CN101213781B - 在重传通信系统中进行编码和调度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种发送节点(405)，适于通过把形式为常规数据分组的信息发送到至少一个目标接收节点而与若干接收节点(410，420)进行通信，所述发送节点包括：用以接收、识别和储存从接收节点(410，420)反馈来的先验信息的器件；用以形成来自至少两个常规数据分组的复合数据分组的器件(905)，所述器件设置成能够使用来自所述先验信息存储模块(910)的先验信息，并决定从缓冲模块(920)中获取哪几个独立数据分组(多个数据分组)来用在复合数据分组中，所述器件设置成能够形成复合数据分组，至少两个常规分组中的各个分组的目标接收节点都能解码该复合分组以获得以该节点为目标节点的至少一个分组。

Description

在重传通信系统中进行编码和调度的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种通信系统，它具有与多个接收节点通信的至少一个发送节点，其中媒体具有不可靠特性和潜在波动特性。具体而言，根据本发明的方法和装置涉及在利用自动重复请求(ARQ)的系统中进行调度的方法和应用。

背景技术

无线通信系统正在经历技术上的变革，从第二代系统例如GSM中的电路交换技术到第三代和未来通信系统中的分组数据交换系统。技术的改变除了语音通信之外还由日益增长的服务需求驱动，诸如与稀有无线电资源的有效利用和灵活性增加的需求有关的多媒体服务和网络浏览。基于分组数据的通信技术与电路交换技术相比较展现出多种潜在的改进，例如灵活性、潜在吞吐量(比特率)和适于改变无线电环境的可能性等。

基于分组的系统中的一个问题在于，一些分组可能不会被它们的目标接收方接收到。这一般由不同的类型的重传过程来解决。为使重传过程有效，每个接收器通常都告知发送单元关于其所接收到的分组的信息，例如通过确认消息。未被目标接受方接收到的分组会被重传。这样的重传过程经常被称为自动重复请求(ARQ)

ARQ可以有利于任何通信系统，但是一般认为它对于蜂窝无线通信系统中、经过空中接口的数据通信来说特别重要。对于多跳系统来说也是如此，例如面向网状网路的系统和面向特定用途的系统。数据在发送之前一般会分成较小的分组，协议数据单元(PDU)。可靠发送通过将分组与检错码一起进行编码，使得接收器能够检测出错的或丢失的分组并因此请求重传而实现。数据序列完整性通常通过分组的序列序号和特定发送规则的应用而实现。

在ARQ的大多数简单形式中--一般称为停-等ARQ--数据的发送器存储每个所发送的数据分组并等待来自接收器的已正确接收数据分组的确认--通过确认消息(ACK)。当时ACK被接收到，发送器丢弃所存分组并发送下一个分组。该过程一般还补充有计时器和否定确认消息(NACK)的使用。发送实体使用计时器，其在发送数据分组时开始计时，如果在计时器超时之前没有接收到ACK(或NACK)，则重传数据分组。如果接收器在分组中检测到错误，则发送NACK给发送器。一旦接收到NACK，发送器重传数据分组而不等待计时器超时。如果ACK或NACK消息丢失的，则计时器最终会超时而发送器会重发数据分组。

一些分组被其它接收方而不是目标接受方接收。传统上这些分组被当作无用信息而丢弃。

在共同待审的申请PCT/SE2005/001144中公开了改进的调度和编码的方法和装置中，利用了这样的事实，即信息被系统中的其它节点而非初始指定的接收节点接收到。本发明的方法适合于利用自动重复请求(ARQ)或多跳调度及转发的通信系统中，其中媒体是不可靠的。

该共同待审的申请提出了一种方法和装置，有助于(在传统系统中丢弃的)串听信息(overheard information)的使用，以改进发送节点中的编码和调度。根据本方法，每个接收节点都选择性地将接收到的信息作为先验信息而存储，并将关于它们各自所存先验信息的信息反馈到发送节点，例如以确认消息的形式。发送节点形成分组，这在本文中称为复合数据分组。复合数据分组通过将给多个用户的多个数据分组联合编码成单个分组、也即复合分组而形成。复合分组至少部分地基于关于接收节点各自先验信息的反馈而形成并调度。发送节点发送复合数据分组到多个接收节点。一旦接收到复合数据分组，接收节点在从复合数据分组析取用于其本身的数据的过程中使用它们所存的先验信息。此外，和结合先验信息反馈，发送节点可以利用传统反馈，也即常规确认，告知接收到的数据分组已经由指定的一个或多个接收器接收到。

在该共同待审的申请中所介绍的解决方案可用在目标在于来自单个发送器的多个单播ARQ(例如在蜂窝和多跳系统中)会话的多用户ARQ(MU-ARQ)中，以及用在信息串听可以来自于其它发送器而不是发送器节点的多跳系统中。

在根据共同待审的申请的解决方案中，只需要从发送节点发送较少的数据分组到多个接收节点就可以实现所传数据分组的正确接收。该共同待审的申请提出一种基于笛卡尔乘积的、最优对待组合分组的选择的方法。

在这种情况下，发送器拥有关于常规分组、复合分组和已经由接收器接收到的部分解码的复合分组的信息，而基于此，在每个传输瞬间发送器都能够根据接收器处先验信息的情况而形成复合分组。

本发明的目的在于进一步最优化待加入复合数据分组的分组的结合。

发明内容

根据本发明，上述目的通过在通信系统中对数据分组进行编码及调度的方法来实现，通信系统包括至少一个发送节点和至少两个接收节点，而其中至少一个发送节点设置成对包含了指定到至少一个目标接收节点的信息的数据分组进行缓冲、调度、编码和发送，该方法特征在于以下步骤：

-接收节点选择性地将接收到的、并非以该节点作为目标节点的数据分组作为先验信息而存储，并将关于先验信息的信息反馈到发送节点；

-至少一个发送节点利用从接收节点中的至少两个节点接收到的关于先验信息的信息来形成复合数据分组并将它发送到至少两个接收节点，所述复合数据分组包括指定到至少两个接收节点的信息并以这样的方式编码，即用于至少两个常规分组中的每个分组的目标接收节点都能够解码复合分组以获得一般形式为至少一个常规数据分组的、以该节点为目标接收节点的信息；并且

-发送节点发送最优复合分组。

该目的还通过在通信系统发送节点中对多个数据分组进行联合编码和调度的方法来实现，其中该发送节点适于与K个接收节点通信(其中K＞1)，且该发送节点设置成对到至少一个目标接收节点的常规数据分组进行缓冲、调度、编码和发送，该方法包括下列步骤：

-接收来自接收节点中的至少两个节点的反馈，所述反馈包括关于由至少两个接收节点接收到的分组的信息；

-使用反馈，以这样的方式对至少两个数据分组进行选择和编码，即用于至少两个常规分组中的每个分组的目标接收节点都能够解码复合分组以获得一般以至少一个常规分组形式出现的、以该节点为目标接收节点的信息。

该目的还通过适用于通信系统的发送节点的器件来实现，其中发送节点适于通过将形式为常规数据分组的信息发送到至少一个目标接收节点而与K个接收节点进行通信(其中K＞1)，所述发送节点包括：

