FR2830390A1 - Procede et dispositif de reception optimisee - Google Patents
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Abstract
Au cours de ce procédé de réception d'un signal sous forme de salve dans un canal de communication, la salve comportant un préambule suivi par des données, le préambule comportant au moins une séquence utilisée pour au moins un pré-traitement préalable à la réception des données, pendant la réception du préambule :- on évalue (EA415-EA420) la puissance (A_Pow) de réception du signal;- on atténue (EA430) le signal selon le résultat de l'évaluation; et- on compense (EA430), au moins partiellement, l'atténuation de la séquence avant d'effectuer ledit au moins un pré-traitement.
Description
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La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de réception optimisée, l'optimisation portant plus particulièrement sur le contrôle automatique de gain.
L'invention est décrite ici, à titre d'exemple non limitatif, dans son application à des signaux modulés suivant une modulation de type OFDM (multiplexage à division de fréquences orthogonales, en anglais"Orthogonal Frequency Division Multiplex"), et plus particulièrement, à des signaux émis suivant la norme HiperLAN2.
Lors de l'émission d'un message à l'aide d'une modulation à division de fréquences orthogonales, les données binaires du message à transmettre sont découpées en blocs de données. Chacun de ces blocs de données est transmis indépendamment et constitue après modulation en bande de base un symbole OFDM.
Dans chacun de ces blocs de données, on groupe aussi les éléments par sous-ensembles, chaque sous-ensemble subissant ensuite un report cartographique sur un ensemble discret de points dans l'espace de Fresnel, chacun de ces points représentant une phase et une amplitude possible. Cette application est bijective.
Ainsi, par exemple, dans un message constitué de la suite suivante {000011100100011110001010100100100...}, on pourra extraire, dans l'ordre de présentation, un bloc de 16 données binaires 0000111001000111 auquel on associe le report cartographique 1+j, 1+j,-1-j, 1-j,-1+j, 1+j,-1+j,-1-j.
On a donc un ensemble de 8 éléments complexes d'un vecteur V.
Ces vecteurs sont ensuite multipliés par une matrice de transformée de Fourier discrète inverse rapide M pour obtenir un symbole OFDM constitué d'une suite d'amplitudes complexes. Ce symbole est transmis après d'autres traitements.
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Le symbole OFDM est reçu, après son passage dans le canal de transmission, dans un démodulateur, d'où on extraira un vecteur à éléments complexes V'en multipliant les amplitudes constituant ce symbole par une matrice de transformée de Fourier discrète M', telle que M. M'= Id (matrice identité). Des décisions au maximum de vraisemblance sur la partie réelle et imaginaire permettent de retrouver la séquence de symboles initiale, puis de restituer les éléments binaires associés.
Pour plus de détails sur cette technique de modulation, on pourra consulter, par exemple, l'ouvrage intitulé"OFDM for Wireless Multimedia Communications"de Richard VAN NEE et Ranjee PRASAD publié chez Artech House.
Traditionnellement, le contrôle automatique de gain utilisé pour la réception de signaux OFDM est entièrement analogique. Un tel contrôle de gain analogique est bien adapté aux systèmes de diffusion point multipoint (en anglais"broadcast"), notamment lorsque les durées d'établissement du signal sont relativement longues.
En revanche, le contrôle de gain analogique traditionnel pose certains problèmes lorsque les signaux OFDM sont employés dans des réseaux TDMA (partage de liaison par multiplexage temporel, en anglais"Time Division Multiple Access") avec des préambules de trames courts, comme c'est le cas pour les standards HiperLAN2 et IEEE 802. 11a.
On rappelle tout d'abord, que selon la couche physique définie par ces standards, toute suite de symboles est précédée d'un préambule constitué de segments connus du récepteur, ce préambule permettant notamment la synchronisation et l'égalisation du canal avant la réception des données utiles proprement dites.
Or, dans le cas de la réception de signaux OFDM suivant les standards HiperLAN2 et IEEE 802. 11 a, les puissances reçues sont dans une dynamique importante, à savoir entre-90 dBm et-20 dBm, ce qui pose différents problèmes.
Tout d'abord, la puissance du signal reçu doit être ramenée à une puissance adaptée au convertisseur analogique numérique, afin d'éviter un
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phénomène de saturation, c'est à dire que les crêtes de puissance inférieure à un seuil supérieur de 10 dB à une puissance moyenne prédéterminée ne doivent pas être écrêtées.
D'autre part, cette atténuation du signal reçu ne doit pas gêner la détection des séquences du préambule utilisées pour la synchronisation.
Enfin, le niveau du signal reçu doit être stabilisé avant la réception de la séquence du préambule utilisée pour l'égalisation.
