FR3076146A1 - Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire - Google Patents

Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire Download PDF

Info

Publication number
FR3076146A1
FR3076146A1 FR1763277A FR1763277A FR3076146A1 FR 3076146 A1 FR3076146 A1 FR 3076146A1 FR 1763277 A FR1763277 A FR 1763277A FR 1763277 A FR1763277 A FR 1763277A FR 3076146 A1 FR3076146 A1 FR 3076146A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
terminal
resources
server node
available
addition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1763277A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3076146B1 (fr
Inventor
Jean-Marc Kelif
Marceau Coupechoux
Hernan Felipe Arrano Scharager
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telecom Paristech
Orange SA
Original Assignee
Telecom Paristech
Orange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telecom Paristech, Orange SA filed Critical Telecom Paristech
Priority to FR1763277A priority Critical patent/FR3076146B1/fr
Publication of FR3076146A1 publication Critical patent/FR3076146A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3076146B1 publication Critical patent/FR3076146B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0037Inter-user or inter-terminal allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058Allocation criteria
    • H04L5/006Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling

Abstract

La présente invention concerne un procédé de communication en full-duplex dans un réseau cellulaire, comprenant, pour un ensemble de terminaux connectés à un même nœud serveur et équipés d'un annulateur d'interférences, les étapes suivantes : un utilisateur, qui est, ou non, en cours de communication au moyen d'un terminal UE1, demande un certain débit pour transmettre des données utiles audit nœud serveur (respectivement, recevoir des données utiles de la part dudit nœud serveur) ; et le nœud serveur constate que les ressources pour la voie montante UL (respectivement, pour la voie descendante DL) disponibles, ainsi que les ressources DL (respectivement, UL) libres sont insuffisantes pour satisfaire le débit demandé par ledit utilisateur. Dans le but d'affecter éventuellement au terminal UE1 des ressources DL (respectivement, UL) utilisées par un terminal UE2, identique ou non au premier terminal UE1, en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles, ledit procédé comprend en outre les étapes suivantes : calcul du débit DébitHD correspondant à la somme des débits des terminaux UE1 et UE2 lorsque, d'une part, le terminal UE1 utilise les ressources UL (respectivement, DL) disponibles, et d'autre part le terminal UE2 utilise lesdites ressources DL (respectivement, UL) pouvant être affectées au terminal UE1 ; et estimation du débit total DébitFD des terminaux UE1 et UE2 qui résulterait de l'affectation au terminal UE1 desdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles. Application aux réseaux de communication cellulaires.

Description

PROCEDE DE COMMUNICATION EN FULL-DUPLEX DANS UN RESEAU CELLULAIRE
La présente invention concerne les communications dans un réseau radio cellulaire.
Dans les réseaux cellulaires actuels, les ressources radio utilisées pour la voie montante (« uplink», ou UL, en anglais) — c'est-à-dire d’un terminal d’usager vers une station de base ou un relais, et pour la voie descendante (« downlink », ou DL, en anglais) — c’est-à-dire d’une station de base ou d’un relais vers un terminal d’usager, sont rigoureusement séparées dans le temps (communications en mode « Time Division Duplex », ou TDD) ou en fréquence (communications en mode « Frequency Division Duplex », ou FDD). L’inconvénient de ces techniques est que seule une partie de la bande passante totale disponible est allouée à chaque instant donné. Par exemple, dans le cas d’une transmission uniquement sur la voie descendante, la ressource sur la voie montante n’est pas exploitée.
En conséquence, les performances et la qualité de service offertes par le réseau sont moindres que si l’on pouvait utiliser la totalité des ressources (temporelles, ou fréquentielles) à chaque instant et/ou pour les deux voies.
La présente invention concerne plus particulièrement les communications en « full-duplex ».
On rappelle à cet égard (cf. Wikipedia) que, dans le domaine des télécommunications, on appelle « simplex » (monodirectionnel) un canal qui transporte des données dans un seul sens. On appelle « duplex » un canal de communication qui transporte des données dans les deux sens (bidirectionnel) ; selon que l’émission et la réception de données ont lieu dans les deux sens simultanément ou non, on parle respectivement de canal « full-duplex » ou « half-duplex ».
Dans la présente invention, on considère un système full-duplex dans lequel l’émission et la réception de données sont non seulement simultanées, mais de plus utilisent la même fréquence porteuse. Un tel système full-duplex a pour avantage de permettre une meilleure utilisation de la bande passante de manière temporelle, mais aussi de manière fréquentielle ; autrement dit, on peut utiliser une plus grande bande passante pour transmettre plus de données à de meilleurs débits.
