CN116980072A - 通信方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了通信方法、通信装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品。本申请提供的技术方案可以应用于扩展现实XR业务或其他低时延业务。本申请的技术方案中,第一通信设备接收到第一反馈信息之后,可以基于该第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型,然后使用该网络编码类型对数据包进行编码。本申请的技术方案中,该第一反馈信息所指示的丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包,即根据该第一反馈信息确定的网络编码方案可以解决在无线通信系统的数据传输过程中的随机数据错误和/或连续数据错误问题,提高数据传输的性能。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,尤其涉及通信方法、通信装置、计算机存储介质和计算机程序产品。
背景技术
对于扩展现实(extended reality,XR)业务而言,需要在一定的时延范围内确保一帧数据可以被正确接收,即需要保证该帧数据的完整性,这样才能保证用户的业务体验。然而一帧数据通常包含大量的数据包,一部分数据包可能会受无线信道的影响发生比特错误,而且这部分数据包中的传输块(transport block,TB)在时延范围内可能无法完成重传,导致损害该帧数据的完整性,影响系统传输性能。
一种改善无线通信系统中传输性能的技术中,发送端使用预设的网络编码类型和该网络编码类型对应的生成矩阵参数对若干个大小相同的数据包进行网络编码,并发送编码所得的若干个编码数据包;接收端接收到这若干个编码数据包中足够数量的编码数据包的情况下就可以译码得到发送端进行编码的若干个数据包。
虽然使用上述网络编码技术能够在一定程度上提高数据包的传输可靠性,但是随着业务对数据包传输可靠性需求的提升,还需要提高数据的传输性能。
发明内容
本申请提供了通信方法、通信装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品,可以用来提升数据的传输性能。
第一方面,本申请提供一种通信方法,该通信方法可以应用于第一通信设备中。该通信方法包括:接收来自第二通信设备的第一反馈信息,所述第一反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型,所述丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包;根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型;使用所述网络编码类型对K个数据包进行网络编码,得到F个编码数据包,K为正整数,F为大于或等于K的整数;向所述第二通信设备发送所述F个编码数据包。
该方法中,第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型,可以理解为:第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间传输的数据包的丢包类型,包含随机丢包和/或连续丢包类型。
该方法中,可以先预设多种网络编码类型,并预设好每种网络编码类型与丢包类型之间的映射关系。为了描述方便,将该映射关系称为第一映射关系。这样,第一通信设备可以先确定其与第二通信设备之间的数据包的丢包类型,然后基于该丢包类型和预设的第一映射关系确定应使用的网络编码类型,并使用该网络编码类型来对待发送的数据包进行网络编码。
例如,当丢包类型包括随机丢包时,可以运用系统MDS编码方式对K个数据包进行编码。又如,当丢包类型包括连续丢包时,可以运用等间距异或网络编码的方式或者Martinian&Trott码对K个数据包进行编码。再如,当丢包类型包括随机丢包和连续丢包时,可以运用系统MDS编码方式和等间距异或网络编码联合的方式对K个数据包进行编码,也可以参考使用其他的streaming码。
这样基于第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型选择的网络编码类型可以更好地对信道中的丢包进行纠错,从而有利于提高通信可靠性。
该方法中,运用的网络编码方案可以适用于随机丢包和/或连续丢包的丢包类型。也就是说,本申请所用的网络编码方案既可以对随机丢包进行纠错,也可以对连续丢包进行纠错,还可以对随机丢包和连续丢包进行纠错,可以解决在无线通信系统的数据传输过程中的随机数据错误和连续数据错误问题,提高数据传输的性能。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,所述第一反馈信息还用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述丢包类型的丢包数量。
相应地,通信方法还可以包括:根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量确定所述网络编码类型的生成矩阵的参数,然后根据所述网络编码类型和所述生成矩阵的参数对所述K个数据包进行网络编码,得到所述F个编码数据包。
该方法中,还可以预设网络编码类型对应的生成矩阵的参数与丢包数量之间的映射关系。为了描述方便,将该映射关系称为第二映射关系。这样,第一通信设备基于丢包类型确定网络编码类型之后,可以基于丢包数量和该第二映射关系确定该网络编码类型对应的生成矩阵的参数,并使用该网络编码类型和该参数来对待发送的数据包进行网络编码。
其中,网络编码类型的生成矩阵指的是对所述K个数据包编码时所用的系数矩阵。
生成矩阵的参数可以包括行数、列数和系数,行数对应K,列数对应F,系数指的是该生成矩阵中每一行每一列的元素,即包括K×F个元素。
在一些方式中,K的取值可以是预先设置好的,这种情况下,可以仅需基于丢包数量确定列数和系数。
在另一些方式中,F的取值可以是预先设置好的,这种情况下,可以进行基于丢包数量确定行数和系数。
该方法中,第一通信设备根据确定丢包数量确定生成矩阵的参数,并基于该生成矩阵的参数进行编码得到F个编码数据包,使得第二通信设备可以对这F个编码数据包进行正确译码得到K个原数据。这样不仅可以避免当丢包数量偏大而通过生成矩阵编码得到的编码数据包个数偏小时,导致第二通信设备基于编码数据包也无法恢复出原数据的情况,还可以避免当丢包数量偏小而通过生成矩阵编码得到的编码数据包个数偏大时,造成码率较低,即丢包率较大或吞吐量较小的问题。
结合第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括第一子信息和第二子信息,所述第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包,所述第二子信息用于指示所述第一子信息所指示的丢包类型的丢包数量。
该方法中,第一子信息可以为一个字段,该字段可以包括1个比特位。
第二子信息也可以为一个字段,该字段用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包的数量。
该方法中,第一通信设备根据该第一反馈信息可以直接获知信道中随机丢包或连续丢包的数量,然后基于随机丢包或连续丢包的数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括第一子信息和第二子信息,所述第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,所述第二子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
该方法中,第一子信息可以为一个字段,该字段包含第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,该字段的长度通常设置为一个定值,由固定的比特数表示,字段的最大值不超过发送的数据包总数。例如,当发送数据包个数为8时,可以选择为4bit,当第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量为2时,该字段可以为0010。
第二子信息也可以为一个字段,该字段包含第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量,该字段的长度通常设置为一个定值,由固定的比特数表示,字段的最大值不超过发送的数据包总数。例如,当发送数据包个数为8时,可以选择为4bit,当第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量为2时,该字段可以为0010。
该方法中,第一通信设备可以基于丢包数量确定丢包类型。例如,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量大于或等于第一预设丢包数量阈值,且第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量小于第二预设丢包数量阈值时,可以确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包。如果第一预设丢包数量阈值和第二预设丢包阈值都满足,即丢包类型包括连续丢包和随机丢包。其中,第一预设丢包数量阈值和第二预设丢包数量阈值可以为任意非负整数,一种特例是均为0。
该方法中,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定信道中随机丢包和连续丢包的数量,然后基于随机丢包的数量和连续丢包的数量确定丢包类型进而确定网络编码类型,以及基于随机丢包的数量和连续丢包的数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和时延均满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据的传输效率和纠错能力。
结合第一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括第五子信息。
所述第五子信息用于指示指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包时,所述第一反馈信息还包括第六子信息,所述第六子信息用于指示随机丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包时,所述第一反馈信息还包括第七子信息,所述七子信息分别用于指示连续丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型包括随机丢包和连续丢包的融合丢包类型时,所述第一反馈信息还包括第八子信息和第九子信息,所述第八子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,所述第九子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
该方法中,第五子信息中可以通过字段来表征。例如,第五子信息可以通过两个比特位来表征。
该方法中,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定信道中随机丢包和/或连续丢包的数量,然后基于随机丢包的数量和/或连续丢包的数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据的传输效率和纠错能力。
结合第一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括M个子信息,所述M个子信息与M个数据包一一对应,所述M个数据包为所述第一通信设备在接收所述第一反馈信息之前向所述第二通信设备发送的数据包,所述M个子信息中每个子信息用于指示所述M个数据包中对应的数据包是否丢包,M为正整数。
相应地,所述方法还包括:根据所述M个子信息确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
该方法中,当M个子信息中包括不相连的数据包发生丢包时,将这些不相连的数据包的丢包类型确定为随机丢包,并将这些发生丢包且不相连数据包的个数确定为随机丢包的数量。当M个子信息中包括相连的数据包发生丢包时,将这些相连的数据包的丢包类型确定为连续丢包,并将这些发生丢包且相连的数据包的个数确定为连续丢包的数量。可选地,这M个子信息中还可以同时包括随机丢包和连续丢包的情况。
该方法中,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定信道中随机丢包和/或连续丢包的数量,然后基于随机丢包的数量和/或连续丢包的数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据的传输效率和纠错能力。
结合第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述M个子信息中每个子信息由1个比特表示。
该方法中,这M个子信息中的每个子信息都可以用一个比特位来表征,构成一个比特位图。
这样第一通信设备不仅可以根据这M个子信息中的每个子信息的字段的信息确定丢包的类型和数量,还可以根据这M个子信息中字段为“1”的子信息确定具体是哪个数据包丢包。
结合第一种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,所述第一反馈信息还包括以下信息中至少一种:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在所述总和中所占的第一比例,所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在所述总和中所占的第二比例;
相应地,所述方法还包括:
根据所述第一比例和所述第二比例中至少一个比例以及所述总和确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
例如,假设随机丢包与连续丢包的丢包数量的总和为L,且第一比例为a,L为正整数,a的取值范围为[0,1],则通过计算L×a就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,以及通过计算L×(1-a)就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
该方法中,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定信道中随机丢包和/或连续丢包的数量,然后基于随机丢包的数量和/或连续丢包的数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据的传输效率和纠错能力。
结合第一种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括以下信息:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率;
相应地,所述方法还可以包括:根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
