專利名稱：一種基于噴泉碼的協(xié)作多播方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多播方法。
背景技術(shù)：
在多播場(chǎng)景中，多個(gè)用戶在同一頻段獲取相同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，由于每個(gè)用戶的信道條件不同，多播速率往往受限于信道條件最差用戶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的多播系統(tǒng)受限于鏈路最差用戶的問(wèn)題；提出一種 基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，該方法在保證所有用戶可靠接收多播數(shù)據(jù)的前提下，通過(guò)協(xié)作的方式進(jìn)一步提高多播系統(tǒng)的容量。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的—種基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，應(yīng)用于蜂窩小區(qū)，在小區(qū)中包含一個(gè)基站和若干點(diǎn)播相同多播業(yè)務(wù)的用戶，多播業(yè)務(wù)使用同一頻段，基站使用噴泉碼對(duì)多播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；具體包括以下步驟I)基站把經(jīng)過(guò)使用噴泉碼編碼后數(shù)據(jù)包，源源不斷地調(diào)制在載波上對(duì)外發(fā)送，不同信道條件的用戶在同一頻段上接收信號(hào)，基站在收到所有用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋后，結(jié)束該輪數(shù)據(jù)的發(fā)送；2)用戶在正確譯碼完成數(shù)據(jù)接收后，給基站反饋告知其已收到，然后開(kāi)始偵聽(tīng)其他用戶的求助信號(hào)；當(dāng)該已正確譯碼的用戶收到求助信號(hào)時(shí)，開(kāi)始以譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式協(xié)作，對(duì)外發(fā)送和基站相同的噴泉碼符號(hào)；當(dāng)協(xié)作用戶收到所有其協(xié)作的用戶正確譯碼完成數(shù)據(jù)接收的反饋時(shí)，則結(jié)束協(xié)作。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于所述基于噴泉碼的協(xié)作多播方法還包括以下步驟3)用戶在未完成數(shù)據(jù)接收時(shí)，偵聽(tīng)其余用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋，根據(jù)反饋信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度決定是否發(fā)送求助信號(hào)。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于步驟I)的具體方法如下1-1)基站首先使用噴泉碼編碼方法對(duì)多播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，然后調(diào)制到載波上發(fā)送，直到收到所有用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋，才結(jié)束編碼和發(fā)送過(guò)程；1-2)在接收端，用戶從接收到的噴泉碼符號(hào)中累積互信息，若定義i，j兩點(diǎn)之間的瞬時(shí)信噪比為Y i, j，則該鏈路的信道容量為Ci, j = Blog2 (1+Y i,j)；每個(gè)符號(hào)累積的互信息表示為Is，每個(gè)符號(hào)周期為Ts，則Is = TsBlog2(^yijj)；用戶接收噴泉碼符號(hào)后，開(kāi)始周期性間隔嘗試譯碼；當(dāng)累積的互信息小于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的熵時(shí)，譯碼失敗，則用戶繼續(xù)接收噴泉碼符號(hào)累積互信息，再一次譯碼嘗試開(kāi)始，如此循環(huán)；當(dāng)累積的互信息大于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的熵時(shí)，則可以正確譯碼，用戶完成數(shù)據(jù)接收并反饋一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站其已正確完成接收。