Domaine de l'invention

La présente invention se rapporte au domaine des télécommunications. Au sein de ce domaine, l'invention se rapporte plus particulièrement aux techniques mises en œuvre par une station pour la transmission de plusieurs flux vers plusieurs stations de son réseau logique. Le réseau logique est l'ensemble des stations associées, i.e. qui peuvent échanger des données ( utiles) entre elles, indépendamment du support physique. Les réseaux peuvent être filaires ou sans fil. La notion de flux correspond à une séquence de données ayant une adresse source, une adresse destination sachant qu ^' une même séquence de données doit être transmise vers un ou plusieurs destinataires.

Les canaux muiti-trajets, dans un contexte sans-fil ou filaire, provoquent un étalement en temps de l'énergie reçue. Cette caractéristique se traduit par des évanouissements (fading selon la terminologie anglo-saxonne) du canal localisés en fréquence, d'autant plus nombreux que l ^' étalement en temps de la réponse impulsionnelle du canal est grand.

Par exemple, le canal CPL, acronymes de Courant Porteur en Ligne (ou selon la terminologie anglo-saxonne Power Line Communication. PLC). induit des effets similaires, de types multi trajets, à ceux rencontrés dans le canal sans fil, dus à des désadaptations d' impédances au niveau des terminaisons du réseau électrique qui provoquent des réflexions du signal.

En outre, la dynamique du signal reçu peut être très importante, en particulier dans le contexte des réseaux sans fil où la puissance des ondes radioélectriques décroît en l/d ^~ . d étant la distance séparant l ^' émetteur du récepteur. Cette perte d'énergie peut également se retrouver dans certains types de réseaux fi laires. tels que les réseaux CPL où le support de la transmission n'est autre que le réseau électrique, dont la fonction première n ^' est pas d ^' assurer le transfert de données par des modulations larges bandes. Comme dans les réseaux sans-fi l. la puissance du signal reçu au niveau d ^' une station d'un réseau CPL dépend en grande partie de la distance (perte par rayonnement) la séparant de l ^' émetteur et de la fréquence du signal transmis. Spécifiquement aux réseaux CPL, le fait que deux stations appartiennent au même circuit électrique ou à deux circuits électriques différents est aussi un facteur influant fortement sur la qualité du lien les séparant.

Pour lutter contre les évanouissements fréquentiels du canal propres aux canaux multi-trajets, il est connu d ^' utiliser des modulations multiporteuses telles que l ^' OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex ) qui sont particul ièrement adaptées pour différentes raisons.

D ^' une part, elles permettent de limiter l ^' influence des interférences entre symboles en uti lisant une période symbole bien plus longue que l ^' étalement en temps de la réponse impulsionnelle. Dans les cas où la modulation OFDM est couplée à un préfixe cyclique, modulation désignée parfois par les acronymes CP-OFDM. el le peut permettre d'annuler cette interférence entre symboles.

D ^' autre part, sur la bande (étroite) occupée par une sous-porteuse donnée, il est raisonnable de faire l'hypothèse d ^' un canal plat en fréquence ce qui permet d ^' util iser à la réception un égaliseur à un coefficient par porteuse (de type Zero-Forcing).

Plusieurs normes de télécommunication incluent une modulation OFDM. Pour exemples, dans le cas des réseaux sans-fil. on peut citer les normes DAB, DVB-T, certaines normes de la fami lle IEEE 802. 1 1 . dans le cas des réseaux filaires. on peut citer Γ ADSL ou les CPL.

Par ailleurs, dans l ^' hypothèse où le canal est connu de l'émetteur, les modulations multiporteuses permettent d'adapter le signal émis au canal en présence. En effet, les sous-porteuses pouvant être modulées de manière indépendante, il est possible d'adapter la quantité d' information transmise par sous-porteuse, en sélectionnant une constellation par sous-porteuse avec un ordre plus ou moins grand en fonction de l'atténuation propre au sous-canal correspondant à cette sous-porteuse. Cette technique, connue sous la termi nologie anglo-saxonne bit-loading, permet de s'approcher au mieux de la capacité de transmission que peut théoriquement supporter le l ien. Ainsi, une station émettrice STA ₀ possède pour chacun de ses liens, il lustrés par la Figure 1. une table de constellations connue sous la terminologie anglo-saxonne Tone Map, qui indique pour chaque sous-porteuse la constellation (sous entendu l'ordre associé) à utiliser. La sélection de la constel lation en fonction de l ^' atténuation du sous-canal nécessite donc une voie de retour pour que le récepteur rende compte à l ^' émetteur de la qualité du canal. Pour être efficace, un algorithme de bit-loading nécessite un canal quasi-statique. Ce type de canal existant dans les réseaux ADSL ou CPL. l ^' utilisation d ^' une technique de bit-loading y est donc particulièrement adaptée. Lors de la transmission d ^' un flux, les données de ce flux sont mappées selon les indications contenues dans la table de constellations du lien considéré afin d'exploiter au mieux sa capacité de transmission. La détermination de la constellation à appl iquer à la sous-porteuse m s ^' appuie sur la formule bien connue de la capacité :

