Brevet FR3015814A1 — publié le 20150626

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 noeuds 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, noeuds S 1 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 51 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 noeuds 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 noeuds. 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 pulse 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 lèges 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 1 êles utilisations du canal de transmission et les sources émettent les deuxièmes séquences de parité relatives aux mêmes informations que celles émises pendant les 1 êles 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 oeuvre et de leur coût réduit qui en découlent. La demande de brevet PCT W02012/022905 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 oeuvre un procédé de relayage qui ne transmet pas les mots décodés avec erreur selon une technique dite SDF Selective Decode 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 noeuds comprenant deux sources (émetteurs), un relais et une destination (récepteur) séparés entre eux par des liens. Le procédé de relayage est mis en oeuvre 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 B1 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 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 B1 du nombre d'utilisations du canal de transmission écoulées, le relais reste dans un mode d'écoute non 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 de toutes les sources à une phase de codage et de transmission vers le destinataire dès que les messages de toutes les sources sont décodés sans erreur. Dès que le nombre d'utilisations du canal écoulées passe le seuil B1, 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 avant le basculement vers la phase de codage dépasse le seuil BI qui est un paramètre du système. Le seuil BI 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 BI permet ainsi d'introduire une flexibilité de fonctionnement du système MARC qui permet une adaptation du relais à des environnements différents entre les sources. BI 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 oeuvre 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 quant 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 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 r utilisation du canal de transmission alors le relais détermine un ordre de modulation q.' et une longueur de codage de canal utilisés par l'étape de codage et de transmission qui vérifient l'équation : nr = qr(N - i 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 r 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 = qr(N - ET_iNi) avec Ni les T premières utilisations du canal parmi les N 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 oeuvre 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 oeuvre 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 oeuvre 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, les figures 6 et 7 représentent des exemples de mise en oeuvre du séquençage au relais lorsque le relais décode les sources pendant le mode d'écoute non sélective et 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 oeuvre 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 R1 qui a estimé les signaux des deux sources S1 et S2 avant la fin du bloc Bl, 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 noeuds 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 S1, S2, ... , Sm, 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 oeuvre 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 oeuvre 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. IF2 est le corps de Galois à deux éléments, R est le corps des réels et est le corps des complexes. Chaque source S, illustrée par la figure 4, parmi les M sources (S1, S2, , Sm} du système MARC a un message us comportant k bits d'information à transmettre, us E Le message us comprend un code de type CRC qui permet de vérifier l'intégrité du message us. Les sources (S1, S2, , Sm} statistiquement indépendantes effectuent un codage du message us au moyen d'un code à redondance incrémentale et transforment le message us en ns bits notés cs E IFn2s. Le mot cs de code obtenu est segmenté en B blocs de redondance notés cs(i) E IFn2s'i avec i = 1,2, ... , B. Chaque bloc comprend ns,i bits, ns = Le code à redondance incrémentale peut être de type systématique, les bits d'information sont alors inclus dans le premier bloc : us E cs(1). Que le code à redondance incrémentale soit ou pas de type systématique, il est tel que le premier bloc ( cs1) 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,1 k. Le rendement de codage minimum pour une source S est k/ns. Chaque bloc lc(s.i): 1 L'étape 3 de détection d'erreurs et de décision est mise en oeuvre par le module de décision DU. L'étape 3 détecte les erreurs sur les messages décodés ilsi,ils2, ..., iism 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 B1 de blocs reçus, le relais passe d'un mode d'écoute non sélective à un mode d'écoute sélective si à l'issue de l'écoute non sélective il reste au moins un message d'une source décodé avec erreur. Ainsi, après la réception de BI 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 La figure 6 illustre le cas d'un système MARC à deux sources S1 et S2 selon lequel le relais décode sans erreur les messages des deux sources avant le seuil B I. La figure 7 illustre le cas d'un système MARC à deux sources S1 et S2 selon lequel le relais n'arrive pas à décoder sans erreur les messages des deux sources avant le seuil B I . 