专利名称：通信系统及方法、编码路由器的制作方法
技术领域：
本发明涉及广播/组播与通信的综合技术，特别是一种通信系统及方法、编
在广播/组播通信综合网络中，通常将网络资源分为两部分，分别用于广播 /组播业务、通信业务的传输。如图l所示，该广播/组播通信综合网络中，终端
l在小区基站1的覆盖范围内，终端2在小区基站2的覆盖范围内，小区基站1、 小区基站2、广播基站通过路由器互连，广播基站覆盖小区基站1、小区基站2。 其中，广播基站用于向终端提供广播/组播业务，小区基站向终端提供通信业务, 广播基站和小区基站通过由路由器互连构成骨干网，该骨干网可以通过路由器 与协议相同的其他骨干网连接，通过网关可以与不同协议的其他骨干网连接， 从而构成更大的网络。
在本发明实施例的实现过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题 在通信网络中，同一广播基站覆盖下的终端可能存在大量的信息交互；例 如终端l发送数据a给终端2，终端2发送数据b给终端l，目前的传输方式 下，数据a由终端1发送至小区基站1,再经过路由器、小区基站2才能到达 终端2;数据b的传输路径类似，经过小区基站2、路由器、小区基站l到达终 端l。传输过程中，路由器会将数据a或数据b存储，如果遇到网络繁忙，待 网络资源允许时转发。这种局部的数据交换，占用了双倍的网络资源，限制了 网络传输速度；同一终端占用网络资源较多，也限制了系统容量。
有鉴于此，本发明实施例一方面提供了一种通信系统和编码路由器，能提
码路由器。
背景技术：
发明内容高系统传输效率，合理利用网络资源，提高系统容量。
另一方面，本发明实施例还提供了一种通信方法，能提高网络传输速度。
为达到上述目的，本发明实施例提供的一种通信系统和编码路由器，包括
编码路由器，用于对来自第一终端组的从所述第一终端组发送到第二终端 组的第一数据和来自所述第二终端组的从所述第二终端组发送到所述第一终端
组的第二数据进行编码，生成网络编码数据；
第一小区基站，与所述编码路由器连接，用于给所述第一终端组提供通信
服务；
第二小区基站，与所述编码路由器连接，用于给所述第二终端组提供通信 服务；
广播基站，与所述编码路由器连接并覆盖所述第一终端组和所述第二终端 组，用于将接收到的所述网络编码数据以广播的形式发送给所述第一终端组和 所述第二终端组。
优选地，所述网络编码数据中包括解码方式或解码参数。
优选地，所述编码路由器包括
数据收发模块，用于接收从所述第一小区基站中第一终端组发送到所述第 二小区基站的第二终端组的所述第一数据、从所述第二小区基站中所述第二终 端组发送到所述第一小区基站的所述第一终端组的所述第二数据，并发送所述
第一数据和所述第二数据；
编码模块，用于接收来着所述数据发送模块的所述第一数据和所述第二数 据，并对所述第一数据和所述第二数据进行网络编码，生成网络编码数据，并 发送所述网络编码数据；
数据发送模块，用于接收所述网络编码数据，并将所述网络编码数据发送 到所述广播基站。
优选地，所述编码路由器还包括
传输控制模块，用于根据所述第一终端组和所述第二终端组的用户数量、 数据传输量参数及所述广播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并向所述编码模块发送进行所述网络编码指令。
优选地，所述第一小区基站和所述第二小区基站为同一小区基站或不同
小区基站。
一种编码路由器，其特征在于，所述编码路由器包括
数据收发模块，用于接收从所述第一小区基站中第一终端组发送到所述第 二小区基站的第二终端组的所述第一数据、从所述第二小区基站中所述第二终 端组发送到所述第一小区基站的所述第一终端组的所述第二数据，并发送所述 第一数据和所述第二数据；
编码模块，用于接收来着所述数据发送模块的所述第一数据和所述第二数 据，并对所述第一数据和所述第二数据进行网络编码，生成网络编码数据，并
发送所述网络编码数据；
数据发送模块，用于接收所述网络编码数据，并将所述网络编码数据发送 到所述广播基站。
优选地，所述编码路由器还包括
传输控制模块，用于根据所述第一终端组和所述第二终端组的用户数量、 数据传输量参数及所述广播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并向 所述编码模块发送进行所述网络编码指令。
另一方面，本发明实施例还提供了一种通信方法，其特征在于，所述方法 包括
接收来自第一终端组的从所述第一终端组发送到第二终端组的第一数据和 来自所述第二终端组的从所述第二终端组发送到所述第一终端组的第二数据；
