CN101060390B - 数据接收设备和数据接收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数据接收设备，具有一个通过单向信道来接收构成电子文件的分段数据的单向信道接收机；一个根据单向信道接收机接收的分段数据来恢复电子文件的文件装配器；一个用于获取指定了电子文件位置的位置信息的信道信息存储器；以及一个双向信道发射机/接收机，用于在需要重传电子文件的时候建立一条双向信道，以便通过双向信道而向位置信息规定的数据发射设备发送一个要求传送电子文件的请求，并且通过双向信道来接收所述电子文件。

Description

数据接收设备和数据接收方法
本申请是申请号为200510004091.7，申请日为2005年1月14日，发明名称为“数据接收设备和数据接收方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种数据接收设备和一种数据接收方法。
背景技术
当前，3GPP(第三代合作伙伴项目)正致力于MBMS(多媒体广播/多播服务)，以便在第三代移动通信系统中执行广播/多播服务。而MBMS仅仅提供了一条从基站到移动台的下行链路信道，但却没有提供从移动台到基站的上行链路信道。同样，在数字广播中，该服务只提供了一条从广播电台到接收机的下行链路信道，但却没有提供从接收机到广播电台的上行链路信道。
举例来说，正如在下列非专利文献1中公开的那样，其中一种使用此类单向信道来传递电子文件的已知技术实例是FLUTE(单向传送的文件传递协议)。图14是一个显示了FLUTE中的文件传递序列的图示。在FLUTE中，数据发射机1首先传递一个包含了作为对象ID(TOI)＝0(S10)的所传递电子文件属性的文件传递表(下文中将其称为FDT)。数据接收机2通过单向信道接收从数据发射机1传递的FDT。图15是一个显示了FLUTE中的FDT描述实例的图示。如图15所示，FDT包含了一个电子文件或是两个或更多电子文件之中每一个文件的XML格式的属性信息描述，例如文件名、对象ID、文件类型、压缩类型、数据长度和URL。在这里可以看出，图15显示的FDT包含了对象ID＝1的电子文件属性信息描述(虚线的封闭部分P1)以及对象ID＝2的电子文件属性信息(虚线的封闭部分P2)。
在传递了FDT之后，数据发射机1将每一个电子文件分成分段并且传递这些分段。在图14显示的实例中，数据发射机1首先将对象ID＝1的电子文件1分成多个分组并传递这些分组(S12)，随后，数据发射机1将对象ID＝2的电子文件2分成多个分组并传递这些分组(S14)。数据接收机2则通过单向信道来接收数据发射机1传递的电子文件。其后，数据接收机2组合每一个接收到的电子文件，并且参考预先接收的文件传递表而将组合得到的电子文件传送到一个恰当的应用。
FLUTE允许依照上述过程并经由单向信道来传递数据量相对较大的电子文件。除了构成各个电子文件的分段数据之外，在FLUTE中还传送了用于恢复分段数据的冗余数据，这样一来，即使部分分段数据丢失，也可以从冗余数据中恢复分段数据，从而确保了一定的可靠性等级。
此外还公开了使用上行链路信道并以很高的可靠性来执行数据传递的技术。据以下的非专利文献2所述，在将数据从数据发射机传递到数据接收机的操作过程中，始终会建立一条上行链路信道，以便传送从数据接收机到数据发射机的信号，由此使得数据接收机能够通过上行链路信道来发送一个分组丢失信号(NACK)。以下的专利文献1则公开了这样一种技术，其中在数据发射机借助多播将数据传递给数据接收机之后，数据接收机向源数据发射机告知未能成功获取的数据部分，数据发射机则再次借助多播来发送由此通知的数据部分。
【专利文献1】日本专利申请公开2002-124992
【非专利文献1】“FLUTE-File Delivery over UnidirectionalTransport”，IETF Internet Draft，draft-ietf-rmt-flute-07.txt，2003年12月
【非专利文献2】Shingo Kinoshita，“Current trend of reliablemulticast technology”，Transactions B of THE INSTITUTE OFELECTRONICS，INFORMATION AND COMMUNICATIONENGINEERS Japan，第J85-B卷第11号第1819～1842页，2002年11月
发明内容
然而，上述常规技术也存在下列问题。特别地，在上述非专利文献1中记载的技术在从数据发射机到数据接收机的电子文件传送中仅仅使用了单向信道。因此，它既不允许数据接收机向数据发射机通知数据丢失，也不允许数据发射机再次将丢失数据传递给数据接收机；由此它不能确保高可靠性的数据传递。
上述非专利文献2中记载的技术则需要始终建立一条用于将信号从数据接收机传送到数据发射机的上行链路信道，以便提高数据传递的可靠性。因此，这种技术是无法实现网络资源的有效利用的。由于需要同时建立下行链路信道和上行链路信道，因此这种技术无法用于那些不能同时建立下行链路信道和上行链路信道的数据接收机，例如在下行链路信道是多播信道的情况下。
此外，上述专利文献1中记载的技术是将数据接收机未能接收的的数据部分告知源数据发射机，并且通过多播而从数据发射机再次传送所通知的数据部分。因此，数据发射机需要具有数据传递功能(多播数据传递)和数据重传功能(根据来自数据接收机的数据传送请求来重传特定数据部分的功能)，这样一来，数据发射机的结构将会变得非常复杂。
本发明是为了解决上述问题而被实行的，并且本发明的一个目的是提供一种数据接收设备和数据接收方法，即使是在数据接收设备不能同时建立下行链路信道和上行链路信道的情况下，所述方法和设备也能够执行具有高可靠性的数据传递，并且不会导致数据发射设备结构复杂化。
为了实现上述目的，本发明的数据接收设备包括第一接收装置，用于通过单向信道来接收构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据；恢复装置，用于根据第一接收装置接收的分段数据或冗余数据来恢复电子文件；位置信息获取装置，用于获取规定了电子文件位置的位置信息；信道建立装置，用于在需要重传整个或部分电子文件的时候建立双向信道；以及第二接收装置，用于通过信道建立装置建立的双向信道而将要求传送整个或部分电子文件的请求发送到由位置信息获取装置获取的位置信息所规定的位置，并且通过双向信道接收来自所述位置的整个或部分电子文件。
