WO2007074285A1 - Procede de configuration d'un dispositif de communication avec controle de puissance et dispositif mettant en oeuvre ce procede - Google Patents

Procede de configuration d'un dispositif de communication avec controle de puissance et dispositif mettant en oeuvre ce procede Download PDF

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WO2007074285A1
WO2007074285A1 PCT/FR2006/051382 FR2006051382W WO2007074285A1 WO 2007074285 A1 WO2007074285 A1 WO 2007074285A1 FR 2006051382 W FR2006051382 W FR 2006051382W WO 2007074285 A1 WO2007074285 A1 WO 2007074285A1
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WO
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receiver
configuration
variable
signal
performance
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/051382
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English (en)
Inventor
Eric Hardouin
Jean-Marie Chaufray
Original Assignee
France Telecom
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by France Telecom filed Critical France Telecom
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/241—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H04B1/711—Interference-related aspects the interference being multi-path interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/28—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission
    • H04W52/287—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission when the channel is in stand-by

Definitions

  • the field of the invention is that of digital telecommunications.
  • the invention applies in the field of radio frequency digital communications between a base station and a mobile terminal having a configurable receiver according to at least two configurations.
  • the term "receiver” is understood to mean the detector as well as the reception chains associated with the antennas necessary for receiving the signals to be processed, the detector designating the part of the modem that carries out the baseband processing of the signals received in order to to estimate the transmitted symbols, while the expression “reception chain” designates all the treatments carried out between an antenna and the detector including radiofrequency treatments and Nyquist root filtering.
  • the problem considered in this patent application relates more particularly to the power control during the switchover from the active configuration of the receiver to a new previously inactive configuration.
  • a mobile communication terminal generally has a power control mechanism whose function is to continuously adapt the power of the signal transmitted by the base stations to this mobile terminal.
  • This power control mechanism is intended to minimize the transmit power of the base station, which is particularly important when signals for different mobile terminals interfere with each other.
  • CDMA code division multiple access
  • the conventional mechanism for controlling the power transmitted by the base station consists in measuring, at the terminal, a metric relating to the performance of the receiver, this metric being generally a signal / interference and noise ratio (SINR). Signal to interference and noise ratio ”) and to compare this metric with a target value.
  • This target value represents the receiver performance required to provide the quality of service requested by the user of the terminal.
  • This target value is generally adjusted over time by another mechanism of the terminal depending on the quality of the decoded data, determined for example by means of cyclic redundancy codes (CRC). If the value of the measured metric represents a performance lower than the performance associated with that target value, the mobile terminal transmits to the base station a command to increase the transmit power.
  • CRC cyclic redundancy codes
  • the mobile terminal requests the base station to reduce the transmission power.
  • these commands are generally coded on a single bit and can therefore take only two binary values to "increase” or “decrease” the power of the control. 'program.
  • the step of incrementing the power is set by the system.
  • receivers can be implemented in a mobile terminal. These receivers may be single or multi-antenna, the associated detectors may be linear or not.
  • the different types of receivers are distinguished from each other by their performance in a particular environment defined in particular by the signal transmission conditions.
  • receiver performance is understood to mean the quality of the estimation of the symbols at its output.
  • the transmission environment is likely to vary significantly over time, particularly because of the movement of the mobile and objects in its environment.
  • One solution for maintaining good terminal performance in all situations is to dynamically adapt the receiver used as a function of the transmission environment, by selecting the receiver configuration (determined, for example, by the type of detector and the number of antennas used. ) most appropriate to the environment at a given time, among a plurality of possible configurations of the receiver.
  • the receiver configuration determined, for example, by the type of detector and the number of antennas used.
  • active configuration will be used to designate the receiver used to estimate the transmitted symbols which are then used to decode the information carried by the signal, and by "non-active configuration" the selected configuration intended to become active during the next configuration change of the receiver.
  • the selection process decides to switch to a non-active configuration that is less efficient than the active configuration, but also less expensive in terms of mobile device consumption. This case may arise when the selection is made taking into account the consumption of the different configurations, the performance degradation provided by the non-active configuration, compared to the active configuration, being compensated by a significant reduction in consumption. terminal energy.
  • the non-active configuration is less efficient than the active configuration, it consequently requires more transmission power from the base station.
  • the receiver configures itself according to the non-active configuration at the end of the selection process, and then processes the received signal.
  • a metric indicating the performance of the receiver is then measured and compared with a target value. Since this configuration is less efficient than the previous configuration, the measured value reflects a performance lower than the target performance, and the terminal commands the base station to increase its transmission power.
  • the transmit power at the time of failover is not sufficient to allow the new configuration to immediately reach the target performance.
  • performing the switchover immediately then causes a temporary drop in terminal performance.
  • the base station does not have the resources necessary to increase its transmission power, which can occur if the base station is already transmitting at its maximum power, then the terminal is not more able to provide the required quality of service, which can lead to a loss of communication.
  • the present invention therefore aims to overcome the above drawbacks, by controlling the transmission power of the base station during the switchover from one configuration of the receiver to another, in a manner that allows the terminal to maintain the level required performance.
  • the invention relates to a communication device adapted to receive a signal transmitted by a base station in a transmission channel.
  • This device comprises: a configurable receiver adapted, in at least two configurations, to obtain samples of the signal and to process said samples;
  • Power control means adapted to send to the base station, a control command of the power of the signal transmitted by the base station to the device.
  • This device furthermore comprises:
  • estimation means capable of estimating, when the receiver is configured in an active configuration, a first variable representing a performance of the receiver, for processing samples in an inactive configuration, selected by the selection means, the means power control being adapted to take into account the first variable to determine the command;
  • configuration means able to configure the receiver according to this non-active configuration to process samples of the signal, when the first variable is greater than or equal to a target performance value.
  • the invention therefore consists in keeping the receiver in the active configuration as long as it is necessary, but in generating the power control commands from a variable representative of the performance of the receiver configured according to the configuration to come, until switching the receiver to this new configuration.
  • the invention also makes it possible to decide on the opportune moment for performing this switchover.
  • the invention thus makes it possible to solve the problem explained above, since, in the particular case given by way of example, power control commands requiring an increase of the transmission power at the base station, until reaching the target performance. , are generated, the receiver being kept in the active configuration (which reaches the target performance) as long as the new configuration is not able to achieve the target performance.
  • the invention thus makes it possible to control the transmitting power of the base station during the configuration change of the receiver while avoiding the terminal a momentary drop in performance or a break in communication if the base station does not have the resources necessary to allocate more power to the terminal.
  • the invention also applies when the communication device has more than two configurations, since only the active configuration and the non-active configuration selected to become the next active configuration are taken into consideration.
  • the estimation means are able to estimate a second variable representative of a performance of the receiver for processing samples in the active configuration, the configuration means being adapted to configure the receiver according to the non-active configuration, when on the one hand the first variable is greater than or equal to the target performance value, and on the other hand the second variable is less than a second target performance.
  • This variant will preferably be implemented when the estimation of the first variable is performed using a technique of low complexity.
  • This variant has the advantage of reducing the consumption of the terminal in the case where the future configuration is more efficient than the active configuration, but also more expensive in terms of terminal consumption.
  • This scenario may occur when the transmission environment has changed significantly since the last activation of the selection process and now allows this new configuration to achieve better performance than the active configuration.
  • the non-active configuration is more efficient than the active configuration, it requires less power on transmission to achieve the target performance.
  • the application of the conventional power control method described above then leads to configuring the receiver according to the non-active configuration and then to controlling the base station to decrease its transmission power.
  • the transmit power of the base station is still sufficient to allow the active configuration to provide the performance required by the service requested by the user of the terminal. Switching immediately to the new configuration, which consumes more energy, is therefore a waste of energy for the terminal.
  • this variant proposes to take into account an additional test to decide on the moment of switching to the new configuration.
  • control of the power control is generated from the first variable, representative of the performance of the receiver configured in the non-active configuration, as long as the performance of the receiver configured in the non-active configuration is lower than the target performance and that the performance of the receiver configured in the active configuration remains greater than or equal to a second target performance.
  • the receiver is configured in the new configuration only when the active configuration no longer achieves this second target performance, provided that the non-active configuration is able to achieve the target performance.
