WO2009083680A1 - Communication par voie de retour d'un terminal vers un emetteur pour reduire notamment une interference entre faisceaux issus de l'emetteur - Google Patents

Communication par voie de retour d'un terminal vers un emetteur pour reduire notamment une interference entre faisceaux issus de l'emetteur Download PDF

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WO2009083680A1
WO2009083680A1 PCT/FR2008/052293 FR2008052293W WO2009083680A1 WO 2009083680 A1 WO2009083680 A1 WO 2009083680A1 FR 2008052293 W FR2008052293 W FR 2008052293W WO 2009083680 A1 WO2009083680 A1 WO 2009083680A1
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WO
WIPO (PCT)
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beams
transmitter
terminal
active
terminals
Prior art date
Application number
PCT/FR2008/052293
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English (en)
Inventor
Thomas Salzer
Marios Kountouris
Original Assignee
France Telecom
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Publication date
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Priority to EP08867695A priority patent/EP2243227A1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems

Definitions

  • the present invention relates to a communication on a return path from a terminal to a transmitter associated with a telecommunication network, with a view to informing this transmitter about the quality of reception of data by the terminal.
  • a communication or “metric” that would make it possible to adapt the transmission mode, for example, in a space division multiple access or "SDMA" system (for "Space Division Multiple Access”).
  • SDMA space division multiple access
  • Such a system is characterized by the use of multiple antennas (so-called “MIMO” technique for "Multiple Input Multiple Output”) on transmission to generate beams that can be allocated to different user terminals.
  • a transmitter for example a base station in a cellular network
  • a transmitter comprising M antennas can generate at most M beams simultaneously.
  • a number K, less than or equal to M, beams is generated, in particular to avoid interference between beams on the same channel from a user terminal.
  • SDMA system uses multiple antennas to serve several users (SDMA system), thanks to a set of beams, to serve several users (SDMA system), thanks to a set of beams, to a set of beams, to a set of beams, to a set of beams, to a set of beams, is part of the recent standards for mobile radio networks, such as the E-LJTRAN standard described in particular in: 3GPP TS 36.212, Version 8.0.0 - "Physical Channels and Modulation (Release 8)".
  • the invention is therefore presented later in a pure SDMA system, but it can also be applied in a hybrid system combining the SDMA technique with any other multiple access technique.
  • a plurality of terminals for example more than M terminals
  • K terminals at a time t for example more than M terminals
  • the invention can be applied in a hybrid system combining the SDMA technique with, in particular TDMA (for "Time Division Multiple Access”) if it is decided to allocate resources by time slots, or the OFDM or FDMA (for Frequency Division Multiple Access) if it is decided to allocate resources in separate frequency bands, or CDMA (for "Code Division Multiple Access”) or others, as long as one channel return is used to refine the choice of transmission parameters.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDM or FDMA for Frequency Division Multiple Access
  • CDMA for "Code Division Multiple Access”
  • the invention relates to the allocation of beams to users "downstream” where the configuration of the transmission mode (number of beams, modulation, coding, beam orientation, etc.) is generally determined using information carried by a rising path (terminals to the transmitter), this upstream channel being called “return path” (or “feedback").
  • FIG. 1 on which is represented a space division multiple access (“SDMA") system (for "Space Division Multiple Access”).
  • SDMA space division multiple access
  • the multiple antennas at the transmitter (for example a base station BS) are used to generate separate beams F1, F2, F3 which represent the resources that can be allocated to different terminals T1, T2, T3, T4.
  • M 3 in the example of FIG. 1).
  • a group of M antennas can generate a multiplicity of sets of M distinct beams. The optimum choice of one of these sets depends on the relative position of the terminals to be served simultaneously and the state of their radio channels.
  • a particularity of an SDMA system is the fact that the orthogonality of the resources is not ensured, which creates interference between the signals transmitted on different beams at the receiver of a terminal. To limit this interference, it is recommended to make a choice of a group of beams (in transmission mode) which will be adapted to a choice of a group of terminals to be used simultaneously.
  • the base station BS of FIG. 1 has three antennas and could therefore serve three of the four terminals present simultaneously. If we compare all the beams created by the antenna network of the base station with the state of the channels of the user terminals (these channels being here defined only by their position), one understands the compromise that must be found. First, the base station BS must choose between the user terminals T3 and T4 which are both covered by the beam F3 but can not be served simultaneously. A possible choice would therefore be to serve the user terminal T1 with the beam F1, the terminal T2 with the beam F2, and the terminal T3 with the beam F3.
  • the user terminal T2 is between the beams F2 and F3, which means that it receives the two beams with a similar quality.
  • signals transmitted with the beams F2 and F3 arrive at the receiver of the terminal T2 with a similar power, which generates strong interference.
  • the quality of the signal, if the latter was transmitted on the beam F2, is not ensured.
  • the use of the beam F2 is not optimal compared to the configurations of the terminals represented here by their respective positions.
  • the best choice for the system would be to save the power necessary to serve the user T2 and to serve, on the other hand, only users T1 and T3.
  • users T2 and T4 could be served with another set of beams, for example F2 and F3 beams oriented otherwise.
  • the transmitter BS has no prior knowledge on the exact state of the channels of the user terminals at the time of transmission and more particularly on the interference generated on such channels by the beam allocation and the mode chosen transmission. It is therefore difficult for him to choose: the transmission mode, i.e. the beam set and the number K of active beams simultaneously, and the beam allocation to each user terminal.
  • the present invention improves the situation.
  • a telecommunication method in a system comprising at least one transmitter arranged to simultaneously activate a first number of beams, as resources for a plurality of user terminals, in which the user terminals receive, by said beams, telecommunication data.
  • At least one of the terminals transmits to the transmitter, by return, an indication of at least a second preferred number of beams to be active simultaneously by the transmitter.
  • the second preferred number is specific to the terminal, in that it results for example from the calculation of the terminal, alone, or that it is for example determined by the terminal, alone, on the basis of information prerecorded in this latest. It is transmitted to the transmitter for possible consideration by it in particular to adjust the number of beams to be active simultaneously. However, this number of beams made active will not necessarily correspond to the preferred number of beams by a terminal.
  • This second preferred number is calculated by the terminal, preferably taking into account an interference noise.
  • the interference that may result from the simultaneous reception of several beams at the same terminal, for example via the estimation of a signal to interference plus noise ratio.
  • it will be sought to maximize an estimate of the overall bit rate that the transmitter can provide to all the terminals, which estimation of the overall bit rate is a function of the ratio signal on interference plus noise mentioned above.
  • a terminal can then determine its preferred number of beams as being the number of beams maximizing this estimate of the overall rate.
  • the terminal an indication of its preferred mode of transmission (typically the number of beams tolerated in parallel).
  • This indication of the terminal as to its preferred mode of transmission can then define a particular metric, used on the return path from the terminal to the base station, to inform the base station of this preferred mode.
