經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法技術

本發明專利技術揭示了一種經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法，所述方法包括應用疊加編碼的組播或廣播，以致產生多分辨率組播或廣播信號，從而以可擴展組播或廣播的形式向多個接收器傳送數據。該方法包括：將數據分成一個或多個質量層；通過應用保護或魯棒方法，將每個質量層中的數據轉換為單獨的受保護層數據流；使用調制手段，對每個所述受保護層數據流進行調制，用于每個所述受保護層數據流的調制手段并不一定是是相同的；將所有層的調制數據疊加成單一的或組播傳輸塊中；并將所述單個廣播或組播傳輸塊發送到與所述無線網絡相連的多個接收器，高效地解決了不均勻的信道狀態，有效地恢復接收器之間各種錯誤的魯棒數據。

A method of transmitting data over a wireless network to multiple receivers connected to the network

【技術實現步驟摘要】
經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法
本專利技術屬于無線通信
，特別是涉及一種經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法。
技術介紹
無線通信系統被廣泛應用，以提供各種通信服務，如語音、數據、視頻、其變化或組合等。通過共享可用系統資源，這些系統可以同時為多個用戶(或接收器)提供通信，其中，這些多個接收器可以期望一個或多個信息實例。這些系統的一些示例包括：分碼多址系統、時分多址系統、頻分多址系統、正交頻分多址和即時分同步的碼分多址系統。在對相同內容(如數據、視頻、音頻等)感興趣的一組接收器之間進行組播或共享發送信號和信息通常是一種有效且可擴展的在無線基礎結構，乃至有線基礎結構中傳遞帶寬密集數據的方式，因為可以防止重復發送相同的數據副本。然而，在無線介質中，多用戶衰落分集是一種內在特性，其中接收器通常在任何時刻都具有與基站(BS)(或發射器)相關的不同信道狀態。在接收器之間這種異構的信道狀態下，向有效地利用傳輸介質的所有接收器發送(組播)公共信息的單一最佳傳輸速率或策略是困難的。圖2說明了在IEEE802.16點對點網絡中，表示來自源的數據的組播信號從BS發送到所有感興趣的接收器-用戶服務站(SS)的時刻，其中組播信號用高傳輸速率的方案進行調制(例如16QAM)。由于此時不同SS之間的異構信道狀態，在16QAM中調制的組播信號不能由那些在其信道中具有較低信噪比(SNR)且僅支持BPSK(一種對解碼要求較低但傳輸速率較低的調制方案)的用戶服務站進行解碼。每個接收器的信道狀態是時變的，這意味著現在只能支持BPSK的接收器可以在下一時刻支持16QAM，反之亦然。然而，如果BS繼續保守使用BPSK進行組播數據，對于那些具有良好信道狀態的那些支持16QAM的SS來說，信道未得到充分利用?？梢栽诎l射器處采用疊加調制，在單個無線信號中嵌入以不同接收器為目標的多個信息實例。在信道不好時，接收器可以使用這種特殊信號中的多分辨率解調對信號進行部分解碼，獲得其自身的信息。然而，一個好的信道接收器可以完全解碼相同的信號，并通過首先解碼它不感興趣的信息并將其從整個信號中刪除，從而得到自己感興趣的信息。然而，由于衰落信道的瞬時性和波動性，在信道狀態不良的那些時刻，即使就具有通常性能良好的信道的接收器來說，信號中的一定量的數據(尤其是關于較高視頻質量的有關信息)會被永久或者錯誤地丟失。。這對許多需要質量保證的商業應用軟件產生了很大的限制?，F有的無線組播技術有幾種方法。第一種方法：這種方法通過調整傳輸速率、功率分配、防錯方案等來適應信道狀態，或者在跨層設計中結合這些因素，來適應信道狀態，從而達到吞吐量的優化利用并可實現接收器的視頻質量。然而，這些自適應方法通常側重于一對一的通信。為了發送相同的視頻數據，通常需要在每個接收器和BS之間進行重復傳送，這不能有效地消耗帶寬，從而按照對于大量接收器的大規模視頻或數據流式傳輸擴展系統容量。第二種方法：這種方法采用組播方式在基站上進行傳輸。對于所有接收器，在組播信號上選擇單個傳輸速率或方案，以便所有接收器能夠根據所選方案同時接收視頻數據。然而，由于多用戶信道分集問題，選擇的傳輸速率或方案并不是所有接收器的最優方案。一些接收器的信道將得不到充分利用，或者一些接收器不能解碼接收的信號，因為達不到傳輸方案的SNR要求。在這種方法下的啟動一般未考慮可調整視頻編碼的性質，也未考慮使用疊加編碼來克服組播環境下的多用戶信道分集。對于不同的接收器，現有技術通常使用疊加調制來為在傳送塊內廣播不同的數據?，F有技術未提供在不均勻信道狀態下，向相同的有關群體發送相同視頻的疊加調制。第三種方法：這種方法采用組播方式在基站上進行疊加調制傳輸，使得在一些接收器的信道狀態好到足以解碼用高階調制方案調制的附加數據的時機內，這些接收器偶爾能夠接收附加數據。高通技術公司的WO/2005/032035介紹了在多天線通信系統中進行廣播疊加調制/解調的技術。