CN110521151B

CN110521151B - 用于在混合宽带/广播网络系统中传输冗余数据的方法

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Publication number: CN110521151B
Application number: CN201880025405.7A
Authority: CN
Inventors: 斯泰范·伊尔森; 弗里埃德·久雷特泽克; 卢卡·里奇特; 丹尼尔·罗瑟; 法比安·斯奇里埃伯
Original assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Current assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2038-02-14
Also published as: US20200059326A1; CN110521151A; EP3364580A1; ES2926488T3; EP3364580B1; US11444725B2; WO2018149891A1

Abstract

本发明涉及一种用于在混合宽带/广播网络系统中传输冗余数据的方法，所述系统包括专用于广播服务传输的广播网络和专用于至少单播服务传输的宽带网络，所述方法在至少一个网络实体中执行，并且包括以下步骤：‑在由宽带网络支持的多个传输模式中，选择(42)用于传输冗余数据的传输模式；‑获取(43)冗余数据，所述冗余数据包括用于解码广播服务的信息，所述广播服务由所述广播网络广播；通过宽带网络的至少一个节点，根据所选择的传输模式传输(44)所获得的冗余数据。

Description

用于在混合宽带/广播网络系统中传输冗余数据的方法

技术领域

本发明一般涉及用于传输冗余数据的方法，尤其涉及在混合广播/宽带网络中传输冗余数据的方法。

背景技术

尤其在非排他性的系统中能够找到这类申请，该系统能够将广播服务从蜂窝网络（例如，LTE移动网络，特别是LTE-Advanced，其最初专用于单播服务）分流到现有广播网络。这种网络特别旨在通过将广播内容（例如，视频内容）分流到广播网络的现有高塔高功率（High Tower High Power, HTHP）发射机来缓解移动网络。该系统在下文中称为LTE-Advanced+上的塔式覆盖，即TOoL+（Tower Overlay over LTE-Advanced+）。

LTE-Advanced描述了由3GPP（第三代合作伙伴计划）开发的蜂窝传输标准的最新演进。

例如，当LTE-A广播数据被分流到HTHP发射机时，由HTHP发射机传输的数据可以被称为LTE-A+数据。

然而，已知通过HTHP发射机传输广播数据不是无差错的，并且错误可能导致不能解码所传输的数据。此外，例如由于网络覆盖不足，可能在信道中发生错误。

为了克服这些缺点，在传统网络中（非混合网络，例如，LTE-A网络），可以请求和传输附加的冗余数据，并且接收器可以使用冗余数据来校正先前接收的已损坏有效负载。

还通过使用宽带/广播混合系统为DVB-T2网络提出了技术方案。这种技术方案在文献US 2015/0280861和US 2015/0236818中公开。这些文献提出了通过按需冗余RoD（Redundancy on Demand）服务器，通过宽带传输冗余数据，冗余数据用于校正最初通过DVB-T2发射机广播的数据。

RoD目前能够按需向广播接收器提供数据，所述广播接收器受到网络覆盖区域不足的影响，在没有RoD的情况下将无法解码广播信号。

然而，这种技术方案依赖于附加的宽带网络用于传输RoD数据。这种技术方案还缺乏灵活性，并且对延迟有影响，因为这种技术方案仅提出了以单播方式将RoD数据传输到请求接收器。

本发明旨在改善这种情况。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于在混合宽带/广播网络系统中传输冗余数据的方法，所述系统包括专用于广播服务传输的广播网络和专用于至少单播服务传输的宽带网络，所述方法在至少一个网络实体中执行，并且包括以下步骤：

-在由所述宽带网络支持的多个传输模式中，选择用于传输冗余数据的传输模式；

-获取冗余数据，所述冗余数据包括用于解码广播服务的信息，所述广播服务由广播网络广播；

-通过宽带网络的至少一个节点，根据所选择的传输模式传输所获得的冗余数据。

在若干传输模式中选择用于冗余数据的传输模式改善了与冗余数据传输相关的灵活性。对用于选择传输模式的一个或多个标准没有限制：例如，当选择冗余数据的传输模式时，可以考虑宽带网络负载、多个接受的冗余数据请求或从另一个网络实体接收的任何指示符。冗余数据的获取没有限制。例如，冗余数据可以取决于所选择的传输模式或者可以独立于其上。该至少一个实体可以包括传输所获得的冗余数据的宽带网络节点，或服务器，或其组合。

