WO2014033315A1 - Procede d'emission cooperative, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant - Google Patents

Procede d'emission cooperative, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant Download PDF

Info

Publication number
WO2014033315A1
WO2014033315A1 PCT/EP2013/068155 EP2013068155W WO2014033315A1 WO 2014033315 A1 WO2014033315 A1 WO 2014033315A1 EP 2013068155 W EP2013068155 W EP 2013068155W WO 2014033315 A1 WO2014033315 A1 WO 2014033315A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
relay
source
entity
modulated
symbol
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/068155
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-François Helard
Maryline Helard
Mathieu CRUSSIERE
Roua Youssef
Original Assignee
Cnrs - Centre National De La Recherche Scientifique
Insa - Institut National De Sciences Appliquées
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cnrs - Centre National De La Recherche Scientifique, Insa - Institut National De Sciences Appliquées filed Critical Cnrs - Centre National De La Recherche Scientifique
Priority to JP2015529054A priority Critical patent/JP6250676B2/ja
Priority to EP13759697.9A priority patent/EP2893679A1/fr
Priority to KR1020157008450A priority patent/KR20150052221A/ko
Priority to US14/425,555 priority patent/US20150222332A1/en
Publication of WO2014033315A1 publication Critical patent/WO2014033315A1/fr

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/024—Co-operative use of antennas of several sites, e.g. in co-ordinated multipoint or co-operative multiple-input multiple-output [MIMO] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3444—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power by applying a certain rotation to regular constellations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
    • H04L1/005—Iterative decoding, including iteration between signal detection and decoding operation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03178—Arrangements involving sequence estimation techniques
    • H04L25/03248—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus
    • H04L25/03286—Arrangements for operating in conjunction with other apparatus with channel-decoding circuitry
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3488—Multiresolution systems

