EP4078886A1 - Procede d'allocation de frequences d'emission de signaux radio entre une ou plusieurs entites de communication, permettant une reduction des interferences entre ces entites de communication utilisant le meme canal en frequence - Google Patents

Procede d'allocation de frequences d'emission de signaux radio entre une ou plusieurs entites de communication, permettant une reduction des interferences entre ces entites de communication utilisant le meme canal en frequence

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EP4078886A1
EP4078886A1 EP20848807.2A EP20848807A EP4078886A1 EP 4078886 A1 EP4078886 A1 EP 4078886A1 EP 20848807 A EP20848807 A EP 20848807A EP 4078886 A1 EP4078886 A1 EP 4078886A1
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EP
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equipment
radio signal
terminal equipment
frequency
communication
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EP20848807.2A
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German (de)
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Isabelle Siaud
Anne-Marie Ulmer-Moll
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Orange SA
Original Assignee
Orange SA
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Publication date
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Definitions

  • TITLE Method for allocating radio signal transmission frequencies between one or more communication entities, allowing a reduction in interference between these communication entities using the same frequency channel
  • the field of the invention is that of the allocation of radio signal transmission frequencies. More specifically, the invention relates to a technique for allocating transmission frequencies of radio signals between one or more communication entities allowing the reduction of interference.
  • DFS Dynamic Frequency Selection
  • DCA Dynamic Channel Assignment
  • the DFS mechanism is a mechanism associated with Wi-Fi technologies, which assigns dedicated frequency channels to Wi-Fi so as not to interfere with radar systems operating in the same frequency bands.
  • the DFS mechanism consists in selecting a frequency that does not interfere with radar systems operating in the same frequency band, such as for example the 5 GHz band.
  • the DFS mechanism was developed in the normative document referenced 802. llh and published by I ⁇ EEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
  • the Wi-Fi device detects radar pulses which induce a blocking by a Wi-Fi access point of a transmission channel whose frequency is shared with the radar system at the origin of the emission of the pulses.
  • the DCA mechanism is a mechanism relating to the allocation of frequency channels in a multicellular context.
  • the DCA mechanism dynamically allocates frequency channels within a cell using frequency channels available in adjacent cells.
  • the algorithm is based on the probability of blocking a frequency channel within a considered cell and in the adjacent cells making it possible to reallocate the frequencies of the channels in another cell.
  • the calculation of this blocking probability within the considered cell is based on an assumption of frequency channel demands which would follow a Poisson law with a limited number of available frequency channels.
  • frequency channel allocation techniques do not explicitly take into account the position of the terminal equipment and the antenna characteristics associated with them. In addition, these techniques consume significant computing power in order to be able to allocate the frequency channels as best as possible between the various terminal equipment items.
  • the invention meets this need by proposing a method of communication between a communication equipment and at least a first terminal equipment according to a current frequency equal to a first transmission frequency of a radio signal, the communication method being implemented.
  • the communication equipment implemented by the communication equipment and comprising the following steps:
  • the invention further relates to a method of communication between a communication equipment and at least a first terminal equipment according to a current frequency equal to a first transmission frequency among several transmission frequencies of a radio signal, the method communication being implemented by the communication equipment.
  • the process comprises the following steps:
  • Such a method is an alternative to the frequency channel allocation techniques of the state of the art.
  • the communication method is based on the selection of a single current transmission frequency using a so-called metric representative of an overlap of collection surfaces.
  • the overlap metric evaluates an interference level associated with a spatial overlap of sensing surfaces of a first terminal equipment and of an interfering equipment for a transmission frequency of a radio signal.
  • the proposed solution relates to the selection of a current transmission frequency of a radio signal to spatially dissociate adjacent terminal equipment using the same transmission frequency of a radio signal to communicate with the communication equipment, which makes it possible to optimize the frequency resource in a multi-user context.
  • the proposed solution aims to limit multi-user interference and to allow an adaptation of an antenna gain in reception for each point-to-point communication, which limits single-frequency multi-user interference and contributes to reducing the radiated powers. .
  • the proposed solution consists in selecting a current transmission frequency of a radio signal used to communicate between the communication equipment and at least one terminal equipment in order to avoid overlapping of the collection surfaces of the antennas of neighboring terminal equipment.
  • An adjustment of a solid angle of a communication beam in reception is carried out using the transmission frequency of a radio signal which modifies the sensing surface of an antenna in reception.
  • the solution described is based on the selection of the transmission frequency of a radio signal which makes it possible to generate a capture surface allowing the establishment of a communication between the communication equipment and the terminal equipment considered while limiting interference. space-frequency with antennas of neighboring terminal equipment.
  • a third transmission frequency of the radio signal is selected and a radio signal is transmitted to the first terminal equipment at the current frequency and a radio signal is transmitted to the interfering equipment at the third frequency. emission different from the current frequency and possibly identical to the first frequency.
  • the method further comprises: determination of the metric for another given frequency from among the several transmission frequencies, selection of another transmission frequency called another current frequency from among the several transmission frequencies of the radio signal as a function of the determined metric, transmission of a radio signal to the interfering equipment at the other current transmission frequency, and in which the transmission of a radio signal at the current frequency is carried out to the first terminal equipment
  • the terminal equipment and the interfering equipment each communicate with the communication equipment according to a transmission frequency which is specific to them. This helps to reduce the risk of interference between the two terminal equipment.
  • the overlap metric is further determined as a function of the relative geometric positions of the terminal equipment and of the interfering equipment (these relative positions defining a so-called fictitious geometric sensing surface).
  • the overlap metric is a ratio of a fictitious collection surface to which the first terminal equipment and the interfering equipment belong to a half sum of the first collection surface and of the second collection surface. capture.
  • the overlap metric is a ratio of a so-called fictitious capture area determined as a function of a geometric area associated with the geometric positions of the first terminal equipment and of the interfering equipment over a half sum of the first capture surface and the second capture surface respectively of the first terminal equipment and of the interfering equipment.
  • the capture area of the first terminal equipment, or of the interfering equipment is determined as a function of a ratio of a value of a power of the radio signal received by the first terminal equipment. or by the interfering equipment, at the first transmission frequency of the radio signal, on a product of a value of a transmission power of the radio signal and of a parameter representative of the directivity of the radio signal transmitted by the communication equipment.
  • the fictitious pick-up area is determined as a function of a geometric area, determined by means of geometric positions of the first terminal equipment and of the interfering equipment with respect to the communication equipment, and a fictitious return.
  • This fictitious capture surface is calculated by considering the positions of the terminal equipment and of the interfering equipment expressed in spherical coordinates and by considering the geometric surface of a spherical cap whose axes correspond to the directions of the maximum radiation of the terminal equipment and interfering equipment.
  • the fictitious capture surface is then obtained by multiplying this geometric surface by a fictitious efficiency c GF associated with a given type of antenna.
  • the dummy antenna is assumed to be an aperture antenna, which gives a coefficient £ GF ⁇ 1.
  • the method implements said step of selecting the current transmission frequency of the radio signal.
  • the communication method further comprises a step of determining a new value of the recovery metric determined as a function of the value of the current transmission frequency of the radio signal.
  • this metric is greater than the fixed threshold, then the terminal equipment and the interfering equipment are spatially dissociated and therefore have little or no interference.
  • the communication equipment When the recovery metric is greater than a threshold, the communication equipment continues to communicate according to the current frequency of transmission of the radio signal.
