用于提高无线网络中的重传的传输设备和接收设备以及由它们执行的相应方法
【技术领域】
[0001] 本公开内容总体上涉及用于使用网络编解码来提供广播无线网络中的重传的消 息的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 网络编解码是一种通常用于通过向网络中的多个接收方同时传输相同信息来提 高网络的吞吐量、效率和可扩展性的技术，网络即无线广播系统或多播系统。
[0003] 在无线广播和多播系统中，可以是无线电基站（RBS)、也被称为"eNodeB"或 BTS (基收发器站）的发射方或发送方经由广播信道向多个接收方同时地广播数据，这些接 收方可以是用户设备（UE)，也被称为移动站、移动终端、无线终端、移动电话、蜂窝电话或智 能电话、膝上型电脑、笔记本、平板、手持设备。有时候，不是所有的分组均到达它们的目的 地，并且它们中的一些分组在传输阶段期间丢失。对于接收到的每个分组，每个接收方发送 确定该接收的确认（ACK)消息，并且针对每个丢失的分组发送否定确认（NACK)消息。为 了替换丢失的分组，发射方可以有机会重传在传输期间被丢失的所有分组（自动重发请求 ARQ重传）、或者使用网络编解码而仅重传预定义数目的分组。
[0004] 在网络编解码中，发射方将若干分组编码在一起。这可以用于实现网络中的最大 可能的信息流。
[0005] 如图1所示，发射方向用户设备1(UE1)和用户设备2(UE2)广播P1和P2。此外， UE1丢失了 P1，并且UE2丢失了 P2。在图la中，在此示出了 ARQ重传，其涉及向接收方重新 发送分组P1和P2。
[0006] 在图lb中，示出了使用网络编解码的重传。在这里，使用被称为"异或"或者也被 称为X0R且被表示为?的逻辑运算来组合分组P1和P2。UE执行以下的X0R运算来恢复所 丢失的分组：
[0007] UE1 恢复P2:P1;:'.（P1... .P2)
[0008] UE2 恢复P1 :P2;V.(P1... .P2)
[0009] 如在这个示例中所看到的，在lb中的重传需要仅重传一个分组，而不是在la中的 ARQ重传所执行的分别需要两个分组。
[0010] 一般而言，存在一些已有的技术用于在广播或多播系统中重传分组。如以上所提 及的，ARQ重传是它们中的一种技术，其中如果任何接收方丢失分组，则重传所有块。此外， 有可以是随机或者二元的网络编解码方案。随机线性网络编解码（RLNC)通过利用随机选 择的系数编码所有分组来重传丢失的分组。如果在传输阶段期间丢失了 k个分组，接收方 通过k次重传来恢复丢失的分组。解码过程涉及解k线性方程。二元网络编解码方案涉及 使用X0R运算来以二元形式编码丢失的分组中的若干分组。使用X0R运算的优势在于不需 要任何其他的运算来解码重传的分组，并且计算比RLNC简单得多。
[0011] 在二元网络编解码方案中，有一些要在这里提及：
[0012] -NCWBR(NetworkCodinginWirelessBroadcastRetransmission，无线广播重 传中的网络编解码）是在重传阶段中编码每个接收方的第一丢失分组的方法。
[0013] -VCHA(VertexColouring-basedHeuristicAlgorithm，基于顶点着色的启发式 算法）是使用顶点着色方法的二元网络编解码方案。
[0014] _Bucket使用已知的木桶（bucket)原理。
[0015] -WBRBNC(WirelessBroadcastRetransmissionapproachbasedonBinary NetworkCoding，基于二元网络编解码的无线广播重传方法）是在经编码的分组选择中使 用贪婪（greedy)方法的二元网络编解码方案。
[0016] 尽管已使用一些重传方法，仍然存在这些编解码方案不能解决的问题。例如，由于 在许多接收方丢失大量的分组时大量的重传数据被重新发送，传统的重传方案ARQ不是有 效的。相反，RLNC在重传时获得高级别的效率。然而，RLNC以复杂的方式来解码分组。每 个重传分组的平均解码复杂度是〇(n2)。一般而言，在重传的数目由于它的复杂度而较大 时，那么在合理时间内解码分组以便符合实时要求是不可行的。此外，在相比二元方案更低 的网络层协议中实施也是很不可能的。
【发明内容】
[0017] 目标是要消除以上概述的问题中的至少一些问题。特别地，目标是要提供用于在 来自传输设备的多个分组的广播传输之后从传输设备接收传输的无线接收设备和由其执 行的方法。进一步的目标是要提供用于执行去往接收设备的多个分组的广播传输的无线传 输设备和由其执行的方法。通过分别提供根据所附权利要求的独立权利要求的无线接收设 备和无线传输设备以及分别由无线接收设备和无线传输设备执行的相应方法可以实现这 些目标以及其他目标。
[0018] 根据一个方面，提供了一种由无线接收设备执行的用于在来自无线传输设备的多 个分组的广播传输之后从无线传输设备接收传输的方法。在先前广播传输期间，在广播传 输期间成功接收的分组对于传输设备已经被确认并且被存储在与接收设备相关联的存储 器中，并且未成功接收的分组对于传输设备已经被否定确认。该方法包括从传输设备接收 分组的重传，以及向传输设备发送关于所接收的重传分组的确认ACK消息。该方法进一步 包括使用所存储的先前成功解码的分组来解码所接收的重传分组，其中如果所接收的重传 分组被成功解码，则该方法包括使用成功解码的分组来解码340所存储的先前部分解码的 分组。该方法还包括存储成功解码的分组和/或部分解码的分组。
