FR3164080A1

FR3164080A1 - Procédés de réception et de retransmission, dispositif de destination et nœud de relayage

Info

Publication number: FR3164080A1
Application number: FR2407108A
Authority: FR
Inventors: Raphaël Visoz; Lynda BERRAH
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2024-06-28
Filing date: 2024-06-28
Publication date: 2026-01-02
Also published as: WO2026003243A1

Abstract

Procédés de réception et de retransmission, dispositif de destination et nœud de relayage Le procédé de réception est mis en œuvre par un dispositif d ayant reçu des messages émis successivement par M≥2 dispositifs sources comprenant des premières versions de redondance de messages d’information des dispositifs sources, et comprend, suite à une incapacité du dispositif d à décoder des messages reçus et pour au moins un intervalle de temps d’une phase de retransmission : la sélection d’un ensemble Sopt d’au moins deux dispositifs sources non décodés et d’un ensemble Bopt de nœuds de relayage connaissant les messages d’information de ces dispositifs sources ;l’envoi d’instructions de retransmission à ces nœuds de relayage pour qu’ils transmettent simultanément au dispositif d une même deuxième version de redondance de chaque message d’information des dispositifs sources de Sopt ; et la réception des deuxièmes versions de redondance et leur utilisation pour décoder les messages d’information des dispositifs sources non décodés de Sopt. Figure pour l’abrégé : Fig. 5

Description

Procédés de réception et de retransmission, dispositif de destination et nœud de relayage

L’invention appartient au domaine général des télécommunications.

Elle concerne plus particulièrement une technique de communication coopérative impliquant une pluralité de dispositifs communicants connectés à un réseau de communication. Une telle technique vise à faire coopérer les dispositifs communicants entre eux pour transmettre leurs messages respectifs à un dispositif de destination plutôt que d’opérer en concurrence à l’égard des ressources du canal de transmission comme c’est le cas dans les réseaux de communication traditionnels.

L’invention a une application privilégiée mais non limitative dans le contexte par exemple de réseaux de communication 5G ou 6G, tels que définis par le standard 3GPP. Dans ce contexte, le dispositif de destination est par exemple une station de base du réseau équipée de plusieurs antennes de réception, et les dispositifs communicants coopérant entre eux des équipements utilisateurs ou UE (pour « User Equipments » en anglais). L’invention peut toutefois s’appliquer dans d’autres contextes.

LaFIG. 1illustre un exemple d’un système SYS mettant en œuvre une telle technique de communication coopérative. Le système SYS est un système de type OMAMRC (pour « Orthogonal Multiple Access Multiple Relay Channel »). Il comprend M≥2 dispositifs sources s1, s2, …, sM, et un dispositif de destination d, et s’appuie sur un relayage coopératif des messages envoyés par les dispositifs sources s1, s2, …, sM, qui se fait via des nœuds dits de relayage qui peuvent être des dispositifs sources et/ou des nœuds intermédiaires dédiés r1, r2, …, rL, L≥0, connaissant les messages à relayer. Les transmissions au sein de ce système utilisent un schéma d'accès multiple orthogonal du canal, tel que par exemple un multiplexage temporel ou TDM (pour « Time Division Multiplexing » en anglais).

Le document de S. Cerović et al. intitulé « Efficient Cooperative HARQ for Multi-Source Multi-Relay Wireless Networks », août 2018, 14^thInternational Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob), pages 61-68, propose un système OMAMRC utilisant un protocole HARQ (pour « Hybrid Automatic Repeat reQuest » en anglais) coopératif s’appuyant sur un codage incrémental ou IR (pour « Incremental Redundancy » en anglais) mono-utilisateur basé sur des codes LDPC (pour « Low Parity Check Codes ») ou sur des turbo-codes tels qu’utilisés dans les standards 3GPP. Ce protocole « IR-type HARQ » repose sur une retransmission incrémentale d’un message d’information par un dispositif source (appelé « message source ») non correctement décodé par le dispositif de destination, plutôt que sur une retransmission à l’identique de ce message source.

Plus particulièrement, dans le contexte d’un réseau 5G par exemple tel que défini par le standard 3GPP, un message d’information d’un dispositif source est classiquement codé avec un rendement de codage R, avant d’être mappé sur les symboles d’une constellation (q bits par symbole) puis transmis sur N1 éléments de ressource ou RE (pour « Resource Element » en anglais). Pour une technique de multiplexage de type OFDMA (pour « Orthogonal Frequency Division Multiple Access » en anglais) telle qu’utilisée dans un réseau 5G, un élément de ressource RE correspond à un symbole OFDM dans le domaine temporel et à une sous-porteuse dans le domaine fréquentiel. La taille L du message d’information codé est par conséquent égale à L=N1.R.q.

Dans le cas du protocole IR-type HARQ, le message d’information associé à un dispositif source est tout d’abord codé avec un rendement R0<R bas (typiquement 1/3 ou 1/5), conduisant à une taille de message source codé Lc=L/R0 strictement supérieure à L. Ce message d’information codé est ensuite mémorisé dans un buffer circulaire. A chaque (re-)transmission, les bits codés à envoyer sont lus à partir de positions fixes dans le buffer. Par exemple, lors de la première transmission, le dispositif source lit les N1.q bits codés à partir d’une position POS0 ; puis lors d’une première retransmission, N2.q bits codés sont lus à partir d’une position POS2 ; lors d’une deuxième retransmission, N2.q bits codés sont lus à partir d’une position POS3 ; lors d’une troisième retransmission, N2.q bits codés sont lus à partir d’une position POS1, etc. Les bits codés envoyés à chaque (re-)transmission sont appelés « versions de redondance ».

Dans un système OMAMRC utilisant le protocole IR-type HARQ, les (re-)transmissions sont organisées selon trois phases :

une phase d’initialisation, au cours de laquelle le dispositif de destination d détermine le schéma de modulation et de codage à utiliser par chaque dispositif source, en fonction de la qualité du canal de transmission le séparant de chaque dispositif source ;
une phase de transmission, au cours de laquelle les M dispositifs sources s₁, …, s_Mtransmettent successivement leurs messages d’information codés respectifs en utilisant les schémas de modulation et de codage déterminés par le dispositif de destination d lors de la phase d’initialisation. Pendant cette phase de transmission, le nombre N1 d’éléments de ressource (et incidemment d’utilisations du canal de transmission) est fixe et identique pour tous les dispositifs sources ; et
une phase de retransmission, au cours de laquelle les messages d’information que le dispositif de destination d n’a pas réussi à décoder sont retransmis de façon coopérative, pendant un nombre T_usedd’intervalles de temps, par des nœuds de relayage sélectionnés par le dispositif de destination d. La sélection des nœuds de relayage est effectuée à chaque intervalle de temps parmi les dispositifs sources et/ou des nœuds intermédiaires qui connaissent les messages d’information qui n’ont pu être décodés par le dispositif de destination d, soit parce qu’il s’agit de leurs propres messages d’information, soit parce qu’ils ont eux-mêmes réussi à les décoder. A chaque intervalle de temps, un message d’information associé à un dispositif source non décodé par le dispositif de destination d est retransmis par un ou plusieurs nœuds de relayage. Le nombre maximal de retransmissions possibles est T_max; autrement dit, la phase de retransmission dure au plus T_maxintervalles de temps.

Pour mettre en œuvre la phase de retransmission, un échange d’informations doit se faire avant le début de chaque retransmission entre le dispositif de destination d et les autres nœuds du système (dispositifs sources et/ou nœuds intermédiaires) via des liens ou canaux de retour dits de « feedback » en anglais, souvent limités. Cet échange d’informations vise à permettre au dispositif de destination d d’une part, d’identifier les nœuds qui ont la connaissance des messages d’information qu’il n’est pas parvenu à décoder et qui peuvent être utilisés comme nœuds de relayage de ces messages d’information non décodés, et d’autre part, d’informer le ou les nœuds de relayage sélectionnés pour chaque intervalle de temps pour retransmettre un même message d’information associé à un dispositif source non décodé par le dispositif de destination. A chaque retransmission d’un message d’information associé à une source, une nouvelle version de redondance issue du codage du message d’information en question est utilisée par le ou les nœuds de relayage sélectionnés, les différents nœuds sélectionnés le cas échéant transmettant la même version de redondance.

Le document WO2023/242295 propose un système OMAMRC s’appuyant sur les principes qui viennent être décrits. Dans ce système, le dispositif de destination sélectionne un message d’information source à retransmettre (ou de façon équivalente un dispositif source dont le message d’information doit être retransmis) de sorte à maximiser le rapport signal-sur-bruit (ou SNR pour « Signal-to-Noise Ratio » en anglais) global reçu sur les NR antennes de réception du dispositif de destination. Ainsi, lorsque plusieurs nœuds connaissent le message d’information en question et sont en mesure de retransmettre simultanément une même version de redondance issue du codage de ce message d’information lors de la phase de retransmission, un tel système permet de bénéficier de diversité spatiale en transmission.

Le choix du dispositif source à retransmettre dépend donc du nombre de nœuds de relayage pouvant retransmettre une version de redondance du message d’information associé à ce dispositif source ainsi que de la qualité de leurs liens de transmission avec le dispositif de destination. Une fois le dispositif source sélectionné, le dispositif de destination en informe les nœuds du système, et les nœuds ayant correctement décodé le message d’information associé à ce dispositif source retransmette une même version de redondance issue du codage de ce message d’information. Pour permettre au dispositif de destination de combiner de façon cohérente les versions de redondance reçues sur les NR antennes de réception du dispositif de destination, les nœuds de relayage mettent en œuvre une technique de transmission maximisant le rapport signal à bruit en réception ou MRT (pour « Maximal Ratio Transmission » en anglais). Ceci est réalisé via l’application en transmission d’un vecteur de précodage dont chaque coefficient est appliqué par un des nœuds de relayage impliqués dans la phase de retransmission. Ainsi, à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission, le dispositif de destination informe les nœuds du système OMAMRC du dispositif source sélectionné ; il indique également aux nœuds de relayage concernés par la retransmission d’une version de redondance issue du codage du message d’information associée à ce dispositif source, un vecteur de précodage à appliquer sur cette version de redondance.

