WO2013038118A1 - Procede d'allocation de ressource par une station emettrice pour la transmission de k flux vers k stations - Google Patents
Procede d'allocation de ressource par une station emettrice pour la transmission de k flux vers k stations Download PDFInfo
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- WO2013038118A1 WO2013038118A1 PCT/FR2012/052075 FR2012052075W WO2013038118A1 WO 2013038118 A1 WO2013038118 A1 WO 2013038118A1 FR 2012052075 W FR2012052075 W FR 2012052075W WO 2013038118 A1 WO2013038118 A1 WO 2013038118A1
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- H04L5/006—Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling
Definitions
- the present invention relates to the field of telecommunications.
- the invention relates more particularly to the techniques implemented by a station for the transmission of several streams to several stations of its logical network.
- the logical network is the set of associated stations, ie which can exchange data (useful) between them, independently of the physical medium. Networks can be wired or wireless.
- the concept of flows corresponds to a data sequence having a source address, a destination address knowing that a same data sequence must be transmitted to one or more recipients.
- the multi-path channels in a wireless or wired context, cause a time spread of the received energy. This characteristic results in fading (fading according to English terminology) of the frequency-localized channel, the more numerous than the spread in time of the impulse response of the channel is large.
- the CPL channel acronym for current carrier line (or in the English terminology Power Line Communication PLC).
- the dynamics of the received signal can be very important, especially in the context of wireless networks where the power of radio waves decreases in l / d ⁇ . d being the distance separating the transmitter and receiver.
- This loss of energy can also be found in certain types of wire networks.
- PLC networks where the media transmission is none other than the electrical network, whose primary function is not to ensure the data transfer by broadband modulations.
- the signal strength received at a station of a PLC network largely depends on the distance (radiation loss) separating the transmitter and the frequency of the transmitted signal.
- the fact that two stations belong to the same electrical circuit or to two different electrical circuits is also a factor strongly influencing the quality of the link separating them.
- multicarrier modulation such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) are particul ièrement adapted for different reasons.
- telecommunication standards include OFDM modulation.
- OFDM modulation For examples, in the case of wireless networks. DAB, DVB-T standards, certain standards of the IEEE 802 family can be mentioned. 1 1. in the case of wired networks. we can mention ADSL or CPL.
- the multicarrier modulation to adapt the transmitted signal to the present channel. Since the subcarriers can be modulated independently, it is possible to adapt the amount of information transmitted by subcarrier, by selecting a constellation by subcarrier with a greater or lesser order depending on the attenuation specific to the subchannel corresponding to this sub-carrier.
- This technique known under the Anglo-Saxon terminology bit-loading, makes it possible to get as close as possible to the transmission capacity that the lien can theoretically support.
- a transmitting station STA 0 has for each of its links, it lustred by Figure 1. a table of constellations known in the English terminology Tone Map, which indicates for each sub-carrier the constellation (sub-order associated) to use.
- SlNR (m) corresponds to the signal-to-noise plus interference ratio and ⁇ is the margin on the SINR ("SINR gap").
- SER rate of symbol error
- d is the difference between and immediately below the element contained in and is the biggest element of .
- the table constellations or "tone map" adapted to the channel n is defined by:
- each subcarrier ml order constellation thus depends on the quality of the channel determined according to the relationships (1) (2) to an error rate and a symbol power of the transmitted signal which allows to achieve the SINR.
- This order is a maximum for the given channel quality, it is understood that a CONSTEL lation with lower order can be used but at the expense of throughput.
- the relay station performs time multiplexing (or TDM for Time Division Multiplex) of these different streams.
- the symbols of a stream are mapped to the OFDM according to the Tone Map set for the link between the relay station and the destination station.
- the relay station transmits a single stream due to time sharing.
- Figure 2 schematically illustrates a point-to-multiplex broadcast by time multiplexing. Indeed, although any transmitted frame of OFDM symbols is encapsulated with a preamble of timing but also with the control information for addressing and retrieval of the transported data (mapping, correcting code used, segmentation ...), the illustration of FIG considers only the useful information transmitted Whereas a single OFDM symbol is transmitted in each time unit
- Figure 3 schematically illustrates a point-to-multipoint frequency division multiplex broadcast on the Frequency Division Multiplex (FDM).
- FDM Frequency Division Multiplex
- the allocation method sets a minimum capacity to be reached per link and allocates the subcarrier s to the transmission link / as
- the method chooses the link 2;
- the invention proposes to improve the use of the resource in the transmission of different flows through a relay station to multiple destination stations compared to known transmission methods with resource allocation.
- the invention relates to a transmission method of K data streams from a first station to destination stations K respectively.
- K> 2 the stations being interconnected by l iens, belonging to the same logical network and implementing during the transmission a multi-carrier modulation, each link between the first station and one of the K stations recipients being associated with a a so-called tone map table containing orders of constellations associated respectively with the carriers, consisting in determining K orthogonal tables between them in frequency starting from K initially determined tables.
- This determination consists of:
- the invention provides a frequency resource sharing between different streams. Such sharing is particularly advantageous with respect to time sharing. Indeed, be STA t ,
- the canal between the transmitting station and the station STA k is characterized by a transmission capacity C t (in bits) in the frequency band
- the parameter that represents the margin taken on the SINR (English term: SINR GAP) is identical on all links considered.
- the time interval AT corresponds exactly to the transmission of N OFDM symbols of duration T 0 .
- the channels are assumed to be static during the time AT intervals considered.
- the total time interval is divided into N equal and contiguous subintervals of duration T 0 .
- p k OFDM symbols are transmitted to the station STA k such that.
- the values of p k can be
- bit rate may be different between the links, that each link is characterized by its own transmission capacity and that the streams may be prioritized by the transmitting station STA 0 .
- the average transmission capacity for AT can be expressed in the form:
- the demonstration is the following.
- the transmission band B is divided into N sub-bands, such that:
- n 1; the first sub-band is rented at the link q verifying such
- n 2; the second sub-band is rented to the mobile link.
- the zero intersection can be allocated to the link N.
- FDM method is used to transmit the same amount of information that a TDM method while using a total bandwidth less than B.
- an FDM method provides mei lleure the transmission capacity that a TDM method since it is always possible to get in
- the transmission channel is associated with a single table or tone map obtained by quantization and
- the number of sub-carriers is much larger than the number of links and the granularity must be fine enough to achieve equitable gains on all links.
- the FDM method according to the invention creates orthogonal tables.
- the method provides a gain if the K orthogonal tables obtained satisfy the condition:
- the FDM gain can then be defined as follows:
- the K decision functions are determined
- the decision function makes it possible to directly determine the sub-carrier that must be allocated to each link, taking into account not only the own capacity of the link but also the impact of this allocation on the other links.
- the invention further relates to a transmitting said station. intended for a telecommunication logic network comprising the station and K receiving stations connected to the station by links, able to transmit K data stream to the K destination stations.
- K> 2. comprising:
- the invention furthermore relates to a method of reception by a destination station among K destination stations.