  • the invention proposes to rely on a terminal for the latter to determine its preferred transmission mode, which can be the subject of a new metric definition used on the return path to inform the transmitter.
  • This metric may, for example, be part of a set of feedback metrics (or “feedback" hereinafter) allowing the base station to operate in order to optimize the overall throughput served to the user. set of user terminals while ensuring a satisfactory quality of service for each user terminal.
  • a typical set of metrics may consist of: an index of the preferred beam by the terminal (an integer for example), - a reception quality value in this beam, a transmission mode indicator (for example an integer or a binary number indicating the preferred number of beams, according to possible alternative embodiments of the invention).
  • the invention is not limited to the application of such metrics.
  • FIG. 2 schematically illustrates the processing by the transmitter of the information communicated by the terminals on the return path
  • FIG. 3 schematically illustrates the steps of a method in the sense of the invention.
  • FIG. 2 represents an example of a functional diagram implemented, within the meaning of the invention, by a base station.
  • the base station is equipped with M antennas and can thus transmit at most M flow of information to user terminals.
  • the M antennas generate K distinct beams simultaneously, with K ⁇ M to avoid interferences between beams. It is assumed here that a separate beam immediately corresponds to a served terminal. It can alternatively be provided that several beams can be used by the same terminal, which can be done in practice for example depending on the state of the radio channel and if the terminal, for its part, has a sufficient number of antennas For the reception.
  • Each vector w thus represents a distinct beam and has M complex coefficients (as components), these coefficients corresponding in practice to the weights applied to each antenna branch to generate a beam w ,,.
  • the base station receives from a terminal information on the quality of the link Q to optimize the processing S21 of modulation and coding for this terminal, as well as information on a preferred beam w pre f to finally optimize the control S22 antenna beams ANTl ... ANTM.
  • the base station also receives from the terminal a preferred number of K prej beams to optimize the number K of beams to be transmitted.
  • the base station receives and interpreting such information transmitted to it on the return path by a user terminal.
  • information can be, for example, two types of information, as indicated above: a first information w pre f on the beam or beams preferred by the terminal, which can therefore depend on the position of the terminal relative to the base station and / or the state of its radio channel, a second information Q on the quality of the radio link reachable in the beam or beams preferred by the terminal, this second information then making it possible to decide on the effectively allocating a beam to a user and performing the link adaptation.
  • the first information may be the index of a preferred vector in a set of vectors known by the terminal and the base station.
  • This set can be defined by a dictionary (or "code-book"), common between the base station and the terminal. It can be alternatively provided that the base station can select the beams independently and transmit pilots on each beam to allow each terminal to identify them.
  • the set of beams actually transmitted ⁇ can then be a subset of the set ⁇ '.
  • the base station can freely orient or refine the K beams of the set ⁇ from the feedback received from the terminals, by making its choice in the set ⁇ 'of the TV possibilities of beams.
  • the second information received can generally be based on an estimate, at the terminal, of the Signal to Interference plus Noise Ratio (or SINR) ratio. This estimate will be described later for a particular embodiment of the invention.
  • SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
  • the feedback, per se, can be done for example according to the method set forth in document FR-2 893 468.
  • This additional information indicates to the base station how many other streams (beams) the user terminal can tolerate in parallel with its current flow of information.
  • This information is advantageously quantified and its quantification is based on an estimate of the impact of the interference of the other beams on the quality of its current radio link.
  • the value assigned in feedback relative to this third piece of information may be an integer or even a single bit, according to alternative embodiments described below.
  • each terminal explicitly knows the vectors of the set ⁇ '.
  • the base station can transmit for example a pilot signal on each antenna enabling the terminal to estimate a complex coefficient h m representing the effect of the mobile radio channel between each antenna of the base station and the receiving antenna of the terminal.
  • the terminal may alternatively have several receiving antennas.
  • the radio channel can be described by several complex coefficients at once, as for example in the case of a frequency selective channel.
  • the channel is then described by a matrix (rather than a single vector h) and the following expressions, given in the embodiment where a single vector h is assigned to a channel, can be adapted from appropriate way. It will therefore be understood that the invention is in no way limited to the assignment of a single vector to a channel.
  • the terminal can estimate its quality of radio link in each of the beams under the assumption of a transmission mode using a set ⁇ which is a subset of the set ⁇ '.
  • the same power is allocated to all beams.
  • it may be provided to adapt the following expression to the case of a variant according to which the power allocation is not homogeneous.
  • the signal to interference plus noise (SINR) ratio for a given beam w, can be written as follows:
  • SINR (Vf n , ⁇ ), n 1, ..., N, where ⁇ represents the inverse of the signal-to-noise ratio (therefore the ratio between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal) and K the cardinality of the set ⁇ .
  • the terminal must make an assumption on the set ⁇ which will actually be chosen by the base station, the set ⁇ being unknown to the terminal at the time when it considers its quality of reception. Therefore, the terminal can not calculate exactly the interference part (first term of the denominator).
  • the function C (K, M, ⁇ 2 ) in the relation (1) above serves to estimate the impact of the interference with the other beams, with advantage as a single hypothesis the number K of transmitted beams simultaneously.
  • This is a generally non-linear and configurable function. It can be optimized according to the knowledge available to the terminal, for example on the mode of adaptation and selection of the beams at the base station.
  • the preferred vector ⁇ v p , ef is therefore the one that, advantageously, maximizes the projection on the channel vector h.
  • the terminal determines its preferred mode of transmission. It is considered here that the K beams generated simultaneously are likely to create more or less interference with the beam served to a given user. As it is desired to minimize interference for all users served
  • the number K is therefore defined as the optimal number of beams tolerated in parallel for each user.
  • the terminal can estimate the bit rate that the base station is able to transmit to it in this configuration, this bit rate being noted R (w p ⁇ et 1).
  • the terminal has for this purpose a correspondence table allowing it to associate a flow SINR report. He may also, by approximation from the Shannon limit, calculate the flow as follows:
  • the terminal can estimate its bit rate for transmitting K beams in parallel in the same way, with:
  • R (Yf ⁇ , K) Glog (1 + SINR (Yf ⁇ n K))
  • the base station it is best to serve multiple users simultaneously to maximize the overall system throughput.
  • the fact of serving in addition to a user terminal increases the interference and therefore decreases the rate per user.
  • the base station can not estimate a priori the impact of this interference created on the quality of the links of the users because it knows only their preferred beam w ptej but not their channel vector h.
  • An embodiment of the invention then proposes to calculate the optimal configuration at the terminal through an approximation of the system flow. For this purpose, an approximation of a homogeneous network is made, where each user is served with the same rate. The total throughput therefore simply represents the rate per user multiplied by the number K. This assumption is used only for the calculation of the optimal mode of transmission but does not limit the scope of application of the invention.
  • the terminal can then find its optimal configuration K p ⁇ ef as follows:
  • This number will then be transmitted on the return channel and allow the base station to serve the user terminal in its preferred mode, which maximizes the throughput taking into account the overall system including also the other terminals.