Definitions

  • the field of the invention is that of digital communications, in transmission or in broadcasting.
  • the invention relates to the transmission of coded data from at least one source entity to at least one destination entity.
  • the invention relates to improving the quality of the transmission of such data, by means of so-called cooperative communications based on the use of one or more relays to improve the communications between the source entity or entities and the the recipient entities.
  • the relay can either decode the bitstream and retransmit ("Decode & Forward” in English) or amplify and retransmit the received signal (“Amplify & Forward” in English) or compress and retransmit the received signal.
  • turbo-codes Distributed (distributed turbo code).
  • a single source transmits data to both the relay and the destination terminal.
  • the relay decodes, interleaves and re-codes the message before relaying it to the recipient.
  • the relay performs one of the turbo-coding steps, generally performed by the transmitter (which justifies the term "distributed turbo-code").
  • the recipient thus receives two coded versions of the original message and decodes them together using an iterative decoding algorithm. This technique thus achieves an improvement in gain and diversity.
  • the transmission is carried out in accordance with FIG. 1. More precisely, the transmission time is divided into two units: the first unit of time is devoted to transmitting the source to the relay, while the second unit time is allocated to the relay.
  • Ysd, Ysr, Yrd the signal-to-noise ratio of the source-destination channel, relay-source, and relay-destination, respectively.
  • the techniques of the prior art previously described have a yield that is half as low with regard to techniques based on simultaneous transmission of the source and relay to the recipient.
  • the invention proposes a new solution that does not have all of these disadvantages of the prior art, in the form of a method of transmitting at least one source entity to a destination entity, via at least one entity relay,
  • such a method comprises:
  • modulated symbols representative of an estimate of said information sequence
  • the at least one source entity and the at least one relay entity simultaneously transmit at least one of the "source” modulated symbols and at least one of said "relay” modulated symbols.
  • the invention thus proposes a new cooperative emission technique implementing at least one relay entity, making it possible to improve the spectral efficiency of the techniques of the prior art by virtue of the fact that it implements a specific simultaneous transmission of a source entity and a relay entity.
  • Multi-source and / or multi-relay systems can be clearly transposed from the method according to the invention described above. Subsequently, to simplify the description, it is most often considered a transmission system comprising a source entity and a relay entity. The case of a multi-relay system comprising two relay entities will be described later in more detail within the description of an embodiment of the invention.
  • the source entity and the relay entity simultaneously transmit two types of symbols, the "source” modulated symbols and the "relay” modulated symbols.
  • a source modulated symbol corresponds to a point of a first constellation of order n
  • a modulated symbol "relay" corresponds to a point of a second constellation of order m.
  • a symbol resulting from the simultaneous emission of a modulated symbol "source” and a modulated symbol “relay” corresponds to a point of a constellation of order n + m (including 2 n + m distinct points), the actual component of which is obtained by summation of the real components of the points associated with the source modulated symbol and the modulated symbol "relay” and whose imaginary component is obtained by summation of the imaginary components of the points associated with the source modulated symbol and with the modulated "relay" symbol.
  • the simultaneous transmission of the source entity and the relay entity to the recipient thus makes it possible to increase the spectral efficiency because the destination entity receives information modulated in a distributed manner between the source entity and the relay entity .
  • the "source” modulated symbol transmission step comprises a sub-step of encoding the information sequence, delivering at least one "source” codeword, and a modulation sub-step of at least one "source” code word, delivering the "source” modulated symbols.
  • the step of transmitting modulated symbols "relay” includes a sub-step of decoding the "source” modulated symbols, delivering an estimate of the information sequence, a substep of coding the sequence of estimated information, delivering at least one "relay” code word, and a sub-step of modulation of the at least one "relay” code word, delivering said "relay” modulated symbols.
  • each transmission step implemented by the relay entity and the source entity comprises an encoding step and a modulation step.
  • the relay entity receives and decodes the information transmitted by the source entity before code it in turn and send it at the same time as the source entity in a second unit of time.
  • the same information, possibly encoded and / or modulated differently by the relay entity and the source entity, is transmitted by both the relay entity and the source entity with a time offset of one unit, the relay entity transmitting a first information when the source entity simultaneously transmits a second information that it will then process.
  • the relay entity and the source entity therefore transmit simultaneously but with a time offset for the same information.
  • the coding sub-steps of the information and coding sequence of the estimate of the estimated information sequence implement different coding techniques.
  • the method according to the invention is characterized by great flexibility of implementation. Indeed, the source entity and the relay entity can implement different or identical codings which allows many combinations of source entity and entity relay .
  • the modulation sub-steps of the at least one "source” code word and the modulation of the at least one "relay” codeword implement different modulation techniques.
  • This aspect is particularly advantageous because it allows a great flexibility of implementation of the invention.
  • the resulting constellation of the signal resulting from the simultaneous transmission of the source entity and the relay entity, respectively of a "source” modulated symbol and of a "relay” modulated symbol corresponds to a constellation of order m + not.
  • the real component of a point of this resulting constellation is obtained by summing a point of the real components of the points associated with the source modulated symbol and the modulated symbol "relay" while the imaginary component is obtained by summation of the imaginary components of the points associated with the modulated source symbol and the modulated symbol "relay".
  • the modulation sub-steps of the at least one "source” codeword and modulation of the at least one "relay” codeword are respectively quadrature and phase modulations.
  • the modulated symbols "source” and “relay” are therefore orthogonal.
  • Each point of the first constellation n order used by the entity “source” being placed on a direction orthogonal to that of a point of the second constellation of order m used by the entity "relay”.
  • This example based on the orthogonality of the constellations implemented by the source entity and the relay entity is not limiting. Indeed, according to the invention it is possible to use any non-zero rotation and different from 2 ⁇ (modulo 2) of a constellation implemented by the source entity with respect to that implemented by the relay entity.
  • Another aspect of the invention also relates to a signal representative of an information sequence, transmitted by a source entity to a destination entity, via at least one relay entity, according to the transmission method described above.
  • such a signal comprises at least one symbol resulting from the simultaneous transmission of a modulated "source” symbol by the source entity and of a “relay” modulated symbol by the relay entity,
  • the modulated "source” symbol corresponding to a point of a first constellation of order n
  • the modulated "relay” symbol corresponding to a point of a second constellation of order m
  • the points of the first and second constellations being all distinct
  • At least one symbol corresponding to a point of a higher order constellation associated with the first and second constellations of the invention is transmitted according to the invention. the source entity and the relay entity.
  • This signal can be transmitted and / or stored on a data medium.
  • This signal may of course include the various characteristics relating to the transmission method according to the invention.
  • the invention relates to a source entity capable of transmitting an information sequence to a destination entity, via at least one relay entity.
  • such a source entity comprises means for transmitting symbols modulated elements representative of the information sequence, said "source” modulated symbols, each "source” modulated symbol corresponding to a point of a first constellation;
  • the transmission means being configured to transmit at least one of the "source” modulated symbols simultaneously to at least one "relay” modulated symbol representative of an estimate of the information sequence, each "relay” modulated symbol corresponding to a point of a second constellation, the points of the first and second constellations being all distinct.
  • the invention in another embodiment, relates to a relay entity adapted to receive, from a source entity, at least one "source” modulated symbol representative of an information sequence, each "source” modulated symbol corresponding to one point of a first constellation, and to re-transmit the information sequence to a destination entity.
  • such a relay entity comprises "relay" modulated symbol transmission means representative of an estimate of the information sequence, each "relay” modulated symbol corresponding to a point of a second constellation, the transmission means being configured to transmit at least one of the "relay” modulated symbols simultaneously to at least one of the "source” modulated symbols, the points of said first and second constellations being all distinct.
  • Such a source entity and such a relay entity are particularly able to cooperate to implement the transmission method described above.
  • the advantages and embodiments described above with regard to the method according to the invention are also applicable to each of these entities.
  • the implementation of the invention consists in modifying the source entity so that the points of the constellations used respectively by the source entity and the relay entity are all distinct.
  • the implementation of the invention consists in modifying the relay entity so that the points of the constellations used respectively by the source entity and the relay entity are all different.
  • the invention in another embodiment, relates to a method for receiving a signal representative of an information sequence transmitted by an entity, via at least one relay entity.
  • such a reception method comprises:
  • a signal reception step comprising, at least one symbol resulting from the simultaneous transmission of a "source” modulated symbol by said source entity and a “relay” modulated symbol by the relay entity,
  • a demodulation step of said signal delivering at least one "source” codeword representative of a "source” modulated symbol corresponding to a point of said first constellation and at least one "relay” codeword representative of a modulated symbol “Relay” corresponding to a point of said second constellation;
  • the reception method according to the invention makes it possible to receive the signal previously described, to demodulate and decode together the modulated "source” and “relay” symbols transmitted respectively by the "source” entity and the "relay” entity. ".
  • the destination entity receives a signal resulting from the superposition of the signals emitted respectively by the source entity and the relay entity.
  • such a signal comprises at least one symbol resulting from the simultaneous emission of a modulated symbol "source” by said source and a symbol modulated "relay" by the relay entity.
  • the demodulation step implements a demodulator having a demodulation order greater than or equal to the sum of the modulation commands of the modulators used by the source entity and the said at least one transmitting relay entity.
  • the relay entity is of order greater than or equal to the sum of the modulation commands of the modulators used by the source entity and the relay entity.
  • the order of the demodulator is exactly equal to the sum of the modulation orders of the modulators used by the source entity and the relay entity.
  • the invention also relates to a destination entity able to receive a signal representative of an information sequence, transmitted by a source entity, via at least one relay entity,
  • a destination entity able to receive a signal representative of an information sequence, transmitted by a source entity, via at least one relay entity,
  • a destination entity comprises:
  • signal demodulation means delivering at least one "source” code word representative of a "source” modulated symbol corresponding to a point of the first constellation and at least one "relay” code word representative of a symbol modulated "relay” corresponding to a point of said second constellation;
  • Such a destination entity is particularly adapted to implement the reception method described above.
  • the invention also relates to a system for transmitting an information sequence from a source entity to a destination entity, via at least one relay entity,
  • Such a system includes:
  • the source entity emitting modulated symbols representative of the information sequence, said "source” modulated symbols, each "source” modulated symbol corresponding to a point of a first constellation;
  • the at least one relay entity emitting modulated symbols representative of an estimation of the information sequence, called “relay” modulated symbols, each "relay” modulated symbol corresponding to a point of a second constellation, the points of the first and second constellations being all distinct,
  • the source entity and the at least one relay entity simultaneously transmit at least one of the "source” modulated symbols and at least one of the "relay” modulated symbols.
  • This cooperative system may of course include the various characteristics relating to the transmission method according to the invention, which can be combined or taken isolation.
  • the features and advantages of this system are the same as those of the emission process. Therefore, they are not detailed further.
  • the invention also relates to a computer program comprising instructions for implementing a transmission or reception method described above when this program is executed by a processor.
  • This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other form desirable shape.
  • FIG. 1 already described in relation with the prior art, illustrates the emission of conventional cooperative systems