- K> 2 of a data stream transmitted by a first station among K simultaneous streams, the stations, interconnected by links, belonging to the same logical network and implementing during a transmission a multi-carrier modulation, each line between the first station and one of the K destination stations being associated with a table determined by the transmitting station containing constellation orders respectively associated with the subcarriers, this table being orthogonal to each of the tables associated with the other links,
- the subject of the invention is also a destination station intended for a telecommunication logic network comprising a first station STA 0 and K destination stations whose station STA
- means for demodulating the data of the transmitted stream according to a multi-carrier modulation means for receiving the orthogonal table associated with the link between the first station and the destination station. means for extracting the data flow distributed over the sub-carriers at the show, using the orthogonal table ..
- the invention further relates to a telecommunication system including K + l stations at least one station according to a previous object. K stations being connected to one of the stations by logical links.
- the steps of the method of transmitting K data streams from a first station to K destination stations, k> 2. are determined by the instructions of a transmission program incorporated into an electronic circuit such as a chip itself which can be arranged in an electronic device such as a transmitter.
- the transmission method according to the invention can just as easily be implemented when this program is loaded into a computing device such as a processor or equivalent whose operation is then controlled by the execution of the program.
- the invention also applies to a computer program, including a computer program on or in an information carrier, 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 a method according to the invention.
- the information carrier may be any entity or device capable of storing the program.
- the medium may include storage means, such as a ROM. for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording means, for example a diskette (floppy disk), a hard disk. a USB key. etc.
- the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
- the program can be translated into a transmissible form such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
- a transmissible form such as an electrical or optical signal
- the program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network.
- the invention further relates to a computer program on an information medium, said program comprising program instructions adapted to the implementation of a transmission method of K data stream of a first station to destination stations K, K 2, implemented by the first station, when said program is loaded and executed in the first station for implementing the transmission method according to the invention.
- the invention further relates to an information medium comprising program instructions adapted to implement a transmission method of K data streams from a first station to K destination stations, implemented by the first station, when said program is loaded and executed in the first station for implementing the transmission method according to the invention.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a logical network to which a relay station STA 0 and K stations STA 1 belong.
- STA 2 ... STA K and shining an L 0K link between STA station 0 and STA station K.
- Figure 2 is an i llustration of a unicast-to-multipoint mode by time multiplexing.
- Figure 3 is an illustration of a point-to-multipoint broadcast mode by frequency multiplexing.
- Figure 4 is an illustration of the frequency division of the band in N sub-bands of equal capacity for each link.
- FIG 5 is a flowchart of one embodiment of a method according to the invention.
- FIG. 6a shows the tone map values obtained by a method based on a criterion of SER according to [3], the values represented relate to three different classes of PLC channels, the lower part of FIG. 6b is a magnifying glass of the part upper bounded by the frame in solid lines.
- Figure 6b corresponds to the orthogonal tone maps obtained by a process according to the invention
- the lower part of Figure 6b is a magnifying glass to the upper part delimited by the solid line.
- FIG. 7 represents average values of the gain obtained with various methods
- Figure 8 is a schematic diagram of a transmitting station according to the invention.
- FIG 9 is a diagram of a destination station of the invention.
- a station that can communicate with K stations includes at least K tables. It may be more because there may be several tables by link especially in the case of a dynamic adaptation of the tables to the channels and / or in the case of differentiation of qual ity of service QoS (e.g. depending on the service (type of flow, etc.)) .
- a dynamic adjustment of tables to channels can be implemented in the case of a PLC network given the fact that the channel varies in the ac cycle.
- the invention falls within the context in which a station STA 0. which can act as a gateway or relay between two networks of different technology, must transmit K stream to K stations STA,
- STA STA 2 K a logical network to which it belongs, shown in Figure 1.
- a logical network is a set of stations that can communicate.
- the K logical links connecting this station STA 0 to the other stations STA k , ke ⁇ ,.,., ⁇ , make it possible to determine K tables T k which may be different from each other given the fact that the links can be of different qualities.
- the symbol error rate (SER) can be set according to a QoS criterion assigned to the recipients in a differentiated way, for example responding to contractual constraints, to a different tariff between recipients, etc.
- Each coefficient T k [m ⁇ of a table T k corresponds to a number of bits transported by subcarrier.
- R k be the total number of bits transported per OFDM symbol to the STA k station:
- M corresponds to the set of indices of useful subcarriers.
- the streams to be transmitted by the STA 0 relay station typically correspond to either incoming data flows (useful) to respectively K stations of the logical network to which the relay station belongs, or to a signaling stream to be broadcast to K stations of the same logical network.
- a method according to the invention performs a rental of subcarriers useful to the different links.
- the allocation consists in determining under certain constraints K orthogonal tables between them in frequency starting from K initially determined tables.
- a first constraint is a measure of earning capacity for the hile after "orthogonalization tables.
- a second constraint corresponds to a decision criterion based on a set of decision functions.
- the method selects the link that has the smallest capacity ratio and allocates to this selected link a sub-carrier still available for which the decision function is maximum.
- the decision functions are determined
- the decision functions are determined
- the tone maps are standardized.
- the tone maps are replaced by their normal value:
- This normal isation an improvement in s rental resources by providing a weighted terms for the denominator of the function of decision when selecting a carrier under s. This weighting is obtained by dividing each of these terms by the capacity R k associated with them.
- a stream transmission method is implemented by a station.
- a station has the capacity to simultaneously transmit several incoming streams. These streams can be of different natures (video, data, etc.) or of the same nature.
- This station is called transmitter.
- the stations for which these flows are intended are said recipients.
- the sending station is aware of the tables, tone maps, destination stations via typically a return channel.
- the table of a destination station is determined by this station on the basis of its knowledge of the channel corresponding to the link between the transmitting station and this destination station.
- the destination stations are aware of their respective orthogonal tables determined by the transmitting station because the latter communicates these tables to the destination stations.
- Each destination station can thus demodulate the received data using the orthogonal table uti L Airbnb to the transmission for modulating the data stream that is intended for it.
- Each received data frame may include in its preamble an orthogonal table identifier to be used by the destination station.
- the curves shown in Figures 6a and 6b are simulation results in a PLC system context.
- the initially determined tone maps are shown in Figure 6a. They were obtained by a loading bit algorithm based on a target SER to be achieved according to [3]. Then, a random selection was made in a database that contains 300 uncorrelated tone maps generated from 300 realizations of PLC channels belonging to one of classes 2, 5 or 9 [4
- Figure 6a refers to three tone maps randomly drawn in respectively the three databases corresponding to each of the three classes. Some points are not visible because some subcarriers carry the same number of bits for several links. On average, the ability of tone maps Class 2 is around half that of the tone maps class 5 and adjoining a third that of tone maps of class 9.
- the lower part of Figure 6a is a magnifying glass of the upper part delimited by the frame in solid lines, this magnifying glass concerns the first 200 carriers.
- Figure 6b corresponds to the orthogonal tone maps obtained by a process according to the invention.
- the initial tone maps used by the method are those shown in Figure 6a.
- the weighting factor was set at 1 / K, meaning that all links have a
- the lower part of Figure 6b is a magnifying glass of the upper part delimited by the frame in solid lines, this magnifying glass concerns the first 200 carriers.
- FIGS. 6a and 6b makes it possible to note that most of the sub-carriers of small capacity of the class 2 channel have been allocated to the channels of class 5 and 9.