En revanche, ce système full-duplex a pour inconvénient de causer des interférences dues à la superposition des signaux sur le même canal, ce qui tend à diminuer le Rapport Signal sur Interférences plus Bruit (« Signal over Interférence plus Noise Ratio », ou SINR, en anglais). Ce problème est aggravé dans les réseaux cellulaires à cause de l'interférence co-canal, en DL comme en UL, avec les autres cellules. Par exemple, une station de base utilisant le full-duplex sur une bande dédiée habituellement à la voie DL, subit sur la voie UL les interférences co-canal des stations de base avoisinantes transmettant sur la voie DL. Or les puissances des stations de base sont plus élevées que celles des terminaux, l'interférence sur la voie UL est donc plus importante que pour une transmission UL en half-duplex. L’article de J. Huang, K. Qi, Z. Xu, et C. Yang intitulé « Hybrid Full and Half Duplex Networking» (IEEE/CIC International Conférence on Communications in China, 2016) propose, pour remédier aux importantes interférences entre stations de base mentionnées ci-dessus et pour s’adapter aux fluctuations des charges de trafic UL et DL, un procédé de transmission hybride full-duplex/half-duplex. Ce procédé définit un « facteur de réutilisation full-duplex », dans lequel une fraction seulement de chaque groupe de cellules adjacentes du réseau de communication met en œuvre des transmissions en full-duplex. Ce procédé comprend en outre un contrôle de puissance UL et DL conjoint pour remédier encore mieux aux interférences entre les transmissions UL et DL. Enfin, ce procédé met en œuvre une stratégie d’allocation de sous-trames full-duplex de type « tourniquet » (« round-robin » en anglais), afin d’utiliser les ressources full-duplex de manière dynamique en fonction de la charge de trafic.
Le procédé selon cet article présente certaines limitations. Tout d’abord, il ne met en œuvre un fonctionnement en full-duplex, en mode TDD, que dans les intervalles temporels normalement réservés à la voie UL. Mais surtout ce procédé ne prend pas en compte les interférences entre des utilisateurs situés dans des cellules voisines.
La présente invention concerne donc, selon un premier aspect, un procédé de communication en full-duplex dans un réseau cellulaire, comprenant, pour un ensemble de terminaux connectés à un même nœud serveur et équipés d’un annulateur d’interférences, les étapes suivantes : - un utilisateur, qui est, ou non, en cours de communication au moyen d’un terminal UE1, demande un certain débit pour transmettre des données utiles audit nœud serveur (respectivement, recevoir des données utiles de la part dudit nœud serveur), et - le nœud serveur constate que les ressources pour la voie montante UL (respectivement, pour la voie descendante DL) disponibles, ainsi que les ressources DL (respectivement, UL) libres sont insuffisantes pour satisfaire le débit demandé par ledit utilisateur.
Dans le but d’affecter éventuellement au terminal UE1 des ressources DL (respectivement, UL) utilisées par un terminal UE2, identique ou non au premier terminal UE1, en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles, ledit procédé comprend en outre les étapes suivantes : - calcul du débit Débita correspondant à la somme des débits des terminaux UE1 et UE2 lorsque : • le terminal UE1 utilise les ressources UL (respectivement, DL) disponibles, et • le terminal UE2 utilise lesdites ressources DL (respectivement, UL) pouvant être affectées au terminal UE1, - estimation du SINR que verrait le terminal UE1 en transmettant des données au moyen desdites ressources DL (respectivement, UL), ainsi que le SINR que verrait le terminal UE2 après affectation desdites ressources DL (respectivement, UL) au terminal UE1, et - estimation du débit total DébitFD des terminaux UE1 et UE2 qui résulterait de l’affectation au terminal UE1 desdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles.
Ainsi, la présente invention enseigne quelle bande passante pourrait être attribuée à un terminal connecté à un relais ou à une station de base, afin d’atteindre un débit souhaité, ou une qualité de service (« Quality of
Service», ou QoS en anglais) souhaitée, lorsque le signal utile est transmis sur une bande passante constituée : - soit, pour les communications du nœud serveur vers le terminal, des ressources nominalement allouées au trafic DL, et d’une partie ou de la totalité des ressources nominalement allouées au trafic UL, - soit, pour les communications du terminal vers le nœud serveur, des ressources nominalement allouées au trafic UL, et d’une partie ou de la totalité des ressources nominalement allouées au trafic DL.