根据第一状态转移概率α(由正确状态到错误状态的转移概率)和第二状态转移概率β(由错误状态到正确状态的转移概率),可以等效估计出具体的丢包情况,信道的丢包率可以表征为P=1-β/(α+β),α、β和P的取值范围分别为0至1;通过对应的丢包情况,可以通过计算机模拟以及估计得到连续丢包的数量和随机丢包的数量。进一步地,可以基于连续丢包的数量和随机丢包的数量确定丢包类型。
结合第八种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,所述信道模型为吉尔伯特-埃利奥特(Gilbert-Elliot,GE)信道模型。
相应地,所述第一反馈信息还包括以下信息:所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
所述根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述丢包类型和所述丢包类型的丢包数量,包括:α(由正确状态到错误状态的转移概率)、第二状态转移概率β(由错误状态到正确状态的转移概率)、所述正确状态下的错误概率ε0和所述错误状态下的正确概率ε1确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。其中,α、β、ε0和ε1的取值范围分别为0至1。
利用GE信道模型的参数,同理可以表征信道的丢包率,可以通过计算机模拟以及估计得到连续丢包的数量和随机丢包的数量。
进一步地,可以基于连续丢包的数量和随机丢包的数量确定丢包类型。
结合第一种至第九种中任一种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,所述第一反馈信息具体用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在第一时段中的丢包类型和丢包数量。
相应地,所述方法还包括:接收来自所述第二通信设备的S个反馈信息,所述S个反馈信息与S个时段一一对应,所述S个时段不包含所述第一时段,所述S个反馈信息中每个反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述S个时段中对应时段内的丢包类型和丢包类型的丢包数量,S为正整数。
所述根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型,包括:根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型和所述S个反馈信息所指示的丢包类型确定所述网络编码类型。
所述根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量确定所述网络编码类型的生成矩阵的参数,包括:根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量确定所述生成矩阵的参数。
该方法中,第一通信设备可以根据第一反馈信息和S个反馈信息确定第一通信设备与第二通信设备分别在第一时段和S个时段的丢包类型和丢包数量,进而可以确定第一时段和S个时段的所使用的网络编码类型的生成矩阵的参数。这样,第一通信设备可以对多个时段的数据包进行编码,使得在确保这多个时段中每个时段的丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证每个时段的网络编码的码率最高,从而提高数据的传输效率和纠错能力。
结合第十种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量确定所述生成矩阵的参数,包括:对所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量进行预设处理,得到第一丢包数量,所述预设处理包括以下处理中一种或多种:求平均值处理,回归处理、拟合处理、加权平均处理;根据所述第一丢包数量确定所述生成矩阵的参数。
该方法中,先对第一反馈信息和S个反馈信息进行预处理得到第一丢包数量,然后基于该第一丢包数量确定所述生成矩阵的参数。也就是说,这里只需要根据第一丢包数量确定一个网络编码方案的生成矩阵,且该生成矩阵的参数可以同时适用于第一时段和其它S个时段,与前述每个时段都确定一次生成矩阵的参数相比,编码效率更高。
第二方面,本申请提供了一种通信方法,该通信方法可以应用于第二通信设备中。该通信方法包括:向第一通信设备发送第一反馈信息,所述第一反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型,所述丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包;接收来自所述第一通信设备的F个编码数据包,所述F个编码数据包为所述第一通信设备对K个数据包进行网络编码得到的数据包,所述第一通信设备进行所述网络编码所使用的网络编码类型为所述第一通信设备基于所述第一反馈信息指示的丢包类型确定的,K为正整数,F为大于或等于K的整数。
该方法中,F个编码数据包是第一通信设备先基于第一反馈类型确定网络编码类型,然后使用该网络编码类型得到的编码数据包。
作为示例,当丢包类型包括随机丢包时,F个编码数据包可以为第一通信设备运用系统MDS编码方式对K个数据包进行编码得到的编码数据包。当丢包类型包括连续丢包时,F个编码数据包可以为第一通信设备运用等间距异或网络编码的方式对K个数据包进行编码得到的编码数据包。当丢包类型包括随机丢包和连续丢包时,F个编码数据包可以为第一通信设备运用系统MDS编码方式和等间距异或网络编码的方式对K个数据包进行编码得到的编码数据包。
该方法中,第二通信设备向第一通信设备发送该第一反馈信息,使第一通信设备接收到该第一反馈信息后可以根据第一反馈信息所指示的丢包类型来选择合适的网络编码类型对K个数据包进行编码,进而可以更好地对信道中的丢包进行纠错,从而有利于提高通信可靠性。
该方法中,第一反馈信息中所指示的丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包,使第一通信设备可以运用合适的网络编码方案对随机丢包和/或连续丢包的丢包类型进行纠错,也就是说,本申请既可以对随机丢包进行纠错,也可以对连续丢包进行纠错,还可以对随机丢包和连续进行纠错,可以解决在无线通信系统的数据传输过程中的随机数据错误和连续随机错误问题,提高数据传输的性能。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,所述第一反馈信息还用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述丢包类型的丢包数量。相应地,所述第一通信设备进行所述网络编码所使用的网络编码类型的生成矩阵的参数为所述第一通信设备基于所述第一反馈信息指示的丢包数量确定的。
该方法中,网络编码类型的生成矩阵指的是第一通信设备对所述K个数据包编码时所用的矩阵。
生成矩阵的参数可以包括行数、列数和系数,行数对应K,列数对应F,系数指的是该生成矩阵中每一行每一列的元素,即包括K×F个元素。
在一些方式中,K的取值可以是预先设置好的,这种情况下,可以仅需基于丢包数量确定列数和系数。
在另一些方式中,F的取值可以是预先设置好的,这种情况下,可以进行基于丢包数量确定行数和系数。
该方法中,第一通信设备根据确定丢包数量确定生成矩阵的参数,并基于该生成矩阵的参数进行编码得到F个编码数据包,使得第二通信设备可以对这F个编码数据包进行正确译码得到K个原数据。这样不仅可以避免当丢包数量偏大而通过生成矩阵编码得到的编码数据包个数偏小时,导致第二通信设备基于编码数据包也无法恢复出原数据的情况,还可以避免当丢包数量偏小而通过生成矩阵编码得到的编码数据包个数偏大时,造成码率较低,即丢包率较大或吞吐量较小的问题。
结合第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括第一子信息和第二子信息,所述第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包,所述第二子信息用于指示所述第一子信息所指示的丢包类型的丢包数量。
该方法中,第一子信息可以为一个字段,该字段可以包括1个比特位。
第二子信息也可以为一个字段,该字段用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包的数量。
该方法中,该第一反馈信息可以包括信道中随机丢包或连续丢包的数量,使第一通信设备可以基于该第一反馈信息中的丢包情况确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括第一子信息和第二子信息,所述第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,所述第二子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
该方法中,第一子信息可以为一个字段,该字段包含第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,该字段的长度可以根据随机丢包的丢包数量来确定。例如,当第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量为2时,该字段的长度可以为2比特。
第二子信息也可以为一个字段,该字段包含第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量,该字段的长度可以根据连续丢包的丢包数量来确定。例如,当第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量为4时,该字段的长度可以为4比特。
该方法中,该第一反馈信息可以包括信道中随机丢包和连续丢包的数量,使第一通信设备可以基于该第一反馈信息中的丢包情况确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和时延均满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括第五子信息。
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包时,所述第一反馈信息还包括第六子信息,所述第六子信息用于指示随机丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包时,所述第一反馈信息还包括第七子信息,所述第七子信息用于指示连续丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型包括随机丢包和连续丢包的融合丢包类型时,所述第一反馈信息还包括第八子信息和第九子信息,所述第八子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,所述第九子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
该方法中,第一子信息中可以通过字段来表征。例如,第一子信息可以通过两个比特位来表征。
该方法中,该第一反馈信息中包括信道中随机丢包和/或连续丢包的数量,使第一通信设备可以基于该第一反馈信息中的丢包情况确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括M个子信息,所述M个子信息与M个数据包一一对应,所述M个数据包为所述第一通信设备在接收所述第一反馈信息之前向所述第二通信设备发送的数据包,所述M个子信息中每个子信息用于指示所述M个数据包中对应的数据包是否丢包,M为正整数。
该方法中,当M个子信息中包括不相连的数据包发生丢包时,将这些不相连的数据包的丢包类型确定为随机丢包,并将这些发生丢包且不相连数据包的个数确定为随机丢包的数量。当M个子信息中包括相连的数据包发生丢包时,将这些相连的数据包的丢包类型确定为连续丢包,并将这些发生丢包且相连的数据包的个数确定为连续丢包的数量。可选地,这M个子信息中还可以同时包括随机丢包和连续丢包的情况。
该方法中,该第一反馈信息中包括M个数据包中对应的数据包的丢包情况,使第一通信设备可以根据该第一反馈信息确定信道中随机丢包和/或连续丢包的数量,然后基于随机丢包的数量和/或连续丢包的数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述M个子信息中每个子信息由1个比特表示。
该方法中,这M个子信息中的每个子信息都可以用一个比特位来表征。
这样第一通信设备接收到第一反馈信息之后,不仅可以根据这M个子信息中的每个子信息的字段的信息确定丢包的类型和数量,还可以根据这M个子信息中字段为“1”的子信息确定具体是哪个数据包丢包。
结合第一种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,所述第一反馈信息还包括以下信息中至少一种:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在所述总和中所占的第一比例,所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在所述总和中所占的第二比例。
该方法中,当第一通信设备接收到该第一反馈信息后,可以根据该第一反馈信息确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
例如,假设随机丢包与连续丢包的丢包数量的总和为L,且第一比例为a,L为正整数,a的取值范围为[0,1],则通过计算L×a就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,以及通过计算L×(1-a)就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
该方法中,第一通信设备可以根据第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量确定网络编码类型的生成矩阵的参数,使得在确保丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第一种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,所述第一反馈信息包括以下信息:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率。
根据第一状态转移概率α(由正确状态到错误状态的转移概率)和第二状态转移概率β(由错误状态到正确状态的转移概率),可以等效估计出具体的丢包情况,信道的丢包率可以表征为P=1-β/(α+β),通过对应的丢包情况,可以通过计算机模拟以及估计得到连续丢包的数量和随机丢包的数量。其中,α、β和P的取值范围分别为0至1。
结合第八种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,所述信道模型可以为GE信道模型。相应地,所述第一反馈信息还包括以下信息:所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
