CN1996927B - 用于提供数据的方法和数据传输系统 - Google Patents

Abstract

一种用于经由通信网络从服务器向多个最终用户(R1、R2、R3)提供数据(DS、DS’、DS”)的方法，包括以下步骤：开始向至少第一最终用户(R1、R3)的数据的传输(DS)；在向第一最终用户传输数据的同时，当检测到至少一个第二最终用户(R2)请求传输该数据时，建立向第一和第二最终用户的数据组播传输；从服务器请求在第二最终用户处没有随组播数据一起接收的丢失数据(MP)。

Description

用于提供数据的方法和数据传输系统

相关申请的交叉引用

本发明基于在先申请EP 06290213.5，据此通过参考将其引入。

技术领域

本发明一般涉及数据传输系统，特别地但不唯一地涉及针对基于移动无线的通信的数据传输系统。更具体来说，本发明涉及用于经由通信网络从服务器向多个端用户提供数据的方法，并涉及包括服务器、多个端用户以及链接该端用户与服务器的通信网络的数据传输系统。

背景技术

在局域网中，网络用户(下文中也称为“最终用户”)必须共享用于数据传输的有用带宽。在其中带宽很宝贵的无线网络的情况下，重要的是能够节约尽量多的带宽以使得用户能够请求多媒体应用数据等，该多媒体应用数据的传输通常需求良好的比特速率。

为此，设计了现有技术中的数据传输系统，使得在同一区域中的若干用户请求相同数据内容的情况下，相应的数据通过网络仅发送一次，同时使不同的最终用户能够同时接收。这种现有技术方案称为“组播”。在组播的情况下，各个最终用户向特定组播地址订制，然后数据被发送至若干用户能够同时从这里接收到该数据的组播地址。因此，数据通过网络仅发送一次。

然而，上述现有技术的解决方案不利之处在于，只有在多媒体内容是实时流时才可操作，使得所有的接收方在完全相同的时间接收完全相同的内容。此外，所述现有技术方案要求多媒体服务器的特殊设置，因为多媒体服务器必须能够向所述组播地址分发数据流。而且，网络中所有参加数据传输的元件，即服务器、路由器、客户机等，必须能够进行组播并且必须以特殊方式进行设计以便知道如何操作(发送、处理、接收)相应的数据，这导致系统总体成本的上升。

以此方式，上述现有技术方案不适于非实时内容，并且如果网络的某些元件(特别是包括多媒体服务器)不能进行组播，则上述现有技术方案将不可操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于提供数据的方法和一种数据传输系统，其能够在向多个最终用户进行数据传输期间降低所用带宽而不受到上述不利影响，其中所提出的解决方案在多个最终用户以重叠(overlapping)的方式而不是以必须同时的方式请求相同数据时应当也可操作。而且，本发明旨在提供一种接入点和一种最终用户终端以及一种计算机程序产品，其可用于设置上述的数据传输系统。

根据本发明的第一方面，通过提供一种用于经由通信网络从服务器向多个最终用户提供数据的方法来实现该目的，所述方法包括以下步骤：

开始向至少第一最终用户的数据的传输；

在向该第一最终用户传输数据的同时，当检测到至少一个第二最终用户请求传输相同的数据时，建立向该第一和第二最终用户的数据组播传输；

从服务器请求在第二最终用户处没有随组播数据一起接收的丢失数据。

根据本发明的第二方面，通过提供上述类型的数据传输系统来实现该目的，其中通信网络适用于检测所述多个最终用户中的第二最终用户对已传输给所述多个最终用户中的第一最终用户的数据进行的请求，并且适用于在检测到所述请求时建立对所述第一和第二最终用户的数据组播传输，以及其中第二最终用户适用于从服务器请求没有随组播数据一起接收的丢失数据。

根据本发明的第三方面，通过提供一种用于在上述类型的数据传输系统中使用的计算机程序产品来实现该目的，所述计算机程序产品可操作为使得通信网络能够检测所述多个最终用户中的第二最终用户对已传输给所述多个最终用户中的第一最终用户的数据进行的请求，并能够在检测到所述请求时建立对所述第一和第二最终用户的数据组播传输，以及使得第二最终用户能够从服务器请求没有随组播数据一起接收的丢失数据。

