FR2933253A1 - Methode de transmission de donnees, methode de reception et appareil de transmission correspondants - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une transmission de données, mise en oeuvre dans au moins un émetteur (2, 111 à 113, 121, 122). Afin d'améliorer l'utilisation des ressources, la transmission comprend : - une construction (92) de symboles OFDM, à partir de premières données et de deuxièmes données, des premier et deuxième ensembles de sous-porteuses (61 ) portant une information représentative respectivement des premières et deuxièmes données ; la construction comprenant : - des codages des premières et deuxième données par des codes du type SISO ou codés MIMO, de dimensions différentes ; - une modulation OFDM des premières données codées par le premier code et des deuxièmes données codées avec le deuxième code et - une transmission (93) des symboles OFDM destinés à une pluralité de récepteurs.

Description

Méthode de transmission de données, méthode de réception et appareil de transmission correspondants.

1. Domaine de l'invention.

L'invention se rapporte au domaine des télécommunications et plus précisément de la transmission de données sans fil.

2. Etat de l'art. Selon l'état de la technique, la transmission de données ou la diffusion de services, par exemple de télévision, se fait par des canaux bruités et soumis des perturbations (par exemple, évanouissements correspondant à des chemins multiples liés à des échos). Afin d'améliorer la réception, les modulations à sous-porteuses multiples du type OFDM (ou Orthogonal Frequency Division Multiplexing en anglais ou Multiplexage par répartition de fréquences orthogonales en français) associées à des systèmes SISO (de l'anglais Single Input Single Output ou entrée simple sortie simple) mettant en oeuvre une seule antenne en émission ou MIMO (de l'anglais Multiple Input Multiple Output ou entrée multiple sortie multiple) mettant en oeuvre plusieurs antennes en émission et en réception sont relativement efficaces. Selon une technique connue de l'art antérieur appelée SFN (de l'anglais single frequency network ou réseau de fréquence simple en français), plusieurs émetteurs du type SISO transmettent de manière synchronisée un même signal OFDM. De cette manière, un récepteur reçoit une combinaison des signaux en provenance de plusieurs émetteurs et décode la combinaison ainsi obtenue en utilisant les propriétés propres à l'OFDM, d'annulation des interférences inter-symboles. Cette technique présente l'inconvénient de monopoliser une grande partie de la ressource spectrale dans une large zone géographique pour la diffusion d'un service unique.

3. Résumé de l'invention. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.

Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de permettre une transmission de données, adaptée à des besoins spécifiques ne nécessitant pas autant de ressources.

A cet effet, l'invention propose une méthode de transmission de données, mise en oeuvre dans au moins un émetteur. Afin d'améliorer l'utilisation de ressources, la méthode comprend des étapes : de construction de symboles OFDM, à partir de premières données et de deuxièmes données, un premier ensemble de sous-porteuses portant une information représentative des premières données dans chaque symbole OFDM ; un deuxième ensemble de sous-porteuses portant une information représentative des deuxièmes données dans chaque symbole OFDM, les premier et deuxième ensembles de sous-porteuses étant disjoints ; la construction comprenant : un premier codage des premières données par un premier code du type SISO ou codés MIMO, le premier code ayant une première dimension ; un deuxième codage des deuxièmes données par un deuxième code du type MIMO, le deuxième code ayant une deuxième dimension, la première dimension étant strictement inférieure à la deuxième dimension ; une modulation OFDM des premières données codées par le premier code et des deuxièmes données codées avec le deuxième code et 25 - de transmission (93) des symboles OFDM destinés à une pluralité de récepteurs. Avantageusement, le premier codage est de dimension égale à 1. Selon une caractéristique particulière, le premier codage correspond à un codage identité, les données n'étant pas modifiées par le 30 codage (cela peut correspondre à une simple liaison ou une simple lecture de mémoire). Avantageusement, la construction comprend une pondération des premières données, générant une pluralité de symboles pondéré à partir d'un symbole entrant et une modulation OFDM de chaque symbole pondéré. 35 Selon une autre caractéristique, le premier codage est de dimension strictement supérieure à 1 et comprend une génération d'une 10 15 20 pluralité de symboles codés à partir d'un symbole entrant et en ce que ladite construction comprend une modulation OFDM de chaque symbole codé. Avantageusement, la méthode comprend des étapes : de réception des premières données d'une première source ; et de réception des deuxièmes données d'une deuxième source distincte de ladite première source. Selon une caractéristique particulière, les premières données sont associées à un premier service de diffusion et en ce que les deuxièmes données sont associées à un deuxième service de diffusion distinct du premier service. L'invention concerne également, une méthode de réception de données, mise en oeuvre dans au moins un récepteur remarquable en ce qu'elle comprend des étapes : - de réception (101) de symboles OFDM représentatifs de premières données et de deuxièmes données, - de décodage (102) des symboles OFDM reçus, un premier ensemble de sous-porteuses (61) portant une information représentative des premières données dans chaque symbole OFDM ; un deuxième ensemble de sous-porteuses (72) portant une information représentative des deuxièmes données dans chaque symbole OFDM, lesdits premier et deuxième ensembles de sous-porteuses étant disjoints ; ledit décodage comprenant une démodulation OFDM des symboles reçus et fournissant des premières données décodées et des deuxièmes données décodées : les premières données étant codées par un premier code du type SISO ou codés MIMO, le premier code ayant une première dimension ; les deuxièmes données étant codées par un deuxième code du type MIMO, le deuxième code ayant une deuxième dimension, la première dimension étant strictement inférieure à lae deuxième dimension.

L'invention concerne aussi un appareil de transmission de données comprenant des moyens : de construction (92) de symboles OFDM, à partir de premières données et de deuxièmes données, un premier ensemble de sous-porteuses (61) portant une information représentative desdites premières données dans chaque symbole OFDM ; un deuxième ensemble de sous-porteuses (72) portant une information représentative desdites deuxièmes données dans chaque symbole OFDM, lesdits premier et deuxième ensembles de sous-porteuses étant disjoints ; la construction comprenant : un premier codage des premières données par un premier code du type SISO ou codés MIMO, le premier code ayant une première dimension ; un deuxième codage des deuxièmes données par un deuxième code du type MIMO, le deuxième code ayant une deuxième dimension, ladite première dimension étant strictement inférieure à ladite deuxième dimension ; une modulation OFDM des premières données codées par le premier code et des deuxièmes données codées avec le deuxième code et de transmission (93) des symboles OFDM destinés à une pluralité de récepteurs. L'invention concerne également un système comprenant l'appareil 25 de transmission et des appareils transmettant les premières données de manière synchronisées. L'invention concerne aussi un récepteur correspondant à la méthode de réception.

