CN100527699C - 通过无线网络进行通信的服务器系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种通过无线网络进行通信的服务器系统，该系统能够避免由于无线网络状态变化引起的传输延迟，并且能够实现实时传输操作。在服务器设备中提供的网络表达器包括独立的环形缓冲器，所以其能够在功能上与编码器分离。可替换地，网络表达器包括线程传输模块，该模块根据网络状态放弃部分数据，并且实现线程传输操作。所以，该服务器系统避免了由于无线网络环境变化引起的传输延迟，或由于在编码器中数据堵塞导致编码延迟而引起的数据丢失/错误。此外，该服务器系统能够进行稳定的无线通信，从而能够使客户设备重现实时数据。

Description

通过无线网络进行通信的服务器系统

技术领域

本发明涉及一种通过无线网络进行通信的服务器系统，更具体涉及一种通过无线网络进行通信的服务器系统，该系统能够根据无线网络状态的变化，避免在传输/接收端的数据传输延迟；能够把用于流式数据编码的编码器从传输数据的网络表达器(network renderer)中分离出来进行实时传输；并且能够通过在网络表达器中实现缓冲器或线程传输模块，确保通过无线网络的数据传输的稳定性。

背景技术

图1的方框图，显示了常规的通过无线网络进行通信的服务器系统。常规的缺点将参考图1进行描述。

通过无线网络进行通信的服务器系统基本上包括服务器设备10和一个或更多的客户设备，例如客户设备20a和20b。当服务器设备10和客户设备20a、20b通过无线网络传输和接收数据时，无线网络调制解调器被安装在服务器设备10和客户设备20a、20b之中。

服务器设备10发送运动图像数据等以及一般的文本数据，以响应客户设备20a或20b的请求，这些客户设备可以通过无线网络传输和接收数据。具体地说，当发送大容量的运动图像数据时，服务器设备10压缩数据，然后发送压缩后的数据。

所以，存储数据的存储器能够被有效地利用，并且在由于频率干扰引起的不稳定的无线网络上，传输负载也可能减小。

尽管当客户设备20a或20b希望从服务器设备10实时接收诸如广播流等预先确定的数据时数据压缩率增加很高，但由于无线网络的不稳定性，可能引起传输延迟和回放延迟。

当客户设备20a或20b可能是移动终端而非固定设备时，比如网垫(webpad)、个人数字助理(PDA)等等，数据传输负载可能突然增大。在数据通信过程中，当相应的数据在客户设备20a或20b显著地从服务器设备10分隔开或发生不同的无线电设备干扰的情况下传输时，带宽减小，并且因此产生传输延迟。所以，由于传输延迟，在客户设备20a或20b可能会引起回放延迟。

当相应的数据是实时传输的流式数据时，为了避免由于时间延迟而引起的数据丢失和错误，必须保证足够的传输带宽。

为此，一般使用缓冲器，如图2所示。

即，在无线网络运转正常和保证足够的传输带宽之后，从而当由于无线网络状态的变化引起传输延迟时传输操作能够稳定地进行，传输端的服务器设备10在缓冲器中临时缓冲延迟数据，以把缓冲后的数据传输给客户设备20a或20b。

常规的服务器设备10包括用于压缩传输数据的编码器11。编码器11包括用于缓冲实时压缩的数据的硬件缓冲器B。

与编码器11相连接的网络表达器12接收在缓冲器B中缓冲的数据，然后把接收到的数据传输给无线网络。网络表达器12是网络调制解调器的一种。

在图2显示的常规服务器设备10的结构中，用于对传输数据进行编码的编码器11与用于传输编码数据的网络表达器12是在交织在一起的情况下工作的。因而，如果传输带宽由于无线网络环境的变化而减小，则有一个问题，就是由于在编码器11中提供的缓冲器B的溢出而引起数据丢失。

此外，当由于编码器的缓冲器B的溢出引起传输延迟时，在接收端的客户设备20a或20b会产生接收延迟和回放延迟。因为这个原因，则有另外一个问题就是对电视(TV)、收音机等实时流式数据传输变得非常的不稳定。

发明内容

因此，本发明的产生考虑到了上面的问题，并且本发明的目的是提供一种服务器系统，该系统通过在服务器设备的网络表达器中提供分离的缓冲器，能够避免由于传输延迟引起的数据丢失，并且能够避免由于无线网络环境变化引起的数据传输错误/丢失，并且通过在网络表达器中实现线程传输模块而实时传输流式数据，因此可以进行更稳定的无线通信。

依照本发明的一个方面，通过提供一种通过无线网络进行通信的服务器系统，能够实现上述与其他目的，包括：至少一个服务器设备，用于通过在建筑物内构筑的无线网络传输和接收数据；和服务器设备，用于对所述至少一个客户设备进行状态监视或控制操作，其中所述服务器设备包括：编码器，用于按照预先确定的协议，对待传输给客户设备的数据进行编码；以及网络表达器，包括由软件实现的缓冲器，当由于无线网络传输带宽减小引起数据堵塞时，该缓冲器用于临时存储来自编码器的编码数据。

