CN1607784A - 用来在无线网络上执行通信的服务器系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统。至少一台客户机设备在无线网络上发送和接收数据。服务器设备执行对于该至少一台客户机设备的状态监视或控制操作。在服务器设备中，编码器对要被发送的数据进行压缩和编码，该编码器包括存储编码数据的双缓冲器。网络翻译器通过无线网络将编码器所编码的数据发送到相应的客户机设备。缓冲器管理器检测存储由编码器所编码的数据的缓冲器的溢出，并且当检测到溢出时，发出用来暂停编码操作的控制信号。因此，该服务器系统能够避免由于传输延迟造成的数据丢失和系统停止运行，并且能够确保在无线网络上执行通信的服务器系统的稳定性。

Description

用来在无线网络上执行通信的服务器系统

技术领域

本发明涉及一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统，并且更特别地涉及这样一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统，该服务器系统包括具有缓冲器管理器的服务器设备，当数据被存储到预定存储区域以外时，该缓冲器管理器能够自动暂停编码操作，以避免发生服务器设备将预定数据传送到客户机设备的传输延迟和由该传输延迟造成的数据溢出。

背景技术

传统上，用来在无线网络上执行通信的服务器系统包括一台或更多客户机设备20以及与每台客户机设备20进行无线通信并进行控制操作的服务器设备10。在服务器设备10和客户机设备20中安装了无线网络调制解调器。

图1是描绘用来在无线网络上执行通信的传统服务器系统的框图。将参照图1来说明传统系统的缺陷。

连接到收音机、电视机(TV)天线等外部媒介的服务器设备10能够接收运动图像数据。而且，连接到电缆网或Internet(因特网)网络的服务器设备10能够接收从特定服务器发送来的数字内容。

在视频或语音信号被变换成数字数据并且数字数据不经压缩而被存储的情形下，不经压缩的数字数据占据了设置在服务器设备10中的存储器的大量存储空间，而且无线网络不稳定。结果，增加了无线网络上的传输负荷。

若客户机设备20请求预定的数据传输，则服务器设备10和客户机设备20启动无线通信。当网页板(web pad)等便携式客户机设备20在无线通信期间移动时，便携式客户机设备20和服务器设备10之间的距离可以改变。或者，执行无线电波通信的预定移动终端(例如移动电话、无线电话、收音机等)能够造成频率干扰和无线电波损害。在此情形下，无线网络的传输带宽被减小，因而出现数据传输延迟。即，因为与有线网络相比较，无线网络中的通信干扰参数的数量要大得多，所以无线网络很容易不稳定。

如上所述，当出现数据传输延迟时，设置在服务器设备10中的缓冲器溢出了，缓冲器溢出能够导致服务器系统停止运行，而由于客户机设备20处的重放延迟使得数据不能被实时地识别。为此，执行无线通信的整个客户机-服务器系统的稳定性会恶化。

当从服务器设备10发送来的数据是实时音频点播(AOD)或视频点播(VOD)等流数据时，该问题被最大化。

图2表示服务器设备和客户机设备的层结构。应用程序开始于应用层，用来控制每台设备。媒介存取控制(MAC)层允许多台客户机设备共享服务器设备，并且是服务器设备10和客户机设备20之间的较低层。

即，编码器11响应于从应用层发出的控制信号，对要发送到客户机设备20的数据进行编码。编码数据以无线方式，经网络翻译器12即无线网络调制解调器，被发送到客户机设备20。

若由于无线网络波动造成了数据阻塞，则在MAC层、网络翻译器12和编码器11中依次出现瓶颈。随着瓶颈的持续，编码器11的缓冲器中的数据被阻塞并且系统陷入停顿，于是系统就会不稳定。

发明内容

因此，本发明是鉴于以上问题而做出的，并且本发明的一个目的是提供一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统，该服务器系统通过在将预定数据传送到客户机设备的服务器设备中实施缓冲器管理器，来避免由于无线网络波动造成的传输延迟、缓冲器溢出和服务器系统停止运行，其中当数据被存储到预定存储区域以外时，该缓冲器管理器能够自动暂停编码操作。

本发明的另一个目的是提供一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统，当无线网络出现故障时，该服务器系统能够确保服务器系统的稳定性，能够避免客户机设备处的重放延迟，并且能够使客户机设备实时地识别数据。