Si l’on inclut le précodage dans le canal de transmission, un tel système s’apparente, par sa configuration, à un système à entrée unique et à sorties multiples ou SIMO (pour « Single Input Multiple Output » en anglais). Bien qu’un tel système permette de maximiser le SNR global en réception en exploitant la présence d’antennes multiples au niveau du dispositif de destination et la diversité spatiale offerte lorsqu’une pluralité de nœuds de relayage retransmettent une même version de redondance associée à un message source, il ne tire pas pleinement avantage du degré de liberté MIMO dont il pourrait bénéficier grâce à la pluralité de nœuds de relayage, et notamment de ses capacités en termes de multiplexage spatial.

L’invention permet notamment de pallier cet inconvénient en proposant un procédé de réception par un dispositif de destination multi-antennes ayant reçu des messages émis successivement par M≥2 dispositifs sources, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé au dispositif source, ledit procédé comprenant, suite à une incapacité du dispositif de destination à décoder desdits messages reçus de plusieurs desdits dispositifs sources dits non décodés, pour au moins un intervalle de temps d’une phase de retransmission :

une étape de sélection selon un critère de performance déterminé, d’un ensemble S^optcomprenant au moins deux dispositifs sources non décodés et d’un ensemble B^optde nœuds de relayage de cardinal supérieur ou égal au cardinal de l’ensemble S^opt, un dit nœud de relayage étant un dispositif source ou un dispositif intermédiaire connaissant chacun des messages d’information associés aux dispositifs sources de l’ensemble S^opt;
une étape d’envoi d’instructions de retransmission aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optpour qu’ils transmettent simultanément au dispositif de destination des mêmes deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs source non décodés de l’ensemble S^opt; et
une étape de réception des deuxièmes versions de redondance transmises par les nœuds de relayage, lesdites deuxièmes versions de redondance reçues étant utilisées par le dispositif de destination pour décoder les messages reçus des dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Corrélativement, l’invention vise aussi un dispositif de destination multi-antennes, apte à recevoir des messages émis successivement par M≥2 dispositifs sources, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé au dispositif source, ledit dispositif de destination comprenant des modules activés suite à une incapacité du dispositif de destination à décoder desdits messages reçus de plusieurs desdits dispositifs sources dits non décodés, et pour au moins un intervalle de temps d’une phase de retransmission, lesdits modules comprenant :

un module de sélection, configuré pour sélectionner selon un critère de performance déterminé, un ensemble S^optcomprenant au moins deux dispositifs sources non décodés et un ensemble B^optde nœuds de relayage de cardinal supérieur ou égal au cardinal de l’ensemble S^opt, un dit nœud de relayage étant un dispositif source ou un dispositif intermédiaire connaissant chacun des messages d’information associés aux dispositifs sources de l’ensemble S^opt;
un module d’envoi, configuré pour envoyer des instructions de retransmission aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optpour qu’ils transmettent simultanément au dispositif de destination des mêmes deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs source non décodés de l’ensemble S^opt; et
un module de réception, configuré pour recevoir des deuxièmes versions de redondance transmises par les nœuds de relayage, lesdites deuxièmes versions de redondance reçues étant utilisées par le dispositif de destination pour décoder les messages reçus des dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Il convient de noter que les étapes de sélection, d’envoi d’instructions et de réception peuvent être réitérées pour au moins un autre intervalle de temps de la phase de retransmission, c’est-à-dire en pratique jusqu’à vérification d’un critère d’arrêt prédéfini, de nouvelles versions de redondance étant transmises lors de chaque intervalle de temps. Un tel critère est par exemple un nombre maximal T_maxd’itérations atteint ou l’absence à l’issue d’une retransmission de dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination.

L’invention concerne également un procédé de retransmission par un nœud de relayage d’un système de communication comprenant un dispositif de destination multi-antennes et M≥2 dispositifs sources ayant émis simultanément M messages, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé à ce dispositif source, ledit nœud de relayage pouvant être un dit dispositif source ou un dispositif intermédiaire du système de communication, ledit procédé comprenant :

une étape d’information du dispositif de destination d’une connaissance par le nœud de relayage de messages émis par plusieurs des dispositifs sources ;
une étape de réception, configuré pour recevoir du dispositif de destination une instruction de retransmission, durant un intervalle de temps d’une phase de retransmission, de deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés à un ensemble S^optde dispositifs sources connus du nœud de relayage mais non décodés par le dispositif de destination ; et
une étape d’exécution de ladite instruction de retransmission durant ledit intervalle de temps.

Corrélativement, l’invention vise aussi un nœud de relayage d’un système de communication comprenant un dispositif de destination multi-antennes et M≥2 dispositifs sources ayant émis simultanément M messages, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé à ce dispositif source, ledit nœud de relayage pouvant être un dit dispositif source ou un dispositif intermédiaire du système de communication, ledit nœud de relayage comprenant :

un module d’information, configuré pour informer le dispositif de destination de sa connaissance de messages émis par plusieurs desdits dispositifs sources ;
un module de réception, configuré pour recevoir du dispositif de destination une instruction de retransmission, durant un intervalle de temps d’une phase de retransmission, de deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés à un ensemble S^optde dispositifs sources connus dudit nœud de relayage mais non décodés par le dispositif de destination ; et
un module de retransmission configuré pour exécuter ladite instruction de retransmission durant ledit intervalle de temps.

L’invention vise aussi un système de communication comprenant un dispositif de destination selon l’invention, une pluralité de dispositifs sources et une pluralité de nœuds de relayage selon l’invention, un dit nœud de relayage pouvant être un dit dispositif source ou un dispositif intermédiaire distinct des dispositifs sources.

L’invention a une application privilégiée mais non limitative dans le contexte d’un système de communication utilisant un schéma d’accès multiple orthogonal de type OMAMRC, Orthogonal Multiple Access Multiple-Relay Channel, entre les dispositifs sources, les nœuds de relayage et le dispositif de destination.

Ainsi, conformément à l’invention, lorsque le dispositif de destination n’est pas parvenu à décoder les messages d’information de dispositifs sources, il sélectionne au regard d’un critère de performance déterminé pour chaque intervalle de temps de la phase de retransmission, une pluralité S^optde dispositifs sources non décodés, et une pluralité B^optde nœuds de relayage, qui disposent de la connaissance de ces messages d’information soit parce que ce sont leurs propres messages d’information (lorsque les nœuds de relayage sont des dispositifs sources), soit parce qu’ils sont parvenus à les décoder correctement. Les nœuds de relayage de l’ensemble B^optsont donc en mesure de retransmettre simultanément des mêmes versions de redondance des messages d’information associés à tous les dispositifs sources de l’ensemble S^opt. Un multiplexage spatial des deuxièmes versions de redondance est ainsi opéré par les nœuds de relayage, lors de l’intervalle de temps considéré de la phase de retransmission, sur ʋ couches spatiales, où ʋ correspond au nombre de dispositifs sources non décodés dans l’ensemble S^opt. L’élimination de l’interférence générée par ce multiplexage spatial est avantageusement permise, moyennant la connaissance des canaux de propagation entre les nœuds de relayage et le dispositif de destination, grâce à :

la retransmission simultanée par les nœuds de relayage des mêmes versions de redondance associés à plusieurs dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination ;
un nombre suffisant de nœuds de relayage sélectionnés dans l’ensemble B^optcompte tenu du nombre de dispositifs sources non décodés dans l’ensemble S^opt; et
la présence d’antennes multiples en réception au niveau du dispositif de destination.

La sélection des ensembles S^optet B^optse fait avantageusement en fonction d’un critère de performance prédéterminé, par exemple le dispositif de destination sélectionne les ensembles S^optet B^optqui optimisent ce critère de performance. Un tel critère de performance est par exemple l’information mutuelle associée à la transmission simultanée par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optsélectionné des deuxièmes versions de redondance, et le dispositif de destination sélectionne les ensembles S^optet B^optqui maximisent cette information mutuelle. L’utilisation d’un tel critère de performance et plus particulièrement l’optimisation de l’information mutuelle permet de moyenner les performances du système sur les canaux de propagation entre les nœuds de relayage et le dispositif de destination. On s’assure ainsi que les ensembles sélectionnés S^optet B^optoptimisent les performances globales du système à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission.

Bien entendu d’autres critères de performance peuvent être envisagés, comme par exemple un taux d’erreur bit en réception. En outre, lors de la sélection, on peut chercher à optimiser un tel critère de performance ou en variante, s’assurer que ce critère de performance atteigne au moins une valeur seuil donnée.

Il convient de noter que contrairement à un système MIMO classique constitué d’un dispositif ayant plusieurs antennes en transmission et un autre dispositif ayant plusieurs antennes en réception, la configuration du système de communication selon l’invention est susceptible de changer à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission, puisque l’ensemble B^optest adapté à l’ensemble S^opt, et que ces deux ensembles sont susceptibles de changer entre deux intervalles de temps. Il en résulte que le nombre de couches spatiales considérées lors de la phase de retransmission (et donc incidemment le nombre de nœuds de relayage) peut évoluer d’un intervalle de temps à un autre de la phase de retransmission : la transmission sur un nombre fixé de couches spatiales n’est pas nécessairement à chaque instant la stratégie la plus optimale. La prise en compte d’un tel critère de performance permet d’identifier la meilleure configuration possible à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission.