La présente invention a pour but de remédier aux problèmes précités en proposant un mécanisme de contrôle de gain numérique.
Plus précisément, la présente invention concerne un procédé de réception d'un signal sous forme de salve dans un canal de communication, la salve comportant un préambule suivi par des données, le préambule comportant au moins une séquence utilisée pour au moins un pré-traitement préalable à la réception des données.
Selon l'invention, le procédé comporte, pendant la réception du préambule : -on évalue la puissance de réception du signal ; - on atténue le signal selon le résultat de cette évaluation ; et - on compense, au moins partiellement, l'atténuation de la séquence avant d'effectuer le pré-traitement.
Selon une caractéristique préférée du procédé de réception le prétraitement est choisi parmi une opération de synchronisation et une opération d'égalisation dudit canal.
Ainsi, après l'atténuation du signal reçu destinée à éviter la saturation du convertisseur analogique numérique, on compense cette atténuation afin de ne pas gêner la détection des séquences du préambule utilisées pour la synchronisation.
Cette invention permet également de stabiliser le niveau du signal reçu avant la réception de la séquence du préambule utilisée pour l'égalisation.
Selon une autre caractéristique préférée, pendant la réception du préambule, on calcule le niveau d'un signal intermédiaire d'auto-corrélation du
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signal et on démarre l'atténuation du signal dès que ce niveau est supérieur à un seuil prédéterminé.
On peut ainsi, selon cette caractéristique préférée, démarrer le contrôle automatique de gain dès la détection d'une séquence prédéterminée du préambule, par exemple dés détection de la séquence A définie dans la norme HiperLAN2.
Selon une autre caractéristique particulière on calcule la norme du signal pendant la réception du préambule, et on calcule une moyenne glissante de cette norme pour évaluer la puissance de réception de ce signal,
Ceci permet d'effectuer un lissage qui évité d'écrêter brutalement certaines puissances reçues, comme c'est le cas avec le mécanisme de contrôle de gain analogique décrit précédemment.
Ceci permet d'effectuer un lissage qui évité d'écrêter brutalement certaines puissances reçues, comme c'est le cas avec le mécanisme de contrôle de gain analogique décrit précédemment.
Selon un mode préféré de réalisation, au cours de l'étape d'atténuation, on atténue le signal avec un coefficient d'atténuation calculé en divisant une puissance prédéterminée par la puissance de réception du signal évaluée au cours de l'étape d'évaluation.
Ceci permet d'obtenir un signal atténué dont la puissance moyenne tend vers la puissance prédéterminée désirée.
Selon une caractéristique particulière de ce mode de réalisation préféré, au cours de l'étape de compensation, on amplifie la séquence du préambule utilisée pour au moins un pré-traitement préalable à la réception des données avec un coefficient multiplicateur égale à l'inverse du coefficient d'atténuation.
Ceci permet de compenser totalement l'atténuation de cette séquence.
Dans un autre mode préféré de réalisation, on génère un signal de fin de la salve, à partir d'une information lue dans cette salve, et dés que ce signal de fin est généré, on arrête d'atténuer le signal et de compenser la séquence du préambule précitée.
On évite ainsi d'effectuer des opérations numériques inutiles, ce qui est particulièrement avantageux pour un système fonctionnant sous batterie.
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Dans un autre mode préféré de réalisation, on répète au moins une fois les étapes d'évaluation et d'amplification pendant la réception du préambule.
En pratique, ces opérations sont répétées en boucle, ce qui permet d'obtenir un contrôle automatique de gain adaptatif et convergeant vers la puissance du signal reçu prédéterminée.
Selon une caractéristique particulière, la salve est conforme à la norme HiperLAN2, et reçue sous forme de signaux modulés suivant une modulation de type OFDM.
L'invention peut aussi s'appliquer au contrôle de gain pour la réception d'une salve conforme à la norme IEEE 802. 11a, et plus généralement, pour tout procédé de réception de salve avec un préambule relativement court.
Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un dispositif de réception d'un signal sous forme de salve dans un canal de communication, la salve comportant un préambule suivi par des données, le préambule comportant au moins une séquence utilisée pour au moins un pré-traitement préalable à la réception des données.
Le dispositif comporte : - des moyens d'évaluation de la puissance de réception du signal adaptés à évaluer cette puissance pendant la réception du préambule ; - des moyens d'atténuation du signal selon le résultat de cette évaluation, adaptés à atténuer le signal pendant la réception du préambule (P) ; et - des moyens de compensation, adaptés à compenser, au moins partiellement, l'atténuation de la séquence avant d'effectuer le pré-traitement.
