WO2009087328A1 - Procede de pre-egalisation d'un signal de donnees par retournement temporel - Google Patents

Procede de pre-egalisation d'un signal de donnees par retournement temporel Download PDF

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origin
antennas
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Dinh Thuy Phan Huy
Jean-Marie Chaufray
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France Telecom
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Definitions

  • the present invention relates to a method for pre-equalizing a data signal, for example transmitted in a radio communication network based on a frequency division duplex (FDD) for "frequency division duplex".
  • FDD frequency division duplex
  • the communicating entities transmit data signals in separate frequency bands.
  • the communicating entities are for example radio terminals, terrestrial or satellite base stations, or even radio access points.
  • the invention relates to radio communication networks of the SISO type (for "Single Input, Single Output” in English), for which the communicating entities have a single antenna, the networks of the MIMO type (for "Multiple Input, Multiple Output” in English) for which the communicating entities have a plurality of antennas, and the networks combining communicating entities comprising an antenna and communicating entities with a plurality of SIMO antennas (for "Single Input, Multiple Output” in English) or MISO (for "Multiple Input, Single Output").
  • a radio signal transmitted by an antenna of a communicating entity undergoes deformations as a function of the propagation conditions between an origin point defined at the output of the origin antenna and a destination point defined in input of an antenna of the destination communicating entity.
  • the antenna signal is previously distorted by applying pre-equalization coefficients as a function of the characteristics of the propagation channel between these two antennas. It is therefore necessary to characterize this propagation channel.
  • Time reversal is a technique of focusing waves, typically acoustic waves, based on time reversal invariance of the wave equation.
  • a temporally reversed wave propagates like a direct wave that goes back in time.
  • a brief pulse emitted from an origin point propagates in a propagation medium. Part of this wave received by a destination point is returned temporally before being returned to the propagation medium.
  • the wave converges towards the origin point by reforming a brief pulse.
  • the signal collected at the origin point is almost identical in its form to the original signal emitted at the origin point.
  • the inverted wave converges all the more precisely as the propagation medium is complex.
  • the temporal reversal of the propagation channel applied to the wave makes it possible to cancel the effect of this channel during the transmission of the wave thus pre-distorted from the point of origin.
  • the technique of time reversal is thus applied to the radio communication networks to cancel the effect of the propagation channel on the antenna signal, in particular by reducing the spreading of the channel, and simplifying the processing of symbols received after crossing the channel.
  • the antenna signal transmitted by an antenna of the source communicating entity is thus pre-equalized by applying coefficients obtained from the time reversal of the impulse response of the propagation channel that this antenna signal must pass through.
  • the implementation of the time reversal thus requires knowledge of the propagation channel by the originating communicating entity in the frequency band dedicated to communications from this entity.
  • the transmissions of a communicating entity, said source communicating entity, to a destination communicating entity and the transmissions in the opposite direction are performed in separate frequency bands.
  • This is for example for a radio system, a transmission in a first frequency band of a mobile radio terminal to a base station, said transmission upstream, and a transmission in a second band of frequency from a base station to a mobile radio terminal, said downlink transmission.
  • a communicating entity can estimate a propagation channel from the reception of a signal passing through it, it can not estimate a propagation channel from a signal transmitted in a different frequency band.
  • the invention thus proposes an alternative solution offering a method of pre-equalization based on time reversal with reduced complexity and without the use of drivers.
  • This solution is furthermore suitable for communicating entities with a single antenna for which the data signal is composed of a single antenna signal or for communicating entities with several antennas for which a data signal is composed of a plurality of antenna signals.
  • the invention proposes a method of pre-equalizing a data signal transmitted in frequency duplexing by an originating communicating entity comprising a set of original antennas intended for a communicating entity receiving comprising a set of destination antennas.
  • the method comprises:
  • an iterative step of travel of the pulse comprising a sub-step of transmission by an origin antenna to the communicating entity receiving the pulse received by a reference antenna of the set of antennas of origin,. a sub-step of time reversal by the communicating entity receiving the combined impulse response representative of the successive crossing of the pulse through a first propagation channel between the destination antenna and the reference antenna and a second propagation channel between the originating antenna and the destination antenna,
  • the complexity of the pre-equalization method according to the invention in the destination communicating entity is thus limited to the implementation of a time reversal of an impulse response.
  • the method further comprises, in the transmitting sub-step of the received pulse, a selection of the reference antenna as a function of a set of pulses received by the set of antennas of origin.
  • the selection of the reference antenna is for example made according to the energy of the pulses of all the pulses received by all the original antennas.
  • This selection thus makes it possible to favor, for example, the second propagation channel in which the energy of the signal is the least attenuated.
  • the pre-equalization coefficients are determined from a combination of a set of time-returned combined impulse responses received by the reference antenna of the originating communicating entity.
  • the method thus makes it possible to adapt to different precoding and modulation methods applied to binary data generating a data signal comprising a plurality of antenna signals.
  • the invention also relates to a device for the pre-equalization of a data signal for a source communicating entity comprising a set of original antennas, the original communicating entity being able to transmit in frequency duplexing the signal to a destination communicating entity comprising a set of destination antennas.
  • the device comprises means for receiving a pulse transmitted by a destination antenna, means for transmitting an origin antenna of the received pulse to the destination communicating entity, means for receiving a combined impulse response , representative of a successive crossing the pulse transmitted through a first propagation channel between the destination antenna and a reference antenna of the set of antennas of origin and a second propagation channel between l original antenna and the destination antenna, turned over temporally, means for determining the pre-equalization coefficients of the data signal from a combination of a set of time-received returned combined impulse responses; transmitting and receiving being implemented iteratively for at least a part of all the destination antennas and at least a part of all the antennas of origin, the transmitting and receiving means being implemented iteratively for at least a part of all the destination antennas and at least a part of all the original antennas.
  • the invention also relates to a device for the pre-equalization of a data signal for a destination communicating entity, comprising a set of destination antennas, the destination communicating entity being able to receive the data signal transmitted in frequency duplexing. by an origin communicating entity comprising a set of antennas of origin.
  • the device comprises - means for transmitting by an antenna receiving a pulse to the source communicating entity, means for receiving a combined impulse response representative of a successive crossing of said pulse through a first propagation channel between the destination antenna and a reference antenna of the set of origin antennas and a second propagation channel between an origin antenna and the destination antenna, time reversal means the combined impulse response, means for transmitting said combined time-shifted combined impulse response, the transmission, reception and time reversal means being implemented iteratively for at least a part of the set of destination antennas and at least a part of the set of antennas of origin.
  • the invention also relates to a communicating entity of a radio communication system comprising at least one of the devices for the pre-equalization of a data signal mentioned above.
  • the invention also relates to a radio communication system comprising at least two communicating entities according to the invention.
  • the devices, communicating entities and system have advantages similar to those previously described.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a source communicating entity communicating with a destination communicating entity according to the invention
  • FIG. 2 represents the steps of the pre-equalization method of a data signal according to a particular embodiment.
  • a communicating entity of origin EC1 is able to communicate with a destination entity EC2 through a radio communication network based on FDD frequency duplexing, not shown in the figure.
  • the radio communication network is a cellular radio network of the UMTS type (for Uni versai Mobile Communication
  • the communicating entities may be mobile radio terminals or even terrestrial or satellite base stations, or even access points.
