FR3117300A1 - Procédé de télécommunication pour réception itérative et dispositifs correspondant - Google Patents

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Abstract

Procédé de télécommunication pour réception itérative et dispositifs correspondant L’invention concerne un procédé (1) de télécommunication avec remontée depuis un terminal (TAL) vers un point d’accès d’un temps de traitement minimal (Tmin) nécessaire pour effectuer par le terminal N itérations d’un décodage itératif avec soustraction d’interférence d’au moins un paquet de données (TBs) transmis par le point d’accès et porté par un même canal physique. Figure pour l'abrégé : Figure 4

Description

Procédé de télécommunication pour réception itérative et dispositifs correspondant
Domaine de l’invention
La présente invention se rapporte au domaine des télécommunications. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement aux communications numériques avec réception itérative d’un signal radio (6G, 5G, WiFi, etc.) et remontée d’un indicateur d’un temps de traitement minimal requis en réception pour un nombre d’itération donné.
Elle s’applique notamment aux points d’accès et aux dispositifs portables de télécommunication compatibles de standards (5G, 6G, etc.).
Art antérieur
Les communications numériques font référence à des chaînes de transmission numérique qui utilisent des modules de traitement du signal en émission et en réception bien connus tels qu’illustrés par les figures 1 et 2.
Le schéma de la figure 1 illustre une architecture en bande de base d’un émetteur de manière très générique. Cette architecture peut aussi bien traiter plusieurs utilisateurs selon un mode MU-MIMO, qu’un utilisateur ou plusieurs utilisateurs avec un mode SU-MIMO. Les données d’entrée relatives à chaque utilisateur UE1,…, UEK proviennent d’une source binaire telle que ces données binaires sont représentatives par exemple d’un signal audio (voix), d’un signal multi média (flux de télévision, flux Internet), etc. Les données d’un utilisateur sont classiquement codées par un codeur correcteur d’erreur COD (par exemple code convolutif, Turbo Code, LDPC, code polaire (Polar code)) connu sous la dénomination de codeur canal. Les données sont classiquement entrelacées par bloc par un entrelaceur π. Un éventuel démultiplexage assure une répartition des données d’un utilisateur sur plusieurs couches spatiales. Un codeur binaire à symbole MAP (en référence à mapper en anglais) dit aussi modulateur convertit un bloc de données binaires d’une couche spatiale, par exemple un mot de code, après l’éventuel démultiplexage, en un flux spatial de symboles modulés. Un symbole modulé correspond à un point d’une constellation (BPSK, QPSK, mQAM, etc.). Ce modulateur (mapper) fait correspondre m bits des données d’entrées à un point de la constellation d’ordre (la constellation comprend points dans le plan complexe). Il est à noter que le m de l’expression mQAM (Quadrature Amplitude Modulation selon la terminologie anglo-saxonne) désigne l’ordre de modulation. Les flux spatiaux associés respectivement aux couches spatiales constituent les flux d’entrée du codage MIMO (SU-MIMO ou MU-MIMO). Le choix du type de codage MIMO (codage linéaire spatial, etc) dépend de la connaissance du canal de transmission qui est connu de l’émetteur via par exemple un indicateur (CQI, PMI, RI) remonté depuis les utilisateurs. La transmission des données entre les couches spatiales se fait sur une même ressource temps-fréquence par antenne conformément à une allocation de ressource RES. Il peut donc y avoir de l’interférence entre couches spatiales.
Un modulateur OFDM MOD génère, à partir des symboles mappés en entrée sur les sous porteuses, des symboles multi porteuses OFDM en temps qui sont transmis par une antenne ANT. Ce modulateur OFDM MOD est mis en œuvre par une transformée de Fourier discrète inverse (IDFT).
Parmi les différents types de récepteurs itératifs, les récepteurs itératifs à soustraction d’interférence sont connus depuis plus de 20 ans, en particulier du brevet REF1. Ils sont identifiés sous le nom de soft-IC selon la terminologie utilisée pour le standard 5G du 3GPP. Ces récepteurs consistent à effectuer un traitement de réception de référence (récepteur de référence) qui peut être vu comme une itération zéro avec un détecteur (égaliseur) et un décodeur du code canal (Code convolutif, Turbo code, LDPC) puis à itérer plusieurs fois entre le décodage et la détection en annulant à chaque nouvelle itération l’interférence entre couches spatiales reconstituée suite au décodage.
La figure 2 représente un schéma illustrant le principe d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence. Le signal reçu est détecté par un détecteur DET puis décodé par un décodeur DECOD. Une boucle de retour renvoie au détecteur des informations sur le décodage pour effectuer une soustraction d’interférence IC. Le détecteur éventuellement multi-utilisateurs peut être un détecteur MMSE soft IC (Minimum Mean-Square Error based soft Interference Cancellation).
