EP4732488A1

EP4732488A1 - Procédé et dispositif de transmission de données ofdm

Info

Publication number: EP4732488A1
Application number: EP24734892.3A
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: FR3150377A1; WO2024261048A1; CN121312100A

Abstract

L'invention concerne un procédé de transmission d'une pluralité de mots binaires dans un symbole OFDM. Le procédé de transmission comprend notamment une étape de modulation (200) dans laquelle un mot binaire à transmettre est associé à une séquence particulière Cp i de taille N obtenue par décalage cyclique d'une séquence racine, une étape de création (201) d'un premier vecteur dans lequel sont entrelacées périodiquement éléments d'au moins deux séquences, une étape d'obtention (202) d'un deuxième vecteur de K éléments par application d'une Transformée de Fourrier Discrète Inverse audit premier vecteur, et une étape de transmission (203) sur K sous-porteuses OFDM d'un symbole OFDM représentatif des K éléments du deuxième vecteur. L'invention vise aussi un procédé de réception d'une d'au moins un mot binaire transmis selon le procédé de transmission, ainsi que des dispositifs de transmission et de réception pour la mise en œuvre des procédés.

Description

Titre de l’invention : Procédé et dispositif de transmission de données OFDM

Domaine technique

[0001] L’invention appartient au domaine des télécommunications et concerne en particulier un procédé de transmission de données sur OFDM (pour Orthogonal Frequency Division Multiplex en anglais), et notamment un procédé combinant de façon avantageuse modulations CCSK (pour Cyclic Code-Shift Keying en anglais) et OFDM.

ART ANTERIEUR

[0002] Les réseaux de communication longue portée et faible puissance (LPWAN) restent encore aujourd’hui un sujet de recherche et d’innovation majeur, largement porté par le déploiement de réseaux loT (Internet Of Things) satellitaire, mais également par l’évolution des marchés loT cellulaires (LTE-M & NB-IoT) et LoRa.

[0003] De telles communications sont généralement assujetties aux mêmes contraintes : un besoin de communiquer sporadiquement de petites quantités de données sur de longues distances, un bilan de liaison très faible, et des capacités de calcul limitées. À cela s’ajoute souvent la contrainte d’une source d’énergie finie, la plupart de ces objets fonctionnant sur batterie.

[0004] L’efficacité énergétique est donc au cœur de la conception des technologies de communications loT. L’un des points d’attention est la part prise par les communications ne transportant pas de données utiles. En effet, pour fonctionner, la couche physique a traditionnellement besoin de signaux dits « pilotes » pour effectuer les opérations de synchronisation temporelle et fréquentielle, ou encore d’estimation du canal de propagation. Ces signaux ne transportent pas directement d’information, mais sont nécessaires au bon fonctionnement du système. Ils constituent néanmoins une perte d’énergie utile pour tous les systèmes, avec une critic ité particulière pour les systèmes loT.

[0005] La modulation CCSK autorise la transmission de signaux pilotes sans surcoût. Cette méthode de modulation propose de moduler les données à transmettre par un décalage cyclique d’une séquence racine de symboles complexes. 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 une version décalée particulière de la séquence racine.

[0006] Par exemple, une séquence racine composée des 4 symboles complexes [a ; b ; c ; d] permet de moduler des mots binaires de 2 bits en associant le mot ‘00’ 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].

[0007] Une fois les séquences reçues, 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], un calcul de 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 ainsi au mot binaire ‘01’.

[0008] 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. Cette séquence peut alors aussi servir à la synchronisation temps et fréquence du système de communication. L’utilisation de la modulation CCSK permet donc la transmission de données, dont les symboles sont également utilisés comme pilotes pour synchroniser les communications

[0009] La modulation CCSK présente aussi l’avantage de permettre une « démodulation décalée ». En effet, lorsque toutes les séquences reçues sont décalées d’une même valeur, ou de manière équivalente, si tous les pics de corrélations sont décalés d’une même valeur, alors tous les mots binaires démodulés seront également décalés de cette valeur.

[0010] Supposons par exemple que l’on souhaite transmettre les mots binaires ‘00’ et ‘01’ sur un canal de transmission mono-bande standard en utilisant une modulation CCSK basée sur le même codage que l’exemple précédent. Les mots binaires sont alors respectivement modulés par les séquences [a ; b ; c ; d] et [d ; a ; b ; c] et transmis sur le canal de transmission par la séquence [a ; b ; c ; d ; d ; a ; b ; c]. En cas de mauvaise synchronisation temporelle au récepteur, par exemple lorsque la séquence est reçue avec un symbole de retard, le récepteur obtient la séquence [b ; c ; d ; d ; a ; b ; c ; 0], correspondant à la séquence transmis décalée d’un symbole vers la gauche. Les deux séquences reçues sont séparées pour obtenir les deux séquences [b ; c ; d ; d] et [a ; b ; c ; 0]. Le pic de corrélation croisée pour la séquence [b ; c ; d ; d] est obtenu pour une rotation de 3 symboles de la séquence racine, c’est-à-dire avec la séquence [b ; c ; d ; a], et le pic de corrélation croisée pour la séquence [a ; b ; c ; 0] est obtenu avec la séquence [a ; b ; c ; d], c’est-à-dire avec un décalage nul correspondant. Ainsi, la corrélation croisée donne un maximum en position 3 et 0 et ces index correspondent aux mots binaires ‘11’ et ‘00’. La démodulation a donc décalé tous les mots binaires d’une même valeur (-1 modulo 4).

[0011] Un avantage de la démodulation décalée est qu’elle permet de retrouver l’ensemble des mots binaires d’une même trame en venant tester les différents décalages possibles issus de la démodulation. En utilisant un mécanisme vérifiant l’intégrité de la trame, par exemple un CRC (pour Cyclic Redundancy Check en anglais), il est possible d’identifier la trame transmise.

[0012] En prenant par exemple les mots binaires ‘11’ et ‘00’ démodulés dans l’exemple, le récepteur peut calculer un CRC et déterminer que la trame est erronée. Le récepteur peut alors décaler tous les mots binaires d’une position et obtient ‘00’ et ‘01’. En calculant de nouveau le CRC, celui-ci valide la trame reçue.

[0013] Une fois la valeur du décalage identifiée pour une première trame, il est possible de directement l’appliquer à des trames successives, si celles-ci sont réceptionnées dans les mêmes conditions ayant conduit au décalage originel. Le corolaire est qu’en identifiant la valeur du décalage, le système peut ajuster certains paramètres systèmes, comme la synchronisation temporelle.

[0014] Ces différentes propriétés rendent l’emploi de la modulation CCSK très attrayante pour les communications loT.

[0015] De nombreuses applications mettent en œuvre une modulation dite CP-OFDM (pour Cylic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplex en anglais). Une telle modulation utilise un Préfixe Cyclique (CP) consistant en une recopie de la fin d’un bloc d’information à transmettre en début de trame. Le préfixe joue ainsi un rôle de tampon en cas de transmission multi-trajets, ce qui permet d’éviter les interférence intersymboles.

[0016] Il existe ainsi un besoin pour une technique de transmission qui permette de combiner de façon intelligente et efficace les techniques de modulation CCSK et CP- OFDM pour transmettre plusieurs séquences CCSK par symbole OFDM tout en bénéficiant des propriétés avantageuses de la modulation CCSK.