La présente invention vise aussi un appareil de traitement de signaux numériques, comportant des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception tel que ci-dessus.
La présente invention vise aussi un appareil de traitement de signaux numériques, comportant un dispositif de réception tel que ci-dessus.
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La présente invention vise aussi un réseau de télécommunications, comportant des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception tel que ci-dessus.
La présente invention vise aussi un réseau de télécommunications, comportant un dispositif de réception tel que ci-dessus.
La présente invention vise aussi une station mobile dans un réseau de télécommunications, comportant des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception tel que ci-dessus.
La présente invention vise aussi une station mobile dans un réseau de télécommunications, comportant un dispositif de réception tel que cidessus.
La présente invention vise aussi une station de base dans un réseau de télécommunications, comportant des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception tel que ci-dessus.
La présente invention vise aussi une station de base dans un réseau de télécommunications, comportant un dispositif de réception tel que cidessus.
L'invention vise aussi : - un moyen de stockage d'informations lisible par un ordinateur ou un microprocesseur conservant des instructions d'un programme informatique, permettant la mise en oeuvre d'un procédé de réception tel que ci-dessus, et - un moyen de stockage d'informations amovible, partiellement ou totalement, lisible par un ordinateur ou un microprocesseur conservant des instructions d'un programme informatique, permettant la mise en oeuvre d'un procédé de réception tel que ci-dessus.
L'invention vise aussi un produit programme d'ordinateur comportant des séquences d'instructions pour mettre en oeuvre un procédé de réception tel que ci-dessus.
Les caractéristiques particulières et les avantages du dispositif de réception, des différents appareils de traitement de signaux numériques, des différents réseaux de télécommunications, des différentes stations mobiles, des différentes stations de base, des différents moyens de stockage et du produit
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programme d'ordinateur étant similaires à ceux du procédé de réception selon l'invention, ils ne sont pas rappelés ici.
D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique une trame conforme à la norme HiperLAN2 ; - la figure 2 illustre de façon schématique les différentes salves d'une trame conforme à la norme HiperLAN2 ; - la figure 3 représente de façon schématique la structure d'un dispositif de réception conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; - la figure 4 est un organigramme représentant les principales étapes d'un procédé de contrôle automatique de gain conforme à l'invention dans un mode préféré de réalisation ; - les figures 5a et 5b illustrent des chronogrammes d'un signal intermédiaire utilisé pour la synchronisation ; - la figure 6 illustre schématiquement la constitution d'une station de réseau ou d'un appareil de traitement de signaux numériques adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception conforme à la présente invention ; et - la figure 7 représente sous une forme schématique simplifiée un réseau de télécommunications conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation.
A titre d'illustration, le mode de réalisation préféré est décrit dans le cas d'une transmission de données suivant la norme HiperLAN2.
La figure 1 représente de façon schématique la structure d'une trame HiperLAN2 A100 (trame physique). Elle synthétise les informations contenues dans les documents ETSI TR 101 683 V1. 1.1 et ETSI 101 475 V1. 2.1.
La trame A 100 est composée de plusieurs phases A101 à A105, couramment appelées salves (en anglais"bursf) :
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- la phase de diffusion générale A101 ou salve"Broadcast", située au démarrage de la trame A100, qui contient des informations destinées à l'ensemble des récepteurs (émission de la station de base vers les mobiles) ; - la salve "Downlink" A 102, qui transporte des informations destinées à des récepteurs particuliers (émission de la station de base vers les mobiles) ; - la salve"Direct link"A103, qui permet à des récepteurs d'échanger directement des informations, sans passer par une station de base (émission de mobile vers mobile) ; - la salve "Uplink" A104, qui transporte des informations destinées à la station de base (émission du mobile vers la station de base) ; - la salve "Random access" A 105, qui permet à des mobiles qui n'ont pas de canaux affectés dans la salve"Uplink", de communiquer avec la station de base.
Chacune de ces salves A101 à A105 comporte respectivement un en-tête A201 à A205 nommé préambule, ce préambule étant suivi par des symboles A210.
La figure 2 montre la constitution de ces différents en-têtes, qui sont tous fondés sur l'utilisation de séquences de données particulières nommées A, RA, B, IB, C. Le contenu de ces séquences a été déterminé de façon qu'elles présentent des propriétés particulières vis-à-vis de certaines opérations mathématiques. On se reportera utilement à ce sujet à la norme HiperLAN2 et aux contributions ayant permis l'élaboration de cette norme, ces documents étant disponibles auprès de i'ETSi.
Selon un schéma classique en OFDM, les symboles A210 comportent des données D associées à un paquet de redondance (ou préfixe), composé de la répétition d'un certain nombre d'échantillons de ces données D.