  • this variant makes it possible to reduce the transmission power level of the base station to the level required by the new configuration to reach the target performance, while keeping the receiver configured in the active configuration as long as the transmission power is sufficient to enable it to reach the second target performance, resulting in energy savings compared to the immediate switch to the new configuration.
  • the second target performance may be identical to the target performance cited first, or may be adjusted with respect thereto so as to control the moment of the switchover, as will be explained below.
  • this variant may prove to be more energy intensive than the conventional method.
  • this variant could lead to prevent the switch to the future configuration when the latter would have been more appropriate, or lead to maintain the receiver configured for a complex active configuration longer. while a less complex non-active configuration would be able to ensure target performance.
  • the implementation of this variant may be decided according to the relative performance and complexity of the new configuration with respect to the active configuration.
  • the estimation means are adapted to implement the receiver according to a test configuration for measuring the first variable output of the receiver, this test configuration being similar to the aforementioned non-active configuration.
  • this test configuration being similar to the aforementioned non-active configuration.
  • the receiver must be activated according to the active configuration and according to the test configuration, either in parallel or sequentially.
  • the means of estimation can be adapted to activate the receiver according to the test configuration (similar to the inactive configuration) only to estimate these pilot symbols, and to calculate the first variable from the estimates of these pilot symbols.
  • pilot-controlled symbols are low in number, activating the receiver to estimate only these symbols requires a computation complexity much lower than that required to process the entire slot. However, because of the small number of these pilot-controlled symbols, the estimate of the first variable will be affected by a large estimation error.
  • the estimation means are adapted to estimate the first variable before the complete processing of the signal by the receiver.
  • the estimation means can estimate the first variable from the measurement of a signal to interference and noise ratio measured at the input of the detector of said receiver, this ratio being assigned a correction depending on the non-active configuration. Indeed, the performance of the receiver will increase (respectively decrease) with this ratio signal on interference and noise.
  • a method is used to estimate the first variable reliably and with low complexity, since it does not require activating the receiver in the future configuration to estimate symbols.
  • This method applies to any linear receiver and relies on the measurement of environment parameters, such as the transmission channel, to calculate the first variable representative of the performance of the receiver configured according to the non-active configuration.
  • variable representing the target performance used to decide the moment of the switchover may differ from the performance to be achieved to ensure the quality of service required, the latter remaining used to generate the control of the power control.
  • maintaining the target performance value equal to the performance to be achieved to ensure the required quality of service results in switching to the new configuration to estimate the symbols of a given slot, when the first variable is greater than or equal to the required performance to ensure the quality of service to the previous slot.
  • the non-active configuration is less complex than the active configuration, the non-active configuration could then have been used from this previous slot, thus enabling the terminal to save energy.
  • the target performance is defined as the performance required to ensure the quality of service minus a positive margin, this margin being defined so that the non-active configuration is implemented one. slot earlier than when the target performance is equal to the performance required to ensure the quality of service.
  • the configuration failover is then performed without verifying that the inactive configuration is able to achieve the performance required to ensure the quality of the target performance. service.
  • the base station already transmits at its maximum power at the slot where the first variable becomes greater than or equal to a target performance so defined, it can not increase its transmission power for the next slot, the terminal can then be unable to provide the required quality of service.
  • the second target performance may be defined as the performance required to ensure the quality of service increased by a positive margin.
  • This margin can be set so that the configuration failover takes place one slot earlier than in the case where the second target performance is equal to the performance required to ensure the quality of service.
  • the non-active configuration is implemented to estimate the symbols of the slot following the slot in which the second variable becomes lower than the second target performance value, it prevents the performance of the active configuration is less than the performance required to ensure the quality of service during the slot in which the second variable becomes lower than the second target performance value.
  • the invention relates to a method of configuring a configurable receiver in a communication device, the receiver being adapted, in at least two configurations, to obtain and process samples of a received signal transmitted by a base station.
  • This process comprises:
  • a power control step during which the device sends the base station a command for controlling the power of the signal transmitted by the base station towards the device.
  • This method further comprises: an estimation step for estimating, when the receiver is configured in an active configuration, a first variable representing a performance of the receiver, for processing samples in a non-active configuration, selected during the said selection step, said power control step taking into account the first variable to determine the command; and
  • the various steps of the configuration method are determined by instructions of computer programs.
  • the invention also relates to a computer program on an information carrier, this program being capable of being implemented in a communication device or more generally in a computer, this program comprising instructions adapted to the implementation of the steps of a configuration method as mentioned above.
  • This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other form desirable shape.
  • the invention also relates to a computer-readable information medium, comprising instructions of a computer program as mentioned above.
  • the information carrier may be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording medium, for example a floppy disk or a disk. hard.
  • the information medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • the program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network.
  • the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • FIG. 1 shows a communication device according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 represents, in flowchart form, the main steps of a configuration method implemented by the communication device of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a communication device according to the invention in a second embodiment
  • FIG. 4 represents, in flowchart form, the main steps of a configuration method according to the invention implemented in the device of FIG. 3.
  • the signal is transmitted in the form of a succession of elementary packets or "slots", each slot on the uplink comprising a binary power control command intended to adapt the value of the power of transmitting the base station a fixed increment to each slot of the downlink.
  • the configurations that can be implemented by the receiver differ by the detector used, this detector being linear and can be single or multi-antenna.
  • the antennas not used by the detector, as well as all the elements that follow them are deactivated in order to save energy.
  • FIG. 1 represents a communication device according to the invention as well as the antennas with which it is associated.
  • this device comprises a receiver 10 comprising a linear detector.
  • This receiver 10 is associated with a plurality of antennas, Q in the mode shown in Figure 1, each of these antennas being referenced A 0 , ..., A Q -i. Behind each of these antennas Aj, this linear receiver comprises:
  • radiofrequency channel CR adapted in particular to bring the signal back to carrier frequency in baseband
  • an analog / digital converter CAN adapted to deliver digital signal samples
  • a NY Nyquist root filter which makes it possible in particular to reduce the contribution of the noise in the band of the signal carrying the information; and sampling means adapted to take at the chip rate the samples delivered by the Nyquist root filter.
  • the multi-antenna linear detectors for the downlink of DS-CDMA systems in the presence of scrambling sequences long can be made in the form of a linear filter at the chip level followed by a descrambler and a correlator adapted to the desired spreading code.
  • ⁇ is the filter restoration delay
  • each detector (and therefore receiver) configuration is thus characterized by a specific filter p.
  • the outputs of the different filters are then summed and the resulting signal is descrambled (multiplier 44) and filtered by a filter 46 adapted to the desired spreading code, the output of this filter being taken at the symbol rate by sampling means 48 to to deliver estimated symbols.
  • the receiver 10 is configurable according to a plurality of configurations.
  • control means 60 adapted to send a signal to receiver configuration means 20, these configuration means being adapted to configure the detector (and therefore the receiver) by a specific filter p.
  • control means 60 are adapted to implement the configuration method according to the invention, the main stages of which are represented in flow chart form in FIG. 2.
  • the communication device according to the invention comprises means 30 adapted to measure a variable J 1 (called the second variable) representative of the performance of the receiver 10 in the active configuration, this measurement being performed at the output of the receiver 10.
  • the variable Ji is a signal to interference and noise ratio (SINR).
  • these means 30 for obtaining this second variable are adapted to provide, once per slot, this variable Ji at the input of power control means 40 able to send to the base station a command to control the power of the signal transmitted by this base station to the device according to the invention.
  • this variable Ji at the input of power control means 40 able to send to the base station a command to control the power of the signal transmitted by this base station to the device according to the invention.
  • the reconfiguration of the receiver is done every ten WCDMA frames, i.e., every 100 milliseconds.
  • control means 60 of the communication device are adapted to select during a step ElO, at each of these reconfiguration phases, the configuration of the most appropriate receiver and intended to become the next active configuration.
  • the active configuration therefore designates the configuration that was active at the slot So, while the non-active configuration designates the selected configuration to become the next active configuration.
  • the control means 60 hold (step E20) the receiver in the active configuration to estimate the symbols of this slot.