所述根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述丢包类型和所述丢包类型的丢包数量,包括:α(由正确状态到错误状态的转移概率)、第二状态转移概率β(由错误状态到正确状态的转移概率)、所述正确状态下的错误概率ε0和所述错误状态下的正确概率ε1确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。利用GE信道模型的参数,同理可以表征信道的丢包率,可以通过计算机模拟以及估计得到连续丢包的数量和随机丢包的数量。其中,α、β、ε0和ε1的取值范围分别为0至1。
结合第一种至第九种中任意一种可能的实现方式,在第十种可能的实现方式中,所述第一反馈信息具体用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在第一时段中的丢包类型和丢包数量。
相应地,所述方法还包括:向所述第一通信设备发送S个反馈信息,所述S个反馈信息与S个时段一一对应,所述S个时段不包含所述第一时段,所述S个反馈信息中每个反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述S个时段中对应时段内的丢包类型和丢包类型的丢包数量,S为正整数。
所述网络编码类型是根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型和所述S个反馈信息所指示的丢包类型确定的。
所述生成矩阵的参数是根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量确定的。
该方法中,第一通信设备接收到第一反馈信息和S个反馈信息之后,可以根据第一反馈信息和S个反馈信息确定第一通信设备与第二通信设备分别在第一时段和S个时段的丢包类型和丢包数量,进而可以确定第一时段和S个时段的所使用的网络编码类型的生成矩阵的参数。这样,第一通信设备可以对多个时段的数据包进行编码,使得在确保这多个时段中每个时段的丢包率和/或时延满足要求的情况下,还可以保证每个时段的网络编码的码率最高,从而提高数据传输质量。
结合第一种至第四种中任意一种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述向所述第一通信设备发送第一反馈信息之前,所述方法还包括:根据第二通信设备从所述第一通信设备接收的M个数据包中每个数据包的丢包状态确定所述第一通信设备至所述第二通信设备的丢包类型和丢包数量,所述丢包状态包括丢包或没丢包,M为正整数。
该方法中,第二通信设备确定第一通信设备至第二通信设备的丢包类型和丢包数量之后,可以基于该丢包类型和丢包数量得到第一反馈信息,然后将第一反馈信息发送给第一通信设备,这样第一通信设备就可以基于该第一反馈信息对数据包进行网络编码。
结合第一种至第四种中任意一种可能的实现方式,在第十二种可能的实现方式中,所述向所述第一通信设备发送第一反馈信息之前,所述方法还包括:根据第一状态转移概率和第二状态转移概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,所述第一状态转移概率为所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的状态转移概率,所述第二状态转移概率为所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的状态转移概率。
结合第十二种可能的实现方式,在第十三种可能的实现方式中,所述信道模型为GE信道模型。
相应地,所述根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述丢包类型和所述丢包类型的丢包数量,包括:根据所述第一状态转移概率、所述第二状态转移概率、错误概率和正确概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,所述错误概率为所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述正确概率为所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
结合第一种至第四种中任意一种可能的实现方式,在第十四种可能的实现方式中,所述向所述第一通信设备发送第一反馈信息之前,所述方法还包括:获取所述第一通信设备与所述第二通信设备在T个时段中每个时段内的丢包类型和丢包数量,T为大于1的整数;根据所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段的丢包类型和丢包数量确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
该方法中,第二通信设备可以通过这T个时段的丢包类型和丢包数量得到第一反馈信息,然后将第一反馈信息发送给第一通信设备。可以理解的是,这里的T个时段可以为T个较小的时段,此时前述第一时段可以包括这T个时段。
该方法中,第二通信设备不需要将这T个时段的丢包类型和丢包数量一一反馈给第一通信设备,而是通过该第一反馈信息就可以向第一通信设备反馈这T个时段的丢包类型和丢包数量,这样可以降低第二通信设备的反馈开销。
结合第十四种可能的实现方式,在第十五种可能的实现方式中,所述根据所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段的丢包类型和丢包数量确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,包括:对所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段中相同丢包类型的丢包数量对应预设处理,得到所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述相同丢包类型的丢包数量,所述预设处理包括以下处理中一种或多种:求平均值处理,回归处理、拟合处理、加权平均处理。
第三方面,本申请提供一种通信装置,该装置可以包括用于实现第一方面中的方法的各个功能模块。例如,该装置包括接收模块、确定模块和编码模块。该装置可以获得的效果可以参考第一方面中的描述,在此不予赘述。
在一些实现方式中,这些模块可以通过软件和/或硬件的方式来实现。例如,确定模块和编码模块可以通过处理器执行存储器中存储的程序代码来实现,接收模块可以通过收发器来实现。该实现方式中,该装置可以包括处理器和收发器,可选地,还可以包括存储器。
第四方面,本申请提供一种通信装置,该装置可以包括用于实现第二方面中的方法的各个功能模块。例如,该装置包括发送模块和接收模块。该装置可以获得的效果可以参考第二方面中的描述,在此不予赘述。
在一些实现方式中,这些模块可以通过软件和/或硬件的方式来实现。例如,发送模块和接收模块可以通过收发器来实现。该实现方式中,该装置可以包括处理器和收发器,可选地,还可以包括存储器。
可以理解的是,第三方面和第四方面中任意一个或多个方面提供的通信装置可以为芯片系统。
第五方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读介质存储用于通信装置执行的程序代码,该程序代码包括用于实现第一方面或第二方面中的方法的指令。
第六方面,本申请提供一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在通信装置上运行时,使得该通信装置实现第一方面或第二方面中的方法。
第七方面,本申请提供一种通信系统,可以包括第三方面和第四方面中任意一个或多个方面提供的通信装置。
附图说明
图1为本申请的实施例应用的通信系统的架构示意图;
图2为本申请实施例的应用场景的示例性结构图;
图3为本申请实施例的通信系统的简化结构图;
图4为本申请一个实施例提供的RLNC的网络编码示意图;
图5为本申请一个实施例提供的使用MDS编码的网络编码示意图;
图6为本申请一个实施例提供的使用Martinian&Trott码的网络编码示意图;
图7为本申请实施例提供的新网络编码类型的网络编码示意图;
图8为本申请实施例提供的新网络编码类型的一种网络编码示意图;
图9为本申请实施例提供的新网络编码类型的另一种网络编码示意图;
图10为本申请一个实施例提供的通信方法的示例性流程图;
图11为本申请实施例提供的第一反馈信息的一个示例性结构图;
图12为本申请实施例提供的第一反馈信息的一个示例性结构图;
图13为本申请实施例提供的第一反馈信息的一种示例性结构图;
图14为本申请实施例提供的第一反馈信息的一种示例性结构图;
图15为本申请实施例提供的一种信道模型示意图;
图16为本申请实施例提供的一种GE信道模型示意图;
图17为本申请另一个实施例提供的通信方法的示例性流程图;
图18为本申请一个实施例的通信装置的结构示意图;
图19为本申请另一个实施例的通信装置的结构示意图;
图20为本申请又一个实施例的通信装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一信息和第二信息仅仅是为了区分不同的信息,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c;a和b;a和c;b和c;或a和b和c。其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
为便于理解本申请实施例提供的通信方法,下面将对本申请实施例提供的通信方法的系统架构和应用场景进行说明。可理解的,本申请实施例描述的系统架构和应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定。
图1是本申请的实施例应用的通信系统的架构示意图。如图1所示,该通信系统包括无线接入网100。其中,无线接入网100可以包括至少一个无线接入网设备(如图1中的110a和110b),还可以包括至少一个终端(如图1中的120a至120j)。
终端通过无线的方式与无线接入网设备相连,无线接入网设备通过无线或有线方式与核心网连接。核心网设备与无线接入网设备可以是独立的不同的物理设备,也可以是将核心网设备的功能与无线接入网设备的逻辑功能集成在同一个物理设备上,还可以是一个物理设备上集成了部分核心网设备的功能和部分的无线接入网设备的功能。终端和终端之间以及无线接入网设备和无线接入网设备之间可以通过有线或无线的方式相互连接。图1只是示意图,该通信系统中还可以包括其它网络设备,如还可以包括无线中继设备和无线回传设备,在图1中未画出。
无线接入网(wireless access network,RAN)设备可以是具有无线收发功能的设备。该无线接入网设备可以是提供无线通信功能服务的设备,通常位于网络侧,包括但不限于:第五代(5th generation,5G)通信系统中的下一代基站(gNodeB,gNB)、第六代(6thgeneration,6G)移动通信系统中的下一代基站、未来移动通信系统中的基站或WiFi系统中的接入节点等,长期演进(long term evolution,LTE)系统中的演进型节点B(evolvednode B,eNB)、无线网络控制器(radio network controller,RNC)、节点B(node B,NB)、基站控制器(base station controller,BSC)、家庭基站(例如,home evolved NodeB,或homeNode B,HNB)、基带单元(base band unit,BBU),传输接收点(transmission receptionpoint,TRP)、发射点(transmitting point,TP)、基站收发台(base transceiver station,BTS)等。在一种网络结构中,该接入网设备可以包括集中单元(centralized unit,CU)节点、或分布单元(distributed unit,DU)节点、或包括CU节点和DU节点的RAN设备、或者控制面CU节点和用户面CU节点,以及DU节点的RAN设备。接入网设备为小区提供服务,用户设备通过该小区使用的传输资源(例如,频域资源,或者说,频谱资源)与基站进行通信,该小区可以是基站(例如基站)对应的小区,小区可以属于宏基站,也可以属于小小区(smallcell)对应的基站,这里的小小区可以包括:城市小区(metro cell)、微小区(micro cell)、微微小区(pico cell)、毫微微小区(femto cell)等,这些小小区具有覆盖范围小、发射功率低的特点,适用于提供高速率的数据传输服务。无线接入网设备可以是宏基站(如图1中的110a),也可以是微基站或室内站(如图1中的110b),还可以是中继节点或施主节点,V2X通信系统中的为用户设备提供无线通信服务的设备、云无线接入网络(cloud radioaccess network,CRAN)场景下的无线控制器、中继站、车载设备、可穿戴设备以及未来演进网络中的网络设备等。本实施例中的接入网设备还可以是开放式无线接入网(open-radioaccess network,O-RAN)设备,该O-RAN设备可以包括开放式的分布单元(open-distributed unit,O-DU)和开放式的集中单元(open-central unit,O-CU)。
本申请的实施例对无线接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。为了便于描述,下文以基站作为无线接入网设备的例子进行描述。
终端还可以称为终端设备、用户设备(user equipment,UE)、移动台(mobilestation,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)等,其可以是用户侧的一种用于接收或发射信号的实体,如手机。终端设备包括具有无线通信功能的手持式设备、车载设备、可穿戴设备或计算设备。示例性地,UE可以是手机(mobile phone)、平板电脑或带无线收发功能的电脑。终端设备还可以是虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmentedreality,AR)终端设备、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程医疗中的无线终端、智能电网中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smarthome)中的无线终端等等。终端可以广泛应用于各种场景,例如,设备到设备(device-to-device,D2D)、车物(vehicle to everything,V2X)通信、机器类通信(machine-typecommunication,MTC)、物联网(internet of things,IOT)、虚拟现实、增强现实、工业控制、自动驾驶、远程医疗、智能电网、智能家具、智能办公、智能穿戴、智能交通、智慧城市等。终端可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、可穿戴设备、车辆、无人机、直升机、飞机、轮船、机器人、机械臂、智能家居设备等。本申请实施例中,用于实现终端的功能的装置可以是终端;也可以是能够支持终端实现该功能的装置,例如芯片系统、或通信模块、或调制解调器等,该装置可以被安装在终端中。本申请实施例中,芯片系统可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。本申请实施例提供的技术方案中,以用于实现终端的功能的装置是终端,以终端是UE为例,描述本申请实施例提供的技术方案。本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