Dans le cadre de la norme HiperLAN2 les données D sont constituées de 64 échantillons, ce préfixe, désigné par CP (en anglais "Cyclic Prefix") étant la recopie des 16 derniers échantillons, des données D.
Un symbole OFDM est donc constitué de 80 échantillons, ce qui correspond d'après le standard à une durée de 4 J. Ls.
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La figure 3 représente schématiquement l'architecture d'un dispositif de réception conforme à la présente invention.
Dans la description qui suit, on a volontairement omis de décrire de façon détaillée certaines parties du récepteur conforme à l'invention étant donné que celles-ci sont connues en soi et ne sont pas essentielles à la réalisation de l'invention.
A l'entrée du dispositif de réception illustré à la figure 3, le signal analogique reçu par l'interface radio-fréquence (RF) est envoyé à un amplificateur à faible bruit A300 suivi par un étage atténuateur programmable A305. Cet ensemble est placé dans la chaîne de réception après l'antenne et un filtre passe-bande non représentés car connus de l'homme du métier.
L'ensemble amplificateur A300-atténuateur A305 permet de régler le niveau du signal reçu et est le seul élément analogique ayant cette fonction dans la chaîne.
L'étage atténuateur programmable A305 reçoit en outre une valeur AATTN décrit ultérieurement en provenance d'une unité de contrôle de gain A340.
En sortie de l'étage atténuateur programmable A305, le signal est envoyé à une unité de conversion analogique numérique A310 qui échantillonne le signal et le convertit en un signal numérique. A titre d'exemple nullement limitatif on peut choisir une fréquence intermédiaire égale à 25 MHz et un facteur de sur-échantillonnage égal à 4 ce qui conduit à une fréquence d'échantillonnage de 100 MHz.
Le signal numérique est ensuite transmis à une unité A320 de démodulation en fréquence intermédiaire qui ramène le signal OFDM modulé autour de 25 MHz en bande de base de façon connue en soi.
Le signal en bande de base est ensuite transmis à une unité de synchronisation A330 qui va maintenant être décrite en détails.
Le signal complexe en entrée de l'unité de synchronisation A330 est simultanément envoyé :
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- à une première entrée d'un multiplieur A331, dont une deuxième entrée reçoit une valeur A~AG en provenance de l'unité de contrôle de gain A340 ; et -à une unité A332 de calcul de module du signal.
Le signal en sortie du multiplieur A331 est simultanément envoyé à une unité A333 d'introduction de retard, qui retarde le signal d'un certain nombre d'échantillons noté A~D et à un multiplieur A334. La sortie de l'unité A333 d'introduction de retard est ensuite transmise à une unité A335 de conjugaison qui transforme les nombres complexes reçus en leur complexe conjugué.
Dans le mode de réalisation décrit ici, le retard A~D est égal à 48 échantillons.
La sortie de l'unité A335 de conjugaison est transmise à la deuxième entrée du multiplieur A334.
La sortie du multiplieur A334 est envoyée simultanément : -à une unité A336 de mesure de niveau instantané du signal ; et - à une première unité de moyennage A337 qui calcule la moyenne du signal reçu sur les AMD derniers points. Dans le mode de réalisation décrit ici A~MD est égal à 16.
En sortie de l'unité A336 de mesure du niveau du signal, le signal est transmis à une première unité de seuillage A338 qui compare le niveau du signal avec une valeur A-seuil et valide un signal"Début"lorsque le niveau du signal est supérieur à cette valeur A~Seuil1.
Ce signal "Début" est transmis à l'unité de contrôle de gain A340.
Le signal en sortie de l'unité A332 de calcul de module du signal est transmis simultanément d'une part à une unité de moyenne glissante A339 et d'autre part à une première entrée d'un multiplieur A341 dont une deuxième entrée reçoit la valeur AAG en provenance de l'unité de contrôle de gain A340.
La sortie du multiplieur A341 est transmise à une première entrée d'un multiplieur A342 dont une deuxième entrée reçoit également la valeur A~AG en provenance de l'unité de contrôle de gain A340.
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La sortie du multiplieur A342 est envoyée à une seconde unité de moyennage A343 qui effectue la même opération que la première unité de moyennage A337. La seconde unité de moyennage A343 fournit en sortie un signal de normalisation.
Le signal de sortie de la première unité de moyennage A337 noté x (i) sur la figure 3 est envoyé sur une première entrée d'un diviseur A344, la seconde entrée y (i) du diviseur A344 recevant le signal de normalisation issu de la seconde unité de moyennage A343.