对所述第一数据和所述第二数据进行编码，生成网络编码数据；
将所述网络编码数据通过广播基站发送给所述第一终端组和所述第二终端组。
优选地，所述网络编码数据中包括解码方式或解码参数。
优选地，在所述对所述第一数据和所述第二数据进行编码之前，所述方法
还包括所述第一终端组和所述第二终端组的用户数量、数据传输量参数及所述广 播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并对所述第一数据和所述第二 数据进行编码。
优选地，所述数据传输量参数包括数据大小、网络资源利用率、网络拥
塞、丢包率、数据延迟。
上述技术方案具有如下优点或有益效果在网络资源允许时，釆用网络编 码对数据进行处理，既减少网络数据传输量，又降低数据交换延迟，提高骨干 网中的有效数据传输率，进而提高了网络资源利用率、系统容量和用户体验。
图1为现有的广播/组播通信综合网络结构示意图； 图2为本发明通信系统一个实施例骨干网的示意图； 图3为本发明编码路由器的一个实施例示意图； 图4为本发明通信方法 一 个实施例的流程图。
具体实施例方式
本发明实施例的基本思想是将广播/组播与通信方式结合，在网络资源允 许时，釆用网络编码方式处理传输数据，并提供相应编码路由器，能将现有的 广播/组播与通信网络结合，使带宽的分配和利用更加灵活，从而大大地提升系 统数据传输效率。
本发明通信系统的 一 个实施例的骨干网如图2所示，该系统包括 编码路由器，用于对来自第一终端组的从第一终端组发送到第二终端组的 第一数据和来自第二终端组的从第二终端组发送到第一终端组的第二数据进行 编码，生成网络编码数据；网络编码数据中包括解码方式或解码参数； 第一小区基站，与编码路由器连接，用于给第一终端组提供通信服务； 第二小区基站，与编码路由器连接，用于给第二终端组提供通信服务； 广播基站，与编码路由器连接并覆盖第一终端组和第二终端组，用于将接收到的网络编码数据以广播的形式发送给第一终端组和第二终端组。
本实施例中，第一终端组包含终端l、第二终端组包含终端2。第一数据指 数据a、第二数据是指数据b、第一小区基站是指小区基站1、第二小区基站是 指小区基站2。
编码路由器包括
数据收发模块，用于接收从第一小区基站中第一终端组发送到第二小区基 站的第二终端组的第一数据、从第二小区基站中第二终端组发送到第一小区基
站的第一终端组的第二数据，并发送第一数据和第二数据；
编码模块，用于接收来着数据发送模块的第一数据和第二数据，并对第一 数据和第二数据进行网络编码，生成网络编码数据，并发送网络编码数据；
数据发送模块，用于接收网络编码数据，并将网络编码数据发送到广播基站。
编码路由器还包括
传输控制模块，用于根据第一终端组和第二终端组的用户数量、数据传输 量参数及广播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并向编码模块发送 进行网络编码指令。
第一小区基站和第二小区基站为同 一小区基站或不同小区基站。
图2所示的是该系统的一个单元，当若干个这样的单元通过编码路由器相 互连接时，可以构成庞大的网络。通过网关，还可以与不同协议下的其他骨干 网连接，形成兼容多种骨干网的系统。广播基站广播的网络编码数据包含解码 方式或者解码参数，使得终端收到网络编码数据后能够解码得到所需的数据。
本发明编码路由器的一个实施例如图3所示，该编码路由器包括数据接收 模块、传输控制模块、编码模块、数据发送模块；其中，
数据接收模块，用于接收从第一小区基站中第一终端组发送到第二小区基 站的第二终端组的第一数据、从第二小区基站中第二终端组发送到第一小区基
站的第一终端组的第二数据，并发送第一数据和第二数据；
传输控制模块，用于根据第一终端组和第二终端组的用户数量、数据传输
9量参数及广播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并向编码模块发送
进行网络编码指令；
编码模块，用于接收来着数据发送模块的第一数据和第二数据，根据传输 控制模块的网络编码指令，对第一数据和第二数据进行网络编码，生成网络编 码数据，并发送网络编码数据；
数据发送模块，用于接收网络编码数据，并将网络编码数据发送到广播基站。
本实施例中，第一终端组或第二终端组包含至少一个终端。编码路由器可 以适用于无线或有线多种网络，通过对数据的网络编码，能够大大减少数据网 络传输时占用的网络资源，提升系统吞吐量。
作为对以上实施例的改进，编码路由器也可以不含有传输控制模块，数据 接收模块将第一数据、第二数据发送到编码模块，编码模块对第一数据和第二 数据进行网络编码，并发送到数据发送模块。