依照本发明的另一个方面，提供了一种服务器设备，包括：编码器，用于按照预先确定的协议，对待传输给客户设备的数据进行编码；以及网络表达器，包括由软件实现的线程传输模块，该线程传输模块用于生成线程，以便能够同时传输从编码器传输来的多片断数据，并且当由于无线网络传输带宽减小引起数据堵塞时，该线程传输模块自动放弃部分数据。

服务器设备作为这样的设备，该设备可以控制或监视至少一个通过在家中构筑的网络连接其上的客户设备，并且传输通过因特网、天线或电缆网络接收的预先确定的数据，或者用无线方式把在数据库中提供的预先确定的数据传输给客户设备。

客户设备用无线方式与服务器设备进行数据通信，传输用于实时流式数据请求的控制信号，并且接收从服务器设备用无线方式传输来的数据，以重现接收到的数据。

这里，服务器设备中提供的编码器包括缓冲器，用于存储基于现行通信协议经过数据压缩操作或数据转换操作之后的数据，从而避免传输数据的丢失。

此外，服务器设备中提供的网络表达器，以无线方式，使用蓝牙或无线局域网(LAN)通信协议，把编码数据传输给相应的客户设备。网络表达器包括从客户设备接收请求信号或控制信号的通信模块。按照通信协议，这个通信模块可以被不同地应用。本发明不局限于上面的描述。

附图说明

结合附图，从下列详细描述中，本发明上述和其他方面的特征、优点，将会有更加清楚的了解，其中：

图1显示了通过无线网络进行通信的常规的服务器系统；

图2显示的方框图，是为了说明在常规的服务器系统中的数据流；

图3的方框图，说明了与本发明第一实施方式相一致的通过无线网络进行通信的服务器系统；并且

图4的方框图，说明了与本发明第二实施方式相一致的通过无线网络进行通信的服务器系统。

具体实施方式

现在，与本发明优选实施方式相一致的通过无线网络进行通信的服务器系统，将参照附图进行详细描述。

与本发明相一致的服务器系统可以通过各种实施方式实现。以下将描述最佳的实施方式。因为本发明服务器系统的基本部分与常规的部分一样，所以完全相同的部分不再做详细描述。

图3的方框图说明了与本发明第一实施方式相一致的通过无线网络进行通信的服务器系统；并且图4方框图说明了与本发明第二实施方式相一致的通过无线网络进行通信的服务器系统。

服务器设备作为这样的设备，其可以控制或监视至少一个通过在家中构筑的网络连接其上的客户设备。这种实施方式将服务器设备示范性地定义为基于因特网的冰箱。服务器设备可以用有线或无线的方式，与每一个客户设备进行数据通信。然而，在这种实施方式中，假定是用无线的方式传输和接收数据。

当客户设备用无线的方式与服务器设备进行数据通信时，它发送一个用于实时流式数据请求的控制信号给服务器设备。例如，在这种实施方式中，可以使用能够被附加到基于因特网的冰箱或与该冰箱分开的便携式网垫。

在预先确定的半径内，便携式网垫可以用无线的方式，与基于因特网的冰箱进行通信，并且按照访问半径有不同的传输带宽。即，当网垫靠近基于因特网的冰箱时，传输带宽增加，所以传输速率提高。在另一方面，当网垫远离基于因特网的冰箱时，传输带宽减小，所以传输速率降低。

为了无线通信，无线网络调制解调器可以被安装在服务器设备和客户设备之中，并在服务器设备一侧被称为网络表达器120a或120b。

在这种情况下，按照以无线方式传输和接收的数据的通信协议，网络表达器120a和120b可以使用不同的网络调制解调器。代表性地，使用蓝牙通信协议传输和接收数据的蓝牙通信模块或使用无线局域网通信协议传输和接收数据的无线局域网通信模块，可以应用到网络表达器120a和120b。

按照客户设备的请求，服务器设备通过诸如电视(TV)、因特网或电缆网络等媒介，接收所请求的数据，并且实时将所请求的数据传输给客户设备。

在这种情况下，服务器设备包括用于用户接口的输入/输出单元和数据库，该数据库存储了耦合至有线或无线网的客户设备的状态信息、网络信息、用户信息和多媒体信息。而且，服务器设备包括用于控制信号流的控制器，以便能够响应所输入的控制命令或客户设备的请求，执行相应的操作。

此外，服务器设备包括：编码器110，用于对待通过无线网络传输给客户设备的数据进行编码；以及网络表达器120a或120b，用于通过无线网络传输由编码器110处理后的数据。图3和图4显示负责无线数据传输的编码器110和网络表达器120a和120b。

首先，编码器110包括数据处理模块111，用于根据无线传输和接收所采用的通信协议，对从数据库或外部媒介接收到的数据进行压缩和编码，并且进行数据转换操作；缓冲器B，用于在数据传输给网络表达器120a和120b之前，临时存储处理过的数据。

