WO2021023928A1 - Procédé et système de génération d'au moins une zone pour la rétrodiffusion d'un signal ambiant et/ou pour la réception d'un signal ambiant rétrodiffusé - Google Patents

Procédé et système de génération d'au moins une zone pour la rétrodiffusion d'un signal ambiant et/ou pour la réception d'un signal ambiant rétrodiffusé Download PDF

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WO2021023928A1
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WO
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source
terminal
backscattering
reception
zone
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PCT/FR2020/051399
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Romain FARA
Dinh Thuy Phan Huy
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Orange
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Publication date
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    • H04W52/46—TPC being performed in particular situations in multi hop networks, e.g. wireless relay networks

Definitions

  • the present invention belongs to the general field of telecommunications. It relates more particularly to a method for generating at least one zone for backscattering, by at least one transmitting device and towards at least one receiving device, of an ambient radio signal transmitted by at least one source, and / or for generating. at least one zone for the reception, by said receiver device, of said backscattered ambient signal. It also relates to a method of communication between at least one transmitting device and at least one receiving device, by backscattering an ambient radio signal transmitted by at least one source.
  • the invention finds a particularly advantageous application, although in no way limiting, for applications of the "Internet of Things” type ("Internet of Things" or loT in Anglo-Saxon literature).
  • the ambient signal concerned corresponds to a radio signal transmitted, permanently or else recurrently, by at least one source in a given frequency band.
  • a radio signal transmitted, permanently or else recurrently, by at least one source in a given frequency band.
  • it can be a TV signal, a mobile phone signal (3G, 4G, 5G), a Wi-Fi signal, a WiMax signal, etc.
  • a transmitter device uses the ambient signal to send data to said receiver device. More particularly, the transmitter device reflects the ambient signal towards the receiver device, optionally by modulating it. The signal thus reflected is called a “backscattered signal”, and is intended to be decoded by the receiving device.
  • the transmitter device is equipped with at least one antenna configured to receive the ambient signal but also backscatter it to the receiving device.
  • the receiving device is configured to decode the backscattered signal.
  • the implementation of this decoding may be compromised due to the areas within which the transmitter device and the receiver device are respectively positioned.
  • the transmitter and receiver devices are generally positioned in a complex propagation environment comprising elements (walls, trees, ground, etc.) capable of generating reflections and diffractions of waves emitted by the source.
  • elements walls, trees, ground, etc.
  • interfering signal two types of signals reach the receiving device: the backscattered signal, the only carrier of the data useful for the implementation of ambient backscattering, as well as a signal coming directly from the source.
  • said interfering signal corresponds to a sum of waves which interfere with one another constructively or else destructively.
  • the power distribution generated by this interfering signal is not uniform and presents areas where the power is locally maximum or well, conversely, locally minimal.
  • the areas where the power is locally maximum (respectively locally minimum) are areas where the interference level is the highest (respectively the lowest).
  • the interference level may be high enough for the implementation of the decoding of the backscattered signal to be deteriorated (decoding error, poor reception of the signal. backscattered signal), causing communication between devices to fail.
  • the transmitting device is located in an area where the radiated power is locally minimum, the variation in electromagnetic power received by the receiving device, between times when the transmitting device backscattered and not not backscattered, may not reach a determined threshold, called "power threshold". However, reaching this power threshold conditions the effective implementation of the decoding.
  • the object of the present invention is to remedy all or part of the drawbacks of the prior art, in particular those set out above, by proposing a solution which makes it possible to generate at least one zone intended for a transmitter device and / or at least one zone intended for a receiving device, so as to prevent the backscattered signal from being decoded, and thus improve communication by ambient backscattering between these devices.
  • the invention relates to a method for generating at least one zone for backscattering, by at least one transmitting device and towards at least one receiving device, of a radio signal ambient transmitted by at least one source, and / or generation of at least one zone for the reception, by said receiving device, of said backscattered ambient signal.
  • said method comprises:
  • a step of determining an emission constraint making it possible, when it is complied with by the source, to generate at least one zone for backscattering in which the electromagnetic power received is greater than a determined threshold, called “backscatter threshold ", And / or generate at least one zone for reception in which the electromagnetic power received is less than a determined threshold, called" reception threshold ",
  • an area for backscattering forms an area in which it is advantageous to position at least one transmitter device in the context of an ambient backscattering communication.
  • the invention offers the possibility of generating a zone for backscattering within which the received electromagnetic power is adjusted, namely here greater than a backscatter threshold which can be determined as a function of said power threshold.
  • a backscatter threshold which can be determined as a function of said power threshold.
  • the invention offers the possibility of generating a zone for reception within which the electromagnetic power received is adjusted, namely here below a reception threshold which can be determined so as to avoid an excessive level of interference. important.
  • a reception threshold which can be determined so as to avoid an excessive level of interference.
  • the objective is to prevent an area in which there is a lot of interference, at least enough so that the decoding error rate exceeds a given threshold, from being considered a valid area. for receiving the backscattered signal. Therefore, by placing a receiving device in a reception area thus generated, the probability that the backscattered signal can be decoded is increased.
  • the generation method according to the invention is also remarkable in that the emission constraint is determined so as to be used by said at least one source, the latter therefore participating actively in the generation of a area for backscattering and / or area for reception.
  • the generation method may further include one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination.
  • the source is fixed and is configured to transmit in a frequency band, called "emission band", the determination step comprising:
  • a transmission in a frequency band, called the “working band” and included in the transmission band, and by at least one terminal whose position is intended to be included in a zone for backscattering or for reception, d '' at least one pilot sequence to the source,
  • a precoder capable of generating at said terminal an electromagnetic power greater than the backscattering threshold or less than the reception threshold depending on whether the position of the terminal is intended for be included in a zone for backscattering or for reception, said emission constraint corresponding to the use by the source of said precoder for sending.
  • said precoder is of the maximum ratio transmission type
  • said precoder is capable of forming power zeros.
  • said precoder is calculated so as to be of the forcing to zero type.
  • the invention offers the possibility of further improving the ambient backscatter communication between these devices.
  • the source is fixed and is configured to transmit in a frequency band, known as the "emission band", the determination step comprising:
  • said determining step also comprising, once the power measurements have been acquired for each beam:
  • At least two terminals are considered, including a first terminal whose position is intended to be included in a zone for backscattering and a second terminal whose position is intended to be included in a zone for reception. , so that if the bundles respectively selected by the first and second terminals coincide, the emission constraint corresponds to the use of the beam common to said first and second terminals.
  • the source is fixed and is configured to transmit in a frequency band, known as the "emission band", the determination step comprising:
  • said determining step also comprising, once the power values following each precoder have been calculated:
  • At least two terminals are considered, including a first terminal whose position is intended to be included in a zone for backscattering and a second terminal whose position is intended to be included in a zone for reception. , so that if the precoders respectively selected by the first and second terminals coincide, the emission constraint corresponds to the use of the precoder common to said first and second terminals.
  • the source comprises a directional antenna configured to transmit in a frequency band, called "emission band", and is associated with a displacement zone, the determination step comprising:
  • said determining step also comprising, once the path of the source has been completed,
  • At least two terminals are considered, including a first terminal whose position is intended to be included in a zone for backscattering and a second terminal whose position is intended to be included in a zone for reception. , so that if the antenna location and direction selected by the first terminal coincide with the location and the antenna direction selected by the second terminal, the emission constraint corresponds to the use of the location and the antenna direction common to said first and second terminals.
  • the invention relates to a method of communication between at least one transmitting device and at least one receiving device, by backscattering an ambient radio signal transmitted by at least one source, said method comprising:
  • the transmitter and receiver devices can be advantageously positioned in an appropriate manner in these zones.
  • the communication established between these devices is of excellent quality, especially when at least one area for backscattering and at least one area for reception are generated.
  • the steps of generation, positioning, backscattering and reception are iterated on a recurring basis.
  • the invention relates to a computer program comprising instructions for the implementation of at least part of a generation method according to the invention or of at least part of a communication method according to the invention when said program is executed by a computer.
  • the invention relates to a recording medium readable by a computer on which is recorded a computer program according to the invention.
  • the invention relates to a system comprising means configured to implement a generation method according to the invention or means configured to implement a communication method according to the invention.
  • FIG. 1 schematically represents a particular embodiment of an ambient backscattering communication system according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a partial view of an embodiment of a transmitter device of the communication system according to the invention
  • FIG. 3 schematically represents a particular embodiment of a generation system according to the invention
  • FIG. 4 represents, in the form of a flowchart, the main steps of a method for generating at least one zone for the backscattering of an ambient signal and / or at least one zone for the reception of a backscattered ambient signal according to the invention
  • FIG. 5 diagrammatically represents a first particular mode of implementation of the generation method of FIG. 4;
  • FIG. 6 schematically represents a second particular mode of implementation of the generation method of FIG. 4;
  • FIG. 7 schematically represents a third particular mode of implementation of the generation method of FIG. 4;
  • FIG. 8 schematically represents a fourth particular embodiment of the generation method of FIG. 4;
  • FIG. 9 represents, in the form of a flowchart, the main steps of a communication method according to the invention.
  • Figure 1 schematically shows a particular embodiment of an ambient backscattering communication system 10 according to the invention.
  • the communication system 10 comprises a source SO equipped with at least one directional antenna and configured to transmit, via said directional antenna and in a frequency band called "emission band", a radio signal called "ambient signal” .
  • Said ambient signal is for example emitted permanently. Alternatively, the broadcast is carried out on a recurring basis.
  • radio signal we refer here to an electromagnetic wave propagating by wireless means, the frequencies of which are included in the traditional spectrum of radio waves (a few hertz to several hundred gigahertz). The remainder of the description relates more specifically, but in no way limiting, an ambient 4G mobile telephone signal emitted in the transmission band [811 MHz, 821 MHz]
  • radio signals such as for example a mobile telephone signal other than 4G (for example 2G, 3G, 5G), a Wi-Fi signal, a WiMax signal, a DVB-T signal, etc.
  • 4G for example 2G, 3G, 5G
  • Wi-Fi for example
  • WiMax for example
  • DVB-T DVB-T
  • a person skilled in the art knows how to determine which emission signals can be considered for the source SO according to the modes of implementation envisaged for and detailed below.
  • the communication system 10 also includes a D_TX transmitter device and a D_RX receiver device respectively configured to communicate with each other by ambient backscattering from the ambient signal emitted by the source SO.
  • the communication system 10 comprises a single transmitter device D_TX and a single receiver device D_RX.
  • the invention is also applicable to a communication system comprising a plurality of transmitting devices and / or a plurality of transmitting devices.
  • communication by ambient backscattering consists of the use of the ambient signal, by the transmitter device D_TX, to send data to said receiver device D_RX.
  • the D_TX transmitter device (respectively the D_RX receiver device) is configured to perform, from the ambient signal (respectively from the backscattered signal), processing aimed at backscattering said ambient signal (respectively aimed at decoding said backscattered signal) , by implementing a backscattering method (respectively a decoding method).
  • the transmitter device D_TX (respectively the receiver device D_RX) comprises for example one or more processors and storage means (magnetic hard disk, electronic memory, optical disk, etc.) in which data is stored. and a program computer, in the form of a set of program code instructions to be executed to implement the backscattering method (respectively the decoding method).
  • the transmitter device D_TX the transmitter device D_TX
  • receiver device D_RX also comprises one or more programmable logic circuits, of FPGA, PLD type, etc., and / or specialized integrated circuits (ASIC), and / or a set of discrete electronic components, etc. adapted to implement the backscattering method (respectively the decoding method).
  • programmable logic circuits of FPGA, PLD type, etc., and / or specialized integrated circuits (ASIC), and / or a set of discrete electronic components, etc. adapted to implement the backscattering method (respectively the decoding method).
  • the transmitter device D_TX (respectively the receiver device D_RX) comprises a set of means configured in software (specific computer program) and / or hardware (FPGA, PLD, ASIC, etc.) to implement the backscattering method (respectively the decoding method).
  • the waves conveyed by the signals considered in the present invention are conceptually represented by wavy arrows in FIG. 1. More particularly, the arrows F_1 and F_2 represent waves of the ambient signal emitted by the source SO.
  • the waves represented by the arrow F_1 are backscattered by the transmitter device D_TX, and the waves of the backscattered signal are here represented by the arrow F_3.
  • the waves represented by the arrow F_2 are for their part not backscattered and reach the receiving device D_RX directly. Only the waves represented by the arrow F_3 carry the data that the receiver device D_RX is intended to decode.
  • Figure 1 is given purely for illustration. Thus, it does not include, for example, any element capable of reflecting or diffracting the waves of the ambient signal. In this sense, Figure 1 is intended to be a simplified version of the environment in which the transmitter devices are located. D_TX and D_RX receiver. It should nevertheless be borne in mind that this environment is generally of complex configuration and comprises, in practice, elements (walls, trees, ground, etc.) capable of generating such reflections and diffractions.
  • FIG 2 schematically shows a partial view of an embodiment of the D_TX transmitter device of Figure 1 (the means configured in software and / or hardware are not shown).
  • the configuration of such a D_TX transmitter device is known to those skilled in the art.
  • the D_TX transmitter device is equipped with an antenna 111 configured, in a manner known per se, to receive the ambient signal but also backscatter it to the D_RX receiver device. It should be noted that no limitation is attached to the number of antennas that can equip the D_TX transmitter device.
  • said antenna is constructed so as to have a larger dimension substantially equal to half the wavelength associated with a frequency F_C included in the emission band. More specifically, the frequency F_C considered here is the center frequency of the emission band [811 MHz, 821 MHz], or 816 MHz. Thus, said largest dimension of the antenna 111 is substantially equal to 18 cm.
  • the D_TX transmitter device is associated with a frequency band, called the "influence band", which corresponds to the frequency band in which the antenna 111 is able to receive / backscatter signals.
  • said influence band corresponds to a frequency interval centered on said frequency F_C, and whose amplitude is equal to a switching frequency F_E of the transmitter device D_TX.
  • Said switching frequency F_E corresponds to a frequency at which the transmitter device D_TX passes between distinct operating states, as is detailed later.
  • said influence band is equal to [F_C - F_E / 2, F_C + F_E / 2]
  • said switching frequency F_E is equal to 1 MHz
  • the influence band is then equal to [815.5 MHz, 816.5 MHz]
  • said influence band is included in the emission band associated with the source SO. Because of this inclusion, said influence band is qualified as a “working band”.
  • working band reference is made here to the fact that the transmitter device D_TX is compatible with the source SO, namely that the backscatter can be carried out for any frequency included in said working band.
  • the D_TX transmitter device is also associated with operating states, namely a so-called “backscatter” state (the D_TX transmitter device backscaters the ambient signal) as well as an opposite state called “non-backscattering” (the D_TX transmitter device is transparent to the ambient signal).
  • backscatter the D_TX transmitter device backscaters the ambient signal
  • non-backscattering the D_TX transmitter device is transparent to the ambient signal.
  • These states correspond to configurations in which said antenna 111 is connected to distinct impedances. This is typically a positive or even zero impedance in the case of a backscattering state, and conversely a theoretically infinite impedance in the case of the non-backscattering state.
  • the transmitter device D_TX comprises two switches 112, 113 configured so as to be able to connect to the antenna 111, according to their respective positions, an impedance l_1, by example equal to 0 Ohms, or even equal to R Ohms where R is a finite strictly positive value.
  • an impedance l_1 by example equal to 0 Ohms, or even equal to R Ohms where R is a finite strictly positive value.
  • the antenna 111 is in a so-called “open circuit” configuration corresponding to said non-backscattering state.
  • the receiver device D_RX for its part, is configured for:
  • said D_RX receiver device comprises at least one reception antenna. It should be noted that no limitation is attached to the number of antennas that can equip the D_RX receiver device.
  • the receiver device D_RX is a smartphone.
  • the SO source is a smartphone
  • the D_RX receiver device is a base station
  • the SO source is a smartphone
  • the D_RX receiver device is also a smartphone
  • the source SO is a domestic gateway (also called an “Internet box”) transmitting a Wi-Fi signal
  • the receiving device D_RX is a smartphone.