-反馈接收器，适于接收和识别来自接收节点的反馈中的先验信息；

-先验信息存储模块，用来储存来自多个接收节点的先验信息，该先验信息存储模块连接到所述反馈接收器；

-联合编码与调度模块，用以形成来自至少两个常规数据分组的复合数据分组，联合编码与调度模块设置成使用来自所述先验信息存储模块的先验信息，并决定从缓冲模块检索多个独立数据分组中的哪些以用在复合数据分组中；

所述发送节点的特征在于，联合编码与调度模块设置成以这样的方式形成复合数据分组，即用于至少两个常规分组中的每个分组的目标接收节点都能够解码复合分组以获得一般以至少一个常规分组形式出现的、以该节点为目标接收节点的信息。

因此，本发明提出了一种用于选择分组以产生良好复合分组的方法，具体而言，产生与上述共同待审的专利申请(PCT/SE2005/001144)比较复杂性较小的良好复合分组。

根据本发明实现了一种有效的调度方法，它尤其适于MU-ARQ。另外形成复合分组的方法是结构化的并具有可控的复杂性。

根据本发明，ARQ的操作通过以较好的方式使用串听信息而改进。根据本发明，发送可以设置成以一定的顺序来产生特别合适的情况，以产生良好复合分组。

一般数据分组在其第一次发送时作为常规数据分组发送。当分组将要重传时，发送节点确定其是否能够用在最优复合分组中。为此，联合编码与调度模块设置成将任何待传数据分组在其第一次发送时调度成常规数据分组，且在分组将要重传时，确定其是否能够用在最优复合分组中。

该方法最好包括下列步骤

-在发送节点中识别哪些分组已经被哪些用户接收；

-将未被其目标接受方接收到的分组根据接收到它的一个或多个用户和它的目标用户分割成子集；

-选择级别j来考虑(其中1＜j＜K)，而级别j表示已经正好由j个用户接收到的所有分组的集合；

-选择该集合的至少j+1个子集，各子集都包括由包括了至少一个接收节点的第一组接收到的而目标为包括至少一个接收节点的第二组的分组；

-从j+1个子集中的各子集选择分组；

-如果能够在级别j上形成一个最优复合分组，即由来自j+1个不同子集中的各子集的一个分组构成的分组，那么就形成并发送该最优复合分组。

在这种情况下联合编码与调度部件设置成根据下列步骤来调度分组：

-识别哪些分组已经被哪些用户接收到；

-将未被其目标接受方接收到的分组根据接收到它的一个或多个用户和它的目标用户而分割成子集；

-选择级别j来考虑(其中1＜j＜K)，而级别j表示已经正好地由j个用户接收到的所有分组的集合；

-定义至少j+1个子集到该集合中，各子集都包括由包括了至少一个接收节点的第一组接收到的而其目标为包括至少一个接收节点的第二组的分组；

-识别储存在j+1个子集中的分组；并且

-如果能够在级别j上形成一个最优复合分组，即由来自j+1个不同的子集中的各子集的一个分组构成的分组，就形成并发送该最优复合分组。

这提供了一种系统的方法来确定哪些最优复合分组能够在任何给定情况下形成，并因此确定在哪些级别上还存在改进复合分组生成的可能性。

如果最优复合分组不能形成在级别j上，可以选择用于j的新值。另一可选方案是，可以在级别j上形成一个非最优复合分组，如果可能，或者可以将一个常规分组进行第二次发送。后一方案可能适合被采用，例如在一个已发送过一次的常规分组正在接近最大存活时间(maximum time to live)的条件下。

一般，复合数据分组在接收节点中被接收，并用接收节点中所存的先验信息来解码。

在发送节点中的方法最好包括下列步骤：

-发送节点监控是否接收到任何反馈消息；

-发送节点确定，该反馈是来自接收节点的先验信息的反馈还是接收到的本身数据的反馈，并且如果是本身数据的反馈，发送节点继续进行常规ARQ操作，而如果是对先验信息的反馈，则发送节点将来自反馈的信息存储进先验信息缓冲器中，并回到监控步骤。

在一优选实施例中，发送节点通过对至少两个数据分组进行联合编码和调度而形成复合数据分组。

待组合成复合分组的分组可以根据一些原则来选择，例如，分组具有最小的ARQ序号，或者说最早的分组。分组还可以根据服务质量(QoS)要求来选择。

在形成复合多播分组时，可以使用许多编码方法，这些编码方法可以是不很复杂的。最好使用线性方法，例如下列中的一个：

-预定的b比特伽罗瓦域(Galois field)上的求和，例如位元(bitwise)异或运算，

-模数运算

可以在形成复合分组时被使用。作为位元运算的替代，也可以比特段来进行联合编码。可以使用2b的伽罗瓦域。

在联合编码和调度中，考虑分组的不同组合和接收器的不同组合及它们所存的先验信息可以进行最优。

除先验信息外，还可以使用最优辅助信息。

该辅助信息可以(例如)包括如下的一个参数，或参数组合：服务质量要求、信道质量指示、路由成本和数据分组特性。在该实施例中，发送节点还包括与联合编码与调度模块连接的辅助信息模块，所述辅助信息模块设置成储存能够辅助信道信息并提供辅助信道信息给联合编码与调度模块。

合适地，在这上一个实施例中，联合编码与调度模块设置成能够基于从先验信息存储模块和辅助信息模块中提供的信息而执行调度和编码。

本发明可以在任何利用广播媒体的通信系统中实现，在这样的系统中，由一个节点发送而目标为一个特定节点的信息可能被其它节点串听。该方法还适合用于蜂窝系统中，而在蜂窝系统中第一发送节点一般是基站。

根据本发明的方法还可以用于多跳系统或特定用途网络中。

本发明还涉及一种通信系统，其包括至少一个发送节点，该发送节点适于通过发送形式为多个独立数据分组的信息来与至少两个接收节点通信，而这些多个独立数据分组指定到独立的接收节点，其特征在于，通信系统包括至少一个如上定义的发送节点。

附图说明

本发明将参考附图而作详细介绍，其中：

图1是根据现有技术，在蜂窝系统中的发送时序的示意图；

图2是根据本发明，在蜂窝系统中的发送时序的示意图；

图3是上述共同待审的申请中所公开方法的流程图；

图4是根据本发明在通信系统中的发送时序的示意图；

图5是根据本发明的发送器和接收器的示意图；

图6表示多用户ARQ通信；

图7是根据本发明一个实施例的编码原则示意图；

图8示意性地表示本发明的分组形成方法；

图9是本发明方法的第一实施例的流程图；

图10是本发明方法的第二实施例的流程图；

图11是一部分本发明方法的更详细的流程图。

具体实施方式

在根据本发明的通信系统中，发送实体加入与多个接收实体的通信。发送实体，例如发送操作中的基站(BS)称作发送节点(SN)，而接收实体、例如实现成接收操作中的移动站(MS)称作接收节点(RN)。应当注意，移动站也可以用作发送节点，而基站则用作接收节点。本发明的优势在于，既可用于(带有能够与多个移动站进行通信的基站的)典型蜂窝系统又可用于特定用途系统中，其中至少一个移动站与至少两个其它的移动站通信，以使通信成为可能。如上所述，各种调度方案都可以使用在这样的系统中以提高性能，也可以使用不同类型的ARQ方案以增加发送可靠性。