Résumé de l’invention

[0017] A cet effet, il est proposé un procédé de transmission de mots binaires de taille ^r bits, avec Q > 1, au travers un canal de transmission OFDM, le procédé comprenant :

- Une étape de modulation dans laquelle un mot binaire Pi à transmettre, avec i E [ 0; q - 1] , est associé à une séquence particulière Cp. de taille N = 2‘ obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine,

- Une étape de création d’un premier vecteur de taille K = q*N dans lequel sont entrelacés périodiquement les N éléments Cp [n] , avec n E [0; N - 1] des séquences Cp associées aux mots à transmettre,

- Une étape d’obtention d’un deuxième vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète Inverse (IDFT) audit premier vecteur,

- Une étape de transmission sur K sous-porteuses OFDM d’un symbole OFDM représentatif des K éléments du deuxième vecteur.

[0018] Les mots binaires à transmettre sont ainsi modulés par la valeur d’un décalage cyclique particulier d’une séquence racine prédéterminée (par exemple une modulation CCSK, pour Cyclic Code-Shift Keying en anglais), les symboles des séquences décalées correspondant aux mots binaires à transmettre étant transmis dans un même symbole OFDM (pour Orthogonal Frequency Division Multiplex en anglais), chaque bribe (ou « chip » en anglais) étant associée à une sous-porteuse selon un schéma particulier.

[0019] De manière générale, les éléments des séquences CCSK prennent leur valeur dans un alphabet fini de valeurs complexes. Toutefois, on peut envisager dans le cadre de la présente invention d’autre types d’alphabet, par exemple des codes de valeur binaires. Dans un signal numérique formé selon une loi déterminée à partir d'un élément de donnée, les bribes sont des parties émises successivement, qui possède des caractéristiques distinctes des autres.

[0020] Le procédé permet ainsi une transmission de données sur OFDM sans qu’il soit nécessaire de transmettre des symboles pilotes. Le rendement est ainsi amélioré par rapport à un système de transmission utilisant des symboles de synchronisation dédiés ne transportant pas de données utiles.

[0021] Les éléments composant les séquences CCSK sont en outre entrelacés dans un vecteur de taille K = q*n selon une loi d’entrelacement périodique selon laquelle un élément Q Lj], avec n G [0; N - 1] et i e [0; q - 1] occupe le rang r = i*K + n dans le P _ J vecteur entrelacé.

[0022] Autrement dit, les éléments successifs d’une séquence Cp. sont insérés dans le vecteur avec une périodicité égale à en plaçant d’abord le premier élément de chaque séquence dans le vecteur, puis en prenant les séquences dans le même ordre, le deuxième élément de chaque séquence, et ainsi de suite.

[0023] La [Fig.l] montre un exemple d’un tel entrelacement. Les données de trois séquences A, B et C de taille N=4 sont entrelacées dans un vecteur de taille K=3*N de sorte que les éléments de même rang de chaque vecteur sont ajoutés successivement au vecteur de destination.

[0024] L’entrelacement des séquences CCSK codant les mots à transmettre permet une opération de démodulation facilitée : les résultats de corrélation de toutes les séquences CCSK transmises dans un symbole OFDM peuvent être obtenus en une seule opération de corrélation à partir d’une séquence racine sur-échantillonnée au rang K.

[0025] Cet agencement particulier des bribes autorise en outre une démodulation décalée au récepteur permettant de s’affranchir en partie de la synchronisation en temporelle et totalement d’une correction de l’offset entier en fréquence pour la synchronisation en fréquence.

[0026] Ainsi, le procédé permet la transmission de plusieurs séquences CCSK dans un même symbole OFDM et une démodulation de ces séquences en une seule opération de corrélation à partir d’une séquence racine sur-échantillonnée. L’agencement particulier des éléments de chaque symbole permet de conserver les propriétés de la modulation CCSK, en particulier la possibilité d’une démodulation décalée.

[0027] Selon une réalisation particulière, le procédé de transmission est tel que la séquence racine présente une fonction d’autocorrélation parfaite.

[0028] L’utilisation d’un séquence racine présentant une fonction d’autocorrélation parfaite, c’est-à-dire un pic de corrélation unique pour un décalage nul, permet son utilisation pour la synchronisation temps et fréquence de la communication. En outre, l’unique pic indiquant le décalage permet une démodulation optimale des séquences transmises.

[0029] Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de transmission est tel que la séquence racine est une séquence Zadoff-Chu.

[0030] Les séquences Zadoff-Chu présentent une fonction d’autocorrélation parfaite et conservent une bonne propriété d’autocorrélation en cas de déphasage, par exemple en cas de déphasage engendré par le passage par la Transformée de Fourrier Discrète de T OFDM.

[0031] En outre, la Transformée de Fourrier Discrète Inverse, comme la Transformée de Fourrier Discrète d’une séquence Zadoff-chu est également une séquence CAZAC (Constant Amplitude Zero AutoCorrelation waveform). On peut alors utiliser les échantillons temporels du symbole OFDM pour calculer des scores de corrélation et améliorer la synchronisation temporelle et fréquentielle.

[0032] D’autres séquences peuvent cependant être utilisées sans modifier l’invention, par exemple des séquences de Gold ou encore des m- séquence (ou MES pour Maximum Eength Sequence en anglais) qui sont des séquences binaires présentant une très bonne une fonction d’autocorrélation et de corrélation croisée (ou cross-correlation en anglais, c’est-à-dire une corrélation entre deux séquences différentes).

[0033] Selon un mode particulier de réalisation, une distribution particulière des N éléments composant une séquence sur les K sous-porteuses OFDM définit un groupe de transmission, les mots binaires appartenant à un même paquet de données particulier étant transmis au sein d’au moins un même groupe de transmission particulier sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[0034] Ainsi, lorsqu'un décalage particulier affecte un groupe, les séquences CCSK transmises successivement sur ce groupe sont affectées de ce même décalage tant que les conditions de transmission restent sensiblement identiques. Il est ainsi possible de réaliser une démodulation décalée en considérant chaque groupe de manière indépendante. [0035] On entend ici par « trame de données », « paquet de données » ou « trame d’information » une unité de transmission comprenant au moins un mot binaire à transmettre auquel est associé un mécanisme de contrôle d’intégrité, par exemple un contrôle de redondance cyclique (ou CRC, pour Cyclic Redondancy Code en anglais).

[0036] Autrement dit, un ensemble de données auxquelles on a associé des moyens de contrôle d’intégrité est transmis en utilisant un ou plusieurs groupes de transmission particuliers, de sorte que les données du paquet de données peuvent être obtenues par une démodulation décalée appliquée de manière indépendante au groupe de transmission associé audit paquet de données.

[0037] Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de transmission est tel que les mots binaires à transmettre comprennent au moins un premier mot destiné à un premier équipement utilisateur et un deuxième mot destiné à un deuxième équipement utilisateur, les premier et deuxième mots étant respectivement associés à une première et une deuxième séquence particulière respectivement obtenues par décalage cyclique d’une première et une deuxième séquence racine de taille N, les première et deuxième séquences racines étant faiblement corrélées entre elles et respectivement associées au premier et deuxième équipement utilisateur.

[0038] Il est ainsi proposé un multiplexage multi-utilisateur en voie descendante qui assure la confidentialité des données transmises. Chaque utilisateur peut alors tenter de démoduler le signal reçu à partir de la séquence racine qui lui a été assignée. Les première et deuxième séquences étant faiblement corrélées, voire orthogonales entre elles, le pic de corrélation détermine les données qui lui sont destinées.