本发明网络编码通信方法的实施例流程如图4所示，本实施例中，基于图 2所示的系统。终端1在小区基站1覆盖范围内，终端2在小区基站2覆盖范 围内，小区基站l、小区基站2、广播基站通过编码路由器互连，广播基站覆盖 小区基站1、小区基站2;网关用于与其他骨千网连接。本实施例中，终端1 发送数据a(前八位为01010011 )给终端2,终端2发送数据b(前八位11001010 ) 给终端l;数据编码门限值60。该方法包括以下步骤
步骤401、接收终端发送的数据，并发送到编码路由器；
小区基站l接收l发送数据a,并将数据a发送到编码路由器，小区基站2 接收终端2发送数据b，并将数据b发送到编码路由器。
步骤402、判断数据传输量是否低于数据编码门限值，如果是，则按照数 据请求的目的路径传输，结東当前流程；否则，进入步骤403;
编码路由器判断数据a、数据b发送的数据传输量。数据传输量需要结合 数据大小、网络资源利用率、网络拥塞情况、丢包率、数据延迟情况等进行考 虑，并根据实际应用系统的需要确定具体的计算方式。实际应用中，当数据传输量低于一定值，即低于数据编码门限值时，采用 网络编码及广播发送数据的效率，与直接通过路由方式向所请求的终端发送数
据的效率相比，相差不太明显，因此也可以直接釆用现有方式发送数据；当数 据传输量高于数据编码门限值时，釆用网络编码及广播发送数据的方式，能够 大大提升数据传输效率。
这里，假设本实施例中的数据传输量为ioo,高于数据编码门限值60，则 进入步骤403。
步骤403、判断广播基站剩余带宽是否满足数据交换所需带宽，如果不满
足，则按照数据请求的目的路径传输，结東当前流程；否则，对数据进行网络 编码，将网络编码数据发送到广播基站；
广播基站进行自身业务所占用的网络资源，采用广播基站的占用的带宽来 表征。广播基站进行自身业务外的剩余带宽，可以用来进行网络编码数据的广 播。编码路由器需要判断广播基站剩余带宽是否能够满足数据交换所需带宽，
由于广播基站覆盖终端l、终端2,所以对广播基站的剩余带宽进行判断，满足 数据交换所需带宽，就可以进行网络编码。这里，数据交换所需带宽为1M, 广播基站剩余带宽2M满足数据交换的条件，则对数据a、数据b进行网络编码。
本实施例中采用的网络编码方式为按位异或，即对数据进行逐位比对，进 行异或逻辑运算，数据a、数据b对应位的值不同则赋值"l"，位值相同则赋"O"。 以数据a和数据b前八位为例01010011与11001010进行按位异或操作后得 到10011001,后续位进行同样搡作，此不赘述。将网络编码数据F(a， b)发 送到广播基站。
步骤404、广播基站将网络编码数据直接发送到所有终端； 本实施例中，广播基站与终端釆用无线连接。广播基站能够直接将网络编 码数据F(a, b)发送到终端1和终端2。
步骤405、终端接收网络编码数据并解码。
终端1接收到网络编码数据F (a， b)后，将网络编码数据F(a， b)与数 据a再进行一次异或操作进行解码，得到所需数据。终端2进行类似搡作。在广播/组播通信综合网络中，数据传输量极多或极少的情况并不多见，故
在步骤402中，更多的情况下，会釆用网络编码与广播发送的方式传输交换数 据。本实施例中，步骤403中的网络编码数据编码方式可以根据需要决定，网 路编码数据中也可以直接包含解码方式或者解码参数的信息，终端接收到网络 编码数据时，能够进行相应的解码。本实施例有效的利用了广播基站的带宽， 减少了编码路由器的路由压力。
作为对以上方法的改进，步骤402、步骤403中的判断条件可以省去，而 由编码路由器直接对接收到的数据进行网络编码，并发送到广播基站，由广播 基站将数据广播发送各终端，这样就加快了数据传输。
本领域普通技术人员可以理解实现上述事实、方法中的全部或部分步骤是 可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序在执行时，包含相应步骤。所述 的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可为ROM/RAM、 磁碟、光盘等。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1、一种通信系统，其特征在于，所述系统包括编码路由器，用于对来自第一终端组的从所述第一终端组发送到第二终端组的第一数据和来自所述第二终端组的从所述第二终端组发送到所述第一终端组的第二数据进行编码，生成网络编码数据；第一小区基站，与所述编码路由器连接，用于给所述第一终端组提供通信服务；第二小区基站，与所述编码路由器连接，用于给所述第二终端组提供通信服务；广播基站，与所述编码路由器连接并覆盖所述第一终端组和所述第二终端组，用于将接收到的所述网络编码数据以广播的形式发送给所述第一终端组和所述第二终端组。
