一种基于喷泉码的协作多播方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102625250102625250B(45)授权公告日2014.08.06(21)申请号201210060329.80011-0054段，图1.WO2008/054390A1,2008.05.08,全文.(22)申请日2012.03.09WO2009/047660A1,2009.04.16,全文.(73)专利权人西安交通大学CN102098149A,2011.06.15,全文.地址710049陕西省西安市咸宁西路28号审查员胡延(72)发明人任品毅卢金城杜清河陈志刚王熠晨吴广恩刘婧(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人田洲(51)Int.Cl.H04L1/16(2006.01)H04L1/00(2006.01)H04W4/06(2009.01)(56)对比文件CN102075311A,2011.05.25,说明书第权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称一种基于喷泉码的协作多播方法(57)摘要本发明提供一种基于喷泉码的协作多播方法，包括：1)基站把数据包经过喷泉码编码形成编码符号后对外发送，基站在收到所有用户正确译码的反馈后，结束该轮数据的发送；2)信道条件好的用户在先完成数据接收后，侦听其他用户的求助信号。当用户收到求助信号时，参与协作，当用户收到其协作的用户已正确接收的反馈时，停止协作；3)未完成数据接收的用户侦听其余用户正确接收的反馈信号，并根据该反馈信号的信号强度决定是否发送求助信号。本发明方法是用喷泉编码来提供无需重传的可靠传输，同时结合协作的方式来提高系统容量，本发明还给出了用户参与协作和退出协作的条件，降低用户协作的能量消耗，延长了网络寿命。CN102625250BCN10265BCN102625250B权利要求书1/2页1.一种基于喷泉码的协作多播方法，其特征在于：应用于蜂窝小区，在小区中包含一个基站和若干点播相同多播业务的用户，多播业务使用同一频段，基站使用喷泉码对多播业务数据进行编码；具体包括以下步骤：1)基站把经过使用喷泉码编码后数据包，源源不断地调制在载波上对外发送，不同信道条件的用户在同一频段上接收信号，基站在收到所有用户完成数据接收的反馈后，结束该轮数据的发送；2）用户在正确译码完成数据接收后，给基站反馈告知其已收到，然后开始侦听其他用户的求助信号；当该已正确译码的用户收到求助信号时，开始以译码转发的方式协作，对外发送和基站相同的喷泉码符号；当协作用户收到所有其协作的用户正确译码完成数据接收的反馈时，则结束协作；所述步骤2)的具体步骤如下：2-1)部分信道条件较好的用户，相同时间内累积的互信息较多，当这部分用户通过循环冗余校验码确定自己译出的数据是正确时，即可在一个反馈信道上广播一个ACK信号，告知基站和其他用户其已经正确接收数据，该ACK信号将包含用户自身的ID；2-2)发送完反馈信号后，用户开始侦听其余用户的求助信号；若完成数据接收的用户收到一个或多个用户的求助信号，则该用户首先记录求助用户的ID，然后开始使用译码转发的方式为其他未完成数据接收的用户协作；未完成数据接收的用户同时收到协作用户和基站发送的符号，会获得一定的接收信噪比增益，加快其正确译码的速度；2-3)当协作用户收到所有其协作的用户反馈的ACK信号后，停止转发数据，退出协作。2.根据权利要求1所述的基于喷泉码的协作多播方法，其特征在于，所述基于喷泉码的协作多播方法还包括以下步骤：3）用户在未完成数据接收时，侦听其余用户完成数据接收的反馈，根据反馈信号的信号强度决定是否发送求助信号。3.根据权利要求1所述的基于喷泉码的协作多播方法，其特征在于，步骤1)的具体方法如下：1-1)基站首先使用喷泉码编码方法对多播业务数据包进行编码，然后调制到载波上发送，直到收到所有用户完成数据接收的反馈，才结束编码和发送过程；1-2)在接收端，用户从接收到的喷泉码符号中累积互信息，若定义i,j两点之间的瞬时信噪比为γi,j，则i，j两点间链路的信道容量为ci,j=Blog2(1+γi,j)；其中，B表示信道带宽；每个符号累积的互信息表示为Is，每个符号周期为Ts，则Is=TsBlog2(1+γi,j)；用户接收喷泉码符号后，开始周期性间隔尝试译码；当累积的互信息小于待传输的数据的熵时，译码失败，则用户继续接收喷泉码符号累积互信息，再一次译码尝试开始，如此循环；当累积的互信息大于待传输的数据的熵时，则可以正确译码，用户完成数据接收并反馈一个ACK信号，告知基站其已正确完成接收。4.根据权利要求2所述的基于喷泉码的协作多播方法，其特征在于，所述步骤3)的具体步骤如下：2CN102625250B权利要