Brevet FR3074382A1 (20190531)

REVENDICATIONS1 - Procédé pour multiplexer spatialement des liaisons de communications de type multiple entrées multiple sorties MIMO, pour des liens descendants (DL) et/ou pour des liens montants (UL), au sein d'un réseau de communication comprenant au moins un noeud central NC comprenant un réseau émission/réception et au moins deux utilisateurs T1, T2, un utilisateur étant équipé d'un réseau émission/réception caractérisé en ce que : - Pour calculer les coefficients utilisés à l'émission (précodage) on impose aux deux vecteurs canaux associés à chacun des deux utilisateurs T1, T2, d'être orthogonaux au niveau du réseau de réception noeud central (UL) ou du réseau de réception des utilisateurs (DL), - On calcule analytiquement les coefficients d'émission sous cette contrainte d'orthogonalité afin d'optimiser un critère lié au rapport signal sur interférences SINR pour chacun des utilisateurs. 2 - Procédé selon la revendication 1 pour déterminer les coefficients en 20 émission d'un signal pour la liaison descendante DL émis du noeud central NC vers au moins un utilisateur Ti comportant Ke antennes d'émission caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : o Calculer les vecteurs de précodage yi et y2 associés respectivement aux deux utilisateurs T1, T2, en les recherchant comme une 25 combinaison linéaire des vecteurs propres associés aux deux plus grandes valeurs propres de la décomposition en valeurs singulières SVD des matrices canal H1 et H2 de la liaison descendante, où a et sont deux variables complexes : 28 V11 + tev12 V1 = .J1+ 1a12 V21 ± 11 V22 V2 = V1 ± 1,112 a est solution d'une équation du second degré : a a2+ b a+c= 0 avec : { a = 22 (2 - Cd2)1711121921V11121722 b = (cri2(711.- 0120L)vilivziviii2v22 + (C)-11Crîl - 012 °12 ) V1-12 V21 V111 V22 C = °11(Cr11 - Cr12)Vii1V21V111V22 on obtient deux valeurs pour a et on détermine pour chaque valeur al, a2 la valeur de À associée par la formule: 2 H H " u12 1'1 e'21 ' L'11 `' ,11,1'21 = ' ,2 5 o choisir parmi les deux couples de valeurs (ai, /Il) et (a2, 2.2) le couple qui maximise une fonction des SNIR associés aux deux utilisateurs, définis comme suit : '2 ' 4,H " "12 '12''22 ' 2 -' '11--' 22 {SNIRi = + 4 lai2 1 + lal2 + 0 SN/R2 = 121212 1 + IÀ12 où a2 correspond au carré de la valeur singulière j de la matrice canal Hi. Li 113 3 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la fonction à maximiser correspond à Min(SN/Ri, SN/R2) ou à la somme SN/Ri+, SN/R2 ou à la somme log2(1+SN/R1) + log2(1 + SN/R2). 4 - Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le nombre 15 d'antennes à l'émission est supérieur à deux, et en ce qu'il comporte une ou plusieurs étapes d'itération en recherchant les vecteurs v1(j) et v2(t) formés à partir des vecteurs propres vil et v21 associés à la valeur maximale des 29 valeurs singulières des SVD des deux matrices de canal des deux utilisateurs T1, T2 et aux vecteurs propres -1,11 et -1,21, Y11 + a(i)**1211 {Yi(i) - -N/1. + la(j)12 vzi + /1-(/) vzi. v2(i) = vil + P.012 où j et j' sont des indices compris entre deux et IC e et en choisissant les valeurs de a(j) et À(j) qui conduisent à une maximisation d'une fonction de 5 SN/Ri et de SMR2. 5 - Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que pour un canal de propagation de dimension égale à un, on détermine les valeurs des coefficients des filtres de précodage à partir d'une combinaison linéaire 10 du premier vecteur propre des SVD effectuées sur les deux matrices de canal et des vecteurs propres v11 et y21, qui maximisent respectivement I ,,,,H I IVIII.jV211 e,f 1 -ii -,., 2i,\n<CLM>\1\t6 - Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce 15 que dans le cas de la liaison montante d'un utilisateur vers le noeud central, le procédé comporte les étapes suivantes : o Calculer les pondérations pour l'émission