根据本发明的第四方面，通过提供一种接入点来实现该目的，该接入点用于在上述类型的数据传输系统中，特别是链接多个最终用户和服务器的通信网络部分中使用，该接入点包括：检测装置，适用于检测所述多个最终用户中的第二最终用户对已传输给所述多个最终用户中的第一最终用户的数据进行的请求；以及组播连接建立装置，适用于在检测到所述请求时建立对所述第一和第二最终用户的数据组播传输。

根据本发明的第五方面，通过提供一种用于在上述类型的数据传输系统中使用的最终用户终端来实现该目的，该最终用户终端包括：

接收装置，适用于从服务器接收组播数据；以及

请求装置，适用于从服务器请求没有随组播数据一起接收的丢失数据。

因此，作为本发明的一般思路，将若干用户非同时请求的至少一部分多媒体内容以组播方式向所述多个用户仅发送一次以节约宝贵的带宽。然后，在组播传输结束之后或与组播传输相并行，那些请求了数据的最终用户在稍后的时间中(相比于最初请求了该数据的第一最终用户)仅请求(和接收)丢失数据以进行单独传输。然而，如果多个最终用户以重叠的方式再次请求至少一部分该丢失数据，则所述单独传输也可从本发明的概念中获益。

本发明在基于无线的数据传输系统中尤其有用，在这种基于无线的数据传输系统中，多个最终用户存在于围绕网络接入点(或基站)的同一无线小区中，其中至少所述接入点(使得最终用户能够接入通信网络)和最终用户之间的通信路径是基于无线的通信路径，从而从接入点至最终用户的终端路由部分实际上形成了数据传输的瓶颈。换言之，在无线网络中，最终用户终端和基站之间的无线传输链路是关键路径。为了解决上述“瓶颈问题”，本发明一般的目的在于通过共享“公共数据”的传输来优化在给定接入点(基站)和相关联的最终用户之间的数据传送。为此，在本发明的环境中，必须检测所传输的数据的哪一部分实际构成所述公共数据。由于这种检测明显需要至少一些计算量(数据处理)，因此只要由于上述数据传送优化所获得的时间超过额外计算时间，本发明就将提供有益效果。

在根据本发明的优选实施方式中，传送至最终用户的数据由不同的最终用户终端无延迟地使用(传统的组播模式，例如在第一最终用户的情况下)或存储在本地存储器(下文也称为“高速缓存器”或“最终用户缓冲器”)中(例如在第二最终用户的情况下)。因此，在根据本发明的数据传输系统的另一实施方式中，第二最终用户包括诸如本地高速缓存存储器的存储装置，适用于存储组播数据和所请求的丢失数据。

在根据本发明的另一实施方式中，第一最终用户向通信网络的接入点(基站)发送消息，用于触发该数据的传输。然后，接入点利用会话标识符(会话ID)来给传输的数据的各个数据分组作标记。例如，第一最终用户从服务器请求某多媒体内容，例如视频流。然后，相应的消息从所述第一最终用户被发送至网络接入点以触发该传送。这使得接入点能够很容易地利用会话标识符来识别多媒体流中的分组。每个会话标识符与相应多媒体链路的URI(统一资源标识符)相关联。

然而，根据本发明的另一实施方式，第一最终用户和接入点之间特定消息的存在不是强制性的：因此，网络接入点可以简单地从例如分组报头中检测由第一最终用户接收的数据，将该数据传送至第一最终用户，并将该数据的签名存储为会话标识符(会话ID)。以此方式，接入点有效地扫描在第一最终用户和网络之间进行交换的数据分组，以识别需要大量带宽的多媒体会话或其他传输，所提出的解决方案可应用于其中。

然而，在每种情况下，网络接入点能够识别对存在于相应无线小区中的第一最终用户的多媒体数据传输，从而根据本发明的方法的又一实施方式，该接入点可以扫描第二最终用户所请求的数据，检测会话标识符与该第二最终用户所请求的数据的签名的匹配，并将两个数据传送(即，至第一最终用户的进行中的数据传送和由第二最终用户请求的数据传送)识别为公共会话，以建立组播传输。

在根据本发明的方法的又一实施方式中，基站简单地向第二最终用户告知对第一最终用户的进行中的数据传送的当前会话ID，从而第二最终用户可以从那时起接收相同数据内容。

优选地，第二最终用户在本地高速缓存器/缓冲器中存储即将到来的数据分组(原本送往第一最终用户的数据分组)。第二最终用户通常将不能直接使用这些数据分组，因为该第二最终用户首先需要获取该数据流的开头，即仅在第二最终用户请求之前传送至第一最终用户的数据。为此，第二最终用户建立对服务器的连接，以便请求该数据流的丢失部分。