Grâce à ces caractéristiques, l’invention offre la possibilité d’exploiter pleinement les capacités du système MIMO distribué constitué par le dispositif de destination disposant de plusieurs antennes en réception, les dispositifs sources, et les nœuds de relayage (dispositifs sources et/ou dispositifs intermédiaires) participant au relayage des messages d’information envoyés par les dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination, y compris lorsque les nœuds de relayage ne disposent que d’une (ou n’utilisent qu’une) unique antenne en émission. L’invention permet de choisir pour la phase de retransmission une configuration des nœuds de relayage qui permet d’optimiser les performances du système à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission, et incidemment d’exploiter au mieux la dimension spatiale du système ainsi constitué lorsque cela est opportun compte tenu des conditions de propagation.

Il convient de noter que lorsqu’on évoque ici, par souci de simplification, la retransmission par un nœud de relayage d’un message d’information associé à un dispositif source, il s’agit en fait de la transmission par ce nœud de relayage d’une version de redondance issue du codage de ce message d’information associé au dispositif source.

L’invention permet donc très avantageusement d’améliorer globalement l’efficacité spectrale du système de communication.

Dans un mode particulier de réalisation du procédé de réception, l’étape de sélection comprend une évaluation dudit critère de performance déterminé pour chaque ensemble S possible comprenant Q dispositifs sources non décodés avec 2≤Q≤Qmax pour lequel il existe au moins un ensemble B de nœuds de relayage connaissant chacun des messages d’information associés aux dispositifs sources non décodés dudit ensemble S, Qmax désignant un nombre déterminé choisi inférieur ou égal à un nombre d’antennes de réception du dispositif de destination.

Ce mode de réalisation propose une façon simple et efficace pour sélectionner les nœuds de relayage à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission.

Si Qmax est pris égal au nombre d’antennes de réception du dispositif de destination, ce mode de réalisation se rapproche d’une recherche exhaustive ou quasi-exhaustive sur toutes les combinaisons possibles de dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination et toutes les combinaisons de nœuds de relayage possibles adaptés à ces combinaisons de dispositifs sources. Certaines combinaisons peuvent toutefois être rapidement exclues, telles que par exemple, les combinaisons de dispositifs sources non décodés pour lesquelles il n’est pas possible d’identifier un ensemble de nœuds de relayage de cardinal supérieur ou égal au cardinal de l’ensemble de dispositifs sources non décodés considéré. On peut par ailleurs, dès lors qu’on ne trouve pas pour une combinaison de Q0 dispositifs sources non décodés donnée, une combinaison comprenant un nombre |B| de nœuds de relayage ayant la connaissance des messages d’information associés à chaque dispositif source de cet ensemble telle que |B|≥Q0, arrêter les recherches pour un nombre de dispositifs sources non décodés supérieur à Q0.

On peut également envisager de limiter la valeur de Qmax à un nombre strictement inférieur au nombre d’antennes de réception du dispositif de destination. En effet, on peut aisément montrer que la complexité de l’étape de sélection augmente avec le nombre de dispositifs sources associés à des versions de redondance à retransmettre simultanément considérés dans l’ensemble S^opt. En limitant sciemment ce nombre, on limite la complexité de l’étape de sélection.

Conformément à l’invention, les instructions de retransmission envoyées par le dispositif de destination aux nœuds de relayage sélectionnés ont pour effet de déclencher la retransmission de messages de dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination selon les informations véhiculées par ces instructions de retransmission. Ces instructions de retransmission peuvent être par exemple diffusées sur un canal de broadcast, envoyées dans un canal dédié à chacun des nœuds de relayage sélectionné, etc.

Dans un mode particulier de réalisation, les instructions de retransmission envoyées par le dispositif de destination aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optcomprennent des vecteurs de précodage à appliquer par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optaux deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Corrélativement, dans un mode particulier du procédé de retransmission, l’étape d’exécution comprend la retransmission, durant ledit intervalle de temps de la phase de retransmission, desdites deuxièmes versions de redondance en leur appliquant un vecteur de précodage transmis dans ladite instruction de retransmission.

De tels vecteurs de précodage permettent notamment de mettre en œuvre une technique de transmission de type MRT au niveau des nœuds de relayage pour permettre au dispositif de destination de combiner de façon cohérente les versions de redondance reçues, et ainsi faciliter l’élimination de l’interférence au niveau du dispositif de destination.

Dans un mode particulier de réalisation, les instructions de retransmission comprennent l’ensemble S^optsélectionné, une matrice de précodage comprenant lesdits vecteurs de précodage et une indication pour chaque nœud de relayage du vecteur de précodage à appliquer par ce nœud de relayage.

Ce mode de réalisation est particulièrement bien adapté pour un canal de retour limité entre le dispositif de destination et les nœuds de relayage et partagé par l’ensemble des nœuds de relayage (ex. utilisé de type broadcast). Il permet au dispositif de destination d’informer les nœuds de relayage sélectionnés pour un intervalle de temps de la phase de retransmission en limitant la quantité d’information transmise dans le canal de retour. Les informations transmises dans ce mode de réalisation permettent en effet aux nœuds de relayage d’être informés du précodage à appliquer pour permettre au dispositif de destination d’exploiter les versions de redondance retransmises et qui a conduit à une optimisation (par exemple une maximisation) du critère de performance considéré lors de l’étape de sélection. Par exemple, la matrice de précodage conduit à appliquer au niveau des nœuds de relayage de l’ensemble B^optune technique de transmission de type MRT.

Dans un mode de réalisation particulier, les vecteurs de précodage sont déterminés sur la base d’une puissance transmise par chaque nœud de relayage équirépartie entre les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Ce mode de réalisation permet de limiter la quantité d’information remontée aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optavec les instructions de retransmission. Typiquement, lorsque l’hypothèse d’une puissance équirépartie sur les ʋ couches spatiales (i.e. la même puissance de transmission P0 est appliquée sur chaque couche, autrement dit à chaque dispositif source pour lequel une version de redondance est retransmise) est envisagée au niveau du dispositif de destination lors de l’étape de sélection et pour déterminer la matrice de précodage à appliquer par les nœuds de relayage de l’ensemble B^opt, il n’est pas nécessaire au dispositif de destination d’inclure dans les instructions de retransmission les puissances appliquées au niveau de chaque couche spatiale. Il est suffisant pour les nœuds de relayage de l’ensemble B^optde disposer d’une connaissance de la valeur de P0. Cette connaissance peut résulter d’une transmission de la valeur de P0 (ou d’une information équivalente) par le dispositif de destination aux nœuds de relayage avec les instructions de retransmission, ou être obtenue par les nœuds de relayage par tout autre moyen. Par exemple, les nœuds de relayage peuvent calculer eux-mêmes la valeur de P0 à partir de la connaissance de la matrice de précodage.

Dans un autre mode de réalisation, les vecteurs de précodage sont déterminés sur la base d’une puissance transmise par chaque nœud de relayage répartie entre les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^optde sorte à maximiser une information mutuelle associée à la transmission simultanée par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optsélectionné desdites deuxièmes versions de redondance.

Ce mode de réalisation est plus optimal que celui s’appuyant sur une hypothèse de puissance équirépartie, mais requiert également une remontée d’information plus importante vers les nœuds de relayage de l’ensemble B^opt, puisque le dispositif de destination doit les informer des puissances allouées à chaque couche spatiale.

Dans l’un ou l’autre de ces modes de réalisation, les instructions de retransmission peuvent donc comprendre en outre une indication d’une répartition de la puissance transmise par chaque nœud de relayage entre les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Dans un mode particulier de réalisation, le procédé de réception et/ou le procédé de retransmission est/sont mis en œuvre par un ordinateur.

L’invention vise également un programme d’ordinateur sur un support d’enregistrement, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un ordinateur ou plus généralement dans un dispositif de destination conforme à l’invention et comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre d’un procédé de réception tel que décrit ci-dessus.

L’invention vise également un programme d’ordinateur sur un support d’enregistrement, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un ordinateur ou plus généralement dans un nœud de relayage conforme à l’invention et comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre d’un procédé de retransmission tel que décrit ci-dessus.

Chacun de ces programmes 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.

L’invention vise aussi un support d'information ou un support d’enregistrement lisibles par un ordinateur, et comportant des instructions d’un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.

Le support d'information ou d’enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker les programmes. 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 un disque dur, ou une mémoire flash.

D'autre part, le support d'information ou 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 lien radio, par lien optique sans fil ou par d'autres moyens.

Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.

Alternativement, le support d'information ou d’enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel un programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé de réception ou du procédé de retransmission selon l’invention.

On peut également envisager, dans d'autres modes de réalisation, que le procédé de réception, le dispositif de destination, le procédé de retransmission, le nœud de relayage et le système de communication selon l’invention présentent en combinaison tout ou partie des caractéristiques précitées.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :

FIG. 1laFIG. 1, déjà décrite, représente, un système de communication coopératif de l’état de la technique ;

FIG. 2laFIG. 2représente un système de communication selon l’invention, dans un mode particulier de réalisation ;FIG. 3laFIG. 3représente l’architecture matérielle du dispositif de destination et des nœuds de relayage du système de communication de laFIG. 2, dans un mode particulier de réalisation ;

FIG. 4laFIG. 4représente les modules fonctionnels du dispositif de destination (fig. 4A) et des nœuds de relayage (fig. 4B) du système de communication de laFIG. 2, dans un mode particulier de réalisation ;

FIG. 5laFIG. 5représente les principales étapes d’un procédé de réception et d’un procédé de retransmission tels qu’ils sont mis en œuvre respectivement par le dispositif de destination et par les nœuds de relayage du système de communication de laFIG. 2; et

FIG. 6laFIG. 6représente un codage incrémental mis en œuvre dans le contexte de l’invention.

Description de l’invention

LaFIG. 2représente, dans son environnement, un système de communication 1 conforme à l’invention, dans un mode particulier de réalisation.