  • the terminal equipment and the interfering equipment are spatially dissociated and therefore have little or no interference, it is not necessary to select a new transmission frequency of a radio signal.
  • the invention also relates to a method for determining a pick-up area of a terminal equipment communicating with a communication equipment according to a current transmission frequency equal to a first transmission frequency of a radio signal, the method being implemented by the terminal equipment and comprising the following steps:
  • An object of the invention is communication equipment capable of communicating with at least a first terminal equipment item at a current frequency equal to a first transmission frequency of a radio signal, the communication equipment comprising means for:
  • Another object of the invention is terminal equipment capable of determining a pick-up area allowing communication with a communication equipment according to a current transmission frequency equal to a first transmission frequency of a radio signal, the equipment terminal comprising means for:
  • Another object of the invention is communication equipment capable of communicating with at least a first terminal equipment according to a transmission frequency among several transmission frequencies of a radio signal, the communication equipment comprising means for:
  • interfering equipment determines for a given frequency among the several transmission frequencies a metric representative of an overlap of a first capture surface of the first terminal equipment and of a second capture surface of at least one second terminal equipment, called interfering equipment
  • Another object of the invention is terminal equipment capable of determining a pick-up area allowing communication with communication equipment according to a given transmission frequency from among several transmission frequencies of a radio signal, the terminal equipment comprising means for:
  • the invention relates to computer program products comprising program code instructions for implementing the methods as described above, when they are executed by a processor.
  • the invention also relates to a recording medium readable by a computer on which are recorded computer programs comprising program code instructions for the execution of the steps of the methods according to the invention as described above.
  • Such a recording medium can be any entity or device capable of storing the programs.
  • the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
  • such a recording medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the programs computer it contains can be executed remotely.
  • the programs according to the invention can in particular be downloaded over a network, for example the Internet.
  • the recording medium can be an integrated circuit in which the programs are incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned methods of the invention.
  • FIG. 1 this figure represents communication equipment and terminal equipment communicating according to a first transmission frequency of a radio signal
  • FIG. 2 this figure represents the steps of the methods of communication and of calculation of a capture surface implemented by the communication equipment and the terminal equipment,
  • FIG. 3 this figure represents this figure represents the capture surfaces of a terminal equipment and of an interfering equipment
  • FIG. 4 this figure represents a communication device capable of implementing the different embodiments of the communication method
  • FIG. 5 this figure represents terminal equipment M, II capable of implementing the various embodiments of the method for determining a capture surface.
  • the [Fig. 1] represents communication equipment S, such as a base station or an access point, and terminal equipment M communicating at a current transmission frequency equal to a first transmission frequency of a radio signal.
  • the sensing surface of an antenna A M of the terminal equipment M relates to the properties of the antenna in reception and its capacity to collect the energy of the radio signal transmitted by the communication equipment S on an effective surface.
  • the maximum effective area of an antenna is deduced from the power of the radio signal received at the input of the receiving antenna (P R, M, ) and the effective area is deduced from the power of the radio signal received at the output of this same antenna (P R, M, out ) taking into account the transmission losses (E r ) of the antenna A M , also called mismatch losses.
  • / s ) and for the terminal equipment M (r, Q, F) M (d, y M )) where d is the distance between the communication equipment S and the terminal equipment M.
  • the ability of the antenna A M to collect the energy of the transmitted radio signal depends on the direction of the incident beam, that is to say on the directivity of the antenna As of the communication equipment S and the directivity of the antenna A M of the terminal equipment M, as well as the distance separating the communication equipment S and the terminal equipment M, of the efficiency losses of the antennas As Es and A M e M if the power at the inputs antennas (P s, in and P R, M-out ) is taken into account.
  • the radiated power density p is d) is radiated power per unit area.
  • the radiated power per unit area is, if the source antenna As is isotropic, given by:
  • P s is the power radiated by the communication equipment S at the output of the antenna As, d the distance separating the communication equipment S and the terminal equipment M and p ⁇ 2 the surface of the sphere with radius d on which the power is radiated. If the radiation is directional then the radiated power density will be weighted by the directivity of the transmitting antenna As Ds ( ⁇
  • This power density at the level of the terminal equipment M is given by:
  • the incident power received at the input of the antenna A M depends on the incident power density radiated by the communication equipment S and which is characterized by a directivity Ds ( ⁇
  • / s 0 s , f £ ), at a distance d from the communication equipment S.
  • the reception point being characterized by M (y M , d)
  • the incident power density at the level of the terminal equipment M depends on the directivity of the antenna As at transmission in the transmitter-receiver direction in the vicinity of the position of the terminal equipment M, ie D S (I ⁇ J m ).
  • the incident power density at the level of the terminal equipment M Pi ⁇ i ⁇ p Mi d) is expressed in the form:
  • the power received at the input of the antenna A M is the product of the incident power density p is (ifj M , d) and of the maximum capture area of the antenna A M on reception Scmax. M (Jc * s) taking into account the direction of the radio signal emitted by the communication equipment S and the directivity of the antenna A M.
  • the maximum pick-up area of antenna A M depends on the incident direction of the radio signal emitted on the effective area of antenna A M , namely:
  • the gain of an antenna G M (xl>) is proportional to the directivity of this antenna and takes account of the mismatch losses, ie e M for the receiving antenna when the antenna is connected to an RF circuit.
  • Equation 1-9 shows that the capture area decreases when the current frequency of transmission of a radio signal increases, for a given antenna gain.
  • the sensing surface of an antenna depends on the directivity of the antenna, the direction of the incident radio signal and the current frequency of transmission of the radio signal and collected by the antenna. receiver. It does not explicitly depend on the distance d.
  • the power density on the other hand, depends on the distance d.
  • the total power received by the terminal equipment M is given by:
  • the sensing surface of an antenna can be connected to a geometric surface or to a geometric length of the antenna.
  • it is an aperture antenna, such as a horn type antenna for example
  • the opening efficiency of the antenna e G in the direction of the maximum radiation y 0 is linked to the capture surface maximum antenna by: where e G can vary between 1 and 0.5, depending on the geometry of the antenna and the expression of the field radiated at the geometric surface of the antenna.
  • the [Fig. 2] represents the steps of the methods of communication and of calculation of a pick-up area implemented by the communication equipment S and the terminal equipment M.
  • the source equipment S transmits a radio signal to the terminal equipment M and to at least one second terminal equipment called interferer equipment 11.
  • a radio signal is transmitted at a current frequency of emission equal to a first emission frequency / c .
  • a capture area of the terminal equipment M and of the interfering equipment 11 is calculated.
  • step E2 When step E2 is implemented by the terminal equipment M and 11, the maximum capture areas thus calculated are transmitted to the communication equipment S.
  • step E2 When step E2 is implemented by the communication equipment S, the terminal equipment M and 11 transmit power measurements in reception of a received signal or RSSI (Received .Signal Strength Indication) to the communication equipment S so that the latter can calculate the maximum capture surfaces of terminal equipment M and 11.
  • RSSI Receiveived .Signal Strength Indication
  • a step E3 knowing the positions of the terminal equipment M and 11, that is to say the angles y M and yii, assumed to be at the same distance d from the communication equipment S, the geometric surface d is deduced therefrom '' a spherical cap connecting the terminal equipment M and h using the following formula:
  • the fictitious capture surface can be expressed using a mutual fictitious yield e GF connecting the geometric surface S cai Mj1 (ifj M , ifj I1 , d) to its maximum capture surface: e G ⁇ aaI, M , I ⁇ YM 'Y ⁇ ' d).
