR faibles à la réception. Toutefois, en n’ordonnançant simultanément (simultaneous scheduling) en transmission MU- MIMO que les récepteurs en bonnes conditions radio selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’utilisation d’un pré-codage ZF reste une solution de pré-codage performante. Etant donné les limitations du pré-codage ZF dans les scénarios à bruit élevé (ou à SNR faible), selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, une version régularisée de l’inversion du canal, appelé pré-codage MMSE (Minimum Mean Square-Error), est effectuée, cette version régularisée montre un gain significatif à faible SNR et converge vers la performance du pré-codage ZF à SNR élevé. Le pré-codage MMSE est donné par : L’interférence intra-utilisateur et inter-utilisateur ne pouvant plus être considérée comme nulle à faible SNR, le pré-codage MMSE tente de maximiser le SINR par couche spatiale en réception. Allocation de puissance aux données par port d’antenne L’allocation de puissance Q _^^^^ aux données est déterminée pour maximiser la somme des débits par port d’antenne qui définissent des canaux orthogonaux entre eux du fait du pré-codage, sous ^{contraintes de puissance par antenne ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ :} Ces contraintes s’écrivent encore sous la forme : Selon le premier mode de réalisation, pré-codage ZF, le rapport signal à bruit peut s’exprimer sous la forme SNR _^^^^ est la valeur propre correspondant à la couche spatiale ^^^^, ^^^^ est la _^^^^ puissance allouée à la couche spatiale ^^^^ et ^^^^ _^^ ² ^_^ est la puissance du bruit pour la couche ^^^^. Quel que soit le pré-codage ^^^^ = ^[ ^^^^₁ ^^^^₂ … ^^^^ _^^^^ ^] ∈ ℂ ^{^^^^× ^^^^} , pour un récepteur du type LMMSE (avec un filtre adapté blanchissant), le rapport signal à bruit de la couche ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^ _^^^^} peut s’exprimer sous la forme : ^ ffet, le signal reçu ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^}^^^ En e ^{^^^^} pour un récepteur ^^^^ peut s’écrire : _{En définissant ^^^^ ^^^^ = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ =} ^{[ ^^^^} _^^^^,1 ^{⋯ ^^^^} _{^^^^, ^^^^ ^^^^} ^] _{∈ ℂ} ^{^^^^ ^^^^} ^{^^^^× ^^^^ ^^^^} _{, il vient :} Pour résoudre le problème d’optimisation sous contraintes, quel que soit le pré-codage, l’invention recourt à un lagrangien défini par : Avec ^^^^ = [µ₁, … , µ _^^^^] le vecteur des multiplicateurs Lagrangien correspondant aux ^^^^ contraintes de puissance par antenne. Selon le premier mode, pré-codage ZF, le Lagangrien peut s’écrire sous la forme : ^{Quel que soit le pré-codage, la fonction Lagrange dual g est définie par :} g_{( ^^^^) = m} _^^a _{^^x ℒ( ^^^^ , ^^^^)} Comme la fonction d’utilité (somme des débits) est convexe, minimiser la fonction g est équivalent à optimiser la fonction d’utilité. Le calcul du vecteur ^^^^ qui minimise g permet d’optimiser la fonction d’utilité et donc le débit. Le procédé selon l’invention maximise le Lagrangien ^^^^ par rapport à la matrice de puissance ^^^^ pour une valeur donnée de ^^^^, met à jour la valeur du vecteur ^^^^ en prenant en compte son gradient et maximise le Lagrangien ^^^^ par rapport à ^^^^. Ainsi, le procédé selon l’invention alterne entre une maximisation du Lagrangien ^^^^ par rapport à la matrice de puissance ^^^^ pour une valeur donnée de ^^^^ et, après une mise à jour de la valeur du vecteur ^^^^ en prenant en compte son gradient, une maximisation du Lagrangien ^^^^ par rapport à ^^^^. La répétition de ces maximisations alternées selon un algorithme particulier permet au procédé de converger vers la matrice d’allocation de puissance qui répond aux contraintes sur la puissance par antenne. Une mise en œuvre de cet algorithme selon un premier mode, lorsque le pré-codage est de type ZF, est donnée sous une forme condensée en Annexe A et décrite ci-après. Dans une étape initiale, les variables ou paramètres suivants sont initialisés. Le vecteur ^^^^ est initialisé à une valeur ^^^^^{( ^^^^)}, ^^^^ = ^^^^^{( ^^^^)} = ^^^^_{1× ^^^^}, la matrice de puissance est initialisée à ^^^^ _{^^^^× ^^^^}, ^^^^^∗(−1) = ^^^^ _{^^^^× ^^^^}, l’indice d’itération est initialisé à zéro, ^^^^ = 0, le facteur de tolérance ^^^^ est initialisé à une valeur donnée, par exemple ^^^^ = 10⁻³, les taux d’apprentissage ^^^^ _^^^^ correspondant au multiplicateur lagrangien ^^^^ _^^^^ sont initialisés à une valeur donnée, par exemple ^^^^ _^^^^ = 