Brevet FR2864383A1 — publié le 20050624

PROCEDE DE TRAITEMENT D'INFORMATIONS TRANSMISES SUR UN CANAL PARTAGE ET STATION DE BASE POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE La présente invention concerne le traitement d'informations transmises sur un canal partagé. Elle concerne notamment le traitement adaptatif d'informations transmises sur un canal partagé. On entend par traitement adaptatif, tout traitement d'informations visant à déterminer une grandeur lissée dans le temps, c'est-à-dire tenant compte de valeurs prises par cette grandeur dans le passé. A titre d'exemple, on peut citer le sondage d'un canal de transmission, c'est-à-dire l'estimation de la réponse impulsionnelle de ce canal. Un tel sondage est pris en compte pour estimer les informations transmises sur le canal. Des méthodes de sondage de canal sont connues. En particulier, WO 98/47239 divulgue un sondage à pondération temporelle d'un canal de transmission, dans lequel une statistique du canal est acquise, puis une estimation de la réponse impulsionnelle du canal est établie, cette réponse impulsionnelle étant pondérée par ladite statistique. Par ailleurs, WO 98/47240 divulgue un sondage à pondération spatiale d'une voie de transmission formée de plusieurs canaux, dans lequel une statistique spatiale de la voie de transmission est acquise, puis la réponse impulsionnelle des canaux de la voie de transmission préalablement estimée est corrigée par pondération au moyen de la statistique spatiale et d'une estimation du bruit additif des canaux. Dans les deux cas susmentionnés, la statistique acquise correspond à une valeur de la réponse impulsionnelle antérieure à l'acquisition du signal reçu. L'estimation finale de la réponse impulsionnelle tient ainsi compte du passé, ce qui améliore la fiabilité de l'estimation et la résistance au bruit additif. Lorsqu'on a affaire à un système de communication où une station de base reçoit des informations de façon indifférenciée depuis un ensemble de terminaux sur un canal partagé, sous le contrôle d'une unité de contrôle, un traitement adaptatif par la station de base peut s'avérer difficile. Dans ce cas en effet, seule l'unité de contrôle a la maîtrise des temps de parole alloués dynamiquement à chaque terminal. La station de base ne peut alors évaluer une grandeur relative à une transmission réalisée sur le canal partagé par un terminal parmi l'ensemble des terminaux. A fortiori, la station de base ne peut estimer une grandeur lissée sur un ensemble de transmissions en provenance d'un tel terminal. En reprenant l'exemple ci-dessus, un sondage ne peut être effectué efficacement pour la partie du canal partagé correspondant à un terminal donné. La fiabilité de l'estimation des informations transmises sur le canal o partagé s'en trouve donc limitée. Un but de la présente invention est de pallier les inconvénients susmentionnés, pour parvenir à un traitement d'informations transmises sur un canal partagé, de façon individualisée pour des terminaux. Un autre but de la présente invention est de parvenir à un traitement adaptatif d'informations transmises sur un canal partagé. L'invention propose ainsi un procédé de traitement d'informations transmises vers une station de base depuis des terminaux dans des intervalles temporels respectifs sur un canal partagé, sous le contrôle d'une unité de contrôle, dans lequel l'unité de contrôle est agencée pour transmettre aux terminaux, par l'intermédiaire de la station de base, une indication du terminal autorisé à émettre des informations sur le canal partagé sur au moins un prochain intervalle temporel déterminé. Le procédé comprend les étapes suivantes: - lire, à la station de base, certaines au moins des indications transmises par l'unité de contrôle; et effectuer un traitement, à la station de base, sur certaines au moins des informations transmises sur le canal partagé, en tenant compte des indications lues. On prend ainsi régulièrement connaissance, à la station de base, des terminaux qui vont transmettre sur le canal partagé. Cette connaissance permet de traiter de façon individualisée les transmissions effectuées par les différents terminaux, bien que ces transmissions soient réalisées sur un même canal de communication. Le traitement effectué peut par exemple comprendre la détermination d'une grandeur associée à un terminal donné. Dans le cadre du traitement, cette grandeur peut être avantageusement lissée pour tenir compte des valeurs obtenues dans le passé. Un exemple de grandeur déterminée lors du traitement adaptatif concerne une estimation de la réponse impulsionnelle du canal partagé. On obtient ainsi une estimation