WO2010096949A1

WO2010096949A1 - 在利用网络编码重传的系统中的解码方法和接收设备

Info

Publication number: WO2010096949A1
Application number: PCT/CN2009/000197
Authority: WO
Inventors: 李纪; 胡中骥; 汪勇刚
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd; Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2011-08-24
Also published as: CN102292926A; CN102292926B

Description

在利用网络编码重传的系统中的解码方法和接收设备

技术领域

本发明涉及移动通信系统。更具体地，本发明涉及一种在利用网络编码实现组播重传的通信系统的接收设备中对分组进行解码的方法以及接收设备，能够在解码时利用软合并来提高解码性能，并节省了重传资源。背景技术

在 LTE (长期演进）和 802. 16标准中，定义了组播服务的重传，但是现在并未决定详细的重传策略。在组播传输中，存在的致命问题在于重传率非常高，这占用了太多资源。在本申请人于 2008年 8月 7日递交的 PCT国际申请 PCT/CN2008/001442中，提出了一种利用网络编码的有效组播重传策略。其基本概念如图 1所示，发送设备（例如基站或中继站）将分组（Pl、 P2、 ……）组播传输到接收设备 1和 2 (例如移动终端）。在接收设备 1处通过 CRC校验判断出 P1发生错误，而在接收设备 2处判断出 P2发生错误。然后，将在不同接收设备处的两个错误分组 (最简单的网络编码方式）异或为一个分组 P1 ® P2并重新进行组播传输。在接收侧，可以通过与前面成功接收到的分组进行异或运算，可以对异或的分组进行网络解码。例如，在接收设备 1处，可以通过将正确解码的 P2与 PI ® P2进行异或运算来对 P1进行解码。在接收设备 2处，可以通过将正确解码的 P1与 P1 ® P2进行异或运算来对 P2进行解码。

通过该网络编码组播重传策略，可以在该轮重传中节省 50 %的重传资源。然而，对于正常重传策略，可以将所重传的 P1与前面所接收到的版本进行软合并以获得更为精确的软信息以改善信道解码性能。但是对于网络编码（NC) 的重传分组，其无法直接进行软合并。如果针对一个已网络编码的分组， CRC校验为不一致，则丢弃该分组而不进行软合并。这使得资源节省低于 50 %。实际上，本申请的申请人发现在该已网络编码的分组中存在新信息。将该已网络编码的分组与前面接收到的单个分组进行软合并可能解得所需要的分组。由此，根据本发明，可以针对网络编码后的信息设计一些特定的软合并方式。

目前还没有采用网络编码后的组播重传，也就是，不存在现有最佳方案。本发明中设计的针对网络编码组播重传策略的软合并算法将改善网络编码重传策略的性能，因而使得该策略更为实用。发明内容

为了克服网络编码重传的上述缺陷提出了本发明。因此，本发明的目的是提出一种在利用网络编码实现组播重传的通信系统的接收设备中对分组进行解码的方法以及接收设备，能够在解码时利用软合并来提高解码性能，并节省了重传资源。

为了实现上述目的，根据本发明，提出了一种在利用网络编码实现组播重传的通信系统的接收设备中对分组进行解码的方法，包括：接收从发送设备发送来的分组；根据所接收到的分组中所包括的编码指示位，判断所接收到的分组是否为已网络编码的分组；如果断定所接收到的分组是已网络编码的分组，则判断构成已网络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组；以及如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组，则对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并，并对所述要解码的分组进行解码。

优选地，如果所述要解码的分组被正确解码，则存储该正确解码后的分组。

优选地，如果所述要解码的分组未被正确解码，则继续请求对所述要解码的分组的重传。

优选地，如果断定所接收到的分组为未网络编码的单个重传分组，则对所述未网络编码的单个重传分组的软信息与先前所接收到的相应分组的软信息进行软合并，并对所述未网络编码的单个重传分组进行解码。

优选地，如果所接收到的未网络编码的单个重传分组被正确解码，则存储该正确解码后的分组。 ' 优选地，如果所接收到的未网络编码的单个重传分组未被正确解码，则继续请求对所述未网络编码的单个重传分组的重传。

