FR2800944A1 - Procede pour augmenter la capacite d'un reseau cdma, et unites associees - Google Patents
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Abstract
L'invention fournit un procédé pour accroître de M, M étant un entier quelconque supérieur ou égal à 1, le nombre N, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, de communications établies entre une unité centrale (15) et des unités distantes (201 -20N ; 211 -21M ) d'un réseau à accès multiple à division de code, N communications de premier groupe additionnées à M communications de second groupe pouvant ainsi être simultanément établies et utilisant chacune un code interne d'étalement et un code externe de brouillage. Selon l'invention, l'on synthétise (3) une première interférence que génère des communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe, et l'on soustrait (71 -7M ) ladite première interférence synthétisée qui est générée par lesdites communications de premier groupe de chaque communication de second groupe. De même, l'on synthétise (9) une première interférence que génère des communications de second groupe sur chaque communication de premier groupe, et l'on soustrait (41 -4N ) cette première interférence synthétisée qui est générée par lesdites communications de second groupe de chaque communication de premier groupe.
Description
Procédé pour augmenter la capacité d'un réseau CDMA, et unités associées
La présente invention concerne de manière générale un procédé pour augmenter la capacité d'un réseau CDMA (Code Division Multiple Access) ainsi que des unités, centrale et/ou distante, pour la mise en oeuvre de ce procédé, le réseau étant par exemple un réseau de radiocommunications fixe de boucle locale (Wireless Local Loop en terminologie anglo-saxonne) ou un réseau de
radiocommunications avec les mobiles.
A titre non limitatif, le réseau est par exemple un réseau de type conforme au Standard IS-95 de l'ANSI et utilise des codes PN en liaison montante (de la terminaison fixe ou mobile vers la station de base) et une combinaison de codes Walsh et PN en liaison descendante (de la station de base vers la terminaison fixe ou mobile). Le réseau peut également être un réseau de type conforme au Standard UMTS en cours de définition par l'ETSI, et utilise alors une combinaison de codes de Walsh et de Gold (ou de Kasami) en liaison montante (de la terminaison fixe ou mobile vers la station de base) et une combinaison de codes de Walsh et de Gold en liaison descendante (de la
station de base vers la terminaison fixe ou mobile).
L'invention s'applique à n'importe quelle liaison, montante ou descendante, d'un système CDMA qui utilise, en combinaison, pour chaque communication, un code dit interne d'étalement, de type Walsh-Hadamard, etc.., et un code dit externe de brouillage, ou " scrambling code ", de type PN, Gold, Kasami, etc.... Les termes "interne" et "externe" (voir par exemple US-A-5103459) sont utilisés ici pour distinguer entre eux deux types de code, ou séquence, (par exemple Walsh et PN). Le code est dit " interne " si les différents codes possibles de l'ensemble de codes auquel il appartient peuvent être utilisés dans leur totalité au sein d'une même cellule. Inversement, le code est dit " externe " si les différents codes possibles de l'ensemble de codes auquel il appartient ne sont pas destinés a priori à être utilisés au sein d'une même cellule.
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Dans un réseau à accès multiple CDMA, un " chip " de code, noté Tc, constitue le symbole élémentaire de codage utilisé, et Ts = N.Tc est la durée d'un symbole élémentaire de la communication établie, typiquement un bit, ou élément binaire, N étant le rapport entre le spectre total requis pour N communications et le spectre requis pour une unique communication. N est communément désigné " gain de traitement " (" processing gain " en
littérature anglo-saxonne) du code CDMA.
Selon la technique CDMA utilisée dans le cadre de l'invention pour la liaison, montante ou descendante concernée, en émission, les symboles de chaque io communication sont multipliés par deux codes respectifs de deux ensembles de codes CDMA. Ces deux codes sont par exemple une séquence dite de Walsh-Hadamard, d'une part, et une séquence PN, d'autre part, tel que cela est proposé dans le brevet américain US-A-5103459, inclus dans la présente demande pour y être référencé. De telles séquences sont définies par une suite d'éléments binaires ayant un débit beaucoup plus élevé que le débit des symboles de la communication. Cela se traduit alors par un étalement de chaque communication sur une bande spectrale beaucoup plus ample que celle théoriquement requise pour la transmission en bande de base des symboles de la communication. En réception, la ou les séquence(s) de codage utilisée(s) en émission est alors reproduite localement dans le récepteur pour séparer chaque communication qui est étalée en émission sur une bande
spectrale correspondant à N fois la bande requise par chaque communication.
L'on peut donc écrire par simplification que chaque communication en mode CDMA est définie par l'occupation continue dans le temps (Ts) d'une bande de fréquences égale à N fois la bande de fréquence occupée par la communication en bande de base. Le nombre total de communications pouvant être établies simultanément en mode CDMA est donc limité par ce facteur N
selon la technique antérieure.