[0039] L’invention concerne également un dispositif de transmission de <7 mots binaires au travers d’un canal de transmission OFDM, avec q > 1, le dispositif comprenant un émetteur radiofréquence et un processeur couplé à une mémoire dans laquelle sont enregistrées des instructions adaptées pour configurer le processeur et l’émetteur afin de mettre en œuvre les étapes suivantes :

- Une étape de modulation dans laquelle un mot binaire Pi à transmettre, avec i E [ CI, q - 1] , est associé à une séquence particulière Cp. de taille N obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine,

- Une étape de création d’un premier vecteur de taille K = q*N dans lequel sont entrelacés périodiquement les N éléments Cp [ ], avec n E [0; N - 1] des séquences Cp. associées aux mots à transmettre,

- Une étape de transmission sur K sous-porteuses OFDM d’un symbole OFDM représentatif des K éléments du deuxième vecteur. [0040] Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de réception de mots binaires, avec q > 1, transmis sur un canal de transmission OFDM, chaque mot binaire Pi, avec i e [ 0; q - 1 ] , étant associé pour la transmission à une séquence particulière Cp de taille N obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- Réception d’un symbole OFDM sur K = q*N sous-porteuses,

- Obtention d’un vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète au symbole OFDM reçu, le vecteur comprenant séquences Cp. particulières de taille N entrelacées périodiquement,

- Calcul d’une corrélation croisée entre le vecteur obtenu et une séquence racine de taille N sur-échantillonnée au rang K par insertion régulière de termes intermédiaires nuis entre les N éléments de la séquence racine,

- Détermination des mots binaires reçus selon le résultat de la corrélation. [0041] Les séquences CCSK étant entrelacées de façon périodique, on peut utiliser une séquence racine sur-échantillonnée, pour obtenir les résultats de corrélation de toutes les séquences CCSK en une seule opération de corrélation. Il suffit ensuite d’extraire les résultats propres à chaque séquence et de déterminer les indices des maximums de corrélation correspondant.

[0042] L’entrelacement des séquences autorise en outre une démodulation décalée permettant de s’affranchir en partie de la synchronisation en temporelle et totalement d’une correction de l’offset entier en fréquence pour la synchronisation en fréquence.

[0043] Selon une réalisation particulière, le procédé de réception est tel que la séquence racine présente une fonction d’autocorrélation parfaite.

[0044] Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de réception est tel que la séquence racine est une séquence Zadoff-Chu.

[0045] Selon un mode particulier de réalisation, le procédé de réception est tel que les q mots binaires comprennent au moins un premier mot destiné à un premier équipement utilisateur et un deuxième mot destiné à un deuxième équipement utilisateur, les premier et deuxième mots étant respectivement associés à une première et une deuxième séquence particulière respectivement obtenues par décalage cyclique d’une première et une deuxième séquence racine de taille N, les première et deuxième séquences racines étant orthogonales entre elles et respectivement associées au premier et deuxième équipement utilisateur, le procédé comprenant une étape de détermination d’une séquence destinée à un récepteur particulier par calcul d’une corrélation croisée entre une séquence racine associée au récepteur suréchantillonnée au rang K.

[0046] Selon une réalisation particulière, le procédé de réception comprend une étape d’identification d’au moins un groupe de transmission dans un symbole OFDM reçu, un groupe de transmission étant défini par une distribution particulière des N éléments d’une séquence CCSK sur les K sous-porteuses OFDM, les q séquences CCSK transmises dans un symbole OFDM modulant des mots binaires appartenant à q paquets de données distincts, les mots binaires composant un paquet de données particulier étant transmis au sein d’un groupe de transmission particulier sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[0047] Il est ainsi proposé de considérer des groupes de transmission série indépendants selon la distribution des bribes des séquences transmises sur les sous-porteuses OFDM. Les séquences CCSK transmises successivement sur un groupe particulier étant affectées d’un même décalage tant que les conditions de transmission restent sensiblement identiques, il est possible de réaliser une démodulation décalée en considérant chaque groupe de manière indépendante.

[0048] Il est également proposé un dispositif de réception de q mots binaires, avec q > 1, transmis sur un canal de transmission OFDM, chaque mot binaire Pi, avec i e [ , q - 1], étant associé pour la transmission à une séquence particulière Cp. de taille N obtenue par rotation cyclique d’une même séquence racine, le dispositif comprenant un récepteur radiofréquence et un processeur couplé à une mémoire dans laquelle sont enregistrées des instructions adaptées pour configurer le processeur et le récepteur afin de mettre en œuvre les étapes suivantes :

- Réception d’un symbole OFDM sur K=q*N sous-porteuses,

- Obtention d’un vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète au symbole OFDM reçu, le vecteur comprenant q séquences Cp particulières de taille N entrelacées périodiquement,

- Sur-échantillonnage d’une séquence racine de taille N au rang K par insertion régulière de termes intermédiaires nuis entre les N éléments de la séquence racine,

- Détermination des mots binaires reçus par calcul d’une corrélation entre la séquence racine sur-échantillonnée et le vecteur obtenu.

[0049] Selon encore un autre aspect, l’invention concerne un système de communication comprenant un dispositif de transmission et un dispositif de réception tels que décrits ci-dessus.

[0050] Dans un mode particulier de réalisation, les différentes étapes du procédé de transmission et du procédé de réception sont déterminées par des instructions de programmes d’ordinateurs.

[0051] 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 et/ou d’un procédé de réception tels que décrit ci-dessus, lorsque le programme est exécuté par un processeur.

[0052] 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.

[0053] L’invention vise aussi un support d'enregistrement 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 et/ou d’un procédé de réception.

[0054] 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.

[0055] 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.

[0056] 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 des procédés en question.

[0057] Les différents modes ou caractéristiques de réalisation précités peuvent être ajoutés indépendamment ou en combinaison les uns avec les autres, aux étapes des procédés de transmission et/ou de réception.

[0058] Les dispositifs, systèmes et programmes présentent des avantages analogues à ceux des procédés auxquels ils correspondent.

Brève description des figures

[0059] 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 un vecteur résultant de l’entrelacement périodique de 3 vecteurs,

- La [Fig.2] représente les principales étapes d’un procédé de transmission pouvant être mis en œuvre un modulateur CCSK CP-OFDM, selon un mode particulier de réalisation,

- La [Fig.3] illustre la mise en correspondance de séquences CCSK avec des sous porteuses OFDM selon une réalisation particulière,

- La [Fig.4] représente les principales étapes d’un procédé de réception pouvant être mis en œuvre dans un démodulateur CCSK CP-OFDM selon un mode particulier de réalisation,

- La [Fig.5] montre une séquence racine sur-échantillonnée au rang K pouvant être utilisée pour calculer une corrélation avec des séquences CCSK reçues, selon un mode de réalisation particulier,

- La [Fig.6] illustre le phénomène de repliement de spectre, ou aliasing,

- La [Fig.7] illustre l’effet d’une désynchronisation fréquentielle lorsque des séquences CCSK sont positionnées séquentiellement sur des sous-porteuses OFDM,

- La [Fig.8] illustre l’effet d’une désynchronisation fréquentielle lorsque des séquences CCSK A, B et C sont entrelacées périodiquement sur des sous- porteuses OFDM, selon un mode de réalisation particulier,

- La [Fig.9] illustre l’architecture d’un dispositif adapté pour mettre en œuvre un procédé de transmission de mots binaires selon une réalisation particulière, et

- La [Fig.10] illustre l’architecture d’un dispositif adapté pour mettre en œuvre un procédé de réception de mots binaires selon un mode particulier de réalisation.