Le système de communication 1 comprend :

une pluralité de dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M, M désignant un nombre entier supérieur ou égal à 2, chaque dispositif source étant apte à envoyer au moins un message d’information. On suppose ici que chaque dispositif source comprend une unique antenne de transmission ; et
un dispositif de destination D multi-antennes, conforme à l’invention et destiné à recevoir les messages d’information envoyés par les dispositifs sources S₁, S₂, …., S_M. Le dispositif de destination D est équipé ici d’un nombre NR d’antennes de réception, NR désignant un nombre entier supérieur ou égal à 2.

Conformément à l’invention, le système de communication 1 met en œuvre une technique de communication coopérative s’appuyant sur des nœuds de relayage configurés pour retransmettre les messages des dispositifs sources qui n’ont pas pu être correctement décodés par le dispositif de destination D. Ces nœuds de relayage peuvent être sélectionnés parmi les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M(qui sont alors dits coopératifs) et/ou selon la configuration du système de communication 1, parmi d’autres dispositifs dits intermédiaires (ou relais) R_M+1, …, R_M+Ldu système de communication 1, L désignant un nombre entier supérieur ou égal à 1. Ces dispositifs intermédiaires R_M+1, …, R_M+Lsont équipés d’une unique antenne de transmission et sont dédiés uniquement au relayage des messages des dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Mvers le dispositif de destination D (contrairement aux dispositifs sources, ils n’ont pas de messages d’information propres à transmettre au dispositif de destination D). Dans la suite, par souci de simplification, on indexe par j, j ∈ ={1,…,M+L} les dispositifs du système de communication 1 (désignés alors par « dispositif j », pour j ∈ ) à l’exception du dispositif de destination D : ainsi les index j=1,…,M désignent respectivement les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Met les index j=M+1,…,M+L désignent respectivement les dispositifs intermédiaires R_M+1, …, R_M+L.

On note que le système de communication 1 peut ne pas comprendre de dispositifs intermédiaires R_M+1, …, R_M+Luniquement dédiés au relayage, auquel cas les nœuds de relayage sont uniquement sélectionnés parmi les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M.

Aucune limitation n’est attachée à la nature des différents dispositifs appartenant au système de communication 1. Par exemple, les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Mpeuvent être des équipements utilisateurs ou UE (pour « User Equipments » en anglais) tels que des terminaux, des objets IoT (pour « Internet of Things » en anglais), etc., le dispositif de destination D être une station de base d’un réseau 5G ou 6G, et les dispositifs intermédiaires (purs relais) être d’autres équipements utilisateurs connectés au réseau. Cet exemple n’est toutefois donné qu’à titre illustratif et n’est pas limitatif en soi, l’invention pouvant s’appliquer dans d’autres contextes, comme par exemple au sein d’un réseau propriétaire, d’un réseau adhoc, etc.

Il convient de noter que la notion d’« antenne » couvre indifféremment ici une antenne physique, un élément rayonnant d’une telle antenne physique ou une antenne logique telle qu’un port d’antenne (ou AP pour « Antenna Port » en anglais) défini notamment dans les spécifications du standard 3GPP. Un port d’antenne est une notion abstraite définie au paragraphe 4.4.1 du document 3GPP TS 38.211 intitulé « Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical channels and modulation (Release 17) » v17.7.0 (2024-03), selon laquelle le canal sur lequel un symbole d’un port d’antenne est transmis peut être déduit du canal sur lequel un autre symbole du même port d’antenne est transmis.

Dans le mode de réalisation décrit ici, le système de communication 1 utilise un schéma d’accès multiple orthogonal de type OMAMRC s’appuyant sur un protocole de retransmission à redondance incrémentale de type « IR-type HARQ » tel qu’évoqué précédemment. Les (re-)transmissions entre les dispositifs du système de communication 1 sont organisées selon trois phases :

une phase d’initialisation φ0, au cours de laquelle le dispositif de destination D détermine le schéma de modulation et de codage à utiliser par chaque dispositif source S₁, S₂, …, S_M, en fonction de la qualité du canal de transmission le séparant de ce dispositif source. Le dispositif de destination D informe les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Mdes schémas de modulation et de codage choisis via un lien de retour ;
une phase de transmission φ1, au cours de laquelle les M dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Mtransmettent successivement leurs messages d’information respectifs, codés en utilisant les schémas de modulation et de codage déterminés par le dispositif de destination D lors de la phase d’initialisation. Pendant cette phase de transmission, le nombre N1 d’éléments de ressource (et incidemment d’utilisations du canal de transmission) est fixe et identique pour tous les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M; et
une phase de retransmission φ2, qui dure au plus T_maxintervalles de temps, et qui s’appuie à chaque intervalle de temps, conformément à l’invention, sur une pluralité de nœuds de relayage qui retransmettent simultanément une pluralité de messages d’information (plus précisément des versions de redondance issues du codage de ces messages d’information) associés à une pluralité de dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination D.

Dans le mode de réalisation décrit ici, les dispositifs (dispositifs sources, de destination et le cas échéant dispositifs intermédiaires) du système de communication 1 ont l’architecture matérielle d’un ordinateur 2 telle que représentée sur laFIG. 3. Cet ordinateur 2 comprend notamment un processeur PROC, une mémoire vive MEM, une mémoire morte ROM, une mémoire non volatile NVM, et des moyens COM de communication.

La mémoire non volatile NVM du dispositif de destination D constitue un support d’enregistrement conforme à l’invention, lisible par le processeur PROC et sur lequel est enregistré un programme PROG-D conforme à l’invention.

Ce programme PROG-D comporte des instructions définissant les principales étapes d’un procédé de réception selon l’invention, et définit plus spécifiquement les modules fonctionnels du dispositif de destination D qui s’appuient et/ou commandent tout ou partie des éléments PROC, MEM, ROM, NVM, et COM de l’ordinateur 2 évoqués précédemment. Ces modules fonctionnels comprennent notamment, dans le mode de réalisation décrit ici, comme illustré sur la fig. 4A, des modules activés suite à une incapacité du dispositif de destination D à décoder (correctement) des messages reçus de plusieurs dispositifs sources dits non décodés et pour au moins un intervalle de temps de la phase de retransmission φ2, ces modules comprenant :

- un module de sélection 3, configuré pour sélectionner selon (i.e. en fonction d’) un critère de performance déterminé, un ensemble S^optcomprenant au moins deux dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination D, et un ensemble B^optde nœuds de relayage adapté à cet ensemble S^optayant un cardinal |B^opt| supérieur ou égal au cardinal |S^opt| de l’ensemble S^opt. Dans le mode de réalisation décrit ici, le module de sélection 3 est configuré pour sélectionner les ensembles S^optet B^optqui optimisent le critère de performance en question. Toutefois, dans une variante de réalisation, on peut envisager que le module de sélection 3 soit configuré pour sélectionner des ensembles S^optet B^optqui permettent au critère de performance considéré d’atteindre une valeur seuil déterminée (par exemple tels que le critère de performance soit supérieur à la valeur seuil en question) ;

- un module d’envoi 4, configuré pour envoyer des instructions de retransmission aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optpour qu’ils transmettent simultanément au dispositif de destination D des mêmes deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs source non décodés de l’ensemble S^opt; et

- un module de réception 5, configuré pour recevoir des versions de redondance transmises par les nœuds de relayage, ces versions de redondance étant destinées à être utilisées par le dispositif de destination D pour décoder les messages reçus des dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Les fonctions des modules 3 à 5 sont décrites davantage ultérieurement en référence aux étapes du procédé de réception selon l’invention et à laFIG. 5.

Comme évoqué précédemment, dans le mode de réalisation décrit ici, les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Met les dispositifs intermédiaires R_M+1, R_M+2, …, R_M+Ldu système de communication 1 sont tous susceptibles d’être sélectionnés comme nœuds de relayage par le dispositif de destination D lors de la phase de retransmission. Chacun de ces dispositifs est donc susceptible d’être un nœud de relayage conforme à l’invention, et comprend dans sa mémoire non volatile NVM, lisible par le processeur PROC, un programme PROG-R conforme à l’invention.

Ce programme PROG-R comporte des instructions définissant les principales étapes d’un procédé de retransmission selon l’invention mis en œuvre par un nœud de relayage, et plus spécifiquement les modules fonctionnels d’un tel nœud de relayage (et donc des dispositifs sources et des dispositifs intermédiaires) qui s’appuient et/ou commandent tout ou partie des éléments PROC, MEM, ROM, NVM, et COM de l’ordinateur 2 évoqués précédemment. Ces modules fonctionnels comprennent notamment, dans le mode de réalisation décrit ici, comme illustré sur la fig. 4B :

- un module d’information 6, configuré pour informer le dispositif de destination D de sa connaissance le cas échéant de messages émis par plusieurs des dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M. La connaissance d’un message d’information associé à un dispositif source, comme évoqué précédemment, peut provenir du fait que le nœud de relayage est ledit dispositif source en question, ou qu’il a correctement décodé le message reçu du dispositif source lors de la phase de transmission φ1 ou à l’issue d’un intervalle de temps précédent de la phase de retransmission φ2 ;

- un module de réception 7 configuré pour recevoir le cas échéant du dispositif de destination D une instruction de retransmission, durant un intervalle de temps donné de la phase de retransmission φ2, de deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés à un ensemble S^optde dispositifs sources connus du nœud de relayage mais non décodés par le dispositif de destination D ; et

- un module de transmission 8 configuré pour exécuter cette instruction de retransmission durant l’intervalle de temps donné.

Les fonctions des modules 6 à 8 sont décrites davantage ultérieurement en référence aux étapes du procédé de retransmission selon l’invention et à laFIG. 5décrite maintenant.

