WO2015092302A1 - Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants - Google Patents

Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants Download PDF

Info

Publication number
WO2015092302A1
WO2015092302A1 PCT/FR2014/053432 FR2014053432W WO2015092302A1 WO 2015092302 A1 WO2015092302 A1 WO 2015092302A1 FR 2014053432 W FR2014053432 W FR 2014053432W WO 2015092302 A1 WO2015092302 A1 WO 2015092302A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
relay
coding
channel
blocks
code
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2014/053432
Other languages
English (en)
Inventor
Abdulaziz MOHAMAD
Raphaël Visoz
Antoine Berthet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
Orange SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orange SA filed Critical Orange SA
Priority to US15/106,711 priority Critical patent/US10027400B2/en
Priority to EP14830982.6A priority patent/EP3084995B1/fr
Priority to CN201480075663.8A priority patent/CN106063172B/zh
Publication of WO2015092302A1 publication Critical patent/WO2015092302A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15521—Ground-based stations combining by calculations packets received from different stations before transmitting the combined packets as part of network coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
    • H04L1/005—Iterative decoding, including iteration between signal detection and decoding operation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0057—Block codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0061—Error detection codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0076—Distributed coding, e.g. network coding, involving channel coding
    • H04L1/0077—Cooperative coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • H04L1/1819—Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ] with retransmission of additional or different redundancy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/16—Half-duplex systems; Simplex/duplex switching; Transmission of break signals non-automatically inverting the direction of transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/324—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the data link layer [OSI layer 2], e.g. HDLC
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0092—Error control systems characterised by the topology of the transmission link
    • H04L2001/0097—Relays

Definitions

  • the field of the invention is that of the transmission of coded data in a MARC network.
  • a MARC network is a telecommunication system with at least four nodes comprising at least two sources (transmitters), a relay and a receiver (receiver). More specifically, the invention relates to network coding and relates to improving the quality of data transmission, and in particular improving the performance of error correction decoding in a receiver.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to the transmission of data via mobile networks, for example for real-time applications.
  • Networks are looking for significant gains in terms of capacity, reliability, consumption and others.
  • the transmission channel of a mobile network is deemed difficult and leads to a relatively poor transmission reliability.
  • Significant progress has been made in recent years in coding and modulation, especially for consumption and capacity considerations. Indeed, in a mobile network where several transmitters / receivers share the same resources (time, frequency and space) it is necessary to reduce the transmission power as much as possible.
  • the topology of MARC systems illustrated in Figure 1 is such that the sources, nodes Si and S 2, broadcast their sequences encoded information to the attention of the relay R and the destination D.
  • the relay decodes the received signals from the sources Si and S 2 and re-encode them together by adding own redundancy creating a spatially distributed network code.
  • the decoding of the three spatially distributed coded sequences comprising the two coded sequences received directly from sources S1 and S2 and the coded sequence resulting from the relay, is based on channel / network decoding algorithms.
  • Network coding is a form of cooperation in which network nodes share not only their own resources (power, band, etc.) but also their computational capacity, to create an increasingly powerful distributed coding as they go along. as the information propagates through the nodes. It brings substantial gains in terms of diversity and coding and therefore of transmission reliability.
  • N DT. If we consider the case of the Nyquist flow and a transmission of a well whose shape is that of a cardinal sinus then N is the total number of available complex dimensions and D is the total available band of the system.
  • PCT patent application WO2012 / 022905 A1 in the name of the same applicant describes a half-duplex relay that operates according to the previous two-phase timing for a MARC system with non-orthogonal links.
  • the relay implements a relay method that does not transmit the decoded words with error according to a technique called SDF Selective Decode and Forward.
  • SDF Selective Decode and Forward a technique that does not transmit the decoded words with error according to a technique called SDF Selective Decode and Forward.
  • the relay tries to decode the messages of the sources and transmits the result of a deterministic function of the only ones messages detected without error. This error detection is performed by means of a CRC check (Cyclic Redundancy Check) which is included in the source messages.
  • CRC check Cyclic Redundancy Check
  • the invention relates to a method for relaying a digital signal for a network to at least four nodes comprising two sources (transmitters), a relay and a destination (receiver) separated from each other by links.
  • the relaying process is implemented by a half-duplex relay for a telecommunication system comprising several sources, the relay and a recipient.
  • the method comprises:
  • the invention further relates to a half-duplex relay for a telecommunication system comprising several sources, the relay and a recipient for the implementation of a relay method.
  • the half duplex relay includes:
  • the half duplex relay according to the invention has a dynamic and non-fixed operation, it is capable of adapting its operation as a function of the decoding errors of the messages received from several sources.
  • the relay Below the threshold B 1 of the number of uses of the transmission channel elapsed, the relay remains in a non-selective listening mode. In this mode, the relay attempts to detect and decode messages from all sources without error. As soon as the number of uses of the elapsed channel passes the threshold B l, the relay goes into a selective listening mode. In this mode, the relay switches from a listening phase during which it tries to detect and decode error-free source messages to a coding phase and transmission to the recipient as soon as a message is decoded without error. Thus, the relay switches from non-selective listening to selective listening if the elapsed time exceeds the threshold B l which is a parameter of the system.
  • the threshold B l thus makes it possible not to penalize sources that require a longer decoding time than a source whose source link is much better than the source-relay links of the other sources.
  • the parameterization of the threshold B l thus makes it possible to introduce an operating flexibility of the MARC system which makes it possible to adapt the relay to different environments between the sources.
  • B l can be variable, for example to each code word of B blocks or as a function of a number of codewords.
  • the listening time of the relay is not fixed, unlike known techniques implementing a half-duplex relay in a MARC system. This flexibility makes it possible, on the one hand, to adapt to an instantaneous variation in the quality of the source-relay links, which is not possible with the known techniques.
  • the extension of the non-selective listening time may finally allow the relay to decode this source and to transmit to the destination a signal representative of messages from all sources.
  • the relay can still help the destination by transmitting a signal representative of the messages of other decoded sources without error after switching to the selective listening mode.
  • this operation is totally transparent for the sources; only the relay adapts its listening mode.
  • the invention is based in particular on the distinction between two relay listening modes, a total listening mode and a selective listening mode.
  • the relay waits to decode error-free messages from all sources from, for a source, all or part of the received code words transmitted by this source before transmitting after encoding the decoded messages without error .
  • the relay transmits, after coding, the first message decoded without error.
  • the switching from a listening phase to a coding and transmission phase therefore occurs dynamically and no longer as in the known selective relaying method. This flexibility in switching allows to adapt the operation of the relay to the quality of the channel between the sources and the relay which is not the case if the duration of listening of the relay is fixed with respect to the duration of transmission of the sources.
  • the invention distinguishes two listening modes that increase the probability of being able to decode several sources without error even when one of the relay source links is of much better quality than the other links.
  • the decoding step is iterative and includes a joint detection and a joint decoding.
  • the emission by the sources intervenes simultaneously on the same radio resource (time and frequency) which makes it possible to make maximum use of the common spectral resource;
  • Relay source links are non-orthogonal. There is therefore interference between the signals received by the relay and the destination due to the superposition of the source signals during transmission on the one hand between the sources and the relay and on the other hand between the sources and the destination.
  • the iterative joint detection and decoding step is not necessary for the relay. In this case, the relay can decode each source message from received sequences without interference between the sources.
  • the accumulation of blocks from 1 to b is a code word of a code whose efficiency decreases with b, 1 ⁇ b B. B.
  • the coding and transmission phase comprises a network coding which is a non-bijective surjective function applied to the messages decoded without error.
  • the non-bijective surjective function is one or exclusive of the messages decoded without error.
  • the incremental redundancy code is a turbo punched code variable efficiency.
  • the incremental redundancy code is a variable efficiency punched convolutional code.
  • the incremental redundancy code is a variable performance LDPC code.
  • the step of decoding messages decoded without errors is performed using a CRC type code.
  • the coding and transmission phase comprises a channel coding such that the channel coded code word is interleaved by block, each block of the code word being interleaved by a separate interleaver between the blocks, and in which the encoding and transmitting phase further comprises selecting blocks from the blocks of the codeword after interleaving to adapt the length of the code word to be transmitted to the remaining number of uses of the channel after the switching of the relay of the reception phase in the coding and transmission phase.
  • the various previous embodiments may be combined or not with one or more of these modes to define another embodiment.
  • the invention further relates to a MARC system, possibly MIMO, adapted for the implementation of a method according to the invention.
  • a MARC system according to the invention comprises a relay according to the invention.
  • the steps of the relaying method are determined by the instructions of a relay program incorporated in one or more electronic circuits such as chips that can be arranged in electronic devices of the MARC system.
  • the relaying method according to the invention can equally well be implemented when this program is loaded into a computing device such as a processor or equivalent whose operation is then controlled by the execution of the program.
  • the information carrier may be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may include storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
  • the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • the program may be translated into a transmissible form such as an electrical or optical signal, which may be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • a transmissible form such as an electrical or optical signal
  • the program according to the invention can be downloaded in particular on an Internet type network.
  • FIG. 2 is a diagram of a relay according to the invention
  • FIG. 3 is a simplified flow chart showing the sequencing of the relay operations according to the invention.
  • FIG. 4 is a diagram of a source according to the invention.
  • FIG. 5 is a diagram of the iterative joint detection and decoding DDU module of a relay according to the invention.
  • FIG. 6 shows an example of implementation of the relay sequencing when the relay decodes one of the sources during the non-selective listening mode and when the relay decodes other source successfully only after going into the selective listening mode, in a two-source context
  • FIG. 7 shows an exemplary implementation of relay sequencing when the relay successfully decodes a source only after switching to the selective listening mode, in a two-source context
  • FIG. 8 is a diagram of the ETU coding and transmission module of a relay according to the invention.
  • FIG. 9 is a diagram of a network coding function of the encoding and transmission module ETU of a relay according to the invention intended for a MARC system with a relay,
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams of the joint channel-network decoder of the destination according to the invention.
  • FIG. 12 represents an example of an implementation of a method according to the invention in the context of a MARC system with two relays when the relay R2 benefits from the signal transmitted by the relay RI which has estimated the signals of the two sources S 1 and S 2 after receiving block B 1,
  • FIG. 15 is a diagram of a network coding function of the encoding and transmission module ETU of a relay according to the invention intended for a multi-relay MARC system.
  • the transmission channel there is no constraint on the transmission channel; it can be fast fading or slow fading, it can be selective in frequency, and it can be MIMO.
  • the nodes of the MARC system are supposed to be perfectly synchronized and the sources are independent (there is no correlation between them).
  • the basic topology of a MARC system is illustrated in Figure 1, this system has two sources and a relay.
  • the sources are for example users who seek to transmit messages to a common destination which is for example a base station of a mobile access network.
  • the sources help a relay that can be a base station lightened or for example one of the sources in the case where the latter is on the path between the sources and the base station.
  • the two sources correspond to two mobile terminals.
  • the two sources can correspond to two different services accessible from the same terminal but in this case, the terminal is equipped with at least two antennas which determine two different propagation channels between the terminal and the relay and between the terminal. terminal and the destination.
  • Each transmission cycle is broken down into N uses of the channel or transmission intervals.
  • the duration of a cycle depends on the setting of the MARC system and in particular on the MAC layer according to the 7-layer division of the OSI.
  • the invention proposes a new approach to the use of the relay (s) of an MARC system to improve the spectral efficiency of the transmission.
  • a relaying method is implemented by the at least one half -duplex relay for the MARC system.
  • This relay R according to the invention is illustrated in FIG. 2.
  • the relay comprises an iterative joint detection and decoding module. DDU followed by a decision module DU and an ETU coding and transmission module.
  • a flow diagram of the method implemented by the relay R is illustrated in FIG. 3.
  • the method 1 comprises a reception phase 2, an error detection and decision step 3 and a coding and transmission phase 4.
  • F 2 is the Galois body with two elements, is the real body and C is the body of the complexes.
  • Each source S illustrated in FIG. 4, among the M sources ⁇ S 1 , S 2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 3 ⁇ 4) of the MARC system has a message comprising k information bits to be transmitted,% F F ??? ".
  • the message includes a CRC type code that verifies the integrity of the message.
  • the statistically independent sources ⁇ S 1 , S 2 , -, S M ⁇ perform an encoding of the message by means of an incremental redundancy code and transform the message into n s bits denoted c s ⁇ ⁇ - -
  • Each block comprises n if bits
  • the incremental redundancy code can be of systematic type, the information bits are then included in the first block: U j E 3 ⁇ 4. Whether the incremental redundancy code is systematic or not, it is such that the first block c ⁇ among the B blocks can be decoded independently of the other blocks.
  • the highest coding efficiency is k / n if and can not be greater than one, n if ⁇ k.
  • the minimum coding efficiency for a source S is k / ns .
  • Each block ⁇ : 1 ⁇ i ⁇ B] after the first block includes parity bits that add redundancy to the first block, each of the blocks ⁇ c®: l ⁇ i B B] can be decoded together with the blocks 1 to i -1.
  • the incremental redundancy code belongs, for example, to the following non-exhaustive list: code raptor (RC), turbo punctured compatible rate code (RCPTC), convolutional convolutional code of compatible performance (compatible rate punctured convolutional code, RCPCC), compatible performance LDPC (rate compatible low density check code).
  • RC code raptor
  • RCPTC turbo punctured compatible rate code
  • RCPCC convolutional convolutional code of compatible performance
  • compatible performance LDPC rate compatible low density check code
  • Each code word or block is interleaved by a distinct interleaver noted, the codeword after interleaving is noted
  • the interleavers make it possible to combat the fading that may occur during the transmission through the channel and to give each source a footprint that facilitates the separation of sources by relay and by destination.
  • Each interleaved part of the code word is modulated to obtain a complex code word
  • Each source S sends the codeword composed of B blocks during N uses of the transmission channel. Whatever i, l ⁇ i ⁇ B, the concatenation (or accumulation) of the blocks 1 to i is itself a codeword since it comes from the incremental redundancy coder.
  • Phase 2 of reception is implemented by the DDU module of detection and decoding iterative joint relay.
  • This step comprises a step of detecting and decoding iterative codeword jointly issued by each source
  • This iterative, joint detection and decoding step provides an estimate of the received words.
  • the DDU module for joint detection and decoding is illustrated in FIG. 5, it has an iterative structure consisting of a flexible multi-user SISO detector (MUD) followed by as many soft channel decoders in parallel as sources [S 1 , S 2 , ..., S M ⁇ .
  • MOD multi-user SISO detector
  • S M soft channel decoder
  • R £ C represents the channel gain between the source S t and the relay R and uses the block b co to obtain an estimate of the messages u s , 3 ⁇ 4 2 , ..., u s sources.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de relayage mis en œuvre par un relais half-duplex destiné à un système de télécommunication comprenant plusieurs sources, le relais et un destinataire. Le procédé (1) comprend : une phase (2) de réception de mots de code émis par les sources pendant N utilisations du canal, les mots de code successifs émis par une source correspondant à B blocs dont le premier bloc peut être décodé de manière indépendante des autres blocs, comprenant une étape de décodage conjoint pour estimer par source à partir de mots de code reçus un message associé aux mots de code émis par la source, une étape (3) de détection d'erreur et de décision par le relais des messages décodés sans erreurs et une phase (4) de codage et de transmission vers le destinataire d'un signal représentatif des seuls messages décodés sans erreur, tel que le relais passe d'une réception non sélective à une réception sélective après la réception de Bl blocs et bascule de la phase de réception à la phase de codage et de transmission sous contrôle de l'étape de décision, 1 < B1 < B.