Description détaillée

[0060] 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 CSK ou OFDM auxquelles il est fait références 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.

[0061] La figure 2 illustre les principales étapes d’un procédé de transmission d’au moins mots binaires, q > 1, selon un mode particulier de réalisation de l’invention.

[0062] Le procédé comprend une première étape 200 au cours de laquelle mots de code binaires à transmettre, avec > 1, sont codés par modulation CCSK, c’est-à-dire par la rotation cyclique d’une séquence racine de symboles complexes.

[0063] La séquence racine est de préférence une séquence présentant une fonction d’autocorrélation parfaite, c’est-à-dire un pic de corrélation unique pour un décalage nul. Selon un mode de réalisation particulier, la séquence racine est une séquence de Zadoff-Chu ou une m-séquence.

[0064] Chacun des mots binaires à transmettre, noté Pi avec i e [0; q - 1], est associé à une séquence CCSK particulière de taille N notée Cpobtenue par décalage cyclique d’une même séquence racine de taille N. Les mots binaires sont alors codés par séquences de N symboles complexes appelés « bribes » (ou « Chips » en anglais).

[0065] Selon une réalisation particulière, les mots binaires à transmettre comprennent au moins un mot binaire associé à une séquence obtenue par décalage cyclique d’une première séquence racine particulière, et au moins un mot binaire associé à une séquence obtenue par décalage cyclique d’une deuxième séquence racine particulière, les première et deuxième séquences étant de même taille et orthogonales entre elles. Autrement dit, des mots binaires modulés à partir de deux séquences racines différentes et orthogonales entre elles sont transmis dans un même symbole OFDM. Une telle disposition permet de garantir que seuls un dispositif de réception disposant d’une séquence racine particulière peux démoduler les mots binaires modulés avec cette séquence racine. Ainsi, un symbole OFDM peut contenir des données destinées à différents équipements tout en assurant la confidentialité des données, car seul un équipement disposant d’une séquence racine particulière pourra décoder les données qui lui sont destinées.

[0066] Lors d’une étape 201, les de tailles identiques séquences de ⁿ bribes |Cp [ n]}’ ^avec i e [0; q - 1] et n G [0; N - 1], sont organisées de manière particulière dans un vecteur afin d’être positionnées avantageusement sur des sous porteuses OFDM. Un convertisseur série-parallèle (S/P), forme ainsi un bloc de N symboles modulés.

[0067] Plus précisément, les de tailles identiques séquences de N symboles codant les mots à transmettre sont entrelacées de manière périodique et régulière dans un premier vecteur de taille K = q*N dans lequel sont arrangés les éléments Cp [n] des ? séquences Cp associées aux q mots à transmettre.

[0068] Il est ainsi proposé d’intercaler les éléments des <7 séquences dans un vecteur de taille K = q*N selon une loi d’entrelacement périodique selon laquelle un élément d’une séquence S avec n G [0; A - 1] et i e [0; q - 1] occupe le rang r = i*K + n dans le vecteur entrelacé.

[0069] La figure 3 montre un exemple d’un tel entrelacement de 3 séquences CCSK Cp_Q, Cp . C p de N symboles dans un vecteur 300 de taille K=3*N en vue d’une transmission sur K sous-porteuses OFDM.

[0070] L’entrelacement peut par exemple être réalisé en utilisant une matrice dans laquelle les séquence Cp. sont écrites sur des lignes successives, le vecteur étant constitué par concaténation du contenu des colonnes de la matrice.

[0071] Selon un mode particulier de réalisation, la distribution particulière des N éléments d’une séquence sur les K sous-porteuses OFDM définit un groupe de transmission, les mots binaires composant un paquet de données particulier étant transmis au sein d’un ou plusieurs groupes de transmission particuliers sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[0072] Par exemple, en référence à la [Fig.1] :

- l’emplacement des éléments Al, A2, A3 et A4 de la séquence A définit un premier groupe de transmission,

- l’emplacement des éléments Bl, B2, B3 et B4 de la séquence B définit un deuxième groupe de transmission, et

- l’emplacement des éléments Cl, C2, C3 et C4 de la séquence C définit un troisième groupe de transmission.

[0073] Il est ainsi proposé que les mots binaires composant un même paquet de données à transmettre soient transmis au sein d’un même groupe dans des symboles OFDM successifs. En pratique, les 3 groupes de transmission définis par la distribution respective des bribes appartenant aux 3 séquences représentées sur la [Fig.l] forment 3 canaux de transmission série respectivement affectés à la transmission de trame d’information distinctes.

[0074] A l’étape 202, une Transformée de Fourrier Discrète Inverse (IDFT pour Inverse Discrete Fourrier Transform en anglais) est appliquée au vecteur créé à l’étape 201 pour obtenir un vecteur d’échantillons C[n], avec n e [0; K - 1],

[0075] A l’étape 203, le vecteur d’échantillons issu de l’IDFT est sérialisé par un convertisseur parallèle-série pour obtenir un symbole OFDM {C[ n]} transmis sur K sous porteuses après ajout d’un préfixe cyclique (CP, pour Cyclic Prefix).

[0076] On note que d’un point de vue spectral, la première moitié du vecteur C[n] et la deuxième moitié du vecteur C[n] sont inversées par T IDFT. Autrement dit, un vecteur [a ; b ; c ; d] sera transmis sous la forme [c ; d ; a ; b]. Cela n’a pas d’implication particulière dans le cadre de la présente invention car la DFT produit la transformation inverse côté récepteur. Toutefois, on peut envisager une étape d’inversion (ou « swap » en anglais) au cours de laquelle les bribes sont réorganisées pour que d’un point de vue spectral, la position des bribes sur les sous-porteuses reflète l’organisation du vecteur C[n]. Bien entendu, le procédé de réception comprend alors également une étape d’inversion correspondante.

[0077] La figure 4 illustre les étapes d’un procédé de réception d’au moins Q mots binaires, Q

> 1, transmis selon le procédé de transmission décrit ci-avant en référence à la [Fig.2], selon un mode particulier de réalisation.

[0078] Lors d’une première étape 400, un symbole OEDM est reçu sur K sous porteuses et placé dans un vecteur y[ ] de K éléments par un convertisseur série-parallèle S/P. Le symbole correspond ici à un symbole OEDM transmis selon le procédé de transmission décrit ci-avant, dans lequel mots binaires noté Pi avec i e [0; q - 1] et

> 1, sont transmis sous la forme de séquences CCSK entrelacées selon une loi d’entrelacement périodique conforme à la description qui en a été faite précédemment en référence aux figures 1 et 3.

[0079] Les K bribes {y [ 0], y[ 1], . .. 2], y [ K - 1]} sont ainsi reçues sur K sous porteuses OFDM et placées dans un premier vecteur de K éléments par un convertisseur série-parallèle S/P auquel une Transformée de Fourrier Discrète (DFT, pour Discrete Fourrier Transform en anglais) est appliquée à l’étape 401, après suppression du préfixe CP-OFDM. À Tissue de l’étape 401, on obtient un deuxième vecteur de taille K noté ^r sur la figure 4 comprenant les ? séquences CCSK entrelacées.