Un document produit par l'ETSI (European Telecommunication Standard Institute) et intitulé <" ETSI UMTS-L1 98-208 >" (inclus dans la présente demande pour y être référencé) propose d'utiliser différents codes externes de brouillage PN dans une même cellule du réseau de radiocommunications afin d'augmenter la capacité de la cellule. Ce document mentionne que l'inconvénient de cette solution est que l'interférence dans une cellule entre codes internes orthogonaux (dans ce cas des séquences de Walsh-Hadamard) combinés avec différents codes de brouillage PN sera supérieure à lI'interférence entre codes orthogonaux lorsque est utilisé un unique code externe de brouillage, puisque le propriété d'orthogonalité est perdue. Le document propose donc d'utiliser des antennes intelligentes, ou adaptatives, les différents codes de brouillage étant alloués à différentes portions respectives de la cellule, la formation de faisceau assurant que l'interférence
io entre les différents codes est très faible.
Ainsi, selon la technique antérieure décrite dans le document ETSI précité, des antennes intelligentes sont requises. Cette solution de la technique antérieure rend alors obligatoire l'utilisation d'une technologie d'antenne extrêmement délicate dans sa mise en oeuvre. En effet, une antenne intelligente, dont le faisceau de couverture varie au cours du temps, requiert une intelligence de traitement particulièrement élevée pour, d'une part, couvrir toutes les zones incluant des mobiles susceptibles d'établir une communication en utilisant une dimension de faisceau qui est fonction de la densité de ces mobiles et, d'autre part, éviter un recouvrement des faisceaux entre eux sous peine de retomber dans le problème de l'interférence entre codes, tel que mentionné dans le document ETSI précité. En outre, il n'y a pas une véritable augmentation de la capacité de la cellule, mais une création de sous-cellules à l'intérieur de chaque
cellule. Ainsi, pour chaque sous-cellule, la capacité reste en réalité la même.
Par ailleurs, le document intitulé " The cdma2000 ITU-R RTT - Candidate Submission to US TG8/1 - TR45.5's ITU-R RTT candidate submission approved on May 15, 1998 " et publié par 'I.T.U (INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION), fait mention, en particulier dans son Annexe Q, de fonctions quasi-orthogonales pour augmenter la capacité des cellules d'un réseau CDMA. Ce document ne propose néanmoins aucune solution pour remédier au problème de l'interférence entre les communications, rendant la
solution proposée peu viable techniquement.
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La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients précités en fournissant un procédé pour accroître de M le nombre maximal théorique N de communications pouvant être établies sur une même liaison CDMA, en
remédiant efficacement au problème d'interférence entre communications.
A cette fin, un procédé selon l'invention pour accroître de M, M étant un entier quelconque supérieur ou égal à 1, le nombre N, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, de communications établies entre une unité centrale et des unités distantes d'un réseau à accès multiple à division de code, N io communications de premier groupe additionnées à M communications de second groupe pouvant ainsi être simultanément établies et utilisant chacune un code interne d'étalement et un code externe de brouillage, est caractérisé en ce que: - I'on synthétise une première interférence que génère des communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe, - I'on soustrait ladite première interférence générée par lesdites communications de premier groupe de chaque communication de second groupe, - I'on synthétise une première interférence que génère des communications de second groupe sur chaque communication de premier groupe, et - I'on soustrait cette première interférence générée par lesdites communications
de second groupe de chaque communication de premier groupe.
De manière itérative, pour un rang P quelconque supérieur ou égal à 2, (1) - dans une première sous-étape, I'on synthétise une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de second groupe des communications de premier groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de premier groupe qui sont prises lors d'une seconde sous-étape de rang précédent (P-1), puis l'on soustrait cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de second groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de second groupe;
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(2)- dans une seconde sous-étape, I'on synthétise une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe des communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors de la s première sous-étape (1) ci-dessus, puis l'on soustrait cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de premier groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de premier groupe. io Par exemple, les N communications de premier groupe utilisent des codes internes de Walsh-Hadamard respectifs pour les différentes communications de ce groupe, et un même code externe de brouillage appartenant à l'ensemble des codes externes de brouillage (code PN, code de Gold, code de Kasami), et en ce que les M communications de second groupe utilisent un sous-ensemble de M codes internes Walsh-Hadamard utilisés par les communications de premier groupe, et un code externe de brouillage différent de celui utilisé par le
premier groupe.
Selon une autre variante, les N communications de premier groupe utilisent des codes internes respectifs orthogonaux entre eux pour les différentes communications de ce groupe, et un même code externe de brouillage appartenant à l'ensemble des codes externes de brouillage (code PN, code de Gold, code de Kasami), et en ce que les M communications de second groupe utilisent d'autres codes internes respectifs orthogonaux entre eux, mais non orthogonaux avec les codes internes des communications de premier groupe, et un code externe de brouillage identique au code PN utilisé par les
communications de premier groupe.
