EP4732487A1

EP4732487A1 - Procédé et dispositif de transmission d'une trame de données en ofdm

Info

Publication number: EP4732487A1
Application number: EP24733002.0A
Authority: EP
Inventors: Louis Adrien DUFRENE; Quentin Lampin
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2023-06-22
Filing date: 2024-06-19
Publication date: 2026-04-29
Also published as: WO2024261050A1; FR3150379A1; CN121312101A

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de transmission d'une trame de données sur OFDM comprenant une q mots binaires de taille r modulés par décalage cyclique particulier d'une même séquence racine de taille N=2r comprenant au moins une valeur nulle. Il est proposé de déterminer (402), pour chaque i ϵ [0; N - 1], un nombre d'occurrences d'une valeur nulle à une position i d'une séquence Cp parmi les q séquences composant la trame, d'obtenir (403) une donnée relative à la qualité du canal de N sous-porteuses OFDM, d'appliquer (404) un même décalage cyclique aux q séquences codant pour les q mots de la trame à transmettre, la valeur du décalage étant telle qu'elle maximise le nombre de valeurs non milles positionnées sur les sous-porteuses offrant les meilleurs canaux, et de transmettre (405) les q séquences décalées dans q symboles OFDM distincts.

Description

Titre de l’invention : Procédé et dispositif de transmission d’une trame de données en OFDM

Domaine technique

[0001] L’invention appartient au domaine des télécommunications et concerne en particulier un procédé pour améliorer le bilan de liaison d’une transmission OFDM.

ART ANTERIEUR

[0002] Les réseaux de communication longue portée et faible puissance (LPWAN, pour Low Power Wide Area Network en anglais) restent encore aujourd’hui un sujet de recherche et d’innovation majeur. On peut notamment penser au déploiement de réseaux loT (Internet Of Things) satellitaire, mais également à l’évolution des marchés loT cellulaires avec les standards tels que LTE-M, également appelé eMTC (pour enhanced Machine Type Communication en anglais), NB-IoT (pour Narrow Band loT en anglais) ou LoRaWAN (long-range Wide Area Network en anglais).

[0003] De telles communications obéissent généralement les mêmes contraintes : un besoin de communiquer sporadiquement de petites quantités de données sur de longues distances, ou plus généralement avec un bilan de liaison très faible, avec des capacités de calcul limitées. A cela s’ajoute souvent la contrainte d’une source d’énergie finie car la plupart de ces objets fonctionnent sur batterie.

[0004] L’OFDM (pour Orthogonal Frequency-Division Multiplexing en anglais) est un procédé de codage de signaux numériques par répartition en fréquences orthogonales sous forme de multiples sous-porteuses.

[0005] Fa [Fig.l] représente schématiquement l’architecture d’un modulateur OFDM.

[0006] Un flux binaire Rb/s est modulé par un modulateur 100, par exemple un modulateur QAM, PSK, QPSK, CCSK, etc. Un convertisseur série-parallèle 101 forme un bloc de N symboles modulés que l’on peut représenter par un vecteur X( i ) . Ee vecteur X( z ) est une séquence de valeurs complexes dans le domaine fréquentiel qui est ensuite transformée dans le domaine du temps par une Transformée de Fourrier Discrète Inverse (IDFT) 102. On obtient alors un vecteur (n) dans le temps que l’on converti en série par un convertisseur parallèle/série 103 après l’ajout d’un préfixe cyclique. Fa séquence ainsi formée, passe par un convertisseur numérique-analogique 104 pour construire un signal analogique en bande de base x(t), puis un modulateur 106 transpose le spectre du signal en bande de base autour de la fréquence porteuse f_p. Ainsi, en OFDM, les données sont divisées en blocs de taille N symboles. Chaque bloc est appelé « symbole OFDM ».

[0007] Fa figure 2 illustre l’architecture d’un démodulateur OFDM. Ee signal temporel r(t) est transposé en bande de base (200) et récupéré par un filtre basse bas non représenté. Un convertisseur analogique-numérique (201) transforme le signal en une séquence y n). La séquence >’(/?) est fournie en entrée d’un convertisseur série/parallèle (202) qui supprime le préfixe cyclique et créé des vecteurs d’échantillons dans le temps y ( i ) , i E [0; /V - !]• L’ application directe de la Transformée de Fourier Discrète

(203) transforme les symboles y (z), i E [0; /V - 1 ] pour obtenir une séquence de valeurs complexes Y(i) dans le domaine fréquentiel. Un convertisseur série-parallèle

(204) alimente un démodulateur (205) permettant ainsi la récupération des données transmises.