首先，考虑传统的现有技术的ARQ方案。一个发送器和一个接收器之间的传统ARQ方案将在下文称为单播ARQ。应当注意，例如，在蜂窝系统中对于下行链路来说，多个单播ARQ会话会并发运行到不同的用户，而其中每个用户都可以具有多个带它们本身单播ARQ实例的信息流。图1所示的是发送节点，在这种情况下基站105与两个接收节点v_a和v_A通信，而v_a和v_A各自实现为移动站110和移动站120。因此，两个单播ARQ协议并行运行，其中第一个在基站105和移动站110之间，第二个在基站105和移动站120之间。在图1所示的示例中，在T₁时刻，发送节点、即基站105，发送形式为数据分组(a)的信息到移动站110，其中数据分组(a)没有被移动站110正确地接收到。数据分组(a)还可以被其它的用户(一个或多个)接收到(串听)，例如接收节点v_A(移动站120)。然而，根据现有技术的单播ARQ方案，这样的串听数据分组会被接收节点v_A丢弃。可选地，如果接收节点v_A已知它不是目标接收节点，数据分组则根本不会被注意。在T₂时刻，数据分组(a)从发送节点105发送到移动站120，但是这次发送也失败了。经过ARQ过程，发送节点105会被提供确认信息，而在时刻T₃和T₄，发送节点105相应地重传分组(a)和分组(A)。两个接收节点v_a和v_A正确地接收它们各自的数据分组(a)和(A)。应当注意，在时刻T₁和T₂的发送可能同时发生--如果发送技术允许并发发送的话，例如使用正交频分多址(OFDMA)，也即分组(a)和分组(A)同时发送，但是位于不重叠的OFDM副载波集合上。重传也可以同时发生。

图2表示与图1相同的情况，但是根据本发明来处理。在T1和T2时刻，分组(a)和(A)被发送，而每个分组都仅仅被非目标接收器接收到，如图1所示。根据本发明，作为再次分开发送各分组(a)和(A)的替代，这两个分组组合成复合分组，如图2所示的A

a。复合分组以这样的方式形成，即接收节点V_A，具有分组(A)的知识，能够解码复合分组以获得分组(A)的信息。类似地，接收节点v_a，具有分组的知识(a)，能够解码复合分组以获得分组(a)的信息。如何形成复合分组将在下文作更详细地讨论。使用根据本发明的复合分组，仅仅需要发送一个分组，而不是现有技术中的两个分组。为更有效地使用网络资源，如果存在多于两个接收节点，则多于两个分组能够组合成复合分组。为形成待发送到j个接收节点的最优复合分组，复合分组应包括j个常规分组，而j个接收节点中的每个都具有j-1个这些分组作为先验信息。以这种方法，每个接收节点都能够解码复合分组以获得一个它先前还没有接收到的分组。

根据本发明的方法和装置，先验信息、例如在上述示例中作为丢弃数据分组的串听信息，存储在无意中接收到它们的接收节点中，并用来提高通信系统中的吞吐量。接收节点选择性地将接收到的信息作为先验信息而储存，并将关于它们各自所存先验信息的信息反馈到发送节点。发送节点至少部分地基于对接收节点上的相应先验信息的反馈，通过对到多个用户的多个数据分组进行联合编码和调度来形成复合数据分组。此外，结合先验信息反馈，发送节点可以使用告知所接收到的数据分组的传统反馈。复合数据分组发送到接收节点。一旦接收复合数据分组，接收节点就在从复合数据分组析取用于它们的数据的过程中使用它们所存的先验信息。因此，只需从发送节点发送较少的数据分组到多个接收节点，就可以实现所传数据分组的正确接收。本发明可应用在多个单播ARQ中(例如在蜂窝系统和多跳系统中)，以及应用在信息串听可以来自于其它发送器而不是目标发送器节点的多跳系统中。

根据本发明的方法的高层次原理在图3所示的流程图和图4的示意性发送方案中说明。如图所示，多个无线电节点405、410、415(其是无线通信系统的一部分)正处在以数据分组形式进行信息交换的过程中。用语无线电节点应当被宽泛地理解；任何可用于无线电通信并符合无线通信网络标准的装置都可以看作无线电节点。一般无线电节点可用于发送和接收数据分组，这将被相应地称为发送操作和接收操作，或者说发送/接收节点意味着发送/接收操作中的无线电节点。无线电节点包括，但不限于：无线电基站、移动站、装备有无线通信器件的笔记本电脑和PDA，以及装配有无线通信器件的车辆和机器。在示例中，无线电节点405主要用于发送操作(发送节点405)而节点410、415和420主要用于接收操作(接收节点410、415、420)。实线表示指定的发送而虚线表示串听发送。划了叉字的分组表示失败的接收。根据本发明的方法最好由独立数据分组的初始交换开始，开始步骤300包括：

步骤S1：数据分组，这里表示为分组(X)和(Y)，在发送操作中从一个或多个无线电节点(这里是发送节点405)发送到多个接收节点410、415、420。一般每个独立数据分组都具有指定的接收节点。数据分组的发送可以同时发生或依次发生，这取决于发送技术。

根据本发明的方法包括下列步骤：

步骤S2：接收节点410、415、420储存它们各自的数据分组，也就是目标是它们的信息、也即正确地接收到的分组。此外接收节点可以接收并储存串听信息，也即目标为其它的接收节点但该接收节点错误地接收到且能解码的数据分组，和/或在多跳情况下要进一步发送到它们的最终目标而错误地发送到该接收节点的数据分组。串听信息组成了各接收节点410、415、420的先验信息。在所示示例中，数据分组(X)和(Y)是节点410的先验信息，(Y)是节点415的先验信息，而(X)和(Z)是节点420的先验信息，(Z)已经被接收到。

步骤S3：接收节点410、415、420将各自先验信息的信息反馈到发送节点405(或多个发送节点)。一般接收节点还使用例如ARQ过程来反馈关于发送结果的信息。

步骤S4：如果可能且有利的话，发送节点405利用来自接收节点410、415、420的各自先验信息的反馈知识而形成复合数据分组(Comp.)450。复合数据分组包括指定到至少两个不同的接收节点的数据。最好这样，发送节点405使用先验信息的知识来调度哪些独立数据分组要被包括在复合数据分组中，并对将要包括在复合数据分组中的多个独立数据分组进行联合编码。至少一部分复合数据分组应当由联合编码的多个独立数据分组组成。复合分组编码特性在于复合分组中的比特数小于联合编码的分组部分的比特数的总和。该过程在下文将称为联合编码和调度，并进一步进行讨论及例证。发送节点可以形成指定到不同接收节点对或接收节点组的、多个不同的复合分组。在示例中，发送节点405形成包括来自(X)、(Y)和(Z)的数据的复合数据分组。