  • the communication device comprises means 50 for estimating, once per slot, a first variable J 2 representative of a receiver performance.
  • this variable h is a SINR signal on interference and noise expressed on the symbols of the pilot channel.
  • hj ⁇ is the estimated coefficient of the channel associated with the delayed path of / received chip durations on the antenna q
  • p is the value of the pilot symbols carried by the pilot channel, this value being invariant in WCDMA
  • S n is the nth sample of the scrambling sequence such that
  • 1
  • N is the length of the received signal sequence on which the estimate is made.
  • N is typically of the order of the length of the W-CDMA slot, ie 2560 chips.
  • OINR cana ⁇ l pi ⁇ lo t t e e ⁇ 1)
  • Pp ⁇ o t e is the power of the pilot channel transmitted by the base station and PBS is the total power transmitted by the base station.
  • PBS is the total power transmitted by the base station.
  • the matrix R s ⁇ is the estimate of the spatio-temporal correlation matrix of the received signal, defined by
  • 4 -1 is the value of the maximum delay of the transmission channel, expressed in number of chip durations.
  • N will typically be of the order of the length of the W-CDMA slot, or 2560 chips. Alternatively, this length may be shorter as 256 chips at the cost of a possible reduction in the quality of the estimate.
  • the SINR estimated by the formula (1) relates to the pilot channel, which is a common channel not controlled power.
  • the SINR constituting in this example the first variable J 2 necessary to generate the power control command, must be relative to the dedicated symbols which are controlled in power, that is to say the information symbols, or the dedicated pilot symbols.
  • SINR symboksdedl & s the estimated SINR on the dedicated symbols
  • SFsymboies dedicated and SF ca nai ⁇ iote are the spreading factors associated with the dedicated symbols (information or pilots) and the symbols of the pilot channel respectively
  • 4 * ⁇ and P channelpilot are the powers 0 emitted from the signals carrying respectively the dedicated symbols and the pilot channel.
  • M and M ' are respectively the number of 0 symbols of the pilot channel and the number of dedicated symbols entering into the estimate, which may for example be chosen so that all the symbols of a slot are taken into account. account.
  • s n is the nth sample in the sequence scrambling such as
  • 1 and SF is the spreading factor of the considered symbols.
  • the estimation means 50 After calculating this first variable h, the estimation means 50 transmit this variable h to the power control means 40.
  • These power control means 40 thus determine, from this first variable 1, the power control command to be transmitted to the base station, during a step E40. For example, if the variable h is less than a target performance value J c , the means 40 generate the command "increase the transmission power".
  • control means 60 are adapted, during a step E50, to check if the variable J 2 is greater than or equal to the value J c of target performance. As long as this is not the case, this step E50 is followed by the step E20 already described during which the control means 60 keep the receiver in the active configuration.
  • the target performance value J c used to generate the power control command (E40), as well as during the test of step E50, represents the performance of the receiver required to ensure the quality. the service requested by the user of the terminal.
  • the target performance value used in step E50 may be equal to J c minus a positive margin.
  • the step E30 of obtaining the first variable J 2 by the estimating means 50 and the step E40 of generating a power control command taking into account this first variable h are performed once per slot as long as the result of the E50 test is negative.
  • step E60 the control means 60 transmit a signal to the means 20 for configuring the receiver so that it configures the receiver 10 according to the non-active configuration selected during the step ElO.
  • step E60 is performed after the estimation of the symbols corresponding to the slot where steps E20 to E50 were performed, and before the start of the next slot.
  • FIG. 3 represents a communication device according to the invention in a second embodiment.
  • the control means 60 of this communication device are adapted to implement the steps of the configuration method shown in flowchart form in FIG. 4.
  • This configuration method differs from the configuration method described above with reference to FIG. in that it includes, during the reconfiguration phases, a step E35 for obtaining the second variable Ji representative of the performance of the receiver 10 in the active configuration.
  • This estimation can be performed by the means 30 described above, used in the first variant only outside the reconfiguration phases.
  • This second variable Ji is taken into account, in this second variant embodiment, to decide when to switch from the active configuration to the non-active configuration (E60). More precisely, in this second variant embodiment, this switching takes place when the two conditions of an E50 test 1 are fulfilled, that is to say when, on the one hand, the first variable J 2 is greater than or equal to the target performance value J c and secondly the second variable Ji is lower than the target performance J c , possibly increased by a positive margin ⁇ .
  • the configuration method according to the invention remains in the loop constituted by the steps E20 to E50 '.
  • the communication device for implementing this second variant differs from the communication device described with reference to FIG. 1 in that the control means 60 are adapted to receive the second variable Ji from the estimation means 30. the performance of the receiver 10 configured in the active configuration, obtaining this second variable Ji is necessary to perform the test E50 'deciding the moment of the configuration change.

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Abstract

Ce dispositif de communication comporte un récepteur (10) reconfigurable et des moyens (60) pour sélectionner la configuration du récepteur. Ce dispositif de communication comporte des moyens (30, 50, 60) aptes à estimer lorsque le récepteur 10 est dans une configuration active, une variable représentative de la performance du récepteur dans une configuration non active, et des moyens (40) de contrôle de puissance prenant en compte cette variable pour déterminer la commande de contrôle de puissance qui doit être transmise à une station de base émettant vers ce dispositif.

Description

Procédé de configuration d'un dispositif de communication avec contrôle de puissance et dispositif mettant en œuyre ce procédé
Arrière-plan de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des télécommunications numériques.
Plus précisément, l'invention s'applique dans le domaine des communications numériques radiofréquence entre une station de base et un terminal mobile comportant un récepteur configurable selon au moins deux configurations.
Dans ce document, on entend par "récepteur" le détecteur ainsi que les chaînes de réception associées aux antennes nécessaires à la réception des signaux à traiter, le détecteur désignant la partie du modem qui effectue le traitement en bande de base des signaux reçus en vue d'estimer les symboles transmis, tandis que l'expression "chaîne de réception" désigne l'ensemble des traitements effectués entre une antenne et le détecteur dont notamment les traitements radiofréquence et le filtrage en racine de Nyquist. Le problème considéré dans cette demande de brevet concerne plus particulièrement le contrôle de puissance pendant le basculement de la configuration active du récepteur vers une nouvelle configuration précédemment non active.
On rappelle que de façon connue, un terminal de communication mobile possède généralement un mécanisme de contrôle de puissance dont la fonction est d'adapter de manière continue la puissance du signal émis par les stations de base à destination de ce terminal mobile.
Ce mécanisme de contrôle de puissance a pour but de limiter au minimum la puissance d'émission de la station de base, ce qui est particulièrement important lorsque des signaux destinés à des terminaux mobiles différents interfèrent entre eux.
C'est notamment le cas dans l'accès multiple à répartition par codes (CDMA). En effet, le signal émis à destination d'un terminal mobile donné est perçu comme une interférence par les autres mobiles du système. En limitant la puissance émise vers chaque terminal mobile, on minimise le niveau global d'interférences, ce qui permet d'admettre un plus grand nombre de terminaux dans le système.
Le mécanisme conventionnel pour contrôler la puissance émise par la station de base consiste à mesurer, au niveau du terminal, une métrique relative à la performance du récepteur, cette métrique étant généralement un rapport signal/interférence et bruit (SINR pour, en anglais, "Signal to interférence and noise ratio") et à comparer cette métrique avec une valeur cible. Cette valeur cible représente la performance du récepteur requise pour assurer la qualité du service demandé par l'utilisateur du terminal. Cette valeur cible est généralement ajustée au cours du temps par un autre mécanisme du terminal en fonction de la qualité des données décodées, déterminée par exemple au moyen des codes à redondance cyclique (CRC). Si la valeur de la métrique mesurée représente une performance inférieure à la performance associée à cette valeur cible, le terminal mobile transmet à la station de base une commande pour qu'elle augmente la puissance d'émission.
Dans le cas contraire, le terminal mobile demande à la station de base de réduire la puissance d'émission. Afin de limiter le nombre de bits de contrôle nécessaire à la transmission de ces commandes de contrôle de puissance, ces commandes sont généralement codées sur un seul bit et ne peuvent prendre donc que deux valeurs binaires pour "augmenter" ou "diminuer" la puissance d'émission. Le pas d'incrémentation de la puissance est fixé par le système.