Grâce à ces dispositions, on peut prévoir comment améliorer l’utilisation des ressources globales du réseau en répartissant ces ressources entre les diverses voies de communication et entre les divers terminaux. On notera que l’estimation dudit débit total en full-duplex DébitFD prend avantageusement en compte, en particulier, l'interférence co-canal des utilisateurs situés dans des cellules avoisinantes et utilisant (en simplex, half-duplex ou full-duplex) les ressources que le nœud serveur envisage d’affecter à l’utilisateur.
Selon des caractéristiques particulières, le nœud serveur affecte au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si : DébitFD > Débita·
Grâce à ces dispositions, on maximise le débit global de la cellule.
Cependant, selon la politique réseau, d’autres critères peuvent être pris en compte pour décider affecter ou non lesdites ressources en full-duplex au demandeur.
Ainsi, selon d’autres caractéristiques particulières, le nœud serveur affecte au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si, à la fois : • DébitFD > DébitHD, et • la dégradation estimée du débit du terminal UE2 ne dépasse pas un certain seuil.
Grâce à ces dispositions, on ne décide d’affecter lesdites ressources en full-duplex au demandeur que si les autres utilisateurs du réseau ne sont pas trop pénalisés par cette affectation.
Corrélativement, selon un deuxième aspect, l'invention concerne un nœud serveur d’un réseau cellulaire, comprenant des moyens pour : - recevoir de la part d’un utilisateur, qui est, ou non, en cours de communication au moyen d’un terminal UE1 équipé d’un annulateur d’interférences, une demande d’un certain débit pour transmettre des données utiles audit nœud serveur (respectivement, recevoir des données utiles de la part dudit nœud serveur), et - constater que les ressources pour la voie montante UL (respectivement, pour la voie descendante DL) disponibles, ainsi que les ressources DL (respectivement, UL) libres sont insuffisantes pour satisfaire le débit demandé par ledit utilisateur.
Ledit nœud serveur comprend en outre, dans le but d’affecter éventuellement au terminal UE1 des ressources DL (respectivement, UL) utilisées par un terminal UE2, identique ou non au premier terminal UE1, en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles, des moyens pour : - calculer le débit Débita correspondant à la somme des débits des terminaux UE1 et UE2 lorsque : • le terminal UE1 utilise les ressources UL (respectivement, DL) disponibles, et • le terminal UE2 utilise lesdites ressources DL (respectivement, UL) pouvant être affectées au terminal UE1, - estimer le SINR que verrait le terminal UE1 en transmettant des données au moyen desdites ressources DL (respectivement, UL), ainsi que le SINR que verrait le terminal UE2 après affectation desdites ressources DL (respectivement, UL) au terminal UE1, et - estimer le débit total DébitFD des terminaux UE1 et UE2 qui résulterait de l’affectation au terminal UE1 desdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles.
Ledit nœud serveur pourra par exemple être hébergé dans un relais ou dans une station de base.
Selon des caractéristiques particulières, ledit nœud serveur comprend en outre des moyens pour affecter au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si : DébitFD > Débita-
Selon d’autres caractéristiques particulières, ledit nœud serveur comprend en outre des moyens pour affecter au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si, à la fois : • DébitFD > DébitHD, et • la dégradation estimée du débit du terminal UE2 ne dépasse pas un certain seuil.
Les avantages offerts par ces nœuds serveurs sont essentiellement les mêmes que ceux offerts par les procédés corrélatifs succinctement exposés ci-dessus.
On notera qu'il est possible de réaliser ces nœuds serveurs dans le contexte d'instructions logicielles et/ou dans le contexte de circuits électroniques.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne un réseau de communication cellulaire, comprenant : - au moins un nœud serveur tel que décrit succinctement ci-dessus, et - au moins un terminal d’usager équipé d’un annulateur d’interférences. L'invention vise également un programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur. Ce programme d'ordinateur est remarquable en ce qu'il comprend des instructions gérer le fonctionnement d’un nœud serveur tel que décrit succinctement ci-dessus, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.
Les avantages offerts par ce programme d'ordinateur sont essentiellement les mêmes que ceux offerts par ledit nœud serveur. D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous de modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère à la figure 1 qui l'accompagne ; cette figure 1 est un graphique illustrant, d’après une simulation, la comparaison entre, d’une part, les performances d’une communication half-duplex, et d’autre part les performances d’une communication full-duplex selon l’invention.
