專利名稱：一種對電子軟件分布進行可調(diào)整和可靠傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子軟件分布領域，尤其涉及到需要極高可靠性能(零容錯性能)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目蛇\行代碼(也就是目標代碼)的分布。
電話，計算機和數(shù)據(jù)通信技術都使用一般的通用術語，這些通用術語有時隱含不同的含義。以下列出了與本應用有關的一些術語的簡要定義。
1)同步衛(wèi)星是一種公轉的平均恒星周期與它所繞轉的主體的自轉恒星周期相等的衛(wèi)星。
2)同步地球衛(wèi)星以地球為主體的同步衛(wèi)星。
3)衛(wèi)星地球端在地球上的地面站和衛(wèi)星之間接收，處理和傳輸信息的衛(wèi)星線路部分。
4)衛(wèi)星上行線從地面站到衛(wèi)星的通信(通常是短波)鏈路。
5)衛(wèi)星下行線從衛(wèi)星到地面站的通信鏈路。
6)點對點連接一種在兩個(且僅有兩個)指定站點間，如

圖1中示出的A站和B站間，建立通信鏈路以進行消息傳遞的方法。該消息包括與本應用有關的數(shù)據(jù)(稱作“凈荷”)，以及與網(wǎng)絡有關的數(shù)據(jù)(如地址，消息標識符等等，統(tǒng)一稱作“報頭”)。另外，這些消息可能需要證實，也就是說，期待接收方(B站)的確認。作為發(fā)送方的A站也可以發(fā)送“無證實”消息，在該情況下，發(fā)送進程不等待任何確認。在正常和通常情況下(也就是當A站向B站發(fā)送消息時)，A站的發(fā)送進程101從軟件進程103接收數(shù)據(jù)，按事先約定的協(xié)議轉換數(shù)據(jù)和/或格式化數(shù)據(jù)，通過通信鏈路105發(fā)送該消息。B站的接收進程107按照協(xié)議執(zhí)行任何轉換和/或格式重整，并向軟件進程109傳送該消息。
另外，B站的發(fā)送進程111通過通信鏈路105向A站的接收進程113發(fā)送一個接收確認或未接收確認(由軟件進程109判定)。接收進程113向A站的軟件進程傳送該確認消息，并且決定是發(fā)送下一部分數(shù)據(jù)還是重新發(fā)送上次的數(shù)據(jù)。這樣，一個可靠的點對點傳輸協(xié)議得以建立。然而，因為是點對點連接，等待每一消息的證實相當耗時，缺陷是數(shù)據(jù)傳送速度慢。
7)廣播和多信道廣播這兩個工業(yè)界廣泛使用的術語指的是單點對多點通信和多點對多點通信，圖2和圖3各自示出了這兩種情況。在單點對多點通信布局(圖2)下，在一個指定的發(fā)送站和多個接收站1-N間建立通信的方式與圖1所述的類似。這種類型的布局一般用于從一個地點，如新聞編輯部門，向許多需要信息的地點，如印刷社傳送信息。在這種情況下，每一個接收進程201-203必須確認正確收到了來自于各自的發(fā)送進程204-206的數(shù)據(jù)。所有的這些響應必須由發(fā)送站的接收進程207接收，并向軟件進程208傳送，由軟件進程208判斷是否所有的接收站都正確地接收了數(shù)據(jù)。如果不是，發(fā)送站的發(fā)送進程209必須向一個或多個接收進程201-203重新發(fā)送數(shù)據(jù)。
從上述情況中可以很容易地看出，需要等待的確認消息甚至更多，基于與(6)相同的理由，這種類型的廣播非常慢并且昂貴?？蛇B接發(fā)送站的接收站數(shù)量也存在著上限。在現(xiàn)有技術下，要避免發(fā)送站耗盡所有存儲器和計算能力，單個發(fā)送站只能連接30-40個接收站。
在圖3中，多點到多點通信方式，在本文稱為多信道廣播，在多個站點間建立通信。這種類型的布局一般出現(xiàn)在局域網(wǎng)和會議應用中。在任意時間，這些站點中的一個通過令牌方式成為發(fā)送站，其余站點成為接收站。令牌傳遞方式可以是預定義的，順序，循環(huán)或由站點間實時傳送(在本領域中眾所周知)。然而，在本應用中，術語“廣播”用于單點到多點方式，類似于圖2。
8)可靠性這個術語指的是保證信息無錯傳遞的程序。在點對點連接的情況下，一般通過重發(fā)送協(xié)議以恢復丟失或未得到確認的消息。在廣播和多信道廣播連接的情況下，采用不同的技術以提高可靠的消息傳送協(xié)議的效率。一般情況下，消息在數(shù)據(jù)鏈路層重發(fā)，包括消息頭和凈荷信息，或者在“幀”級，由幀封裝多個涉及消息頭和凈荷數(shù)據(jù)的消息，組成一個更大的消息。在本文中所用的術語“可靠性”，是從應用角度來使用的，而不是消息角度。
9)可調(diào)整性這個術語指的是一種接收站點的數(shù)量可以變化，可以增長幾個數(shù)量級的網(wǎng)絡體系。在現(xiàn)有技術中眾所周知，接收站點的數(shù)量上的增長要求發(fā)送站點性能上相應的增長(如以上圖2和圖3以及相關文字所描述的)。在局域網(wǎng)中一個典型的服務器支持大約10-15個接收站的廣播業(yè)務。如果接收站點的數(shù)量增加到了一個大的數(shù)目，如100或150(增長10倍)，因為對服務器的性能增長要求超出了系統(tǒng)容量，目前廣播通信和多信道廣播通信的方法就會變得低效。
從存儲程序控制系統(tǒng)出現(xiàn)以來，軟件的分布化，尤其是目標代碼的分布化，在處理系統(tǒng)中的應用一直是個難題。例如，在電話交換系統(tǒng)領域，從1960中期就開始采用存儲程序控制。為了分布一個操作這些系統(tǒng)的新的運行程序(軟件)，最初技術員不得不到每一個交換局，手工移去編碼磁卡，安裝新的編碼磁卡。隨著技術的發(fā)展，人們使用磁帶從編寫程序的地方將程序傳送到使用程序的地方；事實上，目前磁帶仍然被用以大量(70-100兆字節(jié)(MB))替換目標代碼。所有這些系統(tǒng)都需要手工步驟和軟件傳送的高耗費，尤其在軟件負載的大小隨時間增長的情況下。
一些最近的系統(tǒng)依靠電話數(shù)據(jù)鏈路分配軟件。例如，圖4示出的當前技術的系統(tǒng)說明了在電話網(wǎng)絡中不同交換系統(tǒng)上的典型軟件分布系統(tǒng)。該交換系統(tǒng)可以是由特定廠家支持的本地中心交換設備，如由AT&T生產(chǎn)和支持的5ESS交換設備，或者，也可以是長途類型的交換設備，如也由AT&T生產(chǎn)和支持的4ESS交換設備。其它類型的程控系統(tǒng)在不超出所附權利要求的范圍內(nèi)也能從本發(fā)明中獲益。
每一個交換機連接軟件修改通報系統(tǒng)(SCANS)102。SCANS，在本領域中眾所周知，通常使用X·25協(xié)議，以9600比特每秒的速度，在線路120-134精巧的點對點通信鏈路上進行數(shù)據(jù)傳輸來提供軟件修改。
圖5示出了這樣一種現(xiàn)有技術的SCANS到交換系統(tǒng)的連接。在圖5的系統(tǒng)中，SCANS100包括一個應用程序500，負責處理需要傳送的數(shù)據(jù)(在交換局的例子里，需要傳送目標代碼)。應用程序500將處理后的目標代碼分送到多個與交換局通信的通信終端進程502-5NN。在每個通信終端進程502-5NN中，有一個發(fā)送模塊504和一個接收模塊506。發(fā)送模塊通過線路120向交換系統(tǒng)104發(fā)送目標代碼(在本例中)。如同本領域中眾所周知的那樣，如果需要，在SCANS100的終端進程502中的接收模塊506，接收從交換模塊104通過線路120傳來的進行重試的確認請求，等等。