L'invention fournit également une unité de réception d'un réseau de télécommunications à accès multiple à division de code, N communications de premier groupe additionnées à M communications de second groupe pouvant ainsi être simultanément établies et utilisant chacune un code interne d'étalement et un code externe de brouillage. Elle est caractérisée en ce qu'elle comprend:
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- un premier synthétiseur d'une première interférence que génère toutes les communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe, - un soustracteur pour soustraire ladite première interférence générée par toutes les communications de premier groupe à chaque communication de second groupe, - un autre synthétiseur d'une première interférence que génère toutes les communications de second groupe sur chaque communication de premier groupe, et - un autre soustracteur pour soustraire cette première interférence générée par toutes les communications de second groupe à chaque communication de
premier groupe.
Avantageusement, I'unité comprend, P étant un nombre entier quelconque supérieur ou égal à 2, - pour une première sous-étape, un Pième synthétiseur pour synthétiser une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe toutes les communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors d'une seconde sous-étape de rang précédent (P-1), un soustracteur pour soustraire cette Pième interférence de la communication respective de second groupe, et un moyen de décision pour décider des valeurs de symbole de chaque communication de second groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de second groupe; - pour une seconde sous-étape, un Pième synthétiseur pour synthétiser une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe toutes les communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors de la première sous-étape ci-dessus, un soustracteur pour soustraire cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et un moyen de décision pour décider des valeurs de symbole de chaque communication de premier groupe après
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soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de
premier groupe.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront
plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins
annexés correspondants dans lesquels: - la Figure 1 est une représentation schématique d'un réseau à accès multiple; - la Figure 2 montre sous forme de un bloc-diagramme une unité distante et une unité centrale selon l'invention communiquant entr'elles; et - la Figure 3 est un bloc-diagramme d'un circuit de réception de deux
ensembles de communications CDMA selon l'invention.
En référence à la figure 1, la présente invention s'applique à un réseau à accès multiple CDMA. Dans un tel réseau selon l'invention, (N+M) communications sont établies entre (N+M) unités distantes 201-20N et 21121M respectives et une unité centrale 15. Par exemple et à titre purement indicatif, les unités 201-20N et 211-21M sont des terminaisons fixes ou des terminaux mobiles, et l'unité centrale 15 est une station de base d'un réseau de radiocommunications. Le réseau peut également être un réseau câblé, ou un réseau par satellite. Le réseau est dit à accès multiple car plusieurs communications entre les unités distantes et l'unité centrale sont multiplexées dans une même bande spectrale donnée. Selon l'invention, N communications respectives sont établies entre les unités 201-20N et l'unité centrale 15 selon une technique CDMA. Pour les M autres unités, notées 201-20M, M étant un entier quelconque supérieur ou égal à 1 et pouvant être égal ou inférieur à N pour les raisons données ci-après, M communications additionnelles respectives peuvent être établies également selon une technique CDMA. Selon l'invention décrite ci-après, ces M communications additionnelles n'induisent alors pas une interférence susceptible d'entraîner la perte de l'une quelconque des N communications établies. De même, les N communications établies n'induisent alors pas une interférence susceptible d'entraîner la perte de l'une quelconque des M
communications additionnelles.
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Le N communications, dites de premier groupe, dans la cellule utilisent selon une réalisation - des codes internes, par exemple de Walsh-Hadamard, respectifs pour les différentes communications de ce groupe, et un même code externe de brouillage de type PN, Gold ou Kasami. En prenant pour exemple que des codes internes Walsh-Hadamard et des codes externes PN soient choisis, le second groupe des M communications dans cette même cellule utilise alors: - un sous-ensemble des codes internes WalshHadamard utilisés par le premier io groupe des N communications, et un code externe PN différent de celui utilisé
par le premier groupe.
Ainsi, dans ce cas, I'interférence entre les N communications du premier groupe et les M communications additionnelles du second groupe provient du fait que les deux séquences PN choisies respectivement pour les premier et second groupe de communications ne sont pas orthogonales entr'elles.
L'invention fournit une solution permettant de supprimer cette interférence.
Selon une autre variante, en référence au document intitulé " The cdma2000 ITU-R RTT - Candidate Submission to US TG8/1 - TR45.5's ITU-R RTT candidate submission approved on May 15, 1998 " (inclus dans la présente demande pour y être référencé) et publié par l'I.T.U (INTERNATIONAL TELECOMMUNICATION UNION), qui fait mention, en particulier dans son Annexe Q, de fonctions quasi-orthogonales, il peut être prévu ce qui suit: le premier groupe des N communications dans la cellule utilise: - des codes internes respectifs orthogonaux entre eux pour les différentes communications de ce groupe, et un même code externe de brouillage de type
PN, Gold ou Kasami.