优选地，如果断定构成已网^编码的分组的两个分组中不存在要解码的分组，则丢弃所述已网络编码的分组。

优选地，对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并的步骤包括：读取存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的估计软信息，所述估计软信息是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出软信息；获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；以及对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理，并将预处理的结果输入信道解码器，以便直接对要解码的分组进行解码。

优选地，对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并的步骤包括：读取先前存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值，所述反馈信息最后一次迭代值是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出反馈值；获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；对所读取的针对所述两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值进行预处理，并将预处理的结果和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息输入信道解码器，以便对所述已网络编码的分组进行信道解码， '并对所述要解码的分组进行网络解码。

优选地，对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并的步骤包括：读取存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的估计软信息，所述估计软信息是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出软信息；获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理，并将预处理的结果输入信道解码器，以便对所述已网络编码的分组进行信道解码，并对所述要解码的分组进行网络解码。

优选地，所述软信息为针对分组中每个比特的对数比特似然率。优选地，所述网络编码为异或运算。

.优选地，所述接收设备是移动终端，并且所述发送设备是基站、中继站或者移动终端。

另外，根据本发明，还提出了一种在利用网络编码实现组播重传的通信系统的接收设备，包括：接收装置，接收从发送设备发送来的分组；第一判断装置，根据所接收到的分组中所包括的编码指示位，判断所接收到的分组是否为已网络编码的分组；第二判断装置，如果断定所接收到的分组是已网络编码的分组，则判断构成已网络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组；以及软合并和解码装置，如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组，则对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并，并对所述要解码的分组进行解码。

优选地，所述接收设备还包括：分组存储装置，如果所述要解码的分组被正确解码，则存储该正确解码后的分组。

优选地，所述接收设备还包括：重传请求装置，如果所述要解码的分组未被正确解码，则继续请求对所述要解码的分组的重传。

优选地，如果断定所接收到的分组为未网络编码的单个重传分组，则所述软合并和解码装置对所述未网络编码的单个重传分组的软信息与先前所接收到的相应分组的软信息进行软合并，并对所述未网络编码的单个重传分组进行解码。

优选地，如果所接收到的未网络编码的单个重传分组被正确解码，则所述分组存储装置存储该正确解码后的分组。

优选地，如果所接收到的未网络编码的单个重传分组未被正确解码，则所述重传请求装置继续请求对所述未网络编码的单个重传分组的重传。

优选地，所述接收设备还包括：分组丢弃装置，如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中不存在要解码的分组，则丢弃所述已网络编码的分组。优选地，所述软合并和解码装置包括：读取装置，读取存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的估计软信息，所述估计软信息是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出软信息；获取装置，获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；以及预处理装置，对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理；以及信道解码器，用于输入预处理的结果并直接对要解码的分组进行解码。

优选地，所述软合并和解码装置包括：读取装置，读取先前存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值，所述反馈信息最后一次迭代值是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出反馈值；获取装置，获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；预处理装置，对所读取的针对所述两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值进行预处理；信道解码器，用于输入预处理的结果和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息，并对所述已网络编码的分组进行信道解码；以及网络解码装置，用于对所述要解码的分组进行网络解码。

优选地，所述软合并和解码装置包括：读取装置，读取存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的估计软信息，所述估计软信息是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出软信息；获取装置，获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；预处理装置，对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理；信道解码器，用于输入预处理的结果，并对所述已网络编码的分组进行信道解码；以及网络解码装置，用于对所述要解码的分组进行网络解码。

另外，根据本发明，还提出了一种包括发送设备和上述接收设备的通信系统。附图说明通过参考以下结合附图对所釆用的优选实施例的详细描述，本发明的上述目的、优点和特征将变得显而易见，其中：