30 4. Liste des figures. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 illustre un système de communication sans fil, mettant en 35 oeuvre plusieurs émetteurs et récepteurs, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; la figure 2 présente un synoptique très schématique d'un émetteur du système de la figure 1, selon l'invention ; la figure 3 présente un synoptique très schématique d'émetteurs du système de la figure 1; - les figures 4 et 5 illustrent schématiquement respectivement un émetteur et un récepteur du système de la figure 1, selon l'invention ; - la figure 6 illustre un spectre de diffusion par un émetteur, du système de la figure 1 ; - les figures 7 et 8 présentent l'utilisation d'un spectre de diffusion par différentes antennes d'un émetteur du système de la figure 1, selon l'invention ; - la figure 9 illustre une méthode de transmission de données selon un mode particulier de réalisation de l'invention, mis en oeuvre par des émetteurs du système de la figure 1 ; et - la figure 10 présente une méthode de réception de données selon un mode particulier de réalisation de l'invention, mis en oeuvre par des récepteurs du système de la figure 1.

5. Description détaillée de l'invention.

Le principe général de l'invention repose sur l'utilisation par un émetteur de modulateurs OFDM pour la transmission de deux ensembles de données. Un premier ensemble de données utilise des ressources partielles d'un émetteur : des premiers signaux sont représentatifs des données du premier ensemble et sont du type SISO ou codés MIMO associé à un premier code d'une première dimension. Un deuxième ensemble de données utilise pleinement des ressources de modulation OFDM d'un émetteur : des deuxièmes signaux sont représentatifs des données du deuxième ensemble et sont du type MIMO associé à un deuxième code d'une deuxième dimension. La première dimension est strictement inférieure à la deuxième dimension : si la deuxième dimension vaut Ntx, la première dimension vaut par exemple 1 si le premier ensemble de données est transmis en mode SISO et supérieur à 1 et strictement inférieur à Ntx si premier ensemble de données est transmis en mode MIMO. La figure 1 illustre un système 1 de diffusion mettant en oeuvre plusieurs émetteurs 101 à 106, 111 à 113, 121 et 122, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Les émetteurs 101 à 106 possèdent une seule antenne d'émission et sont du type SISO. Les émetteurs 111 à 113 et 121 et 122 sont du type MIMO et possède chacun un codeur MIMO et plusieurs antennes transmettant un signal du type MIMO. Le système 1 comprend également des récepteurs (non illustrés) dont certains du type MIMO aptes à recevoir et décoder les signaux émis par les émetteurs 111 à 113, 121 et/ou 122 ainsi que les signaux transmis par les émetteurs 101 à 106. Les récepteurs sont par exemple des récepteurs fixes (décodeurs de télévision notamment) ou des appareils portables (ou handheld device en anglais), par exemple adaptés à recevoir et à traiter des services diffusés (par exemple enregistrement et/ou affichage de données vidéo). Le système 1 comprend un serveur global 100 relié à chacun des émetteurs 101 à 106, 111 à 113, 121 et 122 par des liaisons 106. Les liaisons 106 sont, par exemple, des liaisons filaires (par exemple, utilisant un réseau du type IP (de l'anglais Internet Protocol ou Protocole internet en français), sans fil ou satellitaires. Le serveur global 100 transmet des données correspondant à un premier service (notamment service de diffusion vidéo) à l'ensemble des émetteurs auquel il est relié via les liaisons 106 Le système 1 couvre une zone géographique 10 comprenant elle-même des zones géographiques 11 et 12 différentes. Ainsi, chacun des émetteurs 101 à 106, 111 à 113, 121 et 122 couvrant la zone 10 diffuse les données correspondant au premier service vers l'ensemble des récepteurs présents dans la zone 10. Les émetteurs 101 à 106 sont, par exemple, des émetteurs de forte puissance couvrant chacun une large zone (par exemple de plusieurs kilomètres de rayon (par exemple 3, 10 ou 50 km) incluse dans la zone 10.

Le système 1 comprend un serveur local 110 relié aux émetteurs 111 à 113 qui sont présents dans la zone 11. Le serveur local 110 transmet des données correspondant à un deuxième service (notamment service de diffusion vidéo) à l'ensemble des émetteurs auquel il est relié via des liaisons quelconques (par exemple filaires, sans fil ou satellitaires). La diffusion des émetteurs 111 à 113 couvre cette zone 11 ; en d'autres termes, les émetteurs 111 à 113 diffusent les données correspondant au deuxième service vers l'ensemble des récepteurs présents dans la zone 11. Le système 1 comprend un serveur local 120 relié aux émetteurs 121 et 122 qui sont présents dans la zone 12. Le serveur local 120 transmet des données correspondant à un troisième service à l'ensemble des émetteurs auquel il est relié via des liaisons quelconques. La diffusion des émetteurs 121 et 122 couvre cette zone 12 ; en d'autres termes, les émetteurs 121 et 122 diffusent les données correspondant au troisième service vers l'ensemble des récepteurs présents dans la zone 12. Les serveurs 110 et 120 selon le mode de réalisation décrit ci-dessus sont avantageusement gérés localement et séparé physiquement du serveur global 100, ce qui facilite la mise en oeuvre de réseaux propres aux zones 11 et 12 (notamment leur installation pour couvrir des services ponctuels ou limités dans le temps). Selon une variante, les serveurs 110 et 120 sont intégrés au serveur 100. Avantageusement, le serveur 100 émet les services vers chacun des émetteurs en fonction de leur zone de couverture 10, 11 ou 12. Cette variante présente l'avantage d'une gestion centralisée et de limiter le nombre de serveurs. Selon le mode de réalisation décrit, les zones 11 et 12 à l'intérieur de la zone la plus grande 10 sont disjointes. Ainsi, la réception des services est facilitée dans chacune des zones 11 et 12. Selon une variante, les zones 11 et 12 à l'intérieur de la zone la plus grande 10 sont différentes et se recoupent en partie. La réception des deuxième et troisième services est alors perturbée dans la partie se recoupant. En revanche, les récepteurs présents dans la zone 11 (respectivement 12) et non présents dans la zone 12 (respectivement 11) reçoivent correctement les premier et deuxième (respectivement troisième) services. L'invention n'est pas nécessairement mise en oeuvre dans un système à plusieurs zones. Ainsi, selon une variante, le système 1 comprend uniquement des émetteurs 111 à 113 du type MIMO. Dans ce cas, la synchronisation est limitée à ces émetteurs. L'invention n'est pas non plus limitée à une diffusion de données et s'applique également à la transmission de données en mode multipoint à point (en anglais multicast ) ou point-à-point. Dans ce cas, la synchronisation basée sur un signal externe (par exemple émis par un serveur) n'est avantageusement pas mise en oeuvre. La figure 2 représente une architecture d'un émetteur 2 adapté à émettre deux ensembles de données (premier et deuxième ensembles) (associées ou non à respectivement deux services distincts) selon l'invention (mode diffusion, multipoint à point ou point à point) vers des récepteurs. Les émetteurs 111 à 113, 121 et 122 ont, par exemple, l'architecture de l'émetteur 2.

