[發明專利]自適應及可伸縮的包糾錯裝置和方法

有效

• 申請號: 200780052029.2
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN101627569A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 馬小駿;張煥強;陳仁雷;周光華;李鈞;王傳銘
• 申請（專利權）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 余 剛

發明領域

本發明涉及數據傳輸技術，特別是涉及一種自適應及可伸縮的包糾錯 裝置和方法。

背景技術

用無線網絡進行數據通信，特別是視頻和/或音頻流傳輸是當今主流應 用。有些無線系統，例如WLAN，可以在多播域自一個發送器向多個接收器 分發視頻流。

圖1為顯示一傳統多播無線系統的示意圖。該系統用于從至少一個發 送器10向多個接收器20傳輸視頻流。視頻包由發送器端的視頻服務器 (圖1中未示出)生成并發送到接收器。接收器接收到視頻包時，對這些 視頻包進行解碼。如果在接收器收到的視頻包中發生丟包，接收器的解碼 器將不能解碼視頻包。因此，需要采用一些糾錯方法。前向糾錯(FEC)和 自動重傳請求(ARQ)是兩種基礎的糾錯方法。

前向糾錯(FEC)是一種除了源數據包外還發送一些冗余數據包至接收 器的方法，使得被丟失的包可以利用這些冗余的包在接收器端恢復。在一 種前向糾錯(FEC)方法中，將一些主動修復包(proactive?repairs) (冗余包)包含在數據包流中。這些主動修復包是在不知道是否需要傳輸 修復包之前就發出。在前向糾錯(FEC)中，包發送器對每K個源數據包引 入N-K個修復包以組成N個包。當接收器收到這N個包中的至少K個包 時，就能夠恢復所有K個源數據包。在前向糾錯(FEC)方法中，源數據包 丟失的數量必須由收到至少相同數量的修復包來補償，從而恢復所有的源 數據包。

如果這些修復包不足以使接收器可靠地解碼源數據，接收器將請求重 新傳輸額外的修復包。這個請求稱為自動重傳請求(ARQ)。ARQ自動重傳 請求將被連續發出直至成功解碼數據包。

一種由FEC和ARQ組合，稱為混合FEC/ARQ的方法，在過去數十年已 被廣泛研究。公開于計算機通信，2001年3月，由Dan?Rubenstein等在 “A?Study?of?Proactive?Hybrid?FEC/ARQ?and?Scalable?Feedback Techniques?for?Reliable，Real-Time?Multicast”中示出了一個實例。 該論文揭示了混合FEC/ARQ方法運用在多播網絡中，其中發送器根據網絡 的情況，選擇一個主動性因子(proactivity?factor)來調整主動修復 包。如果發送器被嚴重泛濫的反饋占用，它會提高主動性因子以增加更多 的主動性修復包。如果發送器只收到較少的反饋，它會減小主動性因子以 減少主動修復包的數目。

每個自接收器發送的ARQ/NAK((NAK即否定應答，通知發送器包丟 失)，ARQ等同于NAK)都包含接收器需要傳輸的修復包數量n_r，以及一個 NAK輪數N_r。該NAK輪數指的是接收器查到的那組(block)數據傳輸的當 前“輪數”。當發送器傳輸修復包時，其包中包含一個NAK輪數N_S，對應 于它從任何接收器接收到那組數據包的最大NAK輪數。

發送器可以利用三種方式響應來自接收器的請求n_r個修復包、輪數為 N_r的NAK，發送器采用其中一種響應來自客戶端的NAK的方法稱為“當前輪 (round-current)”。在這種方法中，發送器保存一計數：傳輸的輪數等 于當前發送器處的輪數N_S的修復包的總數n。對于到達的NAK，如果N_r＜N_S則忽略NAK。如N_r＝N_s，就傳輸max(0，n_r-n)個包，并將n設置為max(n， n_r)。如果N_r＞N_s，則n設為n_r，N_s＝N_r，并傳輸n_r個包。

接收器的NAK輪數N_r初始為1。發送一個NAK后，其NAK計數就增加 1，如：N_r＝N_r+1。當收到的來自發送器包中的NAK輪數大于或等于其自身 當前值時，該接收器將其NAK輪數更新至發送器的當前輪數值加1(如果 N_S≥N_r，令N_r＝N_s+1)。