  • the transmitter device D_TX and the receiver device D_RX are respectively positioned in a zone Z_TX for backscattering and in a zone Z_RX for reception (the respective boundaries of the zones Z_TX and Z_RX are shown, to purely by way of illustration, dotted in figure 1).
  • zone for backscattering / reception we refer here to a zone specifically and advantageously generated according to the invention so that the transmitter device D_TX (respectively the receiver device D_RX) is positioned there.
  • the way in which these zones are generated is detailed below.
  • such an area for backscattering / reception corresponds to a geographical area known to be very frequented, especially during one or more periods of the day. This is for example a restaurant, a shopping area, a station dedicated to a mode of transport (metro, bus, train, etc.), a meeting room, etc.
  • visual identification means such as for example an indicator panel bearing a written mention relating to the nature of the zone considered.
  • the invention in addition to the communication system 10, the invention relates to a generation system 100 configured to generate such zones for backscatter / reception, with the objective that transmitter and receiver devices are positioned therein.
  • Figure 3 schematically shows a particular embodiment of said generation system 100 according to the invention.
  • the generation system 100 comprises a source corresponding to the source SO of the communication system 10 described above.
  • the generation system 100 also includes two terminals, namely:
  • the remainder of the description relates more specifically, but in a nonlimiting manner, to the case where the two terminals M_TX and M_RX are both cellular telephones, for example of the smartphone type.
  • terminals of another type such as a tablet, a personal digital assistant, a personal computer, etc.
  • the source SO as well as said first and second terminals M_TX, M_RX are configured to perform processing aimed at generating the zones Z_TX, Z_RX, by implementing a method for generating said zones Z_TX, Z_RX .
  • the source SO (respectively the first terminal M_TX / the second terminal M_RX) comprises for example one or more processors and storage means (magnetic hard disk, electronic memory, optical disk, etc.) in which stored are data and a computer program, in the form of a set of program code instructions to be executed to implement, at least in part, the generation method.
  • the source SO (respectively the first terminal M_TX / the second terminal M_RX) also includes one or more programmable logic circuits, of FPGA, PLD, etc. type, and / or specialized integrated circuits (ASIC) , and / or a set of discrete electronic components, etc. adapted to implement, at least in part, the generation method.
  • programmable logic circuits of FPGA, PLD, etc. type, and / or specialized integrated circuits (ASIC) , and / or a set of discrete electronic components, etc. adapted to implement, at least in part, the generation method.
  • the source SO (respectively the first terminal M_TX / the second terminal M_RX) comprises a set of means configured in software (specific computer program) and / or hardware (FPGA, PLD, ASIC). , etc.) to implement, at least in part, the generation method.
  • first terminal M_TX and the second terminal M_RX occupy respective fixed positions in the environment of the source SO.
  • FIG. 4 represents, in the form of a flowchart, the main steps of the generation process according to the invention.
  • said generation method comprises:
  • step E1 of determining an emission constraint C_TX allowing, when it is respected by the source SO, to generate the zone Z_TX for the backscattering as well as the zone Z_RX for the reception,
  • the emission constraint C_TX is determined, during step E1, so that, when the source SO emits, the electromagnetic power received in the zone Z_TX is greater than a determined threshold , known as “backscatter threshold” S_TX.
  • the decoding of the backscattered signal can only be implemented if the variation in electromagnetic power received by the receiver device D_RX, between times when the backscattered transmitter device and not not backscattered, and called “power contrast” C_P, reaches a determined threshold, called “power threshold” S_P.
  • a power threshold S_P is for example defined on the basis of a determined decoding error rate as well as the reception noise on the receiving device side D_RX.
  • the transmitter device D_TX can occupy a location in which the power radiated by the source SO is sufficient, so as to increase the power contrast C_P evaluated by the receiver device D_RX, and so that the threshold power S_P is finally reached.
  • the power contrast C_P can be evaluated according to the following formula:
  • PR corresponds to the power received by the receiver device D_RX when the transmitter device D_TX is in the backscatter state (respectively in the non-backscatter state).
  • the decoding can be theoretically implemented as soon as C_P> S_P, nothing excludes a more restrictive decoding condition from being imposed on the receiver device D_RX, such as for example C_P> N * S_P where N is a real number strictly greater than 1.
  • the backscattering threshold S_TX is determined as a function of said power threshold S_P.
  • said threshold S_TX is chosen sufficiently high, for example greater than the power threshold S_P.
  • the probability that the backscattered signal can be decoded is increased, and thus the communication by ambient backscattering between the devices is improved.
  • the emission constraint C_TX is also determined so that the electromagnetic power received in the zone Z_RX is less than a determined threshold, called the "reception threshold" S_RX.
  • the S_RX threshold considered here is typically determined as a function of a determined decoding error rate as well as a reception noise considered admissible on the D_RX receiver device side.
  • a person skilled in the art knows how to set an S_RX threshold above which (i.e. below which) a location can be considered for reception.
  • the objective is to prevent an area in which there is a great deal of interference, at least enough for the decoding error rate to exceed a given threshold, from being considered as a valid area for receiving the backscattered signal.
  • said S_RX threshold is chosen sufficiently low, for example in the range [-6 dB, -2dB], more particularly in the range [-6 dB, -4 dB]
  • the receiver device D_RX in the zone Z_RX, the probability that the backscattered signal can be decoded is increased, and thus the communication by ambient backscattering between the devices is improved.
  • the remainder of the description aims to detail different modes of implementation of the generation method, and more particularly of the determination step E1.
  • FIG. 5 diagrammatically represents a first particular mode of implementation of the generation method of FIG. 4 in which the source SO is fixed and configured to emit data with high spectral efficiency thanks to the formation of beams (also called “beamforming” in the English literature).
  • the determination step E1 comprises, in this first embodiment, a transmission E1_10, in the working band and by each of the terminals M_TX, M_RX, at minus one pilot sequence to the SO source.
  • the transmissions respectively associated with the first terminal M_TX and with the second terminal M_RX are for example synchronized. Alternatively, these broadcasts are out of sync.
  • the determination step E1 also includes an estimate E1_11, by the source SO and under the assumption of channel reciprocity, of a propagation channel CA_TX, CA_RX between the source SO and each of the terminals M_TX, M_RX from the pilot sequences received.
  • Estimation of a propagation channel in a wireless network is a conventional operation known to those skilled in the art, and therefore not detailed here further. It is based in particular on the sending of said sequences comprising pilot symbols on the propagation channel that it is sought to estimate.
  • the reciprocity assumption for estimating the channel is also known to those skilled in the art who therefore understand that the communication context between the terminals M_TX, M_RX and the source SO, for sending / receiving the pilot sequences , corresponds to a TDD mode (acronym of the Anglo-Saxon expression "Time Division Duplex").
  • the determination step E1 also includes a calculation E1_12, by the source SO and as a function of the estimated propagation channels CA_TX, CA_RX, of a precoder capable of generating at the level of the first terminal M_TX a higher electromagnetic power at the backscattering threshold S_TX, as well as at the level of the second terminal M_RX, an electromagnetic power lower than the reception threshold S_TX.
  • said precoder is of the zero forcing type (or ZF for “Zero Forcing” in the English literature).
  • such a ZF precoder makes it possible to obtain, simultaneously, a focusing of at least part of the radiation from the source SO towards the first terminal M_TX, as well as an absence of radiation at the source.
  • second level M_RX terminal In a manner known per se, such a ZF precoder makes it possible to obtain, simultaneously, a focusing of at least part of the radiation from the source SO towards the first terminal M_TX, as well as an absence of radiation at the source. second level M_RX terminal.
  • the parameterization of a ZF type precoder in order to generate at the level of the first terminal M_TX a power level greater than the backscatter threshold S_TX, as well as a power level less than the threshold of S_TX reception at the second terminal M_RX is a process known from the state of the art.
  • each zone Z_TX, Z_RX then takes, for example, substantially the shape of a circle centered on the terminal M_TX, M_RX associated and whose radius is of the order of a quarter of the wavelength associated with the frequency F_C.
  • the emission constraint C_TX corresponds to the use by the source SO, during emission step E2, of said precoder to send.
  • FIG. 6 schematically represents a second particular embodiment of the generation method of FIG. 4 in which the source SO is fixed and configured to emit data with high spectral efficiency thanks to the formation of beams (" beamforming ”).
  • each M_TX, M_RX terminal includes acquisition means configured to acquire, in the working band, electromagnetic power measurements received by said M_TX, M_RX terminal.
  • said acquisition means comprise an acquisition chain connected to a sensitive element configured to provide an analog electrical signal representative of the measured electromagnetic power.
  • said sensitive element corresponds to a reception antenna equipping the terminal M_TX, M_RX.
  • Said acquisition chain comprises for example an acquisition card configured to condition said electrical signal.
  • the packaging implemented by the acquisition card comprises for example, in a manner known in itself, amplification and / or filtering and / or current-power conversion. In general, the configuration of such acquisition means is well known to those skilled in the art, and is therefore not detailed here further.
  • the determination step E1 comprises, in this second mode of implementation, obtaining E1_20, by the source SO, of a grid G_F of beams (denoted G_F (1 ), G_F (2), etc.) respectively associated with determined directions.
  • a beam direction G_F (i) corresponds to a combination of directions in space, such a combination being able to be translated algebraically in the form of a vector representation.
  • a vector associated with a beam G_F (i) represents in itself a precoder which, when it is used by the source SO to transmit, makes it possible to focus the emission in the direction of the beam G_F (i) considered.
  • the beam grid G_F can be represented in the form of a matrix.
  • the beams G_F (i) of the grid are determined by means of a discrete Fourier transform ("DFT", standing for Discrete Fourier Transform in the English literature).
  • DFT discrete Fourier transform
  • Such a method is for example described in the document: “DFT beamforming for more accurate estimate of signal DOA with application to improving DS / CDMA receiver performance”, T. B. Vu, Electronic Letters, vol. 36, no. 9, pp. 834-836, 2000.
  • the beam grid G_F is predetermined.
  • said grid G_F is stored (in the form of a matrix) in storage means annexed to the source SO, such as for example a database stored on a server.
  • storage means being distinct from the storage means of the source SO, obtaining the beam grid G_F corresponds to a transmission from said grid to the source SO by communication means equipping the latter.
  • the source SO stores it in its storage means. No limitation is attached to the configuration of the means of communication suitable for transmitting the beam grid G_F, which can be wired or wireless, as well as using any type of known transport protocol.
  • the beam grid G_F is determined directly by the source SO.
  • obtaining the beam grid G_F corresponds to a calculation of the coefficients of the matrix associated with said grid G_F by the source SO.
  • the determination step E1 also comprises, for each beam G_F (i) of the grid G_F:
  • said step of determining E1 also comprises, once the power measurements have been acquired for each beam, a selection E1_23, by each terminal M_TX, M_RX, of a beam G_F (i), G_F (j) for which the power measurement P_TX (i), P_RX (j) is greater than said backscatter threshold S_TX or less than said reception threshold S_RX depending on whether the position of said terminal M_TX, M_RX is intended to be included in an area for Z_TX backscattering or for Z_RX reception.
  • the selected beam corresponds to the beam for which the associated power measurement is maximum (respectively for which the power measurement is minimum).
  • the determination step E1 further comprises a transmission E1_24, by each of the terminals M_TX, M_RX and to the source SO, of information INFO indicating the selected beam.
  • the E1_24 transmission takes place, for example, via a signaling message that can be defined in a telecommunications standard.
  • Such information INFO typically corresponds to the index i of the selected beam G_F (i).
  • the emission constraint C_TX corresponds to the use by the source SO, during the emission step E2 and on the basis of said information INFO, of the beam common to said first and second terminals M_TX, M_RX to transmit.
  • the emission constraint C_TX then corresponds to the use, by the source SO, of one or the other of said selected beams.
  • FIG. 7 schematically represents a third particular embodiment of the generation method of FIG. 4 in which the source SO is fixed and configured to emit data with high spectral efficiency thanks to the formation of beams (" beamforming ”).
  • the determination step E1 comprises, in this third mode of implementation, obtaining E1_30, by the source SO as well as by each of the terminals M_TX, M_RX, of a L_C code book (also called “codebook” in Anglo-Saxon literature) comprising a plurality of precoders (denoted L_C (1), L_C (2), etc.).
  • L_C code book also called “codebook” in Anglo-Saxon literature
  • L_C (i) precoders united within an L_C code book is well known to those skilled in the art who typically refers to a standard telecommunications to have access to such a code book L_C.
  • the codebook L_C is provided by a standard as defined in the document:
  • Said code book L_C is for example stored in storage means annexed to the source SO and the terminals M_TX, M_RX, such as for example a database stored on a server. These additional storage means being distinct from the storage means of the source SO and of the terminals M_TX, M_RX, obtaining the code book L_C corresponds to a transmission of said book to the source SO as well as to the terminals M_TX, M_RX by means of communication respectively equipping the latter. Once the code book L_C has been transmitted, the source SO and the terminals M_TX, M_RX stores it in their respective storage means.
  • the step of determining E1 also comprises a transmission E1_31, by the source SO and to each of the terminals M_TX, M_RX, of at least one pilot sequence.
  • the transmissions respectively associated with the first terminal M_TX and with the second terminal M_RX are for example synchronized. Alternatively, these broadcasts are out of sync.
  • the step of determining E1 also comprises an estimate E1_32, by each of the terminals M_TX, M_RX, of a propagation channel CA_TX, CA_RX between the source SO and said terminal M_TX, M_RX from the pilot sequences received.
  • the determination step E1 also comprises, for each precoder L_C (i) of the code book L_C, a calculation E1_33, by each of the terminals M_TX, M_RX and as a function of said precoder L_C (i), of an electromagnetic power value Pt_TX (i), Pt_RX (i) theoretically received by said terminal M_TX, M_RX in the working band and through the estimated propagation channel for this terminal M_TX, M_RX.
  • each terminal M_TX, M_RX is associated with a determined number of power values Pt_TX (i), Pt_RX (i), this number being equal to the number of precoders L_C (i) recorded in the L C.
  • said step of determining E1 also comprises, once said power values according to each precoder have been calculated, a selection E1_34, by each terminal M_TX, M_RX, of a precoder L_C (i), L_C (j) for which the power value Pt_TX (i), Pt_RX (j) is greater than said backscatter threshold S_TX or less than said reception threshold S_RX depending on whether the position of said terminal is intended to be included in an area for Z_TX backscattering or for Z_RX reception.
  • the selected precoder corresponds to the precoder whose associated power value is maximum (respectively whose power value is minimum).
  • the determination step E1 further comprises a transmission E1_35, by each of the terminals M_TX, M_RX and to the source SO, of information INFO indicating the selected precoder.
  • the E1_35 transmission takes place, for example, via a signaling message that can be defined in a telecommunications standard.
  • Such information INFO typically corresponds to the index i of the selected precoder L_C (i).
  • the emission constraint C_TX corresponds to the use by the source SO, during the emission step E2 and on the basis of said information INFO, of the precoder common to said first and second terminals M_TX, M_RX to transmit.
  • the emission constraint C_TX then corresponds to the use, by the source SO, of one or the other of said selected precoders.
  • the invention has hitherto been written considering that the SO source is fixed.
  • the invention is not, however, limited to such a configuration of the SO source.
  • FIG. 8 schematically represents a fourth particular mode of implementation of the generation method of FIG. 4 in which the source SO is able to move and configured to send data in a directional manner.
  • each terminal M_TX, M_RX comprises acquisition means having technical characteristics identical to those described above in the context of the second mode of implementation (FIG. 6).
  • the source SO comprises means for orienting the directional antenna.
  • the SO source is able, via its orientation means, to modify the direction in which the directional antenna points even though the SO source does not modify its position.
  • orientation means are of a type known per se, such as for example an electric motor dedicated to said orientation.
  • the source SO comprises means of movement (not shown in the figures) in the environment which surrounds it.