Description

Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système MARC à un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui de la transmission de données codées dans un réseau MARC. Un réseau MARC est un système de télécommunication à au moins quatre nœuds comprenant au moins deux sources (émetteurs), un relais et un destinataire (récepteur). Plus précisément, l'invention se rapporte au codage de réseau et elle concerne l'amélioration de la qualité de la transmission des données, et en particulier l'amélioration des performances du décodage correcteur d'erreurs dans un récepteur.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à la transmission de données via des réseaux mobiles, par exemple pour des applications temps réel.
Art antérieur
Les réseaux, en particulier mobiles, sont à la recherche de gains significatifs en termes de capacité, de fiabilité, de consommation et autres. Le canal de transmission d'un réseau mobile est réputé difficile et conduit à une fiabilité de transmission relativement médiocre. Des progrès importants ont été réalisés ces dernières années, en matière de codage et de modulation, notamment pour des considérations de consommation et de capacité. En effet, dans un réseau mobile où plusieurs émetteurs/récepteurs partagent les mêmes ressources (temps, fréquence et espace) il faut réduire au maximum la puissance d'émission.
Cette réduction va à l'encontre de la couverture et donc de la capacité du système et plus généralement de ses performances.
Pour augmenter la couverture, fiabiliser les communications et plus généralement améliorer les performances, une approche consiste à s'appuyer sur des relais pour augmenter l'efficacité spectrale et donc améliorer l'efficacité de transmission et la fiabilité des systèmes. La topologie des systèmes MARC illustrée par la figure 1 est telle que les sources, nœuds Si et S2, diffusent leurs séquences d'informations codées à l'attention du relais R et du destinataire D. Le relais décode les signaux reçus issus des sources Si et S2 et ré-encode conjointement ceux-ci en ajoutant une redondance propre créant un code de réseau spatialement distribué. A la destination D, le décodage des trois séquences codées spatialement distribuées, comprenant les deux séquences codées reçues issues directement des sources SI et S2 et la séquence codée issue du relais, repose sur des algorithmes de décodage conjoint canal/ réseau. Le codage de réseau est une forme de coopération selon laquelle les nœuds du réseau partagent non seulement leurs ressources propres (puissance, bande, etc.) mais également leur capacité de calcul, pour créer un codage distribué de plus en plus puissant au fur et à mesure que l'information se propage à travers les nœuds. Il amène des gains substantiels en termes de diversité et de codage et donc de fiabilité de transmission.
Pour un système MARC, on considère que le débit bits/s des sources et du relais est 1/Ts et que la durée de transmission totale disponible est fixée à T. Ainsi, le nombre d'utilisations du canal (channel uses) disponibles pouvant être partagées entre les sources et le relais est N=DT. Si on considère le cas du débit de Nyquist et d'une transmission d'un puise dont la forme est celle d'un sinus cardinal alors N est le nombre total de dimensions complexes disponibles et D est la bande totale disponible du système.
On distingue deux types de fonctionnement pour le relais : le mode half-duplex et le mode full-duplex.
Selon le mode half-duplex connu, on distingue deux phases de transmission qui correspondent à des utilisations du canal de transmission différentes car le relais est incapable de recevoir et d'émettre simultanément. Les sources et le relais partagent donc le nombre total d'utilisations du canal de transmission en deux correspondants aux deux phases. Pendant la première phase qui comprend les lercs utilisations du canal de transmission (time slots), les deux sources émettent mais pas le relais. Le relais décode/ré -encode conjointement pour déduire le signal à émettre lors des prochaines utilisations du canal de transmission. Pendant la deuxième phase qui comprend les 2e utilisations du canal de transmission, le relais émet le signal déterminé pendant les lercs utilisations du canal de transmission et les sources émettent les deuxièmes séquences de parité relatives aux mêmes informations que celles émises pendant les 1ères utilisations du canal de transmission. Le relais respecte donc un certain cadencement fixé par la durée de la deuxième phase. Les relais de type half-duplex sont attractifs du fait d'un schéma de communication simple et du fait de la facilité de les mettre en œuvre et de leur coût réduit qui en découlent.
La demande de brevet PCT WO2012/022905 Al au nom du même demandeur décrit un relais half duplex qui fonctionne selon le cadencement précédent en deux phases pour un système MARC avec liens non orthogonaux. Le relais met en œuvre un procédé de relayage qui ne transmet pas les mots décodés avec erreur selon une technique dite SDF Sélective Décode and Forward. Selon cette technique, le relais tente de décoder les messages des sources et transmet le résultat d'une fonction déterministe des seuls messages détectés sans erreur. Cette détection d'erreur est effectuée au moyen d'un contrôle du CRC (Cyclic Redundancy Check) qui est inclus dans les messages sources.
Bien que la technique de relayage sélective présente des avantages indéniables en évitant la propagation d'erreur par le relais, son utilisation avec un relais half duplex a pour inconvénient de nécessiter que le relais et les sources déterminent et connaissent les durées respectives des deux phases de transmission.
Caractéristiques principales de l'invention
L'invention a pour objet un procédé de relayage d'un signal numérique destiné à un réseau à au moins quatre nœuds comprenant deux sources (émetteurs), un relais et une destination (récepteur) séparés entre eux par des liens. Le procédé de relayage est mis en œuvre par un relais half -duplex destiné à un système de télécommunication comprenant plusieurs sources, le relais et un destinataire. Le procédé comprend :
une phase de réception de mots de code émis par les sources pendant N utilisations du canal, les mots de code successifs émis par une source correspondant à B blocs dont le premier bloc peut être décodé de manière indépendante des autres blocs, comprenant une étape de décodage pour estimer par source à partir de mots de code reçus un message associé aux mots de code émis par la source,
une étape de détection d'erreur et de décision par le relais des messages décodés sans erreurs et
une phase de codage et de transmission vers le destinataire d'un signal représentatif des seuls messages décodés sans erreur,
tel que le relais passe d'une réception non sélective à une réception sélective après la réception de Bl blocs et bascule de la phase de réception à la phase de codage et de transmission sous contrôle de l'étape de détection d'erreur et de décision, 1 < Bl < B— 1, B > 2.
L'invention a en outre pour objet un relais half duplex destiné à un système de télécommunication comprenant plusieurs sources, le relais et un destinataire, pour la mise en œuvre d'un procédé de relayage. Le relais half duplex comprend :
- un moyen de décodage pour estimer par source, à partir de mots reçus correspondant à des mots de code émis par les sources pendant N utilisations du canal, les mots de code successifs émis par une source correspondant à B blocs dont le premier bloc peut être décodé de manière indépendante des autres blocs, un message associé aux mots de code émis par la source, - un moyen de codage et de transmission,
- un moyen de décision des messages décodés sans erreur pour faire passer le relais d'une réception non sélective à une réception sélective après la réception de Bl blocs et pour basculer un moyen de basculement des messages décodés sans erreur vers le moyen de codage et de transmission, 1 < Bl < B — 1, B > 2.
Le relais half duplex selon l'invention a un fonctionnement dynamique et non fixe, il est capable d' adapter son fonctionnement en fonction des erreurs de décodage des messages reçus provenant de plusieurs sources.
En dessous du seuil B l du nombre d'utilisations du canal de transmission écoulées, le relais reste dans un mode d'écoute non sélective. Dans ce mode, le relais tente de détecter et de décoder sans erreur les messages de toutes les sources. Dès que le nombre d'utilisations du canal écoulées passe le seuil B l, le relais passe dans un mode d'écoute sélective. Dans ce mode, le relais bascule d'une phase d'écoute pendant laquelle il tente de détecter et de décoder sans erreur les messages des sources à une phase de codage et de transmission vers le destinataire dès qu'un message est décodé sans erreur. Ainsi, le relais passe d'une écoute non sélective à une écoute sélective si le temps écoulé dépasse le seuil B l qui est un paramètre du système. Le seuil B l permet ainsi de ne pas pénaliser des sources qui nécessitent un temps de décodage plus long qu'une source dont le lien source -relais est nettement meilleur que les liens source-relais des autres sources. Le paramétrage du seuil B l permet ainsi d'introduire une flexibilité de fonctionnement du système MARC qui permet une adaptation du relais à des environnements différents entre les sources. B l peut être variable, par exemple à chaque mot de code de B blocs ou en fonction d'un nombre de mots de code. Le temps d'écoute du relais n'est pas fixe contrairement aux techniques connues mettant en œuvre un relais half duplex dans un système MARC. Cette flexibilité permet d'une part une adaptation à une variation instantanée de qualité des liens sources-relais ce que ne permet pas les techniques connues. D'autre part, dans l'éventualité où le lien entre une des sources et le relais est très mauvais, l'allongement du temps d'écoute non sélective peut permettre finalement au relais de décoder cette source et de transmettre vers la destination un signal représentatif des messages de toutes les sources. En outre, même si le décodage de cette