FR3141028A1 - Cooperative retransmission process in an OMAMRC system with joint resource allocation and selection of sources to help - Google Patents
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Abstract
Procédé de retransmission coopérative dans un système OMAMRC avec allocation de ressources et sélections des sources à aider conjointes La présente invention se rapporte à un procédé de transmission destiné à un système de télécommunication OMAMRC à sources (), éventuellement relais et une destination, , . Dans une telle solution, l’allocation de débits de transmission et la sélection des sources à aider sont effectuées par trame, une telle implémentation est dite FLA pour « Fast Link Adaptation » ou adaptation de lien (ou canal dans la suite du. Document) rapide. L'état du canal pouvant être différent d'une trame à l'autre, l’ allocation de débits en transmission dynamique par trame offre les meilleures performances. La mise en œuvre d’une telle solution suppose la connaissance, par la destination, des données CSI pour l’ensemble des canaux du système, c’est-à-dire les canaux entre les sources, entre les relais, et entre les relais et les sources. FIGURE 1Cooperative retransmission method in an OMAMRC system with resource allocation and joint selection of sources to help. The present invention relates to a transmission method intended for an OMAMRC telecommunications system with sources (), possibly relays and a destination, , . In such a solution, the allocation of transmission rates and the selection of sources to be assisted are carried out per frame, such an implementation is called FLA for “Fast Link Adaptation” or link adaptation (or channel in the rest of the document). fast. The state of the channel can be different from one frame to another, the allocation of flow rates in dynamic transmission per frame offers the best performance. The implementation of such a solution assumes knowledge, by the destination, of the CSI data for all the channels of the system, that is to say the channels between the sources, between the relays, and between the relays and sources. FIGURE 1
Description
La présente invention se rapporte au domaine des communications numériques. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement à la transmission de données codées entre au moins deux sources et une destination avec relayage par des nœuds pouvant être des relais ou des sources.The present invention relates to the field of digital communications. Within this field, the invention relates more particularly to the transmission of coded data between at least two sources and a destination with relaying by nodes which may be relays or sources.
Il est entendu qu’un relais n’a pas de message à transmettre. Un relais est un nœud dédié au relayage des messages des sources tandis qu’une source à son propre message à transmettre et peut en outre dans certain cas relayer les messages des autres sources i.e. la source est dite coopérative dans ce cas.It is understood that a relay does not have a message to transmit. A relay is a node dedicated to relaying messages from sources while a source has its own message to transmit and can also in certain cases relay messages from other sources i.e. the source is called cooperative in this case.
Il existe de nombreuses techniques de relayage connues sous leur appellation anglo-saxonne : «amplify and forward», «decode and forward», «compress-and-forward», «non-orthogonal amplify and forward»,« dynamic decode and forward», etc.There are many relaying techniques known by their Anglo-Saxon names: “ amplify and forward ”, “ decode and forward ”, “ compress-and-forward ”, “ non-orthogonal amplify and forward ”, “dynamic decode and forward ” , etc.
L’invention s’applique notamment, mais non exclusivement, à la transmission de données via des réseaux mobiles, par exemple pour des applications temps réel, ou via par exemple des réseaux de capteurs.The invention applies in particular, but not exclusively, to the transmission of data via mobile networks, for example for real-time applications, or via for example sensor networks.
Un tel réseau de capteurs est un réseau multi-utilisateurs, constitué de plusieurs sources, plusieurs relais et un destinataire pouvant utiliser un schéma d’accès multiple orthogonal du canal de transmission entre les sources et la destination, noté OMAMRC (« Orthogonal Multiple-Access Multiple-Relay Channel »selon la terminologie anglo-saxonne).Such a sensor network is a multi-user network, made up of several sources, several relays and a recipient that can use an orthogonal multiple access scheme of the transmission channel between the sources and the destination, denoted OMAMRC ( "Orthogonal Multiple-Access"). Multiple-Relay Channel” according to Anglo-Saxon terminology).
Selon ce schéma, l’orthogonalité entre les transmissions des sources et des relais est obtenue par un multiplexage en temps sous forme d’intervalles de temps disjoints.According to this scheme, orthogonality between source and relay transmissions is obtained by time multiplexing in the form of disjoint time intervals.
