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1、专皿1℃W...曰林爽⋯⋯SPecialTeehnology清华大学电子工程系姜博姜坚文化部全国文化信息资源建设管理中心蒋卫东.被“删除“《即丢弃或丢失)而我们正是要通过纠删码技,术由那些正确收到的分组来恢复这些“删除“。综上所述-我们将该技术称为分组级偏向纠.技术(Packet此velFor.u。wardErasreCorectionPLFEC)在喷泉码发明以前,PLFEC技术通常基于经典的RS码,LD。这些:或PC码但是PLFEC技术面临的主要问题是..RS码(n,k)首先的编译码复杂度较大RS码的标准编译n一oZ。码方法需要O
2、(k(k)lgn)次运算较大的编译码复杂度,..限制了RS码的码长通常n<256。另外更为重要的是无论RS码还是LDPC码其应用都基于一定的信道假设.即必须预先假设删除信道的删除概率(即丢包率).据此才..能选取(n,k)参数之后才能设计具体的编译码方法。但是引言在实际应用中.由于信道的时变性.当信道优于假设时,近年来.随粉因特网等基于分组传输的通信网络的快PLFEc技术将因增加过多的校验分组而导致传输效率降:速发展.差错控制编码技术在通信协议的应用层和传输层低而当信道劣于假设时PLFEC技术又将因不能提供更;获得越来越多的应用。与
3、物理层采用的面向比特的对称信多的校验分组而导致传输可靠性降低如果希望PLFEC技,道上的纠错码技术不同,应用层和传输层采用的差错控制术生成更多的校验分组则只能重新选取(n,k)参数并重新.。.编码技术属于面向分组的删除信道上的纠删码技术。首先设计编译码方法显然这并不现实喷泉码的发明解决了以.上问题。后面将会看到喷泉码不仅具有很小的编译码复杂该技术将分组而非比特作为编译码的基本元素通过对原..;度而且可以由个原始分组生成任意数t的编码分组有效始分组增加一定数t的校验分组来提高传输的可靠性同,。时.由于分组一般内含强健的检错校验机制.可
4、以保证含适应信道的时变性而其代价仅仅是具有很小的译码开销,有误码的分组都能够被发现并予以丢弃.因此通信网络在喷泉码的概念由Luby等人于1998年首次提出但当.:。2应用层和传输层表现出明显的删除信道特征一个分组或时并未给出实用喷泉码设计方案02年Luby提出了第,、、,。者被正确收到或者由于误码拥塞错误路由等原因而一种实用喷泉码码之后Shokrollahi又提出了性LT—.D,G,TCw1。64,SPecialTeehnology专题技术技术也面临编译码复杂度较大和僻要基于一定的信道假设《5)异步接收和断续接收。用户可以在不同时间
5、加入等问题。组播.也可以加入后退出再重新加入。由于各个编码分组,喷泉码最初就是为了解决可靠组播问题而提出的.基完全等价用户不必在意何时收到哪些编码分组而只需.。于喷泉码的组播解决方案具有良好的性能。假设要组播发关心收到的编码分组数t而与此相对其他组播解决方。布包含k个原始分组的文件,则发送方利用喷泉码由k个原案则不易解决异步接收和断续接收问题始分组持续生成编码分组,并且通过通信网络组播这些编码分组.用户可以随时加人组播来接收这些编码分组当用户收到足够的编码分组并成功译码后.即可退出组播下载同一文件,则为了避免重复接收并减少下载时间.
6、用,(如果存在反馈信道可通知发送方后退出)。户必须在多台服务器之间适当协调.以便从不同服务器:基于喷泉码的组播解决方案具有如下优点以不同速度下载文件的不同部分。如果考虑到服务器可,(U理想的可扩展性。。.由于单向组播没有反馈用户能加入或退出则问题将更为复杂而与此相对如果我.,数t的增长对于发送方来说没有任何影响发送方可以服们将喷泉码应用于并行下载应用中则问题将大大简化.务任意数t的用户。各个服务器利用喷泉码生成编码分组,而用户从各个服。,《2)近乎理想的接收效率。为了获取k个原始分组用务器以各自最快速度下载这些编码分组由于喷泉码的.
7、m.。户需要接收、k个编码分组接收效率接近于1而与此编码分组是彼此独立的随机生成的任何两个编码分组,.相对,在基于RS码的数据轮播解决方案中.用户如果在第发生重复的概率极低因此有效避免了重复接收。显然一轮传输中没有收到足够的编码分组就必须为了获取剩在基于喷泉码的并行下载解决方案中服务器之间不需,.下的少数几个编码分组.而在第二轮传输中接收大t的重要任何协调服务器可以直接加入或退出而用户孺要的。复分组。显然.这降低了用户的接收效率。下载时间近乎最短。《3)适应时变信道用户何时能够收到m、k个编码、瓦结束语.分组完全取决于当时当地的实际
8、信道。丢包率低或带宽,.宽则早些收到丢包率高或带宽窄则晚些收到。为了获取通过本文对于喷泉码及其在通信网络中的应用的介绍:、k个原始分组,用户需要的接收时间趋近于在实际信道下我们可以看到喷泉码突破了RS码LDPC码等传统编码.,所能达到