可选的,UE也可以用于充当基站。例如,UE可以充当调度实体,其在车辆外联(vehicle-to-everything,V2X)、设备到设备(device-to-device,D2D)或点对点(peer topeer,P2P)等中的UE之间提供侧行链路信号。
基站和终端可以是固定位置的,也可以是可移动的。基站和终端可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载;也可以部署在水面上;还可以部署在空中的飞机、气球和人造卫星上。本申请的实施例对基站和终端的应用场景不做限定。
基站和终端的角色可以是相对的,例如,图1中的直升机或无人机120i可以被配置成移动基站,对于那些通过120i接入到无线接入网100的终端120j来说,终端120i是基站;但对于基站110a来说,120i是终端,即110a与120i之间是通过无线空口协议进行通信的。当然,110a与120i之间也可以是通过基站与基站之间的接口协议进行通信的,此时,相对于110a来说,120i也是基站。因此,基站和终端都可以统一称为通信装置,图1中的110a、110b以及120a-120j可以称为具有它们各自相对应的功能的通信装置,例如具有基站功能的通信装置、或者具有终端功能的通信装置。
基站和终端之间、基站和基站之间、终端和终端之间可以通过授权频谱进行通信,也可以通过免授权频谱进行通信,也可以同时通过授权频谱和免授权频谱进行通信;可以通过6千兆赫(gigahertz,GHz)以下的频谱进行通信,也可以通过6GHz以上的频谱进行通信,还可以同时使用6GHz以下的频谱和6GHz以上的频谱进行通信。本申请的实施例对无线通信所使用的频谱资源不做限定。
在本申请的实施例中,基站的功能也可以由基站中的模块(如芯片)来执行,也可以由包含有基站功能的控制子系统来执行。这里的包含有基站功能的控制子系统可以是智能电网、工业控制、智能交通、智慧城市等上述终端的应用场景中的控制中心。终端的功能也可以由终端中的模块(如芯片或调制解调器)来执行,也可以由包含有终端功能的装置来执行。
进一步的,本申请的技术方案可以应用于多种具体通信场景,例如,基站和终端的点对点单连接(如图2中的(a))、多跳单连接(如图2中的(b))、双连接(dual connectivity,DC)(如图2中的(c))和多跳多连接(如图2中的(d))等。需要说明的是,如上具体通信应用场景只是举例,并不产生限制。
从业务的角度看,本申请实施例适用于诸多业务场景,例如XR业务中的数据编码场景、上行大容量场景等。此外,图2不对适用于本申请的网络架构产生限制,并且本申请不限制上行、下行、接入链路、回传(backhaul)链路、侧链路(Sidelink)等传输。
参见图3,图3是本申请实施例提供的通信系统的简化示意图,该示意图以无线接入网设备为基站,终端为UE为例。为了简单起见,图3仅示出了基站110和UE 120。基站110包括接口111和处理器112。处理器112可选地可以存储程序114。基站110可选地可以包括存储器113。存储器113可选地可以存储程序115。UE 120包括接口121和处理器122。处理器122可选地可以存储程序124。UE 120可选地可以包括存储器123。存储器123可选地可以存储程序125。这些组件一起工作,以提供本申请中描述的各种功能。例如,处理器112和接口121一起工作以提供基站110与UE 120之间的无线连接。处理器122和接口121共同作用,实现UE 120的下行传输和/或上行传输。
处理器(例如,处理器112和/或处理器122)可包括一个或多个处理器并实现为计算设备的组合。处理器(例如,处理器112和/或处理器122)可分别包括以下一种或多种:微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、晶体管逻辑、分立硬件电路、处理电路或其它合适的硬件、固件和/或硬件和软件的组合,用于执行本申请中所描述的各种功能。处理器(例如,处理器112和/或处理器122)可以是通用处理器或专用处理器。例如,处理器112和/或处理器122可以是基带处理器或中央处理器。基带处理器可用于处理通信协议和通信数据。中央处理器可用于使基站110和/或UE 120执行软件程序,并处理软件程序中的数据。
接口(例如,接口111和/或121)可包括用于实现与一个或多个计算机设备之间的通信该计算机设备可以包括UE、基站(base station,BS)和/或网络节点。在一些实施例中,接口可以包括用于耦合有线连接的电线、或用于耦合无线收发器的管脚、或用于无线连接的芯片和/或管脚。在一些实施例中,接口可以包括发射器、接收器、收发器和/或天线。接口可以被配置为使用任何可用的协议(例如3GPP标准)。
本申请中的程序在广义上用于表示软件。软件的非限制性示例是程序代码、程序、子程序、指令、指令集、代码、代码段、软件模块、应用程序、软件应用程序等。程序可以在处理器和/或计算机中运行,以使基站110和/或UE 120执行本申请中描述的各种功能和/或过程。
内存(例如存储器113和/或存储器123)可存储由处理器112、122在执行软件时操纵的数据。存储器113、123可以使用任何存储技术实现。例如,存储器可以是处理器和/或计算机能够访问的任何可用存储介质。存储介质的非限制性示例包括:RAM、只读存储器(read-only memory,ROM)、带电可擦可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)即、可移动介质、光盘存储器、磁盘存储介质、磁存储设备、闪存、寄存器、状态存储器、远程挂载存储器、本地或远程存储器组件,或能够携带或存储软件、数据或信息并可由处理器/计算机访问的任何其它介质。
内存(例如存储器113和/或存储器123)和处理器(例如处理器112和/或处理器122)可以分开设置或集成在一起。存储器可以用于与处理器连接,使得处理器能够从存储器中读取信息,在存储器中存储和/或写入信息。存储器113可以集成在处理器112中。存储器123可以集成在处理器122中。处理器(例如处理器112和/或处理器122)和存储器(例如存储器113和/或存储器123)可以设置在集成电路中(例如,该集成电路可以设置在UE或基站或其他网络节点中)。
在数据传输过程中,需要在一定的时延范围内确保一帧数据可以被正确接收,即需要保证该帧数据的完整性,这样才能保证用户的业务体验。然而数据包可能会受无线信道的影响产生比特错误,而且数据包中的传输块在时延范围内可能无法完成重传,导致损害该帧数据的完整性,影响系统传输性能。
现有技术中,可以运用网络编码技术来改善无线通信系统的传输性能,即发送端对若干个大小相同的数据包进行编码得到编码数据包,并将该编码数据包发送给接收端;接收端接收该编码数据包后,对该编码数据包进行译码,得到原始的数据包。该方法中,编码数据包中融合了原数据包的信息,在编码数据包数量足够的情况下,就算编码数据包中有一部分数据出现错误或被删除,接收端也可以根据该编码数据包恢复出原数据包。
在无线通信系统的数据传输过程中,由于信道干扰等因素的存在,不仅会发生随机的数据错误,还会发生连续性的数据错误。
这种随机的数据错误可以称为随机丢包,随机丢包是指数据传输过程中产生的错误码元是随机的,通常是由加性白噪声引起的误码。随机丢包的错误码元之间相互独立,即错误码元不连续,且任意一个错误码元发生的错误与该错误码元的前后码元无关,随机丢包还可以称为随机错误。以一个二进制数字通信系统为例,假设信道输入的序列为00000000,由于干扰,信道输出的接收序列为00100000,此时接收序列中第三位发生的错误即为随机错误。
这种连续性的数据错误可以称为连续丢包,连续丢包是指数据传输过程中产生的错误码元是成串的,通常是由脉冲噪声干扰引起的。连续丢包的错误码元之间具有相关性,即序列中一个错误码元的出现往往影响其他码元的错误,连续丢包的长度等于第一个错误与最后一个错误之间的长度,连续丢包还可以称为连续错误和突发错误。以一个二进制数字通信系统为例,假设发送的序列为00000000,接收序列为11111000,这里连续丢包的长度为5。
现有技术中,作为数据包发送端的通信设备中预设好网络编码类型。当该通信设备需要发送数据包时,固定使用该预设好的网络编码类型对待发送数据包进行网络编码以得到编码数据包,然后再发送编码数据包。
同一种网络编码类型的纠错能力是固定的,例如,有的网络编码类型具备连续丢包的纠错能力,有的网络网络编码类型具备随机丢包的纠错能力。但是,通信设备之间信道传输数据包时,数据包的丢包类型经常是变化的。因此,通信设备总是固定使用同一种网络编码类型进行网络编码,不能很好适应通信设备之间的信道环境,从而不能很好地对数据包的传输错误进行纠正。
因此,针对上述技术问题,本申请提出了新的通信方法,以提高通信设备之间的数据传输性能。
本申请提供的通信方法中,预设多种网络编码类型,并预设好每种网络编码类型与丢包类型之间的映射关系。为了描述方便,将该映射关系称为第一映射关系。这样,作为发送端的通信设备可以先确定其与作为接收端的通信设备之间的数据包的丢包类型,然后基于该丢包类型和预设的第一映射关系确定应使用的网络编码类型,并使用该网络编码类型来对待发送的数据包进行网络编码。
进一步地,本申请提供的通信方法中,还可以预设网络编码类型对应的生成矩阵的参数与丢包数量之间的映射关系。为了描述方便,将该映射关系称为第二映射关系。这样,作为发送端的通信设备基于丢包类型确定网络编码类型之后,可以基于丢包数量和该第二映射关系确定该网络编码类型对应的生成矩阵的参数,并使用该网络编码类型和该参数来对待发送的数据包进行网络编码。
本申请中还提供了作为发送端的通信设备确定丢包类型的方法。例如,可以通过作为接收端的通信设备发送的反馈信息来确定该丢包类型。
本申请中还提供了作为发送端的通信设备确定丢包数量的方法。例如,可以通过作为接收端的通信设备发送的反馈信息来确定该丢包数量。
进一步地,本申请中还提出了反馈信息指示丢包类型和/或丢包数量的各种方式。
进一步地,本申请中还提供了作为接收端的通信设备确定丢包类型和/或丢包数量的各种实现方式。
本申请中的示例性网络编码类型包括随机线性网络编码(random linearnetwork coding,RLNC)、最大距离可分(maximum distance separable,MDS)编码、马丁尼安和特罗特(Martinian&Trott)码等。
图4为本申请一个实施例提供的RLNC的网络编码示意图。如图4所示,假设原数据包中包括K个数据包,编码系数矩阵为F行K列的矩阵,即编码系数矩阵的大小为F×K,K为正整数,F为大于或等于K的整数。运用该编码系数矩阵对原数据包进行网络编码可以得到编码数据包,该编码数据包中包括F个编码数据包。
该编码系数矩阵的系数可以在伽罗华域(galois field,GF)中随机选择,例如,该伽罗华域可以为GF(Q),其中Q表示GF的大小,Q可取值28,也可以是其它值,Q大于或等于F。
该方案中,F个编码数据包中任意两个编码数据包之间都没有关联,即该方案是对每个独立的数据包进行操作,每个数据包的码率可以相同,也可以不相同。
该方案中,当译码端(即接收端或者说第二通信设备)接收到K个或K个以上正确且线性无关的编码数据包时,可以根据这K个或K个以上的编码数据包进行正确译码,得到K个原数据包。
图5为本申请一个实施例提供的使用MDS编码的网络编码示意图。与RLNC不同的是,MDS码具有更好的线性无关性,它可以通过采用范德蒙矩阵(Vandermonde)或者柯西矩阵(Cauchy)来保证编码包之间的线性无关性,下面将以Vandermonde矩阵为例进行说明。MDS码可以包括里德所罗门(Reed-Solomon,RS)码。
如图5所示,假设原数据包中包括K个原数据包,运用MDS码对原数据包进行编码可以得到F个编码数据包,F≥K。该MDS码中,阴影部分为后F-K个编码数据包所对应的编码系数矩阵,剩余部分为前K个编码数据包所对应的编码系数矩阵,前K个编码数据包所对应的编码系数矩阵可以为单位阵标识系数矩阵。
该实施例中,编码系数矩阵的系数可以在GF(Q)中随机选择,其中Q表示GF的大小,Q可取值28,也可以是其它值。大小为Q的有限域上最大维度的Vandermonde矩阵是q行q列(其中q=Q-1)的矩阵q大于或等于F。例如,大小为GF(28)的有限域上最大的Vandermonde矩阵是/>其中,[a1,a2,…,aq]中的元素取自GF(28)且两两互异。
在一种示例中,根据原数据包的个数K和一组参数[a1,a2,…,aq]中的F个参数可以确定K行F列的范德蒙矩阵V0可以表示成V0=[V1∣V2]的形式,其中,V1是V0中的K行K列子矩阵,V2是V0中的K行F-K列子矩阵。利用V1的逆矩阵/>对V0进行变换可以得到单位矩阵和一个子矩阵的组合,即/>左乘V0可获得系统码的生成矩阵其中K×K维的单位矩阵I对应系统包的编码系数矩阵,K行F-K列的矩阵/>对应校验包的编码系数矩阵,K个原数据包组成的行向量左乘G0即可生成F-K个编码包。
本示例中,[a1,a2,…,aq]中包括q个参数,[a1,a2,…,aq]中的F个参数可以为该组参数中的任意F个参数。本申请中,对K个原数据包编码得到一个数据包所使用的F个参数可以称为该原数据包对应的编码系数组。
该方案中,当译码端(即接收端)接收到K个或K个以上正确的编码数据包时,可以根据这K个或K个以上的编码数据包进行正确译码,得到K个原数据包。
图6为本申请一个实施例提供的使用Martinian&Trott码的网络编码示意图。Martinian&Trott码可以表示为(n,k)=(T+B,T),其中,T表示最大允许的时延,每个时间单元传输一个数据包,也表征最大允许时延可传输的数据包个数,B表示可以纠正的连续错误的数据包的个数,T大于或等于B。
如图6所示,假设原数据包中包括T个原数据,对T个原数据中的前B个原数据包和后T-B个原数据包分别采用重复码和MDS码进行联合编码,可以得到编码数据包,该编码数据包中可以包括T+B个编码数据包。
其中,重复码指的是将原数据包中每个要发送的符号或信息进行重复发送,或者说,将原数据中的每一个信源符号编成多个相同的码元符号,其值与原来的符号或信息取值相同。在一种示例中,当运用(3,1)二元重复码对前B个原数据包进行编码,将T个原数据包中的前B个原数据包所对应的二进制序列中的每一个“0”编成“000”,将前B个原数据包所对应的二进制序列中的每一个“1”编成“111”。
该方案中,对T个原数据包中的后T-B个原数据包采用MDS编码的方式可以参考图5所示实施例中的相关内容,这里不再赘述。
该方案中,最多可以允许B个连续错误,当t时刻发送的一个数据包错误时,最晚会在T+t时刻通过正确接收编码数据包,可以恢复出对应的原数据包。
图7为本申请实施例提供的新网络编码类型的网络编码示意图。如图7所示,该网络编码方案中,假设原数据包中包括K个原数据包,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包和连续丢包的数量分别为N个和B个,对K个原数据包先采用MDS编码方式进行编码,得到K+N个编码数据包,然后对K+N个编码包中的前K个编码包进行等间距异或网络编码的方式生成B个编码数据包。
