Способ и устройство для кодирования и планирования в системах передачи пакетных данных

Способ и устройство для кодирования и планирования в системах передачи пакетных данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе связи с по меньшей мере одним посылающим узлом, находящимся в связи со множеством принимающих узлов, причем среда имеет ненадежные и, возможно, меняющиеся характеристики. В частности, способ и устройство согласно настоящему изобретению относятся к использованию планирования в системах, использующих автоматический запрос повторения (ARQ) и/или планирование со множеством переключений и передачу.

Предшествующий уровень техники

Системы беспроводной связи в настоящее время подвержены смене технологии, от технологии с коммутацией каналов в системах второго поколения, подобной GSM, к системам с коммутацией пакетов в системах третьего поколения и будущих системах связи. Изменение технологии является следствием растущих требований в отношении услуг, отличных от речевой связи, таких как обеспечение мультимедийных услуг и web-просмотра, объединенных с требованиями эффективного использования недостаточных радиоресурсов и увеличенной гибкости. Пакетные данные, основанные на коммуникационной технологии, обнаруживают обширные возможные усовершенствования по сравнению с технологией с коммутацией схем относительно гибкости, возможной производительности (скорости передачи данных) и возможности приспосабливаться к изменяющейся радиосреде. Ключевой функциональной возможностью в любой системе, основанной на пакетных данных, является планирование пакетов данных или блоков данных протокола (PDU). Механизм планирования, или планировщик, посылающего объекта может, например, поддерживать множество буферов данных, по меньшей мере один буфер для каждого другого объекта, с которым обменивается посылающий объект. На практике множество (логических) буферов могут выступать как один (физический) буфер вместе с указателями или альтернативно средствами просмотра физического буфера. Пакеты данных, подаваемые к посылающему объекту, например из базовой сети, сохраняются в соответствующем буфере, и функция планирования гарантирует, что другие объекты снабжаются своими соответствующими пакетами данных способами, которые, например, принимают во внимание емкость однонаправленного канала, требования полосы частот для различных приложений, требования QoS (качества услуг) и т.д. Может быть отмечено, что в традиционном планировании повторные передачи посредством ARQ (описаны более подробно ниже) обычно являются только слабо и косвенно связанными с функциональными возможностями планирования. Например, планировщик может рассматривать остающееся время жизни для пакета (если таковое определено) в качестве входных данных. Когда PDU повторно передается один или более раз, время истекает, и значение времени жизни для PDU уменьшается, таким образом неявно воздействуя на его приоритет в процессе планирования.

В развитии услуг, основанных на пакетных данных, для сотовых беспроводных систем, значительное внимание уделялось обеспечению гибких, и все же оптимизированных функциональных возможностей планирования. Новый транспортный канал, высокоскоростной совместно используемый канал прямой линии связи (HS-DSCH) пятой версии согласно спецификации UMTS (см. http://www.umtsworld.com), вводит новые функциональные возможности радиоинтерфейса, такие как быстрое зависимое от канала планирование, быстрая адаптация линии связи и протокол быстрого автоматического запроса повторения (ARQ). Планировщик в посылающем объекте, здесь часто называемый как Узел - B, организовывает последовательность, в которой данные пользователя (пакеты данных), буферизованные в Узле - B, передаются к отличным другим объектам, например, Оборудованию Пользователя (ОП, UE). Данные пользователя, запланированные для передачи к отдельному UE, принимаются из буфера соответствующих UE в Узле - B и вставляются в транспортные блоки. Планировщик выбирает транспортный блок, который должен быть передан, временной интервал (или код) для использования для передачи и UE, для которого этот транспортный блок предназначен. Транспортный блок будет иметь изменяющиеся длины в зависимости от количества данных, но передается во временном интервале фиксированной продолжительности, обычно 2 мс. Транспортные блоки обычно являются отдельными для каждого предназначенного UE, однако они могут быть переданы одновременно, если используется мультиплексирование кодов.