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于所述步驟2)的具體步驟如下2-1)部分信道條件較好的用戶，相同時(shí)間內(nèi)累積的互信息較多，當(dāng)這部分用戶通過(guò)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼確定自己譯出的數(shù)據(jù)是正確時(shí)，即可在一個(gè)反饋信道上廣播一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站和其他用戶其已經(jīng)正確接收數(shù)據(jù)，該ACK信號(hào)將包含用戶自身的ID ;2-2)發(fā)送完反饋信號(hào)后，用戶開(kāi)始偵聽(tīng)其余用戶的求助信號(hào)；若完成數(shù)據(jù)接收的用戶收到一個(gè)或多個(gè)用戶的求助信號(hào)，則該用戶首先記錄求助用戶的ID，然后開(kāi)始使用譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式為其他未完成數(shù)據(jù)接收的用戶協(xié)作；未完成數(shù)據(jù)接收的用戶同時(shí)收到協(xié)作用戶和基站發(fā)送的符號(hào)，會(huì)獲得一定的接收信噪比增益，加快其正確譯碼的速度；2-3)當(dāng)協(xié)作用戶收到所有其協(xié)作的用戶反饋的ACK信號(hào)后，停止轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，退出協(xié)作。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于所述步驟3)的具體步驟如下3-1)部分信道條件較差用戶等待協(xié)作用戶偵聽(tīng)其余用戶完成接收數(shù)據(jù)的反饋，并測(cè)量出收到的反饋信號(hào)的信噪比；若反饋信號(hào)信噪比小于預(yù)先設(shè)定的信噪比門限值，表明完成數(shù)據(jù)接收的用戶和該用戶之間的鏈路條件并不夠好，不適合接受其協(xié)作；若反饋信號(hào)信噪比大于預(yù)先設(shè)定的門限值，則表明已完成數(shù)據(jù)接收的用戶和該用戶之間的鏈路條件較好，適合接受其協(xié)作；該用戶開(kāi)始對(duì)外發(fā)送求助信號(hào)，內(nèi)容包括自身的ID和協(xié)作用戶的ID ；上面提到的信噪比門限值可以用公式SNRth = 2e-1確定，R為多播業(yè)務(wù)的速率要求；3-2)當(dāng)用戶在基站和其余用戶協(xié)作下完成數(shù)據(jù)的接收后，反饋一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站和協(xié)作用戶其已收到數(shù)據(jù)；接下來(lái)，該用戶開(kāi)始按照步驟2)決定是否為其余用戶協(xié)作。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明首先在多播系統(tǒng)中使用噴泉碼，使得基站無(wú)需知道各個(gè)用戶的信道狀態(tài)信息卻仍然保證了所有用戶都能正確接收到數(shù)據(jù)。部分信道條件好的用戶先完成數(shù)據(jù)接收，然后根據(jù)和其他未完成數(shù)據(jù)接收的用戶的信道條件，決定是否為其協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。部分和基站信道條件差的用戶，在與其信道條件較好的完成數(shù)據(jù)接收用戶的協(xié)作下，能加快完成數(shù)據(jù)接收的速率，提高了系統(tǒng)的容量。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)模型圖；圖2為本發(fā)明的步驟的示意圖；圖3為本發(fā)明中用戶的流程圖；圖4為本發(fā)明中基站的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。噴泉碼使用的是一種線性編譯碼方式，可以 讓信源源源不斷產(chǎn)生編碼符號(hào)，直到收到用戶正確接收的反饋才停止編碼發(fā)送，是一種增加傳輸可靠性的信道編碼?；緹o(wú)需知道用戶的信道狀態(tài)信息，卻依然能保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸?shù)奶匦?，尤其適合在多播系統(tǒng)中使用?；臼褂脟娙a編碼后，不同的用戶在不同的時(shí)間完成數(shù)據(jù)的接收，此時(shí)可以讓先完成數(shù)據(jù)接收的用戶為未完成數(shù)據(jù)接收的用戶協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步能提高系統(tǒng)的容量。本發(fā)明的核心思想是在多播系統(tǒng)中在發(fā)送端使用噴泉碼編碼方法對(duì)多播數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，在接收端不同信道條件的用戶需要不同的時(shí)間來(lái)完成數(shù)據(jù)的接收。