Un système de télécommunication OMAMRC a
Le système de transmission OMAMRC connu comprend au moins deux sources chacune de ces sources pouvant fonctionner à des instants différents soit exclusivement comme une source, soit comme un nœud de relayage. Le système peut éventuellement comprendre en outre des relais. La terminologie nœud couvre aussi bien un relais qu’une source agissant comme un nœud de relayage ou comme une source. Le système considéré est tel que les sources peuvent elle-même être des relais. Un relais se distingue d’une source car il n’a pas de message à transmettre qui lui soit proprei.e.il ne fait que retransmettre des messages provenant d’autres nœuds.The known OMAMRC transmission system comprises at least two sources, each of these sources being able to operate at different times either exclusively as a source or as a relay node. The system may optionally also include relays. The node terminology covers both a relay and a source acting as a relay node or as a source. The system considered is such that the sources can themselves be relays. A relay is distinguished from a source because it does not have its own message to transmit , i.e. it only retransmits messages from other nodes.
Les canaux entre les différents nœuds du système sont sujets à des évanouissements lents (slow fading) et à du bruit blanc Gaussien. La connaissance de tous les canaux du système (CSI : Channel State Information) par la destination n’est pas toujours disponible. En effet, les canaux entre les sources, entre les relais, entre les relais et les sources ne sont pas directement observables par la destination et leur connaissance par la destination nécessite un échange d’information très important entre les sources, les relais et la destination. Pour limiter le coût de la surcharge de la voie de retour (feedback overhead), le plus souvent seule une information sur la distribution/statistique des canaux (CDI : Channel Distribution Information) de tous les canaux, e.g. qualité moyenne (par exemple SNR moyen, SINR moyen) de tous les canaux, est supposée connue par la destination dans le but de déterminer les débits alloués aux sources.The channels between the different nodes of the system are subject to slow fading and white Gaussian noise. Knowledge of all channels in the system ( CSI: Channel State Information ) by the destination is not always available. Indeed, the channels between the sources, between the relays, between the relays and the sources are not directly observable by the destination and their knowledge by the destination requires a very important exchange of information between the sources, the relays and the destination . To limit the cost of feedback overhead , most often only information on the channel distribution/statistics ( CDI: Channel Distribution Information ) of all channels, eg average quality (for example average SNR , average SINR) of all channels, is assumed to be known by the destination in order to determine the flow rates allocated to the sources.
Un procédé de transmission mis en œuvre dans un tel système OMAMRC distingue trois phases, une phase initiale et, pour chaque trame à transmettre, une 1èrephase et une 2ndephase. La transmission d’une trame se déroule en deux phases qui sont éventuellement précédées d’une phase additionnelle dite initiale.A transmission method implemented in such an OMAMRC system distinguishes three phases, an initial phase and, for each frame to be transmitted, a 1st phase and a 2nd phase. The transmission of a frame takes place in two phases which are possibly preceded by an additional phase called initial.
Dans une première variante, lors de la phase d’initialisation, la destination détermine un débit initial pour chaque source en prenant en compte la qualité (par exemple SNR) moyenne de chacun des canaux du système.In a first variant, during the initialization phase, the destination determines an initial bit rate for each source by taking into account the average quality (for example SNR) of each of the channels in the system.
La destination estime la qualité (par exemple SNR) des canaux directs : source vers destination et relais vers destination selon des techniques connues basées sur l’exploitation de signaux de référence. La qualité des canaux source – source, relais – relais et source – relais est estimée par les sources et les relais en exploitant par exemple les signaux de référence. Les sources et les relais transmettent à la destination les qualités moyennes des canaux. Cette transmission intervient avant la phase d’initialisation. Seule la valeur moyenne de la qualité d’un canal étant prise en compte, son rafraîchissement intervient à une échelle de temps longue c’est-à-dire sur un temps qui permet de moyenner les variations rapides (fast fading) du canal. Ce temps est de l’ordre du temps nécessaire pour parcourir plusieurs dizaines de longueur d’onde de la fréquence du signal transmis pour une vitesse donnée. La phase d’initialisation intervient par exemple toutes les 200 à 1000 trames. La destination remonte aux sources via une voie de retour les débits initiaux qu’elle a déterminés. Les débits initiaux restent constants entre deux occurrences de la phase d’initialisation.The destination estimates the quality (for example SNR) of the direct channels: source to destination and relay to destination according to known techniques based on the exploitation of reference signals. The quality of the source – source, relay – relay and source – relay channels is estimated by the sources and the relays by exploiting, for example, the reference signals. Sources and relays transmit the average channel qualities to the destination. This transmission occurs before the initialization phase. Only the average value of the quality of a channel being taken into account, its refreshing takes place on a long time scale, that is to say over a time which makes it possible to average out the rapid variations ( fast fading ) of the channel. This time is of the order of the time necessary to travel several tens of wavelengths of the frequency of the transmitted signal for a given speed. The initialization phase occurs for example every 200 to 1000 frames. The destination goes back to the sources via a return path the initial flow rates it has determined. The initial flow rates remain constant between two occurrences of the initialization phase.