LaFIG. 5représente les principales étapes des procédés de réception et de retransmission tel qu’ils sont mis en œuvre respectivement par le dispositif de destination D et par les nœuds de relayage sélectionnés par ce dispositif de destination D lors de la phase de retransmission φ2.

Les différents dispositifs (dispositifs sources, dispositif de destination et dispositifs intermédiaires) du système de communication 1 sont supposés synchronisés, et les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Msont supposés statistiquement indépendants (pas de corrélation entre eux).

Comme évoqué précédemment, pendant la phase d’initialisation φ0 qui précède la transmission de trames de données par les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M, le dispositif de destination D détermine pour chaque dispositif source S_m, m=1,…M, le schéma de modulation et de codage (ou MCS pour « Modulation and Coding Scheme » en anglais) que celui-ci doit utiliser pour transmettre des données (étape E10). La façon dont le dispositif de destination D procède à cet effet relève de techniques d’adaptation de lien, connues de l’homme du métier et non décrites ici. Le dispositif de destination D envoie à chaque dispositif source S_m, m=1,…,M, via un canal de contrôle à débit limité, une information identifiant de façon non ambiguë le schéma MCSm qui lui a été attribué (étape E20). Cette information est par exemple, dans le contexte d’un réseau 5G, un indice de schéma MCS pointant dans une table déterminée vers une modulation MOD, un rendement de codage à obtenir en sortie d’un schéma de codage COD déterminé (par exemple un code LDPC), et une valeur d’efficacité spectrale à utiliser pour transmettre ses données utiles.

Aucune limitation n’est attachée aux modulations ni aux types de codage qui peuvent être envisagés dans le contexte de l’invention. Par exemple, on peut envisager d’utiliser des modulations par changement de phase (ou PSK pour « Phase Shift Keying » en anglais) ou d’amplitude en quadrature (ou QAM pour « Quadrature Amplitude Modulation » en anglais) d’ordres diverses, des schémas de codage type LDPC (pour « Low Parity Check Code » en anglais), turbo-codes ou codes convolutifs, systématiques ou non systématiques, ou tout autre schéma de modulation et/ou de codage.

Suite à cette phase d’initialisation φ0, la phase de transmission φ1 démarre.

Chaque dispositif source S_m, m=1,…,M, attache aux données utiles (message d’information au sens de l’invention) qu’il souhaite transmettre au dispositif de destination D un CRC (pour « Cyclic Redundancy Check » en anglais) pour la détection d’erreurs, puis code les données utiles complétées par le CRC au moyen du schéma de codage COD.

Dans le cadre de l’utilisation d’un protocole de type IR-HARQ s’appuyant sur un codage incrémental, le message d’information incluant le CRC est codé par le dispositif source S_mavec un code mère de très bas rendement (par exemple 1/3 ou 1/5), typiquement inférieur au rendement du schéma MCSm indiqué durant la phase d’initialisation. Le nombre de bits du message d’information du dispositif source S_mdépend du rendement de codage et de la modulation MOD du schéma MCSm indiqué durant la phase d’initialisation φ0. Plus particulièrement, où désigne le nombre de bits par symbole portés par la modulation. Le message d’information codé issu de ce codage (ou mot de code) est ensuite mémorisé par le dispositif source S_m, par exemple dans sa mémoire non volatile NVM, dans un buffer circulaire comme illustré sur laFIG. 6. Dans l’exemple envisagé sur laFIG. 6, un code mère systématique de rendement 1/3 est considéré. De façon connue en soi, les bits codés obtenus en sortie d’un code systématique sont constitués des bits d’information (bits dits « systématiques ») fournis en entrée du code (éventuellement poinçonnés) et de bits de redondance.

Les bits codés mémorisés dans le buffer circulaire sont organisés en un certain nombre de versions dites de redondance notées RV0_m, RV1_m, etc. démarrant à des positions déterminées POS0_m, POS1_m, ..., sur le buffer, et dont les dimensions sont fixées en fonction du nombre d’éléments de ressources disponibles pour chaque (re)transmission. Ainsi, la première version de redondance RV0_mest de dimension N1.q_m, puis les versions de redondance suivantes sont de dimension N2.q_m.La première version de redondance RV0_mest choisie en outre de sorte à être auto-décodable (« self-decodable » en anglais). Par exemple, elle comprend des bits systématiques comme illustré sur laFIG. 6. On note que la configuration des positions POS0_m, POS1_m,POS2_m, POS3_millustrées à laFIG. 6est celle proposée par le standard 3GPP et n’est qu’un exemple illustratif, non limitative en soi. D’autres configurations peuvent être envisagées.

Lors de la phase de transmission φ1, la première version de redondance RV0_mest transmise par le dispositif source S_m, après avoir modulé les bits codés contenus dans cette version de redondance RV0_mavec la modulation MOD correspondant au schéma MCSm déterminé par le dispositif de destination D (étape E30). Les autres versions de redondance sont transmises ultérieurement si nécessaire pendant la phase de retransmission φ2, comme décrite ultérieurement.

Les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_Mtransmettent leurs premières versions de redondance respectives RV0₁, RV0₂, …, RV0_Mau dispositif de destination D, à tour de rôle durant M intervalles de temps de la phase de transmission φ1. On note que lorsqu’un dispositif source S_mtransmet sa première version de redondance RV0_mau cours d’un intervalle de temps, les autres dispositifs du système de communication 1 (i.e. le dispositif de destination, les autres dispositifs sources S_j, j=1,…, M et j≠m, et le cas échéant les dispositifs intermédiaires (R_M+1, R_M+2, …, R_M+L) écoutent le canal de transmission (sans transmettre).

A l’issue de la phase de transmission φ1 (ou de chaque intervalle de temps de la phase de transmission φ1), le dispositif de destination D tente de décoder les messages reçus des dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M(étape E40). Par abus de langage, dans la suite de la description, « décoder (correctement) un message reçu d’un dispositif » est parfois désigné par « décoder le dispositif » en question.

Le dispositif de destination D identifie les dispositifs sources dont il a pu décoder correctement les messages (désignés ici par « dispositifs décodés ») en utilisant les CRC attachés aux messages d’information des dispositifs sources, de façon connue en soi. On note l'ensemble dit de décodage du dispositif de destination D comprenant les dispositifs sources correctement décodés par le dispositif de destination D à l’issue de la phase de transmission, et par l’ensemble complémentaire de l’ensemble de décodage qui comprend les dispositifs sources que le dispositif de destination D n’a pas été capable de décoder correctement.

Les autres dispositifs j, j ∈ du système de communication 1 procèdent de façon identique à partir des messages qu’ils ont reçus pendant la phase de transmission (étape E50). On désigne par , j ∈ l'ensemble de décodage d’un dispositif j du système de communication 1, et par , j ∈ , l'ensemble des dispositifs sources qui n’ont pas été correctement décodés par le dispositif j. On note que si le dispositif j est un dispositif source du système de communication 1, l’ensemble de décodage comprenda minimale dispositif j.

Si n’est pas vide (c’est-à-dire qu’il existe au moins un dispositif source non décodé par le dispositif de destination D à l’issue de la phase de transmission φ1), le dispositif de destination D en informe les autres dispositifs j, j ∈ , du système de communication 1, par exemple en envoyant un message de non-acquittement NACK dans un canal de contrôle ou un canal de feedback (étape E60). Sinon, le dispositif de destination D envoie un message d’acquittement ACK dans le canal de contrôle ou de feedback, et une nouvelle phase de transmission φ1 (précédée éventuellement d’une nouvelle phase d’initialisation φ0 si les conditions de propagation l’exigent) peut être mise en œuvre par les dispositifs sources S₁, S₂, …, S_M.

On note que les messages d’acquittement ACK et de non-acquittement NACK ne sont pas nécessairement explicites. Par exemple, le dispositif de destination peut envoyer aux dispositifs du système de communication 1 l’ensemble de dispositifs sources qu’il a été dans l’incapacité de décoder lors de la phase de transmission, et si cet ensemble n’est pas vide, cela est interprété par les dispositifs du système de communication 1 comme un message de non-acquittement. A l’inverse si l’ensemble transmis est vide, les dispositifs du système de communication 1 l’interprètent comme un message d’acquittement.

L’envoi du message de non-acquittement par le dispositif de destination D déclenche la phase de retransmission φ2. La phase φ2 de retransmission est destinée à permettre au dispositif de destination D de décoder correctement les messages d’information des dispositifs sources de son ensemble et dure un nombre maximal T_maxd’intervalles de temps (autrement dit, un nombre maximal T_maxde retransmissions est permis). On suppose ici que l’ensemble comprend au moins deux dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination D.

Les étapes décrites ci-après sont réitérées pour au moins T_used≥1 intervalle(s) de temps de la phase de retransmission φ2, jusqu’à vérification d’un critère d’arrêt prédéterminé (étape test E70). Dans le mode de réalisation décrit ici, ce critère d’arrêt est l’atteinte du nombre maximal T_maxde retransmissions (soit t= T_max) ou l’obtention à l’issue de l’intervalle de temps t de la phase de retransmission d’un ensemble vide. Bien entendu, d’autres critères d’arrêt peuvent être envisagés.

Dans la suite, chaque intervalle de temps de la phase de retransmission φ2 est indexé par t, et on désigne par et les ensembles de décodage respectifs du dispositif de destination D et de chaque dispositif j du système de communication 1, avec j ∈ , à l’issue de l’intervalle de temps t de la phase de retransmission φ2, et par et leurs ensembles complémentaires (c’est-à-dire comprenant les dispositifs sources non correctement décodés).

