WO2024079158A1 - Procédé et système omamrc avec transmission fdm et coopérations multiples par sous-bande - Google Patents

Procédé et système omamrc avec transmission fdm et coopérations multiples par sous-bande Download PDF

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WO2024079158A1
WO2024079158A1 PCT/EP2023/078125 EP2023078125W WO2024079158A1 WO 2024079158 A1 WO2024079158 A1 WO 2024079158A1 EP 2023078125 W EP2023078125 W EP 2023078125W WO 2024079158 A1 WO2024079158 A1 WO 2024079158A1
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WO
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transmission
sub
nodes
sources
destination
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/078125
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English (en)
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Ali AL KHANSA
Raphaël Visoz
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Orange
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    • H04L2001/0097—Relays

Definitions

  • DESCRIPTION TITLE OMAMRC method and system with FDM transmission and multiple cooperations per sub-band Field of the invention
  • the present invention relates to the field of digital communications.
  • the invention relates more particularly to the transmission of coded data between at least two sources and a destination with relaying through the cooperation of at least one node which can be one of the sources or a distinct relay of a source. It is understood that a relay does not have a message to transmit.
  • a relay is a node dedicated to relaying messages from sources while a source has its own message to transmit and can also in certain cases relay messages from other sources ie the source is called cooperative in this case.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to the transmission of data via mobile networks, for example for real-time applications, or via for example sensor networks.
  • a sensor network is a multi-user network, made up of several sources, several relays and a recipient using an orthogonal multiple access scheme of the transmission channel between the relays and the destination, denoted OMAMRC (“Orthogonal Multiple-Access Multiple- Relay Channel” according to Anglo-Saxon terminology).
  • Prior art An OMAMRC transmission system implementing a frequency division multiplexing type transmission known as FDM is known from application WO 2021/260308 published on December 30, 2021.
  • Each source of the game ⁇ communicates with the single destination with the help of other sources (user cooperation according to Anglo-Saxon terminology) and relays which cooperate.
  • Nodes include relays and sources that can behave as a relay when not transmitting their own message.
  • the nodes, ⁇ sources and ⁇ relays access the transmission channel according to an orthogonal frequency multiple access scheme and operate in a full-duplex mode which allows them to listen to the transmissions of other nodes without interference.
  • the channel band is divided into B sub-bands whose number is assumed to be greater than or equal to the number of sources: B ⁇ ⁇ .
  • Each sub-band associated with a time interval determines F uses of the channel (F resource elements according to English terminology).
  • FDM transmission occurs on the band divided into B mutually orthogonal sub-bands.
  • a transmission cycle of a frame lasts 1 + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time slots with ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ the maximum number of time slots for a transmission cycle.
  • none, one or more sub-bands are allocated to a node according to a partition and each sub-band is allocated at each time interval to at most one node.
  • all sources ⁇ 1 , ..., ⁇ ⁇ transmit, assuming that B ⁇ ⁇ , respectively on one or more sub-bands allocated to each source.
  • the destination determines the vector ⁇ ⁇ ⁇ ( ⁇ ⁇ ⁇ ) ⁇ of dimension B of the nodes having to transmit at the interval ⁇ with the constraint that each sub-band is allocated to at most one node.
  • the node selected for cooperative transmission transmits ⁇ ⁇ ⁇ after multi-user coding of the words it has correctly decoded.
  • the selected node can transmit parities determined from messages from its correctly decoded set of sources using joint network coding and channel coding (Joint Network Channel Coding according to English terminology).
  • Other nodes and the destination can improve their own decoding by exploiting the transmission of the selected node and update their set of correctly decoded sources accordingly.
  • the destination thus controls the transmission of the nodes using a return channel. This improves spectral efficiency and reliability by increasing the probability of decoding all sources by the destination.
  • the subject of the present invention is a method of transmitting messages put into frames intended for a telecommunications system comprising a destination and ⁇ nodes including ⁇ sources and ⁇ ⁇ ⁇ relays, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2, with orthogonal multiple access to the transmission channel between the ⁇ nodes, with a maximum number of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ intervals of time per transmitted frame distributed between a 1st phase of ⁇ time intervals and a 2nd phase of at least one so-called retransmission time interval, 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , the message from a source having been coded before transmission according to incremental redundancy type coding which generates several redundancies, the transmission being of the frequency division multiplexing type on a band divided into ⁇ ⁇ 2 mutually orthogonal sub-bands, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the method is such that it comprises: - a transmission of ⁇ first redundancies of ⁇ messages from ⁇ sources during the 1st phase, - a reception by the nodes of scheduling information indicating by sub-band a selected source not yet correctly decoded by the destination called the source to be helped, the scheduling information taking into account a constraint of a maximum transmission power per node, - a transmission on the same sub-band during the same interval retransmission of the 2nd phase, so-called active nodes having correct knowledge of the same selected source, the same second redundancy of the same message from the same source, the transmission of a node on several sub-bands being under the constraint of a maximum transmission power of the node.
  • the allocation of orthogonal sub-bands between the sources makes it possible to reduce the time necessary to transmit data since all the sources transmit their first redundancy on one or more sub-bands of one of the T time intervals (time slot) of the 1st phase.
  • T 1
  • all the sources transmit simultaneously during this same time interval which makes it possible to have a very fast 1st phase.
  • Such a process is therefore well suited for services requiring latency.
  • the transmission of the same redundancy simultaneously during the same retransmission interval of the 2nd phase by all the nodes having correct knowledge of the same source makes it possible to increase the power at reception at the destination and thus to very significantly reduce the probability of a false alarm ie incorrect decoding.
  • the nodes having correct knowledge of the same source are both the nodes having correctly decoded this same source and the source itself. These nodes other than the source are capable of cooperation by transmitting the same redundancy from this same source during a retransmission interval.
  • the transmission of these nodes is called cooperative.
  • a cooperative transmission is either a transmission by a relay or a transmission by a source capable of helping the destination to decode a source that it has not yet correctly decoded .
  • a cooperative transmission is a transmission by a node that contains information relating to at least one message from another node.
  • the transmission of a relay is, by nature, a cooperative transmission but also the transmission of a source (which is capable of cooperation) which includes in its transmission information relating to at least one message from another source.
  • the cooperation of the nodes ensures an increase in the reliability of transmissions.
  • the transmission of a node on a sub-band depends on its transmission on other sub-bands. Indeed, a node has a transmission power P which must be distributed over all the sub-bands for which it is active.
  • the power emitted by a node for a sub-band is a function of its power emitted on the other sub-bands for which it is active and the sum of the powers emitted per band cannot exceed P.
  • the selection of sources to help is implemented.
  • the scheduler sends scheduling information to the nodes identifying the sources selected to help, ie selected from among the sources that the destination has not yet correctly decoded.
  • the scheduling information further includes the allocation of sub-bands for retransmission by the nodes of a redundancy of the selected sources.
  • the invention further relates to a method of transmitting messages put into frames implemented by a telecommunications device intended for a telecommunications system with ⁇ nodes including ⁇ sources and ⁇ ⁇ ⁇ relays and the device , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2, with orthogonal multiple access to the transmission channel between the ⁇ nodes, with a maximum number of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time slots per transmitted frame distributed between 1 1st phase of T time intervals and a 2nd phase of at least one so-called retransmission time interval, 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , the message from a source having been coded before transmission according to a coding of incremental redundancy type which generates several redundancies, the transmission being of the multiplexing type by frequency distribution on a band divided into B mutually orthogonal sub-bands, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the method is such that it comprises: - simultaneous reception by the device during the 1st phase on at least ⁇ sub-bands of ⁇ first redundancies of ⁇ messages from ⁇ sources, - transmission by the device d 'scheduling information indicating by sub-band a selected source not yet correctly decoded by the device called the source to be helped, the scheduling information taking into account a constraint of a maximum transmission power per node, - reception by the device, on the same sub-band of the same retransmission interval of the 2nd phase, of the same second redundancy of the same selected source and coming from different nodes having correct knowledge of this same source.
  • the invention further relates to a method of transmitting messages put into frames implemented by a telecommunications device intended for a telecommunications system with ⁇ nodes including ⁇ sources and ⁇ ⁇ ⁇ relays and a destination , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2, the device being one of the sources, with orthogonal multiple access to the transmission channel between the ⁇ nodes and the destination, with a maximum number of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time intervals per transmitted frame distributed between a 1st phase of ⁇ time intervals and a 2nd phase of at least one so-called retransmission time interval, 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , the transmission being type of frequency division multiplexing on a band divided into ⁇ mutually orthogonal sub-bands, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the method is such that it comprises: - coding of a message before transmission according to incremental redundancy type coding which generates several redundancies, - transmission of a first redundancy of a message from the source during the 1st phase, - a reception of scheduling information indicating by sub-band a selected source not yet correctly decoded by the destination called the source to be helped, the scheduling information taking into account a constraint of a maximum power d transmission per node, - a transmission during a retransmission interval of the 2nd phase of a second redundancy of the message from the sources selected on the respective sub-bands, for the sources for which the device has correct knowledge, the transmission of the device on several sub-bands being constrained by a maximum transmission power.
  • the invention further relates to a telecommunications device for transmitting framed messages, intended for a telecommunications system comprising ⁇ nodes including ⁇ sources and ⁇ ⁇ ⁇ relays, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2, and a destination ⁇ , with orthogonal multiple access to the transmission channel between the ⁇ nodes and the destination, with a maximum number of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time slots per transmitted frame distributed between 1 1st phase of ⁇ time intervals and a 2nd phase of at least one so-called retransmission time interval, 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , the transmission being of the frequency division multiplexing type on a divided band in ⁇ ⁇ 2 mutually orthogonal sub-bands, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , the device which corresponds to one of the sources comprises at least one microprocessor, a memory, a transmission chain and a reception chain, the chain transmission comprises an encoder implementing incremental redundancy type coding which generates several redundancies of the same message to
  • the invention further relates to a telecommunications device for transmitting framed messages, intended for a telecommunications system comprising ⁇ nodes including ⁇ sources and ⁇ ⁇ ⁇ relays, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2, and a destination ⁇ , with orthogonal multiple access to the transmission channel between the ⁇ nodes and the destination, with a maximum number of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time slots per transmitted frame distributed between 1 1st phase of ⁇ time intervals and a 2nd phase of at least one so-called retransmission time interval, 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , the transmission being of the frequency division multiplexing type on a divided band in ⁇ ⁇ 2 mutually orthogonal sub-bands, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the device which corresponds to one of the sources comprises at least one microprocessor, a memory, a transmission chain and a reception chain, and is such that: - the reception chain is able to receive simultaneously during the 1st phase on at minus ⁇ sub-bands of ⁇ first redundancies of ⁇ messages from ⁇ sources, - the transmission chain is capable of transmitting scheduling information indicating by sub-band a selected source not yet correctly decoded by the device called the source to be helped, the scheduling information taking into account a constraint of a maximum transmission power per node, - the reception chain is also capable of receiving on the same sub-band of the same retransmission interval of the 2nd phase, the same second redundancy from the same source selected and coming from different nodes having correct knowledge of this same source.
  • the invention further relates to a telecommunications system comprising a destination and ⁇ nodes including ⁇ sources and ⁇ ⁇ ⁇ relays, ⁇ ⁇ 2, with orthogonal multiple access to the transmission channel between the ⁇ nodes and the destination, suitable for implementing a transmission method according to one of the objects of the invention.
  • the scheduling information is determined on the basis of mutual information per sub-band ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ , of an equivalent channel between the nodes having correct knowledge of the same source to help and the destination. The criterion taken into account based on mutual information makes it possible to move towards maximizing spectral efficiency.
  • the transmission method further comprises: - transmission of the sets of sources correctly decoded by the nodes at the end of the transmission interval of the 1st phase. The information transmitted by the nodes allows the destination to select sources to help it decode as many sources as possible.
  • the transmission method further comprises: - reception by the nodes of a set of sources correctly decoded by the destination among the sources received by the destination during the 1st phase, - transmission by the game nodes of sources correctly decoded by the nodes and not yet correctly decoded by the destination at the end of the 1st phase.
  • the destination sends its set of correctly decoded sources to the nodes following reception of data transmitted during the 1st transmission interval. This escalation can occur via a control channel.
  • the destination returns M bits which indicate for each of the M sources whether it is correctly decoded or not.
  • the scheduling information is obtained by comparing, between different possible scheduling information of sources to be helped by sub-band, the sum over the ⁇ sub-bands of mutual information per sub-band. band ⁇ of an equivalent channel between the nodes having correct knowledge of the same source to be helped and the destination.