0.2. La fonction correspondant à la maximisation du Lagrangien par rapport à la matrice de puissance ^^^^ pour une valeur donnée de ^^^^ est notée : ^^^^^∗ = ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^( ^^^^ , ^^^^) ^_^^^ La puissance allouée à la couche spatiale ^^^^ ∈ {1, … , ^^^^} correspond à un maximum de la fonction donc : La matrice diagonale ^^^^^∗ des puissances allouées est donnée par : ^^^^^∗( ^^^^) = diag( ^^^^₁ ^∗( ^^^^), … , ^^^^ _^ ^∗ ^_^^( ^^^^)) (5) ^{Comme par définition la fonction Lagrange dual est :} g_{( ^^^^) = m} _^^a _{^^x ℒ( ^^^^ , ^^^^)} alors : g( ^^^^) = ℒ( ^^^^^∗( ^^^^) , ^^^^). Le procédé peut calculer les valeurs initiales de Après l’étape d’initialisation, le déroulement de l’algorithme de l’Annexe A est le suivant. - 1. Incrémentation de l’indice de l’itération courante, ^^^^ = ^^^^ + 1, - 2. Etant donné la valeur ^^^^^∗(i−1) obtenue à l’itération précédente, la valeur courante de g⁽ ^^^^⁾ est donnée par g⁽ ^^^^⁾ = ^^^^� et le gradient par rapport au vecteur ^^^^ est calculé comme suit pour tout m ∈ {1, … , ^^^^} : - 3. En se basant sur le gradient, la mise-à-jour de chaque multiplicateur Lagrangien pour tout m ∈ {1, … , ^^^^} est donnée par : avec ^^^^ _^^^^ ^^^^ ^[0,1^] le taux d’apprentissage pour le multiplicateur lagrangien ^^^^ _^^^^ , -^{4. Calcul ∗} ^{selon l’équation ^^^^ ( ^^^^) = diag( ^^^^} ₁ ^{∗( ^^^^), … , ^^^^} _^ ^∗ ^_^^ ^{( ^^^^))} Et réitération de 1-4 jusqu’à ce que ^{A la dernière itération lorsque la différence est inférieure au seuil ^^^^, la matrice déterminée ^^^^∗( ^^^^) =} _{diag( ^^^^∗ ∗ ∗} _{1( ^^^^), … , ^^^^ ^^^^( ^^^^)) comprend les puissances Q ^^^^ = ^^^^ ^^^^( ^^^^) pour les données pour chaque port} d’antenne. Selon un deuxième mode, lorsque le pré-codage est quelconque, par exemple un pré-codage de type MMSE, le calcul de ^^^^^∗ = argmax ℒ( ^^^^ , ^^^^) basé sur la dérivation donnée par l’équation (4) nécessite ^_^^^ une dérivation numérique du lagrangien. Une mise en œuvre est donnée sous forme condensée en Annexe B. Selon ce mode, pour obtenir la dérivée par rapport à ^^^^ _^^^^ℒ ⁽ _{^^^^ , ^^^^} ⁾ ^_^^^ du lagrangien, ^^^^Q _^^^^ , le procédé selon l’invention suit une approche de type gradient descend/ascend qui repose sur une dérivée numérique de ^{^^^^ℒ( ^^^^ , ^^^^)} ^^^^Q _^^^^ en supposant que la fonction du lagrangien est localement convexe (autour de ^^^^⁽⁰⁾ ^_^^^ ). Allocation de puissance contrainte par limite d’exposition aux champs électromagnétiques Selon un mode de réalisation de l’invention, celle-ci prend en compte une contrainte supplémentaire liée à une exposition aux champs électromagnétiques (EMFE Electromagnetic field exposure). Les contraintes EMFE sont considérées sur un ensemble ^^^^ de points de l’espace, de forme quelconque qui ne correspond pas forcément à une sphère : la puissance reçue ^^^^ _^^^^ à chaque point ^^^^ ^^^^ ^^^^ ne doit pas dépasser une valeur ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} déterminée par un texte réglementaire ( ^^^^ _^^^^ ≤ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} ∀ ^^^^ ^^^^ ^^^^). Chaque point ^^^^ ^^^^ ^^^^ peut être identifié par une distance à l’émetteur. La puissance reçue ^^^ _^^_^^^ à un point ^^^^ ^^^^ ^^^^ de l’espace est donnée par : ^^^^ =� ^^^^ ^{^^^^} ^^^^ ^^^^{1/2 2} ^_^^^ ^ ^^^^� avec ^^^^ le vecteur de données transmis ^^^^ = ^[ ^^^^₁ ^{^^^^} , ^^^^ ^{^} 2^{^^^} , ... , ^^^^ ^{^} ^^{^} ^^{^} ^^{^} ^ ^{] ^^^^} ∈ dont chaque composante à une puissance normalisée à 1, ^^^^ le nombre total de couches spatiales transmises ^^^^ = ^^^^ _^^^^ , ^{^^^^ ∈ ℂ ^^^^× ^^^^ la matrice diagonale de puissance qui décrit la puissance allouée par couche spatiale ^^^^ ∈} matrice de précodage et ^^^^ ^{^^^^} ∈ ℂ^{1× ^^^^} le vecteur représentant le canal entre l’émetteur et le point ^^^^. Ces contraintes EMFE s’additionnent aux contraintes de puissances de transmission par antenne et ^{le problème de maximisation de performance est désormais donné par :} sous contraintes que : Et sous contraintes que : Pour résoudre le problème d’optimisation sous contraintes, l’invention recourt à un lagrangien défini par : avec ^^^^ = [µ₁, … , µ _^^^^ , µ _^^^^+1, … , µ _{^^^^+| ^^^^|}] le vecteur des multiplicateurs Lagrangien dont les ^^^^ premiers éléments correspondent aux ^^^^ contraintes de puissance par antenne et les | ^^^^| derniers _{éléments correspondent aux} ^| _^^^^ ^| _{contraintes d’EMFE.