où le terme SlNR( m) correspond au rapport signal à bruit plus interférences et Γ est la marge sur le SINR ("SINR gap"). définie pour un taux d ^' erreur symbole (SER) par [ I ] : est la fonction inverse de Marcum. avec . Une sous-porteuse

pouvant transmettre qu ^' un nombre entier de bits, il est nécessaire de définir un nombre de bits

sur le lien k et la porteuse m, qui soit un nombre entier :

où est égal au plus grand nombre entier immédiatement inférieur à est l ^' ensemble fini contenant les quantités de bits associés aux différentes constellations utilisées par le système, d est la différence entre et l'élément immédiatement inférieur contenu dans et est le plus grand élément de .

Ainsi, pour un système multiporteuses comportant sous-porteuses utiles dont les indices sont classés dans un ensemble et en supposant que tous les canaux peuvent utiliser les mêmes modulations, la table des constellations ou « tone map » adaptée au canal n est définie par :

et de capacité :

Pour chaque sous-porteuse m l ^' ordre de constellation dépend donc de la qualité du canal déterminée selon les relations ( 1 ) ( 2 ) pour un taux d ^' erreur symbole et une puissance du signal émis qui permet d ^' atteindre le SINR. Cet ordre est un maximum pour la qualité donnée du canal, il est bien entendu qu ^' une constel lation avec un ordre inférieur peut être utilisée mais au détriment du débit.

Art antérieur

Lorsqu ^' une station émettrice ou relais doit transmettre plusieurs flux destinés respectivement à plusieurs stations du réseau, il est connu de partager en temps la ressource entre les flux, ou utilisateurs quand le nombre de flux se confond avec le nombre d ^' utilisateurs.

Ainsi, selon les techniques connues, la station relais effectue un multiplexage en temps (ou TDM pour Time Division Multiplex ) de ces différents flux. Les symboles d ^' un flux sont mappés sur le multiplexeur OFDM suivant le Tone Map défini pour le lien entre la station relais et la station destinataire. A un i nstant donné, la station relais transmet un seul flux du fait du partage en temps. La figure 2 illustre de manière schématique une diffusion point à multipoint par multiplexage temporel. En effet, bien que toute trame transmise de symboles OFDM soit encapsulée avec un préambule de synchronisation mais également avec des informations de contrôle pour l ^' adressage et l ^' extraction des données transportées (mapping, code correcteur utilisé, segmentation...), l ^' illustration de la figure prend uniquement en compte l ^' information utile transmise en considérant qu ^' un seul symbole OFDM est transmis à chaque unité de temps

11 est en outre connu de partager en fréquence la ressource entre les flux. La figure 3 illustre de manière schématique une diffusion point à multipoint par multiplexage fréquentiel sur la bande du canal de transmission (FDM pour Frequency Division Multiplex). Cette technique qui est une alternative à une technique TDM alloue de manière unique des sous-bandes d ^' intersection nulle entre elles respectivement à chacune des stations destinataires. Ce partage entre destinataires revient à définir des tone maps orthogonaux entre eux.

Selon | 2 ], le procédé d'allocation fixe une capacité minimale à atteindre par lien et alloue la sous-porteuse s au lien de transmission / tel que

avec un critère de décision déterminé de la façon suivante :

L ^' algorithme se déroule de la façon suivante :

Initialisation :

Boucle de traitement :

Sélection d ^' une sous-porteuse s vérifiant:

Mise à jour des paramètres :

Fin

Fin

Pour tous les l iens. le procédé fixe la capacité à atteindre . en uti lisant des tone maps

orthogonaux notés

Ainsi, à l ^' itération I . le procédé choisit le lien 1 :

Tant que M est non vide et que la capacité cible n ^' est pas atteinte, le procédé :

Sélectionne la sous-porteuse s pour laquelle le critère est max sur le l ien 1 ;

Alloue cette so s porteuse au lien 1 ;

A l ^' itération 2 :

le procédé choisit le lien 2;

Tant que M est non vide et que la capacité cible n ^' est pas atteinte, le procédé :

Sélectionne la sous-porteuse s pour laquel le le critère est max sur le lien 2;

Alloue cette sous porteuse au lien 2;

Et ainsi de suite jusqu ^' à ce que / = K ou que toutes les sous-porteuses aient été al louées. Si. après cette boucle, il reste toujours des sous-porteuses à allouer, c ^' est-à-dire que M est non vide, le procédé parcourt les indices restant dans M et alloue la sous-porteuse m au lien / vérifiant :

Ce procédé s'avère limité dans ses performances.