根据本发明的一些实施例，宽带网络是LTE-A网络，并且广播网络配置为传输LTE-A广播服务，即，LTE-A+服务。

如上所述，混合网络系统因此是TOoL+。这是有利的，因为该系统是本地混合的，因此增强了宽带网络和广播网络之间的协作。

根据一些实施例，多个传输模式包括至少一个单播传输模式和至少一个广播传输模式。

由这些传输模式实现的灵活性使得能够在资源有效模式（通过广播）和稳健模式（通过单播）之间交替，这取决于在选择冗余数据的传输模式时可以考虑的不同标准。

作为补充，在选择至少一个广播传输模式之一时，通过演进型多媒体广播多播服务eMBMS广播冗余数据。

与冗余数据的单播传输相比，使用冗余数据广播传输模式可以减少传输的冗余数据量。eMBMS的使用还能够利用现有的LTE-A广播载体。

根据一些实施例，传输的冗余数据可以取决于所选择的传输模式。

这使得能够利用单个选择确定冗余数据和传输冗余数据的方式。

根据一些实施例，多个传输模式至少包括根据LTE-A的混合自动重复请求（HARQ）模式。

这使得能够在网络系统中利用由LTE-A宽带网络实现的现有功能。

根据一些实施例，多个传输模式包括至少一个按需冗余RoD模式，根据该模式，冗余数据量仅是广播服务的有效负载数据量的一小部分。

与HARQ模式相比，这使得能够减少要传输的冗余数据量，同时使得用户设备能够有效地解码广播服务。

作为补充，至少一个RoD模式包括抢占式RoD模式，根据预定的规则获得冗余数据，并且通过宽带网络的至少一个节点广播冗余数据。

传输根据预定规则选择的冗余数据，使得可以通过宽带网络执行冗余数据的传输，并行广播通过广播网络（为其传输冗余数据）的广播服务，因为它不需要知道需要哪些数据和冗余数据量是需要的。因此改善了冗余数据传输方法的反应性。预定的规则可以是，例如，选择原始广播传输的比特，即，最低有效比特（LSB），或者选择在传输频谱内均匀分布的比特，以减轻衰落效应。冗余数据量也可以预定。

可选择地或可补充地，该方法还包括，通过至少一个节点接收来自至少一个用户设备的至少一个冗余数据请求。

这使得能够有效地选择冗余数据和/或传输模式。

例如，基于通过至少一个节点接收的冗余数据请求的数量，选择传输模式。

在广播模式和单播模式之间选择传输模式特别有利。例如，当冗余数据请求的数量超过指定节点覆盖区域或整个宽带网络的预定阈值时，广播传输模式可以是优选的。

可选择地或可补充地，从指定用户设备接收的每个冗余数据请求，包括以下要素：

-与所需冗余数据量有关的信息；

-所请求数据的标识符，例如，前向错误编码FEC（Forward Error Coding）帧（frame）的标识符；以及

-指定用户设备的位置标识符；

并且基于上述要素中至少一个要素获得冗余数据。

这提高了冗余数据的效率，因为其专门解决了用户设备的需要。平均而言，冗余数据量减少，因此宽带网络的负载减小。

根据一些实施例，所述至少一个RoD模式包括单播RoD模式，并且在选择单播RoD模式时，通过宽带网络的至少一个节点以单播方式将有效负载的部分传输到至少一个用户设备。

单播RoD传输模式既在资源方面是高效的，因为单播RoD传输模式传输的冗余数据比HARQ少，又对请求用户设备具有稳健性，因为其为单播。

根据一些实施例，至少一个RoD模式包括公共RoD模式，并且在选择公共RoD模式时，通过宽带网络的至少一个节点广播有效负载的部分。

这种模式在释放宽带网络负载同时为用户设备提供冗余数据方面特别有效。如下文详述，公共RoD模式可以包括随机（或预定）方法和填充方法。

本发明的第二方面涉及一种计算机程序，其包括代码指令，用于在处理器运行该指令时实现根据本发明第一方面的方法。

本发明的第三方面涉及一种混合宽带/广播网络系统，其包括专用于广播服务传输的广播网络和专用于至少单播服务传输的宽带网络，该系统包括至少一个网络实体，网络实体包括处理器，被配置用于：