先完成數(shù)據(jù)接收的用戶可以成為其余未完成數(shù)據(jù)接收用戶的協(xié)作用戶，未完成數(shù)據(jù)接收的用戶根據(jù)已完成數(shù)據(jù)接收用戶的信道條件決定是否向其發(fā)送求助信號(hào)。完成數(shù)據(jù)接收用戶若收到其余用戶的求助信號(hào)則開(kāi)始以譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式參與協(xié)作，直到收到其協(xié)作的用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋。請(qǐng)參閱圖I至圖4所示，本發(fā)明是一種基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，其包括以下步驟I)基站使用噴泉碼 編碼方案對(duì)多播數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，具體步驟如下1-1)、本發(fā)明應(yīng)用在蜂窩小區(qū)場(chǎng)景下，該小區(qū)有一個(gè)基站和M個(gè)多播用戶；當(dāng)基站開(kāi)始多播數(shù)據(jù)時(shí)，用戶將在同一信道獲取該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。由于路徑損耗、遮擋和多徑等因素的存在，不同位置的用戶和基站間的信道衰落不一樣。各個(gè)用戶在同一信道上獲取多播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，基站需要保證公平性，即所有用戶都能收到該數(shù)據(jù)。若使用固定碼率的信道編碼方案如RS碼，需要根據(jù)信道條件最差的用戶來(lái)確定碼率，這導(dǎo)致編碼冗余過(guò)高，造成信道資源的浪費(fèi)。在多播中使用固定碼率的信道編碼方案時(shí)，當(dāng)某個(gè)用戶出現(xiàn)通信中斷即接收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包時(shí)，基站需要為其重傳該特定的數(shù)據(jù)包，而不同的用戶接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包往往不一樣，這就給基站帶來(lái)了很大的重傳負(fù)擔(dān)。使用噴泉編碼如LT碼，則可以改善上述低頻譜使用效率的狀況。噴泉編碼可以在物理層，也可以在傳輸層使用，其基本原理是發(fā)送端源源不斷從待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)中隨機(jī)選擇d個(gè)符號(hào)進(jìn)行異或成編碼符號(hào)并發(fā)送出去，直到所有用戶都正確譯出數(shù)據(jù)包，因此其碼率是根據(jù)用戶的信道條件自適應(yīng)改變的。參數(shù)d服從一個(gè)隨機(jī)分布，稱為度分布。使用噴泉編碼方案后，基站發(fā)送的編碼符號(hào)都攜帶著一定的互信息，接收端通過(guò)接收這些編碼符號(hào)來(lái)累積互信息，當(dāng)累積互信息等于數(shù)據(jù)比特大小時(shí)，則可以正確譯碼。信道條件好的用戶累積互信息速度較快，信道條件差的用戶累積互信息速度較慢，因此他們正確譯碼需要的時(shí)間是不一樣的。1-2)、基站在發(fā)送編碼符號(hào)前需要發(fā)送一個(gè)RTS(Ready to Send)信號(hào)，通知用戶準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，然后用戶反饋一個(gè)CTS(Clear to Send)信號(hào)來(lái)完成握手建立通信。1-3)、當(dāng)用戶完成數(shù)據(jù)接收后會(huì)向基站發(fā)送一個(gè)ACK信號(hào)，告知其已經(jīng)正確接收數(shù)據(jù)，當(dāng)基站收到所有用戶的ACK后，則停止進(jìn)行此輪多播數(shù)據(jù)的編碼和發(fā)送。2)先完成數(shù)據(jù)接收的用戶決定是否為其余用戶協(xié)作及如何協(xié)作的步驟如下由于各個(gè)用戶的信道條件不一樣，使用噴泉碼編碼傳輸方案后，各個(gè)用戶完成數(shù)據(jù)的譯碼所需的時(shí)間是不一樣的。讓先完成數(shù)據(jù)接收的用戶為未完成數(shù)據(jù)接收的用戶協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，可以加快未完成用戶累積互信息的速度，提高頻譜效率。定義已正確接收數(shù)據(jù)的用戶集合為D，未正確接收數(shù)據(jù)的用戶集合為U，為其余用戶協(xié)作的用戶集合為C。2-1)、用戶接收來(lái)自基站的編碼數(shù)據(jù)符號(hào)，這相當(dāng)于一個(gè)累積互信息的過(guò)程，當(dāng)用戶接收到的編碼數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)大于一個(gè)門限值時(shí)，開(kāi)始嘗試譯碼。