[发明专利]一种高负载场景下的视频多播方法

说明书

本发明属于多媒体多播技术领域，公开了一种高负载场景下的视频多播方法，包括：基站向多播组内的多播用户设备发送视频流；根据多播用户设备发送的反馈信息确定需重传的目标帧，并进行重传；确定ACK设备和NACK设备；获取任一ACK设备与任一NACK设备在任一信道上的CQI等级，并据此为每一个NACK设备选择对应的中继用户设备及复用信道，以使被选作中继用户设备的多个ACK设备与被选作复用信道的多个信道之间为一一对应的关系；向中继用户设备发送重传指示消息，指示中继用户设备向NACK设备重传当前目标帧。本发明能够减少蜂窝通信与D2D通信之间的干扰，提高对无线资源的利用率，解决无线资源紧张的问题。

技术领域

本发明涉及多媒体多播技术领域，尤其涉及一种高负载场景下的视频多播方法。

背景技术

随着因特网和智能终端的飞速发展，以视频下载、在线直播为代表的多媒体业务在无线通信系统中出现了爆发式增长，这对当前的4G移动宽带网络或是未来的5G网络而言都是一大难题。面对这一难题，如何利用有限的频谱资源进行高效的视频传输变得至关重要。

这其中一个重要的解决方案就是多播技术，多播技术利用无线传输的特性在同一频段对多个用户同时传输视频数据。由于频谱利用率较高，视频多播在多媒体业务中起着越来越重要的作用。特别是在一些实际的应用场景如视频直播、手机电视、网络教育、热点新闻等，这些多媒体业务请求都可以通过多播传输的方式进行批处理。但在无线视频多播服务中，由于各个用户处在不同的地理位置，从基站到这些用户的信道质量条件也各不相同，因此多播技术存在一个关键性问题是：如何处理这些各不相同的衰落信道？为保证多播组内所有用户都能正确解码，多媒体广播多播服务采用传统多播方案(ConventionalMulticast Scheme，CMS)，基站以多播组内最差信道质量条件为依据选择多播速率，以单一速率的方式向多播用户设备进行数据传输。然而这种策略受多播组内最差衰落信道限制，往往多播速率较小，特别是当多播组内多数用户处在信道质量条件相对较好的环境中时，组内最差衰落信道成了多播速率提升的瓶颈。

将终端直通(Device-to-Device，D2D)技术和多播技术相结合，可以有效解决上述传统多播方案带来的问题。具体来说，该方案分为两个阶段：在第一阶段，基站以较高的传输速率向多播组内的所有用户进行多播，多播组内信道质量条件较好的部分用户能够正确解码视频信息；在第二阶段，正确解码视频信息的部分用户通过D2D通信的方式将数据重传给信道质量条件较差、未能正确解码视频信息的用户。现有的此种方案，通过两阶段协作多播可以较大程度提升多播传输速率，提高小区边缘区域的用户体验。

目前，在现有的此种基于D2D通信的多播方案中，第二阶段的D2D通信工作在专用模式下。所谓专用模式是指D2D用户利用专用的无线资源进行通信，此时小区内的蜂窝通信用户与D2D用户利用的无线资源是相互正交的，相互之间不会产生干扰。因此，现有的此种基于D2D通信的多播方案在小区中用户较少、资源充分的情况下尚可执行；当小区负载本身较高时，小区中用户较多、资源紧张，现有的基于D2D通信的多播方案会使无线资源更加紧张。也即，现有的基于D2D通信的多播方案仅适用于网络负载较低的场景。

当网络负载较高时，第二阶段的D2D通信采用复用模式成为了更合理的选择。复用模式下D2D用户共享小区内蜂窝通信用户的无线资源，能够提高对无线资源的利用率，解决无线资源紧张的问题。然而由于复用模式下资源共享，蜂窝通信与D2D通信之间会产生干扰，因此在该工作模式下，如何在D2D多播阶段进行合理的资源分配和中继选择成为了目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种高负载场景下的视频多播方法，通过在D2D多播阶段采用复用工作模式，并为D2D阶段进行合理的资源分配和中继选择，能够减少蜂窝通信与D2D通信之间的干扰，提高对无线资源的利用率，解决无线资源紧张的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种高负载场景下的视频多播方法，包括以下步骤：