La sortie du diviseur A344 est un nombre complexe dont l'amplitude est transmise à une deuxième unité de seuillage A345 qui effectue une opération de seuillage et génère un signal lorsque l'amplitude du nombre complexe est inférieur à un nombre prédéterminé A~Seuil2.
Ce signal est ensuite transmis à une unité A346 de détection d'un maximum, qui applique à ces données un algorithme de détection de maximum.
Lorsqu'un maximum est détecté, l'unité A346 de détection d'un maximum produit alors un signal de synchronisation transmis à un démodulateur OFDM A350.
A partir du module reçu de l'unité A332 de calcul de module et de deux paramètres Aa et Ap reçus de l'unité de contrôle de gain A340, t'unité de moyenne glissante A339 calcule une évaluation de la puissance A~Pow du signal reçu selon la formule :
A~Pow (nT) = Ap * A~Pow ( (n-1) T) + A~a * abs (module) 2
L'évaluation de la puissance A~Pow est transmise à l'unité de contrôle de gain A340 dont le fonctionnement va maintenant être détaillé en référence à la figure 4.
A~Pow (nT) = Ap * A~Pow ( (n-1) T) + A~a * abs (module) 2
L'évaluation de la puissance A~Pow est transmise à l'unité de contrôle de gain A340 dont le fonctionnement va maintenant être détaillé en référence à la figure 4.
L'organigramme de la figure 4 représente les principales étapes EA400 à EA470 d'un procédé mis en oeuvre par l'unité de contrôle de gain A340.
Comme décrit précédemment en référence à la figure 3, l'unité de contrôle de gain A340 comporte : - une entrée de réception du signal"Début"en provenance par la première unité de seuillage A338 ;
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- une entrée de réception de la évaluation de la puissance A~Pow du signal reçu en provenance de l'unité de moyenne glissante A339 ; - une sortie d'un signal adapté à transmettre simultanément la valeur AAG aux multiplieurs A331, A341 et A342, cette valeur étant initialisée à 1 ; - une sortie adaptée à transmettre deux paramètres Aa et A~ss à l'unité de moyenne glissante A339 ; et - une sortie d'un signal adapté à transmettre une valeur AATTN à l'étage atténuateur programmable A305, cette valeur étant initialisée à 1.
L'unité de contrôle automatique de gain A340 comporte en outre un signal d'entrée End validé lorsque la fin de la salve est détectée ; cette détection étant connue de l'homme du métier, elle ne sera pas décrite ici.
La première étape du procédé mis en oeuvre par l'unité de contrôle de gain A340 est constituée par un test EA400 au cours duquel on teste si le signal"Début"en provenance de la première unité de seuillage A338 est reçu.
Tant que cela n'est pas le cas, le résultat du test EA400 est négatif.
Dés que le signal"Début"est reçu, le test EA400 est suivi par une étape EA410, au cours de laquelle les paramètres Aa et Ap sont respectivement initialisées avec les constantes A~a1 et A~ss1.
Dans le mode de réalisation décrit ici, ces constantes Aal et A~ss1 ont respectivement pour valeurs 1/10 et 9/10. Ce réglage permet d'obtenir une première évaluation de la puissance A~Pow du signal reçu. La valeur A~AG étant initialisée à 1, le signal n'est pas atténué.
Au cours de cette même étape EA410, un compteur A~Compt, pour comptabiliser le nombre d'échantillons reçus par le convertisseur analogique numérique A310 est initialisé à 0.
L'étape EA410 est suivie par un test EA415 au cours duquel on vérifie si le compteur A~Compt est égal à une constante A~T1.
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Lorsque ce n'est pas le cas, le résultat du test EA415 est négatif.
Ce test est alors suivi par une étape EA420 au cours de laquelle le compteur A~Compt est incrémenté d'une unité.
L'étape EA420 est suivie par l'étape EA415 déjà décrite. Les étapes EA415 et EA420 constituent ainsi une boucle dont la durée est définie par la constante AT1. Cette durée est fixée supérieure à la durée de réception d'un segment.
Lorsque le contenu du compteur A~Compt est égal à A~T1, le résultat du test EA415 est positif. Ce test est alors suivi par une étape EA430 au cours de laquelle on calcule une première atténuation A~ATTN applicable au signal suivant la formule A~ATTN = A~PREF/A~Pow, où : -A~Pow, première évaluation de la puissance du signal reçu, est obtenue à partir de l'unité de moyenne glissante A339 et ; -A~PREF est la puissance que l'on souhaiterait obtenir pour le signal reçu.
Cette première atténuation AATTN est transmise à l'étage atténuateur programmable A305, tel que précédemment décrit.