- FIG. 7 represents average values of the gain obtained with various methods
- the values represented by circles are obtained by a first method of real isation of a process according to the invention wherein the decision functions are given by (17).
- the values represented by crosses are obtained by a second embodiment of a method according to the invention wherein the decision functions are given by (1 8).
- the values represented by stars are obtained by a method according to [2] taken as a reference.
- the values represented by squares are obtained by an optimal method corresponding to the determination of the optimal distribution obtained by maximizing the gain defined by equation (13).
- each K-uple combination is tested 100 times.
- Embodiments of a method according to the invention shows that the first mode is always more advantageous.
- the expression of decision functions uti l ized in second mode is similar to the expression of the criterion used in [2]. it turns out that the second mode provides a gain always higher than that obtained with [2].
- FIG 8 is a diagram of a station (gateway, relays) adapted to transmit K flux according to the invention.
- the station STA 0 is intended for a telecommunication logic network comprising the station and K destination stations connected to the station by links, such a logical network is shone in FIG. 1.
- the station is able to transmit K data stream to the K destination stations, K> 2.
- the station includes:
- means for transmission according to a multi-carrier modulation typically comprise an OFDM MUX OFDM modulator which performs an inverse Fourier transform on NFFT under orthogonal carriers.
- These means are typically calculation means, for example a microprocessor or a DSP (Digital Signal Processor), microprogrammed to calculate the equations and deduce the tables T t ⁇ for each link I.
- means for transmitting K flows by the station to respectively the K stations by distributing the K flow data on the subcarriers according to K orthogonal tables.
- These means typically include a TR dither module and an OFDM modulator. The TR needle module on each subcarrier of the OFDM modulator. the number of bits corresponding to the order of the constellation indicated in the orthogonal table (bit-loading) associated with the stream to which the pointed bits belong.
- Figure 9 is a diagram of an STA station. a logic network for telecommunication, capable of receiving a data stream transmitted by a first station STA 0 according to the invention.
- the logical telecommunication network it is glossed by Figure 1. comprises the first station STA 0 and K receiving stations whose station STA, connected to the first station STA 0 by liens. K> 2.
- the STA i station includes:
- means for demodulating the data of the transmitted stream according to a multi-carrier modulation typically comprise an OFDM OFDM OFDM demodulator which performs a direct Fourier transform on NFFT under orthogonal carriers.
- These means are typically extraction means for extracting a received frame data the coefficients of the orthogonal table, for example a microprocessor or DSP (Digital Signal Processor) firmware.
- These means typically comprise a descaling module TR '1 .
- the module TR -1 extracts from each subcarrier of the OFDM demodulator, the number of bits corresponding to the order of the constellation entered in the orthogonal table (bit-loading -1 ).
Landscapes
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
La présente invention se rapporte à un procédé (1) de transmission de K flux de données d'une première station à respectivement K stations destinataires, K≥2. Les stations sont reliées entre elles par des liens. Elles appartiennent à un même réseau logique et mettent en œuvre lors de la transmission une modulation multi porteuse. Chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires est associé à une table dite tone map contenant des ordres de constellations associés respectivement aux porteuses. Le procédé consiste à déterminer K tables orthogonales entre elles en fréquence à partir de K tables déterminées initialement, cette détermination consistant : à définir K fonctions de décision Δk [m] avec k l'indice de lien et m l'indice de porteuse,1≤k≤K et 1≤m≤M; à initialiser un ensemble M avec les indices des porteuses à allouer, M = {1,...,Μ}; à initialiser à zéro les K tables orthogonales pour chaque porteuse d'indice m ∊ M; à itérer les étapes suivantes tant que l'ensemble M est non vide : sélectionner le lien (1) qui minimise le rapport entre la capacité de la table orthogonale et la capacité pondérée d'un facteur αk donné de la table initiale pour ce lien k; allouer à ce lien (1) la porteuse d'indice s ∊ M pour laquelle la fonction de décision est maximale; mettre à jour la table orthogonale du lien à la valeur de la table initiale à la porteuse s; supprimer de l'ensemble M l'indice s correspondant à la porteuse s allouée.
Description
Procédé d'allocation de ressource par une station émettrice pour la transmission de K flux vers K stations
Domaine de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine des télécommunications. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement aux techniques mises en œuvre par une station pour la transmission de plusieurs flux vers plusieurs stations de son réseau logique. Le réseau logique est l'ensemble des stations associées, i.e. qui peuvent échanger des données ( utiles) entre elles, indépendamment du support physique. Les réseaux peuvent être filaires ou sans fil. La notion de flux correspond à une séquence de données ayant une adresse source, une adresse destination sachant qu'une même séquence de données doit être transmise vers un ou plusieurs destinataires.
Les canaux muiti-trajets, dans un contexte sans-fil ou filaire, provoquent un étalement en temps de l'énergie reçue. Cette caractéristique se traduit par des évanouissements (fading selon la terminologie anglo-saxonne) du canal localisés en fréquence, d'autant plus nombreux que l'étalement en temps de la réponse impulsionnelle du canal est grand.
Par exemple, le canal CPL, acronymes de Courant Porteur en Ligne (ou selon la terminologie anglo-saxonne Power Line Communication. PLC). induit des effets similaires, de types multi trajets, à ceux rencontrés dans le canal sans fil, dus à des désadaptations d' impédances au niveau des terminaisons du réseau électrique qui provoquent des réflexions du signal.
En outre, la dynamique du signal reçu peut être très importante, en particulier dans le contexte des réseaux sans fil où la puissance des ondes radioélectriques décroît en l/d~. d étant la distance séparant l 'émetteur du récepteur. Cette perte d'énergie peut également se retrouver dans certains types de réseaux fi laires. tels que les réseaux CPL où le support de la transmission n'est autre que le réseau électrique, dont la fonction première n'est pas d'assurer le transfert de données par des modulations larges bandes. Comme dans les réseaux sans-fi l. la puissance du signal reçu au niveau d'une station d'un réseau CPL dépend en grande partie de la distance (perte par rayonnement) la séparant de l'émetteur et de la fréquence du signal transmis. Spécifiquement aux réseaux CPL, le fait que deux stations appartiennent au même circuit électrique ou à deux circuits électriques différents est aussi un facteur influant fortement sur la qualité du lien les séparant.
Pour lutter contre les évanouissements fréquentiels du canal propres aux canaux multi-trajets, il est connu d' utiliser des modulations multiporteuses telles que l'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex ) qui sont particul ièrement adaptées pour différentes raisons.
D' une part, elles permettent de limiter l' influence des interférences entre symboles en uti lisant une période symbole bien plus longue que l 'étalement en temps de la réponse impulsionnelle. Dans les
cas où la modulation OFDM est couplée à un préfixe cyclique, modulation désignée parfois par les acronymes CP-OFDM. el le peut permettre d'annuler cette interférence entre symboles.
D'autre part, sur la bande (étroite) occupée par une sous-porteuse donnée, il est raisonnable de faire l'hypothèse d' un canal plat en fréquence ce qui permet d' util iser à la réception un égaliseur à un coefficient par porteuse (de type Zero-Forcing).