  • the communication equipment S determines a first value of a metric a RFSC representative of an overlap of the sensing surface of the terminal equipment M and of the sensing surface of the interfering equipment 11 to the current transmission frequency / c . It is assumed that the fictitious antenna connecting the terminal equipment M and 11 is lossless, that is to say that the equivalent capture area is equal to the equivalent maximum capture area. On the other hand, it is assumed that the opening efficiency of the dummy antenna is equal to 1, in accordance with an aperture antenna. However, depending on the transmission conditions, the coefficient 8 G may be less than 1.
  • the recovery metric a RFSC can therefore be calculated by taking into account the power levels received at the output of the antennas A M and An, ie at the input RF (Radio Frequency) circuits as follows:
  • the numerical value of the recovery metric a RFSC is deduced simply from the location of the terminal equipment M and 11 (Q M and 0n), from the knowledge of the input power P s, i n of the communication equipment S , of the antenna gain of the communication equipment S in the direction and of a measurement of the power received at the input of the RF circuits of the terminal equipment M and 11 and of a value set arbitrarily for 8 G.
  • step E5 the value of the recovery metric a RFSC determined during step E4 is compared with a threshold b.
  • the terminal equipment M and the interfering equipment 11 are spatially dissociated and therefore have little or no interference. In other words, their capture surfaces do not overlap.
  • the terminal devices M and 11 can both receive the same radio signal transmitted at the same current transmission frequency / c .
  • the terminal equipment M and the interfering equipment 11 interfere spatially.
  • a new current transmission frequency of a radio signal f c, i is selected from a set of possible transmission frequencies.
  • the possible transmission frequencies can belong to different spectral bands, for example the spectral bands V and E if it is a radio signal transmitted in millimeter band.
  • This current transmission frequency f c, i is used for a communication between the source equipment S and the terminal equipment M.
  • the communication equipment S and the interfering equipment 11 communicate for example at the transmission frequency / c .
  • a transmission frequency f cj of the radio signal is selected in addition to the transmission frequency f c, i during step E6.
  • the current transmission frequency f cj is used for communication between the source equipment S and the terminal equipment M while the communication equipment S and the interfering equipment 11 communicate with each other at the transmission frequency f c, i .
  • a step E8 the new value of the recovery metric a RFSC determined during step E7 is compared to the threshold b.
  • the terminal equipments M and 11 interfere spatially.
  • at least one new transmission frequency of a radio signal f c, k is selected, called the current frequency, from among the set of possible transmission frequencies during a step E9. Steps E7 to E9 are repeated until the new value of the recovery metric a RFSC is strictly greater than the threshold b.
  • the terminal equipment M and the interfering equipment 11 are spatially dissociated and therefore have little or no interference.
  • Steps E1 to E9 are carried out repeatedly over time.
  • the proposed communication method can advantageously be implemented by communication equipment S having a multiple antenna made up of several groups of elementary antennas, capable of transmitting at different frequencies.
  • Each group of elementary antennas can transmit at a given transmission frequency called the current frequency, making it possible to implement a known beam adjustment technique for the transmission frequency considered.
  • the proposed communication method can be combined with a method of adapting the weighting of elementary antennas which modifies the pick-up area of the multiple antenna on reception.
  • the beam is adjusted by modifying the wavelength determining the capture area, that is to say the transmission frequency using a multi-transmission frequency allocation process. -bandaged.
  • a weighting adaptation method consists in selecting the transmission frequency, called the current frequency, in a wide frequency range in connection with a calculation of the pick-up area of a receiving antenna.
  • a massive multifrequency MIMO antenna made up of N elementary antennas distributed into N G groups of antennas operating on at most N G distinct transmission frequencies can be used to effect the change in transmission frequency and the modification of the capture surface.
  • different frequencies can be selected as a function of an overlap between sensing surfaces in order to simultaneously transmit by the communication equipment radio signals at these different frequencies to different terminals.
  • the radio equipment communication includes different RF (radio frequency) circuits. The number of different RF circuits determines the number of different frequencies that can be transmitted simultaneously.
  • a SISO antenna can also be used with N G frequencies included in the antenna bandwidth.
  • the [fig. 4] represents a communication equipment S capable of implementing the different embodiments of the communication method according to FIG. 3.
  • Communication equipment S can comprise at least one hardware processor 401, a storage unit 402, an interface 403, and at least one network interface 404 which are connected to each other through a bus 405.
  • the elements components of the communication equipment S can be connected by means of a connection other than a bus.
  • the communication equipment S comprises at least one transmit / receive antenna and its RF circuit.
  • the communication equipment can include several RF circuits to transmit simultaneously at different frequencies.
  • the processor 401 controls the operations of the communication equipment S.
  • the storage unit 402 stores at least one program for the implementation of the method according to an embodiment to be executed by the processor 401, and various data, such as as parameters used for calculations performed by processor 401, intermediate data from calculations performed by processor 401, etc.
  • the processor 401 can be formed by any known and suitable hardware or software, or by a combination of hardware and software.
  • the processor 401 can be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a Central Processing Unit which executes a program stored in a memory of this one.
  • the storage unit 402 may be formed by any suitable means capable of storing the program or programs and data in a computer readable manner. Examples of storage unit 402 include computer readable non-transient storage media such as solid-state memory devices, and magnetic, optical, or magneto-optical recording media loaded in a read and write unit. 'writing.
  • the interface 403 provides an interface between the communication equipment S of other equipment not shown in the figures.
  • At least one network interface 404 provides a connection between the communication equipment S and the terminal equipment M and 11.
  • the [fig. 5] represents terminal equipment M, II capable of implementing the various embodiments of the method for determining a capture surface according to FIG. 3.
  • Terminal equipment M can comprise at least one hardware processor 501, a storage unit 502, an interface 503, and at least one network interface 504 which are connected to each other through a bus 505.
  • the components of the communication equipment S can be connected by means of a connection other than a bus.
  • the terminal equipment M It comprises at least one transmit / receive antenna and its RF circuit.
  • the processor 501 controls the operations of the terminal equipment M, 11.
  • the storage unit 502 stores at least one program for the implementation of the method according to an embodiment to be executed by the processor 501, and various data, such as parameters used for calculations performed by processor 501, intermediate data from calculations performed by processor 501, and the like.
  • the processor 501 can be formed by any known and suitable hardware or software, or by a combination of hardware and software.
  • the processor 501 can be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a Central Processing Unit which executes a program stored in a memory thereof.
  • the storage unit 502 may be formed by any suitable means capable of storing the program or programs and data in a computer readable manner.
  • Examples of storage unit 502 include computer readable non-transient storage media such as solid-state memory devices, and magnetic, optical, or magneto-optical recording media loaded in a read and write unit. 'writing.
  • the interface 503 provides an interface between the terminal equipment M, II other equipment not shown in the figures.
  • At least one network interface 504 provides a connection between the terminal equipment M, II and the communication equipment S.