Сети ad hoc (специального назначения) и сети с множеством переключений (с многократным переприемом информации) представляют отличающийся подход в обеспечивающих связь системах и недавно привлекали значительный интерес. В этом типе сетей множество и предпочтительно все мобильные узлы, например, сотовый телефон/мобильный терминал, PDA или портативный компьютер, способны действовать в качестве маршрутизатора (мобильного главного компьютера) для других мобильных узлов. Потребность в фиксированной инфраструктуре таким образом устраняется, хотя доступ к стационарной сети, такой как Интернет, является хорошим дополнением к полностью специальной (ad hoc) операции. Соответственно, пакеты данных, посылаемые от исходного мобильного узла к мобильному узлу назначения, обычно маршрутизируются через множество промежуточных мобильных узлов (со многими переприемами) перед достижением мобильного узла назначения. Специальная (ad hoc) сеть обычно является полностью самоорганизующейся в том, что тракты маршрутизации (последовательность переприемов (переключений)) не всегда заранее определены, хотя могут использоваться сложные подпрограммы оптимизации, чтобы найти лучшие тракты. Будущие и исследуемые сети ad hoc предполагаются для использования множества переключений. Сети с множеством переключений, с другой стороны, могут иметь некоторые заранее определенные предпочтительные схемы переключений, то есть сети с множеством переключений необязательно являются сетью ad hoc. Однако ниже используется термин "сеть с множеством переключений" и должна интерпретироваться как любая сеть, использующая множество переключений во время связи, то есть включающая в себя сети ad hoc. Подробное описание сетей с множеством переключений (множеством переприемов) приводится в Wireless ad hoc networking- The art of networking without a network", by M. Frodigh et al, Ericsson Review, pp 248-263 (4) 2000.

Узлы в сети обычно поддерживают предпочтительно недавно обновленную таблицу маршрутизации, определяющую мобильные узлы, к которым существующий узел способен посылать пакет данных. В сети с множеством переключений, использующей маршрутизацию пакета данных или подобное, выполняется следующая процедура для каждого направляемого пакета: когда узел принимает пакет, он проверяет свою таблицу маршрутизации для следующего узла переключения (переприема), направляющего пакет данных к адресату. Если принимающий узел не имеет следующего узла переключения и не является адресатом, то состояние таблицы маршрутизации является противоречивым в сети с множеством переключений. Чтобы обновить это состояние, принимающий узел может, например, инициализировать поиск маршрута к адресату, ожидать, пока состояние не будет обновлено автоматически (может быть выполнено на обычной основе), или просто ответить предыдущей станции, что он не имеет корректно работающего маршрута, и упомянутая предыдущая станция может пробовать другой маршрут. Последний случай, однако, в действительности полностью не решает проблему, но слегка облегчает ее. Процесс продолжается до тех пор, пока пакет данных в конечном счете не достигает узла адресата. Альтернативно, никакие списки маршрутизации не сохраняются в мобильных узлах, и тракты маршрутизации устанавливаются для каждого сеанса связи. Планировщик посылающего объекта в сети с множеством переключений организовывает передачу пакетов данных и при этом рассматривает по меньшей мере, какие пакеты постоянно находятся в очереди, информацию, содержащуюся в списках маршрутизации, когда осуществлять передачу, и предпочтительно также другие факторы передачи, такие как емкость однонаправленного канала и текущее радиоокружение.

Процедуры маршрутизации и обновление списков маршрутизации могут быть выполнены множеством разнообразных путей и многие известны из уровня техники. Недавно были предложены новые схемы передачи с множеством переключений, использующие присущие радиоканалу характеристики. Схемы передачи с разнесением по выбору (SDF) и передачи с разнесением по многим пользователям (MDF), как описано в "Multiuser Diversity Forwarding in Multihop Packet Radio Networks", by P. Larsson and N. Johansson, Proceedings of IEEE WCNC 2005, New Orleans, март 2005, которые могут рассматриваться как обеспечение гибкого планирования в таких разновидностях радиоканала, были исследованы для мгновенного выбора оптимального маршрута и/или приспособления скорости передачи.