[0080] Lors de l’étape 402, les séquences CCSK entrelacées du vecteur ^r sont démodulées à l’aide d’au moins une séquence racine identique à celle utilisée pour moduler les données lors de la transmission. Pour cela, un calcul de corrélation croisée est effectué.

[0081] Selon un mode de réalisation particulier, le calcul de corrélation est réalisé à l’aide d’une séquence de corrélation obtenue à partir d’une séquence racine de taille N à partir de laquelle au moins un mot binaire transmis a été modulé, ladite séquence racine étant sur-échantillonnée au rang K.

[0082] Plus précisément, la séquence racine est sur-échantillonnée au rang K avec une méthode de « zéro-padding », c’est-à-dire sans interpolation, en insérant des termes nuis entre les échantillons de façon à passer d’une séquence de taille N à une séquence de taille K. La figure 5 représente une telle séquence de corrélation 500 obtenue à partir d’une séquence racine de taille N sur-échantillonnée au rang K selon cette méthode : des zéros sont régulièrement insérés entre les échantillons Q[Z], avec i E [0; N - 1] de la séquence racine pour l’étendre à K éléments.

[0083] Pour chaque décalage cyclique de la séquence racine sur-échantillonnée, un calcul de corrélation est effectué avec le deuxième vecteur ^r. Autrement dit, la démodulation s’effectue par une corrélation croisée avec une séquence racine sur-échantillonnée, l’emplacement du maximum de corrélation indiquant l’information modulée via un mapping inverse. De cette façon, on obtient les résultats de corrélation de toutes les séquences CCSK en un seul cycle d’opérations de corrélation sous la forme d’un vecteur 501 noté .[ n] .

[0084] Prenons par exemple deux séquences CCSK à transmettre [a ; b ; c ; d ] et [ c ; d ; a ; b ] correspondant respectivement aux mots binaires ‘00’ et ’ 10’ selon le schéma de codage pris pour exemple en introduction. Les séquences sont entrelacées et transmises selon le procédé de transmission décrit ci-avant, de sorte que la séquence de symboles complexes reçue est [a ; c ; b ; d ; c ; a ; d ; b].

[0085] La séquence racine [a ; b ; c ; d] est alors sur-échantillonnée au rang 8 pour donner la séquence [a ; 0 ; b ; 0 ; c ; 0 ; d ; 0]. [0086] On calcule alors un score de corrélation entre la séquence reçue et chacun des 8 décalages possibles de la séquence racine. Les maximums de corrélation fournissent les résultats normalisés [1 ; 0 ; 0 ; 0] et [0 ; 0 ; 1 ; 0] une fois sous-échantillonnés au rang N, correspondants aux mots binaires ‘00’ et ‘10’ transmis.

[0087] Si l’entrelacement des séquences transmises permet une démodulation facilitée par l’utilisation d’une séquence racine sur-échantillonnée, cet arrangement particulier des bribes sur les sous porteuses OFDM présente d’autres avantages, notamment en cas de mauvaise synchronisation temporelle ou fréquentielle.

[0088] En cas de mauvaise synchronisation fréquentielle, l’ensemble du spectre (et donc des sous-porteuses) se retrouve décalé dans une direction. Par repliement de spectre (ou aliasing en anglais), la partie du spectre quittant la bande d’échantillonnage se retrouve finalement transposée vers les fréquences opposées, de sorte qu’un offset positif en fréquence va transposer une partie du spectre vers les fréquences négatives et inversement. Une illustration du principe est proposée sur la [Fig.6] .

[0089] La [Fig.6] montre une séquence [a ; b ; c ; d] dont les 4 bribes sont respectivement transmises sur 4 sous-porteuses OFDM (600). Lorsque le décalage en fréquence correspond à un nombre entier d’écart inter-porteuses (dans l’exemple de la [Fig.6], +1 écart inter-porteuse), la séquence se trouve décalée vers le haut du spectre (601). A cause du phénomène de repliement de spectre, la séquence transmise [a ; b ; c ; d] est finalement reçue (602) sous la forme d’une séquence [d ; a ; b ; c].

[0090] Il est d’usage en OFDM de considérer la valeur normalisée de l’offset en fréquence f_Q par rapport à l’écart inter-porteuses A y. On note ainsi y = A y ^avec . l’offset entier et f l’offset fractionnel. L’offset entier représente le décalage en fréquence d’un nombre entier d’écart inter-porteuses. L’offset fractionnel représente ce qui reste, soit une fraction de l’écart inter-porteuses, de sorte que f [ - 0 5 0 5]-

[0091] En supposant que l’offset fractionnel f soit nul, un nombre entier de sous-porteuse correspondant à l’offset entier /. subit donc F aliasing. Dans le cadre de la modulation CCSK, cela va se traduire par un décalage de la séquence transmise, comme décrit en référence à la [Fig.6].

[0092] Une démodulation décalée permet alors de retrouver un mot binaire transmis.

[0093] Un problème particulier se pose lorsque plusieurs mots binaires sont transmis dans un même symbole OFDM et que l’offset entier est supérieur à un écart inter-porteuses.

[0094] La [Fig.7] montre 3 séquences CCSK de 4 bribes arrangées séquentiellement dans un premier vecteur 700 pour être transmises dans un même symbole OFDM. Les séquences [a ; b ; c ; d], [c ; d ; a ; b] et [b ; c ; d ; a] sont respectivement associées aux mots binaires ‘00’, ‘10’ et ‘11’ selon la convention de codage définie en introduction.

[0095] La [Fig.7] montre également un deuxième vecteur 701 reçu avec une désynchro- nisation fréquentielle d’un offset entier égal à un écart inter-sous porteuse. La bribe ‘a’ de la séquence [b ; c ; d ; a] située à l’extrémité supérieure du vecteur 700 se retrouve alors à l’autre extrémité du vecteur 701 du fait de l’aliasing. Une fois séparées, les séquences décalées [a ; a ; b ; c], [d ; c ; d ; a] et [b ; b ; c ; d] sont démodulées et permettent respectivement d’obtenir les mots binaires ‘01’, ‘11’, et ‘00’, mais à partir d’un score de corrélation non optimal. On constate que les mots binaires correspondant aux séquences sont décalés de la même manière que les séquences, et qu’il est dès lors possible de réaliser une démodulation décalée.

[0096] Cependant, lorsque qu’un décalage plus important affecte le vecteur en réception, il n’est plus possible de démoduler les séquences transmises. La [Fig.7] montre un troisième vecteur 702 reçu avec une désynchronisation fréquentielle d’un offset entier égal à deux écarts inter-sous porteuse. Cette fois, les deux bribes ‘d’ et ‘a’ de l’extrémité supérieure du vecteur 800 se retrouvent déplacées à l’autre extrémité du vecteur. Une fois séparées, les 3 séquences résultant de ce décalage, [d ; a ; a ; b], [c ; d ; c ; d] et [a ; b ; b ; c] ne peuvent plus être démodulées car il n’est plus possible de trouver un maximum de corrélation pour les séquences transmises. Une démodulation décalée n’est pas possible.

[0097] La [Fig.8] montre un premier vecteur 800 dans lequel sont arrangées 3 séquences de 4 bribes selon une loi d’entrelacement périodique décrite précédemment pour être transmises dans un même symbole OFDM. Les séquences [a ; b ; c ; d], [c ; d ; a ; b] et [b ; c ; d ; a] sont respectivement associées aux mots binaires ‘00’, ‘10’ et ‘11’ selon la convention de codage définies en introduction et entrelacées dans le vecteur 800.

