[发明专利]基于有限集合网络编码ARQ的大规模接收端数据广播方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及大规模接收端数据广播通信中的反馈重传技术，为一种有限集合网络编码ARQ，尤其涉及一种基于有限集合网络编码ARQ的大规模接收端数据广播方法。

背景技术

自动重传请求(Automatic-Repeat-reQuset，ARQ)是在不可靠信道传输中提高通信可靠性的一种简单而有效的技术。“林舒，科斯特洛.差错控制编码(晏坚等译).北京：机械工业出版社，2007.6”，“Cam,R.；Leung,C.；,"Throughput analysis of some ARQ protocols in the presence of feedback errors,"Communications,IEEE Transactions on,vol.45,no.1,pp.35-44,Jan 1997”，“Yu,P.；Shu Lin；,"An Efficient Selective-Repeat ARQ Scheme for Satellite Channels and Its Throughput Analysis,"Communications,IEEE Transactions on,vol.29,no.3,pp.353-363,Mar 1981”它通过接收端请求基站重传出错的数据单元以达到正确接收的目的，其实现方式简单，复杂度较低，常与前向纠错联合起来用于保证实际系统通信的可靠性“S.B.Wicker，Error Control Systems for Digital Communications and Storage,Prentice Hall,Englewood Cliffs,N.J., 1995”。

ARQ技术最初是针对点对点的通信场景设计的，然而如今的无线通信系统，如蜂窝网络系统等，具有一点对多点的结构。针对通信场景的变化，文献“1.Larsson,P.,&Johansson,N. Multi-user ARQ.In Vehicular Technology Conference,2006.VTC 2006-Spring.IEEE 63rd,2006 (Vol.4,pp.2052-2057):IEEE”针对两个接收端的单播场景提出在重传阶段，将不同接收端的数据包异或合并的方式来减小数据包的发送数量，提高系统的吞吐量。这种方案采用了网络编码的思想，将多个数据单元混合起来发送，利用通信各方已知的信息解出自己所需要的信息的方式来达到提高吞吐量的效果。

针对多个接收端的场景，文献“肖潇,王伟平,杨路明,&张帅(2009).基于网络编码的无线网络广播重传方法.通信学报(9),69-75.”提出了一种有效的网络编码ARQ，其思想是在保证多个接收端能够解码并获得有用数据包的前提下，将多个需要重传的数据包进行异或合并，从而极大的减少了数据包的平均重传次数。

通过将网络编码的思想应用在无线广播通信中，能够有效的提高广播的效率，现阶段已有的专利成果如下：

1.西安电子科技大学提出的基于网络编码的广播重传系统及其方法，公开了一种基于网络编码的广播重传系统及其方法，主要解决现有广播重传技术重传效率较低的问题。该发明的系统包括基站和多个接收端，基站包括协商模块、动态列表模块、重传缓存模块、译码模块、反馈模块。该发明的实现步骤包括：(1)发送测试包；(2)获取系统单帧最大存活时间； (3)动态链表初始化；(4)发送信息帧；(5)更新动态列表；(6)构造重传帧；(7)发送重传帧；(8)再次更新动态列表；(9)处理动态列表中的剩余信息；(10)传输前准备；(11) 接收数据帧；(12)重传帧译码。

2.哈尔滨工业大学提出的基于网络编码的发射端广播重传方法及系统，通过构建重传缓冲池、初始化重传缓冲池、组合重传数据包，然后发送重传数据包，减少了传输次数，提高了能量效率，当数据量较大时，减小了网络时延，提高了网络传输效率，减少了网络丢包率，增加了传输的可靠性，能达到网络最大信息流。