} Selon ce mode de réalisation et avec un pré-codage ZF, le lagrangien devient : L’algorithme décrit pour le premier mode de réalisation peut être adapté en considérant la totalité des contraintes : puissance de transmission par antenne et contraintes EMF sur les différents points ^^^^ de l’espace. Ainsi, à l’itération ^^^^, le calcul des gradients ^^^^ ^{( ^^^^)} ^_^^^ pour ^^^^ ∈ { ^^^^, … , ^^^^} correspondant aux contraintes de puissance de transmission par antenne est celui donné par l’expression (6) et le calcul des gradients ^^^^ ^{( ^^^^)} ^_{^^^ pour ^^^^ ∈ { ^^^^ + ^^^^, … , ^^^^ +} ^| _^^^^ ^| _{} correspondant aux contraintes EMFE sur} les différents points ^^^^ de l’espace est donné par l’expression suivante : Ainsi selon ce mode de réalisation de l’invention, les puissances Q _^^^^ déterminées selon le procédé respectent la contrainte de puissance par antenne et sont telles que la puissance reçue à tout point ^^^^ ^^^^ ^^^^ ne dépasse pas la contrainte EMFE réglementaire. La figure 6 est un schéma d’un mode de réalisation d’un point d’accès selon l’invention dans le contexte d’un système de télécommunication de type 4G ou 5G. Le point d’accès PA comprend ^^^^ antennes d’émission ANT_E, au moins ^^^^ ports d’antenne, un émetteur EM1, un récepteur RE1, une mémoire MEM1 comprenant une mémoire tampon, un calculateur (microprocesseur) µP1 dont les instructions permettent la mise en œuvre d’un procédé 1 de télécommunication selon l’invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme Pg1 sont par exemple chargées dans la mémoire tampon MEM1 avant d’être exécutées par le microprocesseur μP1. Le microprocesseur µP1 contrôle les différents composants du point d’accès, l’émetteur EM1 le récepteur RE1. Le point d’accès PA comprend en outre une chaîne d’émission qui comprend généralement au moins un codage canal COD de données d’entrée DATA, un codage MIMO et une modulation multi porteuses OFDM pour générer des paquets de données TBu mappés sur les grilles de ressources temps fréquence des ports d’antenne affectés respectivement aux équipements utilisateur ^^^^ (terminaux). L’émetteur EM1 permet d’émettre ces paquets de données TBu vers les équipements utilisateur ^^^^ via un canal de données PDSCH. L’émetteur EM1 permet en outre d’émettre: - des symboles de référence DMRS, - des informations de contrôle indiquant ^^^^ _^^^^ ports d’antenne, parmi les ^^^^ ports d’antenne, attribués à une transmission des données vers l’équipement utilisateur ^^^^ et identifiant des éléments de ressource RE temps fréquence de transmission alloués aux ^^^^ _^^^^ ports d’antenne, selon des mécanismes semi statiques (RRC) et/ou dynamiques via un canal de contrôle PDCCH dédié à l’équipement utilisateur ^^^^, - un rapport de puissance ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} par élément de ressource RE temps fréquence, entre symboles de référence DMRS et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^, pour un port d’antenne donné ^^^^, ce (ou ces) rapport(s) étant transporté(s) par le canal de contrôle PDCCH dédié à l’équipement utilisateur ^^^^ . Le récepteur RE1 permet de recevoir des symboles de référence DMRS transmis par les terminaux pour estimer le canal montant de chacun des terminaux en vue de la démodulation des données reçues par le récepteur RE1. En exécutant les instructions, le microprocesseur µP1 pilote l’émetteur EM1 pour qu’il émette des informations de contrôle indiquant des éléments de ressource RE temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué à l’équipement utilisateur ^^^^ parmi les ^^^^ ports d’antenne, via des mécanismes semi-statiques (RRC) et/ou dynamiques (via un canal de contrôle PDCCH dédié par équipement utilisateur ^^^^), et pour que le canal de contrôle PDCCH dédié à l’équipement utilisateur u indique au moins un rapport de puissance ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} par élément de ressource RE temps fréquence entre symboles de référence DMRS et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ par le point d’accès, pour un port d’antenne donné ^^^^. La structure simplifiée d’un mode de réalisation d’un terminal selon l’invention apte à mettre en œuvre un procédé de réception selon l’invention est illustré par la figure 7. Le terminal UE ^^^^ comprend ≥ 1 antennes de réception RXu, un récepteur RE2, un émetteur EM2, une mémoire MEM2 comprenant une mémoire tampon, un calculateur (microprocesseur) µP2 dont le fonctionnement est