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Abstract

Il existe différentes techniques d'allocation de canaux de fréquence pour la transmission. Ces techniques d'allocation de canaux de fréquences ne tiennent pas explicitement compte de la position des équipements terminaux et des caractéristiques antennaires qui leurs sont associées. De plus ces techniques sont consommatrices de puissances de calculs importantes afin de pouvoir allouer les canaux de fréquences au mieux entre les différents équipements terminaux. Le procédé de communication repose sur la sélection d'une fréquence d'émission courante unique à l'aide d'une métrique dite métrique représentative d'un recouvrement de surfaces de captation. La métrique de recouvrement évalue un niveau d'interférence associé à un recouvrement spatial de surfaces de captation d'un premier équipement terminal et d'un équipement interféreur pour une fréquence d'émission d'un signal radio.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé d'allocation de fréquences d'émission de signaux radio entre une ou plusieurs entités de communication, permettant une réduction des interférences entre ces entités de communication utilisant le même canal en fréquence
Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui de l'allocation de fréquences d'émission de signaux radio. Plus précisément, l’invention concerne une technique d'allocation de fréquences d'émission de signaux radio entre une ou plusieurs entités de communication permettant la réduction des interférences.
Art antérieur et ses inconvénients
Il existe différentes techniques d'allocation de canaux de fréquence pour la transmission qui exploitent, dans une technologie donnée, des mécanismes dits DFS (Dynamic Frequency Sélection), ou DCA (Dynamic Channel Assignment).
Le mécanisme DFS est un mécanisme associé aux technologies Wi-Fi, qui assigne des canaux de fréquences dédiés au Wi-Fi pour ne pas interférer avec des systèmes radar opérant dans les mêmes bandes de fréquences. Ainsi, le mécanisme DFS consiste à sélectionner une fréquence n’interférant pas avec des systèmes radar opérant dans la même bande de fréquences, telle que par exemple la bande à 5 GHz. Le mécanisme DFS a été développé dans le document normatif référencé 802. llh et publié par IΊEEE (Institute ofElectrical and Electronics Engineers). Le dispositif Wi-Fi détecte des impulsions radar qui induisent un blocage par un point d'accès Wi-Fi d'un canal de transmission dont la fréquence est partagée avec le système radar à l'origine de l'émission des impulsions.
Le mécanisme DCA est un mécanisme se rapportant à l'allocation de canaux de fréquences dans un contexte multicellulaire. Le mécanisme DCA alloue de façon dynamique des canaux de fréquences au sein d'une cellule en utilisant des canaux de fréquences disponibles dans des cellules adjacentes. L'algorithme repose sur la probabilité de blocage d'un canal de fréquences au sein d'une cellule considérée et dans les cellules adjacentes permettant de réattribuer les fréquences des canaux dans une autre cellule. Le calcul de cette probabilité de blocage au sein de la cellule considérée repose sur une hypothèse de demandes de canaux de fréquences qui suivrait une loi de Poisson avec un nombre limité de canaux de fréquences disponibles.
Ces techniques d'allocation de canaux de fréquences ne tiennent pas explicitement compte de la position des équipements terminaux et des caractéristiques antennaires qui leurs sont associées. De plus ces techniques sont consommatrices de puissances de calculs importantes afin de pouvoir allouer les canaux de fréquences au mieux entre les différents équipements terminaux.
Il existe un besoin d’une technique ne présentant pas tout ou parties des inconvénients précités.
Exposé de l'invention
L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de communication entre un équipement de communication et au moins un premier équipement terminal selon une fréquence courante égale à une première fréquence d'émission d'un signal radio, le procédé de communication étant mis en oeuvre par l'équipement de communication et comprenant les étapes suivantes :
- sélection d'au moins une fréquence courante d'émission du signal radio en fonction d'une métrique représentative d'un recouvrement d'une première surface de captation du premier équipement terminal et d'une deuxième surface de captation d'au moins un deuxième équipement terminal, dit équipement interféreur,
- émission d'un signal radio vers l'un des deux équipements terminaux à la fréquence courante.
L'invention a en outre pour objet un procédé de communication entre un équipement de communication et au moins un premier équipement terminal selon une fréquence courante égale à une première fréquence d'émission parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, le procédé de communication étant mis en oeuvre par l'équipement de communication. Le procédé comprend les étapes suivantes :
- détermination pour une fréquence donnée parmi les plusieurs fréquences d'émission d'une métrique représentative d'un recouvrement d'une première surface de captation du premier équipement terminal et d'une deuxième surface de captation d'au moins un deuxième équipement terminal, dit équipement interféreur,
- sélection d'une fréquence d'émission dite courante parmi les plusieurs fréquences d'émission du signal radio en fonction de la métrique déterminée,
- émission d'un signal radio vers l'un des deux équipements terminaux à la fréquence courante.
Un tel procédé est une alternative aux techniques d'allocation de canaux de fréquences de l'état de l'art.
Le procédé de communication repose sur la sélection d'une fréquence d'émission courante unique à l'aide d'une métrique dite métrique représentative d'un recouvrement de surfaces de captation. La métrique de recouvrement évalue un niveau d'interférence associé à un recouvrement spatial de surfaces de captation d'un premier équipement terminal et d'un équipement interféreur pour une fréquence d'émission d'un signal radio.
La solution proposée porte sur la sélection d'une fréquence d'émission courante d'un signal radio pour dissocier spatialement des équipements terminaux adjacents exploitant la même fréquence d'émission d'un signal radio pour communiquer avec l'équipement de communication, ce qui permet d'optimiser la ressource fréquentielle dans un contexte multi-utilisateurs. La solution proposée vise à limiter les interférences multi-utilisateurs et à permettre une adaptation d'un gain d'antenne en réception pour chaque communication point à point, ce qui limite les interférences multi-utilisateurs mono-fréquence et contribue à réduire les puissances rayonnées.
La solution proposée consiste à sélectionner une fréquence d'émission courante d'un signal radio utilisée pour communiquer entre l'équipement de communication et au moins un équipement terminal afin d'éviter un recouvrement des surfaces de captation des antennes d'équipements terminaux voisins. Un ajustement d'un angle solide d'un faisceau de communication en réception est effectué à l'aide de la fréquence d'émission d'un signal radio qui modifie la surface de captation d'une antenne en réception. La solution décrite repose sur la sélection de la fréquence d'émission d'un signal radio qui permet de générer une surface de captation permettant l'établissement d'une communication entre l'équipement de communication et l'équipement terminal considéré en limitant les interférences spatio-fréquentielles avec des antennes d'équipements terminaux voisins.
Dans une implémentation particulière du procédé de communication, une troisième fréquence d'émission du signal radio est sélectionnée et un signal radio est émis vers le premier équipement terminal à la fréquence courante et un signal radio est émis vers l'équipement interféreur à la troisième fréquence d'émission différente de la fréquence courante et éventuellement identique à la première fréquence.
Dans une implémentation particulière du procédé de communication, le procédé comprend en outre : détermination de la métrique pour une autre fréquence donnée parmi les plusieurs fréquences d'émission, sélection d'une autre fréquence d'émission dite autre fréquence courante parmi les plusieurs fréquences d'émission du signal radio en fonction de la métrique déterminée, émission d'un signal radio vers l'équipement interféreur à l'autre fréquence courante d'émission, et dans lequel l'émission d'un signal radio à la fréquence courante est effectuée vers le premier équipement terminal
Après sélection d'une fréquence courante, l'équipement terminal et l'équipement interféreur communiquent chacun avec l'équipement de communication selon une fréquence d'émission qui leur est propre. Ceci contribue à réduire les risques d'interférences entre les deux équipements terminaux.
Selon une caractéristique du procédé de communication, la métrique de recouvrement est en outre déterminée en fonction des positions géométriques relatives de l’équipement terminal et de l’équipement interféreur (ces positions relatives définissant une surface de captation géométrique dite fictive).
