FR3089725A1 - Transmission method in a heterogeneous V2I system, server and corresponding system - Google Patents
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Abstract
Procédé de transmission dans un système hétérogène V2I, serveur et système correspondant L’invention concerne un procédé de transmission de données, les données étant issues de messages destinés respectivement à terminaux, via au moins un premier réseau d’accès de bande millimétrique comprenant des relais répartis dans l’espace selon une densité λ déterminée ou via un deuxième réseau d’accès de bande de fréquences inférieures à 6GHz comprenant des stations de base dites macro, tel qu’un choix du réseau d’accès est effectué avant chaque transmission sur la base d’une comparaison entre des débits somme estimés avec chacun des réseaux d’accès, le message destiné au terminal comprenant B segments codés sous la forme de signaux binaires . Selon l’invention, le procédé comprend : estimation d’un état d’un canal de transmission entre les relais et le terminal à un intervalle de transmission courant , transmission dans un paquet de données sélectionnées parmi les signaux binaires courants et les signaux binaires déjà transmis connaissant l’état global estimé du canal de transmission. Figure pour l'abrégé : Figure 5Transmission method in a heterogeneous V2I system, server and corresponding system The invention relates to a data transmission method, the data coming from messages intended respectively for terminals, via at least a first millimeter band access network comprising relays. distributed in space according to a determined density λ or via a second access network with a frequency band below 6 GHz comprising so-called macro base stations, such that a choice of the access network is made before each transmission on the based on a comparison between estimated bit rates with each of the access networks, the message intended for the terminal comprising B segments coded in the form of binary signals. According to the invention, the method comprises: estimating a state of a transmission channel between the relays and the terminal at a current transmission interval, transmission in a data packet selected from the current binary signals and the binary signals already transmitted knowing the estimated overall state of the transmission channel. Figure for the abstract: Figure 5
Description
DescriptionDescription
Titre de l'invention : Procédé de transmission dans un système hétérogène V2I, serveur et système correspondant Domaine de l’inventionTitle of the invention: Transmission method in a heterogeneous V2I system, server and corresponding system Field of the invention
[0001] Le domaine de l’invention est celui de la transmission de données dans un réseau de télécommunication. Plus particulièrement, les données sont transmises vers des terminaux en mouvement soit via des relais d’un premier réseau d’accès, soit via un site macro d’un deuxième réseau d’accès, le premier réseau d’accès et le deuxième réseau d’accès forme le réseau d’accès hétérogène.The field of the invention is that of data transmission in a telecommunications network. More particularly, the data is transmitted to moving terminals either via relays of a first access network, or via a macro site of a second access network, the first access network and the second network. access forms the heterogeneous access network.
[0002] L’invention se rapporte plus particulièrement aux techniques de transmissions simultanées de données depuis un ou plusieurs nœuds sources vers deux ou plus terminaux en mouvement via un réseau d’accès hétérogène.The invention relates more particularly to techniques for the simultaneous transmission of data from one or more source nodes to two or more terminals in motion via a heterogeneous access network.
[0003] On distingue dans le contexte de l’invention un réseau d’accès avec des ondes millimétriques qui s’étendent entre 30 et 300 GHz dans lequel les stations de base sont dites relais et un réseau d’accès avec une bande inférieure à 6 GHz dans lequel les stations de base sont dites macro SB. L’encombrement du canal dans la bande des fréquences inférieures à 6 GHz rend le réseau d’accès à ondes millimétriques attractif compte tenu des largeurs de bande passante disponible et compte tenu donc de son potentiel de transmission.We distinguish in the context of the invention an access network with millimeter waves which range between 30 and 300 GHz in which the base stations are called relays and an access network with a band less than 6 GHz in which the base stations are called macro SB. The congestion of the channel in the frequency band below 6 GHz makes the millimeter-wave access network attractive, given the available bandwidths and therefore given its transmission potential.
[0004] La transmission entre le réseau d’accès et les terminaux mobiles se fait par un canal de propagation dont les caractéristiques dépendent de la bande de fréquence pour la transmission. En particulier, les ondes millimétriques sont beaucoup plus sensibles aux phénomènes de blocage par un obstacle dans le canal de propagation que les ondes de fréquences inférieures à 6 GHz.The transmission between the access network and the mobile terminals is done by a propagation channel whose characteristics depend on the frequency band for the transmission. In particular, millimeter waves are much more sensitive to blocking phenomena by an obstacle in the propagation channel than waves of frequencies below 6 GHz.
[0005] Ainsi, dans le cadre de l’invention, le canal de propagation considéré pour le réseau d’accès à bande millimétrique est dit à effacement (ce canal est caractérisé par une probabilité d’effacement des données), alors que dans le cas d’un réseau d’accès avec des macro SB on distingue un effet d’atténuation et un effet multi trajets du canal de propagation modélisés en espace libre par une équation tirée de la loi dite de Friis. Selon une modélisation simple considérée pour l’invention, le canal de propagation à effacement est tel qu’au-delà d’une distance donnée Rb d’un relais, le signal transmis n’a plus suffisamment d’énergie pour être reçu correctement. Dit autrement, un terminal distant de tout relais d’une distance supérieure à Λ b ne reçoit aucun signal de ces relais. Seul un terminal situé à une distance inférieure à R b d’un relais reçoit des données transmises par ce relais.Thus, in the context of the invention, the propagation channel considered for the millimeter band access network is said to be erasing (this channel is characterized by a probability of erasing the data), while in the case of an access network with macro SB we distinguish an attenuation effect and a multi-path effect of the propagation channel modeled in free space by an equation taken from the so-called Friis law. According to a simple modeling considered for the invention, the erasure propagation channel is such that beyond a given distance Rb of a relay, the transmitted signal no longer has enough energy to be received correctly. In other words, a terminal remote from any relay greater than Λ b receives no signal from these relays. Only a terminal located at a distance less than R b from a relay receives data transmitted by this relay.
[0006] Le déploiement de véhicules avec toujours plus d’autonomie nécessite des échanges de données non seulement entre véhicules, transmissions dites V2V mais aussi entre des véhicules et un serveur via des relais, transmissions dites V2I. Par exemple, des données sur l’état des feux tricolores, sur l’état des routes (travaux, routes barrées), sur les limitations de vitesse seront diffusées à destination des véhicules. L’accès à ces données permettra de déployer des services de conduites supervisées avec un contrôle par exemple de la vitesse, des accélérations, des freinages, des distances entre véhicules avec des objectifs de sécurité, de maîtrise de dépense d’énergie.The deployment of vehicles with ever more autonomy requires data exchanges not only between vehicles, so-called V2V transmissions but also between vehicles and a server via relays, so-called V2I transmissions. For example, data on the state of the traffic lights, on the state of the roads (works, blocked roads), on speed limits will be disseminated to vehicles. Access to this data will make it possible to deploy supervised driving services with control, for example, of speed, accelerations, braking, distances between vehicles with safety objectives, controlling energy expenditure.
[0007] L’invention se place dans le contexte plus particulier des transmissions V2I avec diffusion de données vers des terminaux mobiles.The invention takes place in the more specific context of V2I transmissions with data dissemination to mobile terminals.
[0008] De manière classique, le terminal mobile remonte sa localisation géographique obtenue par exemple au moyen d’une fonctionnalité de positionnement via des satellites (GPS, Galiléo, etc). Bien entendu d’autres mécanismes existent pour que le réseau d’accès obtiennent la localisation géographique des terminaux, citons pour exemple des mécanismes de triangulation.[0008] Conventionally, the mobile terminal goes back to its geographical location obtained for example by means of positioning functionality via satellites (GPS, Galileo, etc.). Of course, other mechanisms exist for the access network to obtain the geographic location of the terminals, let us quote for example triangulation mechanisms.
[0009] De manière classique, lorsqu’un terminal mobile reçoit un paquet de données, il remonte au relais un message d’acquittement : Ack pour un acquittement du paquet et Nack dans le cas contraire. Ainsi, les transmissions de données en voie descendante sont acquittées par un message Ack ou Nack. Un tel acquittement permet à l’émetteur des données de connaître l’état du canal (Ack pour un paquet reçu ou Nack pour un paquet effacé) qui existait lors de la transmission de ces données.[0009] Conventionally, when a mobile terminal receives a data packet, it sends an acknowledgment message to the relay: Ack for an acknowledgment of the packet and Nack otherwise. Thus, downlink data transmissions are acknowledged by an Ack or Nack message. Such an acknowledgment allows the data sender to know the state of the channel (Ack for a received packet or Nack for an erased packet) which existed during the transmission of this data.
[0010] Compte tenu de la mobilité du terminal et des caractéristiques du canal millimétrique, l’état du canal peut totalement changer entre le précédent intervalle de transmission auquel correspond la remontée de l’état du canal et l’intervalle de transmission courant.Given the mobility of the terminal and the characteristics of the millimeter channel, the state of the channel can totally change between the previous transmission interval to which the rise in the state of the channel corresponds and the current transmission interval.
Art antérieurPrior art
[0011] Certaines méthodes connues mettent en œuvre des techniques d’alignement de faisceaux pour augmenter le débit en focalisant des faisceaux sur les terminaux à servir. D’autres méthodes mettent en œuvre un cadencement particulier entre les transmissions V2I et les transmissions entre véhicules V2V pour maximiser le débit global. Exposé de l’inventionCertain known methods use beam alignment techniques to increase the throughput by focusing beams on the terminals to be served. Other methods implement a specific timing between V2I transmissions and transmissions between V2V vehicles to maximize the overall throughput. Statement of the invention
[0012] L’invention propose un procédé de transmission qui exploite certaines caractéristiques d’un canal de propagation pour rendre plus efficace un système hétérogène V2I.The invention provides a transmission method which exploits certain characteristics of a propagation channel to make a heterogeneous V2I system more efficient.