为了实现上述目的，本发明的数据接收方法是一种用于数据接收设备接收电子文件的数据接收方法，所述数据接收方法包含下列步骤：第一接收步骤，经由单向信道来接收构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据；恢复步骤，根据第一接收步骤中接收的分段数据或冗余数据来恢复电子文件；位置信息获取步骤，获取规定电子文件位置的位置信息；信道建立步骤，在需要重传整个或部分电子文件的时候建立双向信道；以及第二接收步骤，通过信道建立步骤中建立的双向信道而将要求传送整个或部分电子文件的请求发送到一个在位置信息获取步骤中获取的信息所规定的位置，并且通过双向信道接收来自所述位置的整个或部分电子文件。
依照本发明，数据接收设备通常通过单向信道接收数据，在需要重传数据的时候，数据接收设备将会单独建立双向信道，以便请求重传数据。这样一来，即使是在数据接收设备不能同时建立下行链路信道和上行链路信道的情况下，也可以执行具有高可靠性的数据传递。换句话说，数据接收设备不必同时建立向下的单向信道和双向信道。在本发明中，数据接收设备将会获取电子文件的位置信息，而在需要重传电子文件的时候，数据接收设备则将一个要求传送电子文件的请求发送到一个由位置信息指定的位置。因此，电子文件重传请求的目的地可以是不同于数据发射设备的任何设备，而这个数据发射设备则是一个传递数据的源发射机。相应地，数据发射设备只需要具有数据传递功能(多播)，而数据重传功能(依照源自数据接收设备的数据传送请求来重传特定数据部分的功能)则可以分配给另一个设备。由此可以用一种非常简单的结构来构造数据发射设备。
在一种优选形式中，本发明的数据接收设备还包括确定装置，用于确定结束传输构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据，信道建立装置则在确定装置判定传输完毕并且恢复装置无法恢复电子文件的时候建立双向信道。
在这个优选形式中，尽管确定传输结束，但是只有在电子文件的恢复过程中出现差错的时候，双向信道才会建立，这样则可以降低建立双向信道的频率。由此可以有效使用网络资源和无线电资源。
在另一个优选形式中，本发明的数据接收设备还包括等待时间信息获取装置，用于获取对建立双向信道之前的等待时间做出规定的等待时间信息，以及在确定装置确定传输结束并且恢复装置无法恢复电子文件的时候，信道建立装置会在等待了一个时间之后建立双向信道，其中所述时间是通过使用由等待时间获取装置获取的等待时间信息所规定的等待时间和一个随机数来计算的。
在这个优选形式中，每一个数据接收设备都被配置成在未能恢复电子文件的时候，不管是否确定传输结束，都在等待了一个时间之后建立双向信道，所述时间则是使用固定的等待时间以及一个随机数计算的，这样一来，在多个数据接收设备无法同时获取一个经由同一个单向信道传递的电子文件的情况下，有可能避免这些数据接收设备同时建立双向信道。这样则可以避免网络或无线电信道拥塞，并且可以执行稳定的电子文件传递。
在另一个优选形式中，本发明的数据接收设备还包括一个用于获取有关双向信道的信道信息的信道信息获取装置，并且信道建立装置基于信道信息获取装置获取的信道信息来建立双向信道。
在这个优选形式中将会获取有关双向信道的信道信息，并且这个双向信道是根据所述信道信息建立的；由此可以容易安全地从电子数据的位置(一个依照源自数据接收设备的数据传送请求来重传特定数据部分的数据重传设备)接收电子文件。也就是说，通过使用诸如信道类型、数据传送速率、文件传送方法和有效期这些包含在信道信息中的信息，数据接收设备可以容易安全地建立双向信道，并且可以通过双向信道接收电子文件。此外，网络管理器、数据发射设备或数据重传设备可以指定信道信息中包含的信道类型或数据传输速率，以避免网络拥塞或是系统不稳定。
在另一个优选形式中，本发明的数据接收设备还包括用于预先存储有关双向信道的信道信息的信道信息存储装置，并且信道建立装置根据信道信息存储装置中保存的信道信息来建立双向信道。
在这个优选形式中，双向信道是根据有关双向信道的信道信息建立的，由此可以容易安全地从电子数据的位置(也就是从一个依照数据接收设备的数据传送请求来重传特定数据部分的数据重传设备)接收电子文件。在这种预先将信道信息存入数据接收设备的信道信息存储装置的情况下，没有必要从外部获取基于逐个情况的信道信息例如，没有必要逐个情况的传送来自数据发射设备的信道信息)，这样可以减少从数据发射设备传送到数据接收设备的信息量。由此可以有效使用网络资源和无线电资源。特别地，在连续传递电子文件的过程中，这种形式是非常有效的。
在另一个优选形式中，对本发明的数据接收设备进行配置，以使第二接收装置在发送要求传送整个或部分电子文件的请求的时候有选择地请求一个未获取部分。
在另一种优选形式中，对本发明的数据接收方法进行了配置，以使第二接收步骤包括：在发送要求传送整个或部分电子文件的请求的时候，有选择地请求一个未获取部分。
在这些优选形式中都是有选择地请求了未获取的数据部分，由此不必经由双向信道传送那些已经经由单向信道获取的数据部分。这样可以减少从数据重传设备传送到数据接收设备的信息量。由此可以有效使用网络资源和无线电资源。
在另一种优选形式中，对本发明的数据接收设备进行配置，以使第二接收装置通过指定未获取部分的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值来对未获取的部分进行有选择地请求。
在这个优选形式中，数据接收设备指定了未获取部分数据的报头部分偏移值和末尾部分偏移值，由此请求数据重传设备发送未获取的部分，这样一来，数据重传设备能够根据数据接收设备提供的未获取部分的报头部分偏移值和末尾部分偏移值而从电子文件中剪辑相应数据部分，以及还发送所述数据部分。这样一来，数据重传设备仅仅需要保留电子文件，由此可以用一种非常简单的结构来构造数据重传设备。
在另一个优选形式中，对本发明的数据接收设备进行配置，以使第二接收装置能在对恢复装置尝试恢复的电子文件的未获取部分进行有选择地请求的时候，根据已经接收的冗余数据以及第二接收装置新近接收的分段数据来请求一个具有固定长度的前述分段数据，并且在恢复装置无法恢复电子文件的时候，第二接收装置反复请求固定长度的分段数据，直到恢复装置成功恢复了电子文件为止。