在交換系統(tǒng)一側，交換系統(tǒng)(在本例中102和104)，也包括一個終端進程508-508’，由一個發(fā)送模塊504和一個接收模塊506組成，這兩個模塊與SCANAS100的通信終端進程502中的發(fā)送進程504和接收進程506相同或實質(zhì)上類似。在交換系統(tǒng)104中的終端進程508通過接收進程506接收數(shù)據(jù)，并向終端進程508傳送接收到的數(shù)據(jù)。終端進程508判斷數(shù)據(jù)是否被正確接收，如果是，則通過發(fā)送進程504發(fā)送正常接收確認，如果數(shù)據(jù)被毀，則通過發(fā)送進程504發(fā)送數(shù)據(jù)重試請求。被示出的交換系統(tǒng)104和102具有與通信終端進程508通信的多個層面。首先，有一個SCANS接口510執(zhí)行協(xié)議驗證等功能，以及在本領域中眾所周知的與SCANS作用的其它功能。如果接收到的數(shù)據(jù)是正確的，SCANS接口510將這些數(shù)據(jù)傳送到輸入/輸出進程512，由管理模塊514進一步將接收到的軟件分配到其它進程所在點。這種層次結構非常類似圖2的系統(tǒng)。
通過這種方式，對運行在交換系統(tǒng)102-118上的程序的修改可以通過一個中心地點進行，例如，通過芝加哥市外的一個SCANS設備100進行，然后發(fā)送給需要作這種改動的每一個交換系統(tǒng)。更進一步，對程序多個部分作完全改動的軟件修改，也可以通過這種方式向每一個交換設備102-118發(fā)送。最后，對程序的全盤替換(改動所有的運行代碼)，同樣可以從SCANS100通過線路120-134發(fā)向所有預訂或購買該新產(chǎn)品的交換系統(tǒng)102-118。這樣，向每一個交換機發(fā)送的數(shù)據(jù)量可以從幾百字節(jié)的小的軟件改動到幾百兆字節(jié)的軟件全盤替換。
現(xiàn)在翻到圖6，示出了一個現(xiàn)有技術的系統(tǒng)，其中一個交換局通過數(shù)據(jù)線120接至SCANS100。交換局104是，例如，由AT&T生產(chǎn)的5ESS交換機。在本領域中眾所周知，5ESS交換機(本地交換機104)可以是一個控制分布化的ISDN電子電話交換系統(tǒng)，如1986年5月27日由M.W.Beckner等人申請的美國專利4,592,048中所公開的系統(tǒng)，該專利已轉讓給本應用的受讓者。本地交換機104也可以是一個數(shù)字交換機，如由AT&T生產(chǎn)的5ESS交換機，在《AT&T技術期刊》卷64，6，1995年7月/8月，1303-1564頁中陳述。
交換系統(tǒng)104的結構包括作為集線器的一個通信模塊602，以及例示的交換模塊604，606和608(可以有其它的交換模塊，為了簡潔不再示出)，和一個從通信模塊602中引出的管理模塊(AM)610。通信模塊602包括一個分時空分交換機或時分多路復用(TM)交換機，如在交換模塊604，606和608之間進行通信或在交換模塊604，606，608和AM610之間進行通信的設備。AM610協(xié)調(diào)交換機104的功能部件并提供人機接口。交換模塊604，606和608通過線路單元(未示出但在本領域眾所周知)和模擬或數(shù)字中繼單元(未示出但在本領域眾所周知)中斷模擬和/或數(shù)字用戶線，通過控制時隙611(用于發(fā)送控制數(shù)據(jù))和其它時隙613(用于呼叫處理)與CM602通信。AM610也通過，例如，網(wǎng)絡中的交換系統(tǒng)藉以通信的信號系統(tǒng)612(如共路信道信令網(wǎng)絡)提供與其它交換系統(tǒng)的連接，并通過連接120連至SCANS100。
以目前的技術，SCANS100在線路120上以典型的9600波特發(fā)送數(shù)據(jù)。當SCANS100向交換局104發(fā)送小的軟件改動(或“補丁”)時，這種速度是足夠的。然而，當SCANS100通過線路120發(fā)送較大的軟件改動或軟件全盤替換時，這種傳輸可能需要數(shù)個小時，取決于向管理模塊610發(fā)送的軟件負載的大小。
以9600波特向交換局104分布大型軟件負載，尤其是目標代碼的負擔，可能會干擾AM610的其它維護任務。例如，接收一個重寫軟件會導致AM610對信令網(wǎng)絡612的信令消息以及對從SM604-608和CM602來的路由尋址和管理功能要求反應更慢。因此，建議AM610輔以一臺工作站，例如614(附圖示出)。工作站614連接SCANS100(取代AM610)，與AM610通信以獲取負載或向AM610傳輸來自SCANS100的信息。然而，從SCANS100向工作站614傳送數(shù)據(jù)仍然需要大量的時間；工作站614僅僅減輕了AM610的一些處理負擔。
更進一步，因為接口所需要的處理能力(也就是物理端口的數(shù)量)和在多個系統(tǒng)(見圖2和相關文字)間支持傳輸?shù)奶幚砟芰?也就是存儲器和處理需求)限制，SCANS100一次僅能處理一個或少數(shù)量的交換系統(tǒng)。簡單地回顧一下圖5，每一個交換系統(tǒng)都有一個相關的通信終端進程508。每一個通信終端進程需要一部分主存儲器和SCANS100處理器的一個時間片。因此，當通信終端進程的數(shù)量增加了，對SCANS100處理存儲器的需求也隨之增加，這樣，在給定時間內(nèi)只能服務于有限數(shù)量的交換系統(tǒng)。
因此，本領域的一個難題是沒有方法在高速率同時向多個單元傳送數(shù)據(jù)的同時仍保持點對點通信的可靠性。本申請的目的之一是即使在數(shù)據(jù)傳送過程中單個消息丟失或毀壞了，仍能通過簡單的恢復程序維護數(shù)據(jù)的可靠性。這樣，本發(fā)明的目標之一是提供一種通信裝置，該通信裝置在網(wǎng)絡體系的可調(diào)整性上沒有預定限制，并且解決了在可靠性，消息結構，完整性和傳輸速度上的其它限制。
更進一步，當軟件負載被分布到交換機104中不同模塊，它占用了其它更重要的處理(如呼叫處理)的資源和時間。在工作站614或管理模塊AM610處理完重寫(或其它修改)的代碼之后，這些運行代碼或其它數(shù)據(jù)必須傳送到它的最終模塊。
在本領域眾所周知，AM610通過一個標準的總線連接與通信模塊602通信。通信模塊602通過多個時隙與每一個交換模塊604，606和608通信。時隙的類型可分為控制時隙611和一般時隙613。時隙613用于通信，如電話呼叫，數(shù)據(jù)呼叫等等。時隙611用于控制交換模塊本身。當需要對操作系統(tǒng)作任何改動時，控制時隙611用于從通信模塊602向每一個交換模塊604，606和608傳送數(shù)據(jù)。這樣，向交換模塊移入進行完整軟件替換所需要的所有的替換代碼可能需要很長時間(從幾分鐘到幾小時)。
這樣，本領域的一個難題是沒有方法在同時向分布處理系統(tǒng)中多個單元高速率傳送數(shù)據(jù)的同時仍保持應用處理的可靠性。
最后，以任何形式傳送的數(shù)據(jù)可能遭到毀壞，在接收端產(chǎn)生錯誤。這種毀壞可能是由電子網(wǎng)絡，大氣條件，衛(wèi)星廣播等瞬間突變引起的。這種數(shù)據(jù)錯誤廣為周知，是圖1，2，3所述的不同協(xié)議的基本原因。然而，對需要傳輸?shù)拇a所作的準備越少，該代碼在傳輸時被毀并且無法在遠端恢復的可能性就越大?，F(xiàn)有技術中有多種方法用于輔助解決這個問題。例如，在本領域中很出名的前向糾錯技術，是向數(shù)據(jù)塊增加數(shù)據(jù)或傳送預定數(shù)量的數(shù)據(jù)，用以恢復所傳送的數(shù)據(jù)。然而，這些系統(tǒng)通常在存儲冗余數(shù)據(jù)量的基礎上運行，因而隨著數(shù)據(jù)數(shù)量的增加，必然減慢系統(tǒng)的運行速度。
這樣，本領域的一個難題是沒有方法在同時向多個單元高速率傳送數(shù)據(jù)的同時仍保持與點對點通信相同或更好的可靠性。
通過一種系統(tǒng)和方法，可以同時向多點以很高的速率傳送數(shù)據(jù)，從而解決了該難題，并實現(xiàn)了技術上的先進性。根據(jù)本發(fā)明的設備方面，一個SCANS配有一個衛(wèi)星上行線路通信模塊，負責向地球軌道衛(wèi)星發(fā)送數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星隨后將數(shù)據(jù)發(fā)向廣闊的地理區(qū)域。每一個接收站配有一個小型的衛(wèi)星碟狀天線，以接收衛(wèi)星所發(fā)射的各種數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，衛(wèi)星碟狀天線連接交換局的一臺工作站，由工作站處理接收到的數(shù)據(jù)并以便于交換局的各種模塊處理的形式傳送所有信息。