Lors de la première phase, les
Lors de la deuxième phase, les messages des sources sont transmis de façon coopérative par les relais et/ou par les sources. Cette phase dure au maximum
Les sources indépendantes entre elles diffusent pendant la première phase leurs messages sous forme de séquences d'informations codées à l'attention d’un seul destinataire. Chaque source diffuse ses messages avec le débit initial. La destination communique à chaque source son débit initial via des canaux de contrôle à débit très limité. Ainsi, pendant la première phase, les sources transmettent chacune à leur tour leur message respectif pendant des intervalles de temps « time-slot » dédiés chacun à une source.During the first phase, the independent sources broadcast their messages in the form of sequences of coded information for the attention of a single recipient. Each source broadcasts its messages with the initial rate. The destination communicates to each source its initial rate via very limited rate control channels. Thus, during the first phase, the sources each in turn transmit their respective message during “time-slot” intervals each dedicated to a source.
Les sources autres que celle qui émet et éventuellement les relais, de type« Half Duplex »reçoivent les messages successifs des sources, les décodent et, s’ils sont sélectionnés, génèrent un message uniquement à partir des messages des sources décodés sans erreur.The sources other than the one which transmits and possibly the relays, of the "Half Duplex" type, receive the successive messages from the sources, decode them and, if they are selected, generate a message only from the messages from the sources decoded without error.
Les nœuds sélectionnés accèdent ensuite au canal de manière orthogonale en temps entre eux pendant la seconde phase pour transmettre leur message généré vers la destination.The selected nodes then access the channel orthogonally in time with each other during the second phase to transmit their generated message to the destination.
La destination peut choisir quel nœud doit transmettre à un instant donné.The destination can choose which node should transmit at any given time.
Dans une deuxième variante, lors de la phase d’initialisation, un débit initial est affecté à chaque source
Pour chaque source
Lors de la première phase, les
Lors de la deuxième phase, les messages des sources sont transmis de façon coopérative par les relais et/ou par les sources. Cette phase dure au maximum
Les sources indépendantes entre elles diffusent pendant la première phase leurs messages sous forme de séquences d'informations codées à l'attention d’un seul destinataire. Chaque source diffuse ses messages avec le débit initial. La destination communique à chaque source son débit initial via des canaux de contrôle à débit très limité. Ainsi, pendant la première phase, les sources transmettent chacune à leur tour leur message respectif pendant des intervalles de temps « time-slot » dédiés chacun à une source.During the first phase, the independent sources broadcast their messages in the form of sequences of coded information for the attention of a single recipient. Each source broadcasts its messages with the initial rate. The destination communicates to each source its initial rate via very limited rate control channels. Thus, during the first phase, the sources each in turn transmit their respective message during “time-slot” intervals each dedicated to a source.
Les sources autres que celle qui émet et éventuellement les relais, de type« Half Duplex »reçoivent les messages successifs des sources, les décodent et génèrent un message uniquement à partir des messages des sources décodés sans erreur.The sources other than the one which transmits and possibly the relays, of the “Half Duplex” type, receive the successive messages from the sources, decode them and generate a message only from the messages from the sources decoded without error.
Les nœuds ayant décodé sans erreur le message d’une source identifiée par la destination accèdent ensuite au canal de manière orthogonale en temps entre eux pendant la seconde phase pour transmettre leur message généré vers la destination.The nodes having decoded without error the message from a source identified by the destination then access the channel orthogonally in time between them during the second phase to transmit their generated message to the destination.
Bien que de telles solutions permette d’améliorer l’efficacité spectrale moyenne (métrique d’utilité) au sein du système considéré sous-contrainte de respecter une qualité de service individuelle (QoS) par source, il est souhaitable d’essayer d’améliorer d’avantage les performances d’un tel système.Although such solutions make it possible to improve the average spectral efficiency (utility metric) within the system considered under the constraint of respecting an individual quality of service (QoS) per source, it is desirable to try to improve further the performance of such a system.
La présente invention répond à cet objectif.The present invention meets this objective.