  • said displacement means comprise drive means, such as for example at least one electric motor, as well as guide means, such as for example wheels.
  • drive means such as for example at least one electric motor
  • guide means such as for example wheels.
  • other training means such as a heat engine
  • other guidance means such as caterpillars.
  • the SO source takes the form of a robot comprising an electric motor and wheels.
  • the software and / or hardware configured means equipping the source SO also make it possible to control its displacement.
  • these means include for example a control module (not shown in the figures) configured to generate commands for moving the source SO.
  • said commands are generated without assistance.
  • the source SO is able to move autonomously, that is to say without the intervention of an operator.
  • the control of the SO source is carried out in an assisted manner by an operator who generates remote control signals, these control signals then being transmitted to the SO source which moves according to the data conveyed in these signals.
  • the source SO comprises for example communication means for the reception of said signals of control, said signals then being processed by the control module.
  • These communication means are based, in a manner known per se, on a communication interface capable of exchanging data between said operator and the source SO. No limitation is attached to the nature of this communication interface, which can be wired or wireless, so as to allow the exchange of data according to any protocol known to those skilled in the art.
  • said electrical energy is contained in an electric battery integrated into the SO source, and can for example be recharged by means of solar panels equipping said SO source, or else by capacitive effect, so that said SO source is energetically autonomous.
  • the recharging of said battery is carried out via a connection to the domestic electrical network.
  • the source SO is associated with a zone, called a "displacement zone" Z_D, within which it can move.
  • Said movement zone Z_D typically corresponds to a geographic zone (on the ground) defined from the radiation pattern of the directional antenna equipping the source SO. More particularly, it is possible to determine, when the source SO is fixed, and from the radiation pattern of said directional antenna, a first coverage area (respectively a second coverage) corresponding to a geographical area within which the radiated power is greater than the backscatter threshold S_TX (respectively less than the reception threshold S_RX). It will of course be understood that this first coverage area (respectively this second coverage area) is liable to change during a movement of the source SO, as soon as said movement is carried out over a sufficient distance. Also, and in practice, the displacement zone Z_D is defined so as to have a greater dimension greater than or equal to the maximum between the largest dimension of the first coverage area and the largest dimension of the second coverage area.
  • a plurality of parameters can be taken into account, such as for example an energy autonomy of operation of the SO source, the configuration of the environment in which the source is located. SO (obstacles, etc.), forecasting a density of presence of D_TX transmitting devices and / or D_RX receivers, etc.
  • the determination step E1 comprises a path E1_40 of the source SO in at least part of the zone Z_D.
  • Such a path of the source SO allows the latter to scan at least in part the zone Z_D with the objective of testing antenna locations and directions from which it is possible to generate at least one zone.
  • this phase may include a continuous movement (that is to say without stopping within said part) between respectively initial and final locations in which the source SO is fixed, or else which can be carried out in a fractional manner (that is to say with one or more intermediate stops within said part before reaching a final location).
  • the path of the source SO is carried out autonomously, that is to say without external assistance.
  • the source SO is configured to analyze the environment in which it is located, in order to detect any obstacles that it can therefore bypass.
  • detection is typically implemented by means of imaging means (for example a camera) equipping the source SO, as well as by means of processing implemented by said source SO and aimed at analyzing images obtained with said means of imagery.
  • imaging means for example a camera
  • the path of the source SO is carried out in an assisted manner, for example by an operator able to remotely control the movements of the source SO.
  • the path of the source SO can take place according to a determined path, such as for example a spiral, a line, in slots, etc.
  • the displacement of the source SO can be carried out in a non-deterministic manner.
  • said part of the zone Z_D is for example configured so as to include the initial location of the source SO.
  • said part does not include the initial location, so that the source SO performs a preliminary movement in order to join said part which is then traversed.
  • the path of the source SO can be carried out for a determined duration which can be parameterized, so that the shape of said part can depend on this determined duration.
  • the path of the source SO is carried out throughout the zone Z_D. Proceeding in this way allows maximize the number of locations and directions that can be tested during the generation process.
  • the determination step E1 also comprises an emission E1_41, by the source SO and in at least one location A (i), of at least one pilot sequence following at least one determined direction D (i, j) of the directional antenna (i and j are integers greater than or equal to 1).
  • a direction D (i, j) of the directional antenna is conventionally expressed in the form of a pair of angular coordinates representing respectively the azimuth and the elevation of the antenna. It will of course be understood that the number of directions D (i, j) considered during transmission E1_41 is greater than or equal to the number of locations A (i) considered (ie for a given index i, the index j is greater than or equal to i).
  • the number of directions D (i, j) considered during the emission E1_41 is strictly greater than the number of locations A (i) considered.
  • the direction of the directional antenna is changed using the orientation means described above. For example, at a location A (i), the source SO emits pilot sequences in several directions whose respective elevation components are all identical, but whose respective azimuth components are scaled at a pitch equal to a degree of so as to cover a determined angular sector, for example an angular sector equal to [0 °, 360 °].
  • the E1_41 transmission of a pilot sequence is preferably carried out at a standstill (fractional exploration phase).
  • the source SO marks a stop at a location A (i) as soon as it wishes to transmit.
  • the determination step E1 also comprises, during said transmission E1_41, an acquisition E1_42, in the working band, and by each of the terminals M_TX, M_RX, of an electromagnetic power measurement P_TX (i), P_RX (i) received by said terminal M_TX, M_RX.
  • said step of determining E1 also comprises, once the path of the source SO has been completed, a selection E1_43, by each terminal M_TX, M_RX, of a location A (m), A (k) and an antenna direction D (m, n), D (k, I) associated with said location A (m), A (k) for which the power measurement P_TX ( i), P_RX (k) is greater than said backscatter threshold S_TX or less than said reception threshold S_RX depending on whether the position of said terminal M_TX, M_RX is intended to be included in a zone for Z_TX backscatter or for Z_RX reception.
  • the selected antenna location and direction, among the locations and directions associated with said measurements correspond to the location and direction for which the associated power measurement is maximum (respectively for which the power measurement is minimum ).
  • the determination step E1 comprises a transmission E1_44, by each of the terminals M_TX, M_RX and to the source SO, of information INFO indicating the location and direction selected.
  • the E1_44 transmission takes place, for example, via a signaling message that can be defined in a telecommunications standard.
  • the constraint transmission C_TX corresponds to the use by the source SO, during the transmission step E2 and on the basis of said information INFO, of the location and direction of the antenna common to said first and second terminals M_TX, M_RX to send.
  • the emission constraint C_TX then corresponds to the use, by the source SO, of the antenna location and direction selected by either of said terminals M_TX, M_RX.
  • the invention has been described so far by considering only two terminals, namely the first terminal M_TX and the second terminal M_RX.
  • the invention nevertheless remains applicable to a number of terminals other than two.
  • the configuration according to which the generation system 100 consists of the source SO and one or more terminals for backscattering (respectively one or more terminals for reception).
  • said precoder is of the maximum ratio transmission type (or MRT for “Maximum Ratio Transmission” in the English literature).
  • said MRT precoder is intended to be used so that the source SO focuses essentially towards said terminal in order to generate maximum power there.
  • said precoder is for example suitable for forming power zeros.
  • a precoder is well known to those skilled in the art, and essentially consists in allowing the source SO to generate signals of opposite signs (and therefore capable of canceling each other out) at the level of the terminal considered for reception.
  • the invention has also been described so far by considering modes of implementation of the generation method based on the use of one or more terminals M_TX, M_RX. Proceeding in this way advantageously makes it possible to configure the source SO, via the determination of the emission constraint C_TX, to be transmitted in a specific manner (precoder of a particular type, selection of a precoder or of a beam from among a plurality of precoders or beams) according to the positions occupied by the terminals M_TX, M_RX during the determination step E1.
  • the terminal or terminals M_TX, M_RX thus play the role of support for causing the source SO to be transmitted in a specific manner.
  • the determination step E1 aims to “teach” the source SO how the latter must send in order to generate one or more zones. Z_TX, Z_RX.
  • the determination step E1 may include obtaining, by the source SO, of a predetermined precoder implementing a discrete Fourier transform (as mentioned above in the description given with reference to FIG. 6), said emission constraint corresponding to the use by the source SO of said precoder to transmit during the transmission step E2.
  • a predetermined precoder implementing a discrete Fourier transform (as mentioned above in the description given with reference to FIG. 6)
  • said emission constraint corresponding to the use by the source SO of said precoder to transmit during the transmission step E2.
  • the location of the Z_TX zone or zones for backscattering or Z_RX for reception is not conditioned by the presence of one or more terminals.
  • a Z_TX zone for backscattering and / or of a Z_RX zone for reception is conditioned here by said power distribution.
  • a zone Z_TX for backscattering is typically chosen so as to be illuminated by the main emission lobe of the source SO, or even by a secondary lobe of sufficient power.
  • a zone Z_RX for reception is typically chosen so as not to be illuminated by the emission lobes of the source SO.
  • the invention also relates to a method of communication by ambient backscattering between the transmitter device D_TX and the receiver device D_RX.
  • Said communication method is advantageously based on the generation method described above in order to allow efficient communication between these devices within the communication system 10 as described above.
  • FIG. 9 represents, in the form of a flowchart, the main steps of the communication method according to the invention. Said communication method is detailed here, by way of illustration, with reference to the communication system 10 as described previously (FIG. 1).
  • said communication method firstly comprises a step H1 of generating the Z_TX zone for backscattering and of generating the Z_RX zone for reception according to the method of generating the l 'invention.
  • the communication method comprises a step H2 of positioning said D_TX transmitter device in the Z_TX area for backscattering if said D_TX transmitter device is not already positioned there, and of positioning said D_RX receiver device. in zone Z_RX for reception if said receiving device D_RX is not already positioned there.
  • the communication method comprises a step H3 of backscattering, by the transmitter device D_TX, of the ambient signal emitted by the source SO (ie the transmitter device D_TX goes from the state of non-backscattering in the backscatter state if it was not in this state before). It also comprises a step H4 of reception, by the receiver device D_TX, of the ambient signal backscattered by the transmitter device D_TX.
  • said steps of generation H1, positioning H2, backscattering H3 and reception H4 are iterated recurrently.
  • the fact of carrying out these steps recurrently makes it possible to take into account the variability of the environment in which the transmitter device D_TX and the receiver device D_RX are positioned.
  • said steps are iterated periodically, for example once a day in an environment in which the power distribution generated by the source SO is stable, or even more, for example once every hour if the power distribution is likely to change substantially every hour.

Abstract

L'invention concerne un procédé de génération d'au moins une zone pour la rétrodiffusion, par au moins un dispositif transmetteur et vers au moins un dispositif récepteur, d'un signal radio ambiant émis par au moins une source, et / ou de génération d'au moins une zone pour la réception, par ledit dispositif récepteur, dudit signal ambiant rétrodiffusé. En outre, ledit procédé comporte : - une étape de détermination d'une contrainte d'émission permettant, lorsqu'elle est respectée par la source, de générer au moins une zone pour la rétrodiffusion dans laquelle la puissance électromagnétique reçue est supérieure à un seuil déterminé, dit « seuil de rétrodiffusion », et / ou de générer au moins une zone pour la réception dans laquelle la puissance électromagnétique reçue est inférieure à un seuil déterminé, dit « seuil de réception », - une étape d'émission, par ladite source, sous respect de ladite contrainte d'émission.

Description

Description
Titre de l'invention :
PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE GÉNÉRATION D'AU MOINS UNE ZONE POUR LA
RÉTRODIFFUSION D'UN SIGNAL AMBIANT ET/OU POUR LA RÉCEPTION D'UN
SIGNAL AMBIANT RÉTRODIFFUSÉ
Technique antérieure
[0001] La présente invention appartient au domaine général des télécommunications. Elle concerne plus particulièrement un procédé de génération d’au moins une zone pour la rétrodiffusion, par au moins un dispositif transmetteur et vers au moins un dispositif récepteur, d’un signal radio ambiant émis par au moins une source, et / ou de génération d’au moins une zone pour la réception, par ledit dispositif récepteur, dudit signal ambiant rétrodiffusé. Elle concerne également un procédé de communication entre au moins un dispositif transmetteur et au moins un dispositif récepteur, par rétrodiffusion d’un signal radio ambiant émis par au moins une source. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, pour des applications du type « Internet des objets » (« Internet of Things » ou loT dans la littérature anglo-saxonne).
[0002] La technologie de rétrodiffusion ambiante est aujourd’hui bien connue. Les principes techniques sur lesquels s’appuie cette technologie sont décrits, notamment, dans le document de N. Van Huynh et al. intitulé « Ambient Backscatter Communications: A Contemporary Survey », in IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 20, no. 4, pp. 2889-2922,
Fourthquarter 2018. [0003] De manière conventionnelle, la rétrodiffusion d’un signal ambiant s’effectue entre au moins un dispositif transmetteur et au moins un dispositif récepteur occupant des positions respectives fixes.
[0004] Le signal ambiant concerné correspond à un signal radio émis, de manière permanente ou bien de manière récurrente, par au moins une source dans une bande fréquentielle donnée. Par exemple, il peut s’agir d’un signal de télévision, d’un signal de téléphonie mobile (3G, 4G, 5G), d’un signal Wi-Fi, d’un signal WiMax, etc. [0005] Pour communiquer avec un dispositif récepteur, un dispositif transmetteur exploite le signal ambiant pour envoyer des données vers ledit dispositif récepteur. Plus particulièrement, le dispositif transmetteur réfléchit le signal ambiant vers le dispositif récepteur, éventuellement en le modulant. Le signal ainsi réfléchi est dit « signal rétrodiffusé », et est destiné à être décodé par le dispositif récepteur.
[0006] Le fait qu’aucune onde radio supplémentaire (au sens d’une onde autre que celle résultant du signal ambiant) n’est émise par le dispositif transmetteur rend la technologie de rétrodiffusion ambiante particulièrement attractive. En effet, le coût énergétique d’une communication est ainsi optimisé, ce qui est notamment d’importance dans le contexte actuel de l’IoT où chaque objet de la vie courante a vocation à devenir un objet communicant.
[0007] Pour mettre en œuvre cette technologie, le dispositif transmetteur est équipé d’au moins une antenne configurée pour recevoir le signal ambiant mais aussi le rétrodiffuser vers le dispositif récepteur. Le dispositif récepteur, quant à lui, est configuré pour décoder le signal rétrodiffusé.
[0008] Cela étant, et en pratique, la mise en œuvre de ce décodage peut être compromise en raison des zones au sein desquelles le dispositif transmetteur et le dispositif récepteur sont respectivement positionnés. [0009] En effet, les dispositifs transmetteur et récepteur sont généralement positionnés dans un environnement de propagation complexe comprenant des éléments (murs, arbres, sol, etc.) susceptibles de générer des réflexions et des diffractions d’ondes émises par la source. Ainsi, et de manière schématique, deux types de signaux parviennent au dispositif récepteur : le signal rétrodiffusé, seul porteur des données utiles à la mise en œuvre de la rétrodiffusion ambiante, ainsi qu’un signal provenant directement de la source dit « signal interfèrent » et résultant de multiples réflexions / diffractions d’ondes (par « directement », on fait référence ici à des ondes non issues du signal rétrodiffusé). Du fait desdites réflexions / diffractions, ledit signal interfèrent correspond à une somme d’ondes qui interfèrent entre elles de manière constructive ou bien destructive. En conséquence, la distribution de puissance générée par ce signal interfèrent n’est pas uniforme et présente des zones où la puissance est localement maximale ou bien, à l’inverse, localement minimale. Les zones où la puissance est localement maximale (respectivement localement minimale) sont des zones où le niveau d’interférences est le plus élevé (respectivement le moins élevé).
[0010] Le fait que la distribution de ces zones ne soit pas maîtrisée se révèle être problématique pour assurer une communication efficace entre le dispositif transmetteur et le dispositif récepteur qui sont traditionnellement agencés de manière arbitraire au voisinage l’un de l’autre.