  • the transmissions from a base station to a mobile radio terminal, said uplink, are performed in a frequency band different from the frequency band dedicated to transmissions from a mobile radio terminal to a radio station. base, say downhill.
  • the invention is presented for unidirectional transmission of a data signal of the communicating entity.
  • the invention also relates to bidirectional transmissions.
  • the communicating entity of origin EC1 comprises Ml original antennas (Al i, ... Al ref , .., Al 1 , AI MI ), with Ml greater than or equal to 1.
  • the destination communicating entity comprises M2 receiving antennas (A2i, ... A2 j , A2 M2 ), with M2 greater than or equal to 1.
  • the destination communicating entity EC2 is capable of transmitting a pulse or a radio signal from at least one of the antennas A2 J5 j lying between 1 and M2 , to the communicating entity of origin EC1 in a first band given frequency.
  • a first propagation channel C1 (i ⁇ -j) is defined between the antenna A2 j of the communicating entity EC2 and an antenna A1, of the communicating entity of origin EC1.
  • MlxM2 first propagation channels Cl (i ⁇ -j), for i varying from 1 to Ml and j varying from 1 to M2, are thus defined between the communicating entities EC1 and EC2.
  • the source communicating entity EC1 is able to transmit a radio signal from at least one of the antennas A1 1, i between 1 and M1, to the destination communicating entity EC2 in a second frequency band. distinct from the first.
  • a second propagation channel C2 (i- ⁇ j) is defined between the antenna Al 1 of the communicating entity EC1 and an antenna A2 j of the communicating entity of destination
  • MlxM2 second propagation channels C2 (i-> j), for i varying from 1 to Ml and j varying from 1 to M2, are thus defined between the communicating entities EC1 and EC2.
  • FIG. 1 are only represented means included in the source communicating entity and means included in the destination origin entity in relation to the invention.
  • the communicating entities of origin and recipients further comprise a central control unit, not shown, to which the included means are connected, for controlling the operation of these means.
  • the source communicating entity further comprises a data signal generator having Ml antenna signals.
  • Such antenna signals are defined from binary data by modulation, coding and distribution methods on the Ml antennas, for example according to the article "Space block Coding: A single transmitter diversity technique for wireless communications", published in the IEEE review Journal areas communications, voll ⁇ ppl456-1458, in October, 998, authored by S. Alamouti.
  • the source communicating entity comprises - a selective receiver SEL1 arranged to receive a pulse transmitted by the communicating entity EC2 on all of the original antennas and select a reference antenna from the received impulse responses, an EMET1 transmitter arranged to transmit an impulse response, delivered by the selective receiver SEL1, from an antenna of origin AIj, i between 1 and M1.
  • the transmission is implemented after transposition of the impulse response on a carrier frequency f1 of the frequency band dedicated to the transmissions of the communicating entity EC1 to the communicating entity EC2, a receiver REC1 arranged to receive via the reference antenna a combined time-shifted combined impulse response transmitted by the destination communicating entity, a memory MEMl storing time-returned combined impulse responses delivered by the receiver REC1, a PEGA1 pre-equalizer arranged to determine pre-equalization coefficients from a combination of time-returned combined pulse responses or transfer functions stored in memory MEM1.
  • the recipient communicating entity comprises a pulse generator GI2 arranged to emit a pulse from a destination antenna A2 ,, j between 1 and M2, on a carrier frequency f2 of the frequency band dedicated to the transmissions of the communicating entity EC2 to the communicating entity EC1, a REC2 receiver arranged to receive via a destination antenna a combined impulse response transmitted by the originating communicating entity, a RTEMP2 pulse analyzer arranged to return a combined impulse response delivered by the receiver REC2 temporally. , an emitter EMET2 arranged to emit a time-returned combined impulse response, delivered by the pulse analyzer, from a destination antenna after transposition on the carrier frequency f2.
  • a pulse generator GI2 arranged to emit a pulse from a destination antenna A2 ,, j between 1 and M2, on a carrier frequency f2 of the frequency band dedicated to the transmissions of the communicating entity EC2 to the communicating entity EC1, a REC2 receiver arranged to receive via a destination antenna a combined impulse response transmitted by
  • the method for pre-equalizing a data signal comprises steps E1 to E9, part of the steps being executed in the communicating entity of origin EC1, and the other party in the destination communicating entity EC2.
  • the results of the steps are in this example described in the frequency domain but transposable directly in the time domain given the following definitions.
  • a time pulse is defined by a function imp (t), a function of time t, whose transfer function is given by IMP (f), a function of frequency f.
  • an impulse response is defined by a function ri (t), a function of time t, whose transfer function is given by RI (f), a function of frequency f.
  • the convolution product of impulse responses corresponds to the product of the corresponding transfer functions.
  • An impulse response ri (t) returned in time is denoted ri (-t), and the corresponding transfer function is RI (f) *, conjugated with the transfer function RI (f).
  • steps E1 to E8 are repeated for at least part of the set of destination antennas.
  • the iterations are symbolized by an initialization step INIT and a step IT1 of incrementation of the index j of the destination antennas A2 j .
  • a iteration of steps E1 to E8 is thus described for a destination antenna A2 ,, j between 1 and M2.
  • step E1 the pulse generator GI2 of the destination communicating entity generates the time pulse imp (t) whose corresponding transfer function is
  • This pulse is emitted by the antenna A2 j on a carrier frequency f2 in the frequency band dedicated to the transmissions of the communicating entity EC2 to the communicating entity EC 1.
  • the pulse is for example a raised cosine function of duration inversely proportional to the size of the frequency band in which the system operates for any type of access, for example of the OFDMA type (for "Orthogonal Frequency Division Modulation Access” in English), CDMA (for "Code Division Multiple Access” in English "), or TDMA (for" Time Division Multiple Access "in English).
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Modulation Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • the selective receiver SEL1 of the source communicating entity receives the pulse transmitted by the communicating entity EC2, on all the original antennas.
  • the selective receiver determines a reference antenna from all the pulses received on all the original antennas. He makes this choice for example by comparing the energies received on the different antennas of origin and selects the impulse response of maximum energy.
  • the selective receiver selects the antenna for which the impulse response received is the least spread over time.
  • the selective receiver can also in another example choose an antenna randomly.
  • the selective receiver delivers the impulse response received on the reference antenna to the transmitter EMET1 of the originating communicating entity.
  • the transfer function of the impulse pulse (t) having passed through the first propagation channel C1 (ref ⁇ -j) between the destination antenna A2, and the reference antenna Al re r is denoted by Hl re ( ⁇ j ( f).
  • Steps E3 to E8 are then reiterated for at least part of the set of original antennas.
  • the iterations are symbolized by the initialization step INIT and a step IT2 of incrementation of the index i of the antennas of origin Al 1 .
  • An iteration of the steps E3 to E8 is thus described for an antenna of origin Al 1 , i between 1 and M1.
  • the transmitter EMET1 transposes the pulse delivered by the selective receiver of the frequency f2 onto a carrier frequency f1 of the frequency band dedicated to the transmissions of the communicating entity EC1 to the communicating entity EC2. .
  • the received pulse is shifted to the carrier frequency fl is then emitted via the antenna A1 to the destination communicating entity.
  • step E4 the REC2 receiver of the destination communicating entity receives an impulse response, called the combined impulse response ri comb (t), on all the destination antennas.