Le second groupe des M communications dans cette même cellule utilise alors: - d'autres codes internes respectifs orthogonaux entre eux pour les différentes communications de ce second groupe, mais non orthogonaux avec les codes
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internes du premier groupe, et un code externe de brouillage identique au code
externe de brouillage utilisé par le premier groupe.
Ainsi, dans ce cas, I'interférence entre les N communications du premier groupe et les M communications additionnelles du second groupe résulte du fait que les codes internes orthogonaux choisis respectivement pour les premier et second groupe de communications ne sont pas orthogonaux entre eux. Comme montré dans la Figure 2, chaque unité distante 201-20N et 21121M io comprend un premier émetteur / récepteur 33 pour les N premières communications du premier groupe et un second émetteur / récepteur 34 pour les M communications additionnelles du second groupe. Une unité de gestion dans l'unité distante est chargée, entre autre, de produire des requêtes de demande d'allocation de ressource afin de permettre à l'unité distante d'accéder au système de télécommunication. Elle produit pour cela une requête d'allocation de ressource qui est par exemple transmise à l'émetteur /récepteur 33, pour être émise par cet émetteur dans un canal particulier d'une voie de communication bidirectionnelle, cette voie ou canal étant alors dédiée à la signalisation de demande et d'allocation de ressource selon des solutions
connues de l'état de la technique.
Cette requête est reçue par l'unité de gestion 32 dans l'unité centrale 15 à travers l'émetteur / récepteur 30, qui, en fonction de la disponibilité des N ressources allouées aux N communications du premier groupe, renvoie un message d'allocation de ressource, laquelle ressource allouée utilise ou bien les ressources du premier groupe de N communications ou bien les ressources du second groupe de M communications. L'unité centrale 15 comprend également ce premier émetteur / récepteur 30 alloué aux N communications du premier groupe et un second émetteur / récepteur 31 alloué aux M communications du second groupe. L'unité de gestion 32 comprend une table de disponibilité des ressources. L'unité 32 utilise cette table pour, en fonction de la disponibilité des N ressources disponibles pour les communications du 0là 2800944 premier groupe et des M ressources disponibles pour les communications du
second groupe, renvoyer un message d'allocation de ressource.
En pratique, il est préférable, afin d'obtenir une interférence minimale, que chaque nouvelle communication à établir le soit entre l'émetteur/récepteur 33 et l'émetteur/récepteur 30, tant qu'une nouvelle communication peut être établie entre ces émetteur/récepteur 33 et émetteur/récepteur 30. Dans ce cas alors, ce n'est que lorsque toutes les ressources de ces émetteur/récepteur 33 et émetteur/récepteur 30 sont occupées par des communications en cours qu'une nouvelle communication à établir est établie entre l'émetteur/récepteur 34 et l'émetteur/récepteur 31. Néanmoins, il peut très bien être envisagé que chaque nouvelle communication à établir le soit ou bien entre l'émetteur/récepteur 33 et l'émetteur/récepteur 30 ou bien entre l'émetteur/récepteur 34 et l'émetteur/récepteur 31, indépendamment de tout critère, hormis celui de la disponibilité de ressources entre ces émetteurs/récepteurs 33 et 30 et émetteurs/recepteurs 34 et 31. Dans ce cas là bien entendu, une interférence sensible apparaît entre les communications, mais qui est annulée selon l'invention. Le lecteur notera que, d'une part, dans l'unité centrale 15, entre le premier émetteur / récepteur 30 et le second émetteur / récepteur 31 et, d'autre part dans l'unité distante, entre le premier émetteur / récepteur 33 et un second émetteur / récepteur 34, des liaisons électriques telles que montrées en référence à la Figure 3 sont établies entre récepteurs 30 et 31, et sont établies entre récepteurs 33 et 34. Les parties réceptrices des émetteur/récepteur 33 et émetteur/récepteur 34, forment ensemble une unité réceptrice. Il en est de même des parties réceptrices des émetteur/récepteur 30 et émetteur/récepteur 31. En référence à cette Figure 3, bien qu'étant schématisés chacun par des blocs séparés fonctionnant en série, certains circuits, par exemple les circuits de synthèse d'interférence 3 et/ou 6 et/ou 9, pourraient être combinés dans un seul et même circuit physique qui réalise les opérations mises en oeuvre dans ces circuits 3 et/ou 6 et/ou 9. Il en est de même des fonctions de soustraction par les différents soustracteurs, détecteurs de seuil. Dans ce cas, il peut en outre être envisagé que ces circuits opèrent des traitements " en parallèle ". De même, tous ces circuits peuvent être réalisés sous forme totalement ou partiellement logicielle. Le fonctionnement d'une unité réceptrice est maintenant donné en référence à
cette Figure 3.