  • the scheduling information comprising ⁇ components
  • the components are determined sequentially sub-band after sub-band and, for a given sub-band ⁇ , the component is obtained by determining between the different sources to help a maximum of a sum comprising on the one hand the sum over the sub-bands from 1 to ⁇ ⁇ 1 of mutual information of an equivalent channel between the nodes having correct knowledge of the same source at help and the destination and on the other hand mutual information of an equivalent channel between the nodes having correct knowledge of the same source to help and the destination for the sub-band ⁇ .
  • the process is such that, when each of the nodes having correct knowledge of the same selected source knows the phase ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ of the transmission channel between this node ⁇ and the destination, the transmission by each of these nodes of the same second redundancy of this same source is modulated by the phase factor corresponds to the conjugate h ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ of the amplitude h ⁇ , ⁇ of the transmission channel between this node and the destination divided by its norm
  • the first redundancy and the second redundancy are different.
  • the different modes can be combined with each other to form other modes.
  • the devices and system according to the invention are adapted to implement the different embodiments of the method according to the invention.
  • the invention further relates to each of the specific software applications on one or more information media, said applications comprising program instructions adapted to the implementation of the transmission method when these applications are executed by processors.
  • the invention further relates to configured memories comprising instruction codes corresponding respectively to each of the specific applications.
  • Memory can be incorporated into any entity or device capable of storing the program.
  • the memory may be of the ROM type, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or of the magnetic type, for example a USB key or a hard disk.
  • each specific application according to the invention can be downloaded from a server accessible on an Internet type network.
  • the optional characteristics presented above in the context of the transmission method may possibly apply to the software application and the memory mentioned above.
  • List of figures Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of embodiments, given as simple illustrative and non-limiting examples, and the appended drawings, among which: [Fig 1 ] Figure 1 is a diagram of an example of an OMAMRC (Orthogonal Multiple Access Multiple Relays Channel) system according to the prior art, [Fig 2] Figure 2 is a diagram of a transmission cycle of a frame according to the prior art, [Fig 3] Figure 3 is a diagram of a transmission cycle of a frame according to the invention, [Fig 4] Figure 4 is a diagram of the protocol for information exchanges between the destination and the nodes, sources and relays, according to one embodiment of the invention, [Fig 5] Figure 5 is a diagram of the simplified structure of a telecommunications device according to the invention.
  • FIG. 1 An OMAMRC system is illustrated by Figure 1.
  • ⁇ 0. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2.
  • ⁇ ⁇
  • the system includes only two sources and the destination.
  • ⁇ > ⁇ the system includes at least two sources and at least one relay and the destination.
  • a diagram of a transmission cycle of a frame according to the invention is illustrated in Figure 3.
  • Channel use (channel use according to English terminology) is the smallest granularity in time-frequency resource defined by the system which allows the transmission of a modulated symbol.
  • the number of uses of the channel is linked to the available frequency band and the transmission duration.
  • Each source of the game ⁇ communicates with the single destination with the help of other sources (user cooperation according to Anglo-Saxon terminology) and relays which cooperate.
  • Nodes include relays and sources that can behave as a relay when not transmitting their own message.
  • the ⁇ nodes, ⁇ sources and ⁇ relays access the transmission channel according to an orthogonal frequency multiple access scheme and operate in a full-duplex mode which allows them to listen to the transmissions of other nodes without interference.
  • the channel band is divided into B sub-bands.
  • Each sub-band associated with a time interval ⁇ determines F uses of the channel (F resource elements according to Anglo-Saxon terminology).
  • a sub-band can for example include as many sub-carriers as an OFDM symbol.
  • Each source transmits its framed data to the destination with the help of other sources and relays.
  • a frame occupies time slots (according to English terminology) during the transmission of ⁇ messages from the respective ⁇ sources.
  • a transmission cycle ie transmission of a frame, illustrated in Figure 3, takes place during ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time intervals.
  • ⁇ ⁇ 1 the number of transmission intervals of the 1st phase with one or more channel sub-bands allocated for each source ⁇ .
  • the determination of the sources to be helped and the allocation of the sub-bands are implemented by a scheduler (“scheduler” according to the English terminology).
  • the mode described corresponds to the case where the scheduler is hosted by the destination.
  • the number of channel uses is assumed to be identical for each transmission time interval and each retransmission time interval: B ⁇ F.
  • ⁇ ⁇ is a variable representing the initial rate of the source ⁇ which can take its values in the finite set ⁇ ⁇ 1 , ..., ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • a transmission interval has capacity ⁇ 1, ⁇ channel uses for each source ⁇ .
  • each source ⁇ ⁇ ⁇ transmits a message during ⁇ 1, ⁇ channel uses, ⁇ ⁇ ⁇ 1, ... , ⁇ 1, ⁇ ⁇ , the number ⁇ 1, ⁇ d Source-dependent channel uses.
  • a retransmission interval has the capacity ⁇ 2 channel uses for each source ⁇ .
  • ⁇ ⁇ is a variable representing the ratio ⁇ 2 / ⁇ 1, ⁇ which can take its values in a finite set
  • the initial flow rates of the sources are generally determined by the destination during an initial phase which precedes any transmission phase.
  • the rise of initial flow rates ⁇ ⁇ and reports is carried out via control channels with very limited flow.
  • the initial phase occurs at the most before each transmission phase of a frame.
  • ⁇ > 1 the number of sub-bands times the number of transmission intervals is assumed greater than or equal to the number of sources: BT ⁇ ⁇ .
  • An embodiment of the protocol for exchanges between the nodes and the destination is illustrated in Figure 4.
  • the first ⁇ time intervals all sources transmit respectively on one or more sub-bands allocated to each source .
  • the allocation of one or more sub-bands to a source is defined in a partition which can be determined by the destination and communicated to the sources by the destination via a control channel.
  • ⁇ > 1 all sources transmit during one or more of the transmission intervals on one or more sub-bands allocated to each source.
  • Some sources can transmit simultaneously on different sub-bands.
  • none, one or more sub-bands are allocated for a source to be assisted.
  • the scheduler transmits to the nodes scheduling information which can have the form of a vector.
  • the scheduling information ⁇ ⁇ determines a partition of the sources to be supported for the different sub-bands.
  • the partitions can be different between each of the retransmission intervals.
  • Only nodes with correct knowledge of the same source of the partition simultaneously transmit the same redundancy of this same source on one or more of the same sub-bands.
  • These nodes include the nodes that have correctly decoded this same source and the source itself; these nodes are called cooperative.
  • the sources, the relays are equipped with a single transmitting antenna; - the sources, relays, and destination are equipped with a single receiving antenna; - the sources, relays, and destination are perfectly synchronized; - the sources are statistically independent (there is no correlation between them); - all nodes transmit with the same maximum power ⁇ ; - use is made of a supposed CRC code included in the ⁇ ⁇ information bits of each source ⁇ to determine whether a message is correctly decoded or not, ⁇ ⁇ ⁇ ; - the links between the different nodes suffer from additive noise and fading.
  • Fading gains are fixed during the transmission of a frame carried out for a maximum of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time intervals, but can change independently from one frame to another.
  • ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1 are system parameters; - instantaneous quality of the channel/direct link in reception (CSIR Channel State Information at Receiver) is available at the destination, sources and relays; - the returns are error-free (no error on the control signals).
  • a node which intervenes during the 2nd phase is noted with ⁇ ⁇ ⁇ 1, ... , ⁇ + ⁇ ⁇ , if ⁇ ⁇ ⁇ node i is a source i denoted ⁇ ⁇ in figure 1, ⁇ ⁇ ⁇ 1, ... , ⁇ , otherwise ⁇ > ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ + 1, ..., ⁇ + ⁇ ⁇ and the node is a relay denoted ⁇ 1 ,..., ⁇ ⁇ in figure 1, • ⁇ ⁇ is the scheduling information. It contains the sources to help with the retransmission interval ⁇ during the second phase.
  • the ordering information is of dimension B.
  • the ⁇ ⁇ h element ⁇ ⁇ , ⁇ of the vector ⁇ ⁇ indicates the source to help for this ⁇ ⁇ h sub-band during this time interval ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ 1, ..., ⁇ ⁇ .
  • the order in the vector ⁇ ⁇ corresponds to the order of the subbands.
  • the scheduling information can take other forms, this information can for example be in the form of an integer ⁇ .
  • ⁇ ⁇ , ⁇ is the average signal-to-noise ratio (SNR) which takes into account the effects of channel attenuation (path-loss according to Anglo-Saxon terminology) and masking (shadowing according to Anglo-Saxon terminology) between the node ⁇ (source or relay) and node ⁇ (source, relay or destination).
  • SNR signal-to-noise ratio
  • h ⁇ , ⁇ is the channel attenuation gain (fading) between node ⁇ (source or relay) and node ⁇ (source, relay or destination) which follows a symmetrical to average circular complex Gaussian distribution zero and variance ⁇ ⁇ , ⁇ , the gains are independent of each other.
  • M+L is the vector of dimension ⁇ + ⁇ of the number of sub-bands for which a node is active, or not, to help a source or several which varies between 0 (the node is not active) and B (the node is active for all sub-bands) for the retransmission interval (time slot) ⁇ during the second phase.
  • each source s ⁇ ⁇ transmits after coding a message ⁇ ⁇ comprising ⁇ ⁇ information bits ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ , ⁇ 2 being the two-element Galois field.
  • the ⁇ ⁇ message includes a CRC type code which allows the integrity of the ⁇ ⁇ message to be verified.
  • the message ⁇ ⁇ is encoded according to the initial MCS. Given that the initial MCSs may be different between sources, the lengths of the encoded messages may be different between sources.
  • the coding uses incremental redundancy code. The code word obtained is segmented into redundancy blocks. The incremental redundancy code can be of systematic type, the information bits are then included in the first redundancy. Whether or not the incremental redundancy code is of systematic type, it is such that the first redundancy can be decoded independently of the other redundancies.
  • the incremental redundancy code can be produced for example by means of a finite family of punched linear codes with compatible efficiency or codes without efficiency modified to operate with finite lengths: raptor code (RC), punched turbo code with compatible efficiency ( RCPTC rate compatible punctured turbo code according to Anglo-Saxon terminology), punctured convolutional code of compatible yield (RCPCC rate compatible punctured convolutional code according to Anglo-Saxon terminology), LDPC of compatible yield (RCLDPC rate compatible low density parity check code according to Anglo-Saxon terminology).
  • RC raptor code
  • RCPTC rate compatible punctured turbo code according to Anglo-Saxon terminology punctured convolutional code of compatible yield
  • RCPCC rate compatible punctured convolutional code punctured convolutional code according to Anglo-Saxon terminology
  • LDPC of compatible yield RCLDPC rate compatible low density parity check code according to Anglo-Saxon terminology
  • the ⁇ sources simultaneously transmit a 1st redundancy of their respective messages ... , ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ during the transmission interval on respectively the sub-bands allocated with respectively modulation and coding schemes determined from the values of the initial bit rates of the sources.
  • Each transmitted message corresponding to a source ⁇ ⁇ ⁇ , a correctly decoded message is assimilated to the corresponding source by abuse of notation.
  • the destination and other nodes listen.
  • Each full-duplex node can transmit on one or more sub-bands and simultaneously listen to all other nodes transmitting on another sub-band.
  • the destination, sources and relays attempt to decode messages received at the end of a time interval. Decoding success at each node is decided using the CRC. The destination and nodes thus determine their correctly decoded set of sources.
  • a transmission cycle of a new frame begins with the erasure of the relay and destination memories and with the transmission by the sources of new messages.
  • ⁇ c,t ⁇ ⁇ the set of messages (or sources) correctly decoded by the node ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ R ⁇ ⁇ d ⁇ at the end of the time interval t (round t ), t ⁇ ⁇ 0, ... , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ including for a source its own message.
  • the node informs the destination using for example a dedicated unicast control channel.
  • the information transmitted by a node can consist of its set of sources of which it has correct knowledge, ie which it has correctly decoded, including for one source the knowledge of its own message, or, as illustrated by Figure 4, in the sources of which it has correct knowledge and which the destination has not yet correctly decoded,
  • the destination follows a certain strategy to decide which source(s) to help.
  • the destination informs the nodes of this selection by transmitting the vector ⁇ ⁇ of the sources to help for each sub-band using for example a return broadcast control channel.
  • the vector ⁇ ⁇ defines a partition of the sources to be supported on the sub-bands respectively.
  • the destination thus controls the transmission of the nodes using a return channel. This improves spectral efficiency and reliability by increasing the probability of decoding all sources by the destination.
  • all the nodes which have correct knowledge of this source transmit at the interval ⁇ the same redundancy of this same source on one or more same sub-bands.