  • the receiver REC2 selects the combined impulse response received on the antenna A2 j corresponding to a round trip of the pulse transmitted during the step E1.
  • the transfer function is ri comb (t) representative of the successive crossing of the first and second propagation channels is given by
  • the receiver REC2 delivers the combined impulse response to the RTEMP2 pulse analyzer of the destination communicating entity.
  • step E5 the RTEMP2 pulse analyzer performs the time reversal of the combined impulse response.
  • the pulse analyzer records the combined impulse response, for example memorizes the coefficients of the combined impulse response and classifies the conjugates of the latter in an inverse order to that of the coefficients of ri comb (t).
  • the transfer function of the combined impulse response returned temporally ri comb (-t) is thus given by
  • the pulse analyzer analyzes the impulse response ri comb (t) with an analog divider and derives a discrete model from the combined impulse response. The analyzer then performs the time reversal from the discrete model. The pulse analyzer then delivers the impulse response ri comb (-t) to the transmitter EMET2 of the destination communicating entity.
  • step E6 the transmitter EMET2 transmits via the antenna A2 j to the source communicating entity, the combined impulse response returned temporally after transposition on the carrier frequency f2.
  • step E7 the originating communicating entity receives the combined time-returned combined impulse response transmitted by the destination communicating entity on all of the original antennas.
  • the REC1 receiver of the source communicating entity selects the combined time-returned combined impulse response received by the reference antenna A1 ref .
  • the receiver REC1 then delivers the coefficients of the transfer function H ,, (f), or the corresponding impulse response ri, j (t), to the memory MEM1 of the source communicating entity.
  • the memory MEM1 of the originating communicating entity comprises a set of functions transfer or memorized impulse responses.
  • the memory MEMl includes the transfer functions H ⁇ (f) for i varying from 1 to Ml and j varying from there to M2.
  • the PEGA1 pre-equalizer of the source communicating entity determines pre-equalization coefficients of a data signal S (t) having M1 antenna signals [S
  • the antenna signal Si (t) transmitted via the antenna Al 1 is thus shaped by applying the corresponding filter F1, (f) given by:
  • the weighting coefficients C j , j between 1 and M2 are configurable parameters. They are determined according to the method of generating a used data signal. These parameters are further updated for example when extinguishing or activating a destination antenna or depending on the evolution of the state of the propagation channels over time.
  • the data signal is thus pre-equalized by filtering each of the antenna signals by the corresponding filter of the set FI and transmitted by the communicating entity EC1 to the communicating entity EC2. .
  • the steps E3 to E8 are performed for a single antenna of origin Al, all of the original antennas.
  • This embodiment corresponds to the case where the data signal to be equalized is the antenna signal
  • the memory MEM1 of the source communicating entity has M2 transfer functions H 11 (I) for j varying from 1 to M2.
  • the pre-equalizer Pegal FI determines a single pre-equalization filter, (f) the antenna signal S, (t), transmitted via the antenna A1 is thus formed by applying the corresponding filter FI 1 (I ) given by:
  • the set of destination antennas has only one destination antenna A2 [.
  • the succession of steps E1 to E8 is implemented only for the transmission of a single pulse by the antenna A2 [of the destination communicating entity. Steps E3 to E8 are reiterated for at least a portion of the antennas of the originating communicating entity.
  • the pre-equalizer determines pre-equalization coefficients as a function of M1 transfer functions H, ⁇ (f), i varying from 1 to Ml.
  • the set FI of MI pre-equalization filters FI, (f) to be applied to the data signal is given by
  • FI [FI 1 , ..., FI 1 (I), .... FI M 1 (f)] with
  • the set of original antennas comprises only one antenna of origin Al 1.
  • the data signal then comprises only one signal of antenna Si (t) transmitted by the single antenna Al i and the reference antenna is the original antenna Al i
  • Steps E3 to E8 are then performed only for this single antenna Al i of the communicating entity of
  • M2 transfer functions H 1J , j varying from 1 to M2 are available.
  • equalizer determines a single pre-equalization filter FI 1 (I) applied to the data signal from M2 coefficients C j such that.
  • the set of original antennas has only one original antenna Al 1 and the set of destination antennas has only one destination antenna A2i.
  • the data signal then comprises only an antenna signal S i (t) transmitted by the single antenna Al 1 and the reference antenna of the origin entity is the antenna Al
  • the transfer function H 11 determines a single pre-equalization filter FI 1 (I) given by
  • the originating communicating entity comprising Ml originating antennas and the destination communicating entity comprising M2 destination antennas, step E9 for determining the pre-equalization coefficients of the data signal comprising Ml signals.
  • antenna is implemented after iterating steps E1 to E8 without intermediate iteration of steps E3 to E8. An iteration of the steps
  • E1 to E9 is then performed for all origination and destination antenna pairs (A1 1 , A2
  • the iteration loops are performed on part of the destination antennas and part of the original antennas.
  • the number of antennas and the choice of antennas are configurable parameters of the process. They are determined for example according to characteristics of the antennas.
  • the method can also be implemented for bidirectional transmission.
  • the method is implemented in the upstream and the downstream direction so that the emission of a pulse by an antenna and an antenna signal by a communicating entity are not performed simultaneously to ensure the processing of impulse responses representative of the crossing of one or more propagation channels.
  • the invention described herein relates to a device for the pre-equalization of a data signal implemented in a communicating entity of origin. Accordingly, the invention also applies to a computer program, in particular a computer program on or in an information recording medium, adapted to implement the invention.
  • 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 to implement those steps of the method according to the invention implemented in the communicating entity of origin.
  • the invention described here also relates to a device for the pre-equalization of a data signal implemented in a destination communicating entity. Accordingly, the invention also applies to a computer program, in particular a computer program on or in an information recording medium, adapted to implement the invention.
  • 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 to implement those steps of the method according to the invention implemented in the recipient communicating entity.

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Abstract

Procédé de pré-égalisation d'un signal de données transmis par une entité communicante d'origine (ECl) comportant un ensemble d'antennes d'origine (A11,... A1M1), à destination d'une entité communicante destinataire (EC2) comportant un ensemble d'antennes destinataires (A21,...A2M2), le procédé comportant une étape d'émission (E1) d'une impulsion par une antenne destinataire (A2j) à destination de l'entité communicante d'origine, une étape d'émission (E6) par l'antenne destinataire à destination de l'entité communicante d'origine d'une réponse impulsionnelle combinée, représentative d'une traversée successive de la dite impulsion au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et une antenne de référence (A1ref) de l'ensemble d'antennes d'origine et d'un deuxième canal de propagation entre une antenne d'origine (A1i) et l'antenne destinataire, retournée temporellement, ladite étape étant réitérée pour au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine, les étapes d'émission d'une impulsion et étape itérative d'émission d'une réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement étant réitérées pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires, et une étape de détermination (E9) de coefficients de pré-égalisation du signal de données à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement reçues par l'entité communicante d'origine.

Description

Procédé de pré-égalisation d'un signal de données par retournement temporel
La présente invention concerne un procédé de pré-égalisation d'un signal de données, par exemple transmis dans un réseau de communication radio basé sur un duplexage en fréquence FDD (pour "frequency division duplex" en anglais).