步骤S5：发送节点405将复合数据分组发送到指定的接收节点，在图4的示例中，为接收节点410、415、420。

步骤S6：在接收复合数据分组之后，接收节点410、415、420解码，如果可能的话，复合数据分组析取各自的本身数据，这些本身数据对相应的接收节点来说是先前未知的。在解码和析取的过程中，使用了所存先验已知信息和接收器以前解码的可能的本身数据分组。有时接收节点可能不具有用来从复合数据分组中进行完全解码并析取本身数据的完整信息。如果这样的话，接收节点可以部分地解码复合数据分组，并储存结果，即剩余复合数据分组，以备在其它信息--例如从发送节点405发送的指定到该接收节点的其它数据分组，或串听数据分组--可用时进行下一步过程。可选地复合数据分组被存储而不尝试进行解码，直至接收节点获得所有所需信息。关于需要用来解码复合数据分组主要部分的信息的信息可以包括在报头中。在示例中，节点420可以析取(Y)而节点410析取(Z)。节点415可以析取剩余复合数据分组。

从接收节点410、415、420反馈到发送节点405的先验信息最好可与关于哪些自身数据分组已经被接收到而哪些自身 数据分组未接收到的反馈相结合，也即特定接收节点是该数据分组的指定接收节点，假定本身数据分组的这样的信息能够被确定的话。因此额外的先验信息反馈能够看作传统的单播ARQ反馈的扩展，在该扩展中，节点也报告并非以它为目标节点的其它传输的解码结果。先验反馈和传统的单播ARQ反馈的组合可以称作扩展的或完全接收的分组状态。这里，“完全”表示所有状态信息，而“扩展的”表示除了传统的单播ARQ之外还提供更多的反馈信息。

在步骤S2中接收到的串听数据分组，一般是常规数据分组或复合数据分组。可选地或相结合地，复合数据分组可以被接收节点用作为先验信息，即使接收节点此时不具有足够的信息来解码复合分组。

尽管在上述情况中，来自其它发送者的串听信息(而不是最先发送复合数据分组的那一个发送者)被用作先验信息，其它组合及获得先验已知信息的途径也是可能的。例如，人们还可以使用来自相同发送器的较早发送。此外，其它接收节点也可以解码复合数据分组并析取并非指定到它们的数据分组，然后可以在指定到它们的复合数据分组的未来解码过程将这些用作先验信息。

应当注意，有时仅仅可以部分地解码联合编码的数据分组，例如当三个或多个数据分组被联合编码而仅仅一个先验数据分组是已知的并由接收节点存储时。例如，对分组A、B和C进行编码，其中仅仅分组C驻留在接收节点中。然后，A和B的编码组合将在解码过程中被析取，并随后被存储及报告到发送节点(或者还包括其它发送节点)。注意，所接收分组的状态表示了A和B仍是联合编码的。发送节点可以在调度过程中包括这样的知识，即留在一个或多个接收节点的先验信息是至少部分地联合编码的。在接收器的解码时，它可以在接收及解码复合分组中使用至少部分地联合编码的分组信息作为先验知识。

如上所述，在根据本发明的方法中，复合数据分组和常规数据分组两者都需要通过接收节点和发送节点来处理。在上述共同待审的申请中，图7的流程图表示本发明的实施例，其表示本方法在接收节点中的实现过程。用语“常规数据分组”表示非复合数据分组，也即还用于现有技术的类型的数据分组。共同待审的申请的图8的流程图表示发送节点中的实施例。

一种根据本发明的装置示意表示在图5中，它适于实现上述的实施例。上述的根据本发明的模块和方框要看作通信系统中的发送节点和/或接收节点的功能部分，而不必一定是作为其本身的物理实体。最好这样，该模块和方框至少部分地实现为软件编码器件，以适于实现根据本发明的方法。用语“包括”主要指的是逻辑结构，并且用语“连接”应当在这里解释成功能部分之间的联系而不必一定是物理连接。然而，根据所选的实施方案，接收器或发送器的某些模块可以实现成物理上与众不同的物体。

发送节点的发送器900包括发送部件903，其提供必需的功能以执行实际的发送。合适的发送部件例如无线电发送部件对于本领于技术人员来说是已知的。发送器900还包括联合编码与调度模块905，其中驻留有联合编码和调度算法。联合编码与调度模块905与先验信息模块910、辅助信息模块915、缓冲模块920和编码器及PDU校对器模块925通信。发送器还包括用来接收并处理反馈消息930的部件，反馈消息930指对被指定接收器接收到的分组的ACK和/或NACK以及包括来自接收节点的先验信息的反馈。联合编码与调度模块905包括用于常规ARQ操作933的部件。先验信息模块910基于来自接收节点的反馈而存储并更新接收到的分组状态列表，也即扩展的或完全接收的分组状态。缓冲模块920提供发送缓冲器，一般每个信息流都有一个缓冲器。假设发送器要发送分组，它考虑什么分组驻留在缓冲模块920的发送缓冲器中以及存储在先验信息模块910中的、不同接收节点的先验信息。可能的辅助知识，由辅助信息模块915提供，也用于调度。辅助信息包括，但不限于：用于将在下文介绍的机会性调度(opportunistic scheduling)的按各链路的信道质量信息(CQI)、QoS要求(以尽可能在QoS调度方面改善本发明)以及独立分组的状态(例如它们的存活时间值)。在多跳情况中，为了分布式的实现，辅助信息模块915还包括用于确定路由成本的部件以及查明相邻节点的路由成本的部件，并因此使调度器能够考虑相邻节点的路由成本以及其自有本身路由成本，从而保证数据分组能够发向目标目的地，并允许路由最优调度判决。如果移动性适当地低，分布式情况的备选项可以是集中式的路由及成本决定。在后一种情况下，路由相关的信息然后从中央节点散布到网络中的其它节点。基于那些参数和可能的额外的参数，一个或多个分组从发送缓冲器中取到编码器和PDU校对器模块925。如果收集了多个分组，它们就由编码器和PDU校对器模块925联合编码以形成复合数据分组，然后，(最好)加入CRC和FEC并将分组由无线电发送部件905发送。

接收节点的接收器940包括接收部件945，其提供必需的功能以执行实际的接收。合适的接收部件，例如无线电接收器，对于本领于技术人员来说是已知的。接收器还包括用于发布及处理与ARQ和先验信息950都有关的反馈消息的部件；连接到接收部件945的FEC解码和CRC模块955、PDU识别模块、解码模块960和先验信息缓冲965。PDU识别和解码模块960连接到FEC解码和CRC模块955、先验信息缓冲965以及上层功能/模块(未表示)以提供接收到的数据。先验信息缓冲965包括缓冲器以正确地解码分组(这里解码分组指的是CRC是正确的，然而它还可以具有一些剩余复合编码，也即移除分组A的影响，但是分组B和C仍然一起编码)，例如指定到其它接收器的串听数据分组。PDU识别模块和解码模块960包括ARQ部件952。ARQ部件952应当被宽泛地解释，也即能够处理肯定及否定确认或两者的组合。

接收器940将分组解码并识别哪些分组被一起编码。基于先前正确地接收到的分组(目标为其它用户)和接收到的联合编码的分组的先验知识，接收节点析取新的信息。然后新的解码信息(如果它是指定到该节点的话)可被转发到较高的层或存储在先验信息缓冲965中。如果它仅仅可以部分地解码复合数据分组，例如当三个或多个数据分组被联合编码而仅仅一个先验数据分组可用于接收器940时，那么剩余的联合编码信息，即剩余复合数据分组被存储。例如，包括联合编码的数据分组A、B和C的复合数据分组的发送，其中仅仅分组C驻留在接收器中。然后，剩余复合数据分组，即A与B的组合编码，会存储在接收器940的先验信息缓冲965。