根據(jù)本發(fā)明的方法，SCANS將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)處理成包含糾錯信息的多個數(shù)據(jù)塊。然后將這些數(shù)據(jù)塊從第一塊到最后一塊不間斷地發(fā)送給衛(wèi)星，不等待任何接收站的確認信息。這些數(shù)據(jù)由衛(wèi)星重傳輸給由廣播標識符，地址別名，軟件包標識符，和/或其它相關地址信息確定的所有交換局。這樣，數(shù)據(jù)就可能到達非常多的接收站。傳統(tǒng)的帶有確認的廣播和多信道廣播協(xié)議需要發(fā)送站規(guī)模的預增長以支持接收站的數(shù)量增長。對比之下，所提出的方法使用了一種不可靠的(也就是說，沒有數(shù)據(jù)接收證實)無連接的傳輸服務(如用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP))。這樣，在交換局和SCANS之間不存在提供消息接收證實，消息順序和排列的證實和提供反饋以控制信息傳向交換局的速率的反饋信道。其結果是，數(shù)據(jù)傳輸可能因為環(huán)境條件和數(shù)據(jù)塊失序而導致比特錯誤和突發(fā)錯誤，或因為溢出而導致一些數(shù)據(jù)塊的丟失。在本發(fā)明中，檢測錯誤，糾正錯誤，恢復和數(shù)據(jù)完整性的維護完全留給了接收站。
在本發(fā)明中，需要認識到在大量接收站的情況下，在數(shù)據(jù)塊層次上糾錯是低效的。在數(shù)據(jù)傳輸過程中的錯誤一般是在接收站作進一步處理。在從頭到尾廣播數(shù)據(jù)塊后，SCANS暫停一段預定的間隔，此時每一個接收站對接收到的數(shù)據(jù)塊執(zhí)行錯誤檢測，錯誤糾正和其它恢復程序。SCANS隨后通過衛(wèi)星傳輸再從頭到尾廣播一遍相同的數(shù)據(jù)塊。本系統(tǒng)可以編程以重發(fā)任意的預定次數(shù)。
按本方式進行的不需確認的衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播，即使在接收站的數(shù)量增長幾個數(shù)量級的情況下，對發(fā)送站的性能要求也不會增加。因而本系統(tǒng)是“可調(diào)整的”。然而，因為受環(huán)境條件的影響和使用不可靠廣播協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸是“不可靠”的。這個問題可以通過在廣播協(xié)議里增加新的設計屬性來得到解決。
優(yōu)選地，在SCANS完成預定次數(shù)的傳輸之后，如果工作站仍沒有完成一個或多個數(shù)據(jù)塊的恢復，可以通過點對點串行鏈路通信或包括數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠渌绞胶艚蠸CANS或維護中心以接收必需的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，每一個被傳輸?shù)哪K通過前向糾錯進行編碼，以進一步提高數(shù)據(jù)正確接收的可能性。這樣，在保證高接收準確率的前提下，可以同時向多個交換局高速廣播所需更正的數(shù)據(jù)/軟件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種分布化處理系統(tǒng)(如圖6中示出的系統(tǒng))由局域網(wǎng)(LAN)連接它的每一個單元。每一個單元也配有一個LAN接口卡，用以接收消息(如果需要，也發(fā)送消息)，在它本身和提供數(shù)據(jù)的系統(tǒng)(如圖6的工作站614)之間執(zhí)行協(xié)議轉換。在這種方式下，分布數(shù)據(jù)不需要使用時隙(控制時隙或其它時隙)，速度也提升到了LAN的速度，這比目前所能達到的速度要快3-4倍。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，為了從一個系統(tǒng)到另一系統(tǒng)進行可靠傳輸，通過將一個源文件順序轉換成多個數(shù)據(jù)塊的方式進行數(shù)據(jù)打包，其中數(shù)據(jù)被存儲在第一矩陣中。包含第一矩陣的組織和目的信息的第二矩陣附在第一矩陣之后。結果矩陣的每一列隨后依次加載到傳輸媒介以供傳輸，優(yōu)選地，可作為一個ATM單元的凈荷加載。這些數(shù)據(jù)被接收后從傳輸媒介中移去，每一列被重新組合成上述的數(shù)據(jù)塊。這些數(shù)據(jù)塊再轉換成第一矩陣，數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)塊中移入到源文件的副本中。優(yōu)選地，包含前向糾錯信息的第三矩陣被加入到結果矩陣，第三矩陣在目的地使用以糾正列中的錯誤，并判斷這些列是否可糾正。
概括來說，使用帶有重發(fā)糾錯的多衛(wèi)星重傳輸提供廣闊的地理覆蓋；使用不需確認的不可靠廣播協(xié)議提高了速度和接收站的數(shù)量，其中在傳輸過程中的恢復程序提高了可靠性；使用應用層的前向糾錯提高了上述系統(tǒng)的整體性能，并且超過了由衛(wèi)星廣播所能提供的傳輸系統(tǒng)的可靠性。
對本發(fā)明的一個更完整的了解可以從下列陳述以及相關圖片中獲取，其中圖1是現(xiàn)有技術的點對點通信鏈路的框圖；圖2是現(xiàn)有技術的單點對多點數(shù)據(jù)傳輸情況的框圖；圖3是現(xiàn)有技術的多點對多點數(shù)據(jù)分布系統(tǒng)的框圖；圖4是電信系統(tǒng)中軟件更換所使用的現(xiàn)有技術的實現(xiàn)方式框圖；圖5是圖4中現(xiàn)有技術系統(tǒng)的一個例子的框圖，示出了在圖4系統(tǒng)中進行軟件分布所需的多個進程；圖6是的技術交換局的框圖，示出了在圖4，圖5系統(tǒng)中接收到的軟件是如何通過交換局進行分布的；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種例示性實施例的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的框圖；圖8是圖7的例示性實施例所用的數(shù)據(jù)或代碼打包過程的框圖；圖9是圖8的一個完整的打包數(shù)據(jù)傳輸負載的例子；圖10是說明將前向糾錯信息編碼為圖9的打包數(shù)據(jù)的框圖；圖11是說明圖10所示的打包數(shù)據(jù)傳輸?shù)目驁D；圖12是說明按照圖11所示結構進行單個信元傳輸?shù)目驁D；圖13示出了按照本發(fā)明的例示性實施例，衛(wèi)星和交換局為接收數(shù)據(jù)而進行的交互作用；圖14說明了按照本發(fā)明的例示性實施例，數(shù)據(jù)塊傳輸中的重復特性；圖15說明了圖13所述的工作站中用以跟蹤不正確接收的數(shù)據(jù)塊的部分；圖16說明了圖15所述的工作站如何判定數(shù)據(jù)塊丟失的處理過程；圖17是說明圖16所述處理的流程圖；圖18是說明圖15所述的工作站通常操作的流程圖；圖19和圖20說明了在電話交換系統(tǒng)之外對本發(fā)明的應用；