Plusieurs normes de télécommunication incluent une modulation OFDM. Pour exemples, dans le cas des réseaux sans-fil. on peut citer les normes DAB, DVB-T, certaines normes de la fami lle IEEE 802. 1 1 . dans le cas des réseaux filaires. on peut citer Γ ADSL ou les CPL.
Par ailleurs, dans l' hypothèse où le canal est connu de l'émetteur, les modulations multiporteuses permettent d'adapter le signal émis au canal en présence. En effet, les sous-porteuses pouvant être modulées de manière indépendante, il est possible d'adapter la quantité d' information transmise par sous-porteuse, en sélectionnant une constellation par sous-porteuse avec un ordre plus ou moins grand en fonction de l'atténuation propre au sous-canal correspondant à cette sous-porteuse. Cette technique, connue sous la termi nologie anglo-saxonne bit-loading, permet de s'approcher au mieux de la capacité de transmission que peut théoriquement supporter le l ien. Ainsi, une station émettrice STA0 possède pour chacun de ses liens, il lustrés par la Figure 1. une table de constellations connue sous la terminologie anglo-saxonne Tone Map, qui indique pour chaque sous-porteuse la constellation (sous entendu l'ordre associé) à utiliser. La sélection de la constel lation en fonction de l 'atténuation du sous-canal nécessite donc une voie de retour pour que le récepteur rende compte à l 'émetteur de la qualité du canal. Pour être efficace, un algorithme de bit-loading nécessite un canal quasi-statique. Ce type de canal existant dans les réseaux ADSL ou CPL. l' utilisation d' une technique de bit-loading y est donc particulièrement adaptée. Lors de la transmission d'un flux, les données de ce flux sont mappées selon les indications contenues dans la table de constellations du lien considéré afin d'exploiter au mieux sa capacité de transmission. La détermination de la constellation à appl iquer à la sous-porteuse m s'appuie sur la formule bien connue de la capacité :
où le terme SlNR( m) correspond au rapport signal à bruit plus interférences et Γ est la marge sur le SINR ("SINR gap"). définie pour un taux d'erreur symbole (SER) par [ I ] :
est la fonction inverse de Marcum. avec . Une sous-porteuse
pouvant transmettre qu'un nombre entier de bits, il est nécessaire de définir un nombre de bits
sur le lien k et la porteuse m, qui soit un nombre entier :
où est égal au plus grand nombre entier immédiatement inférieur à est
l'ensemble fini contenant les quantités de bits associés aux différentes constellations utilisées par le système, d est la différence entre et l'élément immédiatement inférieur contenu dans et
est le plus grand élément de
.
Ainsi, pour un système multiporteuses comportant
sous-porteuses utiles dont les indices sont classés dans un ensemble
et en supposant que tous les canaux peuvent utiliser les mêmes modulations, la table
des constellations ou « tone map » adaptée au canal n est définie par :
et de capacité :
Pour chaque sous-porteuse m l 'ordre de constellation dépend donc de la qualité du canal déterminée selon les relations ( 1 ) ( 2 ) pour un taux d'erreur symbole et une puissance du signal émis qui permet d'atteindre le SINR. Cet ordre est un maximum pour la qualité donnée du canal, il est bien entendu qu'une constel lation avec un ordre inférieur peut être utilisée mais au détriment du débit.
Art antérieur
Lorsqu' une station émettrice ou relais doit transmettre plusieurs flux destinés respectivement à plusieurs stations du réseau, il est connu de partager en temps la ressource entre les flux, ou utilisateurs quand le nombre de flux se confond avec le nombre d' utilisateurs.
Ainsi, selon les techniques connues, la station relais effectue un multiplexage en temps (ou TDM pour Time Division Multiplex ) de ces différents flux. Les symboles d' un flux sont mappés sur le multiplexeur OFDM suivant le Tone Map défini pour le lien entre la station relais et la station destinataire. A un i nstant donné, la station relais transmet un seul flux du fait du partage en temps. La figure 2 illustre de manière schématique une diffusion point à multipoint par multiplexage temporel. En effet, bien que toute trame transmise de symboles OFDM soit encapsulée avec un préambule de
synchronisation mais également avec des informations de contrôle pour l'adressage et l'extraction des données transportées (mapping, code correcteur utilisé, segmentation...), l' illustration de la figure prend uniquement en compte l ' information utile transmise en considérant qu'un seul symbole OFDM est transmis à chaque unité de temps
11 est en outre connu de partager en fréquence la ressource entre les flux. La figure 3 illustre de manière schématique une diffusion point à multipoint par multiplexage fréquentiel sur la bande du canal de transmission (FDM pour Frequency Division Multiplex). Cette technique qui est une alternative à une technique TDM alloue de manière unique des sous-bandes d' intersection nulle entre elles respectivement à chacune des stations destinataires. Ce partage entre destinataires revient à définir des tone maps orthogonaux entre eux.
Selon | 2 ], le procédé d'allocation fixe une capacité minimale à atteindre par lien et alloue la sous-porteuse s au lien de transmission / tel que
avec un critère de décision déterminé de la façon suivante :
L'algorithme se déroule de la façon suivante :
Initialisation :
Boucle de traitement :
Sélection d 'une sous-porteuse s vérifiant:
Mise à jour des paramètres :
Fin
Fin
Pour tous les l iens. le procédé fixe la capacité à atteindre . en uti lisant des tone maps
orthogonaux notés
Ainsi, à l ' itération I .
le procédé choisit le lien 1 :
Tant que M est non vide et que la capacité cible n'est pas atteinte, le procédé :
Sélectionne la sous-porteuse s pour laquelle le critère est max sur le l ien 1 ;
Alloue cette so s porteuse au lien 1 ;
A l' itération 2 :
le procédé choisit le lien 2;
Tant que M est non vide et que la capacité cible n'est pas atteinte, le procédé :
Sélectionne la sous-porteuse s pour laquel le le critère est max sur le lien 2;
Alloue cette sous porteuse au lien 2;
Et ainsi de suite jusqu'à ce que / = K ou que toutes les sous-porteuses aient été al louées. Si. après cette boucle, il reste toujours des sous-porteuses à allouer, c'est-à-dire que M est non vide, le procédé parcourt les indices restant dans M et alloue la sous-porteuse m au lien / vérifiant :
Ce procédé s'avère limité dans ses performances.
Exposé de l'invention
L' invention propose d' améliorer l' utilisation de la ressource lors de la transmission de différents flux par une station relais vers plusieurs stations destinataires par rapport aux procédés de transmission connus avec allocation de ressources.
Ainsi, l' invention a pour objet un procédé de transmission de K flux de données d'une première station à respectivement K stations destinataires. K>2, les stations étant reliées entre elles par des l iens, appartenant à un même réseau logique et mettant en œuvre lors de la transmission une modulation multi porteuse, chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table dite tone map contenant des ordres de constellations associés respectivement aux porteuses, consistant à déterminer K tables orthogonales entre elles en fréquence à partir de K tables déterminées initialement . Cette détermination consiste :
à définir K fonctions de décision avec k l' indice de lien et m l' indice de porteuse.
à initialiser un ensemble M avec les indices des porteuses à allouer.