在接收器940成功接收到编码的数据分组之后，它立即或稍延迟后就更新驻留在发送器900的先验信息模块910中的所接收分组的状态列表。延迟有益于避免占用资源，并避免不必要的由每个反馈分组的开销造成的能量浪费。更新通过接收器940的ARQ部件952和发送器900的ARQ部件933来实现。

而且，要注意到接收器940也可以用作发送器，如果数据是随后转发的话。这同样适用于发送器900，也即它还可以用作其它数据用的接收器。

通过利用先验信息例如串听信息并让发送节点(通过反馈信息)和接收节点两者都利用这些信息，可以减少将一定量的数据从一个节点发送另一个节点，以及在多跳情况下从源到最终目标的所需发送次数。这可以提高总体的吞吐量以及单个用户的吞吐量。此外，端到端的延迟特性可以被改善。另一可选方案是，减少的发送次数可根据条件用于提高单发送器及多接收器的通信系统中的功率和能量效率。

具体而言，在吞吐量和延时以及能量消耗等方面，可以提高多个并行单播ARQ的性能。

而且，在吞吐量和延时以及能量消耗等方面，可以提高在多跳网络中的转发调度算法的性能。对于多跳转发，本发明的另一目的在于增强所谓的随机多跳转发方案，也即致力于调整发送，以使在选择与谁进行通信时能够利用峰值机会(例如由信道及不可预知的干涉波动造成的)的方案。

图6表示多用户ARQ通信。发送器S发送分组到第一用户u1和第二用户u2。

首先，发送目标为第一用户的分组D1(1)。该分组被第二用户而不是由第一用户接收到，第二用户确认分组的接收。接着，发送目标为第二用户的分组D2(1)。该分组被第一用户而不是第二用户接收到，第一用户确认接收。因此，发送单元S知道所传分组都没有被其目标用户接收到，但两者都被其它用户接收到。

根据上述共同待审的申请，作为再次发送每个分组D1(1)和D2(1)的替代，发送器能够基于这两个分组而编码复合分组，根据下式：

D1(1)

D2(1)

既然两个用户u1和u2都具有用于复合分组的一个分组的知识，每个用户都可将分组解码以获得它未接收到的信息。

然而，在此例中，复合分组仅被第一用户u1接收到，它根据下式解码分组：

(D1(1)

D2(1))

D2(1)＝D1(1)

第一用户也确认接收。因为仅仅一个分组没有被接收到，不能够形成复合分组。发送器因此发送目标为第一用户u1u1的另一分组D1(2)。再次，该分组仅被第二用户u2接收到，第二用户u2确认接收。然后发送器S形成另一复合分组，根据下式：

D1(2)

D2(1)

该复合分组被两用户u1u1、u2都接收到，且两接收器都能够解码复合分组以获得它们未接收到的信息。第一用户u1根据下式解码：

(D1(2)D2(1))

D2(1)＝D1(2)

第二用户u2根据下式解码它的分组：

(D1(2)

D2(1))

D1(2)＝D2(1)

可以看出，一个接收器接收并成功解码目标为该接收器的分组的可能性，几乎是目标接受方接收并解码目标为该接收方的常规分组的可能性的两倍。

编码方法

在上述示例中，适于根据本发明的方法的编码方基于异或位元编码。因为简单，它是非常合适的方法。还可以使用其它编码，比如纠删码(erasure code)、例如Reed Solomon码。对于Reed Solomon类型的编码，例如可以在两个字之间进行与异或运算相同的运算，如果K＝2而N＝3的码字的缩短RS码被选择。非系统码字N-K＝1被重发，替代两个进行位元异或的字。还可以使用其它纠删码或面向编码的编码。

作为位元运算的替代，可以使用b比特的段来进行联合编码。可以使用2^b的伽罗瓦域，其中加法就是编码运算。使用这种，异或运算就是2¹的伽罗瓦域的加法。

可以想象，有许多不同的方法用来进行联合异或编码，然后预计哪些分组是被联合编码的。一例可能的代码帧格式示于图7中。在该例中，两个数据分组(a)1005和(B)1010进行联合编码以形成复合数据分组1015。净荷能够直接进行异或，但也需要提供方法来识别哪些需要被一起编码的独立分组。在一种编码方法中，图10，所涉及的联合编码的分组(这里仅仅表示了两个分组，但是能够简单地扩展到更多分组)的识别符(例如报头或来自独立分组报头的相关信息的子集)被告知在复合分组报头1020中。识别符可以包括例如源节点ID、目标节点ID和用于每个已编码分组的分组序号。除了识别符，复合分组报头还报告复合分组的格式，也即分组放在复合分组的哪个位置。例如，如果一个复合分组具有两个分组而其中一个分组包含的比特少于另一分组，如图7所示，包含在带较少比特的分组中的比特数以及较短分组的第一比特的位置也被表示。第一比特的位置可以是预定的且对发送器和接收器来说是已知的，以使其可以不需要被告知。当比特数不一致时，使用填充位1025，如图7所示，它与分组B 1010一起。复合分组报头1020的格式字段还可以告知两个分组B和C是依次连接的(未表示)并且然后例如第三分组A或更多分组一起编码。在正确的FEC解码以及检测到正确的CRC 1030之后，所例示的复合分组报头允许可以简单地识别哪些分组被一起编码了。接收器使用该信息来将先验已知分组从解码的数据分组存储中取出，并析取其它分组(一个或多个)。应当注意，复合分组报头还可以包含其它信息，例如在多跳网络中，一个复合分组报头可以除了分组识别符之外还可以插入哪个中继站在发送而哪些中继站将要接收的信息。

除了上述的编码版本之外，另一编码版本(未表示)会将复合分组报头告知在公共广播消息中，也即一种频带外的信令。又另一个编码方法(未表示)，可以涉及盲识别过程(blind identification approach)，也即测试已编码消息的假设与先验信息的数据库，并使用CRC校验来测试假设测试的有效性。

本发明不限于在复合数据分组的编码中使用异或运算。编码运算理想地适于所应用的发送技术、处理能力、延时敏感度等。适于使用在根据本发明的方法中的另一个编码运算的示例基于模量算子。各信号群符号，编码考虑如下，而该过程能够对多个相继信号群符号重复。在该示例中，当处理复数时模量运算对实部和虚部独立地进行，并使用模量运算和数学观察的定义：

((A+B)modL-B)modL＝(A)modL，

这表示实值信号B可被叠加在实值信号A上并允许信号的无干扰恢复(只要信号不超过量化级L)，而振幅(以及因此，能量)被(非线性编码的)复合信号限制。

实际中，这可以使用如下。发送器具有符号S₁和S₂，它们一般是不同值。例如在16QAM中，S_i∈{-3，-1，1，3}+i·{-3，-1，1，3}。现在，因为接收器已经知到数据序列D₂(n)，还知道相应的记号S₂(对于每个S₁)。然后对于实部(且同样也对于虚部)，联合编码的信号在发送器中为

(S₁ ^(Re)+S₂ ^(Re))modL，

然后它被接收到并被均衡，也即补偿路径损失(确保相同的尺度用于已接收信号和被减去的信号)和复相位(确保同相轴线和正交相位轴线相应地对齐所减信号)，以产生接收到的信号