圖21說明了在點對點通信系統(tǒng)中應用本發(fā)明以保證絕對可靠；圖22說明了本發(fā)明的一種進一步實施例的流程圖；圖23說明了在需要絕對可靠性的點對點通信系統(tǒng)中應用本發(fā)明；圖24說明了本發(fā)明的一種供微機使用的進一步實施的流程圖；圖7說明了本發(fā)明的一種同時向多個目的地分布數(shù)據(jù)的例示性實施例。在這個例示性實施例中，電話交換系統(tǒng)102-118再次被用于說明本發(fā)明；然而，本發(fā)明在大量數(shù)據(jù)、軟件-尤其是可執(zhí)行或目標代碼-需要同時傳向多個地點的情況下都是適用的。
在這個例示性實施例中，SCANS100如現(xiàn)有技術一樣接收需要傳送的軟件或數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，對一個典型的交換系統(tǒng)例如AT&T 5ESS交換機而言，在壓縮的情況下大約有70MB。這些數(shù)據(jù)被分成多個數(shù)據(jù)塊，如以下所述，從SCANS100發(fā)向衛(wèi)星上行線200。衛(wèi)星上行線200也可以根據(jù)它自己的格式和糾錯系統(tǒng)進一步處理數(shù)據(jù)，并向衛(wèi)星202發(fā)送(從頭到尾不停頓)這些數(shù)據(jù)。衛(wèi)星202再將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給每個交換局102-118的碟狀天線。
如以下所述，每個交換局102-108中的某個系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉換回可用的格式，根據(jù)需要進行處理和傳送。SCANS100通過衛(wèi)星上行線200借助衛(wèi)星202再次從頭到尾傳送數(shù)據(jù)。這樣，在前一次或前幾次中沒有收到的數(shù)據(jù)塊，就可能被接收到。這樣處理大量數(shù)據(jù)的新系統(tǒng)如圖7所示。
翻到圖8，按本發(fā)明的一個方面，數(shù)據(jù)被分成9400比特的存儲器頁，每一頁如圖8所示。每一頁以40行和235列的矩形格式進行安排。每一個這樣的存儲器頁被稱作信息矩陣(I)。
翻到圖9，圖8中的每一頁，矩陣I增加了1880字節(jié)的信息，這些信息以8行235列矩陣的形式存儲操作信息。操作信息包括文件數(shù)目，軟件包標識符，存儲器頁的序列號，ATM傳輸信號標識符，加密/解密方法，有關用戶數(shù)據(jù)解壓的信息和激活預定義接收站的廣播尋地方案，處理后的數(shù)據(jù)稱作操作矩陣(O)。矩陣I和O的數(shù)據(jù)總共48行235列，共同組成了用戶數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，衛(wèi)星傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)進行前向糾錯編碼。本示例性實施例的前向糾錯在本領域中眾所周知，被稱為“分組交織Reed-Solomon系統(tǒng)”。該系統(tǒng)允許接收站恢復會導致信息頁丟失的比特錯誤和突發(fā)錯誤。對該數(shù)據(jù)的編碼以行為基礎逐行進行，這樣，每一個用戶的存儲器頁，48×235字節(jié)，結果數(shù)據(jù)被安放成48行和235列，如圖10所示。該結果數(shù)據(jù)被稱為“數(shù)據(jù)塊”，由矩陣B表示。對信息的編碼在現(xiàn)有技術中眾所周知，例如可參看F.J.Macwilliams和N.J.A.Sloane所著的“The Theory ofError Correcting Codes”，因而不在這里討論。本領域中的技術人員會認識到結果矩陣滿足對一字節(jié)(8個比特)的一個信號，該域中的信號數(shù)量是255(28-1＝255)，當錯誤位置未知時，損失小于10個信號(1/2冗余，其中255-235＝20)可以得到糾正，當錯誤位置確定時，損失小于20個信號可以得到糾正。
翻到圖11，在編碼后，SCANS100擁有以12,240字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)塊的軟件，每一塊都有上述的48行和255列。初始用戶數(shù)據(jù)從塊1到塊N分別進行編碼。每一塊的一列(48字節(jié))隨后被裝入ATM單元的凈荷。
翻到圖12，在本例示性實施例中，SCANS100連接衛(wèi)星上行站200。象200這樣的衛(wèi)星上行站在許多領域中中眾所周知，例如視頻，音頻和數(shù)據(jù)傳輸領域，因而不再贅述。衛(wèi)星上行站發(fā)送器向衛(wèi)星202發(fā)送數(shù)據(jù)，衛(wèi)星202可以是地球同步衛(wèi)星，低地球軌道或中地球軌道衛(wèi)星，取決于應用的特性和需要覆蓋的地理面積。衛(wèi)星202再將數(shù)據(jù)信號轉發(fā)向多個地點，在本例中，發(fā)向多個交換局，如102-118(圖7)。
在本例示性實施例中，SCANS100從頭至尾發(fā)送數(shù)據(jù)，也就是說，從塊1到塊N(圖11)。在每一個數(shù)據(jù)塊中，SCANS100以48行的一個單列作為ATM信號單元的凈荷進行傳輸，如圖11所示。在這情況下，一塊信息由255個ATM單元傳送，其開始和終止由圖10中的操作矩陣(O)編碼的信息識別。
在本實施例中，SCANS100發(fā)送每一塊數(shù)據(jù)，而不必等待交換系統(tǒng)102-118接收先前數(shù)據(jù)塊的任何確認(在本例中，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP))。UDP是個眾所周知的計算機和數(shù)據(jù)通信協(xié)議，更具體的，是Internet互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)議，因而不再贅述。
SCANS100通過衛(wèi)星上行線/下行線多次廣播整個程序(包含塊1-N)，每次廣播相隔一段時間。目前，廣播速度可高至30-40Mbps(兆比特每秒)，估計進行整個交換軟件系統(tǒng)更新，70MB的原始可執(zhí)行代碼，大約45秒可傳輸完畢(7447塊，每塊12240字節(jié)，以30Mbps速率傳送)。這樣，即使廣播間隔是5-10分鐘，使用一小時衛(wèi)星也能將整個交換系統(tǒng)更新軟件發(fā)送和重發(fā)多于5次。顯然，相對于別的可選用的當前技術，本發(fā)明的技術耗費最為低廉。
翻到圖13，該圖說明了一種運行以接收衛(wèi)星202的特定數(shù)據(jù)交換局。程序通過衛(wèi)星上行線200從SCANS100傳送到配備外部衛(wèi)星天線1302的交換局104。在一個例示性的實施例中，該衛(wèi)星天線與用于接收衛(wèi)星電視的商用碟狀衛(wèi)星接收天線類似或相同。碟狀衛(wèi)星接收天線1302通過接收器1309和調(diào)制解調(diào)器1312連接工作站614。工作站614包括一個接口，用于從調(diào)制解調(diào)器1312接收數(shù)據(jù)，并如同本領域中眾所周知的那樣，執(zhí)行任何通常的調(diào)制解調(diào)器進行的轉換。進一步說，數(shù)據(jù)可以加密和/或壓縮，以防止別人在傳輸?shù)臅r候截取或切斷數(shù)據(jù)傳輸。工作站614也可執(zhí)行這樣的解密和解壓功能，以處理接收到的數(shù)據(jù)，為交換系統(tǒng)104提供可用的原始目標代碼。更進一步，工作站614接收從AM610來的有關交換局配置的信息，并將這些數(shù)據(jù)編譯進可用的新版本軟件。工作站614隨后向AM610下載新版本軟件，AM610依次向CM602傳播CM數(shù)據(jù)和通過CM602向由604-608代表的SM傳播SM數(shù)據(jù)。連接CM202和SM604-608的物理鏈路支持512個時隙，在本示例性實施例的一個實例中，2個時隙用于控制時隙，其余的用于電話呼叫。
