FR2826527A1 - Dispositif de reception equipe pour evaluer les performances des chemins par lesquels il recoit des signaux provenant d'une meme source et procede pour l'exploitation de ce dispositif - Google Patents

Abstract

Dispositif disposant d'au moins deux chemins 1A, 2A ou 1B, 2B de réception de signaux, de moyens 3A, 3B pour corriger des erreurs affectant les signaux reçus, et de moyens d'évaluation 5A, 5B du niveau de performance en matière de restitution de signaux pour un chemin, ces moyens d'évaluation déterminant le niveau de performance de chaque chemin. Le dispositif comporte aussi des moyens 9A, 9B pour dégrader, avant évaluation et correction, les signaux reçus au niveau d'un chemin, afin de réduire le niveau de performance obtenu avant correction pour ce chemin et de permettre une évaluation d'une marge de sécurité relative au niveau de performance pour ce chemin, à l'aide des moyens d'évaluation.

Description

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Dispositif de réception équipé pour évaluer les performances des chemins par lesquels il reçoit des signaux provenant d'une même source et procédé pour l'exploitation de ce dispositif. L'invention concerne un dispositif de réception qui est équipé de moyens prévus pour lui permettre d'évaluer les performances des chemins par lesquels il reçoit des signaux, en particulier dans le cas de signaux numériques, ces évaluations étant, par exemple, prévues à des fins de sélection de meilleur chemin. Elle concerne aussi un procédé d'exploitation de ce dispositif.

Il est connu d'associer à un dispositif, prévu pour pouvoir recevoir des signaux par différents chemins, des moyens permettant d'évaluer les performances respectives de ces chemins, par exemple en matière de puissance. Ces évaluations peuvent être effectuées à différentes fins, elles sont couramment utilisées pour sélectionner l'antenne par l'intermédiaire de laquelle un signal est reçu avec la plus grande puissance par un dispositif de réception radio disposant de plusieurs antennes.

Un autre exemple connu concerne le cas où un dispositif reçoit des signaux numériques, il y est prévu de calculer le taux d'erreur binaire ou TEB, pour chacun des chemins susceptibles d'être exploités pour une même réception. Une comparaison des taux obtenus pour les divers chemins possibles pour atteindre le dispositif de réception permet de déterminer celui ou ceux des chemins pour lequel ou lesquels le plus faible taux d'erreur est obtenu dans des conditions déterminées, et en conséquence d'agir de manière appropriée.

Dans le cas mentionné ci-dessus en tant qu'exemple et en considérant le critère de performance pris en compte, un chemin de qualité maximale est un chemin pour lequel le taux d'erreur binaire qui est déterminé est nul. A défaut, le meilleur chemin est un chemin pour lequel le taux d'erreur binaire déterminé se trouve être le plus faible comparé à ceux qui sont obtenus dans les mêmes conditions pour les autres chemins. Il est bien entendu possible qu'un même taux d'erreur soit obtenu pour plusieurs chemins ce qui oblige à réaliser une sélection complémentaire fondée sur un critère différent. Une solution simple, couramment mise en oeuvre, pour sélectionner un chemin parmi plusieurs possibles, consiste à

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sélectionner le premier chemin pour lequel il est déterminé un taux d'erreur nul, ou considéré comme suffisamment faible.

Les moyens d'évaluation de qualité pour les chemins de réception évoqués ci-dessus ont l'inconvénient de ne pas fournir d'indication concernant les marges de sécurité, en terme de performances, respectivement disponibles pour des chemins qui présentent simultanément la même qualité, c'est-à-dire le même niveau de performance, selon un critère déterminé et en particulier un même taux d'erreur binaire. Or, en particulier dans le cadre d'une sélection de chemin en fonction de sa qualité, il est avantageux de choisir le chemin qui présente la plus grande marge de sécurité, lorsque le signal à transmettre est susceptible de varier au cours du temps d'une manière qui affecte significativement sa qualité. Si cette marge de sécurité n'est pas prise en compte dans la détermination du meilleur chemin pour un dispositif de réception, il existe un risque que la dégradation affectant un signal reçu par un chemin ne permette pas son exploitation ou son exploitation optimale par le dispositif auquel il est destiné, alors qu'une réception réalisée par un autre chemin peut la permettre, si la marge de sécurité disponible au niveau de cet autre chemin est plus grande que celle permise par le chemin sélectionné.