Dans un réseau de type FDD, deux entités communicantes transmettent des signaux de données dans des bandes de fréquence distinctes. Les entités communicantes sont par exemple des terminaux radio, des stations de base terrestres ou satellitaires, ou bien encore des points d'accès radio. L'invention concerne les réseaux de communication radio de type SISO (pour "Single Input, Single Output" en anglais), pour lesquels les entités communicantes ont une antenne unique, les réseaux de type MIMO (pour "Multiple Input, Multiple Output" en anglais) pour lesquels les entités communicantes ont une pluralité d'antennes, et les réseaux combinant des entités communicantes comportant une antenne et des entités communicantes avec une pluralité d'antennes de type SIMO (pour "Single Input, Multiple Output" en anglais) ou MISO (pour "Multiple Input, Single Output").
Un signal radio transmis par une antenne d'une entité communicante, dit signal d'antenne, subit des déformations en fonction des conditions de propagation entre un point d'origine défini en sortie de l'antenne d'origine et un point destinataire défini en entrée d'une antenne de l'entité communicante destinataire. Afin de limiter ces déformations, le signal d'antenne est préalablement distordu par application de coefficients de pré-égalisation en fonction des caractéristiques du canal de propagation entre ces deux antennes. Il est donc nécessaire de caractériser ce canal de propagation.
Parmi les méthodes de pré-égalisation existantes, se distinguent les méthodes basées sur le retournement temporel du fait de leur complexité réduite et de leur performance.
Le retournement temporel est une technique de focalisation des ondes, typiquement des ondes acoustiques, qui repose sur l'invariance par renversement du temps de l'équation d'onde. Ainsi, une onde temporel lement inversée se propage comme une onde directe qui remonterait le temps. Une impulsion brève émise d'un point origine se propage dans un milieu de propagation. Une partie de cette onde reçue par un point destinataire est retournée temporellement avant d'être renvoyée dans le milieu de propagation. L'onde converge vers le point origine en y reformant une impulsion brève. Le signal recueilli au point origine est quasi identique dans sa forme au signal d'origine émis au point origine. En particulier l'onde retournée converge d'autant plus précisément que le milieu de propagation est complexe. Le retournement temporel du canal de propagation appliqué à l'onde permet d'annuler l'effet de ce canal lors de la transmission de l'onde ainsi pré- distordue à partir du point d'origine. La technique du retournement temporel est ainsi appliquée aux réseaux de communication radio pour annuler l'effet du canal de propagation sur le signal d'antenne, notamment en réduisant l'étalement du canal, et simplifier le traitement de symboles reçus après la traversée du canal. Le signal d'antenne émis par une antenne de l'entité communicante d'origine est ainsi pré-égalisé par application de coefficients obtenus à partir du retournement temporel de la réponse impulsionnelle du canal de propagation que ce signal d'antenne doit traverser. La mise en œuvre du retournement temporel nécessite ainsi la connaissance du canal de propagation par l'entité communicante d'origine dans la bande de fréquence dédiée aux communications issues de cette entité.
Or, dans le cas d'une transmission en mode FDD, les transmissions d'une entité communicante, dite entité communicante d'origine, vers une entité communicante destinataire et les transmissions dans le sens contraire sont effectuées dans des bandes de fréquences distinctes. Il s'agit par exemple pour un système de radiocommunication, d'une transmission dans une première bande de fréquence d'un terminal radio mobile vers une station de base, dite transmission en sens montant, et d'une transmission dans une deuxième bande de fréquence d'une station de base vers un terminal radio mobile, dite transmission en sens descendant. Si une entité communicante peut estimer un canal de propagation à partir de la réception d'un signal le traversant, elle ne peut pas estimer un canal de propagation à partir d'un signal transmis dans une bande de fréquence différente. En effet, aucune propriété de réciprocité du canal de transmission ne peut être appliquée contrairement à une transmission en mode TDD pour laquelle le partage de la même bande de bande de fréquence permet d'estimer simplement le canal indépendamment du sens de transmission. Il est donc particulièrement intéressant d'avoir une technique de pré-égalisation des signaux d'antennes pour des transmissions en mode FDD. Une première solution est proposée dans l'article intitulé "From Theory to practice: an overview of MIMO space-time coded wireless Systems" dont les auteurs sont David Gesbert, Mansoor Shafi, Da-Shan Shiu, Peter J Smith, et Aymon Naguib, et publié dans la revue IEEE Journal on Selected Areas in Communication, vol 21, N°3, en avril 2003. La méthode proposée utilise le retournement temporel comme technique de pré-égalisation dont les coefficients sont évalués à partir de l'estimation du canal de propagation effectuée par l'entité communicante destinataire. Cette estimation est réalisée par l'entité communicante destinataire à partir de la connaissance de pilotes préalablement émis par l'entité communicante d'origine. L'estimée du canal de propagation est alors délivrée à l'entité communicante origine.
L'insertion de pilotes permet ainsi l'estimation du canal de propagation mais cette estimation demande la mise en œuvre de techniques complexes dans l'entité communicante destinataire. D'autre part, la complexité de l'estimateur de canal augmente avec le nombre de pilotes disponibles et le besoin en ressources radio nécessaires pour délivrer l'estimée augmente avec la précision de l'estimée désirée afin de garantir une préégalisation efficace. Un compromis doit donc être atteint entre précision de l'estimée du canal de propagation et consommation de ressources radio utilisées pour l'émission des pilotes et émission de l'estimée du canal.
Une méthode alternative est présentée dans l'article intitulé" Blind Beamforming in frequency division duplex MISO Systems bases on time reversai mirrors" dont les auteurs sont Tobias Dahl et Jan Egil Kirkebo, et présenté lors de la conférence IEEE 6th Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications en juin 2005, publié sous la référence SPAWC.2055.1506218, pages 640-644. Cette méthode dite aveugle est basée sur un aller-retour du signal d'antenne entre les entités communicantes. Les coefficients de retournement temporel appliqués à un instant donné sont obtenus à partir du signal de données mémorisé et des coefficients de pré-égalisation appliqués à ce signal à un instant précédant. Cette méthode permet ainsi de s'affranchir de l'utilisation de pilotes et d'estimation du canal mais au prix d'une complexité accrue et d'une mémorisation importante de signaux numériques.
Aucune des solutions qui viennent d'être décrites, reposant respectivement sur l'utilisation de pilotes et sur un aller-retour du signal d'antenne, n'est pleinement satisfaisante. L'invention propose ainsi une solution alternative offrant une méthode de pré-égalisation basée sur le retournement temporel avec une complexité réduite et sans utilisation de pilotes. Cette solution est en outre adaptée pour des entités communicantes avec une seule antenne pour laquelle le signal de données est composé d'un seul signal d'antenne ou pour des entités communicantes avec plusieurs antennes pour lesquelles un signal de données est composé d'une pluralité de signaux d'antenne.
Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un procédé de pré-égalisation d'un signal de données transmis en duplexage en fréquence par une entité communicante d'origine comportant un ensemble d'antennes d'origine à destination d'une entité communicante destinataire comportant un ensemble d'antennes destinataires. Le procédé comporte:
- une étape d'émission d'une impulsion par une antenne destinataire à destination de l'entité communicante d'origine,
- une étape itérative de parcours de l'impulsion comportant • une sous-étape d'émission par une antenne d'origine à destination de l'entité communicante destinataire de l'impulsion reçue par une antenne de référence de l'ensemble d'antennes d'origine, . une sous-étape de retournement temporel par l'entité communicante destinataire de la réponse impulsionnelle combinée représentative de la traversée successive de l'impulsion au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et l'antenne de référence et d'un deuxième canal de propagation entre l'antenne d'origine et l'antenne destinataire,
• une sous-étape d'émission par l'antenne destinataire à destination de l'entité communicante d'origine de la réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement, l'étape itérative de parcours de l'impulsion étant réitérée pour au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine, les étapes d'émission d'une impulsion par une antenne destinataire et étape itérative de parcours de l'impulsion étant réitérées pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires,
- une étape de détermination de coefficients de pré-égalisation du signal de données à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement reçues par l'entité communicante d'origine. Ce procédé permet ainsi de s'affranchir d'une estimation de canal. Ainsi, d'une part aucun traitement numérique complexe n'est nécessaire et d'autre part l'entité communicante destinataire libère les ressources destinées auparavant à délivrer la ou les estimée(s) de canaux de propagation. En outre, aucun pilote n'est requis pour la mise en œuvre du procédé.
La complexité du procédé de pré-égalisation selon l'invention dans l'entité communicante destinataire est ainsi limitée à la mise en œuvre d'un retournement temporel d'une réponse impulsionnelle.
Le procédé comporte en outre, dans la sous étape d'émission de l'impulsion reçue, une sélection de l'antenne de référence en fonction d'un ensemble d'impulsions reçues par l'ensemble d'antennes d'origine. La sélection de l'antenne de référence est par exemple réalisée en fonction de l'énergie des impulsions de l'ensemble des impulsions reçues par l'ensemble des antennes d'origine.
Cette sélection permet ainsi de privilégier, par exemple, le deuxième canal de propagation dans lequel l'énergie du signal est la moins atténuée.
Les coefficients de pré-égalisation sont déterminés à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement reçues par l'antenne de référence de l'entité communicante d'origine. Le procédé permet ainsi de s'adapter à différentes méthodes de précodage et de modulation appliqués à des données binaires générant un signal de données comportant une pluralité de signaux d'antenne.
L'invention concerne également un dispositif pour la pré-égalisation d'un signal de données pour une entité communicante d'origine comportant un ensemble d'antennes d'origine, l'entité communicante d'origine étant apte à transmettre en duplexage en fréquence le signal à destination d'une entité communicante destinataire comportant un ensemble d'antennes destinataires. Le dispositif comporte des moyens de réception d'une impulsion émise par une antenne destinataire, des moyens d'émission par une antenne d'origine de l'impulsion reçue à destination de l'entité communicante destinataire, - des moyens de réception d'une réponse impulsionnelle combinée, représentative d'une traversée successive l'impulsion émise au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et une antenne de référence de l'ensemble d'antennes d'origine et d'un deuxième canal de propagation entre l'antenne d'origine et l'antenne destinataire, retournée temporellement, - des moyens de détermination de coefficients de pré-égalisation du signal de données à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement reçues, les moyens d'émission et réception étant mis en œuvre itérativement pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires et au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine, les moyens d'émission et réception étant mis en œuvre itérativement pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires et au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine.
L'invention concerne également un dispositif pour la pré-égalisation d'un signal de données pour une entité communicante destinataire, comportant un ensemble d'antennes destinataires, l'entité communicante destinataire étant apte à recevoir le signal de données transmis en duplexage en fréquence par une entité communicante origine comportant un ensemble d'antennes d'origine. Le dispositif comporte - des moyens d'émission par une antenne destinataire d'une impulsion à destination de l'entité communicante d'origine, des moyens de réception d'une réponse impulsionnelle combinée représentative d'une traversée successive de la dite impulsion au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et une antenne de référence de l'ensemble d'antennes d'origine et un deuxième canal de propagation entre une antenne d'origine et l'antenne destinataire, des moyens de retournement temporel de la réponse impulsionnelle combinée, des moyens d'émission de ladite réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement, les moyens d'émission, de réception et de retournement temporel étant mis en œuvre itérativement pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires et au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine.
L'invention concerne également une entité communicante d'un système de communication radio comportant au moins un des dispositifs pour la pré-égalisation d'un signal de données précités.
L'invention concerne également un système de communication radio comprenant au moins deux entités communicantes selon l'invention.
Les dispositifs, entités communicantes et système présentent des avantages analogues à ceux précédemment décrits.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs modes particuliers de réalisation du procédé de pré-égalisation d'un signal de données et des entités communicantes associées, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels :
- La figure 1 est un bloc-diagramme schématique d'une entité communicante d'origine communicant avec une entité communicante destinataire selon l'invention,
- la figure 2 représente les étapes du procédé de pré-égalisation d'un signal de données selon un mode particulier de réalisation.
En référence à la figure 1, une entité communicante d'origine ECl est apte à communiquer avec une entité destinataire EC2 au travers d'un réseau de communication radio basé sur un duplexage en fréquence FDD non représenté sur la figure.
Par exemple, le réseau de radiocommunication est un réseau de radiocommunication cellulaire de type UMTS (pour "Uni versai Mobile Communication
System" en anglais) défini par l'organisme de spécification 3GPP (pour "3rd Génération
Partnership Project" en anglais), et ses évolutions dont le 3GPP-LTE (pour "Long Term
Evolution" en anglais). Les entités communicantes peuvent être des terminaux radio mobiles ou bien encore des stations de base terrestres ou satellitaires, ou bien encore des points d'accès.
Selon le mode FDD, les transmissions d'une station de base vers un terminal radio mobile, dites en voie montante, sont effectuées dans une bande de fréquence distincte de la bande de fréquence dédiée aux transmissions d'un terminal radio mobile vers une station de base, dites en voie descendante. Par souci de clarté, l'invention est présentée pour la transmission unidirectionnelle d'un signal de données de l'entité communicante
ECl à destination de l'entité communicante EC2, que ce soit dans le sens montant ou dans le sens descendant. L'invention concerne également les transmissions bidirectionnelles.
L'entité communicante d'origine ECl comporte Ml antennes d'origine (Al i, ...Alref,.., Al1, AI M I), avec Ml supérieur ou égal à 1. L'entité communicante destinataire comporte M2 antennes destinataires (A2i, ...A2j, A2M2), avec M2 supérieur ou égal à 1.
L'entité communicante destinataire EC2 est apte à émettre une impulsion ou un signal radio à partir d'au moins une quelconque des antennes A2J5 j compris entre 1 et M2, à destination de l'entité communicante d'origine ECl dans une première bande de fréquence donnée. Un premier canal de propagation Cl(i<-j) est défini entre l'antenne A2j de l'entité communicante EC2 et une antenne Al, de l'entité communicante d'origine ECl . MlxM2 premiers canaux de propagation Cl(i<-j) , pour i variant de 1 à Ml et j variant de 1 à M2, sont ainsi définis entre les entités communicantes ECl et EC2.