  • FIG. 2 shows the main steps of the transmission method according to the invention
  • FIG. 3 illustrates the simultaneous transmission of the source entity and the relay entity according to the invention
  • FIG. 4 is a schematic representation of the transmission system according to an example of the invention.
  • FIG. 5 is a schematic representation of the transmission system according to the invention when two relay entities are for example taken into account
  • FIGS. 6 to 9 illustrate different combinations of constellations implemented respectively by the source entity and the relay entity, as well as the resulting constellation resulting from the simultaneous transmission of the source entity and the relay entity,
  • FIG. 10 presents the main steps of the reception method according to the invention
  • FIG. 11 makes it possible to establish a comparison in terms of performances without and with cooperation of a relay entity according to the method of the invention.
  • the general principle of the invention rests on the implementation of a decomposition of the coding and the modulation of a symbol to be transmitted. More specifically, the coding and modulation of an information symbol to be transmitted is performed in a distributed manner on at least one source entity and at least one relay entity that transmit simultaneously.
  • the symbol resulting from the simultaneous emission of the relay entity and the source entity corresponds to a point of an n + m order constellation resulting from the superposition of the signals respectively emitted by the source entity and by the Relay entity.
  • the signal emitted by the source entity comprises symbols called "source” modulated symbols, a “source” modulated symbol being represented by a point of a first constellation of order n.
  • the signal emitted by the relay entity comprises symbols called "relay” modulated symbols, a “relay” modulated symbol being represented by a point of a second constellation of order m.
  • the points of the first and second constellations are furthermore all distinct.
  • the resulting signal is obtained due to the superposition of the signals emitted simultaneously by the source entity and the relay entity respectively to the destination entity.
  • the relay entity Due to the correlation between the relay entity and the source entity, the relay entity transmits a signal constructed from an estimate of the signal emitted by the source entity, the higher order constellation implemented at the source entity.
  • transmission according to the invention comes from two correlated transmitting entities which are further able to transmit simultaneously.
  • the resulting constellation obtained during the superposition of the signals transmitted simultaneously by the source entity and the relay entity comes directly from the two complementary constellations implemented by the source entity and the relay entity.
  • a point of the resulting constellation of order n + m is characterized by a real part (respectively imaginary) equal to the sum of the real part (respectively imaginary) of a point of the first constellation "source” d order n and the real part (respectively imaginary) of a point of the second constellation "relay" of order m.
  • the invention relies on a complementarity of the source entity and the relay entity in order to increase the emission spectral efficiency while avoiding any risk of interference.
  • a step of transmission (21), by the source entity, of modulated symbols representative of the information sequence, called "source” modulated symbols, each symbol is implemented.
  • modulated “source” (Ss) corresponding to a point of a first constellation (Cl), of order n.
  • FIGS. 6 to 9 representing various examples of n-order constellations (C1) used by the source entity, the "source” points are represented by "x”.
  • the "source” modulated symbol transmission step (Ss) comprises a coding sub-step (211) of the information sequence, delivering at least one "source” code word, and a sub-step of coding (211) of the information sequence.
  • the relay entity In parallel with the source entity (S), with the exception of the first transmission carried out by the source entity, the relay entity also implements a step of simultaneously transmitting (22) modulated symbols representative of a estimation (E) of said information sequence, called “relay” modulated symbols (Sr), each modulated "relay” symbol corresponding to a point of a second constellation (C2), of order m.
  • FIGS. 6 to 9 representing various examples of n-order constellations (C1) used by the source entity, the source points are represented by "+".
  • the step of transmitting modulated symbols "relay” (Sr) comprises a substep of decoding (221) modulated symbols "source” after reception (not shown) of the latter, delivering the estimate (E ) of the information sequence, a coding sub-step (222) of the estimate of said information sequence, delivering at least one "relay” codeword, and a modulation sub-step (223) of the at least one "relay” code word, delivering the modulated symbols "relay” (Sr).
  • the invention is characterized in that the points of the first and second constellations (C1 and C2) are all distinct, and in that the source entity (S) and the relay entity (R) simultaneously transmit in the H channel (with the exception of the first transmission made by the source entity) at least one of the source modulated symbols (S s) and at least one of said modulated symbols "Relay" (Sr).
  • the resultant symbols (Sd) corresponding to a point of a constellation (Ceq) are obtained in the H channel by superposition. of order n + m resulting from the superposition of the signals respectively emitted by the source entity (S) and by the relay entity (R).
  • a point of the resulting constellation (Ceq) of order n + m is characterized by a real part (respectively imaginary) equal to the sum of the real part (respectively imaginary) of a point of the first constellation "source” d order n and the real part (respectively imaginary) of a point of the second constellation "relay" of order m.
  • FIG. 3 illustrates, in particular, the simultaneous transmission of the source entity and the relay entity according to the invention.
  • the source entity and the relay entity transmit simultaneously.
  • the relay entity transmits a coded version of the information of the source entity received in the previous time unit. There is therefore a shift of one unit of time between the simultaneous transmissions of a relay entity and a source entity.
  • FIG. 1 previously compared with regard to the prior art and of FIG. 3 illustrating the simultaneous emission according to the invention, it is possible to observe that according to the invention there is indeed for a unit of time considered (with the exception of the first considered as an initialization step of the method according to the invention) a simultaneous transmission of the source entity and the relay entity.
  • the spectral efficiency is therefore highly optimized according to the method of the invention.
  • a multi-source and / or multi-relay system implements as many simultaneous transmissions as there are source entities and relay entities in the system. transmission system considered.
  • the spectral efficiency is therefore even more improved.
  • FIG. 4 corresponds to a schematic representation of the transmission system according to an example of the invention embodying the steps of the method according to the invention previously described in relation with FIG. 2.
  • an information sequence u s of length k s bits is coded (211) in code word c s within the source entity S by an encoder C s of yield R s .
  • the code word c s is then modulated (212) in x s and transmitted on the H channel.
  • n 1 of BPSK (binary phase shift keying) type whose constellation Cl is represented by the points in "x" on the FIG. figure 6.
  • the relay entity receives a noisy version of the code word (c s y sj ⁇ ).
  • This noisy code word is decoded (221) within the relay entity R by a decoder C s _1 of yield R s delivering an estimate û s .
  • the estimate u s is then interleaved by an interleaver ⁇ to add redundancy and recoded (222) by an encoder C r R r r c yield code word.
  • the encoder C r of the relay entity may be according to a first variant or a variant identical to the coder C s implemented within the source entity, which provides a great flexibility of implementation.
  • the code word c r is then modulated (223) using a modulation according to a constellation C2 whose points are distinct from the constellation C1 used by the modulator of the source entity.
  • a modulation of order m 1 of the binary phase shift keying (BPSK) type whose constellation C2 is represented by the "+" points on the FIG.
  • the second constellation C2 used by the relay entity corresponds to the constellation C1 rotated by an angle ⁇ .
  • the modulations implemented on the one hand by the source entity and on the other hand implemented by the two relay entities are respectively quadrature and phase modulations.
  • ⁇ can be used.
  • Various examples of value of ⁇ are in particular illustrated by FIGS. 7 to 9 described later.
  • the modulation implemented by the source entity corresponds to the modulation on the axis of the reals
  • the modulation implemented by the relay entity corresponds to the modulation on the axis of the imaginary.
  • FIG. 5 schematically represents a transmission system according to the invention when two relay entities (R1 and R2) are for example taken into account.
  • Such a multi-relay system is an obvious transposition of the general principle of the invention.
  • the source entity S transmits towards the two relay entities RI and R2 and also directly towards the destination entity D.
  • the direct transmission of the source entity to the recipient makes it possible, in particular, to ensure transmission from the source entity to the recipient, in particular in the event of a malfunction (failure, discharged battery, destruction) of the relay entity.
  • the modulations on the one hand implemented by the source entity and on the other hand implemented by the two relay entities are respectively quadrature and phase modulations.
  • the second C2 constellations used by each relay entity have points distinct from the first constellation C1 used by the source entity.
  • the equivalent constellation (Ceq) observed by the destination entity (D) corresponds to a 16 MAQ type constellation corresponding to a quadrature amplitude modulation of order 4.
  • relay entities R1 and R2 could also use constellations C2 and C2 'whose points would be distinct from a "relay” constellation C2 to the other "relay” constellation C2' and also distinct from the "source” constellation C 1.
  • Figures 7 to 9 illustrate on the one hand other constellations used respectively by the relay entity and by the source entity and the resulting constellation of each of these combinations.
  • the points of the "source” constellations are represented by “x”
  • the points of the "relay” constellations are represented by “+”
  • the points of the constellations resulting from the simultaneous emission of the source entity and of the relay entity are represented by "O”.
  • FIG. 7 corresponds in particular to the modulation distribution described above in relation with FIG. 5, the resulting fourth-order 16-MAQ constellation comprises sixteen points.
  • the modulations implemented on the one hand by the source entity and on the other hand by the relay entity are not quadrature and phase modulations as represented in the examples described above.
  • the modulations implemented on the one hand by the source entity and on the other hand by the relay entity are quadrature and phase modulations.
  • the modulation implemented by the source entity corresponds to the modulation on the axis of reals
  • the modulation implemented by the relay entity corresponds to the modulation on the axis of the imaginary.
  • the recipient entity simultaneously receives (101) the signals from the source entity and the relay entity, and iteratively decodes (103) the information of the source entity using the additional redundancy of the relay entity.
  • the destination entity implements a demodulation (102) by means of a demodulator having a demodulation order greater than or equal to the sum of the modulation commands of the modulators used by the at least one source entity and the at least one transmitting relay entity of the transmission system previously described .
  • the order of the demodulator is exactly equal to the sum of the modulation commands of the modulators used in order to avoid any additional complexity of processing.
  • Such a demodulator jointly demodulates the signals received from the source entity and the relay entity to generate, for example, log likelihood ratios (LLRs) LLR (x s ) and LLR (x r ).
  • LLRs log likelihood ratios
  • the demodulator used is a demodulator.
  • order n + m 2 of type QPSK.
  • the demodulator Due to the specific construction of the equivalent constellation resulting from the superposition of signals transmitted simultaneously by the source entity and the relay entity as described above, the demodulator easily separates the "source” modulated symbols from the "relay” modulated symbols. .
  • LLRs likelihood logarithm ratios
  • x s LLR (x s ) and LLR (x r ) are delivered by the demodulator respectively at the input of the decoders C s _1 and C r _1 , the decoders C s and C r respectively corresponding to the coders C s and C r .
  • the joint decoding (103) of the information of the source entity u s is an iterative decoding by extrinsic information exchange between the decoders C s _1 and C r _1 .
  • the method according to the invention makes it possible to achieve good performance in terms of minimizing the bit error rate.
  • the graph of FIG. 11 is a superposition of the impulse responses of the channel with (111) and without treatment (112), in other words without a relay entity, according to the cooperative emission method of the invention.
  • bit error rate (BER)
  • BER bit error rate
  • the channels used according to the simulation shown in FIG. 11 are fast fading Rayleigh channels.
  • the method according to the invention makes it possible to obtain a significant gain in terms of bit error rate with respect to a direct transmission (112) between the source entity and the destination entity.
  • a gain of about 3 dB is obtained for a bit error rate of 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'émission d'une séquence d'information d'une entité source (S) vers une entité destinataire (D), via au moins une entité relais (R). Selon l'invention, un tel procédé comprend : une étape d'émission (21), par ladite entité source, de symboles modulés représentatifs de ladite séquence d'information, obtenus après modulation de ladite séquence d'information, sur une première voie, dits symboles modulés « source »; une étape d'émission (22), par ladite au moins une entité relais, de symboles modulés représentatifs de ladite séquence d'information, obtenus après modulation d'une estimation de ladite séquence d'information sur une deuxième voie, dits symboles modulés « relais », lesdites première et deuxième voies étant orthogonales entre elles, et en ce que ladite entité source et ladite au moins une entité relais émettent simultanément au moins un desdits symboles modulés « source » et au moins un desdits symboles modulés « relais ».