在另一种优选形式中，对本发明的数据接收方法进行配置，以使第二接收步骤包括：在发送要求传送电子文件的未获取部分的请求的时候请求传送固定长度的前述分段数据，以及基于已经接收的冗余数据以及新近接收的分段数据来尝试恢复电子文件，在恢复电子文件的过程中出现故障的时候反复请求固定长度的分段数据，直到成功恢复了电子文件为止。
这些优选形式使用的是在经由双向信道接收数据时已通过单向信道接收的冗余数据，由此可以减少经由双向信道传送和接收的数据量。
在另一个优选形式中，对本发明的数据接收设备进行配置，以使第一接收装置借助于FLUTE(单向传送的文件传递协议)来接收分段数据或冗余数据，并且位置信息获取装置将会获取那些包含在文件传递表中的位置信息。
在这个优选形式中，即使无法接收到构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据，但是只要数据接收设备能够接收到借助FLUTE传送的文件传递表，则它可以通过双向信道来获取电子文件。
在另一个优选形式中，对本发明的数据接收设备进行配置，以使第二接收装置借助HTTP(超文本传输协议)来请求整个或部分电子文件，并且使用HTTP的Range报头来指定一个请求传送的部分。
这个优选形式允许将常规的HTTP服务器之类的通用设备用作数据重传设备。由此可以用一种非常简单的结构来构造数据重传设备。
如上所述，即使数据接收设备不能同时建立下行链路信道和上行链路信道，本发明也还是可以执行具有高可靠性的数据传递，而不会导致数据发射设备的结构复杂化。
附图说明
通过参考附图可以更易于描述本发明，其中：
图1是引入了依照第一实施例的数据接收设备的网络系统的结构图；
图2是依照第一实施例的数据接收设备的结构图；
图3是一个显示了FDT的描述实例的图示；
图4是一个显示了依照第一实施例的数据接收设备的操作的流程图；
图5是一个显示了针对依照第一实施例的数据接收设备的电子文件传递顺序的例示；
图6是一个显示了FDT描述实例的例示；
图7是一个依照第二实施例的数据接收设备的结构图；
图8是一个显示HTTP的Range报头的描述实例的例示；
图9是一个显示了依照第二实施例的数据接收设备的操作的流程图；
图10是一个显示了针对依照第二实施例的数据接收设备的电子文件传递顺序的例示；
图11是一个依照第三实施例的数据接收设备的结构图；
图12是一个显示了依照第三实施例的数据接收设备的操作的流程图；
图13是一个显示了针对依照第三实施例的数据接收设备的电子文件传递顺序的例示；
图14是一个显示FLUTE中的文件传递顺序的例示；以及
图15是一个显示了FLUTE中的FDT描述实例的例示。
具体实施方式
在这里将对依照本发明第一实施例的数据接收设备进行描述。
在这里首先对引入本发明的数据接收设备的网络系统结构进行描述。图1是一个引入了本发明的数据接收设备的网络系统的结构图。本发明的数据接收设备10是通过基站60以及网络30连接到单向数据发射机70以及恢复数据发射机80的。在这里，单向数据发射机70具有借助FLUTE(单向传送的文件传递协议)并经由单向信道而向数据接收设备10传递文件的功能。恢复数据发射机80则具有借助HTTP(超文本传输协议)并经由双向信道来向数据接收设备10传递文件的功能。
在这里是将FLUTE用作一个使用单向信道的文件传递协议，然而，该协议也可以是其他任何一种使用了单向信道的文件传递协议。同样，在这里将HTTP用作一个使用双向信道的文件传递协议，但是该协议也可以是其他任何一个使用了双向信道的文件传递协议。
这里的系统引入了数据接收设备10、基站60、单向数据发射机70以及恢复数据发射机80，并且所引入的每一个设备的数量都是一个，但是该系统也可以引入两个或更多的同类设备。在这里所描述的系统中，数据接收设备10是经由基站60而与单向数据发射机70以及恢复数据发射机80相连的，但是数据接收设备10也可以通过有线电路连接到单向数据发射机70以及恢复数据发射机80。
接下来将对依照本实施例的数据接收设备10的结构进行描述。图2是依照本实施例的数据接收设备10的结构图。本实施例的数据接收设备10包括单向信道接收机102(第一接收装置)、接收数据分类器104、分段数据存储器106、冗余数据存储器108、文件装配器110(恢复装置)、FDT保持器112、文件保持器114、应用部分116、单向数据传输结束确定器118(确定装置)、信道信息存储器120(位置信息获取装置和等待时间信息获取装置)以及双向信道发射机/接收机122(信道建立装置和第二接收装置)。
单向信道接收机102通过单向信道接收一个来自单向数据发射机79并借助FLUTE传送的FDT(文件传递表)以及电子文件。在这里，FDT和电子文件各自包含一个或多个构成FDT或电子文件的分段数据，以及用于恢复丢失的分段数据的冗余数据。
图3是一个显示了单向信道接收机102所接收的FDT的描述实例的图示。FDT是一个描述所传递的电子文件的属性的表格。在图3显示的实例中。FDT包含了这种对于对象ID(TOI)＝1的电子文件的描述，其中该文件的类型是“text/html(HTML格式文本)”，它的URL是“www.example.com/menu/tracklist.html”。FDT还包含了规定电子文件位置的位置信息(虚线的封闭部分P3，在这里是“http://repair-server/menu/tracklist.html”)以及规定建立双向信道之前的等待时间的等待时间信息(虚线的封闭部分P4，在这里是“30秒”)，其中所述位置信息是在需要重传电子文件时请求得到所述电子文件所必需的。
接收数据分类器104将单向信道接收机102接收的数据分为分段数据和冗余数据。
分段数据存储器106获取接收数据分类器104归类的分段数据，并且临时保存该数据。
冗余数据存储器108获取接收数据分类器104归类的冗余数据，并且临时保存该数据。
文件装配器110根据分段数据存储器106中临时保存的分段数据以及冗余数据存储器108中临时保存的冗余数据来恢复FDT和电子文件。更准确地说，文件装配器110装配分段数据存储器106中临时保存的分段数据，以便恢复FDT和电子文件。如果部分分段数据丢失或出现类似情况，则文件装配器110尝试通过FEC解码，使用临时保存在冗余数据存储器108中的冗余数据来恢复丢失的分段数据，此外还使用已恢复的分段数据来恢复FDT和电子文件。