[0011] En effet, si le dispositif récepteur se situe dans une zone de puissance localement maximale, le niveau d’interférences peut être suffisamment élevé pour que la mise en œuvre du décodage du signal rétrodiffusé soit détériorée (erreur de décodage, mauvaise réception du signal rétrodiffusé), faisant ainsi échouer la communication entre les dispositifs.
[0012] De manière alternative, ou bien en complément, si le dispositif transmetteur se situe dans une zone où la puissance rayonnée est localement minimale, la variation de puissance électromagnétique reçue par le dispositif récepteur, entre des instants où le dispositif transmetteur rétrodiffusé et ne rétrodiffusé pas, peut ne pas atteindre un seuil déterminé, dit « seuil de puissance ». Or, l’atteinte de ce seuil de puissance conditionne la mise en œuvre effective du décodage.
Exposé de l’invention
[0013] La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette de générer au moins une zone destinée à un dispositif transmetteur et / ou au moins une zone destinée à un dispositif récepteur, de sorte à éviter que le signal rétrodiffusé ne puisse être décodé, et ainsi améliorer la communication par rétrodiffusion ambiante entre ces dispositifs.
[0014] A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de génération d’au moins une zone pour la rétrodiffusion, par au moins un dispositif transmetteur et vers au moins un dispositif récepteur, d’un signal radio ambiant émis par au moins une source, et / ou de génération d’au moins une zone pour la réception, par ledit dispositif récepteur, dudit signal ambiant rétrodiffusé. En outre, ledit procédé comporte :
- une étape de détermination d’une contrainte d’émission permettant, lorsqu’elle est respectée par la source, de générer au moins une zone pour la rétrodiffusion dans laquelle la puissance électromagnétique reçue est supérieure à un seuil déterminé, dit « seuil de rétrodiffusion », et / ou de générer au moins une zone pour la réception dans laquelle la puissance électromagnétique reçue est inférieure à un seuil déterminé, dit « seuil de réception »,
- une étape d’émission, par ladite source, sous respect de ladite contrainte d’émission.
[0015] Ainsi, une zone pour la rétrodiffusion, telle que générée par le procédé de génération de l’invention, forme une zone dans laquelle il est avantageux de positionner au moins un dispositif transmetteur dans le cadre d’une communication par rétrodiffusion ambiante. En effet, l’invention offre la possibilité de générer une zone pour la rétrodiffusion au sein de laquelle la puissance électromagnétique reçue est ajustée, à savoir ici supérieure à un seuil de rétrodiffusion qui peut être déterminé en fonction dudit seuil de puissance. Ainsi, en plaçant un dispositif transmetteur dans une zone pour la rétrodiffusion ainsi générée, on augmente la probabilité que le signal rétrodiffusé puisse être décodé. On améliore donc la communication par rétrodiffusion ambiante entre un dispositif transmetteur et un dispositif récepteur.
[0016] Les avantages précités s’appliquent de manière symétrique au cas d’une zone pour la réception telle que générée par le procédé de génération de l’invention. En effet, l’invention offre la possibilité de générer une zone pour la réception au sein de laquelle la puissance électromagnétique reçue est ajustée, à savoir ici inférieure à un seuil de réception qui peut être déterminé de sorte à éviter un niveau d’interférences trop important. Ainsi, en fixant un tel seuil, l’objectif est d’éviter qu’une zone en laquelle il existe de nombreuses interférences, du moins suffisamment pour que le taux d’erreur de décodage dépasse un seuil donné, soit considérée comme une zone valide pour la réception du signal rétrodiffusé. Dès lors, en plaçant un dispositif récepteur dans une zone pour la réception ainsi générée, on augmente la probabilité que le signal rétrodiffusé puisse être décodé. On améliore donc la communication par rétrodiffusion ambiante entre un dispositif transmetteur et un dispositif récepteur. [0017] Le procédé de génération selon l’invention est en outre remarquable en ce que la contrainte d’émission est déterminée de sorte à être utilisée par ladite au moins une source, cette dernière participant donc de manière active à la génération d’une zone pour la rétrodiffusion et / ou d’une zone pour la réception.
[0018] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé de génération peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
[0019] Dans un premier mode de mise en œuvre, la source est fixe et est configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d’émission », l’étape de détermination comportant :
- une émission, dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d’émission, et par au moins un terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception, d’au moins une séquence pilote vers la source,
- une estimation, par la source et sous hypothèse de réciprocité de canal, d’un canal de propagation entre la source et ledit terminal à partir de ladite au moins une séquence pilote reçue,
- un calcul, par la source et en fonction du canal de propagation estimé, d’un précodeur apte à générer au niveau dudit terminal une puissance électromagnétique supérieure au seuil de rétrodiffusion ou inférieure au seuil de réception selon que la position du terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception, ladite contrainte d’émission correspondant à l’utilisation par la source dudit précodeur pour émettre.
[0020] Avantageusement, lorsqu’un seul terminal est considéré, et :
- si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion, ledit précodeur est de type transmission à ratio maximal ;
- ou bien, si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la réception, ledit précodeur est apte à la formation de zéros de puissance.
[0021] De manière également avantageuse, lorsqu’au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ainsi qu’un deuxième terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la réception, ledit précodeur est calculé de sorte à être de type forçage à zéro.
[0022] De telles dispositions permettent de bénéficier de manière simultanée de la génération d’une zone pour la rétrodiffusion et d’une zone pour la réception.
Ainsi, en plaçant des dispositifs transmetteur et récepteur dans ces zones, l’invention offre la possibilité d’améliorer encore plus la communication par rétrodiffusion ambiante entre ces dispositifs.
[0023] Dans un deuxième mode de mise en œuvre, la source est fixe et est configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d’émission », l’étape de détermination comportant :
- une obtention, par la source, d’une grille de faisceaux respectivement associés à des directions déterminées, et, pour chaque faisceau de ladite grille,
- une émission, par la source, selon la direction dudit faisceau,
- au cours de ladite émission, une acquisition, dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d’émission, et par au moins un terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception, d’une mesure de puissance électromagnétique reçue par ledit terminal, ladite étape de détermination comportant également, une fois les mesures de puissance acquises pour chaque faisceau :
- une sélection, par ledit au moins un terminal, d’un faisceau pour lequel la mesure de puissance est supérieure audit seuil de rétrodiffusion ou inférieure audit seuil de réception selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception,
- une transmission, par ledit au moins un terminal et vers la source, d’une information indiquant le faisceau sélectionné, ladite contrainte d’émission correspondant à l’utilisation par la source, sur la base de ladite au moins une information, d’un faisceau sélectionné pour émettre.
[0024] Avantageusement, au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ainsi qu’un deuxième terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la réception, de sorte que si les faisceaux respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux coïncident, la contrainte d’émission correspond à l’utilisation du faisceau commun auxdits premier et deuxième terminaux.
[0025] Dans un troisième mode de mise en œuvre, la source est fixe et est configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d’émission », l’étape de détermination comportant :
- une obtention, par la source ainsi que par au moins un terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception, d’un livre de code comportant une pluralité de précodeurs,
- une émission, par la source et vers ledit au moins un terminal, d’au moins une séquence pilote déterminée,
- une estimation, par ledit au moins un terminal, d’un canal de propagation entre la source et ledit terminal à partir de ladite au moins une séquence pilote reçue, et, pour chaque précodeur du livre de code,
- un calcul, par ledit au moins un terminal et en fonction dudit précodeur, d’une valeur de puissance électromagnétique théoriquement reçue par ledit terminal à travers le canal de propagation estimé et dans une bande fréquentielle, dite
« bande de travail » et incluse dans la bande d’émission, ladite étape de détermination comportant également, une fois les valeurs de puissance suivant chaque précodeur calculées :
- une sélection, par ledit au moins un terminal, d’un précodeur pour lequel la valeur de puissance est supérieure audit seuil de rétrodiffusion ou inférieure audit seuil de réception selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception,
- une transmission, par ledit au moins un terminal et vers la source, d’une information indiquant le précodeur sélectionné, ladite contrainte d’émission correspondant à l’utilisation par la source, sur la base de ladite information, d’un précodeur sélectionné pour émettre.
[0026] Avantageusement, au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ainsi qu’un deuxième terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la réception, de sorte que si les précodeurs respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux coïncident, la contrainte d’émission correspond à l’utilisation du précodeur commun auxdits premier et deuxième terminaux.
[0027] Dans un quatrième mode de mise en œuvre, la source comporte une antenne directive configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d’émission », et est associée à une zone de déplacement, l’étape de détermination comportant :
- un parcours de la source dans au moins une partie de ladite zone de déplacement,
- au cours du parcours de la source, une émission, par la source et en au moins un emplacement, d’au moins une séquence pilote suivant au moins une direction déterminée de l’antenne directive,
- au cours de ladite émission, une acquisition, dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d’émission, et par au moins un terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception, d’une mesure de puissance électromagnétique reçue par ledit terminal, ladite étape de détermination comportant également, une fois le parcours de la source achevé,
- une sélection, par ledit au moins un terminal, d’un emplacement et d’une direction d’antenne associée audit emplacement pour lesquels la mesure de puissance est supérieure audit seuil de rétrodiffusion ou inférieure au seuil de réception selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception,
- une transmission, par ledit au moins terminal et vers la source, d’une information indiquant l’emplacement et la direction d’antenne sélectionnés, ladite contrainte d’émission correspondant à l’utilisation par la source, sur la base de ladite au moins une information, d’un emplacement et d’une direction sélectionnés pour émettre.
[0028] Avantageusement, au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ainsi qu’un deuxième terminal dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la réception, de sorte que si l’emplacement et la direction d’antenne sélectionnés par le premier terminal coïncident avec l’emplacement et la direction d’antenne sélectionnés par le deuxième terminal, la contrainte d’émission correspond à l’utilisation de l’emplacement et de la direction d’antenne communs auxdits premier et deuxième terminaux.
[0029] Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un procédé de communication entre au moins un dispositif transmetteur et au moins un dispositif récepteur, par rétrodiffusion d’un signal radio ambiant émis par au moins une source, ledit procédé comportant :
- une étape de génération d’au moins une zone pour la rétrodiffusion et / ou de génération d’au moins une zone pour la réception selon un procédé conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 10,
- une étape de positionnement dudit dispositif transmetteur dans une zone pour la rétrodiffusion si ledit dispositif transmetteur n’est pas déjà positionné dans une zone pour la rétrodiffusion et / ou de positionnement dudit dispositif récepteur dans une zone pour la réception si ledit dispositif récepteur n’est pas déjà positionné dans une zone pour la réception,
- une étape de rétrodiffusion, par le dispositif transmetteur, du signal ambiant,
- une étape de réception, par le dispositif récepteur, du signal ambiant rétrodiffusé.
[0030] Ainsi, une fois qu’au moins une zone pour la rétrodiffusion et / ou au moins une zone pour la réception a été déterminée, les dispositifs transmetteur et récepteur peuvent être avantageusement positionnés de manière idoine dans ces zones. La communication établie entre ces dispositifs est d’excellente qualité, tout particulièrement lorsqu’au moins une zone pour la rétrodiffusion et au moins une zone pour la réception sont générées.
[0031] Dans des modes particuliers de mise en œuvre, les étapes de génération, de positionnement, de rétrodiffusion et de réception sont itérées de manière récurrente.
[0032] De telles dispositions permettent de prendre en compte la variabilité de l'environnement dans lequel sont positionnés le dispositif transmetteur et le dispositif récepteur. [0033] Selon un troisième aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d’au moins une partie d’un procédé de génération selon l’invention ou d’au moins une partie d’un procédé de communication selon l’invention lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
[0034] Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur selon l’invention.
[0035] Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un système comportant des moyens configurés pour mettre en œuvre un procédé de génération selon l’invention ou des moyens configurés pour mettre en œuvre un procédé de communication selon l’invention.
Brève description des dessins
[0036] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
[Fig. 1] la figure 1 représente schématiquement un mode particulier de réalisation d’un système de communication par rétrodiffusion ambiante selon l’invention ;
[Fig. 2] la figure 2 représente schématiquement une vue partielle d'un exemple de réalisation d’un dispositif transmetteur du système de communication selon l’invention ;
[Fig. 3] la figure 3 représente schématiquement un mode particulier de réalisation d’un système de génération selon l’invention ;
[Fig. 4] la figure 4 représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes d’un procédé de génération d’au moins une zone pour la rétrodiffusion d’un signal ambiant et / ou d’au moins une zone pour la réception d’un signal ambiant rétrodiffusé selon l’invention ;
[Fig. 5] la figure 5 représente schématiquement un premier mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 ; [Fig. 6] la figure 6 représente schématiquement un deuxième mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 ;
[Fig. 7] la figure 7 représente schématiquement un troisième mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 ;
[Fig. 8] la figure 8 représente schématiquement un quatrième mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 ;
[Fig. 9] la figure 9 représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes d’un procédé de communication selon l’invention.
Description des modes de réalisation
[0037] La figure 1 représente schématiquement un mode particulier de réalisation d’un système 10 de communication par rétrodiffusion ambiante selon l’invention.
[0038] Le système 10 de communication comporte une source SO équipée d’au moins une antenne directive et configurée pour émettre, via ladite antenne directive et dans une bande fréquentielle dite « bande d’émission », un signal radioélectrique dit « signal ambiant ». Ledit signal ambiant est par exemple émis de manière permanente. Alternativement, l’émission est réalisée de manière récurrente.
[0039] Pour la suite de la description, et tel qu’illustré par la figure 1, on considère de manière nullement limitative le cas où le signal ambiant n’est émis que par une seule source. Aucune limitation n’est toutefois attachée au nombre de sources pouvant être considérée dans le cadre de la présente invention, dès lors que ces sources émettent dans des bandes respectives dont l’intersection n’est pas vide et qui en outre intersecte une bande fréquentielle déterminée, comme cela décrit ci-après plus en détails.
[0040] Par « signal radioélectrique », on fait référence ici à une onde électromagnétique se propageant par des moyens non filaires, dont les fréquences sont comprises dans le spectre traditionnel des ondes radioélectriques (quelques hertz à plusieurs centaines de gigahertz). [0041] La suite de la description vise plus spécifiquement, mais de manière nullement limitative, un signal ambiant de téléphonie mobile 4G émis dans la bande d’émission [811 MHz, 821 MHz]
[0042] Il convient toutefois de préciser que l’invention reste applicable à d’autres types de signaux radioélectriques, comme par exemple un signal de téléphonie mobile autre que 4G (par exemple 2G, 3G, 5G), un signal Wi-Fi, un signal WiMax, un signal DVB-T, etc. D’une manière générale, l’homme du métier sait déterminer quels signaux d’émission peuvent être considérés pour la source SO selon les modes de mise en œuvre envisagés pour et détaillés ci-après.
[0043] Le système 10 de communication comporte également un dispositif transmetteur D_TX ainsi qu’un dispositif récepteur D_RX respectivement configurés afin de communiquer entre eux par rétrodiffusion ambiante à partir du signal ambiant émis par la source SO.
[0044] Dans la suite de la description, et tel qu’illustré par le mode de réalisation de la figure 1, on considère de manière non limitative que le système 10 de communication comprend un seul dispositif transmetteur D_TX et un seul dispositif récepteur D_RX. Il convient toutefois de préciser que l’invention est également applicable à un système de communication comprenant une pluralité de dispositifs transmetteurs et / ou une pluralité de dispositifs émetteurs.
[0045] De manière connue en soi, la communication par rétrodiffusion ambiante consiste en l’exploitation du signal ambiant, par le dispositif transmetteur D_TX, pour envoyer des données vers ledit dispositif récepteur D_RX. Plus particulièrement, le dispositif transmetteur D_TX (respectivement le dispositif récepteur D_RX) est configuré pour effectuer, à partir du signal ambiant (respectivement à partir du signal rétrodiffusé), des traitements visant à rétrodiffuser ledit signal ambiant (respectivement visant à décoder ledit signal rétrodiffusé), en mettant en œuvre un procédé de rétrodiffusion (respectivement un procédé de décodage).