L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de transmission de messages successifs formant une trame destiné à un système de télécommunication OMAMRC à
Un tel procédé est particulier en ce qu’il comprend les étapes suivantes mises en œuvre par la destination (
- sélection, parmi une pluralité de jeux ordonnés d’identifiants de sources
- transmission, à destination des
- transmission, à destination des
- selection, from a plurality of ordered sets of source identifiers
- transmission, to
- transmission, to
Un tel procédé permet, pour une trame donnée, de sélectionner les sources dont les messages feront l’objet d’une retransmission et d’allouer des débits de transmission à l’ensemble des sources conjointement contrairement à ce qu’il se fait dans l’état de l’art. En effet, dans les solutions de l’état de l’art, soit l’allocation de débits en transmission est déterminée en présupposant que certains nœuds du système retransmettront une redondance d’un message émis par une source; soit la destination choisit, suite à la phase de transmission, au moins une source dont le message doit faire l’objet d’une retransmission et demande à l’ensemble des nœuds ayant décodé ce message de retransmettre une redondance de ce message.Such a method makes it possible, for a given frame, to select the sources whose messages will be retransmitted and to allocate transmission rates to all sources jointly unlike what is done in the 'state of the art. Indeed, in state-of-the-art solutions, either the allocation of transmission rates is determined by presupposing that certain nodes in the system will retransmit a redundancy of a message transmitted by a source; either the destination chooses, following the transmission phase, at least one source whose message must be retransmitted and asks all the nodes having decoded this message to retransmit a redundancy of this message.
En procédant conjointement à la sélection des sources dont les messages feront l’objet d’une retransmission et à l’allocation des débits de transmission à l’ensemble des sources, on améliore l’efficacité spectrale du système par rapport aux solutions de l’état de l’art.By jointly selecting the sources whose messages will be retransmitted and allocating the transmission rates to all the sources, we improve the spectral efficiency of the system compared to the solutions of the state of the art.
Dans la présente solution, la destination dispose des données CSI pour l’ensemble des canaux du système, c’est-à-dire les canaux entre les sources, entre les relais, et entre les relais et les sources. Ceci permet de déterminer le jeu ordonné de sources et l’allocation de débits en transmission correspondant qui permettent de maximiser l’efficacité spectrale du système.In this solution, the destination has CSI data for all channels in the system, that is, channels between sources, between relays, and between relays and sources. This makes it possible to determine the ordered set of sources and the allocation of corresponding transmission rates which make it possible to maximize the spectral efficiency of the system.
Selon un aspect du procédé de transmission, l’allocation de débits en transmission
Ainsi, l’ensemble des nœuds du système dispose d’informations relatives à l’allocation des débits de transmission préalablement à toute transmission de messages par les sources.Thus, all the nodes in the system have information relating to the allocation of transmission rates prior to any transmission of messages by the sources.
Plus particulièrement, et afin de réduire la complexité du processus de sélection de
a) initialisation d’un jeu ordonné
b) génération d’un jeu ordonné de sources courant
c) répétition de l’étape b) jusqu’à l’obtention de
a) initialization of an ordered game
b) generation of an ordered set of current sources
c) repetition of step b) until obtaining
Une telle méthode itérative permet de déterminer les jeux ordonnés de sources pour chaque
Plus particulièrement, la source
Pour un jeu ordonné de sources
- pour une source
- pour une source
où
- for a source
- for a source
Or
Les valeurs possibles des débits en transmission sont bornées en fonction des données de décodages des différents nœuds du système. Ceci permet de converger plus rapidement vers la valeur du débit en transmission remplissant les conditions d’allocation.The possible values of transmission rates are limited according to the decoding data of the different nodes of the system. This makes it possible to converge more quickly towards the value of the transmission rate meeting the allocation conditions.
Plus particulièrement, l’allocation de débits en transmission
l’itération suivante est ensuite mise en œuvre jusqu’à ce que la différence entre une valeur courante de la borne supérieure et une valeur courante de la borne inférieure soit inférieure à seuil :
the following iteration is then implemented until the difference between a current value of the upper bound and a current value of the lower bound is less than threshold:
Une telle approche est d’implémentation simple et converge rapidement.Such an approach is simple to implement and converges quickly.
Selon une autre caractéristique du procédé de transmission, la sélection du jeu ordonné de sources
Ainsi,
L’information relative au jeu ordonné de sources
L’information relative au jeu ordonné de sources
L’information transmise n’est pas lourde à transmettre et n’induit pas de charge supplémentaire dans le système.The information transmitted is not cumbersome to transmit and does not induce additional load in the system.