在根据本发明的数据传输系统相应的又一实施方式中，第二最终用户包括解码装置，其适用于对请求的丢失数据随组播数据一起进行解码。然后，该组合的解码数据可以被应用层使用，该应用层例如用于在诸如屏幕的输出装置上显示数据的媒体播放器。

然而，由于在请求所述丢失数据之前至少一部分数据流已存在于第二最终用户上，所以在根据本发明的数据传输系统的另一实施方式中，第二最终用户包括解码装置，其适用于在接收完整的组播数据和丢失数据之前对接收到的组播数据和/或接收到的丢失数据至少一部分进行解码。

对于特定服务器而言，不可以只请求部分数据流。在这种情况下以及在根据本发明的方法的又一实施方式中，在组播传输结束之后或与组播传输相并行，第二最终用户请求从服务器传输至第一最终用户的整个数据。当传输被请求的数据时，接入点滤出在组播传输期间由第二最终用户接收到的数据。在根据本发明的数据传输系统的相应实施方式中，网络(例如接入点)包括过滤装置，其适用于滤出已从至第二最终用户的请求的数据传输中接收到的数据。

在根据本发明的方法的又一实施方式中，为了在实现所提出的解决方案时避免需要改变各个最终用户终端的应用层，通过第二最终用户的通信层来完成对丢失数据的请求，其中该通信层与使用数据的应用层不同。以此方式，根据本发明的方法的另一实施方式，通信层向服务器发出消息以忽略(skip)对在第二最终用户处已经接收到的那部分数据的接收。在所述实施方式的环境中，应用优选地使用公知的协议，例如实时流协议(RTSP)，从而所述通信层可以向服务器发出协议消息以便忽略部分数据流，如上所述。然而，根据本发明，这种优化被看作是可任选的修改。

在根据本发明的数据传输系统的相应的另一实施方式中，第二最终用户包括不同于应用的通信层，所述通信层包括发送装置，其适用于向服务器发送消息，所述服务器适用于在接收到所述消息时忽略向第二最终用户提供数据。

根据本发明的所述第三方面，可以通过采用适当的计算机程序产品来实现根据本发明所述第一方面的方法的特征和根据本发明所述第二方面的数据传输系统的特征。在根据本发明的计算机程序产品的另一实施方式中，所述计算机程序产品可操作为使得第二最终用户能够将所请求的丢失数据随组播数据一起进行解码，如上所述。

在根据本发明的计算机程序产品的另一实施方式中，所述计算机程序产品可操作为使得第二最终用户能够在接收完整的组播数据和丢失数据之前对接收到的组播数据和/或接收到的丢失数据的至少一部分进行解码。

在根据本发明的计算机程序产品的又一实施方式中，所述计算机程序产品可操作为使得通信网络(例如所述通信网络的接入点)能够滤出已从至第二最终用户的请求数据传输中接收到的数据。

而且，在根据本发明的计算机程序产品的再一实施方式中，所述计算机程序产品可操作为在第二最终用户处设置不同于应用的通信层并使得第二最终用户能够向服务器发送消息，所述消息命令服务器在接收到所述消息时忽略向第二最终用户提供数据。

根据本发明的实施方式的其他优点和特性可以通过参考附图的仅作为示例给出的以下描述中得到。上述特征以及下面的特征可以根据本发明单独或结合地使用。提到的实施方式不能被理解为穷举，而应当理解为关于本发明基本概念的示例。

附图说明

图1是根据本发明的数据传输系统的示意图；

图2是根据本发明的最终用户终端的示意框图；

图3是根据本发明的通信网络接入点的示意框图；

图4是根据本发明的用于提供数据的方法的实施方式的说明示图；

图5是根据本发明的用于提供数据的方法的另一实施方式的说明示图；

图6是在根据本发明的方法的实施方式中所使用的消息的第一示例；以及

图7是在根据本发明的方法的实施方式中所使用的消息的另一示例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的数据传输系统1的示意图。数据传输系统1包括内容服务器2，例如多媒体服务器，其可操作地连接至通信网络3，以经由若干基站(下文中也称为“接入点”)5.1-5.3向多个最终用户终端(下文中也称为“最终用户”)4.1-4.3提供诸如多媒体数据2.1或程序文件2.2之类的数据。在图1的实施方式中，接入点5.1-5.3被设计为无线接入点并且通过无线传输与在围绕每个接入点5.1-5.3各自位置扩展的各个无线小区A、B、C内定位的各个最终用户4.1-4.3进行通信。为清楚起见，仅明确地示出了无线小区A的接入点5.1与通信网络3之间的连接6。在实际中，其他接入点5.2、5.3也以类似方式与网络3连接。