根据本发明的一个方面，以上和其它目的可通过提供一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统来实现，该服务器系统包括：至少一台客户机设备，用来在无线网络上发送和接收数据；和服务器设备，用来执行对于该至少一台客户机设备的状态监视或者控制操作，其中该服务器设备包括：编码器，用来对要被发送的数据进行压缩和编码，该编码器包含用于存储所编码的数据的双缓冲器；网络翻译器，用来通过无线网络将由编码器所编码的数据发送到相应的客户机设备；和缓冲器管理器，用来检测存储由编码器所编码的数据的缓冲器的溢出，并且当检测到溢出时，发出用来暂停编码操作的控制信号。

根据本发明的另一个方面，以上和其它目的可通过提供一种服务器系统的操作方法来实现，该操作方法包括：(a)由编码器对要被发送的数据进行压缩和编码，以将所编码的数据存储在双缓冲器中；(b)检测双缓冲器的存储器指针的位置，并确定是否出现了缓冲器溢出；和(c)若出现了缓冲器溢出，则生成控制信号以暂停编码器的数据压缩操作，并发送所生成的控制信号。

服务器设备充当这样一种设备：该设备能够控制或监视至少一台经家庭内建网与其连接的客户机设备，并以无线方式将经因特网、天线或电缆网络接收的预定数据发送到、或者将数据库内提供的预定数据发送到客户机设备。

客户机设备以无线方式与服务器设备执行数据通信，发送用于实时流数据请求的控制信号，并接收以无线方式从服务器设备发送来的数据，以便再现接收数据。

最好是，服务器设备的编码器包括：双缓冲器，用来在进行了数据压缩操作或数据变换操作之后存储数据。最好是，双缓冲器包括：至少一个许用存储区域，主要用于存储数据，该许用存储区域被用作确定缓冲器溢出时的基准；和至少一个稳定存储区域，能够被扩展到最大存储区域，从而当数据被存储在许用存储区域以外时，能够由缓冲器管理器进行缓冲器稳定操作。

最好是，缓冲器管理器检测存储器指针的位置，以检测存储由编码器所编码的数据的双缓冲器的溢出，并根据存储器指针的位置而发出控制信号，以便控制编码器的操作。

进而，设置在服务器设备中的网络翻译器使用蓝牙或无线局域网(LAN)通信协议，以无线方式将编码数据发送到相应的客户机设备。最好是，网络翻译器是用来从客户机设备接收请求信号或控制信号的网络调制解调器。能够根据通信协议而不同地应用网络调制解调器。本发明不限于以上说明。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细说明，本发明的上述和其它目的、特点和其它优点将会被更清楚地理解，其中：

图1表示用来在无线网络上执行通信的传统服务器系统；

图2表示用来在无线网络上执行通信的服务器系统的传统层结构；

图3是描绘根据本发明的服务器设备的框图；

图4表示根据本发明的缓冲器的存储区域的格式；和

图5是描绘根据本发明的用来在无线网络上执行通信的服务器系统的操作方法的流程图。

具体实施方式

现在，参照附图来详细说明根据本发明优选实施例的用来在无线网络上执行通信的服务器系统。

根据本发明的服务器系统可通过各种实施例来实施。以下将说明最佳的实施例。因为有创造性的服务器系统的基本组件与传统组件相同，故将不详细说明那些相同组件。

图3是描绘根据本发明的服务器设备的框图；而图4表示根据本发明的缓冲器的存储区域的格式。

服务器设备100充当这样一种设备：该设备能够控制或监视至少一台经家庭内建网与其连接的客户机设备。本实施例示例性地将该服务器设备定义为基于因特网的电冰箱。服务器设备能够以有线或无线方式与每台客户机设备执行数据通信。然而，假设根据本实施例，数据是以无线方式被发送和接收的。

当客户机设备以无线方式与服务器设备100执行数据通信时，它将用于实时流数据请求的控制信号发送到服务器设备100。例如，在本实施例中使用了便携式网页板，该便携式网页板能够被连接到基于因特网的电冰箱或被从基于因特网的电冰箱脱离开。

便携式网页板可在预定半径内、以无线方式与基于因特网的电冰箱通信，并根据接入半径而具有不同的传输带宽。即，随着便携式网页板靠近基于因特网的电冰箱，传输带宽增加，于是传输速率提高。另一方面，随着便携式网页板远离基于因特网的电冰箱，传输带宽减小，于是传输速率降低。