图 1是没有软合并的网络编码组播重传的示意图；

图 2是根据本发明的采用软合并的网络编码组播重传的示意图；图 3是根据本发明的在利用网络编码实现组播重传的通信系统的移动终端中对分组进行解码的方法的流程图；

图 4是根据本发明的在利用网络编码实现组播重传的通信系统的移动终端的方框图；

图 5a是示出了针对单个新分组的信道解码的方框图；

图 5b是示出了针对单个重传分组的利用经典合并的软合并和解码装置的方框图；

图 6是根据本发明的用于实现针对已网络编码的分组的策略 1的软合并和解码装置的方框图；

图 7是根据本发明的用于实现针对已网络编码的分组的策略 2的软合并和解码装置的方框图；

图 8是根据本发明的用于实现针对已网络编码的分组的策略 3的软合并和解码装置的方框图；以及

图 9是说明根据本发明的网络编码软合并的性能的仿真曲线图。具体实施方式

下面将结合附图来详细描述本发明的优选实施例。

图 2是根据本发明的釆用软合并的网络编码重传的示意图。

如图 2所示，根据本发明，作为示例，针对 UE1 , 网络编码软合并是使用接收到的分组 Pl、 P2和已网络编码的分组 PI @ P2由 MAP (最大后验概率准则）的基本原理来估计 Pl。在接收设备 1处，所接收到的 Pl、 P2是构成所接收到的已网络编码的分组 PI Θ Ρ2的两个分组。这里，作为示例，在接收设备 1处，符号 X表示 Pl，即接收设备 1要解码的分组，在上次传输中错误，而 P2在接收设备 2处错误。在重传过程中，为节省传输资源，将 Pl、 P2通过 P1 ® P2在一个分组内重传给 UE1和 UE2。因此，需要利用根据本发明的软合并方式来对其进行解码。下面将主要针对 PI的解码过程来对本发明进行示例性描述。图 3是根据本发明的在利用网络编码实现组播重传的通信系统的移动终端中对分组进行解码的方法的流程图。

如图 3所示，在步骤 301，在新分组时间间隔，移动终端从基站接收分组。在步骤 303，移动终端读取接收到的分组中所包括的编码指示位。在步骤 305 ,根据所接收到的分组中所包括的编码指示位来判断所接收到的分组是否为已网络编码的分组。

如果所接收到的分组为未网络编码的单个分组，可以分为以下两种情况：

情况 1. 1 : 所接收到的单个分组 P1是新分组

如果接收到的分组是新到达的分组，则通过接收到的分组 P1利用经典 MAP检测来计算符号似然率和进一步计算比特似然率（LLR)。

对于已经经过了瑞利衰落信道的一个接收到的分组，在该分组中的一个接收到的符号是- y = hs + n

该符号的对数符号似然率可通过等式 (2)得到-

其中，是在当前调制类型（如 BPSK， QPS , 16QAM, 64QAM等）下的该符号的第 i个可能值。 h' 是信道的估计。 _σ是噪声的方差是信噪比。

因此，在该符号中的比特 j的对数比特似然率是：

由于之前还未接收到，由发送设备（可以是基站， '也可以是中继站，并且可以是移动终端）发送的比特序列被假定为等概率的，因为:

log∑exp(iZR(_S,.))- log _W(I R(_Sl )

图 5a示出了针对单个新分组的信道解码的方框图。在通过以上操作得到分组 P1的各比特的似然率 z ? ) (初始软信息）之后，将该似然率序列输入到信道解码器。在信道解码后，可得到如下输出：输出 (1)： ri比特的用户数据的 LLR软信息；输出（2) : 对（1)进行硬判决得到的匕特的 "0"或 " 1 " 用户数据输出（3) : m比特 (m>n) 所有编码位的软信息估计值 ?|fe), = l,..._w，即估计软信息；输出（4) : n比特的反馈量 w的最后一次迭代值，即输出反馈值。输出（1)在后续处理不需使用，因此在图 5a中没有标出。对输出（2)进行 CRC (循环冗余校验）比特校验。如果 CRC校验为一致，则存储输出（2)，丢弃输出（3) 和输出（4)。如果 CRC校验为不一致，则将输出（3)和输出（4)存储在存储装置以备后续处理，例如本发明的软合并处理，且该移动终端向基站反馈否定应答 NACK要求重传当前分组。上述情况 1. 1的整个过程是本领域已知的一般性过程。在图 3中，如在步骤 317检索到无先前接收到的同一分组（其为接收到的单个新分组），则由步骤 305直接进入步骤 319，对此不再赘述。情况 1. 2 : 所接收到的单个分组是单个重传分组

