[发明专利]用于利用反馈信息进行组播的方法和设备

说明书

技术领域

本发明关于无线通信系统。 

背景技术

在无线通信系统中，即使需要向很多接收机传递分组，组播允许发射机仅仅发送分组一次。当源分组经由组播发出时，通常并不是所有的目标接收机都将会还原该源分组。在现有协议中，当所有的接收机均没有还原该源分组时，该分组必须被重发。因为一些接收机还原它们已经具有的数据，重发该源分组的实际操作造成无线系统中的效率低下。 

近来发展的技术，通常被称为无比率码(rateless code，RC；亦称喷泉(Fountain)码)，通过传送作为原始分组的线性组合的“导出的分组”避免上述低效率的问题。在若干先前的著作中已经描述并且分析了无比率编码，包括：M.Luby的“LT codes”，Proceedings of the ACM Symposium onFoundations of Computer Science(计算机科学基础上的ACM专题进程)，2002；A.Shokrollahi的“Raptor codes”，Proceedings of the InternationalSymposium on Information Theory(信息理论上的国际专题进程)，2004；标题为“Information additive code generator and decoder for communicationsystems(用于通信系统的信息附加码生成器和解码器)”的美国专利No.6,614,366；以及标题为“Multi-stage code generator and decoder forcommunication systems(用于通信系统的多级代码生成器和解码器)”的美国专利No.7,068,729。虽然此种技术在从接收机到发送器的反馈不可用的系统中是已知的，但是将其应用在包括自动重复请求(ARQ)和混合ARQ(HARQ)协议的、具有反馈的系统中并不是众所周知的。 

为了较好地理解现有技术的状态，描述如图1所示的无线通信系统模型100。假定基站110想要向m个用户设备(UE)120发送若干源分组p₁，…，p_k。该源分组具有相同的大小，并且该传输通过组播进行。基站110和m个UE120之间的无线信道是彼此独立的无记忆擦除(erasure)信道。设e_i表示基站110和UE i120之间的信道的擦除率，其中i＝1，...，m。换句话说，UE i120接收到分组的概率是1-e_i，并且UE i120未接收到分组的概率是e_i。如果UE不能使用物理层前向纠错技术还原该分组中的每个比特，则分组被认为丢失。各个UE 120能够将单个比特的肯定应答/否定应答(ACK/NACK)反馈发送到基站来通知所述基站分组是否被接收到。不失一般性，假设基站110在时隙的第一部分发送分组，并且UE 120在时隙的第二部分发送ACK/NACK。 

现在描述不具有RC的现有协议。协议1描述仅仅具有两个UE的无线通信系统上的现有协议(即，在图1中，m＝2)，而协议1a将协议1扩展到任意个UE。 

协议1

如图1所示，基站110重发相同分组直到它从各UE 120收到用于这个分组的至少一个ACK。注意，当重发该源分组时，UE可能ACK源分组不止一次。然后，基站110发送新的分组。协议1确保所有的UE 120收到所有的源分组。 

为了评估协议1的性能，平均(预期)开销被计算。开销是分组传输的总数与源分组数目的比。根据定义，开销是不小于1的数，并且较小的开销是所希望的。根据协议1，直到两个UE均接收到分组，相同分组的传输数目等于在将分组独立地发送给各UE的情况下传输相同分组的较大者。在以下描述中这一特征能够以数学的方式表示，还可以应用于多个UE。