Exposé de l'invention

L' invention propose d ^' améliorer l ^' utilisation de la ressource lors de la transmission de différents flux par une station relais vers plusieurs stations destinataires par rapport aux procédés de transmission connus avec allocation de ressources.

Ainsi, l ^' invention a pour objet un procédé de transmission de K flux de données d'une première station à respectivement K stations destinataires. K>2, les stations étant reliées entre elles par des l iens, appartenant à un même réseau logique et mettant en œuvre lors de la transmission une modulation multi porteuse, chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table dite tone map contenant des ordres de constellations associés respectivement aux porteuses, consistant à déterminer K tables orthogonales entre elles en fréquence à partir de K tables déterminées initialement . Cette détermination consiste :

à définir K fonctions de décision avec k l ^' indice de lien et m l ^' indice de porteuse.

à initialiser un ensemble M avec les indices des porteuses à allouer.

à initialiser à zéro les K tables orthogonales pour chaque porteuse d ^' indice

à itérer les étapes suivantes tant que l ^' ensemble M est non vide :

sélectionner le l ien qui minimise le rapport entre la capacité de la table orthogonale et la capacité pondérée d ^' un facteur a _k donné de la table initiale pour ce lien k.

allouer à ce l ien la porteuse d ^' indice s e M pour laquelle la fonction de décision est maximale. mettre à jour la table orthogonale du lien à la valeur de la table initiale à la porteuse s et la capacité associée,

supprimer de l ^' ensemble M l ^' indice s correspondant à la porteuse s al louée. Ainsi, l ^' invention propose un partage en fréquence de la ressource entre les différents flux. Un tel partage est particulièrement avantageux par rapport à un partage en temps. En effet, soient STA _t ,

STA ₂ STA _K les K stations à joindre. Le canal entre la station émettrice et la station STA _k est caractérisé par une capacité de transmission C _t (en bits) dans la bande de fréquence

, définie en continue de la manière suivante : avec une fonction continue dérivable sur

coirespond au rapport signal à bruit plus interférences en fonction

de la fréquence au niveau de la station STA ₍ . Dans le contexte de l ^' invention, le paramètre qui représente la marge prise sur le SINR (terme anglophone : SINR GAP) est identique sur tous les liens considérés.

En référence aux figures 2 et 3. seules les informations utiles (data) sont transmises et le trafic de signalisation n'est pas considéré. Par suite. l' intervalle de temps AT correspond exactement à la transmission de N symboles OFDM de durée T ₀ . Les canaux sont supposés statiques durant les intervalles AT de temps considérés.

Dans le cas d' un multiplexage temporel des flux il lustré schématiquement par la figure 2. l ^' intervalle total de temps est divisé en N sous-intervalles égaux et contigus de durée T ₀ .

p _k symboles OFDM sont transmis à la station STA _k tels que . Les valeurs de p _k peuvent

être différentes entre el les pour tenir compte du fait que le débit peut être différent entre les liens, que chaque lien est caractérisé par sa propre capacité de transmission et que les flux peuvent être priorisés par la station émettrice STA ₀ .

La capacité de transmission moyenne pendant AT peut s ^' exprimer sous la forme :

Dans le cas d ^' un partage en fréquence de la ressource i l lustré schématiquement par la figure 3, les K flux doivent partager simultanément la ressource fréquentielle B. ainsi : Avec

La démonstration du système suivant d ^' équations permet de prouver que l ^' al location en fréquence est mei lleure que l' al location en temps :

La démonstration est la suivante.

Pour chaque canal k, on divise la bande de transmission B en N sous-bandes, telles que de telle manière que :

Cette division est illustrée par la figure 4 dans le cas où K=3. c ^' est-à-dire dans le cas où on a trois liens.

