An iterative multilayered reconfigurability approach for 3G communication systems

• Auteur / Autrice : Ioannis Krikidis
• Direction : Jean-Luc Danger, Lirida Alves de Barros Naviner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique et communications
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés contrôlés

Itération (mathématiques)

Systèmes adaptatifs (technologie)

Accès multiple par différence de code

UMTS (norme)

Résumé

Un circuit de télécommunication est reconfigurable s'il est capable de changer de fonction en temps réel, comme par exemple le passage d'un standard de communication à un autre, ou l'optimisation des performances suite à une modification contextuelle. La reconfigurabilité nécessite de mener conjointement une étude au niveau algorithmique et au niveau architectural de façon à respecter les contraintes de flexibilité, rapidité et consommation. Dans cette thèse la reconfigurabilité a été étudiée dans le cadre du standard WCDMA de façon à optimiser conjointement la performance et la consommation de puissance lors d'un changement du canal de propagation ou des paramètres de communication. Une des contributions de cette thèse est une nouvelle méthode de reconfigurabilité appelée " Approche itérative ". Cette approche essaye de tirer parti des algorithmes ayant des opérateurs similaires et se prêtant à la sérialisation des calculs. Les systèmes de communications et de traitement du signal utilisent de nombreux algorithmes itératifs propices à l'utilisation de cette méthode. Les exemples décrits dans cette thèse illustrent l'intérêt de cette méthode. Plus précisément, nous nous sommes intéressés aux algorithmes de réception d'un système DS-CDMA et à leur implémentation matérielle. La similarité de calcul entre trois fonctions de base qui sont : la démodulation en râteau (RAKE), l'estimation du canal, et l'annulation d'interférence (IC) ; ainsi que leur nature itérative, a débouché sur quelques algorithmes de réception chargés d'adapter le comportement aux conditions environnementales. Ces algorithmes optimisent la performance du système et minimisent la surface de matériel.

In this thesis, we deal with the reconfigurability concept in the domain of DS-CDMA downlink reception. We propose many novel detection schemes whichuse reconfigurability, in order to jointly optimize performance and computational power. The developed algorithms are a combination of three main functions: RAKE demodulation, pilot channel estimation and interference cancelation (IC). The important characteristics of these functions are that they have computational similarities and that they are iterative in nature, and thus include all the necessary properties of an iterative reconfigurability approach. In order to implement the developed algorithms, a novel iterative reconfigurable architecture is also proposed. The reconfigurability in this architecture is based on the computational similarities and the iterative nature of the three main functions, and it is accomplished without complicated architectural changes. The achieved optimizations of the hardware resources make this architecture suitable for implementations with strict computational constraints, as the terminal units. Finally, motivated by the development of the reconfigurable algorithms and architectures based on the computational similarities and the iterative nature of the supporting algorithms, we introduce the iterative reconfigurable concept. This concept is a new interplay of the general two-layer reconfigurability structure and requires algorithms with a high degree of similarities and with iterative computations. This approach, called "iterative approach", is appropriate for the domain of communications and signal processing, which commonly deal with this type of algorithms.