如图 3所示，如果判定接收到的是单个分组，且在步骤 317搜索到有相同分组先前接收到的版本（表明接收到的单个分组为单个重传分组），则执行经典软合并，即对所述未网络编码的单个重传分组的软信息与先前所接收到的相应分组的软信息进行软合并。

图 5b是示出了针对单个重传分组的利用经典合并的软合并和解码装置的方框图。

如图 5b所示，首先计算平均对数符号似然率： LLR (s) = (LLR, (S) + LLR₂ (s)) /2 (4)

然后，使用该新 ΖΖ^ϊ来通过等式（3 )产生 Ζϋφ) (初始软信息），其中 LL (s)是针对当前接收到的分组 PI中的符号的似然率，而 LLR₂ (s) 是所存储的先前接收到的相同分组 PI的符号的似然率。

在逐符号进行软合并之后，结果输入等式（3)，获得的比特似然率序列（初始软信息）输入信道解码器，执行信道解码和进行硬判决。然后，在步骤 319，校验该分组的 CRC比特。在步骤 321，如果该 CRC校验是一致的，则存储输出（2)。在步骤 323和 325，如果 CRC校验仍然为不一致的，则保存输出（3)和（4)以备后续处理，例如本发明的软合并处理，且该移动终端向基站发送 NACK, 要求再次重传当前的分组，只要重传次数未超过预定的阈值。如果断定所接收到的分组是已网络编码的分组，则在步骤 307，则判断构成已网络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组，这分为以下两种情况

情况 2. 1 构成已网络编码的分组的两个分组中不存在要解码的分组

在移动终端断定接收到的分组是已网络编码的分组的之后，则移动终端继续读取网络编码系数来识别该已网络编码的分组由哪些原始分组构成，进而判断构成已网络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组。在步骤 309，如果断定构成已网络编码的分组的两个分组均已经被正确解码，则丢弃该已网络编码的分组，以便简化接收过程。情况 2. 2：构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组

在步骤 311，如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组，则对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并，并对所述要解码的分组进行解码，稍后将结合用于实现针对已网络编码的分组的策略 1、 2 和 3的软合并和解码过程的软合并和解码装置来对此进行具体描述。在步骤 313，对解码后的分组进行 CRC校验以判定是否解码正确。在步骤 315，如果解码正确，则对正确解码后的分组进行存储。图 4是根据本发明的在利用网络编码实现组播重传的通信系统的移动终端的方框图。

如图 4所示，根据本发明的移动终端包括：接收装置 401、第一判断装置 403、第二判断装置 405、软合并和解码装置 407、分组存储装置 409、重传请求装置 411和分组丢弃装置 413。接收装置 401从基站接收分组。第一判断装置 403根据所接收到的分组中所包括的编码指示位，判断所接收到的分组是否为已网络编码的分组。如果断定所接收到的分组是已网络编码的分组，则第二判断装置 405判断构成已网络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组。如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组，则软合并和解码装置 407对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和该已网络编码的分组的软信息进行软合并，并对该要解码的分组进行解码。如果断定所接收到的分组为未网络编码的单个重传分组，则软合并和解码装置 407 对该未网络编码的单个重传分组的软信息与先前所接收到的相应分组的软信息进行软合并，并对该未网络编码的单个重传分组进行解码。如果构成已网络编码的分组的两个分组中的要解码的分组被正确解码，则分组存储装置 409存储该正确解码后的分组。如果所接收到的未网络编码的单个重传分组被正确解码，则该分组存储装置 409存储该正确解码后的分组。如果构成已网络编码的分组的两个分组中的要解码的分组未被正确解码，则重传请求装置 411继续请求对该要解码的分组的重传。如果所接收到的未网络编码的单个重传分组未被正确解码，则重传请求装置 411继续请求对该未网络编码的单个重传分组的重传。如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中不存在要解码的分组，则分组丢弃装置 413丢弃该已网络编码的分组。下面将结合图 6、图 7和图 8分别描述在断定接收到的分组为已网络编码的分组时、用于实现针对已网络编码的分组的策略 1、 2、 3的软合并和解码装置的方框图。

策略 1 :