Selon une caractéristique du procédé de communication, la métrique de recouvrement est un rapport d'une surface de captation fictive à laquelle appartiennent le premier équipement terminal et l'équipement interféreur sur une demi somme de la première surface de captation et de la deuxième surface de captation.
Selon une caractéristique du procédé de communication, la métrique de recouvrement est un rapport d'une surface de captation dite fictive déterminée en fonction d'une surface géométrique associée aux positions géométriques du premier équipement terminal et de l'équipement interféreur sur une demi somme de la première surface de captation et de la deuxième surface de captation respectivement du premier équipement terminal et de l'équipement interféreur.
Selon une autre caractéristique du procédé de communication, la surface de captation du premier équipement terminal, ou de l'équipement interféreur, est déterminée en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par le premier équipement terminal ou par l'équipement interféreur, à la première fréquence d'émission du signal radio, sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication.
Dans une implémentation particulière du procédé de communication, la surface de captation fictive est déterminée en fonction d'une surface géométrique, déterminée au moyen de positions géométriques du premier équipement terminal et de l'équipement interféreur par rapport à l'équipement de communication, et d'un rendement fictif.
Cette surface de captation fictive est calculée en considérant les positions de l'équipement terminal et de l'équipement interféreur exprimées en coordonnées sphériques et en considérant la surface géométrique d'une calotte sphérique dont les axes correspondent aux directions du maximum de rayonnement de l'équipement terminal et de l'équipement interféreur. La surface de captation fictive est alors obtenue en multipliant cette surface géométrique par un rendement fictif cGF associé à un type d'antenne donné. Dans un exemple de réalisation, l'antenne fictive est supposée être une antenne à ouverture, ce qui donne un coefficient £GF ~1.
Lorsque la métrique de recouvrement est inférieure ou égale à un seuil, le procédé met en oeuvre ladite étape de sélection de la fréquence courante d'émission du signal radio.
En effet, dans un tel cas de figure, il y a recouvrement spatial des signaux radios émis/reçus par l'équipement terminal et l'équipement interféreur. La sélection d'une nouvelle fréquence d'émission d'un signal radio est alors nécessaire pour dissocier les surfaces de captation de l'équipement terminal et de l'équipement interféreur.
Lorsque la métrique de recouvrement est inférieure ou égale à un seuil, le procédé de communication comprend en outre une étape de détermination d'une nouvelle valeur de la métrique de recouvrement déterminée en fonction de la valeur de la fréquence courante d'émission du signal radio.
Si cette métrique est supérieure au seuil fixé, alors l'équipement terminal et l'équipement interféreur sont dissociés spatialement et n'interfèrent donc pas ou peu.
Lorsque la métrique de recouvrement est supérieure à un seuil, l'équipement de communication continue de communiquer selon la fréquence courante d'émission du signal radio.
Puisque l'équipement terminal et l'équipement interféreur sont dissociés spatialement et n'interfèrent donc pas ou peu, il n'est pas nécessaire de sélectionner une nouvelle fréquence d'émission d'un signal radio.
L'invention concerne aussi un procédé de détermination d'une surface de captation d'un équipement terminal communiquant avec un équipement de communication selon une fréquence courante d'émission égale à une première fréquence d'émission d'un signal radio, le procédé étant mis oeuvre par l'équipement terminal et comprenant les étapes suivantes :
- détermination d'une surface de captation de l'équipement terminal en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par l'équipement terminal à la fréquence courante d'émission du signal radio, sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication,
- transmission de la surface de captation de l'équipement terminal ainsi déterminée à destination de l'équipement de communication.
Un objet de l'invention est un équipement de communication capable de communiquer avec au moins un premier équipement terminal selon une fréquence courante égale à une première fréquence d'émission d'un signal radio, l'équipement de communication comprenant des moyens pour :
- sélectionner au moins une fréquence courante d'émission du signal radio en fonction d'une métrique représentative d'un recouvrement d'une première surface de captation du premier équipement terminal et d'une deuxième surface de captation d'au moins un deuxième équipement terminal, dit équipement interféreur,
- émettre un signal radio vers l'un des deux équipements terminaux à la fréquence courante.
Un autre objet de l'invention est un équipement terminal capable de déterminer une surface de captation permettant une communication avec un équipement de communication selon une fréquence courante d'émission égale à une première fréquence d'émission d'un signal radio, l'équipement terminal comprenant des moyens pour :
- déterminer une surface de captation de l'équipement terminal en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par l'équipement terminal à la fréquence courante d'émission du signal radio, sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication,
- transmettre la surface de captation de l'équipement terminal ainsi déterminée à destination de l'équipement de communication.
Un autre objet de l'invention est un équipement de communication capable de communiquer avec au moins un premier équipement terminal selon une fréquence d'émission parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, l'équipement de communication comprenant des moyens pour :
- déterminer pour une fréquence donnée parmi les plusieurs fréquences d'émission une métrique représentative d'un recouvrement d'une première surface de captation du premier équipement terminal et d'une deuxième surface de captation d'au moins un deuxième équipement terminal, dit équipement interféreur,
- sélectionner une fréquence d'émission dite courante parmi les plusieurs fréquences d'émission du signal radio en fonction de la métrique déterminée,
- émettre un signal radio vers l'un des deux équipements terminaux à la fréquence courante
Un autre objet de l'invention est un équipement terminal capable de déterminer une surface de captation permettant une communication avec un équipement de communication selon une fréquence d'émission donnée parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, l'équipement terminal comprenant des moyens pour :
- déterminer une surface de captation de l'équipement terminal en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par l'équipement terminal à la fréquence d'émission donnée du signal radio, sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication,
- transmettre la surface de captation de l'équipement terminal ainsi déterminée à destination de l'équipement de communication.
L'invention concerne enfin des produits programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre des procédés tels que décrits précédemment, lorsqu'ils sont exécutés par un processeur.
L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel sont enregistrés des programmes d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes des procédés selon l'invention tels que décrits ci-dessus.
Un tel support d’enregistrement peut être n’importe quelle entité ou dispositif capable de stocker les programmes. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu’une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d’enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur.
D’autre part, un tel support d’enregistrement peut être un support transmissible tel qu’un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d’autres moyens, de sorte que les programmes d'ordinateur qu'il contient sont exécutables à distance. Les programmes selon l’invention peuvent être en particulier téléchargés sur un réseau par exemple le réseau Internet.
Alternativement, le support d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel les programmes sont incorporés, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l’exécution des procédés objets de l'invention précités.
Liste des figures
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :
[fig. 1] : cette figure représente un équipement de communication et un équipement terminal communiquant selon une première fréquence d'émission d'un signal radio,
[fig. 2] : cette figure représente les étapes des procédés de communication et de calcul d'une surface de captation mis en oeuvre par l'équipement de communication et l'équipement terminal,
[fig. 3] : cette figure représente cette figure représente les surfaces de captation d'un équipement terminal et d'un équipement interféreur, [fig. 4] : cette figure représente un équipement de communication apte à mettre en oeuvre les différents modes de réalisation du procédé de communication,
[fig. 5] : cette figure représente un équipement terminal M, Il apte à mettre en oeuvre les différents modes de réalisation du procédé de détermination d'une surface de captation.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
La [Fig. 1] représente un équipement de communication S, tel qu'une station de base ou un point d'accès, et un équipement terminal M communiquant selon une fréquence d'émission courante égale à une première fréquence d'émission d'un signal radio.