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 oeuvre 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. Leur validation dépend du mode de réception c'est-à-dire si le relais est dans le mode non sélectif avec détection et décodage de toutes les sources sans erreur ou dans le mode avec détection et décodage sélectif de sources sans erreur. 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 Considérons le relais Rj, le codage réseau associé est le vecteur ai = [a 1,j a24 - - - amt]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 J. c M} alors le résultat du codage réseau uRi est la combinaison linéaire uR j = .u. avec u,.représentant le message décodé sans erreur puis entrelacé fel] de la source i avec ic Ji . Cela revient à mettre à 0 les coefficients {a- -} du vecteur ai dont les indices ne sont pas inclus dans l'ensemble Ji. 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 : [us ,- - -,usm 1T = LuR, ,- - -,uR, en notant us, ,- - -,usm 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 inferieure ou égale à L, le codage réseau est dit de diversité pleine si et seulement si la matrice G = [I, 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 = [Im To] représente un code Maximum Distance Séparable MDS (Maximum Distance Separable code) de distance minimale L+1 (distance minimale de Hamming) Puisque Q=0, il vient que To = [al a2 .--aL]. De manière générale, la fonction OR est une surjection mais n'est pas une bijection sur les messages détectés sans erreurs, cette fonction est appelée fonction de codage réseau pour ./j > 1 où Pi est la cardinalité de l'ensemble Ji 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 e associé, illustré par la figure 8 et détaillé par la figure 9, est le vecteur al = [1, ... 11T 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 J1 c {1,..M} alors le résultat du codage réseau uRi dans le mode réception sélective est la combinaison linéaire uRi = Eiej1 u'i ; l'addition dans F2 est le XOR. Cela revient à mettre à zéro les coefficients {aii}iejidu vecteur al dont les indices ne sont pas inclus dans l'ensemble J1. 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 : Lûs' ,* - - ÛS'm 17- [LIR ,* - - ,LIRL 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 inferieure ou égale à 1, le codage réseau est dit de diversité pleine si et seulement si la matrice : G =[Im Ti (où lm 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 1 0 1 G, =[Im Toi = 0 0 - - 1 1 représente un code MDS de distance minimale deux. Il est clair que To=ai. Le codage réseau dans le mode de réception non sélective revient soit à une non transmission, soit à un encodage avec le vecteur To. Le code uRi issu de la fonction e est codé par un codeur canal. Le mot de Ri code obtenu de nR1 bits est noté cRi, cRi E IF2n . Ce mot de code peut être représenté ( sous la forme d'une succession de blocs : CR1 = [ cRT+1) , cR(T+2) , , cel avec T le Te intervalle de transmission à l'issu duquel le relais dispose de k bits d'information par message décodé sans erreur. Ce mot cRi de code est entrelacé par un entrelaceur TrRi. Le mot de code entrelacé peut être représenté sous la forme d'une succession de blocs : (T+1) (T+2) b(8)] Lorsque = [ bR1 , bR1 , , bR1 ] Lorsque le relais dispose de k bits d'information par message décodé sans erreur après le r intervalle de transmission alors le relais détermine un ordre de modulation qR1 et une longueur nR1 de codage de canal qui vérifient l'équation : nRi = qR1(N - 1Nti) 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 E 1nRilqR1 où X c désigne un signal complexe de cardinalité PC1 = 2gRi . Ce mot de code complexe peut être représenté sous la forme d'une 15( (T succession de blocs : xRi = [ xRT+1) i ,xRi+2) , , xR(82]. Selon un mode de réalisation, le rendement k/nR1 du codeur canal est fixe donc la longueur nR1 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+1 à B. Selon un mode de réalisation, l'ordre qR1 de modulation est fixe. Le rendement 20 du codeur canal k/nR1 et donc la longueur nR1 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. 