FDT保持器112保持(或存储)文件装配器110所恢复的FDT。
文件保持器114保持(或存储)文件装配器110恢复的电子文件。
而应用部分116则是一个使用文件保持器114保持的电子文件或是从双向信道发射机/接收机122输出的电子文件来执行操作的应用程序。
单向数据传输结束确定器118确定是否结束传输构成电子文件的分段数据和用于恢复分段数据的冗余数据。更准确地说，单向数据传输结束确定器118对单向信道接收机102接收的分段数据以及冗余数据的LCT报头的A字段或B字段进行监视，由此确定电子文件传输结束。也就是说，如果LCT报头的A字段或B字段是“1”，则单向数据传输结束确定器118确定电子文件传输结束或者电子文件传输即将结束。
信道信息存储器120获取规定了电子文件位置的位置信息以及规定了建立双向信道之前的等待时间的等待时间信息，其中所述电子文件位置是在需要重传电子文件时所必需的。更准确地说，信道信息存储器120读出包含在FDT保持器112所保持的FDT中的位置信息以及等待时间信息。
当需要重传电子文件时，双向信道发射机/接收机122建立一个双向信道。更准确地说，在单向数据传输结束确定器118确定传输结束并且文件装配器110无法恢复电子文件时，双向信道发射机/接收机122将会建立一个双向信道。在这种情况下，双向信道发射机/接收机122等待一个时间，这个时间是通过使用信道信息存储器120获取的等待时间信息所规定的等待时间和一个随机数(例如通过将等待时间与随机数相乘所获取的时间)来计算得到的，随后则会建立一条双向信道。
通过使用如上建立的双向信道，双向信道发射机/接收机122请求数据发射设备(在这种情况下则是恢复数据发射机80)发送电子文件并从恢复数据发射机80那里接收电子文件，其中所述数据发射设备是由信道信息存储器120获取的位置信息规定的。在这种情况下，双向信道发射机/接收机122通过HTTP(超文本传输协议)来请求传送电子文件，并且通过HTTP来接收电子文件。此外，双向信道发射机/接收机122将接收到的电子文件输出给应用部分116。
接下来将对依照本实施例的数据接收设备的操作进行描述。图4是一个显示了依照本实施例的数据接收设备10的操作的流程图，图5是一个显示了针对依照本实施例的数据接收设备10的电子文件传递顺序的例示。
为了将电子文件从单向数据发射机70传递到数据接收设备10，单向数据发射机70首先将一个FDT分成多个分段数据，并且产生冗余数据(S102)。对象ID(TOI)＝0依附于分段数据和冗余数据(对象ID是在报头中描述的)，并且数据将会传送到数据接收设备10(S104)。
单向信道接收机102通过单向信道(S106)接收从单向数据发射机70传送的分段数据以及冗余数据。数据分类器104对单向信道接收机102接收的分段数据和冗余数据进行分类，而分段数据存储器106和冗余数据存储器108则临时保存相应的数据。其后，文件装配器110组合那些临时保存在分段数据存储器106中的分段数据，以便恢复FDT(S108)。在部分分段数据丢失或类似情况下，文件装配器110根据需要并尝试使用冗余数据存储器108中临时存储的冗余数据来恢复丢失的分段数据(FEC解码)，此外还使用已恢复的分段数据来恢复FDT。
由文件装配器110组合的FDT将会保持(存储)在FDT保持器112中。
随后，单向数据发射机70将一个电子文件分成多个分段数据，并且产生冗余数据(S110)。对象ID(TOI)＝1依附于分段数据和冗余数据，并且数据将会传送到数据接收设备10(S112)。
单向信道接收机102通过单向信道(S114)接收从单向数据发射机10传送的分段数据以及冗余数据(S114)。数据分类器104对单向信道接收机102接收的分段数据和冗余数据进行分类，并且分段数据存储器106和冗余数据存储器108将会临时保存相应的数据。其后，文件装配器110组合临时保存在分段数据存储器106中的分段数据，以便恢复电子文件(S116)。由文件装配器110如此恢复的电子文件保持在文件保持器114中并且输出到应用部分116(S118)，以便在应用部分116中加以使用。
另一方面，如果单向数据传输结束确定器118确定结束传输那些构成电子文件的分段数据和用于恢复分段数据的冗余数据，如果因为部分分段数据丢失而不能组合电子文件，那么信道信息存储器120将会从FDT保持器112中保持的FDT中读取位置信息以及等待时间信息(S120)。如果接收到的分段数据和冗余数据的LCT报头的A字段或B字段是“1”，则确定电子文件传送结束或是传输即将结束。
随后，在等待了某个时间之后，双向信道发射机/接收机122请求基站60建立一条双向信道，并且这时将会建立一条双向信道(S122)，其中所述时间例如是通过将由信道信息存储器120获取的等待时间信息所规定的等待时间(在图3所示的FDT实例中是30秒)与一个随机数(例如在0.5与1.5之间产生的一个均匀分布随机数)相乘而被获取的。
在建立了双向信道之后，双向信道发射机/接收机122通过HTTP来请求数据发射设备传送电子文件(S124)，其中数据发射设备是由一个从FDT(在这种情况下是恢复数据发射机80)中示出的位置信息(在图3显示的实例中是“http://repair-server/menu/tracklist.html”)指定的。
在请求恢复数据发射机80传送电子文件的时候，恢复数据发射机80将会传送电子文件并且数据接收设备10的双向信道发射机/接收机122将会接收这个文件(S126)。而双向信道发射机/接收机122接收的电子文件则输出到应用部分116(S128)，以便在应用部分116中加以使用。