[0008] En OFDM, la synchronisation fréquentielle et/ou temporelle est généralement réalisée par des symboles pilotes, qui sont des séquences de valeurs prédéfinies, connues du récepteur. En calculant une corrélation entre une séquence reçue et la séquence prédéfinie, le récepteur est capable de déterminer un décalage temporel ou fréquentiel et ajuster la synchronisation. Les symboles pilotes ne transportent pas de données utiles, mais ils contribuent à la dépense énergétique et limitent la bande passante.

[0009] La modulation CCSK (pour Cyclic Code-Shift Keying en anglais) peut permettre de limiter la dépense énergétique liée à la transmission des signaux pilotes. Cette méthode de modulation propose de moduler les données à transmettre par la rotation cyclique d’une séquence racine de symboles complexes appelés bribes, ou « chips » en anglais. La séquence racine est telle que ses versions décalées sont orthogonales entre elles, c’est-à-dire qu’elle offre une bonne fonction d’autocorrélation. Ainsi, on associe à chaque mot binaire à transmettre un décalage cyclique particulier de la séquence racine. La séquence racine étant connue du récepteur, les séquences transmises peuvent servir de pilotes pour la synchronisation et l’estimation du canal.

[0010] Par exemple, une séquence racine composée de 4 symboles complexes [a ; b ; c ; d] permet de moduler des mots binaires de 2 bits. Le mot ‘00’ est par exemple associé à un décalage nul correspondant à la séquence [a ; b ; c ; d], le mot ‘01’ à un décalage d’une position correspondant à la séquence [d ; a ; b ; c], le mot ‘10’ à un décalage de deux positions correspondant à la séquence [c ; d ; a ; b] et le mot ‘11’ à un décalage de 3 positions correspondant à la séquence [b ; c ; d ; a].

[0011] Au récepteur, la démodulation s’effectue par une corrélation croisée avec la séquence racine. L’emplacement du maximum de corrélation indique l’information modulée via un mapping inverse. Par exemple, pour démoduler la séquence [d ; a ; b ; c], le résultat de la corrélation croisée avec la séquence racine [a ; b ; c ; d] fournit le résultat normalisé [0 ; 1 ; 0 ; 0]. Le maximum de corrélation à cet indice correspond au mot binaire ‘01’. [0012] La modulation CCSK peut avantageusement être combinée à une transmission OFDM de sorte que chaque élément composant une séquence CCSK, appelé bribe (ou « chip » en anglais) est transmis sur une sous-porteuse OFDM distincte.

[0013] Il peut arriver en OFDM que des sous-porteuses ne soient pas affectées de la même manière par des perturbations. Ainsi, il est d’usage en OFDM de privilégier la transmission sur les sous-porteuses qui ont un meilleur canal de propagation. En sélectionnant les « bonnes » sous-porteuses en fréquence, l’émetteur est en mesure d’améliorer son bilan de liaison et donc les performances du système. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’une estimation du canal de chaque sous-porteuse. Par exemple, pour estimer le canal sur les sous-porteuses, un équipement utilisateur utilise soit directement la voie descendante (ex. système TDD, pour time-division duplex en anglais) ou alors une station de base lui transmet des CSI (pour Channel State Information en anglais).

[0014] Malheureusement, lorsqu’on utilise en combinaison la modulation CCSK et une transmission OFDM, l’étape de démodulation nécessite de calculer une corrélation sur un ensemble de sous-porteuses sur lesquelles sont distribuées les bribes de séquences transmises. La taille des séquences pouvant atteindre rapidement des valeurs importantes (64, 128, 256...), les possibilités sont limitées lorsqu’on cherche à optimiser le bilan de liaison en privilégiant les sous-porteuses offrant un bon canal et en évitant de moduler des données sur des sous porteuses de mauvaise qualité. De plus, si un nombre trop important de canaux sont de mauvaise qualité, la position du maximum de corrélation sera incorrecte, entrainant la perte complète de l’information et représentant donc un gaspillage important de ressources et d'énergie.