Автоматический запрос повторения (ARQ), как упомянуто выше, был предложен для использования для связи по эфирному интерфейсу в сотовых системах беспроводной связи. ARQ может также использоваться в системах с множеством переключений. Данные до передачи обычно разделяются на меньшие пакеты, блоки данных протокола (PDU). Надежная передача обеспечивается посредством кодирования пакетов кодом с обнаружением ошибок, так чтобы приемник мог обнаруживать ошибочные или потерянные пакеты и таким образом запрашивать повторную передачу. Целостность последовательности данных обычно обеспечивается последовательной нумерацией пакетов и применением некоторых правил передачи.

В наиболее простой форме ARQ, обычно называемой как ARQ "остановиться-и-ждать", отправитель данных хранит каждый посланный пакет данных и ждет подтверждения от приемника о корректно принятом пакете данных посредством сообщения подтверждения (ACK). Когда ACK принят, отправитель исключает сохраненный пакет и посылает следующий пакет. Процесс обычно дополняется таймерами и использованием сообщений отрицательного подтверждения (NACK). Посылающий объект использует таймер, который начинает работу при передаче пакета данных, и если никакой ACK (или NACK) не был принят прежде, чем истечет время таймера, пакет данных передается повторно. Если приемник обнаруживает ошибки в пакете, он может посылать NACK отправителю. После приема NACK отправитель повторно передает пакет данных без ожидания истечения времени таймера. Если ACK или NACK сообщение потеряны, время таймера в конечном счете истекает, и отправитель будет повторно передавать пакет данных.

ARQ был введен в данной области техники в нескольких различных аспектах. От простого "остановиться-и-ждать" были разработаны более сложные схемы обычного ARQ, например, Возврат на N и выборочное отклонение (или выборочное повторение), которая обеспечивает более высокую производительность. В публикации WO 02/09342 раскрыта схема ARQ, которая добавляет гибкость традиционной ARQ схеме, вводя параметры ARQ, которые являются установленными и/или согласованными, чтобы обеспечить желательный компромисс относительно ресурсов связи.

В другой линии развития ARQ, избыточность в кодировании используется различными способами, чтобы повысить эффективность связи (обычно измеряемой как производительность). Эти схемы называют схемами гибридного ARQ. Комбинация кодирования и ARQ, схем гибридного ARQ может давать некоторую адаптацию к изменениям в радиосреде, например, к замиранию. В схеме 1 Гибридного ARQ прямое исправление ошибок (FEC) объединено с ARQ. В схеме 2 Гибридного ARQ PDU посылают более или менее (FEC) закодированным, но сопровождаемым проверкой при помощи циклического кода (CRC) для проверки присутствия ошибочных битов после декодирования, и если повторная передача требуется, посылают биты проверки на четность (также известные, как биты избыточности), сформированные кодером FEC, систематические биты или комбинацию обоих. Когда биты проверки на четность используются вместе с ранее принятыми битами, представляющими тот же самый пакет данных, это часто называется схемой 2 Гибридного ARQ, основанной на возрастающей избыточности. Эта последовательность битов проверки на четность может в некоторой схеме 2 Гибридного ARQ быть декодируемой непосредственно, и/или улучшать декодирование предварительно принятого некорректно декодированного PDU. Когда систематические биты используются вместе с предварительно принятыми битами, представляющими тот же самый пакет данных, это часто называется схемой 2 Гибридного ARQ, основанной на комбинировании отслеживания. Версия схемы 2 Гибридного ARQ используется в UMTS.

Документ WO 0249292 посвящен некоторым проблемам использования Гибридного ARQ в системах UMTS, особенно в отношении планирования и буферизации. Планирование упрощается и размер буфера уменьшается посредством ввода механизма управления потоком данных между Контроллером Радиосети (RNC) и Узлом B.

Были предложены схемы, например в WO 02052771, чтобы оптимизировать требуемую ширину полосы и разрешить противоречивые требования от UE посредством улучшенного планирования в базовых станциях. Также в планировании рассматриваются канальные условия.