Le principe du détecteur MMSE Soft IC est le suivant, la sortie du décodeur comprend des informations souples qui sont utilisées pour reconstruire les symboles interférant et ainsi estimer l’interférence pour la soustraire ; la soustraction d’interférence est donc effectuée sous forme souple. Différents types de récepteurs sont identifiés selon que la soustraction d’interférence est effectuée successivement, en parallèle ou selon un procédé hybride. Lorsque la soustraction est successive (SIC), chaque utilisateur (UE) décodé voit son signal soustrait et les utilisateurs (UEs) décodés avec succès sont extraits du pool des utilisateurs à décoder avant de décoder les utilisateurs restants. Lorsque la soustraction est faite en parallèle (PIC), le procédé effectue une détection et un décodage itératif, tous les utilisateurs (UEs) sont décodés en parallèle et les utilisateurs (UEs) décodés avec succès voient leur signal extrait du pool des utilisateurs (UEs) à décoder pour l’itération suivante. Un récepteur hybride (soft-hard IC) utilise un détecteur hard-IC pour annuler successivement les utilisateurs décodés avec succès à chaque itération.
Le schéma de la illustre une architecture d’une chaîne classique en bande de base d’un récepteur itératif équipé de deux antennes de réception. Le récepteur peut en outre mettre en œuvre une technique itérative de soustraction successive de l’interférence.
Le récepteur peut être équipé de plus de deux antennes. Le nombre d’antennes de réception est indépendant du nombre d’antennes à l’émission. Le caractère itératif vient que le traitement est itéré plusieurs fois entre le décodage de canal effectué par le décodeur et la détection/égalisation effectuée par le détecteur/égaliseur pour un même utilisateur.
A la réception, un démodulateur multi porteuses DEMOD démodule les symboles multi porteuses reçus par une antenne pour générer des symboles complexes. Compte tenu que les données destinées à un utilisateur sont transmises sur certaines des ressources temps-fréquence, les symboles complexes mappés sur ces ressources sont extraits de l’ensemble des symboles OFDM démodulés pour alimenter le détecteur/égaliseur. L’extraction RES-1est effectuée connaissant les règles d’allocation de ressources utilisées à l’émission. Le détecteur/égaliseur MIMO-1effectue une détection multi couches spatiales (spatial streams ou spatial layers en anglais) en exploitant des informations a priori fournies par le décodage des symboles interférant effectué par le décodeur DECOD. Ce détecteur/égaliseur peut être un filtre linéaire dont les coefficients sont corrigés au fil des itérations après soustraction d’interférences. La correction dynamique des coefficients du filtre linéaire est effectuée en fonction de paramètres statistiques du signal estimé lors de l'itération précédente et tient compte de l’estimation du canal de transmission, du bruit et du décodage de l’itération précédente.
Un détecteur/égaliseur MIMO-1comprend un démodulateur de symbole complexe et alimente un décodeur souple. Le décodeur reçoit en entrée des valeurs non binaires telles que des informations probabilistes et délivre également des sorties non binaires. Un tel décodeur à entrées et sorties souples est dit SISO (Soft Input Soft Output). Lors de chaque itérationidu récepteur itératif, le décodeur SISO évalue à partir d’observations et de quantités probabilistes représentatives de probabilités a priori dont il dispose sur les bits codés associés aux données fournies par le démodulateur après desentrelacement, des quantités probabilistes représentatives de probabilités a posteriori sur ces bits codés. Ces probabilités a posteriori représentent les probabilités de transmission de ces bits codés, elles peuvent prendre la forme de rapports logarithmique de probabilités a posteriori LAPPR (Log A Posteriori Probability Ratio).
Le décodeur DECOD retourne donc au détecteur/égaliseur via une boucle de retour des informations probabilistes sur les données codées. Ces informations peuvent être sous la forme d’informations extrinsèques qui après entrelacement sont considérées par le détecteur/égaliseur MIMO-1comme des informations a priori.
Cependant, dans un contexte de soustraction d’interférence, il peut s’avérer que l’utilisation des informations a posteriori ou LAPPR en lieu et place des informations extrinsèques ou LEXTPR (Log EXTrinsec Probability Ratio) donne des meilleures performances comme décrit par REF2.
L’estimation de canal peut être mise à jour conjointement en utilisant une données pondérée fournit par le décodeur.
Une nouvelle itération est effectuée en utilisant l’estimation du canal mise à jour et la soustraction de la contribution du décodeur pour obtenir une information extrinsèque.
L’implémentation des récepteurs itératifs restent complexes et leur mise en œuvre nécessite un temps de traitement de décodage des données d’autant plus important que le nombre d’itérations réalisées par ce type de récepteur augmente. Ceci est d’autant plus vrai pour le décodage de données en sens descendant portés par le canal physique PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) en LTE (4G) et en NR (5G) pour un terminal mobile de type smart phone limité en puissance de calcul.
Selon les spécifications du standard 5G du 3GPP, un des critères de la conception de cette nouvelle génération est la réduction de la latence par rapport aux spécifications de la précédente génération i.e. le LTE adv (4G 3GPP), par exemple pour un service dit URLLC la latence doit être inférieure à 1ms. Cette réduction de latence implique une réduction du temps de traitement des données reçues par le terminal mobile. Il vient que le réseau doit impérativement connaitre le temps de traitement minimum nécessaire au décodage pour pouvoir ordonnancer la transmission du HARQ-ACK/NACK c’est-à-dire l’acquittement dans le sens montant du décodage d’un paquet de données transmis. En effet, l’acquittement ne peut se faire qu’après le décodage des données d’un paquet et la vérification d’un petit code de détection d’erreur (CRC) associé par le destinataire.