source ne peut se faire sans erreur, le relais peut quand même aider la destination en transmettant un signal représentatif des messages des autres sources décodés sans erreur après passage dans le mode d'écoute sélective. Par ailleurs, ce fonctionnement est totalement transparent pour les sources ; seul le relais adapte son mode d'écoute. Ainsi, l'invention repose en particulier sur la distinction de deux modes d'écoute du relais, un mode d'écoute totale et un mode d'écoute sélective. Pendant le mode d'écoute totale le relais attend de décoder sans erreur les messages de toutes les sources à partir, pour une source, de tout ou partie des mots de code reçus émis par cette source avant de transmettre après codage les messages décodés sans erreur. Après le passage du mode d'écoute totale au mode d'écoute sélective, le relais transmet après codage, le premier message décodé sans erreur. Le basculement d'une phase d'écoute à une phase de codage et de transmission intervient donc de manière dynamique et non plus fixe comme dans le procédé de relayage sélectif connu. Cette souplesse dans le basculement permet d'adapter le fonctionnement du relais à la qualité du canal entre les sources et le relais ce qui n'est pas le cas si la durée d'écoute du relais est fixe par rapport à la durée de transmission des sources. Contrairement au procédé de relayage sélectif connu, l'invention distingue deux modes d'écoute qui augmentent la probabilité de pouvoir décoder sans erreur plusieurs sources même quand un des liens sources relais est de qualité bien meilleure que les autres liens.
Selon un mode de réalisation, les sources émettant simultanément sur une même ressource radio, l'étape de décodage est itérative et comprend une détection conjointe et un décodage conjoint.
L'émission par les sources intervient de manière simultanée sur une même ressource radio (temps et fréquence) ce qui permet d'utiliser au maximum la ressource spectrale commune ; les liens sources relais sont non orthogonaux. Il y a donc interférence entre les signaux reçus par le relais et la destination du fait de la superposition des signaux sources lors de la transmission d'une part entre les sources et le relais et d'autre part entre les sources et la destination. Dans le cas où les sources émettent simultanément mais sur des ressources spectrales différentes, l'étape de détection et de décodage conjoint itératif n'est pas nécessaire au relais. Dans ce cas, le relais peut décoder chaque message des sources à partir de séquences reçues sans interférence entre les sources.
Selon un mode de réalisation, parmi les B blocs émis successivement par une source, l'accumulation des blocs de 1 à b est un mot de code d'un code dont le rendement diminue avec b, 1 < b≤ B.
Selon un mode de réalisation, la phase de codage et de transmission comprend un codage réseau qui est une fonction surjective non bijective appliquée sur les messages décodés sans erreur. Selon un mode de réalisation, la fonction surjective non bijective est un ou exclusif des messages décodés sans erreur.
Selon un mode de réalisation, le code à redondance incrémentale est un turbo code poinçonné à rendement variable.
Selon un mode de réalisation, le code à redondance incrémentale est un code convolutionnel poinçonné à rendement variable.
Selon un mode de réalisation, le code à redondance incrémentale est un code LDPC à rendement variable.
Selon un mode de réalisation, lorsque la décision de messages décodés sans erreur intervient après la Te utilisation du canal de transmission alors le relais détermine un ordre de modulation qr et une longueur de codage de canal utilisés par l'étape de codage et de transmission qui vérifient l'équation : nr = qr{N —∑J=1 Ni) avec Ni les T premières utilisations du canal successives parmi les N utilisations du canal.
Selon un mode de réalisation, l'étape de décision de messages décodés sans erreurs est effectuée au moyen d'un code de type CRC.
Selon un mode de réalisation, la phase de codage et de transmission comprend un codage canal tel que le mot de code codé canal est entrelacé par bloc, chaque bloc du mot de code étant entrelacé par un entrelaceur distinct entre les blocs, et dans lequel la phase de codage et de transmission comprend en outre une sélection de blocs parmi les blocs du mot de code après entrelacement pour adapter la longueur du mot de code à transmettre au nombre restant d'utilisations du canal après le basculement du relais de la phase de réception à la phase de codage et de transmission.
Selon un mode de réalisation, le moyen de codage et de transmission comprend un moyen de modulation et un moyen de codage canal et lorsque le moyen de décision prend une décision de basculement après la Te utilisation du canal alors le relais détermine un ordre de modulation qr du moyen de modulation et une longueur de codage de canal du moyen de codage canal qui vérifient l'équation : nr =
Figure imgf000008_0001
Ni) avec Ni les T premières utilisations du canal parmi les Ν utilisations du canal successives.
Les différents modes de réalisation précédents peuvent être combinés ou pas avec un ou plusieurs de ces modes pour définir un autre mode de réalisation. L'invention a en outre pour objet un système MARC, éventuellement MIMO, adapté pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention.
Ainsi, un système MARC selon l'invention, comprend un relais selon l'invention.
Selon une implémentation préférée, les étapes du procédé de relayage sont déterminées par les instructions d'un programme de relayage incorporé dans un ou plusieurs circuits électronique telles des puces elle-même pouvant être disposées dans des dispositifs électroniques du système MARC. Le procédé de relayage selon l'invention peut tout aussi bien être mis en œuvre lorsque ce programme est chargé dans un organe de calcul tel un processeur ou équivalent dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme.
En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon l'invention.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. 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.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
D'autre part, le programme peut être traduit en une forme transmissible telle qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est un schéma illustrant la topologie de base des systèmes MARC avec deux sources, un relais et une destination, décrite dans la partie art antérieur, la figure 2 est un schéma d'un relais selon l'invention,
la figure 3 est un organigramme simplifié représentant le séquençage des opérations au relais selon l'invention,
la figure 4 est un schéma d'une source selon l'invention,
- la figure 5 est un schéma du module DDU de détection et de décodage conjoint itératif d'un relais selon l'invention,
la figure 6 représente un exemple de mise en œuvre du séquençage au relais lorsque le relais décode une des sources pendant le mode d'écoute non sélective et lorsque le relais décode autre source avec succès uniquement après être passé dans le mode d'écoute sélective, dans un contexte à deux sources,
la figure 7 représente un exemple de mise en œuvre du séquençage au relais lorsque le relais décode une source avec succès uniquement après être passé dans le mode d'écoute sélective, dans un contexte à deux sources,
la figure 8 est un schéma du module de codage et de transmission ETU d'un relais selon l'invention,
la figure 9 est un schéma d'une fonction de codage réseau du module d'encodage et de transmission ETU d'un relais selon l'invention destiné à un système MARC à un relais,
les figures 10 et 11 sont des schémas du décodeur conjoint canal-réseau de la destination selon l'invention,
la figure 12 représente un exemple d'une mise en œuvre d'un procédé selon l'invention dans le contexte d'un système MARC avec deux relais lorsque le relais R2 bénéficie du signal transmis par le relais RI qui a estimé les signaux des deux sources S 1 et S2 après la réception du bloc B 1 ,
- la figure 13 est un schéma du module DDU de détection et de décodage conjoint itératif d'un relais selon l'invention,
la figure 14 est un schéma du module d'encodage et de transmission ETU d'un relais selon l'invention,
la figure 15 est un schéma d'une fonction de codage réseau du module d'encodage et de transmission ETU d'un relais selon l'invention destiné à un système MARC à plusieurs relais.
Description de modes de réalisation particuliers
Il n'y a aucune contrainte sur le canal de transmission ; il peut être à évanouissement rapide (fast fading) ou lent (slow fading), il peut être sélectif en fréquence, et il peut être MIMO. Dans la suite de la description, les nœuds du système MARC sont supposés parfaitement synchronisés et les sources sont indépendantes (il n'y a pas de corrélation entre elles).
L'invention se place dans le contexte d'un système MARC à M sources Si, S2' un ou plusieurs relais R et une destination D. Les sources et les relais sont supposés équipés d'une antenne d'émission à des fins de simplification de la description. Il est bien entendu que les sources et les relais peuvent être équipés de plusieurs antennes d'émission. Les relais et la destination sont supposés équipés d'une antenne de réception à des fins de simplification de la description, il est bien entendu qu'ils peuvent être équipés de plusieurs antennes.
La topologie de base d'un système MARC est illustrée par la figure 1, ce système a deux sources et un relais. Les sources sont par exemples des utilisateurs qui cherchent à transmettre des messages à une destination commune qui est par exemple une station de base d'un réseau d'accès mobile. Les sources s'aident d'un relais qui peut être une station de base allégée ou par exemple une des sources dans le cas où cette dernière est sur le chemin entre les sources et la station de base.
Selon une utilisation particulière, les deux sources correspondent à deux terminaux mobiles. Selon une autre utilisation, les deux sources peuvent correspondre à deux services différents accessibles depuis un même terminal mais dans ce cas, le terminal est équipé d'au moins deux antennes qui déterminent deux canaux de propagation différents entre le terminal et le relais et entre le terminal et la destination.
