[发明专利]通信系统中的对象的块聚合

说明书

相关申请的交叉引用

出于所有的目的，下列参考文件被包含于此并且通过引用的方式合并入本文：授予Luby等人的标题为“File Download and Streaming System”的美国专利No.7,418,651（下文称为“Luby I”）。

背景技术

通过通信信道在发送方和接收方之间进行文件和流的传输已经是很多文献的主题。优选地，接收方期望在某一级别的确定性下接收由发送方通过信道发送的数据的准确副本。在信道不具有最佳保真度（这涵盖了几乎所有在物理上可实现的系统）的情况下，关心的一个问题是如何处理传输中丢失或者混淆的数据。与遭破坏的数据（差错）相比，丢失的数据（擦除）通常更容易处理，因为接收方在遭破坏的数据被错误地接收到时并不总是能够进行辨认。已经开发了很多纠错码来纠正擦除和/或差错。通常，所使用的特定码是根据与正在通过其传输数据的信道的失真以及正在传输的数据的属性有关的某种信息来选择的。例如，在已知该信道具有长期失真的情况下，突发差错码可能最适用于该应用场合。在预见到只有短的、不频发的错误的情况下，简单的奇偶校验码可能是最佳的。

当发射机和接收机具有通信所需要的所有计算能力和电功率，并且发射机和接收机之间的信道足够干净以允许相对无差错的通信时，数据传输是简单的。当信道处于不利环境中或者发射机和/或接收机具有有限的能力时，数据传输问题变得比较困难。

一个解决方案是使用前向纠错的（FEC）技术，其中数据是在发射机处被编码的，以使得接收机能够从传输擦除和差错中恢复。在可行的情况下，从接收机到发射机的反向信道允许接收机与发射机就差错进行交流，然后，发射机能够相应地调整其发送过程。然而，反向信道常常是不可用的或者是不可行的。例如，当发射机向大量接收机发送时，发射机可能无法处理来自所有这些接收机的反向信道。因此，通信协议常常需要被设计成没有反向信道，这样一来，发射机可能不得不在没有全面观察大范围变化的信道状况的情况下处理这些信道状况。

当接收机需要是可能便携或者移动的低功耗小设备并且需要以高带宽接收数据时，发射机和接收机之间数据传输的问题变得更加困难。例如，可以建立无线网络，以便以广播或多播方式从固定的发射机向大量或不确定数量的便携或移动接收机传送文件或流，其中，该接收机在它们的计算能力、存储器尺寸、可用的电功率、天线尺寸、设备尺寸、以及其它设计约束方面是受到限制的。

在这样的系统中，要处理的考虑因素包括：几乎没有或者完全没有反向信道、有限的存储器、有限的计算周期、移动性以及定时。优选地，设计方案应当最小化向可能数量众多的接收机传送数据所需要的传输时间量，其中，各个接收机可能在不可预知的时刻接通和断开，可能移动到所及范围内或外，可能由于链路错误、小区变化、小区拥塞（其迫使临时丢弃较低优先级的文件或流分组）等而遭受损失。

在用于数据传输的分组协议的情况下，要通过分组网络发送的文件、流或其它数据块被划分成相等尺寸的输入符号，并且输入符号被放入连续分组中。输入符号的“尺寸”可以以比特来度量，不管该输入符号是否被实际分割成比特流，其中，当输入符号是选自于2^M个符号的字母表时，该输入符号具有M比特的尺寸。在这类基于分组的通信系统中，面向分组的编码方案可能是合适的。如果文件传输允许预期接收方恢复原始文件的准确副本，即使面临网络中的擦除时亦是如此，则该文件传输被认为是可靠的。如果流传输允许预期接收方及时地恢复流的每个部分的准确副本，即使面临网络中的擦除时亦是如此，则该流传输被认为是可靠的。文件或者流的某些部分不可恢复（或者对于流，该流的某些部分不能被及时恢复），在这个意义上讲，文件传输和流传输两者可能在某种程度上还是可靠的。分组丢失常常发生，因为不定时发生的拥塞导致路由器中的缓冲机构满负荷，从而迫使其丢弃输入分组。在传输期间进行对抗擦除的保护，已经成为许多研究的课题。