Известные из предшествующего уровня техники схемы кодирования и планирования представляют существенные усовершенствования в отношении полной производительности и гибкости. Однако увеличивающиеся требования более высокой производительности, охвата и гибкости не могут быть удовлетворены только предшествующим уровнем техники.

Сущность изобретения

В известных системах связи, в конкретных беспроводных системах, в которых среда является ненадежной, посылают информацию, которая не принимается назначенным принимающим узлом, но которая принимается другим узлом в системе. Известные из уровня техники способы и конструкции не в состоянии распознавать и использовать тот факт, что посланная информация, которая была принята узлами, отличными от назначенного, может использоваться для улучшения кодирования и планирования в посылающем узле в отношении, например, полной производительности.

Очевидно, необходимы улучшенные способ и устройство планирования и кодирования, использующее факт приема информации узлами в системе, отличными от первоначально назначенного принимающего узла, которые являются подходящими в системах связи, использующих автоматический запрос повторения (ARQ) или планирование и передачу со многими переключениями, при этом среда является ненадежной.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство, которые преодолевают недостатки известных из уровня техники способов. Это достигается способом согласно п. 1 формулы изобретения, способом в посылающем узле, как определено в п. 18 формулы изобретения, способом в принимающем узле, как определено в п. 27 формулы изобретения, посылающим узлом, как определено в п. 32 формулы изобретения, принимающим узлом, как определено в п. 36 формулы изобретения, и системой, как определено в п. 38 формулы изобретения.

Эта проблема решается тем, что настоящее изобретение обеспечивает способ и устройство, облегчающее использование прослушанной (подслушанной) и предварительно отклоненной информации для улучшения кодирования и планирования в посылающем узле. Согласно способу принимающие узлы выборочно сохраняют принятую информацию в качестве априорной информации и подают обратно информацию (обратной связи) относительно их соответствующей сохраненной априорной информации к посылающему узлу. Посылающий узел формирует составные пакеты данных посредством совместного (объединенного) кодирования и планирования множества пакетов данных ко множеству пользователей, по меньшей мере частично на основании информации обратной связи об априорной информации соответствующих принимающих узлов. Посылающий узел передает составной пакет данных ко множеству принимающих узлов. После приема составного пакета данных принимающие узлы используют свою сохраненную априорную информацию в процессе извлечения данных для себя из составных пакетов данных. Кроме того, и в комбинации с априорной информацией обратной связи, посылающий узел может использовать обычную обратную связь, информируя о принятых пакетах данных.

Изобретение применимо в системах со множеством одноадресных ARQ (например, в сотовых и системах с множеством переключений), а также в системах с множеством переключений, где информация прослушивания может быть также получена от иных отправителей, чем узел отправителя.

Благодаря изобретению меньшее количество пакетов данных должно быть послано от посылающего узла ко множеству принимающих узлов, чтобы достичь корректного приема переданных пакетов данных.

Согласно одному аспекту изобретения обеспечивается способ, который содержит этапы:

- по меньшей мере один принимающий узел принимает и сохраняет по меньшей мере один пакет данных, назначенный для другого принимающего узла, причем сохраненные пакеты данных формируют по меньшей мере часть априорной информации принимающего узла, который принял пакет данных;

- по меньшей мере один из принимающих узлов подает обратно информацию о своей априорной информации к первому посылающему узлу и/или ко второму посылающему узлу;

- по меньшей мере один из посылающего(их) узла(ов), который принял информацию обратной связи, формирует и передает составной пакет данных, при этом составной пакет данных содержит информацию из по меньшей мере двух отдельных пакетов данных, каждый содержащий информацию, предназначенную по меньшей мере двум принимающим узлам, причем в упомянутом формировании используется априорная информация по меньшей мере одного принимающего узла;

- по меньшей мере один принимающий узел декодирует, по меньшей мере частично, составной пакет данных с использованием своей априорной информации.