Description

PROCEDE D'EMISSION COOPÉRATIVE, SIGNAL, ENTITE SOURCE, ENTITE RELAIS,
PROCEDE DE RECEPTION, ENTITE DESTINATAIRE, SYSTEME ET PROGRAMME
D'ORDINATEUR CORRESPONDANT
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui des communications numériques, en transmission ou en diffusion.
Plus précisément, l'invention concerne la transmission de données codées, d'au moins une entité source vers au moins une entité destinataire.
En particulier, l'invention concerne l'amélioration de la qualité de la transmission de telles données, au moyen de communications dite coopératives basée sur l'utilisation d'un ou plusieurs relais pour améliorer les communications entre la ou les entités sources et la ou les entités destinataire.
2. Art antérieur
Depuis les années 70, on utilise pour fiabiliser les communications une technique mettant en œuvre un canal de transmission à relais. Cette technique permet d'améliorer l'efficacité de transmission. Le relais peut soit décoder le flux binaire et le retransmettre (« Décode & Forward » en anglais) ou amplifier et retransmettre le signal reçu (« Amplify & Forward » en anglais) ou encore compresser et retransmettre le signal reçu.
M. Valenti et B. Zhao (« Distributed turbo codes: towards the capacity of the relay channel », Vehicular Technology conférence, vol. 1 , pp. 322-326, Octobre 2003) proposent notamment une nouvelle technique de codage appelée turbo-codes distribués (de l'anglais « distributed turbo code »). Selon cette approche, une unique source émet des données à la fois vers le relais et le terminal destinataire. Le relais décode, entrelace et re-code le message avant de le retransmettre au destinataire. En d'autres termes, le relais effectue une des étapes du turbo- codage, généralement effectuée par l'émetteur (ce qui justifie le terme de « turbo-code » distribué). Le destinataire reçoit ainsi deux versions codées du message d'origine et les décode conjointement en utilisant un algorithme de décodage itératif. Cette technique réalise ainsi une amélioration en gain et en diversité.
Plus récemment, R. Thobaben (« On distributed codes with noisy relay s », Proc. Asilomar Conférence on Signais, Systems, and Computers, Octobre 2008), et Z. SI, R. Thobaben et M. Skoglund (« On distributed serially concatenated codes » Proc IEEE signal processing workshop on Signal Processing Advance in Wireless communications (SPAWC), Juin 2009) reprennent notamment la technologie précédente en l'améliorant pour prendre respectivement en compte la présence d'un bruit de transmission, et des codes distribués concaténés en série.
En outre, le document US 2008/0317168 divulgué également une technique mettant en œuvre un canal de transmission à relais, en particulier un relais « half-duplex » permettant une communication alternative soit selon une voie montante, soit selon une voie descendante, est considéré.
Selon ces différentes techniques, la transmission est effectuée conformément à la figure 1. Plus précisément, le temps de transmission est divisé en deux unités : la première unité de temps est consacrée à la transmission de la source vers le relais, tandis que la deuxième unité de temps est allouée au relais .
Une autre technique basée sur une modulation superposée entre deux utilisateurs ets proposée par E. Larsson et B . Vojcic (« Coopérative transmit diversity based on superposition modulation », IEEE Communications Letters, pp. 778-780, 2005). Selon cette technique, chaque utilisateur transmet une superposition de son information et de l'information reçue de son partenaire, ce qui nécessite également deux unités de temps pour la transmission du fait qu'il y ait deux utilisateurs .
Une telle transmission alternative sur deux unités de temps n'est pas optimale en terme d'efficacité spectrale.
En effet, le rendement de ce type de techniques est notamment illustré par la relation suivante :
Figure imgf000004_0001
avec :
Ysd, Ysr, Yrd, le rapport signal à bruit du canal source-destination, source-relais, et relais- destination, respectivement.
En revanche, si la source et le relais transmettent de manière simultanée cette équation devient :
min{C{ ),C\Yrà ) + Ci stî ))
Ainsi, les techniques de l'art antérieur précédemment décrites présentent un rendement deux fois plus faible au regard des techniques basées sur une transmission simultanée de la source et du relais vers le destinataire.
En outre, lorsque la source et le relais transmettent simultanément, les signaux interfèrent en réception ce qui rend leur séparation et leur récupération très difficile et complexe.
II existe donc un besoin pour une nouvelle technique de transmission à relais permettant d'une part d'augmenter l'efficacité spectrale de transmission, et permettant en outre de réduire les interférences et la complexité de traitement lors de la réception par une entité destinataire.
3. Exposé de l'invention L'invention propose une solution nouvelle qui ne présente pas l'ensemble de ces inconvénients de l'art antérieur, sous la forme d'un procédé d'émission d'au moins une entité source vers une entité destinataire, via au moins une entité relais,
Selon l'invention, un tel procédé comprend :
- une étape d'émission, par l'au moins une entité source, de symboles modulés représentatifs de la séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation, d'ordre n ;
une étape d'émission, par ladite au moins une entité relais, de symboles modulés représentatifs d'une estimation de ladite séquence d'information, dits symboles modulés
« relais », chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation, d'ordre m,
les points des première et deuxième constellations étant tous distincts ,
En outre, selon le procédé selon l'invention, l'au moins une entité source et l'au moins une entité relais émettent simultanément au moins un des symboles modulés « source » et au moins un desdits symboles modulés « relais » .
L'invention propose ainsi une nouvelle technique d'émission coopérative mettant en œuvre au moins une entité relais, permettant d'améliorer l'efficacité spectrale des techniques de l'art antérieur du fait qu'elle met en œuvre une transmission simultanée spécifique d'une entité source et d'une entité relais.
Des systèmes multi-sources et/ou multi-relais peuvent être transposés de manière évidente du procédé selon l'invention ci-dessus énoncé. Par la suite, afin de simplifier la description, on considère le plus souvent un système d'émission comprenant une entité source et une entité relais. Le cas d'un système multi-relais comprenant deux entités relais sera décrit ultérieurement plus en détail au sein de la description d'un mode de réalisation de l'invention.
En effet, selon l'invention, l'entité source et l'entité relais transmettent simultanément deux types de symboles, les symboles modulés « source » et les symboles modulés « relais ». Un symbole modulé « source » correspond à un point d'une première constellation d'ordre n, et un symbole modulé « relais » correspond à un point d'une deuxième constellation d'ordre m.
Plus précisément, selon l'invention le point représentatif d'un symbole modulé
« source » est distinct du point représentatif d'un symbole « relais ». Une telle distinction entre les symboles modulés « relais » et les symboles modulés « source » permet avantageusement de s'affranchir des interférences du fait qu'il est possible à la réception de déterminer les symboles provenant respectivement de l'entité source et de l'entité relais.
En effet, vu du récepteur, un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » et d'un symbole modulé « relais » correspond à un point d'une constellation d'ordre n+m (comprenant 2n+m points distincts), dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés au symbole modulé source et au symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé source et au symbole modulé « relais ». Par un choix des constellations « sources » et « relais » assurant l'unicité des coordonnées de chaque point de la constellation résultante d'ordre n+m, il est ainsi possible au niveau du récepteur de dissocier sans interférence les symboles modulés « source » et « relais » d'origine.
La transmission simultanée de l'entité source et de l'entité relais vers le destinataire permet ainsi d'augmenter l'efficacité spectrale du fait que l'entité destinataire reçoit une information modulée de manière distribuée entre l'entité source et l'entité relais.
Selon un aspect particulier, l'étape d'émission de symboles modulés « source » comprend une sous-étape de codage de la séquence d'information, délivrant au moins un mot de code « source », et une sous-étape de modulation du au moins un mot de code « source », délivrant les symboles modulés « source » .
En outre, l'étape d'émission de symboles modulés « relais » comprend une sous-étape de décodage des symboles modulés « source » , délivrant une estimation de la séquence d'information, une sous-étape de codage de la séquence d'information estimée, délivrant au moins un mot de code « relais », et une sous -étape de modulation du au moins un mot de code « relais », délivrant lesdits symboles modulés « relais ».
Ainsi, pour chaque étape d'émission mise en œuvre par l'entité relais et l'entité source respectivement, comprend une étape de codage et une étape de modulation.
En outre, selon l'invention, il y a un décalage d'une unité de temps entre l'entité source et l'entité relais du fait que l'entité relais reçoit et décode l'information émise par l'entité source avant de la coder à son tour et de l'émettre en même temps que l'entité source lors d'une deuxième unité de temps .
Ainsi, la même information, éventuellement codée et/ou modulée différemment par l'entité relais et l'entité source, est émise à la fois par l'entité relais et l'entité source avec un décalage temporel d'une unité, l'entité relais émettant une première information lorsque l'entité source émet en même temps une deuxième information qu'il traitera ensuite.
L'entité relais et l'entité source émettent donc simultanément mais avec un décalage temporel pour une même information.
Avantageusement, les sous-étapes de codage de la séquence d'information et de codage de l'estimation de la séquence d'information estimée mettent en œuvre des techniques de codage distinctes .
Ainsi, le procédé selon l'invention se caractérise par une grande souplesse de mise en œuvre. En effet, l'entité source et l'entité relais peuvent mettre en œuvre des codages distincts ou encore identiques ce qui permet de nombreuses combinaisons d'entité source et d'entité relais .
En outre, selon cet aspect il est possible de combiner des entités source et des entités relais existantes peut importe le codage qu'elles mettent respectivement en œuvre. Selon un autre aspect de l'invention, les sous-étapes de modulation du au moins un mot de code « source » et de modulation du au moins un mot de code « relais » mettent en œuvre des techniques de modulation distinctes .
Cet aspect est particulièrement avantageux du fait qu'il permet une grande flexibilité de mise en œuvre de l'invention.
En effet, l'entité source peut par exemple mettre en œuvre une modulation représentée par une constellation d'ordre n=l , par exemple une BPSK, tandis que l'entité relais met en œuvre une modulation représenté par une constellation d'ordre m=2, par exemple une QPSK, les points des deux constellations de ces deux modulations étant tous distincts .
La constellation résultante du signal issu de l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais, respectivement d'un symbole modulé « source » et d'un symbole modulé « relais » correspond à une constellation d'ordre m+n.
Ainsi, si l'on reprend les deux exemples de constellations cités ci-dessus, on obtient une constellation d'ordre m+n = 3 comprenant huit points.
La composante réelle d'un point de cette constellation résultante est obtenue par sommation d'un point des composantes réelles des points associés au symbole modulé source et au symbole modulé « relais » tandis que la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé source et au symbole modulé « relais ».
Ainsi, il est possible de combiner des entités source et des entités relais existantes peut importe la modulation qu'elles mettent respectivement en œuvre, du moment que les constellations associées respectivement à l'entité source et à l'entité relais présentent des points tous distincts .
En outre, il est bien évidemment possible d'utiliser la même modulation dans l'entité source et dans l'entité relais du fait qu'avantageusement les points de la constellation mise en œuvre par l'entité source et les points de la constellation mise en œuvre par l'entité relais sont distincts du fait que dans le cas de modulations identiques une rotation (eJC')) est mise en œuvre entre l'entité relais et l'entité source. De même, il est également possible d'appliquer avantageusement des facteurs de pondération en amplitude différents entre l'entité relais et l'entité source, pour que les points des constellations mis en œuvre par l'entité source et l'entité relais soient distincts, autrement que par une opération de rotation.
Selon un mode de réalisation particulier, les sous-étapes de modulation du au moins un mot de code « source » et de modulation du au moins un mot de code « relais » sont respectivement des modulations en quadrature et en phase.
Selon ce mode de réalisation particulier, les symboles modulés « source » et « relais » sont donc orthogonaux. Chaque point de la première constellation d'ordre n utilisée par l'entité « source » étant placé sur une direction orthogonale à celle d'un point de la deuxième constellation d'ordre m utilisée par l'entité « relais ».
Cet exemple basé sur l'orthogonalité des constellations mises en œuvre par l'entité source et par l'entité relais n'est pas limitatif. En effet, selon l'invention il est possible d'utiliser toute rotation non nulle et différente de 2π (modulo 2) d'une constellation mise en œuvre par l'entité source par rapport à celle mise en œuvre par l'entité relais.
Un autre aspect de l'invention concerne également un signal représentatif d'une séquence d'information, émis par une entité source vers une entité destinataire, via au moins une entité relais, selon le procédé d'émission décrit précédemment.