L'entité communicante d'origine ECl est apte à émettre un signal radio à partir d'au moins une quelconque des antennes Al1, i compris entre 1 et Ml, à destination de l'entité communicante destinataire EC2 dans une deuxième bande de fréquence distincte de la première. Un deuxième canal de propagation C2 (i-^j) est défini entre l'antenne Al1 de l'entité communicante ECl et une antenne A2j de l'entité communicante destinataire
EC2 pour une transmission de l'entité communicante ECl vers l'entité communicante EC2. MlxM2 deuxièmes canaux de propagation C2(i->j), pour i variant de 1 à Ml et j variant de 1 à M2, sont ainsi définis entre les entités communicantes ECl et EC2. Dans la figure 1 sont seulement représentés des moyens inclus dans l'entité communicante d'origine et des moyens inclus dans l'entité d'origine destinataire en relation avec l'invention.
Les entités communicantes d'origine et destinataires comportent en outre une unité centrale de commande, non représentée, à laquelle les moyens inclus sont reliés, destinée à contrôler le fonctionnement de ces moyens.
L'entité communicante d'origine comporte en outre un générateur de signal de données comportant Ml signaux d'antenne. De tels signaux d'antenne sont définis à partir de données binaires par des méthodes de modulation, codage et répartition sur les Ml antennes par exemple selon l'article "Space block Coding: A simple transmitter diversity technique for wireless communications", publié dans la revue IEEE Journal areas communications, vollό ppl456-1458, en octobre, 998 dont l'auteur est S. Alamouti.
L'entité communicante d'origine comporte - un récepteur sélectif SELl agencé pour recevoir une impulsion émise par l'entité communicante EC2 sur l'ensemble des antennes d'origine et sélectionner une antenne de référence à partir des réponses impulsionnelles reçues, un émetteur EMETl agencé pour émettre une réponse impulsionnelle, délivrée par le récepteur sélectif SELl, à partir d'une antenne d'origine AIj, i compris entre 1 et Ml. L'émission est mise en œuvre après transposition de la réponse impulsionnelle sur une fréquence porteuse fl de la bande de fréquence dédiée aux transmissions de l'entité communicante ECl à destination de l'entité communicante EC2, un récepteur RECl agencé pour recevoir via l'antenne de référence une réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement émise par l'entité communicante destinataire, une mémoire MEMl mémorisant des réponses impulsionnelles combinées retournée temporellement délivrées par le récepteur RECl, un pré-égaliseur PEGAl agencé pour déterminer des coefficients de pré- égalisation à partir d'une combinaison de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement ou de fonctions de transfert mémorisées dans la mémoire MEMl .
L'entité communicante destinataire comporte un générateur d'impulsion GI2 agencé pour émettre une impulsion à partir d'une antenne destinataire A2,, j compris entre 1 et M2, sur une fréquence porteuse f2 de la bande de fréquence dédiée aux transmissions de l'entité communicante EC2 à destination de l'entité communicante ECl, - un récepteur REC2 agencé pour recevoir via une antenne destinataire une réponse impulsionnelle combinée émise par l'entité communicante d'origine, un analyseur d'impulsion RTEMP2 agencé pour retourner temporellement une réponse impulsionnelle combinée délivrée par le récepteur REC2, un émetteur EMET2 agencé pour émettre une réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement, délivrée par l'analyseur d'impulsion, à partir de d'une antenne destinataire après transposition sur la fréquence porteuse f2.
Les différents moyens des entités communicantes d'origine et destinataires peuvent être mis en œuvre par des techniques analogiques ou numériques bien connues de l'homme du métier.
En référence à la figure 2, le procédé de pré-égalisation d'un signal de données selon l'invention comprend des étapes El à E9, une partie des étapes étant exécutée dans l'entité communicante d'origine ECl, et l'autre partie dans l'entité communicante destinataire EC2. Les résultats des étapes sont dans cet exemple décrits dans le domaine fréquentiel mais transposables directement dans le domaine temporel compte tenu des définitions suivantes.
Une impulsion temporelle est définie par une fonction imp(t), fonction du temps t, dont la fonction de transfert est donnée par IMP(f), fonction de la fréquence f. De même, une réponse impulsionnelle est définie par une fonction ri(t), fonction du temps t, dont la fonction de transfert est donnée par RI(f), fonction de la fréquence f. Le produit de convolution de réponses impulsionnelles correspond au produit des fonctions de transfert correspondantes. Une réponse impulsionnelle ri(t) retournée dans le temps est notée ri(-t), et la fonction de transfert correspondante est RI(f)*, conjuguée de la fonction de transfert RI(f).
Les étapes El à E8 sont réitérées pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires. Les itérations sont symbolisées par une étape d'initialisation INIT et une étape ITl d'incrémentation de l'indice j des antennes destinataires A2j. Une itération des étapes El à E8 est ainsi décrite pour une antenne destinataire A2,, j compris entre 1 et M2.
A l'étape El, le générateur d'impulsion GI2 de l'entité communicante destinataire génère l'impulsion temporelle imp(t) dont la fonction de transfert correspondante est
IMP(f). Cette impulsion est émise par l'antenne A2j sur une fréquence porteuse f2 dans la bande de fréquence dédiée aux transmissions de l'entité communicante EC2 à destination de l'entité communicante EC 1.
L'impulsion est par exemple une fonction en cosinus surélevé de durée inversement proportionnelle à la taille de la bande de fréquence dans laquelle opère le système pour tout type d'accès, par exemple de type OFDMA (pour "Orthogonal Frequency Division Modulation Access" en anglais), CDMA (pour "Code Division Multiple Access" en anglais"), ou encore TDMA (pour "Time Division Multiple Access" en anglais).
A l'étape suivante E2, le récepteur sélectif SELl de l'entité communicante d'origine reçoit l'impulsion émise par l'entité communicante EC2, sur l'ensemble des antennes d'origine. Le récepteur sélectif détermine une antenne de référence à partir de l'ensemble des impulsions reçues sur l'ensemble des antennes d'origine. Il effectue ce choix par exemple en comparant les énergies reçues sur les différentes antennes d'origine et sélectionne la réponse impulsionnelle d'énergie maximum. Dans un deuxième exemple, le récepteur sélectif sélectionne l'antenne pour laquelle la réponse impulsionnelle reçue est la moins étalée dans le temps. Le récepteur sélectif peut également dans un autre exemple choisir une antenne aléatoirement. Le récepteur sélectif délivre la réponse impulsionnelle reçue sur l'antenne de référence à l'émetteur EMETl de l'entité communicante d'origine. La fonction de transfert de l'impulsion imp(t) ayant traversée le premier canal de propagation Cl(ref^-j) entre l'antenne destinataire A2, et l'antenne de référence Alrer est notée Hlre(^j (f).
Les étapes E3 à E8 sont ensuite réitérées pour au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine. Les itérations sont symbolisées par l'étape d'initialisation INIT et une étape IT2 d'incrémentation de l'indice i des antennes d'origine Al1. Une itération des étapes E3 à E8 est ainsi décrite pour une antenne d'origine Al 1, i compris entre 1 et Ml . A l'étape E3, l'émetteur EMETl transpose l'impulsion délivrée par le récepteur sélectif de la fréquence f2 sur une fréquence porteuse fl de la bande de fréquence dédiée aux transmissions de l'entité communicante ECl à destination de l'entité communicante EC2. L'impulsion reçue transposée sur la fréquence porteuse fl est alors émise via l'antenne Al1 à destination de l'entité communicante destinataire.