Lorsque l'écart entre la puissance émise actuelle et la puissance cible est important, la transmission de plusieurs commandes successives est donc nécessaire.
D'autre part, il existe un retard entre le moment où le terminal émet la commande de contrôle de puissance et le moment où la puissance d'émission est effectivement ajustée par la station de base.
Par conséquent, l'ajustement de la puissance à sa valeur cible s'effectue avec un certain retard, d'autant plus important que l'écart entre la puissance émise actuelle et la puissance cible est important De façon connue, plusieurs types de récepteurs peuvent être mis en œuvre dans un terminal mobile. Ces récepteurs peuvent être mono ou multi-antennes, les détecteurs associés pouvant être linéaires ou non.
Les différents types de récepteurs se distinguent les uns des autres par leurs performances dans un environnement particulier défini notamment par les conditions de transmission du signal.
Dans cette demande de brevet, on entend par "performance du récepteur" la qualité de l'estimation des symboles à sa sortie.
Or, dans un réseau de communication mobile, l'environnement de transmission est susceptible de varier significativement au cours du temps, notamment en raison du déplacement du mobile et des objets dans son environnement.
Ceci se traduit notamment par une variation de la puissance utile reçue, du type d'interférences prédominantes (trajets multiples pour un mobile peu éloigné de sa station de base, interférence intercellulaire pour un mobile en bordure de cellule, etc.) et de la variation du canal de transmission (sélectif ou non en fréquence).
Une solution pour conserver en toutes situations de bonnes performances du terminal consiste à adapter dynamiquement le récepteur utilisé en fonction de l'environnement de transmission, en sélectionnant la configuration de récepteur (déterminée par exemple par le type de détecteur et le nombre d'antennes utilisées) la plus appropriée à l'environnement à un instant donné, parmi une pluralité de configurations possibles du récepteur. Le document Y. Karasawa, K. Kamiya, Y. loue et S. Denno
"Aigorithm diversîty in software antenna" IEICE Trans. Commun, juin 2000 décrit un récepteur reconfigurable capable de s'adapter aux conditions de transmission en sélectionnant la configuration de récepteur la plus appropriée à l'environnement à un instant donné. Dans l'état actuel de la technique, la commande du contrôle de puissance dans un récepteur reconfigurable s'effectue de la manière conventionnelle décrite précédemment : à l'issue du processus de sélection, le récepteur est configuré selon la configuration sélectionnée, puis la puissance d'émission de la station de base est ajustée à partir de la mesure de la performance du récepteur dans cette nouvelle configuration. Cette méthode traditionnelle présente un inconvénient majeur qui va maintenant être explicité.
Dans tout ce document, on s'intéresse au basculement d'une configuration donnée vers une configuration différente, suite à une décision de changer de configuration prise par le procédé de sélection de la configuration la plus appropriée. On désignera par "configuration active" la configuration du récepteur mise en oeuvre pour estimer les symboles transmis qui sont ensuite utilisés pour décoder l'information portée par le signal, et par "configuration non active" la configuration sélectionnée destinée à devenir active lors du prochain changement de configuration du récepteur.
Supposons que la configuration active atteigne la performance cible, et que le processus de sélection décide de basculer vers une configuration non active moins performante que la configuration active, mais aussi moins coûteuse en termes de consommation du terminal mobile. Ce cas de figure peut se présenter lorsque la sélection s'effectue en tenant compte de la consommation des différentes configurations, la dégradation de performance apportée par la configuration non active, par rapport à la configuration active, étant compensée par une réduction significative de la consommation d'énergie du terminal.
La configuration non active étant moins performante que la configuration active, elle demande par conséquent plus de puissance d'émission de la part de la station de base.
En appliquant la méthode conventionnelle, le récepteur se configure selon la configuration non active à l'issue du processus de sélection, puis traite le signal reçu.
Une métrique indiquant la performance du récepteur est alors mesurée puis comparée avec une valeur cible. Puisque cette configuration est moins performante que la configuration précédente, la valeur mesurée traduit une performance inférieure à la performance cible, et le terminal commande à la station de base d'augmenter sa puissance d'émission.
Cependant, dans ce cas de figure, la puissance d'émission au moment du basculement n'est pas suffisante pour permettre à la nouvelle configuration d'atteindre immédiatement la performance cible. Comme l'adaptation de la puissance d'émission de la station de base demande un certain délai, effectuer immédiatement le basculement entraîne alors une baisse momentanée des performances du terminal.
En particulier, si au moment du basculement, la station de base ne dispose pas des ressources nécessaires pour augmenter sa puissance d'émission, ce qui peut se produire si la station de base émet déjà à sa puissance maximum, alors le terminal n'est plus en mesure d'assurer la qualité du service requise, ce qui peut entraîner une coupure de la communication.
Objet et résumé de l'invention
La présente invention a donc pour but de pallier aux inconvénients précédents, en contrôlant la puissance d'émission de la station de base pendant le basculement d'une configuration du récepteur à une autre, d'une manière qui permette au terminal de maintenir le niveau de performance requis.
Ainsi, et selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif de communication adapté à recevoir un signal émis par une station de base dans un canal de transmission. Ce dispositif comporte : - un récepteur configurable adapté, dans au moins deux configurations, à obtenir des échantillons du signal et à traiter desdits échantillons ;
- des moyens aptes à sélectionner une configuration du récepteur, pour traiter de futurs échantillons du signal ; et
- des moyens de contrôle de puissance aptes à envoyer à la station de base, une commande de contrôle de la puissance du signal émis par la station de base vers le dispositif.
Ce dispositif comporte en outre :
- des moyens d'estimation aptes à estimer, lorsque le récepteur est configuré selon une configuration active, une première variable représentative d'une performance du récepteur, pour traiter des échantillons dans une configuration non active, sélectionnée par les moyens de sélection, les moyens de contrôle de puissance étant adaptés à prendre en compte la première variable pour déterminer la commande ; et
- des moyens de configuration aptes à configurer le récepteur selon cette configuration non active pour traiter des échantillons du signal, lorsque la première variable est supérieure ou égale à une valeur de performance cible.
L'invention consiste en conséquence à maintenir le récepteur dans la configuration active tant que cela est nécessaire, mais à générer les commandes de contrôle de puissance à partir d'une variable représentative de la performance du récepteur configuré selon la configuration à venir, jusqu'au basculement du récepteur vers cette nouvelle configuration.
L'invention permet également de décider du moment opportun pour effectuer ce basculement.
L'invention permet donc de résoudre le problème explicité précédemment, puisque, dans le cas particulier donné en exemple, des commandes de contrôle de puissance demandant une augmentation de la puissance d'émission à la station de base, jusqu'à atteindre la performance cible, sont générées, le récepteur étant maintenu dans la configuration active (qui elle atteint la performance cible) tant que la nouvelle configuration n'est pas en mesure d'atteindre la performance cible.
L'invention permet ainsi de commander la puissance d'émission de la station de base lors du changement de configuration du récepteur tout en évitant au terminal une baisse momentanée de performance ou une coupure de la communication si la station de base ne dispose pas des ressources nécessaires pour allouer plus de puissance au terminal.
L'invention s'applique également lorsque le dispositif de communication comporte plus de deux configurations, puisque seules la configuration active et la configuration non active sélectionnée pour devenir la prochaine configuration active sont prises en considération.
Dans une variante de réalisation, les moyens d'estimation sont aptes à estimer une deuxième variable représentative d'une performance du récepteur pour traiter des échantillons dans la configuration active, les moyens de configuration étant adaptés à configurer le récepteur selon la configuration non active, lorsque d'une part la première variable est supérieure ou égale à la valeur de performance cible, et que d'autre part la deuxième variable est inférieure à une deuxième performance cible. Cette variante sera préférentiel lement mise en œuvre lorsque l'estimation de la première variable s'effectue à l'aide d'une technique de faible complexité.
Cette variante présente l'avantage de diminuer la consommation du terminal dans le cas de figure où la future configuration est plus performante que la configuration active, mais également plus coûteuse en termes de consommation du terminal.