On va décrire à présent plusieurs modes de réalisation de l’invention, dans lesquels on considère un ensemble d’utilisateurs connectés à un nœud du réseau (relais ou station de base), dit «nœud serveur». Ce nœud serveur connaît à tout instant l’ensemble des ressources RB (pour « resource blocks » en anglais) utilisées par les utilisateurs connectés, donc la bande passante totale utilisée, ainsi que la partie de la bande passante correspondant aux RB demandées à un instant donné par un utilisateur donné. Cela est vrai en UL aussi bien qu’en DL. Ainsi, à tout instant, le nœud serveur connaît la bande passante libre UL qui peut être ajoutée à la BP DL attribuée à un utilisateur ; de même le nœud serveur connaît à tout instant la bande passante libre DL qui peut être ajoutée à la BP UL attribuée à un utilisateur.
Comme expliqué ci-dessus, la superposition des signaux sur le même canal a pour effet de causer des interférences supplémentaires dues au full-duplex ainsi que par l'interférence co-canal des utilisateurs des cellules avoisinantes utilisant ce canal, ce qui tend à diminuer le SINR du signal sur ce canal.
Selon une caractéristique de la présente invention, les terminaux que l’on fera, le cas échéant, bénéficier d’une communication en full-duplex sont des terminaux équipés d'un annulateur d'interférences leur permettant de diminuer l’impact de ces interférences. Pour une revue des diverses techniques pouvant être utilisées à cet effet, on pourra par exemple consulter l’article de A. Sabharwal, P. Schniter, D. Guo, D.W. Bliss, S. Rangarajan et R. Wichman intitulé « In-Band Full-Duplex Wireless : Challenges and Opportunities » (IEEE Journal On Selected Areas in Communications, vol. 32, n° 9, septembre 2014). Pour un tel terminal, le nœud serveur auquel ce terminal est connecté peut estimer le SINR qui résulterait de l’utilisation du full-duplex, sur la base des données de service suivantes : - de la mesure de la puissance des interférences co-canal (des intervalles de temps sont laissés au terminal pour faire ces mesures), - des performances de l'annulateur d'interférences du terminal, et - d’une mesure de la puissance reçue sur le canal utilisé actuellement (en simplex ou en half-duplex).
Lesdites performances peuvent être caractérisées, par exemple par le paramètre
où lpre est la puissance interférente mesurée par le terminal avant l’activation de son annulateur d'interférences, et lp0st est la puissance interférente résiduelle mesurée par le terminal après l’activation de son annulateur d'interférences.
On suppose, dans le cadre de la présente invention, qu’un ensemble de terminaux remontent de manière suffisamment fréquente à leur nœud serveur les données de service mentionnées ci-dessus. Le nœud serveur peut dès lors, pour ces terminaux, estimer le SINR qui résulterait de l’utilisation du full-duplex sur un canal donné. On notera que cette estimation prend en compte, en particulier, l'interférence co-canal des utilisateurs situés dans des cellules avoisinantes et utilisant ce canal (en simplex, half-duplex ou full-duplex).
Pour fixer les idées, on va considérer à présent un système FDD.
Selon un premier mode de réalisation, un utilisateur, qui est, ou non, actuellement en cours de communication, demande un certain débit pour transmettre des données utiles (« payload» en anglais) au nœud serveur. Le nœud serveur répond à cette demande en attribuant un certain nombre de RB UL actuellement disponibles (c'est-à-dire, en FDD, une ou plusieurs bandes de fréquences). Si ce nombre de RB n’est pas suffisant pour atteindre le débit souhaité, le nœud serveur envisage d’attribuer à cet utilisateur des RB DL représentant une partie ou la totalité de la bande passante DL.
Selon un premier cas, les RB DL ainsi affectées au terminal, désigné par « UE1 », de l’utilisateur sont libres (c’est-à-dire qu’elles ne sont pas utilisées). Dans ce cas, il n’y a donc pas de full-duplex au sens de l’invention, et l’utilisation simultanée des bandes passantes UL et DL ne cause pas d’interférences supplémentaires dans la cellule considérée.