Selon ce mode de réalisation, un tel signal comprend au moins un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » par l'entité source et d'un symbole modulé « relais » par l'entité relais,
le symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation d'ordre n, le symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation d'ordre m, les points des première et deuxième constellations étant tous distincts ,
le symbole résultant correspondant à un point d'une constellation d'ordre n+m, dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais » .
Ainsi, dans le signal résultant des émissions simultanées de l'entité relais et de l'entité source, on transmet selon l'invention au moins un symbole correspondant à un point d'une constellation d'ordre supérieure associée aux première et deuxième constellations de l'entité source et de l'entité relais.
Du fait que les points des première et deuxième constellations sont tous distincts il est possible de séparer aisément à la réception les deux constellations « superposées » dans la constellation d'ordre supérieure du signal.
Ce signal peut être transmis et/ou stocké sur un support de données .
Ce signal pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé d'émission selon l'invention.
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne une entité source apte à émettre une séquence d'information vers une entité destinataire, via au moins une entité relais.
Selon l'invention, une telle entité source comprend des moyens d'émission de symboles modulés représentatifs de la séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation ;
les moyens d'émission étant configurés pour émettre au moins un des symboles modulés « source » simultanément à au moins un symbole modulé « relais » représentatif d'une estimation de la séquence d'information, chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation, les points des première et deuxième constellations étant tous distincts .
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne une entité relais apte à recevoir, d'une entité source, au moins un symbole modulé « source » représentatif d'une séquence d'information, chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation, et à ré-émettre la séquence d'information vers une entité destinataire.
Selon l'invention, une telle entité relais comprend des moyens d'émission de symboles modulés « relais » représentatifs d'une estimation de la séquence d'information, chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation, les moyens d'émission étant configurés pour émettre au moins un des symboles modulés « relais » simultanément à au moins un des symboles modulés « source » , les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts.
Une telle entité source et une telle entité relais sont notamment aptes à coopérer pour mettre en œuvre le procédé d'émission décrit précédemment. Ainsi, les avantages et mode de réalisation décrit précédemment au regard du procédé selon l'invention sont également applicables à chacune de ces entités .
Selon l'invention, il est possible d'utiliser une entité relais classique. Dans ce cas, la mise en œuvre de l'invention consiste à modifier l'entité source afin que les points des constellations utilisées respectivement par l'entité source et l'entité relais soient tous distincts.
De manière réciproque, il est possible d'utiliser une entité source classique. Dans ce cas, la mise en œuvre de l'invention consiste à modifier l'entité relais afin que les points des constellations utilisées respectivement par l'entité source et l'entité relais soient tous distincts.
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un procédé de réception d'un signal représentatif d'une séquence d'information, émis par une entité, via au moins une entité relais .
Selon l'invention, un tel procédé de réception comprend :
une étape de réception du signal comprenant, au moins un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » par ladite entité source et d'un symbole modulé « relais » par l'entité relais,
le symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation d'ordre n,
le symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation d'ordre m,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts ,
le symbole résultant correspondant à un point d'une constellation d'ordre n+m, dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés audit symbole modulé « source » et audit symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais »;
une étape de démodulation dudit signal, délivrant au moins un mot de code « source » représentatif d'un symbole modulé « source » correspondant à un point de ladite première constellation et au moins un mot de code « relais » représentatif d'un symbole modulé « relais » correspondant à un point de ladite deuxième constellation ;
une étape de décodage itératif desdits mots de code « source » et « relais » .
De cette façon, le procédé de réception selon l'invention permet a réception du signal précédemment décrit, de démoduler et décoder conjointement les symboles modulés « source » et « relais » émis respectivement par l'entité « source » et l'entité « relais ».
En effet, l'entité destinataire reçoit un signal résultant de la superposition des signaux émis respectivement par l'entité source et l'entité relais.
Comme on l'a vu précédemment, un tel signal comprend au moins un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » par ladite source et d'un symbole modulé « relais » par l'entité relais.
Selon un aspect particulier, l'étape de démodulation met en œuvre un démodulateur présentant un ordre de démodulation supérieur ou égal à la somme des ordres de modulation des modulateurs utilisés par l'entité source et ladite au moins une entité relais en émission.
En effet, du fait que le signal reçu comprend des symboles résultant de l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais, le démodulateur utilisé pour démoduler ce symbole résultant et par conséquent effectuer une démodulation conjointe de l'entité source et de l'entité relais est d'ordre supérieur ou égale à la somme des ordres de modulation des modulateurs utilisés par l'entité source et l'entité relais.
De manière optimale en termes de complexité, l'ordre du démodulateur est exactement égal à la somme des ordres de modulations des modulateurs utilisés par l'entité source et l'entité relais .
Toutefois, il est également possible qu'un démodulateur d'ordre supérieur à la somme des ordres de modulation soit utilisé pour démoduler le signal reçu au prix d'une augmentation de la complexité mise en œuvre.
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne également une entité destinataire apte à recevoir un signal représentatif d'une séquence d'information, émis par une entité source, via au moins une entité relais, Selon l'invention, une telle entité destinataire comprend :
des moyens de réception dudit signal comprenant, au moins un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » par l'entité source et d'un symbole modulé « relais » par le relais,
le symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation d'ordre n,
le symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation d'ordre m,
les points des première et deuxième constellations étant tous distincts,
- le symbole résultant correspondant à un point d'une constellation d'ordre n+m, dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés audit symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais »;
- des moyens de démodulation du signal, délivrant au moins un mot de code « source » représentatif d'un symbole modulé « source » correspondant à un point de la première constellation et au moins un mot de code « relais » représentatif d'un symbole modulé « relais » correspondant à un point de ladite deuxième constellation;
des moyens de décodage itératif des mots de code « source » et « relais ».
Une telle entité destinataire est notamment adaptée à mettre en œuvre le procédé de réception décrit précédemment.
L'invention concerne également un système d'émission d'une séquence d'information d'une entité source vers une entité destinataire, via au moins une entité relais,
Un tel système comprend :
- l'entité source, émettant des symboles modulés représentatifs de la séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation ;
l'au moins une entité relais, émettant des symboles modulés représentatifs d'une estimation de la séquence d'information, dits symboles modulés « relais », chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation, les points des première et deuxième constellations étant tous distincts ,
et en ce que l'entité source et l'au moins une entité relais émettent simultanément au moins un des symboles modulés « source » et au moins un des symboles modulés « relais » .
Ce système coopératif pourra bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé d'émission selon l'invention, qui peuvent être combinées ou prises isolément. Ainsi, les caractéristiques et avantages de ce système sont les mêmes que ceux du procédé d'émission. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.
L'invention concerne également un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé d'émission ou de réception décrits précédemment lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
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.
4. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés , parmi lesquels :
la figure 1 déjà décrit en relation avec l'art antérieur, illustre l'émission de systèmes coopératifs conventionnels ,
la figure 2 présente les principales étapes du procédé d'émission selon l'invention, la figure 3 illustre l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais selon l'invention,
la figure 4 est une représentation schématique du système d'émission selon un exemple de l'invention,
la figure 5 est une représentation schématique du système d'émission selon l'invention lorsque deux entités relais sont par exemple pris en compte,
les figures 6 à 9 illustrent différentes combinaisons de constellations mises en œuvre respectivement par l'entité source et l'entité relais, ainsi que la constellation résultante issue de l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais,
la figure 10 présente les principales étapes du procédé de réception selon l'invention, la figure 11 permet d'établir une comparaison en termes de performances sans et avec coopération d'une entité relais selon le procédé de l'invention.
5. Description d'un mode de réalisation de l'invention
5.1 Principe général
Le principe général de l'invention repose sur la mise en œuvre d'une décomposition du codage et de la modulation d'un symbole à transmettre. Plus précisément, le codage et la modulation d'un symbole d'information à transmettre est effectuée de manière distribuée sur au moins une entité source et au moins une entité relais qui émettent simultanément.
Le symbole résultant de l'émission simultanée de l'entité relais et de l'entité source correspond à un point d'une constellation d'ordre n+m résultant de la superposition des signaux respectivement émis par l'entité source et par l'entité relais. Par un choix des constellations « sources » et « relais » assurant l'unicité des coordonnées de chaque point de la constellation résultante d'ordre n+m, il est ainsi possible au niveau du récepteur de dissocier sans interférence les symboles modulés « source » et « relais » d'origine.
En effet, le signal émis par l'entité source comprend des symboles dits symboles modulés « source », un symbole modulé « source » étant représenté par un point d'une première constellation d'ordre n.
Par ailleurs, le signal émis par l'entité relais comprend des symboles dits symboles modulés « relais », un symbole modulé « relais » étant représenté par un point d'une deuxième constellation d'ordre m.
Les points des première et deuxième constellations sont en outre tous distincts .
Dans le canal, le signal résultant est obtenu du fait de la superposition des signaux émis simultanément respectivement par l'entité source et par l'entité relais à destination de l'entité destinataire.
Du fait de la corrélation entre l'entité relais et l'entité source, l'entité relais émettant un signal construit à partir d'une estimation du signal émis par l'entité source, la constellation d'ordre supérieure mise en œuvre à l'émission selon l'invention provient de deux entités émettrices corrélées qui sont en outre aptes à émettre simultanément.
Ainsi, la constellation résultante obtenue lors de la superposition des signaux émis simultanément par l'entité source et par l'entité relais provient directement des deux constellations complémentaires mises en œuvre par l'entité source et par l'entité relais.
En effet, un point de la constellation résultante d'ordre n+m, se caractérise par une partie réelle (respectivement imaginaire) égale à la somme de la partie réelle (respectivement imaginaire) d'un point de la première constellation « source » d'ordre n et de la partie réelle (respectivement imaginaire) d'un point de la deuxième constellation « relais » d'ordre m.
Ainsi, l'invention s'appuie sur une complémentarité de l'entité source et de l'entité relais afin d'augmenter l'efficacité spectrale d'émission en évitant tout risque d'interférence.
5.2 Description d'un mode de réalisation du procédé d'émission selon l'invention On présente, en relation avec la figure 2, les principales étapes du procédé d'émission selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Cette description d'un mode de réalisation prenant en compte une entité source (S), une entité relais (R) et une entité destinataire (D), peut également être transposée au cas multi- source ou encore multi-relais (comme décrit par la suite au regard de la figure 4).
Selon une première étape du procédé selon l'invention, on met en œuvre une étape d'émission (21), par l'entité source, de symboles modulés représentatifs de la séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » (Ss) correspondant à un point d'une première constellation (Cl), d'ordre n. Au regard des figures 6 à 9 représentant différents exemples de constellations (Cl) d'ordre n utilisée par l'entité source, les points « source » sont représentés par des « x ».