该方案中,采用MDS编码方式对K个原数据包进行编码时可以基于编码系数矩阵生成K+N个编码数据包。这里的编码系数矩阵的系数可以在GF(Q)中随机选择,其中Q表示GF的大小,Q可取值28,也可以是其它值。该编码系数矩阵可以为柯西矩阵,也可以为范德蒙矩阵。以柯西矩阵为例,大小为Q的有限域上最大维度的柯西矩阵是q行q列(其中q=Q-1)的矩阵q大于或等于K+N。例如,大小为GF(28)的有限域上最大的柯西矩阵是/>其中,[a1,a2,…,aq]中的元素取自GF(28)且两两互异。
在一种示例中,根据原数据包的个数K和一组参数[a1,a2,…,aq]中的K+N个参数可以确定K行K+N列的范德蒙矩阵V0可以表示成V0=[V1∣V2]的形式,其中,V1是V0中的K行K列子矩阵,V2是V0中的K行N列子矩阵。
利用V1的逆矩阵对V0进行变换可以得到单位矩阵和一个子矩阵的组合,即/>左乘V0可获得系统码的生成矩阵/>其中K×K维的单位矩阵I对应系统包的编码系数矩阵,K个原数据包组成的行向量左乘该单位矩阵I即可生成K个编码数据包,这K个编码数据包可以分别记为(u1,u2,…,uK)。可以理解的是,基于单位矩阵I生成的这K个编码数据包与K个原数据包相同且一一对应。
K行N列的矩阵对应校验包的编码系数矩阵,K个原数据包组成的行向量左乘M0即可生成N个编码数据包,这N个编码数据包可以分别记为(p1,p2,…,pN)。
该方案中,对K+N个编码包中的前K个编码包进行等间距异或网络编码的方式生成的B个编码数据包可以分别记为(pN+1,pN+2,…,pN+B),这B个编码数据包可以满足:其中,i+(l-1)B≤K。
其中,这B个编码数据包可以基于一个K行B列的矩阵生成,该K行B列的矩阵其中/>其中,/>
该方案中,网络编码技术所使用的生成矩阵可以包括一个K行K列的单位矩阵I、一个K行N列的矩阵M0和一个K行B列的矩阵EB,该生成矩阵可以表示为:其中,/>表示“定义为”或“记为”。
该网络编码方案可以对N个随机丢包和B个连续丢包进行纠正。同时,该方案还可以对N个随机丢包或B个连续丢包进行纠正。
当第一通信设备与第二通信设备之间只包括N个随机丢包时,这种情况下B=0,所使用的生成矩阵可以为此时网络编码方案可以如图8所示,该网络编码方案即为前面所述的MDS码编码方案。
当第一通信设备与第二通信设备之间只包括B个连续丢包时,这种情况下N=0,所使用的生成矩阵可以为此时网络编码方案可以如图9所示。
图10为本申请一个实施例提供的通信方法的示例性流程图。如图10所示,该通信方法可以包括S1001、S1002和S1003。
S1001,第一通信设备接收来自第二通信设备发送第一反馈信息,该第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型,丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包。
本实施例中,第一通信设备可以为如图1或图2所示通信系统架构中的任意一种通信设备,第二通信设备可以为如图1或图2所示通信系统架构中与该第一通信设备相连接的任意一种通信设备,第一通信设备和该第二通信设备相互连接,表示该第一通信设备和该第二通信设备之间可以相互通信。
在一种示例中,该第一通信设备可以为图3所示通信系统中的终端120(该终端120可以为如图1所示120a至120j中的任意一个终端),该第二通信设备可以为图3所示通信系统中的基站110(该基站110可以为如图1所示110a和110b中与该第一通信设备相连接的基站)。
本实施例中,第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型,可以理解为:第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间传输的数据包的丢包类型包含随机丢包和连续丢包中哪些丢包类型。
作为一种示例,第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包。
作为另一种示例,第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包。
作为第三种示例,第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型包括随机丢包和连续丢包。
本实施例中,第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,可以通过显示方式指示,也可以通过隐式方式指示。
本实施例中,第一反馈信息通过显示方式指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型,可以理解为:第一反馈信息中包含了直接指示该丢包类型的信息。例如,该第一反馈信息中包含了该丢包类型,或者包含了丢包类型的标识信息。作为示例,丢包类型的标识可以包括丢包类型的名称或索引等。
本实施例中,第一反馈信息通过隐式方式指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型,可以理解为:第一反馈信息中包含了与该丢包类型之间具有预设映射关系的信息,第二通信设备接收到第一反馈信息之后需要基于第一反馈信息中的信息和预设映射关系确定丢包类型。
第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,作为第一种示例,第一反馈信息可以包括第一子信息,第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包和连续丢包中哪一种。这种方式可以理解为第一反馈信息显示指示丢包类型。
例如,第一子信息可以通过一个字段表征,该字段的取值为第一预设值时,表示第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包;该字段的取值为第二预设值时,表示第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包。
以表征第一子信息的字段包含一个比特位为例,该比特位的取值为“1”时,表示第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包;该比特位的取值为“0”时,表示第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包。或者,该比特位的取值为“0”时,表示第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包;该比特位的取值为“1”时,表示第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包。
上述第一种示例中,第一通信设备可以直接基于第一子信息获知第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型。
第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,作为第二种示例,第一反馈信息可以包括第三子信息和第四子信息,第三子信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间丢包类型为随机丢包的数据包的数量,第四子信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间丢包类型为连续丢包的数据包的数量。该指示方式可以理解为第一反馈信息隐式指示丢包类型。
本实施例中,第一通信设备与第二通信设备之间丢包类型为随机丢包的数据包的数量可以简称为第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,第一通信设备与第二通信设备之间丢包类型为连续丢包的数据包的数量可以简称为第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
作为示例,第三子信息可以通过字段表征。作为示例,第四子信息可以通过字段表征。
上述第二种示例中,第一通信设备可以基于丢包数量确定丢包类型。例如,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量大于或等于第一预设丢包数量阈值,且第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量小于第二预设丢包数量阈值时,可以确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包。
又如,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量小于第一预设丢包数量阈值,且第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量大于或等于第二预设丢包数量阈值时,可以确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包。
再如,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量大于或等于第一预设丢包数量阈值,且第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量大于或等于第二预设丢包数量阈值时,可以确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型包括随机丢包和连续丢包。
第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,作为第三种示例,第一反馈信息可以包括第五子信息,第五子信息用于指示第一通信设备和第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包,或用于指示第一通信设备和第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包,或用于指示第一通信设备和第二通信设备之间的丢包类型包括连续丢包和随机丢包。
本实施例中,在一些可能的实现方式中,第五子信息可以通过字段来表征。例如第五子信息可以通过两个比特位来表征。其中,该两个比特位的取值为“00”时,表示第一通信设备和第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包;该两个比特位的取值为“01”时,表示第一通信设备和第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包;该两个比特位的取值为“10”时,表示第一通信设备和第二通信设备之间的丢包类型包括连续丢包和随机丢包;该两个比特位的取值为“11”时,第五子信息可以用于指示其他信息。
第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,作为第四种示例,第一反馈信息可以包括M个子信息,这M个子信息与M个数据包一一对应,这M个数据包为第一通信设备在接收第一反馈信息之前向第二通信设备发送的M个数据包,这M个子信息中每个子信息用于指示这M个数据包中对应的数据包是否丢包,M为正整数。
该示例可以理解为第一反馈信息隐式指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型。该示例中,第一通信设备可以基于这M个子信息进一步确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型。例如,基于这M个子信息判断这M个数据包是否有连续丢包的数据包以便于确定丢包类型是否包含连续丢包,以及基于这M个子信息判断这M个数据包是否有随机丢包的数据包以便于确定丢包类型是否包含随机丢包。
可选地,这M个子信息可以通过字段表征,该字段可以包含M个比特位,这M个比特位与这M个数据包一一对应,即每个子信息通过一个比特位表征。
作为示例,数据包对应的比特位的取值为“1”时,可以表示该数据包发生丢包;数据包对应的比特位的取值为“0”,可以表示该数据包没有发生丢包。若该字段中连续多个比特位上的取值均为“1”,则可以确定丢包类型包括连续丢包;若该字段中取值为“1”的多个比特位不相邻,则可以确定丢包类型包括随机丢包。
第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,作为第五种示例,第一反馈信息包括第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,此外,第一反馈信息还包括以下信息中至少一种:第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在所述总和中所占的第一比例,第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在所述总和中所占的第二比例。该示例为第一反馈信息隐式指示丢包类型的一种示例。
这种情况下,第一通信设备可以基于总和以及比例确定各种丢包类型的丢包数量,进而可以确定丢包类型。
例如,第一反馈信息具体指示第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,以及,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在所述总和中所占的第一比例。这种情况下,第一通信设备可以基于总和以及第一比例确定随机丢包的第一丢包数量,进一步可以根据总和第一丢包数量确定连续丢包的第二丢包数量,进而可以确定丢包类型是否包含随机丢包和连续丢包。
第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型时,作为第五种示例,第一反馈信息包括第一通信设备与第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,该信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率。该示例为第一反馈信息隐式指示丢包类型的示例。
这种情况下,第一通信可以可以基于第一状态转移概率和第二状态转移概率确定丢包类型。例如,可以基于第一状态转移概率和第二状态转移概率确定丢包数量,再基于丢包数量确定丢包类型。
根据第一状态置概率α(由正确状态到错误状态的转移概率)和第二状态转移概率β(由错误状态到正确状态的转移概率),可以等效估计出具体的丢包情况,信道的丢包率可以表征为P=1-β/(α+β),通过对应的丢包情况,可以通过计算机模拟以及估计得到连续丢包的数量和随机丢包的数量。进一步地,可以基于连续丢包的数量和随机丢包的数量确定丢包类型。其中,α、β和P的取值范围分别为0至1。
该示例的一些可能的实现方式中,该信道模型可以为吉尔伯特-埃利奥特(Gilbert-Elliot,GE)信道模型。这种情况下,第一反馈信息还包括以下信息:GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。相应地,第一通信设备根据第一状态转移概率和第二状态转移概率确定丢包类型时,可以根据第一状态转移概率、第二状态转移概率、错误概率和正确概率确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型。