[0015] Il existe ainsi un besoin pour une technique permettant de privilégier les sous- porteuses offrant un bon canal de transmission dans une communication CCSK OFDM.

Résumé de l’invention

[0016] Procédé de transmission d’une trame de données comprenant q mots binaires de taille r, chaque mot binaire p de la trame étant modulé par une séquence C_p de taille N=2^r valeurs complexes obtenue par décalage cyclique particulier d’une même séquence racine de taille N comprenant au moins une valeur nulle, chaque séquence C_p étant transmise dans un symbole OFDM distinct dans lequel chaque valeur complexe Cpfft], n E [O, N - 1], est positionnée sur une sous-porteuse particulière, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- Détermination, pour chaque position i E [0; N - 1], du nombre d’occurrences d’une valeur nulle à une position i d’une séquence C_p parmi les q séquences composant la trame, - Obtention d’une donnée relative à la qualité du canal de N sous-porteuses OFDM,

- Application d’un même décalage cyclique aux q séquences codant pour les q mots de la trame à transmettre, la valeur du décalage étant telle qu’elle maximise le nombre de valeurs non milles positionnées sur les sous-porteuses offrant les meilleurs canaux,

- Transmission des q séquences décalées dans q symboles OFDM distincts. [0017] De cette façon, le procédé améliore le bilan de liaison en concentrant la transmission des valeurs non milles sur les porteuses de meilleure qualité (ou à l’inverse, en concentrant la transmission des valeurs milles sur des sous-porteuses de basse qualité). Les valeurs milles n’étant pas affectées par un canal de transmission bruité, une telle disposition limite les erreurs de transmission et améliore le rendement de la transmission.

[0018] Les séquences sont décalées d’une même valeur afin qu’elles conservent entre elles un même décalage relatif, ce qui permet au récepteur de décoder la trame reçue par une technique de démodulation décalée.

[0019] Une séquence racine présentant une fonction d’autocorrélation parfaite (un pic de corrélation unique pour un décalage nul) permet d’obtenir les meilleures performances de démodulation.

[0020] Selon un mode particulier de réalisation, l’étape d’application d’un même décalage cyclique comprend la détermination d’une valeur de décalage égale à la différence entre l’indice de la sous-porteuse présentant le canal de transmission le plus bruité et la position à laquelle le nombre d’occurrences d’une valeur nulle dans les séquences composant la trame est maximal.

[0021] Il est ainsi proposé de déterminer une valeur de décalage cyclique particulière à appliquer à toutes les séquences CCSK composant une trame à transmettre pour maximiser le nombre de valeurs milles à transmettre sur la sous-porteuse de moins bonne qualité.

[0022] Selon un mode de réalisation particulier, l’étape d’application d’un même décalage cyclique comprend la détermination d’une valeur de décalage égale à la différence entre l’indice de la sous-porteuse présentant le canal de transmission le moins bruité et la position à laquelle le nombre d’occurrences d’une valeur non nulle dans les séquences composant la trame est maximal.

[0023] De cette façon, on privilégie la transmission de valeurs non milles sur la sous- porteuse de meilleure qualité.

[0024] L’invention concerne également un dispositif de transmission d’une trame de données comprenant q mots binaires de taille r, chaque mot binaire p de la trame étant modulé par une séquence C_p de taille N=2^r valeurs complexes obtenue par décalage cyclique particulier d’une même séquence racine de taille N comprenant au moins une valeur nulle, chaque séquence C_p étant transmise dans un symbole OFDM distinct dans lequel chaque valeur complexe Cjn], n G [O', N - 1], est positionnée sur une sous- porteuse particulière, le dispositif comprenant un modulateur OFDM, et un processeur couplé à une mémoire dans laquelle sont enregistrées des instructions adaptées pour mettre en œuvre les étapes suivantes :

- Détermination, pour chaque position i G [0; N - 1], du nombre d’occurrences d’une valeur nulle à une position i d’une séquence C_p parmi les q séquences composant la trame,

- Obtention d’une donnée relative à la qualité du canal de N sous-porteuses OFDM,

- Transmission des q séquences décalées dans q symboles OFDM distincts.