[0098] La [Fig.8] montre également un deuxième vecteur 801 reçu avec une désynchronisation fréquentielle d’un offset entier égal à un écart inter-sous porteuse. La bribe ‘a’ située à l’extrémité supérieure du vecteur 800 se retrouve alors à l’autre extrémité du vecteur 801 du fait de l’aliasing.

[0099] La [Fig.8] montre enfin un troisième vecteur 802 reçu avec une désynchronisation fréquentielle d’un offset entier égal à deux écarts inter-sous porteuses. Les deux bribes ‘b’ et ‘a’ de l’extrémité supérieure du vecteur 800 se retrouvent déplacées à l’autre extrémité du vecteur 802.

[0100] Sur la [Fig.8], on a représenté 3 groupes de transmission notés A, B et C. Ces groupes sont définis pour correspondre aux emplacements des séquences CCSK entrelacées dans le vecteur transmis noté 800 sur la figure. Les groupes correspondent ainsi à des emplacements fixes dans les vecteurs 800, 801 et 802.

[0101] Dans le vecteur 800, le groupe A comprend la séquence [b ; c ; d ; a], le groupe B la séquence [c ; d ; a ; d] et le groupe C la séquence [b ; c ; d ; a].

[0102] Dans le vecteur 801, le groupe A comprend la séquence [c ; d ; a ; b], le groupe B la séquence [a ; b ; c ; d] et le groupe C la séquence [a ; b ; c ; d]. [0103] Dans le vecteur 802, le groupe A comprend la séquence [a ; b ; c ; d], le groupe B la séquence [a ; b ; c ; d] et le groupe C la séquence [b ; c ; d ; a].

[0104] On constate que, contrairement à l’exemple décrit en référence à la [Fig.7], l’agencement particulier des séquences dans le vecteur initialement transmis permet toujours de déterminer un pic de corrélation dans les séquences reçues au sein de chaque groupe, quel que soit le décalage subit en réception.

[0105] On constate en outre que pour un décalage selon un offset en fréquence égal à un (1) écart entre sous-porteuses, toutes les sous-porteuses sont décalées d’une position. La position des groupes ne change pas, ce sont les séquences qui bougent entre les groupes. Ainsi, le groupe B récupère la séquence transmise dans le groupe C. Le groupe A récupère la séquence transmise dans le groupe B. Le groupe C récupère la séquence transmise dans le groupe A, décalée cycliquement d’une position.

[0106] En cas de décalage dû à un offset en fréquence égale à 2 écarts inter-sous-porteuses, la même logique s’applique comme on peut l’observer sur le vecteur 802. Toutes les sous-porteuses sont ainsi décalées d’une position supplémentaire et la séquence récupérée par le groupe C subit une rotation cyclique due à 1’ aliasing.

[0107] Parce que certaines séquences transmises dans le symbole OFDM subissent une rotation cyclique alors que d’autres n’en subissent pas, il n’est pas possible de réaliser une démodulation décalée sur l’ensemble de symbole OFDM. Il faudrait pour cela que toutes les séquences soient décalées de la même façon. En revanche, toutes les séquences transmises dans un même groupe dans des symboles OFDM successifs subissent le même décalage cyclique : il est dès lors possible de réaliser une démodulation décalée en considérant chaque groupe de manière indépendante.

[0108] Ainsi, l’étape de démodulation comprend une sous étape d’identification d’au moins un groupe de transmission dans un symbole OFDM reçu, un groupe de transmission étant défini par une distribution particulière des N éléments d’une séquence CCSK sur les K sous-porteuses OFDM, les mots binaires composant un paquet de données particulier étant transmis au sein d’un ou plusieurs groupes de transmission particuliers sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[0109] En pratique, les données appartenant à une même trame d’information sont transmises en série sur un ou plusieurs mêmes groupes de transmission par une pluralité de séquences CCSK transmises successivement par une pluralité de symboles OFDM successifs.

[0110] Ees séquences transmises successivement sur un groupe de transmission particulier étant affectées d’un même décalage cyclique dû à une mauvaise synchronisation fré- quentielle, il est alors possible de réaliser une démodulation décalée des données reçues sur ce groupe, le décalage étant par exemple déterminé en vérifiant l’intégrité de la trame reçue. [0111] Il est ainsi possible de retrouver l’ensemble des mots binaires d’une même trame en venant tester les différents décalages possibles issus de la démodulation. En utilisant un mécanisme vérifiant l’intégrité de la trame, par exemple à l’aide d’un contrôle de redondance cyclique (CRC pour Cyclic Redundancy Check en anglais), il est possible d’identifier la trame transmise. Plus précisément, il est proposé de vérifier l’intégrité de la trame pour chaque décalage cyclique, de sorte qu’un contrôle d’intégrité positif permet de connaître le décalage subit par le symbole OFDM et retrouver les séquences transmises.

[0112] Lors d’une étape 403, les mots binaires correspondant aux pics de corrélation déterminés à l’étape 402 sont réordonnées et transmis aux couches applicatives. Les scores de corrélation pour chaque séquence étant également entrelacés, comme on peut le voir sur la [Fig.5], il est nécessaire de les désentrelacer en séparant les scores de corrélation de chaque séquence. Le pic de corrélation maximum est ensuite obtenu pour chaque séquence par calcul d’un argument maximum (argmax). La position du pic de corrélation obtenue permet la démodulation en déterminant le mot binaire qui correspond à ce maximum.

[0113] Le principe de démodulation décalée tire parti du fait que lorsque toutes les séquences reçues sont décalées cycliquement d’une même valeur, ou de manière équivalente, si tous les pics de corrélations sont décalés d’une même valeur, alors tous les mots binaires démodulés seront également décalés de cette valeur. L’entrelacement proposé et la transmission des données par groupe permet de conserver cet avantage en présence d’une mauvaise synchronisation fréquentielle même lorsque plusieurs séquences CCSK sont transmises dans un même symbole OFDM.

[0114] La figure 9 illustre l’architecture d’un dispositif 900 adapté pour mettre en œuvre le procédé de transmission de mots binaires selon un mode particulier de réalisation de l’invention.

[0115] Le dispositif 900 comprend un module de traitement de données comprenant un espace de stockage 901, par exemple une mémoire (MEM), une unité de traitement 902, équipée par exemple d'un microprocesseur (PROC), et pilotée par un programme d'ordinateur (PGR) 903 dont les instructions sont configurées pour mettre en œuvre le procédé de transmission tel que décrit précédemment en relation avec la [Fig.2].

[0116] A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 903 sont par exemple chargées dans la mémoire 901 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 902. Le microprocesseur de l'unité de traitement 902 met en œuvre, selon les instructions du programme d'ordinateur 903, les étapes du procédé de transmission de ? mots binaires, q > 1, sur un canal de transmission radiofréquence OFDM, et notamment l’étape de modulation dans laquelle un mot binaire P i à transmettre, avec i G [ 0; q - 1 ] , est associé à une séquence particulière Cp de taille N obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine, l’étape de création d’un premier vecteur de taille K =q*N dans lequel sont entrelacés périodiquement les N éléments Cp n ] , avec n E [0; N - l]des ? séquences Cp associées aux Q mots à transmettre, l’étape d’obtention d’un deuxième vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète Inverse (IDFT) audit premier vecteur, et l’étape de transmission par un transmetteur radiofréquence de chaque élément du deuxième vecteur sur une sous-porteuse OFDM particulière.