L'émetteur 2 comprend : un codeur 20 recevant un ensemble de premières données 200 associées, par exemple, à un premier service et à une première zone de diffusion (par exemple la zone 10) ; un codeur 21 recevant un ensemble de deuxièmes données 210 associées, par exemple, à un deuxième service et à une deuxième zone de diffusion (par exemple la zone 11), distincte de la première zone de diffusion ; Ntx modulateurs OFDM 221 à 22Ntx émettant des symboles OFDM sur au moins une antenne respectivement 231 à 23Ntx ; et un module de synchronisation 24 recevant un signal de synchronisation 240 (pour un émetteur utilisé en mode diffusion) et émettant un signal 241 synchronisant les modulateurs OFDM 221 à 22Ntx. Le signal de synchronisation 240 génère le signal 241 selon une méthode quelconque connue de l'homme du métier. Le signal 240 est par exemple un signal incluant un horodate précis. Le module de synchronisation 24 génère alors le signal 241 en utilisant un moyen complémentaire (par exemple en utilisant un signal GPS (de l'anglais Global Positioning System ou système de localisation globale ). Le module de synchronisation 24 peut également générer le signal 241 à partir d'un signal véhiculé sur un réseau internet. Avantageusement, les modulateurs OFDM sont synchronisés avec une précision de l'ordre de 11.1.s et plus généralement avec une précision qui permet aux intervalles de garde des symboles OFDM d'absorber, au niveau des récepteurs, les décalages éventuels entre les émetteurs et les retards de transmissions liés aux chemins parcourus par les signaux diffusés. Selon un mode de réalisation point à multipoint ou point à point, la synchronisation des modulateurs OFDM est avantageusement effectuée localement sans utilisation d'un signal externe 240. Le codeur 20 (respectivement 21) comprend : un codeur de canal 201 (respectivement 211) recevant les données 200 (respectivement 210), les protégeant avec un codage de canal (par exemple code convolutif (ou convolutional en anglais) ou en bloc) contre les erreurs liées à une transmission bruitées et les mettant en forme pour former des blocs de données codées 202 (respectivement 212) ,et un modulateur 203 (respectivement 213) (par exemple de type QAM (de l'anglais quadrature amplitude modulation ou modulation d'amplitude en quadrature ) ou PSK (de l'anglais Phase Shift Keying ou modulation à déplacement de phase) recevant les données codées 202 (respectivement 212) et produisant des symboles modulés 204 (respectivement 214).

Le codeur 21 comprend également : un codeur MIMO 215 codant les symboles modulés 214 pour former Ntx flux de blocs de données MIMO 2161 à 216Ntx destinés respectivement à chacun des OFDM 221 à 22Ntx. Ici, les antennes 231 à 23Ntx comprennent la partie radio ou RF (de l'anglais Radio Frequency ) et en particulier des transpositions en fréquences, des amplifications et du filtrage. Le modulateur 203 génère des groupes de Q symboles modulés. Q est par exemple égal à 1600 et est égal au nombre m de sous-porteuses associées au codeur 20.