A l'étape E4, le récepteur REC2 de l'entité communicante destinataire reçoit une réponse impulsionnelle, dite réponse impulsionnelle combinée ricomb(t), sur l'ensemble des antennes destinataires. Le récepteur REC2 sélectionne la réponse impulsionnelle combinée reçue sur l'antenne A2j correspondant à un aller-retour de l'impulsion émise lors de l'étape El. La fonction de transfert est de ricomb(t) représentative de la traversée successive des premiers et deuxièmes canaux de propagation est donnée par
RIcomb(f)= H2,^ (f) x H 1 re%J (f)
avec Hlret j (f) fonction de transfert du premier canal de propagation Cl(Alref^~A2j ) et H21→J (f) fonction de transfert du deuxième canal de propagation C2(A1, ->A2j). Le récepteur REC2 délivre la réponse impulsionnelle combinée à l'analyseur d'impulsion RTEMP2 de l'entité communicante destinataire.
A l'étape E5, l'analyseur d'impulsion RTEMP2 effectue le retournement temporel de la réponse impulsionnelle combinée. A cette fin, l'analyseur d'impulsion enregistre la réponse impulsionnelle combinée, mémorise par exemple les coefficients de la réponse impulsionnelle combinée et classe les conjugués de ces derniers dans un ordre inverse de celui des coefficients de ricomb(t). La fonction de transfert de la réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement ricomb(-t) est ainsi donnée par
Figure imgf000014_0001
Dans un autre exemple, l'analyseur d'impulsion analyse la réponse impulsiormelle ricomb(t) par un séparateur analogique et en déduit un modèle discret de la réponse impulsionnelle combinée. L'analyseur effectue alors le retournement temporel à partir du modèle discret. L'analyseur d'impulsion délivre alors la réponse impulsionnelle ricomb(-t) à l'émetteur EMET2 de l'entité communicante destinataire.
A l'étape E6, l'émetteur EMET2 émet via l'antenne A2j à destination de l'entité communicante d'origine, la réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement après transposition sur la fréquence porteuse f2.
A l'étape E7, l'entité communicante d'origine reçoit la réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement émise par l'entité communicante destinataire sur l'ensemble des antennes d'origine. Le récepteur RECl de l'entité communicante d'origine sélectionne la réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement reçue par l'antenne de référence Alref.
La fonction de transfert Hu(f) de la réponse impulsionnelle ricomb(-t) ayant traversé le premier canal de propagation Cl(ref^-j) est donnée par
H1J(I)=Hl ref^ (f) X [H21→J (f)]* X [Hl^ (f)]*
Le récepteur RECl délivre alors les coefficients de la fonction de transfert H,,(f), ou la réponse impulsionnelle ri,j(t) correspondante, à la mémoire MEMl de l'entité communicante d'origine.
Les étapes El à E8 étant réitérées pour une partie des antennes destinataires, et une itération comprenant une réitération des étapes E3 à E8 pour une partie des antennes d'origine, la mémoire MEMl de l'entité communicante d'origine comporte un ensemble de fonctions de transfert ou de réponses impulsionnelles mémorisées. Pour des itérations effectuées sur Ml antennes destinataires et M2 antennes d'origine, la mémoire MEMl comporte les fonctions de transfert Hυ(f) pour i variant de 1 à Ml et j variant de là M2.
A l'étape E9, le pré-égaliseur PEGAl de l'entité communicante d'origine détermine des coefficients de pré-égalisation d'un signal de données S(t) comportant Ml signaux d'antenne [S|(t), ..,S,(t), ..,SMi(t)], à partir d'une combinaison des fonctions de transfert H,j(f) pour former un ensemble FI de Ml filtres de pré-égalisation FI ,(f), i variant de 1 à Ml . Le signal d'antenne Si(t), émis via l'antenne Al1 est ainsi mis en forme par application du filtre correspondant FI,(f) donné par:
Figure imgf000016_0001
Les coefficients de pondération Cj , j compris entre 1 et M2, sont des paramètres configurables. Ils sont déterminés en fonction de la méthode de génération d'un signal de données utilisée. Ces paramètres sont de plus mis à jour par exemple lors de l'extinction ou l'activation d'une antenne destinataire ou en fonction de l'évolution de l'état des canaux de propagation au cours du temps.
Ultérieurement à l'étape E9, le signal de données est ainsi pré-égalisé par filtrage de chacun des signaux d'antenne par le filtre correspondant de l'ensemble FI et émis par l'entité communicante ECl à destination de l'entité communicante EC2.
Dans un mode particulier de réalisation, les étapes E3 à E8 ne sont effectuées que pour une unique antenne d'origine Al, de l'ensemble des antennes d'origine. Ce mode de réalisation correspond au cas où le signal de données à égaliser est le signal d'antenne
S,(t). La mémoire MEMl de l'entité communicante d'origine comporte M2 fonctions de transfert H11(I) pour j variant de 1 à M2. Le pré-égaliseur PEGAl détermine un unique filtre de pré-égalisation FI,(f) Le signal d'antenne S,(t), émis via l'antenne Al1 est ainsi mis en forme par application du filtre correspondant FI1(I) donné par:
M2
Fi1(O = Sc3H0(O.
J=I
Dans un mode particulier de réalisation, l'ensemble d'antennes destinataires ne comporte qu'une seule antenne destinataire A2[. La succession des étapes El à E8 n'est mise en oeuvre que pour l'émission d'une unique impulsion par l'antenne A2[ de l'entité communicante destinataire. Les étapes E3 à E8 sont réitérées pour au moins une partie des antennes de l'entité communicantes d'origine.
A titre d'exemple illustratif dans lequel les étapes E3 à E8 sont réitérées pour toutes les antennes d'origine, à l'étape E9, le pré-égaliseur détermine des coefficients de pré-égalisation en fonction de Ml fonctions de transfert H,ι(f), i variant de 1 à Ml . L'ensemble FI de Ml filtres de pré-égalisation FI,(f) à appliquer au signal de données est donné par
FI=[FI1, ...,FI1 (I),.... FIM 1(f)] avec
FIiCf) = Hj1(O . Dans un mode particulier de réalisation, l'ensemble d'antennes d'origine ne comporte qu'une seule antenne d'origine Al 1. Le signal de données ne comporte alors qu'un signal d'antenne Si(t) émis par l'unique antenne Al i et l'antenne de référence est l'antenne d'origine Al i Les étapes E3 à E8 ne sont alors effectuées que pour cette unique antenne Al i de l'entité communicante d'origine. A titre d'exemple illustratif dans lequel les étapes El à E8 sont réitérées pour toutes les antennes destinataires, à l'étape E9, M2 fonctions de transfert H1J ,j variant de 1 à M2, sont disponibles. Le pré-égaliseur détermine un unique filtre de pré-égalisation FI1(I) appliqué au signal de données partir de M2 coefficients Cj tel que .
Figure imgf000017_0001
Dans un mode particulier de réalisation, l'ensemble d'antennes d'origine ne comporte qu'une seule antenne d'origine Al 1 et l'ensemble d'antennes destinataires ne comporte qu'une seule antenne destinataire A2i. Le signal de données ne comporte alors qu'un signal d'antenne S i(t) émis par l'unique antenne Al 1 et l'antenne de référence de l'entité d'origine est l'antenne Al |. A l'étape E9, La fonction de transfert H11 détermine un unique filtre de pré-égalisation FI1(I) donné par
FI1(O = H11(O .