La surface de captation d'une antenne AM de l'équipement terminal M se rapporte aux propriétés de l'antenne en réception et sa capacité à collecter l'énergie du signal radio émis par l'équipement de communication S sur une surface effective.
La surface effective maximale d'une antenne se déduit de la puissance du signal radio reçue à l'entrée de l'antenne réceptrice (PR,M,) et la surface effective se déduit de la puissance du signal radio reçue à la sortie de cette même antenne (PR,M,out) tenant compte des pertes de transmission (Er) de l'antenne AM, dites aussi pertes de désadaptation.
Cette surface effective (maximale), est appelée surface de captation (maximale) de l'antenne AM, elle dépend de la directivité de l'antenne AM en réception, i.e. du gain d'antenne, de la direction du signal radio incident si l'émission n'est pas isotrope et de la pulsation angulaire du signal émis w0=2pί0 où fc est la fréquence courante d'émission du signal radio.
Les positions de l'équipement terminal M et celle de l'équipement de communication S sont données en coordonnées sphériques (G,q,f)=(t,y) par rapport à la direction du maximum de rayonnement à l'équipement terminal M et à l'équipement de communication S. Ces angles sont représentés sur la figure 1 pour l'équipement de communication S (t,q,f^ = (0, \|/s) et pour l'équipement terminal M (r, Q,F)M = (d, yM)) où d est la distance entre l'équipement de communication S et l'équipement terminal M.
La capacité de l'antenne AM à collecter l'énergie du signal radio émis dépend de la direction du faisceau incident, c'est-à-dire de la directivité de l'antenne As de l'équipement de communication S et la directivité de l'antenne AM de l'équipement terminal M, ainsi que la distance séparant l'équipement de communication S et l'équipement terminal M, des pertes d'efficacité des antennes As Es et AM eM si la puissance aux entrées des antennes (Ps,in et PR,M-out) est prise en considération.
La densité de puissance rayonnée pi s d ) est une puissance rayonnée par unité de surface. A une distance d, la puissance rayonnée par unité de surface est, si l'antenne source As est isotrope, donnée par :
Où Ps est la puissance rayonnée par l'équipement de communication S à la sortie de l'antenne As, d la distance séparant l'équipement de communication S et l'équipement terminal M et pά2 la surface de la sphère de rayon d sur laquelle la puissance est rayonnée. Si le rayonnement est directif alors la densité de puissance rayonnée va être pondérée par la directivité de l'antenne As émettrice Ds(\|/), correspondant à une concentration de la puissance rayonnée dans l'angle solide de faisceau de l'antenne reliant l'équipement de communication S à l'équipement terminal M. Cette densité de puissance au niveau de l'équipement terminal M est donnée par :
Gs(\p ) = ¾ Ds(\p ) représente le gain de l'antenne As prenant en compte les pertes de transmission Es, pertes de transmission de l'antenne connectée au circuit RF, Ps,/n est la puissance à l'entrée de l'antenne As, et Ds(\p ) est la directivité de l'antenne As à l'émission dans la direction .
La puissance incidente reçue à l'entrée de l'antenne AM dépend de la densité de puissance incidente rayonnée par l'équipement de communication S et qui est caractérisée par une directivité Ds(\|/s=0s, f£), à une distance d de l'équipement de communication S. Le point de réception étant caractérisé par M(yM, d), la densité de puissance incidente au niveau de l'équipement terminal M dépend de la directivité de l'antenne As à l'émission dans la direction émetteur-récepteur au voisinage de la position de l'équipement terminal M, soit DS(I{Jm). La densité de puissance incidente au niveau de l'équipement terminal M Pi^i^pMid), s'exprime sous la forme :
La puissance reçue à l'entrée de l'antenne AM est le produit de la densité de puissance incidente pi s(ifjM,d) e t de la surface de captation maximale de l'antenne AM en réception Scmax.M (Jc *s) tenant compte de la direction du signal radio émis par l'équipement de communication S et la directivité de l'antenne AM. En d'autres termes, la surface de captation maximale de l'antenne AM dépend de la direction incidente du signal radio émis sur la surface effective de l'antenne AM, soit :
La surface de captation d'une antenne dépend de la directivité de l'antenne en réception et de la fréquence courante d'émission du signal radio où l est la longueur d'onde du signal radio émis l est reliée à la fréquence courante d'émission du signal radio fc et la vitesse de la lumière c, fc= c/ l.
Le gain d'une antenne GM(xl> ) est proportionnel à la directivité de cette antenne et tient compte des pertes de désadaptation, soit eM pour l'antenne réceptrice lorsque l'antenne est connectée à un circuit RF. d'efficac
La surface de captation d'une antenne Sc M(fc,ifjs ) en réception est reliée à sa directivité par la formule suivante :
Cette formule se déduit de l'expression de la norme vecteur de Poynting qui donne la densité de puissance par unité de surface rayonnée à une distance d d'une source et son intégration sur l'angle solide d'un faisceau correspondant à l'angle solide au travers duquel toute la puissance rayonnée est concentrée. L'équation 1-9 montre que la surface de captation diminue lorsque la fréquence courante d'émission d'un signal radio augmente, pour un gain d'antenne donné. La surface de captation d'une antenne dépend de la directivité de l'antenne, de la direction du signal radio incident et de la fréquence courante d'émission du signal radio et collectée par l'antenne réceptrice. Elle ne dépend pas explicitement de la distance d. La densité de puissance en revanche dépend de la distance d. La directivité d'une antenne fournit la distribution angulaire (y=q, f) de l'intensité du rayonnement de l'antenne.
La puissance totale reçue par l'équipement terminal M est donnée par :
Ce qui conduit à la formule de Friis :
La surface de captation d'une antenne peut être reliée à une surface géométrique ou à une longueur géométrique d'antenne. Lorsqu'il s'agit d'antenne à ouverture, comme une antenne de type cornet par exemple, l'efficacité d'ouverture de l'antenne eG dans la direction du maximum de rayonnement y0 , est reliée à la surface de captation maximale de l'antenne par : où eG peut varier entre 1 et 0.5, suivant la géométrie de l'antenne et l'expression du champ rayonné à la surface géométrique de l'antenne.
La [Fig. 2] représente les étapes des procédés de communication et de calcul d'une surface de captation mis en oeuvre par l'équipement de communication S et l'équipement terminal M.
Dans une étape El, l'équipement source S émet un signal radio à destination de l'équipement terminal M et à destination d'au moins un deuxième équipement terminal dit équipement interféreur 11. Un tel signal radio est émis à une fréquence courante d'émission égale à une première fréquence d'émission /c.
Dans une étape E2, pouvant être mise en oeuvre soit par l'équipement de communication S soit par chacun des équipements terminaux M et 11, une surface de captation de l'équipement terminal M et de l'équipement interféreur 11 est calculée.
En référence à la [Fig. 3], à l'aide de la mesure de puissance reçue au niveau des équipements terminaux M et 11 à l'entrée de leurs antennes respectives AM et An, les surfaces de captation maximales des équipements terminaux M et 11 sont déduites de la formule suivante :
Lorsque l'étape E2 est mise en oeuvre par les équipements terminaux M et 11, les surfaces de captation maximales ainsi calculées sont transmises à l'équipement de communication S.