Durant un intervalle de temps t de la phase de retransmission φ2, 1≤t≤T_used, un dispositif j du système de communication 1 peut aider le dispositif de destination D à décoder un dispositif source S_mde l’ensemble et donc servir de nœud de relayage pour ce dispositif source s’il connait le message d’information associé au dispositif source S_m, soit parce que ce dispositif est lui-même le dispositif source S_msoit parce qu’il a correctement décodé son message d’information lors d’un intervalle de temps précédent de la phase de retransmission φ2 ou à l’issue de la phase de transmission. Comme évoqué précédemment, si le dispositif j est un dispositif source du système de communication 1, l’ensemble de décodage comprenda minimale dispositif j.

Suite à l’envoi du message de non-acquittement du dispositif de destination D, le dispositif de destination D est informé des dispositifs du système de communication 1 connaissant les messages d’information associés aux dispositifs sources de l’ensemble (E80).

A cet effet, différentes façons de procéder peuvent être envisagées.

Par exemple, sur réception du message de non-acquittement NACK du dispositif de destination D, les dispositifs j, j ∈ , du système de communication 1 informent le dispositif de destination D, via leurs modules d’information 6 respectifs (par exemple au moyen d’un message envoyé au dispositif de destination D dans le canal de contrôle ou de feedback), de leurs ensembles de décodage respectifs , j ∈ .

Selon un autre exemple, le dispositif de destination D informe les dispositifs j, j ∈ du système de communication 1 de son ensemble de décodage ou de son ensemble de dispositifs sources non décodés et les dispositifs j, j ∈ , du système de communication 1 informent le dispositif de destination D, via un message envoyé en retour par leurs modules d’information 6 respectifs (par exemple dans le canal de contrôle ou de feedback), lorsqu’ils connaissent l’un ou des messages d’informations non décodés par le dispositif de destination D en identifiant le(s) message(s) connu(s).

Conformément à l’invention, lorsque l’ensemble comprend au moins deux dispositifs sources, le dispositif de destination D peut sélectionner un ensemble B^opt(indice t omis par souci de simplification) de plusieurs nœuds de relayage parmi les dispositifs j, j ∈ , du système de communication 1 pour retransmettre simultanément lors de l’intervalle de transmission t les versions de redondance associées à un même ensemble S^opt(indice t également omis) comprenant au moins deux dispositifs sources de l’ensemble . L’ensemble B^optregroupe des dispositifs du système de communication 1 qui connaissent tous au sens de l’invention les messages d’information associés à chacun des dispositifs sources de l’ensemble S^opt. Son cardinal |B^opt| est au moins supérieur au cardinal |S^opt| de l’ensemble S^opt.

Les ensembles S^optet B^optsont sélectionnés par le dispositif de destination D, via son module de sélection 3, à l’issue de chaque intervalle de temps t-1 de sorte à optimiser un critère de performance déterminé (étape E90), par exemple le dispositif de destination D sélectionne des ensembles optimisant une information mutuelle. La façon dont cette sélection est opérée est décrite plus en détail ultérieurement, en référence aux Annexes 1 et 2. On désigne dans la suite par b₁,..,b_|Bopt|les nœuds de relayage de l’ensemble B^optet par les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.

Il convient de noter que, dans le mode de réalisation décrit ici, si lors de l’étape de sélection E90, il n’est pas possible pour le dispositif de destination D d’identifier plusieurs dispositifs du système de communication 1 ayant tous connaissance d’une même pluralité de dispositifs sources non décodés par le dispositif de destination D, ou s’il ne reste plus qu’un seul dispositif source non décodé par le dispositif de destination D, ou encore si l’optimisation du critère de performance conduit à une telle configuration, le dispositif de destination D peut décider de ne retransmettre lors de l’intervalle de temps t qu’un seul message d’information associé à un seul dispositif source non décodé, en s’appuyant sur un ou plusieurs nœuds de relayage, comme dans l’état de la technique. En d’autres mots, dans le mode de réalisation décrit ici, le dispositif de destination D tente autant que possible de privilégier la mise en œuvre d’un multiplexage spatial (retransmission des mêmes versions de redondance associées à une pluralité de dispositifs sources distincts via une pluralité de nœuds de relayage) ; toutefois, si les conditions ne s’y prêtent pas ou conduisent par exemple à une valeur du critère de performance moins optimale que sans mettre en œuvre de multiplexage spatial, le dispositif de destination D ne déclenche la retransmission de la version de redondance associée qu’ à un seul dispositif source non décodé durant l’intervalle de temps considéré. Cette situation est bien entendu susceptible de changer d’un intervalle de temps à un autre de la phase de retransmission.

Une fois les ensembles S^optet B^optsélectionnés, le dispositif de destination D détermine la matrice de précodage complexe notée comprenant (en ligne) les vecteurs de précodage à appliquer au niveau de chaque nœud de relayage de l’ensemble B^optsur les messages retransmis des dispositifs sources de l’ensemble S^opt. La matrice est de dimensions |B^opt| x ʋ où ʋ=|S^opt| désigne le nombre de dispositifs sources dans l’ensemble S^opt(étape E100).

La matrice de précodage est déterminée par exemple par le dispositif de destination D de sorte à permettre aux nœuds de relayage sélectionnés d’appliquer une technique de transmission MRT. De façon connue en soi, la matrice de précodage est constituée des ʋ meilleurs vecteurs propres orthogonaux de la matrice (classés par ordre décroissant des valeurs propres correspondantes) où désigne la matrice du canal de propagation équivalent entre les nœuds de relayage de l’ensemble B^optet les NR antennes de réception du dispositif de destination D et est la matrice de covariance du bruit plus interférence (celle-ci peut être approximée par une matrice identité pour réduire la complexité). Une estimation de la matrice est supposée ici connue par le dispositif de destination D, grâce à des techniques connues de l’homme du métier. Le vecteur propre est destiné à être appliqué pour précoder la version de redondance associée au dispositif source de l’ensemble S^opt.

Bien entendu, d’autres critères peuvent être envisagés.

Le dispositif de destination D envoie ensuite au moyen de son module d’envoi 4 et via le canal de contrôle ou de feedback, des instructions de retransmission aux nœuds de relayage b₁,..,b_|Bopt|de l’ensemble B^optpour l’intervalle de temps t pour qu’ils transmettent simultanément lors de cet intervalle de temps t, des mêmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt(étape E110). Dans le mode de réalisation décrit ici, les instructions de retransmission sont diffusées (« broadcastées ») à tous les dispositifs du système de communication 1. Dans le mode de réalisation décrit ici, les instructions de retransmission comprennent l’ensemble S^opt, la matrice de précodageV(qui comprend les vecteurs de précodage à appliquer par les nœuds de relayage) et un vecteurbde dimension |B^opt| établissant la correspondance entre les noeuds de relayage sélectionnés et les vecteurs de précodage transmis dans la matrice de précodage à appliquer par chaque nœud de relayage. Typiquement, le dispositif du système de communication 1 dont l’index est désigné par la j-ème composante b_jdu vecteurb(autrement dit le nœud de relayage b_javec les notations introduites précédemment) applique la j-ième ligne de la matrice de précodageV, et plus particulièrement le coefficient au message associé au l-ième dispositif source désigné dans l’ensemble S^opt.

En variante, on peut envisager que le dispositif de destination D envoie individuellement à chaque nœud de relayage sélectionné l’instruction de retransmission le concernant. Dans cette variante, l’instruction de retransmission comprend l’ensemble S^opt, le vecteur de précodage à appliquer par le nœud de relayage en question ainsi qu’une indication des versions de redondance à transmettre pour les dispositifs sources de l’ensemble S^opt.

Le dispositif de destination D peut également fournir, dans les instructions de retransmission, une indication de la répartition entre les dispositifs sources de l’ensemble S^optde la puissance transmise par chaque nœud de relayage b₁,..,b_|Bopt|, telle que cette répartition a été prise en compte lors de la détermination de la matrice de précodageV, et que les nœuds de relayage b₁,..,b_|Bopt|de l’ensemble B^optdoivent appliquer lors de la retransmission.

Par exemple, si la matrice de précodageVest déterminée sur la base d’une puissance transmise par chaque nœud de relayage de l’ensemble B^optéquirépartie sur les ʋ dispositifs sources de l’ensemble S^opt, le dispositif de destination D peut envoyer dans les instructions de retransmission une indication de la puissance P0 à appliquer à chaque dispositif source de l’ensemble S^opt.

En variante, la valeur de P0 peut être calculée par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optà partir de la connaissance de la matrice de précodageV(par exemple lorsque cette matrice de précodage est broadcastée par le dispositif de destination D sur le canal de contrôle à tous les dispositifs du système de communication 1) et de l’expression suivante :

où P désigne la puissance de transmission d’un nœud de relayage b_j.

Si l’hypothèse d’une puissance équirépartie entre les dispositifs sources n’est pas appliquée, alors dans ce cas le dispositif de destination D transmet, dans les instructions de retransmission, le vecteur des puissances à appliquer à chaque dispositif source de l’ensemble S^opt.

Sur réception des instructions de retransmission du dispositif destinataire D, chaque nœud de relayage b₁,..,b_|Bopt|de l’ensemble B^optretransmet simultanément au dispositif de destination D, lors de l’intervalle de temps t, des versions de redondance des messages d’information associés aux dispositifs sources de l’ensemble S^optauxquelles sont appliqués les coefficients du vecteur de la matrice de précodage qui lui est associé (étape E120). Ainsi, lors de l’étape E120, les nœuds de relayage b₁,..,b_|Bopt|de l’ensemble B^optexécutent, via leurs modules de retransmission 8 respectifs, les instructions de retransmission qui leur ont été transmises.