[0046] A cet effet, le dispositif transmetteur D_TX (respectivement le dispositif récepteur D_RX) comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre le procédé de rétrodiffusion (respectivement le procédé de décodage).
[0047] Alternativement ou en complément, le dispositif transmetteur D_TX
(respectivement le dispositif récepteur D_RX) comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et / ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre le procédé de rétrodiffusion (respectivement le procédé de décodage).
[0048] En d'autres termes, le dispositif transmetteur D_TX (respectivement le dispositif récepteur D_RX) comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et / ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre le procédé de rétrodiffusion (respectivement le procédé de décodage).
[0049] Les aspects spécifiques concernant l’émission de données par rétrodiffusion à destination du dispositif récepteur D_RX, ainsi que ceux concernant les techniques de décodage mises en œuvre par ce dernier, sont connus de l’homme du métier et sortent du cadre de la présente invention. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés ici plus avant.
[0050] Les ondes véhiculées par les signaux considérés dans la présente invention sont représentées de manière conceptuelle par des flèches ondulées dans la figure 1. Plus particulièrement, les flèches F_1 et F_2 représentent des ondes du signal ambiant émis par la source SO. Les ondes représentées par la flèche F_1 sont rétrodiffusées par le dispositif transmetteur D_TX, et les ondes du signal rétrodiffusé sont ici représentées par la flèche F_3. Les ondes représentées par la flèche F_2 ne sont quant à elles pas rétrodiffusées et parviennent directement au dispositif récepteur D_RX. Seules les ondes représentées par la flèche F_3 transportent les données que le dispositif récepteur D_RX est destiné à décoder.
[0051] Il convient de noter que la figure 1 est donnée à titre purement illustratif. Ainsi, elle ne comporte par exemple aucun élément susceptible de réfléchir ou diffracter les ondes du signal ambiant. En ce sens, la figure 1 se veut être une version simplifiée de l’environnement dans lequel se trouvent les dispositifs transmetteur D_TX et récepteur D_RX. Il faut néanmoins garder à l’esprit que cet environnement est en général de configuration complexe et comporte, en pratique, des éléments (murs, arbres, sol, etc.) aptes à générer de telles réflexions et diffractions.
[0052] La figure 2 représente schématiquement une vue partielle d'un exemple de réalisation du dispositif transmetteur D_TX de la figure 1 (les moyens configurés de façon logicielle et / ou matérielle n’y sont pas représentés). La configuration d’un tel dispositif transmetteur D_TX est connue de l’homme du métier.
[0053] Tel qu’illustré par la figure 2, le dispositif transmetteur D_TX est équipé d’une antenne 111 configurée, de manière connue en soi, pour recevoir le signal ambiant mais aussi le rétrodiffuser vers le dispositif récepteur D_RX. Il convient de noter qu’aucune limitation n’est attachée au nombre d’antennes pouvant équiper le dispositif transmetteur D_TX.
[0054] Dans l’exemple de la figure 2, ladite antenne est construite de sorte à présenter une plus grande dimension sensiblement égale à la moitié de la longueur d’onde associée à une fréquence F_C comprise dans la bande d’émission. Plus particulièrement, la fréquence F_C considérée ici est la fréquence centrale de la bande d’émission [811 MHz, 821 MHz], soit 816 MHz. Ainsi, ladite plus grande dimension de l’antenne 111 est sensiblement égale à 18 cm.
[0055] En pratique, le dispositif transmetteur D_TX est associé à une bande fréquentielle, dite « bande d’influence », qui correspond à la bande fréquentielle dans laquelle l’antenne 111 est apte à recevoir / rétrodiffuser des signaux. Ainsi, dans l’exemple donné ci-avant en référence à la figure 2, ladite bande d’influence correspond à un intervalle de fréquences centré sur ladite fréquence F_C, et dont l’amplitude est égale à une fréquence de commutation F_E du dispositif transmetteur D_TX. Ladite fréquence de commutation F_E correspond à une fréquence à laquelle le dispositif transmetteur D_TX passe entre des états de fonctionnement distincts, comme cela est détaillé ultérieurement. Dit encore autrement, ladite bande d’influence est égale à [F_C - F_E / 2, F_C + F_E/2]
[0056] Par exemple, ladite fréquence de commutation F_E est égale à 1 MHz, et la bande d’influence est alors égale à [815,5 MHz, 816,5 MHz] On note alors que la bande d’influence est incluse dans la bande d’émission associée à la source SO. En raison de cette inclusion, ladite bande d’influence est qualifiée de « bande de travail ». Par « bande de travail », on fait référence ici au fait que le dispositif transmetteur D_TX est compatible avec la source SO, à savoir donc que la rétrodiffusion peut être effectuée pour toute fréquence comprise dans ladite bande de travail.
[0057] Rien n’exclut cependant de considérer d’autres valeurs pour les fréquences F_C et F_E (par exemple une fréquence F_E comprise entre 10 Hz et 1 MFIz). Il apparaît néanmoins de manière évidente que pour que le dispositif transmetteur D_TX soit en mesure de rétrodiffuser le signal ambiant, il convient que ladite bande d’influence soit d’intersection non vide avec ladite bande d’émission, la bande de travail correspondant dès lors à cette intersection. Ainsi, si le dispositif transmetteur D_TX est configuré de sorte à être associé à une bande d’influence contenant la bande d’émission, alors la bande de travail dudit dispositif émetteur D_TX est définie comme étant égale à ladite bande d’émission.
[0058] Le dispositif transmetteur D_TX est également associé à des états de fonctionnement, à savoir un état dit de « rétrodiffusion » (le dispositif transmetteur D_TX rétrodiffuse le signal ambiant) ainsi qu’un état contraire dit de « non-rétrodiffusion » (le dispositif transmetteur D_TX est transparent au signal ambiant). Ces états correspondent à des configurations dans lesquelles ladite antenne 111 est connectée à des impédances distinctes. Il s’agit typiquement d’une impédance positive, voire nulle, dans le cas d’un état de rétrodiffusion, et à l’inverse une impédance théoriquement infinie dans le cas de l’état de non- rétrodiffusion.
[0059] Par exemple, et tel qu’illustré par la figure 2, le dispositif transmetteur D_TX comporte deux commutateurs 112, 113 configurés de sorte à pouvoir relier à l’antenne 111 , en fonction de leurs positions respectives, une impédance l_1 , par exemple égale à 0 Ohms, ou bien encore égale à R Ohms où R est une valeur strictement positive finie. Lorsqu’au moins un des commutateurs 112, 113 n’est pas relié à l’impédance l_1 , l’antenne 111 est dans une configuration dite de « circuit ouvert » correspondant audit état de non-rétrodiffusion. [0060] Le dispositif récepteur D_RX, quant à lui, est configuré pour :
- recevoir le signal ambiant émis par la source SO, dont notamment les éventuelles réflexions et diffractions subies par les ondes de ce signal en raison d’éléments placés dans l’environnement dans lequel se trouvent les dispositifs transmetteur D_TX et récepteur D_RX,
- recevoir le signal rétrodiffusé provenant du dispositif transmetteur D_TX.
[0061] A cet effet, ledit dispositif récepteur D_RX comporte au moins une antenne de réception. Il convient de noter qu’aucune limitation n’est attachée au nombre d’antennes pouvant équiper le dispositif récepteur D_RX. Par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 1, le dispositif récepteur D_RX est un smartphone.
[0062] D’une manière générale, aucune limitation, autre que celle liée à la bande d’émission considérée, n’est attachée aux formes structurelles pouvant être prises respectivement par la source SO et le dispositif récepteur D_RX. A titre d’exemples nullement limitatifs, les configurations suivantes sont envisageables :
- la source SO est un smartphone, et le dispositif récepteur D_RX est une station de base,
- la source SO est un smartphone, et le dispositif récepteur D_RX est également un smartphone,
- la source SO est une passerelle domestique (encore dite « box Internet ») émettant un signal Wi-Fi, et le dispositif récepteur D_RX est un smartphone.
[0063] Dans le présent mode de réalisation, le dispositif transmetteur D_TX et le dispositif récepteur D_RX sont respectivement positionnés dans une zone Z_TX pour la rétrodiffusion et dans une zone Z_RX pour la réception (les délimitations respectives des zones Z_TX et Z_RX sont représentées, à titre purement illustratif, en pointillés dans la figure 1).
[0064] Par « zone pour la rétrodiffusion / réception », on fait référence ici à une zone spécifiquement et avantageusement générée selon l’invention afin que le dispositif transmetteur D_TX (respectivement le dispositif récepteur D_RX) y soit positionné. La manière dont ces zones sont générées est détaillée ci-après.
[0065] A titre d’exemple nullement limitatif, une telle zone pour la rétrodiffusion / réception correspond à une zone géographique connue pour être très fréquentée, notamment lors d’une ou plusieurs périodes de la journée. Il s’agit par exemple d’un restaurant, d’une zone commerciale, d’une station dédiée à un mode de transport (métro, bus, train, etc.), d’une salle de réunion, etc. Par ailleurs, afin de faciliter le repérage d’une zone ainsi générée, celle-ci peut être avantageusement signalée par des moyens visuels de repérage, comme par exemple un panneau indicateur portant une mention écrite relative à la nature de la zone considérée.
[0066] Aussi, outre le système 10 de communication, l’invention concerne un système 100 de génération configuré pour générer de telles zones pour la rétrodiffusion / réception, dans l’objectif que des dispositifs transmetteur et récepteur y soient positionnés.
[0067] La figure 3 représente schématiquement un mode particulier de réalisation dudit système 100 de génération selon l’invention.
[0068] Tel qu’illustré par la figure 3, le système 100 de génération comporte une source correspondant à la source SO du système 10 de communication décrite précédemment.
[0069] Le système 100 de génération comporte également deux terminaux, à savoir :
- une premier terminal M_TX dont la position est destinée à être incluse dans la zone Z_TX ;
- un deuxième terminal M_RX dont la position est destinée à être incluse dans la zone Z_RX.
[0070] La suite de la description vise plus spécifiquement, mais de manière non limitative, le cas où les deux terminaux M_TX et M_RX sont tous deux des téléphones cellulaire, par exemple de type smartphone. Rien n’exclut toutefois de considérer des terminaux d’un autre type, comme par exemple une tablette, un assistant personnel numérique, un ordinateur personnel, etc.
[0071] Conformément à l’invention, la source SO ainsi que lesdits premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX sont configurés pour effectuer des traitements visant à générer les zones Z_TX, Z_RX, en mettant en œuvre un procédé de génération desdites zones Z_TX, Z_RX. [0072] A cet effet, la source SO (respectivement le premier terminal M_TX / le deuxième terminal M_RX) comporte par exemple un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation (disque dur magnétique, mémoire électronique, disque optique, etc.) dans lesquels sont mémorisés des données et un programme d'ordinateur, sous la forme d'un ensemble d'instructions de code de programme à exécuter pour mettre en œuvre, au moins en partie, le procédé génération.
[0073] Alternativement ou en complément, la source SO (respectivement le premier terminal M_TX / le deuxième terminal M_RX) comporte également un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et / ou circuits intégrés spécialisés (ASIC), et / ou un ensemble de composants électroniques discrets, etc. adaptés à mettre en œuvre, au moins en partie, le procédé de génération.
[0074] En d'autres termes, la source SO (respectivement le premier terminal M_TX / le deuxième terminal M_RX) comporte un ensemble de moyens configurés de façon logicielle (programme d'ordinateur spécifique) et / ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.) pour mettre en œuvre, au moins en partie, le procédé de génération.
[0075] Pour la suite de la description, on considère de manière nullement limitative que le premier terminal M_TX et le deuxième terminal M_RX occupent des positions respectives fixes dans l’environnement de la source SO. Rien n’exclut toutefois de considérer qu’au moins un desdits terminaux M_TX, M_RX soit mobile au sein dudit environnement.
[0076] La figure 4 représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes du procédé de génération selon l’invention.
[0077] Tel qu’illustré par la figure 4, ledit procédé de génération comporte :
- une étape E1 de détermination d’une contrainte d’émission C_TX permettant, lorsqu’elle est respectée par la source SO, de générer la zone Z_TX pour la rétrodiffusion ainsi que la zone Z_RX pour la réception,
- une étape d’émission E2, par ladite source SO, sous respect de ladite contrainte d’émission C TX. [0078] Conformément à l’invention, la contrainte d’émission C_TX est déterminée, au cours de l’étape E1 , de sorte que, lorsque la source SO émet, la puissance électromagnétique reçue dans la zone Z_TX est supérieure à un seuil déterminé, dit « seuil de rétrodiffusion » S_TX.
[0079] Il est en effet connu de l’homme du métier que le décodage du signal rétrodiffusé ne peut être mis en œuvre que si la variation de puissance électromagnétique reçue par le dispositif récepteur D_RX, entre des instants où le dispositif transmetteur rétrodiffusé et ne rétrodiffusé pas, et dite « contraste de puissance » C_P, atteint un seuil déterminé, dit « seuil de puissance » S_P. Un tel seuil de puissance S_P est par exemple défini à partir d’un taux d’erreur de décodage déterminé ainsi que du bruit de réception côté dispositif récepteur D_RX.
[0080] Ainsi, il importe que le dispositif transmetteur D_TX puisse occuper un emplacement en lequel la puissance rayonnée par la source SO est suffisante, de sorte à faire augmenter le contraste de puissance C_P évalué par le dispositif récepteur D_RX, et pour que le seuil de puissance S_P soit finalement atteint.
[0081] En pratique, le contraste de puissance C_P peut être évalué suivant la formule suivante :
C_P = |P_R - P_NR|.
Dans cette formule, PR (respectivement PNR) correspond à la puissance reçue par le dispositif récepteur D_RX lorsque le dispositif transmetteur D_TX est dans l’état de rétrodiffusion (respectivement dans l’état de non-rétrodiffusion). Ainsi, une condition selon laquelle le décodage peut être mis en œuvre se traduit ici par C_P > S_P. On comprend dès lors que l’atteinte du seuil S_P dépend de l’écart entre P_R et P_NR.
[0082] Il convient toutefois de noter que bien que le décodage puisse être théoriquement mis en œuvre dès lors que C_P > S_P, rien n’exclut qu’une condition de décodage plus restrictive soit imposée au dispositif récepteur D_RX, comme par exemple C_P > N*S_P où N est un nombre réel strictement plus grand que 1 . Le fait d’imposer une condition plus restrictive permet d’accroitre la qualité de communication entre les dispositifs transmetteur D_TX et récepteur D RX. [0083] En tout état de cause, le seuil de rétrodiffusion S_TX est déterminé en fonction dudit seuil de puissance S_P. L'homme du métier sait fixer un seuil S_TX à partir duquel une zone peut être considérée pour la rétrodiffusion. Par exemple, ledit seuil S_TX est choisi suffisamment élevé, par exemple supérieur au seuil de puissance S_P.
[0084] Ainsi, en plaçant le dispositif transmetteur D_TX dans la zone Z_TX, on augmente la probabilité que le signal rétrodiffusé puisse être décodé, et ainsi on améliore la communication par rétrodiffusion ambiante entre les dispositifs.
[0085] Conformément à l’invention, la contrainte d’émission C_TX est également déterminée de sorte que la puissance électromagnétique reçue dans la zone Z_RX est inférieure à un seuil déterminé, dit « seuil de réception » S_RX.
[0086] Le seuil S_RX considéré ici est typiquement déterminé en fonction d’un taux d’erreur de décodage déterminé ainsi que d’un bruit de réception considéré comme admissible côté dispositif récepteur D_RX. D’une manière générale, l'homme du métier sait fixer un seuil S_RX à partir duquel (i.e. en dessous duquel) un emplacement peut être considéré pour la réception.
[0087] Ainsi, en fixant un tel seuil S_RX, l’objectif est d’éviter qu’une zone en laquelle il existe de nombreuses interférences, du moins suffisamment pour que le taux d’erreur de décodage dépasse un seuil donné, soit considérée comme une zone valide pour la réception du signal rétrodiffusé.