Lorsque l'étape E2 est mise en oeuvre par l'équipement de communication S, les équipements terminaux M et 11 transmettent des mesures de puissance en réception d'un signal reçu ou RSSI (Received .Signal Strength Indication) à l'équipement de communication S afin que ce dernier puisse calculer les surfaces de captation maximales des équipements terminaux M et 11.
Dans une étape E3, connaissant les positions des équipements terminaux M et 11, c'est-à- dire les angles yM et yii, supposés à une même distance d de l'équipement de communication S, on en déduit la surface géométrique d'une calotte sphérique reliant les équipements terminaux M et h à l'aide de la formule suivante :
La surface de captation fictive peut s'exprimer à l'aide d'un rendement fictif mutuel eGF reliant la surface géométrique Scai Mj1(ifjM,ifjI1,d ) à sa surface de captation maximale : eG ^aaI,M,IΐίYM' Yΐί’ d).
Dans une étape E4, l'équipement de communication S détermine une première valeur d'une métrique aRFSC représentative d'un recouvrement de la surface de captation de l'équipement terminal M et de la surface de captation de l'équipement interféreur 11 à la fréquence d'émission courante /c. Il est fait l'hypothèse que l'antenne fictive reliant les équipements terminaux M et 11 est sans perte, c'est-à-dire que la surface équivalente de captation est égale à la surface équivalente de captation maximale. Par ailleurs, il est supposé que l'efficacité d'ouverture de l'antenne fictive est égale à 1, conformément à une antenne à ouverture. Toutefois, suivant les conditions de transmission, le coefficient 8G peut être inférieur à 1. La métrique de recouvrement aRFSC peut donc se calculer en tenant compte des niveaux de puissance reçue en sortie des antennes AM et An, soit à l'entrée des circuits RF (Radio Frequency) comme suit :
Ce qui peut encore s'écrire, compte tenu de l'équation 1-6 :
La valeur numérique de la métrique de recouvrement aRFSC se déduit simplement de la localisation des équipements terminaux M et 11 (QM et 0n), de la connaissance de la puissance d'entrée Ps,in de l'équipement de communication S, du gain d'antenne de l'équipement de communication S dans les direction et d'une mesure des puissance reçues à l'entrée des circuits RF des équipements terminaux M et 11 et d'une valeur fixée arbitrairement pour 8G.
Dans une étape E5, la valeur de la métrique de recouvrement aRFSC déterminée au cours de l'étape E4 est comparée à un seuil b.
Lorsque la valeur de la métrique de recouvrement aRFSC est strictement supérieure au seuil b alors, l'équipement terminal M et l'équipement interféreur 11 sont dissociés spatialement et n'interfèrent donc pas ou peu. En d'autres mots, leurs surfaces de captation ne se recouvrent pas.
Ainsi, les équipements terminaux M et 11 peuvent tous deux recevoir un même signal radio émis à la même fréquence d'émission courante /c.
Lorsque la valeur de la métrique de recouvrement aRFSC est inférieure ou égale au seuil b alors l'équipement terminal M et l'équipement interféreur 11 interfèrent spatialement.
Il est donc nécessaire de modifier la fréquence courante d'émission du signal radio du terminal M de façon à réduire la surface de captation de l'équipement terminal M.
Ainsi, dans une étape E6, une nouvelle fréquence courante d'émission d'un signal radio fc,i est sélectionnée parmi un ensemble de fréquences d'émission possibles. Les fréquences d'émission possibles peuvent appartenir à des bandes spectrales différentes, par exemple les bandes spectrales V et E s'il s'agit d'un signal radio émis en bande millimétrique.
Cette fréquence d'émission courante fc,i est utilisée pour une communication entre l'équipement source S et l'équipement terminal M. En d'autres mots, lorsque la fréquence d'émission courante fc,i est utilisée pour une communication entre l'équipement source S et l'équipement terminal M, l'équipement de communication S et l'équipement interféreur 11 communiquent par exemple à la fréquence d'émission /c.
Dans un mode de réalisation particulier, une fréquence d'émission fcj du signal radio est sélectionnée en plus de la fréquence d'émission fc,i au cours de l'étape E6. Dans ce mode de réalisation, la fréquence d'émission courante fcj est utilisée pour une communication entre l'équipement source S et l'équipement terminal M alors que l'équipement de communication S et l'équipement interféreur 11 communiquent entre eux à la fréquence d'émission fc,i. Une fois la nouvelle fréquence d'émission fcj du signal radio sélectionnée, dite fréquence courante, une nouvelle valeur de la métrique de recouvrement aRFSCest calculée au cours d'une étape E7.
La nouvelle valeur de la métrique de recouvrement aRFSC est obtenue au moyen de la formule équivalente suivante :
(2-7)
Dans une étape E8, la nouvelle valeur de la métrique de recouvrement aRFSC déterminée au cours de l'étape E7 est comparée au seuil b.
Lorsque la nouvelle valeur de la métrique de recouvrement aRFSCest inférieure au seuil b alors les équipements terminaux M et 11 interfèrent spatialement. Dans un tel cas de figure, au moins une nouvelle fréquence d'émission d'un signal radio fc,k est sélectionnée, dite fréquence courante, parmi l'ensemble de fréquences d'émission possibles au cours d'une étape E9. Les étapes E7 à E9 sont répétées jusqu'à ce que la nouvelle valeur de la métrique de recouvrement aRFSC soit strictement supérieure au seuil b.
Lorsque la valeur de la métrique de recouvrement aRFSC est strictement supérieure au seuil b alors, alors l'équipement terminal M et l'équipement interféreur 11 sont dissociés spatialement et n'interfèrent donc pas ou peu.
Les étapes El à E9 sont exécutées de manière répétée dans le temps.
Le procédé de communication proposé peut être avantageusement mis en oeuvre par un équipement de communication S possédant une antenne multiple composée de plusieurs groupes d'antennes élémentaires, capables d'émettre à des fréquences différentes. Chaque groupe d'antennes élémentaires peut émettre à une fréquence d'émission donnée dite fréquence courante, permettant de mettre en oeuvre une technique d'ajustement de faisceaux connue pour la fréquence d'émission considérée.
Le procédé de communication proposé peut être combiné à un procédé d'adaptation de pondération d'antennes élémentaires qui modifie la surface de captation de l'antenne multiple en réception.
L'ajustement du faisceau s'effectue en modifiant la longueur d'onde déterminant la surface de captation, c'est-à-dire la fréquence d'émission à l'aide d'un procédé d'allocation de fréquences d'émission multi-bande. Un tel procédé d'adaptation de pondération consiste à sélectionner la fréquence d'émission, dite fréquence courante, dans une plage de fréquences large en lien avec un calcul de la surface de captation d'une antenne en réception.
Une antenne massive MIMO multifréquence constituée de N antennes élémentaires réparties en NG groupes d'antennes opérant sur au plus NG fréquences d'émission distinctes peut être exploitée pour opérer le changement de fréquence d'émission et la modification de la surface de captation. Ainsi, selon l'invention des fréquences différentes peuvent être sélectionnées en fonction d'un recouvrement entre surfaces de captation pour émettre simultanément par l'équipement de communication des signaux radio à ces différentes fréquences vers des terminaux différents. Pour émettre simultanément à des fréquences différentes, l'équipement de communication comprend des circuits RF (radiofréquence) différents. Le nombre de circuits RF différents détermine le nombre de fréquences différentes pouvant être émises simultanément.
