[发明专利]一种在LTE-A中实现网络编码的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络编码技术。

背景技术

为了满足日益增长的移动用户通信需求，适应多媒体应用的快速发展，3GPP组织已经开始了LTE(长期演进)向LTE-Advanced(LTE-A)的演进。Relay(中继)作为LTE-A系统的一个候选关键技术，已经在3GPP会议上得到了极大的关注和讨论。在LTE-A系统中引入relay能够改善高数据率下的覆盖能力，提高群组移动能力，提高小区边缘吞吐量，提供新的小区覆盖区域。在LTE-A系统中，最初定义了两种类型的relay：Type I relay和Type II relay。随着3GPP会议对relay讨论的推进，Type II relay逐渐被否决，而会议则确定在LTE-A系统中使用Type I relay，关于Type I relay的具体细节已经基本讨论完成，并写入3GPP的相应标准里。Type I relay是三层设备，其功能相当于一个小型eNB(演进型基站)，拥有自己的cellID(小区号)，发送自己的同步信号、参考信号和控制信号，并且通过无线接口接入到其归属的donor cell(宿主小区)。

在LTE-A系统中引入relay能够使系统性能得到一定的提升，同时也使用于RN(RelayNode，中继节点)和eNB进行通信的backhaul(回程)链路成为了系统瓶颈，影响系统性能。在LTE-A系统中引入relay以后，子帧被分为了direct(直连)、access(接入)和backhaul(回程)三种子帧，direct子帧用于eNB和macro UE(接入eNB的用户)之间信息传输，access子帧用于RN和relay UE(接入RN的用户)之间信息传输，backhaul子帧用于eNB和RN之间信息传输。backhaul和access子帧严格时分复用，direct子帧则可与access、backhaul子帧同时传输信息。根据3GPP标准规定的LTE-A子帧配置，对一个特定的RN来说，access上行子帧数量大于等于backhaul上行子帧数量，access下行子帧数量也大于等于backhaul下行子帧数量。因此，在每个10ms帧中，每个RN需要在较少的backhaul子帧传输较多的access子帧的数据，导致了backhaul链路的瓶颈效应。另外，3GPP标准规定在每个eNB小区中可以接入1-10个RN，每个RN需要和其他RN以及macro UE共同竞争使用系统带宽，从而获得自己的backhaul链路资源，然而access链路资源则是整个系统带宽。悬殊的access链路和backhaul链路带宽资源导致RN需用较小的backhaul频带传输较大频带的数据，造成access链路信息传输的延迟，此时backhaul链路成为了系统瓶颈。

理论和实验研究表明，在多跳无线网络中采用网络编码技术可以有效地节省中间节点的转发资源或者改善目的节点的接收性能，从而提高系统吞吐量性能。Relay UE到eNB是两跳链路，可以在RN处采用网络编码技术以节约RN的转发资源，解决backhaul链路瓶颈问题，从而提高系统整体性能。

目前还未有在LTE-A系统中应用网络编码技术的可行性实现方案的提出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种在LTE-A系统上行数据传输过程中，在RN处实现网络编码的方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种在LTE-A中实现网络编码的方法，其特征在于，RN将收到的来自relay UE的数据进行网络编码后发送给eNB，具体包括以下步骤：

步骤一：RN调度relay UE，将调度信息发送给relay UE，同时也发送给eNB；

步骤二：relay UE根据来自RN的调度信息向RN发送原始数据包，eNB对relay UE进行偷听；

步骤三：eNB根据RN事先发送来的relay UE的调度信息从偷听数据中得到原始数据包，向RN反馈成功偷听到的原始数据包信息；

步骤四：RN根据接收到的eNB反馈的成功偷听到的原始数据包信息，从本地缓存中选择适当的原始数据包进行网络编码，并发送编码数据包及编码包组成信息至eNB；

步骤五：eNB根据偷听到的原始数据包对编码数据包进行解码。