à initialiser à zéro les K tables orthogonales pour chaque porteuse d' indice
à itérer les étapes suivantes tant que l 'ensemble M est non vide :
sélectionner le l ien qui minimise le rapport entre la capacité de la table orthogonale et la capacité pondérée d'un facteur ak donné de la table initiale pour ce lien k.
allouer à ce l ien la porteuse d' indice s e M pour laquelle la fonction de décision est maximale.
mettre à jour la table orthogonale du lien à la valeur de la table initiale à la porteuse s et la capacité associée,
supprimer de l'ensemble M l' indice s correspondant à la porteuse s al louée. Ainsi, l' invention propose un partage en fréquence de la ressource entre les différents flux. Un tel partage est particulièrement avantageux par rapport à un partage en temps. En effet, soient STA t,
STA2 STAK les K stations à joindre. Le canal
entre la station émettrice et la station STAk est caractérisé par une capacité de transmission Ct (en bits) dans la bande de fréquence
coirespond au rapport signal à bruit plus interférences en fonction
de la fréquence au niveau de la station STA( . Dans le contexte de l' invention, le paramètre qui
représente la marge prise sur le SINR (terme anglophone : SINR GAP) est identique sur tous les liens considérés.
En référence aux figures 2 et 3. seules les informations utiles (data) sont transmises et le trafic de signalisation n'est pas considéré. Par suite. l' intervalle de temps AT correspond exactement à la transmission de N symboles OFDM de durée T0. Les canaux sont supposés statiques durant les intervalles AT de temps considérés.
Dans le cas d' un multiplexage temporel des flux il lustré schématiquement par la figure 2. l' intervalle total de temps est divisé en N sous-intervalles égaux et contigus de durée T0.
pk symboles OFDM sont transmis à la station STAk tels que . Les valeurs de pk peuvent
être différentes entre el les pour tenir compte du fait que le débit peut être différent entre les liens, que chaque lien est caractérisé par sa propre capacité de transmission et que les flux peuvent être priorisés par la station émettrice STA0.
La capacité de transmission moyenne pendant AT peut s'exprimer sous la forme :
Dans le cas d' un partage en fréquence de la ressource i l lustré schématiquement par la figure 3, les K flux doivent partager simultanément la ressource fréquentielle B. ainsi :
Avec
La démonstration du système suivant d'équations permet de prouver que l' al location en fréquence est mei lleure que l' al location en temps :
La démonstration est la suivante.
Pour chaque canal k, on divise la bande de transmission B en N sous-bandes, telles que de telle manière que :
Cette division est illustrée par la figure 4 dans le cas où K=3. c'est-à-dire dans le cas où on a trois liens.
Dans la suite de la démonstration. N sous bandes
sont distribuées de manière itérative parmi les K liens de telle manière que . Le nombre d'allocations
au lien k qui correspond au cardinal de est enregistré dans ak et initialisé à
Itération 1 . n= l ; la première sous bande est al louée au lien q vérifiant de telle
manière que est incrémenté tel que est égale à 0 sur
tous les liens autres que le l ien q. Ainsi. la capacité restante au delà de est plus grande ou
égale à
Itération 2. n=2 ; la deuxième sous bande est al louée au lien r ver i fiant . de telle
manière que
. La première itération permet de dire que
ar est incrémenté tel que Ainsi.
. la capacité restante au delà de
est plus grande ou égale a
Les itérations précédentes permettent de dire que Le lien I a atteint la capacité de
transmission cible, c'est-à-dire que (aucune autre sous bande ne sera attribuée à ce lien) et
. Ainsi, la capacité restante au delà de est plus grande ou égale à
Itération
on procède comme pour les itérations précédentes. On suppose que la
Les itérations précédentes permettent de dire que Le lien N- l a atteint la
capacité de transmission cible, c'est-à-dire que . Ainsi.
donné que les sous bandes restantes d' intersection nul le peuvent être allouées au lien N.
Finalement. N sous bandes d' intersection nulle ont été allouées tout en permettant à chaque lien
d'atteindre le de leur propre capacité de transmission. En d'autres termes, ceci signifie qu'un
procédé FDM permet de transmettre la même quantité d' information qu' un procédé TDM tout en utilisant une bande totale inférieure à B. Ainsi, un procédé FDM procure une mei lleure capacité d le transmission qu'un procédé TDM puisqu' il est toujours possible d'obtenir en
utilisant la bande B.
Le rapport est ultérieurement noté avec et correspond à un coefficient de
priorité.
Compte tenu du caractère discret inhérent à un système numérique, le
canal de transmission est associé à une unique table ou tone map obtenue par quantification et
échantillonnage fréquentiel de la fonction . La capacité d' un tone map. est définie
utiles.
La démonstration de l 'avantage d'un procédé FDM sur un procédé TDM a été faite avec des variables continues. L'extrapolation de la démonstration au système considéré de type numérique nécessite de considérer un facteur de granularité :
Il est supposé que :
le nombre de sous porteuses est beaucoup plus grand que le nombre de liens et que la granularité doit être suffisamment fine pour obtenir des gains équitables sur tous les liens.
Le procédé FDM selon l' invention crée des tables orthogonales . La capacité des tables
orthogonales est
Le procédé apporte un gain si les K tables orthogonales obtenues satisfont la condition :
En faisant profiter équitablement de la diversité fiéquentielle entre les liens, le gain FDM peut alors être défini de la façon suivante :
comme étant, pour un lien k donné et pour une porteuse m donnée, le rapport entre la capacité du tone map du lien k et un tone map équivalent correspondant aux autres liens à cette même fréquence m.
Ainsi, la fonction de décision permet de directement déterminer la sous porteuse s qui doit être allouée à chaque lien, en prenant en compte non seulement la capacité propre du lien mais en outre T impact de cette allocation sur les autres liens.
L' invention a en outre pour objet une station dite émettrice. destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant la station et K stations destinataires reliées à la station par des liens, apte à transmettre K flux de données vers les K stations destinataires. K>2. comprenant :
des moyens pour une transmission selon une modulation multi porteuse.
des moyens pour déterminer par lien une table, orthogonale avec les tables des autres liens, contenant des ordres de constel lations associés respectivement aux sous porteuses, ces tables étant déterminées lors d' une mise en œuvre d'un procédé de transmission.
des moyens pour transmettre K flux par la station vers respectivement les K stations en répartissant les données des K flux sur les sous porteuses selon les K tables orthogonales.
L' invention a en outre pour objet un procédé de réception par une station destinataire parmi K stations destinataires. K>2, d'un flux de données transmis par une première station parmi K flux simultanés, les stations, reliées entre elles par des liens, appartenant à un même réseau logique et mettant en œuvre lors d'une transmission une modulation multi porteuse, chaque l ien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table déterminée par la station émettrice contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, cette table étant orthogonale à chacune des tables associées aux autres liens,
à recevoir la table orthogonale associée au lien entre la première station et la station destinataire. à démoduler par la station destinataire les données du flux transmis par la première station en utilisant la table orthogonale.
L' invention a en outre pour objet une station destinataire destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant une première station STA0 et K stations destinataires dont la station STA | . reliées à la première station STA0 par des l iens. K 2. chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, une table étant orthogonale à chacune des tables associée aux autres liens, apte à recevoir un flux de données parmi K flux transmis par la première station à destination des K stations destinataires, comprenant :
des moyens pour démoduler les données du flux transmis selon une modulation multi porteuse. des moyens pour recevoir la table orthogonale associée au lien entre la première station et la station destinataire.
des moyens pour extraire les données du flux réparties sur les sous porteuses lors de l'émission, en utilisant la table orthogonale..