avec un bon niveau de fiabilité. L'invention propose également une station de base comprenant des moyens pour recevoir des informations transmises depuis des terminaux dans des intervalles temporels respectifs sur un canal partagé, sous le contrôle d'une unité de contrôle, et des moyens pour relayer depuis l'unité de contrôle vers les terminaux une indication du terminal autorisé à émettre des informations sur le canal partagé sur au moins un prochain intervalle temporel déterminé. La station de base comprend en outre: des moyens pour lire certaines au moins des indications à relayer depuis l'unité de contrôle; et des moyens pour effectuer un traitement sur certaines au moins des informations transmises sur le canal partagé, en tenant compte des indications lues par les moyens pour lire certaines au moins des indications à relayer depuis l'unité de contrôle. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un réseau de type GPRS auquel l'invention peut s'appliquer; et - la figure 2 est un schéma synoptique d'une unité de contrôle d'un tel réseau, adaptée à la mise en oeuvre de l'invention. La présente invention trouve une application notamment dans le cadre du système GPRS ("General Packet Radio Service"). Le système GPRS a été développé pour permettre la transmission de données en mode paquets dans des réseaux cellulaires de type GSM ( Global System for Mobile communications ). On considérera plus particulièrement la transmission de paquets dans le sens montant, c'est-à-dire des stations mobiles vers l'infrastructure du réseau. On se place ci-après dans ce cadre, sans toutefois restreindre la portée de l'invention. Le réseau GPRS illustré sur la figure 1 est bâti sur une infrastructure GSM, et classiquement divisé en un coeur de réseau, aussi appelé soussystème de réseau et de commutation ou NSS ( Network and Switching Subsystem ), et un réseau d'accès radio également appelé sous-système de stations de base ou BSS ( Base Station Subsystem ). Pour le service de paquets, les commutateurs du NSS sont appelés noeuds de support GPRS ou GSN ( GPRS Support Node ). On distingue les SGSN ( Serving GSN ) 5 qui sont reliés au BSS par l'intermédiaire d'une interface appelée Gb, et les GGSN ( Gateway GSN , non représentés) qui servent de passerelle avec des réseaux extérieurs de transmission de paquets, tels que par exemple le réseau Internet. Une description générale de l'interface radio, appelée Um, entre les terminaux ou stations mobiles (MS) 10 et les stations de base (BTS) 20 du BSS est fournie dans la spécification technique ETSI TS 101 350, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+) ; General Packet Radio Service (GPRS) ; Overall description of the GPRS radio interface; Stage 2 (GSM 03.64, version 8.5.0, Release 1999), publiée par l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute) en août 2000. Chaque station de base 20 est supervisée par un contrôleur de stations de base ou BSC ( Base Station Controller ) 21 par l'intermédiaire d'une interface appelée Abis. Pour gérer la transmission de paquets GPRS, le BSS comprend en outre une unité de contrôle de paquets (PCU) 22. La localisation du PCU à l'intérieur du BSS n'est pas normalisée. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le PCU 22 est situé entre le BSC 21, avec lequel il communique à travers une interface appelée Agprs, et le NSS, avec lequel il communique à travers l'interface Gb. La figure 2 illustre une structure possible d'un PCU 22 situé entre un SGSN 5 et un BSC 21, comme dans l'exemple de la figure 1. La référence 40 désigne le contrôleur d'interface Gb pour la liaison avec le SGSN 5. L'interface Gb est de type asynchrone. Elle repose sur le protocole de relais de trame (FR, Frame Relay ), ainsi qu'un protocole appelé BSSGP ( BSS GPRS Protocol ) qui transporte des informations de routage et de qualité de service entre le BSS et le SGSN. Le contrôleur d'interface Gb 40 assure la liaison physique avec le SGSN 5, ainsi que les procédures propres aux protocoles FR et BSSGP. Les liaisons entre le PCU 22 et les BTS 20 à travers l'interface Agprs sont de type synchrone. En conséquence, les données manipulées par le PCU 22 entre le contrôleur d'interface Gb 40 et le contrôleur d'interface Agprs 42 transitent par une mémoire tampon 41 où sont enregistrées des files d'attente de paquets. Entre le PCU 22 et la BTS 20, les informations sont portées par des trames de type TRAU ( Transcoder/Rate Adaptor Unit ) de 320 bits. Ces trames TRAU sont mises en forme et traitées par un module 44 et transmises par l'intermédiaire de circuits d'interface synchrone 45 qui réalisent des sous-voies MIC à 16 kbit/s avec