  • the set of redundancies transmitted at the interval ⁇ is denoted ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the nodes and the destination can improve their own decoding by exploiting the retransmission of a redundancy of a source on one or more sub-bands on which they do not transmit and update their set of correctly decoded sources accordingly.
  • the selection of the source to help for each sub-band depends on the state of the channel between different nodes that transmit the same redundancy and the destination.
  • the state of a channel can be evaluated by the mutual information which is a function of the SNR of this channel/link.
  • ⁇ ⁇ the set of nodes having correct knowledge of the source ⁇ ⁇ at the end of the interval of time ⁇ ⁇ 1, h ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ the equivalent channel resulting from the transmission during the retransmission interval ⁇ on the sub-band ⁇ by all the nodes belonging to ⁇ ⁇ of the same RVX redundancy version ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ , ⁇ a complex Gaussian random variable with circular symmetry such that ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ( 0, 2 ⁇ 2) Transmission during the 2nd phase, by the nodes having correct knowledge of a source to be helped selected and identified in the vector ⁇ ⁇ , can take place according to several embodiments.
  • the equivalent channel for a source ⁇ ⁇ to help on the sub-band ⁇ can then be expressed in the form: This mode corresponds to an inconsistent combination at reception.
  • with ⁇ 2 ⁇ 1 and where corresponds to the conjugate h ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ of the transmission channel h ⁇ , ⁇ linking the node ⁇ to the destination ⁇ divided by its norm
  • the equivalent channel for the aided source ⁇ ⁇ on the sub-band ⁇ is expressed in the form:
  • Such a mode of transmission called “equal gain combining” according to Anglo-Saxon terminology, makes it possible to obtain, on the destination side, a coherent combination of all the signals transmitted by the nodes having correct knowledge of the message transmitted by the source if selected.
  • the set ⁇ ⁇ of nodes having correct knowledge of the source ⁇ at the end of slot ⁇ ⁇ 1 is broken down into two groups of nodes, ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ .
  • Each node of the first group of nodes, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , knows the phase ⁇ ⁇ , ⁇ of the transmission channel h ⁇ , ⁇ on the sub-band ⁇ linking it to the destination ⁇ .
  • Each node of the second group does not know the phase ⁇ ⁇ , ⁇ of the transmission channel on the sub-band ⁇ linking it to the destination ⁇ .
  • with ⁇ 2 ⁇ 1 and where h ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ /
  • each node belonging to the second group ⁇ ⁇ transmits at the retransmission interval ⁇ on the same sub-band ⁇ the same redundancy of the message ⁇ ⁇ transmitted by the source ⁇ ⁇ without phase modulation.
  • This mode can intervene, for example, during a transitional period during which the destination has not yet been able to determine the information relating to the phase factors e ⁇ j ⁇ a,b for all the nodes. Over time, the destination can provide such information to all the nodes in the system, further improving the quality of transmission.
  • the equivalent channel can be expressed in the form:
  • ⁇ 1.
  • the mutual information ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ associated with the equivalent channel is a function of the SNR, i.e.
  • the transmission power of a node is shared in frequency between the different sub-bands for which the node is active for the same retransmission interval and cannot exceed the maximum power ⁇ .
  • the mutual information associated with the equivalent channel, ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ with ⁇ ⁇ ⁇ 1, ..., ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ 1, ..., ⁇ , and ⁇ ⁇ ⁇ 1, ... , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ depends on the number of sub-bands ⁇ ⁇ , ⁇ for which the node ⁇ which belongs to the set ⁇ ⁇ is active c that is to say transmits redundancy for the same source or several sources for these different sub-bands.
  • the selection of the sources to help takes into account the fact that each of the nodes which transmits a redundancy of a selected source to help transmits on the allocated sub-bands and this for the different sources to help of which it has correct knowledge.
  • each transmitting node has its transmission power distributed over the sub-bands for which it is active.
  • the scheduler At a retransmission interval ⁇ , the scheduler considers all possible vectors, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1, ..., ⁇ ⁇ ⁇ , sources of size ⁇ taken from the sources to help ie, these sources are taken from the sources not yet decoded by the destination
  • the vector selected is the one which makes it possible to achieve the greatest mutual information knowing that the mutual information depends for each sub-band on the equivalent channel between the different nodes which transmit the same redundancy and the destination.
  • the optimal vector of sources to help for the ⁇ sub-bands, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1, ... , ⁇ ⁇ among these different possible vectors is the following: ⁇ ⁇ ⁇ argmax ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ 1 ⁇ ⁇
  • the optimal vector ⁇ ⁇ for the retransmission interval ⁇ includes the set of sources for which the sum over the ⁇ sub-bands of mutual information, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , is the highest, each mutual information being associated with the equivalent transmission channel established between each of the nodes having error-free knowledge of the same source to help, destination.
  • the destination selects the vector of sources to help for which the average mutual information “collected” is the greatest.
  • the destination sequentially selects the sources to help, sub-band after sub-band.
  • FIG. 5 is a diagram of the simplified structure of one embodiment of a DIS telecommunications device according to one embodiment of the invention.
  • This DIS device is intended for an OMAMRC telecommunications system comprising ⁇ nodes including ⁇ sources ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1, ..., ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ⁇ relays, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2 , and a destination ⁇ . Access to the transmission channel between the nodes and the destination is of orthogonal multiple type.
  • the exchange protocol between the nodes and the destination defines a maximum number of ⁇ + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ time intervals per transmitted frame distributed between a 1st phase of ⁇ time intervals and a 2nd phase of 'at least one so-called retransmission time interval, 1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the DIS device comprises at least one microprocessor ⁇ P whose operation is controlled by the execution of a program Pg whose instructions allow the implementation of a transmission method according to the invention, a memory MEM, a chain of transmission EM and a reception chain RE which are connected to each other through a bus Bu.
  • the constituent elements of the DIS device can be connected by means of a connection other than a bus.
  • the microprocessor ⁇ P controls the operations of the DIS device.
  • the MEM storage unit stores at least the program Pg for implementing the method according to one embodiment of the invention to be executed by the processor ⁇ P, and various data, such as parameters used for calculations carried out by the ⁇ P microprocessor, data intermediate calculations carried out by the microprocessor ⁇ P, etc.
  • the microprocessor ⁇ P can be formed by any known and suitable hardware or software, or by a combination of hardware and software.
  • the microprocessor ⁇ P can be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a central processing unit (Central Processing Unit in English) which executes a program stored in a memory of it.
  • a central processing unit Central Processing Unit in English
  • the MEM memory may be formed by any suitable means capable of storing the Pg program or programs and data in a computer readable manner.
  • MEM memory include non-transitory computer-readable storage media such as solid-state memory devices, and magnetic, optical, or magneto-optical recording media loaded into a read and write unit.
  • the code instructions of the program Pg are for example loaded into a buffer memory before being executed by the processor ⁇ P.
  • the microprocessor ⁇ P controls the different components of the DIS device. Thus by executing the instructions, the microprocessor ⁇ P allows the implementation by the DIS device of the transmission method according to one embodiment of the invention.
  • the DIS device is one of the ⁇ sources ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1, ..., ⁇ ⁇ .
  • the DIS device can be a mobile terminal.
  • the DIS device is capable of transmitting a framed message.
  • the device can transmit several messages successively.
  • the transmission method implemented by the device is such that it includes incremental redundancy type coding implemented by an encoder of the EM transmission chain which generates several redundancies of the same message to be transmitted. Transmission by the device is of the frequency division multiplexing type on a band divided into B mutually orthogonal sub-bands, M ⁇ BT.
  • the transmission method by the DIS device further comprises: - a transmission of a first redundancy of the message to be transmitted during the 1st phase, implemented by the transmission chain EM, - a reception of information of scheduling ⁇ ⁇ indicating by sub-band a selected source not yet correctly decoded by the destination called the source to be helped, the scheduling information taking into account a constraint of a maximum transmission power per node, setting implemented by the reception chain RE, - a transmission during a retransmission interval of the 2 nd phase of a second redundancy of the message from the sources selected on the respective sub-bands, for the sources for which the device has correct knowledge, implemented by the EM transmission chain.
  • the microprocessor ⁇ P checks that the transmission of the DIS device on several sub-bands does not exceed the maximum transmission power constraint of this device.
  • the DIS device corresponds to the destination ⁇ of the OMAMRC telecommunications system.
  • the device can be a base station. This device is then intended for an OMAMRC telecommunications system comprising ⁇ nodes and this device which plays the role of the destination ⁇ .
  • the microprocessor ⁇ P allows the implementation by the device ⁇ ⁇ ⁇ of the transmission method which includes: - simultaneous reception during the 1st phase on at least ⁇ sub-bands of ⁇ first redundancies of ⁇ messages from ⁇ sources, implemented by the reception chain RE, - a transmission of scheduling information ⁇ ⁇ indicating by sub-band a selected source not yet correctly decoded by the device called a source to help, the scheduling information taking into account a constraint of a maximum transmission power per node, implemented by the EM transmission chain, - a reception, on the same sub-band of the same retransmission interval of the 2 nd phase, of the same second redundancy of the same source ⁇ ⁇ selected and coming from different nodes having correct knowledge of this same source, implemented by the reception chain D.
  • ⁇ ⁇ 1 Initialization of the index of the current retransmission interval 2.
  • ( ⁇ ⁇ , ⁇ 1 ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) do Transmission of a frame is completed when all sources are correctly decoded or when the current time indicator reaches ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 3.
  • ⁇ ⁇ , ⁇ 1 The destination ⁇ transmits its set of correctly decoded sources to the nodes 4.
  • ⁇ ⁇ ′ ⁇ , ⁇ 1 ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ 1
  • the ⁇ nodes transmit to the destination their set of sources correctly decoded and not yet correctly decoded by the destination 5.
  • the destination determines the vector argmax ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ 1 ⁇ ⁇ optimal ⁇ ⁇ sources to help 6.
  • ⁇ ⁇ The destination ⁇ transmits to the nodes the optimal vector ⁇ ⁇ 7 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇
  • the nodes having correct knowledge of the source ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ transmit in parallel the same redundancy ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ on the same sub-band ⁇ during the same interval ⁇ 8.
  • Algorithm 2 of selection strategy Initialization of the index of the current retransmission interval 2 .

Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de transmission de messages destiné à un système de télécommunication OMAMRC à N nœuds dont M sources (s i iϵ{1,.... M}), éventuellement L relais (r 1;..., r L ) et une destination. La transmission est de type FDM sur une bande divisée en B sous-bandes orthogonales entre elles. Le procédé comprend : - transmission de M premières redondances des M messages des M sources pendant la 1ère phase et -réception par les nœuds d'une information d'ordonnancement (formule I) indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l'information d'ordonnancement tenant compte d'une contrainte d'une puissance maximale d'émission par nœud, transmission sur une même sous-bande pendant un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, de nœuds dits actifs ayant une connaissance correcte d'une même source (s i ) sélectionnée, d'une même deuxième redondance du même message d'une même source, la transmission d'un nœud sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d'une puissance maximale d'émission du nœud.