翻到圖14，一張時間表顯示了數(shù)據(jù)塊傳輸。需要認識到不是每個交換局都必須正確接收每一個ATM信元，數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)塊。更進一步，每一個交換局可能會在接收不同數(shù)據(jù)塊時遇到問題。然而，因為SCANS100多次廣播數(shù)據(jù)，每一個中心在所有重復結束之后很可能接收到了所有的數(shù)據(jù)塊。在圖14的例子中，第一次傳輸，例如，一個新的目標代碼版本，開始于時刻X，終止于時刻Y。在等待間隔時間W內(nèi)，每一個工作站處理接收到的數(shù)據(jù)。判斷哪一個數(shù)據(jù)塊未被正確接收，并且不能通過糾正方法來恢復。隨后第二次傳輸開始于時刻A，一直持續(xù)到時刻B。在A-B間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與X-Y間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是相同的。這種數(shù)據(jù)傳輸機制和等待間隔時間W一直持續(xù)到最后一次傳輸，仍然廣播一遍與A-B間和X-Y間的傳輸完全一樣的數(shù)據(jù)。傳輸?shù)拇螖?shù)可根據(jù)不同領域的經(jīng)驗，環(huán)境和氣侯條件，以及應用的特性和重要性進行變化。
翻到圖15，工作站614的操作以流程圖形式說明。在本領域中眾所周知，工作站614包括CPU1502，存儲器1504，連接交換機1506(具體為AM610)的接口和總線1508。另外，如本領域中眾所周知的，工作站有一個SCANS接口1510。最后，工作站614也包括一個衛(wèi)星碟狀天線接口1512。該衛(wèi)星碟狀天線接口1512包括一個接收器和一個數(shù)據(jù)通信中所用的調(diào)制解調(diào)器。在一種實現(xiàn)中，接口1512可以處理從衛(wèi)星接口來的所有數(shù)據(jù)傳輸，將接收到的ATM信元發(fā)向工作站614以作進一步處理。在這種情況下，衛(wèi)星傳輸一接收單元可以由許多業(yè)務提供商支持，并在工作站總線1508和接口1512間維持一個開放(非專有)的接口。另一種方式是接收器和調(diào)制解調(diào)器單元接口1512也可以進一步由SCANS100提供的軟件改進，也就是說，將衛(wèi)星接收器1512和SCANS接口1510的功能合并入一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許SCANS錯誤檢測，糾正，和恢復程序與衛(wèi)星接收器共同直接工作，從而可進行更有效的處理。在現(xiàn)有技術中眾所周知，這樣的功能合并可以在硬件中有效實現(xiàn)，但是卻是廠商專有的，而如上所述的軟件結構，可能效率并不高卻具有一個開放的體系結構。
在運行過程中，由衛(wèi)星碟狀天線1302接收的數(shù)據(jù)被送往接口1512。接口1512基于數(shù)據(jù)鏈路層校驗(例如幀校驗，順序和/或循環(huán)冗余校驗)，處理接收到的數(shù)據(jù)以判斷是否在數(shù)據(jù)傳輸過程中有比特錯誤。基于內(nèi)置于發(fā)送器和接收器的程序可以恢復一些錯誤，例如，當使用ATM傳輸，5字節(jié)的ATM頭信息可以在數(shù)據(jù)傳輸中糾正1比特的錯誤。翻到圖10，在優(yōu)選實施中，附加層面的前向糾錯通常內(nèi)置于商用的發(fā)送器-傳送器系統(tǒng)。如果需要，接收器接口1512在CPU1502的控制下處理接收到的數(shù)據(jù)，并通過總線1508向存儲器1504發(fā)送數(shù)據(jù)。SCANS接口1510以發(fā)送端安排的順序，從塊1到塊N統(tǒng)一處理所有接收到的塊結構中的數(shù)據(jù)。
在CPU1502的控制下，SCANS接口1510執(zhí)行錯誤檢測，糾正和恢復程序以判斷是否存在因比特錯誤，毀壞或丟失信元而不可用的數(shù)據(jù)塊。該程序檢測每一個接收到的數(shù)據(jù)塊(如圖16所示)。由衛(wèi)星接收器接口1512執(zhí)行的數(shù)據(jù)鏈路層校驗可能會報告丟失ATM信元。丟失一個ATM信元對應于丟失了數(shù)據(jù)塊中的某一列。換句話說，對數(shù)據(jù)塊中的每一行而言，衛(wèi)星接收器接口將標記相同的信元為錯誤/丟失或不正確接收，如列1610中所示(圖16)。如果數(shù)據(jù)塊1608記錄的錯誤超過20(即進行圖10中“分組交織Reed-Solomon系統(tǒng)”編碼的系統(tǒng)冗余)，將不再嘗試恢復數(shù)據(jù)塊，該數(shù)據(jù)塊被標記為通過SCANS100以后的再傳輸來恢復。如果判定的錯誤數(shù)少于20，從衛(wèi)星接口1512或從操作矩陣(O)中可獲取錯誤所在，這樣，前向糾錯的解碼過程應用于恢復數(shù)據(jù)塊。在現(xiàn)有技術中，解碼過程眾所周知，不再進一步陳述。
CPU1502在存儲器1504中某處存儲了一張無法恢復的數(shù)據(jù)塊列表。例如，在第一次重復后，(換句話說，在第一次SCANS傳輸完畢之后，在第二次SCANS傳輸之前)，CPU1502在存儲器1504處存儲如1514所示出的列表，包括數(shù)據(jù)塊序號12，73，256等，一直到725。在第二次重復時，如圖14所示，當SCANS系統(tǒng)100第二次傳輸終止在時刻B時，SCANS接口1510在進行錯誤檢測，糾正和恢復處理的同時，該列表被修改，僅顯示出了仍需恢復的數(shù)據(jù)塊，如列表1516，也就是說序號73，256和725。
在最后一次重復之后，等待恢復的數(shù)據(jù)塊列表應該是張空表。圖15示出了非空表的例子，以說明本例示性實施例設計的完備性。在所有重復之后，CPU1502指出了一張非空表1518，數(shù)據(jù)塊256仍在列表上，說明未被恢復。在這時，CPU1502指示在SCANS接口1510和SCANS100(圖4)間建立一個連接。CPU1502隨后要求SCANS以現(xiàn)有技術的方式發(fā)送數(shù)據(jù)塊256。然而，因為只要求傳輸一個數(shù)據(jù)塊，這種數(shù)據(jù)傳輸所需的點對點連接的時間持續(xù)很短。CPU1502隨后以本領域眾所周知的方式處理數(shù)據(jù)。另一種方式是，一些地區(qū)維護中心的接收站可用以支持點對點數(shù)據(jù)鏈路以傳送少量信息，如本例中的數(shù)據(jù)塊256。
翻到圖17，示出了用以說明如何判定一個數(shù)據(jù)塊可否被恢復的處理流程圖。處理開始于起始框1700，進行到判斷框1702，判斷丟失列的數(shù)量是否大于20。如果是，處理轉到任務框1704，該數(shù)據(jù)塊被認為不可恢復，標記為下次傳輸重試。如果在判斷框1702，丟失列的數(shù)量小于20，處理進行到任務框1706，對每行依次應用解碼規(guī)則。解碼過程開始于任務框1708，對第一行I＝1。處理隨后進行到任務框1720，其中列I由本領域中眾所周知的Reed-Solomon解碼器進行恢復。處理隨后進入任務框1722，其中I被加l以處理下一行。在判斷框1724的控制下，框1720的解碼行為一直重復施用，直到所有的行都被恢復。處理隨后進行到任務框1724，根據(jù)本發(fā)明，已恢復的數(shù)據(jù)塊被存儲以待后續(xù)處理。數(shù)據(jù)塊處理終止于框1726。
翻到圖18，該流程圖描述了工作站614在數(shù)據(jù)接收期間的操作。處理開始于起始框1800，在任務框1802，接收到傳輸數(shù)據(jù)。如上所述，傳輸數(shù)據(jù)通過天線接口接收并存儲于存儲器。隨后處理進行到任務框1804，進行前向糾錯的逆處理(也就是說，應用解碼技術)。按照前面的流程圖(圖17)，可以判定哪一個數(shù)據(jù)塊被正確接收，哪一個數(shù)據(jù)塊未被接收。