Объединенное (совместное) кодирование предпочтительно является нелинейным, например, выполняется с использованием операций "исключающее ИЛИ" или операций взятия по модулю.

Предпочтительно объединенное кодирование и планирование включают в себя процесс оптимизации, рассматривающий различные комбинации пакетов и различные комбинации приемников и знания об их сохраненной априорной информации.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечивается способ в посылающем узле, который содержит этапы:

сохранение в качестве априорной информации по меньшей мере одного пакета данных, назначенного для по меньшей мере одного другого принимающего узла;

передачу информации обратной связи об априорной информации к по меньшей мере одному другому узлу в системе связи; и

после приема составного пакета данных декодирование, по меньшей мере частично, упомянутых составных пакетов данных посредством использования сохраненной априорной информации.

Согласно третьему аспекту изобретения обеспечивается способ в принимающем узле, который содержит этапы:

сохранение в качестве априорной информации по меньшей мере одного пакета данных, предназначенного для по меньшей мере одного другого принимающего узла;

передачу информации обратной связи относительно априорной информации к по меньшей мере одному другому узлу в системе связи; и

после приема составного пакета данных - декодирование, по меньшей мере частично, упомянутых составных пакетов данных посредством использования сохраненной априорной информации.

Согласно четвертому аспекту изобретения обеспечивается посылающий узел, который содержит приемник обратной связи, приспособленный для приема и идентификации априорной информации в информации обратной связи от принимающих узлов, модуль хранения априорной информации для сохранения априорной информации от множества принимающих узлов, модуль объединенного кодирования и планирования для формирования составного пакета данных из множества отдельных пакетов данных. Модуль хранения априорной информации соединен с упомянутым приемником обратной связи. Модуль объединенного кодирования и планирования выполнен с возможностью использовать априорную информацию от модуля хранения априорной информации и определять, какие из множества отдельных пакетов данных извлекать из буферного модуля для использования в составном пакете данных.

Согласно пятому аспекту изобретения обеспечивается принимающий узел, который содержит буфер априорной информации для сохранения выбранных пакетов данных в качестве априорной информации, и модуль идентификации и декодирования PDU (блоков данных протокола), выполненный с возможностью извлекать априорную информацию из упомянутого буфера априорной информации для декодирования принятых составных пакетов данных.

Одно из преимуществ изобретения состоит в том, что необходимо меньшее количество передач, чтобы гарантировать, что информация, которая достигает своего адресата, дает возможность увеличить пропускную способность и уменьшить время ожидания.

Другим преимуществом является то, что энергия/мощность, используемая в системе связи, могут быть уменьшены для той же самой пропускной способности и времени ожидания.

Еще одним преимуществом является то, что может использоваться малая сложность декодирования (и кодирования).

Варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Другие задачи, преимущества и новые признаки изобретения станут очевидны из нижеследующего подробного описания изобретения при рассмотрении совместно с сопроводительными чертежами и формулой изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение подробно описано ниже со ссылками на чертежи, на которых:

Фиг. 1 является схематической иллюстрацией последовательностей передачи в системе сотовой связи согласно уровню техники;

Фиг. 2 является схематической иллюстрацией последовательностей передачи в системе с множеством переключений согласно уровню техники;

Фиг. 3 изображает последовательность операций по способу согласно настоящему изобретению;

Фиг. 4 является схематической иллюстрацией последовательностей передачи в системе связи согласно настоящему изобретению;

Фиг. 5 является схематической иллюстрацией последовательностей передачи в системе связи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 является схематической иллюстрацией последовательностей передачи в системе с множеством переключений согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 изображает последовательность действий согласно операциям приема согласно способу настоящего изобретения;

Фиг. 8 изображает последовательность действий согласно операциям передачи согласно способу настоящего изобретения;

Фиг. 9 является схематической иллюстрацией передатчика и приемника согласно настоящему изобретению;

Фиг. 10 является схематическими иллюстрациями принципов кодирования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 11 является схематической иллюстрацией сообщения обратной связи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12 является схематической иллюстрацией последовательностей передачи в системе сотовой связи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

