[发明专利]一种使用载波聚合技术传输广播业务并用网络编码进行重传的方法

说明书

技术领域

本发明是将LTE-A系统的载波聚合(Carrier Aggregation，CA)技术应用于广播业务的传播，并在重传时使用最新的无线传输技术——网络编码(Network Coding，NC)进行重传设计。在广播业务的传输时使用载波聚合技术可以有效提高传输效率，而在重传时使用网络编码技术可以有效减少重传次数提高重传效率，从而提高整个系统吞吐量性能。本发明即是将载波聚合和网络编码的优势都利用起来。

背景技术

载波聚合(Carrier Aggregation，CA)技术是LTE-A系统支持更宽的带宽(100MHz)的潜在技术。它通过将多个成分载波(Component Carrier，CC)累积来达到大带宽。在实际系统中，不同的用户可能占有的成分载波是不同的。各用户通过在各自的成分载波上传输数据来达到更高的频谱效率。现有的系统框架设计支持的结构有：1)，一个传输块占用多个成分载波，下行控制信道也占用多个成分载波，并且这些成分载波只反馈一个ACK/NACK消息；2)，一个传输块只占用一个成分载波，相应地下行控制信道也占用一个成分载波。其中第二种方案具有较好的向后兼容性。广播业务的传输与普通的数据业务的传输类似。在发送端，它根据反馈的信道质量信息(Channel Quality Information，CQI)进行自适应传输。在接收端，根据接收信息的对错状态向发端反馈ACK/NACK消息。发端将反馈NACK消息的数据包用HARQ方式重传。

网络编码(Network Coding，NC)作为21世纪通信领域的一项重大突破，它以能够达到组播容量的优势而越来越受到关注，NC将物理层和网络层的两个核心概念：编码和路由融合在一起。它允许网络中间节点对接收到的信息比特流进行操作(编码)、然后转发，以使网络达到最大流最小割容量。NC具有提高网络吞吐量、增加频带利用率、节省重传次数、增强网络的容错性、鲁棒性和安全性等优点。NC多用于广播组播或防同中继系统中。而现在关于NC的无线研究与应用还处于探索阶段。除了研究NC在无线网络中的具体实现方式外，NC与其它无线技术的结合成为NC在无线研究中的一大热点。

在NC的无线应用中，较多使用离散NC(Digital NC，又称数字NC)，它常用的实现方式有两种：

1.异或(Exclusive OR，XOR)，在发端将多个不同的信息块进行异或编码后再发送出去；

2.随机线性，在发端将多个不同的信息块根据随机选出的系数线性合并编码后发送出去。

目前对NC与现有无线技术结合的研究有：与信道编码相结合、与HARQ技术相结合(NC-HARQ)、与MAC层调度相结合、与速率控制相结合、与MIMO技术相结合等。

发明内容

为了有效提高广播业务的传输效率，本发明将载波聚合技术用于广播业务的传输；此外，为了有效提高重传效率，本发明将网络编码技术用于重传设计。本发明的基本原理是：提出了载波聚合技术下的广播，不同的成分载波上广播不同的数据信息，它能有效提高广播效率。这种性能增益来源于载波聚合技术。并且收端在各成分载波上都反馈ACK/NACK消息，然后发端再在不同收端的不同成分载波上执行网络编码来实现重传设计，可以在保证重传效率的前提下有效降低时延。

本发明主要针对的是在LTE-A系统中，一个源节点到多个目的节点的SC-MBMS业务使用载波聚合技术进行传输的方法和利用网络编码技术进行重传的方法。设系统中有一个源节点S和M个目的节点R₁，R₂，...，R_M，这些目的节点都有一个共同的主成分载波，且每个目的节点都有至少L个成分载波，编号分别为C₁，C₂，...，C_L。源节点需要发送N个数据包I₁，I₂，...，I_N给各个目的节点，由于是SC-MBMS传输，最终每个目的节点都需要正确接收到这N个数据包。假设任一目的R_i每收到一个数据包就反馈ACK/NACK消息以标识此数据包的对错。如果某个包在任何一个目的节点传输错误，源节点都需要根据下面提出的重传方案重传这个数据包。

本发明的具体步骤为：

步骤1：使用载波聚合技术对SC-MBMS的进行传输。源节点S在各个目的节点的不同成分载波上分别广播不同的消息，即在各个目的节点的第i个成分载波上C_i广播第i个数据包I_i。