處理繼續(xù)到判斷框1806，判斷是否有數(shù)據(jù)塊未被接收。如果是，進入任務框1808，數(shù)據(jù)塊序號被存儲在存儲器。處理進行到判斷框1810，判斷任務框1802接收到的傳輸是否是最后一次傳輸，如果不是，處理返回到任務框1802，接收下一次傳輸。
如果在判斷框1810判斷本次傳輸是最后一次傳輸，處理進入到任務框1812，呼叫SCANS100，請求未接收到的數(shù)據(jù)塊。處理進行到任務框1814，從SCANS或區(qū)域維護中心接收這些數(shù)據(jù)塊。處理終止于框1816。在這時，工作站614擁有了更新交換局104所需的所有數(shù)據(jù)。
翻到圖19，示出了使用本發(fā)明的另一種實施例。在本實施例中，多個業(yè)務，如交換系統(tǒng)文檔1902，軟件版本更新1904，軟件全盤替換業(yè)務1906，和其它支持業(yè)務也可以從一個中心地點分布到所有的交換中心。在這樣一種實施例中，SCANS100用作發(fā)送站，指定為數(shù)據(jù)業(yè)務模塊的工作站用作接收“網(wǎng)關”站。工作站614從SCANS1902接收數(shù)據(jù)，在完成完整性檢測之后，按照SCANS100所接收到的消息中的地址向支持系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。
本系統(tǒng)和方法可以用在數(shù)據(jù)通信領域和客戶-服務器應用?，F(xiàn)有技術使用手工方式更新服務器中的運行軟件和應用，例如文字處理軟件中的FrameMaker應用，日歷管理器，音頻，視頻和多媒體應用工具和網(wǎng)絡瀏覽工具。典型的商業(yè)性復雜應用擁有1000臺連在以太網(wǎng)LAN上的工作站，在每個LAN網(wǎng)絡支持20臺工作站的情況下，可以有大約50個獨立的網(wǎng)絡支持許多的服務器。如本發(fā)明所展示的那樣，使用所建議發(fā)明來更新軟件和增加新軟件模塊，通常比使用有線解決方式耗費更少。
翻到圖20，示出了使用本發(fā)明解決問題的另一種方式。在緊急在線業(yè)務應用中，使用可調(diào)整的廣播分布發(fā)送更為有利。例如，從編輯部門所在地向遍布全國的許多區(qū)域性服務器電子發(fā)送一份報刊。在這種情況下，任一地區(qū)的信息用戶可以獲取區(qū)域性數(shù)據(jù)庫的信息，從而減輕了向廣大市場提供信息所需的網(wǎng)絡基礎設施的費用。
在圖20的例子中，信息源2002(一份在線報刊)通過圖8-11的數(shù)據(jù)協(xié)議方式連接到上行線設備200。該數(shù)據(jù)隨后由衛(wèi)星202發(fā)向由2004，2006和2008所表示的多個區(qū)域性服務器。每一個區(qū)域性服務器2004-2008執(zhí)行上述協(xié)議轉換，并且存儲傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。由網(wǎng)絡2010為代表說明的一個或多個網(wǎng)絡連接到區(qū)域性服務器(本例中的2006)。多個用戶計算機2012-2016就可以接入網(wǎng)絡2010和服務器2006。這樣，業(yè)務提供者和用戶都不必支付呼叫原始信息源2002所需的昂貴的長途話費。進一步，在這種安排下，向大量接收站分布軟件/數(shù)據(jù)的資本投資，減少到了只需一個可以存儲信息和向極少量接收站傳輸信息的系統(tǒng)費用。
翻到圖21，本發(fā)明的一個例示性實施例如框圖所示。本發(fā)明的目的是直接向所期望的單元分布數(shù)據(jù)，而不是如現(xiàn)有技術那樣，發(fā)向管理模塊610，再從那兒進行分布。更進一步，在現(xiàn)有技術中，從一個模塊向另一模塊分布軟件由以64kbps速率運行的控制時隙完成。對現(xiàn)有技術的“軟件泵”應用而言，2個控制時隙用于從CM602向其它單元，如SM604注入軟件映象(目標代碼)。在本發(fā)明中，克服了因低速注入導致的延時并且實現(xiàn)了同時更新多個單元中的軟件映象的先進性。
在本發(fā)明中，每一模塊都可以與別的模塊同時更新，也可以依次更新，或由特定應用所需的別的方式進行更新。
圖22說明了一個本領域中眾所周知的帶有多個外設的典型5ESS交換局104。5ESS交換局包括上述的一個通信模塊602，在由模塊604和606代表的交換模塊和管理模塊610間充當集線器。在現(xiàn)有技術中眾所周知，交換局104包括數(shù)字接入交叉連接系統(tǒng)(DACS)2020，以連接DS1和DS3接口。交換局104也配有一臺主機數(shù)字終端(HDT)2022，用以，例如從一個或多個用戶載波環(huán)路中接入數(shù)字線路。最后，5ESS交換機包括一個光纖節(jié)點(FN)2024。
在本例示性實施例中，所有單元通過局域網(wǎng)1926連接工作站614。在一種例示性實施例中，LAN1926是以10Mbps運行的以太網(wǎng)LAN。LAN826也可以是以20Mbps，100Mbps運行的以太網(wǎng)LAN，或者是在現(xiàn)有技術中眾所周知的ATM網(wǎng)絡。每一個外設內(nèi)置一個網(wǎng)絡連接卡(NCC)，用以將處理器和外設單元存儲器連接到LAN。通過這種方式，工作站614可以不經(jīng)過AM610直接向目的單元分布數(shù)據(jù)，并且從AM610經(jīng)CM602向每一個外設單元注入數(shù)據(jù)所需的時間也減少了。這樣，本發(fā)明不僅提供了一種更快的軟件更新，同時也更新單個單元，進一步提高了更新速度，將軟件全盤更新時間從幾小時減少到幾分鐘或更少。
翻到圖23，示出了使用本發(fā)明進行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)囊环N進一步應用。在數(shù)據(jù)通信領域，尤其是ATM網(wǎng)絡，即使在點對點通信情況下，擁擠時間的數(shù)據(jù)傳輸也會不可靠。重要應用要求提供高于傳輸網(wǎng)絡如1902所能提供的點對點通信的可靠性能。這就要求綜合本發(fā)明。網(wǎng)絡1902包括一個SCANS1904，負責發(fā)送消息和從SCANS1906接收消息。這兩個系統(tǒng)不必是SCANS系統(tǒng)。它們可以是一個信息提供商和一個最終用戶，或其它需要高可靠性能的數(shù)據(jù)通信形式。SCANS1902包括一個信息源(或軟件數(shù)據(jù))，和一個發(fā)送進程1910和一個接收進程1920。如前面所述，發(fā)送進程1910和接收進程1920連接一個ATM線路1922。除了為衛(wèi)星傳輸進行數(shù)據(jù)格式化之外，其余都如前面所述。ATM信元經(jīng)過本地交換路由器1924尋址進入一個ATM網(wǎng)絡1926。ATM網(wǎng)絡1926包括多個ATM交換機1928，接收ATM信元并向不同目的地尋址路由。
在本例中，所有從SCANS104經(jīng)過本地交換機1924來的ATM信元都向本地交換機1930尋址。本地交換機1930(可能是路由器)將這些ATM信元前向傳輸?shù)叫畔⒎植枷到y(tǒng)1932和SCANS1906中的一個接收進程1920。數(shù)據(jù)進行從頭到尾無停頓傳輸，在接收模塊1920中接收，并按前面所述的方式解碼。進一步，信息也可以通過發(fā)送進程1910和信息分布系統(tǒng)1932反向傳送回接收進程1920和信息源1908。這樣，雙向(或多向)LAN線路系統(tǒng)通過使用申請人的編碼方案保證了高速數(shù)據(jù)傳輸。在本實施例中，傳輸網(wǎng)絡的可靠性可以提高并且超過由用于重要應用如銀行和事務管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡所能提供的可靠性。