Description

DESCRIPTION TITRE : Procédé et système OMAMRC avec transmission FDM et coopérations multiples par sous-bande Domaine de l’invention La présente invention se rapporte au domaine des communications numériques. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement à la transmission de données codées entre au moins deux sources et une destination avec relayage par la coopération d’au moins un nœud pouvant être une des sources ou un relais distinct d’une source. Il est entendu qu’un relais n’a pas de message à transmettre. Un relais est un nœud dédié au relayage des messages des sources tandis qu’une source à son propre message à transmettre et peut en outre dans certain cas relayer les messages des autres sources i.e. la source est dite coopérative dans ce cas. Il existe de nombreuses techniques de relayage connues sous leur appellation anglo-saxonne: «amplify and forward», «decode and forward», «compress-and-forward», «non-orthogonal amplify and forward», «dynamic decode and forward», etc. L’invention s’applique notamment, mais non exclusivement, à la transmission de données via des réseaux mobiles, par exemple pour des applications temps réel, ou via par exemple des réseaux de capteurs. Un tel réseau de capteurs est un réseau multi utilisateurs, constitué de plusieurs sources, plusieurs relais et un destinataire utilisant un schéma d’accès multiple orthogonal du canal de transmission entre les relais et la destination, noté OMAMRC («Orthogonal Multiple-Access Multiple-Relay Channel» selon la terminologie anglosaxonne). Art antérieur Un système de transmission OMAMRC mettant en œuvre une transmission de type multiplexage par répartition en fréquence dit FDM est connu de la demande WO 2021/260308 publiée le 30 décembre 2021. Le système de télécommunication OMAMRC décrit illustré par la figure 1 comprend ^^ sources qui appartiennent au jeu de sources ^^ = {1, … , ^^}, éventuellement ^^ relais qui appartiennent au jeu de relais ^^ = { ^^ + 1, … , ^^ + ^^}, ^^ ≥ 2, ^^ ≥ 0, et une destination ^^. Chaque source du jeu ^^ communique avec l’unique destination avec l’aide des autres sources (user cooperation selon la terminologie anglosaxonne) et des relais qui coopèrent. Les nœuds comprennent les relais et les sources qui peuvent se comporter comme un relais quand elles n’émettent pas leur propre message. Les nœuds, ^^ sources et ^^ relais, accèdent au canal de transmission selon un schéma d’accès multiple orthogonal en fréquence et fonctionnent selon un mode full-duplex qui leur permet d’écouter sans interférence les transmissions des autres nœuds. La bande du canal est divisée en B sous-bandes dont le nombre est supposé supérieur ou égal au nombre de sources : B ≥ ^^. Chaque sous-bande associée à un intervalle de temps (time slot selon la terminologie anglosaxonne) détermine F utilisations du canal (F ressource éléments selon la terminologie anglosaxonne). A chaque intervalle de temps, la transmission FDM intervient sur la bande divisée en B sous-bandes orthogonales entre elles. Un cycle de transmission d’une trame, illustré par la figure 2, dure 1 + ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps avec ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ≤ ^^ ^^ ^^ ^^ et ^^ ^^ ^^ ^^ le nombre maximal d’intervalles de temps pour un cycle de transmission. A chaque intervalle de temps, aucune, une ou plusieurs sous-bandes sont allouées à un nœud selon une partition et chaque sous-bande est allouée à chaque intervalle de temps à au plus un nœud. Pendant le premier intervalle de temps (première phase) toutes les sources ^^1, … , ^^ ^^ transmettent, en supposant que B ≥ ^^, respectivement sur une ou plusieurs sous-bandes allouées à chaque source. Pendant les intervalles suivants dits de retransmission (deuxième phase), seuls les nœuds sélectionnés parmi les sources et les relais transmettent et leur transmission intervient sur la ou les sous-bandes qui leur sont respectivement allouées selon une partition déterminée pour chaque intervalle courant. Ainsi, à chacun de ces intervalles, la destination détermine le vecteur ^^̂ ^^ ∈ ( ^^ ∪ ^^) ^^ de dimension B des nœuds devant transmettre à l’intervalle ^^ avec pour contrainte que chaque sous-bande est allouée à au plus un nœud. Le nœud sélectionné pour une transmission coopérative transmet ^^ ^^ ^^ après un codage multi utilisateurs des mots qu’il a correctement décodés. Le nœud sélectionné peut transmettre des parités déterminées à partir des messages de son jeu de sources correctement décodées en utilisant un codage réseau et un codage canal conjoints (Joint Network Channel Coding selon la terminologie anglosaxonne). Les autres nœuds et la destination peuvent améliorer leur propre décodage en exploitant la transmission du nœud sélectionné et mettre à jour en conséquence leur jeu de sources correctement décodées. La destination contrôle ainsi la transmission des nœuds en utilisant un canal de retour. Ceci permet d’améliorer l’efficacité spectrale et la fiabilité en augmentant la probabilité de décodage de toutes les sources par la destination. Caractéristiques principales de l’invention La présente invention a pour objet un procédé de transmission de messages mis en trames destiné à un système de télécommunication comprenant une destination et ^^ nœuds dont ^^ sources et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, le message d’une source ayant été codé avant transmission selon un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ ≥ 2 sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^. Le procédé est tel qu’il comprend : - une transmission de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources pendant la 1ère phase, - une réception par les nœuds d’une information d’ordonnancement indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - une transmission sur une même sous-bande pendant un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, de nœuds dits actifs ayant une connaissance correcte d’une même source sélectionnée, d’une même deuxième redondance du même message d’une même source, la transmission d’un nœud sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d’une puissance maximale d’émission du nœud. L’allocation de sous-bandes orthogonales entre les sources permet de réduire le temps nécessaire pour transmettre des données puisque toutes les sources émettent leur première redondance sur une ou plusieurs sous-bandes d’un des T intervalles de temps (time slot) de la 1ère phase. Lorsque la 1ère phase comprend un seul intervalle de temps, T = 1, alors toutes les sources émettent simultanément pendant ce même intervalle de temps ce qui permet d’avoir une 1ère phase très rapide. Un tel procédé est donc bien adapté pour des services exigeant en termes de latence. La transmission d’une même redondance simultanément pendant un même intervalle de retransmission de la 2e phase par tous les nœuds ayant une connaissance correcte de la même source permet d’augmenter la puissance à la réception à la destination et ainsi de diminuer très fortement la probabilité d’une fausse alarme i.e. d’un décodage incorrect. Cette amélioration permet une optimisation du débit et/ou permet de diminuer la puissance d’émission des sources pour un même débit. Les nœuds ayant une connaissance correcte de la même source sont aussi bien les nœuds ayant décodés correctement cette même source que la source elle-même. Ces nœuds autre que la source sont capables de coopération en transmettant une même redondance de cette même source pendant un intervalle de retransmission. La transmission de ces nœuds est dite coopérative. Dans le cas où le système inclus des relais autres que les sources, une transmission coopérative est soit une transmission par un relais soit une transmission par une source capable d’aider la destination à décoder une source qu’elle n’a pas encore correctement décodée. Une transmission coopérative est une transmission par un nœud qui contient des informations relatives à au moins un message d’un autre nœud. La transmission d’un relais est, par nature, une transmission coopérative mais aussi la transmission d’une source (qui est capable de coopération) qui inclut dans sa transmission des informations relatives à au moins un message d’une autre source. La coopération des nœuds assure une augmentation de la fiabilité des transmissions. La transmission d’un nœud sur une sous-bande dépend de sa transmission sur d’autres sous- bandes. En effet, un nœud a une puissance d’émission P qui doit être répartie sur toutes les sous- bandes pour lesquels il est actif. La puissance émise par un nœud pour une sous-bande est fonction de sa puissance émise sur les autres sous-bandes pour lesquels il est actif et la somme des puissances émises par bande ne peut dépasser P. La sélection des sources à aider est mise en œuvre par un dispositif dit ordonnanceur ou scheduleur qui peut tout aussi bien correspondre à la destination qu’à un autre dispositif qui dispose de connaissances sur la qualité des liens au sein du système considéré. L’ordonnanceur remonte aux nœuds une information d’ordonnancement identifiant les sources sélectionnées à aider i.e. sélectionnées parmi les sources que la destination n’a pas encore correctement décodées. L’information d’ordonnancement comprend en outre l’allocation des sous-bandes pour une retransmission par les nœuds d’une redondance des sources sélectionnées. Par exemple, cette information peut être sous la forme d’un entier Q : pour B sous bandes, cet entier Q peut être déterminé de la façon suivant, Q = p0 + p1M + ⋯ + pB−1MB−1 où pi + 1 est l’identifiant de la source prenant sa valeur dans l’ensemble {1,..,M} associé à la i ^^è ^^ ^^ + 1 bande prenant sa valeur dans l’ensemble {1, … , B}. L’invention a en outre pour objet, un procédé de transmission de messages mis en trames mis en œuvre par un dispositif de télécommunication destiné à un système de télécommunication à ^^ nœuds dont ^^ sources et ^^ − ^^ relais et le dispositif, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de T intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, le message d’une source ayant été codé avant transmission selon un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en B sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^. Le procédé est tel qu’il comprend : - une réception simultanée par le dispositif pendant la 1ère phase sur au moins ^^ sous-bandes de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources, - une transmission par le dispositif d’une information d’ordonnancement indiquant par sous- bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par le dispositif dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - une réception par le dispositif, sur une même sous-bande d’un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, d’une même deuxième redondance de la même source sélectionnée et provenant de différents nœuds ayant une connaissance correcte de cette même source. L’invention a en outre pour objet, un procédé de transmission de messages mis en trames mis en œuvre par un dispositif de télécommunication destiné à un système de télécommunication à ^^ nœuds dont ^^ sources et ^^ − ^^ relais et une destination, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, le dispositif étant une des sources, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^. Le procédé est tel qu’il comprend : - un codage d’un message avant transmission selon un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances, - une transmission d’une première redondance d’un message de la source pendant la 1ère phase, - une réception d’une information d’ordonnancement indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - une transmission pendant un intervalle de retransmission de la 2nde phase d’une deuxième redondance du message des sources sélectionnées sur les sous-bandes respectives, pour les sources pour lesquelles le dispositif a une connaissance correcte, la transmission du dispositif sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d’une puissance maximale d’émission. L’invention a en outre pour objet un dispositif de télécommunication pour transmettre des messages mis en trame, destiné à un système de télécommunication comprenant ^^ nœuds dont ^^ sources et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, et une destination ^^, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ ≥ 2 sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^, le dispositif qui correspond à une des sources comprend au moins un microprocesseur, une mémoire, une chaîne d’émission et une chaîne de réception, la chaîne d’émission comprend un codeur mettant en œuvre un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances d’un même message à transmettre, et est tel que : - la chaîne d’émission est apte à transmettre une première redondance du message à transmettre pendant la 1ère phase, - la chaîne de réception est apte à recevoir une information d’ordonnancement ^^̂ ^^ de taille ^^ indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - la chaîne d’émission est en outre apte à transmettre pendant un intervalle de retransmission de la 2nde phase une deuxième redondance du message des sources sélectionnées sur les sous-bandes respectives, pour les sources pour lesquelles le dispositif a une connaissance correcte, la transmission sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d’une puissance maximale d’émission. L’invention a en outre pour objet un dispositif de télécommunication pour transmettre des messages mis en trame, destiné à un système de télécommunication comprenant ^^ nœuds dont ^^ sources et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, et une destination ^^, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ ≥ 2 sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^. Le dispositif qui correspond à une des sources comprend au moins un microprocesseur, une mémoire, une chaîne d’émission et une chaîne de réception, et est tel que : - la chaîne de réception est apte à recevoir simultanément pendant la 1ère phase sur au moins ^^ sous-bandes de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources, - la chaîne d’émission est apte à transmettre une information d’ordonnancement indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par le dispositif dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - la chaîne de réception est en outre apte à recevoir sur une même sous-bande d’un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, une même deuxième redondance de la même source sélectionnée et provenant de différents nœuds ayant une connaissance correcte de cette même source. L’invention a en outre pour objet un système de télécommunication comprenant une destination et ^^ nœuds dont ^^ sources et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ 2, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, adapté pour une mise en œuvre d’un procédé de transmission selon un des objets de l’invention. Selon un mode de réalisation, l’information d’ordonnancement est déterminée sur la base d’une information mutuelle par sous-bande ^^, ^^ ^^ ^^ ^^ , ^^, ^^, d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination. Le critère pris en compte basé sur l’information mutuelle permet de tendre vers une maximisation de l’efficacité spectrale. L’information mutuelle dépend du nombre de sous- bandes pour lesquelles un nœud est actif c’est-à-dire qui transmet une redondance pour la même source ou plusieurs sources pour ces différentes sous-bandes. La sélection des sources à aider tient donc compte du fait que chacun des nœuds qui transmet une redondance d’une source à aider sélectionnée transmet sur les sous-bandes allouées et ceci pour les différentes sources à aider dont il a une connaissance correcte. La détermination de l’information d’ordonnancement est donc sous contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud. Selon un mode de réalisation, le procédé de transmission comprend en outre : - transmission des jeux de sources correctement décodées par les nœuds à l’issue de l’intervalle de transmission de la 1ère phase. L’information transmise par les nœuds permet à la destination de sélectionner les sources pour l’aider à décoder un maximum de sources. Selon un mode de réalisation, le procédé de transmission comprend en outre : - réception par les nœuds d’un jeu de sources correctement décodées par la destination parmi les sources reçues par la destination pendant la 1ère phase, - transmission par les nœuds de jeux de sources correctement décodées par les nœuds et non encore décodées correctement par la destination à l’issue de la 1ère phase. Selon ce protocole la destination remonte aux nœuds son jeu de sources correctement décodées à l’issue d’une réception de données transmises pendant le 1er intervalle de transmission. Cette remontée peut intervenir via un canal de contrôle. Selon un mode de réalisation particulièrement simple, la destination remonte M bits qui indiquent pour chacune des M sources si elle est correctement décodée ou pas. Si toutes les sources sont correctement décodées par la destination i.e. son jeu de sources correctement décodées contient les M sources, une nouvelle trame est transmise. L’information transmise par les nœuds permet à la destination de sélectionner plus efficacement les sources pour l’aider à décoder un maximum de sources. Selon un mode de réalisation, l’information d’ordonnancement est obtenue en comparant, entre différentes informations d’ordonnancement possibles de sources à aider par sous-bande, la somme sur les ^^ sous-bandes d’une information mutuelle par sous-bande ^^ d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination. Selon un mode de réalisation, l’information d’ordonnancement comprenant ^^ composantes, les composantes sont déterminées séquentiellement sous-bande après sous-bande et, pour une sous- bande ^^ donnée, la composante est obtenue en déterminant entre les différentes sources à aider un maximum d’une somme comprenant d’une part la somme sur les sous-bandes de 1 à ^^ − 1 d’une information mutuelle d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination et d’autre part une information mutuelle d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination pour la sous-bande ^^. Selon un mode de réalisation, un canal de transmission entre un nœud a pris parmi les ^^ nœuds et la destination pour la sous-bande ^^ s’écrivant sous la forme ℎ ^^, ^^ ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ avec ℎ ^^, ^^ une amplitude et ^^ ^^, ^^ un facteur de phase, le procédé est tel que, lorsque chacun des nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source sélectionnée connaît la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud ^^ et la destination, la transmission par chacun de ces nœuds de la même deuxième redondance de cette même source est modulée par le facteur de phase
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correspond au conjugué ℎ ^ ∗ ^, ^^ de l’amplitude ℎ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud et la destination divisé par sa norme |ℎ ^^, ^^|. Selon un mode de réalisation, un canal de transmission entre un nœud a pris parmi les ^^ nœuds et la destination pour la sous-bande ^^ s’écrivant sous la forme ℎ ^^, ^^ ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ avec ℎ ^^, ^^ une amplitude et ^^ ^^, ^^ un facteur de phase, les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source sélectionnée pour la sous-bande ^^ étant regroupés en un premier et un deuxième groupes de nœuds tel que chacun des nœuds du premier groupe connait la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud et la destination pour la sous-bande ^^ et chacun des nœuds du deuxième groupe ne connait pas la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud et la destination pour la sous-bande ^^, le procédé est tel que la transmission par un nœud a du premier groupe de la même deuxième redondance d’une source est modulée par le facteur de phase ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ =
Figure imgf000011_0001
correspond au conjugué ℎ ^ ∗ ^, ^^ de l’amplitude ℎ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud ^^ et la destination divisé par sa norme et tel que la transmission par un nœud a du deuxième groupe de la même deuxième redondance de la source intervient sans correction de phase. Selon un mode de réalisation, pour une même source, la première redondance et la deuxième redondance sont différentes. Les différents modes peuvent être combinés entre eux pour former d’autres modes. Les dispositifs et système selon l’invention sont adaptés pour mettre en œuvre les différents modes de réalisation du procédé selon l’invention. L’invention a en outre pour objet chacune des applications logicielles spécifiques sur un ou plusieurs supports d'information, lesdites applications comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre du procédé de transmission lorsque ces applications sont exécutées par des processeurs. L’invention a en outre pour objet des mémoires configurées comportant des codes d’instructions correspondant respectivement à chacune des applications spécifiques. La mémoire peut être incorporée dans n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. La mémoire peut-être de type ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore de type magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur. D'autre part, chaque application spécifique selon l'invention peut être téléchargée depuis un serveur accessible sur un réseau de type Internet. Les caractéristiques optionnelles présentées ci-dessus dans le cadre du procédé de transmission peuvent éventuellement s’appliquer à l’application logicielle et à la mémoire ci-dessus évoquées. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : [Fig 1] la figure 1 est un schéma d’un exemple de système OMAMRC (Orthogonal Multiple Access Multiple Relays Channel) selon l’art antérieur, [Fig 2] la figure 2 est un schéma d’un cycle de transmission d’une trame selon l’art antérieur, [Fig 3] la figure 3 est un schéma d’un cycle de transmission d’une trame selon l’invention, [Fig 4] la figure 4 est un schéma du protocole des échanges d’informations entre la destination et les nœuds, sources et relais, selon un mode de réalisation de l’invention, [Fig 5] la figure 5 est un schéma de la structure simplifiée d’un dispositif de télécommunication selon l’invention. Description de modes de réalisation particuliers de l’invention Un système OMAMRC est illustré par la figure 1. Dans le contexte de l’invention, un tel système comprend ^^ nœuds dont ^^ sources qui appartiennent au jeu de sources ^^ = {1, … , ^^} et ^^ = ^^ − ^^ relais qui appartiennent au jeu de relais ^^ = { ^^ + 1, … , ^^ + ^^} et une destination ^^. ^^ ≥ 0. ^^ ≥ ^^ ≥ 2. Quand ^^ = ^^, le système comprend uniquement deux sources et la destination. Quand ^^ > ^^, le système comprend au moins deux sources et au moins un relais et la destination. Un schéma d’un cycle de transmission d’une trame selon l’invention est illustré par la figure 3. Une utilisation du canal (channel use selon la terminologie anglosaxonne) est la plus petite granularité en ressource temps-fréquence définit par le système qui permet la transmission d’un symbole modulé. Le nombre d’utilisations du canal est lié à la bande de fréquence disponible et à la durée de transmission. Chaque source du jeu ^^ communique avec l’unique destination avec l’aide des autres sources (user cooperation selon la terminologie anglosaxonne) et des relais qui coopèrent. Les nœuds comprennent les relais et les sources qui peuvent se comporter comme un relais quand elles n’émettent pas leur propre message. Les ^^ nœuds, ^^ sources et ^^ relais, accèdent au canal de transmission selon un schéma d’accès multiple orthogonal en fréquence et fonctionnent selon un mode full-duplex qui leur permet d’écouter sans interférence les transmissions des autres nœuds. La bande du canal est divisée en B sous-bandes. Chaque sous-bande associée à un intervalle de temps ^^ détermine F utilisations du canal (F ressource elements selon la terminologie anglosaxonne). Dans le cas d’une transmission avec une modulation OFDM, une sous-bande peut comprendre par exemple autant de sous-porteuses qu’un symbole OFDM. Chaque source transmet à la destination ses données mises en trame avec l’aide des autres sources et des relais. Une trame occupe des intervalles de temps (time slots selon la terminologie anglosaxonne) lors de la transmission des ^^ messages des respectivement ^^ sources. Un cycle de transmission i.e. transmission d’une trame, illustré par la figure 3 se déroule pendant ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps. ^^ ≥ 1 le nombre d’intervalles de transmission de la 1ère phase avec une ou plusieurs sous-bandes du canal allouées pour chaque source ^^. ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ le nombre d’intervalles de retransmission de la 2e phase avec une ou plusieurs sous-bandes du canal allouées pour aider chaque source ^^ sélectionnée, ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ≤ ^^ ^^ ^^ ^^ et ^^ ^^ ^^ ^^ le nombre maximal d’intervalles de retransmission. La détermination des sources à aider et l’allocation des sous-bandes sont mises en œuvre par un ordonnanceur («scheduler» selon la terminologie anglosaxonne). Le mode décrit correspond au cas où l’ordonnanceur est hébergé par la destination. Le nombre d’utilisations du canal est supposé identique pour chaque intervalle de temps de transmission et chaque intervalle de temps de retransmission : B × F. ^^ ^^ est une variable représentant le débit initial de la source ^^ qui peut prendre ses valeurs dans l’ensemble fini { ^̅^1, … , ^̅^ ^^ ^^ ^^ ^^}. Un intervalle de transmission a pour capacité ^^1, ^^ utilisations du canal pour chaque source ^^. Pendant la première phase chaque source ^^ ∈ ^^ émet un message pendant ^^1, ^^ utilisations du canal, ^^ ∈ {1, … , ^^1, ^^}, le nombre ^^1, ^^ d’utilisations du canal dépendant de la source s. Un intervalle de retransmission a pour capacité ^^2 utilisations du canal pour chaque source ^^. ^^ ^^ est une variable représentant le rapport ^^2/ ^^1, ^^ qui peut prendre ses valeurs dans un ensemble fini
Figure imgf000013_0001
Les débits initiaux des sources sont déterminés généralement par la destination lors d’une phase initiale qui précède toute phase de transmission. La remontée des débits initiaux ^̅^ ^^ et des rapports
Figure imgf000013_0002