在图1的实施方式中，最终用户终端4.1-4.3被设计为移动终端，即它们可在给定的无线小区(例如无线小区A)中自由移动，并且还能够自由地跨入另一(相邻的)无线小区，例如从无线小区A进入无线小区B。

根据以上描述，在接入点和最终用户之间的无线传输链路的基础上实现从接入点5.1-5.3至在各自无线小区A-C中定位的最终用户的数据传送。然而，本发明并不局限于此种基于无线的传输链路。以此方式，在根据本发明的数据传输系统1的可替换实施方式中，接入点与最终用户之间的数据传输可利用有线传输链路来获得。

图2示出了用于在图1的数据传输系统1中使用的最终用户终端4.x(x＝1、2、3)的示意框图。最终用户4.x包括接收/发送装置4.xa，用于从给定无线小区的接入点接收数据以及向该接入点发送数据。该最终用户4.x进一步包括数据处理装置4.xb，用于运行例如媒体播放器的应用4.xc。而且，数据处理装置4.xb包括解码装置4.xd。除了数据处理装置4.xb之外，最终用户4.x进一步包括例如查看或收听装置之类的输出装置4.xe以及本地缓存存储器或最终用户缓冲器形式的存储装置4.xf。如图2中虚线所示，最终用户终端4.xa可以与适用于读取合适的计算机可读介质8(例如CD-ROM或DVD-ROM设备)的输入设备7相连接。

图3示出了用于在图1的数据传输系统1中使用的接入点5.x的示意框图。接入点5.x包括发送/接收装置5.xa，用于向最终用户4.x(图2)、4.1-4.3(图1)发送数据和从该最终用户接收数据。而且，接入点5.x包括数据处理装置5.xb，其提供组播连接装置5.xc、数据扫描装置5.xd、识别装置5.xe、匹配装置5.xf、请求检测装置5.xg以及过滤装置5.xh，它们的功能将在下文中解释。在与数据处理装置5.xb的操作性连接中，接入点5.x进一步包括存储装置5.xi。如图3中虚线所示，接入点5.x也能够与例如CD-ROM驱动器的输入设备7相连接，以读取合适的计算机例如CD-ROM的可读介质8。

在根据本发明的数据传输系统1(图1)的操作期间，例如最终用户4.1的第一最终用户从服务器2请求诸如多媒体数据2.1的数据。所述数据是提出请求的第一最终用户4.1的数据处理装置4.xb上运行的应用4.xc所需要的。在所示的实施方式中，应用4.xc对经由网络3和接入点5.1而从服务器2接收到的多媒体数据进行操作，并通过上述可被设计为查看和/或收听装置的输出装置4.xe将该数据呈现给用户(未示出)。优选地，最终用户4.x经由接收/发送装置4.xa，通过至接入点5.1的无线传输链路，以实时数据流的形式接收所请求的数据，由解码装置4.xd对该所请求的数据进行实时解码，然后提供给应用4.xc。

在该环境中，产生由最终用户终端4.x的数据处理装置4.xb所提供的上述装置所需的所有程序代码可以通过输入设备7中计算机可读介质8上包含的适当计算机程序产品来提供给最终用户4.x。在(至少部分地)基于无线的数据传输系统中，例如图1的数据传输系统1，接入点和围绕该接入点存在于无线小区中的最终用户之间的无线传输链路由于大量的带宽需求而实际地构成了至最终用户的数据传输的瓶颈，特别是在要求高传输比特速率的多媒体数据流的传输期间。为了节约带宽，本发明提出，当给定无线小区中的若干最终用户，例如都位于图1的无线小区A中的最终用户4.1、4.2，非同时地请求同一多媒体内容(数据)时，从例如接入点5.1的接入点向最终用户4.1、4.2只发送(至少部分地)一次该数据。换言之，在上述的至第一最终用户(例如最终用户4.1)的数据传输期间，另一最终用户/第二最终用户(例如最终用户4.2)从服务器2请求相同数据(例如多媒体数据2.1)。然后，接入点(例如接入点5.1)向已经发送至第一最终用户4.1的数据流分配会话标识符(会话ID)，并将所述会话ID提供给第二最终用户4.2，从而所述数据流以接入点5.1的组播连接装置5.xc建立的组播传输的形式被传输至第一和第二最终用户4.1、4.2两者。注意，以此方式，与现有技术形成对比，仅需要接入点和最终用户能够进行组播，而服务器提供所请求的数据，如同该数据仅被单一最终用户请求那样。