Le modulateur 213 génère des groupes de Q' symboles modulés. Q' est par exemple égal à 200 et vaut le produit du taux de code utilisé par le codeur MIMO 215 par le nombre Ntx d'antennes émettrices 231 à 23Ntx et par le nombre n de sous-porteuses associées au codeur 21. n est par exemple égal à 100 avec un taux du codeur 215 valant 1 (avec codeur de rang plein du type Blast) et 2 antennes (Ntx = 2). n est par exemple égal à 200 avec un taux du codeur 215 valant 0,5 (avec codeur du type Alamouti) et 2 antennes (Ntx = 2). Avantageusement, le nombre total de sous-porteuses est inférieur à la taille de la FFT (de l'anglais Fast Fourier Transform ou Transformée de Fourier Rapide ) utilisée dans les modulateurs OFDM. Le nombre de sous-porteuses utilisées respectivement par les premier et deuxième services peuvent être égaux ou différents. Avantageusement, ils sont adaptés au débit nécessaire : si le premier requiert plus de débit que le deuxième service, le nombre de sous-porteuses alloué au premier service sera plus grand que celui correspondant au deuxième service. Le codeur 215 (et éventuellement le codeur 20) codent les symboles modulés en entrée avec un multiplexage spatial (par exemple basée sur un multiplexage BLAST des laboratoires Bell (tel que décrit, par exemple, dans le document écrit par G. J. Foschini, intitulé Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multiple Antennas (ou architecture en couche espace- temps pour ces communications sans fil dans un environnement à évanouissement utilisant plusieurs antennes et publié dans Bell Labs Technical Journal, Vol. 1, No. 2, Automne 1996, pp 41-59) ou un code STBC/SFBC (de l'anglais Space Time Block Code/ Space Frequency Block Code ou code bloc temporel spatial/code bloc fréquentiel spatial ). Le code STBC/SFBC est, par exemple, un code orthogonal (par exemple) d'Alamouti ou de Golden. Un code de Golden est décrit dans le document "The Golden Code: A 2 x 2 Full-Rate Space-Time Code with Non-Vanishing Determinants," (ou le code de Golden : un code espace temps à taux plein 2x2 avec des déterminants ne s'évanouissant pas ) écrit par J.-C. Belfiore, G. Rekaya, E. Viterbo (et publié dans IEEE Transactions on Information Theory, vol. 51, n. 4, pp. 1432-1436, Avril 2005.). Selon une variante, le code STBC est décrit dans "Space-Time block codes from orthogonal designs" (ou Codes espace/temps en blocs de designs orthogonaux ) écrit par V.Tarokh, H. Jafarkhani, and R. A. Calderbank (et publié dans IEEE Transactions on Information Theory, vol. 45, pp. 1456-1467, en juillet 1999). Un code orthogonal d'Alamouti est décrit dans le document A simple transmit diversity technique for wireless Communications (ou une technique de diversité de transmission simple pour des communications sans fil publié dans IEEE Journal on selected area in communications en octobre 1998). A sa sortie, le codeur 215 (respectivement 20), les blocs de données MIMO 2161 à 216Ntx (respectivement 2061 à 2060Ntx' avec Ntx' strictement inférieur à Ntx si le codeur 20 met en œuvre un codage MIMO) sont affectés chacun à un modulateur OFDM. Selon une autre variante, le codeur 20 est du type SISO (le code associé est de dimension égale à 1) et comprend également un module de pondération en phase et en amplitude utilisant un vecteur de pondération. Le module de pondération reçoit les symboles générés par le modulateur 203. Il produit pour chaque symbole reçu, Ntx" symboles pondérés en phase et en amplitude et alimente Nb( modulateurs OFDM 221 à Ntx" et Ntx" antennes 231 à 23Ntx', de sorte à contrôler la zone de couverture. Ntx" peut prendre une valeur quelconque inférieure ou égale à Ntx. Suivant différents modes de réalisation, la zone de couverture peut ainsi être équilibrée (aucune direction n'étant privilégiée), ou au contraire favoriser certaines directions (et/ou défavoriser d'autres directions. Le vecteur de pondération peut être obtenu par simulation, calcul et/ou mesures in situ (en faisant abstraction du codeur 21) selon des techniques connues de l'homme du métier (par exemple de formation de faisceaux ou beam forming en anglais) appliquées à un émetteur n'utilisant pas de codeur 21. Selon une autre variante, le codeur 20 comprend également un codeur MIMO codant les symboles modulés 204 formant Ntx' flux de blocs de données destinés respectivement à chacun des modulateurs OFDM 221 à 22Ntx'. Ainsi, la dimension du codeur 20 est égale à Ntx' et celle du codeur 21 est égale à Ntx, Ntx' étant strictement inférieur à Ntx. Les codeurs MIMO des codeurs 20 et 21 peuvent être du même type ou d'un type différent (par exemple un schéma à pleine diversité pour le codeur 20 (notamment codage espace/temps orthogonaux (ou OSTBC de l'anglais orthogonal STBC ) par exemple codage d'Alamouti) et un schéma de rang plein (ou full rate en anglais) pour le codeur 21 (notamment multiplexage spatial du type codage BLAST). D'une manière générale, le système comprend ou non des émetteurs comprenant uniquement des codeurs similaires aux codeurs 20, cette variante permet notamment d'assurer une qualité de service et un débit différents pour les signaux issus des codeurs 20 et 21, et donc une adaptation aux besoins. Dans un système 1 comprenant des émetteurs 101 à 105 et des émetteurs 2 avec codeur 20 MIMO, cette variante permet d'avoir une plus grande efficacité spectrale pour un premier service associé au codeur 20 et un plus grand débit pour un deuxième service associé au codeur 21. La figure 3 représente une architecture d'un émetteur 3 adapté à diffuser des données associées à un service distinct vers des récepteurs. Les émetteurs 101 à 105 ont, par exemple, l'architecture de l'émetteur 3. L'émetteur 3 comprend les éléments de l'émetteur 2 permettant la transmission de premières données associées ou non à un premier service. Ces éléments sont similaires aux éléments correspondants de l'émetteur 2 et portent les mêmes références. L'émetteur 3 comprend : - le codeur 20 recevant des données 200 associées au premier 35 service et à la première zone de diffusion (par exemple la zone 10) ; un modulateur OFDM 221 émettant des symboles OFDM sur une seule antenne 231 ; et un module de synchronisation 24 recevant un signal de synchronisation 240 et émettant un signal 241 synchronisant le modulateur OFDM 221. Selon le mode de réalisation décrit, l'émetteur 3 comprend un seul codeur associé à une transmission d'un ensemble de premières données (par exemple un premier service) (codeur 20) ce qui permet une mise en oeuvre dédiée.