В системе связи согласно настоящему изобретению посылающий объект участвует в связи со множеством принимающих объектов. Посылающий объект, например, базовая станция (БС), в операции передачи называется посылающим узлом (SN), а принимающий объект, например, реализованный как мобильная станция (MS), в операции приема называется принимающим узлом (RN). Следует отметить, что мобильная станция может также действовать как посылающий узел, и базовая станция - как принимающий узел. Настоящее изобретение может выгодно использоваться и в обычных сотовых системах связи с базовой станцией, находящейся в связи со множеством мобильных станций, и в системах с множеством переключений, при этом по меньшей мере одна мобильная станция обменивается с по меньшей мере двумя другими мобильными станциями, чтобы разрешить обмен. Как описано выше, в таких системах могут использоваться различные схемы планирования, чтобы увеличить эффективность, и могут использоваться различные типы схем ARQ, чтобы повысить надежность передач.

Сначала рассматривается традиционная схема ARQ согласно уровню техники. Традиционная схема ARQ между одним отправителем и одним приемником ниже называется как ARQ однонаправленной передачи. Следует отметить, что, например, в системе сотовой связи для нисходящей линии связи множество сеансов ARQ однонаправленной передачи связи выполняются одновременно к различным пользователям, где каждый пользователь может иметь множество потоков со своим собственным экземпляром ARQ однонаправленной передачи. На фиг. 1 иллюстрируется посылающий узел, в этом случае базовая станция 105 находится в связи с двумя принимающими узлами v_a и v_A соответственно, реализованными как мобильная станция 110 и мобильная станция 120. Следовательно, два протокола ARQ однонаправленной передачи выполняются параллельно, первый - между базовой станцией 105 и мобильной станцией 110 и второй - между базовой станцией 105 и мобильной станцией 120. В примере, проиллюстрированном на фиг. 1, в момент времени T₁ посылающий узел, базовая станция 105, посылает информацию в форме пакета (a) данных к мобильной станции 110, причем пакет (a) данных не был принят корректно мобильной станцией 110. Пакет (a) данных может быть также принят (прослушан) другим(и) пользователем(ями), например, принимающим узлом v_A (мобильной станцией 120). Однако, согласно схеме ARQ однонаправленной передачи предшествующего уровня техники, такие прослушиваемые пакеты данных отбрасываются принимающим узлом v_A. Альтернативно, если принимающий узел v_A знает, что он не является назначенным принимающим узлом, пакеты данных не рассматриваются вообще. В момент времени T₂ пакет (A) данных посылается от посылающего узла 105 к мобильной станции 120, но также и эта передача является неудачной. Посредством процедур ARQ посылающий узел 105 обеспечивается информацией подтверждения и в моменты времени T₃ и T₄ посылающий узел 105 повторно передает пакет (a) и пакет (A) соответственно. Два принимающих узла v_a и v_A корректно принимают свой соответствующий пакет (a) и (A) данных. Следует отметить, что передачи в моменты времени T₁ и T₂ могут происходить в одно и то же время, если используется технология передачи, допускающая одновременные передачи, например, множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA), то есть пакет (A), и пакет (a) посылаются одновременно, но по не перекрывающимся наборам OFDM поднесущих. Повторная передача может также происходить одновременно.