les BTS 20. Dans les systèmes GSM, les voies à 64 kbit/s (DSO) sont habituellement subdivisées en quatre sous-voies dédiées chacune à un canal physique sur la radio. Plusieurs canaux (sous- voies) à 16 kbit/s sont multiplexés dans le temps sur l'interface Agprs et commutés par le BSC 21 pour l'acheminement vers les BTS. Un module 46 du contrôleur d'interface Agprs 42 met en oeuvre les protocoles radio de la couche 2 du modèle ISO, à savoir les protocoles RLC/MAC ( Radio Link Control / Medium Access Control ) décrits dans la norme européenne ETSI EN 301 349, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+) ; General Packet Radio Service (GPRS) ; Mobile Station (MS) Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control/Medium Access Control (RLCIMAC) protocol (GSM 04.60, version 8.3.1, Release 1999), publiée par l'ETSI en octobre 2000. La sous-couche RLC réalise l'interface avec le protocole de couche supérieure, appelé LLC ( Logical Link Control ). Elle assure la segmentation et le réassemblage des unités de données du protocole LLC (LLC-PDU), qui sont échangées de manière asynchrone sur l'interface Gb. Elle produit des blocs de données RLC auxquels la sous-couche MAC rajoute un en-tête MAC d'un octet. Dans le sens descendant, du PCU vers les MS, l'en-tête MAC de chaque bloc RLC/MAC inclut: - un champ USF de trois bits ( Uplink State Flag ), servant à indiquer quelle station mobile est autorisée à utiliser une ou plusieurs ressources montantes correspondant à la ressource descendante sur laquelle est transmise le bloc RLC/MAC; - un champ de contrôle d'acquittement de trois bits, incluant un sous- champ d'un bit SIP ( Supplementary/Polling ) indiquant si le champ de contrôle d'acquittement est actif (SIP = 1) ou inactif (S/P = 0) et un sous- champ de deux bits RRBP ( Relative Reserved Block Period ) spécifiant de manière unique un bloc montant dans lequel la station mobile destinataire doit transmettre un message d'acquittement; un champ Payload Type de deux bits spécifiant le type de bloc RLC suivant (données, contrôle, ...). On s'intéresse ici à la transmission de blocs de données RLC. Chacun de ces blocs comporte un en-tête RLC suivant l'octet d'en-tête MAC. Cet entête RLC comporte notamment les informations suivantes: - identité de flux temporaire TFI ( Temporary Flow Identity ), composée de cinq bits identifiant le flux de blocs temporaire (TBF, Temporary Block Flow ) d'où proviennent les données RLC du bloc. Un TBF est une connexion supportant le transfert unidirectionnel de LLC-PDU sur des canaux physiques de données. Un TBF est temporaire, c'est-à-dire qu'il n'est maintenu que pendant le transfert de données; - un numéro de séquence du bloc BSN ( Bloc Sequence Number ) de SNS bits, qui contient le numéro de séquence du bloc RLC/MAC dans le TBF, modulo 2SNS SNS étant un nombre prédéfini. La sous-couche MAC gère en outre le multiplexage des blocs relevant des différents TBF actifs sur les canaux physiques disponibles, en arbitrant entre les différents utilisateurs mobiles par un mécanisme de planification ( scheduling ). Par ailleurs, un niveau de protection variable contre les erreurs de transmission sur la radio peut être sélectionné bloc par bloc à l'intérieur d'un TBF, par le choix d'un schéma de codage CS ( Coding Scheme ) parmi quatre schémas CS-1 à CS-4 spécifiés dans la norme européenne ETSI EN 300 909, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+) ; Channel coding (GSM 05.03, version 8.5.1, Release 1999), publiée par l'ETSI en novembre 2000. Le schéma CS-4 n'utilise pas de codage correcteur d'erreurs, c'est-à-dire que le rendement de codage vaut 1: seule une séquence de vérification de bloc (BCS Block Check Sequence ) est adjointe aux blocs de données. Les schémas CS-1 à CS-3 utilisent un code convolutif de rendement 1/2 après l'adjonction de la séquence BCS. Aucun poinçonnage n'est effectué dans le schéma CS-1 (qui offre le plus haut niveau de protection), tandis que des poinçonnages sont appliqués dans les schémas CS-2 et CS-3 afin qu'ils donnent lieu à des rendements de codage globaux d'environ 2/3 et d'environ 3/4, respectivement. Le codage de canal CS-i (1 i 4) est appliqué au niveau du protocole de couche physique, c'est-à-dire dans les BTS pour les liaisons descendantes et aux niveau des MS pour les liaisons montantes. Chaque BTS comporte au moins une unité d'émission/réception (TRX) traitant huit canaux physiques multiplexés. Le multiplexage de ces huit canaux physiques est à partage temporel de type TDMA ( Time-Division Multiple Access ), avec des trames successives de 4,615 ms décomposées chacune en huit intervalles temporels. Un canal