如先前的图 2所示，当构成已网络编码的两个分组之一正确而另一个错误时，可以使用前面接收到的分组 Pl、 P2和新接收到的被重传的已网络编码的分组来估计 Pl。需要指出的是，当形成前面的传输的 P1和 P2均错误时，也可以采用以下的软合并策略。

根据基本 MAP原则，在接收到 P1 @ P2后， P1中 bl的对数比特似然

由于 ₂是从和中推导出的， δ_)φ2的概率与&,和& ₂的概率相关。表 1示出了、和 ₂的所有可能值。在表 1中，上述等式的分子包含下面两行的概率，而分母包含上面两行的概率。表 1 : 传输的比特的可能值

k b₂ ¾Φ2

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

因此， LLR„

在分子和分母同除以 [j _lffi2 I b_m2 - 0]P(b_} = 0)P(b₂ - 0)，其转变为： L_LR，、

一 τ (h、 , _1nff exp(LLR{b_W2))+ Qxp{L_a(b₂)) 其中，表示的先验软信息。由于已经接收到^

0、

和，该先验软信息由估计软信息 Hfe)和

该估计信息 iJW 和是先前对接收到的分组 P1和 P2的进行信道解码后所获得的输出软信息。因此， LLRU变为: (5)

策略 1的软合并和解码过程如图 6所示。如图 6所示，实现策略 1的软合并和解码装置包括：读取装置，读取存储的针对构成已网络编码的分组 P1@P2的两 1^分组 P1和 P2的各自的 m比特的估计软信息和 i?，( )，所述估计软信息 Hfo)和 ^，( )是先前对接收到的所述两个分组 P1和 P2分别进行信道解码后所获得的输出软信息（3); 获取装置（等式（2)和等式 (3))，获取针对当前接收到的已网络编码的分组 P1④ P2的 m比特当前软信息 _Ζ ^δ_1φ2)，即初始软信息；预处理装置（等式（5))，

以及该已网络编码的分组 PI ®P2的初始软信息 LL?(6，_ffi2)进行预处理，并将逐比特预处理后的 m比特的 Jj?" 软信息序列输入信道解码器；以及信道解码器，利用预处理的结果 ZZT( )直接对要解码的分组 P1进行信道解码。

总之，根据策略 1，在接收到 P1@P2之后，为了得到单个分组的软合并信息，由等式（5) 来推导出信道解码器针对 P1的输入。逐比特合并后，将整个分组的软信息序列输入信道解码器，在对 P1的进行信道解码和硬判决之后，得到 n比特 " 0"或 " 1"数据比特，对 P1数据比特进行 CRC校验。如果 CRC校验是一致的，则存储 P1数据比特。如果 CRC 校验仍为不一致的，则该移动终端发送 NACK，要求再次重传 PI。

从图 6中可以注意到，仅预处理器等式（5) 特别用于该网络编码和信道联合解码策略，该策略并不复杂。如需降低运算量，可采用等式（5- a)的 max近似算法，近似算法比精确算法性能低 0.5dB。

LLR' LLR' (έ, ) + msix(LLR(b_m2 ), LLR' (b₂ )) - max(0, LLR(b_W2 ) + LLR' (b₂ )) ( 5—a) 策略 2:

此此外外，，可以首先估计 , 。在接收到 P1@P2时， P1©P2中的 ,的对数比特似然率为:

其中，等式（6)的分子包含表 1中中间两行的概率，而分母包含第

-和第四行的概率。因此，等式（6) 转变为：

_LLR,_(b )―

在分子和分母处除以 P[y_w2 I b ₂ = )p(_b] = )_P{b₂ = 0)，则 r_rP,(_h \ _ _1ntr exp(ZZi?fe_e2 )+ X_g 》+ Gxp{LLR(b_iB2)+ L_a {b, ))

{^im) °^S l ₊ exp( _a( ₊4(¾))

= LLRip )+ _}ogexp( ( )+exp( (6 ))

其中， θ P2到达时由等式（2)、 (3)

所推导出的已网络编码的分组的对数比特似然率。先验概率的函数 w(b_im ) = log ^eXp( )) ^e„ ) (7)包括 _¾1和的先验概率，因此其被输； l + exp( fe)+ fe)) ^{1 2}