Plus précisément, l'étape d'émission de symboles modulés « source » (Ss) comprend une sous-étape de codage (211) de la séquence d'information, délivrant au moins un mot de code « source », et une sous-étape de modulation (212) de ce mot de code « source », délivrant des symboles modulés « source » (Ss).
En parallèle de l'entité source (S), à l'exception de la première émission effectuée par l'entité source, l'entité relais met également en œuvre une étape d'émission (22) simultanée de symboles modulés représentatifs d'une estimation (E) de ladite séquence d'information, dits symboles modulés « relais » (Sr), chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation (C2), d'ordre m.
Au regard des figures 6 à 9 représentant différents exemples de constellations (Cl) d'ordre n utilisée par l'entité source, les points sources sont représentés par des « + ».
Plus précisément, l'étape d'émission de symboles modulés « relais » (Sr) comprend une sous-étape de décodage (221) des symboles modulés « source » après réception (non représentée) de ces derniers, délivrant l'estimation (E) de la séquence d'information, une sous- étape de codage (222) de l'estimation de ladite séquence d'information, délivrant au moins un mot de code « relais », et une sous-étape de modulation (223) du au moins un mot de code « relais », délivrant les symboles modulés « relais » (Sr).
Comme décrit par la suite au regard des figures 6 à 9, l'invention se caractérise par le fait que les points des première et deuxième constellations (Cl et C2) étant tous distincts, et par le fait que l'entité source (S) et l'entité relais (R) émettent simultanément dans le canal H (à l'exception de la première émission effectuée par l'entité source) au moins un des symboles modulés « source » (S s) et au moins un desdits symboles modulés « relais » (Sr).
Du fait de l'émission simultanée de l'entité source (S) et de l'entité relais (R), on obtient dans le canal H par superposition des symboles résultants (Sd) correspondant à un point d'une constellation (Ceq) d'ordre n+m résultant de la superposition des signaux respectivement émis par l'entité source (S) et par l'entité relais (R).
Un point de la constellation résultante (Ceq) d'ordre n+m, se caractérise par une partie réelle (respectivement imaginaire) égale à la somme de la partie réelle (respectivement imaginaire) d'un point de la première constellation « source » d'ordre n et de la partie réelle (respectivement imaginaire) d'un point de la deuxième constellation « relais » d'ordre m.
Des exemples de constellations résultantes seront notamment illustrés par la suite en relation avec les figures 6 à 9.
La figure 3 illustre notamment l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais selon l'invention. En effet, au regard de cette figure l'entité source et l'entité relais transmettent simultanément. L'entité relais transmet en effet une version codée de l'information de l'entité source reçue dans l'unité de temps de précédent. Il y a donc un décalage d'une unité de temps entre les émissions simultanées d'une entité relais et d'une entité source.
Ainsi, la comparaison de la figure 1 précédemment comparée au regard de l'art antérieur et de la figure 3 illustrant l'émission simultanée selon l'invention, il est possible de constater que selon l'invention il y a bien pour une unité de temps considérée (à l'exception de la première considérée comme une étape d'initialisation du procédé selon l'invention) une émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais.
Ainsi, selon l'invention, une quantité deux fois plus importante d'information est transmise par unité de temps au regard de art antérieur décrit en relation avec la figure 1.
L'efficacité spectrale est donc fortement optimisée selon le procédé de l'invention.
En outre, par transposition du principe général de l'invention, un système multi-source et/ou multi-relais met en œuvre autant d'émissions simultanées qu'il n'y a d'entités sources et d'entités relais dans le système d'émission considéré.
Selon ce type de système d'émissions selon l'invention, l'efficacité spectrale est donc encore plus améliorée.
5.3 Implémentation physique du procédé d'émission selon l'invention
La figure 4 correspond à une représentation schématique du système d'émission selon un exemple de l'invention mettant en œuvre les étapes du procédé selon l'invention décrites précédemment en relation avec la figure 2.
En effet, selon l'exemple représenté à la figure 4, une séquence d'information us de longueur ks bits est codée (211) en mot de code cs au sein de l'entité source S par un codeur Cs de rendement Rs. Le mot de code cs est ensuite modulé (212) en xs et transmis sur le canal H.
Dans l'exemple de la figure 4, on considère notamment une modulation d'ordre n=l de type BPSK (de l'anglais « binary phase shift keying ») dont la constellation Cl est représentée par les points en « x » sur la figure 6.
Ensuite, au regard de la figure 4, l'entité relais reçoit une version bruitée du mot de code (cs ys j^). Ce mot de code bruité est décodé (221) au sein de l'entité relais R par un décodeur Cs _1 de rendement Rs délivrant une estimation ûs.
L'estimation ûs est ensuite entrelacée par un entrelaceur Π visant à ajouter de la redondance, puis recodée (222) par un codeur Cr de rendement Rr en mot de code cr.
Le codeur Cr de l'entité relais peut être selon une première variante différent ou selon une deuxième variante identique au codeur Cs mis en œuvre au sein de l'entité source, ce qui procure une grande souplesse d' implémentation.
Il est donc possible de combiner des entités source et des entités relais existantes peut importe le codage qu'elles mettent respectivement en œuvre.
Le mot de code cr est ensuite modulé (223) en utilisant une modulation selon une constellation C2 dont les points sont distincts de la constellation Cl utilisée par le modulateur de l'entité source.
Dans l'exemple de la figure 4, on considère notamment une modulation d'ordre m=l de type BPSK (de l'anglais « binary phase shift keying ») dont la constellation C2 est représentée par les points en « + » sur la figure 6. Ainsi, au regard de la première constellation Cl utilisée par l'entité source, la deuxième constellation C2 utilisée par l'entité relais correspond à la constellation Cl tournée d'un angle φ. Dans l'exemple selon la figure 6, les constellations Cl et C2 sont déphasées d'un angle φ=90° , en d'autre terme la deuxième constellation C2 est une rotation d'un quart de tour de la première constellation Cl .
Ainsi, selon cet exemple, les modulations mises d'une part en œuvre par l'entité source et d'autre part mise en œuvre par les deux entités relais sont respectivement des modulations en quadrature et en phase.
Selon l'invention d'autre valeurs de φ peuvent être utilisés. Différents exemples de valeur de φ sont notamment illustrés par les figures 7 à 9 décrites ultérieurement.
Ainsi, vue par l'entité destinataire, la modulation équivalente (Ceq) distribuée sur l'entité source et l'entité relais est une modulation d'ordre 2 (1+1) comprenant 22=4 points de type QPSK représentée par la constellation (Ceq) dont les points sont des « O » sur la figure 6.
Cette « distribution » de la modulation sur l'entité source et l'entité relais permet notamment de conserver un lien « source-relais » robuste du fait qu'une modulation d'ordre inférieur n au regard de la modulation équivalent d'ordre n+m est utilisée entre l'entité source et l'entité relais.
Selon cet exemple, la modulation mise en œuvre par l'entité source correspond à la modulation sur l'axe des réels, tandis que la modulation mise en œuvre par l'entité relais correspond à la modulation sur l'axe des imaginaires.
Un symbole résultant (Sd) correspond à un point 61 de la constellation (Ceq) d'ordre 4 de type QPSK, dont la composante réelle (respectivement imaginaire) est égale à la somme de la composante réelle (respectivement imaginaire) d'un point 62 en « x » de la première constellation Cl « source » d'ordre n=l de type BPSK et de la composante réelle (respectivement imaginaire) d'un point 63 en « + » de la deuxième constellation C2 « relais » d'ordre m = 1 de type BPSK.
5.4 Description d'un système d'émission multi-relais selon l'invention
La figure 5 représente schématiquement un système d'émission selon l'invention lorsque deux entités relais (RI et R2) sont par exemple prises en compte. Un tel système multi-relais est une transposition évidente du principe général de l'invention.
Selon ce système d'émission, l'entité source S émet en direction des deux entités relais RI et R2 et également directement en direction de l'entité destinataire D.
En effet, l'émission directe de l'entité source au destinataire permet notamment d'assurer une transmission de l'entité source vers le destinataire notamment en cas de défaut de fonctionnement (panne, batterie déchargée, destruction) de l'entité relais.
Dans le système représenté sur la figure 5, l'entité source émet notamment un symbole modulé « source » (Ss) en utilisant une constellation Cl de type modulation d'ordre n=2 à quatre états d'amplitude (points) (MA-4) à destination de chaque entité relais (RI) et (R2) représentée par des points en « x » sur cette même figure.
Les entités relais RI et R2 émettent respectivement un symbole modulé « relais » (Sr) en utilisant une constellation C2 de type modulation d'amplitude en d'ordre n=2 à quatre états d'amplitude (points) (MA-4) à destination de l'entité destinataire représentée par des points en « + » sur cette même figure. La constellation C2 utilisée par les entités relais étant tournée d'un angle φ=90° par rapport à la constellation Cl . Ainsi, selon cet exemple, les modulations d'une part mise en œuvre par l'entité source et d'autre part mise en œuvre par les deux entités relais sont respectivement des modulations en quadrature et en phase.
Ainsi, un point PI (62) de Cl ayant pour coordonnées (a=-l , et b=0) correspond à un point P2 (63) de c2 ayant pour coordonnées (a'= a * e^= 0, et b'= b* e^= 1), le point PR (61) résultant dans la constellation équivalent a pour coordonnées (a" = a' +a = -1 , et b"=b'+b=l).
Ainsi, les deuxièmes constellations C2 utilisées par chaque entité relais présentent des points distincts de la première constellation Cl utilisée par l'entité source. La constellation équivalente (Ceq) observée par l'entité destinataire (D) correspond à une constellation de type 16 MAQ correspondant à une modulation d'amplitude en quadrature d'ordre 4.
Selon une variante de réalisation (non représentée), les entités relais RI et R2 pourraient également utiliser des constellations C2 et C2' dont les points seraient distincts d'une constellation « relais » C2 à l'autre constellation « relais » C2' et également distincts de la constellation « source » C 1.
5.5 Exemples de modulations distribuées selon l'invention
Les figures 7 à 9 illustrent d'une part d'autres constellations utilisées respectivement par l'entité relais et par l'entité source et la constellation résultante de chacune de ces combinaisons.
Selon ces représentations , les points des constellations « source » sont représentés par des « x », les points des constellations « relais » sont représentés par des « + » et les points des constellations résultantes de l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais sont représentés par des « O » . La figure 7 correspond notamment à la distribution de modulation décrite précédemment en relation avec la figure 5, la constellation résultante d'ordre 4 de type 16-MAQ comprend seize points .
La composante réelle (respectivement imaginaire) de chacun de ces 16 points est égale à la somme de la composante réelle (respectivement imaginaire) d'un point en « x » de la première constellation Cl « source » d'ordre n=2 de type MA-4 et de la composante réelle (respectivement imaginaire) d'un point en « + » de la deuxième constellation C2 « relais » d'ordre m = 2 également de type MA-4.
La figure 8, illustre quand à elle un autre exemple selon laquelle l'entité source et l'entité relais utilisent deux constellations Cl et C2 d'ordre n=m=2 de type QPSK. Selon l'invention, la constellation C2 mise en œuvre par l'entité relais est une rotation d'un angle φ=30° de la constellation Cl mise en œuvre par l'entité relais.
Ainsi, selon cet exemple, les modulations mises d'une part en œuvre par l'entité source et d'autre part par l'entité relais ne sont pas des modulations en quadrature et en phase telles que représentés dans les exemples décrits précédemment.
On indique ci dessous les coordonnées des points des constellations Cl et C2 :
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
Ainsi, les coordonnées des 16 points de la constellation équivalente d'ordre obtenue lors de l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais sont :
Ceq
-1.66 0.96
-0.44 1.66
0.26 0.44
-0.96 -0.26
-0.26 0.96
0.96 1.66
1.66 0.44
0.44 -0.26
-0.26 -0.44
0.96 0.26
1.66 -0.96
0.44 -1.66
-1.66 -0.44
-0.44 0.26
0.26 -0.96
-0.96 -1.66 La figue 9 illustre un autre exemple selon laquelle l'entité source et l'entité relais utilisent deux constellations Cl et C2 d'ordre différents à savoir n=2 pour l'entité source et m=l pour l'entité relais.
Selon cet exemple, les modulations mises d'une part en œuvre par l'entité source et d'autre part par l'entité relais sont des modulations en quadrature et en phase. En outre, la modulation mise en œuvre par l'entité source correspond à la modulation sur l'axe des réels, tandis que la modulation mise en œuvre par l'entité relais correspond à la modulation sur l'axe des imaginaires.
Ainsi, vue par l'entité destinataire, la modulation équivalente (Ceq) distribuée sur l'entité source et l'entité relais est une modulation d'ordre 3 (2+1) comprenant 23=8 points représentée par la constellation (Ceq) dont les points sont des « O » sur la figure 9.
5.6 Description d'un mode de réalisation du procédé de réception selon l'invention On présente, en relation avec la figure 10, les principales étapes du procédé de réception selon un mode de réalisation de l'invention.
L'entité destinataire reçoit simultanément (101) les signaux de l'entité source et de l'entité relais et décode conjointement de manière itérative (103) les informations de l'entité source en exploitant la redondance additionnelle de l'entité relais.