Une antenne SISO peut également être utilisée avec NG fréquences incluses dans la bande passante de l'antenne.
La [fig. 4] représente un équipement de communication S apte à mettre en oeuvre les différents modes de réalisation du procédé de communication selon la figure 3.
Un équipement de communication S peut comprendre au moins un processeur matériel 401, une unité de stockage 402, une interface 403, et au moins une interface de réseau 404 qui sont connectés entre eux au travers d'un bus 405. Bien entendu, les éléments constitutifs de l'équipement de communication S peuvent être connectés au moyen d'une connexion autre qu'un bus. Bien entendu, l'équipement de communication S comprend au moins une antenne d'émission/réception et son circuit RF. Pour une antenne de type MIMO, l'équipement de communication peut comprendre plusieurs circuits RF pour émettre simultanément à des fréquences différentes.
Le processeur 401 commande les opérations de l'équipement de communication S. L’unité de stockage 402 stocke au moins un programme pour la mise en oeuvre de la méthode selon un mode de réalisation à exécuter par le processeur 401, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 401, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 401, etc. Le processeur 401 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 401 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) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.
L’unité de stockage 402 peut être formée par n’importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d’une manière lisible par un ordinateur. Des exemples d’unité de stockage 402 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.
L’interface 403 fournit une interface entre l'équipement de communication S d'autres équipements non représentés sur les figures.
Au moins une interface réseau 404 fournit une connexion entre l'équipement de communication S et les équipements terminaux M et 11.
La [fig. 5] représente un équipement terminal M, Il apte à mettre en oeuvre les différents modes de réalisation du procédé de détermination d'une surface de captation selon la figure 3.
Un équipement terminal M, Il peut comprendre au moins un processeur matériel 501, une unité de stockage 502, une interface 503, et au moins une interface de réseau 504 qui sont connectés entre eux au travers d'un bus 505. Bien entendu, les éléments constitutifs de l'équipement de communication S peuvent être connectés au moyen d'une connexion autre qu'un bus. Bien entendu, l'équipement terminal M, Il comprend au moins une antenne d'émission/réception et son circuit RF.
Le processeur 501 commande les opérations de l'équipement terminal M, 11. L’unité de stockage 502 stocke au moins un programme pour la mise en oeuvre de la méthode selon un mode de réalisation à exécuter par le processeur 501, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 501, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 501, etc. Le processeur 501 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 501 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) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.
L'unité de stockage 502 peut être formée par n'importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d'une manière lisible par un ordinateur.
Des exemples d'unité de stockage 502 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. L'interface 503 fournit une interface entre l'équipement terminal M, Il d'autres équipements non représentés sur les figures.
Au moins une interface réseau 504 fournit une connexion entre l'équipement terminal M, Il et l'équipement communication S.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de communication entre un équipement de communication et au moins un premier équipement terminal selon une fréquence d'émission parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, le procédé de communication étant mis en oeuvre par l'équipement de communication et comprenant les étapes suivantes :
- détermination pour une fréquence (fc) donnée parmi les plusieurs fréquences d'émission d'une métrique représentative d'un recouvrement d'une première surface de captation du premier équipement terminal et d'une deuxième surface de captation d'au moins un deuxième équipement terminal, dit équipement interféreur,
- sélection d'une fréquence d'émission (fc,i) dite courante parmi les plusieurs fréquences d'émission du signal radio en fonction de la métrique déterminée,
- émission d'un signal radio vers l'un des deux équipements terminaux à la fréquence courante.
2. Procédé de communication selon la revendication 1 dans lequel le procédé comprend en outre : détermination de la métrique pour une autre fréquence (fc,j) donnée parmi les plusieurs fréquences d'émission, sélection d'une autre fréquence d'émission (fcj) dite autre fréquence courante parmi les plusieurs fréquences d'émission du signal radio en fonction de la métrique déterminée, émission d'un signal radio vers l'équipement interféreur à l'autre fréquence courante d'émission, et dans lequel l'émission d'un signal radio à la fréquence courante est effectuée vers le premier équipement terminal.
3. Procédé de communication selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la métrique de recouvrement est en outre fonction des positions géométriques relatives de l’équipement terminal et de l’équipement interféreur.
4. Procédé de communication selon la revendication 3, dans lequel la métrique de recouvrement est un rapport d'une surface de captation dite fictive déterminée en fonction d'une surface géométrique associée aux positions géométriques du premier équipement terminal et de l'équipement interféreur sur une demi somme de la première surface de captation et de la deuxième surface de captation respectivement du premier équipement terminal et de l'équipement interféreur.
5. Procédé de communication selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la surface de captation du premier équipement terminal, respectivement de l'équipement interféreur, est déterminée en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par le premier équipement terminal, respectivement par l'équipement interféreur sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication, à la fréquence d'émission donnée du signal radio.
6. Procédé de communication selon la revendication 4 dans lequel la surface de captation fictive est déterminée en fonction d'une surface géométriqu, déterminée en fonction de positions géométriques du premier équipement terminal et de l'équipement interféreur par rapport à l'équipement de communication, et d'un rendement fictif.
7. Procédé de communication selon la revendication 1 dans lequel lorsque la métrique de recouvrement est inférieure ou égale à un seuil, la fréquence courante sélectionnée parmi les plusieurs fréquences est différente de la fréquence donnée.
8. Procédé de communication selon la revendication 1 dans lequel lorsque la métrique de recouvrement est supérieure à un seuil, la fréquence courante sélectionnée parmi les plusieurs fréquences est égale à la fréquence donnée.
9. Procédé de détermination d'une surface de captation d'un équipement terminal communiquant avec un équipement de communication selon une fréquence d'émission parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, le procédé étant mis oeuvre par l'équipement terminal et comprenant les étapes suivantes :
- détermination d'une surface de captation de l'équipement terminal en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par l'équipement terminal à la fréquence d'émission du signal radio, sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication,
- transmission de la surface de captation de l'équipement terminal ainsi déterminée à destination de l'équipement de communication.
10. Équipement de communication capable de communiquer avec au moins un premier équipement terminal selon une fréquence d'émission parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, l'équipement de communication comprenant des moyens pour :
- déterminer pour une fréquence (fc) donnée parmi les plusieurs fréquences d'émission une métrique représentative d'un recouvrement d'une première surface de captation du premier équipement terminal et d'une deuxième surface de captation d'au moins un deuxième équipement terminal, dit équipement interféreur,
- sélectionner une fréquence d'émission (fc,i) dite courante parmi les plusieurs fréquences d'émission du signal radio en fonction de la métrique déterminée,
- émettre un signal radio vers l'un des deux équipements terminaux à la fréquence courante.
11. Équipement terminal capable de déterminer une surface de captation permettant une communication avec un équipement de communication selon une fréquence d'émission donnée parmi plusieurs fréquences d'émission d'un signal radio, l'équipement terminal comprenant des moyens pour :
- déterminer une surface de captation de l'équipement terminal en fonction d'un rapport d'une valeur d'une puissance du signal radio reçu par l'équipement terminal à la fréquence d'émission donnée du signal radio, sur un produit d'une valeur d'une puissance d'émission du signal radio et d'un paramètre représentatif de la directivité du signal radio émis par l'équipement de communication,
- transmettre la surface de captation de l'équipement terminal ainsi déterminée à destination de l'équipement de communication.
12. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1, lorsqu'il est exécuté par un processeur.
13. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 9, lorsqu'il est exécuté par un processeur.
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