commandé par l'exécution d’un programme Pg2 dont les instructions permettent la mise en œuvre d’un procédé 2 de télécommunication selon l’invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme Pg2 sont par exemple chargées dans la mémoire tampon MEM2 avant d’être exécutées par le microprocesseur μP2. Le microprocesseur µP2 contrôle les différents composants du terminal, le récepteur RE2 et l’émetteur EM2. Le récepteur RE2 comprend une chaîne de réception OFDM/MIMO/COD^-1 qui effectue les opérations inverses de la chaîne d’émission du point d’accès pour recevoir un ou plusieurs paquets de données TBu transmis par ce point d’accès via un canal PDSCH de transmission de données. Le récepteur RE2 permet en outre de recevoir : - des symboles de référence DMRS émis par le point d’accès, - des informations de contrôle indiquant ^^^^ _^^^^ ports d’antenne, parmi les ^^^^ ports d’antenne, attribués à une transmission des données vers l’équipement utilisateur ^^^^ et identifiant des éléments de ressource RE temps fréquence de transmission alloués aux ^^^^ _^^^^ ports d’antenne, selon des mécanismes semi statiques (RRC) et/ou dynamiques via un canal de contrôle PDCCH dédié à l’équipement utilisateur ^^^^, - au moins un rapport de puissance ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} par élément de ressource RE temps fréquence, entre symboles de référence DMRS et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ par port d’antenne ^^^^, ce ou ces rapports étant transporté(s) par le canal de contrôle PDCCH dédié à l’équipement utilisateur ^^^^ . L’émetteur EM2 permet : - d’émettre des symboles de référence DMRS. Ainsi en exécutant les instructions, le microprocesseur µP2 pilote le récepteur RE2 pour qu’il reçoive, des symboles de référence DMRS, des informations de contrôle indiquant des éléments de ressource RE temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué à cet équipement utilisateur parmi les ^^^^ ports d’antenne ainsi qu’au moins un rapport de puissance ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} par élément de ressource RE temps fréquence entre symboles de référence DMRS et données transmis par port d’antenne ^^^^ à cet équipement utilisateur ^^^^. En exécutant les instructions, le microprocesseur µP2 détermine une première estimation du canal MU-MIMO pré-codé en exploitant les symboles de référence DMRS reçus, pour un port d’antenne ^^^^ attribué à cet utilisateur, et pondère cette première estimation avec le rapport de puissance ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^} pour obtenir une estimation du canal pré-codé des données TBu destinées à cet utilisateur ^^^^ et reçues par le récepteur RE2. Le contrôle de puissance des signaux de références pour l’estimation de canal au récepteur permet d’avoir une qualité d’estimation de canal indépendante de la puissance allouée aux données par couche spatiale. Cette stratégie de contrôle de puissance nécessite de transmettre de l’émetteur vers le récepteur ^^^^ rapports de puissance, ^^^^ ≤ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ( ^^^^, ^^^^) étant le nombre de couches spatiales sélectionnées pour les transmissions aux ^^^^ équipements utilisateurs. En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur ou plusieurs, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon l'invention. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Selon des techniques connues de l’homme du métier, l’émetteur, pour calculer le pré-codeur et les rapports de puissance entre les DMRS et les données, doit connaitre le canal émetteur vers récepteur à l’avance. Cette connaissance peut reposer sur le principe de réciprocité en TDD. L’émetteur estime le canal récepteur vers émetteur grâce à des signaux de référence transmis par le récepteur. La réciprocité du canal permet de déduire le canal émetteur vers récepteur du canal estimé récepteur vers émetteur. Dans le sens descendant, les signaux de référence émis par le récepteur (terminal UE) pour l’acquisition du canal à l’émission par réciprocité sont les SRS tandis qu’en sens montant les signaux de référence utilisés sont les CSI-RS (émis par le point d’accès). Une autre approche peut être basée sur la remonté, depuis le récepteur, du canal « quantifié » (codebook based MIMO) émetteur vers récepteur. Par exemple, en sens descendant, Le récepteur (terminal UE) peut estimer ce canal à l’aide des CSI-RS transmis par l’émetteur (point d’accès PA).