  • FIG. 3 shows schematically the main steps of the above method in one embodiment.
  • the transmitter BS transmits to the terminal pilot signals enabling the terminal to estimate the coefficients h 1 ,..., H 1, each representing a radio channel between an antenna of the transmitter and this terminal (or terminal antenna). From these coefficients h ⁇ , ..., h, y, the terminal is able to constitute in step S31 the vector h representing the global channel between the transmitter and the terminal.
  • the beam that this terminal prefers is determined according to the vector h representing the overall channel. It is recalled that the preferred beam is represented by a beam vector w pre f having, among the overall set of possible beams ⁇ ', the largest scalar product, in absolute value, with the vector h representing the global channel.
  • this preferred beam represented by the vector w pre f maximizes, among the set of possible beams ⁇ ', the signal to interference plus noise ratio, estimated as a function of the channel vector h at step S32 of FIG. 3 and denoted SINR (h) in this FIG. 3.
  • the terminal determines the preferred beam w pre / which maximizes, among a set of possible beams ⁇ ', an estimate of the signal to interference plus noise ratio SINR (wy t /, K).
  • the beam preferred by the terminal w pre f is determined as a function of a global channel (vector h) between the beams from the transmitter and this terminal, the global channel h being estimated from information transmitted by the transmitter to the terminal on values of coefficients h ⁇ , ..., h ⁇ ⁇ each representing a channel between a beam from the transmitter and the terminal.
  • the terminal deduces, from equation (2) given above, the preferred number of beams K pre f defined, according to this equation (2), as being the number of beams at make active to maximize the overall rate, noted KxR (w pre ⁇ K), that the transmitter is able to transmit to all terminals. It is recalled that this overall rate KxR (w pre f, K) is estimated as a function of the signal to interference plus noise ratio K).
  • the signal to interference plus noise ratio SINR (My 6 /., K) is estimated by calculating a function C (K, M, ⁇ 2), inverse variation of the ratio SlNR (w pre f, K) , and depending at least on: the number of active beams K, a maximum number of beams M that the transmitter can make active simultaneously and which is generally equal to the number of antennas to the transmitter, and the ratio ⁇ 2 between a reception noise and the power of the useful signal received by the terminal, this noise and power can be measured by the terminal.
  • the value K p ⁇ ej determined can for example be coded, in step S34, on a single bit signifying that the terminal: only tolerates a single active beam, or can tolerate a maximum number M beams assets.
  • the value of the preferred number K p ⁇ e f thus coded on a bit in the example described, is transmitted to the transmitter by the return channel, possibly with an indication of the preferred beam represented by the vector. w p / ef and a Q value representing the quality of the radio link.
  • the steps illustrated in FIG. 3 are implemented by the same communicating entity, namely the user terminal.
  • the present invention also aims at such a terminal comprising means for implementing the above method (for example a storage and / or work memory, and a processor).
  • the present invention also relates to a computer program intended to be executed by such a processor.
  • the transmitter BS can adjust the number K of beams made active at least according to the indications of FIG. preferred numbers of K p ⁇ e f beams, communicated by the user terminals.
  • a base station may not immediately serve a terminal indicating (especially in the embodiment where the preferred number K pte f is coded on a single bit) that it will not tolerate the transmission of too many beams.
  • This terminal can be served in a next burst, for example in a TDMA transmission mode, combined with an SDMA mode.
  • the present invention also aims at such a transmitter BS, then comprising means (for example still a storage and / or working memory, as well as a processor) for adjusting the number K of beams made active at least by according to the indications by the terminals of their preferred number of beams K pre f.
  • the present invention also relates to a computer program intended to be executed by such a processor.
  • the present invention also relates to a telecommunication system including at least one terminal within the meaning of the invention and an issuer within the meaning of the invention.
  • a system may be a space division multiple access or "SDMA" system.
  • the present invention also relates to the metric itself, making it possible to transmit to the base station the indication of the preferred number of K pre / beams. As such, it then targets a signal transmitted by return of a terminal to a transmitter comprising the information on the quality of reception of telecommunication data, and in particular the preferred number of K pre f beams.
  • a user terminal indicate its preferred mode of transmission.
  • the terminal transmits to the transmitter on the return channel an indication of the number K pre f he prefers, to make beams simultaneously active by the transmitter. It is then proposed an associated feedback metric.
  • the implementation of the invention has the following advantages in particular: the choice of the transmission mode is made at the terminal and does not require additional feedback to inform the transmitter of the impact of the interference between beams on the quality of the link, the only knowledge necessary for the terminal is the overall set of beams that can be generated by the base station, - no knowledge of the channels of other user terminals and allocation decisions is necessary, the feedback metric for choosing the mode is not very complex. It can be an integer or just a single bit.

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Abstract

L'invention concerne une communication par voie de retour d'un terminal vers un émetteur pour réduire notamment une interférence entre faisceaux issus de l'émetteur. Un système de télécommunication comporte un émetteur agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre de faisceaux (Fl, F2, F3), en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs. Au sens de l'invention, chaque terminal : calcule, en tenant compte d'un bruit d'interférence, au moins un deuxième nombre, préféré, de faisceaux à rendre actifs simultanément par l'émetteur, et transmet à l'émetteur, par la voie de retour, une indication de ce deuxième nombre préféré, parmi des informations sur la qualité de réception. De son côté, l'émetteur (BS) peut alors ajuster le premier nombre de faisceaux à rendre actifs, en fonction des retours des terminaux, pour une prochaine salve.

Description

Communication par voie de retour d'un terminal vers un émetteur pour réduire notamment une interférence entre faisceaux issus de l'émetteur
La présente invention concerne une communication sur une voie de retour d'un terminal vers un émetteur associé à un réseau de télécommunication, en vue d'informer cet émetteur sur la qualité de réception de données par le terminal.
Il est visé en particulier une communication (ou "métrique") qui permettrait d'adapter le mode de transmission par exemple dans un système d'accès multiple par répartition spatiale ou "SDMA" (pour "Space Division Multiple Access"). Un tel système est caractérisé par l'utilisation d'antennes multiples (technique dite "MIMO" pour "Multiple Input Multiple Output") à l'émission pour générer des faisceaux qui peuvent être alloués à des terminaux utilisateurs différents. Ainsi, un émetteur (par exemple une station de base dans un réseau cellulaire) peut comporter une pluralité d'antennes générant un ensemble de faisceaux pouvant être alloués à un ou plusieurs terminaux. Ainsi, un émetteur comportant M antennes peut générer au maximum M faisceaux simultanément. Toutefois, en pratique, comme on le verra plus loin, un nombre K, inférieur ou égal à M, de faisceaux est généré, notamment pour éviter des interférences entre faisceaux sur un même canal auprès d'un terminal utilisateur.