无线网络调制解调器能够被安装于用于无线通信的服务器设备和客户机设备中，并被称作网络翻译器150。

在此情形下，网络翻译器150可根据以无线方式发送和接收的数据的通信协议，而采用不同的网络调制解调器。通常，使用蓝牙通信协议来发送和接收数据的蓝牙通信模块、或者使用无线局域网(LAN)通信协议来发送和接收数据的无线LAN通信模块，可被应用于网络翻译器150。

如图3所示，根据本发明的服务器设备100包括编码器130，用来对要被发送的数据进行压缩和编码，包括存储编码数据的双缓冲器132；网络翻译器150，用来在无线网络上将编码器130所编码的数据发送到相应的客户机设备；和缓冲器管理器140，用来检测存储由编码器130所编码的数据的双缓冲器132的溢出，并且当检测到溢出时，发出用来暂停编码操作的控制信号。

而且，服务器设备100进一步包括：音频/视频(AV)接收器110，用来接收通过外部电缆天线或Internet网络发送来的运动图像数据流；数据库120，用来存储接收到的运动图像数据流；和控制器160，用来控制服务器设备100中的数据和控制信号的流动。

服务器设备100进一步包括：输入单元170，用来接收用于监视服务器设备100的状态或控制服务器设备100的操作的控制命令；和输出单元180，用来识别对于相应的客户机设备的操作控制的结果以及无线网络上的数据传输状态。输入单元170和输出单元180与用户接口。

提供根据本发明的编码器130的双缓冲器132，是为了避免由于无线网络的传输带宽不足而造成的编码数据丢失。

编码器130包括：数据处理器131，用来基于通信协议进行数据压缩操作或数据变换操作；和双缓冲器132，用来在进行了数据压缩操作或数据变换操作之后存储数据。图4中示出了双缓冲器132的存储区域。

图4所示的双缓冲器132被分割成数量为(N-L+1)的许用存储区域和数量为L的稳定存储区域，其中许用存储区域主要用来存储数据并被用作确定缓冲器溢出时的基准，而稳定存储区域能够被扩展到最大存储区域N_N，从而当数据被存储在许用存储区域以外时，能够由缓冲器管理器140进行缓冲器稳定操作。

这里，缓冲器管理器140包括：缓冲器检测模块141，用来检测存储器指针的位置，以便检测存储由编码器130所编码的数据的双缓冲器132的溢出；和编码器控制模块142，用来根据存储器指针的位置而生成控制信号，以便控制编码器130的操作。

编码器控制模块142包括：编码控制部件142a，用来当指向双缓冲器132的存储区域的存储器指针指向许用存储区域以外的预定存储区域即稳定存储区域时，暂停编码操作，并当缓冲器132被清空时，恢复编码操作；和缓冲器大小调整部件142b，用来调整缓冲器132的许用存储区域的大小。

于是，缓冲器管理器140能够避免由于故障无线网络额造成的数据阻塞以及由于缓冲器溢出而造成的服务器系统停止运行。而且，缓冲器管理器140能够通过暂停到网络翻译器150的数据传送而减小传输负荷，从而解决了数据传输的瓶颈现象。

下面参照图5来说明如上构造的服务器系统的操作方法。

首先，编码器根据客户机设备的请求或者通过服务器设备的输入单元输入的控制命令，而压缩要被发送的数据，并将编码数据存储在双缓冲器中(S1和S2)。

服务器设备的缓冲器管理器检测双缓冲器的存储器指针的位置，并检测缓冲器溢出(S3和S4)。

若存储在缓冲器中的数据存在于许用存储区域以内，则将数据发送到客户机设备，并继续进行其余数据的编码操作。否则，若确定缓冲器数据存在于许用存储区域以外并且出现缓冲器溢出，则暂停编码操作(S5)。

在此情形下，双缓冲器的许用存储区域的大小能够由管理员调整或者能够由服务器控制器自动调整，从而能够控制编码/传输负荷。例如，当减小许用存储区域的大小时，就会频繁地进行缓冲器溢出的确定操作，并且降低编码速率，从而能够减小数据传输负荷。