vuu et vu1,2 du signal dans un espace engendré par les deux premiers vecteurs propres issus des décompositions en valeurs singulières SVD effectuées sur les matrices de canal Hu1,1 et Hu1,2: Vu1,11 ± a*Vul,12 Vul,2 = - N Ji + P.12 où le couple (a, À) est solution de l'équation : (A + /1B) + a(C + /1D) = 0 .N I 1 + lal2 v1,21 + À 17u1,22 avec : {A = euta1eut,21uuli ciluui,21 B = aucliciut,22uuHuiuut22 C = cfut,i2crut,21uul I t,i2uui,21 D = criti,i2crut,22u1,12uui,22 o choisir parmi les couples (a, À) les couples qui maximisent une fonction des deux SINR (SN/R1,SN/R2) associés aux deux utilisateurs : SN/Ri = a/11 Cr u2, { + i2t1,121"12 1 + la i 2 SN/R2= au21,21 ± eu2/,22 le 1 + 1/112 5 7 - Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les étapes sont itérées en recherchant les vecteurs vuu(j) et vu1,2(f) formés à partir des différents vecteurs propres associés aux deux matrices de canal suivant la formule : V2(J) = + p.(f)12 Ji 10 et choisir le couple (j,j') conduisant à la maximisation d'une fonction des deux SINR (SN/Ri, SN/R2). 8 - Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les signaux sont transmis avec un format de trame qui se décompose en 15 une sous-trame UL pour la liaison descendante et une sous-trame UL pour la liaison montante et en ce que chacune de ces sous-trames est décomposée en : 30 vii + a(j) * y11 sJi (i) = + la(j)12 V21 31 - un slot MIMO REF sur lequel les séquences d'apprentissage permettant l'estimation des matrices de canal associées à chaque utilisateur sont émises, (501), chaque antenne ayant sa propre séquence de référence, - un slot MIMO DATA sur lequel les matrices de canal estimées pour chacun 5 des utilisateurs sont envoyées, afin de calculer des vecteurs de précodage (510) pour l'autre sens de la liaison, en utilisant les pondérations calculées suivant les étapes de la revendication 2 et de la revendication 3 pour la liaison descendante (509) et en utilisant les pondérations calculées suivant les étapes des revendications 6 et 7 pour la liaison montante, (503), 10 - N slots MIMO DATA configurés pour émettre les données utiles à destination du noeud central NC, en utilisant les pondérations calculées suivant les étapes des revendications 2 et 3 pour la liaison descendante et les pondérations calculées suivant les étapes suivant les revendications 6 et 7 pour la liaison montante. 15 9 - Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'un slot MIMO_REF est formé d'un palier sur lequel chaque antenne d'émission émet sa propre séquence de référence obtenue à partir d'un shift cyclique effectué sur une séquence Cazac. 20 10 - Système pour multiplexer spatialement des liaisons de communications de type multiple entrées multiple sorties MIMO, pour des liens descendants (DL) et/ou pour des liens montants (UL), au sein d'un réseau de communication comprenant au moins un noeud central NC comprenant un réseau émission/réception et au moins deux utilisateurs T1, T2, un utilisateur étant équipé d'un réseau émission/réception (10,\n<CLM>\1\tcaractérisé en ce que : o un utilisateur est équipé d'un processeur (12,\n<CLM>\1\tconfiguré pour exécuter les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, ledit dispositif de traitement comprenant un module de précodage (13,\n<CLM>\1\tayant pour fonction de déterminer les coefficients à utiliser au niveau de l'émission et un module de postcodage (14,\n<CLM>\1\tayant pour 32 fonction de déterminer les coefficients à utiliser au niveau de la réception, o le noeud central comprend un processeur (32) configuré pour exécuter les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, ledit 5 dispositif comprenant un module de précodage (33) configuré pour déterminer les coefficients à utiliser au niveau de l'émission et module de postcodage (34) ayant pour fonction de déterminer les coefficients à utiliser au niveau de la réception.