該系統可以是在發射器處具有多個天線的多輸出單輸入(MISO)系統、在接收器處具有多個天線的單輸入多輸出(SIMO)系統，也可以是在發射器和接收器具有多個天線的多輸入多輸出(MIMO)系統。也有人介紹了利用疊加調制結合分層視頻編碼來實現IPTV業務視頻流在WiMAX上的組播，通過對組播信號進行多分辨率調制，它能夠克服多用戶信道分集的內在問題。在相同的組播信號下，信道狀態良好的接收器可以同時對基層和增強質量層的數據解調，從而獲得完整的視頻質量，而信道狀態差的接收器仍然可以解調并獲取基本層質量的數據。但上述現有方法均沒有討論結合疊加調制策略地使用保護碼，以便進一步在無線組播傳輸情況下提高視頻質量的性能和魯棒性的可能性。在接收器僅在不良信道狀態期間獲得“基礎層”數據和/或利用在良好信道狀態下獲得的“增強層”數據的情況下，根本沒有恢復高質量視頻數據丟失的想法。使用按照此方法公開的方法，從不會獲得某些數量的數據，尤其是對于在相關信道狀態不良或者不是很好的時隙期間，仍然丟失或者出錯的高質量視頻層來說更是如此。根據所涉及的視頻編碼，高質量層中不完整的視頻數據集對接收器來說可能根本沒有用處。因此，在這些時間段里接收到的數據，只獲得部分高質量層的數據，仍然構成了對重疊編碼組播的浪費使用。第四種方法：這種方法對視頻數據應用保護編碼，以便能夠更穩定地傳送數據。如果接收到的數據量滿足所選擇的保護編碼方案的恢復要求，可以恢復由于信道狀態差而丟失的數據。在許多有線和無線通信中，通過重新傳送相同的數據來恢復丟失的數據是很常見的，但當出錯的頻率和接收器的數量很大，特別是對于需求帶寬的視頻流式傳輸服務來說，未能按比例提高支持或效率。現有技術解決了無線局域網上用于單播和組播傳輸的實時視頻流式傳輸問題。在公開的方法中，提出了一種新的混合自動重發請求(ARQ)算法，該算法將前向錯誤控制(FEC)編碼與ARQ協議有效地結合起來。針對多用戶情況，將實時視頻組播問題描述為對組播用戶空間最大估算代價函數的優化。該方法的所提出的數據恢復思想是向多個接收器發送單一奇偶校驗分組，以替換他們自己丟失的數據分組，而不對丟失的數據分組進行單個的重傳。如本文所述，這種方法只適用于小型組播本地網絡。這里根本未討論信道分集問題?，F有技術中還有人探討分層多描述編碼，它產生一組MDC數據分組來描述一組視頻信息，例如一組視頻幀(GOF)。每個MDC數據分組包含多個視頻質量層的數據。例如，低帶寬客戶端可以通過獲得一組較小的MDC數據分組來接收基本MDC層來獲得視頻質量的基本層，而高帶寬客戶端可以通過獲得完整或更大的MDC數據分組來獲得更高視頻質量的基礎層和增強質量層。然而，根本沒有討論和舉例說明在無線組播中應用這種保護碼，和對多用戶信道分集問題的解決方案。最重要的是，假定每個MDC包都是為其預期目的完全接收的。然而，MDC數據分組的部分接收通常發生在無線通信中，在本研究中根本沒有假設或討論過這種情況。保護編碼的現有技術使用，特別是帶有多個描述的保護編碼，旨在用于在發射器到接收器或一組接收器之間具有多個網絡路徑的有線基礎設施中工作，其中，每個數據分組包含視頻位流的所有質量層的受保護數據。連接發射器和接收器的這種有線介本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法，其特征在于：其包括應用疊加編碼的組播或廣播，以致產生多分辨率組播或廣播信號，從而以可擴展組播或廣播的形式向多個接收器傳送數據，所述組播或廣播計算機可進行如下操作：1)將數據分成一個或多個質量層；2)通過應用保護或魯棒方法將每個質量層中的數據轉換為單獨的受保護層數據流；3)使用調制手段，對每個所述受保護層數據流進行調制；4)將所述單個廣播或組播傳輸塊發送到與所述無線網絡相連的多個接收器。

【技術特征摘要】
1.一種經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法，其特征在于：其包括應用疊加編碼的組播或廣播，以致產生多分辨率組播或廣播信號，從而以可擴展組播或廣播的形式向多個接收器傳送數據，所述組播或廣播計算機可進行如下操作：1)將數據分成一個或多個質量層；2)通過應用保護或魯棒方法將每個質量層中的數據轉換為單獨的受保護層數據流；3)使用調制手段，對每個所述受保護層數據流進行調制；4)將所述單個廣播或組播傳輸塊發送到與所述無線網絡相連的多個接收器。2.如權利要求1所述的經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法，其特征在于：多個接收器中的每個接收器隨后可操作以接收這樣的調制層，并對這些層解調和解碼，并從所述層重構所述數據。3.如權利要求1所述的經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法，其特征在于：在最低層提供基本信息，在逐次漸高的層中提供逐次豐富的或者修正的信息。4.如權利要求1所述的經無線網絡向與該網絡連接的多個接收器發送數據的方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何品翰，
申請(專利權)人：蘇州卓晉通信有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32