L'unité réceptrice comprend, pour les N voies des communications de premier io groupe, N corrélateurs 11-1N, N premiers détecteurs à seuil 2,2N, un premier circuit de synthèse d'interférence 3, N soustracteurs 414N, N seconds
détecteurs à seuil 515N, un second circuit de synthèse d'interférence 6.
Il comprend par ailleurs, pour les M voies des communications de second groupe, M corrélateurs 1N+1-1 N+M, M premiers soustracteurs 71-7M, M premiers détecteurs à seuil 81-8M, un circuit de synthèse d'interférence 9, M seconds soustracteurs 101-10M, et M seconds détecteurs à seuil 11111M. Le terme " corrélateur ", désignant chacun des éléments 111N et 1N+ó1 N+M, est utilisé
dans la présente description non seulement pour désigner un circuit assurant la
fonction de corrélation à proprement parlé (c'est à dire un circuit détectant la coïncidence entre un signal reçu et une séquence de code CDMA locale par détection d'un pic), mais également les circuits annexes pour démoduler en conséquence le signal de communication CDMA reçu (c'est à dire les circuits assurant éventuellement une fonction de recouvrement de signaux multi-trajets et assurant une fonction de démodulation du signal reçu, en fonction de la séquence locale de code CDMA détectée comme appropriée). De tels circuits sont connus de l'état de la technique pour la technologie CDMA. En particulier, l'homme du métier conviendra que des réalisations sont connues pour réaliser la modulation d'un signal de données à transmettre en mode CDMA, par exemple par modulation QPSK, multiplication par une séquence interne de Walsh-Hadamard, puis multiplication de la séquence résultante par un code externe de brouillage PN, Gold, etc... De même, I'homme du métier conviendra que la réalisation des corrélateurs 1ó1N et 1N+1-1N+M est connue de l'état de l'art
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(voir par exemple US-A-5103459). Chaque corrélateur comprend un circuit de génération local des codes interne et externe utilisés en émission, un corrélateur pour détecter des pics de corrélation entre le signal reçu et les séquences générées localement de sorte à synchroniser la phase des séquences générées localement sur la phase des séquences véhiculées par le
signal reçu, et un démodulateur par exemple QPSK.
Chacun des N corrélateurs 1-1 N démodule en mode CDMA une communication respective reçue pour produire un signal de communication en bande de base démodulé qui est appliqué à l'un respectifs des N premiers io détecteurs à seuil 21-2N. Chaque détecteur à seuil 21 à 2N est en réalité un circuit qui, recevant le signal de communication en bande de base démodulé, produit des symboles parmi un ensemble limité de symboles autorisés, les symboles produits étant les symboles retenus par le détecteur à seuil 21 à 2N comme ayant la plus grande probabilité d'être les symboles effectivement transmis par l'émetteur distant. Chaque suite de symboles produite par l'un respectif des détecteurs à seuil 21 à 2N est appliquée à une entrée respective du premier circuit de synthèse d'interférence 3. Ce dernier met en oeuvre un algorithme d'évaluation de l'interférence que génère l'ensemble des N signaux de premier groupe sur chaque signal de second groupe. Par exemple, lI'algorithme mis en oeuvre dans le circuit de synthèse d'interférence est tel que suit: ak (k = 1, 2, ..., N) désigne N symboles respectivement émis par N unités distantes 20, à 20N en mode CDMA à un même instant donné. ak (k = N+1, N+2,..., N+M) désigne M symboles respectivement émis par N unités distantes , à 20M en mode CDMA à un même instant donné A chacune des N communications de premier groupe, est allouée l'une respective de N séquences de Walsh- Hadamard (WH) de longueur N. Wk = (wk,1, wk,2. -, wkN) désigne la kième séquence WH allouée à la kième communication de premier groupe, parmi N. Pour avoir plus de N utilisateurs dans la même cellule, on réaffecte une partie de ces N séquences WH mais avec une autre séquence externe de brouillage
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(scrambling) de type PN. Lorsque le nombre d'utilisateurs est K = N+M, les premiers N utilisateurs utilisent une séquence PN notée P1 = (P1,1, P1,2, ", Pl.N) et les M utilisateurs suivants utilisent une séquence
P2 = (P2,1, P22,...., P2,N).
L'ensemble des opérations d'étalement et de brouillage se résume à une multiplication du bit à émettre par une séquence formée par le produit terme à terme de la séquence WH et de la séquence PN, toutes deux allouées à la communication. Pour les utilisateurs de 1 à N, cette séquence composite est: Uk = Pl1Wk = (Pl,1 Wk, P1, P2Wk.2. 1, PlN WkN) et pour les M utilisateurs suivants, dont les indices vont de N+1 à N+M, la séquence composite est de la forme:
Vk = P2.Wk = (P2,1Wk,1, P2,2Wk21, P2,NWk,N)-
Avec cette notation, le kième utilisateur émet un signal akUk lorsque k < N et akVk lorsque k > N, o ak désigne le bit à émettre par cet utilisateur. Il s'agit là d'une notation symbolique o le temps n'apparaît pas, mais il est clair que les N composantes des séquences indiquées ci-dessus sont émises à la cadence
chip qui est N fois plus grande que la cadence bit.