physique correspond à des intervalles temporels de rang correspondant dans la structure de trame. La fréquence d'émission sur un tel canal peut être fixe, ou variable d'une trame à l'autre si une méthode de saut de fréquence est appliquée. Chaque bloc RLC/MAC donne lieu à un bloc radio qui, après le codage de canal dans une unité TRX, se compose de 456 bits transmis dans des intervalles temporels correspondants de quatre trames TDMA consécutives. Les 114 bits d'information codée de chaque intervalle temporel sont modulés pour être transmis sur l'interface radio selon une modulation par déplacement de phase à deux états de type GMSK ( Gaussian Minimum Shift Keying ). Pour un canal physique de données (PDCH, Physical Data CHannel ), une multitrame dure 240 ms et se compose de 52 trames TDMA dont quatre sont inactives ou servent à la transmission d'informations de contrôle. Il y a ainsi douze blocs radio par multitrame, soit un bloc radio toutes les 20 ms. Lors d'une transmission de données dans le sens montant, sur un canal physique partagé PDCH, la BTS démodule chaque unité de donnée, contenue dans un intervalle temporel, dès qu'elle l'a reçue. La BTS n'a généralement pas connaissance, à ce stade, de l'identité de la MS qui lui a transmis l'unité de donnée en question. En effet, il faut attendre que la BTS ait reçu les données contenues dans les quatre intervalles temporels permettant de reconstituer un bloc RLC, pour que le décodage de ce dernier soit possible. Lorsqu'un bloc RLC est décodé, l'identité de flux temporaire TFI qu'il contient est alors disponible au niveau de la BTS, ce qui permet à cette dernière de retrouver l'identité de la MS à l'origine de la transmission. Une telle démodulation conduit à une estimation peu fiable de l'information transmise. En effet, l'estimation de l'information transmise par une MS donnée est obtenue à partir de l'estimation de la réponse impulsionnelle pour la partie du canal PDCH portant l'information en question. Or l'estimation de la réponse impulsionnelle est alors largement affectée par du bruit additif, comme indiqué en introduction, du fait qu'elle n'est basée que sur un seul intervalle de temps de transmission, sans tenir compte des transmissions précédentes depuis la même MS. Selon l'invention, une identification de la MS transmettant des données montantes à la BTS sur un PDCH est rendue possible pour n'importe quel intervalle temporel sur la voie radio. Cette identification résulte de la prise de connaissance, par la BTS, d'une indication permettant de retrouver l'identité d'une MS. Cette indication peut être par exemple le champ USF, présenté plus haut, et qui est transmis par le PCU 22 à un ensemble de MS, par l'intermédiaire de la BTS 20, selon les notations de la figure 1. Ce champ permet en effet d'indiquer quelle MS est autorisée à utiliser une ou plusieurs ressources montantes correspondant à la ressource descendante sur laquelle est transmise le bloc RLC/MAC. Ainsi, une valeur d'USF est affectée à chaque MS. Lorsque l'USF transmis dans l'en-tête MAC d'un bloc RLC/MAC descendant vise une MS donnée, par exemple la MS 10, cela signifie que cette MS pourra transmettre des données montantes dans un ou plusieurs prochains blocs radio. Typiquement, la MS 10 sera alors autorisée à transmettre des donnés, 60 ms après la réception de l'USF par la MS 10, et ce, sur un bloc radio ou bien sur quatre blocs radio successifs. La BTS 20 lisant, par exemple par l'intermédiaire du module fonctionnel de lecture 23, le champ USF des blocs RLC/MAC descendants, peut alors en déduire l'identité des MS transmettant des données montantes à chaque intervalle temporel. Elle peut ainsi mémoriser certaines informations contenues ou déduites des unités de données montantes qui transitent par elle, tout en les associant à la MS qui est à l'origine de la transmission de ces unités de données. La BTS 20 peut alors effectuer un traitement sur ces unités de données montantes, par l'intermédiaire de son module fonctionnel de traitement 24. Elle peut par exemple estimer la réponse impulsionnelle de la partie du canal PDCH portant le traffic d'une MS donnée. Elle est alors capable d'affiner cette estimation en effectuant un lissage de la réponse impulsionnelle de cette partie du canal PDCH, prenant en compte certaines estimations réalisées dans le passé, par exemple sur les intervalles temporels précédents à l'intérieur du même bloc radio. A titre illustratif, une estimation de la réponse impulsionnelle pour une telle partie du canal PDCH peut être réalisée par la BTS 20, selon une des méthodes visées en introduction, c'est-à-dire grâce à une pondération réalisée après constitution d'une statistique spatiale ou temporelle. Un tel sondage du canal partagé a alors les avantages de fiabilité indiqués en introduction. L'exemple du sondage pondéré d'une partie du canal PDCH relative à une MS donnée a été pris ci-avant comme application avantageuse de la présente invention. Toutefois, comme cela a été indiqué en introduction, bien d'autres traitements adaptatifs peuvent être effectués par la BTS 20, lorsque celle-ci a acquis la connaissance des MS transmettant à chaque intervalle temporel sur le canal partagé. En particulier, la BTS 20 peut estimer et lisser dans le temps d'autres grandeurs, comme par exemple un doppler de temps d'arrivée. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'informations transmises vers une station de base (20) depuis des terminaux (10) dans des intervalles temporels respectifs sur un canal partagé, sous le contrôle d'une unité de contrôle (22), dans lequel l'unité de contrôle est agencée pour transmettre aux terminaux, par l'intermédiaire de la station de base, une indication du terminal autorisé à émettre des informations sur le canal partagé sur au moins un prochain intervalle temporel déterminé, le procédé comprenant les étapes suivantes: lire, à la station de base, certaines au moins des indications transmises par l'unité de contrôle; et effectuer un traitement, à la station de base, sur certaines au moins des informations transmises sur le canal partagé, en tenant compte des indications lues. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le traitement effectué à la station de base (20) comprend la détermination d'une grandeur associée à un terminal (10), sur la base d'informations transmises sur le canal partagé dans au moins un intervalle temporel sur lequel ledit terminal était autorisé à émettre, selon au moins une indication lue à la station de base. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la détermination d'une grandeur associée à un terminal (10) est effectuée sur la base d'informations transmises sur le canal partagé dans plusieurs intervalles temporels sur lesquels ledit terminal était autorisé à émettre, selon au moins une indication lue à la station de base, et dans lequel le traitement effectué à la station de base comprend en outre un lissage de la grandeur sur lesdits intervalles temporels. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la grandeur déterminée est une estimation d'une réponse impulsionnelle du canal partagé. - 12 - 5. Station de base (20) comprenant des moyens pour recevoir des informations transmises depuis des terminaux (10) dans des intervalles temporels respectifs sur un canal partagé, sous le contrôle d'une unité de contrôle (22), et des moyens pour relayer depuis l'unité de contrôle vers les terminaux une indication du terminal autorisé à émettre des informations sur le canal partagé sur au moins un prochain intervalle temporel déterminé, la station de base comprenant en outre: des moyens pour lire certaines au moins des indications à relayer depuis l'unité de contrôle; et - des moyens pour effectuer un traitement sur certaines au moins des informations transmises sur le canal partagé, en tenant compte des indications lues par les moyens pour lire certaines au moins des indications à relayer depuis l'unité de contrôle. 6. Station de base (20) selon la revendication 5, dans laquelle les moyens pour effectuer un traitement sur certaines au moins des informations transmises sur le canal partagé comprennent des moyens pour déterminer une grandeur associée à un terminal (10), sur la base d'informations transmises sur le canal partagé dans au moins un intervalle temporel sur lequel ledit terminal était autorisé à émettre, selon au moins une indication lue par les moyens pour lire certaines au moins des indications à relayer depuis l'unité de contrôle. 7. Station de base (20) selon la revendication 6, dans laquelle les moyens pour déterminer une grandeur associée à un terminal (10) sont mis en oeuvre sur la base d'informations transmises sur le canal partagé dans plusieurs intervalles temporels sur lesquels ledit terminal était autorisé à émettre, selon au moins une indication lue à la station de base, et dans laquelle les moyens pour effectuer un traitement sur certaines au moins des informations transmises sur le canal partagé comprennent en outre des moyens pour lisser la grandeur sur lesdits intervalles temporels. 8. Station de base (20) selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle la 3o grandeur déterminée par les moyens pour déterminer une grandeur associée à un terminal (10) est une estimation d'une réponse impulsionnelle du canal partagé.