Selon un second cas, les RB DL ainsi affectés au terminal UE1 ne sont pas libres car elles sont actuellement utilisées par un terminal, désigné par UE2 (qui peut éventuellement être identique au premier terminal UE1) pour recevoir des données de la part du même nœud serveur. Dans ce cas, le nœud serveur va permettre l’utilisation de ces RB en UL et en DL. L’utilisation simultanée des bandes passantes UL et DL peut permettre d’atteindre le débit souhaité, mais cause nécessairement des interférences supplémentaires sur lesdites RB DL.
Le terminal UE1 observe un certain SINR, noté SINRUi, pour le signal associé à la bande passante UL, notée WU|. Le terminal UE2 observe, quant à lui, un certain SI N R, noté SINRd|, pour le signal associé à la bande passante DL, notée Wd|, que le nœud serveur envisage d’attribuer à UE1. Ces valeurs SINRUi et SINRdi sont remontées au nœud serveur.
Conformément à la formule de Shannon (cf. l’article de C. Shannon intitulé « A Mathematical Theory of Communication », Bell Sys. Tech. J., vol. 27, 1948), le débit total Débita de UE1 et UE2 vaut donc :
Le nœud serveur estime alors, selon la technique rappelée succinctement ci-dessus : - le SINR, noté SINRUi', que verrait le terminal UE1 en transmettant des données sur la bande passante Wd|, et - le SINR, noté SINRdi', que verrait le terminal UE2 sur cette même bande passante Wdi après affectation des RB DL au terminal UE1.
Naturellement, SINRdi' < SINRdi.
Le débit total de UE1 et UE2 vaudrait donc, en full-duplex :
Si le débit DébitFD en full-duplex est supérieur au débit Débita en half-duplex, alors le débit est plus élevé avec l’utilisation (totale ou partielle), par le terminal UE1, de la bande passante Wdi en sus de la bande passante Wui, que le débit obtenu par la seule utilisation de la bande passante WU|.
Selon une première variante, le nœud serveur affecte alors au terminal UE1 ces RB DL en sus de ressources UL disponibles si : DébitFD > DébitHD-
Selon une deuxième variante, on attribue alors la bande passante Wdi au terminal UE1 à condition que, selon un premier critère, DébitpD > DébitHD, et que, selon un deuxième critère, la dégradation du débit du terminal UE2, telle qu’estimée par le nœud serveur, ne dépasse pas un seuil prédéterminé. Cette faible dégradation peut être caractérisée, par exemple, par un facteur p compris en 0 et 1, par exemple p = 0,95 ; autrement dit :
Ce deuxième critère peut aussi s’écrire :
où SINRd* est un SI N R seuil tel que :
Selon un deuxième mode de réalisation, un utilisateur, qui est, ou non, actuellement en cours de communication, demande un certain débit pour recevoir des données utiles de la part du nœud serveur. Le nœud serveur répond à cette demande en attribuant un certain nombre de RB DL actuellement disponibles (c'est-à-dire, en FDD, une ou plusieurs bandes de fréquences). Si ce nombre de RB n’est pas suffisant pour atteindre le débit souhaité, le nœud serveur envisage d’attribuer à cet utilisateur des RB UL représentant une partie ou la totalité de la bande passante UL.
Selon un premier cas, les RB UL ainsi affectées au terminal, désigné par « UE1 », de l’utilisateur sont libres. Dans ce cas, il n’y a donc pas de full-duplex au sens de l’invention, et l’utilisation simultanée des bandes passantes UL et DL ne cause pas d’interférences supplémentaires dans la cellule considérée.
Selon un second cas, les RB UL ainsi affectés au terminal UE1 ne sont pas libres car elles sont actuellement utilisées par un terminal, désigné par UE2 (qui peut éventuellement être identique au premier terminal UE1) pour envoyer des données au même nœud serveur. Dans ce cas, le nœud serveur va permettre l’utilisation de ces RB en UL et en DL. L’utilisation simultanée des bandes passantes UL et DL peut permettre d’atteindre le débit souhaité par le premier utilisateur, mais cause nécessairement des interférences supplémentaires sur lesdites RB UL.
Le terminal UE1 observe un certain SINR, noté SINRd|, pour le signal associé à la bande passante DL, notée Wd|. Le terminal UE2 observe, quant à lui, un SINR, noté SINRUi, pour le signal associé à la bande passante, notée Wui, que le nœud serveur envisage d’attribuer à UE1. Ces valeurs SINRd| et SINRUi sont remontées au nœud serveur.