Dans la suite de la démonstration. N sous bandes sont distribuées de manière itérative parmi les K liens de telle manière que . Le nombre d ^' allocations

au lien k qui correspond au cardinal de est enregistré dans a _k et initialisé à

Itération 1 . n= l ; la première sous bande est al louée au lien q vérifiant de telle

manière que est incrémenté tel que est égale à 0 sur

tous les liens autres que le l ien q. Ainsi. la capacité restante au delà de est plus grande ou

égale à

Itération 2. n=2 ; la deuxième sous bande est al louée au lien r ver i fiant . de telle

manière que . La première itération permet de dire que

a _r est incrémenté tel que Ainsi. . la capacité restante au delà de est plus grande ou égale a

Itération on procède comme pour les itérations précédentes. On suppose que la

allocation est au bénéfice du l ien 1 et que ai atteint la valeur de alors que

Les itérations précédentes permettent de dire que Le lien I a atteint la capacité de

transmission cible, c ^' est-à-dire que (aucune autre sous bande ne sera attribuée à ce lien) et

. Ainsi, la capacité restante au delà de est plus grande ou égale à

Itération on procède comme pour les itérations précédentes. On suppose que la

allocation est au bénéfice du lien N- l et que atteint la valeur de de telle manière que seule

Les itérations précédentes permettent de dire que Le lien N- l a atteint la

capacité de transmission cible, c'est-à-dire que . Ainsi.

la capacité restante au delà de est plus grande ou égale à Etant

donné que les sous bandes restantes d ^' intersection nul le peuvent être allouées au lien N.

sa capacité peut être augmentée de . Comme on obtient

Finalement. N sous bandes d ^' intersection nulle ont été allouées tout en permettant à chaque lien

d ^' atteindre le de leur propre capacité de transmission. En d ^' autres termes, ceci signifie qu ^' un

procédé FDM permet de transmettre la même quantité d ^' information qu ^' un procédé TDM tout en utilisant une bande totale inférieure à B. Ainsi, un procédé FDM procure une mei lleure capacité d le transmission qu ^' un procédé TDM puisqu ^' il est toujours possible d'obtenir en

utilisant la bande B. Le rapport est ultérieurement noté avec et correspond à un coefficient de

priorité.

Compte tenu du caractère discret inhérent à un système numérique, le canal de transmission est associé à une unique table ou tone map obtenue par quantification et

échantillonnage fréquentiel de la fonction . La capacité d ^' un tone map. est définie

comme : , avec M le nombre de sous porteuses

utiles.

La démonstration de l 'avantage d'un procédé FDM sur un procédé TDM a été faite avec des variables continues. L'extrapolation de la démonstration au système considéré de type numérique nécessite de considérer un facteur de granularité :

Il est supposé que :

le nombre de sous porteuses est beaucoup plus grand que le nombre de liens et que la granularité doit être suffisamment fine pour obtenir des gains équitables sur tous les liens.

Le procédé FDM selon l' invention crée des tables orthogonales . La capacité des tables

orthogonales est

Le procédé apporte un gain si les K tables orthogonales obtenues satisfont la condition :

En faisant profiter équitablement de la diversité fiéquentielle entre les liens, le gain FDM peut alors être défini de la façon suivante :

Selon un mode de réalisation du procédé les K fonctions de décision sont déterminées

comme étant, pour un lien k donné et pour une porteuse m donnée, le rapport entre la capacité du tone map du lien k et un tone map équivalent correspondant aux autres liens à cette même fréquence m.

Ainsi, la fonction de décision permet de directement déterminer la sous porteuse s qui doit être allouée à chaque lien, en prenant en compte non seulement la capacité propre du lien mais en outre T impact de cette allocation sur les autres liens.

L ^' invention a en outre pour objet une station dite émettrice. destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant la station et K stations destinataires reliées à la station par des liens, apte à transmettre K flux de données vers les K stations destinataires. K>2. comprenant :

des moyens pour une transmission selon une modulation multi porteuse.

des moyens pour déterminer par lien une table, orthogonale avec les tables des autres liens, contenant des ordres de constel lations associés respectivement aux sous porteuses, ces tables étant déterminées lors d ^' une mise en œuvre d'un procédé de transmission.

des moyens pour transmettre K flux par la station vers respectivement les K stations en répartissant les données des K flux sur les sous porteuses selon les K tables orthogonales.

L' invention a en outre pour objet un procédé de réception par une station destinataire parmi K stations destinataires. K>2, d'un flux de données transmis par une première station parmi K flux simultanés, les stations, reliées entre elles par des liens, appartenant à un même réseau logique et mettant en œuvre lors d'une transmission une modulation multi porteuse, chaque l ien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table déterminée par la station émettrice contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, cette table étant orthogonale à chacune des tables associées aux autres liens,

à recevoir la table orthogonale associée au lien entre la première station et la station destinataire. à démoduler par la station destinataire les données du flux transmis par la première station en utilisant la table orthogonale.