L' invention a en outre pour objet un système de télécommunication comprenant K+ l stations dont au moins une station selon un précédent objet. K stations étant reliées à une des stations par des liens logiques.
Selon une implémentation préférée, les étapes du procédé de transmission de K flux de données d'une première station à K stations destinataires, k>2. sont déterminées par les instructions d'un programme de transmission incorporé dans un circuit électronique telle une puce elle-même pouvant être disposée dans un dispositif électronique tel un émetteur. Le procédé de transmission selon l'invention peut tout aussi bien être mis en œuvre lorsque ce programme est chargé dans un organe de calcul tel un processeur ou équivalent dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme.
En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon l'invention.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM. par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise), un disque dur. une clé USB. etc.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être uti l isé dans l'exécution du procédé en question.
Par ai lleurs, le programme peut être traduit en une forme transmissible tel le qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Donc, l ' invention a en outre pour objet un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de transmission de K flux de données d' une première station à K stations destinataires, K 2 , mis en œuvre par la première station, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans la première station destinée à mettre en œuvre le procédé de transmission selon l' invention.
Et l' invention a en outre pour objet un support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de transmission de K flux de données d'une première station à K stations destinataires,
mis en œuvre par la première station, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans la première station destinée à mettre en œuvre le procédé de transmission selon l ' invention .
Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard de figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 est un schéma illustrant un réseau logique auquel appartiennent une station relais STA0 et K stations STA 1. STA2 ... STAK et il lustrant un lien L0K entre la station STA0 et la station STAK.
La figure 2 est une i llustration d' une mode de diffusion point à multipoint par multiplexage temporel.
La figure 3 est une illustration d'une mode de diffusion point à multipoint par multiplexage fréquentiel.
La figure 4 est une illustration de la division fréquentielle de la bande en N sous bandes de capacité égale pour chaque lien.
La figure 5 est un organigramme d'un mode de réalisation d' un procédé selon l' invention.
La figure 6a représente les valeurs de tone maps obtenus par un procédé basé sur un critère de SER selon [ 3 ], les valeurs représentées se rapportent à trois classes différentes de canaux PLC, la partie inférieure de la figure 6b est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus.
La figure 6b correspond aux tone maps orthogonaux obtenus par un procédé selon l' invention, la partie inférieure de la figure 6b est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus.
La figure 7 représente des valeurs moyennes du gain obtenu avec différents procédés
d'allocation de ressource pour le même système que celui considéré pour les figures 6a et 6b permettant de comparer les performances d' un procédé selon l' invention à une solution optimale et à un procédé connu de [ 2 ] et pris comme référence.
La figure 8 est un schéma d' une station émettrice selon l ' invention.
La figure 9 est un schéma d' une station destination selon l ' invention.
Description d'un mode de réalisation de l'invention
Un procédé selon l ' invention se place dans un contexte d' un réseau sans fi l ou filaire dans lequel les stations mettent en œuvre des algorithmes de « bit-loading » qui permettent la détermination d' une table Tk de constellations pour chacun des l iens entre les stations. Ainsi, une station qui peut communiquer avec K stations comprend au mini mum K tables. Ce peut être plus car i l peut y avoir
plusieurs tables par lien en particulier dans le cas d' une adaptation dynamique des tables aux canaux et/ou dans le cas d'une différentiation de qual ité de service QoS ( par exemple en fonction du service (type de flux, etc. )) . Une adaptation dynamique des tables aux canaux peut être mise en œuvre dans le cas d'un réseau CPL compte tenu du fait que le canal varie au cours de la période du courant alternatif.
L' invention se place dans le contexte où une station STA0. qui peut jouer un rôle de passerelle ou relais entre deux réseaux de technologie différente, doit transmettre K flux vers K stations STA , ,
STA2 STAK d'un réseau logique auquel elle appartient, illustré par la figure 1. Un réseau logique est un ensemble de stations qui peuvent communiquer entre elles. Les K liens logiques reliant cette station STA0 aux K autres stations STAk, k e { ί, .,., Κ } , permettent de déterminer K tables Tk qui peuvent être différentes entre elles compte tenu du fait que les liens peuvent être de qualités différentes. Par exemple le taux d'erreur symbole (SER) peut être fixé selon un critère de QoS attribué aux destinataires de façon différenciée répondant par exemple à des contraintes contractuelles, à un tarif différent entre destinataires, etc.
Chaque coefficient Tk [m \ d' une table Tk correspond à un nombre de bits transportés par sous-porteuse. Soit Rk le nombre total de bits transportés par symbole OFDM vers la station STAk :
où M correspond à l'ensemble des indices des sous porteuses utiles.
Les flux à transmettre par la station STA0 relais correspondent typiquement soit à des flux entrants de données (utiles) à destination respectivement de K stations du réseau logique auquel appartient la station relais, soit à un flux de signalisation à diffuser à K stations du même réseau logique.
Un procédé selon l ' invention effectue une al location des sous porteuses utiles aux différents liens. L'allocation consiste à déterminer sous certaines contraintes K tables orthogonales entre elles en fréquence à partir de K tables déterminées initialement. Une première contrainte est une mesure du gain de capacité pour un l ien après l"orthogonalisation des tables. Une deuxième contrainte correspond à un critère de décision basé sur un ensemble de fonctions de décision.
L' organigramme représenté à la figure 5 illustre le déroulement du procédé 1 selon l'invention. La détermination des K tables orthogonales consiste :
à définir 2 K fonctions de décision avec k l'indice de l ien et m l' indice de porteuse,
à initial iser 3 un ensemble M avec les indices des porteuses à al louer.
à initialiser 3 à zéro les K tables orthogonales pour chaque porteuse d' indice
:
à itérer 4 les étapes suivantes tant que l 'ensemble est non vide
sélectionner le lien / qui minimise le rapport entre la capacité de la table orthogonale et la capacité pondérée d'un facteur donné de la table initiale pour ce lien 1 :
al louer à ce lien / la porteuse d' indice pour laquelle la fonction de décision est
maximale :
mettre à jour la table orthogonale du l ien / à la valeur de la table initiale à la porteuse s :
- mettre à jour la capacité du lien / :
supprimer de l'ensemble l' indice s correspondant à la porteuse s allouée,
Ainsi, à chaque itération, le procédé sélectionne le lien qui présente le plus petit rapport de capacités et alloue à ce lien sélectionné une sous porteuse encore disponible pour laquelle la fonction de décision est maxi male.