On distingue ainsi deux groupes d'utilisateurs: les N premiers et les M seconds. A l'intérieur du même groupe, il n'y a aucune interférence, puisque deux utilisateurs du même groupe utilisent des séquences WH différentes et la séquence PN est la même. Par contre des utilisateurs de groupes différents ont une interférence mutuelle de 1/N si la puissance du signal utile est normalisée
par 1.
En résultat de ce qui précède, en détection, pour le premier groupe d'utilisateurs, la sortie du corrélateur 1k (k = 1, 2,..., N) s'écrit:
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M Yk Nak+EaN+mUk Vm =l, k = 1, 2,...,N (1) (o l'exposant T désigne le vecteur transposé). Les sorties des N corrélateurs 1k (k = 1, 2,..., N)sont appliquées respectivement aux détecteurs à seuil 2k, k = 1, 2,.... N, qui prennent des décisions préliminaires respectives â1, â2,.... âN' La sortie d'un corrélateur 1N+m, m = 1, 2,..., M, pour le deuxième groupe d'utilisateurs s'écrit: N -Na + Y, aUV YNV+m aN+m + E kk k=t, m = 1, 2,... ,M. (2) Or, les séquences Uk et Vm étant connues et des valeurs estimées âk des symboles ak (pour k de 1 à N) étant disponibles en sortie des corrélateurs 11-1N, nous avons donc une valeur estimée de l'interférence affectant chaque communication de second groupe. Cette interférence, qui est calculée dans le circuit 3, s'écrit N IN+m = EakUkVm k=l, (m = 1,..., M) (3) Ce terme (3) est soustrait au moyen d'un soustracteur 7m (m = 1,... , M) du signal issu du corrélateur respectif 1N+m (m = 1,..., M), et le signal résultant est envoyé vers un détecteur à seuils 8m (m = 1,..., M) pour prendre une décision préliminaire âN+m, (m = 1,..., M). Il est à noter que si toutes les décisions de la première étape étaient correctes, c'est à dire àk = ak pour k = 1, 2,..... N,
I'annulation d'interférence serait parfaite pour ce second groupe d'utilisateurs.
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Les décisions âN+l, âN.2..., aâN+M prises dans l'étape décrite ci-dessus servent à
leur tour à estimer l'interférence affectant le premier groupe de N utilisateurs.
Cette interférence, calculée dans le circuit 9, s'écrit: M f/c = -'a+mU; Vm m=1 (4) pour le kième utilisateur. Cette interférence (4) estimée dans le circuit 9 est soustraite (41-4N) de la sortie du corrélateur 11-1N respectif, et le signal résultant est appliqué à un détecteur à seuils 515N pour prendre des décisions plus fiables pour le premier groupe d'utilisateurs. à1, à2,.....,N désignent ces N
décisions prises.
A ce stade, nous avons une meilleure estimation de l'interférence affectant le second groupe d'utilisateurs. Celle-ci, calculée par le circuit 6, est donnée par: N I N+n =1 k m k=l, m = 1,....,M (5) Les décisions prises par les détecteurs à seuils 111-11M sont prises après soustraction 10,-10M de cette dernière estimée de l'interférence aux signaux issus des soustracteurs 71-7M corrélateur. Ces décisions sont notées àN+l, aN+2, aN+M, Afin d'obtenir un signal de communication d'un mode donné ayant un niveau d'interférence toujours plus faible, I'on peut procéder, selon l'invention, à P itérations de la synthèse d'interférence décrite ci-dessus, comme cela apparaît ci-après. Le fonctionnement de l'unité de la Figure 3 est donc la suivante: les M soustracteurs 71-7M soustraient chacun, de l'un respectif des M signaux de communication de second groupe, I'interférence synthétisée par le circuit 3. Les
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sorties des M soustracteurs 71-7M sont appliqués à des entrées respectives des M détecteurs à seuil 81-8M, lesquels produisent chacun une série de symboles d'une communication de second groupe, dans laquelle l'interférence provenant
des communications de premier groupe est sensiblement réduite.
Les sorties respectives des M détecteurs à seuil 81-8M sont appliquées à des entrées du circuit de synthèse d'interférence 9, lequel produit sur chacune de ses N sorties respectives, un signal d'interférence à déduire de l'un respectif des N signaux de communication de premier groupe, au moyen de l'un des N soustracteurs 41-4N. Les sorties des N soustracteurs 41-4N sont appliquées à io des entrées respectives des détecteurs à seuil 51-5N. Chaque détecteur à seuil produit une série de symboles de l'une des N communications de premier groupe, dans laquelle l'interférence provenant des M communications de
second groupe est sensiblement réduite.