L' invention a en outre pour objet une station destinataire destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant une première station STA ₀ et K stations destinataires dont la station STA | . reliées à la première station STA ₀ par des l iens. K 2. chaque lien entre la première station et une des K stations destinataires étant associé à une table contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, une table étant orthogonale à chacune des tables associée aux autres liens, apte à recevoir un flux de données parmi K flux transmis par la première station à destination des K stations destinataires, comprenant :

des moyens pour démoduler les données du flux transmis selon une modulation multi porteuse. des moyens pour recevoir la table orthogonale associée au lien entre la première station et la station destinataire. des moyens pour extraire les données du flux réparties sur les sous porteuses lors de l ^' émission, en utilisant la table orthogonale..

L ^' invention a en outre pour objet un système de télécommunication comprenant K+ l stations dont au moins une station selon un précédent objet. K stations étant reliées à une des stations par des liens logiques.

Selon une implémentation préférée, les étapes du procédé de transmission de K flux de données d'une première station à K stations destinataires, k>2. sont déterminées par les instructions d'un programme de transmission incorporé dans un circuit électronique telle une puce elle-même pouvant être disposée dans un dispositif électronique tel un émetteur. Le procédé de transmission selon l'invention peut tout aussi bien être mis en œuvre lorsque ce programme est chargé dans un organe de calcul tel un processeur ou équivalent dont le fonctionnement est alors commandé par l'exécution du programme.

En conséquence, l'invention s'applique également à un programme d'ordinateur, notamment un programme d'ordinateur sur ou dans un support d'informations, adapté à mettre en 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.

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), un disque dur. une clé USB. etc.

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 uti l isé dans l'exécution du procédé en question.

Par ai lleurs, le programme peut être traduit en une forme transmissible tel le 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.

Donc, l ^' invention a en outre pour objet un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ledit programme comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de transmission de K flux de données d ^' une première station à K stations destinataires, K 2 , mis en œuvre par la première station, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans la première station destinée à mettre en œuvre le procédé de transmission selon l ^' invention. Et l' invention a en outre pour objet un support d'informations comportant des instructions de programme adaptées à la mise en œuvre d'un procédé de transmission de K flux de données d ^' une première station à K stations destinataires, mis en œuvre par la première station, lorsque ledit programme est chargé et exécuté dans la première station destinée à mettre en œuvre le procédé de transmission selon l ^' invention .

Liste des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l' invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard de figures annexées données à titre d ^' exemples non limitatifs.

La figure 1 est un schéma illustrant un réseau logique auquel appartiennent une station relais STA ₀ et K stations STA ₁ . STA ₂ ... STA _K et il lustrant un lien L _0K entre la station STA ₀ et la station STA _K .

La figure 2 est une i llustration d ^' une mode de diffusion point à multipoint par multiplexage temporel.

La figure 3 est une illustration d'une mode de diffusion point à multipoint par multiplexage fréquentiel.

La figure 4 est une illustration de la division fréquentielle de la bande en N sous bandes de capacité égale pour chaque lien.

La figure 5 est un organigramme d ^' un mode de réalisation d ^' un procédé selon l ^' invention.

La figure 6a représente les valeurs de tone maps obtenus par un procédé basé sur un critère de SER selon [ 3 ], les valeurs représentées se rapportent à trois classes différentes de canaux PLC, la partie inférieure de la figure 6b est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus.

La figure 6b correspond aux tone maps orthogonaux obtenus par un procédé selon l ^' invention, la partie inférieure de la figure 6b est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus.

La figure 7 représente des valeurs moyennes du gain obtenu avec différents procédés

d ^' allocation de ressource pour le même système que celui considéré pour les figures 6a et 6b permettant de comparer les performances d ^' un procédé selon l' invention à une solution optimale et à un procédé connu de [ 2 ] et pris comme référence.

La figure 8 est un schéma d ^' une station émettrice selon l ^' invention.

La figure 9 est un schéma d ^' une station destination selon l ^' invention.

Description d'un mode de réalisation de l'invention

Un procédé selon l ^' invention se place dans un contexte d ^' un réseau sans fi l ou filaire dans lequel les stations mettent en œuvre des algorithmes de « bit-loading » qui permettent la détermination d ^' une table T _k de constellations pour chacun des l iens entre les stations. Ainsi, une station qui peut communiquer avec K stations comprend au mini mum K tables. Ce peut être plus car i l peut y avoir plusieurs tables par lien en particulier dans le cas d ^' une adaptation dynamique des tables aux canaux et/ou dans le cas d ^' une différentiation de qual ité de service QoS ( par exemple en fonction du service (type de flux, etc. )) . Une adaptation dynamique des tables aux canaux peut être mise en œuvre dans le cas d ^' un réseau CPL compte tenu du fait que le canal varie au cours de la période du courant alternatif.