Annexe A Algorithme MU-MIMO d’allocation de puissance - 1. Initialisation des taux d’apprentissage ^^^^ _^^^^ ^^^^ ^[0,1^] ∀ ^^^^ = 1, … , ^^^^ pour les ^^^^ contraintes, par exemple ^^^^ _^^^^ = - 2. Initialisation du seuil de tolérance ^^^^, par exemple ^^^^ = 10⁻³, - 3. Initialisation des multiplieurs ^^^^ Lagrangien à une valeur initiale ^^^^⁽⁰⁾, par exemple ^^^^⁽⁰⁾ = 1_{1× ^^^^}, - 4. Initialisation de la matrice = ^^^^ _{^^^^× ^^^^}, - 5. Initialisation de l’indice d’itération, ^^^^ = 0, - - faire : - 8. ^^^^ = ^^^^ + 1, - 9. Calcul de la dérivée (gradient) pour tout ^^^^ = 1, … , ^^^^ : - 10. Sur la base du gradient, calcul des mises à jour des valeurs des multiplieurs du Lagrangien pour tout ^^^^ = 1, … , ^^^^ : avec ^^^^ _^^^^ le taux d’apprentissage pour le multiplicateur lagrangien ^^^^ _^^^^ , - diag� ^^^^^{∗( ^^^^)}, … , ^^^^{∗( ^^^^)} 1 ^ _^^^^ � - 12. Fin de tant que, - 13. Fourniture de ^^^^^∗.

