FR3111032A1 - Dispositif de communication sans fil configuré pour décoder un signal transmis par rétrodiffusion ambiante, procédé de communication associé - Google Patents

Abstract

Dispositif de communication sans fil configuré pour décoder un signal transmis par rétrodiffusion ambiante, procédé de communication associé L’invention concerne un dispositif full-duplex (DC_1) comportant un premier module d’estimation (MOD_EST_1) configuré pour déterminer une estimation E_1 d’une contribution C_1 à un signal S_RX reçu pendant un intervalle temporel au cours duquel :- un signal S_TX est émis par ledit dispositif full-duplex, et - un signal S_RETRO est transmis par un dispositif transmetteur (D_TX) vers ledit dispositif full-duplex par rétrodiffusion ambiante dudit signal S_TX,ladite contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le dispositif full-duplex. Ledit dispositif full-duplex comporte aussi un deuxième module d’estimation (MOD_EST_2) configuré pour déterminer, pendant ledit intervalle, une estimation E_2 d’une somme comprenant :- un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1, - un deuxième terme correspondant à une contribution C_2 au signal S_RX, ladite contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO.Ledit dispositif full-duplex comporte en outre un module de décodage (MOD_DEC) configuré pour décoder, pendant ledit intervalle, le signal S_RETRO en fonction de l’estimation E_2. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Dispositif de communication sans fil configuré pour décoder un signal transmis par rétrodiffusion ambiante, procédé de communication associé

La présente invention appartient au domaine général des télécommunications. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de communication sans fil configuré pour décoder un signal transmis par rétrodiffusion ambiante par un dispositif transmetteur, ainsi qu’un procédé de communication associé entre ces dispositifs. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, pour des applications du type « Internet des objets » (« Internet of Things » ou IoT dans la littérature anglo-saxonne).

La technologie de communication par rétrodiffusion ambiante est aujourd’hui bien connue. Les principes techniques sur lesquels s’appuie cette technologie sont décrits, notamment, dans le document : « Ambient Backscatter Communications: A Contemporary Survey », N. Van Huynh, D. Thai Hoang, X. Lu, D. Niyato, P. Wang, D. In Kim, IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 20, no. 4, pp. 2889-2922, Fourthquarter 2018.

De manière conventionnelle, la rétrodiffusion d’un signal ambiant s’effectue entre un dispositif transmetteur et un dispositif récepteur. Le signal ambiant concerné correspond à un signal radio émis, de manière permanente ou bien de manière récurrente, dans une bande fréquentielle donnée par une source distincte desdits dispositifs transmetteur et récepteur. Par exemple, il peut s’agir d’un signal de télévision, d’un signal de téléphonie mobile (3G, 4G, 5G), d’un signal Wi-Fi, d’un signal WiMax, etc.

Pour communiquer avec le dispositif récepteur, le dispositif transmetteur exploite le signal ambiant pour envoyer des données vers ledit dispositif récepteur. Plus particulièrement, le dispositif transmetteur réfléchit le signal ambiant vers le dispositif récepteur, éventuellement en le modulant en connectant de manière sélective une antenne qui l’équipe à des impédances distinctes. Le signal ainsi réfléchi est dit « signal rétrodiffusé », et est destiné à être décodé par le dispositif récepteur (i.e. le dispositif récepteur extrait du signal rétrodiffusé une information transmise par le dispositif transmetteur, par exemple sous forme de bits).

Le fait qu’aucune onde radio supplémentaire (au sens d’une onde autre que celle issue du signal ambiant) n’est émise par le dispositif transmetteur rend la technologie de rétrodiffusion ambiante particulièrement attractive. En effet, le coût énergétique d’une communication est ainsi réduit, ce qui est notamment d’importance dans le contexte actuel de l’IoT où chaque objet de la vie courante a vocation à devenir un objet communicant.

Il n’en reste pas moins que, dans l’état actuel de la technique, l’exploitation de la technologie par rétrodiffusion ambiante requiert l’utilisation d’au moins trois éléments distincts, à savoir donc une source émettrice, un dispositif transmetteur et un dispositif récepteur. Il en découle donc malgré tout des coûts et une complexité de mise en œuvre importants.

La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette d’établir des communications par rétrodiffusion ambiante de manière plus simple et moins onéreuse que les solutions de l’art antérieur.

A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de communication sans fil présentant une architecture configurée pour émettre et recevoir des signaux en mode full-duplex, ledit dispositif de communication sans fil comportant un premier module d’estimation configuré pour déterminer une estimation E_1 d’une contribution C_1 à un signal S_RX reçu pendant un intervalle temporel au cours duquel :
- un signal S_TX est émis par ledit dispositif de communication sans fil, et
- un signal S_RETRO contribuant au signal S_RX est reçu par le dispositif de communication sans fil, ledit signal S_RETRO étant obtenu par rétrodiffusion ambiante dudit signal S_TX par un dispositif transmetteur,
ladite contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le dispositif de communication sans fil, ledit dispositif de communication sans fil comportant aussi un deuxième module d’estimation configuré pour déterminer, pendant ledit intervalle temporel, une estimation E_2 d’une somme comprenant :
- un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1,
- un deuxième terme correspondant à une contribution C_2 au signal S_RX, ladite contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO.
En outre, ledit dispositif de communication sans fil comporte un module de décodage configuré pour décoder, pendant ledit intervalle temporel, le signal S_RETRO en fonction de l’estimation E_2.

Ainsi, il est proposé un dispositif de communication sans fil présentant d’une part une architecture full-duplex, et configuré d’autre part de manière logicielle et matérielle pour recevoir et décoder un signal transmis par rétrodiffusion ambiante par un dispositif transmetteur.

Les avantages proposés par une telle architecture full-duplex résident notamment dans le fait que le dispositif de communication sans fil selon l’invention est apte à émettre et recevoir simultanément des signaux dans une bande de fréquence qui lui est associée. De telles dispositions permettent avantageusement d’éviter d’avoir à solliciter de multiples bandes de fréquences, qui sont des ressources rares, pour d’une part émettre et d’autre part recevoir des signaux, améliorant ainsi l’efficacité spectrale dudit dispositif.

D’une manière générale, l’homme du métier peut se référer au document suivant pour plus de détails concernant l’implémentation d’une architecture hybride analogique-numérique : « In-Band Full-Duplex Wireless : Challenges and Opportunities », A. Sabharwal, P. Schniter, D. Guo, D. W. Bliss, S. Rangarajan, R. Wichman, IEEE Journal of Selected Areas in Communications, vol. 32, no. 9, pp. 1637-1652, Sept. 2014.

En outre, la présence dudit module de décodage permet, en comparaison avec l’état de l’art, l’établissement d’une communication par rétrodiffusion ambiante entre le dispositif de communication selon l’invention et le dispositif transmetteur au cours d’un intervalle temporel. De telles dispositions sont avantageuses dans la mesure où ledit dispositif de communication selon l’invention peut prendre la forme d’un équipement déjà présent dans l’environnement d’un réseau de communication. Autrement dit, en configurant suivant les dispositions de l’invention un dispositif de communication traditionnel présentant une architecture full-duplex, il n’est pas nécessaire d’utiliser, comme cela est fait dans l’état de l’art relatif aux communications par rétrodiffusion ambiante, trois éléments distincts, à savoir une source émettrice, un dispositif transmetteur et un dispositif récepteur. Le dispositif de communication selon l’invention joue en effet ici le rôle de la source émettrice mais également celui du dispositif récepteur. Il en découle des gains en termes de simplicité d’implémentation et de coûts.

Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif de communication sans fil peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans des modes particuliers de réalisation, ladite somme comporte un troisième terme correspondant à une contribution C_3 au signal S_RX, ladite contribution C_3 résultant d’une propagation indirecte, suivant une ou plusieurs réflexions, du signal S_TX vers le dispositif de communication sans fil, la ou lesdites réflexions étant mises en œuvre par un ou plusieurs éléments distincts dudit dispositif transmetteur.

Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif de communication sans fil comporte un module de contrôle configuré pour contrôler, suivant un schéma temporel déterminé, les fonctionnements respectifs du premier module d’estimation, du deuxième module d’estimation et du module de décodage, ainsi que les fonctionnements respectifs d’au moins une chaîne d’émission et d’au moins une chaîne de réception équipant ledit dispositif de communication sans fil, ledit intervalle temporel étant défini par ledit schéma temporel.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit schéma temporel déterminé est conforme à une norme de télécommunication.

Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif de communication sans fil comporte un module de contrôle configuré pour contrôler, suivant un schéma temporel dynamique, les fonctionnements respectifs du premier module d’estimation, du deuxième module d’estimation et du module de décodage, ainsi que les fonctionnements respectifs d’au moins une chaîne d’émission et d’au moins une chaîne de réception équipant ledit dispositif de communication sans fil, ledit intervalle temporel étant défini par ledit schéma temporel.

Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un système de communication sans fil comportant :
- un premier dispositif de communication sans fil selon l’invention, de sorte à être apte à émettre un signal S_TX au cours d’un intervalle temporel,
- un dispositif transmetteur configuré pour transmettre, au cours dudit intervalle temporel et vers ledit premier dispositif de communication sans fil, un signal S_RETRO par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX.

Dans des modes particuliers de réalisation, le système de communication sans fil peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans des modes particuliers de réalisation, ledit système comporte également un deuxième dispositif de communication sans fil et un troisième dispositif de communication sans fil, tous deux distincts du dispositif transmetteur, ledit deuxième dispositif de communication sans fil étant configuré pour recevoir un ou des signaux émis par le premier dispositif de communication sans fil dans le cadre d’une communication établie entre lesdits premier et deuxième dispositifs de communication sans fil, ledit troisième dispositif de communication sans fil étant configuré pour émettre un ou des signaux vers le premier dispositif de communication sans fil dans le cadre d’une communication établie entre lesdits premier et deuxième dispositifs de communication sans fil.

Dans des modes particuliers de réalisation, lesdits deuxième et troisième dispositifs de communication sans fil sont confondus.

Selon un troisième aspect, l’invention concerne un procédé de communication mis en œuvre par un système de communication sans fil selon l’invention. Ledit procédé comporte, au cours d’un intervalle temporel :
- une étape d’émission, par le premier dispositif de communication sans fil, d’un signal S_TX,
- une étape de transmission, par le dispositif transmetteur et vers le premier dispositif de communication sans fil, d’un signal S_RETRO par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX,
- une étape de réception, par le premier dispositif de communication sans fil, d’un signal S_RX auquel le signal S_TX apporte une contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le dispositif de communication sans fil et auquel le signal S_RETRO apporte une contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO,
- une première étape d’estimation, par le premier dispositif de communication sans fil, de la contribution C_1, de sorte à obtenir une estimation E_1,
- une deuxième étape d’estimation, par le premier dispositif de communication sans fil, d’une somme comprenant un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1, et un deuxième terme correspondant à la contribution C_2, de sorte à obtenir une estimation E_2,
- une étape de décodage, par le premier dispositif de communication sans fil et en fonction de l’estimation E_2, du signal S_RETRO.

Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre de l’étape d’émission, de l’étape de réception, de la première étape d’estimation, de la deuxième étape d’estimation et de l’étape de décodage d’un procédé de communication selon l’invention lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par un ordinateur.

Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.

Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un support d’informations ou d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon l’invention.

Le support d'informations ou d’enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur, ou bien encore une mémoire Flash.

D'autre part, le support d'informations ou d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'informations ou d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
la figure 1 représente schématiquement, dans son environnement, un mode particulier de réalisation d’un système de communication selon l’invention ;
la figure 2 représente schématiquement un exemple d’architecture matérielle d’un dispositif de communication sans fil selon l’invention appartenant au système de communication de la figure 1 ;
la figure 3 est une représentation schématique alternative de l’architecture matérielle du dispositif de communication de la figure 2 ;
la figure 4 représente, sous forme d’ordinogramme, un exemple particulier de mise en œuvre du procédé de communication selon l’invention ;
la figure 5 représente schématiquement un exemple de scénario de communication mis en œuvre par le système de la figure 1.

Lafigure 1représente schématiquement, dans son environnement, un mode particulier de réalisation d’un système 10 de communication sans fil selon l’invention.

Tel qu’illustré par la figure 1, le système 10 comporte un premier dispositif de communication sans fil DC_1 selon l’invention, un deuxième dispositif de communication sans fil DC_2, un troisième dispositif de communication sans fil DC_3 ainsi qu’un dispositif transmetteur D_TX. Les deuxième et troisième dispositifs de communication DC_2, DC_3 sont tous deux distincts du dispositif transmetteur D_TX.

Dans le présent mode de réalisation, et à des fins de simplification de la description, il est considéré que le système 10 de communication comporte uniquement lesdits dispositifs DC_1, DC_2, DC_3 et D_TX. Il convient cependant de noter qu’aucune limitation n’est attachée au nombre de dispositifs de communication (dont notamment de dispositifs de communication selon l’invention) et de dispositifs transmetteurs pouvant être considérés dans le cadre de la présente invention. Les développements qui suivent sont en effet généralisables sans difficulté par l’homme du métier au cas où plus de trois dispositifs de communication sans fil (dont une pluralité de dispositifs de communication selon l’invention) et où plus d’un dispositif transmetteur sont considérés.

Chaque dispositif de communication sans fil DC_1, DC_2, DC_3 est équipé d’au moins une antenne apte à l’émission et/ou la réception de signaux radioélectriques. Cet aspect est décrit plus en détail ultérieurement en ce qui concerne le premier dispositif de communication sans fil DC_1 selon l’invention.

De cette manière, les trois dispositifs de communication DC_1, DC_2 et DC_3 sont aptes à communiquer entre eux au sein d’une cellule de communication (non représentée sur la figure 1), dont la couverture réseau peut être par exemple assurée par l’un quelconque desdits dispositifs.

Pour la suite de la description, on considère de manière non limitative que ledit deuxième dispositif de communication sans fil DC_2 est uniquement configuré pour recevoir un ou des signaux émis par le premier dispositif de communication sans fil DC_1 dans le cadre d’une communication établie entre lesdits premier et deuxième dispositifs de communication sans fil. De manière similaire, on considère que ledit troisième dispositif de communication sans fil DC_3 est uniquement configuré pour émettre un ou des signaux vers le premier dispositif de communication sans fil DC_1 dans le cadre d’une communication établie entre lesdits premier et deuxième dispositifs de communication sans fil.

Cela étant, l’invention reste bien entendu applicable dans le cas où chacun desdits deuxième et troisième dispositifs de communication DC_2, DC_3 est configuré pour non seulement émettre mais également recevoir un ou des signaux radioélectriques, notamment en provenance et à destination du premier dispositif de communication DC_1.

Par « signal radioélectrique », on fait référence ici à une onde électromagnétique se propageant par des moyens non filaires, dont les fréquences sont comprises dans le spectre traditionnel des ondes radioélectriques (quelques hertz à plusieurs centaines de gigahertz).

A titre d’exemple nullement limitatif, les communications établies entre les trois dispositifs de communication DC_1, DC_2 et DC_3, via l’émission et la réception desdits signaux radioélectriques, sont supportées par un réseau de téléphonie mobile de type 4G pour des fréquences comprises dans une bande fréquentielle donnée, par exemple la bande fréquentielle [811 MHz, 821 MHz].

Il convient toutefois de préciser que l’invention reste applicable à d’autres types réseaux de télécommunication, comme par exemple un réseau mobile autre que 4G (par exemple 2G, 3G, 5G), un réseau Wi-Fi, un réseau WiMax, un réseau DVB-T, etc.

D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée au réseau de télécommunication pouvant être considéré dans le cadre de la présente invention, à condition qu’un tel réseau soit adapté pour que le premier dispositif de communication DC_1 et le dispositif transmetteur D_TX puissent communiquer entre eux par rétrodiffusion ambiante comme cela est décrit plus en détail ci-après.