-在由宽带网络支持的多个重传模式中，选择用于传输冗余数据的传输模式；

以及宽带网络的至少一个节点被配置为根据所选择的传输模式传输所获得的冗余数据。

本发明的第四方面涉及一种用户设备，包括：

-第一接口，用于接收广播服务的数据（例如帧、FEC帧，如下文详述），所述广播服务由广播网络广播；

-至少一个单元，其被配置用于解码由第一接口接收的广播服务的数据；

-第二接口，用于与宽带网络的至少一个节点通信；

处理器，其被配置用于：

-检测到至少一个单元未能解码所述数据；

-确定与所需冗余数据量有关的信息；

-生成冗余数据请求，该冗余数据请求用于识别至少一个帧，并且包括与所需冗余数据量有关的信息；以及

-将由第二接口接收的冗余数据转发至至少一个单元。

附图说明

在附图中，通过示例而非限制的方式说明本发明，其中相同附图标记表示相似要素，并且其中：

图1示出了根据本发明一些实施例的网络系统。

图2表示根据第一种情况的HTHP发射机；

图3表示根据第二种情况的HTHP发射机；

图4示出了根据本发明一些实施例的方法步骤的流程图；

图5示出了根据本发明一些实施例的如图1所示实体之间的交换图；

图6示出了根据本发明一些实施例的网络实体的结构；

图7示出了根据本发明一些实施例的用户设备的结构；

具体实施方式

参考图1，示出了LTE-A+系统上的塔式覆盖，称为TOoL+系统，其包括具有第一覆盖区域14的广播网络的HTHP发射机10，和宽带网络的若干节点11.1和11.2，例如，LTE-A移动宽带网络，节点11.1和11.2具有相应的第二覆盖区域15.1和15.2。节点11.1和11.2可以是基站，其在LTE-A规范下被称为eNodeB。

如图1所示，第一覆盖区域可以包括若干子覆盖区域14.1-14.3，其可以与接收HTHP发射机10发出的广播服务的用户设备的不同接收质量相关联。

LTE-A+指定通过HTHP发射机10的LTE-A服务的传输。这些服务可以由任何具有LTE-A解码单元和用于解调由HTHP发射机10传输的信号的天线的接收器接收和解码。

下文所述TOoL+系统示例仅供说明。但是，本发明适用于任何混合宽带/广播网络系统，不限于TOoL+系统。

广播网络指定一个网络，该网络最初被设计专门用于除单播服务以外的服务，例如广播或多播服务。

LTE-A+上的塔式覆盖TOoL+的原理，是将最初通过宽带网络传输的数据（例如LTE网络，特别是直播视频或其他流行内容）分流到广播网络，例如最初专用于广播电视服务的网络。

因此，最初由移动网络传输的LTE-A广播服务，使用演进型多媒体广播多播服务eMBMS，例如可通过HTHP发射机10而不是LTE-A移动宽带网络的eNodeB 11.1-11.2传输。

混合网络系统，下文称为TOoL+，包括图2和图3中所示的至少两个HTHP场景。

根据图2所示第一场景，包括HTHP发射机10的广播网络仅承载LTE-A+广播服务。在这种情况下，HTHP发射机10包括LTE-A+调制器21和天线22。将LTE-A+调制器21设置为接收满足LTE-A规范格式编码的数据，例如，视频数据或音频数据。

在该示例中，HTHP发射机10的所有时频资源专用于LTE-A+广播内容和控制数据的传输，从而寻址与LTE-A规范兼容并在第一覆盖区域14内的所有用户设备。因此，天线22仅在第一覆盖区域14中广播LTE-A+帧23.1-23.4。

根据图3所示第二种情况，广播网络同时承载LTE-A+广播服务和DVB-T2服务。

为此，HTHP发射机10包括LTE-A调制器32和DVB-T2调制器31。LTE-A+调制器32被设置为传输满足LTE-A+规范格式编码的数据，例如视频数据或音频数据。DVB-T2调制器31被设置为传输满足DVB-T2规范格式编码的数据，通常是视频数据。

HTHP发射机10还可以包括多路复用器33，用于多路复用从调制器31和32发出的数据，以及将多路复用数据传输到天线34。

例如，如图3所示，从调制器31和32发出的数据可以是时分复用数据，因此，当由第一覆盖区域11中的天线34广播时，一个或多个DVB-T2帧35.1和35.3与一个或多个LTE-A+帧35.2和35.4交替。

图3中示出了单个天线34。然而，本发明不限于该示例，并且还包括天线专用于每个调制器31和32的情况。在这种情况下，需要对天线进行同步，以确保LTE-A+帧和DVB-T2帧及时交替。

当然，图3所示HTHP发射机10也可以用于第一种情况，并且可以根据需要在第一种情况和第二种情况之间交替。另外，HTHP发射机10可以在两个以上不同服务之间交替，或者可以在除LTE-A+和DVB-T2外的服务之间交替。

返回参考图1，用户设备UE13.1-13.4被配置用于接收和解码由HTHP发射机10传输的广播服务数据，例如LTE-A+数据，只要其位于第一覆盖区域14内。

然而，在第一覆盖区域14内，若干子覆盖区域14.1-14.3与不同的覆盖水平相关，这些覆盖水平通常在距离HTHP发射机10的距离增加时减小。

例如，UE 13.1、13.3和13.4与HTHP发射机10相比距离UE 13.2的距离更远，并且更可能在广播信道上发生错误。这可能导致这些UE不可能解码广播服务（至少一些帧，以下也称为FEC帧，用于前向纠错帧）。

因此，本发明提出在混合宽带/广播系统内以灵活的方式使用RoD和/或HARQ。为此，该系统包括RoD服务器12，该服务器被配置用于提供待传输至UE的冗余数据，其中所述UE接收来自HTHP发射机10的广播服务。