est effectuée via des canaux de contrôle à débit très limité. La phase initiale intervient au plus avant chaque phase de transmission d’une trame. Lorsque ^^ = 1 alors le nombre de sous-bandes est supposé supérieur ou égal au nombre de sources : B ≥ ^^. Lorsque ^^ > 1 alors le nombre de sous-bandes fois le nombre d’intervalles de transmission est supposé supérieur ou égal au nombre de sources : BT ≥ ^^. Un mode de réalisation du protocole des échanges entre les nœuds et la destination est illustré par la figure 4. Pendant la première phase, les ^^ premiers intervalles de temps, toutes les sources transmettent respectivement sur une ou plusieurs sous-bandes allouées à chaque source. L’allocation d’une ou plusieurs sous-bandes à une source est définie dans une partition qui peut être déterminée par la destination et communiquée aux sources par la destination via un canal de contrôle. Lorsque ^^ = 1 toutes les sources transmettent simultanément respectivement sur une ou plusieurs sous- bandes allouées à chaque source. Lorsque ^^ > 1 toutes les sources transmettent pendant un ou plusieurs des intervalles de transmission sur une ou plusieurs sous-bandes allouées à chaque source. Certaines sources peuvent transmettre simultanément sur des sous-bandes différentes. A chaque intervalle de temps de retransmission, aucune, une ou plusieurs sous-bandes sont allouées pour une source à aider. L’ordonnanceur, la destination selon le mode décrit, transmet aux nœuds une information d’ordonnancement qui peut avoir la forme d’un vecteur. L’information d’ordonnancement ^^̂ ^^ détermine une partition des sources à aider pour les différentes sous-bandes. Ainsi, les partitions peuvent être différentes entre chacun des intervalles de retransmission. Seuls les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source de la partition transmettent simultanément une même redondance de cette même source sur une ou plusieurs mêmes sous-bandes. Ces nœuds comprennent les nœuds ayant correctement décodés cette même source et la source elle-même, ces nœuds sont dits coopératifs. A titre de simplification de la description, les suppositions suivantes sont faites par la suite sur le système OMAMRC : - les sources, les relais sont équipés d’une seule antenne d’émission ; - les sources, les relais, et la destination sont équipés d’une seule antenne de réception ; - les sources, les relais, et la destination sont parfaitement synchronisés ; - les sources sont statistiquement indépendantes (il n'y a pas de corrélation entre elles) ; - tous les nœuds émettent avec une même puissance maximale ^^; - il est fait usage d’un code CRC supposé inclus dans les ^^ ^^ bits d’information de chaque source ^^ pour déterminer si un message est correctement décodé ou pas, ^^ ∈ ^^ ; - les liens entre les différents nœuds souffrent de bruit additif et d’évanouissement. Les gains d’évanouissement sont fixes pendant la transmission d’une trame effectuée pendant une durée maximale de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps, mais peuvent changer indépendamment d’une trame à une autre. ^^ ≥ 1 ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ ≥ 1 sont des paramètres du système ; - la qualité instantanée du canal/lien direct en réception (CSIR Channel State Information at Receiver) est disponible à la destination, aux sources et aux relais ; - les retours sont sans erreur (pas d’erreur sur les signaux de contrôle). Les notations suivantes sont utilisées : • un nœud qui intervient pendant la 2e phase est noté
Figure imgf000014_0001
avec ^^ ∈ {1, … , ^^ + ^^}, si ^^ ≤ ^^ le nœud i est une source i dénotée ^^ ^^ sur la figure 1, ^^ ∈ {1, … , ^^}, sinon ^^ > ^^, ^^ ∈ { ^^ + 1, … , ^^ + ^^} et le nœud est un relais dénoté ^^1,…, ^^ ^^ sur la figure 1, • ^^ ^^ est l’information d’ordonnancement. Elle contient les sources à aider pour l’intervalle de retransmission ^^ pendant la deuxième phase. Lorsqu’elle a la forme d’un vecteur, ^^ ^^ ∈ ( ^^) ^^, l’information d’ordonnancement est de dimension B. Le ^^ ^^ℎ élément ^^ ^^, ^^ du vecteur ^^ ^^ indique la source à aider pour cette ^^ ^^ℎ sous-bande durant cet intervalle de temps ^^, ^^ ∈ {1, … , ^^}. L’ordre dans le vecteur ^^ ^^ correspond à l’ordre des sous-bandes. L’information d’ordonnancement peut prendre d’autres formes, cette information peut par exemple être sous la forme d’un entier ^^. Pour B sous bandes, cet entier ^^ peut être déterminé de la façon suivant, ^^ = où ^^ ^^ + 1 est l’identifiant de la source prenant sa valeur dans l’ensemble {1,..,M} associé à la ^^è ^^ ^^ + 1 bande prenant sa valeur dans l’ensemble {1, … , ^^}. Par exemple, un ensemble ordonné de trois éléments appartenant à {0,..,9} par exemple (1,2,3) peut s’écrire (il y’a une bijection) sous la forme d’un entier ^^ = 321 ou 1 + 2 × 10 + 3 × 102 en base 10. Un ensemble ordonné de trois éléments appartenant à {0,..,M-1} par exemple ( ^^1, ^^2, ^^3) peut s’écrire (il y a une bijection) en base M sous la forme d’un entier ^^ = p1 + p2 × M + p3 × M2. Donc la donnée d’un entier base M permet d’identifier un ntuple dont les éléments sont des entiers d’un ensemble {0,…,M- 1}. La suite de la description considère que l’information d’ordonnancement a la forme d’un vecteur. • ^^ ^^, ^^ est le rapport signal à bruit moyen (SNR) qui prend en compte les effets d’atténuation du canal (path-loss selon la terminologie anglosaxonne) et de masquage (shadowing selon la terminologie anglosaxonne) entre le nœud ^^ (source ou relais) et le nœud ^^ (source, relais ou destination). • ℎ ^^, ^^ est le gain d’atténuation du canal (fading) entre le nœud ^^ (source ou relais) et le nœud ^^ (source, relais ou destination) qui suit une distribution Gaussienne complexe circulaire symétrique à moyenne nulle et de variance ^^ ^^, ^^, les gains sont indépendants entre eux. • ^^ ^^ ∈ ({0, … , ^^})M+L est le vecteur de dimension ^^ + ^^ du nombre de sous-bandes pour lesquelles un nœud est actif, ou pas, pour aider une source ou plusieurs qui varie entre 0 (le nœud n’est pas actif) et B (le nœud est actif pour toutes les sous bandes) pour l’intervalle de retransmission (time slot) ^^ pendant la deuxième phase. Le ^^ ^^ℎ élément ^^ ^^, ^^ du vecteur ^^ ^^ désigne le nombre de sous-bandes pour lesquelles le nœud i, source ou relais, est actif à l’intervalle de retransmission (time slot) t, ^^ ∈ {1, … , ^^ + ^^}, • ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ est le nombre d’intervalles de temps de retransmission i.e. pendant la deuxième phase qui conduit à zéro défauts pour toutes les sources (l’événement de coupure individuelle de chacune des sources vaut zéro i.e. ^^ ^^, ^^ = 0) :
Figure imgf000015_0001
Exemple de mise en œuvre de l’invention Pendant la première phase, chaque source s ∈ ^^ transmet après codage un message ^^ ^^ comportant ^^ ^^ bits d’information ^^ ^^ ∈ ^^ ^ 2^ ^^ , ^^2 étant le corps de Galois à deux éléments. Le message ^^ ^^ comprend un code de type CRC qui permet de vérifier l’intégrité du message ^^ ^^. Le message ^^ ^^ est codé selon le MCS initial. Compte tenu que les MCS initiaux peuvent être différents entre les sources, les longueurs des messages codés peuvent être différentes entre les sources. Le codage utilise un code à redondance incrémentale. Le mot de code obtenu est segmenté en blocs de redondance. Le code à redondance incrémentale peut être de type systématique, les bits d’information sont alors inclus dans la première redondance. Que le code à redondance incrémentale soit ou pas de type systématique, il est tel que la première redondance peut être décodée de manière indépendante des autres redondances. Le code à redondance incrémentale peut être réalisé par exemple au moyen d'une famille finie de codes linéaires poinçonnés à rendements compatibles ou de codes sans rendement modifiés pour fonctionner avec des longueurs finies : code raptor (RC), turbo code poinçonné de rendement compatible (RCPTC rate compatible punctured turbo code selon la terminologie anglosaxonne), code convolutionnel poinçonné de rendement compatible (RCPCC rate compatible punctured convolutional code selon la terminologie anglosaxonne), LDPC de rendement compatible (RCLDPC rate compatible low density parity check code selon la terminologie anglosaxonne). Selon l’exemple de mise en œuvre décrit et illustré par la figure 4, le paramètre ^^ = 1. Ainsi, lors de la première phase, les ^^ sources transmettent simultanément une 1ère redondance de leurs messages respectifs
Figure imgf000016_0001
… , ^^ ^^1 ^^ ^^ pendant l’intervalle de transmission sur respectivement les sous-bandes allouées avec respectivement des schémas de modulation et de codage déterminés à partir des valeurs des débits initiaux des sources. Chaque message transmis correspondant à une source ^^ ∈ ^^, un message correctement décodé est assimilé à la source correspondante par abus de notation. Que ce soit pendant la première phase ou la deuxième phase, lorsqu’un nœud, en particulier une source transmet, la destination et les autres nœuds écoutent. Chaque nœud full-duplex peut transmettre sur une ou plusieurs sous-bandes et écouter simultanément tous les autres nœuds qui émettent sur une autre sous-bande. La destination, les sources et les relais tentent de décoder les messages reçus à la fin d’un intervalle de temps. Le succès du décodage à chaque nœud est décidé en utilisant le CRC. La destination et les nœuds déterminent ainsi leur jeu de sources correctement décodés. Selon le mode de réalisation, pendant la deuxième phase, à l’intervalle de temps (round selon la terminologie anglosaxonne) t, la destination ^^ transmet son jeu de sources correctement décodées à l’issue de l’intervalle de temps précédent ^^ ^^, ^^−1 en utilisant par exemple un canal de contrôle de diffusion de retour (feedback broadcast control channel), ^^ = {1, … , ^^ ^^ ^^ ^^ ^^}. Ce retour peut consister en un vecteur de ^^ bits. Si le décodage de toutes les sources par la destination est correct ^^ ^^, ^^−1 = ^^, le cycle courant est stoppé, un nouveau cycle peut démarrer. Un cycle de transmission d’une nouvelle trame débute avec l’effacement des mémoires des relais et de la destination et avec la transmission par les sources de nouveaux messages. Le nombre d’intervalle de temps (rounds) utilisés pendant la seconde phase ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ = {1, … , ^^ ^^ ^^ ^^} dépend du succès de décodage à la destination. Les nœuds, sources et relais, comparent le jeu ^^ ^^, ^^−1 de sources correctement décodées par la destination à leur jeu de sources correctement décodées ^^ ^^, ^^−1 et en déduisent le jeu des sources pour lesquelles ils peuvent aider la destination :
Figure imgf000017_0001
= ^^ ^^, ^^−1 ∩ ^^ ^̅^, ^^−1. Par convention, on note ^^c,t ⊆ ^^ le jeu des messages (ou sources) correctement décodés par le nœud ^^ ∈ ^^ ∪ ℜ ∪ {d} à la fin de l’intervalle t de temps (round t), t ∈ {0, … , ^^ ^^ ^^ ^^ } y compris pour une source son propre message. La fin de l’intervalle de temps (round) t = 0 correspond à la fin de la première phase. Le nombre d’intervalle de temps (time-slots) utilisés pendant la seconde phase ^^ ^^ ^^ ^^ ^^ = {1, … , ^^ ^^ ^^ ^^ } dépend du succès de décodage à la destination. Si le jeu d’un nœud comprend au moins une source non incluse dans le jeu ^^ ^^, ^^−1 de la destination, le nœud en informe la destination en utilisant par exemple un canal de contrôle dédié de type unicast. L’information transmise par un nœud peut consister en son jeu de sources dont il a une connaissance correcte i.e. qu’il a correctement décodées y compris pour une source la connaissance de son propre message,
Figure imgf000017_0002
ou, comme illustrée par la figure 4, en les sources dont il a une connaissance correcte et que la destination n’a pas encore correctement décodée,
Figure imgf000017_0003
Pendant cette deuxième phase, la destination suit une certaine stratégie pour décider de la ou des sources à aider. La destination informe les nœuds de cette sélection en transmettant le vecteur ^^̂ ^^ des sources à aider pour chaque sous-bande en utilisant par exemple un canal de contrôle de diffusion de retour. Le vecteur ^^̂ ^^ définit une partition des sources à aider sur respectivement les sous-bandes. La destination contrôle ainsi la transmission des nœuds en utilisant un canal de retour. Ceci permet d’améliorer l’efficacité spectrale et la fiabilité en augmentant la probabilité de décodage de toutes les sources par la destination. Pour chaque source de la partition, tous les nœuds qui ont une connaissance correcte de cette source transmettent à l’intervalle ^^ une même redondance de cette même source sur une ou plusieurs mêmes sous-bandes. L’ensemble des redondances transmises à l’intervalle ^^ est dénotée ^^ ^^ ^^ ^^̂ ^^. Les nœuds et la destination peuvent améliorer leur propre décodage en exploitant la retransmission d’une redondance d’une source sur une ou plusieurs sous-bandes sur lesquelles ils n’émettent pas et mettre à jour en conséquence leur jeu de sources correctement décodées. Stratégies de sélection La sélection de la source à aider pour chaque sous-bande dépend de l’état du canal entre les différents nœuds qui transmettent la même redondance et la destination. L’état d’un canal peut- être évalué par l’information mutuelle qui est une fonction du SNR de ce canal/lien. En exploitant des signaux de référence (symboles pilotes, signaux SRS du 3GPP LTE, etc), la destination peut déterminer les gains (CSI : Channel State Information selon la terminologie anglosaxonne) des liens directs par sous-bande ^^ ∈
Figure imgf000018_0001
: ^^ ^^ ^^ ^^, ^^ = {ℎ ^^1, ^^, … , ℎ ^^ ^^ , ^^ , ℎ ^^1, ^^ , … , ℎ ^^ ^^ , ^^}, c’est-à-dire des liens source vers destination et relais vers destination et peut donc en déduire les SNR moyens de ces liens. La statistique du canal de chaque lien est supposée suivre une distribution Gaussienne complexe circulaire centrée et les statistiques sont indépendantes entre les liens. Il est par suite suffisant de ne considérer que le SNR moyen comme mesure de la statistique d’un lien. Le signal reçu par la destination à l’intervalle de retransmission ^^ sur la sous-bande ^^ peut s’écrire sous la forme : ^^ ^^,t, ^^ = ℎ ^^ ^^, ^^ ^^,t, ^^ ^^ ^^ ^^ + ^^ ^^, ^^ (2) Avec : ^^ ^^ l’ensemble des nœuds ayant une connaissance correcte de la source ^^ ^^ à la fin de l’intervalle de temps ^^ − 1, ℎ ^^ ^^, ^^ ^^, ^^, ^^ le canal équivalent résultant de la transmission durant l’intervalle de retransmission ^^ sur la sous-bande ^^ par tous les nœuds appartenant à ^^ ^^ de la même version de redondance RVX ^^ ^^ et ^^ ^^, ^^ une variable aléatoire gaussienne complexe à symétrie circulaire telle que ^^ ^^, ^^~ ^^ ^^(0, 2σ2)