Ce cas de figure peut se présenter lorsque l'environnement de transmission a changé significativement depuis la dernière activation du processus de sélection et permet à présent à cette nouvelle configuration d'atteindre de meilleures performances que la configuration active.
La configuration non active étant plus performante que la configuration active, elle nécessite moins de puissance à l'émission pour atteindre la performance cible. L'application de la méthode de contrôle de puissance conventionnelle décrite précédemment conduit alors à configurer le récepteur selon la configuration non active, puis à commander à la station de base de diminuer sa puissance d'émission.
Or, il existe un retard entre le moment où la commande de contrôle de puissance est émise par le terminal et le moment où la puissance d'émission de la station de base est effectivement modifiée.
Pendant cet intervalle de temps, la puissance d'émission de la station de base est toujours suffisante pour permettre à la configuration active d'assurer les performances requises par le service demandé par l'utilisateur du terminal. Basculer immédiatement vers la nouvelle configuration, plus consommatrice d'énergie, se traduit donc par un gaspillage d'énergie pour le terminal.
Afin de pallier cet inconvénient, cette variante propose de prendre en compte un test supplémentaire pour décider de l'instant du basculement vers la nouvelle configuration.
Plus précisément, la commande du contrôle de puissance est générée à partir de la première variable, représentative de la performance du récepteur configuré dans la configuration non active, tant que la performance du récepteur configuré dans la configuration non active est inférieure à la performance cible et que la performance du récepteur configuré dans la configuration active reste supérieure ou égale à une deuxième performance cible.
Le récepteur est configuré dans la nouvelle configuration seulement lorsque la configuration active ne permet plus d'atteindre cette deuxième performance cible, à condition que la configuration non active soit en mesure d'atteindre la performance cible.
Ainsi, cette variante permet de diminuer le niveau de puissance d'émission de la station de base au niveau requis par la nouvelle configuration pour atteindre la performance cible, tout en conservant le récepteur configuré dans la configuration active tant que la puissance d'émission est suffisante pour lui permettre d'atteindre la deuxième performance cible, ce qui entraîne une économie d'énergie par rapport au basculement immédiat vers la nouvelle configuration.
La deuxième performance cible pourra être identique à la performance cible citée en premier lieu, ou pourra être ajustée par rapport à cette dernière de manière à contrôler l'instant du basculement, comme il sera explicité plus loin.
Comme cette variante a pour but de minimiser la consommation du terminal, mais demande d'estimer les variables représentatives des performances dans les configurations active et non active, on comprend qu'elle présente un intérêt surtout dans le cas où l'obtention de la première variable s'effectue au moyen d'une complexité relativement faible.
En effet, si la méthode d'obtention de la première variable est complexe, ce qui est le cas par exemple si elle utilise les symboles d'information estimés en sortie du récepteur mis en œuvre dans la nouvelle configuration, cette variante peut s'avérer plus consommatrice d'énergie que la méthode conventionnelle.
On notera que cette variante est principalement destinée au cas particulier où la nouvelle configuration est plus performante que la configuration actuelle mais également plus coûteuse en termes de consommation du terminal.
En effet, dans d'autres cas, cette variante pourrait conduire à empêcher le basculement vers la future configuration alors que cette dernière aurait été plus appropriée, ou conduire à maintenir plus longtemps le récepteur configuré selon une configuration active complexe alors qu'une configuration non active moins complexe serait à même d'assurer la performance cible.
Par conséquent, la mise en œuvre de cette variante pourra être décidée en fonction de la performance et de la complexité relatives de la nouvelle configuration par rapport à la configuration active.
Dans un mode particulier de réalisation, les moyens d'estimation sont adaptés à mettre en oeuvre le récepteur selon une configuration de test pour mesurer la première variable en sortie du récepteur, cette configuration de test étant similaire à la configuration non active précitée. Dans ce cas, on comprend que le récepteur doit être activé selon la configuration active et selon la configuration de test, soit parallèlement, soit séquentiellement.
En particulier, lorsque le signal est émis sous la forme d'une succession de paquets élémentaires dénommés "slot", où chaque slot comporte des symboles pilotes contrôlés en puissance comme c'est le cas par exemple dans le standard WCDMA, les moyens d'estimation peuvent être adaptés à activer le récepteur selon la configuration de test (similaire à la configuration non active) uniquement pour estimer ces symboles pilotes, et à calculer la première variable à partir des estimés de ces symboles pilotes.
Comme les symboles pilotes contrôlés en puissance sont en faible nombre, activer le récepteur pour estimer uniquement ces symboles demande une complexité de calcul nettement inférieure à celle nécessaire pour traiter l'ensemble du slot. Cependant, en raison du faible nombre de ces symboles pilotes contrôlés en puissance, l'estimation de la première variable sera affectée d'une erreur d'estimation importante.
Dans une autre variante de réalisation, les moyens d'estimation sont adaptés à estimer la première variable avant le traitement complet du signal par le récepteur.
Par exemple, les moyens d'estimation peuvent estimer la première variable à partir de la mesure d'un rapport signal sur interférence et bruit mesuré en entrée du détecteur dudit récepteur, ce rapport étant affecté d'une correction dépendant de la configuration non active. En effet, la performance du récepteur augmentera (respectivement diminuera) avec ce rapport signal sur interférence et bruit.
Cette classe de métrique est cependant peu fiable, car la valeur de correction à apporter dépend de l'environnement de transmission et ne peut généralement pas être connue à l'avance.
On notera que des méthodes fiables et de faible complexité sont disponibles pour des récepteurs de type particulier.
Ainsi pour les récepteurs de type RAKE, et lorsque l'estimation du canal de transmission s'effectue à partir des symboles pilotes d'un canal pilote (qui sont disponibles en grand nombre), il est possible d'effectuer, conjointement et sans accroissement de complexité, l'estimation du canal et l'estimation des symboles pilotes sur chaque trajet de canal, de sorte que la performance du récepteur configuré selon une configuration de type RAKE peut être mesurée à partir des symboles pilotes estimés en sortie du récepteur de type RAKE, ces derniers étant obtenus au prix d'une complexité faible à partir des symboles pilotes estimés sur chaque trajet et de pondérations du RAKE.
Dans un mode de réalisation, on utilise une méthode qui permet d'estimer la première variable de manière fiable et avec une faible complexité, car elle ne nécessite pas d'activer le récepteur dans la future configuration pour estimer des symboles.
Cette méthode s'applique à tout récepteur linéaire et s'appuie sur la mesure de paramètres de l'environnement, comme le canal de transmission, pour calculer la première variable représentative de la performance du récepteur configuré selon la configuration non active.
Dans les variantes précitées, la variable représentant la performance cible utilisée pour décider du moment du basculement pourra différer de la performance à atteindre pour assurer la qualité de service requise, cette dernière restant utilisée pour générer la commande du contrôle de puissance.
En effet, supposons qu'un procédé selon l'invention soit réalisé de façon à ce que la configuration non active soit mise en oeuvre pour estimer les symboles du slot suivant le slot au cours duquel la première variable devient supérieure ou égale à la performance cible, et que l'ajustement de la puissance d'émission de la station de base demande plusieurs slots pour s'effectuer.
Alors, maintenir la valeur de performance cible égale à la performance à atteindre pour assurer la qualité de service requise entraîne le basculement vers la nouvelle configuration pour estimer les symboles d'un slot donné, lorsque la première variable est supérieure ou égale à la performance requise pour assurer la qualité de service au slot précédent.
Dans le cas de figure où la configuration non active est moins complexe que la configuration active, la configuration non active aurait alors pu être utilisée dès ce slot précédent, permettant ainsi au terminal d'économiser de l'énergie.
Afin de réduire la consommation du terminal, on peut ainsi définir la performance cible comme étant la performance requise pour assurer la qualité de service diminuée d'une marge positive, cette marge étant définie de telle sorte que la configuration non active soit mise en œuvre un slot plus tôt que lorsque la performance cible est égale à la performance requise pour assurer la qualité de service.