Selon une variante, l'émetteur 3 a une structure similaire à l'émetteur 2, la partie associée à la transmission d'autres ensembles de données (par exemple autres services) (codeur 21) étant : invalidée en dur, cette partie ne pouvant être utilisée mais la fabrication pouvant être facilitée ; ou pouvant être validée à la demande ; par exemple, suite au démarrage de la transmission d'un deuxième ensemble de données ou d'un deuxième service, un signal d'activation validant l'utilisation du codeur 21 et des sous-porteuses correspondantes dans les modulateurs OFDM ou agissant directement au niveau des modulateurs OFDM pour autoriser ou interdire l'utilisation des sous-porteuses associées au deuxième ensemble de données. La figure 6 illustre un spectre 61 utilisé par les émetteurs 101 à 105 à un instant donné t. Le spectre 61 comprend m sous-porteuses contigües F1 à Fm 610 à 61 m. Les sous-porteuses F1 à Fm diffusent un signal portant une information représentative de données associées à un premier ensemble de données (par exemple au premier service S1) dans chaque symbole OFDM. La figure 7 illustre la combinaison du spectre 61 et d'un spectre 72 utilisés par la ou les antennes (antenne 231 ou antennes 231 à 23Ntx') transmettant un signal issu des codeurs 20 et 21. Le spectre 72 comprend n sous-porteuses contigües F'1 à F'n 720 à 72n. Les sous-porteuses F'1 à F'n émises par ces antennes diffusent un signal portant une information représentative de données associées au deuxième ensemble de données (par exemple au deuxième service S2) dans chaque symbole OFDM. La figure 8 illustre le spectre 72 utilisé par la ou les antennes (antenne 232 à 23Ntx si le codeur 20 utilise uniquement l'antenne 231 ou antennes 23(Ntx'+l) à 23Ntx si le codeur 20 utilise les antennes 231 à 23Ntx') transmettant un signal issu du codeur 21 et ne transmettant pas de signal issu du codeur 20. Ainsi, à un instant t, lorsque l'invention est mise en oeuvre dans un système de diffusion, les émetteurs 101 à 105, 111 à 113, 121 et 123 sont synchronisés avec le signal 240 et diffusent de manière synchronisée sur les mêmes sous-porteuses du spectre 61 une information représentative de données associées au premier ensemble de données (ou premier service Si), ces données étant modulées et codées de la même manière. Au même instant t, les émetteurs 101 à 105 n'utilisent pas le spectre 72 ; les émetteurs 111 à 113 diffusent sur les sous-porteuses du spectre 72 une information représentative de données associées au deuxième ensemble de données (par exemple deuxième service S2), ces données étant modulées et codées de la même manière ; les émetteurs 121 et 122 diffusent sur les mêmes sous-porteuses du spectre 72 une information représentative de données associées à un troisième ensemble de données (par exemple troisième service S3), ces données étant modulées et codées de la même manière. Ainsi, un récepteur placé dans la zone 10 reçoit le signal diffusé par au moins un des émetteurs de la zone 10 et décode le signal correspondant au spectre 61 pour obtenir les données associées au premier ensemble de données. Un récepteur placé dans la zone 11 (respectivement 12) reçoit le signal diffusé par au moins un des émetteurs de la zone 11 (respectivement 12) et éventuellement un signal diffusé par un émetteur de la zone 10 en dehors de la zone 11 (respectivement 12) ; il décode le signal correspondant aux spectres 61 et 72 pour obtenir les données associées au premier et au deuxième (respectivement troisième) ensemble de données. Le fait que les émetteurs de la zone 11 (respectivement 12) diffusent les données associées aux premier et deuxième (respectivement troisième) ensembles, permet au récepteur de la zone 11 (respectivement 12) d'avoir une meilleure réception des données associées au premier ensemble de données, ce qui est particulièrement avantageux lorsque la réception des signaux émis par les émetteurs en dehors de la zone 11 (respectivement 12) est difficile voire impossible (cas par exemple, où la zone 10 est très large (plusieurs kilomètres de rayon) et que la zone 11 (respectivement 12) correspond à une zone à l'intérieur de bâtiments). Par ailleurs, on optimise l'utilisation des ressources spectrales dans des zones où toutes les bandes de fréquence ne sont pas utilisées pour le premier service couvrant la zone la plus large. Cela permet également au premier service d'utiliser un nombre de sous-porteuses réduit par rapport aux nombre de sous-porteuses disponibles. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les premier et/ou deuxième ensembles de sous-porteuses 61 et 72 sont fixes.