接下来将对依照本实施例的数据接收设备的操作和作用进行描述。在本实施例的数据接收设备10中，单向信道接收机102通常是通过单向信道接收电子文件的，以及如果需要重传电子文件，则双向信道发射机/接收机122独立建立双向信道并且请求重传电子文件。这样一来，即使数据接收设备10不能同时建立下行链路信道和上行链路信道，也还是可以进行具有高可靠性的数据传递。在数据接收设备10中，信道信息存储器120获取在FDT中描述的电子文件的位置信息，以及如果需要重传电子文件，则双向信道发射机/接收机122请求一个由所述位置信息指定的数据发射设备(在这里是恢复数据发射机80)传送电子文件。这样一来，电子文件重传请求的目的地可以是一个与作为数据传递源的数据发射设备(在这里是单向数据发射机70)不同的设备。因此，数据发射设备只需要具有数据传递功能(多播数据传递)，而数据重传功能(根据来自数据接收设备的数据传送请求来重传特定数据部分的功能)则可以分配给另一个设备。由此可以用一种非常简单的结构来构造数据发射设备。借助于上文所述内容，即使数据接收设备10不能同时建立下行链路信道和上行链路信道，也还是可以执行具有高可靠性的数据传递，而不会导致单向数据发射机70的结构复杂化。
在本实施例的数据接收设备10中，只有在无法恢复电子文件并且单向数据传输结束确定器119确定结束传输分段数据和冗余数据的时候，双向信道发射机/接收机122才会建立双向信道。因此，建立双向信道的频率要低于在每次丢失分段数据或冗余数据时都建立双向信道的方案中建立双向信道的频率。由此可以有效地使用网络资源以及无线电资源。
在本实施例的数据接收设备10中，如果在单向数据传输结束确定器118确定结束传输分段数据和冗余数据的同时仍然不能恢复电子文件，那么在经过了一个通过使用固定等待时间和随机数所计算的时间之后，双向信道发射机/接收机122将会建立双向信道。这样一来，在多个数据接收设备10同时无法获取经由同一单向信道传递的电子文件的情况下，可以避免这些数据接收设备10同时建立双向信道。由此可以防止网络和无线电信道拥塞，并且可以执行稳定的电子文件传递。
由于在这里是将本实施例的数据接收设备10配置成了从通过FLUTE传送的FDT中获取位置信息，因此只要成功接收了FDT，即使无法接收那些构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据，也可以经由双向信道来获取电子文件。
在本实施例的数据接收设备10中，双向信道发射机/接收机122通过HTTP来请求传送电子文件，并且通过HTTP来接收电子文件，由此可以将诸如常规HTTP服务器之类的通用设备用作恢复数据发射机80。这样则可以用一种非常简单的结构来构造恢复数据发射机80。
通过对第一实施例的数据接收设备10进行配置，可以将双向信道的信道信息包含在FDT中，信道信息存储器120(信道信息获取装置)从FDT保持器112所保持的FDT中读取信道信息，而双向信道发射机/接收机122则根据信道信息存储器120读出的信道信息来建立双向信道。
图6是一个显示了此类情况下的FDT描述实例的例示。如图6所示，FDT包含了此类信道信息项并将其作为规定电子文件位置的位置信息(虚线的封闭部分P5，在这里则是“+8146840XXXX”)、规定建立双向信道之前的等待时间的等待时间信息(虚线的封闭部分P6，在这里则是“1分钟”)、双向信道的比特率(虚线的封闭部分P7，在这里是“8000bit/s”)、双向信道中的传输方法(虚线的封闭部分P8，在这里是“ppp(点到点协议)”)，以及针对恢复数据发射机80的电子数据请求的有效终止期限(虚线的封闭部分P9，在这里是“2890842807”(计数值))。在这种情况下，双向信道发射机/接收机122是依照这些信道信息项来建立双向信道的。
在以一种由信道信息存储器120从FDT中读取双向信道的信道信息并且双向信道发射机/接收机122根据信道信息来建立双向信道的结构来构造数据接收设备的时候，数据接收设备能够简单安全地接收来自恢复数据发射机80的电子文件。换句话说，数据接收设备10能够通过使用信道信息中包含的比特率、传送方法、终止期限等信息来简单安全地建立双向信道，并且能够经由双向信道来接收电子文件。如果允许网络30的管理器、单向数据发射机70或恢复数据发射机80指定信道信息中包含的比特速率和传送方法，则可以很容易地避免网络30拥塞或是系统不稳定。
此外还可以对系统进行调整，以便将上述信道信息预先保存在一个未显示的信道信息存储器(信道信息存储装置)中，双向信道发射机/接收机122则基于从信道信息存储器中读取的信道信息来建立双向信道。这种结构不再需要根据逐个情况而从单向数据发射机70向数据接收设备10传送信道信息，并且很容易地降低从单向数据发射机70向数据接收设备10所传送的信息量。由此可以有效使用网络资源和无线电资源。特别地，在对电子文件进行连续传递的过程中，这个方案是非常有效的。
接下来将对依照本发明第二实施例的数据接收设备进行描述。本实施例的数据接收设备不同于上述第一实施例的数据接收设备10，其中第一实施例的数据接收设备10是通过双向信道接收整个电子文件的，而本实施例的数据接收设备只通过双向信道接收电子文件中的丢失部分。在下文中将对本实施例的数据接收设备进行描述，但是不会过多描述与第一实施例中的数据接收设备10的某些部分相类似的部分。
首先将要描述的是依照本实施例的数据接收设备的结构。图7是一个依照本实施例的数据接收设备的结构图。本实施例的数据接收设备20包括单向信道接收机102、接收数据分类器104、冗余数据存储器108、文件装配器110、FDT保持器112、文件保持器114、应用部分116、单向数据传输结束确定器118、信道信息存储器120、分段数据存储器202、已获取数据存储器204以及双向信道发射机/接收机206。在这里，单向信道接收机102、接收数据分类器104、冗余数据存储器108、文件装配器110、FDT保持器112、文件保持器114、应用部分116、单向数据传输结束确定器118以及信道信息存储器120的功能与第一实施例的数据接收设备10中的相应设备的功能是相同的。
分段数据存储器202获取接收数据分类器104分类的分段数据，并且临时保存该数据。分段数据存储器202则将每个接收数据的报头部分偏移值和末尾部分偏移值输出到已获取数据存储器204中。
已获取数据存储器204对由分段数据存储器202接收的各个数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值加以保存。