[0013] Plus particulièrement, l’invention a pour objet un procédé de transmission de paquets de données, les données étant issues de K messages destinés respectivement à K terminaux, via au moins un premier réseau d’accès de bande millimétrique comprenant des relais répartis dans l’espace selon une densité λ déterminée ou via un deuxième réseau d’accès de bande de fréquences inférieures à 6GHz comprenant des stations de base dites macro, tel qu’un choix du réseau d’accès est effectué avant chaque transmission sur la base d’une comparaison entre des débits somme estimés avec chacun des réseaux d’accès, le message Mk destiné au terminal k comprenant B segments m k, i> , m k, b codés sous la forme de signaux binairesMore particularly, the invention relates to a method of transmitting data packets, the data coming from K messages intended respectively for K terminals, via at least one first millimeter band access network comprising distributed relays in space according to a determined density λ or via a second access network with a frequency band below 6 GHz comprising so-called macro base stations, such that a choice of the access network is made before each transmission on the base a comparison between estimated bit rates with each of the access networks, the message Mk intended for the terminal k comprising B segments m k, i>, mk, b coded in the form of binary signals
VfcX.' — K = X ” & = [X — . S + K - 1] ' PrOœde comprend pour les différents terminaux k ;VfcX. ' - K = X ”& = [X -. S + K - 1] ' PrOœde includes for the different terminals k;
- estimation d’un état ç d’un canal de transmission entre les relais et le k,tb terminal k à un intervalle de transmission courant t b connaissant la densité λ des relais, une localisation du terminal k à un instant . φ. antérieur à t & - ls l’intervalle de transmission courant t b et une vitesse v k moyenne de déplacement du terminal, le canal étant considéré de type à effacement au-delà d’une distance R b donnée autour de chaque relais et comprenant : à l’intervalle de transmission courant, transmission de données sélectionnées parmi les signaux binaires courants Vk h et les signaux binaires déjà transmis _ 1 connaissant l’état global λ r _ [4 ç ] estimé du canal de transmission entre les relais et les terminaux à cet intervalle courant et connaissant l’état global c 1 réel du canal de transmission entre les È—1’ il relais et les terminaux à un intervalle de transmission antérieur à l’intervalle de transmission courant t- estimation of a state ç of a transmission channel between the relays and the k, t b terminal k at a current transmission interval t b knowing the density λ of the relays, a location of the terminal k at an instant. φ. prior to t & - l s the current transmission interval t b and an average speed v k of movement of the terminal, the channel being considered of the erasure type beyond a given distance R b around each relay and comprising : at the current transmission interval, transmission of data selected from the current binary signals V kh and the binary signals already transmitted _ 1 knowing the estimated overall state λ r _ [4 ç] of the transmission channel between the relays and the terminals at this current interval and knowing the overall actual state c 1 of the transmission channel between the È — 1 'it relays and the terminals at a transmission interval prior to the current transmission interval t
[0014] L’invention consiste à adapter le flux des données à transmettre en fonction de l’état estimé du canal de chaque terminal auquel un message est destiné, l’estimation étant effectuée pour l’intervalle de transmission courant, et de retransmettre à ce même intervalle des données en fonction de l’état réel du canal existant lors de l’intervalle de transmission précédent.The invention consists in adapting the flow of data to be transmitted according to the estimated state of the channel of each terminal for which a message is intended, the estimation being carried out for the current transmission interval, and to retransmit to this same data interval based on the actual state of the existing channel during the previous transmission interval.
[0015] Sur la base de la connaissance de la densité des stations de base, de la vitesse moyenne du terminal et de sa localisation à un instant antérieur à l’intervalle courant et en considérant un canal à effacement lorsque le réseau d’accès sélectionné est un réseau millimétrique, il est estimé une probabilité binaire de bonne réception des données.Based on knowledge of the density of base stations, the average speed of the terminal and its location at an instant before the current interval and considering an erasure channel when the selected access network is a millimeter network, it is estimated a binary probability of good reception of the data.
[0016] Un canal de type à effacement est tel que la probabilité qu’un terminal reçoive les données transmises est de un si le terminal est à une distance d’un relais inférieure à la distance Rb donnée et de zéro si non. La distance K-b donnée peut être déterminée par exemple lors de campagnes de mesure ou évaluée en utilisant un modèle de propagation connaissant la fréquence transmise, la puissance d’émission et le gain d’antenne. La distance Rb est une approximation de la portée d’un relais.An erasure type channel is such that the probability that a terminal receives the transmitted data is one if the terminal is at a distance from a relay less than the given distance Rb and zero if not. The distance K-b given can be determined for example during measurement campaigns or evaluated using a propagation model knowing the transmitted frequency, the transmission power and the antenna gain. The distance Rb is an approximation of the range of a relay.
[0017] Lorsque la probabilité est de un l’état du canal est de un, l’état du canal est de zéro si non. Ainsi, l’état du canal est estimé pour chaque terminal.When the probability is one the channel state is one, the channel state is zero if not. Thus, the state of the channel is estimated for each terminal.
[0018] L’invention permet ainsi de ne transmettre un signal binaire courant à un terminal que si l’état estimé de son canal est de un et sinon de le conserver pour le transmettre ultérieurement en fonction de l’état réel du canal.The invention thus makes it possible to transmit a current binary signal to a terminal only if the estimated state of its channel is one and otherwise to keep it for transmitting it later depending on the actual state of the channel.
[0019] Bien que les transmissions dans une bande millimétrique soient très sensibles aux obstacles, le procédé permet de limiter les réceptions erronées par un terminal en mouvement en évitant de transmettre vers ce terminal lorsqu’il a une probabilité très faible de recevoir correctement les données. L’invention permet ainsi d’augmenter le débit global des transmissions vers les terminaux.Although transmissions in a millimeter band are very sensitive to obstacles, the method makes it possible to limit erroneous reception by a moving terminal by avoiding transmitting to this terminal when it has a very low probability of correctly receiving the data. . The invention thus makes it possible to increase the overall speed of transmissions to the terminals.
[0020] Le procédé proposé va à l’encontre des méthodes connues dans le domaine qui œuvrent à améliorer le cadencement entre transmissions V2I et transmissions V2V ou qui mettent en œuvre de la focalisation de faisceaux pour éviter les obstacles présents dans le canal en ce qu’il s’appuie sur une ou plusieurs macro BS offrant un débit faible mais une bonne couverture et un réseau de relais opérant la bande millimétrique offrant un débit sporadique élevé et une faible couverture. En outre le procédé proposé repose sur une estimation de l’état à venir du canal et sur une connaissance de l’état passé du canal pour transmettre des données en attente (éventuellement déjà transmises mais pas correctement reçues).The proposed method goes against the methods known in the field which work to improve the timing between V2I transmissions and V2V transmissions or which implement beam focusing to avoid obstacles present in the channel in that '' it relies on one or more macro BS offering a low speed but good coverage and a network of relays operating the millimeter band offering a high sporadic speed and low coverage. In addition, the proposed method is based on an estimate of the future state of the channel and on a knowledge of the past state of the channel to transmit pending data (possibly already transmitted but not correctly received).
[0021] Selon un mode de réalisation particulier, les données à transmettre sont dans un .-2 parties dont lesAccording to a particular embodiment, the data to be transmitted are in a.-2 parts including the
F K longueurs respectives sont dans des rapports paquet de données et le paquet comprend au plus 2 4 de la longueur du paquet avecF K respective lengths are in data packet reports and the packet includes at most 2 4 of the packet length with
Et le procédé est tel que le rendement de codage d’un signal binaire à transmettre à l’intervalle de transmission courant est adapté pour être transmis dans une des parties du paquet, les valeurs des coefficients étant déterminés en fonction des états estimé et réel du canal de transmission pour obtenir un débit somme optimal.And the method is such that the coding efficiency of a binary signal to be transmitted at the current transmission interval is adapted to be transmitted in one of the parts of the packet, the values of the coefficients being determined as a function of the estimated and real states of the transmission channel to obtain an optimal sum flow.
[0022] Selon ce mode de réalisation, la sélection des données comprend une adaptation du rendement des signaux binaires qui doivent être transmis de façon à obtenir un débit somme maximisé.According to this embodiment, the selection of the data comprises an adaptation of the performance of the binary signals which must be transmitted so as to obtain a maximized sum bit rate.
[0023] Selon un mode de réalisation particulier, la détermination du débit somme maximal est obtenue par une recherche exhaustive au cours de laquelle le débit somme est calculé pour des combinaisons différentes des valeurs des coefficients.According to a particular embodiment, the determination of the maximum sum flow is obtained by an exhaustive search during which the sum flow is calculated for different combinations of the values of the coefficients.
[0024] Selon un mode de réalisation particulier, le paquet peut comprendre K premières parties réservées à des signaux binaires courants.According to a particular embodiment, the packet can include K first parts reserved for current binary signals.
[0025] Selon un mode de réalisation particulier, le paquet peut comprendre une dernière partie réservée à des signaux binaires déjà transmis à un intervalle de transmission antérieur, e j - - 2 + Cj]·According to a particular embodiment, the packet may include a last part reserved for binary signals already transmitted at a previous transmission interval, e j - - 2 + Cj] ·
[0026] Selon un mode de réalisation particulier, le paquet peut comprendre parties réservées à des combinaisons de signaux binaires courants.According to a particular embodiment, the packet can include parts reserved for combinations of current binary signals.
[0027] Selon un mode de réalisation particulier, une combinaison de signaux binaires est une addition binaire bits à bits de deux signaux binaires courants.According to a particular embodiment, a combination of binary signals is a bit-to-bit binary addition of two current binary signals.
[0028] Selon un mode de réalisation particulier, l’état du canal de transmission entre les relais et un terminal est déterminé en prenant en compte un retour du terminal à réception de données transmises.According to a particular embodiment, the state of the transmission channel between the relays and a terminal is determined by taking into account a return from the terminal upon receipt of transmitted data.
[0029] L’invention a en outre pour objet un serveur, le serveur pouvant être hébergé dans un point d’accès d’un premier réseau d’accès de bande millimétrique comprenant des points d’accès répartis dans l’espace selon une densité λ déterminée ou d’un deuxième réseau d’accès de bande de fréquences inférieures à 6GHz comprenant des points d’accès dits macroThe invention further relates to a server, the server being able to be hosted in an access point of a first millimeter band access network comprising access points distributed in space according to a density λ determined or from a second access network with a frequency band below 6 GHz comprising so-called macro access points
[0030] Un tel serveur peut bien sûr comporter les différentes caractéristiques relatives au procédé de transmission selon l’invention, qui peuvent être combinées ou prises isolément. Ainsi, les caractéristiques et avantages de ce serveur sont les mêmes que ceux du procédé de transmission et ne sont donc pas détaillés plus amplement.Such a server can of course include the various characteristics relating to the transmission method according to the invention, which can be combined or taken in isolation. Thus, the characteristics and advantages of this server are the same as those of the transmission method and are therefore not described in more detail.
[0031] Le serveur peut être un serveur localisé dans un réseau cœur. Ce peut être un élément constitutif d’un réseau actuellement appelé « cloud » selon la terminologie anglosaxonne.The server can be a server located in a core network. It can be a component of a network currently called "cloud" in English terminology.
[0032] Le serveur peut tout aussi bien être hébergé dans un relais, dans une station de base ou dans un élément central d’un réseau d’accès tel un ordonnanceur (« scheduler » selon la terminologie anglo-saxonne).The server can just as easily be hosted in a relay, in a base station or in a central element of an access network such as a scheduler ("scheduler" according to English terminology).