Le temps de traitement minimum pour le décodage des données par le destinataire se réfère à deux tables spécifiées dans la spécification 3GPP TS 38.214 V15.10.0 (2020-06) à la sous clause 5.3 intitulée «UE PDSCH processing procedure time» dans le tableau 5.3-1 Table 1 et dans le tableau 5.3-2 Table 2 reproduits en Annexe. La colonneµdonne l’espacement entre sous porteuses du signal OFDM transmis qui est égal à (voir TS 38.300 V15.11.0 (2020-09) sous clause 5.1) ce qui correspond à une durée symbole OFDM de sec. Pour unµdonné, la durée minimale de traitement à la réception du PDSCH est donc exprimée en nombre de symboles OFDM pour un espacement entre sous porteuses ce qui correspond à la durée de traitement .
Pour réduire les délais dans les traitements à la réception, la spécification TS 38.211 introduit des signaux de référence (DMRS) situés en début du PDSCH (TS 38.214 Table 5.3-1 ou Table 5.3-2 et ) qui permettent une estimation de canal anticipée avant la réception d’un paquet de données.
Pour une meilleure estimation du canal de transmission, des signaux de référence supplémentaires peuvent être introduits en milieu et/ou en fin de PDSCH mais leur prise en compte va impacter le temps de traitement de l’estimation de canal (Table 5.3-1 et .
Lors de son accès initial au réseau, le terminal UE transmet vers la station de base son temps de traitement minimal en se référant à une des deux tables données dans la spécification TS 38.214 mentionnées ci-dessus comme défini dans la 3GPP TS 38.306 V15.9.0 (2020-03) subclause 4.2.7.5 intitulée «FeatureSetDownlinkparameters» tableau Table 3 qui est reproduit en Annexe. La durée de temps de traitement minimal s’exprime en nombre N de symboles OFDM entre le dernier symbole OFDM du PDSCH et le premier symbole OFDM du canal de contrôle portant l’accusé de réception ACK/NACK.
Caractéristiques principales de l’invention
L’invention a pour objet un procédé de télécommunication avec remontée depuis un terminal vers un point d’accès d’un temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer par le terminal N itération(s) de détection et de décodage d’au moins un paquet de données transmis par le point d’accès et porté par un même canal physique. .
L’invention a en outre pour objet un terminal de télécommunication qui comprend :
  • un récepteur itératif à N itération(s) avec détection souple et décodage souple de paquets de données transmis par un point d’accès,
  • un récepteur pour recevoir un indicateur temporel d’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données,
  • un émetteur pour :
  • remonter vers le point d’accès un temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer par le terminal N itération(s) de détection et de décodage d’au moins un paquet de données transmis par le point d’accès,
  • émettre un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données.
L’invention a en outre pour objet un point d’accès qui comprend :
  • un récepteur pour recevoir une remontée depuis un terminal d’un temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer par le terminal N itération(s) de décodage d’au moins un paquet de données transmis par le point d’accès,
  • un émetteur pour :
  • émettre des paquets de données vers au moins un utilisateur,
  • émettre un indicateur temporel d’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données.
L’invention a en outre pour objet un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l’invention lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un terminal ou un point d’accès.
L’invention a en outre pour objet un support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l’invention, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un terminal ou un point d’accès.
L’invention a en outre pour objet un signal numérique émis ou reçu comprenant un temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer par un terminal N itération(s) de détection et de décodage d’un paquet de données transmis par un point d’accès et reçu par un terminal.
Le caractère itératif du traitement en réception offre des améliorations substantielles des performances d’un terminal sous réserve que le terminal dispose du temps pour effectuer ses calculs. L’invention défini un protocole peu couteux pour assurer que le déploiement de récepteurs itératifs au sein d’un réseau d’accès qui peut servir des terminaux de types très différents ne permettant pas d’atteindre les mêmes performances apporte effectivement un gain.
Connaissant le temps minimal de traitement nécessaire au terminal pour dérouler une ou plusieurs itérations et donc atteindre un certain débit, connaissant les contraintes des services demandés par les autres terminaux servis ainsi que leur paramétrage et les informations de qualité radio, le réseau est à même de déterminer le meilleur compromis entre latence et débit pour la transmission vers le terminal.
Le gain est donc aussi bien pour l’utilisateur du terminal qui peut bénéficier d’un meilleur débit associé à une meilleure réception que pour l’opérateur du réseau qui peut servir plus efficacement différents terminaux de types différents y compris de type itératif en déterminant le meilleur compromis entre latence et débit pour un service donné.
Dans un contexte SU-MIMO, le nombre d’itérations est considéré comme le nombre de décodages du codage canal effectué par le décodeur au-delà du traitement de réception de référence qui peut être vu comme une itération zéro. Ce nombre est proportionnel selon une première approximation au temps de traitement nécessaire au récepteur pour obtenir les données décodées.