RoD可用于提高UE的服务质量（QoS）和整体网络系统性能：

-为了能够成功解码在UE内传输的数据，可能只需要原始有效负载数据速率的一小部分，与HARQ相比提供了传输冗余数据速率的减少。实际上，根据HARQ，整个有效负载通常作为冗余数据传输；

-可在物理层上使用RoD，因此，允许非常低的传输开销；

-冗余数据的抢占式传输允许减少解码广播服务的延迟（参见下文所述抢占式RoD传输模式）；以及

-通过使用RoD启用的第一覆盖区域14的扩展可用于调整广播网络本身的网络规划，例如，降低传输功率，从而降低运营成本。

这些优点中的至少一些将在下文将进一步描述。

截至目前，RoD已应用于独立网络的组合，即广播网络和专用于支持广播网络的附加宽带连接。

由于TOoL+本身是广播和宽带技术的组合，因此，在为冗余数据选择最佳传输模式时，这允许实现增强的交互和网络优化。固有地，TOoL+可以允许使用指定载波上的常规LTE单播连接，经由HARQ实现已损坏有效负载数据的传输。经由HARQ传输的冗余数据，可以源自RoD服务器12，并且可以由服务于请求UE 13.1-13.4的节点11.1-11.2请求。

根据本发明，相同载波也可用于传输附加的RoD冗余数据。为了实现用于TOoL+的RoD的实施，本发明的一些实施例基于如下先决条件：

-冗余数据可用于服务eNodeB 11.1和11.2。这可以由集中式RoD服务器12启用，如图1所示。可选地，eNodeB可以具有用于存储冗余数据的内部存储介质和用于接收更新的接收装置，该更新是冗余数据的更新；

-各个UE 13.1-13.4不仅能够识别损坏的有效负载数据，还能识别相应的帧，或者如下示例中详述的相应FEC帧；

-UE 13.1-13.4或eNodeB 11.1-11.2（基于信号质量报告，例如CQI）可以计算所需的附加冗余数据量。

根据本发明，至少一个网络实体（RoD服务器12、eNodeB，或RoD服务器和eNodeB的组合）可以在多个重传模式中选择用于冗余数据的传输模式。多个传输模式可以包括HARQ传输模式和至少一个RoD传输模式。传输模式可以定义：

-冗余数据，其数量和性质（整个有效负载，仅为其一小部分，附加外部信息，或更一般地，任何能够改进UE对广播服务解码的信息）；

-冗余数据的传输方式（例如广播或单播）；或者

-上述的组合。

在本申请中，术语“RoD”不将RoD冗余数据限制为响应于UE对冗余数据请求而传输的冗余数据。“RoD”实际上定义了传输的冗余数据量和性质：如上所述，与HARQ传输模式相反，仅传输有效负载数据的一部分，下文将给出根据RoD的冗余数据的示例（QAM星座点或外在信息）。然而，RoD并未将传输模式限制为由UE请求冗余数据而触发的模式。如下所述，抢占式RoD传输模式根据预定的规则定义冗余数据的传输，而无需从UE接收冗余数据请求。

根据RoD传输模式，冗余数据可以是，例如，由原始编码数据（由HTHP发射机10播放的广播服务）的QAM（正交振幅调制）星座点提供的最不稳健的信息。根据另一个实施例，用于RoD传输模式的冗余数据，可以是附加外在信息，特别是当Turbo码用作FEC时，这是LTE-A适用的情况（而低密度奇偶校验码LDPC用于DVB-T2）。附加的外部信息可以支持UE对接收的QAM符号的解码过程，而不是替换解码过程。因此，根据RoD传输模式，冗余数据量只是广播服务的有效负载数据量的一小部分（小于广播服务的有效负载数据量）。

使用LTE-A作为冗余数据的传输标准，允许将演进型多媒体广播多播服务eMBMS集成为附加的传输层。eMBMS是LTE-A宽带蜂窝网络的传统基础设施中使用的LTE-A的广播扩展。使用eMBMS，可以在第二覆盖区域15.1-15.2的至少一个覆盖区域内广播冗余数据，以增强广播网络的第一覆盖区域14。

代替以单播方式传输用户特定的冗余数据（因为该冗余数据是在HARQ中制作，并且默认情况下是单播RoD），根据本发明可以使用“公共”RoD传输模式，在HTHP发射机10的覆盖区域不足的第一覆盖区域14区域内，例如，使用eMBMS资源，以便在区域内改善接收质量。公共RoD传输模式对应由接收用户设备冗余数据请求而触发的广播模式。

根据“公共”RoD传输模式，冗余数据可以是根据预定规则（随机或预定的方法）获得的冗余数据，预定或者可以是根据用户设备（填充）的冗余数据请求中识别的丢失数据而获得的冗余数据。