L ^' invention se place dans le contexte où une station STA ₀ . qui peut jouer un rôle de passerelle ou relais entre deux réseaux de technologie différente, doit transmettre K flux vers K stations STA , ,

STA ₂ STA _K d ^' un réseau logique auquel elle appartient, illustré par la figure 1. Un réseau logique est un ensemble de stations qui peuvent communiquer entre elles. Les K liens logiques reliant cette station STA ₀ aux K autres stations STA _k , k e { ί, .,., Κ } , permettent de déterminer K tables T _k qui peuvent être différentes entre elles compte tenu du fait que les liens peuvent être de qualités différentes. Par exemple le taux d'erreur symbole (SER) peut être fixé selon un critère de QoS attribué aux destinataires de façon différenciée répondant par exemple à des contraintes contractuelles, à un tarif différent entre destinataires, etc.

Chaque coefficient T _k [m \ d' une table T _k correspond à un nombre de bits transportés par sous-porteuse. Soit R _k le nombre total de bits transportés par symbole OFDM vers la station STA _k :

où M correspond à l ^' ensemble des indices des sous porteuses utiles.

Les flux à transmettre par la station STA ₀ relais correspondent typiquement soit à des flux entrants de données (utiles) à destination respectivement de K stations du réseau logique auquel appartient la station relais, soit à un flux de signalisation à diffuser à K stations du même réseau logique.

Un procédé selon l ' invention effectue une al location des sous porteuses utiles aux différents liens. L'allocation consiste à déterminer sous certaines contraintes K tables orthogonales entre elles en fréquence à partir de K tables déterminées initialement. Une première contrainte est une mesure du gain de capacité pour un l ien après l ^" orthogonalisation des tables. Une deuxième contrainte correspond à un critère de décision basé sur un ensemble de fonctions de décision.

L ^' organigramme représenté à la figure 5 illustre le déroulement du procédé 1 selon l'invention. La détermination des K tables orthogonales consiste :

à définir 2 K fonctions de décision avec k l'indice de l ien et m l' indice de porteuse,

à initial iser 3 un ensemble M avec les indices des porteuses à al louer.

à initialiser 3 à zéro les K tables orthogonales pour chaque porteuse d ^' indice : à itérer 4 les étapes suivantes tant que l ^' ensemble est non vide

sélectionner le lien / qui minimise le rapport entre la capacité de la table orthogonale et la capacité pondérée d'un facteur donné de la table initiale pour ce lien 1 :

al louer à ce lien / la porteuse d ^' indice pour laquelle la fonction de décision est

maximale :

mettre à jour la table orthogonale du l ien / à la valeur de la table initiale à la porteuse s :

- mettre à jour la capacité du lien / :

supprimer de l'ensemble l ^' indice s correspondant à la porteuse s allouée,

Ainsi, à chaque itération, le procédé sélectionne le lien qui présente le plus petit rapport de capacités et alloue à ce lien sélectionné une sous porteuse encore disponible pour laquelle la fonction de décision est maxi male.

Selon un premier mode de réalisation, les fonctions de décision sont déterminées

comme étant, pour un lien k donné et pour une porteuse m donnée, le rapport entre la capacité du tone map du lien k et la somme des capacités des tone maps des autres liens. Pour le lien k, le dénominateur de la fonction de décision correspond à un tone map équivalent déterminé par l ^' addition de tous les tone map des autres l iens. Ces fonctions peuvent s ^' expri mer sous la forme suivante :

Selon un deuxième mode de réalisation, les fonctions de décision sont déterminées

comme étant, pour un lien k donné et pour une porteuse m donnée, la différence entre la capacité du tone map du lien k et la somme des capacités des tone maps des autres liens à cette même fréquence m. Ces fonctions peuvent s ^' expri mer sous la forme suivante :

Selon un mode de réalisation particulier, les tone maps sont normalisés. Ainsi les tone maps sont remplacés par leur valeur normal isée :

Cette normal isation apporte une amélioration à l ^' al location des ressources en apportant une pondération des termes constituant le dénominateur de la fonction de décision lors de la sélection d ^' une sous porteuse s. Cette pondération est obtenue en divisant chacun de ces termes par la capacité R _k qui leur est associée.

Un procédé de transmission de flux selon l ^' invention est mis en œuvre par une station. Une telle station a la capacité de transmettre simultanément plusieurs flux entrants. Ces flux peuvent être de différentes natures (vidéo, data, etc.) ou de même nature. Cette station est dite émettrice. Les stations auxquelles sont destinés ces flux sont dites destinataires.