为建立所述会话ID(这由接入点5.1的识别装置5.xe完成)，接入点首先检测第一最终用户4.1正在从网络3接收某些数据流。根据本实施方式，这是通过在识别装置5.xe中借助相应分组报头来识别诸如RTSP的协议并利用所述分组的目的地端口(未示出)来完成的。然后，所有的数据分组被传送至第一最终用户4.1。该分组的签名存储在接入点5.1的存储装置5.xi中。所述数据分组的签名可以是分组的选择或针对分组的校验和列表。在存储装置5.xi中，所述签名信息仅在有限的时间内存储，以避免使用很多资源来存储所述信息。

当第二最终用户4.2从服务器2请求同一多媒体数据2.1时，接入点5.1的请求检测装置5.xg检测所述请求。然后，在通过数据扫描装置5.xd对待传送至第二最终用户4.2的数据分组进行扫描的同时，接入点5.1检测至第二最终用户4.2的用于新数据传送的签名与存储装置5.xi中包含的至第一最终用户4.1的数据传送的签名的匹配。根据图3的实施方式，所述签名匹配通过匹配装置5.xf来实现，该匹配装置5.xf适用于将所述第二数据传送的签名与所存储的所述第一数据传送的签名进行比较。如果匹配装置5.xf发出肯定匹配信号(未示出)，则在接入点5.1上两个数据传送被识别为公共会话。如前所述，以此方式，第一数据传送的会话ID被提供给第二最终用户4.2，从而至第一和第二最终用户4.1、4.2的数据传送作为组播数据传送而有效地继续，以节约无线小区A中用于数据传输的可用带宽。

在上述实施方式的替换方案中，可以通过数据扫描装置5.xd结合识别装置5.xe来整体地提供请求检测装置5.xg的功能，其可适用于检测经由给定接入点至最终用户的任何多媒体数据传输，从而请求检测装置5.xg可以从图3所示的接入点5.x中省略掉。另外，在根据本发明的方法的实施方式中，第一最终用户(例如最终用户4.1)可适用于通过向“其”接入点(即接入点5.1)发送相应的消息而宣告其从服务器2请求多媒体数据，进而请求检测装置5.xg检测到该请求。接下来，如上文已详述的，检测装置5.xg将告知识别装置5.xe，从而会话ID可以同所请求的数据传送关联起来。

在现有技术的组播过程中，所请求的数据仅能以同时的方式被传送至多个最终用户。与此形成对比，本发明被特别设计为即使多个最终用户没有同时请求该数据，也以组播的方式向多个最终用户提供该数据。本发明的这个方面将参考图4和图5进行详细解释，在这两个图表示的各自例子中，第二最终用户在组播数据接收结束后请求丢失数据。下面更进一步地，并行请求丢失数据的例子将参考图6和图7进行解释。

图4示出了第一最终用户(接收方1，例如最终用户4.1，图1)接收的数据流DS，以及第二最终用户(接收方2，例如最终用户4.2，图1)接收的数据流DS’。在图4中，传输时间从左至右运行(时间轴t)。首先，接收方1请求某多媒体数据。该请求被传送至服务器，如以上详细解释的，该传送开始并且接收方1接收该所请求的数据，其可以被立刻使用(例如显示)。在图4中，至接收方1的数据传送的开始时间表示为t0。稍后，接收方2从服务器请求同一多媒体数据。接收方2向其接入点发送消息，该消息包括该请求的URL(统一资源定位符)。如以上详述的，接入点检测相同的数据内容正在被传送至当前无线小区中的另一最终用户/接收方。因此，在时间t1开始，数据流DS的所有剩余分组(图4中的斜线区域)以组播模式(数据流DS、DS’)发送到接收方1和接收方2，并以公共会话ID进行标识。因此，接入点向接收方2发送通知以将所述会话ID告知给接收方2。接收方2在其高速缓存器(图2的存储装置4.xf)中存储原本送往接收方1的到达的组播数据分组(数据流DS’中的虚线区域)，但通常不能立即将这些数据分组用于应用4.xc，因为接收方2首先需要获取数据流的开头，即在时间间隔x＝t1-t0期间(即在接收方2请求多媒体数据之前)发送给接收方1的丢失数据。然后在接收到组播数据之后或与接收组播数据相并行，接收方2请求至服务器的单独(单播)连接，以接收数据流DS的丢失部分，在图4中，该丢失部分表示为MP。换言之，如果接收方2在接收方1之后的x时间单元开始其数据传送会话，那么从该时间点起，在接收方2也接收发送至接收方1的所有流数据。然后，为了播放完整的流，接收方2只需要从服务器获取与所述时间间隔x对应的流的开头。