例如，可以基于UE经由重传请求的特定数据，获得冗余数据以用于在eMBMS中广播。因此，这种公共RoD重传模式可与填充方法对应。此外，测试已经证明，冗余数据不一定必须是特定的丢失或损坏数据，但是冗余数据可以根据预定的规则获得，并且可以由eNodeB传输到多个UE，与填充方法相比，仅造成效率小幅降低。预定的规则可以是，例如，选择作为最低有效比特的原始广播传输的比特，即，最低有效比特（LSB），或者选择在传输频谱内均匀分布的比特，以减轻衰落效应。冗余数据量也可以预定，或者可以动态变化，如下所述。

另外，如前所述，预定可以根据抢占式RoD传输模式，预先广播基于预定规则获得的冗余数据。然后节点11.1和11.2可以与HTHP发射机10广播服务并行广播冗余数据，而无需等待冗余数据接收请求。因此，抢占式RoD传输模式与预定的公共RoD传输模式方法不同，因为抢占式RoD传输模式不是由用户设备先前接收请求触发的。

因此，代替在较宽第一覆盖区域14覆盖间隙中通过eMBMS进行完全重传广播服务，可以使用公共或抢占式RoD传输模式填充覆盖间隙。

根据指定节点（eNodeB）11.1或11.2的第二覆盖区域15.1或15.2内UE的数量，eNodeB（或取决于实施例的RoD服务器12，）不仅可以在单播传输模式，例如单播RoD和HARQ之间选择，还可以通过使用eMBMS提供RoD作为广播服务以提高传输效率。

为了向UE提供单独RoD数据（对于单播RoD传输模式），UE需要通过冗余数据请求来请求冗余数据。根据填充方法，宽带网络还可以使用公共RoD传输模式来处理请求。

在不接收来自UE冗余数据请求情况下，可以选择抢占式RoD传输模式，并且预定公共RoD传输模式的圆缺定的方法没有考虑由来自用户设备的冗余数据请求识别的丢失数据。实际上，对于抢占式RoD传输模式，可以针对eNodeB的指定第二覆盖区域计算UE冗余数据的上限，并且可以通过，例如eMBMS，在指定覆盖区域内广播冗余数据的上限。

该上限可以用于预定公共RoD传输模式的预定的方法。

冗余数据请求可以包含至少一个以下元素：

-与所需冗余数据量有关的信息；

-所请求数据的标识符，例如，前向错误编码FEC的标识符、请求冗余数据的帧；以及

-指定用户设备的位置标识符。这使得能够优化冗余数据的提供。位置标识符可以包括请求UE的地理位置（例如，通过全球定位系统GPS）或当前服务请求UE的eNodeB的标识符。

冗余数据可以由服务eNodeB 11.1或11.2或由RoD服务器12基于上述要素中的至少一个来确定，或者基于来自不同UE发布的冗余数据的不同请求的要素组合来确定。

例如，当从指定 eNodeB服务的不同UE接收到若干对冗余数据的请求时，可以通过确定请求量中所需的最大冗余数据量来轻松地确定上限。

根据一些现有技术，一些RoD方法建议使用由UE接收的信号的交互信息MI来提供可用于估计所需冗余数据量的质量度量。

为了降低确定所需冗余数据量的计算复杂度，可以使用质量度量预估，例如，输入功率水平。对可用于基于输入功率水平确定所需冗余数据量的特定计算没有限制。输入功率水平越低，所需冗余数据量越大。因此，UE可以直接并且容易地计算所需的冗余数据量。在这种情况下，与所需冗余数据量相关的信息，与所需冗余数据量对应。或者，服务节点（eNodeB）可以根据例如UE报告的CQI来计算所需数据量（在那种情况下，与所需冗余数据量相关的信息是CQI）。CQI，即，信道质量标识符，在LTE中定义为携带有关通信信道质量信息的标识符。

该实施例不如使用MI那么准确，并且该实施例需要较大的“安全余量”（意味着必须高估所需冗余数据量）。然而，在选择公共RoD传输模式（作为随机方法的填充方法，不考虑UE请求）的情况下，每个请求UE对所需冗余数据量的过高估计的重要性较低，因为使用多播模式本质上表示冗余数据的过度提供，因为一些UE将需要比其他UE更多的冗余数据。

可选择地，对于抢占式RoD传输模式和预定的方法，可以根据预定的规则获得冗余数据，并且可以预定或动态计算冗余数据量。

例如，由于广播网络的已知覆盖问题，可以根据广播网络的网络规划，在指定宽带网小区或区域中选择抢占式RoD传输模式。在这种情况下，可以获得预定的冗余数据量。

当冗余数据请求的数量超过指定宽带小区或区域的预定阈值时，可以选择用于公共RoD传输模式的预定方法。然后可以确定所请求的RoD数据的上限，从而创建具有更好接收UE超额供应，但同时由于在宽带网络内使用广播技术节省了传输容量。