La station émettrice a connaissance des tables, tone maps, des stations destinataires via typiquement une voie de retour. En effet, la table d'une station destinataire est déterminée par cette station sur la base de sa connaissance du canal correspondant au lien entre la station émettrice et cette station destinataire.

Les stations destinataires ont connaissance de leurs tables orthogonales respectives déterminées par la station émettrice car cette dernière communique ces tables aux stations destinataires. Chaque station destinataire peut donc démoduler les données reçues en utilisant sa table orthogonale uti lisée à l ^' émission pour moduler les données du flux qui lui est destiné. Chaque trame de données reçues peut comprendre dans son préambule un identi fiant de table orthogonale à utiliser par la station destinataire.

Les courbes représentées sur les figures 6a et 6b sont des résultats de simulation dans un contexte de système PLC. Les paramètres du système sont identiques à ceux spécifiés dans le standard IEEE P 1901 : les tone maps sont déterminés pour M = 1 744 sous-porteuses utiles et chaque sous porteuse porte un nombre de bits prenant sa valeur dans l ^' ensemble } .

Les tone maps déterminés initialement sont représentés sur la figure 6a. Ils ont été obtenus par un algorithme de bit loading basé sur un SER cible à atteindre selon [3]. Ensuite, il a été effectué un choix aléatoire dans une base de données qui contient 300 tone maps non corrélés générés à partir de 300 réal isations de canaux PLC appartenant à une des classes 2, 5 ou 9 [4 || 5 |. La figure 6a se rapporte à trois tone maps tirés aléatoirement dans respectivement les trois bases de données correspondant à chacune des trois classes. Certains points ne sont pas visibles car certaines sous porteuses portent le même nombre de bits pour plusieurs liens. En moyenne, la capacité des tone maps de classe 2 est voisine de la moitié de celle des tone maps de classe 5 et voisine d ^' un tiers de celle des tone maps de classe 9. La partie inférieure de la figure 6a est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus, cette loupe concerne les 200 premières porteuses.

La figure 6b correspond aux tone maps orthogonaux obtenus par un procédé selon l ^' invention. Les tone maps initiaux utilisés par le procédé sont ceux représentés sur la figure 6a. Lors de la mise en œuvre du procédé, le facteur de pondération a été fixé à 1 /K, signifiant que tous les liens ont une

même priorité. La partie inférieure de la figure 6b est une loupe de la partie supérieure délimitée par le cadre en traits continus, cette loupe concerne les 200 premières porteuses.

La comparaison des figures 6a et 6b permet de relever que la plupart des sous porteuses de faible capacité du canal de classe 2 ont été allouées aux canaux de classe 5 et 9. Le gain obtenu selon la relation ( 13).

La figure 7 représente des valeurs moyennes du gain obtenu avec différents procédés

d ^' allocation de ressource pour le même système que celui considéré pour les figures 6a et 6b. Les valeurs représentées par des ronds sont obtenues par un premier mode de réal isation d ^' un procédé selon l ^' invention dans lequel les fonctions de décision sont données par ( 17 ). Les valeurs représentées par des croix sont obtenues par un deuxième mode de réalisation d'un procédé selon l ^' invention dans lequel les fonctions de décision sont données par ( 1 8). Les valeurs représentées par des étoiles sont obtenues par un procédé selon [2] pris comme référence. Les valeurs représentées par des carrés sont obtenues par un procédé optimal correspondant à la détermination de la répartition optimale obtenue par la maximisation du gain défini par l ^' équation ( 13).

Pour assurer un sens à la valeur moyenne obtenue à partir des canaux PLC appartenant à trois classes différentes, chaque K-uple combinaison est testée 100 fois. A cette fin, les K-combinaisons sont utilisées selon une formule de répétition avec n=3. Ceci signifie en particulier que

600 simulations ont été effectuées pour le cas K=2 et 13600 pour le cas K= 1 5. Comme pour les figures 6a et 6b les liens sont de même priorité. La comparaison des courbes permet de constater que le premier mode de réalisation d ^' un procédé selon l ^' invention (ronds) converge vers la solution optimale (carrés) pour le cas K=2. Pour K=3. le premier mode de réal isation d ^' un procédé selon l ^' i nvention permet d ^' obtenir une valeur moyenne de gain légèrement inférieure à celle obtenue avec la

solution optimale. Au delà de K=3, le gain augmente jusqu ^' à K= I 0 pour rester sensiblement constant au-delà de K= I 0. La comparaison avec la solution de référence (croix) [ 2 ] permet de constater que le procédé selon l ^' invention procure toujours un gain supérieur. La comparaison entre les deux

modes de réalisation d ^' un procédé selon l' invention permet de constater que le premier mode est toujours plus avantageux. En outre, bien que l ^' expression des fonctions de décision uti l isée dans le deuxième mode soit similaire à l ^' expression du critère utilisé dans [2 ]. il s'avère que le deuxième mode procure un gain toujours supérieur à celui obtenu avec [2].