Dans un mode particulier de réalisation, l'entité communicante d'origine comportant Ml antennes d'origine et l'entité communicante destinataire comportant M2 antennes destinataires, l'étape E9 de détermination des coefficients de pré-égalisation du signal de données comportant Ml signaux d'antenne est mise en œuvre après itération des étapes El à E8 sans itération intermédiaire des étapes E3 à E8. Une itération des étapes
El à E9 est alors effectuée pour tous les couples d'antenne d'origine et destinataire (Al1, A2|), i variant de 1 à Ml et j variant de 1 à M2. Dans les différents modes de réalisations présentés, les boucles d'itérations sont effectuées sur une partie des antennes destinataires et une partie des antennes d'origine. Le nombre d'antennes et le choix des antennes sont des paramètres configurables du procédé. Ils sont déterminés par exemple en fonction de caractéristiques des antennes.
Le procédé peut également être mise en œuvre pour une transmission bidirectionnelle. Dans ce mode particulier de réalisation, le procédé est mis en œuvre dans le sens montant et le sens descendant de telle sorte que l'émission d'une impulsion par une antenne et d'un signal d'antenne par une entité communicante ne soient pas effectuées simultanément afin d'assurer le traitement de réponses impulsionnelles représentatives de la traversée d'un ou plusieurs canaux de propagation.
L'invention décrite ici concerne un dispositif pour la pré-égalisation d'un signal de données mise en œuvre dans une entité communicante d'origine. En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'enregistrement d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter celles des étapes du procédé selon l'invention mises en œuvre dans l'entité communicante d'origine.
L'invention décrite ici concerne également un dispositif pour la pré-égalisation d'un signal de données mise en œuvre dans une entité communicante destinataire. En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'enregistrement d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter celles des étapes du procédé selon l'invention mises en œuvre dans l'entité communicante destinataire.

Claims

Revendications
1- Procédé de pré-égalisation d'un signal de données transmis en duplexage en fréquence (FDD) par une entité communicante d'origine (ECl) comportant un ensemble d'antennes d'origine (A1 I,...A1 M I), à destination d'une entité communicante destinataire (EC2) comportant un ensemble d'antennes destinataires (A2j,...A2M2), caractérisé en ce qu'il comporte
- une étape d'émission (El) d'une impulsion par une antenne destinataire (A2j) à destination de l'entité communicante d'origine,
- une étape itérative de parcours de ladite impulsion comportant
• une sous-étape d'émission (E3) par une antenne d'origine (AIj) à destination de l'entité communicante destinataire de ladite impulsion reçue par une antenne de référence (Alief) de l'ensemble d'antennes d'origine,
• une sous-étape (E5) de retournement temporel par l'entité communicante destinataire de la réponse impulsionnelle combinée représentative de la traversée successive de ladite impulsion au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et l'antenne de référence et d'un deuxième canal de propagation entre l'antenne d'origine et l'antenne destinataire,
• une sous-étape d'émission (E6) par l'antenne destinataire à destination de l'entité communicante d'origine de ladite réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement, ladite étape itérative de parcours de ladite impulsion étant réitérée pour au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine, lesdites étapes d'émission d'une impulsion par une antenne destinataire et étape itérative de parcours de ladite impulsion étant réitérées pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires, - une étape de détermination (E9) de coefficients de pré-égalisation du signal de données à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement reçues par l'entité communicante d'origine. 2- Procédé selon la revendication 1, dans lequel la sous-étape d'émission de l'impulsion reçue comporte au préalable une sélection (E2) de l'antenne de référence en fonction d'un ensemble d'impulsions reçues par l'ensemble d'antennes d'origine.
3- Procédé selon la revendication 2, dans lequel la sélection de l'antenne de référence est réalisée en fonction de l'énergie des impulsions de l'ensemble des impulsions reçues par l'ensemble des antennes d'origine.
4- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les coefficients de pré-égalisation du signal de données sont déterminés à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporel lement reçues par l'antenne de référence de l'entité communicante d'origine.
5- Dispositif pour la pré-égalisation d'un signal de données pour une entité communicante (ECl), dite entité communicante d'origine, comportant un ensemble d'antennes d'origine (A 11 , ...AI M I), ladite entité communicante d'origine étant apte à transmettre en duplexage en fréquence (FDD) ledit signal à destination d'une entité communicante destinataire (EC2) comportant un ensemble d'antennes destinataires (A2i,...A2M2), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte
- des moyens de réception (SELl) d'une impulsion émise par une antenne destinataire (A2,),
- des moyens d'émission (EMETl) par une antenne d'origine (Al1) de l'impulsion reçue à destination de l'entité communicante destinataire, - des moyens de réception (RECl) d'une réponse impulsionnelle combinée, représentative d'une traversée successive de la dite impulsion émise au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et une antenne de référence (Alret) de l'ensemble d'antennes d'origine et d'un deuxième canal de propagation entre l'antenne d'origine (AIj) et l'antenne destinataire, retournée temporellement,
- des moyens de détermination (PEGAl) de coefficients de pré-égalisation du signal de données à partir d'une combinaison d'un ensemble de réponses impulsionnelles combinées retournées temporellement reçues, les moyens d'émission et réception étant mis en œuvre itérativement pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires et au moins une partie de l'ensemble d'antennes d'origine.
6- Dispositif pour la pré-égalisation d'un signal de données pour une entité communicante (EC2), dite entité communicante destinataire, comportant un ensemble d'antennes destinataires (A2I ,. ..A2M2), ladite entité communicante destinataire étant apte à recevoir ledit signal de données transmis en duplexage en fréquence (FDD) par une entité communicante origine (ECl) comportant un ensemble d'antennes d'origine ( A 11 , ... A 1 M i ), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte
- des moyens d'émission (GI2) par une antenne destinataire (A2j) d'une impulsion à destination de l'entité communicante d'origine,
- des moyens de réception (REC2) d'une réponse impulsionnelle combinée représentative d'une traversée successive de la dite impulsion au travers d'un premier canal de propagation entre l'antenne destinataire et une antenne de référence (Alref) de l'ensemble d'antennes d'origine et un deuxième canal de propagation entre une antenne d'origine (AIj) et l'antenne destinataire,
- des moyens de retournement temporel (RTEMP2) de la réponse impulsionnelle combinée,
- des moyens d'émission (EMET2) de ladite réponse impulsionnelle combinée retournée temporellement, les moyens d'émission, de réception et de retournement temporel étant mis en œuvre itérativement pour au moins une partie de l'ensemble des antennes destinataires et au moins une partie de l'ensemble des antennes d'origine.
7- Entité communicante d'un système de communication radio comportant au moins un dispositif selon la revendication 5 ou 6. 8- Système de communication radio comprenant au moins deux entités communicantes selon la revendication 7.
9- Programme d'ordinateur pour une entité communicante, dite entité communicante d'origine, comprenant les instructions logicielles pour commander la mise en œuvre par ladite entité de celles des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 qui sont mises en œuvre par l'entité communicante d'origine lorsque le programme est exécuté par l'entité communicante d'origine.
10- Programme d'ordinateur pour une entité communicante, dite entité communicante destinataire, comprenant les instructions logicielles pour commander la mise en œuvre par ladite entité de celles des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 qui sont mises en œuvre par l'entité communicante destinataire lorsque le programme est exécuté par l'entité communicante destinataire.
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