[發(fā)明專利]一種Raptor碼的多任務(wù)并發(fā)編碼方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410353458.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN104168099A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂銳;王非非;徐偉掌;楊占昕;王劍;沈向輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國傳媒大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L5/00
• 分類號(hào): H04L5/00;H04L12/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸方法，具體是一種Raptor碼的多任務(wù)并發(fā)編碼方法，該方法可廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)廣播等技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，文件數(shù)據(jù)的分發(fā)傳輸應(yīng)用在生活中隨處可見。由于數(shù)據(jù)內(nèi)容不斷豐富，為了便于存儲(chǔ)和傳輸，往往根據(jù)文件的類型、內(nèi)容、重要程度等將文件數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理。一般來說，在簡單的文件傳輸系統(tǒng)中，傳輸采用單線程方法將所有文件依次進(jìn)行傳輸，而在較為復(fù)雜的文件傳輸系統(tǒng)中，為了便于傳輸管理，通常會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)需求將傳輸信道劃分為若干個(gè)業(yè)務(wù)子信道，將不同內(nèi)容的文件分配到不同的子信道上，每個(gè)子信道作為單獨(dú)的傳輸任務(wù)進(jìn)行并發(fā)傳輸，互不影響。在這種多任務(wù)的并發(fā)傳輸方式下，每個(gè)子信道的數(shù)據(jù)必須在傳輸前處理完畢，否則會(huì)影響數(shù)據(jù)的正確傳輸。

Raptor碼是由Shokrollahi等人開發(fā)出的一種數(shù)字噴泉碼，由于其可以獲取接近于信道容量的傳輸效率的優(yōu)勢，已經(jīng)作為數(shù)據(jù)組播業(yè)務(wù)的前向糾錯(cuò)碼被納入了3GPP等標(biāo)準(zhǔn)中，在目前的文件傳輸系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在未采用Raptor碼的多任務(wù)并發(fā)傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在傳輸前只需要進(jìn)行簡單的打包處理，處理時(shí)間可忽略不計(jì)，不會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸，而在采用Raptor碼的系統(tǒng)中，由于Raptor碼的編碼過程需要一定的計(jì)算量，會(huì)引入不可忽略的編碼時(shí)間開銷，即每個(gè)傳輸子信道的數(shù)據(jù)處理時(shí)間增加，若每個(gè)數(shù)據(jù)包的編碼時(shí)間大于傳輸時(shí)間，則會(huì)破壞傳輸流程。

在采用Raptor碼的多任務(wù)文件傳輸系統(tǒng)中，每個(gè)業(yè)務(wù)子信道的編碼請(qǐng)求存在著競爭關(guān)系，并且隨著子信道數(shù)量的增加，該競爭關(guān)系愈發(fā)明顯。同時(shí)，由于每個(gè)子信道分配的傳輸帶寬會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，因而如何對(duì)有限的編碼計(jì)算資源進(jìn)行合理的分配，使每個(gè)業(yè)務(wù)子信道都能夠得到及時(shí)的編碼傳輸是一個(gè)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有采用Raptor碼的文件傳輸系統(tǒng)多任務(wù)處理能力的不足，提出了一種高效可靠的Raptor碼的多任務(wù)并發(fā)編碼方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

本發(fā)明的一種Raptor碼的多任務(wù)并發(fā)編碼方法包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)每個(gè)業(yè)務(wù)子信道的初始傳輸帶寬，選取初始帶寬最大的子信道數(shù)據(jù)開始最初的編碼。

步驟2：每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，根據(jù)當(dāng)前子信道分配的傳輸帶寬，重新計(jì)算和更新每個(gè)子信道的編碼優(yōu)先度系數(shù)。

步驟3：檢查編碼優(yōu)先度系數(shù)值，若超過設(shè)定的編碼溢出閾值，則立即開啟一個(gè)新的編碼模塊，對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼操作，并在編碼結(jié)束后關(guān)閉該模塊。

步驟4：每個(gè)數(shù)據(jù)塊編碼完成后，查詢每個(gè)子信道的編碼優(yōu)先度系數(shù)，選取值最大的子信道的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。

經(jīng)過上述4個(gè)步驟即完成了Raptor碼的多任務(wù)并發(fā)編碼過程。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：

1、本發(fā)明解決了Raptor碼在多任務(wù)文件傳輸系統(tǒng)中的并發(fā)編碼問題，能夠顯著地提高系統(tǒng)的傳輸效率，并在保證傳輸正確性的前提下，最大限度地降低并發(fā)編碼的計(jì)算開銷。

2、本發(fā)明通過定義和動(dòng)態(tài)計(jì)算編碼優(yōu)先度系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)編碼請(qǐng)求緊急程度的準(zhǔn)確評(píng)估，能夠支持帶寬實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分配的傳輸系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中子信道帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整示意圖；

圖2為本發(fā)明中Raptor碼多任務(wù)并發(fā)編碼的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明中編碼請(qǐng)求隊(duì)列調(diào)整示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不以任何形式限制本發(fā)明。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下進(jìn)行若干變形和改進(jìn)所獲得的其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在多任務(wù)文件傳輸系統(tǒng)中，各業(yè)務(wù)子信道的傳輸帶寬會(huì)根據(jù)傳輸需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，圖1為本發(fā)明中子信道帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整示意圖，在101初始時(shí)刻T₀，系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)子信道的業(yè)務(wù)內(nèi)容和傳輸優(yōu)先級(jí)等因素，為每個(gè)子信道分配不同的帶寬。隨著傳輸?shù)倪M(jìn)行，在102傳輸時(shí)刻T₁，各個(gè)子信道的傳輸需求發(fā)生了變化，系統(tǒng)對(duì)每個(gè)子信道的帶寬進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)于子信道1、5、6，傳輸帶寬減小，而對(duì)于子信道3和4，傳輸帶寬增加。在103傳輸時(shí)刻T₂，子信道帶寬分配再次變化。由于子信道帶寬的調(diào)整是由系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求決定，因而無法進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)。