L’invention concerne en outre un système de télécommunication OMAMRC à
L’invention concerne enfin un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé tel que décrit précédemment, lorsqu’il est exécuté par un processeur.The invention finally relates to a computer program product comprising program code instructions for implementing a method as described above, when executed by a processor.
L’invention vise également un support d’enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’invention tel que décrit ci-dessus.The invention also relates to a computer-readable recording medium on which is recorded a computer program comprising program code instructions for executing the steps of the method according to the invention as described above.
Un tel support d'enregistrement 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.Such a recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the support may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.
D'autre part, un tel support d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens, de sorte que le programme d’ordinateur qu’il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet.On the other hand, such a recording medium may be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program computer it contains can be executed remotely. The program according to the invention can in particular be downloaded onto a network, for example the Internet network.
Alternativement, le support d'enregistrement 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 objet de l’invention précité.Alternatively, the recording medium 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 which is the subject of the aforementioned invention.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :Other aims, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of a simple illustrative and non-limiting example, in relation to the figures, among which:
Description détaillée de modes de réalisation de l'inventionDetailed description of embodiments of the invention
Le principe général de l'invention repose sur une méthode permettant de sélectionner les sources dont les messages feront l’objet d’une retransmission et d’allouer des débits de transmission à l’ensemble des sources conjointement. En procédant conjointement à la sélection des sources dont les messages feront l’objet d’une retransmission, ou sources aidées, et à l’allocation des débits de transmission à l’ensemble des sources, l’efficacité spectrale du système est améliorée. Plus particulièrement, dans la présente solution l’allocation de débits de transmission et la sélection des sources à aider sont effectuées par trame, une telle implémentation est dite FLA pour «Fast Link Adaptation» ou adaptation de lien (ou canal dans la suite du. Document) rapide. L'état du canal pouvant être différent d'une trame à l'autre, l’allocation de débits en transmission dynamique par trame offre les meilleures performances. La mise en œuvre d’une telle solution suppose la connaissance, par la destination, des données CSI pour l’ensemble des canaux du système, c’est-à-dire les canaux entre les sources, entre les relais, et entre les relais et les sources.The general principle of the invention is based on a method making it possible to select the sources whose messages will be retransmitted and to allocate transmission rates to all the sources jointly. By jointly selecting the sources whose messages will be retransmitted, or aided sources, and allocating the transmission rates to all the sources, the spectral efficiency of the system is improved. More particularly, in the present solution the allocation of transmission rates and the selection of sources to be helped are carried out by frame, such an implementation is called FLA for “ Fast Link Adaptation ” or link adaptation (or channel in the following. Document) fast. The state of the channel can be different from one frame to another, the allocation of flow rates in dynamic transmission per frame offers the best performance. The implementation of such a solution assumes knowledge, by the destination, of the CSI data for all the channels of the system, that is to say the channels between the sources, between the relays, and between the relays and sources.
On présente désormais, en relation avec la
Ce système comprend
Chaque source
A titre de simplification de la description, les suppositions suivantes sont faites par la suite sur le système OMAMRC :
- les sources, les relais sont équipés d’une seule antenne d’émission ;
- les sources, les relais, et la destination sont équipés d’une seule antenne de réception ;
- les sources, les relais, et la destination sont parfaitement synchronisés ;
- les sources sont statistiquement indépendantes (il n'y a pas de corrélation entre elles) ;
- tous les nœuds émettent avec une même puissance ;
- il est fait usage d’un code CRC supposé inclus dans les
- les liens entre les différents nœuds souffrent de bruit additif et d’évanouissement. Les gains d’évanouissement sont fixes pendant la transmission d’une trame effectuée pendant une durée maximale
- une trame comprend
- la qualité instantanée du canal/lien direct en réception (CSIRChannel State Information at Receiver) est disponible à la destination, aux sources et aux relais ;
- les retours sont sans erreur (pas d’erreur sur les signaux de contrôle).
- the sources and relays are equipped with a single transmitting antenna;
- the sources, relays, and destination are equipped with a single receiving antenna;
- sources, relays, and destination are perfectly synchronized;
- the sources are statistically independent (there is no correlation between them);
- all nodes transmit with the same power;
- use is made of a CRC code assumed to be included in the
- the links between different nodes suffer from additive noise and fading. The fading gains are fixed during the transmission of a frame carried out for a maximum duration
- a frame includes
- Instantaneous receive channel/direct link quality (CSIR Channel State Information at Receiver ) is available at the destination, sources and relays;
- the returns are error-free (no error on the control signals) .