Chaque cycle de transmission est décomposé en N utilisations du canal ou intervalles de transmission. La durée d'un cycle dépend du paramétrage du système MARC et en particulier de la couche MAC selon le découpage en 7 couches de l'OSI.
Un cycle correspond au temps pendant lequel une source transmet un message de k bits d'information. Dans l'exemple décrit, les sources transmettent simultanément leur propre message de k bits d'information pendant les N utilisations du canal. Une information de type CRC est incluse à chaque message de k bits transmis par une source et est utilisée pour déterminer si un message reçu est correctement décodé.
L'invention propose une nouvelle approche de l'utilisation du ou des relais d'un système MARC pour améliorer l'efficacité spectrale de la transmission.
Un procédé de relayage selon l'invention est mis en œuvre par le au moins un relais half -duplex destiné au système MARC. Ce relais R selon l'invention est illustré par la figure 2. Le relais comprend un module de détection et de décodage conjoint itératif DDU suivi d'un module de décision DU et d'un module de codage et de transmission ETU. Un organigramme du procédé mis en œuvre par le relais R est illustré par la figure 3. Le procédé 1 comprend une phase 2 de réception, une étape 3 de détection d'erreurs et de décision et une phase 4 de codage et de transmission.
F2 est le corps de Galois à deux éléments, est le corps des réels et C est le corps des complexes.
Chaque source S, illustrée par la figure 4, parmi les M sources {Si, S2 <■■■< ¾) du système MARC a un message comportant k bits d'information à transmettre, % £ F?» . Le message comprend un code de type CRC qui permet de vérifier l'intégrité du message .
Les sources {S1, S2,— , SM} statistiquement indépendantes effectuent un codage du message au moyen d'un code à redondance incrémentale et transforment le message en ns bits notés cs £ Ψ^- Le mot cs de code obtenu est segmenté en B blocs de redondance notés £ F s'1 avec i = 1,2, ... , B. Chaque bloc comprend ns i bits,
,i- Le code à redondance incrémentale peut être de type systématique, les bits d'information sont alors inclus dans le premier bloc : Uj E ¾ . Que le code à redondance incrémentale soit ou pas de type systématique, il est tel que le premier bloc c< parmi les B blocs peut être décodé de manière indépendante des autres blocs. Le rendement de codage le plus élevé est k/ns i et il ne peut pas être plus grand que un, ns i≥ k. Le rendement de codage minimum pour une source S est k/ns. Chaque bloc { : 1 < i≤ B] après le premier bloc comprend des bits de parité qui ajoutent une redondance au premier bloc, chacun des blocs {c® : l < i≤ B] peut être décodé conjointement avec les blocs 1 à i-1. Le code à redondance incrémentale appartient par exemple à la liste non exhaustive suivante : code raptor (RC), turbo code poinçonné de rendement compatible (rate compatible punctured turbo code, RCPTC), code convolutionnel poinçonné de rendement compatible (rate compatible punctured convolutional code, RCPCC), LDPC de rendement compatible (rate compatible low density check code).
Chaque mot de code ou bloc est entrelacé par un entrelaceur distinct noté , le mot de code après entrelacement est noté
Figure imgf000012_0001
Les entrelaceurs permettent de lutter contre les évanouissements qui peuvent intervenir lors de la transmission par le canal et de donner à chaque source une empreinte qui facilite la séparation des sources par le relais et par la destination. Chaque partie entrelacée du mot de code est modulée pour obtenir un mot de code complexe
Figure imgf000013_0001
avec x® £ XNi, i = 1,2, ... , B où X c C désigne un signal complexe de cardinalité |X I = 2¾ et où = nSii/qs.
Chaque source S parmi les M sources [S1, S2,— , SM} peut utiliser un rendement minimum de codage k/ns et un ordre de modulation qs différents de ceux des autres sources dans la mesure où le nombre d'utilisations du canal par chaque partie du mot de code complexe émis est identique entre les sources : ns i/qs = Nt, i = 1,2, ... , B.
Chaque source S émet le mot de code
Figure imgf000013_0002
composé de B blocs pendant N utilisations du canal de transmission. Quel que soit i, l≤i≤B , la concaténation (ou accumulation) des blocs 1 à i est elle-même un mot de code puisque issue du codeur à redondance incrémentale.
La phase 2 de réception est mise en œuvre par le module DDU de détection et de décodage conjoint itératif du relais. Cette étape comprend une étape de détection et de décodage conjoint itératif du mot de code
Figure imgf000013_0003
émis par chaque source
S parmi les M sources [S1, S2, ... , SM}. Cette étape de détection et de décodage conjoint itératif fournit une estimation des mots reçus.
La phase de réception est sous contrôle de l'étape de détection et de décision. Par exemple, le contrôle s'effectue au moyen d'une commande d'arrêt CdeStop. Lorsque la commande d'arrêt CdeStop est valide le relais cesse les itérations de détection et de décodage conjoint.
Le module DDU de détection et de décodage conjoint est illustré par la figure 5, il a une structure itérative constituée d'un détecteur multi utilisateurs SISO (MUD) souple suivi d'autant de décodeurs de canal souples en parallèle que de sources [S1, S2, ... , SM}. Pour un bloc b reçu, b £ {1,2, ... , B}, la séquence reçue s'exprime sous la forme :
v(») _ yM h „(») + n (P)
yR - Li = l nS RXSi + nR
dans laquelle hs. R £ C représente le gain de canal entre la source St et le relais R et utilise le bloc b co
Figure imgf000013_0004
pour obtenir une estimation des messages us , ¾2, ... , us des sources.
A la fin de la réception du premier bloc, le détecteur multi utilisateurs MUD calcule sous forme de rapport de vraisemblance (LLR Log-Likelihood-Ratio) la probabilité a posteriori (APP) des bits d'information de chaque bit codé entrelacé de chaque source S :
LAPPR : Λ [*<*>] t = * = W
Figure imgf000014_0001
expression dans laquelle ns i est le nombre de bits transmis par chaque source S dans le remier bloc. e LAPPR eut s'écrire sous la forme
Figure imgf000014_0002
priori (LAPR) fournit par le décodeur de canal de chaque source à l'itération précédente,
Figure imgf000014_0003
rebouclée sur l'entrée du détecteur multi utilisateurs SISO (MUD) et marque la fin d'une itération.
Les itérations du module DDU s'arrêtent soit parce qu'elles atteignent un nombre maximal d'itérations soit sous contrôle de l'étape de détection d'erreurs et de décision, par exemple parce que l'étape de détection d'erreurs et de décision valide une commande d'arrêt CdeStop.
A la fin de la réception du bloc b, les interrupteurs correspondant à ce bloc b et à tous les blocs précédents sont basculés. La procédure décrite pour le premier bloc est répétée mais en considérant ... , b^] en lieu et place de [b^].
A la fin de la réception du bloc b = B— 1 tous les interrupteurs du DDU sont basculés et la procédure décrite pour le premier bloc est répétée mais en considérant
[bj1}, ... , b en lieu et place de [b^].
Le module DDU n'utilise pas le dernier bloc b = B puisque même si celui-ci permettait au relais de décoder correctement les messages, le relais ne disposerait plus d'utilisation du canal pour transmettre à la destination un signal représentatif. L'étape 3 de détection d'erreurs et de décision est mise en œuvre par le module de décision DU. L'étape 3 détecte les erreurs sur les messages décodés ûSi, ûS2, ... , ÛSM après chaque itération de détection et de décodage conjoint. Selon un mode de réalisation, cette détection d'erreurs est effectuée en exploitant une information de type CRC incluse dans le premier des B blocs provenant des sources.
Au-delà d'un seuil B l de blocs reçus, le relais passe d'un mode d'écoute non sélective à un mode d'écoute sélective. Ainsi, après la réception de B l blocs le relais passe d'un mode de détection et de décodage de toutes les sources sans erreur à un mode de détection et de décodage sélectif d'au moins une source sans erreur, 1 < Bl < B — 1, Bl étant un paramètre dont la valeur peut être fixe ou évoluer de manière dynamique. Par exemple, la valeur de Bl peut être basée sur un critère de priorité entre les messages des sources pour assurer une QoS basée sur la qualité instantanée du canal de transmission entre les sources et le relais, basée sur le niveau de charge de la batterie du relais si celui- ci est un terminal mobile, etc.
Dans le mode d'écoute sélective, dès que le module DU détecte un message décodé sans erreur de décodage parmi les messages ûSi, ûS2, ... , ÛSM , il bascule le relais de la phase de réception à la phase de codage et de transmission, par exemple en validant la commande CdeStop pour stopper les itérations de détection et de décodage conjoint du module DDU et en validant la commande CdeVal. Les messages détectés sans erreur parmi les messages us , ¾2, ... , us sont transmis au module ETU.
La figure 6 illustre le cas d'un système MARC à deux sources SI et S2 selon lequel le relais décode sans erreur le message de la source avant le seuil B 1 et celui de la source S2 après le basculement en écoute sélective. Dès qu'il détecte sans erreur le message de la source S2 il bascule dans la phase de codage et de transmission des messages de SI et de S2 et peut stopper les itérations de détection et de décodage conjoint pour éviter des calculs inutiles.
La figure 7 illustre le cas d'un système MARC à deux sources SI et S2 selon lequel le relais n'arrive pas à décoder sans erreur les messages des deux sources avant le seuil Bl. Après ce seuil, le relais passe dans un mode d'écoute sélective et dès qu'il détecte sans erreur le message de la source S2 il bascule dans la phase de codage et de transmission du message de S2 et peut stopper les itérations de détection et de décodage conjoint pour éviter des calculs inutiles. La phase 4 de codage et de transmission vers le destinataire est mise en œuvre par le module de codage et de transmission ETU illustré par la figure 8. Cette phase de codage et de transmission code les messages décodés sans erreur pour transmettre un signal représentatif de ces seuls messages décodés sans erreur. Le relais code conjointement les seuls messages décodés sans erreur en ajoutant une redondance propre créant un code de réseau.