LT碼的譯碼方式包括高斯消元法和置信傳播法，實(shí)際中一般使用復(fù)雜度較低的置信傳播法來(lái)譯碼。在接收端，用戶可以用CRC校驗(yàn)碼來(lái)確定譯出的數(shù)據(jù)是否為正確的數(shù)據(jù)，通常CRC校驗(yàn)碼帶來(lái)的開(kāi)銷很小，對(duì)傳輸速率的影響是忽略不計(jì)的。如果譯碼失敗則用戶繼續(xù)接收編碼數(shù)據(jù)符號(hào)，直到一定符號(hào)數(shù)間隔后進(jìn)行下一次譯碼。如果譯碼成功，則用戶以一個(gè)固定功率在反饋信道上發(fā)送一個(gè)ACK數(shù)據(jù)包，告知基站其已正確接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包還包含用戶的ID。這里，反饋信道是可以被其余用戶偵聽(tīng)的。用戶接收到編碼數(shù)據(jù)符號(hào)并嘗試譯碼的門限值與噴泉碼的編解碼方案有關(guān)，t匕如可以把待發(fā)送數(shù)據(jù)分成1000個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行噴泉碼編碼，則信道條件好的用戶需要接收1050個(gè)包才能正確譯碼，信道差的可能要接收1100個(gè)包才能正確譯碼。例如，基站把L個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)使用噴泉碼編碼后，源源不斷地調(diào)制在載波上對(duì)外發(fā)送；當(dāng)用戶接收L(l+ e )個(gè)噴泉碼符號(hào)后，開(kāi)始周期性間隔嘗試譯碼；當(dāng)累積的互信息小于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的熵時(shí)，譯碼失敗，則用戶繼續(xù)接收K個(gè)噴泉碼符號(hào)累積互信息，再一次譯碼嘗試開(kāi)始，如此循環(huán)；當(dāng)累積的互信息大于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的熵時(shí)，則可以正確譯碼，用戶完成數(shù)據(jù)接收并反饋一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站其已正確完成接收，其中L，e，K的取值具體使用的噴泉碼編碼方案有關(guān)。
2-2)、用戶正確接收數(shù)據(jù)并反饋ACK后，在專用的信道上開(kāi)始偵聽(tīng)是否有其余用戶向其求助的信號(hào)，以決定是否參與到協(xié)作中去。求助信號(hào)僅包含等待協(xié)作和求助對(duì)象這兩個(gè)用戶的ID，因此該專門信道僅需占用很小的帶寬。當(dāng)用戶收到其余用戶向其求助的信號(hào)后，開(kāi)始為那些用戶協(xié)作。因?yàn)橛脩粢呀?jīng)接收到正確的數(shù)據(jù)，并且可以假設(shè)其可獲知基站使用的編碼規(guī)則，則在和基站同步后，以功率Pr在同一信道上對(duì)外發(fā)送和基站上相同的編碼符號(hào)，該協(xié)作方式的技術(shù)原理相當(dāng)于在單頻網(wǎng)(SFN)中的多個(gè)相鄰小區(qū)基站在同一信道上發(fā)送相同的數(shù)據(jù)符號(hào)。有了用戶協(xié)作后，求助用戶相當(dāng)于收到兩個(gè)相同信號(hào)的疊加，且為求助用戶和協(xié)作用戶間具有較好的信道條件，因此可以提高求助用戶累積互信息的速度，讓求助用戶更快地完成數(shù)據(jù)的正確接收。2-3)、協(xié)作用戶在收到求助用戶正確接收數(shù)據(jù)后反饋的ACK后，停止協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，及時(shí)退出協(xié)作是出于提高能量效率和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的考慮。這樣就確定了已完成數(shù)據(jù)正確接收的用戶進(jìn)入和退出協(xié)作的條件。3)較慢完成數(shù)據(jù)正確接收的用戶根據(jù)下述步驟來(lái)獲得其余用戶的協(xié)作當(dāng)未完成數(shù)據(jù)接收的用戶在偵聽(tīng)到其余用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋信號(hào)后，可以根據(jù)接收到的反饋信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)決定是否向其發(fā)送求助信號(hào)。3-1)、用戶除了在多播信道上接收數(shù)據(jù)符號(hào)，同時(shí)還偵聽(tīng)著反饋信道上是否有其余用戶完成數(shù)據(jù)接收的ACK信號(hào)。