Les nœuds comprennent les relais et les sources qui peuvent se comporter comme un relais quand elles n’émettent pas leur propre message.Nodes include relays and sources that can behave as a relay when they are not transmitting their own message.
Les nœuds,
La
Sachant qu’au cours de la phase de retransmission, à chaque intervalle de temps, une seule source est aidée par une pluralité de nœuds et sachant que la phase de retransmission à un nombre maximal d’intervalles temporels
Dans une étape E1, la destination
Pour cela, la destination
Ensuite, pour un deuxième intervalle de temps
Afin de déterminer la source
Où
L'information mutuelle équivalente
L’allocation de débits en transmission optimale
Deux situations apparaissent alors :Two situations then appear:
une première situation dans laquelle
une deuxième situation dans laquelle
En effet, l’ensemble des messages connus soit par décodage, soit par définition (ou «decoding set» en langue anglaise) par un nœud relais donné dépend de l'état du canal et du débit en transmission alloué à la source
Il apparaît que la valeur de débit de transmission
La valeur minimale
La valeur maximale
Dans une première implémentation, l’allocation de débits en transmission
Ainsi, une valeur initiale de
L’itération
Autrement dit, lorsque la fenêtre de recherche est suffisamment petite, l'algorithme se termine.That is, when the search window is small enough, the algorithm terminates.
Dans une deuxième implémentation, l’allocation de débits en transmission
En pratique, il existe toujours une famille de schémas de modulation et de codage où des valeurs de débit en transmission possibles sont prédéfinies. En d'autres termes, bien que dans la présente solution les débits en transmission ne dépendent pas d'un ensemble prédéfini de débits en transmission, la présente solution peut néanmoins être mise en œuvre dans des scénarii réalistes où un ensemble prédéfini de débits en transmission est adapté. Ici, il n'est pas nécessaire de chercher parmi toutes les valeurs des débits en transmission pour déterminer la valeur de débit en transmission optimale. Pour cela, l'algorithme de recherche binaire peut être adapté pour parcourir l'ensemble des valeurs de débits en transmission possibles.In practice, there always exists a family of modulation and coding schemes where possible transmission rate values are predefined. In other words, although in the present solution the transmission rates do not depend on a predefined set of transmission rates, the present solution can nevertheless be implemented in realistic scenarios where a predefined set of transmission rates is adapted. Here, it is not necessary to search among all the values of the transmission rates to determine the optimal transmission rate value. For this, the binary search algorithm can be adapted to browse all possible transmission rate values.
Dans une phase d’initialisation, la valeur de ε est fixée à
Ensuite, une valeur initiale de
L’itération
L’allocation de débits en transmission
Ce processus est répété une nouvelle fois pour un troisième intervalle de temps
Ce jeu ordonné de sources
Le processus est réalisé autant de fois que nécessaire jusqu’à l’obtention de
Ainsi, dans un exemple où
pour
pour
pour
En effet, dans le cas où la destination
Une fois que l’ensemble des jeux ordonnés de sources
Le nombre d’intervalles de temps
Un exemple d’un algorithme de sélection du jeu ordonné de sources
Dans ce troisième algorithme,
De même, pour
L'algorithme proposé est alors confronté à un problème de complexité suite au nombre exponentiel d'allocations possibles
Bien qu'une telle réduction est intéressante, elle peut être la source de problèmes d’implémentation de l'algorithme présenté en annexe 3.Although such a reduction is interesting, it can be the source of problems in implementing the algorithm presented in appendix 3.
Par la suite, le tèmeélément du
Pour éviter ces problèmes d’implémentation, une stratégie d'allocation séquentielle peut être mise en œuvre. Ainsi, lors de l'allocation du
Un exemple d’un algorithme d'allocation séquentielle est représenté en annexe 4.An example of a sequential allocation algorithm is shown in Appendix 4.
Dans une étape E4 préalable à la phase de transmission, la destination (
Une telle information peut consister en un index représentatif du débit alloué issu d’un jeu de schémas de modulation et de codage MCS.Such information may consist of an index representative of the allocated bit rate resulting from a set of MCS modulation and coding schemes.