$R^{\left(\mathrm{Re}\right)}=(S_1^{\left(\mathrm{Re}\right)}+S_2^{\left(\mathrm{Re}\right)})\mathrm{mod}L+N^{\left(\mathrm{Re}\right)},$

其中N^(Re)是噪声(和干扰)项。所希望的信号用下式恢复：

${\hat{S}}_1^{\left(\mathrm{Re}\right)}=\left((R^{\left(\mathrm{Re}\right)}\mathrm{mod}L-S_2^{\left(\mathrm{Re}\right)}\right)\mathrm{mod}L=(S_1^{\left(\mathrm{Re}\right)}+N^{\left(\mathrm{Re}\right)})\mathrm{mod}L$

非线性编码还可以通过比上述一维量化更高的的维数格点(higher dimensional lattice)用量化来实现。在此例中，量化是在矢量上而不是在标量上进行。

作为位元运算的替代，可以使用b比特的段来进行联合编码。然后可以使用2^b的伽罗瓦域，在其中加法就是编码运算。使用这表达方式，异或运算就是2¹的伽罗瓦域的加法。

为避免接收器反馈回关于已经被指定接收器接收到的、用于其它接收器的数据分组的信息，以及不必要地储存那些分组，需要使用刷新方法。上述的共同待审的申请详细讨论了将消息从接收器反馈到发送器的方法，以及对关于何时能够丢弃先前接收到的分组的刷新消息的处理。

图8示意性表示在多用户ARQ系统中的调度器中，在执行上述最优复合分组编码时可用的信息。用户数假设为K＝3。另外，还假设大量常规数据分组已经从发送器发送到各接收器而每个接收器都已经确认所有已接收并已解码的常规数据分组。这意味着每个接收器将目标为该节点的已接收分组以及目标为其它接收器但被该接收器意外接收的分组都确认到发送器。

分组能够分成8个不同的子集：

-任何接收器都没接收到的分组

-集合D123，已被所有接收器接收到的分组，

-集合D1，仅仅被接收器R1接收到的分组的集合

-集合D2，仅仅被接收器R2接收到的分组的集合

-集合D3，仅仅被接收器R3接收到的分组的集合

-集合D12，被接收器R1和R2接收到的分组的集合

-集合D13，被接收器R1和R3接收到的分组的集合

-集合D23，被接收器R2和R3接收到的分组的集合

在仅仅被接收器R1接收到的集合D1中，存在目标为接收器R1的分组子集SS11、目标为接收器R2的分组子集SS12和目标为接收器R3的分组子集SS13。

在仅仅被接收器R2接收到的集合D2中，存在目标为接收器R1的分组子集SS21、目标为接收器R2的分组子集SS22和目标为接收器R3的分组子集SS23。

在仅仅被接收器R3接收到的集合D3中，存在目标为接收器R3的分组子集SS31、目标为接收器R2的分组子集SS32和目标为接收器R3的分组子集SS33。

在被接收器R1和R2接收到的集合D12中，存在目标为接收器R1的分组子集SS121、目标为接收器R2的分组子集S122和目标为接收器R3的分组子集SS123。

在被接收器R1和R3接收到的集合D13中，存在目标为接收器R1的分组子集SS131、目标为接收器R2的分组子集S132和目标为接收器R3的分组子集SS133。

在被接收器R2和R3接收到的集合D23中，存在目标为接收器R1的分组子集SS231、目标为接收器R2的分组子集S232和目标为接收器R3的分组子集SS233。

子集SS11、SS22、SS33、SS121、SS122、SS131、SS133、SS232和SS233不需要重新发送，它们包括实际上已经由目标接收器接收到的分组。这些子集在图8中用粗体标记。

没有被任何接收器接收到的分组将作为常规分组来重传，因为它们不能与任何其它分组以可被任何接收器解码的方式来结合。

包括在子集SS12、SS13、SS21、SS23、SS31、SS32、SS123、SS132和SS231中的任何分组，或未被任何接收器接收到的分组也要重传。如上所述，复合分组由两个或尽可能多的这些分组形成，为了使发送更有效的。最优复合分组定义为对j+1不同的分组以这样的方式进行编码的复合分组，即当它被指定的j+1个用户中的任一个接收到时，每个用户都能够解码一个新的、目标也为该用户的数据分组。这里，数字j也表示了已经被j个接收器(或用户)接收到的各分组的集合。该分组集合有时可以称作“级别j”分组。

具有了哪些分组已经被哪些接收器接收到并解码的的完整信息，调度器将识别合适的分组以组合到复合分组中。例如，来自子集SS123、SS132和SS231中的任一个的一个分组--这些子集中的每一个都被两个非目标用户接收到但并未被它们各自的目标接收器接收--可以组合以形成一个复合分组。因为每个接收器R1、R2、R3都已知分组中的两个，每个接收器都能够解码该复合分组以在分组中获取目标为该节点的信息。

仅仅被一个接收器接收到的分组仅仅可以成对组合，其中每个分组都被不同的接收器接收到。例如，来自子集SS12的一个分组和来自子集SS21的一个分组可以组合成复合分组。该分组可以被接收器R1解码以提供来自子集SS21的分组(其目标为接收器R1但是先前并没有被它接收到)。该分组还可以被接收器R2解码以提供来自子集SS12的分组(其目标为接收器R2但是先前并没有被它接收到)。

类似地，来自子集SS32的一个分组和来自子集SS23的一个分组可以组合成复合分组。该分组可以被接收器R2解码以提供来自子集SS32的分组(其目标为接收器R2但是先前并没有被它接收到)。该分组还可以被接收器R3解码以提供来自子集SS32的分组(其目标为接收器R3但是先前并没有被它接收到)。

如果最优复合分组因为并非所有所需子集都具有分组而不能在级别j上形成，调度器可以在常规分组发送期间等待直到各相关子集中都存在至少一个分组。可选地，在子集中的分组可以用来在其它级别而非级别j上形成复合分组。

如果等待重传直到最优复合分组能够形成的任一分组的时间太长了，例如超出某个阈值，该分组还可以作为常规分组重传。可选地，它可以用于非最优复合分组。其它标准也可以触发作为常规分组的分组、或代替最优复合分组的非最优复合分组的重传。这样的标准可以是最小数据率或其它服务质量相关的参数。

两种可选的调度方法各自表示在图9和图10中。在图9中，在步骤S11中调度器等待直到接收到调度触发信号。在步骤S12中调度器确定存在任何待发送的分组。如果是，则前进到步骤S13；如果不是，则前进到步骤S17。

在步骤S13中发送器以上述的方式搜索并形成最优复合分组。

在步骤S14中，确定是否能够确定最优复合分组。如果是，则前进到步骤S15；如果不是，则前进到步骤S17。

步骤S15：发送最优复合分组。

步骤S17：是否存在新的待发送的常规分组？如果是，则前进到步骤S18；如果不是，回到步骤S11。

步骤S18：发送在步骤中S17已识别的常规分组并回到步骤S11。

图10类似于图9，除了还考虑了一个或多个常规分组是否接近存活的最大允许时间。

步骤S21至S25等同于图9的步骤S11至S15。在图10中，如果最优复合分组不能在步骤S24中形成，则执行另一个步骤S26以确定是否一个或多个常规分组正接近存活的最大时间。如果是，则前进到步骤S28。如果不是，则确定在步骤S27中是否存在另一待发送的常规分组。在步骤S28中合适的常规分组被发送。