翻到圖24，示出了本發(fā)明的另一種應用。在個人微機(如PC2000)領域，許多情況下都需要將程序從一臺PC，如2000，傳送到另一臺PC，如2002。然而，當這些PC不能使用局域網(wǎng)和其它數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議時，因為在軟驅2008和2010中使用的磁盤，如磁盤2006，容量受限，無法傳送大于大約1.44兆比特的文件。這樣，如果希望傳輸，例如6兆比特文件，如文件2012(如2014的幻影所示)，到PC2002，現(xiàn)有系統(tǒng)和方法無法解決。然而，一個程序2018，按照所述內(nèi)容，可以裝在微機2000和2002上，該文件就可以移入到多個加入前向糾錯等信息的數(shù)據(jù)塊中，如上所述，如果需要，可以裝入到許多大約1.4兆比特的磁盤2006中。根據(jù)本發(fā)明，另一個程序2018運行在計算機2002上，如上所述，將該文件拆包成一個6兆比特的文件副本2014(如幻影所示)。通過這種方式，大的文件，如流行數(shù)據(jù)庫，擴展卡等等，都能從一個系統(tǒng)傳送到另一個系統(tǒng)而不需要壓縮/解壓單個文件，重新輸入大型數(shù)據(jù)文件或通過新系統(tǒng)的源程序重建可執(zhí)行(目標代碼)文件。
應當了解上面陳述的實施例僅僅是說明本發(fā)明的例示性原則，本領域的技術人員在不超出本發(fā)明的范圍內(nèi)可以設計出許多變化，因而，這樣的變化應當被包含在后續(xù)的權利要求范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種對電子數(shù)據(jù)分布進行可調(diào)整和可靠廣播的系統(tǒng)，包括一個擁有所述電子數(shù)據(jù)資源的地球站，一個地球軌道衛(wèi)星；和多個接收所述電子數(shù)據(jù)的地球站；所述地球軌道衛(wèi)星包括從所述資源地球站接收數(shù)據(jù)的裝置和向所述多個地球站轉發(fā)所述數(shù)據(jù)的裝置；所述資源地球站包括將所述電子數(shù)據(jù)格式化成一系列數(shù)據(jù)塊的裝置和向所述衛(wèi)星重復發(fā)送所述一系列數(shù)據(jù)塊的裝置；所述多個地球接收站包括接收所述傳送的一系列數(shù)據(jù)塊的裝置和將所述數(shù)據(jù)塊去格式的裝置；所述的將所述數(shù)據(jù)塊去格式的裝置包括在所述數(shù)據(jù)塊中檢測錯誤的裝置；并且所述多個地球接收站具有在下一次所述重復傳輸中，僅僅監(jiān)控先前接收到的帶有錯誤的數(shù)據(jù)塊的裝置；任何所述的多個地球接收站進行帶有數(shù)據(jù)接收確認的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)總體在每一個所述的接收站都能準確接收。
2.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，在每一個所述多個地球站中的所述接收裝置包括一個小型衛(wèi)星信號碟狀天線。
3.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述的將所述數(shù)據(jù)塊去格式的裝置包括一臺編程工作站，用以從所述數(shù)據(jù)塊中重組所述數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，在每一個所述的多個地球站中的所述接收裝置進一步包括一個衛(wèi)星信號碟狀接口。
5.根據(jù)權利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，所述工作站包括向一個或多個應用處理器傳送所述電子數(shù)據(jù)的裝置。
6.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子數(shù)據(jù)包括電話交換系統(tǒng)的操作代碼，并且所述工作站將所述代碼傳向所述電話交換系統(tǒng)，其中，所述代碼與所述電話交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合，從而所述電話交換系統(tǒng)可以運行所述的新代碼。
7. 根據(jù)權利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子數(shù)據(jù)包括電話交換系統(tǒng)的操作代碼，并且所述工作站包括將從所述電話交換系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的裝置，所述電話交換系統(tǒng)的所述數(shù)據(jù)與所述接收到的操作代碼進行綜合的裝置，以及將所綜合的代碼傳送回所述電話交換系統(tǒng)的裝置。
8.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述資源地球站包括將所述數(shù)據(jù)塊打包成異步傳輸模式信元的裝置，并且每一個所述的地球接收站包括從所述異步傳輸模式信元中解包所述數(shù)據(jù)塊的裝置。
9.一種通過傳輸媒介從一個源點向一個或多個目的點可靠分布電子數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括下列步驟a.所述源點接收所述電子數(shù)據(jù)；b.所述源點格式化所述電子數(shù)據(jù)以通過所述傳輸媒介進行傳輸；c.所述源點向所述傳輸媒介發(fā)送所述格式化后的電子數(shù)據(jù)；d.所述傳輸媒介從所述源點接收所述數(shù)據(jù)，并向所述一個或多個目的點傳送所述格式化后的電子數(shù)據(jù)；e.所述一個或多個目的點接收所述數(shù)據(jù)；f.所述一個或多個目的點將所述數(shù)據(jù)塊去格式化，并在所述數(shù)據(jù)塊中檢測錯誤；g.重復步驟c到f預定次數(shù)，不等待任何所述目的點的確認，從而所述一個或多個目的點的每一個檢測錯誤，在所述數(shù)據(jù)的所述重復傳輸中監(jiān)控所述先前檢測出錯的數(shù)據(jù)塊。
10.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于，所述一個或多個目的點的每一個包括連接所述源點的一條進一步數(shù)據(jù)鏈路，所述方法進一步包括下列步驟如果，在所有所述預定數(shù)量的重復之后，所述一個或多個目的點中的一個或多個出現(xiàn)錯誤，所述的一個或多個出現(xiàn)錯誤的目的點的每一個使用至所述源點的所述進一步數(shù)據(jù)鏈路，以獲取那些出錯數(shù)據(jù)塊的無錯副本。
11.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于，所述的格式化包括將所述數(shù)據(jù)打包成ATM信元，并且所述去格式包括從所述的ATM信元中解包所述數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權利要求9的方法，其特征在于，所述的格式化包括增加前向糾錯數(shù)據(jù)，并且所述去格式包括使用所述前向糾錯數(shù)據(jù)糾正所述數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權利要求9的方法，進一步包括以下步驟所述目的點向所述數(shù)據(jù)的一用戶傳送所述去格式數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權利要求13的方法，進一步包括以下步驟所述目的點從所述用戶那兒接收進一步數(shù)據(jù)，并且所述目的點進一步格式化從所述源點接收到的所述數(shù)據(jù)和從所述用戶那兒接收到的所述進一步數(shù)據(jù)，然后再向所述用戶傳送所述數(shù)據(jù)。