Cela permet notamment de faciliter la mise en oeuvre. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les premier et/ou deuxième ensembles de sous-porteuses 61 et 72 sont variables ; ils varient dans le temps, par exemple, tous les 10 ou 100 symboles OFDM permettant un compromis entre un gain statistique lié aux changements de fréquences (plus les changements sont fréquents, meilleur est le gain) et une fiabilité de l'estimation de canal (le canal peut être mieux estimé si les changements sont moins fréquents). Ainsi, si une ou plusieurs fréquences sont bruitées ou mal reçues, les sous-porteuses correspondantes sont affectées. En faisant varier les spectres 61 et 72, cela permet une diversité de fréquences pour les récepteurs et les effets des perturbations sur un service donné sont plus limités. Selon ce mode de réalisation, les émetteurs du système 1 émettent des symboles OFDM dont la totalité ou une partie des sous-porteuses utilisées correspondent au sous-ensemble 61. Ainsi, les émetteurs 101 à 105 mettent en oeuvre une sélection de sous- porteuses 61 dans un ensemble de sous-porteuses disponibles. Avantageusement, les sous-porteuses associées à au moins un des ensemble de données (premier, deuxième ou troisième) sont contigües, ce qui permet aux récepteurs d'avoir une estimation de réponse de canal plus précise (par exemple par des interpolations en fréquence). Ainsi, selon les figures 6, 7 et 8, les spectres 61 et 72 utilisent des sous-porteuses respectivement F1 à Fm et F'1 à F'n consécutives dans le spectre disponible comprenant n+m sous-porteuses allant de F1 à F'n. D'autres modes de réalisations sont possibles avec des sous-porteuses contigües (ou consécutives) dans un spectre comprenant des fréquences F"1 à F"m+n (F"1= F1 ; F"m= Fm ; F"m+1 = F'1 et F"m+n=F'n) pour au moins un des ensembles de données : par exemple, un mode de réalisation où le spectre associé au premier ensemble de données S1 utilise m sous-porteuses de F"i à F"i+m et où le spectre associé aux deuxième (S2) ou troisième (S3) ensembles de données utilise n sous-porteuses de F"1 à F"i-1 et de F"i+m+1 à F"m+n. Selon un autre mode de réalisation, le spectre associé au premier ensemble de données S1 utilise m sous-porteuses de F"1 à F"i-1 et de F"i+n+1 à F"m+n et où le spectre associé aux deuxième (S2) et troisième (S3) ensemble de données utilise n sous-porteuses de F"i à F"i+n. Selon une autre variante, les sous-porteuses utilisées par les services ne sont pas consécutives, ce qui peut permettre dans certains cas d'obtenir une plus grande diversité de fréquences et une meilleure résistance aux perturbations du canal. La figure 4 illustre schématiquement un exemple de réalisation matérielle d'un émetteur 4 correspondant par exemple à l'émetteur 2. L'émetteur 4 comprend, reliés entre eux par un bus 44 d'adresses et de données, transportant également un signal d'horloge : - un microprocesseur 41 (ou CPU) ; - une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais Read Only Memory ) 42 ; - une mémoire vive ou RAM (de l'anglais Random Access Memory ) 43 ; - une interface 45 adaptée à la réception d'un premier ensemble de données (par exemple service) ; - une interface 46 adaptée à la réception d'un deuxième ensemble de données différent du premier ensemble ; - une interface 47 adaptée à la transmission d'ensembles de données (par exemple diffusion des services ou transmission multipoint à point ou point à point) et réalisant notamment les fonctions des codeurs 20 et 21, des modulateurs OFDM 221 à 22Ntx et des antennes 231 à 23Ntx ; - une interface 48 adaptée à recevoir le signal de synchronisation 240 et à synchroniser l'interface 47 ; et/ou - une interface MMI (ou interface homme/machine de l'anglais Man Machine Interface ) 49 ou vers une application spécifique adaptée à l'affichage d'informations pour un utilisateur et/ou l'entrée de données ou de paramètres (par exemple le paramétrage des sous-porteuses et des ensembles de données à transmettre). On observe que le mot registre utilisé dans la description des mémoires 42 et 43 désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité (quelques données binaires) qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou tout ou partie des données représentatives de données reçues et à diffuser). La mémoire ROM 42 comprend notamment : - un programme prog 420 ; - des paramètres 421 de couches physiques ; et des paramètres 422 associées aux sous-porteuses. Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé propre à l'invention et décrits ci-après sont stockés dans la mémoire ROM 42 associée à l'émetteur 4 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 41 charge et exécute les instructions de ces algorithmes. La mémoire vive 43 comprend notamment : - dans un registre 430, le programme de fonctionnement du microprocesseur 41 chargé à la mise sous tension de l'émetteur 4 ; - des données entrantes 431 correspondant au premier ensemble de données S1 ; - des données entrantes 432 correspondant à un autre ensemble de données S2 ; - des données codées 433 pour la transmission des ensembles de données. La figure 5 illustre schématiquement un exemple de réalisation matérielle d'un récepteur 5 appartenant au système 1 et adapté à recevoir et décoder les signaux émis par les émetteurs 2 (par exemple 11 à 113, 121 et 122). Avantageusement, le récepteur 5 est adapté à recevoir les signaux émis par les émetteurs 101 à 105. Ainsi, la gestion du système 1 est facilitée. Le récepteur 5 comprend, reliés entre eux par un bus 54 d'adresses et de données, transportant également un signal d'horloge : - un microprocesseur 51 (ou CPU) ; - une mémoire non volatile de type ROM (de l'anglais Read Only Memory ) 52 ; - une mémoire vive ou RAM (de l'anglais Random Access Memory ) 53 ; - une interface radio 55 ; - une interface 56 MMI adaptée à l'affichage d'informations pour un utilisateur et/ou l'entrée de données ou de paramètres (par exemple le paramétrage des sous-porteuses et des ensembles de données transmis) ; et - une interface 57 vers une application spécifique adaptée à traiter les données d'ensemble de données émis par les émetteurs de la zone à laquelle appartient le récepteur 5 et reçus par le récepteur 5. On observe que le mot registre utilisé dans la description des mémoires 52 et 53 désigne dans chacune des mémoires mentionnées, aussi bien une zone de mémoire de faible capacité qu'une zone mémoire de grande capacité (permettant de stocker un programme entier ou tout ou partie des données représentatives d'ensembles de données reçus ou décodés). La mémoire ROM 52 comprend notamment : - un programme prog 520 ; - des paramètres 521 de couches physiques ; et des paramètres 522 associées aux sous-porteuses des ensembles de données reçus. Les algorithmes mettant en oeuvre les étapes du procédé propre à l'invention et décrits ci-après sont stockés dans la mémoire ROM 52 20 associée au récepteur 5 mettant en oeuvre ces étapes. A la mise sous tension, le microprocesseur 51 charge et exécute les instructions de ces algorithmes. La mémoire vive 53 comprend notamment : - dans un registre 530, le programme de fonctionnement du 25 microprocesseur 51 chargé à la mise sous tension du récepteur 4 ; - des données entrantes 531 correspondant aux données reçues et décodées par le récepteur 55 ; - des données décodées 532 mises en forme pour être 30 transmises à l'interface vers l'application 57. D'autres structures de l'émetteur 4 et/ou du récepteur 5 que celles décrites en regard des figures 4 et 5 sont compatibles avec l'invention. En particulier, selon des variantes, les émetteurs et/ou les récepteurs compatible avec l'invention sont mise en oeuvre selon une réalisation purement 35 matérielle ("hardware" en anglais), par exemple sous forme d'un composant dédié (par exemple dans un ASIC ou FPGA ou VLSI) (respectivement Application Specific Integrated Circuit en anglais, signifiant Circuit Intégré à vocation d'une application spécifique , Field-Programmable Gate Array en anglais, signifiant Réseau de Portes Programmable ln-Situ , Very Large Scale Integration en anglais, signifiant Intégration à très grande échelle )) ou de plusieurs composants électroniques intégrés dans un appareil ou encore sous forme d'un mélange d'éléments matériels et d'éléments logiciels ( software en anglais). L'interface radio 55 est adaptée à la réception des signaux émis par les émetteurs du système 1. Elle comprend notamment un décodeur associé aux codeurs 20 et 21 des émetteurs. Avantageusement, elle comprend Ntx' démodulateurs OFDM si les émetteurs correspondant comprennent un codeur 20 mettant en oeuvre un code de dimension Nt et/ou Ntx démodulateurs OFDM correspondant au codeur 21 des émetteurs. Les démodulateurs utilisés pour décoder les signaux issus du codeur 231 sont réutilisés pour le décodage des signaux issus du codeur 20 selon certains modes de réalisations et ne le sont pas selon d'autres modes de réalisation. En particulier, le récepteur est adapté à la réception d'un signal diffusé pouvant comprendre une partie des sous-porteuses disponibles (par exemple sous-porteuses F1 à Fm correspondant au premier ensemble de données) ou toutes les fréquences disponibles (par exemple sous-porteuses F1 à Fm+n). Avantageusement, le récepteur 5 décode chaque symbole OFDM reçu pour chaque ensemble de sous-porteuses. Selon un mode particulier de réalisation, le récepteur décode séparément les premier et deuxième signaux séquentiellement dans le temps en utilisant des ressources matérielles communes ou en parallèle en utilisant des ressources dédiées à chaque service. Les récepteurs correspondant aux émetteurs du système 1, qui selon une variante, mettent également en oeuvre une sélection des sous-porteuses 61, mettent également en oeuvre une sélection de l'ensemble 61 pour recevoir et décoder les premières données associées (par exemple par détection des sous-porteuses 61 utilisées dans l'ensemble des sous-porteuses disponibles ou échanges d'informations entre un émetteur ou appareil de gestion et le récepteur). La figure 9 présente une méthode de transmission de données mise en oeuvre dans l'émetteur 4 selon une mise en oeuvre particulièrement avantageuse de l'invention. Au cours une étape d'initialisation 90, les différents paramètres de l'émetteur 4 sont mis à jour. En particulier, les paramètres correspondant aux ensembles de données à transmettre et aux sous-porteuses correspondantes sont initialisés d'une manière quelconque (par exemple, suite à la réception de messages d'initialisation émis par un ou plusieurs serveurs ou autre élément du système 1, ou encore, par des commandes d'un utilisateur). Ensuite, au cours d'une étape 91, l'émetteur 4 génère ou reçoit des premières données correspondant à un premier ensemble de données si à émettre et des secondes données correspondant au deuxième ensemble de données S2. Selon certains modes de réalisation, l'émetteur 4 est configuré en fonction de la zone à laquelle il appartient. Avantageusement, il génère alors ou reçoit les données associées aux ensembles de données (par exemple services) qu'il diffuse dans sa zone. Selon une variante, l'émetteur 4 effectue une étape de filtrage des ensembles de données en ne traitant pour diffusion que les données d'ensembles correspondant à la zone à laquelle il appartient, les autres données n'étant pas diffusées. Avantageusement, l'étape 90 comprend une réception des données correspondant à un premier ensemble de données d'une première source et des ensembles de données correspondant à un deuxième service d'une deuxième source distincte de la première source.