L'invention propose donc un dispositif de réception disposant d'au moins deux chemins de réception de signaux, de moyens permettant de corriger des erreurs affectant éventuellement les signaux reçus par un chemin en exploitant des indications incorporées dans ces signaux, et de moyens d'évaluation du niveau de performance atteint selon un critère déterminé de qualité en matière de restitution de signaux pour un chemin, ces moyens d'évaluation étant exploités pour déterminer le niveau de performance susceptible d'être obtenu avant correction pour chaque chemin. Le dispositif comporte aussi des moyens permettant de dégrader, avant évaluation et correction, les signaux reçus au niveau d'un chemin, de manière à pouvoir réduire ledit niveau de performance obtenu pour ce chemin et à permettre, en conséquence, une évaluation d'une marge de sécurité, selon le critère de qualité, pour ce chemin, à l'aide des moyens d'évaluation.

Selon une variante de l'invention, le dispositif comporte des moyens de dégradation des signaux reçus qui sont exploités en partage de temps

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entre la totalité ou au moins une partie des chemins, de même qu'au moins certains des moyens pour la correction des erreurs et l'évaluation des niveaux de performance et marges de sécurité qui sont relatifs aux chemins constituant ladite totalité ou partie des chemins et auxquels les dits moyens de dégradation sont associés.

L'invention propose aussi un procédé permettant l'évaluation des performances en matière de restitution des signaux reçus par un dispositif disposant de plusieurs chemins par lesquels les signaux sont susceptibles d'être reçus, ce dispositif comportant des moyens pour corriger les signaux reçus par un chemin, dans des limites de correction déterminées, en exploitant des indications incorporées dans les signaux et des moyens pour évaluer les performances d'un chemin selon un critère déterminé de qualité en matière de restitution de signaux, avant correction. Il est prévu de dégrader les signaux reçus pour permettre de déterminer une marge de sécurité par chemin, selon le critère déterminé de qualité pris en compte par les moyens d'évaluation, lorsque la dégradation imposée aux signaux reçus par un chemin entraîne la variation du niveau de performance évaluée pour ce chemin.

L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la description qui suit en liaison avec la figure unique évoquée ci-dessous.

La figure unique présente un schéma de principe relatif à un exemple de dispositif de réception doté de moyens d'évaluation, selon l'invention.

Pour des commodités d'explication, il est supposé que le dispositif de réception en diversité présenté sur la figure unique dispose de deux chemins symbolisés chacun par une antenne 1A ou 18 reliée à un agencement individuel 2A ou 2B inclus dans le dispositif. En fait, l'invention s'applique également lorsque le dispositif de réception est prévu pour pouvoir recevoir des signaux d'un nombre de chemins qui est supérieur à deux et lorsque le dispositif est prévu pour assurer, de manière multiplexée, tout ou partie du traitement des signaux, reçus de divers chemins, qui est envisagé ici. Comme connu, un tel multiplexage peut permettre de limiter à un seul le nombre de modules fonctionnels nécessaires à la réalisation d'une fonction déterminée et par exemple un décodage ou un calcul de taux d'erreur, alors qu'il est prévu un module par fonction pour chaque chemin, dans le schéma de principe présenté

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ici. Un tel multiplexage temporel ne peut s'appliquer que si les signaux numériques sont transmis par paquets.

Dans l'exemple présenté et selon une forme de réalisation connue relative à un dispositif de réception de signaux numériques, les signaux captés par une antenne sont appliqués en entrée d'un décodeur 3A ou 3B, après avoir été remis en forme de manière appropriée par l'intermédiaire d'un module d'interface 4A ou 4B, assurant leur amplification et leur synchronisation en fréquence et en temps en vue de leur prise en compte par le décodeur. it est ici supposé que les signaux contiennent des codes de correction d'erreur, introduits avant envoi au dispositif de réception, pour permettre à un décodeur de corriger la plupart des erreurs figurant dans les signaux reçus qui n'étaient pas présentes avant l'envoi. L'utilisation de code de correction d'erreur est courrante dans les transmission numériques.

Différents codes de correction sont utilisable avec l'invention.