On suppose ici de manière nullement limitative que les dispositifs DC_1, DC_2, DC_3 du système 10 de communication utilisent lors des communications une forme d’onde multi-porteuse de type OFDM (pour « Orthogonal Frequency Division Multiplexing » en anglais). En raison de ce choix, on ne décrit l’effet de l’invention dans la suite de la description qu’en référence à une seule (sous-)porteuse de la forme d’onde des signaux radioélectriques supportant les communications établies au sein du système 10 de communication. Il convient cependant de noter que l’invention s’applique de la même façon aux autres (sous-)porteuses sur lesquelles s’appuie cette forme d’onde.

Le dispositif transmetteur D_TX est configuré pour transmettre, au cours d’un intervalle temporel pendant lequel le dispositif DC_1 émet un signal S_TX, et vers ledit dispositif DC_1, un signal S_RETRO par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX. Il importe de noter que le dispositif DC_1 et le dispositif transmetteur D_TX ont tous deux connaissance dudit intervalle temporel pour, d’une part, émettre le signal S_TX, et d’autre part rétrodiffuser ledit signal S_TX sous la forme du signal S_RETRO. Autrement dit, cette émission et cette rétrodiffusion ambiante sont synchronisées, ce point étant davantage précisé ultérieurement dans le cadre de la description de la configuration du dispositif DC_1.

De manière connue en soi, la communication par rétrodiffusion ambiante consiste en l’exploitation du signal S_TX, par le dispositif transmetteur D_TX, pour envoyer des données vers ledit dispositif DC_1, ici au moyen dudit signal S_RETRO. L’envoi de telles données s’effectue par variation de la rétrodiffusion du signal S_TX, cette variation reposant sur la possibilité qu’a le dispositif transmetteur D_TX de modifier l’impédance présentée à une antenne qui l’équipe (non représentée sur les figures), en fonction desdites données à envoyer.

Plus particulièrement, le dispositif transmetteur D_TX peut être associé à des états de fonctionnement en fonction de l’impédance qui est présentée à ladite antenne. Pour la suite de la description, on considère de manière non limitative que ces états sont un état dit de « rétrodiffusion » (le dispositif transmetteur D_TX peut rétrodiffuser le signal S_TX), ainsi qu’un état contraire dit de « non-rétrodiffusion » (le dispositif transmetteur D_TX ne peut pas rétrodiffuser le signal S_TX, ou, encore dit autrement, est « transparent » au signal S_TX). L’impédance associée à l’état de rétrodiffusion correspond typiquement à une impédance nulle ou infinie, alors que l’impédance associée à l’état de non-rétrodiffusion correspond typiquement au complexe conjugué de l’impédance caractéristique de l’antenne dans le milieu de propagation considéré à la fréquence considérée.

Il importe de noter que l’invention ne se limite pas à ce cas idéal dans lequel seuls deux états respectivement parfaitement rétrodiffusant et parfaitement non-rétrodiffusant seraient considérés. En effet, l’invention reste également applicable dans le cas où deux états (premier état et deuxième état) ne sont pas parfaitement rétrodiffusant/non-rétrodiffusant, dès lors que la variation des ondes rétrodiffusées est perceptible par le dispositif DC_1.

Les données destinées à être transmises par le dispositif transmetteur D_TX au dispositif DC_1, au moyen du signal S_RETRO, sont conventionnellement encodées au moyen d’un jeu de symboles, comprenant par exemple un symbole dit « haut » (bit de valeur « 1 »), ou bien un symbole dit « bas » (bit de valeur « 0 »). La transmission de telles données par variation de la rétrodiffusion ambiante peut dès lors s’effectuer, de manière connue en soi, par alternance entre lesdits états de rétrodiffusion et de non-rétrodiffusion, chacun desdits états étant dédié à la transmission d’un symbole d’un type particulier (par exemple symbole haut pour l’état de rétrodiffusion et symbole bas pour l’état de non-rétrodiffusion, ou vice versa). En d’autres termes, les données destinées à être transmises par le dispositif transmetteur D_TX sont transportées vers le dispositif DC_1 par modulation des ondes émises par le dispositif DC_1 via le signal S_TX (i.e. par rétromodulation).

Les traitements visant à rétrodiffuser ledit signal S_TX sont classiquement effectués par le dispositif transmetteur D_TX en mettant en œuvre un procédé de rétrodiffusion (non représenté sur les figures). A cet effet, le dispositif transmetteur D_TX comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre ledit procédé de rétrodiffusion.

Alternativement ou en complément, le dispositif transmetteur D_TX comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et/ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre le procédé de rétrodiffusion.

En d'autres termes, le dispositif transmetteur D_TX comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et/ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre le procédé de rétrodiffusion.

Les aspects spécifiques concernant les techniques de traitement de signal pour l’émission de données par rétrodiffusion à destination du dispositif DC_1 sont connus et ne sont donc pas davantage détaillés ici, l’homme du métier pouvant par exemple se référer au document de N. Van Huynh et al déjà mentionné auparavant.

Dans le présent mode de réalisation, et comme déjà mentionné ci-avant, le dispositif transmetteur D_TX est équipé d’une antenne (non représentée sur les figures) configurée, de manière connue en soi, pour recevoir le signal S_TX mais aussi le rétrodiffuser vers le dispositif DC_1 sous la forme du signal S_RETRO. Il convient de noter qu’aucune limitation n’est attachée au nombre d’antennes pouvant équiper le dispositif transmetteur D_TX.

En pratique, le dispositif transmetteur D_TX est associé à une bande fréquentielle, dite « bande d’influence », qui correspond à la bande fréquentielle dans laquelle l’antenne est apte à recevoir / rétrodiffuser des signaux. Lorsque ladite bande d’influence est incluse dans la bande fréquentielle dans laquelle est émis le signal S_TX, elle est qualifiée de « bande de travail ». Par « bande de travail », on fait référence ici au fait que le dispositif transmetteur D_TX est compatible avec le dispositif DC_1, à savoir donc que la rétrodiffusion peut être effectuée pour toute fréquence comprise dans ladite bande de travail.

Rien n’exclut cependant de considérer une bande d’influence qui ne soit pas incluse dans la bande fréquentielle dans laquelle est émis le signal S_TX. Il est néanmoins implicite que pour que le dispositif transmetteur D_TX soit en mesure de rétrodiffuser le signal S_TX, ladite bande d’influence doit être d’intersection non vide avec la bande fréquentielle dans laquelle est émis le signal S_TX, la bande de travail correspondant dès lors à cette intersection.

Pour la suite de la description, on considère également de manière nullement limitative que le premier dispositif de communication DC_1 et le dispositifs transmetteur D_TX sont des téléphones mobiles de type « smartphone », et que les dispositifs de communication DC_2 et DC_3 sont des stations de base (respectivement réceptrice et émettrice). Il convient cependant de noter que l’invention reste applicable indépendamment de la nature desdits dispositifs de communication DC_1, DC_2 et DC_3, dès lors que ces derniers sont en mesure de réaliser des communications sans fil entre eux. Ainsi, rien n’exclut de considérer qu’au moins un des dispositifs de communication est un terminal mobile autre qu’un téléphone, comme par exemple un ordinateur portable, un assistant personnel, etc. Rien n’exclut non plus de considérer que les dispositifs de communication DC_1, DC_2 et DC_3 sont tous trois des terminaux mobiles ou bien tous trois des stations de base. De la même manière, l’invention reste applicable indépendamment de la nature du dispositif transmetteur D_TX, dès lors que ce dernier est apte à communiquer par rétrodiffusion ambiante avec le premier dispositif de communication DC_1.

Lafigure 2représente schématiquement un exemple d’architecture matérielle du premier dispositif DC_1 selon l’invention appartenant au système 10 de communication de la figure 1.

Le premier dispositif DC_1 présente une architecture configurée pour émettre et recevoir des signaux en mode full-duplex.