On notera cependant qu'il est préférable d'éviter ce type de réglage de la performance cible, car le basculement de configuration s'effectue alors sans vérification que la configuration non active est en mesure d'atteindre la performance requise pour assurer la qualité de service. Ainsi, si la station de base émet déjà à sa puissance maximale au slot où la première variable devient supérieure ou égale à une performance cible ainsi définie, elle ne pourra pas augmenter sa puissance d'émission pour le slot suivant, le terminal pouvant alors se trouver dans l'incapacité d'assurer la qualité de service requise.
De manière analogue, dans la seconde variante décrite précédemment, la deuxième performance cible pourra être définie comme étant la performance requise pour assurer la qualité de service augmentée d'une marge positive.
Cette marge peut être définie de telle sorte que le basculement de configuration ait lieu un slot plus tôt que dans le cas où la deuxième performance cible est égale à la performance requise pour assurer la qualité de service. Ainsi, pour un procédé selon l'invention dans lequel la configuration non active est mise en oeuvre pour estimer les symboles du slot suivant le slot au cours duquel la deuxième variable devient inférieure à la deuxième valeur de performance cible, on évite que la performance de la configuration active soit inférieure à la performance requise pour assurer la qualité de service durant le slot au cours duquel la deuxième variable devient inférieure à la deuxième valeur de performance cible.
On comprend qu'en raison de ces marges, les deux valeurs de performance cible utilisées dans cette seconde variante de l'invention pourront être différentes.
Corrélativement, l'invention concerne un procédé de configuration d'un récepteur configurable dans un dispositif de communication, le récepteur étant adapté, dans au moins deux configurations, à obtenir et traiter des échantillons d'un signal reçu émis par une station de base. Ce procédé comporte :
- une étape pour sélectionner une configuration du récepteur pour obtenir et traiter de futurs échantillons du signal ; et
- une étape de contrôle de puissance au cours de laquelle le dispositif envoie à la station de base une commande de contrôle de la puissance du signal émis par la station de base vers le dispositif.
Ce procédé comporte en outre : - une étape d'estimation pour estimer, lorsque le récepteur est configuré selon une configuration active, une première variable représentative d'une performance du récepteur, pour traiter des échantillons dans une configuration non active, sélectionnée lors de l'étape de sélection précitée, cette étape de contrôle de puissance prenant en compte la première variable pour déterminer la commande ; et
- une étape de configuration pour configurer le récepteur selon la configuration non active pour traiter des échantillons du signal, lorsque la première variable est supérieure ou égale à une valeur de performance cible. Préférentiellement, les différentes étapes du procédé de configuration sont déterminées par des instructions de programmes d'ordinateurs.
En conséquence, l'invention vise aussi un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme étant susceptible d'être mis en œuvre dans un dispositif de communication ou plus généralement dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé de configuration tel que mentionné ci-dessus.
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.
L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut 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 dise) 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.
Les caractéristiques particulières et les avantages du procédé de configuration, du programme d'ordinateur et du support d'enregistrement sont les mêmes que ceux du dispositif de communication mentionné ci- dessus, et ils ne seront pas rappelés ici.
Brève description des dessins
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 un dispositif de communication conforme à l'invention dans un premier mode de réalisation ;
- la figure 2 représente, sous forme d'organigramme, les principales étapes d'un procédé de configuration mis en œuvre par le dispositif de communication de la figure 1 ;
- la figure 3 représente un dispositif de communication conforme à l'invention dans un deuxième mode de réalisation ; et
- la figure 4 représente, sous forme d'organigramme, les principales étapes d'un procédé de configuration conforme à l'invention mis en œuvre dans le dispositif de la figure 3.
Description détaillée de deux modes de réalisation
Dans les deux modes particuliers de réalisation décrits maintenant, on suppose que la transmission s'effectue conformément au standard WCDMA.
On rappelle que dans le standard WCDMA le signal est émis sous la forme d'une succession de paquets élémentaires ou "slots", chaque slot sur la voie montante comprenant une commande de contrôle de puissance binaire destinée à adapter la valeur de la puissance d'émission de la station de base d'un incrément fixe à chaque slot de la voie descendante.
Par ailleurs, on suppose que les configurations pouvant être mises en œuvre par le récepteur diffèrent par le détecteur employé, ce détecteur étant linéaire et pouvant être mono ou multi-antennes. L'homme du métier comprendra que les antennes inutilisées par le détecteur, ainsi que tous les éléments qui les suivent (chaîne RF, filtre en racine de Nyquist, échantillonneur) sont désactivés afin d'économiser de l'énergie.
La figure 1 représente un dispositif de communication selon l'invention ainsi que les antennes auxquelles il est associé. Dans le mode de réalisation décrit ici, ce dispositif comporte un récepteur 10 comprenant un détecteur linéaire.
Ce récepteur 10 est associé à une pluralité d'antennes, Q dans le mode représenté à la figure 1, chacune de ces antennes étant référencée A0, ... , AQ-i . Derrière chacune de ces antennes Aj, ce récepteur linéaire comporte :
- une chaîne radiofréquence CR adaptée notamment à ramener le signal sur fréquence porteuse en bande de base ; - un convertisseur analogique/numérique CAN adapté à délivrer des échantillons de signal numérique ;
- un filtre NY en racine de Nyquist qui permet notamment de réduire la contribution du bruit dans la bande du signal portant l'information ; et - des moyens d'échantillonnage adaptés à prélever au rythme chip les échantillons délivrés par le filtre en racine de Nyquist.
Dans la suite de la description, on notera yn (q) l'échantillon d'indice n délivré par les moyens d'échantillonnage au rythme chip derrière l'antenne Aq. Comme décrit dans le document M. Lenardi et D.T.M. Slock, "A
SINR maximizing 2D RAKE receiver for multi-sensor WCDMA mobile terminais", Vehicular Technology Conférence Spring, Vol. 2, pages 1474- 1478, les détecteurs linéaires multi-antennes pour la liaison descendante des systèmes DS-CDMA en présence de séquences d'embrouillage longues peuvent être réalisés sous la forme d'un filtre linéaire au niveau chip suivi d'un désembrouilleur puis d'un corrélateur adapté au code d'étalement désiré.
Dans ce mode particulier de réalisation, nous supposons que le filtre linéaire associé à l'antenne q noté p(q) travaille au rythme chip et que les coefficients de sa réponse impulsionnelle sont contenus dans le vecteur de longueur Lp :
Dω _ [„(-/) _(?) _(?) 1 τ
V LK-Δ • • • VO • • • VLp-A-I J
où Δ est le retard de restitution du filtre.
Les coefficients des réponses impulsionnelles des filtres associés aux différentes antennes sont rassemblés dans le vecteur p de longueur QLp, Q étant le nombre d'antennes du terminal »(°)
P =
Figure imgf000018_0001
Chaque configuration de détecteur (et donc de récepteur) est ainsi caractérisée par un filtre p spécifique. Les sorties des différents filtres sont ensuite sommées puis le signal résultant est désembrouiilé (multiplieur 44) et filtré par un filtre 46 adapté au code d'étalement désiré, la sortie de ce filtre étant prélevée au rythme symbole par des moyens d'échantillonnage 48 afin de délivrer des symboles estimés. Conformément à l'invention, le récepteur 10 est configurable selon une pluralité de configurations.
A cet effet, le dispositif selon l'invention décrit ici comporte des moyens de contrôle 60 adaptés à envoyer un signal à des moyens 20 de configuration du récepteur, ces moyens de configuration étant adaptés à configurer le détecteur (et donc le récepteur) par un filtre p spécifique.
Dans l'exemple décrit ici, les moyens de contrôle 60 sont adaptés à mettre en œuvre le procédé de configuration selon l'invention dont les principales étapes sont représentées sous forme d'organigramme à la figure 2. Dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif de communication selon l'invention comporte des moyens 30 adaptés à mesurer une variable J1 (appelée deuxième variable) représentative de la performance du récepteur 10 dans la configuration active, cette mesure étant effectuée en sortie du récepteur 10. Dans cet exemple de réalisation, la variable Ji est un rapport signal sur interférence et bruit (SINR).
Nous décrivons plus loin comment mesurer un SINR en sortie du récepteur mis en œuvre dans l'une ou l'autre des configurations.