Cette phase de codage et de transmission est sous contrôle de l'étape de détection d'erreurs et de décision c'est-à-dire qu'elle n'intervient qu'après le basculement du relais de la phase de réception/écoute à la phase de codage puis de transmission, par exemple lorsque la commande d'autorisation CdeVal est valide. Les commandes d'autorisation CdeVal et d'arrêt CdeStop sont simultanément valides.
Le basculement du relais de la phase de réception/écoute à la phase de codage intervient à la fin de la réception du Te bloc, 1≤ T≤ B— 1 ou n'intervient pas du tout en l'absence de message décodé sans erreur.
Avant le basculement dans la phase de codage et de transmission, le relais dispose donc de k bits d'information par source dont le message est correctement décodé.
Après le basculement, le module ETU dispose des k bits d'information par source dont le message est correctement décodé.
En considérant le relais Rl 5 les messages décodés sans erreur u; sont d'abord entrelacés avec des entrelaceurs π K ρl,ne„t. Les messag °es entrelacés u ι. sont ensuite codés.
Le module ETU effectue un codage qui comprend une combinaison linéaire dans un corps fini de Galois GF (q) des messages décodés sans erreur et entrelacés, cette combinaison Θ assure un codage conjoint des seuls messages détectés sans erreur en ajoutant une redondance propre créant ainsi un code de réseau.
Considérons le relais Rj, le codage réseau associé est le vecteur aj =
[ai,j a2,j aM,j]Tde dimension M. Supposons que pour une configuration donnée, ce relais ne détecte que J messages sans erreur dont les indices sont compris dans l'ensemble Jj c {l, . . M) alors le résultat du codage réseau uRj est la combinaison avec u; représentant le message décodé sans erreur puis entrelacé
Figure imgf000016_0001
de la source i avec ;'e J■ . Cela revient à mettre à 0 les coefficients fa; ] du vecteur a dont les indices ne sont pas inclus dans l'ensemble Jj . Il vient qu'il est possible de définir un codage réseau effectif pour chaque relais dépendant des messages des sources n' ayant pu être détecté sans erreur (coupure du lien source vers relais correspondant). Dans ce cadre -ci, la non-transmission d'un relais est un codage réseau effectif consistant en un vecteur nul de dimension M. Les vecteurs uR j peuvent être obtenus à partir de la matrice T tel que :
Figure imgf000017_0001
en notant û' ,· · · ,ΰ' les messages décodés puis entrelacés, T la matrice d'encodage de dimension MxL associée à la configuration des coupures des liens sources vers relais considérées, L est le nombre de relais du système MARC. Dans le cas ou le nombre de coupures Q des liens sources vers relais est inférieure ou égale à L, le codage réseau est dit de diversité pleine si et seulement si la matrice
G = T]
reste de rang plein M si L-Q colonnes sont supprimées au hasard. Cette propriété est vérifiée pour n'importe quelle configuration de coupure si pour Q=0 (pas de coupure des liens sources vers relais) la matrice :
G0 = T0 ]
représente un code Maximum Distance Séparable MDS (Maximum Distance Separable code) de distance minimale L+l (distance minimale de Hamming). Puisque Q=0, il vient que
"o = [ai a2 " - aJ ·
De manière générale, la fonction Θ¾ est une surjection mais n'est pas une bijection sur les messages détectés sans erreurs, cette fonction est appelée fonction de codage réseau pour |./;. | > 1 où jvj est la cardinalité de l'ensemble Jj En effet, il faut avoir au moins deux messages décodés sans erreur pour pouvoir appliquer un codage réseau.
Selon un mode de réalisation le système MARC a un relais et deux sources.
Le codage réseau associé, illustré par la figure 8 et détaillé par la figure 9, est le vecteur a = [1, ... 1]T de dimension M dans le corps de Galois à deux éléments, soit F2. Supposons que pour une configuration donnée, ce relais ne détecte que J messages sans erreur dont les indices sont compris dans l'ensemble ]1 c {1, . . M) alors le résultat du codage réseau uRi dans le mode réception sélective est la combinaison linéaire uRi =∑lej u'j ; l'addition dans F2 est le XOR. Cela revient à mettre à zéro les coefficients {ail)iijidu vecteur ai dont les indices ne sont pas inclus dans l'ensemble ]1. Il vient qu'il est possible de définir un codage réseau effectif dépendant des messages des sources n'ayant pu être détecté sans erreur (coupure du lien source vers relais correspondant). Dans ce cadre-ci, la non-transmission d'un relais est un codage réseau effectif consistant en un vecteur nul de dimension M. Le vecteurs uR peut être obtenu à partir du vecteur T tel que :
T étant le vecteur d'encodage de dimension M associé à la configuration des coupures des liens sources vers relais considérées. Dans le cas où le nombre de coupures Q des liens sources vers relais est inférieure ou égale à 1, le codage réseau est dit de diversité pleine si et seulement si la matrice :
G = [IM T]
(où IM est la matrice identité de dimension M) reste de rang plein M si 1-Q colonnes sont supprimées au hasard. Cette propriété est vérifiée pour n'importe quelle configuration de coupure si pour Q=0 (pas de coupure des liens sources vers relais) la matrice
1 0 · · · 0 1
0 1 : 0 1
0 0 · · · 1 1
représente un code MDS de distance minimale deux. Il est clair que
Figure imgf000018_0001
Le codage réseau dans le mode de réception non sélective revient à une non transmission.
Le code uRl issu de la fonction Θ est codé par un codeur canal. Le mot de code obtenu de nRi bits est noté cR , cRi £ F™*1. Ce mot de code peut être représenté sous la forme d'une succession de blocs : cRi = [ avec T le Te
Figure imgf000018_0002
intervalle de transmission à l'issu duquel le relais dispose de k bits d'information par message décodé sans erreur. Ce mot cR de code est entrelacé par un entrelaceur πκ . Le mot de code entrelacé peut être représenté sous la forme d'une succession de blocs :
_ r h(r+D h (T+2) h(B)1
°R1 - L °R1 > °R1 > - ' °R1 1
Lorsque le relais dispose de k bits d'information par message décodé sans erreur après le Te intervalle de transmission alors le relais détermine un ordre de modulation qRi et une longueur nRi de codage de canal qui vérifient l'équation : Ri = qRi
Figure imgf000019_0001
Ni) avec Ni les T premières utilisations du canal parmi les N utilisations du canal de transmission successives. La modulation fournit un mot de code complexe noté xRi 6 Xn«i <?«i où X c C dési gne un signal complexe de cardinalité |X | = 2 Ce mot de code complexe peut être représenté sous la forme d'une
i Γ (T+ l) (T+2) (B) n
succession de blocs : xRi = [ , *Rl i— J-
Selon un mode de réalisation, le rendement k/nRi du codeur canal est fixe donc la longueur nRi de codage est fixe. L'ordre de modulation est alors variable et fonction du nombre d'utilisations du canal restant pour la transmission du relais, de T+l à B.
Selon un mode de réalisation, l'ordre qRi de modulation est fixe. Le rendement du codeur canal k/nRi et donc la longueur nRi de codage sont alors variables. Cette variation peut être obtenue par la sélection d'un code parmi des codes déterminés avec des rendements fixes, le code pouvant être choisi parmi la liste non exhaustive suivante : code convolutionnel, Turbo code, code LDPC, etc. Selon une alternative, cette variation peut être obtenue par un code de redondance incrémentale finie.
Selon un mode de réalisation, le rendement k/nRi du codeur canal et l'ordre qRi de modulation sont variables.
La destination reçoit les messages émis par les sources et éventuellement le signal transmis par le relais.
Ainsi, en considérant que le relais bascule de la phase d'écoute à la phase de codage et de transmission après le T intervalle de transmission alors la séquence reçue par la destination s'écrit :
Figure imgf000019_0002
Après le basculement du relais, la séquence reçue par la destination s'écrit : y?} =∑f=1 hS Dx^ + hR>DxR b) + } avec b £ {T + 1, ... B]
expressions dans lesquelles hs. D £ C représente le gain de canal entre la source Si et la destination D, hR D £ C représente le gain de canal entre le relais R et la destination D et £€Nb est un vecteur de bruit.
A la fin des N utilisations du canal de transmission, la destination tente d'extraire les messages de chaque source. En notant les blocs reçus :
(I) (l) (2 ) (T)
s = [c5 ' s >— > s ] jusqu'au T intervalle de transmission c ! = [c^ , ... , c j ] après le T intervalle de transmission
alors le fonctionnement du décodeur conjoint canal-réseau de la destination est schématisé par la figure 10.
A chaque itération de décodage :
Etape 1 , le détecteur multi utilisateur :
- calcule les log du rapport de probabilité a priori (LAPR) des mots de code des sources et les transmet aux décodeurs canal,
- calcule le LAPR du mot de code du relais et le transmet au décodeur réseau,
Etape 2, les décodeurs canal :
- calculent les LAPR des mots de code entrelacés des sources et les transmettent au détecteur multi utilisateurs,
- calculent les LAPR des messages des sources et les transmettent au décodeur réseau,
Etape 3, le décodeur réseau calcule :
- le LAPR du mot de code entrelacé du relais et le transmet au détecteur multi utilisateurs,
- le LLR extrinsèque des messages des sources et les transmet aux décodeur canal,
- le LAPPR des messages (décodés) des sources.
La figure 11 est un schéma plus détaillé que la figure 10 du décodeur conjoint canal-réseau de la destination. Ce schéma fait apparaître un interrupteur (breaker). Il est fermé si et seulement si le relais est actif pendant les N utilisations du canal de transmission, c'est-à-dire s'il a pu décoder sans erreur un message et le transmettre. Sinon, l'interrupteur est ouvert et le décodeur réseau SISO n'est pas activé. Dans ce cas, le décodeur se réduit à un détecteur multi utilisateurs (MUD) et décodeur conjoint.