[0033] L’invention a en outre pour objet un système de télécommunication comprenant au moins un premier réseau d’accès de bande millimétrique comprenant des points d’accès répartis dans l’espace selon une densité λ déterminée et un deuxième réseau d’accès de bande de fréquences inférieures à 6GHz comprenant des points d’accès dits macro pour transmettre des paquets de données, tel qu’un choix du réseau d’accès est effectué avant chaque transmission sur la base d’une comparaison entre des débits somme estimés avec chacun des réseaux d’accès, les données étant issues de K messages destinés respectivement à K terminaux, le message M destiné au terminal /< comprenant B segments m k, 1’ · » m k, B codés sous la forme de signaux binaires ..., > 2, k = 1, = [1, + Æ - 1] ’ comprenant :The invention further relates to a telecommunications system comprising at least a first millimeter band access network comprising access points distributed in space according to a determined density λ and a second access network of frequency bands lower than 6 GHz comprising so-called macro access points for transmitting data packets, such that a choice of the access network is made before each transmission on the basis of a comparison between estimated bit rates with each of the access networks, the data coming from K messages intended respectively for K terminals, the message M intended for the terminal / <comprising B segments m k, 1 '· m k, B coded in the form of binary signals. ..,> 2, k = 1, = [1, + Æ - 1] 'including:
- un calculateur pour estimer un état ç d’un canal de transmission entre k, tb les relais et un terminal k parmi les K terminaux à un intervalle de transmission courant t b connaissant la densité λ des relais, une localisation du terminal k à un instant τ _ τ antérieur à l’intervalle de transmission ls courant t et une vitesse v k moyenne de déplacement du terminal, le canal étant considéré de type à effacement au-delà d’une distance R b donnée autour de chaque relais,- a computer to estimate a state ç of a transmission channel between k, t b the relays and a terminal k among the K terminals at a current transmission interval tb knowing the density λ of the relays, a location of the terminal k at a instant τ _ τ prior to the transmission interval l s current t and an average speed v k of displacement of the terminal, the channel being considered of erasure type beyond a given distance R b around each relay,
- un calculateur pour sélectionner des données à transmettre dans un paquet, parmi les signaux binaires courants Vk et les signaux binaires déjà transmis V k h 1 connaissant l’état global- a computer for selecting data to be transmitted in a packet, among the current binary signals V k and the binary signals already transmitted V kh 1 knowing the overall state
A . c c estimé du canal de transmission entre lesAT . c c estimated transmission channel between
1, tb k, ti)1, tb k, ti)
[0034][0034]
[0035][0035]
[0036][0036]
[0037][0037]
[0038] relais et les terminaux à cet intervalle courant et connaissant l’état global S’, ; = [ S , ... , S, _ ] réel du canal de transmission entre les relais et les terminaux à un intervalle de transmission antérieur à l’intervalle de transmission courant f /->.Relay and terminals at this current interval and knowing the overall state S ’,; = [S, ..., S, _] real of the transmission channel between the relays and the terminals at a transmission interval earlier than the current transmission interval f / ->.
Un procédé de transmission selon l’invention peut être implémenté sous la forme d’un circuit intégré numérique ou analogique, ou dans un composant électronique de type microprocesseur.A transmission method according to the invention can be implemented in the form of a digital or analog integrated circuit, or in an electronic component of microprocessor type.
Ainsi, le procédé de transmission selon l’invention peut être mis en œuvre de diverses manières, notamment sous forme câblée ou sous forme logicielle.Thus, the transmission method according to the invention can be implemented in various ways, in particular in wired form or in software form.
En particulier, l’invention peut être déclinée en un ou plusieurs programmes d’ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d’un procédé de transmission tels que décrits précédemment, lorsque le ou les programmes sont exécutés par un processeur d’un serveur, d’un ou de plusieurs points d’accès. De tels programmes peuvent être stockés sur un support d’information.In particular, the invention may be declined in one or more computer programs comprising instructions for the implementation of a transmission method as described above, when the program or programs are executed by a processor of a server , one or more access points. Such programs can be stored on an information medium.
Liste des figuresList of Figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of particular embodiments, given by way of simple illustrative and nonlimiting examples, and of the appended drawings, among which:
[fig.l] la figure 1 représente schématiquement un système V2I selon une architecture connue,[fig.l] FIG. 1 schematically represents a V2I system according to a known architecture,
[0039] [fig.2] la figure 2 est une représentation schématique de la fonction de probabilité associée au modèle de canal à effacement considéré dans le cadre de l’invention,[Fig.2] Figure 2 is a schematic representation of the probability function associated with the erasure channel model considered in the context of the invention,
[0040] [fig.3] la figure 3 est une représentation schématique illustrant la surface cor respondant à l’estimation de probabilité d’une connexion du terminal mobile avec un relais et la surface réelle lorsque le terminal mobile se déplace avec une vitesse v k et que Ts est le décalage temporel entre l’acquisition de la localisation du terminal mobile et l’intervalle courant de transmission pour lequel est estimé le canal,[Fig.3] Figure 3 is a schematic representation illustrating the surface corresponding to the estimate of probability of a connection of the mobile terminal with a relay and the actual surface when the mobile terminal moves with a speed v k and that T s is the time difference between the acquisition of the location of the mobile terminal and the current transmission interval for which the channel is estimated,
[0041] [fig.4] la figure 4 reprend partiellement la représentation de la figure 3 avec en outre des aspects de géométrie,[Fig.4] Figure 4 partially shows the representation of Figure 3 with further aspects of geometry,
[0042] [fig.5] la figure 5 représente schématiquement un système V2I selon une architecture hétérogène,[Fig.5] FIG. 5 schematically represents a V2I system according to a heterogeneous architecture,
[0043] [fig.6][Fig.6]
[0044] [fig.7] les figures 6 et 7 représentent des courbes de performance issues de simulation,[Fig.7] Figures 6 and 7 show performance curves from simulation,
[0045] [fig.8] la figure 8 est un schéma d’un point d’accès hébergeant un serveur selon l’invention selon un mode de réalisation.[Fig.8] Figure 8 is a diagram of an access point hosting a server according to the invention according to one embodiment.
[0046] Description de modes de réalisation de l’inventionDescription of embodiments of the invention
[0047] Un système V2I illustré par le schéma de la figure 1 comprend au moins un serveur S connecté en filaire à des relais R d’un réseau d’accès opérant dans une bande millimétrique. Les transmissions des données d’un serveur S vers des terminaux mobiles Cl, C2, C3, .. .CK en mouvement sont relayées par les relais R auxquels sont connectés les terminaux mobiles par voie radio. Un tel système V2I est dit homogène car il comprend un seul réseau d’accès avec des relais de même type (fonctionnant dans une même bande de fréquence).A V2I system illustrated by the diagram in FIG. 1 comprises at least one server S connected by wire to relays R of an access network operating in a millimeter band. Data transmissions from a server S to mobile terminals Cl, C2, C3, ... .CK in motion are relayed by relays R to which the mobile terminals are connected by radio. Such a V2I system is said to be homogeneous because it comprises a single access network with relays of the same type (operating in the same frequency band).
[0048] Chaque terminal mobile k se déplace avec une vitesse moyenne v k.Each mobile terminal k moves with an average speed v k.
[0049] Compte tenu de la bande de fréquence (millimétrique) pour la transmission radio, la propagation dans le canal souffre de blocage plus particulièrement lorsqu’un obstacle est situé entre un relais et le terminal mobile. L’état du canal évolue dans le temps compte tenu que les terminaux sont en mouvement même si un obstacle peut être fixe. Après chaque réception de paquet de données relayé par un relais, un terminal mobile remonte au serveur via le relais l’état du canal. Cette remontée d’information peut s’effectuer selon un mécanisme ARQ (Automatic Repeat Request) avec un accord ACK/NACK.Given the frequency band (millimeter) for radio transmission, the propagation in the channel suffers from blockage more particularly when an obstacle is located between a relay and the mobile terminal. The state of the channel changes over time, given that the terminals are in motion, even if an obstacle can be fixed. After each reception of a data packet relayed by a relay, a mobile terminal goes back to the server via the relay the state of the channel. This feedback can be done using an ARQ (Automatic Repeat Request) mechanism with an ACK / NACK agreement.
[0050] Selon l’invention, le modèle de propagation des ondes est considéré de type « Line of Sight ball blockage chanel model (Ref 1), dit canal à obstruction de la ligne de mire. Selon ce modèle, la probabilité pour qu’un lien soit en ligne de mire d’un relais est de un si la distance entre le relais et le terminal mobile est inférieur à une distance R g déterminée et de zéro au-delà.According to the invention, the wave propagation model is considered to be of the "Line of Sight ball blockage chanel model (Ref 1) type, called line of sight obstruction channel. According to this model, the probability for a link to be in the crosshairs of a relay is one if the distance between the relay and the mobile terminal is less than a determined distance R g and zero beyond.
[0051] Selon ce modèle, la probabilité est une fonction échelon unité illustrée par la figure 2According to this model, the probability is a unit step function illustrated in Figure 2
[0052] PLoS(d) = l(d <RB) (DP LoS (d) = l (d <R B ) (D
[0053] avec 1 (. ) la fonction échelon unité et R b la distance maximale pour un lien en vue directe.With 1 (.) The unit step function and R b the maximum distance for a link in direct view.
[0054] En considérant que la condition de LoS est nécessaire et suffisante à l’acquittement de la réception d’un paquet envoyé par le relais, un terminal mobile peut recevoir correctement un signal s’il se trouve dans un cercle de rayon R b centré sur le relais considéré. Dans le cas contraire le paquet sera déclaré effacé. Il s’en suitConsidering that the LoS condition is necessary and sufficient to acknowledge receipt of a packet sent by the relay, a mobile terminal can correctly receive a signal if it is in a circle of radius R b centered on the relay considered. Otherwise the package will be declared deleted. It follows
PLos(d) = Pc (d) où P ( d ) représente la probabilité sk,t = 1 sk,t = 1 d’un acquittement de paquet. Selon ce modèle, le canal de propagation du système est de type à diffusion avec effacement (EBC: Erasure Broadcast Channel). Les notations suivantes sont utilisées :PLos (d) = P c (d) where P (d) represents the probability s k, t = 1 s k, t = 1 of a packet acknowledgment. According to this model, the system's propagation channel is of the broadcast erasure type (EBC: Erasure Broadcast Channel). The following notations are used:
- variable d’état du canal à l’instant t pour l’utilisateur k : S { • S k t = 0 s’il y a effacement (état correspondant à un NAck) • S k t = 1, sinon- channel state variable at time t for user k: S { • S k t = 0 if there is erasure (state corresponding to a NAck) • S kt = 1, otherwise
- état global du canal à l’instant t de l’ensemble des K terminaux mobiles :- overall state of the channel at time t for all K mobile terminals:
[0055] St: = [$! t, ...,SK r]S t : = [$! t , ..., S K r ]
[0056] L’état global du canal est disponible au serveur S avec un retard d’un intervalle de transmission par rapport à l’intervalle de transmission courant compte tenu que la remontée du terminal mobile au serveur intervient après la réception et décodage des données. Ainsi, à l’intervalle courant de transmission le serveur connaît l’état du canal S z f/2-1The overall state of the channel is available to the server S with a delay of a transmission interval relative to the current transmission interval, given that the ascent from the mobile terminal to the server occurs after the reception and decoding of the data. . Thus, at the current transmission interval the server knows the state of the channel S z f / 2-1
[0057] Selon l’invention, le serveur estime l’état du canal à l’instant courant t p de transmission :According to the invention, the server estimates the state of the channel at the current time t p of transmission:
[0058][0058]
[0059][0059]
[0060] (2)(2)
La chaîne de Markov correspondante est donc :The corresponding Markov chain is therefore:
* %-i*% -i
y. <> cû + l (3)y. <> c û + l (3)
[0061] Pour effectuer cette estimation, le serveur exploite la localisation des véhicules. Cette localisation est notée g ( t ). Les relais sont considérés distribués dans l’espace selon une loi de Poisson (PPP Poisson Point Process) de densité λ. Ainsi, dans une zone de surface A le nombre moyen de relais est de λ A . Par suite, la probabilité qu’il y ait n relais dans une zone A est donnée par la distribution de Poisson :To make this estimate, the server uses the location of the vehicles. This location is noted g (t). The relays are considered distributed in space according to a Poisson law (PPP Poisson Point Process) of density λ. Thus, in a surface area A the average number of relays is λ A. Consequently, the probability that there is n relay in an area A is given by the Poisson distribution:
[0062][0062]
-·. (4)- ·. (4)
F(,¥ = „) = n!F (, ¥ = „) = n!