Figure imgf000018_0002
La transmission lors de la 2nd phase, par les nœuds ayant une connaissance correcte d’une source à aider sélectionnée et identifiée dans le vecteur ^^̂ ^^, peut se dérouler selon plusieurs modes de réalisation. Selon un premier mode, aucun des nœuds ^^ ∈ ^^ ^^, ^^ ^^ étant l’ensemble des nœuds ayant une connaissance correcte de la source ^^ (i.e. du message ^^ ^^ émis par la source ^^ ^^) à la fin du slot ^^ − 1, ne connaît la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission ℎ ^^, ^^ sur la sous-bande ^^ le liant à la destination ^^. Le canal équivalent pour une source ^^ ^^ à aider sur la sous-bande ^^ peut alors s’exprimer sous la forme :
Figure imgf000018_0003
Ce mode correspond à une combinaison non cohérente à la réception. Selon un deuxième mode, chacun des nœuds ^^ ∈ ^^ ^^, ^^ ^^ étant l’ensemble des nœuds ayant une connaissance correcte de la source ^^ (i.e. du message ^^ ^^ émis par la source ^^ ^^) à la fin du slot ^^ − 1, connaît la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission ℎ ^^, ^^ sur la sous-bande ^^ le liant à la destination ^^. A réception du vecteur ^^̂ ^^ de sources ^^ ^^ à aider, chaque nœud ^^ ∈ ^^ ^^ transmet à l’intervalle de retransmission ^^ sur la même sous-bande ^^ une même redondance du message ^^ ^^ émis par la source ^^ ^^ modulée par un facteur de phase ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ = ℎ ^ ∗ ^, ^^ /|ℎ ^^, ^^| avec ^^2 = −1 et où
Figure imgf000019_0001
correspond au conjugué ℎ ^ ∗ ^, ^^ du canal de transmission ℎ ^^, ^^ liant le nœud ^^ à la destination ^^ divisé par sa norme |ℎ ^^, ^^| de sorte que toutes ces redondances transmises par les nœuds ^^ ∈ ^^ ^^ sont reçues en même temps par la destination de façon cohérente. Ainsi, le canal équivalent pour la source aidée ^^ ^^ sur la sous-bande ^^ s’exprime sous la forme :
Figure imgf000019_0002
Un tel mode de transmission, dit «equal gain combining» selon la terminologie anglosaxonne, permet d’obtenir, du côté de la destination, une combinaison cohérente de l’ensemble des signaux émis par les nœuds ayant une connaissance correcte du message émis par la source si sélectionnée. Selon un troisième mode, l’ensemble ^^ ^^ des nœuds ayant une connaissance correcte de la source ^^ à la fin du slot ^^ − 1 se décompose en deux groupes de nœuds, ^^ ^^ et ^^ ^^. Chaque nœud du premier groupe de nœuds, ^^ ∈ ^^ ^^, connaît la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission ℎ ^^, ^^ sur la sous-bande ^^ le liant à la destination ^^. Chaque nœud du deuxième groupe,
Figure imgf000019_0003
ne connait pas la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission sur la sous-bande ^^ le liant à la destination ^^. A réception du vecteur ^^̂ ^^ de sources à aider, chaque nœud du premier groupe, ^^ ∈ ^^ ^^, transmet à l’intervalle de retransmission ^^ sur la même sous-bande ^^ une même redondance du message ^^ ^^ émis par la source ^^ ^^ modulée par un facteur de phase ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ = ℎ ^ ∗ ^, ^^ /|ℎ ^^, ^^| avec ^^2 = −1 et où ℎ ^ ∗ ^, ^^ /|ℎ ^^, ^^| correspond au conjugué ℎ ^ ∗ ^, ^^ du canal de transmission ℎ ^^, ^^ liant le nœud ^^ à la destination ^^ divisé par sa norme |ℎ ^^, ^^| de sorte que toutes ces redondances transmises par les nœuds du premier groupe sont reçues en même temps par la destination de façon cohérente. Et chaque nœud appartenant au deuxième groupe ^^ ^^ transmet à l’intervalle de retransmission ^^ sur la même sous-bande ^^ une même redondance du message ^^ ^^ émis par la source ^^ ^^ sans modulation de phase. Ce mode peut intervenir, par exemple, pendant une période transitoire au cours de laquelle la destination n’a pas encore pu déterminer l’information relative aux facteurs de phase e−jφa,b pour l’ensemble des nœuds. Au cours du temps, la destination peut fournir une telle information à l’ensemble des nœuds du système améliorant encore la qualité de la transmission. Selon ce mode, le canal équivalent peut s’exprimer sous la forme :
Figure imgf000019_0004
Pour tous ces modes, le rapport signal à bruit associé au canal équivalent est ^^ ^^ ^^( ^^ ^^, ^^, ^^) = 2
Figure imgf000020_0001
supposant que ^^ {| ^^ ^^ ^^| } = 1. L’information mutuelle ^^ ^^ ^^, ^^, ^^ associée au canal équivalent est une fonction du SNR c’est-à-dire que
Figure imgf000020_0002
La puissance de transmission d’un nœud est partagée en fréquence entre les différentes sous- bandes pour lesquelles le nœud est actif pour un même intervalle de retransmission et ne peut dépasser la puissance maximale ^^. Par conséquent, l’information mutuelle associée au canal équivalent, ^^ ^^ ^^, ^^, ^^ avec ^^ ∈ {1, … , ^^}, ^^ ∈ {1, … , ^^}, et ^^ ∈ {1, … , ^^ ^^ ^^ ^^} dépend du nombre de sous-bandes ^^ ^^, ^^ pour laquelle le nœud ^^ qui appartient à l’ensemble ^^ ^^ est actif c’est-à-dire transmet une redondance pour la même source ou plusieurs sources pour ces différentes sous- bandes. La sélection des sources à aider tient compte du fait que chacun des nœuds qui transmet une redondance d’une source à aider sélectionnée transmet sur les sous-bandes allouées et ceci pour les différentes sources à aider dont il a une connaissance correcte. La sélection des sources est donc sous contrainte que chaque nœud qui transmet a sa puissance d’émission répartie sur les sous-bandes pour lesquelles il est actif. Selon un premier mode de sélection mis en œuvre dans l’algorithme 1 de l’annexe, à un intervalle de retransmission ^^, l’ordonnanceur considère tous les vecteurs possibles, ^^ ^^ ∈ {1, … , ^^} ^^, de sources de taille ^^ prises parmi les sources à aider i.e., ces sources sont prises parmi les sources non encore décodées par la destination
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Le vecteur sélectionné est celui qui permet d’atteindre la plus grande information mutuelle sachant que l’information mutuelle dépend pour chaque sous-bande du canal équivalent entre les différents nœuds qui transmettent la même redondance et la destination. Le vecteur optimal de sources à aider pour les ^^ sous- bandes, ^^̂ ^^ ∈ {1, … , ^^} ^^ parmi ces différents vecteurs possibles est le suivant : ^^̂ ^^ ∈ argmax ^^∈{ ^̅^ ^^, ^^−1} ^^
Figure imgf000020_0004
Ainsi, le vecteur optimal ^^̂ ^^ pour l’intervalle de retransmission ^^ comprend l’ensemble des sources pour lesquelles la somme sur les ^^ sous-bandes des informations mutuelles, ^^ ^^ ^^ ^^ , ^^, ^^, est la plus élevée, chaque information mutuelle étant associée au canal de transmission équivalent établi entre chacun des nœuds ayant une connaissance sans erreur d’une même source à aider,
Figure imgf000020_0005
destination. Dit autrement, la destination sélectionne le vecteur de sources à aider pour lequel l’information mutuelle moyenne «récoltée» est la plus grande. Cette information mutuelle moyenne est une somme dépendant des SNR équivalent par sous bande, ainsi l’optimisation doit être conjointe sur toutes les sous-bandes car la puissance émise par un nœud doit être partagée entre les sous- bandes pour lesquelles le nœud est actif. Selon un deuxième mode de sélection mis en œuvre dans l’algorithme 2 de l’annexe, la destination sélectionne de manière séquentielle les sources à aider, sous-bande après sous- bande. Ainsi, à un intervalle de retransmission ^^, pour chacune des sous-bandes ^^ prises successivement, la destination sélectionne, parmi les sources à aider, la source notée ^^̂ ^^, ^^ telle que : ^^̂ ^^, ^ ∈ argmax {∑ ^^−1 ^^=1 ^^∈ ^̅^ ^^, ^^−1
Figure imgf000021_0001
La source sélectionnée ^^̂ ^^, ^^ pour la sous-bande ^^ est celle, parmi les sources à aider, ^^ ∈ ^^ ^̅^, ^^−1, qui maximise la somme comprenant d’une part la somme sur les sous-bandes de 1 à ^^ − 1 de l’information mutuelle du canal équivalent pour chacune de ces sous-bandes, ∑ ^^−1 ^^=1 ^^ ^^ ^^̂ ^^, ^^ , ^^, ^^ , et d’autre part l’information mutuelle du canal équivalent de la sous-bande ^^, ^^ ^^ ^^, ^^, ^^. Ce 2e mode de sélection est moins complexe que le 1er mode. Chaque mode de sélection est bien entendu combiné avec les différents modes de transmission détaillés ci-dessus. La figure 5 est un schéma de la structure simplifiée d’un mode de réalisation d’un dispositif de télécommunication DIS selon un mode de réalisation de l’invention. Ce dispositif DIS est destiné à un système de télécommunication OMAMRC comprenant ^^ nœuds dont ^^ sources ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^} et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, et une destination ^^. L’accès au canal de transmission entre les nœuds et la destination est de type multiple orthogonal. Le protocole des échanges entre les nœuds et la destination définit un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2e phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^. Le dispositif DIS comprend au moins un microprocesseur µP dont le fonctionnement est commandé par l'exécution d’un programme Pg dont les instructions permettent la mise en œuvre d’un procédé de transmission selon l’invention, une mémoire MEM, une chaîne d’émission EM et une chaîne de réception RE qui sont connectés entre eux au travers d’un bus Bu. Bien entendu, les éléments constitutifs du dispositif DIS peuvent être connectés au moyen d’une connexion autre qu’un bus. Le microprocesseur µP commande les opérations du dispositif DIS. L'unité de stockage MEM stocke au moins le programme Pg pour la mise en œuvre du procédé selon un mode de réalisation de l’invention à exécuter par le processeur µP, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le microprocesseur µP, des données intermédiaires de calculs effectués par le microprocesseur µP, etc. Le microprocesseur µP peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le microprocesseur µP peut être formé par un matériel dédié tel qu'un circuit de traitement, ou par une unité de traitement programmable telle qu'une unité centrale de traitement (Central Processing Unit en langue anglosaxonne) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci. La mémoire MEM peut être formée par n'importe quel moyen approprié capable de stocker le programme Pg ou les programmes et des données d'une manière lisible par un ordinateur. Des exemples de mémoire MEM comprennent des supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur tels que des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs, et des supports d'enregistrement magnétiques, optiques ou magnéto-optiques chargés dans une unité de lecture et d'écriture. A l’initialisation, les instructions de code du programme Pg sont par exemple chargées dans une mémoire tampon avant d’être exécutées par le processeur μP. Le microprocesseur µP contrôle les différents composants du dispositif DIS. Ainsi en exécutant les instructions, le microprocesseur µP permet la mise en œuvre par le dispositif DIS du procédé de transmission selon un mode de réalisation de l’invention. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif DIS est une des ^^ sources ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}. Selon ce mode, le dispositif DIS peut être un terminal mobile. Selon ce mode, le dispositif DIS est apte à transmettre un message mis en trame. Bien entendu, le dispositif peut transmettre successivement plusieurs messages. Le procédé de transmission mis en œuvre par le dispositif est tel qu’il comprend un codage de type à redondance incrémental mis en œuvre par un codeur de la chaîne d’émission EM qui génère plusieurs redondances d’un même message à transmettre. La transmission par le dispositif est de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en B sous-bandes orthogonales entre elles, M ≤ BT. Le procédé de transmission par le dispositif DIS comprend en outre : - une transmission d’une première redondance du message à transmettre pendant la 1ère phase, mise en œuvre par la chaîne d’émission EM, - une réception d’une information d’ordonnancement ^^̂ ^^ indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, mise en œuvre par la chaîne de réception RE, - une transmission pendant un intervalle de retransmission de la 2nde phase d’une deuxième redondance du message des sources sélectionnées sur les sous-bandes respectives, pour les sources pour lesquelles le dispositif a une connaissance correcte, mise en œuvre par la chaîne d’émission EM. En exécutant les instructions, le microprocesseur µP contrôle que la transmission du dispositif DIS sur plusieurs sous-bandes ne dépasse pas la contrainte de puissance maximale d’émission de ce dispositif. Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif DIS correspond à la destination ^^ du système de télécommunication OMAMRC. Selon ce mode, le dispositif peut être une station de base. Ce dispositif est alors destiné à un système de télécommunication OMAMRC comprenant ^^ nœuds et ce dispositif qui joue le rôle de la destination ^^. Ainsi en exécutant les instructions, le microprocesseur µP permet la mise en œuvre par le dispositif ^^ ^^ ^^ du procédé de transmission qui comprend : - une réception simultanée pendant la 1ère phase sur au moins ^^ sous-bandes de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources, mise en œuvre par la chaîne de réception RE, - une transmission d’une information d’ordonnancement ^^̂ ^^ indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par le dispositif dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, mise en œuvre par la chaîne d’émission EM, - une réception, sur une même sous-bande d’un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, d’une même deuxième redondance de la même source ^^ ^^ sélectionnée et provenant de différents nœuds ayant une connaissance correcte de cette même source, mise en œuvre par la chaîne de réception RE.