L'utilisation des antennes multiples pour servir plusieurs utilisateurs (système SDMA), grâce à un ensemble de faisceaux, fait partie des normes récentes pour les réseaux radio mobiles, comme par exemple la norme E-LJTRAN décrite notamment dans : 3GPP TS 36.212, Version 8.0.0 - "Physical Channels and Modulation (Release 8)".
L'invention est donc présentée par la suite dans un système SDMA pur, mais elle peut aussi s'appliquer dans un système hybride combinant la technique SDMA avec toute autre technique d'accès multiple. En effet, pour servir une pluralité de terminaux (par exemple plus de M terminaux), il peut notamment être prévu de servir K terminaux à un instant t, puis K autres terminaux à un instant t+1, etc. En variante, il peut être prévu de servir K terminaux à une bande de fréquences F, puis K autres terminaux à une bande de fréquences F+l, etc. Ainsi, l'invention peut s'appliquer dans un système hybride combinant la technique SDMA avec, notamment le TDMA (pour "Time Division Multiple Access") s'il est décidé d'allouer les ressources par tranches temporelles, ou encore l'OFDM ou le FDMA (pour "Frequency Division Multiple Access") s'il est décidé d'allouer les ressources par bandes de fréquences distinctes, ou encore le CDMA (pour "Code Division Multiple Access") ou autres, dès lors qu'une voie de retour est utilisée pour affiner le choix de paramètres de transmission.
En effet, l'invention concerne l'allocation des faisceaux aux utilisateurs "en voie descendante" où la configuration du mode de transmission (nombre de faisceaux, modulation, codage, orientation des faisceaux, etc.) est déterminée généralement en utilisant des informations portées par une voie remontante (des terminaux vers l'émetteur), cette voie remontante étant dite "voie de retour" (ou "feedback").
Toutefois, cette voie de retour est très coûteuse en termes de débit. Il est donc préférable de trouver un compromis entre la qualité de l'information obtenue par ce feedback et la quantité d'information envoyée. Dans un système SDMA où le choix de l'allocation de ressources dépend des informations sur la qualité de réception attendue pour un grand nombre de terminaux utilisateurs et pour un grand nombre de faisceaux, la quantité d'information envoyée sur la voie de retour peut devenir rapidement prohibitive. Une réduction de cette quantité impliquerait la mise en œuvre d'une technique d'allocation de ressources moins performante.
Des techniques de l'état de l'art visent donc à réduire la quantité d'information sur la voie de retour tout en permettant l'utilisation d'un algorithme d'allocation et de configuration de connexion (dite "configuration de lien") qui soit le plus performant possible. Le choix du nombre de faisceaux actifs simultanément selon l'état de l'art s'effectue généralement au niveau de la station de base, seulement, ce qui représente le désavantage que la station de base ne connaisse pas l'impact de l'interférence entre faisceaux sur la qualité du lien vers le terminal utilisateur. Il existe bien des méthodes de feedback pour informer la station de base de cet impact de l'interférence, mais ces informations sont données a posteriori et nécessitent, en tout état de cause, une quantité de feedback souvent prohibitive. Or, sans feedback supplémentaire sur l'impact de l'interférence, la station de base est généralement contrainte de transmettre un nombre fixé de faisceaux en parallèle pour permettre à un terminal d'évaluer l'impact de l'interférence et d'estimer la qualité du lien de façon fiable. Une telle configuration fixe du nombre de faisceaux, toutefois, n'est pas optimale pour certains terminaux utilisateurs, selon leur état de canal.
On se réfère en effet à la figure 1 sur laquelle est représenté un système d'accès multiple par répartition spatiale ou "SDMA" (pour "Space Division Multiple Access"). Les antennes multiples à l'émetteur (par exemple une station de base BS) sont utilisées pour générer des faisceaux Fl, F2, F3 distincts qui représentent les ressources pouvant être allouées à des terminaux différents Tl, T2, T3, T4. Le nombre de faisceaux distincts qui peuvent être générés simultanément est généralement égal au nombre d'antennes que comporte la station de base, ce nombre étant noté M ci-après (avec M=3 dans l'exemple de la figure 1). En principe, le nombre maximum de terminaux qui peuvent être servis simultanément est également M.
Un groupe de M antennes peut générer une multiplicité d'ensembles de M faisceaux distincts. Le choix optimum de l'un de ces ensembles dépend de la position relative des terminaux qui doivent être servis simultanément et de l'état de leurs canaux radio.
Une particularité d'un système SDMA est le fait que l'orthogonalité des ressources n'est pas assurée, ce qui crée de l'interférence entre les signaux transmis sur des faisceaux différents au niveau du récepteur d'un terminal. Pour limiter cette interférence, il est recommandé d'effectuer un choix d'un groupe de faisceaux (en mode de transmission) qui sera adapté à un choix d'un groupe de terminaux à servir simultanément.
A titre d'exemple pour illustrer ce propos, la station de base BS de la figure 1 possède trois antennes et pourrait donc servir trois des quatre terminaux présents simultanément. Si l'on compare l'ensemble des faisceaux créés par le réseau d'antennes de la station de base avec l'état des canaux des terminaux utilisateurs (ces canaux étant ici définis uniquement par leur position), on comprend le compromis qui doit être trouvé. D'abord, la station de base BS doit choisir entre les terminaux utilisateurs T3 et T4 qui sont tous deux couverts par le faisceau F3 mais ne peuvent pas être servis simultanément. Un choix possible serait donc de servir le terminal utilisateur Tl avec le faisceau Fl, le terminal T2 avec le faisceau F2, et le terminal T3 avec le faisceau F3.
Toutefois, le terminal utilisateur T2 se trouve entre les faisceaux F2 et F3, ce qui signifie qu'il reçoit les deux faisceaux avec une qualité similaire. Par conséquent, des signaux transmis avec les faisceaux F2 et F3 arrivent au niveau du récepteur du terminal T2 avec une puissance similaire, ce qui génère de fortes interférences. La qualité du signal, si ce dernier était transmis sur le faisceau F2, n'est donc pas assurée.
Sachant qu'un signal transmis sur le faisceau F2 crée également un peu d'interférences au niveau des terminaux utilisateurs Tl et T3, l'utilisation du faisceau F2 n'est pas optimale par rapport aux configurations des terminaux représentées ici par leurs positions respectives. Ainsi, le meilleur choix pour le système serait d'économiser la puissance nécessaire pour servir l'utilisateur T2 et de ne servir, en revanche, que les utilisateurs Tl et T3. Ensuite, les utilisateurs T2 et T4 pourraient être servis avec un autre ensemble de faisceaux, par exemple les faisceaux F2 et F3 orientés autrement.
On comprendra alors de cet exemple que le nombre optimal de faisceaux actifs pour une émission, qui est de K-2 dans cet exemple de la figure 1, n'est pas forcément le nombre maximal M de faisceaux que l'émetteur est capable de produire simultanément (avec M=3 dans l'exemple de la figure 1), du fait des interférences susceptibles d'être générées par un nombre maximal M de faisceaux actifs simultanément.