Сети с множеством переключений представляют другой сценарий развертывания, где узлы направляют трафик друг другу, кроме формирования и приема своего собственного трафика. Однако сети с множеством переключений сохраняют атрибуты сотовой системы связи, то есть это обычно включает в себя отправителя, обменивающегося со множеством станций по ненадежной среде. Один тип принципа сети со множеством переключений использует планирование передачи для каждого узла. Этот процесс планирования может принимать во внимание много различных аспектов, таких как задержка пакета, требование QoS (качество услуг) и усреднение, а также мгновенные характеристики линии связи для определения, какой пакет передавать, кому и когда. Маршрутизация, основанная на разнесении по множеству пользователей, раскрывается в документе US200402333918. Подобно сотовой сети связи узел в сети с множеством переключений может использовать ARQ однонаправленной передачи, то есть один или более экземпляров для каждого соседа. Пример сети с множеством переключений с пакетами, запланированными к различным пользователям, иллюстрируется на фиг. 2, где узлы v_x 205 и v_y 215 представляют посылающие узлы и посылают пакеты данных к узлам v_A 225 и v_a 210 соответственно, выступающих в качестве узлов-адресатов. Сначала пакет (A) данных посылается к (промежуточному) принимающему узлу v_s 220. Узел v_s 220 направляет пакет (A) данных к узлу v_A 225. В более поздний момент времени узел v_y 215 посылает пакет (a) данных промежуточному узлу v_s 220, который направляет пакет (a) данных узлу v_a 210. Подобно случаю с сотовой связью и согласно процедурам ARQ прием подтверждается, и в случае необходимости потерянные пакеты данных повторно передаются к назначенному приемнику.

Согласно способу и устройству настоящего изобретения априорная информация, например, прослушиваемая информация, такая как отбрасываемые пакеты данных в вышеприведенных примерах, используется, чтобы повысить эффективность в системе связи. Принимающие узлы выборочно сохраняют принятую информацию в качестве априорной информации и подают обратно информацию о своей соответствующей сохраненной априорной информации к посылающему узлу. Посылающий узел формирует составные пакеты данных посредством совместного (объединенного) кодирования и планирования множества пакетов данных ко множеству пользователей, по меньшей мере частично, на основании обратной связи в отношении априорной информации соответствующих принимающих узлов. Кроме того, и в комбинации с априорной информацией обратной связи, посылающий узел может использовать обычную обратную связь, информирующую относительно принятых пакетов данных. Составной пакет данных передают к принимающим узлам. После приема составного пакета данных принимающие узлы используют свою сохраненную априорную информацию в процессе извлечения данных для самих себя из составных пакетов данных. Таким образом, меньшее количество пакетов данных должно быть послано от посылающего узла ко множеству принимающих узлов, чтобы достичь корректного приема переданных пакетов данных. Изобретение применимо ко множеству ARQ однонаправленной передачи (например, в сотовых системах и системах с множеством переключений), также как и в системах с множеством переключений, где прослушивание информации может также исходить от других отправителей, отличных от узла отправителя.

Принцип способа согласно настоящему изобретению в укрупненном виде иллюстрируется последовательностью операций на фиг. 3 и схематической схемой передачи на фиг. 4. Как иллюстрируется на чертежах, множество радиоузлов 405, 410, 415, которые являются частями в системе беспроводной связи, находится в процессе обмена информацией в форме пакетов данных. Термин "радиоузлы" должен интерпретироваться широко; любое устройство, способное к беспроводной связи и совместимое со стандартами, используемыми в сети беспроводной связи, может рассматриваться как радиоузел. Обычно радиоузел способен как к посылке, так и к приему пакетов данных, что называется как операции посылки и приема соответственно, или посылающий/принимающий узел, означающий радиоузел в операции посылки/приема. Радиоузлы включают в себя, но не ограничиваются ими базовые радиостанции, мобильные станции, портативные компьютеры и PDA (персональные цифровые ассистенты), оборудованные средствами беспроводной связи, и транспортные средства, и машины, оборудованные средствами беспроводной связи. В этом примере радиоузел 405 находится прежде всего в операции посылки (посылающий узел 405) и узлы 410, 415, и 420 находятся прежде всего в операции приема (принимающие узлы 410, 415, 420). Сплошные линии указывают назначенные передачи, и пунктирные линии указывают прослушиваемые передачи. Перечеркнутые пакеты указывают неудачный прием. Способу согласно изобретению предпочтительно предшествует начальный обмен отдельным пакетом данных, при этом предшествующий этап 300 содержит этапы:

300: Пакеты данных, иллюстрированные как пакеты (X) и (Y), посылают от одного или более радиоузлов в операции посылки, здесь - посылающего узла 405, ко множеству принимающих узлов 410, 415, 420. Обычно каждый отдельный пакет данных имеет назначенный принимающий узел. Передача пакетов данных может происходить одновременно или последовательно в зависимости от технологии передачи.