Selon un mode de réalisation le système MARC a plusieurs relais Rj. Le fonctionnement des sources est le même quel que soit le nombre L de relais du système MARC et ceci compte tenu du codage à redondance incrémentale mis en œuvre par les sources.
Chaque relais peut mettre en œuvre le procédé de relayage décrit précédemment en ignorant les signaux éventuellement relayés par les autres relais.
Selon un autre mode de réalisation des relais Rj, un relais peut tenir compte du ou des signaux déjà transmis par un ou plusieurs autres relais et un relais envoie un signal représentatif des messages décodés sans erreur non seulement à la destination D mais en outre à destination d'un ou plusieurs autres relais. Selon ce mode, le relais comprend, en référence à la figure 2, un module DDU de détection et de décodage conjoint itératif suivi d'un module DU de décision et puis d'un module ETU de codage et de transmission. Toutefois, comparativement à la figure 2, le module DDU de détection et de décodage conjoint et le module ETU de codage et de transmission comportent certaines particularités.
Pour simplifier la description, il est considéré un système MARC à deux relais RI et R2. A des fins d'illustration, il est considéré que les relais RI et R2 commencent à transmettre à la fin du bloc Tl respectivement T2 et que Tl≤ T2. Une telle situation est illustrée par la figure 12. Selon l'exemple illustré, le relais RI décode simultanément les deux sources SI et S2 après le seuil de basculement Bl et avant le relais R2. Le relais RI commence à transmettre un signal représentatif des messages des sources SI et S2 alors que le relais R2 a basculé dans la phase d'écoute sélective. Si le lien entre le relais RI et le relais R2 est de bonne qualité alors le relais R2 peut bénéficier du signal transmis par le relais RI. Ceci peut lui permettre de décoder les deux sources pendant la phase d'écoute sélective alors qu'en l'absence du signal provenant du relais RI il n'aurait pu décoder qu'une des deux sources, la source SI selon l'exemple.
La séquence reçue par le relais R2 peut s'écrire :
Figure imgf000021_0001
pendant la réception des blocs b avec b e
{1,2 7-1}.
A la fin du bloc Tl, le relais RI bascule dans la phase de codage et de transmission. Par conséquent, le relais R2 commence à recevoir un signal provenant du relais RI. La séquence reçue par le relais R2 peut s'écrire :
=
Figure imgf000021_0002
+ NR2 Pendant la réception des blocs b avec b e {Tl T2],
expressions dans lesquelles hs.iR2 G ^ représente le gain de canal entre la source Si et le relais R2, hR1 R2 G C représente le gain de canal entre le relais RI et le relais R2 et e€Nb et 6 CNb sont des vecteurs de bruit.
Le module DDU de détection et de décodage conjoint itératif du relais R2 est représenté à la figure 13. Le module DDU utilise tous les blocs précédemment reçus jusqu'au bloc b courant :
Figure imgf000021_0003
Pour extraire l'estimation des messages des sources us , ûS2, ... , îisM - La structure du module DDU et son fonctionnement sont similaires à ceux du module de détection et de décodage conjoint itératif de la destination illustré par la figure 11 dans le cas d'un système MARC à un seul relais. En référence à la figure 13, si la séquence reçue
Figure imgf000022_0001
b = 1,2, ... , B— 1 contient un signal provenant du relais RI alors l'interrupteur correspondant est fermé. Si un des interrupteurs en amont du décodeur réseau RI est fermé alors ce décodeur réseau RI est activé.
Le module DU de décision fonctionne de la même manière que précédemment décrit, il prend une décision sur la base des messages décodés des sources. Le module DU de décision transmet en sortie les messages des sources décodés sans erreur qui sont pris en compte par le module ETU de codage et de transmission après basculement du relais de la phase d'écoute à la phase de codage et de transmission.
Après le basculement, le module ETU illustré par la figure 14 dispose en entrée des messages de k bits d'information par source dont le message est correctement décodé.
Les messages décodés sans erreur sont d'abord entrelacés puis le module ETU procède à l'encodage réseau.
Considérons le relais Rj, j=l à L, le codage réseau Θ ,, associé détaillé par la figure 15 est le vecteur aj = [ai,j a2,j - " aM,j]Tde dimension M dans le corps de Galois à q éléments GF(q) avec q>2. Supposons que pour une configuration donnée, ce relais ne détecte que J messages sans erreur dont les indices sont compris dans l'ensemble Jj c {l, .. M) alors le résultat du codage réseau dans le mode réception sélective uRj est la combinaison linéaire uR . = ^θ,- ' avec ui' représentant le message de la source i entrelacé et décodé sans erreur avec ; G i. . Cela revient à mettre à zéro les coefficients (a^].^ du vecteur aj dont les indices ne sont pas inclus dans l'ensemble Jj. Il vient qu'il est possible de définir un codage réseau effectif pour chaque relais dépendant des messages des sources n'ayant pu être détecté sans erreur (coupure du lien source vers relais correspondant). Dans ce cadre-ci, la non-transmission d'un relais est un codage réseau effectif consistant en un vecteur nul de dimension M. De façon implicite les éléments des messages détectés sans erreur appartiennent à GF(q) ce qui peut nécessiter des convertisseurs du corps binaire F2 vers le corps GF(q) et vice versa notés respectivement Fet F"1 sur la figure 15, un convertisseur faisant correspondre log2(q) bits à un symbole de GF(q). Les vecteurs uR j peuvent être obtenus à partir de la matrice T tel que
Figure imgf000023_0001
T étant la matrice d'encodage de dimension MxL associée à la configuration des coupures des liens sources vers relais considérées. Dans le cas ou le nombre de coupures Q des liens sources vers relais est inférieure ou égale à L, le codage réseau est dit de diversité pleine si et seulement si la matrice
G = [IM T]
(où IM est la matrice identité de dimension M) reste de rang plein M si L-Q colonnes sont supprimées au hasard. Cette propriété est vérifiée pour n'importe quelle configuration de coupure si pour Q=0 (pas de coupure des liens sources vers relais) la matrice
Go = ['/w To ]
représente un code MDS de distance minimale L+l . Puisque Q=0, il vient que
"o = [ai a2 " - aJ ·
Le codage réseau dans le mode réception non sélective revient à une non transmission.
Le module ETU met en œuvre un schéma de codage et de modulation similaire à celui des sources : codage à redondance incrémentale, entrelacement distinct par bloc, modulation. La différence vient de l'ajout d'un module de sélection des blocs à transmettre en fonction du nombre d'utilisations du canal de transmission restant pour la transmission du relais. Ce module de sélection intervient avant entrelacement, il peut tout aussi bien intervenir après l'entrelacement. Le module de codage effectue un codage du message uR . au moyen d'un code à redondance incrémentale et transforment le message uR . en nR . bits notés cs . E F2 . Le mot cR . de code obtenu est segmenté en B ' blocs de redondance notés c„. E F, 1 avec i = 1,2, ... , Β'. Chaque bloc comprend nR . ; bits, nR . = lf:L1 nR . . Le code à redondance incrémentale peut être de type systématique, les bits d'information sont alors inclus dans le premier bloc : u^. £ cR . . Que le code à redondance incrémentale soit ou pas de type systématique, il est tel que le premier bloc cR . parmi les B' blocs peut être décodé de manière indépendante des autres blocs. Le rendement le plus élevé est kjnR . -y et il ne peut pas être plus grand que un, nR . tl > k. Le rendement minimum pour le relais R est k/nR .. Chaque bloc {c® : 1 < i≤ B'} suivant le premier bloc comprend des bits de parité qui ajoutent une redondance au premier bloc, chacun des blocs {c® : 1 < i≤ B'} peut être décodé conjointement avec les blocs 1 à i-1.
Chaque code est entrelacé par un entrelaceur distinct noté π®. Les entrelaceurs permettent de lutter contre les évanouissements qui peuvent intervenir lors de la transmission par le canal et de donner au relais une empreinte qui facilite la séparation des sources et du relais par la destination.
Le module de sélection des blocs à transmettre sélectionne les blocs pouvant être transmis compte tenu du nombre d'utilisations du canal de transmission restant. En considérant que le relais bascule de la phase d'écoute à la phase de codage et de transmission après la réception du bloc T alors il reste B-T utilisations du canal de transmission pour la transmission du relais. Les blocs sélectionnés après entrelacement sont indicés de T+l à B' : le mot de code correspondant est noté
Figure imgf000024_0001
h -rh(T+1) h(B°l Cha ue partie sélectionnée est modulée pour obtenir un mot de code complexe avec £ XNi, i = T + 1, ... , B' où X c C désigne un
Figure imgf000024_0002
qR ,
signal complexe de cardinalité χ = 2 3 et où Nt = nR . qR ., qR . étant l'ordre de modulation.
Le relais émet le mot de composé de B' blocs pendant
Figure imgf000024_0003
B'≤ B— T utilisations du canal de transmission. Chaque bloc est lui-même un mot de code puisque issu du codeur à redondance incrémentale.
Références :
[1] C. Hausl, F. Schrenckenbach, I. Oikonomidis, G. Bauch, "Itérative network and channel coding on a Tanner graph," Proc. Annual Allerton Conférence on Communication, Control and Computing, Monticello, IL, 2005.
[2] C. Hausl, P. Dupraz, "Joint Network-Channel Coding for the Multiple-Access Relay Channel," Proc. IEEE SECON'06, Reston, VA, Sept. 2006.
[3] S. Yang, R. Koetter, "Network coding over a noisy relay: A belief propagation approach", Proc. IEEE ISIT'07, Nice, France, June 2007.
[4] L.Bahl, J.Cocke, F.Jelinek, and J.Raviv, "Optimal Decoding of Linear Codes for minimizing symbol error rate", IEEE Transactions on Information Theory, vol. IT-20(2), pp.284-287, March 1974
Annexe :
LLR : « Log Likelihood Ratio »
U étant une variable aléatoire binaire, son LLR (Log-likelihood ratio) est définie par la rel
Figure imgf000025_0001
relation dans laquelle P\j {u) dénote la probabilité que la variable aléatoire U prenne la valeur u.
LAPPR : « Log A Posteriori Probability Ratio »
Il représente le LLR conditionnel à une observation qui correspond généralement à un signal reçu.
Figure imgf000025_0002