[0063] La probabilité qu’un terminal mobile k ne soit pas connecté à l’instant 1 est donnée par :The probability that a mobile terminal k is not connected at time 1 is given by:
[0064][0064]
P(5^t = 0) = P(M = 0) = P(4r = 0):= e“^ (5) P (5 ^ t = 0) = P (M = 0) = P (4r = 0): = e “^ (5)
[0065] avec _ 77-J^ la surface du cercle de rayon R bWith _ 77-J ^ the surface of the circle of radius R b
[0066] La figure 3 représente un terminal mobile en mouvement à une certaine vitesse v k.3 shows a mobile terminal in motion at a certain speed v k.
[0067] Compte tenu de la vitesse de déplacement du terminal mobile et compte tenu que l’état courant du canal est estimé par le serveur à partir uniquement de l’information de localisation g ( t ) remontée par le terminal mobile k alors cet état estimé peut être différent de l’état réel. Si la vitesse du terminal mobile est faible alors l’estimation est relativement précise par contre si la vitesse est élevée alors l’estimation est relativement imprécise.Given the speed of movement of the mobile terminal and given that the current state of the channel is estimated by the server from only the location information g (t) reported by the mobile terminal k then this state estimated may be different from actual state. If the speed of the mobile terminal is low then the estimate is relatively precise on the other hand if the speed is high then the estimate is relatively imprecise.
[0068] Soit Ts le décalage temporel entre l’instant d’acquisition de l’information de localisation du terminal mobile et l’intervalle courant t b de transmission, soit v fc la vitesse du terminal mobile k, alors la surface prise en compte pour l’estimation du canal, A f _ T est représentée sur le schéma de la figure 3 par un cercle en pointillés de rayon R b autour du terminal mobile dont la localisation g (tb - T5) est celle remontée au serveur et acquise à l’instant t b ~ Ts.Let T s be the time offset between the instant of acquisition of the location information of the mobile terminal and the current transmission interval tb, or v fc the speed of the mobile terminal k, then the area taken into account for the estimation of the channel, A f _ T is represented in the diagram of FIG. 3 by a dotted circle of radius R b around the mobile terminal whose location g (t b - T 5 ) is that returned to the server and acquired at time tb ~ T s .
[0069] Mais l’état réel du canal pour le terminal mobile k est celui qui correspond à la surface insérée dans le cercle de bord sombre et qui correspond à la localisation g(t ) du terminal mobile à l’instant f b tel qu’illustré par la figure 3. Cette surface insérée dans le cercle de bord sombre se distingue de la surface insérée dans le cercle en pointillés par la surface A k (surface hachurée). L’état estimé A du canal pour le k, tb terminal mobile k à l’instant de transmission courant t b correspond à l’état réelBut the actual state of the channel for the mobile terminal k is that which corresponds to the surface inserted in the dark edge circle and which corresponds to the location g (t) of the mobile terminal at time fb such that illustrated by figure 3. This surface inserted in the dark edge circle is distinguished from the surface inserted in the dotted circle by the surface A k (hatched surface). The estimated state A of the channel for k, t b mobile terminal k at the current transmission time t b corresponds to the actual state
S, du canal :S, of the channel:
k,k,
[0070] s’il n’y a pas de relais dans le cercle de surface A centré sur g - Ts) alors il n’y a pas non plus de relais dans le cercle tronqué de surface A ^(surface hachurée) centré sur 100711 : F(5i:,th = 0|%6 = 0)·If there is no relay in the surface circle A centered on g - T s ) then there is also no relay in the truncated circle of surface A ^ (hatched surface) centered on 100711: F (5i :, th = 0 |% 6 = 0) ·
[0072] s’il y a un relais dans le cercle tronqué de surface A ^(surface hachurée) centré sur g(tb-Ts) alors il y a aussi un relais dans le cercle tronqué de surface A (surface hachurée) centré sur 100731 g(t6) : P(sfcri> = 1|SW6 = 1)'If there is a relay in the truncated circle of surface A ^ (hatched surface) centered on g (tb-T s ) then there is also a relay in the truncated circle of surface A (hatched surface) centered on 100731 g (t 6 ): P (s fcri> = 1 | S W6 = 1) '
[0074] s’il n’y a pas de relais dans le cercle tronqué de surface A ^(surface hachurée) centré sur g (f - Ts) alors il y a un relais dans la partie commune des cercles de surface A centrés sur g (f,) et ; = = 0.If there is no relay in the truncated circle of surface A ^ (hatched surface) centered on g (f - T s ) then there is a relay in the common part of the circles of surface A centered on g (f,) and ; = = 0.
[0075] Les relations suivantes établies en relation avec la figure 4 qui reprend la représentation géométrique de la figure 3 permettent de déterminer cette surface hachurée (cercle tronqué) A k.The following relationships established in connection with Figure 4 which shows the geometric representation of Figure 3 can determine this hatched area (truncated circle) A k .
[0076] ..
Surface^^ = ùJrb 2 - h2 Surface ^^ = ùJr b 2 - h 2
Swface^^U = ~kRs 2 = = Rs 2 cos-1 N-}Swface ^^ U = ~ kR s 2 = = R s 2 cos- 1 N-}
Surface^ = Surface^o~ ~ SurfaceÂOB . , / h\ ! , , , LîATA Vi/E i :Surface ^ = Surface ^ o ~ ~ Surface ÂOB . , / h \! ,,, LîATA Vi / E i:
= RZ «MT1 , - R? = Rb- eus-1 5 JJ7 \Κδ/ 4 \= RZ "MT 1 , - R? = R b - eus- 1 5 JJ 7 \ Κ δ / 4 \
D’où l’expression de la surface A k (surface hachurée) :Hence the expression of the surface A k (hatched surface):
[0077][0077]
«..t t = A — 2 * Sitr fàce^g16'^ — A +"..Tt = A - 2 * Sitr fàce ^ g 16 '^ - A +
Z N (^Ts)2--2Re2COs-M'^S)ZN (^ T s ) 2 --2Re 2 COs-M '^ S )
[0078] Pour chaque terminal mobile k la distance entre sa localisation réelle et la localisation qui correspond à la remontée d’information de localisation au serveur est : Vk Ts. La surface hachurée des figures 3 et 4 est donc donnée par la relation :For each mobile terminal k, the distance between its actual location and the location which corresponds to the feedback of location information to the server is: V k T s . The hatched area of Figures 3 and 4 is therefore given by the relation:
100791 A k - A + ^Rd-^kTsŸ-2RB 2arcos ( ) 100791 A k - A + ^ Rd- ^ k T s Ÿ-2R B 2 arcos ()
[0080] Cette surface A k augmente avec la vitesse v k d’une valeur zéro à la valeur A et reste constante à cette valeur A lorsqueThis surface A k increases with speed v k from a value of zero to the value A and remains constant at this value A when
[0081] vkTs>2RB.V k T s > 2R B.
[0082] Compte tenu de la distribution des relais dans l’espace et du modèle de canal à obstruction de la ligne de mire alors la probabilité que l’état réel soit zéro alors que l’état estimé est zéro est donnée par :Given the distribution of relays in space and the line of sight obstruction channel model, then the probability that the real state is zero while the estimated state is zero is given by:
[0083][0083]
[0084][0084]
[0085] et la probabilité que l’état réel soit zéro alors que l’état estimé est un est donnée par :And the probability that the real state is zero while the estimated state is one is given by:
P(SfcI = 0|Sfc e (7).P (S fcI = 0 | S fc e (7).
j t; j t;
[0086][0086]
[0087][0087]
En effet, — θl’Sfc.e — θ) = de BS dans la surface Ak) = e pis - Ois = i) = ~ ~ -0 _ = θ)x = Mgfe,Î - θ) 1 feiÎ ~ J ~ 1) ~ 1 - P(4t = 0)Indeed, - θl'Sfc.e - θ) = of BS in the surface A k ) = e pis - Ois = i) = ~ ~ -0 _ = θ) x = M g fe, Î - θ) 1 feiÎ ~ J ~ 1) ~ 1 - P (4 t = 0)
X P(Sfe>t = LSfct = 0) _ x = 0]Sfe;£ = 0)J _ e-^(l 1 — q _ g--M. | _ e-7AXP (S fe> t = LS fct = 0) _ x = 0] S fe; £ = 0) J _ e - ^ (l 1 - q _ g --M. | _ E -7A
[0088] Les terminaux mobiles étant localisés dans l’espace de manière indépendante alors la probabilité que l’état global réel du canal soit égal à Λ et que l’état global estimé du canal à l’instant ΐ μ soit égal à s peut s’écrire :The mobile terminals being located in space independently, then the probability that the actual overall state of the channel is equal to Λ and that the estimated overall state of the channel at the instant ΐ μ is equal to s can write:
100891 P(S = S.s = s) = Π»ρ(4 = 4)p(x = = 4) Vs.s e (O,1)K (8) 100891 P (S = Ss = s) = Π »ρ (4 = 4) p (x = = 4) Vs.se (O, 1) K (8)
[0090] A titre uniquement d’illustration et pour une description claire, le cas de deux terminaux mobiles est considéré ci-après, K = 2.By way of illustration only and for a clear description, the case of two mobile terminals is considered below, K = 2.
[0091] De façon générale, les messages d’information sont découpés en blocs (ici au nombre de B). Chaque bloc reçoit des bits de redondance issus du Contrôle de Redondance Cyclique (noté CRC). A chaque instant de transmission, le serveur transmet un bloc de données qui comprend un CRC pour assurer un mécanisme ARQ (une erreur de réception est détectée sur la base du CRC). K-l blocs pour la transmission des messages communs sont rajoutés. Pour transmettre deux messages Μγ, M2 respectivement aux deux terminaux mobiles, le serveur dispose donc deIn general, the information messages are divided into blocks (here the number of B). Each block receives redundancy bits from the Cyclic Redundancy Check (noted CRC). At each transmission instant, the server transmits a data block which includes a CRC to provide an ARQ mechanism (a reception error is detected on the basis of the CRC). Kl blocks for the transmission of common messages are added. To transmit two messages Μγ, M 2 respectively to the two mobile terminals, the server therefore has
B + K - 1 = B + 1 intervalles de transmission. A chaque intervalle de transmission, le serveur transmet des données avec au moins un CRC pour déclencher un mécanisme ARQ si une erreur de réception est détectée sur la base du CRC.B + K - 1 = B + 1 transmission intervals. At each transmission interval, the server transmits data with at least one CRC to trigger an ARQ mechanism if a reception error is detected on the basis of the CRC.