2、 根据权利要求l所述的通信系统，其特征在于，所述网络编码数据中包括解码方式或解码参数。
3、 根据权利要求l所述的通信系统，其特征在于，所述编码路由器包括 数据收发模块，用于接收从所述第一小区基站中第一终端组发送到所述第二小区基站的第二终端组的所述第一数据、从所述第二小区基站中所述第二终 端组发送到所述第一小区基站的所述第一终端组的所述第二数据，并发送所述第一数据和所述第二数据；编码模块，用于接收来着所述数据发送模块的所述第一数据和所述第二数 据，并对所述第一数据和所述第二数据进行网络编码，生成网络编码数据，并发送所述网络编码数据；数据发送模块，用于接收所述网络编码数据，并将所述网络编码数据发送 到所述广播基站。
4、 根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述编码路由器还包括: 传输控制模块，用于根据所述第一终端组和所述第二终端组的用户数量、数据传输量参数及所述广播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并向 所述编码模块发送进行所述网络编码指令。
5、 根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述第一小区基站和所 述第二小区基站为同一小区基站或不同小区基站。
6、 一种编码路由器，其特征在于，所述编码路由器包括 数据收发模块，用于接收从所述第一小区基站中第一终端组发送到所述第二小区基站的第二终端组的所述第一数据、从所述第二小区基站中所述第二终 端组发送到所述第一小区基站的所述第一终端组的所述第二数据，并发送所述 第一数据和所述第二数据；编码模块，用于接收来着所述数据发送模块的所述第一数据和所述第二数 据，并对所述第一数据和所述第二数据进行网络编码，生成网络编码数据，并 发送所述网络编码数据；数据发送模块，用于接收所述网络编码数据，并将所述网络编码数据发送 到所述广播基站。
7、 根据权利要求6所述的编码路由器，其特征在于，所述编码路由器还包括传输控制模块，用于根据所述第一终端组和所述第二终端组的用户数量、 数据传输量参数及所述广播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并向 所述编码模块发送进行所述网络编码指令。
8、 一种通信方法，其特征在于，所述方法包括接收来自第一终端组的从所述第一终端组发送到第二终端组的第一数据和 来自所述第二终端组的从所述第二终端组发送到所述第一终端组的第二数据；对所述第一数据和所述第二数据进行编码，生成网络编码数据； 将所述网络编码数据通过广播基站发送给所述第一终端组和所述第二终端组。
9、 根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于，所述网络编码数据中包 括解码方式或解码参数。
10、 根据权利要求9所述的通信方法，其特征在于，在所述对所述第一数据和所述第二数据进行编码之前，所述方法还包括所述第一终端组和所述第二终端组的用户数量、数据传输量参数及所述广 播基站剩余带宽进行处理，生成网络编码指令，并对所述第一数据和所述第二 数据进行编码。
11、 根据权利要求io所述的通信方法，其特征在于，所述数据传输量参数 包括数据大小、网络资源利用率、网络拥塞、丟包率、数据延迟。
全文摘要
本发明公开了一种通信系统，系统包括编码路由器，用于对第一数据和来第二数据进行编码，生成网络编码数据；第一小区基站，与所述编码路由器连接，用于给所述第一终端组提供通信服务；第二小区基站，与所述编码路由器连接，用于给所述第二终端组提供通信服务；广播基站，与所述编码路由器连接并覆盖所述第一终端组和所述第二终端组，用于将接收到的所述网络编码数据以广播的形式发送给所述第一终端组和所述第二终端组。本发明还公开了相应方法，对终端发送的数据进行网络编码后，由广播基站广播到各终端。本发明还公开了编码路由器，用于对终端数据进行网络编码。本发明提高骨干网中的有效数据传输率，提高了网络资源利用率、系统容量和用户体验。
文档编号H04L12/28GK101562549SQ20081010432
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月17日 优先权日2008年4月17日
发明者欣 郭, 马文超 申请人:联想(北京)有限公司