[0025] Selon un autre aspect, l’invention vise un terminal de communication comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus.

[0026] Selon encore un autre aspect, l’invention concerne un système de communication comprenant un tel terminal de communication.

[0027] Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé transmission sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs.

[0028] En conséquence, l’invention vise aussi un programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé de transmission tel que décrit ci-dessus, lorsque le programme est exécuté par un processeur.

[0029] 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.

[0030] L’invention vise aussi un support d’information lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé de transmission tel que décrit ci-dessus.

[0031] 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, une mémoire flash, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, comme un disque dur.

[0032] 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.

[0033] 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.

[0034] Les différents modes ou caractéristiques de réalisation précités peuvent être ajoutés indépendamment ou en combinaison les uns avec les autres, aux étapes du procédé de transmission.

[0035] Les dispositifs, terminaux, systèmes de communication, programmes et supports d’information présentent des avantages analogues à ceux du procédé auquel ils correspondent.

Brève description des figures

[0036] D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture d’un mode de réalisation préféré décrit en référence aux dessins annexés parmi lesquels :

- La [Fig.l] représente le principe de fonctionnement d’un modulateur OFDM,

- La [Fig.2] illustre le principe de fonctionnement d’un démodulateur OFDM,

- La [Fig.3] représente un environnement adapté pour mettre en œuvre les procédés de transmission et de réception selon un mode particulier de réalisation,

- La [Fig.4] est un ordinogramme représentant les principales étapes d‘un procédé de transmission selon un mode particulier de réalisation,

- La [Fig.5] montre 4 séquences comprenant une valeur nulle modulant 4 mots binaires, dont les bribes sont placées en vis-à-vis de 4 sous porteuses OFDM.,

- La [Fig.6] montre l’effet de l’application d’un décalage d’un écart interporteuses sur les séquences de la [Fig.5],

- La [Fig.7] représente de façon schématique une architecture d’un dispositif adapté pour mettre en œuvre le procédé de transmission selon une réalisation particulière.

Description détaillée

[0037] Dans la description qui va suivre, des modes de réalisation sont décrits sur la base d’exemples non limitatifs permettant d’expliciter les concepts sur lesquels se base l’invention. En particulier, bien que les exemples et la terminologie employés peuvent se référer à certaines technologies ou standards bien connus, ces références ne sont pas limitatives et d’autres technologies peuvent être adaptées pour mettre en œuvre les concepts de l’invention. Par exemple, les technologies de modulation CCSK ou OFDM auxquelles il est fait référence peuvent être remplacées par différentes techniques de modulation basées respectivement sur des décalages circulaires de séquences de valeurs complexes ou des transmissions multi-porteuses, sans qu’il soit nécessaire de modifier l’invention.

[0038] La [Fig.3] représente un environnement 300 adapté pour mettre en œuvre le procédé de transmission selon un mode de réalisation particulier.

[0039] L’environnement 300 comprend un équipement sans fil 301, par exemple une passerelle ou un relai, adapté pour communiquer d’une part avec un dispositif 302, et d’autre part avec un serveur 303 d’un réseau de communication 304. Bien entendu, cet exemple est donné à titre illustratif et d’autres types d’équipements ou d’autres configurations de l’environnement peuvent être envisagés pour mettre en œuvre l’invention. Par exemple, l’invention peut être mise en œuvre entre deux équipements communiquant. Le dispositif 302 est par exemple un capteur, un dispositif de communication M2M (Machine To Machine), ou encore un terminal de communication comme, comme une tablette ou un téléphone mobile par exemple. La passerelle 301 peut être une passerelle domestique, comme un routeur WiFi, ou une station de base d’un réseau de communication cellulaire, un eNodeB, ou encore un gNodeB.

[0040] Dans l’exemple de la [Fig.3], la passerelle 301 communique avec le dispositif 302 pour échanger des données en utilisant une modulation multi-porteuse, par exemple une modulation de type OFDM.

[0041] Pour transmettre une trame de données à la passerelle 301 dans les meilleures conditions, le dispositif 302 met en œuvre le procédé de transmission selon un mode particulier de réalisation. De cette manière, les sous-porteuses présentant un canal de qualité sont privilégiées dans la transmission et le rendement de la connexion est amélioré.