Plus précisément, après réception, l'entité destinataire met en œuvre une démodulation (102) au moyen d'un démodulateur présentant un ordre de démodulation supérieur ou égal à la somme des ordres de modulation des modulateurs utilisés par la au moins une entité source et la au moins une entité relais en émission du système d'émission précédemment décrit.
De manière optimale l'ordre du démodulateur est exactement égal à la somme des ordres de modulation des modulateurs utilisés afin d'éviter toute complexité additionnelle de traitement.
Un tel démodulateur démodule conjointement les signaux reçus de l'entité source et de l'entité relais pour générer par exemple des rapports de logarithme de vraisemblance (LLRs) LLR(xs) et LLR(xr).
Par exemple, pour deux modulations BPSK utilisées à l'émission par l'entité source et l'entité relais, les points des constellations utilisées respectivement par l'entité source et l'entité relais étant tous distincts, le démodulateur utilisé est un démodulateur d'ordre n+m=2 de type QPSK.
Du fait de la construction spécifique de la constellation équivalent résultant de la superposition de signaux émis simultanément par l'entité source et par l'entité relais telle que décrite précédemment, le démodulateur sépare aisément les symboles modulés « source » des symboles modulés « relais » .
En effet, comme décrit précédemment, la constellation équivalente résultant dans le canal de l'émission simultanée de l'entité source et de l'entité relais est une constellation d'ordre n+m=2.
Les rapports de logarithme de vraisemblance (LLRs) LLR(xs) et LLR(xr) sont délivrés par le démodulateur respectivement en entrée des décodeurs Cs _1 et Cr _1, les décodeurs Cs et Cr correspondant respectivement aux codeurs Cs et Cr.
Le décodage (103) conjoint des informations de l'entité source us est un décodage itératif par échange d'information extrinsèque entre les décodeurs Cs _1 et Cr _1.
Il est à noter que la prise en compte du décalage introduit dès le départ dans le schéma de transmission afin de laisser le temps à l'entité relais de décoder le flux en provenance de l'entité source doit être intégré au processus de décodage itératif. Cela signifie simplement que le décodage itératif va être effectué en croisant les informations extrinsèques issues de deux mots de codes consécutifs et non celles issues des deux mots de codes simultanés. Ceci n'augmente pas la complexité du décodage et ne fait qu'introduire une latence lors du décodage.
5.7 Performances du procédé selon l 'invention.
Le procédé selon l'invention permet d'atteindre de bonnes performances en terme de minimisation du taux d'erreurs binaires. En effet, le graphique de la figure 11 est une superposition des réponses impulsionnelles du canal avec (111) et sans traitement (112), en d'autre termes sans entité relais, selon le procédé coopératif d'émission de l'invention, Ces résultats de performances sont notamment obtenus en considérant, pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, que l'entité source et l'entité relais utilisent un code convolutif récursif à 4 états de rendement R=l/2 et une modulation BPSK, appliqués à une séquence d'information us de longueur ks =128 bits avec dix itérations de décodage.
Toutefois, comme on l'a vu précédemment différents types de codage avec différents rendements peuvent être respectivement utilisés par l'entité relais et l'entité source.
Pour être comparables, les résultats de performances du procédé selon l'invention sont comparés au cas de simulation où une entité source utilise un code de rendement R=l/4 et une modulation QPSK.
Au regard de la figure 11 , les performances en termes de taux d'erreurs binaire (BER de l'anglais « bit error rate ») sont tracées en fonction du rapport signal sd le rapport signal à bruit du canal entre l'entité source et l'entité destinataire.
En outre les canaux utilisés selon la simulation représentée par la figure 11 sont des canaux de Rayleigh à évanouissement rapide.
On remarque que le procédé selon l'invention permet d'obtenir un gain important en termes de taux d'erreurs binaire par rapport à une transmission directe (112) entre l'entité source et l'entité destinataire.
Par exemple, un gain d'environ 3 dB est obtenu pour un taux d'erreur binaire de 10 .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'émission d'une séquence d'information d'au moins une entité source (S) vers une entité destinataire (D), via au moins une entité relais (R),
caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape d'émission (21), par ladite au moins une entité source, de symboles modulés représentatifs de ladite séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » (Ss) correspondant à un point d'une première constellation (Cl), d'ordre n ;
une étape d'émission (22), par ladite au moins une entité relais, de symboles modulés représentatifs d'une estimation de ladite séquence d'information, dits symboles modulés
« relais » (Sr), chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation (C2), d'ordre m,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts ,
et en ce que ladite au moins une entité source (S) et ladite au moins une entité relais (R) émettent simultanément au moins un desdits symboles modulés « source » (S s) et au moins un desdits symboles modulés « relais » (Sr).
2. Procédé d'émission selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ladite étape d'émission de symboles modulés « source » comprend une sous-étape de codage (211) de ladite séquence d'information, délivrant au moins un mot de code « source », et une sous-étape de modulation (212) dudit au moins un mot de code « source », délivrant lesdits symboles modulés « source »,
et en ce que ladite étape d'émission de symboles modulés « relais » comprend une sous-étape de décodage (221) desdits symboles modulés « source », délivrant ladite estimation (E) de ladite séquence d'information, une sous-étape de codage (222) de ladite estimation de ladite séquence d'information, délivrant au moins un mot de code « relais », et une sous-étape de modulation (223) dudit au moins un mot de code « relais », délivrant lesdits symboles modulés « relais ».
3. Procédé d'émission selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites sous-étapes de codage (211) de ladite séquence d'information et de codage (222) de ladite estimation de ladite séquence d'information mettent en œuvre des techniques de codage distinctes.
4. Procédé d'émission selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 , caractérisé en ce que lesdites sous-étapes de modulation (212) dudit au moins un mot de code « source » et de modulation (223) dudit au moins un mot de code « relais » mettent en œuvre des techniques de modulation distinctes .
5. Procédé d'émission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites sous-étapes de modulation (212) dudit au moins un mot de code « source » et de modulation (223) dudit au moins un mot de code « relais » sont respectivement des modulations en quadrature et en phase.
6. Signal représentatif d'une séquence d'information, émis par au moins une entité source (S) vers une entité destinataire (D), via au moins une entité relais (R), selon le procédé d'émission de la revendication 1 ,
caractérisé en ce qu'il comprend au moins un symbole résultant (Sd) de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » (Ss) par ladite au moins une entité source et d'un symbole modulé « relais » (Sr) par ladite entité relais ,
ledit symbole modulé « source » (Ss) correspondant à un point d'une première constellation (Cl) d'ordre n,
ledit symbole modulé « relais » (Sr) correspondant à un point d'une deuxième constellation (C2) d'ordre m,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts,
ledit symbole résultant correspondant à un point d'une constellation (Ceq) d'ordre n+m, dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés audit symbole modulé « source » et audit symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais » .
7. Entité source (S) apte à émettre une séquence d'information vers une entité destinataire, via au moins une entité relais ,
caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'émission de symboles modulés représentatifs de ladite séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation ;
lesdits moyens d'émission étant configurés pour émettre au moins un desdits symboles modulés « source » simultanément à au moins un symbole modulé « relais » représentatif d'une estimation de ladite séquence d'information, chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts.
8. Entité relais (R) apte à recevoir, d'au moins une entité source, au moins un symbole modulé « source » représentatif d'une séquence d'information, chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation, et à ré-émettre ladite séquence d'information vers une entité destinataire,
caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'émission de symboles modulés « relais » représentatifs d'une estimation de ladite séquence d'information, chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation,
lesdits moyens d'émission étant configurés pour émettre au moins un desdits symboles modulés « relais » simultanément à au moins un desdits symboles modulés « source »,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts.
9. Procédé de réception d'un signal représentatif d'une séquence d'information, émis par une entité, via au moins une entité relais,
caractérisé en ce qu'il comprend :
une étape de réception (101) dudit signal comprenant, au moins un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » par ladite source et d'un symbole modulé « relais » par ledit relais ,
ledit symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation d'ordre n,
ledit symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation d'ordre m,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts,
ledit symbole résultant correspondant à un point d'une constellation d'ordre n+m, dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés audit symbole modulé « source » et audit symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais »;
une étape de démodulation (102) dudit signal, délivrant au moins un mot de code « source » représentatif d'un symbole modulé « source » correspondant à un point de ladite première constellation et au moins un mot de code « relais » représentatif d'un symbole modulé « relais » correspondant à un point de ladite deuxième constellation ; - une étape de décodage itératif (103) desdits mots de code « source » et « relais »..
10. Procédé de réception selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite étape de démodulation met en œuvre un démodulateur présentant un ordre de démodulation supérieur ou égal à la somme des ordres de modulation des modulateurs utilisés par ladite au moins une entité source et ladite au moins une entité relais en émission.
11. Entité destinataire (D) apte à recevoir un signal représentatif d'une séquence d'information, émis par au moins une entité source, via au moins une entité relais,
caractérisée en ce qu'elle comprend :
des moyens de réception dudit signal comprenant, au moins un symbole résultant de l'émission simultanée d'un symbole modulé « source » par ladite source et d'un symbole modulé « relais » par ledit relais ,
ledit symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation d'ordre n,
ledit symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation d'ordre m,
les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts,
ledit symbole résultant correspondant à un point d'une constellation d'ordre n+m, dont la composante réelle est obtenue par sommation des composantes réelles des points associés audit symbole modulé « source » et audit symbole modulé « relais » et dont la composante imaginaire est obtenue par sommation des composantes imaginaires des points associés au symbole modulé « source » et au symbole modulé « relais »;
- des moyens de démodulation dudit signal, délivrant au moins un mot de code « source » représentatif d'un symbole modulé « source » correspondant à un point de ladite première constellation et au moins un mot de code « relais » représentatif d'un symbole modulé « relais » correspondant à un point de ladite deuxième constellation;
des moyens de décodage itératif desdits mots de code « source » et « relais » .
12. Système d'émission d'une séquence d'information d'au moins une entité source vers une entité destinataire, via au moins une entité relais,
caractérisé en ce qu'il comprend :
ladite au moins une entité source, émettant des symboles modulés représentatifs de ladite séquence d'information, dits symboles modulés « source », chaque symbole modulé « source » correspondant à un point d'une première constellation ;
ladite au moins une entité relais, émettant des symboles modulés représentatifs d'une estimation de ladite séquence d'information, dits symboles modulés « relais », chaque symbole modulé « relais » correspondant à un point d'une deuxième constellation, les points desdites première et deuxième constellations étant tous distincts ,
et en ce que ladite au moins une entité source et ladite au moins une entité relais émettent simultanément au moins un desdits symboles modulés « source » et au moins un desdits symboles modulés « relais » .
13. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé selon la revendication 1 ou selon la revendication 9 lorsque ce programme est exécuté par un processeur.
PCT/EP2013/068155 2012-09-03 2013-09-03 Procede d'emission cooperative, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant WO2014033315A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015529054A JP6250676B2 (ja) 2012-09-03 2013-09-03 協調送信の方法、信号、ソースエンティティ、中継エンティティ、受信方法、宛先エンティティ、システム、及びそれらに対応するコンピュータプログラム
EP13759697.9A EP2893679A1 (fr) 2012-09-03 2013-09-03 Procede d'emission cooperative, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant
KR1020157008450A KR20150052221A (ko) 2012-09-03 2013-09-03 협력형 송신 방법, 신호, 소스 엔티티, 릴레이 엔티티, 수신 방법, 목적지 엔티티, 시스템 및 이에 대응하는 컴퓨터 프로그램
US14/425,555 US20150222332A1 (en) 2012-09-03 2013-09-03 Method of Cooperative Emission, Signal, Source Entity, Relay Entity, Method of Reception, Destination Entity, System and Computer Program Corresponding Thereto