按照实现网络表达器的方法，可以采用图3显示的第一实施方式和图4显示的第二实施方式。第一实施方式是采用缓冲器B1实现网络表达器的方法，第二实施方式是使用线程传输模块122实现网络表达器的方法。

首先，图3显示的网络表达器120a在通过软件实现的缓冲器B1中，缓冲由编码器110传输来的数据。因为网络表达器120a使用其中提供的独立的缓冲器B1，没有共享编码器的缓冲器B，所以即使传输延迟产生，来自编码器110的数据的丢失和系统错误都能被克服。

当编码器110连续传输编码后的数据给网络表达器120a而不管无线网络的传输带宽已经减小时，所传输的数据被临时存储在独立提供的缓冲器B1中，因此能够避免数据丢失。

在这种情况下，在网络表达器120a中提供的缓冲器B1是环形缓冲器，并且按环形的模式用256个字节页面单元存储接收到的信息包。

本发明在以下方面改进了现有技术，在第一实施方式中，由于网络状态变化引起的传输延迟没有影响到编码器，并且可以减小数据丢失。然而，因为使用了缓冲器而可能导致数据延迟，所以，对于实时数据流的传输，第一实施方式是不适当的。

在本发明提出的第二实施方式的情况下，网络表达器120b按照传输带宽的变化，在选择性地放弃从编码器110接收到的数据之后，进行线程传输操作。

这里，线程可以表示程序之中的单一顺序控制流。在服务器设备中实现的线程传输模块是基于通过软件实现的编程技术，以便能同时执行一个或更多的过程。

基于线程相关技术的线程传输模块避免了在传输过程的每一个开始/结束周期处的时间延迟，因此从编码器110传输来的多片断数据，按照线程传输操作，能够同时被处理。

在这种情况下，当由于无线网络状态变化引起传输带宽减小时，线程传输模块122只传输从编码器110传输来的部分数据，并且放弃数据剩余的部分，因此尽管有无线网络状态的变化，但数据传输可以迅速地被执行，所以实时传输能够适当地进行。

为此，网络表达器120b进一步包括状态监视模块121，用于检测在无线网络中的传输带宽，并且将检测结果传输给线程传输模块122。

此外，线程传输模块122包括线程生成器123，用于生成待传输的线程，和数据放弃器124，当根据检测结果确定传输带宽减小和数据堵塞发生时，用于自动放弃部分数据。

当然，在网络表达器120b中，基于第一实施方式的环形缓冲器B1和线程传输模块122都能够被实现。这可以称为第三实施方式。

从上述显而易见，本发明提供一种通过无线网络进行通信的服务器系统，通过功能上分离编码器和网络表达器，该服务器系统能够避免由于无线网络状态变化或在编码器中的编码延迟所引起的数据丢失/错误，从而稳定地进行无线通信。

此外，由于线程传输模块在网络表达器中实现，所以实时流式数据能够被传输，在接收端的客户设备中的回放延迟能够避免，并因此能够完成实时无线通信。

尽管为了说明目的，公开了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员应当意识到，在不脱离权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替代是可能的。

Claims (9)

1、一种通过无线网络进行通信的服务器系统，包括：

至少一个客户设备，用于通过在建筑物内构筑的无线网络传输和接收数据；和

服务器设备，用于对所述至少一个客户设备进行状态监视或控制操作，

其中所述服务器设备包括：

编码器，用于按照预先确定的协议，对待传输给客户设备的数据进行编码；以及

网络表达器，包括由软件实现的线程传输模块，该线程传输模块用于生成线程，以便能够同时传输从编码器传输来的多片断数据，并且当由于无线网络传输带宽减小引起数据堵塞时，该线程传输模块自动放弃部分数据。

2、根据权利要求1的服务器系统，其中所述网络表达器进一步包括：

状态监视模块，用于检测无线网络带宽和将检测结果传输给所述线程传输模块。

3、根据权利要求2的服务器系统，其中所述线程传输模块包括：

线程生成器，用于生成所述线程；和

数据放弃器，当确定由于无线网络传输带宽的减小引起数据堵塞时，用于自动放弃所述部分数据。

4、根据权利要求1的服务器系统，其中所述编码器包括：

数据处理模块，用于基于通信协议实现数据压缩操作或数据转换操作。

5、根据权利要求1的服务器系统，其中所述编码器包括：

缓冲器，用于在基于通信协议进行数据压缩操作或数据转换操作之后缓冲所述数据。

6、根据权利要求5的服务器系统，其中所述缓冲器是环形缓冲器，用于以环形模式存储编码数据。

7、根据权利要求1的服务器系统，所述网络表达器进一步包括：

由软件实现的环形缓冲器，当由于无线网络传输带宽减小引起数据堵塞时，用于临时存储从所述编码器传输来的数据。

8、根据权利要求1的服务器系统，其中所述网络表达器是蓝牙通信模块，用于采用蓝牙通信协议传输和接收数据。

9、根据权利要求1的服务器系统，其中所述网络表达器是无线局域网通信模块，用于采用无线局域网通信协议传输和接收数据。

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