Toutefois, l'émetteur BS n'a pas de connaissance a priori sur l'état exact des canaux des terminaux utilisateurs au moment de l'émission et plus particulièrement sur les interférences générées sur de tels canaux par l'allocation de faisceaux et le mode de transmission choisis. Il lui est donc difficile de choisir : le mode de transmission, c'est-à-dire l'ensemble de faisceaux et le nombre K de faisceaux actifs simultanément, et l'allocation de faisceaux à chaque terminal utilisateur.
La présente invention vient améliorer la situation.
Elle propose à cet effet un procédé de télécommunication dans un système comportant au moins un émetteur agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, dans lequel les terminaux utilisateurs reçoivent, par lesdits faisceaux, des données de télécommunication.
Au moins l'un des terminaux transmet à l'émetteur, par voie de retour, une indication d'au moins un deuxième nombre préféré de faisceaux à rendre actifs simultanément par l'émetteur.
On notera que le deuxième nombre préféré est propre au terminal, en ce qu'il résulte par exemple du calcul du terminal, seul, ou qu'il est par exemple déterminé par le terminal, seul, sur la base d'informations préenregistrées dans ce dernier. Il est transmis à l'émetteur pour être éventuellement pris en considération par celui-ci notamment pour ajuster le nombre de faisceaux à rendre actifs simultanément. Toutefois, ce nombre de faisceaux rendus actifs ne correspondra pas forcément au nombre préféré de faisceaux par un terminal.
Ce deuxième nombre préféré est calculé par le terminal, préférentiellement en tenant compte d'un bruit d'interférence.
Ainsi, il sera pris en compte dans ce calcul l'interférence qui peut résulter de la réception simultanée de plusieurs faisceaux auprès d'un même terminal, par exemple via l'estimation d'un rapport signal sur interférence plus bruit. D'ailleurs, dans une réalisation particulière, on cherchera à maximiser une estimation du débit global que peut fournir l'émetteur à l'ensemble des terminaux, laquelle estimation du débit global est fonction du rapport signal sur interférence plus bruit précité. Un terminal pourra alors déterminer son nombre préféré de faisceaux comme étant le nombre de faisceaux maximisant cette estimation du débit global.
II est donc proposé de requérir du terminal une indication sur son mode préféré de transmission (typiquement sur le nombre de faisceaux tolérés en parallèle). Cette indication du terminal quant à son mode de transmission préféré peut définir alors une métrique particulière, utilisée sur la voie de retour du terminal vers la station de base, pour informer la station de base de ce mode préféré.
Ainsi, l'invention propose de s'appuyer sur un terminal pour que ce dernier détermine son mode de transmission préféré, lequel peut faire l'objet d'une définition de nouvelle métrique utilisée sur la voie de retour pour informer l'émetteur. Cette métrique peut, par exemple, faire partie d'un ensemble de métriques de retour d'information (ou "feedback" ci-après) permettant à la station de base d'opérer dans le but d'optimiser le débit global servi à l'ensemble des terminaux utilisateurs tout en assurant une qualité de service satisfaisante pour chaque terminal utilisateur. Un ensemble typique de métriques peut être constitué de : un index du faisceau préféré par le terminal (un nombre entier par exemple), - une valeur de qualité de réception dans ce faisceau, un indicateur de mode de transmission (par exemple un nombre entier ou un nombre binaire indiquant le nombre préféré de faisceaux, selon des variantes de réalisation possibles de l'invention).
Néanmoins, l'invention ne se limite pas à l'application de telles métriques. Il est possible de prévoir par exemple le retour d'informations sur l'indicateur du mode de transmission en fixant a priori, au niveau de la station de base, le faisceau utilisé pour un utilisateur donné ou en déterminant ce faisceau préféré par un autre moyen que la voie de retour (par exemple une estimation faite par la station de base en voie montante). Il est donc possible de prévoir une métrique dans laquelle l'une des informations véhiculée par les autres métriques ci-dessus pourrait être disponible d'emblée à la station de base sans nécessiter de retour des terminaux.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels, outre la figure 1 illustrant l'allocation de ressources dans un système SDMA décrite ci-avant : la figure 2 illustre schématiquement le traitement par l'émetteur des informations communiquées par les terminaux sur la voie de retour, la figure 3 illustre schématiquement les étapes d'un procédé au sens de l'invention.
La figure 2 représente un exemple de schéma fonctionnel mis en œuvre, au sens de l'invention, par une station de base. La station de base est équipée de M antennes et peut ainsi transmettre au maximum M flux d'informations vers des terminaux utilisateurs. Les M antennes génèrent toutefois K faisceaux distincts simultanément, avec K ≤ M pour éviter les interférences entre faisceaux. On fait ici l'hypothèse qu'un faisceau distinct correspond d'emblée à un terminal servi. On peut en variante prévoir que plusieurs faisceaux puissent être utilisés par un même terminal, ce qui peut être fait en pratique par exemple en fonction de l'état du canal radio et si le terminal, de son côté, possède un nombre d'antennes suffisant pour la réception.
L'ensemble des faisceaux utilisés simultanément pour une transmission est noté Ω = {w|,...,wA.}. Bien que la mise en œuvre de l'invention ne soit pas, bien entendu, limitée à une telle réalisation, on formule donc l'hypothèse que : K ≤ M .
L'ensemble Ω est alors composé de K vecteurs de taille M, notés Wn = {wv..., wM] .
Chaque vecteur w,, représente ainsi un faisceau distinct et possède M coefficients complexes (en tant que composantes), ces coefficients correspondant en pratique aux pondérations appliquées à chaque branche antenne pour générer un faisceau w,,. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la station de base reçoit d'un terminal une information sur la qualité du lien Q pour optimiser le traitement S21 de modulation et codage pour ce terminal, ainsi qu'une information sur un faisceau préféré wpref pour optimiser finalement la commande S22 des faisceaux d'antennes ANTl ... ANTM. Au sens de l'invention, la station de base reçoit en outre du terminal un nombre préféré de faisceaux Kprej pour optimiser le nombre K de faisceaux à émettre.
Plus particulièrement, pour générer l'ensemble des K faisceaux, les allouer aux terminaux utilisateurs et effectuer "l'adaptation de lien" (qui consiste à choisir un traitement optimal de modulation et codage à l'étape S21), la station de base reçoit et interprète de telles informations qui lui sont transmises sur la voie de retour par un terminal utilisateur. Il peut s'agir, à titre d'exemple, de deux types d'informations, comme indiqué ci-avant : une première information wpref sur le ou les faisceaux préférés par le terminal, qui peut donc dépendre de la position du terminal par rapport à la station de base et/ou de l'état de son canal radio, une deuxième information Q sur la qualité du lien radio atteignable dans le ou les faisceaux préférés par le terminal, cette deuxième information permettant alors de décider de l'allocation effective d'un faisceau à un utilisateur et d'effectuer l'adaptation de lien.