Dans l'exemple envisagé ici, les signaux sont groupés par paquets qui contiennent les codes de correction d'erreur, ceux-ci permettant à un décodeur de corriger au moins certaines des erreurs figurant dans les paquets reçus qui n'étaient pas présentes à la constitution de ces paquets. Les signaux apparaissant successivement en sortie d'un décodeur, prévu pour exploiter une telle technique de correction d'erreur classiquement désignée par l'acronyme FEC pour"Forward Error Correction", ne contiennent donc que peu d'erreurs, voire pas d'erreur, lorsque les conditions d'exploitation correspondent à ce qui est normalement prévu.

Une évaluation des performances d'un décodeur est par exemple réalisée au moyen d'un module d'évaluation 5A ou 5B ici relié tant à l'entrée qu'à la sortie de ce décodeur. Dans l'exemple proposé, la sortie du décodeur est reliée au module d'évaluation par l'intermédiaire d'un codeur 6A ou 6B, fonctionnant de manière inverse par rapport au décodeur. Ce codeur permet de recoder les paquets décodés apparaissant en sortie du décodeur de manière à pouvoir les comparer avec les paquets reçus dont ils sont issus. Dans la mesure où, comme indiqué ci-dessus, les paquets apparaissant en sortie d'un décodeur ne contiennent normalement pas d'erreur, tant que le décodeur fonctionne dans des conditions acceptables, il est possible d'exploiter les paquets recodés en tant que références vis à vis des paquets dont ils sont issus. Ceci permet de

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déterminer un taux d'erreur binaire, tel qu'évoqué plus haut pour un décodeur et donc pour le chemin dans lequel le décodeur est inclus, à partir des paquets de signaux que ce décodeur a reçus.

Dans l'exemple présenté, chacun des deux modules d'évaluation de taux d'erreur 5A ou 5B reçoit par une première entrée les paquets apparaissant en sortie d'un des modules d'interface et par une seconde entrée les paquets sortant d'un des codeurs 6A ou 6B. Chaque module d'évaluation fournit un signal d'évaluation d'erreur par une sortie à une des entrées d'un comparateur 7 commun. Le comparateur 7 est ici exploité pour commander un commutateur 8 permettant de mettre sélectivement en liaison la sortie de paquets S du dispositif de réception avec la sortie de l'un ou l'autre des décodeurs 3A et 3B. Ceci permet de choisir le chemin qui présente le taux d'erreur le plus faible pour transmettre, vers la sortie S du dispositif, des signaux numériques qui correspondent à ceux contenus dans les signaux radio respectivement captés par les deux antennes 1A et 1 B.

Il doit être compris que les moyens permettant d'évaluer les niveaux de performance et en particulier le taux d'erreur pour un chemin donné, peuvent éventuellement être incorporés dans les décodeurs respectivement prévus pour les différents chemins, chacun de ces décodeurs fournissant par exemple une indication de taux d'erreur pour le chemin qu'il équipe. La comparaison des indications de taux respectivement fournies par les différents décodeurs, est alors susceptible d'être exploitée pour sélectionner un chemin, dans les conditions évoquées ci-dessus, et donc en particulier un chemin qui présente un taux d'erreur nul ou qui est le plus faible des taux alors comparés.

Selon l'invention, il est également prévu des moyens supplémentaires pour permettre de déterminer, parmi des chemins présentant simultanément des performances identiques et optimales en terme de taux d'erreur binaire, celui qui est susceptible de posséder la meilleure marge de sécurité en ce qui concerne la performance dont l'évaluation est réalisée et qui en conséquence est susceptible de continuer le plus longtemps à assurer une transmission fidèle des signaux restitués, si la qualité des signaux reçus baisse significativement.

A cet effet, il est prévu d'exploiter la propriété présentée par les décodeurs, lorsque ceux-ci sont conçus pour produire un signal sans

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faute ou avec peu de fautes à partir d'un signal reçu qui contient des indications permettant de le reconstituer en corrigeant les erreurs susceptibles d'y figurer à la réception. Comme il est connu, une telle capacité de correction est notamment prévue dans les décodeurs de signaux numériques transmis par paquets où les paquets contiennent des codes de correction d'erreur permettant de reconstituer leur contenu, tant que les niveaux d'erreur se maintiennent dans des limites déterminées.