双向信道发射机/接收机206是根据一个与第一实施例中的数据接收设备10的双向信道发射机/接收机122所执行的过程相类似的过程来建立双向信道的。通过使用如上建立的双向信道，双向信道发射机/接收机206有选择地请求数据发射设备(在这种情况下则是恢复数据发射机80)传送那些出自构成电子文件的分段数据的未获取分段数据，其中所述数据发射设备是由信道信息存储器120获取的位置信息指定的。更准确地说，双向信道发射机/接收机206参考已获取数据存储器204中保存的已获取分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值来指定未获取的分段数据。随后，双向信道发射机/接收机206指定未获取分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分的偏移值，由此有选择地请求恢复数据发射机80传送那些未被获取的分段数据。
双向信道发射机/接收机206借助HTTP来请求传送电子文件，并且通过HTTP来接收电子文件，在这种情况下，它会使用HTTP的Range报头来指定一个请求传送的部分，即未获取的分段数据。图8是一个显示了HTTP的Range报头实例的例示。其中举例来说，如果未获取的分段数据来自电子文件中的第101到第200个字节，那么如图8中的虚线封闭部分P10所示，双向信道发射机/接收机206是通过将其描述成Range报头来请求传送未获取的分段数据的。在这里显示的是仅仅请求一个分段数据的情况，但是也可以一次请求多个分段数据。
双向信道发射机/接收机206将接收到的分段数据输出到文件装配器110中。文件装配器110同样是使用从双向信道发射机/接收机206输出的分段数据来组合电子文件的。
接下来将对依照本实施例的数据接收设备的操作进行描述。图9是一个显示了本实施例的数据接收设备20的操作的流程图，图10是一个显示了依照本实施例的针对数据接收设备20的电子文件传递顺序的例示。
从单向数据发射机70到数据接收设备20的FDT以及电子文件的传送与第一实施例所描述的过程S102～S114是类似的。
数据分类器104将单向信道接收机102接收的数据分为分段数据和冗余数据，分段数据存储器202和冗余数据存储器108则临时存储相应的数据。这时，分段数据存储器202将会输出由分段数据存储器202获取的分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值，并且这些偏移值将会存入已获取数据存储器204中(S202)。
此后的电子文件恢复以及针对应用部分116的输出与第一实施例中描述的过程S116～S118是类似的。
在单向数据传输结束确定器118确定结束传输那些构成电子文件的分段数据和用于恢复分段数据的冗余数据的同时，如果因为部分分段数据丢失而不能组合出电子文件，则信道信息存储器120将会读取位置信息和等待时间信息(S120)，并且会在经过一个时间之后建立一条双向信道，其中所述时间是通过将等待时间信息所规定的等待时间与一个随机数相乘而得到的(S122)。
在建立了双向信道之后，双向信道发射机/接收机206有选择地请求一个由信道信息存储器120所获取的位置信息指定的数据发射设备(在这种情况下是恢复数据发射机80)经由如上建立的双向信道来传送那些出自构成电子文件的分段数据的未获取分段数据(S206)。更准确地说，双向信道发射机/接收机206参考已获取数据存储器204中保存的已获取分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值来指定未获取的分段数据。随后，双向信道发射机/接收机206指定未获取的分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值，由此有选择地请求恢复数据发射机80传送未获取的分段数据。
而双向信道发射机/接收机206接收的分段数据则输出到文件装配器110。其后，文件装配器110使用已经通过单向信道接收的分段数据以及新近通过双向信道接收的分段数据来组合电子文件。
接下来将对依照本实施例的数据接收设备的操作和作用进行描述。除了第一实施例中的数据接收设备10的作用之外，本实施例的数据接收设备20还具有下列作用。特别地，在本实施例的数据接收设备20中，双向信道发射机/接收机206有选择地请求恢复数据发射机80传送未获取的分段数据。由此不必经由双向信道来重传那些已经通过单向信道获取的分段数据。这样可以很容易地减少从恢复数据发射机80传送到数据接收设备20的信息量。由此可以有效使用网络资源以及无线电资源。
特别地，在本实施例的数据接收设备20中，双向信道发射机/接收机指定了未获取的分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值，由此请求恢复数据发射机80传送未获取的分段数据。这样一来，恢复数据发射机80可以根据数据接收设备20提供的未获取分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值而从电子文件中剪辑相应的数据部分，并且传送所述数据部分。由此，恢复数据发射机80只需要保持电子文件，从而可以用一种非常简单的结构来构造恢复数据发射机80。
接下来将对依照本发明第三实施例的数据接收设备进行描述。本实施例的数据接收设备不同于上述第二实施例中的数据接收设备20，其中第二实施例的数据接收设备20接收的是电子文件中的所有丢失部分，而本实施例的数据接收设备则被配置成只接收丢失的电子文件部分中的一部分数据，并且尝试组合电子文件，此外还反复执行这个处理，直到成功组合出这个电子文件。在下文中将对本实施例的数据接收设备进行描述，但是不会过多描述那些与第二实施例的数据接收设备20中的相类似的部分。
首先将要描述的是依照本实施例的数据接收设备的结构。图11是一个依照本实施例的数据接收设备30的结构图。本实施例的数据接收设备30包括单向信道接收机102、接收数据分类器104、冗余数据存储器108、FDT保持器112、文件保持器114、应用部分116、单向数据传输结束确定器118、信道信息存储器120、分段数据存储器202、已获取数据存储器204、文件装配器302以及双向信道发射机/接收机304。在这里，单向信道接收机102、接收数据分类器104、冗余数据存储器108、FDT保持器112、文件保持器114、应用部分116、单向数据传输结束确定器118、信道信息存储器120、分段数据存储器202以及已获取数据存储器204的功能与第二实施例的数据接收设备20中的相应装置的功能是相同的。