A titre d'exemple, la première information peut être l'index d'un vecteur préféré dans un ensemble de vecteurs connus par le terminal et la station de base. Cet ensemble peut être défini par un dictionnaire (ou "code-book"), commun entre la station de base et le terminal. On peut prévoir à titre de variante que la station de base puisse choisir les faisceaux indépendamment et transmettre des pilotes sur chaque faisceau pour permettre à chaque terminal de les identifier.
La taille de l'ensemble global des faisceaux qu'il est possible de générer par la station de base (en tenant compte notamment des différentes formes de faisceaux possibles) est, de manière générale, supérieure ou égale au nombre M défini précédemment et cet ensemble sera noté dans la suite Ω'= {w, ,...^^ } avec N ≥ M (et en particulier avec TV=M dans le cas précité d'une transmission de pilotes dans chaque faisceau comme indiqué ci-dessus). On notera que l'ensemble de faisceaux réellement transmis Ω peut alors être un sous-ensemble de l'ensemble Ω'. On comprendra alors que la station de base peut librement orienter ou affiner les K faisceaux de l'ensemble Ω à partir du retour d'information reçu des terminaux, en effectuant son choix dans l'ensemble Ω' des TV possibilités de faisceaux.
La deuxième information reçue peut généralement être basée sur une estimation, au niveau du terminal, du rapport signal sur interférence plus bruit (ou SINR pour "Signal to Interférence plus Noise Ratio"). Cette estimation sera décrite plus loin pour un mode de réalisation particulier de l'invention. Le retour d'information, en soi, peut s'effectuer par exemple selon le procédé exposé dans le document FR-2 893 468.
Au sens de l'invention, il est proposé d'associer un troisième type d'information. Cette information additionnelle indique à la station de base combien d'autres flux (faisceaux) le terminal utilisateur peut tolérer en parallèle avec son flux actuel d'informations. Cette information est avantageusement quantifiée et sa quantification est basée sur une estimation de l'impact de l'interférence des autres faisceaux sur la qualité de son lien radio actuel. La valeur affectée en feedback relatif à cette troisième information peut être un nombre entier ou encore être un simple bit, selon des variantes de réalisation décrites plus loin.
Dans ce qui suit, on considère que chaque terminal connaît explicitement les vecteurs de l'ensemble Ω'. La station de base peut transmettre par exemple un signal pilote sur chaque antenne permettant au terminal d'estimer un coefficient complexe hm représentant l'effet du canal radio mobile entre chaque antenne de la station base et l'antenne de réception du terminal. Le canal radio entre la station de base et le terminal peut ainsi être représenté par un vecteur h = {/?, ,..., hm, ..., hVf ) . Comme indiqué précédemment, le terminal peut, en variante, disposer de plusieurs antennes de réception. En outre, en variante ou en complément, le canal radio peut être décrit par plusieurs coefficients complexes à la fois, comme par exemple dans le cas d'un canal sélectif en fréquence. Dans ces variantes, le canal est alors décrit par une matrice (plutôt que par un unique vecteur h) et les expressions qui suivent, données dans le mode de réalisation où l'on affecte un vecteur unique h à un canal, peuvent être adaptées de manière appropriée. On comprendra donc que l'invention n'est aucunement limitée à l'affectation d'un vecteur unique à un canal.
A partir de l'estimation du canal de vecteur h et de la connaissance de l'ensemble Ω' des faisceaux, le terminal peut estimer sa qualité de lien radio dans chacun des faisceaux sous l'hypothèse d'un mode de transmission utilisant un ensemble Ω qui est un sous-ensemble de l'ensemble Ω'. Ici, on formule aussi l'hypothèse que la même puissance est allouée à tous les faisceaux. Toutefois, il peut être prévu d'adapter l'expression qui suit au cas d'une variante selon laquelle l'allocation en puissance n'est pas homogène.
Selon l'hypothèse précitée, le rapport signal sur interférence plus bruit (SINR), pour un faisceau w,, donné, peut s'écrire comme suit :
SINR(Vf n ,Ω) , n = l, ..., N ,
Figure imgf000012_0001
où σ représente l'inverse du rapport signal sur bruit (donc le ratio entre un bruit de réception et la puissance du signal utile reçue par le terminal) et K le cardinal de l'ensemble Ω . En outre, la notation h.vv( désigne le produit scalaire entre le vecteur colonne h et le vecteur colonne W1 , soit donc h.w, = h?w( .
II convient de noter que, selon la définition de cette métrique, le terminal doit faire une hypothèse sur l'ensemble Ω qui sera effectivement choisi par la station de base, l'ensemble Ω étant donc inconnu du terminal au moment où il estime sa qualité de réception. Par conséquent, le terminal ne peut pas calculer de manière exacte la partie interférence (premier terme du dénominateur).
On montre qu'il est possible toutefois d'établir une estimation du rapport SINR dans un faisceau w,( donné avec comme seules connaissances la taille K de l'ensemble Ω, le vecteur h et l'ensemble global Ω'. On pourra à cet effet se référer utilement au document :
"Efficient Metrics for Scheduling in MIMO Broadcast Channels with Limited
Feedback", M. Kountouris, R. de Francisco, D. Gesbert, D. Slock, T. Sâlzer, dans Proceedings IEEE ICASSP, Hawaii, USA (avril 2007).
On peut alors choisir ici une estimation de la forme :
SINR(W k , K) = , k = l, ..., K , (1)
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Cette estimation est satisfaisante sous l'hypothèse que la station de base choisit un ensemble Ω de vecteurs orthogonaux (ou approximativement orthogonaux). Cette précaution est de toute façon souhaitable pour réduire les interférences entre les faisceaux transmis simultanément. L'algorithme de sélection des faisceaux de la station de base cherche donc généralement à atteindre une telle configuration.
La fonction C(K,M, σ2 ) dans la relation (1) ci-dessus sert à estimer l'impact de l'interférence avec les autres faisceaux, avec avantageusement comme unique hypothèse le nombre K de faisceaux transmis simultanément. Il s'agit d'une fonction généralement non-linéaire et configurable. Elle peut être optimisée en fonction des connaissances disponibles au terminal, par exemple sur le mode d'adaptation et de sélection des faisceaux au niveau de la station de base. II est donc possible pour le terminal de choisir, parmi tous les vecteurs de l'ensemble Ω', un faisceau préféré, représenté par le vecteur w pιef donné par une expression du type : wpref = argmaxΩ, |h.w(/| (c'est-à-dire le vecteur wn de l'ensemble global Ω' qui a le plus grand produit scalaire en valeur absolue avec le vecteur de canal h). En d'autres termes, le vecteur préféré \vp,ef est donc celui qui, avantageusement, maximise la projection sur le vecteur de canal h.