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé (1) de relayage mis en œuvre par un relais half -duplex destiné à un système de télécommunication comprenant plusieurs sources, le relais et un destinataire, comprenant :
une phase (2) de réception de mots de code émis par les sources pendant N utilisations du canal, les mots de code successifs émis par une source correspondant à B blocs dont le premier bloc peut être décodé de manière indépendante des autres blocs, comprenant une étape de décodage pour estimer par source à partir de mots de code reçus un message associé aux mots de code (cs) émis par la source,
une étape (3) de détection d'erreur et de décision par le relais des messages décodés sans erreurs et
une phase (4) de codage et de transmission vers le destinataire d'un signal représentatif des seuls messages décodés sans erreur,
tel que le relais passe d'une réception non sélective à une réception sélective après la réception de Bl blocs et bascule de la phase de réception à la phase de codage et de transmission sous contrôle de l'étape de détection d'erreur et de décision, 1 < Bl < B— 1, B > 2.
2. Procédé (1) selon la revendication 1, dans lequel, les sources émettant simultanément sur une même ressource radio, l'étape de décodage est itérative et comprend une détection conjointe et un décodage conjoint.
3. Procédé (1) selon la revendication 1, dans lequel parmi les B blocs émis successivement par une source, accumulation des blocs de 1 à b est un mot de code d'un code dont le rendement diminue avec b, 1 < b≤ B.
4. Procédé (1) selon la revendication 1, dans lequel la phase de codage et de transmission comprend un codage réseau qui est une fonction surjective non bijective appliquée sur les messages décodés sans erreur.
5. Procédé (1) selon la revendication précédente, dans lequel la fonction surjective non bijective est un ou exclusif (XOR) des messages décodés sans erreur.
6. Procédé (1) selon la revendication 3, dans lequel le code à redondance incrémentale est un turbo code poinçonné à rendement variable.
7. Procédé (1) selon la revendication 3, dans lequel le code à redondance incrémentale est un code convolutionnel poinçonné à rendement variable.
8. Procédé (1) selon la revendication 3, dans lequel le code à redondance incrémentale est un code LDPC à rendement variable.
9. Procédé (1) selon la revendication 1, dans lequel lorsque la décision de messages décodés sans erreur intervient après la Te utilisation du canal alors le relais détermine un ordre de modulation qr et une longueur nr de codage de canal utilisés par l'étape de codage et de transmission qui vérifient l'équation : nr =
Figure imgf000027_0001
N¾) avec Nt les T premières utilisations du canal successives parmi les N utilisations du canal.
10. Procédé (1) selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détection d'erreur et de décision de messages décodés sans erreurs est effectuée au moyen d'un code de type CRC.
11. Procédé (1) selon la revendication 1 , dans lequel la phase de codage et de transmission comprend un codage canal tel que le mot de code codé canal est entrelacé par bloc, chaque bloc du mot de code étant entrelacé par un entrelaceur distinct entre les blocs, et dans lequel la phase de codage et de transmission comprend en outre une sélection de blocs parmi les blocs du mot de code après entrelacement pour adapter la longueur du mot de code à transmettre au nombre d'utilisations du canal restant après le basculement du relais de la phase de réception à la phase de codage et de transmission.
12. Relais (R) half duplex destiné à un système de télécommunication comprenant plusieurs sources, le relais et un destinataire, pour la mise en œuvre d'un procédé de relayage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , comprenant :
- un moyen (DDU) de décodage pour estimer par source, à partir de mots reçus correspondant à des mots de code émis par les sources pendant N utilisations du canal, les mots de code successifs émis par une source correspondant à B blocs dont le premier bloc peut être décodé de manière indépendante des autres blocs, un message associé aux mots de code émis par la source,
- un moyen (ETU) de codage et de transmission, - un moyen (DU) de décision des messages décodés sans erreur pour faire passer le relais d'une réception non sélective à une réception sélective après la réception de B 1 blocs et pour basculer un moyen de basculement des messages décodés sans erreur vers le moyen (ETU) de codage et de transmission, 1≤ Bl < B— 1, B >
13. Relais (R) selon la revendication précédente dans lequel le moyen (ETU) de codage et de transmission comprend un moyen de modulation et un moyen de codage canal et dans lequel lorsque le moyen de décision prend une décision de basculement après la Te utilisation du canal alors le relais détermine un ordre de modulation qr du moyen de modulation et une longueur nr de codage de canal du moyen de codage canal qui vérifient l'équation : nr =
Figure imgf000028_0001
N¾) avec Nt les T premières utilisations du canal parmi les N utilisations du canal successives.
14. Programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de relayage d'un signal numérique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un relais destiné à un système MARC.
15. Support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de relayage d'un signal numérique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans un relais destiné à un système MARC.
PCT/FR2014/053432 2013-12-20 2014-12-18 Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants Ceased WO2015092302A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/106,711 US10027400B2 (en) 2013-12-20 2014-12-18 Method for transmitting a digital signal for a marc system having a dynamic half-duplex relay, corresponding program product and relay device
EP14830982.6A EP3084995B1 (fr) 2013-12-20 2014-12-18 Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants
CN201480075663.8A CN106063172B (zh) 2013-12-20 2014-12-18 用于针对具有半双工中继器的marc系统的方法和中继器设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1363306A FR3015814A1 (fr) 2013-12-20 2013-12-20 Procede de transmission d'un signal numerique pour un systeme marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants
FR1363306 2013-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015092302A1 true WO2015092302A1 (fr) 2015-06-25