[0019] 根据一个方面，提供了由无线传输设备执行的用于执行去往接收设备的多个分组 的广播传输的方法。该方法包括向接收设备传输多个分组的广播传输；从接收设备接收针 对所传输的多个分组的确认ACK消息和否定确认NACK消息；以及关于接收设备存储针对每 个分组的ACK信息或NACK信息。该方法进一步包括基于所存储的针对每个分组的ACK信 息或NACK信息，确定要被重传的第一分组集合，其中第一集合包括至少一个先前被否定确 认的分组、或者至少一个先前被确认的分组和至少一个先前被否定确认的分组的组合。该 方法还包括将第一分组集合组合到一个第一分组中，以及向接收设备传输第一分组。
[0020] 根据又一个方面，提供了一种无线接收设备，被适配用于在来自传输设备的多个 分组的广播传输之后从传输设备接收传输。在广播传输期间，成功接收的分组对于传输设 备已经被确认并且被存储在与接收设备相关联的存储器中，并且未成功接收的分组对于传 输设备已经被否定确认。无线接收设备包括处理器和存储器。该存储器包括指令，这些指 令在由处理器执行时使得无线接收设备从传输设备接收分组的重传，并且使用所存储的先 前成功解码的分组来解码所接收的重传分组，其中如果所接收的重传分组被成功解码，则 使用成功解码的分组来解码所存储的先前部分解码的分组。存储器中的指令在由处理器执 行时进一步使得无线接收设备存储成功解码的分组和/或部分解码的分组，并且向传输设 备发送关于所接收的重传分组的确认ACK消息。
[0021] 根据再一个方面，提供了一种无线传输设备，被适配用于执行去往接收设备的多 个分组的广播传输。无线传输设备包括处理器和存储器，该存储器包括指令，这些指令在由 处理器执行时使得无线传输设备：向接收设备传输多个分组的广播传输；从接收设备接收 针对所传输的多个分组的确认ACK消息和（多个）否定确认NACK消息；以及关于接收设备 存储针对每个分组的ACK信息或NACK信息。该存储器进一步包括如下指令，这些指令在由 处理器执行时使得无线传输设备：基于所存储的针对每个分组的ACK信息或NACK信息，确 定要被重传的第一分组集合，其中第一集合包括至少一个先前被否定确认的分组、或者至 少一个先前被确认的分组和至少一个先前被否定确认的分组的组合；将第一分组集合组合 到一个第一分组中；以及向接收设备传输第一分组。
[0022] 根据另一个方面，提供了一种用于从传输设备接收传输的无线接收设备。在广播 传输期间，成功接收的分组对于传输设备已经被确认并且被存储在与接收设备相关联的存 储器中，并且未成功接收的分组对于传输设备已经被否定确认。无线接收设备包括接收单 元，用于从传输设备接收分组的重传；并且包括解码单元，用于使用所存储的先前成功解码 的分组来解码所接收的重传分组，并且用于在所接收的重传分组被成功解码时使用成功解 码的分组来解码所存储的先前部分解码的分组。无线接收设备进一步包括存储单元，用于 存储成功解码的分组和/或部分解码的分组；并且包括发送单元，用于向传输设备发送关 于所接收的重传分组的确认ACK消息。
[0023] 根据又一个方面，提供了一种用于执行去往接收设备的多个分组的广播传输的无 线传输设备。无线传输设备包括传输单元，用于向接收设备传输多个分组的广播传输；接 收单元，用于从接收设备接收针对所传输的多个分组的确认ACK消息和（多个）否定确认 NACK消息；以及存储单元，用于关于接收设备存储针对每个分组的ACK信息或NACK信息。 无线传输设备进一步包括确定单元，用于基于所存储的针对每个分组的ACK信息或NACK信 息，确定要被重传的第一分组集合，其中第一集合包括至少一个先前被否定确认的分组、或 者至少一个先前被确认的分组和至少一个先前被否定确认的分组的组合；以及包括组合单 元，用于将第一分组集合组合到一个第一分组中；其中传输单元还用于向接收设备传输第 一分组。
[0024] 由无线接收设备执行的方法、由无线传输设备执行的方法以及无线接收设备和无 线传输设备分别可以具有若干优势。一个可能的优势在于可以减少通过无线链路发送的数 据量，并且从而可以增加系统的吞吐量。另一个可能的优势在于使重传执行得更有效，以接 近于RLNC-样有效，RLNC是理论上的基线。
【附图说明】
[0025] 现在将关于附图更详细地描述实施例，其中：
[0026] 图la和lb图示了ARQ重传与二元编解码方案。
[0027] 图2是图示了根据一个示例性实施例的所提出的装置的框图。
[0028] 图3a是根据一个示例性实施例的由无线接收设备执行的用于从传输设备接收传 输的方法的流程图。
[0029] 图3b是根据又一个示例性实施例的无线接收设备执行的用于从传输设备接收传 输的方法的流程图。
[0030] 图4a是根据一个示例性实施例的由无线传输设备执行的用于执行从传输设备的 广播传输的方法的流程图。
[0031] 图4b是根据又一个示例性实施例的由无线传输设备执行的用于执行从传输设备 的广播传输的方法的流程图。
[0032] 图5是图示了一个示例性实施例的一般示例的信令