[发明专利]利用对等方协作联网的异构网络中的数据恢复

说明书

技术领域

本发明涉及联网，具体地，涉及丢失的多播数据恢复。 

背景技术

在基于基础结构的/蜂窝无线网络(例如3G蜂窝网络、WiMax、WLAN、或者数字视频广播(DVB))上的多播/广播中，将数据从基站/接入点/中心站/主机/服务器发送到多个接收机/无线设备。。在本说明书中，在使用“/”的地方，意指给出对于相同组件/设备的可替换的名称或者描述。即，意为单词“或者”。与相同数据单独对于每个接收机的多个单播会话相比，多播大大改进了网络效率，从而将数据分发给无线网络中的多个设备，特别是由于无线介质的共享性质(数据可以被发送方通信范围内的任何接收机同时接收)。但是，由于无线链路不可靠、以及多个接收机经受异构信道条件，所以难于保证多个多播/广播接收机的接收可靠性。在诸如DVB等许多网络中的多播/广播服务与3G多媒体广播/多播服务(MBMS)没有提供逆向通信信道，用于接收机请求重新发送所丢失的数据分组。另外，在基于基础结构的网络中，无线电资源/带宽一般较昂贵，这是因为部署很贵，并且频谱可能需要许可。因此，支持用于多个接收机的多播服务的良好品质、同时高效率地利用无线电资源、以及改进基于基础结构的/蜂窝无线网络的吞吐量与覆盖范围，是一项至关重要而且富有挑战性的任务。 

在许多无线多播/广播系统中，在物理层上的分组内使用前向纠错码(FEC)，以避免多径衰退与干扰，并且减少分组错误。为了在无线网络中恢复所丢失的分组，还在传输以及应用层上的分组上应用FEC码。但是，无线信道条件随时间变化，并且在多播环境下，多个接收机经受异构信道条件。在现有技术中，根据最差信道条件使用FEC码，以保证所希望的服务区域中的所有接收机的接收质量。这会导致较大的开销，并且在基于基础结构的多播网络中要求大量的无线电资源。改进可靠性和吞吐量的另一项现有技术是使用多个天线。但是，对于包含基站和无线设备的无线系统，该方法会产生 较高的成本与复杂度。 

近来，人们进行了一些工作以借助于临时(ad hoc)网络来提高蜂窝网络的质量、吞吐量、以及覆盖范围。在较近报道的系统中，与基站的链路品质良好的移动站作为用于与基站的链路品质不良的移动站的中继。在该系统中，使用单个无线接口用于中继和基础结构两者。由此，在该混合模式网络中所达到的总的单元吞吐量受限于可用的蜂窝带宽。在另一较近报道的系统中，使用两种无线接口来集成蜂窝和临时网络，其中临时模式下的高带宽无线信道(IEEE 802.11)中继蜂窝网络(3G)的单播流量，以改进蜂窝吞吐量与覆盖范围。在另一较近报道的系统中，在蜂窝网络(3G)内，在一短范围上将多播数据发送给中继节点，并且由中继节点通过高速临时网络(IEEE802.11)将该数据转发给剩余的订阅节点。不管蜂窝网络与临时网络使用单个无线接口还是两种无线接口，所有以上方法都使用了中继节点，以通过临时网络将蜂窝流量转发给目的节点。下行链路数据从基站发送给中继节点，然后在临时网络中通过单跳或者多跳路径转发到目的节点。上行链路数据(如果有的话)经过相反的路径。即，目的节点总是通过临时网络路径中的中继节点接收或者发送数据。在以上方法中，中继节点总是帮助目的节点。在节点/无线设备之间没有合作。这对于中继节点不合理。中继节点消耗的CPU能力以及电池能量(如果中继节点利用电池操作的话)要多得多。对于中继节点周围的临时网络资源(例如带宽)的要求也较高，而在临时网络的其他部分中的网络资源可能闲置。 

本发明所解决的问题是如何设计一种抗分组丢失的系统，用于无线网络上的高品质多播/广播服务，并且提高基于基础结构的无线网络的吞吐量、品质、以及覆盖范围。由此，本发明解决了以上的问题。 

发明内容