Les avantages proposés par une telle architecture full-duplex résident notamment dans le fait que le premier dispositif DC_1 est apte à émettre et recevoir simultanément des signaux dans la bande de fréquence qui lui est associée. De telles dispositions permettent avantageusement d’éviter d’avoir à solliciter de multiples bandes de fréquences, qui sont des ressources rares, pour d’une part émettre et d’autre part recevoir des signaux, améliorant ainsi l’efficacité spectrale dudit premier dispositif DC_1.

Dans le présent mode de réalisation, et tel qu’illustré par la figure 2, le premier dispositif DC_1 comporte deux antennes, une antenne d’émission A_1 et une antenne de réception A_2 respectivement dédiées à l’émission et la réception desdits signaux.

Le premier dispositif DC_1 comporte également, et de manière conventionnelle du fait de ladite architecture full-duplex, une chaîne d’émission C_TX connectée à l’antenne d’émission A_1 ainsi qu’une chaîne de réception C_RX connectée à l’antenne de réception A_2.

Dans cet exemple de réalisation, ladite chaîne d’émission C_TX comporte un convertisseur numérique-analogique 101, un modulateur 102 ainsi qu’un amplificateur de puissance 103. La chaîne de réception C_RX, quant à elle, comporte un amplificateur faible bruit 104, un démodulateur 105 ainsi qu’un convertisseur analogique-numérique 106.

Bien entendu, la chaîne d’émission C_TX (respectivement la chaîne de réception C_RX), peut comporter encore d’autres équipements électroniques (filtres, etc.), cet aspect n’étant pas décrit plus avant ici car sortant du cadre de l’invention.

Il importe également de noter que le choix consistant à considérer deux antennes, une première dédiée à l’émission et une deuxième dédiée à la réception, ne constitue qu’une variante de réalisation de l’invention. Ainsi, rien n’exclut d’envisager un premier dispositif DC_1 équipé d’une unique antenne dédiée à la fois à l’émission et à la réception. Dans ce cas, ledit premier dispositif DC_1 comporte typiquement un circulateur de type connu en soi permettant de relier ladite unique antenne aux chaînes d’émission et de réception, cet aspect étant par exemple décrit dans le document de A. Sabharwal et al déjà mentionné auparavant. Rien n’exclut non plus d’envisager d’avoir une pluralité d’antennes d’émission et une pluralité d’antennes de réception, ainsi qu’une pluralité de chaînes d’émission et une pluralité de chaînes de réception, comme cela est par exemple décrit dans le document : « 2 x 2 mimo in-band full-duplex radio front-end with 50 db self-interference cancellation in 90 mHz bandwidth », D. Lee, B. Min, 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), Honololu, HI, 2017, pp. 670-672.

Le premier dispositif DC_1 comporte également une unité électronique de traitement de signal, dite unité « DSP » (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Digital Signal Processing »). Ladite unité DSP est configurée pour générer des signaux en bande de base destinés à être acheminés vers l’antenne d’émission A_1 via la chaîne d’émission C_TX, ainsi qu’à traiter des signaux reçus par l’antenne de réception A_2 et acheminés à ladite unité DSP via la chaîne de réception C_RX.

A cet effet, l’unité DSP comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre les traitements de signaux susmentionnés.

Alternativement ou en complément, l’unité DSP comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et / ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre lesdits traitements de signaux.

En d'autres termes, l’unité DSP comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et / ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre lesdits traitements de signaux.

Lafigure 3est une représentation schématique alternative de l’architecture matérielle du premier dispositif de contrôle DC_1 selon l’invention.

Tel qu’illustré par la figure 3, le premier dispositif DC_1 selon l’invention dispose également de l’architecture matérielle d’un ordinateur. Ainsi, le premier dispositif DC_1 comporte, notamment, un processeur 1, une mémoire vive 2, une mémoire morte 3 et une mémoire non volatile 4. Il dispose en outre d’un module de communication 5.

La mémoire morte 3 du premier dispositif DC_1 constitue un support d’enregistrement conforme à l’invention, lisible par le processeur 1 et sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur PROG conforme à l’invention, comportant des instructions pour l’exécution d’étapes d’un procédé de communication selon l’invention. Le programme PROG définit des modules fonctionnels du premier dispositif DC_1, qui s’appuient ou commandent les éléments matériels 2 à 5 du premier dispositif DC_1 cités précédemment, et qui comprennent notamment un premier module d’estimation MOD_EST_1, un deuxième module d’estimation MOD_EST_2, un module de décodage MOD_DEC ainsi qu’un module de contrôle MOC_CO (ces modules sont représentés sur la figure 2).

Le module de contrôle MOD_CO est configuré pour contrôler les fonctionnements respectifs du premier module d’estimation MOD_EST_1, du deuxième module d’estimation MOD_EST_2 et du module de décodage MOD_DEC, ainsi que les fonctionnements respectifs de la chaîne d’émission C_TX et de la chaîne de réception C_RX.

Le module de communication 5 permet notamment au module de contrôle MOD_CO de transmettre des signaux de commande au premier module d’estimation MOD_EST_1, au deuxième module d’estimation MOD_EST_2 et au module de décodage MOD_DEC. Ces signaux de commande permettent de mettre en fonctionnement (i.e. d’activer) ou d’arrêter le fonctionnement (i.e. de désactiver) lesdits modules. A cet effet, le module de communication 5 comporte par exemple un bus de données informatiques apte à la transmission desdites signaux de commande. Selon un autre exemple, le module de communication 5 comportent une interface de communication, filaire ou non filaire, apte à mettre en œuvre tout protocole adapté connu de l’homme du métier (Ethernet, Wifi, Bluetooth, 3G, 4G, 5G, etc.). Il est à noter que le module de communication 5 intègre également les antennes d’émission A_1 et de réception A_2.

Le contrôle effectué par le module de contrôle MOD_CO, quant au fonctionnement du premier module d’estimation MOD_EST_1, du deuxième module d’estimation MOD_EST_2 et du module de décodage MOD_DEC, ainsi que des chaînes C_TX et C_RX, est mis en œuvre suivant un schéma temporel. Ledit schéma temporel définit des intervalles temporels, encore appelés « trames » dans la suite de la description, au cours desquels tout ou partie, ou bien encore aucun, desdits modules MOD_EST_1, MOD_EST_2, MOD_DEC et desdites chaînes C_TX, C_RX sont activés par le module de contrôle MOD_CO. Ces trames définissent dès lors des modes de fonctionnement du premier dispositif DC_1, à savoir : un mode d’émission M1, un mode de réception M2, un mode dit « full duplex nominal » M3 ainsi qu’un mode dit « full duplex rétrodiffusion » M4. Ces modes sont décrits plus en détail ultérieurement.

Pour la suite de la description, une trame au cours de laquelle le premier dispositif DC_1 fonctionne selon :
- le mode d’émission M1 est dite « trame TX »,
- le mode de réception M2 est dite « trame RX »,
- le mode full duplex nominal M3 est dite « trame FDN »,
- le mode full duplex rétrodiffusion M4 est dite « trame FDR ».

Dans un mode particulier de réalisation, le module de contrôle MOD_CO est configuré pour contrôler les fonctionnements respectifs desdits modules MOD_EST_1, MOD_EST_2, MOD_DEC et desdites chaînes C_TX, C_RX suivant un schéma temporel déterminé.

Par « schéma temporel déterminé », on fait référence ici au fait que des trames déterminées sont allouées à chacun desdits modes M1, M2, M3 et M4 du premier dispositif DC_1, le contrôle du fonctionnement des modules MOD_EST_1, MOD_EST_2 et MOD_DEC étant réalisé de sorte que ces trames sont respectées.

Il est à noter que dans le cadre de la présente invention, un tel schéma déterminé est non seulement connu du premier dispositif DC_1, mais également des deuxième et troisième dispositifs de communication DC_2, DC_3, ainsi que du dispositif transmetteur D_TX, de sorte que tous ces dispositifs peuvent communiquer entre eux de manière coordonnée (i.e. synchronisée) comme cela est décrit ci-après dans le cadre de la description du procédé de communication.