Annexe B Algorithme MU-MIMO d’allocation de puissance pour tout pré-codage ^^^^ - 1. Initialisation des taux d’apprentissage ^^^^ _^^^^ ^^^^ [0,1] ∀ ^^^^ = 1, … , ^^^^, ^^^^ _^^^^ ^^^^ [0,1] ∀ ^^^^ = 1, … , pour les ^^^^ contraintes, par exemple ^^^^ _^^^^ = 0.2,∀ ^^^^ = 1, … , ^^^^, - 2. Initialisation du seuil de tolérance ^^^^, par exemple ^^^^ = 10⁻³, - 3. Initialisation des multiplieurs ^^^^ Lagrangien à une valeur initiale ^^^^⁽⁰⁾, par exemple - 4. Initialisation de la matrice = ^^^^ _{^^^^× ^^^^}, - 5. Initialisation _{∀ ^^^^ ∈} ^{ _{1, … ^^^^} ^} _, - 6. Initialisation de l’indice d’itération, ^^^^ = 0, - 7. Tant - 8. ^^^^ = ^^^^ + 1, - 9. Calcul de la dérivée numérique ^^^^^{( ^^^^)} ^_^^^ ^{du Lagangrien ℒ à la valeur ^^^^ ^^^^ pour tout ^^^^ =} 1_{, … , ^^^^ :} - 10. Calcul de la dérivée ∆ ^{( ^^^^)} ^_^^^ pour tout ^^^^ = 1, … , ^^^^ : - 11. Sur la base du gradient, calcul des mises à jour, des valeurs des multiplieurs du Lagrangien : et de la puissance : ^^^^^{( ^^^^)} ^_^^^ = ^^^^^{( ^^^^−1)} ^_^^^ + ^^^^ _^^^^ ^^^^^{( ^^^^)} ^_^^^ ,∀ ^^^^ = 1, … , ^^^^, - 12. Fin de tant que, - 13. Fourniture de ^^^^.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé (1) de communication destiné à être mis en œuvre par une station de base d’un système MU-MIMO à ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateurs (UE), le système comprenant ^^^^ ≥ 2 antennes d’émission, au moins ^^^^ ports d’antenne et ^^^^ ≥ 2 antennes de réception réparties en ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1 antennes de réception par équipement utilisateur, ^^^^ = ∑ ^{^} ^_^ ^{^} ^^{^} ^^{^} =₁ ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} , utilisant des éléments de ressources (RE) radio temps-fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué à l’équipements utilisateur ^^^^, parmi les ^^^^ ports d’antenne, 1 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^, et dédiés à la communication entre la station de base et l’équipement utilisateur ^^^^, caractérisé en que : - des informations de contrôle de la communication entre la station de base et les ^^^^ équipements utilisateurs (UE), émises par la station de base, indiquent, pour un équipement utilisateur ^^^^, au moins un rapport de puissance ( ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^}) par élément de ressource (RE) radio temps fréquence entre symboles de référence (DMRS) et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ pour un port d’antenne donné ( ^^^^).