Le débit total DébitHD de UE1 et UE2 vaut donc :
Le nœud serveur estime alors, selon la technique rappelée succinctement ci-dessus :
- le SINR, noté SINRdi', que verrait le terminal UE1 en recevant des données sur la bande passante Wu,, et - le SINR, noté SINRUi', que verrait le terminal UE2 sur cette même bande passante Wu! après affectation des RB UL au terminal UE1.
Naturellement, SINRUi' < SINRU|.
Le débit total de UE1 et UE2 vaudrait donc, en full-duplex :
Si le débit DébitFD en full-duplex est supérieur au débit DébitHD en half-duplex, alors le débit est plus élevé avec l’utilisation (totale ou partielle), par le terminal UE1, de la bande passante Wui en sus de la bande passante Wdi, que le débit obtenu par la seule utilisation de la bande passante Wd|.
Selon une première variante, le nœud serveur affecte alors au terminal UE1 ces RB UL en sus de RB DL disponibles si : DébitFD > DébitHD·
Selon une deuxième variante, on attribue alors la bande passante Wui au terminal UE1 à condition que, selon un premier critère, DébitFD > DébitHD, et que, selon un deuxième critère, la dégradation du débit du terminal UE2, telle qu’estimée par le nœud serveur, ne dépasse pas un seuil prédéterminé. Cette faible dégradation peut être caractérisée, par exemple, par un facteur p compris en 0 et 1, par exemple p = 0,95 ; autrement dit :
Ce deuxième critère peut aussi s’écrire :
où SINRu* est un SINR seuil tel que :
Dans le cas de transmissions en TDD, on applique les mêmes critères que ci-dessus, en remplaçant simplement les bandes de fréquences par des intervalles temporels. A titre d’illustration, la figure 1 montre que l’utilisation de toute la bande passante (UL+DL) permet d’accroître considérablement le débit : un SINR de 10 dB permet d’atteindre un débit de 70 Mbits/s, alors qu’en utilisant uniquement la
bande passante UL, un SINR de 20 dB serait nécessaire pour atteindre ce débit de 70 Mbits/s. L'invention peut être mise en œuvre au sein des nœuds, par exemple des relais ou des stations de base, de réseaux de communication, au moyen de composants logiciels et/ou matériels.
Les composants logiciels pourront être intégrés à un programme d'ordinateur classique de gestion de nœud de réseau. C'est pourquoi, comme indiqué ci-dessus, la présente invention concerne également un système informatique. Ce système informatique comporte de manière classique une unité centrale de traitement commandant par des signaux une mémoire, ainsi qu'une unité d’entrée et une unité de sortie. De plus, ce système informatique peut être utilisé pour exécuter un programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre de l'un quelconque des procédés de communication en full-duplex selon l’invention.
En effet, l’invention vise aussi un programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication comprenant des instructions pour l'exécution des étapes d'un procédé de communication en full-duplex selon l’invention, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur. Ce programme d’ordinateur peut être stocké sur un support lisible par ordinateur et peut être exécutable par un microprocesseur.
Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et se présenter sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable. L’invention vise aussi un support d'informations, inamovible, ou partiellement ou totalement amovible, lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comprendre un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou un moyen d'enregistrement magnétique, tel qu’un disque dur, ou encore une clé USB (« USB flash drive » en anglais). D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme d'ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
En variante, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution de l'un quelconque des procédés de communication en full-duplex selon l'invention.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de communication en full-duplex dans un réseau cellulaire, comprenant, pour un ensemble de terminaux connectés à un même nœud serveur et équipés d’un annulateur d’interférences, les étapes suivantes : - un utilisateur, qui est, ou non, en cours de communication au moyen d’un terminal UE1, demande un certain débit pour transmettre des données utiles audit nœud serveur (respectivement, recevoir des données utiles de la part dudit nœud serveur), et - le nœud serveur constate que les ressources pour la voie montante UL (respectivement, pour la voie descendante DL) disponibles, ainsi que les ressources DL (respectivement, UL) libres sont insuffisantes pour satisfaire le débit demandé par ledit utilisateur, ledit procédé comprenant en outre, dans le but d’affecter éventuellement au terminal UE1 des ressources DL (respectivement, UL) utilisées par un terminal UE2, identique ou non au premier terminal UE1, en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles, les étapes suivantes : - calcul du débit Débita correspondant à la somme des débits des terminaux UE1 et UE2 lorsque : • le terminal UE1 utilise les ressources UL (respectivement, DL) disponibles, et • le terminal UE2 utilise lesdites ressources DL (respectivement, UL) pouvant être affectées au terminal UE1, - estimation du SINR que verrait le terminal UE1 en transmettant des données au moyen desdites ressources DL (respectivement, UL), ainsi que le SINR que verrait le terminal UE2 après affectation desdites ressources DL (respectivement, UL) au terminal UE1, et - estimation du débit total DébitFD des terminaux UE1 et UE2 qui résulterait de l’affectation au terminal UE1 desdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles.