Annexe Algorithme 1 de stratégie de sélection 1. ^^ ← 1 Initialisation de l’index de l’intervalle de retransmission courant 2. Tant que ( ^^ ^̅^, ^^−1 ≠ ^^ et ^^ ≤ ^^ ^^ ^^ ^^) faire La transmission d’une trame est achevée quand toutes les sources sont correctement décodées ou quand l’indicateur de temps courant atteint ^^ ^^ ^^ ^^ 3. ^^ ^^, ^^−1 La destination ^^ transmet aux nœuds son jeu de sources correctement décodées 4. ^^ ^ ′ ^, ^^−1 =
Figure imgf000024_0001
∩ ^^ ^̅^, ^^−1 Les nœuds ^^ transmettent à la destination leur jeu de sources correctement décodées et pas encore correctement décodées par la destination 5. La destination détermine le vecteur
Figure imgf000024_0002
argmax ^^∈{ ^̅^ ^^, ^^−1} ^^ optimal ^^̂ ^^ des sources à aider
Figure imgf000024_0003
6. ^^̂ ^^ La destination ^^ transmet aux nœuds le vecteur optimal ^^̂ ^^ 7 ^^ ^^ ^^ ^^̂ ^^, ^^ Les nœuds ayant une connaissance correcte de la source ^^̂ ^^, ^^ transmettent en parallèle la même redondance ^^ ^^ ^^ ^^̂ ^^, ^^ sur la même sous-bande ^^ pendant le même intervalle ^^ 8. ^^ ← ^^ + 1 Incrémentation de l’index de l’intervalle de retransmission courant 9. Fin de tant que Algorithme 2 de stratégie de sélection Initialisation de l’index de l’intervalle de retransmission courant 2. Tant que
Figure imgf000024_0004
≠ ^^ and ^^ ≤ ^^ ^^ ^^ ^^) faire La transmission d’une trame est achevée quand toutes les sources sont correctement décodées ou quand l’indicateur de temps courant atteint ^^ ^^ ^^ ^^
Figure imgf000025_0001
^^̂ ^^ La destination ^^ transmet aux nœuds le vecteur optimal ^^̂ ^^ Les nœuds ayant une connaissance correcte de la source ^^̂ ^^, ^^ transmettent en parallèle la même redondance sur la même sous-bande ^^ pendant le même intervalle ^^ ^^ ← ^^ + 1 Incrémentation de l’index de l’intervalle de retransmission courant de tant que

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de transmission de messages mis en trames destiné à un système de télécommunication comprenant une destination ( ^^) et ^^ nœuds dont ^^ sources ( ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}) et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, le message d’une source ayant été codé avant transmission selon un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ ≥ 2 sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^, tel que le procédé comprend : - transmission de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources pendant la 1ère phase et caractérisé en ce que le procédé comprend en outre : - réception par les nœuds d’une information d’ordonnancement ( ^^̂ ^^) indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - transmission sur une même sous-bande pendant un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, de nœuds dits actifs ayant une connaissance correcte d’une même source ( ^^ ^^) sélectionnée, d’une même deuxième redondance du même message d’une même source, la transmission d’un nœud sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d’une puissance maximale d’émission du nœud.
2. Procédé de transmission selon la revendication 1, comprenant en outre : - transmission des jeux de sources correctement décodées par les nœuds à l’issue de l’intervalle de transmission de la 1ère phase.
3. Procédé de transmission selon la revendication 1 comprenant en outre : - réception par les nœuds d’un jeu de sources correctement décodées par la destination parmi les sources reçues par la destination pendant la 1ère phase, - transmission par les nœuds de jeux de sources correctement décodées par les nœuds et non encore décodées correctement par la destination à l’issue de la 1ère phase.
4. Procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 3, selon lequel l’information d’ordonnancement ( ^^̂ ^^) est obtenue en comparant, entre différentes informations d’ordonnancement possibles de sources à aider par sous-bande, la somme sur les ^^ sous- bandes d’une information mutuelle par sous-bande ^^ d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination.
5. Procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 4 selon lequel, l’information d’ordonnancement ( ^^̂ ^^) comprenant ^^ composantes, les composantes sont déterminées séquentiellement sous-bande après sous-bande et, pour une sous-bande ^^ donnée, la composante est obtenue en déterminant entre les différentes sources à aider un maximum d’une somme comprenant d’une part la somme sur les sous-bandes de 1 à ^^ − 1 d’une information mutuelle d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination et d’autre part une information mutuelle d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination pour la sous-bande ^^.
6. Procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 5, un canal de transmission entre un nœud a pris parmi les ^^ nœuds et la destination ( ^^) pour la sous-bande ^^ s’écrivant sous la forme ℎ ^^, ^^ ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ avec ℎ ^^, ^^ une amplitude et ^^ ^^, ^^ un facteur de phase, le procédé est tel que, lorsque chacun des nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source ( ^^ ^^) sélectionnée connaît la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud ^^ et la destination ( ^^), la transmission par chacun de ces nœuds de la même deuxième redondance de cette même source ( ^^ ^^) est modulée par le facteur de phase
Figure imgf000027_0001
= ℎ ^ ∗ ^, ^^ /|ℎ ^^, ^^| avec ^^2 = −1 et où ℎ ^ ∗ ^, ^^ /|ℎ ^^, ^^| correspond au conjugué ℎ ^ ∗ ^, ^^ de l’amplitude ℎ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud et la destination ( ^^) divisé par sa norme |ℎ ^^, ^^|.
7. Procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 5, un canal de transmission entre un nœud a pris parmi les ^^ nœuds et la destination ( ^^) pour la sous-bande ^^ s’écrivant sous la forme ℎ ^^, ^^ ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ avec ℎ ^^, ^^ une amplitude et ^^ ^^, ^^ un facteur de phase, les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source ^^ ^^ sélectionnée pour la sous-bande ^^ étant regroupés en un premier et un deuxième groupes de nœuds tel que chacun des nœuds du premier groupe connait la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud et la destination ( ^^) pour la sous-bande ^^ et chacun des nœuds du deuxième groupe ne connait pas la phase ^^ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud et la destination ( ^^) pour la sous- bande ^^, le procédé est tel que la transmission par un nœud a du premier groupe de la même deuxième redondance de la source ^^ ^^ est modulée par le facteur de phase ^^− ^^ ^^ ^^, ^^ =
Figure imgf000027_0002
correspond au conjugué ℎ ^ ∗ ^, ^^ de l’amplitude ℎ ^^, ^^ du canal de transmission entre ce nœud ^^ et la destination ( ^^) divisé par sa norme |ℎ ^^, ^^| et tel que la transmission par un nœud a du deuxième groupe de la même deuxième redondance de la source ^^ ^^ intervient sans correction de phase.
8. Procédé de transmission de messages mis en trames mis en œuvre par un dispositif de télécommunication destiné à un système de télécommunication à ^^ nœuds dont ^^ sources ( ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}) et ^^ − ^^ relais et le dispositif ( ^^), ^^ ≥ ^^ ≥ 2, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de T intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, le message d’une source ayant été codé avant transmission selon un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en B sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^, tel que le procédé comprend : - réception simultanée par le dispositif pendant la 1ère phase sur au moins ^^ sous-bandes de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre : - transmission par le dispositif d’une information d’ordonnancement ( ^^̂ ^^) indiquant par sous- bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par le dispositif dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - réception par le dispositif, sur une même sous-bande d’un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, d’une même deuxième redondance de la même source ( ^^ ^^) sélectionnée et provenant de différents nœuds ayant une connaissance correcte de cette même source.
9. Procédé de transmission selon la revendication 8 comprenant en outre : - transmission par le dispositif d’un jeu de sources correctement décodées par le dispositif parmi les sources reçues par le dispositif pendant la 1ère phase, - réception par le dispositif de jeux de sources correctement décodées par les nœuds et non encore décodées correctement par le dispositif à l’issue de la 1ère phase.
10. Procédé de transmission de messages mis en trames mis en œuvre par un dispositif de télécommunication destiné à un système de télécommunication à ^^ nœuds dont ^^ sources ( ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}) et ^^ − ^^ relais et une destination ( ^^), ^^ ≥ ^^ ≥ 2, le dispositif formant une des sources, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, comprenant un codage d’un message avant transmission selon un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^, tel que le procédé comprend en outre : - transmission d’une première redondance d’un message de la source pendant la 1ère phase, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre : - réception d’une information d’ordonnancement ( ^^̂ ^^) indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - transmission pendant un intervalle de retransmission de la 2nde phase d’une deuxième redondance du message des sources sélectionnées sur les sous-bandes respectives, pour les sources pour lesquelles le dispositif a une connaissance correcte, la transmission du dispositif sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d’une puissance maximale d’émission.
11. Procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 10 selon lequel, pour une même source, la première redondance et la deuxième redondance sont différentes.
12. Procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 11, selon lequel l’information d’ordonnancement est déterminée sur la base d’une information mutuelle par sous-bande ^^, ^^ ^^ ^^ ^^ , ^^, ^^, d’un canal équivalent entre les nœuds ayant une connaissance correcte d’une même source à aider et la destination.
13. Dispositif (DIS) de télécommunication pour transmettre des messages mis en trame, destiné à un système de télécommunication comprenant ^^ nœuds dont ^^ sources ( ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}) et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, et une destination ^^, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ ≥ 2 sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^, le dispositif qui correspond à une des sources comprend au moins un microprocesseur µP, une mémoire (MEM), une chaîne d’émission (EM) et une chaîne de réception (RE), la chaîne d’émission (EM) comprend un codeur mettant en œuvre un codage de type à redondance incrémental qui génère plusieurs redondances d’un même message à transmettre, tel que : - la chaîne d’émission (EM) est apte à transmettre une première redondance du message à transmettre pendant la 1ère phase, - la chaîne de réception (RE) est apte à recevoir une information d’ordonnancement ^^̂ ^^ de taille ^^ indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par la destination dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - la chaîne d’émission (EM) est en outre apte à transmettre pendant un intervalle de retransmission de la 2nde phase une deuxième redondance du message des sources sélectionnées sur les sous-bandes respectives, pour les sources pour lesquelles le dispositif a une connaissance correcte, la transmission sur plusieurs sous-bandes étant sous contrainte d’une puissance maximale d’émission.
14. Dispositif (DIS) de télécommunication pour transmettre des messages mis en trame, destiné à un système de télécommunication comprenant ^^ nœuds dont ^^ sources ( ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}) et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ ^^ ≥ 2, et une destination ( ^^), avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, avec un nombre maximum de ^^ + ^^ ^^ ^^ ^^ intervalles de temps par trame transmise répartis entre une 1ère phase de ^^ intervalles de temps et une 2nde phase d’au moins un intervalle de temps dit de retransmission, 1 ≤ ^^ ^^ ^^ ^^, la transmission étant de type multiplexage par répartition en fréquence sur une bande divisée en ^^ ≥ 2 sous-bandes orthogonales entre elles, ^^ ≤ ^^ ^^, le dispositif qui correspond à une des sources comprend au moins un microprocesseur (µP), une mémoire (MEM), une chaîne d’émission (EM) et une chaîne de réception (RE), tel que : - la chaîne de réception (RE) est apte à recevoir simultanément pendant la 1ère phase sur au moins ^^ sous-bandes de ^^ premières redondances des ^^ messages des ^^ sources, - la chaîne d’émission (EM) est apte à transmettre une information d’ordonnancement ( ^^̂ ^^) indiquant par sous-bande une source sélectionnée non encore correctement décodée par le dispositif dite source à aider, l’information d’ordonnancement tenant compte d’une contrainte d’une puissance maximale d’émission par nœud, - la chaîne de réception (RE) est en outre apte à recevoir sur une même sous-bande d’un même intervalle de retransmission de la 2nde phase, une même deuxième redondance de la même source ( ^^ ^^) sélectionnée et provenant de différents nœuds ayant une connaissance correcte de cette même source.
15. Système de télécommunication comprenant une destination ( ^^) et ^^ nœuds dont ^^ sources ( ^^ ^^ ^^ ^^{1, … , ^^}) et ^^ − ^^ relais, ^^ ≥ 2, avec un accès multiple orthogonal au canal de transmission entre les ^^ nœuds et la destination, adapté pour une mise en œuvre d’un procédé de transmission selon l’une des revendications 1 à 12.
16. Programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un équipement de télécommunication.
17. Support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un équipement de télécommunication.
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WO2019180395A1 (fr) * 2018-03-23 2019-09-26 Orange Procédé et système omamrc de transmission avec signalisation réduite
WO2021260308A1 (fr) 2020-06-24 2021-12-30 Orange Procédé et système omamrc avec transmission fdm

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019180395A1 (fr) * 2018-03-23 2019-09-26 Orange Procédé et système omamrc de transmission avec signalisation réduite
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