[0117] Pour cela, le dispositif 900 comprend une unité de modulation CCSK 904 configurée pour moduler Q mots binaires sous la forme de séquences de N bribes. Pour cela, l’unité de modulation 904 peut être mise en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour associer un mot binaire à transmettre de taille p bits avec une séquence de bribes particulière de taille N = 2P bribes obtenue par rotation cyclique d’une séquence racine particulière de taille N, de sorte qu’un mot binaire donné est toujours associé à une version de la séquence racine obtenue par l’application d’un décalage cyclique particulier appliqué à ladite séquence racine. Selon une réalisation particulière, l’unité de modulation 904 utilise une séquence racine présentant une fonction d’autocorrélation parfaite, par exemple, une séquence Zadoff-Chu, ou une M- séquence.

[0118] Le dispositif 900 comprend également une unité de parallélisation 905 configurée pour positionner dans un vecteur les K = q*N bribes issues de la modulation des <7 mots binaires par l’unité de modulation CCSK 904. Dans une réalisation particulière, l’unité de parallélisation 905 est mise en œuvre par des instructions de programme adaptées pour entrelacer périodiquement les séquences produites par l’unité de modulation. Pour cela, l’unité de parallélisation peut disposer chacune des séquences de N bribes sur différentes lignes d’une matrice de N colonnes et ? lignes, de sorte que les bribes de même indice soient alignées verticalement, et concaténer dans un vecteur de sortie les éléments de la matrice selon une lecture en colonne, le contenu des colonnes d’indice 0 à N-l étant ajoutés séquentiellement dans ledit vecteur. L’unité 905 est ainsi configurée pour réaliser un mapping (ou une distribution) des K bribes sur K sous porteuses.

[0119] Selon un mode particulier de réalisation, la distribution particulière des N bribes d’une séquence CCSK particulière sur les K sous-porteuses définit un groupe de transmission, les mots binaires à transmettre appartenant à Q paquets de données distincts, les mots binaires composant un paquet de données particulier étant transmis au sein d’au moins un groupe de transmission particulier sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[0120] Le dispositif 900 comprend aussi une unité de calcul d’une transformée de fourrier discrète inverse IDFT 906. L’unité de calcul IDFT 906 est par exemple mise en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour prendre en paramètre le vecteur généré par le module de parallélisation 905 et générer en retour un vecteur de même taille comprenant les échantillons calculés par une transformée de fourrier inverse discrète IDFT. Les instructions implémentent par exemple un algorithme IFFT (Inverse Fast Fourrier Transform). Ainsi, le vecteur généré par l’unité de parallélisation, considéré comme une séquence complexe dans le domaine de la fréquence, est transformée dans le domaine du temps par l’unité de calcul IDFT.

[0121] Le dispositif 900 en outre comprend une unité de sérialisation 907 adaptée pour générer un symbole OFDM apte à être transmis à destination d’un récepteur par des moyens de communication radiofréquence 908. L’unité de sérialisation 907 est par exemple mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour convertir la sortie du transformateur de Fourier inverse 906 en la faisant passer d'un signal de données parallèle à un signal de données série. Dans un mode de réalisation particulier, l’unité de sérialisation peut en outre être configurée pour ajouter un préfixe cyclique (CP) au symbole OFDM. La séquence ainsi formée, passe par un convertisseur numérique-analogique pour construire un signal analogique en bande de base apte à être transmis par les moyens de communication RF.

[0122] Les moyens de communication radiofréquence 908 correspondent par exemple à une interface WiFi®, 3G, 4G, 5G, ou tout autre moyen de transmission adapté pour transmettre un signal sur une pluralité de sous porteuses.

[0123] Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de transmission 900 est intégré dans un équipement utilisateur (UE), un objet connecté (loT), tel qu’un capteur ou une unité radio d’une station de base.

[0124] La figure 10 illustre l’architecture d’un dispositif 1000 adapté pour mettre en œuvre le procédé de réception de mots binaires décrit ci-dessus en référence à la [Fig.4], selon un mode particulier de réalisation.

[0125] Le dispositif 1000 comprend un module de traitement de données comprenant un espace de stockage 1001, par exemple une mémoire (MEM), une unité de traitement 1002, équipée par exemple d'un microprocesseur (PROC), et pilotée par le programme d'ordinateur (PGR) 1003 dont les instructions sont configurées pour mettre en œuvre le procédé de réception tel que décrit précédemment en relation avec la [Fig.4].

[0126] A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 1003 sont par exemple chargées dans la mémoire 1001 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 1002. Le microprocesseur de l'unité de traitement 1002 met en œuvre, selon les instructions du programme d'ordinateur 1003, les étapes du procédé de réception de <7 mots binaires, avec ? > 1, transmis sur un canal de transmission OFDM, chaque mot binaire Pj, avec i e [0; q - 1], étant associé pour la transmission à une séquence particulière Cp. de taille N obtenue par rotation cyclique d’une même séquence racine, et notamment les étapes de réception d’un symbole OFDM sur K = q*N sous-porteuses, d’obtention d’un vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète au symbole OFDM reçu, le vecteur comprenant q séquences Cp. particulières de taille N entrelacées périodiquement, de sur-échantillonnage d’une séquence racine de taille N au rang K par insertion régulière de termes intermédiaires nuis entre les N éléments de la séquence racine, et de détermination des mots binaires reçus par calcul d’une corrélation entre la séquence racine sur-échantillonnée et le vecteur obtenu.

[0127] Pour cela, outre l’unité de traitement 1002 et la mémoire 1001, le dispositif de réception 1000 comprend des moyens de communication radiofréquence 1004, par exemple un récepteur WiFi®, 3G, 4G, 5G, ou tout autre récepteur adapté pour recevoir un signal OFDM. Les moyens de communication 1004 sont configurés pour transposer le signal analogique reçu par le récepteur RF en bande de base et extraire le préfixe cyclique. Un convertisseur analogique numérique permet d’obtenir une séquence d’échantillons.

[0128] Le dispositif 1000 comprend en outre un module de parallélisation 1005 adapté pour convertir la séquence d’échantillons reçue par le récepteur radiofréquence 1004 en un signal de données parallèle. Le module 1005 est par exemple mis en œuvre par des instructions de programme adaptées pour générer un vecteur comprenant K bribes reçues sur K sous-porteuses OFDM par le récepteur RF 1004.

[0129] Le dispositif 1000 comprend également un module 1006 de calcul d’une transformée de Fourrier discrète (DFT). Le module 1006 peut être mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur adaptées pour calculer une DFT à partir du vecteur de K échantillons généré par le module de parallélisation 1005 et produire un deuxième vecteur de taille K comprenant q séquences CCSK entrelacées dont les bribes sont transformées dans le domaine de la fréquence.

[0130] Le dispositif 1000 aussi comprend une unité de démodulation 1007 adaptée pour démoduler les séquences CCSK reçues par calcul d’une corrélation croisée avec une séquence racine particulière. Le module 1007 peut être mis en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur configurées pour obtenir une séquence racine de taille N utilisée pour moduler les mots binaires lors de la transmission (la séquence racine est par exemple préconfigurée, ou transmises au préalable de la transmission), et sur-échantillonner cette séquence racine au rang K. Plus précisément, les instructions de programme sont configurées pour suréchantillonner la séquence racine selon une technique de « zéro-padding » de sorte qu’elle atteigne une taille K par insertion de termes nuis entre les échantillons formant la séquence initiale et effectuer un calcul de corrélation entre le vecteur produit par le module DFT 1006 et chaque décalage cyclique particulier de la racine sur-échantillonnée pour identifier un mot binaire transmis selon la position d’un maximum de corrélation.