Selon un mode de réalisation de l’invention, une itération de détection et de décodage inclut une soustraction d’interférence.
Ainsi, selon ce mode, le réseau alloue un temps minimum pour que le récepteur à réception itérative avec soustraction d’interférence puisse mettre en œuvre un traitement complexe. L’utilisateur est donc assuré de bénéficier de performances supérieures. En outre, ce mode permet de servir par un même point d’accès plus d’utilisateurs bien qu’ils puissent s’interférer entre eux puisque l’invention garantie un temps minimum de traitement pour que les terminaux puissent mettre en œuvre leur réception itérative avec soustraction d’interférence.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le temps de traitement déterminé par itération est le même pour toutes les itérations.
Ainsi, il est immédiat de connaître le temps de traitement total connaissant le nombre d’itérations et inversement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un terminal apte à traiter une interférence entre utilisateurs pour une transmission MU-MIMO remonte un temps de traitement supplémentaire par itération en fonction d’un nombre d’utilisateurs interférant traités par le décodage itératif avec soustraction d’interférence, ce temps supplémentaire prenant en compte une structure du récepteur multi-utilisateurs de type SIC, PIC ou hybride.
Le point d’accès connait les utilisateurs dans sa couverture radio et peut estimer parmi ceux-ci ceux dont la soustraction d’interférence doit apporter un gain substantiel au terminal. Ainsi, lors de la détermination du compromis entre latence et débit, un point d’accès peut déterminer un nombre d’utilisateurs interférant pouvant être traités et pour lesquels la soustraction d’interférence contribue à atteindre le débit.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un tableau de temps de traitement est déterminé par type de terminal et le temps de traitement minimal est remonté par le terminal par l’indication de son type SIC, PIC ou hybride.
Un tel mode permet de limiter la remontée d’information associée au temps de traitement.
Selon un mode de réalisation de l’invention, un tableau de temps de traitement est déterminé par le terminal et le terminal remonte le tableau au point d’accès.
Un tel mode procure une grande souplesse.
Selon un mode de réalisation de l’invention, pour une transmission de paquets de données comprenant des symboles multi porteuses, le temps de traitement est chiffré en nombre de symboles multi porteuses.
Un tel mode est particulièrement adapté à une émission avec une modulation multi porteuses et en particulier de type OFDM.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les paquets de données sont reçus via un canal PDSCH d’un réseau d’accès 5G.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le point d’accès ordonnance un mécanisme de répétition de paquets de données transmis en prenant en compte le temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer N’ itérations de décodage par le terminal. .
Selon un mode de réalisation de l’invention, le point d’accès transmet au terminal un indicateur temporel d’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le terminal effectue N’’ itération(s) de décodage d’un paquet de données reçu, tel que le temps de traitement des N’’ itération(s) est inférieur à un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception du paquet de données. .
Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :
La est un schéma d’une architecture en bande de base d’un émetteur de manière très générique décrit en relation avec l’art antérieur,
La est un schéma illustrant le principe d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence décrit en relation avec l’art antérieur,
La est un schéma d’une architecture d’une chaîne classique en bande de base d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence équipé de deux antennes de réception décrit en relation avec l’art antérieur,
La est un schéma d’un mode de réalisation d’un terminal selon l’invention,
La est un schéma d’un mode de réalisation d’un point d’accès selon l’invention,
La est un schéma illustrant le principe d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence de type SIC,
La est un schéma illustrant le principe d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence de type PIC.
Description de modes de réalisation particuliers
L’invention se place dans le contexte d’une communication avec la transmission de paquets de données entre deux équipements. Un terminal qui veut communiquer avec un équipement plus ou moins distant utilise généralement un réseau d’accès qui comprend un point d’accès. La communication est établie via le point d’accès. Le point d’accès désigne aussi bien une station de base d’un réseau d’accès mobile qu’un point d’accès d’un réseau d’accès fixe tel qu’un réseau WiFi.
La structure simplifiée d’un mode de réalisation d’un terminal selon l’invention apte à mettre en œuvre un procédé selon l’invention est illustrée par la .
Le terminal TAL comprend un récepteur RE1, un émetteur EM1, une mémoire MEM1 comprenant une mémoire tampon, un calculateur µP1 dont le fonctionnement est commandé par l'exécution d’un programme Pg1 dont les instructions permettent la mise en œuvre d’un procédé 1 de télécommunication selon l’invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme Pg sont par exemple chargées dans la mémoire tampon MEM1 avant d’être exécutées par le processeur μP1. Le microprocesseur µP1 contrôle les différents composants du terminal, le récepteur RE1 et l’émetteur EM1.
Le récepteur RE1 comprend un récepteur REIC itératif qui effectue une ou plusieurs itérations d’une détection souple DET et d’un décodage souple DECOD avec soustraction d’interférence IC d’un ou de plusieurs paquets de données TBs transmis par un point d’accès via un canal de transmission.