Способ согласно изобретению содержит этапы:

310: Принимающие узлы 410, 415, 420 сохраняют свои соответствующие пакеты данных, то есть свою предназначенную информацию, если она была корректно принята. Кроме того, принимающий узел может принимать и сохранять прослушиваемую информацию, то есть пакеты данных, предназначенные для других принимающих узлов, но которые рассматриваемый принимающий узел принял и смог декодировать, и/или пакеты данных, которые были посланы рассматриваемому принимающему узлу в сценарии со множеством переключений для дальнейшей передачи своему конечному адресату. Прослушиваемая информация составляет априорную информацию каждого принимающего узла 410, 415, 420. В изображенном примере пакеты данных (X) и (Y) являются априорной информацией узла 410, (Y) является априорной информацией узла 415, и (X) и (Z) являются априорной информацией узла 420, (Z) - принята ранее.

320: Принимающие узлы 410, 415, 420 передают обратно к посылающему узлу 405, или посылающим узлам, информацию соответствующей априорной информации. Обычно принимающий узел также подает назад информацию относительно результата передачи, используя процедуры ARQ, например.

330: Посылающий узел 405 формирует, если возможно и выгодно, составной пакет 450 данных с помощью использования поданного обратно знания соответствующей априорной информации от принимающих узлов 410, 415, 420. Составной пакет данных содержит данные, предназначенные для по меньшей мере двух различных принимающих узлов. Предпочтительно, знание априорной информации используется посылающим узлом 405, чтобы запланировать то, какие отдельные пакеты данных должны содержаться в составном пакете данных и совместно кодировать множество отдельных пакетов данных, которые должны содержаться в составном пакете данных. По меньшей мере, часть составного пакета данных должна состоять из совместно закодированного множества отдельных пакетов данных. Характеристикой кодирования составного пакета является то, что количество битов в составном пакете меньше, чем сумма количества битов частей пакетов, которые совместно закодированы. Этот процесс ниже называется как объединенное кодирование и планирование, и подробно описывается, и иллюстрируется ниже. Посылающий узел может формировать множество различных составных пакетов, предназначенных различным парам, или группам, принимающих узлов. В этом примере посылающий узел 405 формирует составной пакет данных, содержащий данные из (X), (Y) и (Z).

340: Посылающий узел 405 передает составной пакет данных к назначенным принимающим узлам, в примере согласно фиг. 4 - принимающим узлам 410, 415, 420.

350: После приема составного пакета данных принимающие узлы 410, 415, 420 декодируют, если возможно, составной пакет данных и извлекают соответствующие собственные данные, который был предварительно неизвестен соответствующему принимающему узлу. В процессе декодирования и извлечения используется сохраненная априорно известная информация и, возможно, собственные пакеты данных, предварительно декодированные приемником. Может иметь место случай, когда принимающий узел может не иметь полную информацию, необходимую, чтобы полностью декодировать и извлечь собственные данные из составного пакета данных. Если дело обстоит так, то принимающий узел может частично декодировать составной пакет данных, и сохранить результат, оставшийся составной пакет данных для дальнейшей обработки, когда станет доступной другая информация, например, другие пакеты данных, назначенные к этому принимающему узлу, должны быть посланы от посылающего узла 405, или прослушиваемые пакеты данных. Альтернативно, составной пакет данных сохраняют без попытки декодировать, пока принимающий узел не получит всю требуемую информацию. Информация относительно информации, требуемой для декодирования основной части составного пакета данных, может содержаться в заголовке. В этом примере узел 420 может извлекать (Y) и узел 410 извлекает (Z). Узел 415 может извлекать остаточный составной пакет данных.

Априорная информация, поданная назад от принимающих узлов 410, 415, 420 к посылающему узлу 405, предпочтительно может быть объединена с информацией обратной связи о