  2. 2. Procédé de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nœud serveur affecte au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si : DébitpD > Débita·
  3. 3. Procédé de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nœud serveur affecte au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si, à la fois : • DébitpD > DébitpiD, et • la dégradation estimée du débit du terminal UE2 ne dépasse pas un certain seuil.
  4. 4. Nœud serveur d’un réseau cellulaire, comprenant des moyens pour : - recevoir de la part d’un utilisateur, qui est, ou non, en cours de communication au moyen d’un terminal UE1 équipé d’un annulateur d’interférences, une demande d’un certain débit pour transmettre des données utiles audit nœud serveur (respectivement, recevoir des données utiles de la part dudit nœud serveur), et - constater que les ressources pour la voie montante UL (respectivement, pour la voie descendante DL) disponibles, ainsi que les ressources DL (respectivement, UL) libres sont insuffisantes pour satisfaire le débit demandé par ledit utilisateur, ledit nœud serveur comprenant en outre, dans le but d’affecter éventuellement au terminal UE1 des ressources DL (respectivement, UL) utilisées par un terminal UE2, identique ou non au premier terminal UE1, en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles, des moyens pour : - calculer le débit Débita correspondant à la somme des débits des terminaux UE1 et UE2 lorsque : • le terminal UE1 utilise les ressources UL (respectivement, DL) disponibles, et • le terminal UE2 utilise lesdites ressources DL (respectivement, UL) pouvant être affectées au terminal UE1, - estimer le SINR que verrait le terminal UE1 en transmettant des données au moyen desdites ressources DL (respectivement, UL), ainsi que le SINR que verrait le terminal UE2 après affectation desdites ressources DL (respectivement, UL) au terminal UE1, et - estimer le débit total DébitFD des terminaux UE1 et UE2 qui résulterait de l’affectation au terminal UE1 desdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles.
  5. 5. Nœud serveur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens pour affecter au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si : DébitFD > Débita-
  6. 6. Nœud serveur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens pour affecter au terminal UE1 lesdites ressources DL (respectivement, UL) en sus de ressources UL (respectivement, DL) disponibles si, à la fois : • DébitFD > DébitHD, et • la dégradation estimée du débit du terminal UE2 ne dépasse pas un certain seuil.
  7. 7. Relais de communication, caractérisé en ce qu’il comprend un nœud serveur selon l’une quelconque des revendications 4 à 6.
  8. 8. Station de base, caractérisée en ce qu’elle comprend un nœud serveur selon l’une quelconque des revendications 4 à 6.
  9. 9. Réseau de communication cellulaire, caractérisé en ce qu’il comprend - au moins un nœud serveur selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, et - au moins un terminal d’usager équipé d’un annulateur d’interférences.
  10. 10. Moyen de stockage de données inamovible, ou partiellement ou totalement amovible, comportant des instructions de code de programme informatique pour gérer le fonctionnement d’un nœud serveur selon l’une quelconque des revendications 4 à 6.