Hors des périodes de reconfiguration, ces moyens 30 d'obtention de cette deuxième variable sont adaptés à fournir, une fois par slot, cette variable Ji en entrée de moyens 40 de contrôle de puissance aptes à envoyer à la station de base une commande pour contrôler la puissance du signal émis par cette station de base vers le dispositif selon l'invention. Dans le mode de réalisation décrit ici, nous supposerons que la reconfiguration du récepteur s'effectue toutes les dix trames WCDMA, c'est-à-dire toutes les 100 millisecondes.
Les moyens 60 de contrôle du dispositif de communication selon l'invention sont adaptés à sélectionner au cours d'une étape ElO, à chacune de ces phases de reconfiguration, la configuration du récepteur la plus appropriée et destinée à devenir la prochaine configuration active.
On comprend que le processus selon l'invention ne se poursuit que si la configuration future est différente de la configuration active, c'est-à-dire est une configuration non active, puisque dans le cas contraire la configuration du récepteur ne change pas.
Dans cet exemple de réalisation, on suppose de plus que la décision de changer de configuration est prise au cours d'un slot donné, noté slot So, afin que la nouvelle configuration (non active au slot S0) soit mise en oeuvre dès que possible à partir du slot suivant, noté slot So +1.
Dans la suite, la configuration active désigne donc la configuration qui était active au slot So, tandis que la configuration non active désigne la configuration sélectionnée pour devenir la prochaine configuration active. Au slot So+ 1, et à chaque slot suivant tant que les conditions de basculement d'une configuration à l'autre ne sont pas remplies, les moyens 60 de contrôle maintiennent (étape E20) le récepteur dans la configuration active pour estimer les symboles de ce slot.
Conformément à l'invention, le dispositif de communication selon l'invention comporte des moyens 50 pour estimer, une fois par slot, une première variable J2 représentative d'une performance du récepteur
10 pour traiter des échantillons dans la configuration non active sélectionnée à l'étape ElO.
Dans cet exemple de réalisation, les moyens 50 sont activés par les moyens de contrôle 60 uniquement lors des phases de reconfiguration. Dans le mode décrit ici, cette variable h est un rapport SINR signal sur interférence et bruit exprimé sur les symboles du canal pilote.
Nous supposerons ici que les coefficients du canal sont estimés par corrélation avec le canal pilote du WCDMA par :
Figure imgf000020_0001
Dans cette formule, hj^est l'estimé du coefficient du canal associé au trajet retardé de / durées chip reçu sur l'antenne q, ap est la valeur des symboles pilotes portés par le canal pilote, cette valeur étant invariante en WCDMA, Sn est le nième échantillon de la séquence d'embrouillage tel que |sn|=l et N est la longueur de la séquence de signal reçu sur laquelle s'effectue l'estimation. N est typiquement de l'ordre de la longueur du slot W-CDMA, soit 2560 chips. En l'absence d'erreur d'estimation sur le canal et sur la matrice de corrélation spatio-temporelle Rsτ , on peut montrer que le SINR exprimé sur les symboles du canal pilote est alors exactement retrouvé par la formule :
oINR cana ιl pi ιlo ttee {1)
Figure imgf000020_0002
Figure imgf000020_0003
SFcanai pnote est le facteur d'étalement des symboles pilotes du canal pilote et p est défini comme le rapport entre la puissance d'émission du canal pilote et la puissance totale émise par la station de base
P
_ -1 pilote y p
Où Ppϋote est la puissance du canal pilote émise par la station de base et PBS est la puissance totale émise par la station de base. Cette méthode nécessite donc que le rapport p soit connu du dispositif de réception, par exemple en étant transmis par la station de base. La matrice Rsτ est l'estimée de la matrice de corrélation spatio-temporelle du signal reçu, définie par
Figure imgf000021_0001
avec
?(?,") ;(*,?)• rLp-\
£(</,") ?(?,")
R(?>v) ST p(y,q)* '\ ώ(?,v) ;(?.") 'Lp-I
et où
Λ(?,V) M „=0
I4-I pfev) _ -i Y £(?)£(")• pour m = 1, ... , Lh - 1
P /=»
;(?>v) _ = 0 pour m ≥ Lh
Dans cette formule, 4 -1 est la valeur du retard maximum du canal de transmission, exprimé en nombre de durées chip.
Dans l'application considérée, N sera typiquement de l'ordre de la longueur du slot W-CDMA, soit 2560 chips. En variante, cette longueur pourra être plus courte comme de 256 chips au prix d'une éventuelle réduction de la qualité de l'estimation.
Le SINR estimé par la formule (1) est relatif au canal pilote, qui est un canal commun non contrôlé en puissance. Or le SINR constituant dans cet exemple la première variable J2, nécessaire pour générer la commande de contrôle de puissance, doit être relatif aux symboles dédiés qui sont contrôlés en puissance, c'est-à-dire les symboles d'information, ou les symboles pilotes dédiés.
Nous décrivons ci-dessous comment obtenir le SINR sur les symboles contrôlés en puissance, qui constitue ici la variable \, à partir du SINR obtenu sur les symboles du canal pilote. Dans le cas des détecteurs linéaires, le SINR estimé sur les symboles dédiés, noté SINRsymboksdedl&s se déduit du SINR estimé sur les symboles du canal pilote, noté SlNRcaml≠ote par la relation
q T ÇJΛÏJ? SF symboles dédies P symboles dédies cn rn O\
D J2 — OiYVΛsymboles dedles — — x θZ/VΛcamll pllote \£)
"-• canal pilote -" canal pilote
où SFsymboies dédiés et SFcanai βiote sont les facteurs d'étalement associés aux symboles dédiés (d'information ou pilotes) et aux symboles du canal pilote respectivement, tandis que 4*^^ et Pcanalpilote sont les puissances 0 émises des signaux portant respectivement les symboles dédiés et le canal pilote. Les facteurs d'étalement des symboles dédiés et des symboles du canal pilote étant connus, l'obtention du SINR sur les symboles dédiés d'après le SINR sur le canal pilote requiert donc la connaissance du rapport
Figure imgf000022_0001
, qui peut être estimé par le dispositif de 5 communication à partir du slot actuel, par exemple en utilisant la formule
Figure imgf000022_0002
Dans cette formule, M et M' sont respectivement le nombre de 0 symboles du canal pilote et le nombre de symboles dédiés entrant dans l'estimation, qui pourront par exemple être choisis de telle sorte que tous les symboles d'un slot soient pris en compte. Les symboles â*dies et ^canai pilote sor)£ respectivement des symboles dédiés et des symboles du canal pilote du slot considéré, estimés par 5 SF+n (3)
Figure imgf000022_0003
où xn est le n-ième chip du signal sur lequel s'effectue l'estimation (par exemple,^ peut être le signal de sortie du filtre au niveau chip p), cn =±1 0 est le n-ième élément du code d'étalement des symboles considérés
(dédiés ou du canal pilote), sn est le n-ième échantillon de la séquence d'embrouillage tel que |^| = l et SF est le facteur d'étalement des symboles considérés.
Afin de mesurer le SINR en sortie du récepteur mis en oeuvre selon l'une ou l'autre des configurations, on pourra, par exemple, dans un premier temps mesurer le SINR sur les symboles du canal pilote par la formule :
SINR canal pilote ptlott
Figure imgf000023_0001
où
1 M-I — canal pilote ^ * V * p^canal pilote M m=° et où les symboles pilotes estimés âζnalpύote sont obtenus en sortie du récepteur par la formule (3) où χ n est le signal de sortie du filtre au niveau chip p correspondant à la configuration voulue. Puis dans un second temps, on en déduira le SINR sur les symboles dédiés en utilisant la formule (2).
On notera que cette méthode peut s'appliquer aussi bien à l'estimation de la seconde variable \ qu'à l'estimation de la première variable h-
Après le calcul de cette première variable h, les moyens d'estimation 50 transmettent cette variable h aux moyens 40 de contrôle de puissance.
Ces moyens 40 de contrôle de puissance déterminent ainsi, à partir de cette première variable \, la commande de contrôle de puissance à émettre à la station de base, au cours d'une étape E40. Par exemple, si la variable h est inférieure à une valeur de performance cible Jc, les moyens 40 génèrent la commande "augmenter la puissance d'émission".