所述根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述丢包类型和所述丢包类型的丢包数量,包括:α(由正确状态到错误状态的转移概率)、第二状态转移概率β(由错误状态到正确状态的转移概率)、所述正确状态下的错误概率ε0和所述错误状态下的正确概率ε1确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。利用GE信道模型的参数,同理可以表征信道的丢包率,可以通过计算机模拟以及估计得到连续丢包的数量和随机丢包的数量。进一步地,可以基于连续丢包的数量和随机丢包的数量确定丢包类型。其中,α、β、ε0和ε1的取值范围分别为0至1。
本实施例的一些实现方式中,可选地,第一反馈信息指示的是第一通信设备与第二通信设备在预设时长中的丢包类型。为了描述方便,该预设时长可以成为第一时段。
这种情况下,第一通信设备还可以接收来自第二通信设备的S个反馈信息,这S个反馈信息与S个时段一一对应,这S个时段不包含第一时段,这S个反馈信息中每个反馈信息用于指示第一通信设备与所述第二通信设备在这S个时段中对应时段内的丢包类型,S为正整数。相应地,第一通信设备根据第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型时,可以包括:根据第一反馈信息所指示的丢包类型和这S个反馈信息所指示的丢包类型确定最终丢包类型,并基于该最终丢包类型确定网络编码类型。
例如,这S个反馈信息和第一反馈信息构成的S+1个反馈信息中,指示随机丢包的反馈信息的数量大于或等于第一预设数量阈值时,可以确定最终丢包类型包括随机丢包;指示连续丢包的反馈信息的数量大于或等于第二预设数量阈值时,可以确定最终丢包类型包括连续丢包。
或者说,这S个时段中丢包类型包括随机丢包的时段的数量大于或等于第一预设数量阈值时,可以确定最终丢包类型包括随机丢包;这S个时段中丢包类型包括连续丢包的时段的数量大于或等于第二预设数量阈值时,可以确定最终丢包类型包括连续丢包。
作为示例,这S个时段和第一时段包含于同一个时间窗口。可选地,这S个时段和第一时段中每个时段可以是一个时隙。
可以理解的是,上述示例为第一反馈信息指示丢包类型的一些实现方式,本实施例中第一反馈信息指示丢包类型的实现方式并不限于此。
S1002,第一通信设备根据该第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型。
本实施例中,第一通信设备根据该第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型,可以理解为:第一通信设备根据该第一反馈信息所指示的丢包类型确定对待发送数据包进行网络编码应使用的网络编码类型。
本实施例中,对待发送数据包进行网络编码应使用的网络编码类型确定之后,相当于确定了编码的方案和码型设计,不同的网络编码类型对应不同的错误类型(映射关系),并且具有不同的纠错能力。例如选择针对仅有随机错误的情况下,可以选MDS码对应的生成矩阵对K个原数据包进行编码;对于仅有连续错误的情况下,可以选择Martinian&Trott码对K个原数据包进行编码;对于既包含连续错误又包含随机错误的情况,可以选择系统MDS码和等间距异或的联合编码方案对K个数据包进行编码,也可以使用其他的streaming码。
本实施例中,可以预设好丢包类型和网络编码类型之间的映射关系。这样,第一通信设备基于第一反馈信息确定丢包类型之后,可以基于该丢包类型确定网络编码类型。
在一些实现方式中,若第一反馈信息所指示的丢包类型为随机丢包,则对应的网络编码类型的一种示例如图8所示。
在一些实现方式中,若第一反馈信息所指示的丢包类型为连续丢包,则对应的网络编码类型的一种示例如图9所示。
在一些实现方式中,若第一反馈信息所指示的丢包类型包括随机丢包和连续丢包,则对应的网络编码类型的一种示例如图7所示。
S1003,第一通信设备使用网络编码类型对K个数据包进行网络编码,得到F个编码数据包,K为正整数,F为大于或等于K的整数。
本实施例中,网络编码类型选定之后,第一通信设备使用选定的网络编码类型对K个数据包进行网络编码的实现方式可以参考现有技术,此处不再赘述。
例如,第一通信设备使用网络编码类型对K个数据包进行网络编码,得到F个编码数据包,可以包括:根据该网络编码类型和该网络编码类型对应的生成矩阵的参数对这K个数据包进行网络编码,得到F个编码数据包。
本实施例中,网络编码类型选定之后,在一些可能的实现方式中,网络编码类型对应的生成矩阵的参数可以是预设好的。生成矩阵的参数可以包括生成矩阵的行数、列数和系数。其中,系数就是指每一行每一列的元素,行数与K的值相等,列数与F的取值相等。
例如,K的取值可以是预先设置好的。这种情况下,第一通信设备可以仅需基于丢包数量确定生成矩阵的列数(或者说F的取值)和系数;
在另一些方式中,F的取值可以是预先设置好的。这种情况下,第一通信设备可以仅需基于丢包数量确定生成矩阵的行数(或者说K的取值)和系数。
本实施例中,网络编码类型选定之后,在另一些可能的实现方式中,网络编码类型对应的生成矩阵的参数可以是基于第一通信设备与第二通信设备之间的每种丢包类型下的丢包数量确定的。
作为一种示例,第一通信设备与第二通信设备之间每种丢包类型的丢包数量可以通过第一反馈信息指示。或者说,第一反馈信息还可以用于指示第一通信设备与第二通信设备之间每种丢包类型的丢包数量。
例如,当第一反馈信息所指示的丢包类型为随机丢包时,且第一反馈信息所指示的随机丢包的数量为N1时,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定网络编码类型为图8所示的编码方案,且第一通信设备可以确定该网络编码类型中的N=N1,此时所使用的生成矩阵为K行K+N1列的矩阵,该K行K+N1列的矩阵可以表示为其中运用该K行K+N1列的矩阵对K个数据包进行编码时,可以得到F个编码数据包,此时F=K+N1。
又如,当第一反馈信息所指示的丢包类型为连续丢包时,且第一反馈信息所指示的连续丢包的数量为B1时,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定网络编码类型为图9所示的编码方案,且第一通信设备可以确定该网络编码类型中的B=B1,此时所使用的生成矩阵为K行K+B1列的矩阵,该K行K+B1列的矩阵可以表示为其中/> 其中,/>运用该K行K+B1列的矩阵对K个数据包进行编码时,可以得到F个编码数据包,此时F=K+B1。
再如,当第一反馈信息所指示的丢包类型为随机丢包和连续丢包时,且第一反馈信息所指示的随机丢包和连续丢包的数量分别为N2和B2时,第一通信设备根据该第一反馈信息可以确定网络编码类型为图7所示的编码方案,且第一通信设备可以确定该网络编码类型中的N=N2、B=B2,此时所使用的生成矩阵为K行K+N2+B2列的矩阵,该K行K+N2+B2列的矩阵可以表示为其中/> 其中/>运用该K行K+N2+B2列的矩阵对K个数据包进行编码时,可以得到F个编码数据包,此时F=K+N2+B2。
本实施例中,第一反馈信息指示第一通信设备与第二通信设备之间每种丢包类型的丢包数量时,可以通过显示方式指示,也可以通过隐式方式指示。
本实施例中,第一反馈信息通过显示方式指示第一通信设备与第二通信设备之间每种丢包类型的丢包数量,可以理解为:第一反馈信息中包含了丢包数量。例如,该第一反馈信息中包含了该丢包数量,或者包含了丢包数量的索引等。
本实施例中,第一反馈信息通过隐式方式指示第一通信设备与第二通信设备之间每种丢包类型的丢包数量,可以理解为:第一反馈信息中包含了与丢包数量具有预设映射关系的信息,第二通信设备接收到第一反馈信息之后需要基于第一反馈信息中的该信息和预设映射关系确定丢包数量。
作为第一种示例,第一反馈信息包括第一子信息的情况下,第一反馈信息还可以包括第二子信息,第二子信息用于指示第一子信息所指示的丢包类型的丢包数量。
例如第一子信息指示随机丢包时,第二子信息用于指示随机丢包的丢包数量。又如,第一子信息指示连续丢包时,第二子信息用于指示连续丢包的丢包数量。
可选地,第二子信息也可以通过字段表征。
第一子信息和第二子信息分别通过字段表征时,本申请实施例提供的第一反馈信息的一个示例性结构图如图11所示。由图11可知,该第一反馈信息中包括两个字段,这两个字段分别为标志位(flag)字段和丢包数量(erasures number)字段。
其中,标志位字段用于表征第一子信息,即用于表征第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包;丢包数量字段用于表征第二子信息,即用来表征第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包或连续丢包的的数据包的数量。
该标志位字段可以由一个比特(bit)表示,该标志位字段中的比特位的取值可以为“0”或“1”。例如,该标志位字段的取值为“0”时,可以表示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包模式,且丢包数量字段指示第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的个数n1。又如,该标志位字段的取值为“1”时,可以表示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包,且丢包数量字段指示第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的数量n2。
又如,当该标志位为“0”时,可以表示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包模式,这种情况下,第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的个数为n1;当该标志位为“1”时,可以表示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包,这种情况下,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的个数为n2。
作为第二种示例,第一反馈信息包括第三子信息和第四子信息。该示例中,第三子信息显示指示第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,并隐式指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型是否包含随机丢包;第四子信息显示指示第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量,并隐式指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型是否包含连续丢包。
第三子信息和第四子信息分别通过字段表征时,本申请实施例提供的第一反馈信息的一个示例性结构图如图12所示。
由图12可以看出,该第一反馈信息中可以包括两个字段,这两个字段分别为随机丢包数量字段和连续丢包数量字段。其中,随机丢包数量字段用于表征第三子信息;连续丢包数量字段用于表征第四子信息。
该示例中,可以通过第三子信息和第四子信息的字段通常半静态配置为固定的长度来分别表示随机丢包数量和连续丢包数量的范围,例如分别配置为5bit的长度,可以分别表示最大31个随机丢包数量和最大31个连续丢包数量,方便识别第三子信息和第四子信息的内容;并进一步基于随机丢包数量确定丢包类型是否包含随机丢包,以及基于连续丢包数量确定丢包类型是否包含连续丢包。
例如,第一子信息中第三子信息字段和第四子信息字段长度分别为5比特时,当随机随机丢包数量为2,则第三子信息字段表示为00010;当连续丢包数量为7,则第四子信息字段表示为00111。又如,第二子信息的长度为8比特时,可以确定连续丢包数量为8。
作为第三种示例,第一反馈信息包括第五子信息的情况下,第五子信息表示丢包类型,第一反馈信息还包括用于指示第五子信息指示的每种丢包类型的丢包数量。
例如,第五子信息指示丢包类型为随机丢包的情况下,第一反馈信息还包括第六子信息,第六子信息用于指示随机丢包的丢包数量。
又如,第五子信息指示丢包类型为连续丢包的情况下,第一反馈信息还包括第七子信息,第七子信息用于指示连续丢包的丢包数量。
再如,第五子信息指示丢包类型包括随机丢包和连续丢包的情况下,第一反馈信息还包括第八子信息和第九子信息,第八子信息用于指示随机丢包的丢包数量,第九子信息用于指示连续丢包的丢包数量。
第五子信息和第六子信息均通过字段表征时,本申请实施例提供的第一反馈信息的一种示例性结构图如图13中(a)所示。第五子信息和第七子信息均通过字段表征时,本申请实施例提供的第一反馈信息的一种示例性结构图如图13中(b)所示。第八子信息和第九子信息均通过字段表征时,本申请实施例提供的第一反馈信息的一种示例性结构图如图13中(c)所示。
图13中(a)所示的第一反馈信息中可以包括两个字段,这两个字段分别为标志位字段和丢包数量字段。其中,标志位字段可以用于表征指示随机丢包的第五子信息。该标志位字段可以包含两个比特,该字段取值可以取值“00”,表示丢包类型为随机丢包。丢包数量字段可以用来表征第六子信息,即表征随机丢包的丢包数量n1。
图13中(b)所示的第一反馈信息中可以包括两个字段,这两个字段分别为标志位字段和丢包数量字段。其中,标志位字段可以用于表征指示连续丢包的第五子信息。该标志位字段可以包含两个比特,该字段取值可以取值“01”,表示丢包类型为连续丢包。丢包数量字段可以用来表征第七子信息,即表征连续丢包的丢包数量n2。
图13中(c)所示的第一反馈信息中可以包括三个字段,这三个字段分别为标志位字段和第一丢包数量字段和第二丢包数量字段。其中,标志位字段可以用于表征指示随机丢包和连续丢包的第五子信息。该标志位字段可以包含两个比特,该字段取值可以取值“10”,表示丢包类型包括随机丢包和连续丢包。第一丢包数量字段可以用来表征第八子信息,即表征随机丢包的丢包数量n3。第二丢包数量字段可以用来表征第九子信息,即表征连续丢包的丢包数量n4,第一丢包数量字段和第二丢包数量通常半静态配置为默认的长度,以方便识别字段信息。
作为第四种示例,第一反馈信息包括前述M个子信息,这M个子信息即隐式指示丢包类型,也隐式指示丢包数量。
以M取值为16,且M个子信息中每个子信息通过一个比特表征时,本申请实施例提供的第一反馈信息的一种示例性结构图如图14所示。
图14所示的该第一反馈信息中包括16个比特,这16个比特与16个数据包一一对应,这16个数据包分别为第一通信设备在接收第一反馈信息之前向第二通信设备发送的16个数据包,每个比特的取值用于指示对应的数据包是否丢包。比特的取值为“0”,则表示该比特所对应的数据包没有丢包,比特的取值为“1”,则表示该比特所对应的数据包丢包。
假设该第一反馈信息为“0000011110010100”,从左往右计数的第六个比特至第九个比特的取值均为“1”,表示连续丢包4个数据包,因此,丢包类型包括连续丢包,且丢包数量为4。
从左往右计数的第12个比特至第14个比特的取值为“1”,表示随机丢包两个数据包,因此,丢包类型包括随机丢包,且丢包数量为2。
