[发明专利]一种基于网络编码的合作无线多播方法

说明书

技术领域

本发明涉及宽带无线多媒体通信网络领域，特别涉及无线信息广播系统，具体涉及了一种基于网络编码的合作无线多播方法。

背景技术

目前我国无线通信中对于单播业务已经有比较成熟的技术实现，但是对于多播业务，尚无系统性能能良好的可靠多播方法及系统，而在无线局域网标准802.11技术规范中，对于多播业务也没有明确规范，仅仅是无自动请求重传机制下的信息传输，可靠性低，误帧率高。未来的多播业务也必然要求高可靠性和低误帧率，因而仅应用目前的多播传输技术是无法满足该要求的。

对于点对多点的多播模式的网络，其拓扑结构由一个发送节点(也称信源节点)，一个合作节点和多个目标节点组成，如图1所示，图中S表示发送节点，而d₁，d₂表示目标节点，而R表示合作节点。在这种体系结构中，由于合作节点R与发送节点S和目标节点的相对位置，它们在地理位置上的差别可能导致对方案性能的影响。如图2A～图2D所示，合作节点r与信源节点s和目标节点d₁，d₂的相对位置，在地理位置上的差别简单地归纳为如下四种拓扑情况：(a)对称目标节点信道，且网络中各信道平均增益相同(图2A示)；(b)对称目标节点信道，且信源节点与目标节点之间的信道优于合作节点与目标节点之间的信道(图2B示)；(c)对称目标节点信道，且信源节点与目标节点之间的信道差于合作节点与目标节点之间的信道(图2C示)；(d)非对称目标节点的情况。上述中所说的对称目标节点信道是指信源节点与各目标节点间信道平均状况一致(图2D示)。

在无线环境中，由于无线信道的广播特性，因此发送节点进行信息广播时，多个目标节点都可以接收该广播信息。由于在802.11协议中，无线多播方式的实现方式上并没有引入自动请求重传(ARQ)机制，因此丢包率较高。如果采用单播自动请求重传(ARQ)的多次重传机制实现多播，那么在丢包率较高的情况下，系统的传输效率会大大降低。因此，目前还没有一种既保证传输效率又保证丢包率较低的多播传输方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于网络编码的合作无线多播方法，不仅提高了系统传输的可靠性，降低了传输的中断概率，并且节省了系统资源，包括时间资源和功率资源。

一种基于网络编码的合作无线多播方法，该方法包括以下步骤：

本发明提供一种基于网络编码的合作无线多播方法，该方法包括以下步骤：

s101，发送节点S采用一个子时隙发送新帧X₁到合作节点R和多个目标节点d，d反馈帧X₁的接收信息到S和R；

s102，发送节点S采用下一子时隙发送新帧X₂到合作节点R和多个目标节点d，d反馈帧X₂的接收信息到S和R；

s103，根据所反馈的帧X₁和X₂的接收信息判断d的接收情况；

s104，若多个目标节点d均成功接收帧X₁和X₂，转步骤s109，若否，转步骤s105；

s105，若不是至少有一个d同时丢失帧X₁和X₂时，转步骤s106；

s106，判断R是否已成功接收丢失帧，若是，转步骤s107，若否，转步骤s108；

s107，R对丢失帧进行编码，使编码后的复合帧携带丢失帧信息，在下一子时隙由R将复合帧发送到d，d对复合帧解码来获取丢失帧，转步骤s109；

s108，S对丢失帧进行编码，使编码后的复合帧携带丢失帧信息，在下一子时隙由S将复合帧发送到d，转步骤s109；

s109，若所有帧已发送完，则结束方法；否则，转步骤s101。

优选地，在步骤s105，若是至少有一个目标节点同时丢失帧X₁和X₂，转步骤s106’；

s106’，判断R是否已成功接收丢失帧X₁和X₂，若是，转步骤s107’，若否，转步骤s108’；

s107’，R采用两个子时隙分别将丢失帧X₁和X₂发送到d，转步骤s109；

s108’，S采用两个子时隙来分别重发丢失帧X₁和X₂到d，转步骤s109。