[发明专利]文件下载和流系统

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2005/016334，国际申请日为2005年5月9日，进入中国国家阶段的申请号为200580001026.7，名称为“文件下载和流系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求对共同待批的于2004年5月7日提交的题为“File Download and Streaming System”的美国临时专利申请60/569,127的优先权，该申请如在本文档中完全陈述地那样通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及在通信系统中编码和解码数据，尤其涉及编码和解码数据以说明传送的数据中的差错和间隔的通信系统。在各实施例中，数据通过广播和/或多点传送无线网络被传送给接收器。

背景技术

发送器和接收器之间文件和流在通信信道上的传送已经成为许多著作的主题。较佳地，接收器想要有一定确定性地接收发送器在信道上传送的数据的准确副本。在信道不具有完美保真度时(包括大多数可全部物理实现的系统)，所关心的一方面是如何处理传输中丢失或出错的数据。丢失的数据(删除)常常比遭破坏的数据(差错)更易于处理，因为接收器常常无法分清何时遭破坏的数据是错误接收的数据。已经开发了许多纠错码，用来校正删除和/或差错。通常，所使用的特定代码是基于有关传送数据的信道的失真和所传送的数据的性质的一些信息来选择的。例如，当已知信道具有较长时段的失真时，则突发差错码(burst error code)可能最为适合该应用。在预期到仅仅较短、较少发生的差错的情况下，简单的奇偶检验码可能是最好的。

在传送器和接收器具有通信所需的全部计算能力和电能，且传送器和接收器之间的信道足够干净以供相对无差错的通信使用时，数据传送是直接的。数据传送的问题在信道处于不利环境或者传送器和/或接收器具有有限能力时变得更加困难。

一种方案是使用前向纠错(FEC)技术，其中数据在传送器上编码从而接收器能从传送删除和差错中恢复。在可行时，从接收器到传送器的反向信道供接收器用于与传送器进行有关差错的通信，后者可相应地调整其传送过程。然而，反向信道常常并不可用或可行。例如，当传送器向大量接收器传送时，传送器可能不能处理来自全部这些接收器的反向信道。结果，通信协议常常需要被设计成没有反向信道，从而传送器可能不得不在没有那些信道条件的全视图的情况下广泛地改变信道条件。

传送器和接收器之间的数据传送问题在接收器需要是低功率、可便携或移动的小设备并需要以高带宽接收数据时，变得更加困难。例如，无线网络可设置成从一固定传送器向大量或不确定数量的便携式或移动接收器按照广播或者多点传送来传送文件或流，这些接收器受限于其计算能力、存储器大小、可用电功率、天线大小、设备大小和其它设计约束。

在这种系统中，要作的考虑包括几乎没有或没有反向信道、有限的存储器、有限的计算周期、移动性和定时。较好地，设计应当最小化将数据传送给可能极多接收器所需的传送时间量，其中各个接收器可在不可预期的时间上打开和关闭、移入和移出范围、因链接错误而导致损失、单元(cell)改变、单元中的拥塞，从而使低优先级的文件或流分组暂时中断等。

在用于数据传送的分组协议的情形中，要在分组网络上传送的文件、流、或其它数据块被分成相等大小的输入码元，且输入码元被置入连续的分组中。输入码元的“大小”可用比特来度量，而不管输入码元是否实际上被分成比特流，其中当在从2^M个码元的字母表中选择输入码元时，输入码元具有M比特的大小。在这种基于分组的通信系统中，面向分组的编码方案可能是适当的。如果允许预期的接收者即使在面对网络中的删除时也能恢复原始文件的准确副本，则文件传输被称为是可靠的。如果允许预期的接收者即使在面对网络中的删除时也能及时地恢复流的每一部分的准确副本，则流传输被称为是可靠的。在文件或流的一部分不可恢复，或者对于流而言如果流的某些部分不能及时恢复的意义上，文件传输或流传输也可以是有几分不可靠的。因为零星的拥塞使路由器中的缓存机制达到其容量限度从而迫使它丢弃输入的分组，所以常常发生分组丢失。对传输期间免遭删除的保护已是许多研究的主题。