Selon l'invention, il est donc prévu d'associer, aux moyens d'évaluation évoqués ci-dessus, des moyens par l'intermédiaire desquels il est possible de dégrader progressivement les signaux transmis aux décodeurs de manière que puisse être atteinte la limite à partir de laquelle un premier des décodeurs n'a plus la capacité de maintenir le niveau de performance qu'il avait jusqu'alors. Ceci peut être réalisé sans conséquence sur la transmission des signaux reçus, dans le cadre d'une évaluation des marges de sécurité de décodeurs traitant les signaux, lorsque cette évaluation est réalisée en vue de déterminer le décodeur présentant la meilleure marge, dans la mesure où au moins un des décodeurs conserve son niveau initial de performance et permet donc le maintien de la qualité de transmission jusqu'alors assurée.

Il est possible de déterminer le décodeur qui a la plus faible marge de sécurité entre deux ou plusieurs décodeurs présentant simultanément un même niveau de performance. Ceci peut donc être exploité pour sélectionner un décodeur et en conséquence le chemin correspondant, pour lequel le niveau de performance déterminé est optimal et la marge de sécurité est potentiellement la plus élevée.

Dans l'exemple proposé, de signaux numériques transmis par paquets contenant des codes de correction d'erreur, c'est donc l'augmentation du taux d'erreur binaire pour un chemin, lorsque les signaux reçus sont artificiellement dégradés, qui permet d'établir la marge de sécurité dont il dispose.

Cette dégradation artificielle peut être obtenue par différents moyens techniques, tels que des générateurs de bruit, des déphaseurs, des atténuateurs ou amplificateur à gain variable, ou autres placés en amont des décodeurs, ces moyens étant ici référencés 9A ou 9A'et 9B ou OB'.

Dans une première forme de réalisation, les moyens de dégradation sont par exemple constitués par des déphaseurs respectivement placés l'un entre un module d'interface et un décodeur, comme le moyen 9A entre le

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module d'interface 4A et le décodeur 3A, ou encore entre une antenne et un module d'interface, comme le moyen 9A'entre l'antenne 1A et le module d'interface 4A. Un déphasage progressif peut ainsi être réalisé par l'intermédiaire de moyens déphaseurs associés aux décodeurs et par exemple par les moyens 9A et 9B pour les signaux respectivement reçus des antennes 1A et 1B et transmis aux décodeurs 3A et 3B. Si ces décodeurs présentent un même taux d'erreur binaire nul, il est possible de déterminer celui dont la marge de sécurité est la plus faible et dont en conséquence le taux d'erreur risque d'être le premier à augmenter.

Comme indiqué plus haut, une telle opération de détermination avec dégradation n'affecte que le décodeur dont la marge de sécurité est la plus faible. Les signaux produits par l'autre décodeur peuvent donc généralement être utilisés pour alimenter la sortie S du commutateur 8, dans l'exemple proposé.

Dans le cas d'une réalisation avec multiplexage temporel comme décrit précédemment et par conséquent, avec mise en commun du décodeur pour les divers chemins, il est impossible de laisser se dégrader le signal en sortie du décodeur car il n'y a pas moyen de choisir la sortie d'un autre décodeur qui elle serait sans erreur. La solution consiste alors à utiliser la connaissance sur les performances du décodeur pour déterminer le taux d'erreur binaire à ne pas dépasser à son entrée pour garantir un taux d'erreur binaire nul à sa sortie.

Comme indiqué ci-dessus, d'autres moyens peuvent être substitués aux déphaseurs pour dégrader artificiellement et temporairement les signaux qui sont transmis aux décodeurs, en phase de détermination de marge de sécurité pour les décodeurs.

Dans une forme préférée de réalisation, les moyens de dégradation sont des moyens de contrôle de gain du dispositif qui sont exploités pour réduire le niveau de puissance des signaux, en provenance des antennes, fournis aux décodeurs. Cette dégradation est susceptible d'être réalisée en amont, en aval ou au niveau des modules d'interface. Comme précédemment elle permet de déterminer le décodeur dont la marge de sécurité est la plus faible entre des décodeurs présentant le même niveau de performance au début d'une opération de détermination de marge.

Dans l'exemple proposé, cette détermination exploite les modules d'évaluation 5A et 5B, qui permettent de déterminer quel est le premier

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décodeur 3A ou 3B dont le taux d'erreur binaire est augmenté, lorsque le gain est progressivement réduit.

