[发明专利]基于网络编码的毫米波与微波混合中继传输协助系统

权利要求书

1.一种基于网络编码的毫米波与微波混合中继传输协助系统，其特征在于，包括：宏基站、中继基站和终端设备；所述宏基站与所述中继基站中均包括大规模MIMO毫米波和数据存储的功能模块；所述宏基站的通信方式包括毫米波通信和微波通信；所述中继基站工作在全双工模式；所述终端设备从核心网同时下载多个文件时，文件数据从核心网经过所述宏基站传至所述中继基站最后传输至终端所述终端设备；文件数据传输过程中，一加密文件从宏基站通过微波通信直接传输至终端设备，从所述宏基站传输至所述中继基站的数据包及从所述中继基站传输至所述终端设备的数据包均采用毫米波传输，且所述数据包包括对所述文件数据和所述加密文件进行网络编码的数据；

所述中继基站采用解码编码型中继时，将所述加密文件拆分为若干个子文件x1、x2、x3、…；N-1个下载文件包括A、B、C、…，每个下载文件拆分为m个子文件，分别为a1、a2、a3、…；b1、b2、b3、…；c1、c2、c3、…；

文件下载的过程具体包括：

时隙1，所述宏基站向所述中继基站发送N个数据包“a1⊕b1⊕…⊕x1”、“a1⊕x1”、“b1⊕x1”、“c1⊕x1”、…，并且使用微波向终端设备发射数据包“x1”；中继基站接收到N个数据包并用异或网络编码解码运算的方式分别得到“a1”、“b1”、“c1”、…、“x1”；

时隙2，所述宏基站继续按既定的方式向中继基站发送该时隙的数据文件，即向中继基站发送N个数据包“a2⊕b2⊕…⊕x2”、“a2⊕x2”、“b2⊕x2”、“c2⊕x2”、…，用微波向终端设备发送“x2”，中继基站接收到N个数据包并用异或网络编码解码运算的方式分别得到“a2”、“b2”、“c2”、…、“x2”；同时中继基站不仅需要接收数据包，还需要发送上一时隙得到的数据包，仍然使用网络编码进行操作再发送N-1个数据包“a1⊕x1”、“b1⊕x1”、“c1⊕x1”、…至终端设备处，而此时终端设备对于接收到的数据包结合上一时隙得到的“x1”就能够完成异或网络编码的解码操作，最终顺利获得文件A、B、C、…的数据包“a1”、“b1”、“c1”、…的下载传输；

在后续时隙中，重复时隙2的步骤，直至文件下载完成；

所述中继基站采用放大转发型中继时，将所述加密文件拆分为若干个子文件x1、x2、x3、…；N-1个下载文件包括A、B、C、…，每个下载文件拆分为m个子文件，分别为a1、a2、a3、…；b1、b2、b3、…；c1、c2、c3、…；

文件下载的过程具体包括：

时隙1，所述宏基站向所述中继基站发送N-1个数据包“a1⊕x1”、“b1⊕x1”、“c1⊕x1”、…，并且使用微波向终端设备发射数据包“x1”；中继基站接收到N个数据包并用异或网络编码解码运算的方式分别得到“a1”、“b1”、“c1”、…、“x1”；

时隙2，所述宏基站继续按既定的方式向中继基站发送该时隙的数据文件，即向中继基站发送N-1个数据包“a2⊕x2”、“b2⊕x2”、“c2⊕x2”、…，用微波向终端设备发送“x2”，中继基站接收到N个数据包并用异或网络编码解码运算的方式分别得到“a2”、“b2”、“c2”、…、“x2”；同时中继基站不仅需要接收数据包，还需要发送上一时隙得到的数据包，仍然使用网络编码进行操作再发送N-1个数据包“a1⊕x1”、“b1⊕x1”、“c1⊕x1”、…至终端设备处，而此时终端设备对于接收到的数据包结合上一时隙得到的“x1”就能够完成异或网络编码的解码操作，最终顺利获得文件A、B、C、…的数据包“a1”、“b1”、“c1”、…的下载传输；

在后续时隙中，重复时隙2的步骤，直至文件下载完成。

2.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的毫米波与微波混合中继传输协助系统，其特征在于，所述加密文件为正常通信毫米波波束信息与PDCP层密钥进行网络编码操作而得到的加密数据包。

3.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的毫米波与微波混合中继传输协助系统，其特征在于，所述加密文件为某一个文件数据包与PDCP层密钥进行网络编码操作而得到的加密数据包。

4.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的毫米波与微波混合中继传输协助系统，其特征在于，所述中继基站支持放大转发型中继和解码编码转发型中继。