當(dāng)用戶偵聽(tīng)到其余用戶完成數(shù)據(jù)接收的ACK信號(hào)后，可以測(cè)量該信號(hào)的信噪比，這樣就估計(jì)出了該用戶和已完成數(shù)據(jù)接收的用戶間的信道衰落情況。若接收到的反饋信號(hào)的信噪比大于一個(gè)預(yù)設(shè)的信噪比門限值SNRth，則表明兩者之間具有較好的信道條件，可以在專門的信道上向該接收完數(shù)據(jù)的用戶發(fā)送求助信號(hào)。信噪比門限SNRth的取值決定了用戶參與協(xié)作的門檻，即每次傳輸參與協(xié)作的用戶多或少。信噪比門限SNRth的確定和多播業(yè)務(wù)的速率要求有關(guān)。多播業(yè)務(wù)具有較高的傳輸速率要求，可以降低SNRth值，讓更多的用戶參與到協(xié)作中，但這樣會(huì)消耗更多能量。若多播業(yè)務(wù)要求的傳輸速率較低，則可以提高SNRth值，讓信道條件最好的那部分用戶參與到協(xié)作中，既可以保證速率要求，又可以降低能量消耗。上面提到的信噪比門限值可以用公式SNRth = 2K-1確定，R為多播業(yè)務(wù)的速率要求，在用戶比較密集時(shí)，甚至可以取更大的信噪比門限以篩選高效的協(xié)作用戶。
3-2)、用戶在發(fā)送完求助信號(hào)后，則可獲得 其余用戶的協(xié)作。在用戶正確接收完數(shù)據(jù)后，需要反饋一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站和為其協(xié)作的用戶其已經(jīng)正確接收數(shù)據(jù)。然后該用戶按步驟2)決定是否為其余為完成數(shù)據(jù)接收的用戶協(xié)作。
權(quán)利要求
1.一種基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，其特征在于應(yīng)用于蜂窩小區(qū)，在小區(qū)中包含一個(gè)基站和若干點(diǎn)播相同多播業(yè)務(wù)的用戶，多播業(yè)務(wù)使用同一頻段，基站使用噴泉碼對(duì)多播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；具體包括以下步驟 1)基站把經(jīng)過(guò)使用噴泉碼編碼后數(shù)據(jù)包，源源不斷地調(diào)制在載波上對(duì)外發(fā)送，不同信道條件的用戶在同一頻段上接收信號(hào)，基站在收到所有用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋后，結(jié)束該輪數(shù)據(jù)的發(fā)送； 2)用戶在正確譯碼完成數(shù)據(jù)接收后，給基站反饋告知其已收到，然后開(kāi)始偵聽(tīng)其他用戶的求助信號(hào)；當(dāng)該已正確譯碼的用戶收到求助信號(hào)時(shí)，開(kāi)始以譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式協(xié)作，對(duì)外發(fā)送和基站相同的噴泉碼符號(hào)；當(dāng)協(xié)作用戶收到所有其協(xié)作的用戶正確譯碼完成數(shù)據(jù)接收的反饋時(shí)，則結(jié)束協(xié)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，其特征在于，所述基于噴泉碼的協(xié)作多播方法還包括以下步驟 3)用戶在未完成數(shù)據(jù)接收時(shí)，偵聽(tīng)其余用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋，根據(jù)反饋信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度決定是否發(fā)送求助信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，其特征在于，步驟I)的具體方法如下 1-1)基站首先使用噴泉碼編碼方法對(duì)多播業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼，然后調(diào)制到載波上發(fā)送，直到收到所有用戶完成數(shù)據(jù)接收的反饋，才結(jié)束編碼和發(fā)送過(guò)程； 1-2)在接收端，用戶從接收到的噴泉碼符號(hào)中累積互信息，若定義i，j兩點(diǎn)之間的瞬時(shí)信噪比為Y i,j，則該鏈路的信道容量為Cijj = Blog2(^yijj)； 每個(gè)符號(hào)累積的互信息表示為Is，每個(gè)符號(hào)周期為Ts，則Is = TsBlog2(^yijj)； 