[发明专利]用于提高无线网络中的重传的传输设备和接收设备以及由它们执行的相应方法

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及用于使用网络编解码来提供广播无线网络中的重传的消息的方法和装置。

背景技术

网络编解码是一种通常用于通过向网络中的多个接收方同时传输相同信息来提高网络的吞吐量、效率和可扩展性的技术，网络即无线广播系统或多播系统。

在无线广播和多播系统中，可以是无线电基站(RBS)、也被称为“eNodeB”或BTS(基收发器站)的发射方或发送方经由广播信道向多个接收方同时地广播数据，这些接收方可以是用户设备(UE)，也被称为移动站、移动终端、无线终端、移动电话、蜂窝电话或智能电话、膝上型电脑、笔记本、平板、手持设备。有时候，不是所有的分组均到达它们的目的地，并且它们中的一些分组在传输阶段期间丢失。对于接收到的每个分组，每个接收方发送确定该接收的确认(ACK)消息，并且针对每个丢失的分组发送否定确认(NACK)消息。为了替换丢失的分组，发射方可以有机会重传在传输期间被丢失的所有分组(自动重发请求ARQ重传)、或者使用网络编解码而仅重传预定义数目的分组。

在网络编解码中，发射方将若干分组编码在一起。这可以用于实现网络中的最大可能的信息流。

如图1所示，发射方向用户设备1(UE1)和用户设备2(UE2)广播P1和P2。此外，UE1丢失了P1，并且UE2丢失了P2。在图1a中，在此示出了ARQ重传，其涉及向接收方重新发送分组P1和P2。

在图1b中，示出了使用网络编解码的重传。在这里，使用被称为“异或”或者也被称为XOR且被表示为的逻辑运算来组合分组P1和P2。UE执行以下的XOR运算来恢复所丢失的分组：

UE1恢复P2：

UE2恢复P1：

如在这个示例中所看到的，在1b中的重传需要仅重传一个分组，而不是在1a中的ARQ重传所执行的分别需要两个分组。

一般而言，存在一些已有的技术用于在广播或多播系统中重传分组。如以上所提及的，ARQ重传是它们中的一种技术，其中如果任何接收方丢失分组，则重传所有块。此外，有可以是随机或者二元的网络编解码方案。随机线性网络编解码(RLNC)通过利用随机选择的系数编码所有分组来重传丢失的分组。如果在传输阶段期间丢失了k个分组，接收方通过k次重传来恢复丢失的分组。解码过程涉及解k线性方程。二元网络编解码方案涉及使用XOR运算来以二元形式编码丢失的分组中的若干分组。使用XOR运算的优势在于不需要任何其他的运算来解码重传的分组，并且计算比RLNC简单得多。

在二元网络编解码方案中，有一些要在这里提及：

–NCWBR(Network Coding in Wireless Broadcast Retransmission，无线广播重传中的网络编解码)是在重传阶段中编码每个接收方的第一丢失分组的方法。

–VCHA(Vertex Colouring-based Heuristic Algorithm，基于顶点着色的启发式算法)是使用顶点着色方法的二元网络编解码方案。

–Bucket使用已知的木桶(bucket)原理。

–WBRBNC(Wireless Broadcast Retransmission approach based on Binary Network Coding，基于二元网络编解码的无线广播重传方法)是在经编码的分组选择中使用贪婪(greedy)方法的二元网络编解码方案。

尽管已使用一些重传方法，仍然存在这些编解码方案不能解决的问题。例如，由于在许多接收方丢失大量的分组时大量的重传数据被重新发送，传统的重传方案ARQ不是有效的。相反，RLNC在重传时获得高级别的效率。然而，RLNC以复杂的方式来解码分组。每个重传分组的平均解码复杂度是O(n²)。一般而言，在重传的数目由于它的复杂度而较大时，那么在合理时间内解码分组以便符合实时要求是不可行的。此外，在相比二元方案更低的网络层协议中实施也是很不可能的。

发明内容

目标是要消除以上概述的问题中的至少一些问题。特别地，目标是要提供用于在来自传输设备的多个分组的广播传输之后从传输设备接收传输的无线接收设备和由其执行的方法。进一步的目标是要提供用于执行去往接收设备的多个分组的广播传输的无线传输设备和由其执行的方法。通过分别提供根据所附权利要求的独立权利要求的无线接收设备和无线传输设备以及分别由无线接收设备和无线传输设备执行的相应方法可以实现这些目标以及其他目标。