15.一種用于電話交換系統(tǒng)分布化處理的快速數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，所述交換系統(tǒng)由多個部分組成，至少包括一個管理模塊，一個通信模塊，多個由數(shù)據(jù)通信線路相互連接的交換模塊。所述系統(tǒng)包括接收所述數(shù)據(jù)的裝置；所述接收裝置包括將所述數(shù)據(jù)格式化成一種所述電話交換系統(tǒng)可用的形式；所述多個部分的每一個和所述接收數(shù)據(jù)的裝置包括一個局域網(wǎng)(LAN)接口，和一個連接每一個所述LAN接口的LAN，從而所述接收裝置通過所述LAN向所述多個部分中的每一個的LAN接口發(fā)送所述數(shù)據(jù)，該傳送裝置要比通過所述數(shù)據(jù)總線傳送所述數(shù)據(jù)的裝置要快。
16.根據(jù)權利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包括一臺工作站。
17.根據(jù)權利要求16的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子數(shù)據(jù)包括電話交換系統(tǒng)的操作代碼，并且所述工作站向所述電話交換系統(tǒng)傳送所述代碼，其特征在于，所述代碼與所述電話交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合，從而所述電話交換系統(tǒng)能運行所述新代碼。
18.根據(jù)權利要求8的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子數(shù)據(jù)包括電話交換系統(tǒng)的操作代碼，并且所述工作站包括從所述電話交換系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的裝置，將所述電話交換系統(tǒng)的所述數(shù)據(jù)和所述接收到的操作代碼綜合的裝置和向所述電話系統(tǒng)傳送回所述綜合代碼的裝置。
19.一種從一個系統(tǒng)向另一個系統(tǒng)進行可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包方法，所述方法包括以下步驟將一個源文件順序轉換成多個數(shù)據(jù)塊，所述數(shù)據(jù)塊被順序存儲在第一矩陣中；通過在所述第一矩陣上附加一個含有關于所述第一矩陣的組織信息的進一步數(shù)據(jù)塊矩陣，以創(chuàng)建第二矩陣，所述的第二矩陣包括多個數(shù)據(jù)塊行和多個數(shù)據(jù)塊列；以一次傳輸所述數(shù)據(jù)塊列的一列數(shù)據(jù)的裝置，依次傳輸所述第二矩陣的每一數(shù)據(jù)塊；將所述傳送到的數(shù)據(jù)列重組成塊，并再次形成所述第二矩陣；和將所述第二矩陣轉換成所述第一矩陣，并將所述第一矩陣的所述數(shù)據(jù)塊轉換成所述源文件的一副本。
20.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，第三矩陣通過將前向糾錯數(shù)據(jù)后綴在所述第二矩陣上形成，其數(shù)據(jù)塊行和列數(shù)與所述第二矩陣的所述塊的行和列相同，該第三矩陣在所述第二矩陣轉換成所述第一矩陣時，用以糾正所述傳輸步驟中引入的錯誤。
21.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包括向多個地點傳送的操作代碼。
22.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包括通過異步傳輸網(wǎng)絡傳送的操作代碼。
23.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，所述傳輸介質(zhì)包括異步傳輸網(wǎng)絡信元。
24.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，所述第一矩陣包括235行和40列。
25.根據(jù)權利要求19的方法，其特征在于，所述第二矩陣包括235行和48列。
26.根據(jù)權利要求20的方法，其特征在于，所述第三矩陣包括235行和48列。
27.一種從一個系統(tǒng)向另一個系統(tǒng)進行可靠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收一個源文件并將所述源文件順序轉換成多個數(shù)據(jù)塊的裝置，所述數(shù)據(jù)塊被存儲在有著預定數(shù)量的行和列的第一矩陣；向所述第一矩陣附加一個含有組織和目的信息的數(shù)據(jù)塊矩陣以生成第二矩陣的裝置，所述第二矩陣有所述預定數(shù)量的行和第二種預定數(shù)量的列；依次將所述數(shù)據(jù)塊的一列打包到所述傳輸媒介的傳輸媒介打包的裝置；傳輸所述數(shù)據(jù)的裝置；將所述傳送數(shù)據(jù)重新組合成所述第二矩陣的裝置；將所述第二矩陣轉換為所述第一矩陣；以及將所述第一矩陣中的所述數(shù)據(jù)塊轉換成所述源文件的一副本的裝置。
28.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，進一步包括組成第三矩陣的裝置，第三矩陣通過向所述第二矩陣追加糾錯數(shù)據(jù)形成。
29.根據(jù)權利要求28的系統(tǒng)，其特征在于，所述糾錯數(shù)據(jù)包括前向糾錯。
30.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括文件數(shù)量。
31.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括軟件包標識符。
32.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括序列號。
33.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括傳輸信元標識信息。
34.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括加密和解密方法。
35.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括有關解壓縮所述數(shù)據(jù)的信息。
36.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述組織信息和目的信息包括激活當前接收站的廣播尋址方案。
37.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)的所述傳輸裝置包括衛(wèi)星系統(tǒng)。
38.根據(jù)權利要求27的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)的所述傳輸裝置包括異步傳輸網(wǎng)絡。
全文摘要
一種用于同時向多地點高速傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。一個SCANS系統(tǒng)配有一個衛(wèi)星上行通信模塊，用以向地球軌道衛(wèi)星發(fā)送數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星向廣闊的地理區(qū)域轉發(fā)這些數(shù)據(jù)。每一個接收站通過一個小型衛(wèi)星碟狀天線從衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)。
文檔編號H04Q3/545GK1157513SQ96121609
公開日1997年8月20日 申請日期1996年12月10日 優(yōu)先權日1995年12月13日
發(fā)明者鮑爾·約瑟?！す胖Z里, 托馬斯·約瑟福·凱連, 溫卡塔·查拉帕施·馬迪, 諾曼·勞恩·史爾 申請人:朗迅科技公司