Comme indiqué précédemment, différents type de codes correcteur d'erreurs peuvent être utilisés dans l'invention. L'utilisation de certains codes, tel que par exemple le code de Reed-Solomon, réalise lors du décodage un comptage des erreurs corrigés pendant le décodage, ou signalent les bits ou symboles corrigés lors du décodage. L'utilisation de code permettant d'avoir le nombre d'erreurs corrigées dès la sortie du décodeur font que les moyens d'évaluation du niveau de performance sont inclus dans le décodeur 3A et 3B. Les modules d'évaluation 5A et 5B et les codeurs 6A et 6B ne sont alors pas nécessaire.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS 1/Dispositif comportant : - au moins deux chemins de réception de signaux, - des moyens (3A, 3B) permettant de corriger des erreurs affectant les signaux reçus par un chemin (1A, 2A ou 1B, 2B), en exploitant des indications incorporées dans les signaux qu'il reçoit, et - des moyens (5A, 5B) d'évaluation du niveau de performance atteint selon un critère déterminé de qualité en matière de restitution de signaux pour un chemin, ces moyens d'évaluation étant exploités pour déterminer, à partir des signaux reçus, le niveau de performance susceptible d'être obtenu après correction pour chaque chemin, caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens (9A, 9B) permettant de dégrader, avant évaluation et correction, les signaux reçus au niveau d'un chemin de manière à pouvoir réduire le niveau de performance préalablement obtenu pour ce chemin et à permettre, en conséquence, une évaluation d'une marge de sécurité, selon le critère de qualité, pour ce chemin, à l'aide des moyens d'évaluation.
2. 2/Dispositif de réception, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande de gain permettant de dégrader progressivement les signaux reçus au niveau d'un chemin, en amont des moyens d'évaluation et des moyens de décodage de signaux.
3. 3/Dispositif de réception, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de déphasage pour permettre de dégrader progressivement les signaux reçus au niveau d'un chemin, en amont des moyens d'évaluation et des moyens de décodage.
4. 4/Dispositif de réception, selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est plus particulièrement prévu pour recevoir des signaux numériques, ce dispositif disposant d'au moins deux chemins de réception de signaux, ainsi que : - de moyens de décodage des signaux numériques reçus incluant des moyens permettant de corriger des erreurs les affectant en exploitant des codes de correction d'erreur incorporés dans ces signaux,

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   - de moyens d'évaluation du taux d'erreur binaire (TEB) pour chaque chemin, ces moyens d'évaluation étant placés en aval des moyens de décodage, et - de moyens pour permettre de dégrader progressivement les signaux reçus au niveau d'un chemin, ces moyens étant positionnés en amont des moyens d'évaluation et des moyens de décodage prévus pour les signaux.
5. 5/Dispositif de réception, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (9A) de dégradation des signaux reçus qui sont exploités en partage de temps entre la totalité ou au moins une partie des chemins, de même qu'au moins certains des moyens pour la correction des erreurs et l'évaluation des niveaux et marges de performance qui sont relatifs aux chemins constituant ladite totalité ou partie des chemins et auxquels les dits moyens de dégradation sont associés.
6. 6/Procédé permettant l'évaluation des performances en matière de restitution des signaux reçus par un dispositif disposant de plusieurs chemins par lesquels les signaux sont susceptibles d'être reçus, ce dispositif comportant des moyens pour corriger les signaux reçus par un chemin, dans des limites de correction déterminées, en exploitant des indications incorporées dans les signaux et des moyens pour évaluer les performances d'un chemin selon un critère déterminé de qualité en matière de restitution de signaux, avant correction, caractérisé en ce qu'il prévoit de dégrader les signaux reçus pour permettre de déterminer une marge de sécurité par chemin, selon le critère de qualité pris en compte par les moyens d'évaluation, lorsque la dégradation imposée aux signaux reçus par un chemin entraîne la diminution du niveau de performance évalué pour ce chemin.
7. 7/Procédé, selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il prévoit de dégrader progressivement et conjointement les signaux reçus par différents chemins, pour lesquels un même niveau de performance est alors indiqué par les moyens d'évaluation, afin de déterminer au moins celui de ces chemins dont le niveau de performance diminue le premier et traduit une marge de sécurité inférieure à celle des chemins dont le

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   niveau de performance se conserve, ledit procédé permettant de maintenir la transmission des signaux en phase d'évaluation par le ou l'un des chemins dont le niveau de performance est resté inchangé.
8. 8/Procédé, selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il prévoit une sélection parmi plusieurs chemins présentant conjointement un même niveau de performance par élimination du ou des chemins dont le niveau de performance a diminué du fait d'une dégradation imposée des signaux reçus conjointement réalisée pour les chemins concernés.