Selon un premier mode de réalisation, les fonctions de décision sont déterminées
comme étant, pour un lien k donné et pour une porteuse m donnée, le rapport entre la capacité du tone map du lien k et la somme des capacités des tone maps des autres liens. Pour le lien k, le dénominateur de la fonction de décision correspond à un tone map équivalent déterminé par l'addition de tous les tone map des autres l iens. Ces fonctions peuvent s'expri mer sous la forme suivante :
Selon un deuxième mode de réalisation, les fonctions de décision sont déterminées
comme étant, pour un lien k donné et pour une porteuse m donnée, la différence entre la capacité du tone map du lien k et la somme des capacités des tone maps des autres liens à cette même fréquence m. Ces fonctions peuvent s'expri mer sous la forme suivante :
Selon un mode de réalisation particulier, les tone maps sont normalisés. Ainsi les tone maps sont remplacés par leur valeur normal isée :
Cette normal isation apporte une amélioration à l'al location des ressources en apportant une pondération des termes constituant le dénominateur de la fonction de décision lors de la sélection d' une sous porteuse s. Cette pondération est obtenue en divisant chacun de ces termes par la capacité Rk qui leur est associée.
Un procédé de transmission de flux selon l' invention est mis en œuvre par une station. Une telle station a la capacité de transmettre simultanément plusieurs flux entrants. Ces flux peuvent être de différentes natures (vidéo, data, etc.) ou de même nature. Cette station est dite émettrice. Les stations auxquelles sont destinés ces flux sont dites destinataires.
La station émettrice a connaissance des tables, tone maps, des stations destinataires via typiquement une voie de retour. En effet, la table d'une station destinataire est déterminée par cette station sur la base de sa connaissance du canal correspondant au lien entre la station émettrice et cette station destinataire.
Les stations destinataires ont connaissance de leurs tables orthogonales respectives déterminées par la station émettrice car cette dernière communique ces tables aux stations destinataires. Chaque station destinataire peut donc démoduler les données reçues en utilisant sa table orthogonale uti lisée à l 'émission pour moduler les données du flux qui lui est destiné. Chaque trame de données reçues peut comprendre dans son préambule un identi fiant de table orthogonale à utiliser par la station destinataire.
Les courbes représentées sur les figures 6a et 6b sont des résultats de simulation dans un contexte de système PLC. Les paramètres du système sont identiques à ceux spécifiés dans le standard IEEE P 1901 : les tone maps sont déterminés pour M = 1 744 sous-porteuses utiles et chaque sous porteuse porte un nombre de bits prenant sa valeur dans l'ensemble } .
Les tone maps déterminés initialement sont représentés sur la figure 6a. Ils ont été obtenus par un algorithme de bit loading basé sur un SER cible à atteindre selon [3]. Ensuite, il a été effectué un choix aléatoire dans une base de données qui contient 300 tone maps non corrélés générés à partir de 300 réal isations de canaux PLC appartenant à une des classes 2, 5 ou 9 [4 || 5 |. La figure 6a se rapporte à trois tone maps tirés aléatoirement dans respectivement les trois bases de données correspondant à chacune des trois classes. Certains points ne sont pas visibles car certaines sous porteuses portent le même nombre de bits pour plusieurs liens. En moyenne, la capacité des tone maps de classe 2 est voisine de la moitié de celle des tone maps de classe 5 et voisine d' un tiers de celle des tone maps de
classe 9. La partie inférieure de la figure 6a est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus, cette loupe concerne les 200 premières porteuses.
La figure 6b correspond aux tone maps orthogonaux obtenus par un procédé selon l' invention. Les tone maps initiaux utilisés par le procédé sont ceux représentés sur la figure 6a. Lors de la mise en œuvre du procédé, le facteur de pondération a été fixé à 1 /K, signifiant que tous les liens ont une
même priorité. La partie inférieure de la figure 6b est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus, cette loupe concerne les 200 premières porteuses.
La comparaison des figures 6a et 6b permet de relever que la plupart des sous porteuses de faible capacité du canal de classe 2 ont été allouées aux canaux de classe 5 et 9. Le gain obtenu
selon la relation ( 13).
La figure 7 représente des valeurs moyennes du gain obtenu avec différents procédés
d'allocation de ressource pour le même système que celui considéré pour les figures 6a et 6b. Les valeurs représentées par des ronds sont obtenues par un premier mode de réal isation d' un procédé selon l' invention dans lequel les fonctions de décision sont données par ( 17 ). Les valeurs représentées par des croix sont obtenues par un deuxième mode de réalisation d'un procédé selon l' invention dans lequel les fonctions de décision sont données par ( 1 8). Les valeurs représentées par des étoiles sont obtenues par un procédé selon [2] pris comme référence. Les valeurs représentées par des carrés sont obtenues par un procédé optimal correspondant à la détermination de la répartition optimale obtenue par la maximisation du gain défini par l 'équation ( 13).
Pour assurer un sens à la valeur moyenne obtenue à partir des canaux PLC appartenant à trois classes différentes, chaque K-uple combinaison est testée 100 fois. A cette fin, les K-combinaisons sont utilisées selon une formule de répétition avec n=3. Ceci signifie en particulier que
600 simulations ont été effectuées pour le cas K=2 et 13600 pour le cas K= 1 5. Comme pour les figures 6a et 6b les liens sont de même priorité. La comparaison des courbes permet de constater que le premier mode de réalisation d' un procédé selon l' invention (ronds) converge vers la solution optimale (carrés) pour le cas K=2. Pour K=3. le premier mode de réal isation d' un procédé selon l' i nvention permet d'obtenir une valeur moyenne de gain légèrement inférieure à celle obtenue avec la
solution optimale. Au delà de K=3, le gain augmente jusqu'à K= I 0 pour rester sensiblement constant au-delà de K= I 0. La comparaison avec la solution de référence (croix) [ 2 ] permet de constater que le procédé selon l' invention procure toujours un gain supérieur. La comparaison entre les deux
modes de réalisation d' un procédé selon l' invention permet de constater que le premier mode est toujours plus avantageux. En outre, bien que l 'expression des fonctions de décision uti l isée dans le
deuxième mode soit similaire à l'expression du critère utilisé dans [2 ]. il s'avère que le deuxième mode procure un gain toujours supérieur à celui obtenu avec [2].
La figure 8 est un schéma d' une station (passerelle, relais) apte à transmettre K flux selon l ' invention. La station STA0 est destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant la station et K stations destinataires reliées à la station par des liens, un tel réseau logique est il lustré par la figure 1 . La station est apte à transmettre K flux de données vers les K stations destinataires, K>2. La station comprend :
des moyens pour une transmission selon une modulation multi porteuse. Ces moyens comprennent typiquement un modulateur OFDM MUX OFDM qui effectue une transformée de Fourier inverse sur NFFT sous porteuses orthogonales.
des moyens pour déterminer par lien 1 une table orthogonale contenant les ordres des constellations associés respectivement aux sous porteuses, ces tables étant déterminées lors d' une mise en œuvre d'un procédé de transmission selon l' invention. Ces moyens sont typiquement des moyens de calcul, par exemple un microprocesseur ou un DSP (Digital Signal Processeur), microprogrammés pour calculer les équations et en déduire les tables Tt ∑ pour chaque lien I. des moyens pour transmettre K flux par la station vers respectivement les K stations en répartissant les données des K flux sur les sous porteuses selon les K tables orthogonales. Ces moyens comprennent typiquement un module de tramage TR et un modulateur OFDM. Le module TR aiguille sur chaque sous porteuse du modulateur OFDM. le nombre de bits correspondant à l'ordre de la constellation renseigné dans la table orthogonale (bit-loading) associée au flux auxquels appartiennent les bits aiguillés.