入为 6_lffi2的先验软信息。在等式（7)中， L_a(bX b n=l，2,是 PI和 P2的先验概率，来自于其信道解码器的反馈信息最后一次迭代值输出。如需降低运算量，可釆用等式（7- a)的 max近似算法。

w (& _lffi2 ) « max(w' (&, ), w' (b₂ )) - max(0, w' (ό, )+w' (b₂ )) ( 7-a) 总之，策略 2的软合并和解码过程如图 7所示。如图 7所示，实现策略 2的软合并和解码过程的软合并和解码装置包括：读取装置，读取存储的针对构成已网络编码的分组 P1®P2的两个分组 P1和 P2的反馈信息最后一次迭代值 w' nM fo), 反馈信息最后一次迭代值 M fe)和 π ,)是先前对接收到的所述两个分组 P1和 P2分别进行信道解码后所获得的输出反馈值 (输出（4)); 获取装置（等式 (2)和等式（3))，获取针对当前接收到的巳网络编码的分组 PI ®Ρ2的 m比特当前软信息 LLR(b_W2) , 即初始软信息；预处理装置（等式 7)，将两个分组 P1和 P2

_w，( 进行预处理，并将预处理的结果 _w( ₂)输入信道解码器；信道解码器，利用预处理的结果 _wfe_ffi2)和该已网络编码的分组 P1④ P2的初始软信息 _Ζ (δ_1φ2；)，对该已网络编码的分组 PI ©Ρ2进行信道解码，在硬判决后得到 PI ©Ρ2的数据比特序列；以及网络解码装置（图 7所示的异或装置）进而通过该已网络编码的分组 Ρ1@Ρ·2的数据比特序列与 Ρ2的数据比特序列异或运算对要解码的分组 P1数据比特序列进行网络解码。

在图 7所示的该策略 2中，由于估计的是 ₂，在信道解码之后，需要执行 _1Φ2Φ 来获得 δ,。在对 PI执行信道解码、硬判决和网络解码 0₁₈₂0 之后，对 P1数据比特序列进行 CRC校验。如果 CRC校验是一致的，则存储 P1数据比特序列。如果 CRC校验是不一致的，该 UE发送 NACK, 要求再次重传 Pl。在下次重传时可以将 PI与其他分组进行网络编码。策略 3:

由于先验概率仅仅是基于数据比特的，策略 2的性能并不非常好。类似于策略 1，将该先验概率由针对所有编码比特的后验概率所替代，该后验概率是 P1和 P2的信道解码器的输出 z ？， fe) and LLR'{b₂) o 因此， LLR，(_i ")变为:

, 、 . 、 exp (ILK ' (6, )) + exp (iLR ' .„₂. , , .

LL_{R m})-LLR_{bm2) ₊ lo_{g p(} J (8) 等式（8) 中的软合并信息用作信道解码器的输入。如需降低运算量，可采用等式（8- a)的 max近似算法。

LLR' (έ_1θ2 ) w LLR(b_]@2) + max(LLR' (b, ), LLR' (b₂》― max(0， LLR'{b_x ) + LLR' {b₂》（8—a) 策略 3的软合并和解码过程如图 8所示。如图 8所示，实现策略 3的软合并和解码装置包括：读取装置，读取存储的针对构成已网络编码的分组 PI ® P2的两个分组 P1和 P2的各自的 m比特的估计软信息 Ji?^) 和 ?'( )，所述估计软信息

'(b₂)是先前对接收到的所述两个分组 P1和 P2分别进行信道解码后所获得的输出软信息（3); 获取装置（等式 (2)和等式（3) )，获取针对当前接收到的已网络编码的分组 P1®P2的 m比特当前软信息 _Ζ (έ_1β2；)，即初始软信息；预处理装置（等式（8))，将所读取的 m比特的估计软信息和 zJ ?' )、以及该已网络编码的分组 PI ® P2的初始软信息 J?( ₂)进行预处理，并将预处理的结果 £^，(^₂)输入信道解码器；信道解码器，利用预处理的结果 ^ ?，.( ₂)对该已网络编码的分组 PI @ P2进行信道解码，在硬判决后得到 PI ® P2的数据比特序列；以及网络解码装置（图 8所示的异或装置），进而通过该已网络编码的分组 P1 @ P2的数据比特序列与 P2的数据比特序列异或运算对要解码的分组 P1数据比特序列进行网络解码。

