CN101449513A - 多播控制 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在用于数字信息传输的、包含联接至宽带网络A/MNW的机顶盒STB1的多播服务控制系统MSCS中优化带宽使用的方法。机顶盒从宽带网络接收多播流,所述多播流提供给停用提供的多播流的终端TV1。所述方法包括以下步骤:机顶盒接收终端状态信号,所述信号11指示终端TV1的去激活。从机顶盒发送IGMP离开报告信号12至宽带网络。在宽带网络中终止向机顶盒STB1发送多播流。
Description
发明领域
本发明涉及在用于数字信息传输的多播服务控制系统中优化带宽使用的方法。
背景
多播是在宽带网络中发布IP电视的方法。机顶盒具有为电视机接收和提供电视图像的重要作用。宽带网络中的机顶盒通过对宽带网络标准化的所谓IGMP(因特网组管理协议)来实现这一作用。该协议开始和停止电视流以及信道变换。在数字网络中,业务管理极其重要。业务管理涉及通过网络建立的路径对业务的控制和调度。业务可以包括音频、视频或其它形式的数字信息。信道流用于获取一组数字信息服务并配置它们以流入数字网络的几个信道,以便让数字信息靠近最终用户,从而最终用户可以极迅速地访问数字信息。这样的实现对具有能力如额外带宽的数字网络随时可用,使得数字服务流离最终用户更近,以便最终用户更迅速地检索它们。信道流用于改进几乎任何以太网拓扑的行为。但是,在网络增大并且客户机和服务器之间的“跳跃”(即宽带网络路径上设备之间的传输跳跃)数量增加时,信道流的优点更为重要。美国专利申请US 2006/0015928中介绍了用于因特网协议电视传输的多播服务控制系统。服务分配平台据此配置为从因特网协议视频接收信道,所述信道要转发给至少一个机顶盒。机顶盒配置为生成“离开(leave)”信号并接收“加入(join)”信号至/自服务分配平台,所述信号触发机顶盒所接收信道的减少和增加。每个接收的信道对应于带宽消耗并且每个减少的信道对应于带宽获得。
对实况转播网络的测量表明,用户在停止观看电视时通常不会关闭机顶盒。因此,网络负载与有人观看电视时一样。在不关闭机顶盒的情况下,多播流保持流动,浪费大量带宽,特别是在夜间。用于高清电视的HDTV流可达每信道约6-20Mbps。
发明内容
本发明涉及如何在用于数字信息传输的多播服务控制系统中最小化带宽浪费的问题。
通过检测未使用的带宽消耗并且阻止终端未使用的信息的传输,由此释放网络中的带宽,本发明解决了所述问题。
本发明的一个目的是为输送信息给接收终端的宽带运营商节省带宽。另一个目的是这样做而不干涉现有标准。又一个目的是在网络中释放尽可能“高”的带宽,即尽可能接近发送服务器。
更详细地说,对该问题的解决方案是在用于数字信息传输的多播服务控制系统中优化带宽使用的方法。所述控制系统包含联接(attached)至宽带网络的机顶盒。机顶盒从宽带网络接收多播流,所述多播流提供给终端。所述终端停用提供的多播流。所述方法包括以下步骤:
- 机顶盒接收指示终端的去激活的终端状态信号。
- 从机顶盒发送IGMP离开报告信号至宽带网络。
- 在宽带网络中终止向机顶盒发送的多播流。
因此,本发明的一个目的是解决上述问题及其它相关问题。这通过方法、装置、系统及制品来完成。
本发明的一个优点是网络中的带宽可用于其它事情而不是向已关闭终端进行传送。
本发明的另一个优点在于不会破坏任何现有标准。本发明将以一种新的方式使用现有IGMP信令和SCART信号或类似物并将其从终端映射至机顶盒。
现在通过结合附图的优选实施例更详细地描述本发明。通过下面以示例方式结合附图描述本发明原理的详细说明,本发明的其它方面和优点会十分明显。
附图说明
图1公开了多播服务控制系统的示意框图,其中电视服务器通过宽带网络输送多媒体流到客户机。
图2公开了多播服务控制系统的示意框图,其中电视服务器传输第一多媒体流到两个客户机并且传输第二多媒体流到另一客户机。
图3公开了终端配置的示例。
图4公开了说明本发明的一些主要方法步骤的流程图。
图5公开了可用于实施本发明的系统的示意框图。
具体实施方式