La figure 9 est un schéma d'une station STA|. destinée à un réseau logique de télécommunication, apte à recevoir un flux de données transmis par une première station STA0 selon l' invention. Le réseau logique de télécommunication, il lustré par la figure 1 . comprend la première station STA0 et K stations destinataires dont la station STA , reliées à la première station STA0 par des l iens. K>2. La station STA i comprend :
des moyens pour démoduler les données du flux transmis selon une modulation multi porteuse. Ces moyens comprennent typiquement un démodulateur OFDM DEMUX OFDM qui effectue une transformée de Fourier directe sur NFFT sous porteuses orthogonales.
des moyens pour recevoir une table orthogonale contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, cette table orthogonale étant déterminée par la station émettrice lors d' une mise en œuvre d'un procédé de transmission selon l' invention. Ces moyens sont typiquement des moyens d'extraction pour extraire d' une trame de données reçues les coefficients de la table orthogonale, par exemple un microprocesseur ou un DSP ( Digital Signal Processeur) microprogrammés.
des moyens pour extraire les données du flux réparties sur les sous porteuses lors de l'émission, en utilisant la table orthogonale. Ces moyens comprennent typiquement un module de détramage TR'1. Le module TR-1 extrait de chaque sous porteuse du démodulateur OFDM, le nombre de bits correspondant à l'ordre de la constellation renseignée dans la table orthogonale (bit-loading-1).
[ 1 ] J. M. Cioffï. "A multicarrier primer". Nov. 1991 , ANSI Contribution T1 E 1.4/91- 157. Clearfield, Fia, USA.
[2| T. Hayasaki, D. Umehara. S. Denno. and M. Morikura "A Bit-Loaded OFDMA for Inhome Power Line Communications." International Symposium on Power Une Communications JSPLC. Dresden, Germany, March 2009.
[3] P. Achaichia, M. Le Bot. P. Siohan "Windowed OFDM versus OFDM/OQAM: A Transmission Capacity Comparison in the HomePlug AV Context," International Symposium on Power Line Communications . ISPLC 201 1 , Udine, Italy, April 201 1.
[4] M. Tiich, A. Zeddam, F. Moulin, and F. Gauthier. "Indoor powerline communications channel characterization up to 100 MHz-Part I : One parameter deterministic model." IEEE Trans.Power Del., vol. 23. no. 3, pp. 1392- 1401 , Jul. 2008.
[S | M. Tlich, A. Zeddam, F. Gauthier and P. Pagani. "Wideband Indoor Transmission Channel Simulator for Power Line: WITS Software," IEEE Trans. Power Del., vol. 25, no. 2. pp. 702-713, april
Claims
1. Procédé (1) de transmission de K flux de données d'une première station à respectivement K stations destinataires, 
les stations étant reliées entre elles par des liens, appartenant à un même réseau logique et mettant en œuvre lors de la transmission une modulation multi porteuse, chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table dite tone map contenant des ordres de constellations associés respectivement aux porteuses, consistant à déterminer K tables orthogonales entre elles en fréquence à partir de K tables déterminées initialement, cette détermination consistant :
- à définir K fonctions de décision avec k l'indice de lien et m l'indice de porteuse, 
à initialiser un ensemble M avec les indices des porteuses à allouer, 
à initialiser à zéro les K tables orthogonales pour chaque porteuse d'indice
à itérer les étapes suivantes tant que l'ensemble 
est non vide :
- sélectionner le lien (1) qui minimise le rapport entre la capacité de la table orthogonale et la capacité pondérée d'un facteur donné de la table initiale pour ce lien k,
allouer à ce lien (1) la porteuse d'indice pour laquelle la fonction de décision est 
maximale,
mettre à jour la table orthogonale du lien (1) à la valeur de la table initiale à la porteuse s et la capacité associée,
supprimer de l'ensemble M l'indice s correspondant à la porteuse s allouée.
2. Procédé (1) de transmission de K flux de données selon la revendication 1, dans lequel les K fonctions de décision sont déterminées comme étant, pour un lien k donné et pour une 
porteuse m donnée, le rapport entre la capacité du tone map du lien k et un tone map équivalent correspondant aux autres liens à cette même fréquence m.
3. Procédé (1) de transmission de K flux de données selon la revendication 1, dans lequel les K fonctions de décision sont déterminées comme étant, pour un lien k donné et pour une 
porteuse m donnée, la différence entre la capacité du tone map du lien k et la somme des capacités des tone maps des autres liens à cette même fréquence m.
4. Procédé (1) de transmission de K flux de données selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les tables sont normalisées.
5. Procédé (1) de transmission de K flux de données selon la revendication 1, dans lequel les facteurs sont des coefficients de priorité déterminés en fonction de critères de QoS associés aux flux.
6. Station destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant la station et K stations destinataires reliées à la station par des liens, apte à transmettre K flux de données vers les K stations destinataires, K>2, comprenant :
des moyens pour une transmission selon une modulation multi porteuse,
des moyens pour déterminer par lien une table, orthogonale avec les tables des autres liens, contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, ces tables étant déterminées lors d'une mise en œuvre d'un procédé de transmission,
des moyens pour transmettre K flux par la station vers respectivement les K stations en répartissant les données des K flux sur les sous porteuses selon les K tables orthogonales.
7. Système de télécommunication comprenant une station selon la revendication 6 et K stations destinataires reliées à la station par des liens logiques.
8. Programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de transmission de K flux de données d'une première station à K stations destinataires, K>2 , mis en œuvre par la première station selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans la première station destinée à mettre en œuvre le procédé de transmission.
9. Support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de transmission de K flux de données d'une première station à K stations destinataires, K>2, mis en œuvre par la première station selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans la première station destinée à mettre en œuvre le procédé de transmission.
10. Procédé de réception par une station destinataire parmi K stations destinataires, K>2, d'un flux de données transmis par une première station parmi K flux simultanés, les stations, reliées entre elles par des liens, appartenant à un même réseau logique et mettant en œuvre lors d'une transmission une modulation multi porteuse, chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table déterminée par la station émettrice contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, cette table étant orthogonale à chacune des tables associées aux autres liens,
à recevoir la table orthogonale associée au lien entre la première station et la station destinataire, à démoduler par la station destinataire les données du flux transmis par la première station en utilisant la table orthogonale.
11. Station (STA1) destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant une première station (STA0) et K stations destinataires dont la station STA1, reliées à la première station STA0 par des liens, K>2, chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, une table étant orthogonale à chacune des tables associée aux autres liens, apte à recevoir un flux de données parmi K flux transmis par la première station à destination des K stations destinataires, comprenant :
des moyens pour démoduler les données du flux transmis selon une modulation multi porteuse, des moyens pour recevoir la table orthogonale associée au lien entre la première station et la station destinataire,
des moyens pour extraire les données du flux réparties sur les sous porteuses lors de l'émission, en utilisant la table orthogonale.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105677667A (zh) * | 2014-11-19 | 2016-06-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 用于正交试验的数据处理方法和装置 |
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| EP1686703A2 (fr) * | 2000-09-01 | 2006-08-02 | Nortel Networks Limited | Procédé et appareil pour la diversité spatiale et la diversité temporelle adaptatives pour OFDM |
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