[0088] Par exemple, ledit seuil S_RX est choisi suffisamment faible, par exemple dans l’intervalle [-6 dB, -2dB], plus particulièrement dans l’intervalle [-6 dB, -4 dB]
[0089] Ainsi, en plaçant le dispositif récepteur D_RX dans la zone Z_RX, on augmente la probabilité que le signal rétrodiffusé puisse être décodé, et ainsi on améliore la communication par rétrodiffusion ambiante entre les dispositifs.
[0090] La suite de la description vise à détailler différents modes de mise en œuvre du procédé de génération, et plus particulièrement de l’étape E1 de détermination.
[0091] La figure 5 représente schématiquement un premier mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 dans lequel la source SO est fixe et configurée pour émettre des données avec une haute efficacité spectrale grâce à la formation de faisceaux (encore appelée « beamforming » dans la littérature anglo-saxonne).
[0092] Tel qu’illustré par la figure 5, l’étape E1 de détermination comporte, dans ce premier mode de mise en œuvre, une émission E1_10, dans la bande de travail et par chacun des terminaux M_TX, M_RX, d’au moins une séquence pilote vers la source SO.
[0093] Les émissions respectivement associées au premier terminal M_TX et au deuxième terminal M_RX sont par exemple synchronisées. Alternativement, ces émissions sont désynchronisées.
[0094] L’étape E1 de détermination comporte également une estimation E1_11 , par la source SO et sous hypothèse de réciprocité de canal, d’un canal de propagation CA_TX, CA_RX entre la source SO et chacun des terminaux M_TX, M_RX à partir des séquences pilotes reçues.
[0095] L’estimation d’un canal de propagation dans un réseau sans fil est une opération classique connue de l’homme du métier, et par conséquent non détaillée ici plus avant. Elle s’appuie notamment sur l’envoi desdites séquences comprenant des symboles pilotes sur le canal de propagation que l’on cherche à estimer. L’hypothèse de réciprocité pour l’estimation du canal est elle aussi connue de l’homme du métier qui comprend dès lors que le contexte de communication entre les terminaux M_TX, M_RX et la source SO, pour l’envoi/réception des séquences pilotes, correspond à un mode TDD (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Time Division Duplex »).
[0096] Enfin, l’étape E1 de détermination comporte aussi un calcul E1_12, par la source SO et en fonction des canaux de propagation CA_TX, CA_RX estimés, d’un précodeur apte à générer au niveau du premier terminal M_TX une puissance électromagnétique supérieure au seuil de rétrodiffusion S_TX, ainsi qu’au niveau du deuxième terminal M_RX une puissance électromagnétique inférieure au seuil de réception S_TX. Plus particulièrement, dans ce premier mode de mise en œuvre, ledit précodeur est de type forçage à zéro (ou ZF pour « Zéro Forcing » dans la littérature anglo-saxonne). [0097] De manière connue en soi, un tel précodeur ZF permet d’obtenir, de manière simultanée, une focalisation d’au moins une partie du rayonnement de la source SO vers le premier terminal M_TX, ainsi qu’une absence de rayonnement au niveau deuxième terminal M_RX.
[0098] Il convient par ailleurs de noter que le paramétrage d’un précodeur de type ZF afin de générer au niveau du premier terminal M_TX un niveau de puissance supérieur au seuil de rétrodiffusion S_TX, ainsi qu’un niveau de puissance inférieur au seuil de réception S_TX au niveau du deuxième terminal M_RX, est une processus connu de l’état de la technique.
[0099] Selon une telle mise en œuvre, chaque zone Z_TX, Z_RX prend alors, par exemple, sensiblement la forme d’un cercle centré sur le terminal M_TX, M_RX associé et dont le rayon est de l’ordre d’un quart de la longueur d’onde associée à la fréquence F_C.
[0100] En définitive, la contrainte d’émission C_TX correspond à l’utilisation par la source SO, au cours de l’étape E2 d’émission, dudit précodeur pour émettre.
[0101] La figure 6 représente schématiquement un deuxième mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 dans lequel la source SO est fixe et configurée pour émettre des données avec une haute efficacité spectrale grâce à la formation de faisceaux ( « beamforming »).
[0102] Pour la mise en œuvre de ce deuxième mode, chaque terminal M_TX, M_RX comporte des moyens d’acquisition configurés pour acquérir, dans la bande de travail, des mesures de puissance électromagnétique reçue par ledit terminal M_TX, M_RX.
[0103] De manière conventionnelle, lesdits moyens d’acquisition comportent une chaîne d’acquisition connectée à un élément sensible configuré pour fournir un signal électrique analogique représentatif de la puissance électromagnétique mesurée. Dans le présent exemple de réalisation, ledit élément sensible correspond à une antenne de réception équipant le terminal M_TX, M_RX.
[0104] Ladite chaîne d’acquisition comporte par exemple une carte d’acquisition configurée pour conditionner ledit signal électrique. Le conditionnement mis en œuvre par la carte d’acquisition comporte par exemple, de manière connue en soi, une amplification et / ou un filtrage et / ou une conversion courant-puissance. D’une manière générale, la configuration de tels moyens d’acquisition est bien connue de l’homme du métier, et n’est donc pas détaillée ici plus avant.
[0105] Tel qu’illustré par la figure 6, l’étape E1 de détermination comporte, dans ce deuxième mode de mise en œuvre, une obtention E1_20, par la source SO, d’une grille G_F de faisceaux (notés G_F(1), G_F(2), etc.) respectivement associés à des directions déterminées.
[0106] Une direction de faisceau G_F(i) correspond à une combinaison de directions de l’espace, une telle combinaison pouvant se traduire de manière algébrique sous la forme d’une représentation vectorielle. Un tel vecteur associé à un faisceau G_F(i) représente en soi un précodeur qui, lorsqu’il est utilisé par la source SO pour émettre, permet de focaliser l’émission dans la direction du faisceau G_F(i) considéré. Aussi, en adoptant la représentation vectorielle susmentionnée, la grille G_F de faisceaux peut être représentée sous la forme d’une matrice.
[0107] Par exemple, les faisceaux G_F(i) de la grille sont déterminés au moyen d’une méthode de transformée de Fourier discrète (« DFT », pour Discrète Fourier Transform dans la littérature anglo-saxonne). Une telle méthode est par exemple décrite dans le document : « DFT beamforming for more accurate estimate of signal DOA with application to improving DS / CDMA receiver performance », T. B. Vu, Electronic Letters, vol. 36, no. 9, pp. 834-836, 2000.
[0108] Dans un exemple particulier de mise en œuvre, la grille G_F de faisceaux est prédéterminée. Par exemple, ladite grille G_F est stockée (sous la forme d’une matrice) dans des moyens de mémorisation annexes de la source SO, comme par exemple une base de données stockée sur un serveur. Ces moyens de mémorisation annexes étant distincts des moyens de mémorisation de la source SO, l’obtention de la grille G_F de faisceaux correspond à une transmission de ladite grille à la source SO par des moyens de communication équipant cette dernière. Une fois ladite grille G_F transmise, la source SO la stocke dans ses moyens de mémorisation. [0109] Aucune limitation n’est attachée à la configuration des moyens de communication apte à la transmission de la grille G_F de faisceaux, qui peuvent être filaire ou sans fil, ainsi qu’utiliser tout type de protocole de transport connu.
[0110] Alternativement, la grille G_F de faisceaux est déterminée directement par la source SO. Par exemple, l’obtention la grille G_F de faisceaux correspond à un calcul des coefficients de la matrice associée à ladite grille G_F par la source SO.
[0111] Une fois la grille G_F de faisceaux obtenue, l’étape de détermination E1 comporte également, pour chaque faisceau G_F(i) de la grille G_F :
- une émission E 1 _21 , par la source SO, selon la direction du faisceau G_F(i),
- au cours de ladite émission E 1 _21 , une acquisition E1_22, dans la bande de travail, et par chacun des terminaux M_TX, M_RX, d’une mesure de puissance électromagnétique P_TX(i), P_RX(i) reçue par ledit terminal M_TX, M_RX.
[0112] Dans le deuxième mode de mise en œuvre illustré par la figure 6, ladite étape de détermination E1 comporte également, une fois les mesures de puissance acquises pour chaque faisceau, une sélection E1_23, par chaque terminal M_TX, M_RX, d’un faisceau G_F(i), G_F(j) pour lequel la mesure de puissance P_TX(i), P_RX(j) est supérieure audit seuil de rétrodiffusion S_TX ou inférieure audit seuil de réception S_RX selon que la position dudit terminal M_TX, M_RX est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion Z_TX ou pour la réception Z_RX.
[0113] Préférentiellement, si plusieurs mesures de puissance P_TX(i) acquises par le premier terminal M_TX (respectivement plusieurs mesures de puissance P_RX(j) acquises par le deuxième terminal M_RX) sont supérieures au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieures au seuil de réception S_RX), le faisceau sélectionné, parmi les faisceaux associés auxdites mesures, correspond au faisceau dont la mesure de puissance associée est maximale (respectivement dont la mesure de puissance est minimale).
[0114] Rien n’exclut cependant de considérer une sélection aléatoire, par le premier terminal M_TX (respectivement le deuxième terminal M_RX), d’un faisceau parmi les faisceaux dont les mesures de puissance associées sont supérieures au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieures au seuil de réception S_TX) le cas échéant.
[0115] L’étape de détermination E1 comporte en outre une transmission E1_24, par chacun des terminaux M_TX, M_RX et vers la source SO, d’une information INFO indiquant le faisceau sélectionné. La transmission E1_24 s’effectue par exemple via un message de signalisation pouvant être défini dans une norme de télécommunication.
[0116] Une telle information INFO correspond typiquement à l’indice i du faisceau G_F(i) sélectionné.
[0117] Enfin, dans ledit deuxième mode de mise en œuvre, si les faisceaux respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux M_TX,
M_RX coïncident (par exemple les indices des faisceaux sélectionnés sont égaux), la contrainte d’émission C_TX correspond à l’utilisation par la source SO, au cours de l’étape E2 d’émission et sur la base de ladite information INFO, du faisceau commun auxdits premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX pour émettre.
[0118] On note que si les faisceaux respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX ne coïncident pas, la contrainte d’émission C_TX correspond alors à l’utilisation, par la source SO, de l’un ou l’autre desdits faisceaux sélectionnés.
[0119] La figure 7 représente schématiquement un troisième mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 dans lequel la source SO est fixe et configurée pour émettre des données avec une haute efficacité spectrale grâce à la formation de faisceaux ( « beamforming »).
[0120] Tel qu’illustré par la figure 7, l’étape E1 de détermination comporte, dans ce troisième mode de mise en œuvre, une obtention E1_30, par la source SO ainsi que par chacun des terminaux M_TX, M_RX, d’un livre de code L_C (encore appelé « codebook » dans la littérature anglo-saxonne) comportant une pluralité de précodeurs (notés L_C(1), L_C(2), etc.).
[0121] Le fait de considérer des précodeurs L_C(i) réunis au sein d’un livre de code L_C est bien connu de l’homme du métier qui se réfère typiquement à une norme de télécommunication pour avoir accès à un tel livre de code L_C. Ainsi, dans le présent exemple de mise en œuvre (signal ambiant de téléphonie mobile 4G), le livre de code L_C est fourni par une norme telle que définie dans le document :
« 3GPP TS 36.211 V15.5.0 (2019-03) ». [0122] Ledit livre de code L_C est par exemple stocké dans des moyens de mémorisation annexes de la source SO et des terminaux M_TX, M_RX, comme par exemple une base de données stockée sur un serveur. Ces moyens de mémorisation annexes étant distincts des moyens de mémorisation de la source SO et des terminaux M_TX, M_RX, l’obtention du livre de code L_C correspond à une transmission dudit livre à la source SO ainsi qu’aux terminaux M_TX, M_RX par des moyens de communication équipant respectivement ces derniers. Une fois le livre de code L_C transmis, la source SO et les terminaux M_TX, M_RX le stocke dans leurs moyens de mémorisation respectifs.
[0123] Aucune limitation n’est attachée à la configuration des moyens de communication apte à la transmission du livre de code L_C, qui peuvent être filaire ou sans fil, ainsi qu’utiliser tout type de protocole de transport connu.
[0124] L’étape de détermination E1 comporte également une émission E1_31, par la source SO et vers chacun des terminaux M_TX, M_RX, d’au moins une séquence pilote. [0125] Les émissions respectivement associées au premier terminal M_TX et au deuxième terminal M_RX sont par exemple synchronisées. Alternativement, ces émissions sont désynchronisées.
[0126] L’étape de détermination E1 comporte également une estimation E1_32, par chacun des terminaux M_TX, M_RX, d’un canal de propagation CA_TX, CA_RX entre la source SO et ledit terminal M_TX, M_RX à partir des séquences pilotes reçues.
[0127] Comme cela a été mentionné auparavant, l’estimation d’un canal de propagation dans un réseau sans fil, à partir de séquences pilotes, est une opération classique connue de l’homme du métier, et par conséquent non détaillée ici plus avant. [0128] Une fois les canaux de propagation CA_TX, CA_RX estimés entre la source SO et les terminaux M_TX, M_RX, l’étape de détermination E1 comporte également, pour chaque précodeur L_C(i) du livre de code L_C, un calcul E1_33, par chacun des terminaux M_TX, M_RX et en fonction dudit précodeur L_C(i), d’une valeur de puissance électromagnétique Pt_TX(i), Pt_RX(i) théoriquement reçue par ledit terminal M_TX, M_RX dans la bande de travail et à travers le canal de propagation estimé pour ce terminal M_TX, M_RX.
[0129] Autrement dit, à l’issue desdits calculs , chaque terminal M_TX, M_RX est associé à un nombre déterminé de valeurs de puissance Pt_TX(i), Pt_RX(i), ce nombre étant égal au nombre de précodeurs L_C(i) enregistrés dans le livre de code L C.
[0130] Il est à noter que de l’homme du métier sait mettre en œuvre de tels calculs de puissance théorique reçue en fonction d’un précodeur considéré.
[0131] Dans le troisième mode de mise en œuvre illustré par la figure 7, ladite étape de détermination E1 comporte également, une fois lesdites valeurs de puissance suivant chaque précodeur calculées, une sélection E1_34, par chaque terminal M_TX, M_RX, d’un précodeur L_C(i), L_C(j) pour lequel la valeur de puissance Pt_TX(i), Pt_RX(j) est supérieure audit seuil de rétrodiffusion S_TX ou inférieure audit seuil de réception S_RX selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion Z_TX ou pour la réception Z_RX.
[0132] Préférentiellement, si plusieurs valeurs de puissance Pt_TX(i) calculées par le premier terminal M_TX (respectivement plusieurs mesures de puissance Pt_RX(j) calculées par le deuxième terminal M_RX) sont supérieures au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieures au seuil de réception S_RX), le précodeur sélectionné, parmi les précodeurs associés auxdites valeurs, correspond au précodeur dont la valeur de puissance associée est maximale (respectivement dont la valeur de puissance est minimale).
[0133] Rien n’exclut cependant de considérer une sélection aléatoire, par le premier terminal M_TX (respectivement le deuxième terminal M_RX), d’un précodeur parmi les précodeurs dont les valeurs de puissance associées sont supérieures au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieures au seuil de réception S_TX) le cas échéant.
[0134] L’étape de détermination E1 comporte en outre une transmission E1_35, par chacun des terminaux M_TX, M_RX et vers la source SO, d’une information INFO indiquant le précodeur sélectionné. La transmission E1_35 s’effectue par exemple via un message de signalisation pouvant être défini dans une norme de télécommunication.
[0135] Une telle information INFO correspond typiquement à l’indice i du précodeur L_C(i) sélectionné.
[0136] Enfin, dans ledit troisième mode de mise en œuvre, si les précodeurs respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux M_TX,
M_RX coïncident (par exemple les indices des précodeurs sélectionnés sont égaux), la contrainte d’émission C_TX correspond à l’utilisation par la source SO, au cours de l’étape E2 d’émission et sur la base de ladite information INFO, du précodeur commun auxdits premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX pour émettre.