'总之，在信道解码和硬判决之后，对 P1数据比特序列进行 CRC校验，如果 CRC校验是一致的，则存储 P1数据比特序列。如果 CRC校验仍为不一致的，则该移动终端发送 NACK, 要求再次重传 Pl。

根据本发明，设计软合并算法将提高网络编码重传策略的接收性能；且软合并策略 1仅在信道解码器前增加一个预处理模块，解码过程相对于单个分组解码过程并不复杂；对于策略 2、 3，除预处理模块，还需在信道解码器后增加逐位异或的网络解码模块，该模块运算量很小；综上，软合并算法使得网络编码重传策略更为实用。图 9是说明根据本发明的网络编码软合并的性能的仿真曲线图。策略 1-3的仿真结果如图 9所示，其中策略 3是本发明所提出的三种策略中的最佳性能的策略。这里是利用 1/3比率的 3460比特 turbo解码器所得到的结果。本发明的这些策略还可应用于其他信道编码。这里，分组通过瑞利信道。采用精确信道估计。最大迭代次数为 8。在该图 9中， NC ARQ是对利用网络编码的分组来实现组播重传而无软合并的方式，这是背景技术中提到的本申请人的提出的在先申请 PCT国际申请 PCT/CN2008/001442所呈现的方案。图 9所示的传统 HARQ (混合自动重传请求）是经典的合并单个重传分组的软合并。

从图 9中可以看到，在低于 2db的较低的 SNR值之下，本发明的 NC HARQ均优于 NC ARQ。在- 2. 5和 -1. 2db之间，本发明的 NC HARQ甚至可优于传统 HARQ。在 PER- 1CT²上，本发明的 NC HARQ优于 NC ARQ大约 2. 4db，并且仅比传统 HARQ差大约 0. 3dB,同时在该重传周期节省了一半的传输资源。如釆用近似算法，仅需在信道解码器前增加运算量很小的预处理模块，仅包括最大值计算和加减运算。根据经验数据，近似算法性能比精确算法约低 0. 5dB，仿真图中没有绘出。相对于 NC ARQ, 在 PER = 10_²上，可在使用相同传输资源的情况下，获得优于 NC ARQ约 1. 9dB 的接收性能。相对于传统 HARQ，在 PER二 10— ²上，接收性能比传统 HARQ 差大约 0. 8dB，但同时可在此重传周期获得 50%的资源节省。

尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可 '以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims

1、一种在利用网络编码实现组播重传的通信系统的接收设备中 5 对分组进行解码的方法，包括：

接收从发送设备发送来的分组；

根据所接收到的分组权中所包括的编码指示位，判断所接收到的分组是否为己网络编码的分组；

如果断定所接收到的分组是已网络编码的分组，则判断构成已网 10 络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组；以及

如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组，则对构成已网络编码的分组的两个分组求各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并，并对所述要解码的分组进行解码。

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：如果所述要解码的 15 分组被正确解码，则存储该正确解码后的分组。

3、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：如果所述要解码的分组未被正确解码，则继续请求对所述要解码的分组的重传。

4、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：如果断定所接收到的分组为未网络编码的单个重传分组，则对所述未网络编码的单个重

20 传分组的软信息与先前所接收到的相应分组的软信息进行软合并，并对所述未网络编码的单个重传分组进行解码。

5、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：如果所接收到的未网络编码的单个重传分组被正确解码，则存储该正确解码后的分组。

6、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：如果所接收到的未 25. 网络编码的单个重传分组未被正确解码，则继续请求对所述未网络编码的单个重传分组的重传。

7、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中不存在要解码的分组，则丢弃所述己网络编码的分组。

30 8、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并的步骤包括：

读取存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的估计软信息，所述估计软信息是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出软信息；

获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；以及

对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理，并将预处理的结果输入信道解码器，以便直接对要解码的分组进行解码。