作为第五种示例,第一反馈信息包括第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,第一反馈信息还可以包括以下信息中至少一种:第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在该总和中所占的第一比例,第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在该总和中所占的第二比例。该示例中,第一反馈信息隐式指示随机丢包的丢包数量和/或连续丢包的丢包数量。
该示例中,第一通信设备根据第一比例和第二比例中至少一个比例以及总和可以确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
例如,假设第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和为L,第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在该总和中所占的第一比例为a,a的取值范围为[0,1],则通过计算L×a就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,然后通过计算L-L×a就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
又如,假设第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和为L,第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在该总和中所占的第二比例为b,b的取值范围为[0,1],则通过计算L×b就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间连续丢包的丢包数量,然后通过计算L-L×b就可以得到第一通信设备与第二通信设备之间随机丢包的丢包数量。
作为第六种示例,第一反馈信息包括:第一通信设备与第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,以及信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率。该示例中,第一反馈信息隐式指示丢包类型和丢包数量。
该示例中,第一通信设备根据第一状态转移概率和第二状态转移概率确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
图15为本申请实施例提供的一种信道模型示意图。如图15所示,α表示第一通信设备与第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,β表示第一通信设备与第二通信设备之间的信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率,根据状态转移概率可以得到数据包错误的概率P=1-β/(α+β)。
进一步,通过计算模拟的方式可以等效得到对应的的丢包情况,包括随机丢包和/或连续丢包的数量。进一步地,可以基于丢包数量确定丢包类型。
信道模型可以为GE信道模型。当该信道模型为GE信道模型时,第一反馈信息还可以包括以下信息:GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
这种情况下,第一通信设备根据第一状态转移概率和第二状态转移概率确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,可以包括:根据第一状态转移概率、第二状态转移概率、错误概率和正确概率确定第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
图16为本申请实施例提供的一种GE信道模型示意图。如图16所示,α表示第一通信设备与第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,β表示第一通信设备与第二通信设备之间的信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率,ε0表示K个数据包在正确状态下的错误概率,ε1表示K个数据包在错误状态下的正确概率。根据所述GE信道模型参数,可以得到信道的丢包率,即数据包错误的概率P=1-β/(α+β),但由于ε0和ε1会引入随机错误和状态翻转,通过计算机模拟的方式,可以等效获得连续错误和随机错误的分布情况,从而统计出连续错误的数据包个数和随机错误的数据包个数。
可选地,第一反馈信息指示的丢包数量可以是第一通信设备与第二通信设备在第一时段中的丢包类型的丢包数量,且第一通信设备接收的S个反馈信息中每个反馈信息还指示对应时段的丢包类型的丢包数量。这种情况下,第一通信设备可以基于第一时段和S个时段总共对应的S+1个丢包数量确定最终丢包数量。
例如,第一通信设备可以对相同丢包类型的丢包数量进行求平均值处理,回归处理、拟合处理、加权平均处理中一种或多种处理,以得到最终丢包类型中每个丢包类型的丢包数量。
本申请的技术方案中,第一通信设备接收到第一反馈信息后,可以基于该第一反馈信息中的丢包类型选择合适的网络编码类型,并基于丢包数量确定网络编码类型对应的生成矩阵的参数,然后使用该网络编码类型和该参数对原数据包进行网络编码。由于不同的网络编码类型可以适用于不同的丢包类型,不同的丢包数量适用不同的编码参数,因此这样基于信道中的丢包类型选择的网络编码类型以及基于丢包数量选择编码参数可以更好地对丢包情况进行纠错,从而有利于提高通信可靠性。
图17为本申请另一个实施例提供的通信方法的示例性流程图。如图17所示,该通信方法可以包括S1701和S1702。
S1701,第二通信设备向第一通信设备发送第一反馈信息,第一反馈信息用于指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型,所述丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包。
本实施例中,第一通信设备可以为如图1或图2所示通信系统架构中的任意一种通信设备,第二通信设备可以为如图1或图2所示通信系统架构中与该第一通信设备相连接的任意一种通信设备,第一通信设备和该第二通信设备相互连接,表示该第一通信设备和该第二通信设备之间可以相互通信。
在一种示例中,该第一通信设备可以为图3所示通信系统中的终端120(该终端120可以为如图1所示120a至120j中的任意一个终端),该第二通信设备可以为图3所示通信系统中的基站110(该基站110可以为如图1所示110a和110b中与该第一通信设备相连接的基站)。
本实施例中,第一反馈信息可以通过多种方式来指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包类型。
本实施例中第一反馈信息指示丢包类型的方式可以参考图10所示实施例中的第一反馈信息指示丢包类型的相关内容,此处不再赘述。
S1702,第二通信设备接收来自所述第一通信设备的F个编码数据包,这F个编码数据包为第一通信设备对K个数据包进行网络编码得到的数据包,第一通信设备进行所述网络编码所使用的网络编码类型为第一通信设备基于第一反馈信息指示的丢包类型确定的,K为正整数,F为大于或等于K的整数。
例如,该F个编码数据包可以是图10所示实施例中第一通信设备在S1003中编码得到的数据包。
本实施例中,可选地,第一反馈信息还用于指示第一通信设备与所述第二通信设备之间每种丢包类型的丢包数量。相应地,编码得到所述F个编码数据包所使用的生成矩阵的参数为第一通信设备基于第一反馈信息指示的丢包数量确定的。
本实施例中,第一反馈信息可以通过多种方式来指示第一通信设备与第二通信设备之间的丢包数量。
本实施例中第一反馈信息指示丢包类型的方式可以参考图10所示实施例中的第一反馈信息指示丢包数量的相关内容,此处不再赘述。
本实施例中,第一反馈信息显示指示丢包类型和丢包数量时,第二通信设备可以通过多种实现方式来确定丢包类型和丢包数量。
在第一种示例性实现方式中,第二通信设备可以根据第二通信设备从第一通信设备接收的M个数据包中每个数据包的丢包状态确定第一通信设备至第二通信设备的丢包类型和丢包数量,所述丢包状态包括丢包或没丢包,M为正整数。
本实施例中第二通信设备基于M个数据包的丢包状态确定丢包类型和丢包数量的实现方式,可以参考图10所示实施例中第一通信设备基于M个子信息确定丢包类型和丢包数量的相关内容,此处不再赘述。
在第二种示例性实现方式中,第二通信设备可以根据第一状态转移概率和第二状态转移概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,所述第一状态转移概率为所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的状态转移概率,所述第二状态转移概率为所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的状态转移概率。
本实施例中,第二通信设备基于第一状态转移概率和第二状态转移概率确定丢包类型和丢包数量的实现方式,可以参考图10所示实施例中第一通信设备基于第一状态转移概率和第二状态转移概率确定丢包类型和丢包数量的相关内容,此处不再赘述。
在第三种示例性实现方式中,第二通信设备可以根据所述第一状态转移概率、所述第二状态转移概率、错误概率和正确概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,所述错误概率为所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述正确概率为所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
本实施例中,第二通信设备基于第一状态转移概率、第二状态转移概率、正确概率和错误概率确定丢包类型和丢包数量的实现方式,可以参考图10所示实施例中第一通信设备基于第一状态转移概率、第二状态转移概率、正确概率和错误概率确定丢包类型和丢包数量的相关内容,此处不再赘述。
在第四种示例性实现方式中,第二通信设备获取所述第一通信设备与所述第二通信设备在T个时段中每个时段内的丢包类型和丢包数量,T为大于1的整数;根据所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段的丢包类型和丢包数量确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
第二通信设备根据第一通信设备与第二通信设备在T个时段的丢包类型和丢包数量确定最终丢包类型和最终丢包数量的实现方式,可以参考图10所示实施例中第一通信设备基于S个时段对应的丢包类型和丢包数量确定最终丢包类型和最终丢包数量的相关内容。
例如,第二通信设备可以对所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段中相同丢包类型的丢包数量对应预设处理,得到所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述相同丢包类型的丢包数量,所述预设处理包括以下处理中一种或多种:求平均值处理,回归处理、拟合处理、加权平均处理。
图18为本申请一个实施例的通信装置的结构示意图。如图18所示,通信装置1800包括接收模块1801、确定模块1802和编码模块1803。
作为一个示例,通信装置1800可以用于实现图10所示实施例的通信方法。其中,接收模块1801可以用于执行S1001,确定模块1802可以用于执行S1002,编码模块1803可以用于执行S1003。
图19为本申请另一个实施例的通信装置的结构示意图。如图19所示,通信装置1900包括发送模块1901和接收模块1902。
作为一个示例,通信装置1900可以用于实现图17所示实施例的通信方法。其中,发送模块1901可以用于执行S1701,接收模块1902可以用于执行S1702。
图20为本申请又一个实施例的通信装置的结构示意图。如图20所示,通信装置2000包括处理器2001和接口电路2002。处理器2001和接口电路2002之间相互耦合。可以理解的是,接口电路2002可以为收发器或输入输出接口。可选的,通信装置2000还可以包括存储器2003,用于存储处理器2001执行的指令或存储处理器2001运行指令所需要的输入数据或存储处理器2001运行指令后产生的数据。
作为一个示例,处理器2001用于实现上述确定模块1802和编码模块1803的功能,接口电路2002用于实现上述接收模块1801的功能。
作为另一个示例,接口电路2002用于实现上述发送模块1901和接收模块1902的功能。
通信装置2000可以是通信设备,也可以是应用于通信设备中的芯片。
可以理解的是,本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit,CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件,硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器,也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现,也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于网络设备或终端设备中。当然,处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网络设备或终端设备中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时,全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光介质,例如,数字视频光盘;还可以是半导体介质,例如,固态硬盘。
在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。
Claims (34)
1.一种通信方法,其特征在于,应用于第一通信设备中,所述通信方法包括:
接收来自第二通信设备的第一反馈信息,所述第一反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型,所述丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包;
根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型;
使用所述网络编码类型对K个数据包进行网络编码,得到F个编码数据包,K为正整数,F为大于或等于K的整数;
向所述第二通信设备发送所述F个编码数据包。
2.根据权利要求1所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息还用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述丢包类型的丢包数量;
相应地,所述方法还包括:
根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量确定所述网络编码类型的生成矩阵的参数;
并且,所述使用所述网络编码类型对所述K个数据包进行网络编码,得到F个编码数据包,包括:
根据所述网络编码类型和所述生成矩阵的参数对所述K个数据包进行网络编码,得到所述F个编码数据包。
3.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括第一子信息和第二子信息,所述第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包,所述第二子信息用于指示所述第一子信息所指示的丢包类型的丢包数量。
4.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括第三子信息和第四子信息,所述第三子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,所述第四子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
5.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括第五子信息;
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包时,所述第一反馈信息还包括第六子信息,所述第六子信息用于指示随机丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包时,所述第一反馈信息还包括第七子信息,所述第七子信息用于指示连续丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型包括随机丢包和连续丢包时,所述第一反馈信息还包括第八子信息和第九子信息,所述第八子信息用于指示随机丢包的丢包数量,所述第九子信息用于指示连续丢包的丢包数量。
6.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括M个子信息,所述M个子信息与M个数据包一一对应,所述M个数据包为所述第一通信设备在接收所述第一反馈信息之前向所述第二通信设备发送的数据包,所述M个子信息中每个子信息用于指示所述M个数据包中对应的数据包是否丢包,M为正整数;
相应地,所述方法还包括:
根据所述M个子信息确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
7.根据权利要求6所述的通信方法,其特征在于,所述M个子信息中每个子信息由1个比特表示。
8.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,所述第一反馈信息还包括以下信息中至少一种:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在所述总和中所占的第一比例,所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在所述总和中所占的第二比例;
相应地,所述方法还包括:
根据所述第一比例和所述第二比例中至少一个比例以及所述总和确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
9.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括以下信息:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率;
相应地,所述方法还包括:
根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
10.根据权利要求9所述的通信方法,其特征在于,所述信道模型为吉尔伯特-埃利奥特GE信道模型;
相应地,所述第一反馈信息还包括以下信息:所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率;
所述根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述丢包类型和所述丢包类型的丢包数量,包括:
根据所述第一状态转移概率、所述第二状态转移概率、所述错误概率和所述正确概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息具体用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在第一时段中的丢包类型和丢包数量;
相应地,所述方法还包括:
接收来自所述第二通信设备的S个反馈信息,所述S个反馈信息与S个时段一一对应,所述S个时段不包含所述第一时段,所述S个反馈信息中每个反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述S个时段中对应时段内的丢包类型和丢包类型的丢包数量,S为正整数;
所述根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型确定网络编码类型,包括:
根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型和所述S个反馈信息所指示的丢包类型确定所述网络编码类型;
所述根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量确定所述网络编码类型的生成矩阵的参数,包括:
根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量确定所述生成矩阵的参数。
12.根据权利要求11所述的通信方法,其特征在于,所述根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量确定所述生成矩阵的参数,包括:
对所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量进行预设处理,得到第一丢包数量,所述预设处理包括以下处理中一种或多种:求平均值处理,回归处理、拟合处理、加权平均处理;
根据所述第一丢包数量确定所述生成矩阵的参数。
13.一种通信方法,其特征在于,应用于第二通信设备中,所述通信方法包括:
向第一通信设备发送第一反馈信息,所述第一反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型,所述丢包类型包括随机丢包和/或连续丢包;
接收来自所述第一通信设备的F个编码数据包,所述F个编码数据包为所述第一通信设备对K个数据包进行网络编码得到的数据包,所述第一通信设备进行所述网络编码所使用的网络编码类型为所述第一通信设备基于所述第一反馈信息指示的丢包类型确定的,K为正整数,F为大于或等于K的整数。
14.根据权利要求13所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息还用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述丢包类型的丢包数量;
相应地,所述第一通信设备进行所述网络编码所使用的网络编码类型的生成矩阵的参数为所述第一通信设备基于所述第一反馈信息指示的丢包数量确定的。
15.根据权利要求14所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括第一子信息和第二子信息,所述第一子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包或连续丢包,所述第二子信息用于指示所述第一子信息所指示的丢包类型的丢包数量。
16.根据权利要求14所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括第三子信息和第四子信息,所述第三子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量,所述第四子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量。
17.根据权利要求14所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括第五子信息;
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为随机丢包时,所述第一反馈信息还包括第六子信息,所述第六子信息用于指示随机丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型为连续丢包时,所述第一反馈信息还包括所述第七子信息,所述第七子信息用于指示连续丢包的丢包数量;或
所述第五子信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型包括随机丢包和连续丢包时,所述第一反馈信息还包括所述第八子信息和所述第九子信息,所述第八子信息用于指示随机丢包的丢包数量,所述第九子信息用于指示连续丢包的丢包数量。
18.根据权利要求14所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括M个子信息,所述M个子信息与M个数据包一一对应,所述M个数据包为所述第一通信设备在接收所述第一反馈信息之前向所述第二通信设备发送的数据包,所述M个子信息中每个子信息用于指示所述M个数据包中对应的数据包是否丢包,M为正整数。
19.根据权利要求18所述的通信方法,其特征在于,所述M个子信息中每个子信息由1个比特表示。
20.根据权利要求14所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量与连续丢包的丢包数量的总和,所述第一反馈信息还包括以下信息中至少一种:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间随机丢包的丢包数量在所述总和中所占的第一比例,所述第一通信设备与所述第二通信设备之间连续丢包的丢包数量在所述总和中所占的第二比例。
21.根据权利要求14所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息包括以下信息:所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的第一状态转移概率,所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的第二状态转移概率。
22.根据权利要求21所述的通信方法,其特征在于,所述信道模型为GE信道模型;
相应地,所述第一反馈信息还包括以下信息:所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的通信方法,其特征在于,所述第一反馈信息具体用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在第一时段中的丢包类型和丢包数量;
相应地,所述方法还包括:
向所述第一通信设备发送S个反馈信息,所述S个反馈信息与S个时段一一对应,所述S个时段不包含所述第一时段,所述S个反馈信息中每个反馈信息用于指示所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述S个时段中对应时段内的丢包类型和丢包类型的丢包数量,S为正整数;
所述网络编码类型是根据所述第一反馈信息所指示的丢包类型和所述S个反馈信息所指示的丢包类型确定的;
所述生成矩阵的参数是根据所述第一反馈信息所指示的丢包数量和所述S个反馈信息所指示的丢包数量确定的。
24.根据权利要求14至17中任一项所述的通信方法,其特征在于,所述向所述第一通信设备发送第一反馈信息之前,所述方法还包括:
根据第二通信设备从所述第一通信设备接收的M个数据包中每个数据包的丢包状态确定所述第一通信设备至所述第二通信设备的丢包类型和丢包数量,所述丢包状态包括丢包或没丢包,M为正整数。
25.根据权利要求14至17中任一项所述的通信方法,其特征在于,所述向所述第一通信设备发送第一反馈信息之前,所述方法还包括:
根据第一状态转移概率和第二状态转移概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,所述第一状态转移概率为所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的信道模型中数据包从错误状态至正确状态的状态转移概率,所述第二状态转移概率为所述信道模型中数据包从正确状态至错误状态的状态转移概率。
26.根据权利要求25所述的通信方法,其特征在于,所述信道模型为吉尔伯特-埃利奥特GE信道模型;
相应地,所述根据所述第一状态转移概率和所述第二状态转移概率确定所述丢包类型和所述丢包类型的丢包数量,包括:
根据所述第一状态转移概率、所述第二状态转移概率、错误概率和正确概率确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,所述错误概率为所述GE信道模型中数据包在正确状态下的错误概率,所述正确概率为所述GE信道模型中数据包在错误状态下的正确概率。
27.根据权利要求14至17中任一项所述的通信方法,其特征在于,所述向所述第一通信设备发送第一反馈信息之前,所述方法还包括:
获取所述第一通信设备与所述第二通信设备在T个时段中每个时段内的丢包类型和丢包数量,T为大于1的整数;
根据所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段的丢包类型和丢包数量确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量。
28.根据权利要求25所述的通信方法,其特征在于,所述根据所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段的丢包类型和丢包数量确定所述第一通信设备与所述第二通信设备之间的丢包类型和丢包数量,包括:
对所述第一通信设备与所述第二通信设备在所述T个时段中相同丢包类型的丢包数量对应预设处理,得到所述第一通信设备与所述第二通信设备之间所述相同丢包类型的丢包数量,所述预设处理包括以下处理中一种或多种:求平均值处理,回归处理、拟合处理、加权平均处理。
29.一种通信装置,其特征在于,包括用于实现如权利要求1至12中任一项所述的方法的功能模块。
30.一种通信装置,其特征在于,包括用于实现如权利要求13至28中任一项所述的方法的功能模块。
31.一种通信装置,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器用于存储程序指令;
所述处理器用于执行所述存储器中的程序指令以实现如权利要求1至12中任一项所述的方法。
32.一种通信装置,其特征在于,包括:存储器和处理器;
所述存储器用于存储程序指令;
所述处理器用于执行所述存储器中的程序指令以实现如权利要求13至28中任一项所述的方法。
33.一种通信系统,其特征在于,包括:权利要求29或31所述的通信装置,和/或,如权利要求30或32所述的通信装置。
34.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储用于计算机执行的程序代码,该程序代码包括用于实现如权利要求1至28中任一项所述方法的指令。
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