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1258203 2012-09-03
FR1258203A FR2995163B1 (fr) 2012-09-03 2012-09-03 Procede d'emission d'une sequence d'information, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014033315A1 true WO2014033315A1 (fr) 2014-03-06

Family

ID=47666200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/068155 WO2014033315A1 (fr) 2012-09-03 2013-09-03 Procede d'emission cooperative, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150222332A1 (fr)
EP (1) EP2893679A1 (fr)
JP (1) JP6250676B2 (fr)
KR (1) KR20150052221A (fr)
FR (1) FR2995163B1 (fr)
WO (1) WO2014033315A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11539557B1 (en) * 2021-12-16 2022-12-27 Qualcomm Incorporated Multi-level coding for power efficient channel coding

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007089110A2 (fr) * 2006-02-01 2007-08-09 Lg Electronics Inc. Procédé permettant de transmettre et de recevoir des données au moyen d'une modulation par superposition dans un système de communication sans fil
US20080064327A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Constellation rotation relay system and constellation rotation relay method
US20080317168A1 (en) 2005-12-12 2008-12-25 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Integer Spreading Rotation Matrices for Qam Constellations and Its Application to Decode-Remodulate-Forward Cooperative Communication Strategy

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2018787B1 (fr) * 2006-05-17 2017-03-08 LG Electronics Inc. Procédé de mise en oeuvre de codage par superposition pour un lien aval dans un système de communication sans fil
US8027286B2 (en) * 2006-07-28 2011-09-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-layer multi-hop wireless system
CN101447854B (zh) * 2007-11-27 2012-11-07 上海华为技术有限公司 数据发送/转发/处理方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080317168A1 (en) 2005-12-12 2008-12-25 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Integer Spreading Rotation Matrices for Qam Constellations and Its Application to Decode-Remodulate-Forward Cooperative Communication Strategy
WO2007089110A2 (fr) * 2006-02-01 2007-08-09 Lg Electronics Inc. Procédé permettant de transmettre et de recevoir des données au moyen d'une modulation par superposition dans un système de communication sans fil
US20080064327A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Constellation rotation relay system and constellation rotation relay method

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E. LARSSON; B. VOJCIC: "Coopérative transmit diversity based on superposition modulation", IEEE COMMUNICATIONS LETTERS, 2005, pages 778 - 780, XP001512681, DOI: doi:10.1109/LCOMM.2005.1506700
HIEU T NGUYEN ET AL: "Bandwidth-efficient Bit-interleaved Coded Cooperative Communications", WIRELESS PERSONAL COMMUNICATIONS, vol. 46, no. 3, 16 November 2007 (2007-11-16), KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DO, pages 247 - 268, XP019617235, ISSN: 1572-834X *
LI PING ET AL: "Superposition coded modulation and iterative linear MMSE detection", IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS,, vol. 27, no. 6, 1 August 2009 (2009-08-01), IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, US, pages 995 - 1004, XP011264542, ISSN: 0733-8716 *
LINDONG WU ET AL: "Relay Selection with Constellation Rearrangement for Superposition Modulation Cooperative Relay", WIRELESS COMMUNICATIONS, NETWORKING AND MOBILE COMPUTING (WICOM), 2011 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, 23 September 2011 (2011-09-23), pages 1 - 5, XP032059563, ISBN: 978-1-4244-6250-6, DOI: 10.1109/WICOM.2011.6040192 *
M. VALENTI; B. ZHAO: "Distributed turbo codes: towards the capacity of the relay channel", VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE, vol. 1, October 2003 (2003-10-01), pages 322 - 326
R. THOBABEN: "On distributed codes with noisy relays", PROC. ASILOMAR CONFERENCE ON SIGNAIS, SYSTEMS, AND COMPUTERS, October 2008 (2008-10-01)
SEONG-WEON KO ET AL: "Cooperative OFDM system for high throughput in wireless personal area networks", IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS,, vol. 56, no. 2, 1 May 2010 (2010-05-01), IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, pages 458 - 462, XP011352324, ISSN: 0098-3063, DOI: 10.1109/TCE.2010.5505955 *
Z. SI; R. THOBABEN; M. SKOGLUND: "On distributed serially concatenated codes", PROC IEEE SIGNAL PROCESSING WORKSHOP ON SIGNAL PROCESSING ADVANCE IN WIRELESS COMMUNICATIONS (SPAWC, June 2009 (2009-06-01)

Also Published As

Publication number Publication date
JP6250676B2 (ja) 2017-12-20
EP2893679A1 (fr) 2015-07-15
US20150222332A1 (en) 2015-08-06
FR2995163B1 (fr) 2014-09-12
KR20150052221A (ko) 2015-05-13
FR2995163A1 (fr) 2014-03-07
JP2015535398A (ja) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0891656B1 (fr) Procede et dispositif de codage convolutif de blocs de donnees, et procede et dispositif de decodage correspondants
EP2507930B1 (fr) Procede de transmission d'un signal numerique pour un systeme marc semi-orthogonal avec relais half-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
WO2013093359A1 (fr) Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système ms-marc semi-orthogonal, produit programme et dispositif relais correspondants
FR2845227A1 (fr) Procede de reception d'un signal module selon une technique de codage multi-niveaux, procede de decodage, dispositif de reception, systeme de codage-decodage et applications correspondant
EP2606583B1 (fr) Procédé et système de relayage sélectif dans un réseau de communication comprenant plusieurs sources, un relais et un dispositif de reception avec détection, au niveau du relais, d'erreurs sur les messages estimés reçus des sources et transmission, du relais vers le dispositif de réception, d'un signal représentatif des seuls messages pour lesquels aucune erreur n'a été détectée.
EP3161986B1 (fr) Procede de transmission dynamique et selectif fd-dsdf d'un signal numerique pour un systeme mamrc avec plusieurs relais full-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
EP0481549A1 (fr) Système et procédé de codage/décodage de signaux numériques transmis en modulation codée
WO2009135850A2 (fr) Procédé de décodage d'un signal mettant en oeuvre une construction progressive d'un arbre de décodage, produit programme d'ordinateur et dispositif de décodage correspondants
EP2795818A1 (fr) Procede de transmission d'un signal numerique pour un systeme ms-marc non-orthogonal, produit programme et dispositif relais correspondants
EP1668794B1 (fr) Procede d'emission multi-antennes d'un signal par codes espace-temps en bloc
EP2180626B1 (fr) Turbocodeur distribué pour canaux à évanouissements par blocs
EP2767020B1 (fr) Procede et systeme de communication utilisant des schemas de modulation et de codage dynamiques sur des canaux de communication hf large bande
FR2805102A1 (fr) Procedes et dispositifs d'emission et de reception d'information, et systemes les mettant en oeuvre
EP2478681B1 (fr) Procede de transmission d'un signal numerique pour un systeme marc avec relais half-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
FR3053193A1 (fr) Procede de transmission dynamique et selectif fd-dsdf d'un signal numerique pour un systeme marc/mamrc avec relais full-duplex et une voie de retour limitee, produit programme et dispositif relais correspondants
WO2010112606A2 (fr) Procédé et dispositif de modulation mettant en oeuvre une modulation différentielle, procédé et dispositif de démodulation, signal et produits programme d'ordinateur correspondants
EP1807957A1 (fr) Procede de reception iteratif pour systeme de type mimo, recepteur et programme d'ordinateur correspondants
WO2014033315A1 (fr) Procede d'emission cooperative, signal, entite source, entite relais, procede de reception, entite destinataire, systeme et programme d'ordinateur correspondant
EP3224978A1 (fr) Procede et dispositif de relayage souple et selectif ssdf
EP2514113A1 (fr) Procede de transmission d'un signal source, procede de reception d'un signal emis, emetteur, recepteur, signal et programmes d'ordinateur correspondants
WO2017098170A1 (fr) Procédé et dispositif de combinaison de trames de symboles complexes
FR2805109A1 (fr) Estimation de phase pour modulation psk en presence d'un decalage en frequence
WO2013037815A1 (fr) Procédé de transmission de données sur une voie de communication à accès multiple

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13759697

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015529054

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14425555

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157008450

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A