图1公开了用于数字信息传输的多播服务控制系统MSCS的示意框图,在此示例中,信息传输等于因特网协议传输。示例中的系统包含宽带网络,即接入/城域网A/MNW,其中包含接入节点AN1(如DSLAM)和多个集中器C1、C5-C7。DSLAM从高速数据业务中分离语音频率信号,并且在用户的最终用户设备(路由器、调制解调器或网络接口卡)与网络服务提供商的网络之间控制和路由数字用户线路(xDSL)业务。AN1连接至机顶盒STB1,而集中器通过网络将传入的多媒体流引导至AN1。集中器处理多媒体流分配并且确保一个信道只在基础AN(underlying AN)需要时传输一次。接入/城域网经由边缘路由器(Edge Router)ER连接至骨干网BBNW。用于提供众多电视信道以输送到A/MNW的电视服务器联接至BBNW。根据IGMP加入信号,所选信道可经由集中器、通过宽带网络A/MNW从电视服务器引导至预定信道的客户机。IGMP消息只转发需要的距离,它停止于第一个具有该信道的集中器。只在没有集中器具有该信道的情况下,它才被转发到开始流的边缘路由器。电视服务器本身从不查看多播消息,它只负责为网络提供信道流。在此示例中,代表客户机的是高清电视机,即所谓的终端HDTV1。要注意的是,本发明中可以使用任何种类的终端,例如普通电视机或计算机终端。终端甚至可以包含电视/视频/DVD等的组合。图1中的HDTV1使用SCART(Syndicat des Constructeursd′Appareils Radiorecepteurs et Televiseurs)或HDMI(高清多媒体接口)连接器或类似物连接至机顶盒STB1。SCART连接器用于组合音频和视频连接。CENELEC EN 50 049-1:1989标准或IEC 933-1标准中提供了正式说明。HDMI是全数字音频/视频接口。HDMI在任何音频/视频来源如机顶盒、DVD播放机或音频/视频接收机与音频和/或视频监视器如数字电视(DTV)之间通过单个缆线提供接口。
在此示例中,在收到从STB1传输到边缘路由器ER的请求信道1的加入信号时,在A/MNW中边缘路由器ER和接入节点AN1之间经由集中器C1、C6、C7及C5建立链接。多媒体流即图1中的CH1流由此通过该链接从TV服务器发送到机顶盒STB1。机顶盒具有接收CH1流并将CH1流的电视图像提供给电视机HDTV1的作用。连接HDTV和STB1的SCART(或HDMI)连接器是双向的,并且终端状态信号不断从电视机发出,告诉机顶盒电视机是否处于活动状态,即打开或关闭。通过让机顶盒经由SCART连接器上的引脚监视来自电视机的信号,可以知道电视机是关闭还是打开。要注意的是,状态信号也可以通过无线链接如蓝牙链接或其它无线媒体单独发送。
现在将参照图1说明根据本发明第一实施例的方法。电视机HDTV1的用户关闭电视机。根据此第一实施例的方法包括以下步骤:
- 不断监视从终端HDTV1收到的终端状态信号的机顶盒STB1检测到来自终端的去激活信号1。信号1指示电视机关闭。
- 机顶盒开始计数几秒钟的延迟时段,如5-10秒钟,以确定电视机的关闭并非意外。
- 在延长的延迟时段之后,机顶盒发送IGMP离开报告信号2至宽带网络中的AN1。
- 信号1从AN1通过网络、经由集中器C5、C7、C6和C1转发,直至到达送往宽带网络中的STB1的CH1流的始发(也称作第一)点。此步骤根据众所周知的标准化多播路由方案进行。边缘路由器ER是送往STB1的CH1流在网络中的始发点。
- ER停止向STB1多播CH1,并且之前使用的路径ER-C1-C6-C7-C5-AN1由此可用于如新的多播流,得益于带宽现在被释放的事实。
作为此第一实施例的延续,电视机再次打开,如电视机晚上关闭早上再打开。所述方法还包括以下步骤:
- 不断监视从终端HDTV1收到的终端状态的机顶盒STB1检测来自终端的激活信号3,表示电视机被再次打开。
- 机顶盒发送IGMP加入报告信号4至宽带网络中的AN1,请求上次观看的信道,即CH1。信号4从AN1通过网络经由如集中器C5、C7、C6和C1转发,直至到达宽带网络中CH1流的始发(也称作起始)点。ER是送往STB1的CH1流的始发点,即这是发现CH1流的路径上的第一点。IGMP消息只转发需要的距离,它停止于第一个具有该信道的集中器。只在没有集中器具有该信道的情况下,它才被转发到开始流的边缘路由器。电视服务器本身从不查看多播消息,它只负责为网络提供信道流。