Ainsi, si les débits possibles sont
Dans une étape E5 mise en œuvre durant la phase de transmission, la destination (
Dans une étape E6 préalable à la phase de retransmission, la destination (
Une telle information peut consister, dans un premier exemple, en un premier
Ainsi, pour
Une telle information peut consister, dans un deuxième exemple, en la transmission d’un nombre entier identifiant les sources à aider et indiquant le nombre de retransmission par source.Such information may consist, in a second example, of the transmission of an integer identifying the sources to be helped and indicating the number of retransmissions per source.
Ainsi, pour
S’il est décidé d’aider la source 1 dans un premier intervalle de temps, puis la source 0 dans un second intervalle de temps, alors
S’il est décidé d’aider la source 0 dans un premier intervalle de temps, puis la source 1 dans un second intervalle de temps, alors
Enfin, s’il est décidé d’aider la source 1 deux fois,
Plus généralement, le nombre entier identifiant les sources à aider et indiquant le nombre de retransmission par source est
Dans une implémentation particulière de l’étape E6, le jeu ordonné de sources
Enfin dans une étape E7 mise en œuvre durant la phase de retransmission, la destination (
La connaissance des données CSI pour l’ensemble des canaux du système est est importante dans la présente solution qui détermine pour chaque jeu ordonné de sources possible, une allocation de débits en transmission optimale. Cette dernière est basée sur la connaissance des événements d'indisponibilité de chaque source constitutive d’un jeu ordonné de sources. Et comme la solution repose sur une retransmission parallèle où tous les nœuds relais qui ont décodé une source donnée sont activés pour aider la source en question, la connaissance données CSI pour l’ensemble des canaux du système permet de déterminer les «decoding sets» des nœuds relais afin de savoir quels nœuds relais sont activés et quel est le canal équivalent pour un jeu ordonné de sources donné.Knowledge of the CSI data for all the channels of the system is important in the present solution which determines, for each ordered set of possible sources, an allocation of optimal transmission rates. The latter is based on knowledge of the unavailability events of each source constituting an ordered set of sources. And as the solution is based on a parallel retransmission where all the relay nodes which have decoded a given source are activated to help the source in question, the knowledge of CSI data for all the channels of the system makes it possible to determine the “ decoding sets ” of the relay nodes in order to know which relay nodes are activated and which is the equivalent channel for a given ordered set of sources.
En d'autres termes, pour chaque jeu ordonné de sources, un canal équivalent différent est obtenu pour chaque créneau temporel de retransmission. Ces canaux équivalents permettent de calculer l'information mutuelle équivalente et par conséquent les événements d'indisponibilité.In other words, for each ordered set of sources, a different equivalent channel is obtained for each retransmission time slot. These equivalent channels make it possible to calculate the equivalent mutual information and therefore the unavailability events.
Par exemple, dans un (2, 2, 1)-OMAMRC, ensemble des sources est
Si la destination choisit d'aider la source 1 au cours du premier intervalle temporel de la phase de retransmission, on voit que les trois premiers nœuds relai vont être activés. Le canal équivalent correspondant à ces nœuds relais se traduit par une information mutuelle équivalente exprimée de la manière suivante :
où
Afin d’identifier quels nœuds relai sont actifs dans la première retransmission, la destination détermine les «decoding sets» de chaque nœud relai après la phase de transmission au moyen des -équations
La
Une destination peut comprendre au moins un processeur matériel 41, une unité de stockage 42, et au moins une interface de réseau 43 qui sont connectés entre eux au travers d’un bus 44. Bien entendu, les éléments constitutifs de la destination peuvent être connectés au moyen d’une connexion autre qu’un bus.A destination can include at least one hardware processor 41, a storage unit 42, and at least one network interface 43 which are connected to each other via a bus 44. Of course, the elements constituting the destination can be connected using a connection other than a bus.
Le processeur 41 commande les opérations de la destination. L'unité de stockage 42 stocke au moins un programme pour la mise en œuvre du procédé selon un mode de réalisation de l’invention à exécuter par le processeur 41, et diverses données, telles que des paramètres utilisés pour des calculs effectués par le processeur 41, des données intermédiaires de calculs effectués par le processeur 41, etc. Le processeur 41 peut être formé par tout matériel ou logiciel connu et approprié, ou par une combinaison de matériel et de logiciel. Par exemple, le processeur 41 peut être formé par un matériel dédié tel qu'un circuit de traitement, ou par une unité de traitement programmable telle qu'une unité centrale de traitement (Central Processing Unit) qui exécute un programme stocké dans une mémoire de celui-ci.The processor 41 controls the operations of the destination. The storage unit 42 stores at least one program for implementing the method according to one embodiment of the invention to be executed by the processor 41, and various data, such as parameters used for calculations carried out by the processor. 41, intermediate calculation data carried out by the processor 41, etc. The processor 41 can be formed by any known and suitable hardware or software, or by a combination of hardware and software. For example, the processor 41 can be formed by dedicated hardware such as a processing circuit, or by a programmable processing unit such as a central processing unit (CPU) which executes a program stored in a memory. this one.