Plus particulièrement, lors de l’intervalle de temps t, tous les nœuds de relayage b₁,..,b_|Bopt| de l’ensemble B^opttransmettent simultanément au dispositif de destination D (via leurs modules de retransmission 8 respectifs) les mêmes versions de redondance issues du codage des messages d’information des dispositifs sources de l’ensemble S^optauxquelles ils appliquent les vecteurs de précodage de la matrice de précodageVqui leur ont été communiqués dans les instructions de retransmission. Il convient de noter que lorsque les instructions de retransmission sont diffusées (broadcastées) par le dispositif de destination D à tous les dispositifs du système de communication 1, chaque dispositif est en mesure de tenir à jour la version de redondance à retransmettre pour un dispositif source à chaque intervalle de temps de la phase de retransmission, et ainsi à identifier la version de redondance à retransmettre pour l’intervalle de temps t pour lequel il a été sélectionné le cas échéant. On note la version de redondance transmise à l’intervalle de temps pour le dispositif source avec, dans le mode de réalisation particulier décrit ici s’appuyant sur la figure 6 et 4 versions de redondance distinctes, où désigne le nombre de retransmissions du message d’information associé au dispositif source (incluant celle de l’intervalle de temps t) sous forme de versions de redondance.

Chaque nœud de relayage b_j, j=1,…, |B^opt|, transmet ainsi simultanément, lors de l’intervalle de temps t, la combinaison linéaire des ʋ versions de redondance associées respectivement aux ʋ dispositifs sources de l’ensemble S^optpondérées par les coefficients de la matrice de précodageV, soit :

où , l=1,…, ʋ, désignent des coefficients de la matrice de précodageV(et plus précisément du vecteur de précodage alloué au nœud de relayage b_j), et désigne le k-ème ( ) symbole modulé codé de la -ième version de redondance issue du codage du message d’information associé au dispositif source avec La version de redondance transmise à l’intervalle est obtenue par le nœud de relayage à partir d’un buffer circulaire tel que celui représenté à la figure 6, généré à partir de sa connaissance du message d’information associé au dispositif source . La version de redondance transmise est obtenue en lisant dans le buffer les bits codés à partir de la position POS Ainsi, pour l’intervalle de temps indexé par t=1, la version de redondance RV est lue à partir de la position POS dans les buffers circulaires correspondant à chaque message d’information associé au dispositif source , pour l=1,…, ʋ. Par la suite, les versions de redondance sont transmises, dans le mode de réalisation décrit ici, dans l’ordre qui suit : , etc.

Lors de l’intervalle de temps t et de l’étape E120, tous les nœuds de relayage b₁,..,b_|Bopt| de l’ensemble B^opttransmettent donc simultanément une combinaison linéaire des mêmes versions de redondance associées aux dispositifs sources de l’ensemble S^opt, la combinaison linéaire différant d’un nœud de relayage à un autre en fonction des vecteurs de précodage appliqués. Durant cet intervalle de temps t, tous les nœuds de relayage utilisent donc de façon identique le même nombre d’éléments de ressource (i.e. même nombre N2 d’utilisations du canal).

Sur réception par le dispositif destinataire D (via son module de réception 5) des versions de redondance transmises lors de l’intervalle de temps t par les nœuds de relayage b₁,..,b_|Bopt| de l’ensemble B^opt, le dispositif de destination D tente de décoder les messages reçus lors de la phase de transmission φ1 des dispositifs sources de l’ensemble S^opten utilisant les nouvelles versions de redondance transmises par les nœuds de relayage (étape E130). La façon dont procède à cet effet le dispositif de destination D est connue en soi et relève de techniques classiquement utilisées dans le cadre d’un protocole IR-HARQ, non décrites ici.

Le dispositif de destination D identifie les nouveaux dispositifs sources dont il a pu décoder correctement les messages en utilisant les CRC attachés aux messages d’information de ces dispositifs sources, comme décrit précédemment et met à jour son ensemble de décodage et l’ensemble complémentaire à l’issue de l’intervalle de temps t.

Si l’ensemble de décodage est vide (tous les dispositifs sources S₁,…,S_Msont correctement décodés), le dispositif de destination D envoie un message d’acquittement ACK dans le canal de contrôle ou de feedback, et la phase de retransmission φ2 est achevée (étape E140). Une nouvelle phase de transmission φ1 (précédée éventuellement d’une nouvelle phase d’initialisation φ0 si les conditions de propagation l’exigent) peut être mise en œuvre pour de nouveaux messages d’information des dispositifs sources S₁,…,S_M.

Si n’est pas vide (c’est-à-dire qu’il existe encore à l’issue de l’intervalle de temps t au moins un dispositif source non décodé par le dispositif de destination D), le dispositif de destination D en informe les autres dispositifs j, j ∈ , du système de communication 1, en envoyant un message de non-acquittement NACK dans le canal de contrôle de feedback de façon identique à ce qui a été fait précédemment lors de l’étape E60 (étape E140). Si le nombre maximal de retransmissions n’est pas atteint (étape test E70), les étapes E80 à E140 sont réitérées pour un nouvel intervalle de temps t+1.

Nous allons maintenant décrire comment la sélection des ensembles B^optet S^optest réalisée par le module de sélection 3 du dispositif de destination D lors de l’étape de sélection E90, pour chaque intervalle de transmission t, dans un mode particulier de réalisation. Comme évoqué précédemment, les ensembles B^optet S^optpeuvent différer d’un intervalle de temps à un autre ; toutefois par souci de simplification l’indice t est omis lorsque ces ensembles sont désignés.

Dans le mode de réalisation décrit ici, pour sélectionner les ensembles B^optet S^optutilisés pour un intervalle de temps t, le dispositif de destination D calcule l’ensemble des parties de l’ensemble des dispositifs sources non décodés du dispositif de destination D à l’intervalle t-1, ,en se limitant aux sous-ensembles de cardinalité inférieure ou égale à une valeur Qmax donnée (par exemple Qmax est prise égale au nombre d’antennes de réception du dispositif de destination D) et qui sont différents du sous-ensemble vide. Par partie d’un ensemble A, notée , on entend l’ensemble de tous les sous-ensembles possibles non vides constitués d’éléments de A. L’ensemble obtenu est noté . Les sous-ensembles de de cardinalité sont notés et sont tels que .

Puis, pour chaque sous-ensemble de dispositifs sources , le dispositif de destination D détermine l’ensemble B des dispositifs j ∈ , du système de communication 1 ayant décodé au moins les dispositifs sources de S avec la contrainte pour que S soit éligible. Dans la suite, les dispositifs de l’ensemble B étant de potentiels nœuds de relayage, ils sont appelés « nœuds de relayage » par souci de simplification. Si aucun sous-ensemble n’est éligible pour une valeur donnée alors le dispositif de destination D ne teste pas les valeurs de

Pour chaque sous-ensemble éligible S, le dispositif de destination D évalue un critère de performance déterminé. Par exemple, dans le mode de réalisation décrit ici, ce critère de performance évalué est l’information mutuelle équivalente associée à l’activation des nœuds de relayage de l’ensemble B pour retransmettre simultanément les versions de redondance des messages d’information associés à tous les dispositifs sources de S. Le calcul de l’information mutuelle est expliqué plus en détail ultérieurement.

Le dispositif de destination D sélectionne comme ensemble S^opt, le sous-ensemble S et l’ensemble B associé qui maximise cette information mutuelle.

A titre illustratif, si et Qmax=NR=3, le module de sélection 3 obtient :

Pour chaque sous-ensemble il détermine l’ensemble des nœuds de relayage ayant décodé les dispositifs sources contenus dans S, i.e. tel que . Puis, le module de sélection 3 calcule l’information mutuelle associée à la transmission simultanée d’une combinaison linéaire des versions de redondance associées aux dispositifs sources de S par ces nœuds de relayage B. On note que si Qmax=NR<3, le dispositif de destination se limite aux sous-ensembles tels que |S|≤Qmax=NR, par exemple pour NR=2 :

De plus, si et , le dispositif de destination D ne considère pas l’ensemble S comme éligible pour la retransmission car .

L’Annexe 1présente un exemple de pseudo-code pouvant être utilisé par le module de sélection 3 lors de l’étape de sélection E90.

La complexité temporelle d’un tel algorithme de sélection peut être mesurée en nombre d’itérations permettant d’obtenir les ensembles B^optet S^opt. Les inventeurs ont démontré que dans le pire des cas, le nombre d’itérations nécessaires est :

qui se réduit à, lorsque Qmax :

Autrement dit, si on considère à titre illustratif différentes valeurs de NR (qui est la valeur maximale pouvant être prise par Qmax) et de :

- pour et :

: 3 itérations.
: 3 itérations.

- pour et :

: 6 itérations.
: 7 itérations.

- pour et :

: 28 itérations.
: 98 itérations.
: 127 itérations.

Il apparait clairement que la complexité temporelle augmente avec le nombre de couches spatiales transmises, c’est-à-dire le nombre de dispositifs sources non décodés dans S^opt. Une manière de contrôler cette augmentation est de fixer un nombre maximum Qmax<NR de dispositifs sources pour lesquels des versions de redondance sont retransmises simultanément. Par exemple, pour , NR=8 et Qmax=2, 28 itérations sont exécutées contre 127 itérations dans le cas où Qmax=NR.

Nous allons maintenant décrire comment l’information mutuelle est calculée dans le mode de réalisation décrit ici, pour un sous-ensemble S et un ensemble B correspondant, puis optimisée lors de l’étape de sélection E90.

Il a été décrit précédemment comment est obtenue la matrice de précodageVà appliquer par l’ensemble B. On peut aisément démontrer que le rapport signal-sur-bruit (SNR) du l-ième canal vu par la version de redondance associée à un dispositif source de l’ensemble S est donné par , où désigne la valeur propre associée au l^èmemeilleur vecteur propre de la matrice de canal équivalent entre les nœuds de relayage de l’ensemble B et les antennes de réception du dispositif de destination D, comme introduit précédemment. Ainsi, l’information mutuelle équivalente contribuée par les canaux parallèles s’écrit comme suit :

où I désigne l’information mutuelle et la variance du bruit additif gaussien (connue du dispositif de destination D). En faisant l’hypothèse que les canaux parallèles ont des entrées gaussiennes, on obtient :

Cette expression est utilisée par le module de sélection 3 du dispositif de destination D pour évaluer l’information mutuelle équivalente pour un sous-ensemble S et un ensemble B correspondant donnés.

