[发明专利]无线网络的组播中调节前向纠错的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线网络，具体而言，涉及一种通过无线网络有效发送组播数据的自适应前向纠错(FEC)方法和系统。

背景技术

通过无线网络的组播可以将数据(例如视频直播或事先录制的娱乐节目)有效地发送至多个接收器。所述组播的一个实例是通过IEEE802.11无线局域网(WLAN)在热点区域(例如机场)再分配(redistribution)多个电视节目或者定位特定的视频信息。接收器的用户在移动装置上观看喜欢的电视节目，同时还能浏览互联网。其他的应用包括通过无线网络在电影院之外进行电影预览、重放足球比赛的最重要的场景等。此处，所述移动装置包括终端装置、客户装置、移动终端、笔记本电脑、双模智能电话、个人数字计算机等。

无线网络的误码率通常较高。对于组播，无线链路层通常不进行分组丢失重传。在发生误差的情况下，接收器将数据帧丢弃。因此，如果不具备良好的接收条件，不能保证接收器所需稳定性。另外，在视频组播应用中，用于同一视频的多个接收器可能遇到不同的信道条件，并且某个接收器的信道条件可能由于多径衰落(multipath fading)、遮蔽(shadowing)、干扰和移动而在不同时间发生变化。在会话过程中新接收器有可能加入，而某些接收器可能离开，因而接收器的网络拓扑结构(network topology)会改变。因此，需要额外的误差保护机制来为服务区域内的接收器提供满意和可靠的服务质量(quality of service)，同时有效地利用可用无线带宽。为了获得可靠无线组播操作，一个有效的途径是在应用层采用前向纠错(FEC)编码。

在某些已知的系统中，选择固定FEC编码以满足服务区域(servingarea)内具有最差信道条件(即最高分组丢失率)的接收器的目标质量。采用这种方法，在应用层的信息源分组上都采用固定FEC编码(例如固定Reed-Solomon(RS)编码)以产生奇偶分组(parity packet)。所述奇偶分组与信息源分组一起传输并用于恢复丢失的信息源分组。采用上述方法，FEC编码是固定的，并且即使全部接收器都具有良好信道条件也要采用。不必要的FEC奇偶分组引入高开销(overhead)，从而降低了带宽效率。在组播系统中采用了自适应FEC。FEC编码根据单个接收器的信道条件进行调节(adapted)。本发明考虑到了组播应用。相同源的多个接收器有可能在同一时间遇到不同的分组丢失率(packet loss rate)，同一接收器在不同时间也可能遇到不同分组丢失率。在不同时间的不同接收器或者同一接收器的接收质量都不同。另外，接收器可能加入或离开多播组。

本发明希望解决的问题是选择和调节FEC编码参数。设计一种高效的自适应FEC方法将是有利的。为了设计高效的自适应FEC方法，需要解决三个问题：(1)如何估计组播的多个接收器的信道条件；(2)如何提供信道条件反馈；(3)如何基于多个接收器的信道状态调节FEC率。

发明内容

本申请中所述组播是指一种数据(包括但不局限于音频和视频数据)传输。即，数据可以是任何类型。为了便于举例说明，本文中使用视频数据。另外，本文中单播(unicast)是指一对一的数据传输。即，数据从单一源传输至单一接收器。广播(braodcast)是一对全体的数据传输。即，数据传输至能够接收数据传输的全体接收器。组播(multicast)是一对多的数据传输。组播数据传输是能够接收数据传输的全体接收器的子集，其中所述子集可以是能够接收数据传输的全体接收器。即，本文所乘组播包括广播，因此更广义。