对于抢占式RoD传输模式和预定的方法，可以根据对来自用户设备的冗余数据请求，随时间调整冗余数据量。

在现有技术中，通常假设宽带连接是无差错的，并且可用于向UE提供冗余数据。然而，通过移动宽带连接的传输也容易导致传输错误，例如，由于覆盖不足、衰落效应等。如果UE使用通过广播传输（例如抢占式传输模式或公共传输模式）的冗余数据进行解码失败，UE可以请求冗余数据的重传（例如通过冗余数据重传请求）或者甚至是完整有效负载数据的重传（例如通过HARQ）。因此，UE可以使用与先前相同的传输模式，或使用另一（稳健性更高）的传输模式，例如，单播RoD或HARQ传输模式来强制eNodeB重传冗余数据。

在冗余数据第一次传输后，请求冗余数据的重传当然会导致UE在解码过程中的延迟。因此，当冗余数据初的始传输是广播模式的情况下，通过单播RoD或HARQ重传冗余数据的过程非常有用，，特别是在通过例如eMBMS的抢占式RoD传输模式或公共RoD传输模式时特别有用，其延迟较小。

根据本发明的网络系统另一个方面是如何在UE内使用附加冗余数据。用于DVB-T2的RoD原始概念提出，传输由原始编码数据（广播服务）的QAM星座点提供的最不稳健信息，UE使用该信息来替换通过广播连接接收的原始数据。这个概念也可以在本发明的框架内使用。根据本发明，并且如上所述，当提供RoD冗余数据时，其他选项也是可能的：由HTHP发射机10传输的LTE-A+帧可以使用Turbo码作为FEC（在DVB-T2情况下代替LDPC），冗余数据可用作解码过程作为附加的外部信息，支持通过广播接收的QAM符号的解码过程，而不是替换它们。

总之，本发明因此实现了灵活的冗余数据传输方法，该方法可以在以下几种模式之间交替，例如：

-HARQ重传模式（单播）。在该重传模式中，丢失的FEC帧的整个有效负载以单播方式重传到请求UE；

-单播RoD重传模式。与HARQ相比，冗余数据量较少，冗余数据性质不同，上文已解释；

-公共RoD重传模式（广播）：通过广播冗余数据寻址若干UE。根据填充方法，考虑公共eNodeB服务的若干UE的请求，以确定需广播的冗余数据量。根据预定的方法，冗余数据以预定的规则为基础，从而广播给UE。例如，当指定eNodeB接收到的重传请求数量超过预定的阈值时，可以选择该模式。可以根据该重新传播模式，通过eMBMS传输冗余数据；

-抢占式RoD重传模式：该模式不需要从UE接收重传请求，并且以预定规则获得的冗余数据为基础。该重传模式的延迟非常短，因为随机冗余数据可以与HTHP发射机10的广播服务的原始传输并行广播。可以根据该重传模式，通过eMBMS传输冗余数据。

这些模式仅供说明，并且本发明还包括上述说明性重传模式外的模式的选择。如上所述，可以选择第一种模式用于冗余数据的传输，并且在接收到冗余数据重传请求时，可以选择第二种模式进行冗余数据的重传，第二种模式优选地比第一模式更稳健。

图4是说明根据本发明的一般实施例的方法步骤的流程图。该方法可以由宽带网络的至少一个网络实体执行，其可以是基站11，RoD服务器12或其组合。

在步骤41，如上所述可选的，从至少一个UE接收至少一个冗余数据请求。冗余数据请求由服务于请求UE的节点接收，并且可以通过可选方式传输到RoD服务器12。当将冗余数据的请求转发到RoD服务器时，服务节点可以使用服务节点的标识符来丰富请求，这在当UE发出的冗余数据的原始请求不包括诸如GPS坐标的位置标识符时是有利的。

在步骤42，在宽带网络支持的多个重传模式中选择冗余数据传输模式。如上所述，根据实施例，可以由RoD服务器12或服务节点选择传输模式。如上所述，传输模式可以定义冗余数据（冗余数据的性质），传输冗余数据的方式或其组合。

在步骤43，服务节点从内部数据库获取RoD服务器12的冗余数据。

其也可以从原始广播日期或在广播网络创建/编码原始广播数据期间被计算。

冗余数据包括用于解码由广播网络广播的广播服务的信息。冗余数据可以根据所选传输模式确定或独立确定。例如，在所选传输模式仅定义冗余数据的方式的情况下（例如单播或广播），需要独立选择冗余数据。独立于所选择的传输模式获得冗余数据没有附加限制：例如，冗余数据量可以取决于宽带网络负载。在宽带网络过载情况下，传输少量冗余数据可以优先于整个有效负载的传输。