FR1763277A 2017-12-27 2017-12-27 Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire Active FR3076146B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763277A FR3076146B1 (fr) 2017-12-27 2017-12-27 Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763277 2017-12-27
FR1763277A FR3076146B1 (fr) 2017-12-27 2017-12-27 Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3076146A1 true FR3076146A1 (fr) 2019-06-28
FR3076146B1 FR3076146B1 (fr) 2021-07-02

Family

ID=62092015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1763277A Active FR3076146B1 (fr) 2017-12-27 2017-12-27 Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3076146B1 (fr)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016143966A1 (fr) * 2015-03-09 2016-09-15 엘지전자 주식회사 Procédé pour sélectionner un mode hd ou un mode fd dans un système de communication sans fil prenant en charge une technique fdr et appareil associé

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016143966A1 (fr) * 2015-03-09 2016-09-15 엘지전자 주식회사 Procédé pour sélectionner un mode hd ou un mode fd dans un système de communication sans fil prenant en charge une technique fdr et appareil associé
US20180062824A1 (en) * 2015-03-09 2018-03-01 Lg Electronics Inc. Method for selecting hd mode or fd mode in wireless communication system supporting fdr scheme and apparatus therefor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEE HAESOON ET AL: "Mode selection in multi-user full-duplex systems considering inter-user interference", 2016 24TH EUROPEAN SIGNAL PROCESSING CONFERENCE (EUSIPCO), EURASIP, 29 August 2016 (2016-08-29), pages 769 - 772, XP033011040, DOI: 10.1109/EUSIPCO.2016.7760352 *
YAO CHAO ET AL: "X-Duplex: Adapting of Full-Duplex and Half-Duplex", 2015 IEEE CONFERENCE ON COMPUTER COMMUNICATIONS WORKSHOPS (INFOCOM WKSHPS), IEEE, 26 April 2015 (2015-04-26), pages 55 - 56, XP033190108, DOI: 10.1109/INFCOMW.2015.7179340 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3076146B1 (fr) 2021-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2395916C2 (ru) Гарантии минимальной скорости передачи по беспроводному каналу, используя сообщения использования ресурсов
EP1860902B1 (fr) Procédé d&#39;optimisation de la capacité d&#39;un réseau de téléphonie mobile pour la création de services dont le flux est majoritairement descendant
EP2148478B1 (fr) Méthode d&#39;ordonnancement de paquets
FR2938391A1 (fr) Programmation des demandes de bandes passantes virtuelles
FR2965137A1 (fr) Procede de planification de canaux frequentiels pour un systeme de communication d&#39;un reseau a bande etroite
EP2413642B1 (fr) Méthode distribuée d&#39;allocation de puissance sous contrainte de qualité de service
EP1227697A1 (fr) Méthode d&#39;allocation implicite de ressources
EP3075088A1 (fr) Procédé de coordination d&#39;émetteurs radio base sur un codage de niveau de puissance émise et émetteur correspondant
EP3117551B1 (fr) Procédé d&#39;allocation de ressources et système mettant en oeuvre le procédé
EP3794896B1 (fr) Allocation de ressources de transmission à des terminaux d2d dans un réseau d&#39;accès cellulaire
FR3076146A1 (fr) Procede de communication en full-duplex dans un reseau cellulaire
EP3794895A1 (fr) Procédé centralisé d&#39;allocation de ressources de transmission à des terminaux d2d dans un réseau d&#39;accès cellulaire
EP2926602B1 (fr) Procede et systeme de determination d&#39;un intervalle de frequences dans un reseau de telecommunications
EP3014920A1 (fr) Procede d&#39;adaptation de lien pour selectionner un mode de transmission de trames et point d&#39;acces wifi correspondant
EP3723318B1 (fr) Procédé et dispositif de contrôle d&#39;un mode de transmission de données utilisé par un véhicule pour communiquer
EP3928447B1 (fr) Réduction d&#39;interférence depuis un premier point d&#39;accès par un deuxième point d&#39;accès utilisant une donnée représentative des paramètres de transmission
FR3096546A1 (fr) Procédé de détermination d’une pluralité de valeurs possibles de puissance d’émission, procédé de sélection parmi cette pluralité de valeurs possibles de puissance d’émission pour un accès non coordonné au médium de communication
FR3065141B1 (fr) Procede d&#39;allocation d&#39;une ressource de transmission a un terminal mobile
WO2022136798A1 (fr) Procede de reception d&#39;au moins une trame de donnees dans un systeme omamrc, destination, programme d&#39;ordinateur et systeme correspondants
EP3033845B1 (fr) Procede de signalisation destine a etre mis en oeuvre par un reseau de telecommunication cellulaire, station de base et terminal correspondant
EP3967022A1 (fr) Procédé avec accès lbt au canal, dispositif et programme correspondants
FR3095097A1 (fr) Procédé et dispositif de contrôle d’un mode de transmission de données utilisé par un véhicule pour communiquer
WO2019224480A2 (fr) Procédé de gestion d&#39;un accès par contention à des ressources, produit programme d&#39;ordinateur, station de base, terminal et signal correspondants
WO2019011116A1 (fr) Procédé et dispositif de programmation
FR2817435A1 (fr) Procede de repartition des ressources dans un reseau de telecommunication et application de ce procede a l&#39;admission d&#39;appels

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190628

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7