[0092] Chaque message Μχ, M-2 est divisé en B segments m 1. b, m 2, b avec b G [ 1, B ] pour être codés selon un codage dit codage source pour générer des signaux binaires Vf. h et puis pour être transmis pendant les premiers B intervalles de transmission. Une fois que la transmission à l’intervalle de transmission t b - 1 est terminée, l’état du canal B k { est remonté par chaque terminal mobile k.Each message Μχ, M- 2 is divided into B segments m 1. b, m 2, b with b G [1, B] to be coded according to a coding called source coding to generate binary signals Vf. h and then to be transmitted during the first B transmission intervals. Once the transmission at the transmission interval tb - 1 is finished, the state of the channel B k { is returned by each mobile terminal k.
[0093] Au début de l’intervalle de transmission t b courant, le serveur utilise la dernière information de localisation g ( t ~ T s) de chaque terminal mobile pour estimer l’état du canal $ pour la transmission du paquet courant de données à cet intervalle de tb transmission courant. Connaissant l’état remonté 5' * et l’état estimé A du canal, tfe-1 a, file serveur peut décider quels signaux binaires à transmettre ou à retransmettre et la proportion de temps respectif qu’il leur alloue pour maximiser le débit somme des deux débits de chaque véhicule.At the start of the current transmission interval tb, the server uses the latest location information g (t ~ T s ) of each mobile terminal to estimate the state of the channel $ for the transmission of the current data packet to this interval of tb current transmission. Knowing the 5 '* reassembled state and the estimated state A of the channel, tfe-1 a, the server queue can decide which binary signals to transmit or retransmit and the respective proportion of time that it allocates to them to maximize the sum throughput. of the two flow rates of each vehicle.
[0094] Chaque paquet de données transmis peut comprendre deux parties de données de longueur globale fixe mais dont les longueurs respectives peuvent être adaptées en fonction des deux états réel S et estimé . La première partie est dite privée, th c’est-à-dire contient des données pas encore transmises, la deuxième partie est dite commune c’est-à-dire contient des données déjà transmises (et non reçues cor rectement) mais pouvant bénéficier à plusieurs utilisateurs pour faciliter le décodage des signaux binaires déjà transmis. La partie privée comprend autant de parties que d’utilisateurs plus autant de parties que de combinaisons des signaux binaires. Dans le cas K=2, il y a une seule combinaison, soit trois parties pour la partie privée. Les longueurs respectives des parties sont déterminées pour atteindre le meilleur débit somme de transmission. Ces longueurs respectives sont déterminées par les valeurs des coefficients (X χ, (X 2, G 3, G 4 = 1 - G χ - G 2 ~ G 3, chaque coefficient donnant la longueur de la partie correspondante du paquet par rapport à la longueur totale du paquet.Each transmitted data packet can comprise two parts of data of fixed overall length but the respective lengths of which can be adapted as a function of the two real S and estimated states. The first part is said to be private, th that is to say contains data not yet transmitted, the second part is said to be common, that is to say contains data already transmitted (and not received correctly) but which can benefit to several users to facilitate the decoding of the binary signals already transmitted. The private part includes as many parts as users plus as many parts as combinations of binary signals. In the case K = 2, there is only one combination, three parts for the private part. The respective lengths of the parts are determined to achieve the best sum transmission rate. These respective lengths are determined by the values of the coefficients (X χ, (X 2 , G 3, G 4 = 1 - G χ - G 2 ~ G 3, each coefficient giving the length of the corresponding part of the packet relative to the total length of the package.
[0095] Le premier paquet de données transmis comprend la seule partie privée de données pour transmettre les signaux binaires courants 15 V 2 ] ainsi que la combinaison des signaux binaires Vj -] χ· La combinaison peut être par exemple la somme binaire après codage des segments courant. Le coefficient CX 4 = 0 car il n’y a pas eu de transmission avant cette transmission courante et donc aucune retransmission n’est à considérer.The first transmitted data packet includes the only private part of data to transmit the current binary signals 15 V 2 ] as well as the combination of the binary signals Vj -] χ · The combination can be for example the binary sum after coding of current segments. The coefficient CX 4 = 0 because there was no transmission before this current transmission and therefore no retransmission is to be considered.
[0096] Les B - 1 paquets de données suivant comprennent les deux parties, privée et commune, de données à transmettre. La première partie privée de données est réservée pour transmettre les signaux binaires courants V2 b G [ 2, B ] et éventuellement une combinaison de ces signaux binaires courant notée Vj (X) V2 μ Cette première partie comprend donc trois sous-parties dont les longueurs respectives sont déterminées par les valeurs de G 1, G 2 et G 3. La deuxième partie commune de données est réservée pour retransmettre un des signaux binaires déjà transmis _ χι V2 h -1» G [ 2, B ] , dit signal commun V0; b _ r La longueur de cette deuxième partie de données est déterminée par la valeur de α4 = 1- α1-α2 _σ3·The B - 1 following data packets include the two parts, private and common, of data to be transmitted. The first private data part is reserved for transmitting the current binary signals V 2 b G [2, B] and possibly a combination of these current binary signals denoted Vj (X) V 2 μ This first part therefore comprises three sub-parts, of which the respective lengths are determined by the values of G 1, G 2 and G 3. The second common data part is reserved for retransmitting one of the binary signals already transmitted _ χι V 2 h -1 "G [2, B], says common signal V 0; b _ r The length of this second part of the data is determined by the value of α 4 = 1- α 1 -α 2 _σ 3 ·
[0097] Le paquet de données B + 1 comprend uniquement la partie commune de données pour retransmettre un des signaux binaires déjà transmis VL B, V2 B dit signal commun, (X 4 = 1 puisqu’il n’y a plus de signal binaire courant à transmettre.The B + 1 data packet includes only the common data part for retransmitting one of the binary signals already transmitted V LB , V 2 B said common signal, (X 4 = 1 since there is no more signal current binary to transmit.
[0098] Sur la base de la connaissance de l’état du canal S f remonté, le serveur génère le signal commun VQ h _ j à transmettre à l’intervalle suivant de transmission, t b. Le signal commun Vq b _ L peut être généré par exemple conformément au tableau 1 en Annexe A.Based on the knowledge of the state of the channel S f raised, the server generates the common signal V Q h _ j to be transmitted at the next transmission interval, t b. The common signal Vq b _ L can be generated for example in accordance with table 1 in Annex A.
[0099] Compte tenu des relations (5)-(8), il peut être défini les vecteurs de probabilités :Given the relationships (5) - (8), it is possible to define the probability vectors:
[OiOO] p^=[p(s =S) S = s) {00,01,10,11} ][OiOO] p ^ = [ p ( s = S) S = s) {00,01,10,11}]
[oioi] p5 est le vecteur de probabilité conjointe que l’état réel soit S = s et que l’état[oioi] p 5 is the joint probability vector that the real state is S = s and that the state
[0102][0102]
[0103][0103]
[0104][0104]
[0105][0105]
[0106][0106]
[0107][0107]
[0108][0108]
[0109] estimé ait une valeur parmi toutes les valeurs possibles. Par exemple est le vecteur de probabilité conjointe que l’état réel soit 5' = 01;Estimated has one value among all possible values. For example is the joint probability vector that the real state is 5 '= 01;
PO1 = [p(s = 01, S = 00 ), p(s =01, S = 01 ), p (s = 01, S = 10 ), p (S = 01, S = 11 ) ] ™ = |1 p est la probabilité marginale.P O1 = [p (s = 01, S = 00), p (s = 01, S = 01), p (s = 01, S = 10), p (S = 01, S = 11)] ™ = | 1 p is the marginal probability.
On définit en outre P j le vecteur de probabilité conjointe que l’état réel S' n’est pas s et que l’état estimé ait une valeur parmi toutes les valeurs possibles. Par exemple P O! est le vecteur de probabilité conjointe que l’état réel ne soit pas 5 = 01:We also define P j the joint probability vector that the real state S 'is not s and that the estimated state has a value among all possible values. For example PO! is the joint probability vector that the real state is not 5 = 01:
Ρδϊ = 00 ),p(S + 01, S = 01 + 01, S - 10 ),p(Sj# 01,S = 11)]Ρδϊ = 00), p (S + 01, S = 01 + 01, S - 10), p (Sj # 01, S = 11)]
Les débits R 1, R 2 pouvant être atteints par les deux terminaux mobiles satisfont les contraintes suivantes :The rates R 1, R 2 which can be achieved by the two mobile terminals satisfy the following constraints:
Ρχ < (iq 4- a3)rpw Ρχ <(iq 4- a 3 ) r p w
R2 < (a2 4(a2 4- α3)Γρ10Λ1 4- (at ri- a3)7pw < 1 - ρ0100 (¾ + + («2 + «sFPw — 1 («i 4- a2 4- α3) < 1R 2 <(a 2 4 (a 2 4- α 3 ) Γ ρ10Λ1 4- (at ri- a3) 7 pw <1 - ρ 0100 (¾ + + ("2 +" sFPw - 1 ("i 4- a 2 4- α 3 ) <1
2, ® 3 sont les trois vecteurs qui représentent le rapport de temps alloué où i, aux différentes données transmises pour différents états estimés du canal. « 1 est un vecteur dont le premier élément indique le rapport de temps alloué au terminal mobile ρ = ] lorsque S’ = QQ, dont le deuxième élément indique le rapport de temps alloué au terminal mobile p _ j lorsque 5=01' ^οη1 'c troisième élément indique le rapport de temps alloué au terminal mobile j^z _ 2 lorsque S’ = 10 et c^ont le quatrième élément indique le rapport de temps alloué au terminal mobile £ _ j lorsque S = 11 · La composition du vecteur S 2 est similaire à celle du vecteur d i et celle du vecteur Œ 3 découle des compositions de Œ 1 et de 2. Pour optimiser le débit i.e. pour atteindre le meilleur débit il faut optimiser ces trois vecteurs O b Cf 2, ® 3L’optimisation pour découler d’une recherche exhaustive. Selon cette procédure, des premières valeurs vérifiant les contraintes (9) sont assignées aux vecteurs α . Ces valeurs vont conduire à une paire de débits (Rp R 2) vers chaque véhicule. Le débit somme de cette paire est déterminé. De nouvelles valeurs sont assignées aux vecteurs a qui vont conduire à une nouvelle paire de débits (R 1, R 2) vers chaque véhicule, et le débit somme est de nouveau déterminé. La paire de débits qui donne la plus forte somme est retenue et détermine les valeurs retenues des vecteurs a . Ces étapes sont répétées un nombre déterminé de fois. Au final, la procédure permet d’obtenir les valeurs des vecteurs a conduisant au plus fort débit somme.2, ® 3 are the three vectors which represent the allocated time ratio where i, to the different data transmitted for different estimated states of the channel. "1 is a vector whose first element indicates the time ratio allocated to the mobile terminal ρ = ] when S '= QQ, whose second element indicates the time ratio allocated to the mobile terminal p _ j when 5 = 01' ^ οη1 'c third item specifies the time ratio allocated to the mobile terminal j ^ z _ 2 when S' = 10 and c ^ have the fourth element indicates the time ratio allocated to the mobile terminal £ _ j where S = 11 · L a composition of the vector S 2 is similar to that of the vector di and that of the vector Œ 3 follows from the compositions of Œ 1 and 2. To optimize the flow rate ie to reach the best flow rate it is necessary to optimize these three vectors O b Cf 2, ® 3L optimization to result from exhaustive research. According to this procedure, first values verifying the constraints (9) are assigned to the vectors α . These values will lead to a pair of flow rates (Rp R 2) to each vehicle. The sum flow of this pair is determined. New values are assigned to the vectors a which will lead to a new pair of flow rates (R 1, R 2) to each vehicle, and the sum flow rate is again determined. The pair of flow rates which gives the largest sum is retained and determines the values retained of the vectors a . These steps are repeated a specified number of times. In the end, the procedure makes it possible to obtain the values of the vectors a leading to the highest sum flow.