2. Procédé (1) de communication selon la revendication 1, selon lequel les informations de contrôle sont émises vers l’équipement utilisateur ^^^^ via un canal de contrôle (PDCCH) dédié à cet équipement utilisateur ^^^^.

3. Procédé (1) de communication selon l’une des revendications 1 et 2, selon lequel les informations de contrôle indiquent en outre une configuration des symboles de référence associée aux ports d’antenne.

4. Procédé (1) de communication selon l’une des revendications 1 à 3, selon lequel les informations de contrôle, pour l’équipement utilisateur ^^^^, indiquent autant de rapports de puissance que de ports d’antenne attribués à l’équipement utilisateur ^^^^.

5. Procédé (1) de communication selon la revendication 3, selon lequel la configuration est telle que les ports d’antenne sont groupés pour former ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^} groupes tels que les symboles de référence sont multiplexés spatialement par code entre les ports d’antenne d’un même groupe et selon lequel le canal de contrôle (PDCCH) dédié à l’équipement utilisateur ^^^^ indique un unique rapport de puissance pour chaque ensemble de ports d’antenne appartenant à un même groupe et attribués à l’équipement utilisateur ^^^^.

6. Procédé (1) de communication selon l’une des revendication 1 à 5, comprenant en outre une utilisation d’une même matrice de pré-codage ( ^^^^) pour pré-coder les données et les symboles de référence à transmettre aux équipements utilisateur ^^^^ et dont la composition dépend d’une estimation des canaux entre la station de base et chacun des ^^^^ équipement utilisateurs, l’ensemble des canaux formant un canal global dit MU-MIMO.

7. Procédé (1) de communication selon la revendication 6, tel que la matrice de pré-codage ( ^^^^) est basée sur une pseudo-inversion du canal MU-MIMO.

8. Procédé (1) de communication selon la revendication précédente, comprenant en outre une décomposition en valeurs singulières de la matrice ^^^^ _^^^^ du canal entre la station de base et chaque équipement utilisateur ^^^^ telle que, ^^^^ ^{^^^^} ^_^^^ = ^^^^ _^^^^ ^^^^ _^^^^ ^^^^^† ^_^^^ ∈ ℂ ^{^^^^ ^^^^× ^^^^} avec ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ ^{^^^^ ^^^^ ^^^^} ^{^^^^× ^^^^ ^^^^} la matrice contenant l’ensemble des vecteurs propres dits de sortie, ^^^^ _^^^^ ∈ ℂ^{M× ^^^^ ^^^^} ^{^^^^} la matrice c^{ontenant l’ensemble des vecteurs propres dits d’entrée et Σ} _^^^^ ^{= diag( ^^^^} _^^^^,1 ^{, … ,} ℂ ^{^^^^ ^^^^ ^^^^} ^{^^^^× ^^^^ ^^^^} une matrice carrée contenant les valeurs singulières réelles positives disposées sur les coefficients diagonaux telles que ^^^^ _^^^^,1 ≤ ^^^^ _^^^^,2 ≤ ⋯ ≤ ^^^^ _{^^^^, ^^^^} ^^^^ ^_^^^ , la pseudo inversion étant effectuée sur la matrice ^^^^ = dite matrice contenant l’ensemble des propres dits d’entrée du canal MU-MIMO.

9. Procédé (1) de communication selon la revendication 6, tel que la matrice de pré-codage ( ^^^^) est basée sur une version régularisée de l’inversion du canal MU-MIMO.

10. Procédé (1) de communication selon l’une des revendication 1 à 9, comprenant en outre une détermination d’une puissance allouée (Q _^^^^ ) aux données allouées à des ports d’antenne et destinées à l’utilisateur ^^^^ pour maximiser une somme des débits des utilisateurs, sous contrainte d’une puissance maximale par antenne d’émission, en alternant entre une maximisation d’un Lagrangien ^^^^ par rapport à la matrice de puissance ^^^^ pour une valeur donnée de ^^^^ et puis, après une mise à jour de la valeur du vecteur ^^^^ en prenant en compte son gradient, une maximisation du Lagrangien ^^^^ par rapport à ^^^^, avec ^^^^ = [µ₁, … , µ _^^^^] vecteur des multiplicateurs Lagrangien correspondant aux ^^^^ contraintes de puissance par antenne.

11. Procédé (1) de communication selon la revendication 10, tel que la détermination d’une puissance allouée (Q _^^^^ ) aux données tient compte en outre d’une contrainte EMF, ElectroMagneticField, en au moins un point de l’espace défini par une distance à la station de base.