[0042] On entend ici par « trame » ou « paquet » de données une unité de transmission comprenant un ou plusieurs mots binaires auxquels peut être associé un mécanisme de contrôle d’intégrité, par exemple un contrôle de redondance cyclique (ou CRC, pour Cyclic Redondancy Code en anglais). Un tel mécanisme de contrôle d’intégrité est connu en soi et permet de détecter des erreurs de transmission. Par exemple, une trame de données préparée par le dispositif 302 peut comprendre un ou plusieurs mots binaires constituant des données utiles, et un ou plusieurs mots binaires, ou même une partie d’un mot binaire, comprenant des données pour le contrôle d’intégrité de la trame.

[0043] La [Fig.4] est un ordinogramme illustrant les principales étapes d’une réalisation particulière du procédé de transmission objet de la présente description.

[0044] Lors d’une première étape 400, le dispositif 302 prépare une première trame de données à transmettre vers la passerelle 301. La trame comprend q mots binaires de taille r bits à transmettre. De façon préférentielle, la trame comprend des données permettant un contrôle d’intégrité permettant au récepteur de vérifier l’intégrité des bits reçus, par exemple une somme de contrôle ou un CRC.

[0045] A l’étape 401, les mots binaires composant la trame préparée sont modulés. Pour cela, chaque mot binaire est associé à une séquence de valeurs complexes particulière obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine de taille N=2^r, la séquence racine comprenant au moins une valeur nulle. Par exemple, le dispositif 302 peut utiliser une modulation de type CCS K.

[0046] Une séquence racine comprenant au moins une valeur nulle peut être obtenue de différentes façon. Par exemple, on peut utiliser une séquence de type Zadoff Chu suréchantillonnée, c’est-à-dire dans laquelle on insère des valeurs milles entre les éléments de la séquence.

[0047] La [Fig.5] représente un exemple de modulation d’une trame de données comprenant 4 mots binaires de 2 bits, « 01 », « 11 », « 00 » et « 11 ».

[0048] Chaque mot binaire est modulé par un décalage particulier d’une séquence racine [a, 0, c, d] comportant une valeur nulle à l’indice 1. Ainsi, le mot binaire « 00 » est associé à un décalage nul de la séquence racine, c’est-à-dire à la séquence racine elle-même. Le mot « 01 » est associé à un décalage d’une position, soit [0, c, d, a], le mot binaire « 10 » est associé à la séquence [c d, a, 0] et le mot binaire « 11 » à la séquence [d, a, 0, c], c’est-à-dire à un décalage cyclique de 3 positions.

[0049] La trame est ainsi modulée par les séquences C_o = [0, C, d, a], Cj = [d, a, 0, c], C₂ = [a, 0, c, d], et C₃ = [d, a, 0, c].

[0050] La séquence racine [a, 0, C, d] utilisée est telle qu’elle présente une bonne fonction d’autocorrélation, ou une fonction d’autocorrélation parfaite.

[0051] A l’issue de l’étape 401, on obtient q vecteurs de valeurs complexes correspondant aux q séquences C_p de taille N = ^r utilisées pour moduler les mots binaires de la trame. Chaque séquence ainsi obtenue est destinée à être transmise dans un symbole OFDM dans lequel chaque élément d’une séquence est associé à une sous-porteuse OFDM particulière. La [Fig.5] montre ainsi 4 sous porteuses notées SCO à SC3 correspondant aux 4 valeurs complexes des séquences à transmettre.

[0052] Lors d’une étape 402, on comptabilise, pour chaque indice i, i E [0; N - 1], le nombre d’occurrence d’une valeur nulle à l’indice i dans l’ensemble des q séquences qui composent la trame afin de déterminer les positions auxquelles les valeurs milles sont les plus fréquentes dans la trame. Dans l’exemple de la [Fig.5], on comptabilise ainsi une valeur nulle aux indices 0 et 1, deux valeurs milles à l’indice 2 et aucune valeur nulle à l’indice 3.