[0110] Une telle recherche exhaustive peut être effectuée préalablement et sauvegardée dans une table. Le procédé selon l’invention interroge alors la table à partir de la connaissance des vecteurs de probabilités P5 et ou à partir de la connaissance de la densité des relais, de la vitesse moyenne des terminaux mobiles et du décalage temporel Ί s entre l’acquisition de la localisation et l’intervalle de transmission.Such an exhaustive search can be carried out beforehand and saved in a table. The method according to the invention then interrogates the table on the basis of knowledge of the probability vectors P 5 and or on the basis of knowledge of the density of the relays, the average speed of the mobile terminals and the time difference décalage s between the acquisition of location and transmission interval.
[0111] Le paquet de données transmis à l’intervalle de transmission t fa, b G [ 1, B + 1 J, comprend des parties de données avec des temps alloués aux parties et donc aux segments à transmettre déterminés selon les valeurs des trois vecteurs O b ® 2> ® 3[0112] Après la transmission des messages Μ j, M2, les récepteurs (terminaux mobiles) décodent chacun tous les signaux binaires reçus. Le récepteur k décode en premier le dernier signal binaire reçu Vo B contenu dans le bloc B + 1 pour déterminer un des signaux binaires retransmis, V k B ou pour déterminer la combinaison de signaux binaires (X) V2 B. Le signal binaire V B peut aider le récepteur k à décoder Vq b _ 1 en exploitant le paquet reçu transmis à l’intervalle de transmission ΐβ· Ce processus de décodage à rebours (backward selon la terminologie anglosaxonne) est poursuivi jusqu’au premier paquet reçu.The data packet transmitted at the transmission interval t fa, b G [1, B + 1 J, comprises parts of data with times allocated to the parts and therefore to the segments to be transmitted determined according to the values of the three vectors O b ® 2> ® 3 [0112] After the transmission of the messages Μ j, M2, the receivers (mobile terminals) each decode all the binary signals received. The receiver k first decodes the last binary signal received V o B contained in the block B + 1 to determine one of the retransmitted binary signals, V k B or to determine the combination of binary signals (X) V 2 B. The binary signal V B can help the receiver k to decode Vq b _ 1 by exploiting the received packet transmitted at the transmission interval ΐβ · This reverse decoding process (backward according to English terminology) is continued until the first packet received.
[0113] Dans le cas où K = 3, il y aB + K - 1 = B + 2 intervalles de transmission. Le premier paquet de données transmis ne comprend qu’une partie privée comprenant trois parties pour les signaux binaires Vχ χ, V2 p V3 et trois parties pour les combinaisons V] j (x) W, j, p V2 j V 3 j de longueurs respectives données parles 2K - 2 + C2- = 8- 2 + 3 = 9 coefficientsIn the case where K = 3, there are B + K - 1 = B + 2 transmission intervals. The first data packet transmitted comprises only a private part comprising three parts for the binary signals V χ χ , V 2 p V 3 and three parts for the combinations V] j (x) W, j, p V2 j V 3 j of respective lengths given by 2 K - 2 + C 2 - = 8- 2 + 3 = 9 coefficients
Cï 1, G 2, G 3, G 4, G 5, G q, G y, G q, G g. Les B - 1 paquets suivants de données transmis comprennent la partie privée et la partie commune dont la longueur est donnée par (I 9 = 1-Ο1-ΰ2 ίϊ3θ4ίϊ5^6^7®8· [0114] Les deux derniers paquets de données transmis respectivement à fg + 1 et fg + 2 ne comprennent que la partie commune dont la longueur est donnée par G 9 = 1.Cï 1, G 2, G 3, G 4, G 5, G q, G y, G q, G g. The B - 1 following packets of transmitted data include the private part and the common part whose length is given by (I 9 = 1-Ο 1 -ΰ 2 ίϊ 3θ4 ίϊ 5 ^ 6 ^ 7®8 · [0114] Both last data packets transmitted respectively to fg + 1 and fg + 2 include only the common part whose length is given by G 9 = 1.
[0115] Le signal commun Vo B transmis dans la partie commune à l’intervalle de transmission t fa , G [ 2, B + 2 ] peut être généré par exemple conformément au tableau 2 en Annexe A.The common signal V o B transmitted in the common part at the transmission interval t fa, G [2, B + 2] can be generated for example in accordance with table 2 in Annex A.
[0116] Plus généralement pour K > 2, le serveur dispose de F» + K - 1 intervalles de transmission. A chaque intervalle de transmission, le serveur transmet un paquet de données qui comprend au moins un CRC pour déclencher un mécanisme ARQ si une erreur de réception est détectée sur la base du CRC. Les K messages M4, M2,..., MK à transmettre aux K terminaux mobiles sont chacun divisés en B segments ml h’ m2b< ’ mK b avec b G [1, B ] qui peuvent ne pas être de même longueur, pour être codés en signaux binaires Vj b, V2 b,···, b Puis transmis pendant les premiers B intervalles de transmission. Chaque segment est codé avec un rendement déterminé.More generally for K> 2, the server has F "+ K - 1 transmission intervals. At each transmission interval, the server transmits a data packet which includes at least one CRC to trigger an ARQ mechanism if a reception error is detected based on the CRC. The K messages M4, M 2 , ..., M K to be transmitted to the K mobile terminals are each divided into B segments m l h ' m 2b <' m K b with b G [1, B] which may not be of same length, to be coded into binary signals Vj b , V 2 b, ···, b P u i s transmitted during the first B transmission intervals. Each segment is coded with a determined yield.
[0117][0117]
[0118][0118]
[0119][0119]
[0120][0120]
[0121][0121]
[0122][0122]
Une fois que la transmission à l’intervalle de transmission t £> - 1 est terminée, l’état du canal Sth est remonté par chaque terminal mobile k.Once the transmission at the transmission interval t £> - 1 is complete, the state of the channel S th is returned by each mobile terminal k.
Au début de l’intervalle de transmission t b courant, le serveur utilise la dernière information de localisation (t^ - Ts) de chaque terminal mobile pour estimer l’état du canal A pour la transmission du paquet courant de données à cet intervalle de ύ tb transmission courant. Connaissant l’état remonté S, et l’état estimé A du canal, tb -1 tb le serveur peut décider quels signaux binaires à transmettre ou à retransmettre et le temps respectif qu’il leur alloue pour maximiser le débit somme des K débits des respectivement K véhicules.At the start of the current transmission interval tb, the server uses the latest location information (t ^ - T s ) of each mobile terminal to estimate the state of channel A for the transmission of the current data packet at this interval of ύ t b current transmission. Knowing the reassembled state S, and the estimated state A of the channel, tb -1 tb the server can decide which binary signals to transmit or retransmit and the respective time that it allocates to them to maximize the bit rate sum of the K bit rates of respectively K vehicles.
Chaque paquet de données transmis peut comprendre deux parties de données de longueur globale fixe mais dont les longueurs respectives peuvent être adaptées en fonction des deux états S et . La première partie est dite privée, c’est-à-dire contient des données pas encore transmises, la deuxième partie est dite commune c’est-à-dire contient des données déjà transmises mais pouvant bénéficier à plusieurs utilisateurs pour décoder des segments codés déjà transmis. La partie privée comprend autant de parties que d’utilisateurs plus autant de parties que de combinaisons des signaux binaires.Each transmitted data packet can comprise two data parts of fixed overall length but whose respective lengths can be adapted as a function of the two states S and. The first part is said to be private, that is to say contains data not yet transmitted, the second part is said to be common, that is to say contains data already transmitted but which can benefit several users to decode coded segments already transmitted. The private part includes as many parts as users plus as many parts as combinations of binary signals.
Les longueurs respectives des parties sont déterminées pour atteindre le meilleur débit somme de transmission. Ces longueurs respectives sont déterminées par les valeurs des coefficientsThe respective lengths of the parts are determined to achieve the best sum transmission rate. These respective lengths are determined by the values of the coefficients
r.K rj 2 .r.K rj 2.
- 2 + C K - 1 a2, .... a2K-i + c2 _r a2K-i + c2 avec α,κ_2 + c2 = 1-Σ , = 1 a, , chaque coefficient donnant la longueur de la partie correspondante du paquet par rapport à la longueur totale du paquet.- 2 + CK - 1 a 2 , .... a 2 Ki + c 2 _ r a 2 Ki + c 2 with α, κ_ 2 + c 2 = 1-Σ, = 1 a,, each coefficient giving the length of the corresponding part of the package in relation to the total length of the package.
Le premier paquet de données transmis comprend la seule partie privée de données pour transmettre les signaux binaires courant VT x, V2 ρ·· ·> 1 a^ns^ 9ue 'cs combinaisons des signaux binaires (§) V2 p Vj χ ® ^3 p···, K _ ij ® VKi 1·The first transmitted data packet includes the only private part of data to transmit the current binary signals V T x , V 2 ρ ·· ·> 1 a ^ ns ^ 9 ue ' cs combinations of the binary signals (§) V 2 p Vj χ ® ^ 3 p ···, K _ ij ® V Ki 1 ·
Les B - 1 paquets de données suivant comprennent les deux parties, privée et commune, de données à transmettre. La première partie privée de données est réservéeThe following B - 1 data packets comprise the two parts, private and common, of data to be transmitted. The first private part of data is reserved
[0123][0123]
[0124][0124]
[0125][0125]
[0126][0126]
[0127] pour transmettre les signaux binaires courant ^2^22,..., VK 2>-· ·> K’ V2 K’···’ R' ainsi que les combinaisons des signaux binaires Vj 2 0 V2 2’ V 1)2 0 ^3,2’···’ FK-1,2 0 2”·” 0 F 2, X’ ^1, X 0 ^3, K’”·’To transmit the current binary signals ^ 2 ^ 22, ..., V K 2 > - · ·> K 'V 2 K' ··· 'R' as well as the combinations of the binary signals Vj 2 0 V 2 2 'V 1) 2 0 ^ 3.2' ··· ' F K-1.2 0 2 ”·” 0 F 2, X' ^ 1, X 0 ^ 3, K '”·'
- 1 K 0 K K' Ccttc première partie comprend donc plusieurs sous-parties dont les longueurs respectives sont déterminées par les valeurs de d 1, (X 2,· · -, ® 2Â - 2 + - 1· La deuxième partie commune de données est réservée pour retransmettre un des signaux binaires déjà transmis b_y V2Z,_p ...,VKh_1 b E [ 2, B J, dit signal commun VQ b _ j. La longueur de cette deuxième partie de données est déterminée par la valeur de (X .,K _ „ . ,2 = 1 - (X χ - (X 2 _ ~ _-y . r2 - ii 2 + L k L. i. + L k 1- 1 K 0 KK 'C cttc first part therefore includes several sub-parts whose respective lengths are determined by the values of d 1, (X 2, · · -, ® 2 Â - 2 + - 1 · The second common part of data is reserved to retransmit one of the binary signals already transmitted b _y V 2Z , _p ..., V Kh _ 1 b E [2, BJ, called common signal V Q b _ j. The length of this second part of data is determined by the value of (X., K _ „., 2 = 1 - (X χ - (X 2 _ ~ _-y. r 2 - ii 2 + L k L. i. + L k 1
Les paquets de données £ + 1, B + 2,,.,, B + K - 1 comprennent uniquement la partie commune de données pour retransmettre un des signaux binaires déjà transmis dit signal commun, et Ct _ 2 + = PuisQu’ü n’y a plus de signal binaire courant à transmettre. Sur la base de la connaissance de l’état du canal S’ f % -1 remonté, le serveur génère le signal commun Vo b _ 4 à transmettre à l’intervalle suivant de transmission, f/?.The data packets £ + 1, B + 2 ,,. ,, B + K - 1 include only the common part of data for retransmitting one of the binary signals already transmitted, said common signal, and Ct _ 2 + = P u i s Q u ü n 'are more current binary signal to be transmitted. Based on the knowledge of the state of the channel S ' f % -1 raised, the server generates the common signal V ob _ 4 to be transmitted at the next transmission interval, f / ? .