当然，如果答案为“否”，还可以在步骤S24或S26中确定是否可以形成并发送非最优复合分组。如果不是这样，或这并非优选的操作，则可以发送常规分组而替代它。例如，如果可以形成复合分组的两个不同的分组的时间都将超过存活值时，则发送非最优复合分组是优选的，而如果仅仅是单个分组到达时限，则发送作为常规分组。

应当注意，在图9和图10中，复合分组的重传要比将新分组加入到系统中更优先。也可以使用其它优先化的算法来作代替，例如，基于所希望的待传新分组数和待传复合分组数之间的关系。

在根据本发明的方法中，优选的调度和复合分组编码算法可以执行为图3所介绍步骤S4的子步骤，或图9和图10中相应的步骤S13和S14或S23和S23的子步骤。该方法表示在图11中，并包括下列步骤：

步骤S31：识别那些正确的接收器接收到指定到其的分组的所有项目。丢弃这些项目，因为发送指定分组到所希望节点的目标已经实现(也即将接收到的分组从用于接收器的缓冲中清除)。剩下的项目现在可以用于联合编码。

步骤S32：发送器选择级别j，因此考虑目标为j+1个用户的最优复合分组。在级别j上，只考虑属于j个用户中的所有分组。对于每个级别j，都存在集合的j/K种组合(即在j个中选取K个的组合数)，而每个集合都具有一个或多个同时驻留在j个用户中的分组。对于K/j，其数学表达式为 $\left(\begin{array}{c}K\\ j\end{array}\right)=\frac{K!}{(K-j)!j!}.$

初始值最好为j＝K-1，其中K是用户总数。

步骤S33：能否在级别j上形成最优复合分组？为形成最优复合分组，分组必须从选择j个这样的集合的一个中选择。如果是，则前进到步骤S34；如果不是，则前进到步骤S35。

步骤S34：从j个集合的每一个中选择一个分组并通过上述的编码方法形成分组。相应地前进到图3、图9或图10的步骤S5、S15或S25，以发送最优的分组。

步骤S35：逐一递减j并前进到步骤S33。

机会性调度(opportunistic scheduling)

除了上述的联合编码和调度，调度决定还可以包括信道质量指示(CQI)信息，以进一步提高性能。

使用CQI在现有技术的调度中是已知的，其通常称为机会性调度。CQI是从接收节点到发送节点的进行反馈的方法，其指示出即将来临的发送实例(一个或多个)中的估计的(有时是预测的)链路质量。基于CQI措施和可能的其它标准，发送节点在传统的机会性调度中选择数据分组并在(估计的/预测的)峰值机会发送它。这样的峰值机会一般发生在瞬时信道质量超过其平均质量时，例如由于信道渐强(fade up)且/或干涉消失或主要干涉信道渐弱(fade down)。因为信道由于移动性和波动的通信量而随时间变化，CQI需要有规律地更新。已知地，机会性调度通过通常所说的多用户分集效应而提高吞吐量。

根据本发明的这一方面，机会性调度和联合调度与编码通过集成两者的功能而联合实现。在多跳网络中，人们还会想包括朝向目的地的各分组的路由成本过程，也即不考虑是否使用了机会性调度。

重要的在于，在机会性调度中应用本发明是有利的，因为能够选择并使用多个峰值机会。这与受限的现有技术不同，由于不能发送包含在单个分组中的多个消息，现有技术仅仅发送一个分组并因此一次至多使用仅仅一个峰值机会。图12示意性地表示了使用多个峰值机会的本发明实施例，其中表示得更加详细。其中表示了机会性多跳调度和转发的情况，其中多个多跳节点1205、1210、1215、1220和1225用于将数据分组(a)和数据分组(A)到转发它们各自的目的地。节点1205现在用作发送节点v_s。接收节点v_a 1210存储了包括数据分组(A)的先验信息，接收节点v_A 1215存储了包括数据分组(a)的先验信息，接收节点V_x 1220存储了包括数据分组(a)的先验信息而接收节点V_y 1225存储了包括数据分组(b)的先验信息。发送节点1205使用了机会性多跳调度，两条提供峰值机会的信道，即到接收节点v_a1210的信道和到接收节点V_A 1215的信道被使用。因此基于数据分组(a)和(A)的复合数据分组被编码和调度算法选择，而不是在当前比较不利的信道中发送的复合数据分组。该方法不限于所例示的两条链路或两个独立数据分组的使用。

为了示例说明本发明在使用机会性调度的多跳网络中的操作，考虑了两个基于调度器的多跳方案，其称为SDF和MDF，在先前所提的文件中有所讨论。任何串听所接收分组的状态消息的节点--这是建立在SDF和MDF中的确认方案的扩展，以支持本发明--在调度过程中使用该信息并发送分组，这以传统的方式或根据本发明而对多个分组进行联合编码方式实现。具体而言，用于到不同用户的链路的CQI值可以在调度过程中计算。

根据本发明的方法和装置可用于任何可以多次发送分组的网络中。这是固有于应用ARQ(由于重传)的网络中以及多跳网络(由于分组一般在多次转发中前进以及由于可能执行单播ARQ)中的。本发明已经在无线场景中作了介绍，但是也可以用于其它通信情况。

根据本发明的方法最好通过程序产品或程序模块产品来实现，其中该程序产品或程序模块产品包括软件编码部件以执行该方法的各步骤。程序产品最好在网络内的多个实体上执行。程序产品从计算机可用的媒体(诸如USB存储器、CD等)来发行及加载，或者用无线电发送，或从互联网下载(例如)。

尽管本发明联系了目前看来最实用且最优选的实施例来作介绍，应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反地，它的目标在于覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改及相当的装置。

Claims (31)

1.一种在通信系统中对数据分组进行编码及调度的方法，所述通信系统包括至少一个发送节点(405)和至少两个接收节点(410-420)，且其中所述至少一个发送节点设置成对包含了指定到至少一个目标接收节点的信息的数据分组进行缓冲、调度、编码和发送，所述方法特征在于以下步骤：

每个接收节点(410-420)有选择地将不以它为目标接收节点的所接收数据分组作为先验信息而储存，并将关于所述先验信息的信息反馈回所述发送节点；

所述发送节点(405)利用从所述接收节点的至少两个中接收到的关于所述先验信息的信息来形成最优复合数据分组并将它发送到至少两个接收节点，所述最优复合数据分组包括指定到至少两个接收节点的信息并以这样的方式编码：至少两个数据分组中每一个的目标接收节点能够解码所述最优复合数据分组以获得对其而言它为目标接收节点的信息；以及

所述发送节点发送所述最优复合数据分组，

其中，形成和发送最优复合数据分组到至少两个接收节点的步骤包括：

在所述发送节点(405)中识别哪些数据分组已被哪些接收节点接收到；

将未被其目标接收节点接收到的数据分组根据它们已被哪个或哪些接收节点接收到以及它们的目标接收节点而分割成子集；

选择等级j来考虑，其中1＜j＜K，而等级j表示正好被j个接收节点接收到的所有数据分组的集合，K是接收节点数；

选择所述集合的至少j+1个子集，各子集包括被第一组接收节点接收到的并且目标为第二组接收节点的数据分组；

从所述j+1个子集的各子集中选择数据分组；

如果在等级j上能够形成最优复合数据分组，即从j+1个不同子集中各子集的一个数据分组形成的数据分组，则形成并发送所述最优复合数据分组。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