[0053] A l’étape 403, le dispositif obtient une estimation du canal pour chaque sous- porteuse. Par exemple, le dispositif peut déterminer directement de telles estimations s’il utilise un système de transmission TDD (Time Division duplex en anglais), les données montantes et descendantes utilisant les mêmes fréquences, ou bien utiliser des indicateurs CSI (Channel State Indicator en anglais) transmis par le dispositif distant. L’estimation de canal permet au dispositif d’obtenir un indicateur relatif à la qualité effective de la transmission sur les différentes sous-porteuses.

[0054] Sur la [Fig.5] , on a représenté la qualité de transmission pour chacune des sous- porteuses SCO à SC3 par un niveau de gris. Ainsi, les sous porteuses SCO et SC2 sont de bonne qualité, alors que la sous-porteuse SC3 présente une qualité dégradée et que sous-porteuse SCI une qualité très dégradée. On constate sur la [Fig.5] que les valeurs positionnées à l’indice 3 dans les séquences à transmettre sont positionnées sur la sous porteuse OFDM SC3 dont la qualité est dégradée. On constate également que les valeurs complexes situées à l’indice 2 comprennent deux valeurs milles et sont positionnées sur la sous-porteuse SC2 offrant un canal de bonne qualité.

[0055] Le procédé comprend une étape 404 au cours de laquelle la qualité des sous- porteuses est mise en correspondance avec les nombres de valeurs milles comptabilisés dans les séquences composant la trame pour déterminer un décalage cyclique à appliquer aux séquences pour optimiser le positionnement des valeurs complexes sur les sous porteuses.

[0056] En pratique, on détermine un décalage cyclique particulier à appliquer aux séquences qui composent la trame, qui permette de maximiser le nombre de valeurs non milles transmises sur des sous-porteuses de bonne qualité et/ou qui maximise le nombre de valeurs milles transmises sur des sous-porteuses de basse qualité. Pour cela, dans une réalisation particulière, on détermine un indice i E [0; N - 1] tel que le nombre d’occurrences d’une valeur nulle à une position i d’une séquence C_p parmi les q séquences composant la trame est maximal, et un indice j correspondant à la position de la sous-porteuse offrant le canal de plus basse qualité, et on applique un décalage cyclique de valeur d = i- j aux q séquences codant pour les q mots de la trame à transmettre. Le décalage appliqué fait tourner cycliquement les éléments des séquences afin de déplacer les positions où les valeurs milles sont les plus fréquentes en vis-à-vis de la sous-porteuse de moins bonne qualité.

[0057] La figure 6 montre les 4 séquences de la figure 5 avant (600) et après (601) application d’un décalage cyclique d’une position (602). On constate que les valeurs milles sont maintenant plus nombreuses à l’indice 1 et positionnées sur la sous porteuse SCI dont la qualité est la plus basse. Par ailleurs, aucun élément nul ne se trouve positionné sur la sous porteuse SC2 dont la qualité est satisfaisante. Pour déterminer la valeur du décalage appliqué, on détermine la valeur absolue de la différence entre la position comportant le plus de valeurs milles et la position de la sous-porteuse de plus basse qualité. Autrement dit, le décalage d appliqué correspond dans cet exemple à la différence entre la position i à laquelle les valeurs milles sont les plus fréquences et l’indice j de la sous-porteuse de moins bonne qualité, soit d = i- j.

[0058] En alternative ou en combinaison, on peut de la même manière déterminer un décalage à partir de la différence entre la position comportant le plus de valeurs non milles et la position de la sous-porteuse de plus haute qualité de façon à privilégier la transmission des valeurs non milles sur des sous-porteuses de bonne qualité.

[0059] Bien entendu, la séquence racine utilisée pour la modulation CCSK peut comporter une pluralité de valeurs milles. De manière générale, le décalage est déterminé pour optimiser globalement le positionnement des valeurs milles sur les sous-porteuses de plus basse qualité et ainsi optimiser le bilan de liaison final.

[0060] Selon une réalisation particulière, on évalue le bilan de liaison attendu pour chaque séquence et pour chaque décalage possible et on calcule un score à partir d’une moyenne pondérée de ces bilans de liaison. Les différents scores calculés permettent ainsi de pour déterminer le meilleur décalage à appliquer.