Le récepteur RE1 permet en outre de recevoir un indicateurIndictemporel émis par le point d’accès, par exemple via un canal de contrôle. Cet indicateurIndictemporel permet de déterminer quand et sur quel canal en sens montant (PUCCH/PUSCH), le terminal doit remonter un accusé de réception ACK/NACK du décodage, par son récepteur itératif, d’un ou de plusieurs paquets de données transmis par le point d’accès.
L’émetteur EM1 permet de :
  • remonter vers le point d’accès un temps de traitement minimalTminnécessaire au terminal pour effectuer itération(s) d’un décodage itératif avec soustraction d’interférence d’un ou de plusieurs paquets de données transmis par le point d’accès,
  • émettre l’accusé de réception ACK/NACK.
L’indicateurIndictemporel permet d’allouer un temps au terminal pendant lequel il peut effectuer au maximum N’ itération(s) de décodage du ou des plusieurs paquets de données et remonter l’accusé de réception. Toutefois, pour un paquet donné, le récepteur peut ne procéder qu’à itérations car il se peut que le paquet soit décodé correctement avant d’atteindre N’ itération(s).
Ainsi en exécutant les instructions, le microprocesseur µP pilote l’émetteur EM1 pour qu’il remonte le temps de traitement minimalTmin.Le microprocesseur µP pilote le récepteur RE1 pour qu’il reçoive l’indicateurIndictemporel. Le microprocesseur µP pilote en outre l’émetteur EM1 pour qu’il émette l’accusé de réception ACK/NACK après le décodage du paquet de données tout en s’assurant que le temps entre la réception du paquet de données et l’émission de l’accusé de réception ACK/NACK soit inférieur ou égal au temps alloué par l’indicateurIndictemporel.
La est un schéma d’un mode de réalisation d’un point d’accès selon l’invention. Le point d’accès PA comprend un émetteur EM2, un récepteur RE2, une mémoire MEM2 comprenant une mémoire tampon, un calculateur µP2 dont le fonctionnement est commandé par l'exécution d’un programme Pg2 dont les instructions permettent la mise en œuvre d’un procédé 1 de télécommunication selon l’invention.
L’émetteur EM2 permet d’émettre des paquets de données TBs vers au moins un utilisateur (terminal). Le point d’accès PA comprend donc en outre une chaîne d’émission qui comprend généralement au moins un codage canal COD de données d’entrée DATA, un codage MIMO quand le point d’accès a plusieurs antennes d’émission et une modulation multi porteuses OFDM pour générer ces paquets de données.
L’émetteur EM2 permet en outre d’émettre un indicateurIndictemporel de cadencement de la remontée d’un accusé de réception ACK/NACK après décodage par le récepteur itératif du terminal d’un ou de plusieurs paquets de données.
Le récepteur RE2 permet de recevoir un temps de traitementTminminimal nécessaire au terminal pour effectuer itérations d’un décodage itératif avec soustraction d’interférence d’un ou de plusieurs paquets de données transmis par le point d’accès.
Ainsi en exécutant les instructions, le microprocesseur µP pilote le récepteur RE1 pour qu’il reçoive le temps de traitementTmin. Le microprocesseur µP pilote l’émetteur EM2 pour qu’il émette l’indicateur Indictemp.
En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur ou plusieurs, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. 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 pour implémenter un procédé selon l'invention.
Le support d'informations 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 clé USB ou un disque dur.
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 selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, 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 du procédé en question.
Avant que la communication soit établie, le terminal échange des informations avec le point d’accès généralement en mettant en œuvre un protocole de contrôle via un canal de contrôle. Parmi ces informations, le terminal peut informer le point d’accès de ses capacités (capabilities) : nombre d’antennes, modulations binaires à symboles qu’il sait décoder, nombre de couches spatiales qu’il peut traiter, etc.
Selon le procédé 1 de télécommunication selon l’invention, le terminal remonte en outre au point d’accès un temps de traitement minimalTminqu’il lui est nécessaire pour effectuer itérations d’un décodage itératif avec soustraction d’interférence d’un ou de plusieurs paquets de données transmis par le point d’accès.
Selon un mode de réalisation, les paquets de données sont transmis après une modulation multi porteuses, typiquement OFDM. Le temps de traitement peut alors être déterminé pour une valeur déterminée d’espacement µ entre sous porteuses Par exemple, pour un terminal avec un maximum du nombre d’itérations fixé à trois, la partie gauche du tableau Table 1 i.e. pour des signaux DMRS à la position 0, peut ainsi devenir le tableau Table 4 reproduit en Annexe avec des temps de traitement déterminés pour un nombre d’itérations allant de deux à trois.
Un tableau de temps de traitement peut être déterminé par type de terminal i.e. type SIC, type PIC ou type hybride. Un tel tableau est alors connu du point d’accès et du terminal, par exemple parce qu’il est spécifié dans une norme. Dans ce cas, la remontée par le terminal du temps de traitement minimal correspond à une remontée de l’indication de son type.