[0131] Dans une réalisation particulière, le module de démodulation 1007 est configuré pour identifier au moins un groupe de transmission dans le vecteur généré par le module de calcul DFT, un groupe de transmission étant défini par une distribution particulière des N bribes d’une séquence CCSK dans le vecteur, les q séquences CCSK modulant des mots binaires appartenant à q paquets de données distincts, les mots binaires composant un paquet de données particulier étant transmis au sein d’un groupe de transmission particulier sur une pluralité de symboles OFDM successifs. Dans un mode particulier de réalisation, les associations entre les paquets de données et les groupes de transmission sont transmis au préalable par tout moyen adapté.

[0132] Le dispositif 1000 comprend enfin un module 1008 d’obtention des mots binaires transmis. Le module 1008 est par exemple mis en œuvre par des instructions de code configurées pour désentrelacer les scores de corrélation obtenus par le module 1007 pour chaque séquence, pour calculer un argument maximum (argmax) permettant d’obtenir le pic de corrélation maximum pour chaque séquence, et déterminer le mot binaire qui correspond à ce maximum.

[0133] Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif de réception est intégré dans un équipement utilisateur (UE), comme un téléphone mobile, un objet connecté ou une station de base.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Procédé de transmission de 7 mots binaires, avec q > 1, au travers un canal de transmission OFDM, le procédé comprenant :

- Une étape (200) de modulation dans laquelle un mot binaire Pi à transmettre avec i e [ 0; q - 1 ] est associé à une séquence particulière Cp de taille N obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine,

- Une étape (201) de création d’un premier vecteur de taille K = q*N dans lequel sont entrelacés périodiquement les N éléments C [n] , avec n E [0; TV - 1] des ? séquences Cp. associées aux mots à transmettre,

- Une étape (202) d’obtention d’un deuxième vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète Inverse audit premier vecteur,

- Une étape (203) de transmission sur K sous-porteuses OFDM d’un symbole OFDM représentatif des K éléments du deuxième vecteur.

[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 dans la séquence racine présente une fonction d’autocorrélation parfaite.

[Revendication 3] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel une distribution particulière des N éléments composant une séquence sur les K sous-porteuses OFDM définit un groupe de transmission, les mots binaires appartenant à un même paquet de données particulier étant transmis au sein d’au moins un même groupe de transmission particulier sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[Revendication 4] Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel les mots binaires à transmettre comprennent au moins un premier mot destiné à un premier équipement utilisateur et un deuxième mot destiné à un deuxième équipement utilisateur, les premier et deuxième mots étant respectivement associés à une première et une deuxième séquence particulière respectivement obtenues par décalage cyclique d’une première et une deuxième séquence racine de taille TV, les première et deuxième séquences racines étant faiblement corrélées entre elles et respectivement associées au premier et deuxième équipement utilisateur.

[Revendication 5] Dispositif de transmission de mots binaires au travers un canal de transmission OFDM, avec q > 1, le dispositif comprenant émetteur radiofréquence (908) et un processeur (902) couplé à une mémoire (901) dans laquelle sont enregistrées des instructions (903) adaptées pour configurer le processeur (902) et l’émetteur (908) afin de mettre en œuvre les étapes suivantes :

- Une étape de modulation dans laquelle un mot binaire Pi, avec i E [ 0; r/ - 1 ] à transmettre est associé à une séquence particulière Cp. de taille N obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine,

- Une étape de création d’un premier vecteur de taille K = q*N dans lequel sont entrelacées périodiquement éléments Cp [n], avec n E [0; N - l] des q séquences Cp. associées aux ? mots à transmettre,

- Une étape d’obtention d’un deuxième vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète Inverse audit premier vecteur,

[Revendication 6] Procédé de réception de < mots binaires, avec q > 1, transmis sur un canal de transmission OFDM, chaque mot binaire Pi, avec i E [ 0; q - 1 ], étant associé pour la transmission à une séquence particulière Cp. de taille N obtenue par décalage cyclique d’une séquence racine, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- Réception (400) d’un symbole OFDM sur K = q*N sous- porteuses,

- Obtention (401) d’un vecteur de K éléments par application d’une Transformée de Fourrier Discrète au symbole OFDM reçu, le vecteur comprenant ? séquences Cp. particulières de taille N entrelacées périodiquement,

- Calcul (402) d’une corrélation croisée entre le vecteur obtenu et une séquence racine de taille N sur-échantillonnée au rang K par insertion régulière de termes intermédiaires nuis entre les N éléments de la séquence racine, Détermination (403) des mots binaires reçus selon le résultat de la corrélation.

[Revendication 7] Procédé selon la revendication 6 dans la séquence racine présente une fonction d’autocorrélation parfaite

[Revendication 8] Procédé de réception selon l’une quelconque des revendication 6 à 7 tel qu’il comprend une étape d’identification d’au moins un premier et un deuxième groupe de transmission dans un symbole OFDM reçu, un groupe de transmission étant défini par une distribution particulière des N éléments d’une séquence Cp. sur les K sous-porteuses OFDM, les séquences définissant ? groupes de transmission sur une succession de symboles OFDM, les premier et deuxième groupes de transmission étant respectivement associés à un premier et un deuxième paquet de données sur une pluralité de symboles OFDM successifs.

[Revendication 9] Procédé de réception selon l’une quelconque des revendication 6 à 8 dans lequel les Q mots binaires comprennent au moins un premier mot destiné à un premier équipement utilisateur et un deuxième mot destiné à un deuxième équipement utilisateur, les premier et deuxième mots étant respectivement associés à une première et une deuxième séquence particulière respectivement obtenues par décalage cyclique d’une première et une deuxième séquence racine de taille N, les première et deuxième séquences racines étant faiblement corrélées entre elles et respectivement associées au premier et deuxième équipement utilisateur, le procédé comprenant une étape de détermination d’une séquence destinée à un récepteur particulier par calcul d’une corrélation croisée entre une séquence racine associée audit récepteur suréchantillonnée au rang K.

[Revendication 10] Dispositif de réception de mots binaires, avec q > 1, transmis sur un canal de transmission OFDM, chaque mot binaire Pi, avec i E [Q, q - 1], étant associé pour la transmission à une séquence particulière Cp de taille N obtenue par rotation cyclique d’une même séquence racine, le dispositif comprenant un récepteur radiofréquence (1004) et un processeur (1002) couplé à une mémoire (1001) dans laquelle sont enregistrées des instructions (1003) adaptées pour configurer le processeur (1002) et le récepteur (1004) afin de mettre en œuvre les étapes suivantes : - Réception d’un symbole OFDM sur K = q*N sous-porteuses,

- Calcul d’une corrélation croisée entre le vecteur obtenu et une séquence racine de taille N sur-échantillonnée au rang K par insertion régulière de termes intermédiaires nuis entre les N éléments de la séquence racine, et

[Revendication 11] Système de communication comprenant un dispositif de transmission selon la revendication 5 et un dispositif de réception selon la revendication 10.

[Revendication 12] Produit 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 4 et/ou d’un procédé de réception selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, lorsque le programme est exécuté par un processeur.

[Revendication 13] Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution d'un procédé de transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 et/ou d’un procédé de réception selon l’une quelconque des revendications 6 à 9.