[0061] Le décalage appliqué sur la [Eig.6] a pour conséquence une modification de la trame binaire après démodulation au récepteur. En effet les mots binaires étant modulés par un décalage particulier, une modification de ce décalage modifie le mot binaire lors de la démodulation. Ainsi, la démodulation des séquences décalée telle que sur la [Eig.6] donne les mots binaires « 10 », « 00 », « 01 », et « 00 ».

[0062] Pour retrouver la trame initiale, le récepteur peut mettre en œuvre une démodulation décalée.

[0063] Pour cela, le récepteur reconstitue la trame transmise en démodulant les séquences reçues successivement dans les symboles OFDM à partir de la séquence racine utilisée pour la modulation. Cette séquence racine est connue du récepteur, par exemple parce qu’elle est définie par un standard, ou parce qu’elle a été négociée lors d’une étape de configuration initiale. Le récepteur peut alors vérifier l’intégrité de la trame reconstituée à partir d’une somme de contrôle ou d’un CRC associé à la trame. Si le contrôle d’intégrité montre que la trame est erronée, le récepteur peut appliquer un décalage cyclique à toutes les séquences de la trame et effectuer une nouvelle démodulation avant d’en contrôler à nouveau l’intégrité. L’opération est ainsi répétée par le récepteur jusqu’à ce qu’un contrôle d’intégrité positif lui permette de déterminer le décalage appliqué à l’émission.

[0064] Le procédé comprend enfin une étape 405 au cours de laquelle les symboles OFDM portant les séquences décalées sont transmis à la passerelle 301 de manière classique.

[0065] La [Fig.7] illustre l’architecture d’un dispositif 700 adapté pour mettre en œuvre le procédé de transmission d’une trame de données selon un mode particulier de réalisation de l’invention.

[0066] Le dispositif 700 comprend un module de traitement de données comprenant un espace de stockage 701, par exemple une mémoire (MEM), une unité de traitement 702, équipée par exemple d'un microprocesseur (PROC), et pilotée par un programme d'ordinateur (PGR) 703 dont les instructions sont configurées pour mettre en œuvre le procédé de transmission tel que décrit précédemment en relation avec la [Fig.4].

[0067] A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 703 sont par exemple chargées dans la mémoire 701 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 702. Le microprocesseur de l'unité de traitement 702 met en œuvre, selon les instructions du programme d'ordinateur 703, les étapes du procédé de transmission décrites ci-avant en référence à la [Fig.4].

[0068] Pour cela, outre la mémoire 701 et le processeur 702, le dispositif comprend des moyens de communication 704, par exemple une interface réseau 3G, 4G, 5G, WiFi ou autre, comprenant un transducteur OFDM adapté pour émettre et recevoir des signaux sur une pluralité de porteuses orthogonales. Les moyens de communication 704 sont par exemple configurés par des instructions de programme d’ordinateur pour permettre la transmission d’une séquence de valeurs complexes en répartissant ces valeurs complexes sur des sous-porteuses distinctes d’un symbole OFDM.

[0069] Le dispositif 700 comprend en outre un modulateur CCSK 705. Le modulateur 705 est par exemple configuré par des instructions de code adaptées pour associer à chaque mot binaire p de taille r bits d’une trame de q mots binaires, une séquence C_p particulière comprenant N = '2^r valeurs complexes, obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine comprenant au moins une valeur nulle et présentant bonne une fonction d’autocorrélation, voire une fonction d’autocorrélation parfaite.

[0070] Le dispositif 700 comprend également un module d’analyse 706. Le module d’analyse 706 est par exemple mis en œuvre par des instructions de code configurées pour déterminer, parmi les q séquences composant la trame, une fréquence d’occurrence d’une valeur nulle à un emplacement i E [G, N - 1] d’une séquence C_p. Pour cela, le module peut placer en colonne dans une matrice les q séquences de N éléments composant la trame, et comptabiliser ligne par ligne le nombre de valeurs milles.

[0071] Le dispositif 700 comprend aussi un module d’estimation de canal 707. Le module d’estimation 707 est configuré par des instructions de code adaptées pour obtenir une estimation du canal descendant d’une pluralité sous-porteuse OFDM. Le module peut obtenir une telle donnée à partir de messages CSI transmis par un autre dispositif, ou bien en estimant le canal montant si la transmission utilise une technologies TDD par exemple. En pratique, le module d’estimation est configuré pour associer un niveau de qualité à chaque sous-porteuse OFDM.