25 Selon un mode de réalisation, le rendement k/nR1 du codeur canal et l'ordre qR1 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 30 codage et de transmission après le T intervalle de transmission alors la séquence reçue par la destination s'écrit : b)YD( - Elin=1 hS,,DXS" ) nD") avec b E {1,2, , T} Après le basculement du relais, la séquence reçue par la destination s'écrit : YD(b) Elin=1 hS,,DXs(b) + h R,DX R(b) n D(b) avec b E {7' + 1, ... B} expressions dans lesquelles hs,,D E représente le gain de canal entre la source Si et la destination D, hR,D E représente le gain de canal entre le relais R et la ( destination D et nRb) E (CNb 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 : e.1) = [esit), e.T)] jusqu'au intervalle de transmission c = [cs(T +1) c.13)] après le 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 muid 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 oeuvre par les sources. Chaque relais peut mettre en oeuvre 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 R1 et R2. A des fins d'illustration, il est considéré que les relais R1 et R2 commencent à transmettre à la fin du bloc T1 respectivement T2 et que T1 La séquence reçue par le relais R2 peut s'écrire : R(b2) Elit4=1 hs,,R2xs(b, + nR2(b) pendant la réception des blocs b avec b E {1,2, , T1}. A la fin du bloc Tl, le relais R1 bascule dans la phase de codage et de transmission. Par conséquent, le relais R2 commence à recevoir un signal provenant du relais R1. La séquence reçue par le relais R2 peut s'écrire : (b) v, (b) (b) hR1,R2XR1 11122 = i=1 11.5' i,R2Xs(bi) pendant la réception des blocs b avec YR2 b E {T1, T2}, expressions dans lesquelles hs,,R2 E représente le gain de canal entre la source Si et le relais R2, h Ri ,R2 E représente le gain de canal entre le relais R1 et le relais R2 et n) E C RNb et n(b) E Civb sont des vecteurs de bruit. R1 2 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 ) (2) (b) jusqu' au bloc b courant : yR2 , yR2 , , yR2 pour extraire l'estimation des messages des sources , iism. 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 (b) figure 13, si la séquence reçue yR2 b = 1,2, ... , B - 1 contient un signal provenant du relais R1 alors l'interrupteur correspondant est fermé. Si un des interrupteurs en amont du décodeur réseau R1 est fermé alors ce décodeur réseau R1 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=1 à L, le codage réseau OR associé détaillé par la figure 15 est le vecteur ai = [a14 a24 - - - a nj]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 J. c {1,.. M} alors le résultat du codage réseau dans le mode réception sélective uKi est la combinaison linéaire uR,J =~a1avec u, représentant le message de la source i entrelacé et décodé sans erreur avec i c . Cela revient à mettre à zéro les coefficients [ai.} du vecteur ai dont les indices ne sont pas inclus dans iJi l'ensemble Ji. 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 FI sur la figure 15, un convertisseur faisant correspondre log2(q) bits à un symbole de GF(q). Les vecteurs UR4 peuvent être obtenus à partir de la matrice T tel que [ÛS'i 1. - - ÛS'm 17- [LIR ,* - - LIRL 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 inferieure ou égale à L, le codage réseau est dit de diversité pleine si et seulement si la matrice G =[Im Ti (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 = [lm 101 représente un code MDS de distance minimale L+1. Puisque Q=0, il vient que To = [a, a, - --aL] Le codage réseau dans le mode réception non sélective revient soit à une non transmission, soit à un encodage avec la colonne j de la matrice To pour le relais Rj. Le module ETU met en oeuvre 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 uRi au moyen d'un code à redondance incrémentale et transforment le message nR URi en nR1 bits notés cRi E IF2 -I. Le mot cRi de code obtenu est segmenté en B' blocs de redondance notés ei E avec i = B'. Chaque bloc comprend n . ti bits, nR . =Rl n .'i . Le code à redondance incrémentale peut être de type systématique, les bits d'information sont alors inclus dans le premier bloc : uR R, E c(1). 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 k/nR1,1 et il ne peut pas être plus grand que un, nRI,1 > k. Le rendement minimum pour le relais R est k/nR . Chaque bloc 1 c(i): 1 LAPPR : « Log A Posteriori Probability Ratio » Il représente le LLR conditionnel à une observation qui correspond généralement à un signal reçu. LAPPRu = log (Pp((uu:10 ily1) REVENDICATIONS1. Procédé (1) de relayage mis en oeuvre 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 B1 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 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, l' accumulation des blocs de 1 à b est un mot de code d'un code dont le rendement diminue avec b, 1 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 r utilisation du canal alors le relais détermine un ordre de modulation q.' et une longueur 71r de codage de canal utilisés par l'étape de codage et de transmission qui vérifient l'équation : nr = qr(N - i Ni) avec Ni 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 oeuvre 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 deB1 blocs et pour basculer un moyen de basculement des messages décodés sans erreur vers le moyen (ETU) de codage et de transmission, 1 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 r utilisation du canal alors le relais détermine un ordre de modulation g,- du moyen de modulation et une longueur 71r de codage de canal du moyen de codage canal qui vérifient l'équation : nr = qr(N - i Ni) avec Ni 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 oeuvre 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 oeuvre 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.