Au cours de cette même étape EA430, on calcule la valeur A~AG suivant la formule A~AG = 1/A~ATTN, cette valeur étant transmise aux multiplieurs aux multiplieurs A331, A341 et A342.
Cette opération permet ainsi de compenser l'atténuation du signal par l'étage atténuateur programmable A305 et évite la perturbation des opérations de synchronisation. Cet caractéristique particulièrement avantageuse sera explicitée ultérieurement en référence aux figures 5a et 5b.
Toujours au cours de cette même étape, les paramètres Aa et A~ss sont respectivement initialisées avec les constantes Aa2 et A~ss2, respectivement 1/100 et 99/100, dans l'exemple de réalisation décrit ici.
Ce réglage permet d'obtenir une deuxième évaluation plus précise de la puissance A~Pow du signal reçu.
L'étape EA430 est suivie par un test EA435 au cours duquel on vérifie si le compteur A~Compt est égal à une constante A~T2.
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Lorsque ce n'est pas le cas, le résultat du test EA435 est négatif.
Ce test est alors suivi par une étape EA440 au cours de laquelle le compteur A~Compt est incrémenté d'une unité.
L'étape EA440 est suivie par l'étape EA435 déjà décrite. Les étapes EA435 et EA440 constituent ainsi une boucle dont la durée est définie par la constante AT2. Cette durée est fixée supérieure à la durée de réception d'un segment.
Lorsque le contenu du compteur A~Compt est égal à AT2, le résultat du test EA435 est positif. Ce test est alors suivi par une étape EA450 au cours de laquelle on calcule une deuxième atténuation AATTN appticab) e au signal, de façon similaire au calcul de la première atténuation effectué à l'étape EA430.
Cette deuxième atténuation AATTN est transmise à l'étage atténuateur programmable A305, tel que précédemment décrit.
Au cours de cette même étape EA450, on calcule la valeur A~AG de façon similaire à l'étape EA430.
L'étape EA450 est suivie par un test EA460 au cours duquel on attend que le signal d'entrée "Fin" soit validé, c'est-à-dire que la fin de la salve soit détectée.
Lorsque le signal d'entrée "Fin" est validé, le test EA460 est suivi par une étape EA470 au cours de laquelle on réinitialise les variables A~ATTN et A~AG à la valeur 1, ce qui revient à arrêter l'atténuation.
Cette étape EA470 est suivie par l'étape EA400 déjà décrite.
De retour à la figure 3, lorsque le démodulateur A350 reçoit le signal de synchronisation en provenance de l'unité A346 de détection de maximum, il effectue la démodulation des données proprement dites (hors préambule).
Ces données sont reçues par le démodulateur A350, par un chemin A348 de données, en provenance de l'unité A320 de démodulation en fréquence intermédiaire, après avoir subi un traitement de synchronisation et d'égalisation non décrit ici.
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De façon connue, les signaux en sortie du démodulateur A350 sont transmis à une unité de désentrelacement des sous-porteuses A360 qui fournit en sortie les signaux complexes tels qu'ils étaient ordonnés à l'entrée du modulateur OFDM.
Ces signaux sont ensuite transmis à une unité A370 de report cartographique inverse QAM, qui effectue une opération de report cartographique inverse de celle utilisée à l'émetteur de façon à restituer les signaux binaires tels qu'ils étaient ordonnés à l'entrée de l'émetteur OFDM.
Les figures 5a et 5b sont des chronogrammes illustrant l'amplitude du signal d'autocorrélation en sortie du diviseur A344. Ce signal est par exemple utilisé pour détecter les segments A et B du préambule A201 d'une salve "Broadcast" A 101, ce qui permet la synchronisation.
Le signal de la figure 5a représente le signal d'autocorrélation correctement détecté, deux pics d'amplitude apparaissant effectivement aux instants théoriques d'apparition de ces pics, c'est à dire sensiblement aux instants 700 et 1100.
Ce signal est obtenu correctement grâce à la compensation de l'atténuation, par la mise en oeuvre des multiplieurs A331, A341 et A342.
En revanche, le signal de la figure 5b représente le signal d'autocorrélation en sortie du diviseur A344 lorsque les multiplieurs A331, A341 et A342 ne sont pas mis en oeuvre.
On voit sur cette figure que dans ce cas, le deuxième pic espéré à l'instant 1100 est en fait détecté aux alentours de l'instant 1000, ceci en raison de l'absence de compensation de l'atténuation AATTN appliquée à l'étage atténuateur programmable A305.
La figure 6 illustre schématiquement la constitution d'une station de réseau ou d'un appareil de traitement de signaux numériques, sous forme de schéma synoptique.