[0072] Le dispositif comprend enfin un module de décalage cyclique 708. Le module de décalage peut être mis en œuvre par des instructions de code configurées pour dé- terminer un décalage cyclique à appliquer aux q séquences de la trame de façon à maximiser le nombre de valeurs milles positionnées sur des sous-porteuses de basse qualité et/ou de façon à maximiser le nombre de valeurs non milles positionnées sur des sous-porteuses de bonne qualité. Dans un mode particulier de réalisation, le décalage d est déterminé par la valeur absolue de la différence entre l’indice de la position comprenant le plus de valeurs milles et l’indice de la sous-porteuse de plus basse qualité. Pour appliquer le décalage d’une position, le module 708 provoque par exemple un aliasing (ou recouvrement de spectre) par un décalage en fréquence d’un écart inter-porteuses.

[0073] Le module de communication 704 est en outre configuré pour générer et transmettre des q symboles OFDM à partir des q séquences décalées.

[0074] Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif 700 est compris dans un terminal de communication, un objet ou un capteur connecté, une station de base ou tout type d’équipement communiquant mettant en œuvre une transmission multi- porteuses.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Procédé de transmission d’une trame de données comprenant q mots binaires de taille r, chaque mot binaire p de la trame étant modulé (401) par une séquence C_p de taille N=2^r valeurs complexes obtenue par décalage cyclique particulier d’une même séquence racine de taille N comprenant au moins une valeur nulle, chaque séquence C_p étant transmise dans un symbole OFDM distinct dans lequel chaque valeur complexe C ^n], n e [O, N - 1], est positionnée sur une sous-porteuse particulière, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- Détermination (402), pour chaque i G [O, N - 1], d’un nombre d’occurrences d’une valeur nulle à une position i d’une séquence C_p parmi les q séquences composant la trame,

- Obtention (403) d’une donnée relative à la qualité du canal de N sous-porteuses OFDM,

- Application (404) d’un même décalage cyclique aux q séquences codant pour les q mots de la trame à transmettre, la valeur du décalage étant telle qu’elle maximise le nombre de valeurs non milles positionnées sur les sous-porteuses offrant les meilleurs canaux,

- Transmission (405) des q séquences décalées dans q symboles OFDM distincts.

[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 dans lequel l’étape d’application d’un même décalage cyclique comprend la détermination d’une valeur de décalage égale à la différence entre l’indice de la sous-porteuse présentant le canal de transmission le plus bruité et la position à laquelle le nombre d’occurrences d’une valeur nulle dans les séquences composant la trame est maximal.

[Revendication 3] Procédé selon la revendication 1 dans lequel l’étape d’application d’un même décalage cyclique comprend la détermination d’une valeur de décalage égale à la différence entre l’indice de la sous-porteuse présentant le canal de transmission le moins bruité et la position à laquelle le nombre d’occurrences d’une valeur non nulle dans les séquences composant la trame est maximal.

[Revendication 4] Dispositif de transmission d’une trame de données comprenant q mots binaires de taille r, chaque mot binaire p de la trame étant modulé par une séquence C_p de taille N=2^r valeurs complexes obtenue par décalage cyclique particulier d’une même séquence racine de taille N comprenant au moins une valeur nulle, chaque séquence C _p étant transmise dans un symbole OFDM distinct dans lequel chaque valeur complexe n

G [ , N - 1], est positionnée sur une sous-porteuse particulière, le dispositif comprenant un modulateur OFDM (704), et un processeur (702) couplé à une mémoire (701) dans laquelle sont enregistrées des instructions (703) adaptées pour mettre en œuvre les étapes suivantes :

- Détermination, pour chaque i G [0; N - 1], d’un nombre d’occurrences d’une valeur nulle à une position i d’une séquence C_p parmi les q séquences composant la trame,

- Transmission des q séquences décalées dans q symboles OFDM distincts.

[Revendication 5] Terminal de communication comprenant un dispositif de transmission selon la revendication 4.

[Revendication 6] Programme d’ordinateur comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, lorsque le programme est exécuté par un processeur.

[Revendication 7] Support d’information lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.