当在暂停编码操作后清空双缓冲器时，编码操作被正常地恢复(S6)。

如以上说明中容易看出的：根据本发明的服务器系统实施了缓冲器管理器，该缓冲器管理能够检测与至少一台客户机设备执行通信的服务器设备中编码器的缓冲器区域，从而能够预先避免缓冲器溢出，解决网络翻译器中的数据阻塞，避免由于缓冲器溢出而造成的系统停止运行，并当无线网络出现故障时，能够确保服务器系统的稳定性。

尽管本发明的优选实施例是为说明目的而公开的，但本领域技术人员应理解：在不脱离如所附权利要求书所公开的本发明的范围和实质的情况下，有可能进行各种修改、添加和置换。

Claims (12)

1.一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统，包括：

至少一台客户机设备，用来在所述无线网络上发送和接收数据；和

服务器设备，用来执行对于所述至少一台客户机设备的状态监视或者控制操作，

其中，所述服务器设备包括：

编码器，用来对要被发送的数据进行压缩和编码，该编码器包含用于存储所编码的数据的双缓冲器；

网络翻译器，用来通过所述无线网络将由所述编码器所编码的数据发送到相应的客户机设备；和

缓冲器管理器，用来检测存储由所述编码器所编码的数据的所述缓冲器的溢出，并且当检测到所述溢出时，发出用来暂停编码操作的控制信号。

2.根据权利要求1的所述服务器系统，其中所述服务器设备进一步包括：

音频/视频接收器，用来接收通过外部电缆天线或Internet网络发送来的运动图像数据流；

数据库，用来存储所接收到的运动图像数据流；和

控制器，用来控制所述服务器设备中的数据和控制信号的流动。

3.根据权利要求1的所述服务器系统，其中所述编码器包括：

数据处理器，用来基于通信协议进行数据压缩操作或数据变换操作；和

双缓冲器，用来在进行所述数据压缩操作或所述数据变换操作之后存储数据。

4.根据权利要求1的所述服务器系统，其中所述双缓冲器包括：

至少一个许用存储区域，主要用来存储数据，该许用存储区域被用作确定所述缓冲器溢出时的基准；和

至少一个稳定存储区域，能够被扩展到最大存储区域，从而当数据被存储到所述许用存储区域以外时，由所述缓冲器管理器进行缓冲器稳定操作。

5.根据权利要求1的所述服务器系统，其中所述缓冲器管理器包括：

缓冲器检测模块，用来检测存储器指针的位置，以便检测存储由所述编码器所编码的数据的所述双缓冲器的溢出；和

编码器控制模块，用来根据所述存储器指针的位置而生成所述控制信号，以便控制所述编码器的操作。

6.根据权利要求5的所述服务器系统，其中所述编码器控制模块包括：

编码控制部件，用来当所述存储器指针指向所述至少一个许用存储区域以外的预定存储区域时暂停所述编码操作，并且当所述缓冲器被清空时生成用来恢复所述编码操作的控制信号；和

缓冲器大小调整部件，用来调整所述缓冲器的至少一个许用存储区域的大小。

7.根据权利要求6的所述服务器系统，其中所述服务器设备进一步包括：

输入单元，用来接收用于监视所述服务器设备的状态或者控制所述服务器设备的操作的控制命令；和

输出单元，用来输出对于相应的客户机设备的所述操作控制的结果。

8.根据权利要求1的所述服务器系统，其中所述网络翻译器是使用蓝牙通信协议来发送和接收数据的蓝牙通信模块。

9.根据权利要求1的所述服务器系统，其中所述网络翻译器是使用无线局域网通信协议来发送和接收数据的无线局域网通信模块。

10.一种用来在无线网络上执行通信的服务器系统的操作方法，所述服务器系统包括至少一台客户机设备，用来在所述无线网络上发送和接收数据，和服务器设备，用来执行对于所述至少一台客户机设备的状态监视或控制操作，所述操作方法包括：

(a)由编码器对要被发送的数据进行压缩和编码，以将所编码的数据存储在双缓冲器中；

(b)检测所述双缓冲器的存储器指针的位置，并确定是否出现了缓冲器溢出；和

(c)若出现了所述缓冲器溢出，则生成控制信号以暂停所述编码器的数据压缩操作，并发送所生成的控制信号。

11.根据权利要求10的所述操作方法，其中所述步骤(c)包括：

在清空所述缓冲器后，返回到所述步骤(a)。

12.根据权利要求10的所述操作方法，其中所述步骤(c)包括：

调整所述双缓冲器的至少一个许用存储区域的大小。

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