当数据分组要被重传时，确定它是否能够用在最优复合数据分组中。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

如果在等级j上不能形成最优复合数据分组，则选择j的新值。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

如果不能在等级j上形成最优复合数据分组，则考虑能否在等级j上形成非最优复合数据分组。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

如果至少一个子集中的至少一个数据分组接近最大存活时间，则形成非最优复合数据分组。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

如果在等级j上不能形成最优复合数据分组，且如果一个数据分组接近最大存活时间，则发送该数据分组。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括：

在所述接收节点中，接收所述最优复合数据分组并使用存储在所述接收节点中的先验信息来解码所述最优复合数据分组(450)。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在所述形成步骤中，所述发送节点通过对至少两个数据分组进行联合编码和调度来形成所述最优复合数据分组。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述联合编码中使用异或运算。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述联合编码中使用模数运算。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述联合编码和调度中，考虑数据分组的不同组合和接收节点的不同组合以及它们所存的先验信息的知识来实现优化。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，除了所述先验信息以外还使用优化辅助信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述优化辅助信息包括下列参数中的一个或其组合：服务质量要求、信道质量指示、路由成本和数据分组特性。

14.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，用于所述最优复合数据分组的比特数少于所述最优复合数据分组所基于的数据分组的比特数的总和。

15.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述通信系统是蜂窝系统而所述至少一个发送节点是基站(505)。

16.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述通信系统是多跳系统。

17.一种在通信系统的发送节点中对多个数据分组进行联合编码和调度的方法，其中所述发送节点(405)适于与K个接收节点(410-420)进行通信，其中K＞1，且所述发送节点设置成对到至少一个目标接收节点的数据分组进行缓冲、调度、编码和发送，所述方法包括下列步骤：

从所述K个接收节点(410-420)的至少两个节点中接收反馈，其中所述反馈包括先验信息，所述先验信息是由至少两个接收节点接收的对其而言它们不是目标接收节点的数据分组；

使用所述反馈，选择至少两个数据分组并以这样的方式将其编码为最优复合数据分组：所述至少两个数据分组中每一个的目标接收节点能够解码所述最优复合数据分组以获得对其而言它为目标接收节点的信息，

其中，选择至少两个数据分组并将其编码为最优复合数据分组的步骤包括：

在所述发送节点(405)中识别哪些数据分组已被哪些接收节点接收到；

将未被其目标接收节点接收到的数据分组根据它们已被哪个或哪些接收节点接收到以及它们的目标接收节点而分割成子集；

选择等级j来考虑，其中1＜j＜K，而等级j表示被正好由j个接收节点接收到的所有数据分组的集合；

将至少j+1个子集定义到所述集合中，各子集包括被第一组接收节点接收到的且目标为第二组接收节点的数据分组；

识别存储在j个子集中的数据分组；

如果在等级j上能够形成最优复合数据分组，即从j+1个不同子集中的j+1个数据分组构成的数据分组，则形成并发送所述最优复合数据分组。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括下列步骤：

当数据分组要被重传时，确定它是否能够用在最优复合数据分组中。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括下列步骤：

所述发送节点监测是否已接收到任何反馈消息；

所述发送节点确定所述反馈是对来自接收节点的先验信息的反馈还是对所接收本身数据的反馈，并且，如果是对本身数据的反馈，则所述发送节点继续进行常规ARQ操作，而如果是对先验信息的反馈，则所述发送节点将来自所述反馈的信息存储在先验信息缓冲器中，并回到所述监测步骤。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，在所述形成步骤中，所述发送节点通过对至少两个数据分组进行联合编码和调度来形成所述最优复合数据分组。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，在所述联合编码中使用异或运算。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，在所述联合编码中使用模数运算。

23.根据权利要求20-22中任一项所述的方法，其中，在所述联合编码和调度中，考虑数据分组的不同组合和接收节点的不同组合以及它们所存的先验信息的知识来实现优化。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，除了所述先验信息以外还使用优化辅助信息。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述优化辅助信息包括下列参数中的一个或其组合：服务质量要求、信道质量指示、路由成本和数据分组特性。

26.根据权利要求17-22中任一项所述的方法，其中，用于所述最优复合数据分组的比特数少于所述最优复合数据分组所基于的数据分组的比特数总和。

27.一种适合用在通信系统中的发送节点，其中所述发送节点(405)适于通过将形式为数据分组的信息发送到至少一个目标接收节点而与K个接收节点(410，420)进行通信，其中K＞1，所述发送节点包括：

反馈接收器(930)，适于接收并识别来自接收节点(410，420)的反馈中的先验信息；

先验信息存储模块(910)，用来存储来自多个接收节点的先验信息，其中所述先验信息是所述多个接收节点接收到的不以它们为目标接收节点的数据分组，所述先验信息存储模块(910)连接到所述反馈接收器(930)；以及

联合编码与调度模块(905)，用以从至少两个数据分组形成最优复合数据分组，所述联合编码与调度模块(905)设置成使用来自所述先验信息存储模块(910)的先验信息并确定从缓冲器模块(920)中获取哪些数据分组来用在所述最优复合数据分组中，

其特征在于，所述联合编码与调度模块设置成基于至少两个具有不同目标接收节点的数据分组以这样的方式形成所述最优复合数据分组：所述至少两个数据分组中每一个的目标接收节点能够解码所述最优复合数据分组以获得对其而言它为目标接收节点的信息，

其中，所述联合编码与调度模块还设置成根据下列步骤来调度数据分组：

识别哪些数据分组已被哪些接收节点接收到；

将未被其目标接收节点接收到的数据分组根据它们已被哪个或哪些接收节点接收到以及它们的目标接收节点而分割成子集；

选择等级j来考虑，其中1＜j＜K，而等级j表示被正好j个接收节点接收到的所有数据分组的集合；

将至少j+1个子集定义到所述集合中，各子集包括被第一组接收节点接收到的且其目标为第二组接收节点的数据分组；

识别存储在j+1个子集中的数据分组；

如果在等级j上能够形成最优复合数据分组，即从j+1个不同子集中每一个的一个数据分组形成的数据分组，则形成并发送所述最优复合数据分组。

28.根据权利要求27所述的发送节点，其中，所述联合编码与调度模块(905)设置成：在数据分组要被重传时，确定它是否能够用在最优复合数据分组中。

29.根据权利要求27所述的发送节点，还包括：

连接到所述联合编码与调度模块(905)的辅助信息模块(915)，所述辅助信息模块(915)设置成储存辅助信道信息，并将辅助信道信息提供给所述联合编码与调度模块(905)。

30.根据权利要求29所述的发送节点，其中，所述辅助信息模块(915)设置成储存下列参数中的一个或其组合：服务质量要求、信道质量指示、路由成本和数据分组特性。

31.根据权利要求30所述的发送节点，其中，所述联合编码与调度模块(905)设置成基于所述先验信息存储模块(910)和所述辅助信息模块(915)提供的信息执行所述调度及编码。

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