[發明專利]基于前向糾錯(FEC)的可靠性控制協議

有效

• 申請號: 200910165996.0
• 申請日: 2004-10-08
• 公開（公告）號: CN101656731A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: M·路比;M·道克雷夫;A·威德森;S·拉森
• 申請（專利權）人: 數字方敦股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H03M7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸 勍

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2004/033307，國際申請日為2004年 10月8日，進入中國國家階段的申請號為200480028628.7，名稱為“基于前向糾 錯(FEC)的可靠性控制協議”的發明專利申請的分案申請。

相關申請

本申請聲明對于2003年10月8日提交的題為“FEC-based?Reliability?Control Protocols(基于前向糾錯(FEC)的可靠性控制協議)”的共同待批的美國臨時專 利申請60/509,976的優先權，該申請通過引用結合于此用于所有目的，如同在本文 中完整闡述。

技術領域

本發明涉及數據通信網絡上終端系統之間數據的快速傳送問題。

許多數據通信系統和高級數據通信協議提供可靠數據傳輸的方便通信抽象， 并提供速率控制，即它們基于網絡條件自動調整其分組傳輸速率。它們傳統的根據 諸如無所不在的傳輸控制協議(TCP)的低層分組化數據傳輸的基礎實現，在以下 情形的至少之一發生時會遭遇困難：(a)發送器和接收器之間的連接有較長的往返 時間(RTT)；(b)數據量較大且網絡遭受突發和瞬時的丟失。

當今最廣泛使用的可靠傳輸協議之一是傳輸控制協議(TCP)。TCP是具有確 認機制的通用的點對點分組控制方案。TCP在發送器和接收器之間幾乎沒有丟失 且發送器和接收器之間的RTT較小時對一對一可靠通信能起很好的作用。然而， TCP的吞吐量在即使只有很少丟失時，或者發送器和接收器分開較遠時急劇下降。

使用TCP，發送器傳送有序分組而接收器確認每個分組的接收。如果分組丟 失，則不向發送器發送確認，而發送器將重發該分組。使用諸如TCP的協議，確 認模式允許分組丟失而不會整體失敗，因為可響應于缺少確認或響應于來自接收器 的顯式請求，只重發丟失了的分組。

TCP提供可靠性控制和速率控制，即它確保全部原始數據被傳送給接收器， 并且它基于諸如擁塞和分組丟失的網絡條件自動調整分組傳輸速率。對于TCP， 可靠性控制協議和速率控制協議是相互交織且不可分的。此外，TCP的作為漸增 RTT和分組丟失的函數的吞吐量性能遠未達到最優。

許多研究顯示：當使用TCP時，數據傳送的吞吐量與RTT和端對端連接上丟 失速率的倒數的平方根的積成反比。例如，典型的美國和歐洲之間的端對端地面連 接具有200毫秒的RTT和2％的平均分組丟失。在這些情形下，不管端對端有多少 帶寬可用，TCP連接的吞吐量最多都約為300-400千比特/秒(kbps)。該情形對衛 星鏈接更為嚴重，其中除了高RTT之外，信息還因各種大氣效應而丟失。這些類 型情形中TCP的較差性能的主要原因是，由TCP使用的速率控制協議在這些情形 中不能起很好的作用，并且因為TCP使用的可靠性控制協議和速率控制協議是不 可分的，這暗示整個TCP協議在這些情形中都不能起很好的作用。此外，對傳輸 的不同應用的要求會變化，然而TCP是全球普遍地用于所有網絡條件中的各種應 用，從而導致許多情形中的較差性能。

所期望的是，如果整體傳輸協議所使用的可靠性控制和速率控制協議是獨立 的，且相同的可靠性控制協議可與各種不同的速率控制協議一起使用，則實際的速 率控制協議可基于應用要求和應用所運行的網絡條件而選擇。Micah?Adler、Yair Bartal、John?Byers、Michael?Luby、Danny?Raz在1997年6月第5屆以色列計算和 系統理論研討會會議錄上的論文“A?modular?Analysis?of?Network?Transmission Protocols”(網絡傳輸協議的模塊化分析)(下文中稱為“Adler”并通過引用結合 于此)，介紹了建立提倡將可靠傳輸協議分成獨立的可靠性控制和速率控制協議的 傳輸協議的模塊化方法。