[0137] On note que si les précodeurs respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX ne coïncident pas, la contrainte d’émission C_TX correspond alors à l’utilisation, par la source SO, de l’un ou l’autre desdits précodeurs sélectionnés.
[0138] L’invention a été écrite jusqu’à présent en considérant que la source SO est fixe. L’invention ne se limite néanmoins pas à une telle configuration de la source SO.
[0139] La figure 8 représente schématiquement un quatrième mode particulier de mise en œuvre du procédé de génération de la figure 4 dans lequel la source SO est apte à se déplacer et configurée pour émettre des données de manière directionnelle.
[0140] Pour la mise en œuvre de ce quatrième mode, chaque terminal M_TX, M_RX comporte des moyens d’acquisition présentant des caractéristiques techniques identiques à celles décrites ci-avant dans le cadre du deuxième mode de mise en œuvre (figure 6). [0141] La source SO comporte des moyens d’orientation de l’antenne directive.
Ainsi, la source SO est capable, via ses moyens d’orientation, de modifier la direction dans laquelle pointe l’antenne directive alors même que la source SO ne modifie pas sa position. De tels moyens d’orientation sont de type connu en soi, comme par exemple un moteur électrique dédié à ladite orientation.
[0142] En outre, pour la mise en œuvre dudit quatrième mode, la source SO comporte des moyens de déplacement (non représentés sur les figures) dans l’environnement qui l’entoure.
[0143] Par exemple, lesdits moyens de déplacement comportent des moyens d’entrainement, comme par exemple au moins un moteur électrique, ainsi que des moyens de guidage, comme par exemple des roues. Rien n’exclut cependant de considérer d’autres moyens d’entrainement, comme par exemple un moteur thermique, ainsi que d’autres moyens de guidage, comme par exemple des chenilles.
[0144] Préférentiellement, la source SO prend la forme d’un robot comportant un moteur électrique et des roues.
[0145] Outre le fait de permettre la génération d’au moins une zone Z_TX pour la rétrodiffusion et / ou au moins une zone Z_RX pour la réception, les moyens configurés de façon logicielle et / ou matérielle équipant la source SO permettent également de piloter son déplacement.
[0146] A cet effet, ces moyens comportent par exemple un module de pilotage (non représenté sur les figures) configuré pour générer des commandes de déplacement de la source SO.
[0147] Par exemple, lesdites commandes sont générées sans assistance. Autrement dit, la source SO est apte à se déplacer de manière autonome, c’est-à-dire sans intervention d’un opérateur.
[0148] Alternativement, le pilotage de la source SO est réalisé de manière assistée par un opérateur qui génère à distance des signaux de commande, ces signaux de commande étant ensuite transmis à la source SO qui se déplace en fonction des données véhiculées dans ces signaux. A cet effet, la source SO comporte par exemple des moyens de communication pour la réception desdits signaux de commande, lesdits signaux étant ensuite traités par le module de pilotage. Ces moyens de communication s'appuient, de manière connue en soi, sur une interface de communication apte à l'échange de données entre ledit opérateur et la source SO. Aucune limitation n'est attachée à la nature de cette interface de communication, qui peut être filaire ou non filaire, de sorte à permettre l'échange de données selon tout protocole connu de l'homme de l'art.
[0149] Pour la suite de la description, on considère de manière nullement limitative que le fonctionnement de la source SO est assuré par une énergie électrique que cette dernière est en mesure de stocker.
[0150] Par exemple, ladite énergie électrique est contenue dans une batterie électrique intégrée à la source SO, et pouvant être par exemple rechargée au moyen de panneaux solaires équipant ladite source SO, ou bien par effet capacitif, de sorte que ladite source SO est énergétiquement autonome. Alternativement, le rechargement de ladite batterie s’effectue via un raccordement au réseau électrique domestique.
[0151] Rien n’exclut cependant de considérer d’autres types d’énergie, comme par exemple une énergie fossile, notamment dans le cas où la source SO est équipée d’un moteur thermique. Enfin, rien n’exclut non plus de considérer un mix énergétique (électrique et thermique).
[0152] Autrement dit, et d’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à l’énergie considérée pour le fonctionnement de la source SO, ni même à la manière dont cette énergie est obtenue par cette dernière.
[0153] De plus, la source SO est associée à une zone, dite « zone de déplacement » Z_D, au sein de laquelle elle peut se déplacer.
[0154] Ladite zone de déplacement Z_D correspond typiquement à une zone géographique (au sol) définie à partir du diagramme de rayonnement de l’antenne directive équipant la source SO. Plus particulièrement, il est possible de déterminer, lorsque la source SO est fixe, et à partir du diagramme de rayonnement de ladite antenne directive, une première zone de couverture (respectivement une seconde de couverture) correspondant à une zone géographique au sein de laquelle la puissance rayonnée est supérieure au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieure au seuil de réception S_RX). On comprend bien entendu que cette première zone de couverture (respectivement cette seconde zone de couverture) est susceptible d’évoluer au cours d’un déplacement de la source SO, dès lors que ledit déplacement s’effectue suivant une distance suffisante. Aussi, et en pratique, la zone de déplacement Z_D est définie de sorte à présenter une plus grande dimension supérieure ou égale au maximum entre la plus grande dimension de la première zone de couverture et la plus grande dimension de la seconde zone de couverture.
[0155] Rien n’exclut cependant de considérer une zone de déplacement Z_D dont la plus grande dimension est définie différemment, par exemple comme étant supérieure ou égale à la somme de la plus grande dimension supérieure et de la plus grande dimension de la première zone de couverture.
[0156] D’une manière générale, aucune limitation n’est attachée à la manière dont est définie ladite zone de déplacement Z_D. Par exemple, sur la base ou non du diagramme de rayonnement, il peut être tenu compte d’une pluralité de paramètres, comme par exemple une autonomie énergétique de fonctionnement de la source SO, la configuration de l’environnement dans lequel se trouve la source SO (obstacles, etc.), la prévision d’une densité de présence de dispositifs transmetteurs D_TX et / ou récepteurs D_RX, etc.
[0157] Tel qu’illustré par la figure 8, l’étape E1 de détermination comporte un parcours E1_40 de la source SO dans au moins une partie de la zone Z_D.
[0158] Un tel parcours de la source SO permet à celle-ci de balayer au moins en partie la zone Z_D dans l’objectif de tester des emplacements et des directions d’antenne à partir desquels il est possible de générer au moins une zone Z_TX pour la rétrodiffusion et / ou au moins une zone Z_RX pour la réception.
[0159] Par « parcours », on fait référence ici à une phase d'exploration, cette phase pouvant comprendre un déplacement continu (c’est-à-dire sans arrêt au sein de ladite partie) entre des emplacements respectivement initial et final en lesquels la source SO est fixe, ou bien encore pouvant être réalisé de manière fractionnée (c’est-à-dire avec un ou plusieurs arrêts intermédiaires au sein de ladite partie avant d'atteindre un emplacement final). [0160] Dans un exemple particulier de mise en œuvre, le parcours de la source SO est réalisé de manière autonome, c’est-à-dire sans assistance externe. Par exemple, la source SO est configurée pour analyser l'environnement dans lequel elle se trouve, afin de détecter d'éventuels obstacles qu'elle peut dès lors contourner. Une telle détection est typiquement mise en œuvre grâce à des moyens d'imagerie (par exemple une caméra) équipant la source SO, ainsi que grâce à des traitements mis en œuvre par ladite source SO et visant à analyser des images obtenues avec lesdits moyens d'imagerie. De tels traitements sont bien connus de l'homme du métier, et ne sont donc pas détaillés ici plus avant.
[0161] Dans un autre exemple particulier de mise en œuvre, le parcours de la source SO est réalisé de manière assistée, par exemple par un opérateur apte à contrôler à distance les mouvements de la source SO.
[0162] Quel que soit la mise en œuvre considérée (autonome ou assistée), le parcours de la source SO peut s'effectuer selon une trajectoire déterminée, comme par exemple une spirale, une ligne, en créneaux, etc.
[0163] Alternativement, le déplacement de la source SO peut s'effectuer de manière non déterministe.
[0164] De manière générale, aucune limitation n'est attachée à la trajectoire suivie par la source SO.
[0165] Par ailleurs, ladite partie de la zone Z_D est par exemple configurée de sorte à comprendre l’emplacement initial de la source SO.
[0166] Alternativement, ladite partie ne comprend pas l’emplacement initial, de sorte que la source SO réalise un déplacement préalable afin de rejoindre ladite partie qui est ensuite parcourue.
[0167] De manière générale, aucune limitation n’est attachée à la forme présentée par ladite partie de la zone Z_D. De plus, le parcours de la source SO peut être réalisé pendant une durée déterminée qui peut être paramétrée, de sorte que la forme de ladite partie peut dépendre de cette durée déterminée.
[0168] Dans un exemple particulier de mise en œuvre, le parcours de la source SO est réalisé dans toute la zone Z_D. Procéder de cette manière permet de maximiser le nombre d’emplacements et de directions susceptibles d’être testés au cours du procédé de génération.
[0169] Au cours du parcours de la source SO, l’étape de détermination E1 comporte également une émission E1_41 , par la source SO et en au moins un emplacement A(i), d’au moins une séquence pilote suivant au moins une direction D(i,j) déterminée de l’antenne directive (i et j sont des entiers supérieurs ou égaux à 1 ).
[0170] Une direction D(i,j) de l’antenne directive s’exprime classiquement sous la forme d’un couple de coordonnées angulaires représentant respectivement l’azimut et l’élévation de l’antenne. On comprend bien entendu que le nombre de directions D(i,j) considéré au cours de l’émission E1_41 est supérieur ou égal au nombre d’emplacements A(i) considéré (i.e. pour un indice i donné, l’indice j est supérieur ou égal à i).
[0171] Dans un exemple particulier de mise en œuvre, le nombre de directions D(i,j) considéré au cours de l’émission E1_41 est strictement supérieur au nombre d’emplacements A(i) considéré. Pour ce faire, la direction de l’antenne directive est modifiée grâce aux moyens d’orientation décrits précédemment. Par exemple, en un emplacement A(i), la source SO émet des séquences pilotes suivant plusieurs directions dont les composantes d’élévation respectives sont toutes identiques, mais dont les composantes d’azimut respectives sont échelonnées selon un pas égal à un degré de sorte à couvrir un secteur angulaire déterminé, par exemple un secteur angulaire égal à [0°, 360°].
[0172] Il est à noter qu’aucune limitation n’est attachée au nombre de direction d’émission pouvant être considéré en un emplacement A(i).
[0173] Par ailleurs, l’émission E1_41 d’une séquence pilote est préférentiellement réalisée à l'arrêt (phase d'exploration fractionnée). Autrement dit, lors de son parcours, la source SO marque un arrêt en un emplacement A(i) dès lors qu'elle souhaite émettre.
[0174] Rien n'exclut toutefois de considérer qu’une émission est réalisée alors que la source SO est en mouvement. [0175] Aucune limitation n’est attachée au nombre d’emplacements A(i) pouvant être considéré pour émettre des séquences pilotes. En outre, si une pluralité d’emplacements A(i) est considérée, ces emplacements A(i) peuvent être séparés d’un pas de distance déterminé, par exemple paramétrable. Ils peuvent être également séparés d’un pas de temps déterminé, par exemple paramétrable, auquel cas la vitesse de la source 11 peut être ajustée pour respecter ledit pas de temps.
[0176] L’étape de détermination E1 comporte également, au cours de ladite émission E1_41 , une acquisition E1_42, dans la bande de travail, et par chacun des terminaux M_TX, M_RX, d’une mesure de puissance électromagnétique P_TX(i), P_RX(i) reçue par ledit terminal M_TX, M_RX.
[0177] Dans le quatrième mode de mise en œuvre illustré par la figure 8, ladite étape de détermination E1 comporte aussi, une fois le parcours de la source SO achevé, une sélection E1_43, par chaque terminal M_TX, M_RX, d’un emplacement A(m), A(k) et d’une direction d’antenne D(m,n), D(k, I) associée audit emplacement A(m), A(k) pour lesquels la mesure de puissance P_TX(i), P_RX(k) est supérieure audit seuil de rétrodiffusion S_TX ou inférieure audit seuil de réception S_RX selon que la position dudit terminal M_TX, M_RX est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion Z_TX ou pour la réception Z_RX.
[0178] Préférentiellement, si plusieurs mesures de puissance P_TX(m) acquises par le premier terminal M_TX (respectivement plusieurs mesures de puissance P_RX(k) acquises par le deuxième terminal M_RX) sont supérieures au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieures au seuil de réception S_RX), l’emplacement et la direction d’antenne sélectionnés, parmi les emplacements et directions associés auxdites mesures, correspondent à l’emplacement et à la direction dont la mesure de puissance associée est maximale (respectivement dont la mesure de puissance est minimale).
[0179] Rien n’exclut cependant de considérer une sélection aléatoire, par le premier terminal M_TX (respectivement le deuxième terminal M_RX), d’un emplacement et d’une direction parmi les emplacements et les directions dont les mesures de puissance associées sont supérieures au seuil de rétrodiffusion S_TX (respectivement inférieures au seuil de réception S_RX) le cas échéant.
[0180] Par ailleurs, l’étape de détermination E1 comporte une transmission E1_44, par chacun des terminaux M_TX, M_RX et vers la source SO, d’une information INFO indiquant l’emplacement et la direction sélectionnés. La transmission E1_44 s’effectue par exemple via un message de signalisation pouvant être défini dans une norme de télécommunication.
[0181] Enfin, dans ledit quatrième mode de mise en œuvre, si l’emplacement et la direction d’antenne sélectionnés par le premier terminal M_TX coïncident avec l’emplacement et la direction d’antenne sélectionnés par le deuxième terminal M_RX, la contrainte d’émission C_TX correspond à l’utilisation par la source SO, au cours de l’étape E2 d’émission et sur la base de ladite information INFO, de l’emplacement et de la direction d’antenne communs auxdits premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX pour émettre.
[0182] On note que si les emplacements et / ou les directions respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux M_TX, M_RX ne coïncident pas, la contrainte d’émission C_TX correspond alors à l’utilisation, par la source SO, de l’emplacement et de la direction d’antenne sélectionnés par l’un ou l’autre desdits terminaux M_TX, M_RX.
[0183] L’invention a été décrite jusqu’à présent en considérant uniquement deux terminaux, à savoir le premier terminal M_TX et le deuxième terminal M_RX. L’invention reste néanmoins applicable à un nombre de terminaux différent de deux. Ainsi, rien n’exclut de considérer la configuration selon laquelle le système 100 de génération est constitué de la source SO et d’un ou plusieurs terminaux pour la rétrodiffusion (respectivement d’un ou plusieurs terminaux pour la réception).
[0184] Ainsi, et en ce qui concerne plus particulièrement le premier mode de mise en œuvre (figure 5), rien n’exclut de considérer une alternative dans laquelle un seul terminal serait considéré. Selon cette alternative, le calcul E1_12 du précodeur est effectué de sorte à permettre la génération, au niveau dudit terminal, d’une puissance électromagnétique :
- supérieure au seuil de rétrodiffusion si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone Z_TX pour la rétrodiffusion, ou - inférieure au seuil de réception si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone Z_RX pour la réception.
[0185] Par exemple, si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone Z_TX pour la rétrodiffusion, ledit précodeur est de type transmission à ratio maximal (ou MRT pour « Maximum Ratio Transmission » dans la littérature anglo-saxonne). Autrement dit, ledit précodeur MRT est destiné à être utilisé pour que la source SO focalise essentiellement vers ledit terminal afin d’y générer un maximum de puissance.
[0186] A l’inverse, si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone Z_RX pour la réception, ledit précodeur est par exemple apte à la formation de zéros de puissance. Un tel précodeur est bien connu de l’homme du métier, et consiste essentiellement à permettre à la source SO de générer des signaux de signes opposés (et donc aptes à s’annuler entre eux) au niveau du terminal considéré pour la réception. On peut citer à titre d’exemple la publication scientifique : « Null forming method by phase control of selected array éléments using plane-wave synthesis », I. Chiba, S. Mano, Antennas and Propagation Society Symposium, pp. 70-73, 1987.