用戶接收噴泉碼符號(hào)后，開(kāi)始周期性間隔嘗試譯碼；當(dāng)累積的互信息小于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的熵時(shí)，譯碼失敗，則用戶繼續(xù)接收噴泉碼符號(hào)累積互信息，再一次譯碼嘗試開(kāi)始，如此循環(huán)；當(dāng)累積的互信息大于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的熵時(shí)，則可以正確譯碼，用戶完成數(shù)據(jù)接收并反饋一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站其已正確完成接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，其特征在于，所述步驟2)的具體步驟如下 2-1)部分信道條件較好的用戶，相同時(shí)間內(nèi)累積的互信息較多，當(dāng)這部分用戶通過(guò)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼確定自己譯出的數(shù)據(jù)是正確時(shí)，即可在一個(gè)反饋信道上廣播一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站和其他用戶其已經(jīng)正確接收數(shù)據(jù)，該ACK信號(hào)將包含用戶自身的ID ; 2-2)發(fā)送完反饋信號(hào)后，用戶開(kāi)始偵聽(tīng)其余用戶的求助信號(hào)；若完成數(shù)據(jù)接收的用戶收到一個(gè)或多個(gè)用戶的求助信號(hào)，則該用戶首先記錄求助用戶的ID，然后開(kāi)始使用譯碼轉(zhuǎn)發(fā)的方式為其他未完成數(shù)據(jù)接收的用戶協(xié)作；未完成數(shù)據(jù)接收的用戶同時(shí)收到協(xié)作用戶和基站發(fā)送的符號(hào)，會(huì)獲得一定的接收信噪比增益，加快其正確譯碼的速度； 2-3)當(dāng)協(xié)作用戶收到所有其協(xié)作的用戶反饋的ACK信號(hào)后，停止轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，退出協(xié)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，其特征在于，所述步驟3)的具體步驟如下3-1)部分信道條件較差用戶等待協(xié)作用戶偵聽(tīng)其余用戶完成接收數(shù)據(jù)的反饋，并測(cè)量出收到的反饋信號(hào)的信噪比；若反饋信號(hào)信噪比小于預(yù)先設(shè)定的信噪比門限值，表明完成數(shù)據(jù)接收的用戶和該用戶之間的鏈路條件并不夠好，不適合接受其協(xié)作；若反饋信號(hào)信噪比大于預(yù)先設(shè)定的門限值，則表明已完成數(shù)據(jù)接收的用戶和該用戶之間的鏈路條件較好，適合接受其協(xié)作；該用戶開(kāi)始對(duì)外發(fā)送求助信號(hào)，內(nèi)容包括自身的ID和協(xié)作用戶的ID ;上面提到的信噪比門限值可以用公式SNRth = 2e-1確定，R為多播業(yè)務(wù)的速率要求； 3-2)當(dāng)用戶在基站和其余用戶協(xié)作下完成數(shù)據(jù)的接收后，反饋一個(gè)ACK信號(hào)，告知基站和協(xié)作用戶其已收到數(shù)據(jù)；接下來(lái)，該用戶開(kāi)始按照步驟2)決定是否為其余用戶協(xié)作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于噴泉碼的協(xié)作多播方法，包括1)基站把數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)噴泉碼編碼形成編碼符號(hào)后對(duì)外發(fā)送，基站在收到所有用戶正確譯碼的反饋后，結(jié)束該輪數(shù)據(jù)的發(fā)送；2)信道條件好的用戶在先完成數(shù)據(jù)接收后，偵聽(tīng)其他用戶的求助信號(hào)。當(dāng)用戶收到求助信號(hào)時(shí)，參與協(xié)作，當(dāng)用戶收到其協(xié)作的用戶已正確接收的反饋時(shí)，停止協(xié)作；3)未完成數(shù)據(jù)接收的用戶偵聽(tīng)其余用戶正確接收的反饋信號(hào)，并根據(jù)該反饋信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度決定是否發(fā)送求助信號(hào)。本發(fā)明方法是用噴泉編碼來(lái)提供無(wú)需重傳的可靠傳輸，同時(shí)結(jié)合協(xié)作的方式來(lái)提高系統(tǒng)容量，本發(fā)明還給出了用戶參與協(xié)作和退出協(xié)作的條件，降低用戶協(xié)作的能量消耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命。
文檔編號(hào)H04L1/16GK102625250SQ201210060329
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者任品毅, 劉婧, 盧金城, 吳廣恩, 杜清河, 王熠晨, 陳志剛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)