Après la transmission des messages Μχ,..., Mr, les récepteurs (véhicules) décodent chacun tous les signaux reçus. Le récepteur k décode en premier le dernier paquet de données reçu Vo B + _ χ pour déterminer un des signaux binaires retransmis ou pour déterminer la combinaison de signaux binaires retransmis. Le signal binaire déterminé peut aider le récepteur k à décoder le signal commun Υθ β + k _ 2 en exploitant le paquet reçu transmis à l’intervalle de transmission tg + k _ χ. Ce processus de décodage à rebours (backward selon la terminologie anglosaxonne) est poursuivi jusqu’au premier paquet reçu.After the transmission of messages Μχ, ..., Mr, the receivers (vehicles) each decode all the signals received. The receiver k first decodes the last received data packet V o B + _ χ to determine one of the retransmitted binary signals or to determine the combination of retransmitted binary signals. The determined binary signal can help the receiver k to decode the common signal Υθ β + k _ 2 by exploiting the received packet transmitted at the transmission interval tg + k _ χ. This backward decoding process (backward according to English terminology) is continued until the first packet received.
Les débits R χ, R 2> > R κ pouvant être atteints par les K terminaux mobiles satisfont les contraintes suivantes :The rates R χ, R 2 >> R κ which can be reached by the K mobile terminals satisfy the following constraints:
/ „ T x t Avec/ „ T x t With
F [if] la contrainte suivante :F [if] the following constraint:
maxmax
R,.7R, .7
[0128][0128]
[0129][0129]
VU C J, s r- Sc(tlfg)VU CJ, s r- S c (tl f g)
[ /¾ &[O,1] si 3 = M, |ùj = 131 - i 1 sinûn [/ ¾ & [O, 1] if 3 = M, | ùj = 131 - i 1 sinûn
[0130] Où := [vîe SJ e & l]2®/ eQavec Σ,ερ «ç = 1 <>ù îï: . a2 ,.... «2k_2.;<l sont les vecteurs qui représentent le rapport de temps alloué aux différentes données transmises pour différents états estimés du canal. Pour optimiser le débit i.e. pour atteindre le meilleur débit il faut optimiser ces vecteurs β i, CI 2,···, 2K-2 + C^· L’optimisation pour découler d’une recherche exhaustive conduite de manière similaire au cas décrit pour K — 2.Where : = [v îe S J e & l] 2 ® / eQwith Σ, ερ " ç = 1 <> ù îï :. a 2 , .... " 2 k_ 2 . ; < l are the vectors which represent the ratio of time allocated to the different data transmitted for different estimated states of the channel. To optimize the flow, ie to reach the best flow, these vectors β i, CI 2, ···, 2 K -2 + C ^ must be optimized. Optimization to result from exhaustive research conducted in a similar manner to the case described for K - 2.
[0131] Selon l’invention, le système V2I est dit hétérogène car il comprend au moins deux réseaux d’accès avec des relais de type différent (fonctionnant dans des bandes de fréquence différentes) comme illustré par la figure 5. Le premier réseau d’accès fonctionne dans une bande de fréquences millimétriques pour la transmission radio, il correspond au réseau homogène préalablement décrit. Le deuxième réseau comprend des stations de base BS dites macro qui fonctionnent à des fréquences en dessous de 6GHz dit réseau 6GHz. Les terminaux mobiles peuvent être connectés soit via un relais R soit via une station de base BS. Selon ce mode, l’invention détermine en outre le réseau d’accès auquel le terminal mobile doit se connecter pour optimiser le débit somme.According to the invention, the V2I system is said to be heterogeneous because it comprises at least two access networks with relays of different type (operating in different frequency bands) as illustrated in FIG. 5. The first network d Access operates in a millimeter frequency band for radio transmission, it corresponds to the homogeneous network previously described. The second network includes so-called macro base stations BS which operate at frequencies below 6 GHz known as the 6 GHz network. The mobile terminals can be connected either via a relay R or via a base station BS. According to this mode, the invention also determines the access network to which the mobile terminal must connect to optimize the sum speed.
[0132] Chacun des K terminaux mobiles Cl, C2, C3,..., CK pouvant se connecter soit au réseau d’ondes millimétriques soit au réseau 6GHz, il y a 2^ combinaisons différentes possibles pour les connexions. Le serveur calcule le débit maximum pouvant être atteint par chacune des combinaisons. Lorsque la connexion est via un relais, le débit est calculé en utilisant les relations (6)-(8). Lorsque la connexion est via une station de base, le débit est calculé pour un schéma MU-MISO. Le serveur compare alors les débits somme maximum pouvant être atteint par chacune des 2K combinaisons de connexions différentes possibles et retient celle qui procure le débit somme maximal. Le serveur informe les relais et les stations des meilleures connexions pour chaque terminal mobile.Each of the K mobile terminals Cl, C2, C3, ..., CK being able to connect either to the millimeter wave network or to the 6GHz network, there are 2 ^ different possible combinations for the connections. The server calculates the maximum throughput that can be achieved by each of the combinations. When the connection is via a relay, the speed is calculated using the relationships (6) - (8). When the connection is via a base station, the speed is calculated for a MU-MISO scheme. The server then compares the maximum sum bit rates that can be reached by each of the 2 K combinations of different possible connections and selects the one which provides the maximum sum bit rate. The server informs the relays and stations of the best connections for each mobile terminal.
[0133] La prise en compte de la macro SB conduit à faire une hypothèse de schéma de transmission. Ainsi pour chaque terminal mobile, la délivrance du signal par un relais ou par la station de base conduit à deux hypothèses de transmission. En faisant l’hypothèse d’une communication avec 2 terminaux mobiles, l’optimisation est faite sur la base de ces hypothèses et conduit à une paire de débits (R χ, R 2) vers chaque terminal mobile. Ainsi les couples de débit somme suivant peuvent être estimés :The taking into account of the macro SB leads to making a hypothesis of transmission scheme. Thus for each mobile terminal, the delivery of the signal by a relay or by the base station leads to two transmission hypotheses. By making the assumption of a communication with 2 mobile terminals, the optimization is made on the basis of these assumptions and leads to a pair of bit rates (R χ, R 2) to each mobile terminal. Thus the following sum debit couples can be estimated:
• Pour le schéma de transmission où la macro SB sert le terminal 1 et les relais servent le terminal 2 : ( R χ, 0, 0, R 2 ) • Pour le schéma de transmission où la macro SB sert le terminal 2 et les relais servent le terminal 1: ( O, R 2; R χ, 0 ) • Pour le schéma de transmission où la macro SB sert les terminaux 1 et 2 :• For the transmission scheme where the macro SB serves terminal 1 and the relays serve the terminal 2: (R χ, 0, 0, R 2 ) • For the transmission scheme where the macro SB serves terminal 2 and the relays serve terminal 1: (O, R 2 ; R χ, 0) • For the transmission diagram where the SB macro serves terminals 1 and 2:
Pour le schéma de transmission où les relais servent les terminaux 1 et 2 :For the transmission diagram where the relays serve terminals 1 and 2:
( 0,0; R p R 2 )(0.0; R p R 2)
[0134][0134]
[0135][0135]
[0136][0136]
Le débit atteint avec Γ utilisation de la macro station de base SB peut par exemple se baser sur une estimation de la capacité théorique C du canal pondérée par le nombre de terminaux considéré. Dans le cas d’un canal SISO cette capacité théorique peut s’exprimer sous la forme x-· _ ta/( i 1 S \ et dans le cas ΜΙΜΟ sous la . Dans ces expressions W reforme c = m]jn ( n présente la bande passante de la station de base, S le rapport signal à bruit, n 1 » n les nombre d’antennes respectivement à l’émission et à la réception. Une fois la détermination du schéma de transmission réalisée, ce schéma est maintenu durant la transmission des B blocs. Ceci implique que les B blocs sont soit pris en charge jusqu’à réception des B blocs par la macro SB soit par les relais.The bit rate reached with the use of the macro base station SB can for example be based on an estimate of the theoretical capacity C of the channel weighted by the number of terminals considered. In the case of a SISO channel this theoretical capacity can be expressed in the form x- · _ ta / (i 1 S \ and in the case ΜΙΜΟ in the. In these expressions W reform c = m] jn (n present the base station bandwidth, S the signal to noise ratio, n 1 " n the number of antennas respectively on transmission and reception. Once the transmission diagram has been determined, this diagram is maintained for the transmission of the B blocks. This implies that the B blocks are either supported until reception of the B blocks by the SB macro or by the relays.
La figure 6 illustre la région du débit pouvant être atteint dans le cas d’un réseau homogène avec deux terminaux mobiles. La densité des relais est = 4 / k 771 2’ délai Ts = 10s , la longueur R = 0.2km Les deux terminaux mobiles se déplacent à une vitesse identique v 1 = v2 = 60k m / h OU V x = V 2 > 144k m / h. Pour chacune de ces deux vitesses, la courbe de débit somme est supérieure à la courbe du débit somme obtenue dans le cas d’un partage du canal selon un schéma TDMA. La limite du débit somme pouvant être obtenue est donnée pour une vitesse nulle :FIG. 6 illustrates the region of the speed that can be reached in the case of a homogeneous network with two mobile terminals. Relay density is = 4 / k 771 2 'delay T s = 10s, length R = 0.2km The two mobile terminals move at the same speed v 1 = v 2 = 60k m / h OR V x = V 2 > 144k m / h. For each of these two speeds, the sum flow curve is greater than the sum flow curve obtained in the case of channel sharing according to a TDMA scheme. The limit of the total flow that can be obtained is given for a zero speed:
Vi = v2 = 0km / h.Vi = v 2 = 0km / h.