En résultat des traitements qui précèdent, en sortie des détecteurs à seuil 5,-
5N, d'une part, et des détecteurs à seuil 81-8M, d'autre part, sont obtenues des séries de symboles de communications de premier groupe, d'une part, et de second groupe, d'autre part, pour lesquelles le niveau d'interférence est
sensiblement diminué.
Il est possible de réitérer, au moins pour l'un des groupes de communications, les traitements décrits ci-dessus. Cela est réalisé dans le schéma de la Figure 3 au moyen du circuit de synthèse d'interférence 6, des soustracteurs 101-10M et des détecteurs à seuil 1 1ó11M. Le circuit de synthèse d'interférence 6 reçoit les sorties respectives des N détecteurs à seuil 51-5N. Le circuit 6 met en oeuvre un algorithme d'évaluation de l'interférence que génère, après première soustraction d'interférence, I'ensemble des communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe. Les M soustracteurs 101-10M soustraient chacun l'interférence synthétisée par le circuit 6 de l'un respectif des M signaux de communication de premier groupe, dans lesquels un premier traitement de soustraction d'interférence a déjà été effectué. Les sorties des M soustracteurs 101-10M sont appliqués à des entrées respectives des M détecteurs à seuil 11111M, lesquels produisent chacun une série de symboles
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d'une communication de premier groupe, dans laquelle l'interférence provenant
des communications de second groupe est encore sensiblement réduite.
Ainsi sont mises en oeuvre les étapes suivantes l'on synthétise une première interférence que génère toutes les communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe. Cette première interférence est alors soustraite de cette communication de second groupe. Puis, I'on synthétise une première io interférence que génère toutes les communications de second groupe sur chaque communication de premier groupe. Cette interférence est alors
soustraite de chaque communication de premier groupe.
Afin d'augmenter la qualité de la communication reçue, de manière itérative pour un rang P=2, sont mises en oeuvre les sous-étapes suivantes: (1) - dans une première sous-étape, I'on synthétise (6) une 2ième interférence respective que génère sur chaque communication de second groupe toutes les communications de premier groupe, en utilisant des décisions (51-5N) sur des valeurs de symbole de ces communications de premier groupe qui sont prises
lors d'une seconde sous-étape de rang précédent 1, puis l'on soustrait (101-
1 ON) cette 2ième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide (11,-11M) des valeurs de symbole de chaque communication de second groupe après soustraction (10-10ON) de cette 2ième interférence de ladite chaque communication de second groupe; (2) - dans une seconde sous-étape, I'on synthétise (synthétiseur non représenté et devant être localisé en aval des détecteurs de seuil (111-11N)) une 2ième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe toutes les communications de second groupe, en utilisant des décisions (11-11N) sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors de la première sous-étape (1) cidessus, puis l'on soustrait cette 2ième interférence de la communication respective de
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premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de premier groupe après soustraction de cette 2ième interférence de ladite chaque communication de premier groupe;
et ainsi de suite pour des interférences de rang quelconque.
Ainsi, pour un rang P quelconque strictement supérieur à 2, (1) - dans une première sous-étape, I'on synthétise une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de second groupe toutes les communications de premier groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs io de symbole de ces communications de premier groupe qui sont prises lors d'une seconde sous-étape de rang précédent (P-1), puis l'on soustrait cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de second groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de second groupe; (2) - dans une seconde sous-étape, I'on synthétise une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe toutes les communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors de la première sous-étape (1) ci-dessus, puis l'on soustrait cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de premier groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de premier groupe. Il peut très bien être prévu selon l'invention de ne prendre en compte pour la synthèse de l'interférence, que les décisions prises par les détecteurs à seuils qui sont jugées fiables. Considérons par exemple la première itération visant à annuler l'interférence des N communications de premier groupe sur les M communications de second groupe. Cette interférence est synthétisée par le circuit 3 en utilisant les décisions (â1, a2...., aN) prises par les détecteurs à seuils 21-2N. Il peut être prévu selon l'invention que si les signaux d'entrée ak (k
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= 1, 2,..., N) de ces détecteurs à seuils correspondant à ces décisions (â1, â2, aN), sont inférieurs à un seuil prédéterminé, les décisions correspondant à ces entrées ne sont pas fiables et l'interférence correspondante, normalement
calculée par le circuit 3, n'est pas soustraite aux M signaux de second groupe.
Dans ce cas, I'on ne synthétise pas une interférence que génère TOUTES les communications d'un groupe donné sur chaque communication d'un autre groupe, mais une interférence que génère CERTAINES DES communications
de ce groupe donné sur chaque communication de cet autre groupe.