文件装配器302根据分段数据存储器202中临时保存的分段数据以及冗余数据存储器108中临时保存的冗余数据来恢复FDT和电子文件。更准确地说，文件装配器302组合临时保存在分段数据存储器202中的分段数据，以便恢复FDT和电子文件。如果部分分段数据丢失或是出现类似情况，则文件装配器302通过FEC解码使用临时保存在冗余数据存储器108中的冗余数据来恢复丢失的分段数据，此外还使用已恢复的分段数据来恢复FDT和电子文件。
如果因为部分分段数据丢失而无法恢复电子文件，则文件装配器302同样尝试使用双向信道发射机/接收机304接收的分段数据来恢复电子文件(稍后将会对其细节进行描述)。在这种情况下，文件装配器302还根据需要并尝试使用临时保存在冗余数据存储器108中的冗余数据来恢复丢失的分段数据，并且使用已恢复的分段数据来恢复电子文件。此外，文件装配器302还将那些通过使用双向信道发射机/接收机304接收的分段数据而被成功恢复的分段数据的报头部分偏移值及其末尾部分偏移值以及已获取的冗余数据输出到已获取数据存储器204中。
已获取数据存储器204保存了从文件装配器302输出的偏移值并将其作为已获取数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值。
双向信道发射机/接收机304依照一个与第一实施例中的数据接收设备10的双向信道发射机/接收机122所执行的过程相类似的过程来建立一个双向信道。通过使用如上建立的双向信道，双向信道发射机/接收机304有选择地请求由信道信息存储器120获取的位置信息所指定的数据发射设备(在这种情况下则是恢复数据发射机80)传送那些出自构成电子文件的分段数据中的未获取数据的一个数据(固定长度的分段数据)。更准确地说，双向信道发射机/接收机304参考已获取数据存储器204中保存的已获取分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值来指定未获取的分段数据。随后，双向信道发射机/接收机304指定一个出自未获取分段数据之中的数据(例如一个具有最小报头部分偏移值的数据)的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值，并且有选择地请求恢复数据发射机80传送其中一个未获取的分段数据。另外，双向信道发射机/接收机304还将接收到的分段数据传送到文件装配器302。
如果即使使用新近接收的分段数据，文件装配器302也无法恢复电子文件，那么双向信道发射机/接收机304每次都会反复请求恢复数据发射机80传送其中一个新的未获取分段数据，直到文件装配器302成功恢复了这个电子文件为止。
接下来将对本实施例的数据接收设备的操作进行描述。图12是一个显示了本实施例的数据接收设备30的操作的流程图。
从单向数据发射机70到数据接收设备30的FDT以及电子文件的传送、各个已获取分段数据的报头部分偏移值及其末尾部分偏移值的存储、电子文件的恢复以及针对应用部分116的输出都与第二实施例中描述的过程S106～S118以及S202相同。
在单向数据传输结束确定器118确定结束传输那些构成电子文件的分段数据以及用于恢复分段数据的冗余数据的同时，如果因为部分分段数据丢失而不能组合出电子文件，则信道信息存储器120将会读取位置信息和等待时间信息(S120)，并且会在经过一个时间之后建立一条双向信道，其中所述时间是通过将等待时间信息所规定的等待时间与一个随机数相乘而得到的(S122)。
在建立了双向信道之后，双向信道发射机/接收机304有选择地请求一个由信道信息存储器120获取的位置信息所指定的数据发射设备(在这种情况下则是恢复数据发射机80)经由如上建立的双向信道来传送那些出自构成电子文件的分段数据的一个未获取分段数据(S304)。更准确地说，双向信道发射机/接收机304参考已获取数据存储器204中保存的已获取分段数据的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值来指定未获取的分段数据。随后，双向信道发射机/接收机304指定未获取分段数据(例如一个具有最小报头部分偏移值的分段数据)的报头部分偏移值及其末尾部分偏移值，由此有选择地请求恢复数据发射机80传送未获取的分段数据。
双向信道发射机/接收机304接收的分段数据将会输出到文件装配器302。其后，文件装配器302使用已经通过单向信道接收的分段数据以及新近通过双向信道接收的分段数据来组合电子文件(S304)。这时，文件装配器尝试使用已经获取的冗余数据来恢复丢失的分组数据。这其中会将那些借助于使用双向信道发射机/接收机304接收的分段数据而被成功恢复的分段数据以及已被获取的冗余数据视为是已获取的分段数据，并且其报头部分偏移值及其末尾部分偏移值都会保存到已获取数据存储器204中(S306)。
在这里，当文件装配器302成功恢复了电子文件的时候，已恢复的电子文件将会输出到应用部分116，以便在其中加以使用(S118)。另一方面，如果文件装配器302无法恢复电子文件，则双向信道发射机/接收机304反复请求恢复数据发射机80传送其中一个新的未获取分段数据，直到文件装配器302成功恢复了电子文件为止。
以下将对本实施例的数据接收设备30接收电子文件的过程进行更详细的描述。图13是一个显示了针对本实施例中的数据接收设备30的电子文件传递顺序。在这里假设数据接收设备30已经接收了FDT。
首先，单向数据发射机70将电子文件2分成数据分段1～6，并且根据数据分段1～3来产生冗余数据(FEC)1，此外还基于数据分段4～6来产生冗余数据(FEC)2。在这里，冗余数据是用于恢复丢失分段数据的信息。也就是说，根据数据分段1～3中的任何两个数据分段以及冗余数据1，就可以恢复另一个数据分段。同样，根据数据分段4～6中的任何两个数据分段以及冗余数据2，则可以恢复另一个数据分段。这种冗余数据是通过使用一些FEC编码产生的，例如XOR码或里德-索罗蒙(Reed-Solomon)码。为了方便起见，在这里假设各个数据分段以及冗余数据的数据长度都是100字节(数据分段和冗余数据具有相同的数据长度)，但是所述数据长度并不仅限于此。
随后，单向数据发射机70向数据接收设备30相继传送数据分段1～3、冗余数据1、数据分段4～6以及冗余数据2(S404)。