Ainsi, bien que les données proviennent de sources distinctes, elles sont avantageusement émises avec optimisation des ressources matérielles et spectrales. Selon une variante, les données correspondant aux premier et deuxième ensembles de données proviennent d'une même source. Ainsi, des sous-porteuses et des zones de couvertures sont associées à chaque ensemble de données que les sources des premier et deuxième ensembles de données soient les mêmes ou distinctes. Puis, au cours d'une étape 92, l'émetteur 4 effectue une étape de construction des symboles OFDM, chaque symbole portant une information représentative des premières données et des deuxièmes données. En particulier, après codage (notamment codage de canal), modulation (par exemple QAM ou QPSK), éventuel codage MIMO, l'émetteur 4 associe aux données associées au premier (respectivement deuxième) service, un premier (deuxième) ensemble de sous-porteuses F1 à Fn (respectivement F'1 à F'm) portant une information représentative des premières (respectivement) données dans chaque symbole OFDM comme illustré en regard des figures précédentes. Les premier et deuxième ensembles de sous-porteuses sont disjoints.

Ensuite, au cours d'une étape 93, l'émetteur 4 diffuse les symboles OFDM correspondant aux services associés à la zone à laquelle il appartient. L'étape 91 est ensuite réitérée. Selon certains modes de réalisation, les étapes 91 à 93 sont successives. Selon d'autres modes de réalisation avantageux, les étapes 91 à 93 sont effectuées simultanément et en parallèle (des données étant reçues en même temps que des symboles OFDM correspondant à d'autres données préalablement reçues, sont construits et que des symboles OFDM sont diffusés). La figure 10 présente une méthode de réception mise en oeuvre dans le récepteur 5 adapté à recevoir des signaux émis par l'émetteur 2 selon une mise en oeuvre particulièrement avantageuse de l'invention. Si le récepteur 5 reçoit des signaux émis par les émetteurs 101 à 105, il est également adapté à décoder ces signaux. Au cours une étape d'initialisation 100, les différents paramètres du récepteur 5 sont mis à jour. En particulier, les paramètres correspondant aux données transmises et aux sous-porteuses correspondantes sont initialisés d'une manière quelconque (par exemple, suite à la réception de messages d'initialisation émis par un ou plusieurs serveurs, émetteurs ou autre élément du système 1, ou encore, par des commandes d'un utilisateur). Ensuite, au cours d'une étape de réception 101, le récepteur 5 reçoit des signaux OFDM transmis par l'émetteur 2. Les signaux reçus comprennent des premiers signaux du type SISO ou codés MIMO correspondant associés à un deuxième code d'une première dimension, les premiers signaux étant issus du codeur 20 ; des deuxièmes signaux codés MIMO associés à un deuxième code d'une deuxième dimension, les deuxièmes signaux étant issus du codeur 21. La première dimension Ntx' est strictement inférieure à la deuxième dimension. Un premier ensemble 61 de sous-porteuses porte les premiers signaux comme illustré en figure 7. Un deuxième ensemble 72 de sous-porteuses porte les deuxièmes signaux comme illustré en figures 7 et 8, les premier et deuxième ensembles 61 et 72 de sous-porteuses étant disjoints. Ensuite, au cours d'une étape de réception 102, le récepteur 5 décode les signaux reçus au cours de l'étape 101. Avantageusement, le récepteur 5 décode chaque symbole OFDM reçu pour chaque ensemble de sous-porteuses 61 et 72. Selon un mode particulier de réalisation, le récepteur décode séparément les premier et deuxième signaux séquentiellement dans le temps en utilisant des ressources matérielles communes ou en parallèle en utilisant des ressources dédiées à chaque service.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En particulier, lorsque l'invention est appliquée à la diffusion, elle n'est pas limitée à la diffusion de deux services mais peut être étendue à plus de deux services (par exemple trois, quatre... dix ou plus). Dans une zone géographique donnée, à chaque service, un émetteur appartenant à cette zone construit des symboles OFDM en associant à chaque service un ensemble de sous-porteuses dédiées. Selon une variante, plusieurs services associés à une même zone sont regroupés et associés à un même ensemble de sous-porteuses.