A titre d’exemple nullement limitatif, ledit schéma temporel déterminé est conforme à une norme de télécommunication.

En alternative, le module de contrôle MOD_CO est configuré pour contrôler les fonctionnements respectifs desdits modules MOD_EST_1, MOD_EST_2, MOD_DEC et desdites chaînes C_TX, C_RX suivant un schéma temporel dynamique.

Par « schéma temporel dynamique », on fait référence ici à un schéma temporel selon lequel l’alternance entre les modes M1, M2, M3 et M4 du premier dispositif DC_1 s’effectue suivant des trames qui ne sont pas déterminées. Autrement dit, l’alternance entre ces modes M1, M2, M3 et M4 peut s’effectuer librement, à la volée (i.e. de manière dynamique).

De manière similaire au cas du schéma temporel déterminé, un tel schéma dynamique a notamment pour fonction de permettre aux différents dispositifs DC_1, DC_2, DC_3 et D_TX du système 10 de communiquer entre eux de manière coordonnée (i.e. synchronisée).

Par exemple, des messages de signalisation peuvent être échangés de manière dynamique entre les dispositifs DC_1, DC_2, DC_3 et D_TX du système 10. Ces messages comportent par exemple des messages émis par le premier dispositif DC_1 pour informer les autres dispositifs DC_2, DC_3 et D_TX du mode dans lequel il fonctionne ou bien dans lequel il se destine à fonctionner. Ces messages peuvent également comporter des messages émis par le dispositif transmetteur D_TX pour informer le premier dispositif DC_1 que ledit dispositif transmetteur D_TX souhaite communiquer avec lui par rétrodiffusion ambiante, de sorte que le module de contrôle MOD_CO configure ledit premier dispositif DC_1 dans le mode M4.

D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la durée et au nombre desdites trames, et donc in fine à la structure dudit schéma temporel, que ce dernier soit déterminé ou bien dynamique. Comme mentionné ci-avant, ledit schéma temporel est connu des éléments formant le système 10 de sorte qu’ils peuvent communiquer entre eux de manière coordonnée (i.e. synchronisée), chacun desdits éléments réalisant une fonction qui lui est propre au cours de chacun des trames TX, RX, FDN et FDR.

Il convient de noter que ledit module de contrôle MOD_CO est décrit dans le présent mode de réalisation comme apte à contrôler les fonctionnements respectifs des premier et deuxième modules d’estimation MOD_EST_1, MOD_EST_2 ainsi que du module de décodage MOD_DEC. Rien n’exclut toutefois d’envisager, suivant d’autres exemples non détaillés ici, que ledit module de contrôle MOD_CO est uniquement configuré pour contrôler les fonctionnements respectifs des premier et deuxième modules d’estimation MOD_EST_1, MOD_EST_2, et qu’un autre module de contrôle du premier dispositif DC_1 est quant à lui configuré pour contrôler le fonctionnement du module de décodage MOD_DEC. Bien entendu, dans ce cas, ledit autre module de contrôle est aussi configuré pour fonctionner de manière coordonnée avec le module de contrôle MOD_CO, de sorte à respecter le schéma temporel définissant les trames.

On décrit désormais plus en détail les modes de fonctionnement M1, M2, M3 et M4 du premier dispositif DC_1, et donc en conséquence également le premier module d’estimation MOD_EST_1, le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 et le module de décodage MOD_DEC.

Le mode M1 du premier dispositif DC_1 correspond à un mode de fonctionnement dans lequel, au cours d’une trame TX :
- le premier module d’estimation MOD_EST_1, le deuxième module d’estimation MOD_EST_2, le module de décodage MOD_DEC ainsi que la chaîne de réception C_RX sont désactivés,
- la chaîne d’émission C_TX est activée.
Ainsi, dans ce mode M1, le premier dispositif DC_1 est configuré pour émettre des signaux via son antenne d’émission A_1, par exemple à destination du deuxième dispositif DC_2, mais n’est cependant pas configuré pour recevoir des signaux via son antenne de réception A_2, par exemple en provenance du troisième dispositif DC_3.

Le mode M2 du premier dispositif DC_1 correspond à un mode de fonctionnement dans lequel, au cours d’une trame RX :
- au moins le premier module d’estimation MOD_EST_1, le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 et la chaîne d’émission C_TX sont désactivés,
- la chaîne de réception C_RX est activée.
Ainsi, dans ce mode M2, le premier dispositif DC_1 est configuré pour recevoir des signaux via son antenne de réception A_2, par exemple en provenance du troisième dispositif DC_3, mais n’est cependant pas configuré pour émettre des signaux via son antenne d’émission A_1, par exemple à destination du deuxième dispositif DC_2.

On note que, dans ce mode M2, le dispositif transmetteur D_TX peut ou non rétrodiffuser (i.e. rétromoduler) un signal ambiant à destination du premier dispositif DC_1. Ainsi, et selon un exemple particulier de mise en œuvre, le dispositif transmetteur D_TX est configuré pour communiquer par rétrodiffusion ambiante avec le premier dispositif DC_1 pendant une trame RX. En outre, selon cet exemple, le mode M2 vise également à ce que le module de décodage MOD_DEC dudit premier dispositif DC_1 soit activé pendant ladite trame RX, de sorte à décoder le signal ainsi rétrodiffusé.

En alternative, et selon un autre exemple de mise en œuvre, le dispositif transmetteur D_TX n’est pas configuré pour communiquer par rétrodiffusion ambiante avec le premier dispositif DC_1 pendant une trame RX (i.e. la valeur de l’impédance présentée à l’antenne du dispositif transmetteur D_TX reste fixe pendant la trame RX). En outre, selon cet exemple, le mode M2 vise également à ce que le module de décodage MOD_DEC dudit premier dispositif DC_1 soit désactivé pendant ladite trame RX.

Le mode M3 du premier dispositif DC_1 correspond à un mode de fonctionnement dans lequel, au cours d’une trame FDN :
- le premier module d’estimation MOD_EST_1, le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 ainsi que la chaîne d’émission C_TX et la chaîne de réception C_RX sont activés,
- le module de décodage MOD_DEC est désactivé.
Ainsi, dans ce mode M3, le premier dispositif DC_1 est configuré pour émettre des signaux via son antenne d’émission A_1, par exemple à destination du deuxième dispositif DC_2, mais également, de manière concomitante à l’émission de tels signaux, recevoir des signaux via son antenne de réception A_2, par exemple en provenance du troisième dispositif DC_3. Dans le présent de mode de réalisation, on considère que le dispositif transmetteur D_TX n’est pas configuré pour communiquer par rétrodiffusion ambiante avec le premier dispositif DC_1 pendant une trame FDN.

On décrit désormais plus en détail les traitements réalisés par respectivement le premier module d’estimation MOD_EST_1 et le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 lors d’une trame FDN (i.e. lorsque le premier dispositif DC_1 est configuré selon le mode M3). A cet effet, on considère la configuration suivante au cours d’une trame FND :
- un signal S_TX est émis par le premier dispositif DC_1 via son antenne d’émission A_1 ;
- un signal S_RX est reçu par le premier dispositif DC_1 via son antenne de réception A_2, l’émission du signal S_TX étant concomitante avec la réception du signal S_RX.