Le principe d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence de type SIC est illustré par le schéma de la figure 6. A chaque itération i1, i2, le récepteur itératif commence par détecter et décoder le premier utilisateur UE1, UE1 det-decod à partir du signal d’entrée , généralement celui reçu avec le signal le plus fort, puis successivement il détecte et décode les utilisateurs suivants. Il détermine ensuite l’interférence due à ce premier utilisateur UE1, Int maj, et la soustrait du signal d’entrée pour détecter et décoder le deuxième utilisateur UE2, UE2 det-decod. Il détermine l’interférence due aux premier et deuxième utilisateurs, Int maj, et la soustrait du signal d’entrée pour détecter et décoder le troisième utilisateur. Et ensuite de suite jusqu’au dernier utilisateur, l’utilisateur UEK. Il détermine l’interférence due aux utilisateurs UE2 à UEK et la soustrait du signal d’entrée pour détecter et décoder lors d’une itération suivante i2 le premier utilisateur UE1. Cette itération suivante se déroule alors de manière similaire à l’itération précédente.
Cette itération suivante peut être suivie d’une ou plusieurs autres itérations qui se déroulent de manière similaire à la précédente.
Le principe d’un récepteur itératif à soustraction d’interférence de type PIC est illustré par le schéma de la figure 7. A chaque itération i1, i2, le récepteur itératif détecte et décode UE1 det-decod, UE2 det-decod, UEK det-decod, en parallèle tous les utilisateurs UE1-UEK. Il effectue ensuite la détermination d’interférence et soustraction d’interférence IC pour chacun des utilisateurs pour qu’à l’itération suivante chaque détection et décodage d’un utilisateur soit effectués à partir du signal d’entrée corrigé de l’interférence due aux autres utilisateurs.
Le nombre N d’itérations est défini par le fait que le nièmedécodage d’un même utilisateur que le récepteur cherche à décoder appartient à l’itération n-1.
Selon un mode de mise en œuvre, le terminal remonte un temps de traitement supplémentaire par itération en fonction d’un nombre K d’utilisateurs interférant traités par le décodage itératif avec soustraction d’interférence, ce temps supplémentaire prenant en compte une structure du récepteur multi-utilisateurs de type SIC, PIC ou hybride.
Dans un contexte MU-MIMO, le traitement de réception de référence, qui peut être vu comme une itération zéro d’un récepteur de type SIC peut être soit avec décodage mono-utilisateur, le terminal ne tente de décoder que les données qui lui sont destinées en considérant les autres utilisateurs comme de l’interférence sans soustraction lors de cette itération zéro conformément à un premier cas, soit avec décodage successif des autres utilisateurs interférant et soustraction d’interférence après décodage de chaque utilisateur conformément à un deuxième cas. Dans ce deuxième cas, le temps de traitement de référence comprend un temps de traitement supplémentaire par rapport au temps de traitement de référence du premier cas et qui correspond au décodage de K-1 utilisateurs interférant. Ce temps de traitement peut être remonté par le terminal au point d’accès.
Le temps de traitement minimal pour effectuer N itérations est dans tous les cas, le temps de traitement au-delà du temps de référence.
Selon un mode de mise en œuvre, le tableau de temps de traitement est déterminé par le terminal et le terminal remonte le tableau au point d’accès, par exemple lors des échanges d’information intervenant avant l’établissement d’une communication.
Selon un mode de mise en œuvre, le temps de traitement est chiffré en nombre de symboles multi porteuses. Comme déjà précisé le nombre d’itérations est considéré comme correspondant au nombre de décodage du codage canal effectué par le décodeur (i.e. au nombre d’itérations de décodage). Donc ce nombre d’itérations reflète selon cette approximation le temps de traitement nécessaire au récepteur pour obtenir les données décodées correspondant à un ou plusieurs paquets de données utilisant une ressource radio en temps fréquence (canal physique partagé, PDSCH), indiquée préalablement au terminal par un canal physique de contrôle (PDCCH Physical Downlink Control CHannel), définie par plusieurs symboles OFDM en temps et plusieurs sous porteuses en fréquence.
Selon un mode de réalisation, le réseau (station de base d’un réseau d’accès mobile ou point d’accès d’un réseau d’accès fixe tel qu’un réseau WiFi) détermine le meilleur compromis entre latence et débit en prenant en compte le temps de traitement minimal remonté par le terminal ainsi que des informations disponibles (par exemple, le type de service, les ressources disponibles en sens montant pour la transmission de l’accusé ACK/NACK, la configuration TDD en terme de slots pour le sens montant et le sens descendant, les conditions radios des utilisateurs en terme d’interférence et de rapport signal à bruit, etc). En effet, plus le nombre d’itérations pouvant être effectuées est important plus le débit atteignable est important mais plus la latence nécessaire est importante. Or certains services comme un service de type URLLC auquel peut appartenir une application de télémédecine est associé à une très forte contrainte de latence.
Le résultat de ce compromis est appelé le budget de latence. Il est transmis au terminal sous la forme d’un indicateur temporelIndicd’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’un ou de plusieurs paquets de données. Le budget de latence correspond au temps entre la réception du PDSCH par le terminal et le temps ordonné par l’indicateurindicpour transmettre l’accusé de réception ACK/NACK.