[0187] En outre, lorsque plusieurs terminaux d’un même type sont considérés (pour la rétrodiffusion ou pour la réception), rien n’exclut non plus de considérer que les positions respectives de tout ou partie desdits terminaux du même type soient destinées à être incluses dans une même zone (pour la rétrodiffusion ou pour la réception selon le type des terminaux considérés). Alternativement, les positions respectives des terminaux sont destinées à être incluses dans des zones distinctes les unes des autres.
[0188] Par ailleurs, l’invention a également été décrite jusqu’à présent en considérant des modes de mise en œuvre du procédé de génération s’appuyant sur l’utilisation d’un ou plusieurs terminaux M_TX, M_RX. Procéder de la sorte permet avantageusement de configurer la source SO, via la détermination de la contrainte d’émission C_TX, à émettre de manière spécifique (précodeur d’un type particulier, sélection d’un précodeur ou d’un faisceau parmi une pluralité de précodeurs ou de faisceaux) en fonction des positions occupées par le ou les terminaux M_TX, M_RX lors de l’étape E1 de détermination. Le ou les terminaux M_TX, M_RX jouent ainsi le rôle de support pour entraîner la source SO à émettre d’une manière spécifique. Dit encore autrement, lorsque le ou les terminaux M_TX, M_RX sont utilisés au cours du procédé de génération, l’étape E1 de détermination vise à « apprendre » à la source SO la manière dont celle-ci doit émettre pour générer une ou plusieurs zone Z_TX, Z_RX.
[0189] Toutefois, rien n’exclut de considérer d’autres modes de mise en œuvre du procédé de génération dans lesquels aucun terminal n’est utilisé.
[0190] Par exemple, dans le cas où la source SO est fixe et est configurée pour émettre des données avec une haute efficacité spectrale grâce à la formation de faisceaux ( « beamforming »), l’étape de détermination E1 peut comporter une obtention, par la source SO, d’un précodeur prédéterminé mettant en œuvre une transformée de Fourier discrète (comme mentionné ci-avant dans la description faite en référence à la figure 6), ladite contrainte d’émission correspondant à l’utilisation par la source SO dudit précodeur pour émettre lors de l’étape E2 d’émission. Dans cet exemple, la localisation de la ou les zones Z_TX pour la rétrodiffusion ou Z_RX pour la réception n’est pas conditionnée par la présence d’un ou plusieurs terminaux. Le précodeur étant entièrement prédéterminé, il est possible de connaître à l’avance (par exemple via des simulations numériques) la distribution de puissance électromagnétique dans l’environnement entourant la source SO. Ainsi, le positionnement d’une zone Z_TX pour la rétrodiffusion et / ou d’une zone Z_RX pour la réception est conditionné ici par ladite distribution de puissance. En pratique, dans ce mode de mise en œuvre, une zone Z_TX pour la rétrodiffusion est typiquement choisie de sorte à être éclairée par le lobe principal d’émission de la source SO, ou bien encore par un lobe secondaire de puissance suffisante. Une zone Z_RX pour la réception est quant à elle typiquement choisie pour ne pas être éclairée par les lobes d’émission de la source SO.
[0191] De plus, suivant un autre aspect, l’invention concerne également un procédé de communication par rétrodiffusion ambiante entre le dispositif transmetteur D_TX et le dispositif récepteur D_RX. Ledit procédé de communication s’appuie avantageusement sur le procédé de génération précédemment décrit afin de permettre une communication efficace entre ces dispositifs au sein du système 10 de communication tel que décrit précédemment. [0192] La figure 9 représente, sous forme d’ordinogramme, les principales étapes du procédé de communication selon l’invention. Ledit procédé de communication est ici détaillé, à titre illustratif, en référence au système 10 de communication tel que décrit précédemment (figure 1).
[0193] Tel qu’illustré par la figure 9, ledit procédé de communication comporte dans un premier temps une étape H1 de génération de la zone Z_TX pour la rétrodiffusion et de génération de la zone Z_RX pour la réception selon le procédé de génération de l’invention.
[0194] Une fois lesdites zones générées, le procédé de communication comporte une étape H2 de positionnement dudit dispositif transmetteur D_TX dans la zone Z_TX pour la rétrodiffusion si ledit dispositif transmetteur D_TX n’y est pas déjà positionné, et de positionnement dudit dispositif récepteur D_RX dans la zone Z_RX pour la réception si ledit dispositif récepteur D_RX n’y est pas déjà positionné.
[0195] Aucune limitation n’est attachée à la manière dont est réalisé ledit positionnement. Par exemple, dans le cas où lesdits dispositifs D_TX, D_RX prennent la forme générale d’un smartphone et que lesdites zones Z_TX, Z_RX sont identifiées au moyen de panneaux indicateurs, les utilisateurs respectifs des dispositifs D_TX, D_RX se chargent de positionner ces derniers en fonction des indications desdits panneaux.
[0196] Une fois l’étape H2 de positionnement effectuée, le procédé de communication comporte une étape H3 de rétrodiffusion, par le dispositif transmetteur D_TX, du signal ambiant émis par la source SO (i.e. le dispositif transmetteur D_TX passe de l’état de non-rétrodiffusion à l’état de rétrodiffusion s’il n’était pas déjà dans cet état auparavant). Il comporte également une étape H4 de réception, par le dispositif récepteur D_TX, du signal ambiant rétrodiffusé par le dispositif transmetteur D_TX.
[0197] Dans un mode particulier de mise en œuvre (non représenté sur la figure 9), lesdites étapes de génération H1, de positionnement H2, de rétrodiffusion H3 et de réception H4 sont itérées de manière récurrente. [0198] Le fait de réaliser ces étapes de manière récurrente permet de prendre en compte la variabilité de l'environnement dans lequel sont positionnés le dispositif transmetteur D_TX et le dispositif récepteur D_RX.
[0199] Par exemple, lesdites étapes sont itérées de manière périodique, par exemple une fois par jour dans un environnement dans lequel la distribution de puissance générée par la source SO est stable, ou bien davantage, par exemple une fois toutes les heures si la distribution de puissance est susceptible d’évoluer substantiellement toutes les heures.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de génération d'au moins une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion, par au moins un dispositif transmetteur (D_TX) et vers au moins un dispositif récepteur (D_RX), d'un signal radio ambiant émis par au moins une source (SO), et / ou de génération d'au moins une zone (Z_RX) pour la réception, par ledit dispositif récepteur (D_RX), dudit signal ambiant rétrodiffusé, ledit procédé comportant :
- une étape (El) de détermination d'une contrainte d'émission (C_TX) permettant, lorsqu'elle est respectée par la source (SO), de générer au moins une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion dans laquelle la puissance électromagnétique reçue est supérieure à un seuil déterminé, dit « seuil de rétrodiffusion » (S_TX), et / ou de générer au moins une zone (Z_TX) pour la réception dans laquelle la puissance électromagnétique reçue est inférieure à un seuil déterminé, dit « seuil de réception » (S_RX),
- une étape d'émission (E2), par ladite source (SO), sous respect de ladite contrainte d'émission (C_TX).
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la source (SO) est fixe et est configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d'émission », l'étape (El) de détermination comportant :
- une émission (El_10), dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d'émission, et par au moins un terminal (M_TX, M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion (Z_TX) ou pour la réception (Z_RX), d'au moins une séquence pilote vers la source,
- une estimation (El_ll), par la source et sous hypothèse de réciprocité de canal, d'un canal de propagation (CA_TX, CA_RX) entre la source et ledit terminal (M_TX, M_RX) à partir de ladite au moins une séquence pilote reçue,
- un calcul (El_12), par la source et en fonction du canal de propagation estimé (CA_TX, CA_RX), d'un précodeur apte à générer au niveau dudit terminal une puissance électromagnétique supérieure au seuil de rétrodiffusion ou inférieure au seuil de réception selon que la position du terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception, ladite contrainte d'émission (C_TX) correspondant à l'utilisation par la source dudit précodeur pour émettre.
[Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, dans lequel un seul terminal est considéré, et :
- si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion, ledit précodeur est de type transmission à ratio maximal (MRT) ;
- ou bien, si la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone (Z_RX) pour la réception, ledit précodeur est apte à la formation de zéros de puissance.
[Revendication 4] Procédé selon la revendication 2, dans lequel dans lequel au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal (M_TX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion ainsi qu'un deuxième terminal (M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_RX) pour la réception, ledit précodeur étant de type forçage à zéro (ZF).
[Revendication 5] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la source (SO) est fixe et est configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d'émission », l'étape (El) de détermination comportant :
- une obtention (El_20), par la source, d'une grille (G_F) de faisceaux respectivement associés à des directions déterminées, et, pour chaque faisceau de ladite grille (G_F(i)),
- une émission (El_21), par la source, selon la direction dudit faisceau,
- au cours de ladite émission, une acquisition (El_22), dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d'émission, et par au moins un terminal (M_TX, M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion (Z_TX) ou pour la réception (Z_RX), d'une mesure de puissance électromagnétique (P_TX(i), P_RX(i)) reçue par ledit terminal, ladite étape (El) de détermination comportant également, une fois les mesures de puissance acquises pour chaque faisceau :
- une sélection (El_23), par ledit au moins un terminal, d'un faisceau pour lequel la mesure de puissance est supérieure audit seuil de rétrodiffusion (S_TX) ou inférieure audit seuil de réception (S_RX) selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception,
- une transmission (El_24), par ledit au moins un terminal et vers la source, d'une information (INFO) indiquant le faisceau sélectionné, ladite contrainte d'émission (C_TX) correspondant à l'utilisation par la source, sur la base de ladite au moins une information, d'un faisceau sélectionné pour émettre.
[Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal (M_TX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion ainsi qu'un deuxième terminal (M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_RX) pour la réception, de sorte que si les faisceaux respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux coïncident, la contrainte d'émission (C_TX) correspond à l'utilisation du faisceau commun auxdits premier et deuxième terminaux.
[Revendication 7] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la source (SO) est fixe et est configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d'émission », l'étape (El) de détermination comportant :
- une obtention (El_30), par la source ainsi que par au moins un terminal (M_TX, M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion (Z_TX) ou pour la réception (Z_RX), d'un livre de code (L_C) comportant une pluralité de précodeurs (L_C(i)),
- une émission (El_31), par la source et vers ledit au moins un terminal, d'au moins une séquence pilote déterminée,
- une estimation (El_32), par ledit au moins un terminal, d'un canal de propagation (CA_TX, CA_RX) entre la source et ledit terminal (M_TX, M_RX) à partir de ladite au moins une séquence pilote reçue, et, pour chaque précodeur du livre de code,
- un calcul (El_33), par ledit au moins un terminal et en fonction dudit précodeur, d'une valeur de puissance électromagnétique (Pt_TX(i), Pt_RX(i)) théoriquement reçue par ledit terminal à travers le canal de propagation estimé et dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d'émission, ladite étape (El) de détermination comportant également, une fois les valeurs de puissance suivant chaque précodeur calculées :
- une sélection (El_34), par ledit au moins un terminal, d'un précodeur pour lequel la valeur de puissance est supérieure audit seuil de rétrodiffusion (S_TX) ou inférieure audit seuil de réception (S_RX) selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception,
- une transmission (El_35), par ledit au moins un terminal et vers la source, d'une information (INFO) indiquant le précodeur sélectionné, ladite contrainte d'émission (C_TX) correspondant à l'utilisation par la source, sur la base de ladite information, d'un précodeur sélectionné pour émettre.
[Revendication 8] Procédé selon la revendication 7, dans lequel au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal (M_TX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion ainsi qu'un deuxième terminal (M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_RX) pour la réception, de sorte que si les précodeurs respectivement sélectionnés par les premier et deuxième terminaux coïncident, la contrainte d'émission (C_TX) correspond à l'utilisation du précodeur commun auxdits premier et deuxième terminaux.
[Revendication 9] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la source (SO) comporte une antenne directive configurée pour émettre dans une bande fréquentielle, dite « bande d'émission », et est associée à une zone de déplacement (Z_D), l'étape (El) de détermination comportant :
- un parcours (El_40) de la source dans au moins une partie de ladite zone de déplacement (Z_D),
- au cours du parcours de la source, une émission (El_41), par la source et en au moins un emplacement (A(i)), d'au moins une séquence pilote suivant au moins une direction (D(i,j)) déterminée de l'antenne directive,
- au cours de ladite émission, une acquisition (El_42), dans une bande fréquentielle, dite « bande de travail » et incluse dans la bande d'émission, et par au moins un terminal (M_TX, M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion (Z_TX) ou pour la réception (Z_RX), d'une mesure de puissance électromagnétique (P_TX(i), P_RX(i)) reçue par ledit terminal, ladite étape (El) de détermination comportant également, une fois le parcours de la source achevé,
- une sélection (El_43), par ledit au moins un terminal, d'un emplacement (A(m), A(k)) et d'une direction d'antenne (D(m,n), D(k,l)) associée audit emplacement pour lesquels la mesure de puissance est supérieure audit seuil de rétrodiffusion (S_TX) ou inférieure au seuil de réception (S_RX) selon que la position dudit terminal est destinée à être incluse dans une zone pour la rétrodiffusion ou pour la réception,
- une transmission (El_44), par ledit au moins terminal et vers la source, d'une information (INFO) indiquant l'emplacement et la direction d'antenne sélectionnés, ladite contrainte d'émission (C_TX) correspondant à l'utilisation par la source, sur la base de ladite au moins une information, d'un emplacement et d'une direction sélectionnés pour émettre.
[Revendication 10] Procédé selon la revendication 9, dans lequel au moins deux terminaux sont considérés, dont un premier terminal (M_TX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion ainsi qu'un deuxième terminal (M_RX) dont la position est destinée à être incluse dans une zone (Z_RX) pour la réception, de sorte que si l'emplacement et la direction d'antenne sélectionnés par le premier terminal coïncident avec l'emplacement et la direction d'antenne sélectionnés par le deuxième terminal, la contrainte d'émission (C_TX) correspond à l'utilisation de l'emplacement et de la direction d'antenne communs auxdits premier et deuxième terminaux.
[Revendication 11] Procédé de communication entre au moins un dispositif transmetteur (D_TX) et au moins un dispositif récepteur (D_RX), par rétrodiffusion d'un signal radio ambiant émis par au moins une source (SO), ledit procédé comportant :
- une étape (Hl) de génération d'au moins une zone (Z_TX) pour la rétrodiffusion et / ou de génération d'au moins une zone (Z_RX) pour la réception selon un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10,
- une étape (H2) de positionnement dudit dispositif transmetteur dans une zone pour la rétrodiffusion si ledit dispositif transmetteur n'est pas déjà positionné dans une zone pour la rétrodiffusion et / ou de positionnement dudit dispositif récepteur dans une zone pour la réception si ledit dispositif récepteur n'est pas déjà positionné dans une zone pour la réception,
- une étape (H3) de rétrodiffusion, par le dispositif transmetteur, du signal ambiant,
- une étape (H4) de réception, par le dispositif récepteur, du signal ambiant rétrodiffusé.
[Revendication 12] Procédé selon la revendication 11, dans lequel les étapes de génération (Hl), de positionnement (H2), de rétrodiffusion (H3) et de réception (H4) sont itérées de manière récurrente.
[Revendication 13] Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'au moins une partie d'un procédé de génération selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou d'au moins une partie d'un procédé de communication selon l'une quelconque des revendications 11 à 12 lorsque ledit programme est exécuté par un ordinateur.
[Revendication 14] Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur selon la revendication 13.
[Revendication 15] Système comportant des moyens configurés pour mettre en œuvre un procédé de génération selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ou des moyens configurés pour mettre en œuvre un procédé de communication selon l'une quelconque des revendications 11 à 12.
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