Ceci permet d'améliorer le fonctionnement de l'unité de la Figure 3.
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Claims (4)
1 - Procédé pour accroître de M, M étant un entier quelconque supérieur ou égal à 1, le nombre N, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, de communications établies entre une unité centrale (15) et des unités distantes (201-20N; 21-21M) d'un réseau à accès multiple à division de code, N communications de premier groupe additionnées à M communications de second groupe pouvant ainsi être simultanément établies et utilisant chacune i0 un code interne d'étalement et un code externe de brouillage, caractérisé en ce que: - l'on synthétise (3) une première interférence que génère des communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe, - I'on soustrait (71-7M) ladite première interférence synthétisée qui est générée par lesdites communications de premier groupe de chaque communication de second groupe, - I'on synthétise (9) une première interférence que génère des communications de second groupe sur chaque communication de premier groupe, et - I'on soustrait (41-4N) cette première interférence synthétisée qui est générée par lesdites communications de second groupe de chaque communication de
premier groupe.
2 - Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, de manière itérative, pour un rang P quelconque supérieur ou égal à 2, (1)dans une première sous-étape, I'on synthétise une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de second groupe des communications de premier groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de premier groupe qui sont prises lors d'une seconde sous-étape de rang précédent (P-1), puis l'on soustrait cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de second groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de second groupe;
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(2)- dans une seconde sous-étape, I'on synthétise une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe des communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors de la première sous-étape (1) ci-dessus, puis l'on soustrait cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et l'on décide des valeurs de symbole de chaque communication de premier groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de premier groupe.
3 - Procédé conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les N communications de premier groupe utilisent des codes internes orthogonaux, de type Walsh-Hadamard respectifs pour les différentes communications de ce groupe, et un même code externe de brouillage appartenant à l'ensemble des codes externes de brouillage (code PN, code de Gold, code de Kasami), et en ce que les M communications de second groupe utilisent un sous-ensemble de M codes internes orthogonaux, de type Walsh-Hadamard, utilisés par les communications de premier groupe, et un autre code externe de brouillage appartenant à l'ensemble des codes externes de brouillage (code PN, code de
Gold, code de Kasami) et différent de celui utilisé pour le premier groupe.
4 - Procédé conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les N communications de premier groupe utilisent des codes internes respectifs orthogonaux entre eux pour les différentes communications de ce groupe, et un même code externe de brouillage appartenant à l'ensemble des codes externes de brouillage (code PN, code de Gold, code de Kasami), et en ce que les M communications de second groupe utilisent d'autres codes internes respectifs orthogonaux entre eux, mais non orthogonaux avec les codes internes des communications de premier groupe, et un code externe de brouillage appartenant à l'ensemble des codes externes de brouillage (code PN, code de Gold, code de Kasami) et identique au code externe utilisé par les
communications de premier groupe.
- Unité de réception d'un réseau de télécommunications à accès multiple à division de code, N communications de premier groupe additionnées à M
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communications de second groupe pouvant ainsi être simultanément établies et utilisant chacune un code interne d'étalement et un code externe de brouillage, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un premier synthétiseur (3) d'une première interférence que génère des communications de premier groupe sur chaque communication de second groupe, - un soustracteur (71-7M) pour soustraire ladite première interférence générée par toutes les communications de premier groupe à chaque communication de second groupe, - un autre synthétiseur (9) d'une première interférence que génère des communications de second groupe sur chaque communication de premier groupe, et - un autre soustracteur (41-4N) pour soustraire cette première interférence générée par des communications de second groupe à chaque communication de premier groupe. 6 - Unité conforme à la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend, P étant un nombre entier quelconque supérieur ou égal à 2, - pour une première sous-étape, un Pième synthétiseur pour synthétiser une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe toutes les communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors d'une seconde sous-étape de rang précédent (P- 1), un soustracteur pour soustraire cette Pième interférence de la communication respective de second groupe, et un moyen de décision pour décider des valeurs de symbole de chaque communication de second groupe apres soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de second groupe; pour une seconde sous-étape, un Pième synthétiseur pour synthétiser une Pième interférence respective que génère sur chaque communication de premier groupe toutes les communications de second groupe, en utilisant des décisions sur des valeurs de symbole de ces communications de second groupe qui sont prises lors de la première sous-étape ci-dessus, un
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soustracteur pour soustraire cette Pième interférence de la communication respective de premier groupe, et un moyen de décision pour décider des valeurs de symbole de chaque communication de premier groupe après soustraction de cette Pième interférence de ladite chaque communication de premier groupe. 7 - Station de base ou terminal d'un réseau de radiocommunications,
caractérisé en ce qu'il comprend une unité conforme à la revendication 5 ou 6.
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