12. Procédé (2) de communication destiné à être mis en œuvre par un équipement utilisateur pris parmi ^^^^ équipements utilisateurs (UE) d’un système MU-MIMO à ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateurs (UE) et une station de base, le système comprenant ^^^^ ≥ 2 antennes d’émission, ^^^^ ports d’antenne et ^^^^ ≥ 2 antennes de réception réparties en ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1 antennes de réception par équipement utilisateur, ^^^^ = ^{∑ ^} ^_^ ^{^} ^^{^} ^^{^} =₁ ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} , utilisant des éléments de ressources (RE) radio temps- fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué à l’équipements utilisateur ^^^^, parmi les ^^^^ ports d’antenne, 1 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^, et dédiés à la communication entre la station de base et l’équipement utilisateur ^^^^ caractérisé en qu’il comprend une étape de réception d’informations de contrôle de la communication entre la station de base et l’équipement utilisateur (UE), émises par la station de base, lesdites informations indiquant au moins un rapport de puissance par élément de ressource (RE) radio temps fréquence entre symboles de référence (DMRS) et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ pour un port d’antenne donné ( ^^^^).

13. Procédé (1) de communication destiné à un système MU-MIMO à ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateurs (UE), le système comprenant ^^^^ ≥ 2 antennes d’émission, au moins ^^^^ ports d’antenne et ^^^^ ≥ 2 antennes de réception réparties en ≥ 1 antennes de réception par équipement utilisateur, ^^^^ = caractérisé en ce que l’allocation de puissance distingue entre puissance allouée aux données et puissance allouée aux symboles de référence destinés à un des équipements utilisateur et tient compte d’une puissance maximale par antenne d’émission.

14. Point d’accès (PA) comprenant ^^^^ antennes d’émission (ANT_E), au moins ^^^^ ports d’antenne, un émetteur (EM1), un récepteur (RE1), un calculateur (µP1), tel que l’émetteur (EM1) est apte à émettre : - des données (TBu) vers ^^^^ ≥ 2 équipements utilisateur, - des informations de contrôle indiquant des éléments de ressource (RE) radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne, parmi les ^^^^ ports d’antenne, attribué à un équipement utilisateur ^^^^, , 1 ≤ ^^^^ ≤ ^^^^, caractérisé en ce que l’émetteur (EM1) est en outre apte à émettre : - via un canal de contrôle (PDCCH) dédié à l’équipement utilisateur ^^^^,au moins un rapport de puissance ( ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^}) par élément de ressource (RE) temps fréquence entre symboles de référence (DMRS) et données transmis à cet équipement utilisateur ^^^^ pour un port d’antenne donné ( ^^^^).

15. Terminal de télécommunication (UEu) comprenant ^^^^ _^^ ^{^^} ^_^ ^{^^} ≥ 1 antennes de réception (RXu), un récepteur (RE2), tel que le récepteur (RE2) est apte à recevoir,: - des symboles de référence (DMRS) émis par un point d’accès (PA) ayant au moins ^^^^ ports d’antenne d’émission, - des informations de contrôle indiquant des éléments de ressource (RE) radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué au terminal parmi les ^^^^ ports d’antenne, émises par le point d’accès, caractérisé en ce que le récepteur (RE2) est en outre apte à recevoir : - via un canal de contrôle (PDCCH) dédié à ce terminal, au moins un rapport de puissance ( ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^}) par élément de ressource (RE) temps fréquence, entre symboles de référence (DMRS) et données transmis à ce terminal pour un port d’antenne donnée (l), émis par le point d’accès.

16. Signal numérique reçu par un terminal, comprenant des symboles de référence (DMRS) émis par un point d’accès (PA) ayant au moins ^^^^ ports d’antenne, des informations de contrôle indiquant au moins un rapport de puissance ( ^^^^ _{^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^ ^^^^, ^^^^}) par élément de ressource (RE) radio temps fréquence de transmission alloués à au moins un port d’antenne attribué au terminal parmi les ^^^^ ports d’antenne, entre symboles de référence (DMRS) et données transmis à ce terminal pour un port d’antenne donné ( ^^^^).