En effet, lorsque la vitesse est nulle, l’information de l’état courant est parfaitement connue alors que si 2R r . . l’information de l’état courant est v > = 144k m / h 1 s totalement erronée. Quand les deux terminaux mobiles se déplacent à une vitesse de 60km/h, l’information de localisation additionnelle selon l’invention peut donc procurer un gain de 15,32% par rapport à un débit symétrique selon un schéma TDMA.Indeed, when the speed is zero, the information of the current state is perfectly known whereas if 2R r. . the information of the current state is v> = 144k m / h 1 s totally erroneous. When the two mobile terminals move at a speed of 60 km / h, the additional location information according to the invention can therefore provide a gain of 15.32% compared to a symmetrical speed according to a TDMA scheme.
Même à une vitesse importante 60 < V < 144k m / h l’invention permet d’obtenir un débit somme supérieur à celui obtenu avec un accès orthogonal TDMA. Compte tenu du gain sur le débit somme obtenu avec l’invention, il est alors envisageable pour l’opérateur de diminuer la densité des relais ou de mettre « off » (éteindre) certains des relais ce qui permet de diminuer les dépenses énergétiques ou d’infrastructure.Even at a high speed 60 <V <144k m / h the invention makes it possible to obtain a sum flow greater than that obtained with orthogonal TDMA access. Taking into account the gain on the sum speed obtained with the invention, it is then possible for the operator to reduce the density of the relays or to put “off” (switch off) some of the relays which makes it possible to reduce energy expenditure or d 'infrastructure.
[0137] Les courbes de la figure 7 représentent la densité minimale de relais nécessaire en fonction de la vitesse pour plusieurs valeurs de débit symétrique o 1 (débits sym identiques pour les différents terminaux). Par exemple, avec une valeur de débit symétrique d 1 =f)4 quand la vitesse augmente la densité minimale de relais nésym ' cessaire augmente.The curves in FIG. 7 represent the minimum density of relays required as a function of the speed for several values of symmetrical flow rate o 1 (identical symmetrical flow rates for the different terminals). For example, with a symmetrical flow value d 1 = f) 4 when the speed increases the minimum density of necessary relay increases.
[0138] La figure 8 illustre la structure d’un point d’accès BS qui comprend le serveur S selon un mode de réalisation de l’invention.FIG. 8 illustrates the structure of an access point BS which includes the server S according to an embodiment of the invention.
[0139] La structure simplifiée d’un relais ou d’une station de base hébergeant un serveur S participant à la mise en œuvre d’un procédé de transmission selon les modes de réalisation décrits ci-dessus est décrite ci-après et illustrée par la figure 8.The simplified structure of a relay or a base station hosting a server S participating in the implementation of a transmission method according to the embodiments described above is described below and illustrated by Figure 8.
[0140] Un tel relais ou station de base BS comprend un émetteur/récepteur Rx/Tx pour une connexion sans fil avec un terminal mobile (terminal) et le serveur S qui comprend une mémoire MEM comprenant une mémoire tampon et un calculateur sous la forme par exemple d’un processeur μΡ piloté par un programme d’ordinateur Pg mettant en œuvre les étapes du procédé de transmission selon l’invention.Such a relay or base station BS comprises an Rx / Tx transmitter / receiver for a wireless connection with a mobile terminal (terminal) and the server S which comprises a memory MEM comprising a buffer memory and a computer in the form for example of a processor μΡ controlled by a computer program Pg implementing the steps of the transmission method according to the invention.
[0141] La mémoire MEM mémorise au moins la table des vecteurs a issue par exemple d’une recherche exhaustive. La table est adressable par une combinaison (λ, Ts,vk, Rb) comprenant la densité λ des relais, le décalage temporel Ts, la vitesse vk moyenne de déplacement du terminal k et la distance R b[0141] The memory MEM stores at least the table of vectors after such an exhaustive search. The table is addressable by a combination (λ, Ts, v k, Rb) comprising the density λ of the relays, the time offset Ts, the average speed v k of displacement of the terminal k and the distance R b
[0142] L’émetteur/récepteur Rx/Tx permet de recevoir des messages transmis depuis un ou plusieurs terminaux mobiles et de transmettre des messages vers un ou plusieurs véhicules.The Rx / Tx transmitter / receiver makes it possible to receive messages transmitted from one or more mobile terminals and to transmit messages to one or more vehicles.
[0143][0143]
[0144][0144]
A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur Pg sont par exemple chargées dans la mémoire tampon avant d’être exécutées par le processeur μΡ. Le processeur μΡ met en œuvre les étapes du procédé de transmission décrit précédemment, selon les instructions du programme d’ordinateur Pg.At initialization, the code instructions of the computer program Pg are for example loaded into the buffer memory before being executed by the processor μΡ. The processor μΡ implements the steps of the transmission method described above, according to the instructions of the computer program Pg.
A cette fin, le processeur μΡ adresse la mémoire MEM avec la combinaison (λ, T s, vft, R B) pour obtenir en retour une estimation de l’état A du canal de transmission tb entre les relais et le terminal k à un intervalle de transmission courant t b - Le processeur connaît la localisation g [t j, - Ts j du terminal k via une remontée deTo this end, the processor μΡ addresses the memory MEM with the combination (λ, T s , v ft, R B ) to obtain in return an estimate of the state A of the transmission channel tb between the relays and the terminal k to a current transmission interval tb - The processor knows the location g [tj, - T s j of the terminal k via a feedback of
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[0151] ce terminal et cette localisation est horodatée avec la valeur 1 s. Cette remontée peut éventuellement être transmise entre relais via un lien par exemple filaire entre relais.This terminal and this location is time-stamped with the value 1 s . This feedback can possibly be transmitted between relays via a link, for example a wired link between relays.
Le processeur μΡ adresse la mémoire MEM pour obtenir l’état globalThe μΡ processor addresses the MEM memory to obtain the overall state
5. : = [ 5 , . , ... , S, . ] réel du canal de transmission entre les relais et les terminaux à un intervalle de transmission antérieur à l’intervalle de transmission courant tb, l’état réel pouvant avoir été mémorisé suite à des retours des terminaux réceptionnés par l’émetteur/récepteur Rx/Tx ou transmis via un lien par exemple filaire entre relais.5.: = [5,. , ..., S,. ] real of the transmission channel between the relays and the terminals at a transmission interval earlier than the current transmission interval t b , the real state may have been memorized following feedback from the terminals received by the Rx transmitter / receiver / Tx or transmitted via a link, for example wired between relays.
A partir de l’état l’estimé ç et de l’état réel S , le processeur μΡ détermine les * tb valeurs des coefficients i, 2,® 2K’ - 2 + et donc les longueurs respectives des différentes parties du paquet de données à transmettre.From the estimated state ç and the real state S, the processor μΡ determines the * tb values of the coefficients i, 2, ® 2 K '- 2 + and therefore the respective lengths of the different parts of the packet. data to be transmitted.
Le processeur μΡ sélectionne les segments à transmettre parmi les signaux courants Vb et les segments déjà transmis V k b connaissant l’état global estimé du canal de transmission entre les relais th et les terminaux à cet intervalle courant et connaissant l’état globalThe processor μΡ selects the segments to be transmitted from the current signals V b and the segments already transmitted V kb knowing the estimated overall state of the transmission channel between the relays th and the terminals at this current interval and knowing the overall state
S, : = [ 5, . , ... , S , ] réel. Les segments déjà transmis tb-ι L ’ x,tb-i J 6 J S,: = [5,. , ..., S,] real. The segments already transmitted tb-ι L 'x, t b -i J 6 J
V?< b _ I peuvent être mémorisés temporairement dans la mémoire MEM avant d’être éventuellement retransmis.V ? <B _ I can be temporarily stored in the MEM memory before being possibly retransmitted.
Le processeur μΡ pilote l’émetteur/récepteur Rx/Tx pour qu’il code avec un certain rendement un segment à transmettre, pour qu’il adapte le rendement des segments à transmettre et pour qu’il positionne les segments codés de rendement adapté dans les différentes parties du paquet de données à transmettre.The processor μΡ controls the Rx / Tx transmitter / receiver so that it codes with a certain yield a segment to be transmitted, so that it adapts the yield of the segments to be transmitted and so that it positions the coded segments of adapted yield in the different parts of the data packet to be transmitted.
L’émetteur/récepteur Rx/Tx transmet les paquets de données.The Rx / Tx transceiver transmits the data packets.
Selon une implémentation préférée, les étapes du procédé selon l'invention sont déterminées par les instructions d'un programme incorporé dans un circuit électronique telle une puce elle-même pouvant être disposée dans un dispositif électronique tel un relais, un serveur ou une station de base. Le programme peut éventuellement être décomposé en plusieurs modules qui sont répartis sur plusieurs relais et/ou stations de base. Le procédé selon l'invention peut tout aussi bien être mis en œuvre lorsque ce programme (ou ses modules) est chargé dans un organe de calcul tel un processeur ou équivalent dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme.According to a preferred implementation, the steps of the method according to the invention are determined by the instructions of a program incorporated in an electronic circuit such as a chip itself which can be arranged in an electronic device such as a relay, a server or a station. based. The program can optionally be broken down into several modules which are distributed over several relays and / or base stations. The method according to the invention can just as easily be implemented when this program (or its modules) is loaded into a calculation unit such as a processor or equivalent, the operation of which is then controlled by the execution of the program.
En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur (ou ses différents modules), notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en œuvre l'invention. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable pour implémenter un procédé selon l'invention.Consequently, the invention also applies to a computer program (or its various modules), in particular a computer program on or in an information medium, suitable for implementing the invention. This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code such as in a partially compiled form, or in any other form desirable for implementing a method according to the invention.
[0152] Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.The information medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the support may include a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a floppy disk or a disc. hard.
[0153] Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.Alternatively, the information medium can 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 process in question.
[0154] D'autre part, le programme peut être traduit en une forme transmissible telle qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.On the other hand, the program can be translated into a transmissible form such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The program according to the invention can in particular be downloaded from a network of the Internet type.
Liste des documents citésList of documents cited
[0155] (Ref 1) T. Bai and R. W. Heath, “Coverage and rate analysis for millimeter-wave cellular networks,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 14, no. 2, pp. 1100-1114, Eeb. 2015(Ref 1) T. Bai and R. W. Heath, “Coverage and rate analysis for millimeter-wave cellular networks,” IEEE Trans. Wireless Commun., Vol. 14, no. 2, pp. 1100-1114, Eeb. 2015
[0156] Annexe AAnnex A
[0157] [Tableaux 1][0157] [Tables 1]
[0158] Tableau 1Table 1
[0159][0159]
[Tableaux!][Paintings!]
[0160] Tableau 2Table 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1872554A FR3089725A1 (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Transmission method in a heterogeneous V2I system, server and corresponding system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1872554A FR3089725A1 (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Transmission method in a heterogeneous V2I system, server and corresponding system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3089725A1 true FR3089725A1 (en) | 2020-06-12 |
Family
ID=67107515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1872554A Pending FR3089725A1 (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Transmission method in a heterogeneous V2I system, server and corresponding system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3089725A1 (en) |
-
2018
- 2018-12-07 FR FR1872554A patent/FR3089725A1/en active Pending
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
T. BAIR. W. HEATH: "Coverage and rate analysis for millimeter-wave cellular networks", IEEE TRANS. WIRELESS COMMUN., vol. 14, no. 2, February 2015 (2015-02-01), pages 1100 - 1114 |
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