- ER开始使用发现的路径ER-C1-C6-C7-C5-AN1向AN1多播CH1流。
- STB1从AN1接收CH1流并且转发呈现的TV图像至HDTV1。
图2公开了如图1所示的相同类型的多播服务控制系统MSCS的示意框图。示例中的系统包含宽带网络A/MNW,其包含接入节点AN1-AN3和多个集中器C1-C5、C8。电视服务器提供众多电视信道以通过通信链接输送到边缘路由器ER。根据IGMP加入信号,所选信道可通过宽带网络A/MNW从ER引导至预定信道的客户机。图2中显示了三个客户机,在此示例中以普通电视机为代表,即所谓的终端TV1-TV3。
在此示例中,在ER接收请求发送信道1到AN1的加入信号之后,在ER和AN1之间经由集中器C1-C5建立链接。多媒体流即图2中的CH1流由此通过该链接从电视服务器发送到机顶盒STB1。请求信道1到AN2的加入信号在ER的接收触发在ER和AN2之间经由集中器C1-C4建立另一链接。图2中的CH1流由此通过该链接从电视服务器发送到机顶盒STB2。请求信道2到AN3的加入信号的接收触发在ER和AN3之间经由集中器C1-C3、C8建立另一链接。图2中的CH2流通过该链接从电视服务器发送到机顶盒STB3。
现在将参照图2说明根据本发明第二实施例的方法。TV1的用户关闭电视机。根据此第二实施例的方法包括以下步骤:
- 不断监视从终端TV1接收的终端状态信号的机顶盒STB1检测到来自终端的去激活信号11。在这种情况下,信号11是指示电视机关闭的无线电信号。
- 机顶盒发送IGMP离开报告信号12至宽带网络中的AN1。
- 信号12从AN1通过网络经由集中器C5和C4转发,直至到达只送往宽带网络中的STB1的CH1流的第一点。由于Ch1流已被STB2预定并且CH1流在C4中“分解”以送往STB1和STB2,集中器C4被视作将Ch1只送往STB1的第一点。
- C4停止向STB1多播CH1,并且之前使用的路径C4-C5-AN1由此可用于任何种类的用途如新的多播流,得益于带宽被释放的事实。
作为第二实施例的继续,电视机再次打开。所述方法还包括以下步骤:
- 机顶盒STB1检测到激活信号13,表示电视机被再次打开。
- 机顶盒发送IGMP加入报告信号14至宽带网络中的AN1,请求上次观看的信道,即CH1。
- IGMP加入报告信号从AN1通过网络向ER转发,直至到达发现CH1流的点。由于Ch1流仍发送到STB2,C4是沿发现CH1流的路径的第一(起始)点。
- C4开始使用路径C4-C5-AN1向STB1多播CH1流。
- STB1从AN1接收CH1流并且转发呈现的TV图像至TV1。
图3显示了可用于实施本发明的可能终端配置的一些示例。该图公开了三种配置A、B和C。终端部分显示于每种配置中由虚线构成的方块中。配置A已经在图1和图2中进行说明。配置B中的终端部分包含连接至视频记录器或DVD记录器的电视,配置C中的终端部分包含连接至机顶盒的电视,该机顶盒包含硬盘HD用于录制提供的多媒体流。在配置B中,只要视频记录器关闭,电视和STB之间的信令经过视频并且配置A适用。如果视频/DVD记录器预编程用于在特定时间进行录制并且如果电视(和视频)已关闭,随后根据本发明媒体流中断,在记录器开始录制时将发生以下动作。如果视频记录器打开,它将作为终端并让多播流始终保持运转。如果视频记录器处于待机状态,多播流将由STB终止。在到达录制时间时,视频打开自身(通过视频记录器中的定时器)。STB将看到视频记录器处于活动状态,并发送IGMP加入消息至网络以请求上次观看的信道。在配置C中,HD以与配置B中的DVD相同的方式工作并将发生相同的步骤。
图4显示了说明本发明的一些主要方法步骤的流程图。该流程图需要结合之前的附图来阅读。流程图包括以下步骤:
- 机顶盒STB1检测到来自终端TV1的去激活信号11。信号11指示终端关闭。这个步骤在图3中通过框101表示。
- 机顶盒发送IGMP离开报告信号12至宽带网络中的AN1。这个步骤在图3中通过框102表示。
- 信号12从AN1通过网络、经由集中器C5和C4转发,直至到达只送往宽带网络中的STB1的CH1流的第一点。集中器C4被视作只送往STB1的Ch1的第一点。这个步骤在图3中通过框103表示。