L'unité de stockage 42 peut être formée par n'importe quel moyen approprié capable de stocker le programme ou les programmes et des données d'une manière lisible par un ordinateur. Des exemples d'unité de stockage 42 comprennent des supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur tels que des dispositifs de mémoire à semi-conducteurs, et des supports d'enregistrement magnétiques, optiques ou magnéto-optiques chargés dans une unité de lecture et d'écriture.The storage unit 42 may be formed by any suitable means capable of storing the program(s) and data in a computer-readable manner. Examples of storage unit 42 include non-transitory computer-readable storage media such as solid-state memory devices, and magnetic, optical, or magneto-optical recording media loaded into a read and read unit. 'writing.
L'interface réseau 43 fournit une connexion entre la destination et l’ensemble des nœuds du système.The network interface 43 provides a connection between the destination and all of the system nodes.
Annexe 1
Annex 1
Annexe 2
Appendix 2
Annexe 3
Appendix 3
Annexe 4
Appendix 4
Claims (12)
- sélection, parmi une pluralité de jeux ordonnés d’identifiants de sources
- transmission, à destination des
- transmission, à destination des
- selection, from a plurality of ordered sets of source identifiers
- transmission, to
- transmission, to
a) initialisation d’un jeu ordonné
b) génération d’un jeu ordonné de sources courant
c) répétition de l’étape b) jusqu’à l’obtention de
a) initialization of an ordered game
b) generation of an ordered set of current sources
c) repetition of step b) until obtaining
- pour une source
- pour une source
où
- for a source
- for a source
Or
l’itération suivante est ensuite mise en œuvre jusqu’à ce que la différence entre une valeur courante de la borne supérieure et une valeur courante de la borne inférieure soit inférieure à seuil :
the following iteration is then implemented until the difference between a current value of the upper bound and a current value of the lower bound is less than threshold:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2210608A FR3141028A1 (en) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | Cooperative retransmission process in an OMAMRC system with joint resource allocation and selection of sources to help |
PCT/EP2023/078461 WO2024079309A1 (en) | 2022-10-14 | 2023-10-13 | Cooperative retransmission method in an omamrc system with joint resource allocation and selections of the sources to be helped |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2210608A FR3141028A1 (en) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | Cooperative retransmission process in an OMAMRC system with joint resource allocation and selection of sources to help |
FR2210608 | 2022-10-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3141028A1 true FR3141028A1 (en) | 2024-04-19 |
Family
ID=84820185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2210608A Pending FR3141028A1 (en) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | Cooperative retransmission process in an OMAMRC system with joint resource allocation and selection of sources to help |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3141028A1 (en) |
WO (1) | WO2024079309A1 (en) |
-
2022
- 2022-10-14 FR FR2210608A patent/FR3141028A1/en active Pending
-
2023
- 2023-10-13 WO PCT/EP2023/078461 patent/WO2024079309A1/en unknown
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
AL KHANSA ALI ET AL: "Fast Link Adaptation with Partial Channel State Information for Orthogonal Multiple Access Multiple Relay Channel (OMAMRC)", 2021 IEEE 3RD INTERNATIONAL MULTIDISCIPLINARY CONFERENCE ON ENGINEERING TECHNOLOGY (IMCET), IEEE, 8 December 2021 (2021-12-08), pages 11 - 16, XP033999723, DOI: 10.1109/IMCET53404.2021.9665572 * |
KHANSA ALI AL ET AL: "Parallel Retransmissions in Orthogonal Multiple Access Multiple Relay Networks", 2022 20TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MODELING AND OPTIMIZATION IN MOBILE, AD HOC, AND WIRELESS NETWORKS (WIOPT), IFIP, 19 September 2022 (2022-09-19), pages 345 - 350, XP034218649, DOI: 10.23919/WIOPT56218.2022.9930609 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024079309A1 (en) | 2024-04-18 |
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