On considère en outre que le signal S_RX comporte trois contributions, à savoir :
- une contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le premier dispositif DC_1. Par « propagation directe du signal S_TX », on fait référence ici à une propagation au cours de laquelle aucun obstacle susceptible de modifier la trajectoire du signal S_TX n’est rencontré entre l’antenne d’émission A_1 et l’antenne de réception A_2. Autrement dit, le signal S_TX émis par le premier dispositif DC_1 contribue au signal global S_RX reçu par ce dernier sans avoir été réfléchi auparavant. En conséquence, au niveau de l’antenne A_2, le signal S_TX interfère notamment avec le signal SD émis par le dispositif DC_3 en vue de communiquer avec le dispositif DC_1. Aussi, la contribution C_1 associée à cette propagation directe du signal S_TX est encore appelée « auto-interférence directe » dans l’état de l’art ;
- une contribution C_SD résultant d’un signal SD émis par le troisième dispositif DC_3 vers le premier dispositif DC_1 ;
- une contribution C_3 résultant d’une propagation indirecte, suivant une ou plusieurs réflexions, du signal S_TX vers le premier dispositif DC_1, la ou lesdites réflexions étant mises en œuvre par un ou plusieurs éléments distincts dudit dispositif transmetteur D_TX. Par « propagation indirecte du signal S_TX », on fait référence ici à une propagation au cours de laquelle lesdits éléments forment des obstacles susceptibles de modifier la trajectoire du signal S_TX de sorte que ce dernier est réfléchi vers l’antenne de réception A_2. De tels éléments sont classiquement positionnés dans l’environnement du système 10 de communication. Par exemple, il peut s’agir d’une surface vitrée, d’un mur, etc. En conséquence, au niveau de l’antenne A_2, le ou les réflexions du signal S_TX interfèrent notamment avec le signal SD émis par le dispositif DC_3 en vue de communiquer avec le dispositif DC_1. Aussi, la contribution C_3 associée à cette propagation indirecte du signal S_TX est encore appelée « auto-interférence réfléchie » dans l’état de l’art.

Il importe de noter que le fait de considérer la présence tels éléments susceptibles de réfléchir le signal S_TX dans l’environnement du système 10 ne constitue bien entendu qu’une variante de réalisation de l’invention. Ainsi, rien n’exclut que l’environnement du système 10 en soit dépourvu. Dans ce cas, ladite contribution C_3 n’est pas à prendre en compte au cours de la mise en œuvre du mode M3.

Le premier module d’estimation MOD_EST_1 est configuré pour déterminer, pendant la trame FDN, une estimation E_1 de ladite contribution C_1 au cours de ladite trame FDN. La chaîne de réception C_RX comporte alors un circuit analogique CIR_ANN_1, de conception connu en soi, agencé entre l’antenne A_2 et l’amplificateur faible bruit 104 ainsi que configuré pour retrancher au signal S_RX ladite estimation E_1 fournie par le premier module d’estimation MOD_EST_1.

On note qu’une fois l’estimation E_1 retirée au signal S_RX, le signal transmis vers l’amplificateur faible bruit 104 s’écrit formellement, en termes de contributions :
C_SD + (C_1 – E_1) + C_3.
Ce signal est alors acheminé vers le deuxième module d’estimation MOD_EST_2, après démodulation (via le démodulateur 105) et conversion analogique-numérique (via le convertisseur analogique-numérique 106).

Ledit deuxième module d’estimation MOD_EST_2 est configuré pour déterminer, pendant la trame FDN, une estimation E’_2 d’une somme comprenant :
- un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1 (i.e. C_1 – E_1),
- un deuxième terme correspondant à une estimation E_3 de la contribution C_3.
La chaîne de réception C_RX comporte alors un circuit numérique CIR_ANN_2, de conception connu en soi, agencé entre le convertisseur analogique-numérique 106 et l’unité DSP ainsi que configuré pour retrancher au signal acheminé depuis l’amplificateur faible bruit 104 ladite estimation E’_2 fournie par le deuxième module d’estimation MOD_EST_2.

En ce qui concerne la façon dont lesdites estimations E_1 et E’_2 peuvent être déterminées par respectivement le premier module d’estimation MOD_EST_1 et le deuxième module d’estimation MOD_EST_2, l’homme du métier peut consulter le document de A. Sabharwal et al déjà mentionné auparavant qui traite ces aspects en détail. A tout le moins, et d’une manière générale, on note ici que le premier module d’estimation MOD_EST_1 (respectivement le deuxième module d’estimation MOD_EST_2) réalise son estimation en fonction du signal S_TX (respectivement en fonction de séquences de nombres complexes représentatives du signal S_TX destiné à être émis) dont il acquiert la connaissance via un prélèvement entre l’amplificateur de puissance 103 et l’antenne d’émission A_1 (respectivement via un prélèvement entre l’unité DSP et le convertisseur numérique-analogique 101).

On note qu’une fois l’estimation E’_2 retranchée, le signal acheminé vers l’unité DSP forme une estimation de la contribution C_SD au signal S_RX, le premier dispositif DC_1 pouvant dès lors prendre connaissance du signal SD que le troisième dispositif DC_3 souhaite lui transmettre.

Le mode M4 du premier dispositif DC_1 correspond à un mode de fonctionnement dans lequel, au cours d’une trame FDR :
- le premier module d’estimation MOD_EST_1, le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 ainsi que la chaîne d’émission C_TX et la chaîne de réception C_RX sont activés,
- le module de décodage MOD_DEC est activé.
Ainsi, dans ce mode M4, le premier dispositif DC_1 est configuré pour émettre des signaux via son antenne d’émission A_1, par exemple à destination du deuxième dispositif DC_2, mais également, de manière concomitante à l’émission de tels signaux, recevoir des signaux via son antenne de réception A_2, par exemple en provenance du troisième dispositif DC_3. De plus, le dispositif transmetteur D_TX est configuré pour communiquer par rétrodiffusion ambiante avec le premier dispositif DC_1 pendant une trame FDR.

On décrit désormais plus en détail les traitements réalisés par respectivement le premier module d’estimation MOD_EST_1 et le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 lors d’une trame FDR (i.e. lorsque le premier dispositif DC_1 est configuré selon le mode M4). A cet effet, on considère la configuration suivante au cours d’une trame FDR :
- un signal S_TX est émis par le premier dispositif DC_1 via son antenne d’émission A_1 ;
- un signal S_RX est reçu par le premier dispositif DC_1 via son antenne de réception A_2, l’émission du signal S_TX étant concomitante avec la réception du signal S_RX ;
- un signal S_RETRO contribuant au signal S_RX est transmis, par le dispositif transmetteur D_TX et vers le premier dispositif DC_1, par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX.

On considère en outre que le signal S_RX comporte trois contributions, à savoir :
- une contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le premier dispositif DC_1. Ladite contribution C_1 est similaire à celle décrite ci-avant dans le cadre du mode M3 ;
- une contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO ;
- une contribution C_3 résultant d’une propagation indirecte, suivant une ou plusieurs réflexions, du signal S_TX vers le premier dispositif DC_1, la ou lesdites réflexions étant mises en œuvre par un ou plusieurs éléments distincts dudit dispositif transmetteur D_TX. Ladite contribution C_3 est similaire à celle décrite ci-avant dans le cadre du mode M3. Il convient à nouveau de noter que la présence de tels éléments dans l’environnement du système 10 est optionnelle, de sorte que la prise en compte de ladite contribution C_3 dépend de la présence ou non desdits éléments.

Le premier module d’estimation MOD_EST_1 est configuré pour déterminer, pendant la trame FDN, une estimation E_1 de ladite contribution C_1 au cours de ladite trame FDN. Ladite estimation E_1 est similaire à celle décrite ci-avant dans le cadre du mode M3 et est destinée à être fournie par le premier module d’estimation MOD_EST_1 au circuit analogique CIR_ANN_1 pour être retranchée au signal S_RX.

On note qu’une fois l’estimation E_1 retirée au signal S_RX, le signal transmis vers l’amplificateur faible bruit 104 s’écrit formellement, en termes de contributions :
(C_1 – E_1) + C_2 + C_3.
Ce signal est alors acheminé vers le deuxième module d’estimation MOD_EST_2, après démodulation (via le démodulateur 105) et conversion analogique-numérique (via le convertisseur analogique-numérique 106).

Ledit deuxième module d’estimation MOD_EST_2 est configuré pour déterminer, pendant la trame FDR, une estimation E_2 d’une somme comprenant :
- un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1 (i.e. C_1 – E_1),
- un deuxième terme correspondant à une estimation E_2 de la contribution C_2,
- un deuxième terme correspondant à une estimation E_3 de la contribution C_3.
Ladite estimation E_2 est réalisée de manière similaire à l’estimation E’_2 décrite ci-avant dans le cadre du mode M3.