Différentes hypothèses peuvent être envisagées par le dispositif de destination D concernant la puissance transmise sur chaque couche spatiale (i.e. allouée à la transmission d’une version de redondance associée à chaque dispositif source du sous-ensemble S).

Dans une première variante, le dispositif de destination D peut allouer cette puissance au dispositif source de sorte à maximiser l’information mutuelle équivalente . Ceci revient à maximiser l’information mutuelle équivalente , sous les contraintes suivantes :

où désigne les coefficients de la matrice de précodage V appliqué aux versions de redondance des dispositifs sources de S et P désigne la puissance maximale pouvant être transmise par un nœud de relayage. Cette maximisation sous contrainte peut être réalisée par le dispositif de destination D en appliquant des multiplicateurs de Lagrange de façon connue en soi.

Selon une deuxième variante, le dispositif de destination D peut considérer que la puissance est équirépartie sur l’ensemble des couches spatiales, soit :

Comme évoqué précédemment, le dispositif de destination D informe dans les instructions de retransmission la stratégie d’allocation de puissance retenue pour qu’elle soit appliquée par les nœuds de relayage de l’ensemble B. On peut toutefois envisager que si le dispositif de destination D n’indique pas dans les instructions de retransmission de stratégie d’allocation de puissance retenue, une équirépartition de la puissance est considérée par défaut par les nœuds de relayage, et ceux-ci calculent la valeur P0 à partir de la matrice de précodageVen utilisant l’expression ci-dessus.

L’Annexe 2présente un exemple de pseudo-code pouvant être utilisé par le module de sélection 3 du dispositif de destination D pour évaluer et maximiser l’information mutuelle équivalente lors de l’étape de sélection E90, lorsqu’une hypothèse d’équirépartition de la puissance sur tous les dispositifs sources est envisagée.

Annexe 1

Annexe 2

Claims

Procédé de réception par un dispositif de destination (D) multi-antennes ayant reçu des messages émis successivement par M≥2 dispositifs sources (S₁,…,S_M), chaque message émis par un dispositif source (S_m) comprenant une première version de redondance (RV0_m) issue d’un codage d’un message d’information associé au dispositif source, ledit procédé comprenant suite à une incapacité du dispositif de destination à décoder desdits messages reçus de plusieurs desdits dispositifs sources dits non décodés et pour au moins un intervalle de temps d’une phase de retransmission :
une étape (E90) de sélection, selon un critère de performance déterminé, d’un ensemble S^optcomprenant au moins deux dispositifs sources non décodés et d’un ensemble B^optde nœuds de relayage de cardinal supérieur ou égal au cardinal de l’ensemble S^opt, un dit nœud de relayage étant un dispositif source ou un dispositif intermédiaire connaissant chacun des messages d’information associés aux dispositifs sources de l’ensemble S^opt;

une étape (E110) d’envoi d’instructions de retransmission aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optpour qu’ils transmettent simultanément au dispositif de destination des mêmes deuxièmes versions de redondance (RVt_m) issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs source non décodés de l’ensemble S^opt;

une étape (E120) de réception des deuxièmes versions de redondance transmises par les nœuds de relayage, lesdites deuxièmes versions de redondance reçues étant utilisées par le dispositif de destination pour décoder les messages reçus des dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.
Procédé de réception selon la revendication 1 dans lequel lesdites instructions de retransmission comprennent des vecteurs de précodage à appliquer par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optaux deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.
Procédé de réception selon la revendication 2 dans lequel lesdites instructions de retransmission comprennent l’ensemble S^optsélectionné, une matrice de précodage comprenant lesdits vecteurs de précodage et une indication pour chaque nœud de relayage du vecteur de précodage à appliquer par ce nœud de relayage.
Procédé de réception selon la revendication 2 ou 3 dans lequel les vecteurs de précodage sont déterminés sur la base d’une puissance transmise par chaque nœud de relayage équirépartie entre les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.
Procédé de réception selon la revendication 2 ou 3 dans lequel les vecteurs de précodage sont déterminés sur la base d’une puissance transmise par chaque nœud de relayage répartie entre les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^optde sorte à maximiser une information mutuelle associée à la transmission simultanée par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optsélectionné desdites deuxièmes versions de redondance.
Procédé de réception selon la revendication 4 ou 5 dans lequel lesdites instructions de retransmission comprennent en outre une indication d’une répartition de la puissance transmise par chaque nœud de relayage entre les dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.
Procédé de réception selon l’une quelconques des revendications 1 à 6 dans lequel ledit critère de performance déterminé est une information mutuelle associée à la transmission simultanée par les nœuds de relayage de l’ensemble B^optsélectionné desdites deuxièmes versions de redondance.
Procédé de réception selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel l’étape de sélection comprend une évaluation dudit critère de performance déterminé pour chaque ensemble S possible comprenant Q dispositifs sources non décodés avec 2≤Q≤Qmax pour lequel il existe au moins un ensemble B de nœuds de relayage connaissant chacun des messages d’information associés aux dispositifs sources non décodés dudit ensemble S, Qmax désignant un nombre déterminé choisi inférieur ou égal à un nombre d’antennes de réception du dispositif de destination.
Procédé de réception selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel les étapes de sélection, d’envoi d’instructions et de réception sont réitérées pour au moins un autre intervalle de temps de la phase de retransmission jusqu’à vérification d’un critère d’arrêt prédéfini, de nouvelles versions de redondance étant transmises lors de chaque intervalle de temps.
Procédé de retransmission par un nœud de relayage d’un système de communication comprenant un dispositif de destination multi-antennes et M≥2 dispositifs sources ayant émis simultanément M messages, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé à ce dispositif source, ledit nœud de relayage pouvant être un dit dispositif source ou un dispositif intermédiaire du système de communication, ledit procédé comprenant :
une étape d’information du dispositif de destination d’une connaissance par le nœud de relayage de messages émis par plusieurs des dispositifs sources ;

une étape (E110) de réception, configuré pour recevoir du dispositif de destination une instruction de retransmission, durant un intervalle de temps d’une phase de retransmission, de deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés à un ensemble Sopt de dispositifs sources connus du nœud de relayage mais non décodés par le dispositif de destination ; et

une étape (E120) d’exécution de ladite instruction de retransmission durant ledit intervalle de temps.
Procédé de retransmission selon la revendication 10 dans lequel l’étape d’exécution comprend la retransmission, durant ledit intervalle de temps de la phase de retransmission, desdites deuxièmes versions de redondance en leur appliquant un vecteur de précodage transmis dans ladite instruction de retransmission.
Dispositif de destination (D) multi-antennes, apte à recevoir des messages émis successivement par M≥2 dispositifs sources, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé au dispositif source, ledit dispositif de destination comprenant des modules activés suite à une incapacité du dispositif de destination à décoder desdits messages reçus de plusieurs desdits dispositifs sources dits non décodés et pour au moins un intervalle de temps d’une phase de retransmission, lesdits modules comprenant :
un module de sélection (3) configuré pour sélectionner selon un critère de performance déterminé, un ensemble S^optcomprenant au moins deux dispositifs sources non décodés, et un ensemble B^optde nœuds de relayage de cardinal supérieur ou égal au cardinal de l’ensemble S^opt, un dit nœud de relayage étant un dispositif source ou un dispositif intermédiaire connaissant chacun des messages d’information associés aux dispositifs sources de l’ensemble S^opt;

un module d’envoi (4), configuré pour envoyer des instructions de retransmission aux nœuds de relayage de l’ensemble B^optpour qu’ils transmettent simultanément au dispositif de destination des mêmes deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés aux dispositifs source non décodés de l’ensemble S^opt; et

un module de réception (5), configuré pour recevoir des deuxièmes versions de redondance transmises par les nœuds de relayage, lesdites deuxièmes versions de redondance reçues étant utilisées par le dispositif de destination pour décoder les messages reçus des dispositifs sources non décodés de l’ensemble S^opt.
Nœud de relayage dans un système de communication comprenant un dispositif de destination (D) multi-antennes et M≥2 dispositifs sources (S1,…,SM) ayant émis simultanément M messages, chaque message émis par un dispositif source comprenant une première version de redondance issue d’un codage d’un message d’information associé à ce dispositif source, ledit nœud de relayage pouvant être un dit dispositif source ou un dispositif intermédiaire du système de communication, ledit nœud de relayage comprenant :
un module d’information (6), configuré pour informer le dispositif de destination de sa connaissance de messages émis par plusieurs desdits dispositifs sources ;

un module de réception (7), configuré pour recevoir du dispositif de destination une instruction de retransmission, durant un intervalle de temps d’une phase de retransmission, de deuxièmes versions de redondance issues du codage des messages d’information associés à un ensemble S^optde dispositifs sources connus dudit nœud de relayage mais non décodés par le dispositif de destination ; et

un module de retransmission (8) configuré pour exécuter ladite instruction de retransmission durant ledit intervalle de temps.
Système de communication (1) comprenant un dispositif de destination (D) selon la revendication 12, une pluralité de dispositifs sources (S₁,…,S_M) et une pluralité de nœuds de relayage selon la revendication 13, un dit nœud de relayage pouvant être un dit dispositif source (S₁,…,S_M) ou un dispositif intermédiaire (R_M+1,…,R_M+L) distinct desdits dispositifs sources.
Système de communication (1) selon la revendication 14 utilisant un schéma d’accès multiple orthogonal de type OMAMRC, Orthogonal Multiple Access Multiple-Relay Channel, entre les dispositifs sources, les nœuds de relayage et le dispositif de destination.