9、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并的步骤包括：

读取先前存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值，所述反馈信息最后一次迭代值是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出反馈值；获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；对所读取的针对所述两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值进行预处理，并将预处理的结果和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息输入信道解码器，以便对所述已网络编码的分组进行信道解码，并对所述要解码的分组进行网络解码。

10、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并的步骤包括：

获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述己网络编码的分组的初始软信息进行预处理，并将预处理的结果输入信道解码器，以便对所述已网络编码的分组进行信道解码，并对所述要解码的分组进行网络解码。

11、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：所述软信息为针对分组中每个比特的对数比特似然率。

12、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：所述网络编码为异或运算。

13、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于：所述接收设备是移¾)终端，并且所述发送设备是基站、中继站或者移动终端。

14、一种在利用网络编码实现组播重传的通信系统的接收设备，包括：

接收装置，接收从发送设备发送来的分组；

第一判断装置，根据所接收到的分组中所包括的编码指示位，判断所接收到的分组是否为已网络编码的分组；

第二判断装置，如果断定所接收到的分组是已网络编码的分组，则判断构成已网络编码的分组的两个分组中是否存在要解码的分组；以及

软合并和解码装置，如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中存在要解码的分组，则对构成已网络编码的分组的两个分组各自的软信息和所述已网络编码的分组的软信息进行软合并，并对所述要解码的分组进行解码。

15、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于还包括：分组存储装置，如果所述要解码的分组被正确解码，则存储该正确解码后的分组。

16、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于还包括：重传请求装置，如果所述要解码的分组未被正确解码，则继续请求对所述要解码的分组的重传。

•17、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：如果断定所接收到的分组为未网络编码的单个重传分组，则所述软合并和解码装置对所述未网络编码的单个重传分组的软信息与先前所接收到的相应分组的软信息进行软合并，并对所述未网络编码的单个重传分组进行解码。

18、根据权利要求 15所述的接收设备，其特征在于：如果所接收到的未网络编码的单个重传分组被正确解码，则所述分组存储装置存储该正确解码后的分组。

19、根据权利要求 16所述的接收设备，其特征在于：如果所接收到的未网络编码的单个重传分组未被正确解码，则所述重传请求装置继续请求对所述未网络编码的单个重传分组的重传。

20、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于还包括：分组丢弃装置，如果断定构成已网络编码的分组的两个分组中不存在要解码的分组，则丢弃所述已网络编码的分组。

21、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：所述软合并和解码装置包括：

读取装置，读取存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的估计软信息，所述估计软信息是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出软信息；

获取装置，获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；以及

预处理装置，对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理；以及

信道解码器，用于输入预处理的结果并直接对要解码的分组进行解码。

22、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：所述软合并和解码装置包括：

读取装置，读取先前存储的针对构成已网络编码的分组的两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值，所述反馈信息最后一次迭代值是先前对接收到的所述两个分组分别进行信道解码后所获得的输出反馈值；

获取装置，获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；预处理装置，对所读取的针对所述两个分组的各自的反馈信息最后一次迭代值进行预处理；

信道解码器，用于输入预处理的结果和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息，并对所述已网络编码的分组进行信道解码；以及

网络解码装置，用于对所述要解码的分组进行网络解码。

23、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：所述软合并和解码装置包括：

获取装置，获取针对当前接收到的所述已网络编码的分组的初始软信息；

预处理装置，对所读取的针对所述两个分组的各自的估计软信息和所获取的针对所述已网络编码的分组的初始软信息进行预处理；信道解码器，用于输入预处理的结果，并对所述已网络编码的分组进行信道解码；以及

网络解码装置，用于对所述要解码的分组进行网络解码。

24、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：所述软信息为针对分组中每个比特的对数比特似然率。

25、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：所述网络编码为异或运算。

26、根据权利要求 14所述的接收设备，其特征在于：所述接收设备是移动终端，并且所述发送设备是基站、中继站或者移动终端。

27、一种包括发送设备和根据权利要求 14所述的接收设备的通信系统。

28、根据权利要求 27所述的通信系统，其特征在于：所述接收设备是移动终端，并且所述发送设备是基站、中继站或者移动终端。