Lorsque le terminal a décodé un ou plusieurs paquets de données et leur code de vérification (CRC), le terminal peut remonter un message de bonne réception ACK ou de mauvaise réception NACK. Le canal physique PDSCH transmet un ou plusieurs paquets de données de la couche MAC appelés «Transport blocks» (TBs) par transmission (TTI Transmission Time Interval). Il est à noter que la spécification TS 38.212 paragraphe 5.3.2 du standard 5G ne définit qu’un seul «Transport block» (TB) par PDSCH pour une transmission avec jusqu’à quatre couches spatiales vers un terminal alors que la spécification TS 36.212 paragraphe 5.3.2 du standard LTE définit dans certains cas deux «Transport blocks» pour lesquels un seul accusé de réception peut être remonté par le terminal selon la spécification TS 36.321 paragraphe 5.3.2.1 du standard LTE. Selon la spécification TS 38.321 paragraphe 5.3.2.2 du standard 5G un accusé de réception peut se rapporter à un ou deux blocs de transport.
Le point d’accès qui reçoit un message de mauvaise réception NACK sait que le terminal n’a pas pu décoder correctement le(s) paquet(s) de données transmis. Selon certaines mises en œuvre, un message de bonne réception ACK ou de mauvaise réception NACK est associé à plusieurs paquets de données ou «Transport Blocks» (TBs) ou plusieurs ACK ou NACK sont transmis simultanément, un par paquet.
Un mécanisme de répétition peut être mis en œuvre pour que le point d’accès retransmette le(s) paquet(s) concerné(s) par un message de mauvaise réception NACK.
Selon ce mode de réalisation de l’invention, le point d’accès ordonnance (schedule) le mécanisme de répétition de paquet(s) de données transmis en se basant sur le compromis appelé budget de latence. Ce compromis tient compte du temps de traitement minimalTminnécessaire au terminal pour effectuer N itérations de décodage et donc pour atteindre un certain débit, tient compte de contraintes et de performancesperfimposées. Ainsi, le point d’accès transmet au terminal le tempsIndicpendant lequel le terminal doit avoir remonté son message de bonne réception ACK ou de mauvaise réception NACK. Connaissant ce tempsIndicdont il dispose, le terminal adapte le nombre N’’ d’itérations qu’il effectue avant de devoir remonter son message de bonne réception ACK ou de mauvaise réception NACK.
Lorsque le point d’accès est une station de base, celle-ci peut appartenir à un réseau d’accès de type 5G. Les paquets de données sont alors transmis via un canal PDSCH du réseau d’accès 5G.
Références citées :
REF1 : US 6763076
REF2 : B. Ning, R. Visoz and A. O. Berthet, "Extrinsic versus a Posteriori Probability based iterative LMMSE-IC algorithms for coded MIMO communications: Performance and analysis,"2012 International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS), Paris, 2012, pp. 386-390.
Annexe
Table 5.3-1: PDSCH processing time for PDSCH processing capability 1
PDSCH decoding time N 1 [symbols]
dmrs-AdditionalPosition = pos0 in
DMRS-DownlinkConfig in both of
dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeA , dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeB 		dmrs-AdditionalPosition ≠ pos0 in
DMRS-DownlinkConfig in either of
dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeA , dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeB
or if the higher layer parameter is not configured
0 8 N 1,0
1 10 13
2 17 20
3 20 24
Table 5.3-2: PDSCH processing time for PDSCH processing capability 2
PDSCH decoding time N 1 [symbols]
dmrs-AdditionalPosition = pos0 in
DMRS-DownlinkConfig in both of
dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeA , dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeB
0 3
1 4.5
2 9 for frequency range 1
pdsch-ProcessingType1-DifferentTB-PerSlot
Defines whether the UE capable of processing time capability 1 supports reception of up to two, four or seven unicast PDSCHs for several transport blocks with PDSCH scrambled using C-RNTI, TC-RNTI, or CS-RNTI in one serving cell within the same slot per CC that are multiplexed in time domain only.

Note PDSCH(s) for Msg.4 is included.		 FS No No No
pdsch-ProcessingType2
Indicates whether the UE supports PDSCH processing capability 2. The UE supports it only if all serving cells are self-scheduled and if all serving cells in one band on which the network configured processingType2 use the same subcarrier spacing. This capability signalling comprises the following parameters for each sub-carrier spacing supported by the UE.
-fallbackindicates whether the UE supports PDSCH processing capability 2 when the number of configured carriers is larger thannumberOfCarriersfor a reported value ofdifferentTB-PerSlot. Iffallback= 'sc', UE supports capability 2 processing time on lowest cell index among the configured carriers in the band where the value is reported, iffallback= 'cap1-only', UE supports only capability 1, in the band where the value is reported;
-differentTB-PerSlotindicates whether the UE supports processing type 2 for 1, 2, 4 and/or 7 unicast PDSCHs for different transport blocks per slot per CC; and if so, it indicates up to which number of CA serving cells the UE supports that number of unicast PDSCHs for different TBs. The UE shall include at least one ofnumberOfCarriersfor 1, 2, 4 or 7 transport blocks per slot in this field ifpdsch-ProcessingType2is indicated.		 FS No No FR1 only
pdsch-ProcessingType2-Limited
Indicates whether the UE supports PDSCH processing capability 2 with scheduling limitation for SCS 30kHz. This capability signalling comprises the following parameter.