Comme mentionné précédemment, l'invention s'applique généralement à la transmission d'ensembles de données et en particulier à des ensembles de deux, trois ou plus généralement d'un nombre quelconque d'ensemble de données. Ici, un ensemble de données correspond notamment à un service (par exemple audiovisuel), à des données issues d'une même source, à des données en provenance, à destination d'une même application et/ou différents types de transmission (par exemple, diffusion d'un premier ensemble de données et transmission point-à-point ou point à multipoint d'un deuxième ensemble de données). Selon l'invention, différents type de transmission (par exemple point-à-point, point à multipoint ou diffusion peuvent avantageusement être combiner. Le spectre des ensembles de sous-porteuses allouées à des ensembles de données associés chacun à une zone spécifique est avantageusement dissocié lorsque des zones spécifiques se recoupent : par exemple si les zones 11 et 12 se recoupent et si des données d'un premier ensemble de données couvrent les deux zones 11 et 12 et des données d'un deuxième (respectivement troisième) ensemble de données couvre la zone 11 (respectivement 12) sans couvrir la zone 12 (respectivement 11), avantageusement, les émetteurs de la zone 11 (respectivement 12) allouent un premier ensemble de sous-porteuses pour le premier service et un deuxième (respectivement troisième) ensemble de sous-porteuses pour le deuxième (respectivement troisième ) service. Les premier, deuxième et troisième ensembles ne se recouvrent pas, ce qui permet d'éviter des 5 perturbations dans les zones géographiques se recoupant. Le choix des sous-porteuses peut par exemple être fait en fonction de message émis par un émetteur, par un récepteur (via par exemple une voie de retour), un utilisateur ou tout autre moyen. Selon une variante de réalisation associée à différentes zones de couverture, les zones locales 11 et 12 ne sont pas totalement couvertes par la zone 10 et recoupent seulement en partie la zone 10 (des récepteurs pouvant être à la fois dans les zones 10 et 11, ou uniquement dans l'une des zones 10 et 11). 10

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Méthode de transmission de données, mise en oeuvre dans au moins un émetteur (2, 111 à 113, 121, 122), caractérisée en ce qu'elle comprend 5 des étapes : de construction (92) de symboles OFDM, à partir de premières données et de deuxièmes données, un premier ensemble de sous-porteuses (61) portant une information représentative desdites premières données dans chaque symbole 10 OFDM ; un deuxième ensemble de sous-porteuses (72) portant une information représentative desdites deuxièmes données dans chaque symbole OFDM, lesdits premier et deuxième ensembles de sous-porteuses étant disjoints ; 15 ladite construction comprenant : un premier codage des premières données par un premier code du type SISO ou codés MIMO, le premier code ayant une première dimension ; un deuxième codage des deuxièmes données par un deuxième code 20 du type MIMO, le deuxième code ayant une deuxième dimension, ladite première dimension étant strictement inférieure à ladite deuxième dimension ; une modulation OFDM des premières données codées par le premier code et des deuxièmes données codées avec le deuxième code 25 et de transmission (93) des symboles OFDM destinés à une pluralité de récepteurs.
2. 2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier 30 codage est de dimension égale à 1.
3. 3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit premier codage correspond à un codage identité. 35
4. 4. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite construction comprend une pondération des premières données, générantune pluralité de symboles pondéré à partir d'un symbole entrant et une modulation OFDM de chaque symbole pondéré.
5. 5. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier codage est de dimension strictement supérieure à 1 et comprend une génération d'une pluralité de symboles codés à partir d'un symbole entrant et en ce que ladite construction comprend une modulation OFDM de chaque symbole codé.
6. 6. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des étapes : de réception desdites premières données d'une première source ; et de réception desdites deuxièmes données d'une deuxième 15 source distincte de ladite première source.
7. 7. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lesdites premières données sont associées à un premier service de diffusion et en ce que lesdites deuxièmes données sont 20 associées à un deuxième service de diffusion distinct dudit premier service.
8. 8. Méthode de réception de données, mise en oeuvre dans au moins un récepteur (5), caractérisée en ce qu'elle comprend des étapes : de réception (101) de symboles OFDM représentatifs de premières 25 données et de deuxièmes données, de décodage (102) des symboles OFDM reçus, un premier ensemble de sous-porteuses (61) portant une information représentative desdites premières données dans chaque symbole OFDM ; 30 un deuxième ensemble de sous-porteuses (72) portant une information représentative desdites deuxièmes données dans chaque symbole OFDM, lesdits premier et deuxième ensembles de sous-porteuses étant disjoints ; ledit décodage comprenant une démodulation OFDM des symboles reçus 35 et fournissant des premières données décodées et des deuxièmes données décodées :- lesdites premières données étant codées par un premier code du type SISO ou codés MIMO, le premier code ayant une première dimension ; - lesdites deuxièmes données étant codées par un deuxième code du type MIMO, le deuxième code ayant une deuxième dimension, ladite première dimension étant strictement inférieure à ladite deuxième dimension ;
9. 9. Appareil de transmission de données : caractérisé en ce qu'il comprend des moyens : de construction (92) de symboles OFDM, à partir de premières données et de deuxièmes données, un premier ensemble de sous-porteuses (61) portant une information représentative desdites premières données dans chaque symbole OFDM ; un deuxième ensemble de sous-porteuses (72) portant une information représentative desdites deuxièmes données dans chaque symbole OFDM, lesdits premier et deuxième ensembles de sous-porteuses étant disjoints ; ladite construction comprenant : - un premier codage des premières données par un premier code du type SISO ou codés MIMO, le premier code ayant une première dimension ; un deuxième codage des deuxièmes données par un deuxième code du type MIMO, le deuxième code ayant une deuxième dimension, ladite première dimension étant strictement inférieure à ladite deuxième dimension ; une modulation OFDM des premières données codées par le premier code et des deuxièmes données codées avec le deuxième code et de transmission (93) des symboles OFDM destinés à une pluralité de récepteurs.