Family

ID=50489261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2014/053432 Ceased WO2015092302A1 (fr) 2013-12-20 2014-12-18 Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10027400B2 (fr)
EP (1) EP3084995B1 (fr)
CN (1) CN106063172B (fr)
FR (1) FR3015814A1 (fr)
WO (1) WO2015092302A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017220937A1 (fr) 2016-06-23 2017-12-28 Orange Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système à au moins un relais half-duplex dynamique à logique sélective, produit programme et dispositif relais correspondants
CN108370293A (zh) * 2015-12-11 2018-08-03 奥兰治 Omamrc系统中的中继方法和设备以及具有反馈的目的地

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3023102A1 (fr) * 2014-06-27 2016-01-01 Orange Procede de transmission dynamique et selectif fd-dsdf d'un signal numerique pour un systeme mamrc avec plusieurs relais full-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
WO2016148542A1 (fr) * 2015-03-18 2016-09-22 엘지전자 주식회사 Procédé pour recevoir un signal en utilisant un nœud auxiliaire de rétention à cache de stockage de distribution dans un système de communication sans fil, et appareil associé
CN109075899B (zh) * 2016-05-11 2021-02-12 华为技术有限公司 数据传输方法、设备及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012022905A1 (fr) 2010-08-19 2012-02-23 France Telecom Procede et dispositif de relayage dans un reseau de communication
WO2013093359A1 (fr) * 2011-12-21 2013-06-27 France Telecom Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système ms-marc semi-orthogonal, produit programme et dispositif relais correspondants

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046006A (en) * 1989-02-28 1991-09-03 Raoul D. Revord Mutual missile control system
US5495580A (en) * 1992-10-20 1996-02-27 Xlnt Designs, Inc. Ring network security system with encoding of data entering a subnetwork and decoding of data leaving a subnetwork
US6263466B1 (en) * 1998-03-05 2001-07-17 Teledesic Llc System and method of separately coding the header and payload of a data packet for use in satellite data communication
JP3694848B2 (ja) * 1998-05-20 2005-09-14 富士通株式会社 光伝送システム及び光伝送装置
US20070220403A1 (en) * 2006-02-27 2007-09-20 Honeywell International Inc. System and method for dynamic allocation of forward error encoding
JP5035045B2 (ja) * 2008-03-14 2012-09-26 富士通株式会社 データ中継装置、通信装置およびデータ中継方法
US20090252146A1 (en) 2008-04-03 2009-10-08 Microsoft Corporation Continuous network coding in wireless relay networks
US8204086B2 (en) 2008-05-19 2012-06-19 Microsoft Corporation Natural network coding for multi-hop wireless network
JP5566065B2 (ja) 2009-08-31 2014-08-06 シャープ株式会社 無線通信システム、基地局装置及び通信方法
US9312986B2 (en) 2009-09-17 2016-04-12 Orange Method of transmitting a digital signal for a marc system with a full-duplex relay, a corresponding program product and relay device
WO2011033239A1 (fr) * 2009-09-17 2011-03-24 France Telecom Procede de transmission d'un signal numerique pour un systeme marc avec relais half-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
WO2012039798A2 (fr) 2010-06-15 2012-03-29 California Institute Of Technology Codes ldpc de protographe compatibles avec le débit
US20140093017A1 (en) 2011-05-18 2014-04-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Joint Processing in Cooperative Radio Communications Networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012022905A1 (fr) 2010-08-19 2012-02-23 France Telecom Procede et dispositif de relayage dans un reseau de communication
WO2013093359A1 (fr) * 2011-12-21 2013-06-27 France Telecom Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système ms-marc semi-orthogonal, produit programme et dispositif relais correspondants

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ATOOSA HATEFI ET AL: "Full Diversity Distributed Coding for the Multiple Access Half-Duplex Relay Channel", NETWORK CODING (NETCOD), 2011 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, IEEE, 25 July 2011 (2011-07-25), pages 1 - 6, XP031928315, ISBN: 978-1-61284-138-0, DOI: 10.1109/ISNETCOD.2011.5979061 *
C. HAUSL; F. SCHRENCKENBACH; 1. OIKONOMIDIS; G. BAUCH: "Iterative network and channel coding on a Tanner graph", PROC. ANNUAL ALLERTON CONFERENCE ON COMMUNICATION, CONTROL AND COMPUTING, MONTICELLO, IL, 2005
C. HAUSL; P. DUPRAZ: "Joint Network-Channel Coding for the Multiple-Access Relay Channel", PROC. IEEE SECON'06, September 2006 (2006-09-01)
L.BAHL; J.COCKE; F.JELINEK; J.RAVIV: "Optimal Decoding of Linear Codes for minimizing symbol error rate", IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, vol. IT-20, no. 2, March 1974 (1974-03-01), pages 284 - 287, XP000647243, DOI: doi:10.1109/TIT.1974.1055186
MARWAN H AZMI ET AL: "Design of distributed multi-edge type LDPC codes for multiple access relay channels", COMMUNICATIONS THEORY WORKSHOP (AUSCTW), 2011 AUSTRALIAN, IEEE, 31 January 2011 (2011-01-31), pages 118 - 123, XP031929420, ISBN: 978-1-4244-9714-0, DOI: 10.1109/AUSCTW.2011.5728748 *
S. YANG; R. KOETTER: "Network coding over a noisy relay: A belief propagation approach", PROC. IEEE ISIT'07, June 2007 (2007-06-01)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108370293A (zh) * 2015-12-11 2018-08-03 奥兰治 Omamrc系统中的中继方法和设备以及具有反馈的目的地
CN108370293B (zh) * 2015-12-11 2021-07-20 奥兰治 中继方法、中继器、目的地设备及其通信系统
WO2017220937A1 (fr) 2016-06-23 2017-12-28 Orange Procédé de transmission d'un signal numérique pour un système à au moins un relais half-duplex dynamique à logique sélective, produit programme et dispositif relais correspondants
US10680753B2 (en) 2016-06-23 2020-06-09 Orange Method for transmitting a digital signal for a system having at least one dynamic half-duplex relay with selective logic, corresponding program product and relay device

Also Published As

Publication number Publication date
US10027400B2 (en) 2018-07-17
CN106063172A (zh) 2016-10-26
CN106063172B (zh) 2019-10-01
FR3015814A1 (fr) 2015-06-26
US20160337075A1 (en) 2016-11-17
EP3084995B1 (fr) 2019-06-19
EP3084995A1 (fr) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2795826B1 (fr) Procédé de transmission d&#39;un signal numérique pour un système ms-marc semi-orthogonal, produit programme et dispositif relais correspondants
EP3161986B1 (fr) Procede de transmission dynamique et selectif fd-dsdf d&#39;un signal numerique pour un systeme mamrc avec plusieurs relais full-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
EP2478680B1 (fr) Procede de transmission d&#39;un signal numerique pour un systeme marc avec relais full-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
EP2507930B1 (fr) Procede de transmission d&#39;un signal numerique pour un systeme marc semi-orthogonal avec relais half-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
EP3756295A1 (fr) Procédé et système omamrc de transmission avec adaptation lente de lien sous contrainte d&#39;un bler
EP3476071B1 (fr) Transmission dynamique et selectif d&#39;un signal numerique pour un systeme avec relais full-duplex et une voie de retour limitee
EP3084996B1 (fr) Procede de transmission d&#39;un signal numerique pour un systeme marc a plusieurs relais half-duplex dynamiques, produit programme et dispositif relais correspondants
EP3084995B1 (fr) Procédé de transmission d&#39;un signal numérique pour un système marc a un relais half-duplex dynamique, produit programme et dispositif relais correspondants
EP2266234B1 (fr) Procede de transmission d&#39;un signal numerique entre au moins deux emetteurs et au moins un recepteur, mettant en oeuvre au moins un relais, produit programme et dispositif relais correspondants
EP2478681B1 (fr) Procede de transmission d&#39;un signal numerique pour un systeme marc avec relais half-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
EP3161985B1 (fr) Procédé de transmission dynamique et sélectif fd-dsdf d&#39;un signal numérique pour un système marc avec un relais full-duplex, produit programme et dispositif relais correspondants
EP2180626A1 (fr) Turbocodeur distribué pour canaux à évanouissements par blocs
EP3476061B1 (fr) Procédé de transmission d&#39;un signal numérique pour un système à au moins un relais half-duplex dynamique à logique sélective, produit programme et dispositif relais correspondants
WO2016083764A1 (fr) Procede et dispositif de relayage souple et selectif ssdf

Legal Events

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

Ref document number: 14830982

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15106711

Country of ref document: US

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014830982

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014830982

Country of ref document: EP