-differentTB-PerSlot-SCS-30kHzindicates the number of different TBs per slot.
The UE supports this limited processing capability 2 only if:
1) One carrier is configured in the band, independent of the number of carriers configured in the other bands;
2) The maximum bandwidth of PDSCH is 136 PRBs;
3) N1 based on Table 5.3-2 of TS 38.214 [12] for SCS 30 kHz.		 FS No No FR1 only
dmrs-AdditionalPosition = pos0 in
DMRS-DownlinkConfig in both of
dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeA, dmrs-DownlinkForPDSCH-MappingTypeB
0 itération 1 itération 2 itérations 3 itérations
0 =8
1 =10
2 =17
3 =20

Claims (16)

  1. Procédé (1) de télécommunication avec remontée depuis un terminal vers un point d’accès d’un temps de traitement minimal (Tmin) nécessaire pour effectuer par le terminal itération(s) de détection et de décodage d’au moins un paquet de données (TBs) transmis par le point d’accès et porté par un même canal physique (PDSCH).
  2. Procédé (1) de télécommunication selon la revendication 1, tel qu’une itération de détection et de décodage inclue une soustraction d’interférence.
  3. Procédé (1) de télécommunication selon la revendication 1 ou 2, tel que le temps de traitement déterminé par itération est le même pour toutes les itérations.
  4. Procédé (1) de télécommunication selon la revendication 2, tel qu’un terminal apte à traiter une interférence entre utilisateurs pour une transmission MU-MIMO remonte un temps de traitement supplémentaire par itération en fonction d’un nombre d’utilisateurs interférant traités par le décodage itératif avec soustraction d’interférence, ce temps supplémentaire prenant en compte une structure du récepteur multi-utilisateurs de type SIC, PIC ou hybride.
  5. Procédé (1) de télécommunication selon la revendication 2, tel qu’un tableau de temps de traitement est déterminé par type de terminal et le temps de traitement minimal est remonté par le terminal par l’indication de son type SIC, PIC ou hybride.
  6. Procédé (1) de télécommunication selon l’une des revendications 1 à 4, tel qu’un tableau de temps de traitement est déterminé par le terminal et le terminal remonte le tableau au point d’accès.
  7. Procédé (1) de télécommunication selon l’une des revendications 1 à 6, tel que pour une transmission de paquets de données comprenant des symboles multi porteuses, le temps de traitement est chiffré en nombre de symboles multi porteuses.
  8. Procédé (1) de télécommunication selon l’une des revendications 1 à 7 tel que les paquets de données sont reçus via un canal PDSCH d’un réseau d’accès 5G.
  9. Procédé (1) de télécommunication selon l’une des revendications 1 à 8, tel que le point d’accès ordonnance un mécanisme de répétition de paquets de données transmis en prenant en compte le temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer itération(s) par le terminal.
  10. Procédé (1) de télécommunication selon la revendication 9, tel que le point d’accès transmet au terminal un indicateur temporel (Indic) d’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données.
  11. Procédé (1) de télécommunication selon l’une des revendications 1 à 9, tel que le terminal effectue itération(s) de détection et de décodage d’un paquet de données reçu, tel que le temps de traitement des itérations est inférieur à un temps (Indic) alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception du paquet de données.
  12. Terminal de télécommunication (TAL) caractérisé en ce qu’il comprend :
    • un récepteur (REIC) itératif à itération(s) avec détection souple et décodage souple de paquets de données transmis par un point d’accès,
    • un récepteur (RE1) pour recevoir un indicateur temporel (Indic) d’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données,
    • un émetteur (EM1) pour :
      • remonter vers le point d’accès un temps de traitement minimal (Tmin) nécessaire pour effectuer par le terminal itération(s) de détection et de décodage d’au moins un paquet de données transmis par le point d’accès,
      • émettre un accusé de réception (ACK/NACK) après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données.
  13. Point d’accès (PA) caractérisé en ce qu’il comprend :
    • un récepteur (RE2) pour recevoir une remontée depuis un terminal d’un temps de traitement minimal (Tmin) nécessaire pour effectuer par le terminal itération(s) de décodage d’au moins un paquet de données transmis par le point d’accès,
    • un émetteur (EM2) pour :
      • émettre des paquets de données vers au moins un utilisateur,
      • émettre un indicateur temporel (Indic) d’un temps alloué par le point d’accès au terminal pour remonter un accusé de réception après décodage par le récepteur itératif d’au moins un paquet de données.
  14. Programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un terminal ou un point d’accès.
  15. Support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un terminal ou un point d’accès.
  16. Signal numérique émis ou reçu comprenant un temps de traitement minimal nécessaire pour effectuer par un terminal N itérations de détection et de décodage d’un paquet de données transmis par un point d’accès et reçu par un terminal.
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