L'indice k de ce vecteur (avec W^ = vtprej) dans l'ensemble global Ω' représente donc l'un des éléments du feedback vers la station de base. Il est à noter que le terminal pourrait aussi déterminer plusieurs faisceaux avec un ordre de préférence et en informer la station de base selon une succession de valeurs données dans cet ordre de préférence.
Dans un deuxième temps, le terminal détermine son mode de transmission préféré. On considère ici que les K faisceaux générés simultanément sont susceptibles de créer des interférences plus ou moins fortes avec le faisceau servi à un utilisateur donné. Comme il est souhaité de minimiser les interférences pour l'ensemble des utilisateurs servis
(comme évoqué précédemment en référence à la figure 1 ), on définit donc le nombre K comme étant le nombre optimal de faisceaux tolérés en parallèle pour chaque utilisateur.
Bien entendu, un terminal préférera être servi sans interférence des autres faisceaux servis simultanément avec le sien. Dans ce cas (cas idéal où l'on peut considérer simplement que K-I pour le calcul du rapport SINR), son rapport SINR s'écrit simplement comme suit : lh.w,
SINR(Vf pιet , I) = σ
A partir de cette valeur de rapport SINR, le terminal peut estimer le débit que la station de base est capable de lui transmettre dans cette configuration, ce débit étant noté R(w pιet ,1) . Généralement, le terminal possède à cet effet une table de correspondance lui permettant d'associer un débit au rapport SINR. Il peut également, par approximation à partir de la limite de Shannon, calculer le débit ainsi :
*(w PM ,D = Glog(l + SINR(wpref ,l)), où G est une constante du système qui dépend notamment de la bande de fréquences disponible et d'autres paramètres connus par le terminal. Il s'agit alors du débit maximal qui peut être fourni à ce terminal s'il est choisi par la station de base.
Toutefois, le terminal peut estimer son débit pour la transmission de K faisceaux en parallèle de la même manière, avec :
R(Yf^ ,K) = Glog(l + SINR(Yf^nK))
Figure imgf000015_0001
h.wA où w, = w et <9 = arccos h.wA'
Pour la station de base, il est préférable de servir plusieurs utilisateurs simultanément pour maximiser le débit global du système. Or, le fait de servir en plus un terminal utilisateur augmente les interférences et diminue donc le débit par utilisateur. Habituellement, la station de base ne peut pas estimer a priori l'impact de cette interférence créée sur la qualité des liens des utilisateurs car elle ne connaît que leur faisceau préféré wptej mais pas leur vecteur de canal h.
Un mode de réalisation de l'invention propose alors de calculer la configuration optimale au niveau du terminal grâce à une approximation du débit système. A cet effet, une approximation d'un réseau homogène est faite, où chaque utilisateur est servi avec le même débit. Le débit total représente donc simplement le débit par utilisateur multiplié par le nombre K. Cette hypothèse est utilisée uniquement pour le calcul du mode optimal de transmission mais ne limite en rien le périmètre d'application de l'invention.
Le terminal peut alors trouver sa configuration optimale Kpιef comme suit :
Kpιe, = argmax(*:χ R(yvpιef ,K)) (2) λ'=l,2, .M
Ce nombre sera ensuite transmis sur la voie de retour et permettra à la station de base de servir le terminal utilisateur dans son mode préféré, lequel maximise ainsi le débit en tenant compte du système global incluant aussi les autres terminaux.
Dans la pratique, il sera souvent utile de ne pas signaler le nombre Kpre/ , en soi, mais de signaler simplement en mode binaire si le terminal peut ou non tolérer d'autres utilisateurs en parallèle avec lui. Le terminal peut choisir donc entre une configuration K=I et K=M et signalera sa préférence par un seul bit de feedback.
II convient de noter que, dans le cas où K=M, la fonction C(K,M,σ2 ) devient triviale et l'équation (1) s'écrit :
SINR(W k, K)
Figure imgf000016_0001
On a représenté schématiquement sur la figure 3 les étapes principales du procédé ci- avant dans un mode de réalisation.
Comme indiqué précédemment, l'émetteur BS transmet au terminal des signaux pilotes permettant au terminal d'estimer les coefficients h\, ..., h\f représentant chacun un canal radio entre une antenne de l'émetteur et ce terminal (ou l'antenne du terminal). A partir de ces coefficients h\, ..., h,y, le terminal est en mesure de constituer à l'étape S31 le vecteur h représentant le canal global entre l'émetteur et le terminal. Le faisceau que préfère ce terminal est déterminé en fonction du vecteur h représentant le canal global. On rappelle en effet que le faisceau préféré est représenté par un vecteur de faisceau wpref ayant, parmi l'ensemble global de faisceaux possibles Ω', le plus grand produit scalaire, en valeur absolue, avec le vecteur h représentant le canal global. De fait, selon l'équation (1) donnée précédemment, ce faisceau préféré représenté par le vecteur wpref maximise, parmi l'ensemble de faisceaux possibles Ω', le rapport signal sur interférence plus bruit, estimé en fonction du vecteur de canal h à l'étape S32 de la figure 3 et noté SINR(h) sur cette figure 3. La recherche de maximum du rapport SINR(h), connaissant le vecteur de canal h, donne, à l'issue de l'étape S32 de la figure 3, le vecteur du faisceau préféré wpref .
En termes génériques, on comprendra alors que le terminal détermine le faisceau préféré wpre/ qui maximise, parmi un ensemble de faisceaux possibles Ω', une estimation du rapport signal sur interférence plus bruit SINR(wyt/, K). En particulier, le faisceau préféré par le terminal wpref est déterminé en fonction d'un canal global (de vecteur h) entre les faisceaux issus de l'émetteur et ce terminal, le canal global h étant estimé à partir d'informations transmises par l'émetteur au terminal sur des valeurs de coefficients h\, ..., h\ι représentant chacun un canal entre un faisceau issu de l'émetteur et le terminal.
A l'étape suivante S33, le terminal en déduit, à partir de l'équation (2) donnée précédemment, le nombre préféré de faisceaux Kpref défini, d'après cette équation (2), comme étant le nombre de faisceaux à rendre actifs pour maximiser le débit global, noté KxR(wpreβ K), que l'émetteur est capable de transmettre à l'ensemble des terminaux. Il est rappelé que ce débit global KxR(wpref, K) s'estime en fonction du rapport signal sur interférence plus bruit
Figure imgf000017_0001
K).
II est également rappelé que le rapport signal sur interférence plus bruit SINR(My6./, K) est estimé en calculant une fonction C(K,M, σ2 ), de variation inverse du rapport SlNR(wpref, K), et dépendant au moins : du nombre de faisceaux actifs K, d'un nombre maximum de faisceaux M que l'émetteur peut rendre actifs simultanément et qui est généralement égal au nombre d'antennes à l'émetteur, et du ratio σ2 entre un bruit en réception et la puissance du signal utile reçue par le terminal, ce bruit et cette puissance pouvant être mesurés par le terminal.