Le module de décodage MOD_DEC est quant à lui configuré pour décoder, pendant la trame FDR, le signal S_RETRO en fonction de l’estimation E_2 qui lui est fournie par le deuxième module d’estimation MOD_EST_2.

Les aspects spécifiques concernant les techniques de traitement de signal pour le décodage mises en œuvre par ce dernier sont connus et ne sont donc pas davantage détaillés ici. On rappelle tout au plus que le décodage du signal S_RETRO par le module de décodage MOD_DEC (autrement dit le décodage des données transmises par le dispositif transmetteur D_TX au dispositif DC_1, ces données étant par exemple encodées sous forme de bits) s’effectue par comparaison avec un seuil de puissance déterminé de niveaux de puissance électromagnétique associés à ladite estimation E_2 et mesurés pendant la trame FDR (ces niveaux de puissance variant en fonction de l’état de rétrodiffusion dans lequel est configuré le dispositif transmetteur D_TX). L’homme du métier peut par exemple se référer au document de N. Van Huynh et al déjà mentionné auparavant pour plus de détails.

Il convient de noter que dans le présent mode de réalisation, l’estimation E_2 n’est pas destinée à être retranchée au signal acheminé depuis l’amplificateur faible bruit 104 étant donné qu’aucun signal n’est émis par le troisième dispositif DC_3 à destination du premier dispositif DC_1 (voir le cas du signal SD décrit dans le cadre du mode M3). Toutefois, rien n’exclut de considérer qu’un tel signal SD puisse être émis lors d’une trame FDR, et que dès lors l’estimation E_2 soit retranchée au moyen du circuit CIR_ANN_2 de manière similaire à ce qui a été décrit auparavant dans le cadre du mode M3.

Il est à noter également que les modes M1, M2 et M3 sont similaires à des modes de fonctionnement classiques d’un dispositif de communication full-duplex de l’état de l’art, à la différence que dans la présente invention, ces modes M1, M2 et M3 impliquent également un contrôle du fonctionnement du module de décodage MOD_DEC, dernier n’étant pas implémenté dans les dispositifs full-duplex de l’état de l’art.

En outre, la présence dudit module de décodage MOD_DEC permet, en comparaison avec l’état de l’art, l’établissement d’une communication par rétrodiffusion ambiante entre le premier dispositif DC_1 et le dispositif transmetteur D_TX au cours d’une trame FDR, ledit premier dispositif DC_1 fonctionnant dès lors conformément audit mode M4. De telles dispositions sont avantageuses dans la mesure où le premier dispositif DC_1 peut prendre la forme d’un équipement déjà présent dans l’environnement d’un réseau de communication. Autrement dit, en configurant suivant les dispositions de l’invention un dispositif de communication traditionnel présentant une architecture full-duplex, il n’est pas nécessaire d’utiliser, comme cela est fait dans l’état de l’art relatif aux communications par rétrodiffusion ambiante, trois éléments distincts, à savoir une source émettrice, un dispositif transmetteur et un dispositif récepteur. Le premier dispositif DC_1 joue en effet ici le rôle de la source émettrice mais également celui du dispositif récepteur. Il en découle des gains en termes de simplicité d’implémentation et de coûts.

L’invention concerne en outre un procédé de communication mis en œuvre par le système 10.

Lafigure 4représente, sous forme d’ordinogramme, un exemple particulier de mise en œuvre du procédé de communication selon l’invention.

Dans cet exemple particulier de mise en œuvre, on considère un schéma temporel dans lequel une trame FDR débute. Autrement dit, dans cet exemple particulier de mise en œuvre, le premier dispositif DC_1 est configuré, grâce à son module de contrôle MOD_CO, dans le mode M4. On considère également que le dispositif transmetteur D_TX souhaite transmettre par rétrodiffusion ambiante des données vers le premier dispositif DC_1, ces données prenant la forme d’un signal S_RETRO comportant une séquence de symboles haut et bas attribués respectivement à des bits de données 1 ou 0.

Dans cet exemple particulier de mise en œuvre, on considère également que :
- le troisième dispositif DC_3 n’émet pas de signal à destination du premier dispositif DC_1,
- aucun élément distinct dudit dispositif transmetteur D_TX et de propager de manière indirecte le signal S_TX, suivant une ou plusieurs réflexions, vers le premier dispositif DC_1 n’est présent dans l’environnement du système 10.

Dès lors, dans cet exemple de mise en œuvre, le procédé de communication comporte une pluralité d’étapes mises en œuvre au cours de ladite trame FDR. Plus particulièrement, ledit procédé comporte uneétape E10d’émission, par le premier dispositif DC_1, d’un signal S_TX. L’émission dudit signal S_TX s’effectue via l’antenne d’émission A_1 dudit premier dispositif DC_1.

Le procédé de communication comporte également uneétape E20de transmission, par le dispositif transmetteur D_TX et vers le premier dispositif DC_1, du signal S_RETRO par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX.

Le procédé de communication comporte en outre uneétape E30de réception, par le premier dispositif DC_1, d’un signal S_RX auquel le signal S_TX apporte ladite contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers ledit premier dispositif DC_1 et auquel le signal S_RETRO apporte ladite contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO. La réception dudit signal S_RX s’effectue via l’antenne de réception A_2 dudit premier dispositif DC_1.

Le procédé de communication comporte aussi une premièreétape E40d’estimation, par le premier dispositif DC_1, de la contribution C_1, de sorte à obtenir une estimation E_1. Ladite étape E40 est plus particulièrement mise en œuvre par le premier module d’estimation MOD_EST_1 équipant le premier dispositif DC_1.

Le procédé de communication comporte aussi une deuxièmeétape E50d’estimation, par le premier dispositif DC_1, d’une somme comprenant un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1, et un deuxième terme correspondant à la contribution C_2, de sorte à obtenir une estimation E_2. Ladite étape E50 est plus particulièrement mise en œuvre par le deuxième module d’estimation MOD_EST_2 équipant le premier dispositif DC_1.

Par ailleurs, le procédé de communication comporte uneétape E60de décodage, par le premier dispositif DC_1 et en fonction de l’estimation E_2, du signal S_RETRO. Ladite étape E60 est plus particulièrement mise en œuvre par le module de décodage MOD_DEC équipant le premier dispositif DC_1.

Bien entendu, le procédé de communication selon l’invention ne se limite pas à permettre des échanges entre les différents dispositifs appartenant au système 10 au cours d’une trame FDR. Ainsi, rien n’exclut d’envisager que le procédé de communication comporte d’autres étapes relatives à des émissions et réceptions de signaux au cours de trames TX, RX et FDN, de sorte que les premier, deuxième et troisième dispositifs DC_1, DC_2, DC_3 échangent entre eux.

Lafigure 5représente schématiquement un exemple de scénario de communication mis en œuvre par le système 10 de la figure 1.

Dans cette figure 5, on considère qu’un instant temporel Ti est antérieur à un instant temporel Tj pour un indice entier i inférieur à un indice entier j. On considère en outre que les trames TX, RX, FDN et FDR sont définies par un schéma temporel déterminé et ont toutes la même durée, par exemple une durée égale à 1 ms (milliseconde).

Dans l’exemple de la figure 5, le premier dispositif DC_1 et le deuxième dispositif DC_2 sont les premiers à communiquer entre eux au cours d’une trame d’émission TX comprise entre un instant T1 et un instant T2. Autrement dit, durant cette trame TX, le premier dispositif DC_1 est configuré dans le mode M1 et émet un signal, via son antenne d’émission A_1, à destination du deuxième dispositif DC_2.

Par la suite, le premier dispositif DC_1 et le troisième dispositif DC_3 communiquent entre eux au cours d’une trame de réception RX comprise entre l’instant T2 et un instant T3. Autrement dit, durant cette trame RX, le premier dispositif DC_1 est configuré dans le mode M2 et reçoit un signal, via son antenne de réception A_2, en provenance du troisième dispositif DC_3.