在步骤44，根据选择的传输模式，在宽带网络的至少一个节点上传输所获得的冗余数据。

图5示出了根据本发明一些实施例的如图1所示的网络系统实体间的交换图。图5示出了图4的一般实施例的框架内的特定实施例。图5的特定实施例是出于说明性目的而给出的，本发明不限于该特定实施例。

在步骤501，从HTHP发射机10广播LTE-A+ FEC帧，并且由例如UE 13.3接收。

在步骤502，UE 13.3尝试解码FEC帧。然而，由于广播信道上的错误，例如，UE 13.3未能解码FEC帧，或者至少一部分FEC帧（例如，稳健性较差的QAM星座点的最低有效比特）。因此，在步骤502，UE 13.3生成了冗余数据请求，该请求包括与所需冗余数据量相关的信息（其可以通过UE 13.3预估，如上所述），请求数据的标识符，例如，FEC帧的标识符（可以从接收的FEC帧中提取或者可以以其他方式推断），以及可选地，例如GPS坐标的位置标识符。

应该认为UE 13.3已经与服务eNodeB 11.2同步，例如，因为UE 13.3也使用宽带网络进行语音或数据通信。

在步骤503，UE 13.3将冗余数据请求发送到服务eNodeB11.2。

在接收到冗余数据请求时，eNodeB 11.2可以在步骤504时，选择用于传输冗余数据的传输模式。例如，如果只有（少数UE中的）一个UE正在请求冗余数据，可以选择单播RoD传输模式或HARQ传输模式。或者，如果若干UE（例如超过预定阈值）请求冗余数据，则UE可以选择公共RoD传输模式。

在步骤505，eNodeB 11.1向RoD服务器12请求冗余数据。为此，例如，其可以指示所选择的传输模式，其可以影响冗余数据：例如，对于HARQ，FEC帧的整个有效负载用作冗余数据，而在RoD下仅使用某些QAM星座点作为冗余数据。

在步骤506，冗余数据由RoD服务器获得，并在步骤507传输到eNodeB。

在上述具体实施例中，我们假设eNodeB 11.2选择公共RoD传输模式。如前所述，选择步骤也可以由RoD服务器12替换地执行，在这种情况下，在步骤505，eNodeB 11.2将冗余数据请求转发到RoD服务器12，并且在获得冗余数据的步骤期间，在步骤506，由RoD服务器12选择传输模式。

在步骤508，由eNodeB根据所选择的传输模式传输所获得的冗余数据。在参考图5考虑的特定实施例中，例如，通过eMBMS广播冗余数据（因为已经选择了公共RoD传输模式）。

在接收到冗余数据时，UE 13.3可以使用步骤508接收的冗余数据再次尝试解码步骤501接收的LTE-A+ FEC帧。

根据图5所示的特定实施例，UE 13.3再次解码LTE-A+ FEC帧失败。

因此，可以在步骤510发送冗余数据重传请求。重传请求可以包括与在步骤502最初生成的传输请求相同的要素。此外，其可以包括第二次为所识别的FEC帧请求冗余数据的标识符。

在接收到重传请求时，eNodeB 11.2可以在步骤511重新选择传输模式：可以例如，重新选择相同的传输模式，即，公共RoD传输模式，特别是如果若干UE已发送重传请求。然而，，优选使用更稳健的传输模式，例如HARQ或单播RoD传输模式。

在重新选择传输模式后，在步骤512根据重新选择的传输模式传输冗余数据。

图6示出了根据本发明一些实施例的混合网络系统的宽带网络的网络实体。

网络实体包括随机存取存储器62和处理器61，处理器61可以存储指令以执行如图4所示的方法的步骤。

网络实体还包括数据库63。根据一些实施例，数据库63可以存储冗余数据，或者与各个传输模式对应的若干冗余数据。可选择地，数据库63仅存储由HTHP发射机10广播的FEC帧，并且可以基于所选择的传输模式和附加的传输参数（例如，传输冗余数据的最大可用速率），在运行中计算冗余数据。数据库63还可以存储能够选择传输模式的规则（例如阈值）。数据库63还可以存储列出在指定时间由指定eNodeB服务的UE的动态表。

网络实体还可以包括用于与UE通信的第一网络接口60。根据LTE-A，该接口是用于在第二覆盖区域中与UE交换无线信号的一个或一组天线。

网络实体还可以包括用于与宽带网络其他实体通信的第二网络接口64。例如，在网络实体是eNodeB的情况下，第二网络接口64能够与RoD服务器12通信。

如上所述，网络实体可以是RoD服务器12或节点11.1-11.2中的一个节点。如上所述，网络实体也可以在RoD服务器12和节点11.1或11.2之间分开。例如，RoD服务器包括第一处理器，并且节点包括第二处理器，并且第一处理器和第二处理器共同被配置为执行由上述处理器61执行的步骤。