La figure 8 est un schéma d ^' une station (passerelle, relais) apte à transmettre K flux selon l ^' invention. La station STA ₀ est destinée à un réseau logique de télécommunication comprenant la station et K stations destinataires reliées à la station par des liens, un tel réseau logique est il lustré par la figure 1 . La station est apte à transmettre K flux de données vers les K stations destinataires, K>2. La station comprend :

des moyens pour une transmission selon une modulation multi porteuse. Ces moyens comprennent typiquement un modulateur OFDM MUX OFDM qui effectue une transformée de Fourier inverse sur NFFT sous porteuses orthogonales.

des moyens pour déterminer par lien 1 une table orthogonale contenant les ordres des constellations associés respectivement aux sous porteuses, ces tables étant déterminées lors d ^' une mise en œuvre d'un procédé de transmission selon l' invention. Ces moyens sont typiquement des moyens de calcul, par exemple un microprocesseur ou un DSP (Digital Signal Processeur), microprogrammés pour calculer les équations et en déduire les tables T _t ^∑ pour chaque lien I. des moyens pour transmettre K flux par la station vers respectivement les K stations en répartissant les données des K flux sur les sous porteuses selon les K tables orthogonales. Ces moyens comprennent typiquement un module de tramage TR et un modulateur OFDM. Le module TR aiguille sur chaque sous porteuse du modulateur OFDM. le nombre de bits correspondant à l'ordre de la constellation renseigné dans la table orthogonale (bit-loading) associée au flux auxquels appartiennent les bits aiguillés.

La figure 9 est un schéma d'une station STA|. destinée à un réseau logique de télécommunication, apte à recevoir un flux de données transmis par une première station STA ₀ selon l ^' invention. Le réseau logique de télécommunication, il lustré par la figure 1 . comprend la première station STA ₀ et K stations destinataires dont la station STA , reliées à la première station STA ₀ par des l iens. K>2. La station STA i comprend :

des moyens pour démoduler les données du flux transmis selon une modulation multi porteuse. Ces moyens comprennent typiquement un démodulateur OFDM DEMUX OFDM qui effectue une transformée de Fourier directe sur NFFT sous porteuses orthogonales.

des moyens pour recevoir une table orthogonale contenant des ordres de constellations associés respectivement aux sous porteuses, cette table orthogonale étant déterminée par la station émettrice lors d ^' une mise en œuvre d'un procédé de transmission selon l' invention. Ces moyens sont typiquement des moyens d ^' extraction pour extraire d ^' une trame de données reçues les coefficients de la table orthogonale, par exemple un microprocesseur ou un DSP ( Digital Signal Processeur) microprogrammés. des moyens pour extraire les données du flux réparties sur les sous porteuses lors de l'émission, en utilisant la table orthogonale. Ces moyens comprennent typiquement un module de détramage TR ^'1 . Le module TR ^-1 extrait de chaque sous porteuse du démodulateur OFDM, le nombre de bits correspondant à l'ordre de la constellation renseignée dans la table orthogonale (bit-loading ^-1 ).

[ 1 ] J. M. Cioffï. "A multicarrier primer". Nov. 1991 , ANSI Contribution T1 E 1.4/91- 157. Clearfield, Fia, USA.

[2| T. Hayasaki, D. Umehara. S. Denno. and M. Morikura "A Bit-Loaded OFDMA for Inhome Power Line Communications." International Symposium on Power Une Communications JSPLC. Dresden, Germany, March 2009.

[3] P. Achaichia, M. Le Bot. P. Siohan "Windowed OFDM versus OFDM/OQAM: A Transmission Capacity Comparison in the HomePlug AV Context," International Symposium on Power Line Communications . ISPLC 201 1 , Udine, Italy, April 201 1.

[4] M. Tiich, A. Zeddam, F. Moulin, and F. Gauthier. "Indoor powerline communications channel characterization up to 100 MHz-Part I : One parameter deterministic model." IEEE Trans.Power Del., vol. 23. no. 3, pp. 1392- 1401 , Jul. 2008.

[S | M. Tlich, A. Zeddam, F. Gauthier and P. Pagani. "Wideband Indoor Transmission Channel Simulator for Power Line: WITS Software," IEEE Trans. Power Del., vol. 25, no. 2. pp. 702-713, april