在这里假设数据分段2、3、5丢失，并且数据接收设备30无法接收到这些数据分段。此外还假设：一旦传送了冗余数据2，则单向数据发射机70向数据接收设备30告知电子文件2的数据传输结束。
数据接收设备30的单向信道接收机102接收数据分段和冗余数据，文件装配器302则尝试根据由此接收的数据分段和冗余数据来恢复文件。在这里，对接收到的数据分段而言，其报头部分偏移值以及末尾部分偏移值都保存在已获取数据存储器204中。
单向数据传输结束确定器118继续监视是否完成了经由单向信道的电子文件传递，一旦接收到冗余数据2，则确定结束了经由单向信道的电子文件传递。这时，数据接收设备30接收的数据仅仅是数据分段1、5以及冗余数据1、2，由此不能恢复电子文件。
然后，双向信道发射机/接收机304将会建立一条双向信道并参考已获取数据存储器204。其后，双向信道发射机/接收机304通过HTTP来请求恢复数据发射机80传送从电子文件中的第101字节到第200个字节的数据部分(S406)。这个数据部分是一个与数据分段2(未获取)相对应的部分。
双向信道发射机/接收机304对响应于这个请求而从恢复数据发射机传送的数据分段2进行接收(S408)，然后则将数据分段2输出到文件装配器302。
随后，文件装配器302尝试通过将经由单向信道接收的分段数据以及冗余数据与新近通过双向信道接收的数据分段相结合，以便恢复电子文件2和未获取分段数据。这时，通过将经由单向信道接收的数据分段1以及冗余数据1与新近通过双向信道接收的数据分段2相结合，可以恢复数据分段3。此时则将数据分段2、3视为是已接收的分段数据，并且其报头部分偏移值以及末尾部分偏移值都保存在已获取数据存储器204中。
然而，由于尚未获取数据分段4和6，因此这时仍旧不能恢复电子文件。因此，双向信道发射机/接收机将会参考已获取数据存储器204，随后则通过HTTP来请求恢复数据发射机80发送从电子文件中的第301个字节到第400个字节的数据部分。这个数据部分是一个与数据分段4(未获取)相对应的部分。
双向信道发射机/接收机304对响应于这个请求而从恢复数据发射机80传送的数据分段4进行接收(S412)，然后则将数据分段4输出到文件装配器302。
随后，文件装配器302尝试通过将经由单向信道接收的分段数据以及冗余数据与新近通过双向信道接收的数据分段相结合，以便恢复电子文件2和未获取的分段数据。在这里，通过将经由单向信道接收的数据分段5以及冗余数据2与新近通过双向信道接收的数据分段4相结合，可以恢复数据分段6。这时则将数据分段4、6视为是已经接收的分段数据，并且其报头部分偏移值以及末尾部分偏移值都保存在已获取数据存储器204中。
此时，数据接收设备30已经成功获取了构成电子文件2的全部数据分段1～6。并且文件装配器302将会恢复电子文件2，由此恢复的电子文件2则输出到应用部分116。
接下来将对本实施例的数据接收设备的操作和作用进行描述。除了第二实施例的数据接收设备20的作用之外，本实施例的数据接收设备30还具有下述作用。也就是说，在这里对本实施例的数据接收设备30进行了配置，以便在经由双向信道接收数据的时候使用那些已经通过单向信道接收的冗余数据，由此可以减少经由双向信道收发的数据量。在参考图13所描述的具体实例中，虽然丢失了四个数据分段，但是只有两个数据分段是经由双向信道获取的。

Claims (5)

1.一种数据接收设备，包括：
第一接收装置，用于通过单向信道来接收构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据；
恢复装置，用于根据第一接收装置接收的分段数据或冗余数据来恢复电子文件；
位置信息获取装置，用于获取规定电子文件位置的位置信息；
信道建立装置，用于在需要重传整个或部分电子文件的时候建立双向信道；
第二接收装置，用于通过信道建立装置建立的双向信道而将要求传送整个或部分电子文件的请求发送到一个由位置信息获取装置获取的位置信息所规定的位置，并且通过双向信道接收来自所述位置的整个或部分电子文件；
其中，在发送要求传送整个或部分电子文件的请求的时候，第二接收装置有选择地请求一个未获取部分；以及
其中，在有选择地请求未获取部分的时候，第二接收装置请求一个具有固定长度的前述分段数据，
其中，恢复装置尝试基于已经通过单向信道接收的分段数据和冗余数据以及第二接收装置新近接收的分段数据来恢复电子文件，以及
其中，在恢复装置无法恢复电子文件的时候，第二接收装置反复请求固定长度的分段数据，直到恢复装置成功恢复了电子文件为止。
2.根据权利要求1的数据接收设备，其中，第二接收装置通过指定未获取部分的报头部分偏移值以及末尾部分偏移值来有选择地请求未获取部分。
3.根据权利要求1的数据接收设备，其中第一接收装置借助于单向传送的文件传递协议FLUTE来接收分段数据或冗余数据，以及
其中，位置信息获取装置获取包含在文件传递表中的位置信息。
4.根据权利要求1的数据接收设备，其中，第二接收装置借助超文本传输协议HTTP来请求传输整个或部分电子文件，并且使用HTTP的Range报头来指定一个请求传送的部分。
5.一种用于数据接收设备以接收电子文件的数据接收方法，所述数据接收方法包括：
第一接收步骤，经由一个单向信道来接收构成电子文件的分段数据或是用于恢复分段数据的冗余数据；
恢复步骤，根据第一接收步骤中接收的分段数据或冗余数据来恢复电子文件；
位置信息获取步骤，获取规定电子文件位置的位置信息；
信道建立步骤，在需要重传整个或部分电子文件的时候建立一条双向信道；
第二接收步骤，通过信道建立步骤中建立的双向信道而将要求传送整个或部分电子文件的请求发送到在位置信息获取步骤中获取的位置信息所规定的位置，并且通过双向信道接收来自所述位置的整个或部分电子文件；
其中，第二接收步骤包括：在发送要求传送整个或部分电子文件的请求的时候，有选择地请求一个未获取部分；以及
其中，第二接收步骤包括：在发送要求传送电子文件的未获取部分的请求的时候，请求传送固定长度的前述分段数据，基于已经通过单向信道接收的分段数据和冗余数据以及新近接收的分段数据来尝试恢复电子文件，当无法恢复电子文件的时候，反复请求固定长度的分段数据，直到成功恢复了电子文件为止。
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