图7示出了根据本发明实施例的UE 13的一些详细结构。

UE 13包括第一接口71，其被设置为接收由HTHP发射机10广播的射频信号。因此，第一接口71可以是天线。

UE 13还包括同步单元73，解调单元74和信道解码单元75以及解复用单元76。这些单元被配置为用于解码通过第一接口71接收的FEC帧。由于其功能众所周知，本申请中不再进一步描述。

UE 13还包括根据本发明的第二接口72。第二接口72被配置为访问宽带网络，即，与LTE-A网络eNodeB进行通信。

UE 13还包括处理器77和随机存取存储器（RAM）78，其被配置用于执行在参考图5时描述的步骤501、502、503、508、509、510、512中的至少一些步骤。特别地，处理器77和RAM78可以被配置为用于执行至少以下一些操作：

-检测到单元73至76未能解码由第一接口71接收的至少一个FEC帧；

-估计所需的冗余数据量，如上所述；

-获得UE 13的地理位置；

-为冗余数据或为冗余数据重传生成请求，如上所述；

-将由第二接口72接收的冗余数据转发到单元73到76。

Claims

1.一种用于在混合宽带/广播网络系统中传输冗余数据的方法，所述系统包括专用于广播服务传输的广播网络和专用于至少单播服务传输的宽带网络，所述方法在至少一个网络实体（10; 12; 11.1-11.2）中执行，并且包括以下步骤：

- 在由所述宽带网络支持的多个传输模式中，通过宽带网络的网络实体来选择（42）用于传输冗余数据的传输模式；

- 获取（43）冗余数据，所述冗余数据包括用于解码广播服务的信息，所述广播服务由所述广播网络广播；

- 根据所选择的传输模式从所述宽带网络的至少一个基站（11.1; 11.2）向至少一个用户设备传输（44）所获得的冗余数据；

其中，所述多个传输模式包括至少一个单播传输模式和至少一个广播传输模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宽带网络是LTE-A网络，并且所述广播网络配置为传输LTE-A广播服务。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在选择所述至少一个广播传输模式之一时，通过演进型多媒体广播多播服务eMBMS广播所述冗余数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传输的冗余数据取决于所选择的传输模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个传输模式至少包括根据LTE-A的混合自动重复请求模式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个传输模式包括至少一个按需冗余RoD模式，根据所述模式，冗余数据量仅是所述广播服务的有效负载数据量的一小部分。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个RoD模式包括抢占式RoD模式，根据预定的规则获得所述冗余数据，并且通过所述宽带网络的至少一个基站广播所述冗余数据。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括，通过所述至少一个基站接收来自至少一个用户设备（13.1-13.4）的至少一个冗余数据请求。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于通过所述至少一个基站接收的冗余数据请求的数量，选择所述传输模式。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从指定用户设备接收的每个冗余数据请求包括以下要素：

- 与所需冗余数据量有关的信息；

- 前向错误编码FEC帧的标识符；以及

- 所述指定用户设备的位置标识符；

并且基于所述要素中至少一个要素获得所述冗余数据。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个RoD模式包括单播RoD模式，并且在选择所述单播RoD模式时，通过所述宽带网络的至少一个基站以单播方式将有效负载的部分传输到所述至少一个用户设备。

12.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述至少一个RoD模式包括公共RoD模式，并且在选择所述公共RoD模式时，通过所述宽带网络的至少一个基站广播有效负载的部分。

13.非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括代码指令，其用于在处理器运行所述计算机程序时实现根据权利要求1所述的方法。

14.一种混合宽带/广播网络系统，其包括专用于广播服务传输的广播网络和专用于至少单播服务传输的宽带网络，所述系统包括至少一个网络实体（12; 11.1-11.2），所述网络实体包括处理器（61），所述处理器（61）被配置用于：

- 在由宽带网络支持的多个传输模式中，选择用于传输冗余数据的传输模式；

- 获取冗余数据，所述冗余数据包括用于解码广播服务的信息，所述广播服务由所述广播网络广播；

以及所述宽带网络的至少一个基站（11.1; 11.2）被配置为根据所选择的传输模式向至少一个用户设备传输所获得的冗余数据；

15.一种用户设备（13.1-13.4），包括：

- 第一接口（71），用于接收广播服务的数据，所述广播服务由广播网络广播；

- 至少一个单元（73-76），其被配置用于解码由所述第一接口接收的所述广播服务的数据；

- 第二接口（72），用于与宽带网络的至少一个基站通信；

处理器（77），其被配置用于：

- 检测到所述至少一个单元未能解码所述数据；

- 确定与所需冗余数据量有关的信息；

- 生成冗余数据请求，所述冗余数据请求用于识别至少一个帧，并且包括与所需冗余数据量有关的信息；以及

- 将由所述第二接口接收的冗余数据转发至所述至少一个单元。