Une fois la valeur Kpιej déterminée, celle-ci peut par exemple être codée, à l'étape S34, sur un seul bit signifiant que le terminal : ne tolère qu'un seul faisceau actif, ou peut tolérer un nombre maximal M de faisceaux actifs. A l'étape suivante S35, la valeur du nombre préféré Kpιef, ainsi codée sur un bit dans l'exemple décrit, est transmise à l'émetteur par la voie de retour, avec éventuellement une indication du faisceau préféré représenté par le vecteur wp/ef et une valeur Q représentant la qualité du lien radio.
On relèvera que les étapes illustrées sur la figure 3 sont mises en œuvre par une même entité communicante, à savoir le terminal utilisateur. A ce titre, la présente invention vise aussi un tel terminal comportant des moyens pour la mise en œuvre du procédé ci- avant (par exemple une mémoire de stockage et/ou de travail, ainsi qu'un processeur). La présente invention vise aussi un programme informatique destiné à être exécuté par un tel processeur.
Toutefois, l'invention ne se limite pas, bien entendu, à la réalisation illustrée sur la figure 3. D'ailleurs, de son côté, l'émetteur BS peut ajuster le nombre K de faisceaux rendus actifs au moins en fonction des indications de nombres préférés de faisceaux Kpιef, communiquées par les terminaux utilisateurs. A titre d'exemple purement illustratif, une station de base pourra ne pas servir immédiatement un terminal indiquant (notamment dans la réalisation où le nombre préféré Kptef est codé sur un seul bit) qu'il ne tolérera pas l'émission d'un nombre trop grand de faisceaux. Ce terminal pourra être servi dans une prochaine salve, par exemple dans un mode de transmission TDMA, combiné à un mode SDMA. A ce titre, la présente invention vise aussi un tel émetteur BS, comportant alors des moyens (par exemple encore une mémoire de stockage et/ou de travail, ainsi qu'un processeur) pour ajuster le nombre K de faisceaux rendus actifs au moins en fonction des indications par les terminaux de leur nombre préféré de faisceaux Kpref. La présente invention vise aussi un programme informatique destiné à être exécuté par un tel processeur.
La présente invention vise encore un système de télécommunication incluant au moins un terminal au sens de l'invention et un émetteur au sens de l'invention. Dans une réalisation avantageuse, un tel système peut être un système d'accès multiple par répartition spatiale ou "SDMA".
La présente invention vise aussi la métrique elle-même, permettant de transmettre à la station de base l'indication du nombre préféré de faisceaux Kpre/. A ce titre, elle vise alors un signal transmis par voie de retour d'un terminal vers un émetteur comportant les informations sur la qualité de réception des données de télécommunication, et en particulier le nombre préféré de faisceaux Kpref.
Ainsi, il est proposé de faire indiquer par un terminal utilisateur son mode de transmission préféré. En particulier, le terminal transmet à l'émetteur sur la voie de retour une indication sur le nombre Kpref qu'il préfère, de faisceaux à rendre actifs simultanément par l'émetteur. Il est proposé alors une métrique de feedback associée. La mise en œuvre de l'invention présente notamment les avantages suivants : - le choix du mode de transmission s'effectue auprès du terminal et ne nécessite pas de feedback supplémentaire pour informer l'émetteur de l'impact de l'interférence entre faisceaux sur la qualité du lien, la seule connaissance nécessaire au terminal est l'ensemble global de faisceaux que peut générer la station de base, - aucune connaissance sur les canaux des autres terminaux utilisateurs et des décisions d'allocations n'est nécessaire, la métrique de feedback pour le choix du mode est peu complexe. Il peut s'agir d'un nombre entier ou simplement d'un seul bit.

Claims

Revendications
1. Procédé de télécommunication dans un système comportant au moins un émetteur (BS) agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, dans lequel les terminaux utilisateurs (Tl , T2, T3, T4) reçoivent, par lesdits faisceaux, des données de télécommunication, caractérisé en ce qu'au moins un des terminaux transmet à l'émetteur, par voie de retour, une indication d'au moins un deuxième nombre préféré (Kpref) de faisceaux (Kpref ) à rendre actifs simultanément par l'émetteur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit deuxième nombre préféré (Kprej) est calculé par ledit terminal en tenant compte d'un bruit d'interférence.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit terminal:
- estime un débit global (KxR(wpref, K)) que l'émetteur est capable de transmettre à l'ensemble des terminaux,
- et détermine ledit deuxième nombre préféré de faisceaux (Kpref) comme étant le nombre de faisceaux à rendre actifs pour maximiser l'estimation dudit débit global.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit terminal estime ledit débit global à maximiser (KxR(wpref, K)) en fonction d'un rapport signal sur interférence plus bruit
Figure imgf000021_0001
K)).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport signal sur interférence plus bruit
Figure imgf000021_0002
K)) est estimé en calculant une fonction (C[KM, (y2 ), de variation inverse dudit rapport, et dépendant au moins :
- du nombre de faisceaux actifs (K), - d'un nombre maximum de faisceaux (M) que l'émetteur peut rendre actifs simultanément,
- et d'un ratio ( σ2 ) entre un bruit en réception et la puissance du signal utile reçue par le terminal, mesurés par le terminal.
6. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite indication du deuxième nombre préféré (Kpιej), transmise à l'émetteur par la voie de retour, est codée sur un seul bit signifiant qu'un terminal : ne tolère qu'un seul faisceau actif, ou - peut tolérer un nombre maximal (M) de faisceaux actifs.
7. Procédé de télécommunication dans un système comportant au moins un émetteur (BS) agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, dans lequel l'émetteur (BS) transmet aux terminaux utilisateurs, par lesdits faisceaux, des données de télécommunication, caractérisé en ce que l'émetteur ajuste ledit premier nombre (K) de faisceaux rendus actifs au moins en fonction d'une indication d'un deuxième nombre préféré (Kpιej) de faisceaux à rendre actifs simultanément, transmise par l'un au moins desdits terminaux sur ladite voie de retour.
8. Terminal destiné à un système de télécommunication comportant au moins un émetteur agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
9. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
10. Emetteur destiné à un système de télécommunication dans lequel ledit émetteur est agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 7.
1 1. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 7 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
12. Système de télécommunication comportant au moins un terminal selon la revendication 8 et au moins un émetteur selon la revendication 10.
13. Signal transmis par voie de retour par au moins un terminal vers un émetteur dans un système de télécommunication dans lequel l'émetteur est agencé pour rendre actifs simultanément un premier nombre (K) de faisceaux, en tant que ressources pour une pluralité de terminaux utilisateurs, l'émetteur (BS) transmettant aux terminaux utilisateurs (Tl, T2, T3, T4), par lesdits faisceaux, des données de télécommunication, caractérisé en ce que le signal comporte une indication d'un deuxième nombre préféré de faisceaux (Kprej) à rendre actifs simultanément par l'émetteur.
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