- 始发点即集中器C4停止向A/MNW中的STB1多播CH1。这个步骤在图3中通过框104表示。
图5中示意说明了一种可用于实施本发明的系统/装置。示意框组对应于图1和图2中所示的项目。电视服务器经由BBNW和机顶盒连接至宽带网络A/MNW。集中器C和接入节点AN位于网络内。机顶盒中的接收器R2接收数字信息,在处理器PROC中处理之后,数字信息发送到发送器S1,发送器S1将呈现的电视图像发送到电视机HDTV中的接收器R。HDTV中的发送器S向机顶盒中的接收器R1指示电视关闭/打开信号。在PROC中处理之后,发送器S2从机顶盒发送IGMP离开或加入报告信号至宽带网络。列举的项目在图中显示为单独的元件。但是,在本发明的实际实现中,它们可能是其它电子设备如数字计算机的不可分部件。因此,上述动作可以包括于包含程序存储媒体的制品中的软件实施。程序存储媒体包括体现于载波、计算机磁盘(磁或光如CD或DVD,或两者)、非易失性存储器、磁带、系统存储器及计算机硬盘驱动中的一个或多个中的数据信号。
本发明不限于以上所述以及附图所示的实施例,而是可以在所附权利要求书的范围内进行修改。例如,本发明可以在类似于以太网DSL等的各种系统中实施。图3中显示的示范终端配置可在本发明的范围内变化。
Claims (19)
1.一种在用于数字信息传输的多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,所述系统包含联接至宽带网络(A/MNW)的机顶盒(STB1),其中所述机顶盒从所述宽带网络接收多播流,所述流提供给停用所述提供的多播流的终端(HDTV1;TV1),所述方法的特征在于以下步骤:
-将终端状态信号接收到所述机顶盒,所述信号(1;11)指示所述终端(HDTV1;TV1)的去激活。
-从所述机顶盒发送IGMP离开报告信号(2;12)至宽带网络。
-在所述宽带网络中终止向所述机顶盒(STB1)发送的所述多播流。
2.如权利要求1所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,其中使得所述终端(HDTV1;TV1)可能使用所述提供的多播流,所述方法还包含以下步骤:
-将终端状态信号接收到所述机顶盒(STB1),所述信号(3;13)指示所述终端(HDTV1;TV1)的激活。
-从所述机顶盒发送IGMP加入报告信号(4;14)至宽带网络,所述信号请求发送多播流至所述机顶盒(STB1)。
-开始从所述宽带网络发送所述多播流至所述机顶盒。
3.如权利要求1所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,其中所述IGMP离开报告信号(2;12)从所述机顶盒(STB1)发送至所述宽带网络中的第一点(ER;C4),在该点所述多播流只发送至机顶盒(STB1)。
4.如权利要求3所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,其中发送至所述机顶盒(STB1)的所述多播流在所述第一点(ER;C4)中终止。
5.如权利要求2所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,其中所述IGMP加入报告信号(4)从所述机顶盒发送至所述宽带网络中的起始点(ER;C4),在该点首先检测到所述请求的多播流。
6.如权利要求5所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,其中向所述机顶盒(STB1)传送所述请求的多播流在所述起始点(ER;C4)中发生。
7.如以上权利要求中的任一项所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,其中在接收所述终端状态信号与从所述机顶盒至所述宽带网络发送所述IGMP离开报告信号(2;12)之间出现延迟时间。
8.一种在用于数字信息传输的、包含联接至宽带网络(A/MNW)的机顶盒(STB1)的多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述机顶盒从所述宽带网络接收多播流,所述流提供给停用所述提供的多播流的终端(HDTV1;TV1),所述装置的特征在于:
-用于将终端状态信号接收到所述机顶盒的部件,所述信号(1;11)指示所述终端(HDTV1;TV1)的去激活。
-用于从所述机顶盒发送IGMP离开报告信号(2;12)至所述宽带网络的部件。
-用于在所述宽带网络中终止向所述机顶盒(STB1)发送的所述多播流的部件。
9.如权利要求8所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,其中使得所述终端(HDTV1;TV1)可能使用所述提供的多播流,所述装置还包含以下部件:
-用于将终端状态信号接收到所述机顶盒(STB1)的部件,所述信号(3;13)指示所述终端(HDTV1;TV1)的激活。
-用于从所述机顶盒发送IGMP加入报告信号(4;14)至所述宽带网络的部件。
-用于开始从所述宽带网络发送请求的多播流至所述机顶盒(STB1)的部件。
10.如权利要求8所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述装置包含在所述宽带网络中找到第一点(ER;C4)的部件,在所述第一点所述多播流只发送至机顶盒(STB1)。
11.如权利要求10所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述装置包含在所述第一点(ER;C4)中终止所述多播流的部件。
12.如权利要求9所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述装置包含在所述宽带网络中找到起始点(ER;C4)的部件,在所述起始点首先检测到请求的多播流。
13.如权利要求12所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述装置包含在所述起始点(ER;C4)中向所述机顶盒(STB1)传送所述多播流的部件。
14.如以上权利要求中的任一项所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述装置包含在接收所述终端状态信号与从所述机顶盒至所述宽带网络发送IGMP离开报告信号(2;12)之间创建延迟时间的部件。
15.如以上权利要求中的任一项所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述终端包含至少一个监视器和至少一个记录器的组合。
16.如以上权利要求中的任一项所述的在多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述终端状态信号由无线通信部件传输。
17.一种在用于数字信息传输的、包含至少一个联接至宽带网络(A/MNW)的机顶盒(STB1)的多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的方法,所述机顶盒从所述宽带网络接收多播流,所述流提供给停用所述提供的多播流的终端(HDTV1),所述方法的特征在于以下步骤:
-将终端状态信号接收到所述机顶盒,所述信号(1)指示所述终端(HDTV1)的去激活。
-从所述机顶盒发送IGMP离开报告信号(2)至所述宽带网络。
18.一种在用于数字信息传输的、包含至少一个联接至宽带网络(A/MNW)的机顶盒(STB1)的多播服务控制系统(MSCS)中优化带宽使用的装置,所述机顶盒从所述宽带网络接收多播流,所述流提供给停用所述提供的多播流的终端(HDTV1),所述装置的特征在于:
-用于将终端状态信号接收到所述机顶盒的部件,所述信号(1)指示所述终端(HDTV1)的去激活。
-用于从所述机顶盒发送IGMP离开报告信号(2)至所述宽带网络的部件。
19.一种包含程序储存存储器的制造产品,所述存储器中包含有计算机可读程序代码以指示终端状态信号(1,3)的接收,所述信号指示终端(HDTV1)的去激活或激活,并从所述机顶盒发送IGMP离开或加入报告信号(2,4)至宽带网络。
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