Dans le cas contraire, les moyens 40 génèrent la commande
"diminuer la puissance d'émission". Par ailleurs, les moyens 60 de contrôle sont adaptés, au cours d'une étape E50, à vérifier si la variable J2 est supérieure ou égale à la valeur Jc de performance cible. Tant que ce n'est pas le cas, cette étape E50 est suivie par l'étape E20 déjà décrite au cours de laquelle les moyens de contrôle 60 maintiennent le récepteur dans la configuration active.
On notera que dans cet exemple de réalisation, la valeur de performance cible Jc utilisée pour générer la commande de contrôle de puissance (E40), ainsi que lors du test de l'étape E50, représente la performance du récepteur requise pour assurer la qualité du service demandé par l'utilisateur du terminal.
Dans un autre mode de réalisation, la valeur de performance cible utilisée à l'étape E50 pourra être égale à Jc diminuée d'une marge positive.
L'étape E30 d'obtention de la première variable J2 par les moyens 50 d'estimation et l'étape E40 de génération d'une commande de contrôle de puissance prenant en compte cette première variable h sont effectuées une fois par slot tant que le résultat du test E50 est négatif.
Lorsque la variable h représentative d'une performance du récepteur 10 dans la configuration non active devient supérieure ou égale à la valeur Jc de performance cible, le résultat du test E50 devient positif.
Ce test est alors suivi par une étape E60 au cours de laquelle les moyens de contrôle 60 émettent un signal à destination des moyens 20 de configuration du récepteur pour que celui-ci configure le récepteur 10 selon la configuration non active sélectionnée au cours de l'étape ElO.
On comprend que puisque la puissance émise par la station de base est ajustée slot par slot, les étapes E20 à E50 sont effectuées une seule fois par slot.
De plus, on suppose dans cet exemple de réalisation que l'étape E60 est effectuée après l'estimation des symboles correspondant au slot où ont été effectuées les étapes E20 à E50, et avant le début du slot suivant. La figure 3 représente un dispositif de communication conforme à l'invention dans un deuxième mode de réalisation.
Les moyens 60 de contrôle de ce dispositif de communication sont adaptés à mettre en œuvre les étapes du procédé de configuration représentées sous forme d'organigramme à la figure 4. Ce procédé de configuration diffère du procédé de configuration décrit précédemment en référence à la figure 2 en ce qu'il comporte, au cours des phases de reconfiguration, une étape E35 d'obtention de la deuxième variable Ji représentative de la performance du récepteur 10 dans la configuration active. Cette estimation peut être effectuée par les moyens 30 décrits précédemment, utilisés, dans la première variante, uniquement hors des phases de reconfiguration.
Cette deuxième variable Ji est prise en compte, dans cette deuxième variante de réalisation, pour décider du moment de basculement de la configuration active vers la configuration non active (E60). Plus précisément, dans cette deuxième variante de réalisation, ce basculement s'effectue quand les deux conditions d'un test E501 sont réalisées, c'est-à-dire lorsque d'une part la première variable J2 est supérieure ou égale à la valeur de performance cible Jc et que d'autre part la deuxième variable Ji est inférieure à la performance cible Jc, éventuellement augmentée d'une marge positive Δ.
Dans cet exemple de réalisation, on suppose que Δ≈0.5 dB, mais on peut également ne pas utiliser de marge, ce qui revient à prendre Δ=0 dB.
Tant que ces deux conditions ne sont pas simultanément vérifiée, le procédé de configuration selon l'invention reste dans la boucle constituée par les étapes E20 à E50'.
Le dispositif de communication pour mettre en œuvre cette deuxième variante de réalisation diffère du dispositif de communication décrit en référence à la figure 1 en ce que les moyens de contrôle 60 sont adaptés à recevoir la deuxième variable Ji en provenance des moyens 30 d'estimation de la performance du récepteur 10 configuré dans la configuration active, l'obtention de cette deuxième variable Ji étant nécessaire pour réaliser le test E50' décidant du moment du changement de configuration.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de communication adapté à recevoir un signal émis par une station de base dans un canal de transmission, ledit dispositif comportant :
- un récepteur (10) configurable adapté, dans au moins deux configurations, à obtenir des échantillons dudit signal et à traiter desdits échantillons ; - des moyens (60) aptes à sélectionner une configuration du récepteur, pour obtenir et traiter de futurs échantillons dudit signal ; et
- des moyens (40) de contrôle de puissance aptes à envoyer à ladite station de base, une commande de contrôle de la puissance du signal émis par ladite station de base vers ledit dispositif, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
- des moyens d'estimation (50, 30, 60) aptes à estimer, lorsque ledit récepteur (10) est configuré selon une configuration active, une première variable (J2) représentative d'une performance dudit récepteur (10) pour traiter des échantillons dans une configuration non active, sélectionnée par lesdits moyens de sélection (60), lesdits moyens de contrôle de puissance étant adaptés à prendre en compte ladite première variable Ch) pour déterminer ladite commande ; et
- des moyens (20) de configuration aptes à configurer ledit récepteur (10) selon ladite configuration non active pour traiter des échantillons dudit signal, lorsque ladite première variable (J2) est supérieure ou égale à une valeur (Jc) de performance cible.
2. Dispositif de communication selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - lesdits moyens d'estimation (50, 30, 60) sont aptes à estimer une deuxième variable (Ji) représentative d'une performance dudit récepteur (10) pour traiter desdits échantillons dans ladite configuration active ; et en ce que
- lesdits moyens (20) de configuration sont adaptés à configurer ledit récepteur (10) selon ladite configuration non active, lorsque d'une part ladite première variable (J2) est supérieure ou égale à ladite valeur (Jc) de performance cible et que d'autre part ladite deuxième variable (Ji) est inférieure à une deuxième valeur de performance cible (Jc+ Δ).
3. Dispositif de communication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (60, 30) d'estimation sont adaptés à mettre en oeuvre ledit récepteur (10) selon une configuration de test pour mesurer ladite première variable (J2) en sortie dudit récepteur (10), cette configuration de test étant similaire à ladite configuration non active.
4. Dispositif de communication selon la revendication 3, dans lequel ledit signal émis comporte des symboles dits pilotes connus à l'avance du récepteur, caractérisé en ce que lesdits moyens d'estimation sont adaptés à activer ledit récepteur (10) selon ladite configuration de test uniquement pour traiter lesdits symboles pilotes, et à calculer ladite première variable (J2) à partir des estimés desdits symboles pilotes.
5. Dispositif de communication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (50) d'estimation sont adaptés à estimer ladite première variable (J2) sans traitement complet dudit signal par le récepteur (10).
6. Dispositif de communication selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens (50) d'estimation sont adaptés à estimer ladite première variable (J2) à partir de la mesure d'un rapport (SINR) signal sur interférence et bruit mesuré en entrée d'un détecteur dudit récepteur (10), ledit rapport étant affecté d'une correction dépendant de ladite configuration non active.
7. Procédé de configuration d'un récepteur (10) configurable dans un dispositif de communication, ledit récepteur (10) étant adapté, dans au moins deux configurations, à obtenir et traiter des échantillons d'un signal reçu émis par une station de base dans un canal de transmission, ledit procédé comportant :
- une étape (ElO) pour sélectionner une configuration du récepteur (10), pour obtenir et traiter de futurs échantillons dudit signal ; et - une étape (E40) de contrôle de puissance au cours de laquelle ledit dispositif envoie à ladite station de base, une commande de contrôle de la puissance du signal émis par ladite station de base vers ledit dispositif, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - une étape (E30) d'estimation pour estimer, lorsque ledit récepteur (10) est configuré selon une configuration active, une première variable (J2) représentative d'une performance dudit récepteur (10), pour traiter des échantillons dans une configuration non active, sélectionnée lors de ladite étape de sélection (ElO), ladite étape (E40) de contrôle de puissance prenant en compte ladite première variable (J2) pour déterminer ladite commande ; et
- une étape (E20) de configuration pour configurer ledit récepteur (10) selon ladite configuration non active pour traiter des échantillons dudit signal, lorsque ladite première variable (J2) est supérieure ou égale à une valeur (Jc) de performance cible.
8. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de configuration selon la revendication 8 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
9. Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de configuration selon la revendication 7.
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