Par la suite, entre l’instant T3 et un instant T4, le premier dispositif DC_1 et le dispositif transmetteur D_TX communiquent entre eux au cours d’une trame FDR. Autrement dit, durant cette trame FDR, le premier dispositif DC_1 est configuré dans le mode M4 et émet un signal S_TX, via son antenne d’émission A_1, le dispositif transmetteur D_TX transmettant quant à lui un signal S_RETRO audit premier dispositif DC_1 par rétrodiffusion ambiante (i.e. rétromodulation) dudit signal S_TX. Ledit signal S_RETRO véhicule le message de bits suivant : 101010001. A cet effet, le dispositif transmetteur D_TX alterne entre l’état de rétrodiffusion (bit 1) et l’état de non-rétrodiffusion (bit 0). Le signal S_RETRO est en outre reçu par le premier dispositif DC_1 via son antenne A_2 et décodé par ce dernier comme détaillé auparavant.

Finalement, le premier dispositif DC_1, le deuxième dispositif DC_2 et le troisième dispositif DC_3 communiquent entre eux au cours d’une trame FDN comprise entre l’instant T4 et un instant T5. Autrement dit, durant cette trame FDN, le premier dispositif DC_1 est configuré dans le mode M3 et, de manière simultanée :
- émet un signal, via son antenne d’émission A_1, à destination du deuxième dispositif DC_2,
- reçoit un signal, via son antenne de réception A_2, en provenance du troisième dispositif DC_3.

Il est à noter que l’invention a jusqu’à présent été décrite en considérant que le deuxième dispositif DC_2 était distinct du troisième dispositif DC_3. Toutefois, il est également possible d’envisager que lesdits deuxième et troisième dispositifs DC_2, DC_3 soient confondus en (i.e. forment) un seul et même dispositif de communication sans fil dès lors apte à recevoir des signaux en provenance du premier dispositif DC_1, mais également apte à émettre des signaux vers ledit premier dispositif DC_1.

En outre, il importe de noter que le système 10 selon l’invention ne comporte pas nécessairement un ou plusieurs dispositifs de communication sans fil autres que le premier dispositif DC_1 et le dispositif transmetteur D_TX. Autrement dit, les caractéristiques selon lesquelles le système 10 comporte lesdits deuxième et troisième dispositif DC_2, DC_3 ne sont pas essentielles à l’invention.

Claims (9)

1. Dispositif de communication sans fil (DC_1) présentant une architecture configurée pour émettre et recevoir des signaux en mode full-duplex, ledit dispositif de communication sans fil comportant un premier module d’estimation (MOD_EST_1) configuré pour déterminer une estimation E_1 d’une contribution C_1 à un signal S_RX reçu pendant un intervalle temporel au cours duquel :
   - un signal S_TX est émis par ledit dispositif de communication sans fil, et
   - un signal S_RETRO contribuant au signal S_RX est reçu par le dispositif de communication sans fil (D_TX), ledit signal S_RETRO étant obtenu par rétrodiffusion ambiante dudit signal S_TX par un dispositif transmetteur (D_RX),
   ladite contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le dispositif de communication sans fil, ledit dispositif de communication sans fil comportant aussi un deuxième module d’estimation (MOD_EST_2) configuré pour déterminer, pendant ledit intervalle temporel, une estimation E_2 d’une somme comprenant :
   - un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1,
   - un deuxième terme correspondant à une contribution C_2 au signal S_RX, ladite contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO,
   le dispositif de communication sans fil comportant en outre un module de décodage (MOD_DEC) configuré pour décoder, pendant ledit intervalle temporel, le signal S_RETRO en fonction de l’estimation E_2.
2. Dispositif (DC_1) selon la revendication 1, dans lequel ladite somme comporte un troisième terme correspondant à une contribution C_3 au signal S_RX, ladite contribution C_3 résultant d’une propagation indirecte, suivant une ou plusieurs réflexions, du signal S_TX vers le dispositif de communication sans fil, la ou lesdites réflexions étant mises en œuvre par un ou plusieurs éléments distincts dudit dispositif transmetteur (D_TX).
3. Dispositif (DC_1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le dispositif de communication sans fil comporte un module de contrôle (MOD_CO) configuré pour contrôler, suivant un schéma temporel déterminé, les fonctionnements respectifs du premier module d’estimation (MOD_EST_1), du deuxième module d’estimation (MOD_EST_2) et du module de décodage (MOD_DEC), ainsi que les fonctionnements respectifs d’au moins une chaîne d’émission (C_TX) et d’au moins une chaîne de réception (C_RX) équipant ledit dispositif de communication sans fil, ledit intervalle temporel étant défini par ledit schéma temporel.
4. Dispositif (DC_1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le dispositif de communication sans fil comporte un module de contrôle (MOD_CO) configuré pour contrôler, suivant un schéma temporel dynamique, les fonctionnements respectifs du premier module d’estimation (MOD_EST_1), du deuxième module d’estimation (MOD_EST_2) et du module de décodage (MOD_DEC), ainsi que les fonctionnements respectifs d’au moins une chaîne d’émission (C_TX) et d’au moins une chaîne de réception (C_RX) équipant ledit dispositif de communication sans fil, ledit intervalle temporel étant défini par ledit schéma temporel.
5. Système de communication sans fil (10) comportant :
   - un premier dispositif de communication sans fil (DC_1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, de sorte à être apte à émettre un signal S_TX au cours d’un intervalle temporel,
   - un dispositif transmetteur (D_TX) configuré pour transmettre, au cours dudit intervalle temporel et vers ledit premier dispositif de communication sans fil, un signal S_RETRO par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX.
6. Système (10) selon la revendication 5, dans lequel ledit système comporte également un deuxième dispositif de communication sans fil (DC_2) et un troisième dispositif de communication sans fil (DC_3), distincts du dispositif transmetteur (D_TX), ledit deuxième dispositif de communication sans fil étant configuré pour recevoir un ou des signaux émis par le premier dispositif de communication sans fil (DC_1) dans le cadre d’une communication établie entre lesdits premier et deuxième dispositifs de communication sans fil, ledit troisième dispositif de communication sans fil étant configuré pour émettre un ou des signaux vers le premier dispositif de communication sans fil dans le cadre d’une communication établie entre lesdits premier et deuxième dispositifs de communication sans fil.
7. Procédé de communication mis en œuvre par un système de communication sans fil (10) selon l’une quelconque des revendications 5 à 6, ledit procédé comportant, au cours d’un intervalle temporel :
   - une étape d’émission (E10), par le premier dispositif de communication sans fil (DC_1), d’un signal S_TX,
   - une étape de transmission (E20), par le dispositif transmetteur (D_TX) et vers le premier dispositif de communication sans fil, d’un signal S_RETRO par rétrodiffusion ambiante du signal S_TX,
   - une étape de réception (E30), par le premier dispositif de communication sans fil, d’un signal S_RX auquel le signal S_TX apporte une contribution C_1 résultant d’une propagation directe du signal S_TX vers le dispositif de communication sans fil et auquel le signal S_RETRO apporte une contribution C_2 résultant de la transmission du signal S_RETRO,
   - une première étape d’estimation (E40), par le premier dispositif de communication sans fil, de la contribution C_1, de sorte à obtenir une estimation E_1,
   - une deuxième étape d’estimation (E50), par le premier dispositif de communication sans fil, d’une somme comprenant un premier terme correspondant à une différence entre C_1 et E_1, et un deuxième terme correspondant à la contribution C_2, de sorte à obtenir une estimation E_2,
   - une étape de décodage (E60), par le premier dispositif de communication sans fil et en fonction de l’estimation E_2, du signal S_RETRO.
8. Programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre de l’étape d’émission, de l’étape de réception, de la première étape d’estimation, de la deuxième étape d’estimation et de l’étape de décodage d’un procédé de communication selon la revendication 7 lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté par un ordinateur.
9. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon la revendication 8.