LI Qianrui

Thesis

Transmission coopérative et traitement du signal distribué avec feedback et backhaul limité

La coopération des émetteurs est considérée comme une approche prometteuse pour limiter les interférences  dans les réseaux sans fil ayant une réutilisation des ressources spectrales très agressive. La coopération des émetteurs permet l'optimisation conjointe de certains paramètres de transmission. Cette optimisation peut concerner plusieurs domaines indépendants en utilisant des techniques différentes telles que le contrôle de la puissance, la sélection des  utilisateurs en temps/fréquence, la sélection des antennes, ou la conception des matrices de précodage. Bien que la coopération des émetteurs existe sous différentes  formes, une hypothèse commune est le besoin pour les émetteurs entrant en coopération (i) d’acquérir et de partager des informations concernant le canal de propagation ainsi que (ii) d’effectuer une coopération fondée sur les informations diffusées à l'étape précédente.  La conception coordonnée des matrices de précodage et, d’une manière encore plus marquée, la transmission conjointe à différents émetteurs (JP CoMP) sont des exemples importants de méthodes de coopérations présentant ces propriétés. L’acquisition et l'échange de l’information de canal (CSI) étant strictement limités, il se pose deux questions importantes: (i) Quelle  information doit être renvoyée ou échangée de manière à permettre la coopération la plus efficace? (ii) Quelles méthodes permettent de réaliser les gains de la coopération dans ce contexte de partage limité et imparfait d’information?

 

Dans cette thèse, nous abordons les deux questions précédentes. Dans un premier temps, nous considérons  que chaque émetteur acquiert une estimée de canal imparfaite. Ces émetteurs peuvent alors échanger leur information de canal initiale par un canal ayant une capacité limité, conduisant à une estimée finale à chaque émetteur. Nous optimisons d'abord l'utilisation des liens limités afin que l'estimation de canal à chaque émetteur soit la plus précise possible. Nous considérons également le problème de la répartition optimale des ressources de partage afin d'obtenir les estimations  de la meilleure qualité possible, ou bien d’atteindre un compromis entre la précision et la cohérence des  estimées aux émetteurs.

 

Dans un second temps, nous étudions la conception de techniques de coopération efficaces dans une configuration d’information de canal imparfaitement partagée entre les émetteurs. En particulier, nous nous intéressons à la méthode de précodage par inversion régularisée de canal (RZF). La considération d’un grand nombre d’antennes aux émetteurs permet alors l’utilisation d’outils de la théorie des matrices aléatoires. Ces outils permettent d’obtenir le précodeur RZF qui maximise la capacité ergodique du système lorsque confronté à des informations de canal imparfaitement partagées par les émetteurs. Enfin, les futures directions de recherche découlant de ces travaux sont présentées et discutées.