Cette station comporte un clavier A610, un écran A609, un récepteur hertzien A606, conjointement reliés à un port d'entrées/sorties A603 d'une carte de traitement A601.
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La carte de traitement A601 comporte, reliés entre eux par un bus d'adresses et de données A602 : - une unité centrale de traitement A600 ; - une mémoire vive RAM A604 ; - une mémoire morte ROM A605 ; et - le port d'entrées/sorties A603.
Chacun des éléments illustrés en figure 6 est bien connu de l'homme du métier des micro-ordinateurs et des systèmes de transmission et, plus généralement, des systèmes de traitement de l'information. Ces éléments communs ne sont donc pas décrits ici.
On observe, en outre, que le mot "registre" utilisé dans la description désigne, dans chacune des mémoires A604 et A605, aussi bien une zone mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier).
La mémoire vive A604 conserve des données, des variables et des résultats intermédiaires de traitement, dans des registres de mémoire portant, dans la description, les mêmes noms que les données dont ils conservent les valeurs. La mémoire vive A604 comporte notamment : - un registre"données reçues", dans lequel sont conservées les données binaires reçues, dans leur ordre d'arrivée sur le bus A602 en provenance du canal de transmission ; - un registre A~Compt pour mémoriser la valeur du compteur du même nom ; et - deux registres AATTN et A~AG pour mémoriser les valeurs de mêmes noms.
La mémoire morte A605 est adaptée à conserver le programme de fonctionnement de l'unité centrale de traitement A600, dans un registre
fi "Program".
fi "Program".
La mémoire morte A605 comporte également des registres pour mémoriser les constantes Aa1, Aa2, A~ss1, Ap2, A~D, A~MD, A~T1, A~T2, et APREF.
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L'unité centrale de traitement A600 est adaptée à mettre en oeuvre un procédé de réception conforme à l'invention, tel qu'illustré par l'organigramme de la figure 3.
Comme le montre la figure 7, un réseau selon l'invention est constitué d'au moins une station dite station de base SB désignée par la référence A74, et de plusieurs stations périphériques dites terminaux mobiles SPi, i = 1,..., M, où M est un entier supérieur ou égal à 1, respectivement désignées par les références A761, A762,..., A76M. Les stations périphériques A761, A762..., A76M sont éloignées de la station de base SB, reliées chacune par une liaison radio avec la station de base SB et susceptibles de se déplacer par rapport à cette dernière.
La station de base A74 peut comporter des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception conforme à l'invention ou peut comporter un dispositif de réception conforme à l'invention et au moins un des terminaux mobiles A76j peut comporter des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception conforme à l'invention ou comporter un dispositif de réception conforme à l'invention.
Claims (28)
1. Procédé de réception d'un signal sous forme de salve (A101) dans un canal de communication, ladite salve (A101) comportant un préambule (A201) suivi par des données (D), le préambule (A201) comportant au moins une séquence utilisée pour au moins un pré-traitement préalable à la réception desdites données (D), caractérisé en ce que, pendant la réception dudit préambule : - on évalue (EA415-EA420) la puissance (A~Pow) de réception du signal ; - on atténue (EA430) ledit signal selon le résultat de ladite évaluation ; et - on compense (EA430), au moins partiellement, l'atténuation de ladite séquence avant d'effectuer ledit au moins un pré-traitement.
2. Procédé de réception selon la revendication 1, caractérisé en ce que : -pendant la réception du préambule, on calcule (A336) le niveau d'un signal intermédiaire d'auto-corrélation dudit signal et - on démarre (EA400) ladite atténuation du signal dès que ledit niveau est supérieur à un seuil (A~Seui1) prédéterminé.
3. Procédé de réception selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que : -pendant la réception du préambule, on calcule (A332) la norme dudit signal ; et en ce que - au cours de ladite étape d'évaluation, pour évaluer la puissance (A~Pow) de réception dudit signal, on calcule (A339) une moyenne glissante de ladite norme.
4. Procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un pré-traitement est choisi parmi une opération de synchronisation et une opération d'égalisation dudit canal.
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5. Procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que au cours de ladite étape d'atténuation, on atténue ledit signal avec un coefficient d'atténuation (AATTN) calculé à partir : - d'une puissance prédéterminée (APREF) ; et -de la puissance (A~Pow) de réception dudit signal évaluée au cours de ladite étape d'évaluation ; - suivant la formule AATTN = APREF/APow.
6. Procédé de réception selon la revendication 5, caractérisé en ce que, au cours de ladite étape de compensation, on amplifie ladite séquence avec un coefficient multiplicateur (AAG) calculé à partir dudit coefficient d'atténuation (AATTN) suivant la formule A~AG = 1/A~ATTN.
7. Procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que : - on génère un signal de fin (Fin) de ladite salve (A101), à partir d'une information lue dans ladite salve (A 101) ; et -dés que ledit signal de fin (Fin) est généré, on arrête (EA470) d'atténuer ledit signal et de compenser ladite séquence.
8. Procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que on répète au moins une fois lesdites étapes d'évaluation et d'amplification pendant la réception du préambule.
9. Procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit signal est modulé selon une modulation de type OFDM.
10. Procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite salve (A 101) est conforme à la norme HiperLAN2.
11. Dispositif de réception d'un signal sous forme de salve (A101) dans un canal de communication, ladite salve (A101) comportant un préambule (A201) suivi par des données (D), le préambule (A201) comportant au moins une séquence utilisée pour au moins un pré-traitement préalable à la réception desdites données (D) caractérisé en ce qu'il comporte :
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- des moyens (A339) d'évaluation de la puissance (A~Pow) de réception du signal adaptés à évaluer ladite puissance (A~Pow) pendant la réception dudit préambule (A201) ; - des moyens (A305) d'atténuation dudit signal selon le résultat de ladite évaluation, adaptés à atténuer ledit signal pendant ladite réception du préambule (A201) ; et - des moyens (A331, A341, A342) de compensation, adaptés à compenser, au moins partiellement, l'atténuation de ladite séquence avant d'effectuer ledit au moins un pré-traitement.
12. Dispositif de réception selon la revendication 11, caractérisé en ce que : -lesdits moyens de réception du préambule sont adaptés à calculer le niveau (A336) d'un signal intermédiaire d'auto-corrélation dudit signal et en ce que : -lesdits moyens (A305) d'atténuation dudit signal sont adaptés à démarrer ladite atténuation du signal dès que ledit niveau (ABS203) est supérieur à un seuil (A~Seuil 1) prédéterminé.
13. Dispositif de réception selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que : -lesdits moyens de réception du préambule sont adaptés à calculer la norme (A332) dudit signal ; et en ce que -lesdits moyens (A339) d'évaluation de la puissance (A~Pow) de réception du signal sont adaptés à calculer une moyenne glissante de ladite norme.
14. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce ledit au moins un pré-traitement est choisi parmi une opération de synchronisation et une opération d'égalisation dudit canal.
15. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que lesdits moyens (A305) d'atténuation sont adaptés à atténuer ledit signal avec un coefficient d'atténuation (AATTN) catcuté à partir :
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- d'une puissance prédéterminée (APREF) ; et -de la puissance (A~Pow) de réception dudit signal par lesdits moyens (A339) d'évaluation ; - suivant la formule A~ATTN = A~PREF 1 A~Pow.
16. Dispositif de réception selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits moyens (A331, A341, A342) de compensation, sont adaptés à amplifier ladite séquence avec un coefficient multiplicateur (AAG) catcuié à partir dudit coefficient d'atténuation (AATTN) suivant la formule : A~AG = 1 j AATTN.
17. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens (A338) de génération d'un signal de fin (Fin) de ladite salve (A101), à partir d'une information lue dans ladite salve (A101) ; et en ce que - lesdits moyens (A305) d'atténuation et lesdits moyens (A331, A341, A342) de compensation sont respectivement adaptés à arrêter l'atténuation dudit signal et la compensation de l'atténuation de ladite séquence, dés que ledit signal de fin (Fin) est généré.
18. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que lesdits moyens (A339) d'évaluation et de compensation (A331, A341, A342) sont mis en oeuvre au moins deux fois pendant la réception du préambule (A201).
19. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisé en ce que ledit signal est modulé selon une modulation de type OFDM.
20. Dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisé en ce que ladite salve (A 101) est conforme à la norme HiperLAN2.
21. Appareil de traitement de signaux numériques, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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22. Appareil de traitement de signaux numériques, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 20.
23. Réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
24. Réseau de télécommunications, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 20.
25. Station mobile dans un réseau de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
26. Station mobile dans un réseau de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 20.
27. Station de base dans un réseau de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens adaptés à mettre en oeuvre un procédé de réception selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
28. Station de base dans un réseau de télécommunications, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de réception selon l'une quelconque des revendications 11 à 20.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR0112719A FR2830390A1 (fr) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | Procede et dispositif de reception optimisee |
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| FR0112719A FR2830390A1 (fr) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | Procede et dispositif de reception optimisee |
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| Publication Number | Publication Date |
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| FR2830390A1 true FR2830390A1 (fr) | 2003-04-04 |
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|---|---|
| FR (1) | FR2830390A1 (fr) |
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