如上所述，根据本发明，接收方2能够在接收到组播数据之后或与接收组播数据并行地请求该丢失数据。尽管这两种行为都是实际可行的，但后者(并行接收；参见下面的图6、7)是优选的，因为其允许最终用户能够尽快访问数据。另一种行为(接收后请求)应当预留给其中最终用户并不立即使用所述丢失部分的那些情况，例如在文件下载的情况下。

根据图3的实施方式，由于对于某些服务器类型来说，不可以只请求数据流DS的丢失部分MP，因此接入点提供过滤装置5.xh，从而接收方2(第二最终用户)通过无线传输链路仅接收所述丢失数据，进而根据本发明的总构思有效地节约带宽。

图5示出了这样的情况：移动第二最终用户(例如图1中的最终用户4.2)在从接入点接收组播数据的同时，越过无线小区的边界而移动到相邻的无线小区中(例如从无线小区A进入无线小区B)。对于本发明可工作的方式，假设位于无线小区B中的例如最终用户4.3(图1)的另一最终用户(接收方3)正通过重叠的数据传输从其接入点(例如接入点5.2)接收与图4中接收方1和接收方2相同的数据。在该环境下，术语“重叠传送”表示无线小区B中的接收方3所请求和接收的相应数据流DS”中的至少一部分与至无线小区A中的接收方1(参见图5)的数据传送DS在时间上重叠。

在图5的示例中，移动最终用户“接收方2”从无线小区A移动到无线小区B，这是由两个不同的接入点(即图1的接入点5.1、5.2)来管理的。在无线小区A中，移动接收方1在时间t0开始接收数据流DS。通过重叠方式，在无线小区B中，接收方3在稍后的时间t3＝t0+y个时间单元，即y＝t3-t0以数据流DS”的形式开始接收相同数据。在另一时间t1(参见图4)，移动接收方2在时间t1＝t0+x个时间单元以数据流DS’的形式请求相同数据，其中x＞y。如前面图4的示例，接收方2在无线小区A中通过组播接收接收方1请求的部分数据。在时间t2，接收方2从无线小区2进入无线小区B。然后，接收方2向无线小区B的接入点告知所请求的数据流的URL。如以上参考图1至图3进行的详细解释，接收方2进而从无线小区B的接入点接收用于无线小区B中数据流传送的会话ID，该会话ID可以但不局限于不同于无线小区A中使用的特定会话ID。在图5中，无线小区A中的组播数据通过数据流DS、DS’的单斜线区域来表示。无线小区B中的组播数据在图5中通过数据流DS’、DS”中的双斜线区域来表示。由于无线小区A中至接收方1的数据传送与无线小区B中至接收方2的数据传送之间的定时差y，在图5中表示为OL的短时段期间中(其中间隔OL的持续时间z等于y)，接收方2从无线小区B的接入点接收已处于其高速缓存器中的数据，即该数据已经被无线小区A的接入点传送。因此，接收方2可以选择对所述数据进行丢弃、校验或替换。然后，接收方2在其高速缓存器中存储剩余数据，请求(和接收)丢失部分MP，并在需要的时候使用组合数据。

所提出的解决方案特别需要关注的特征在于，随着无线小区中接收相同数据流的最终用户的数量增加，给定无线小区的带宽增益上升。

当关注于下列事实：给定接入点不需要就整个第二时间而发送第二最终用户所请求的数据时，根据本发明的基本构思的有益效果将变得显见。例如，如果所请求的多媒体数据对于在例如25fps(帧每秒)的视频内容下的200kbps比特速率具有一千字节的大小，则为了建立上述(组播)传输而在最终用户和它们的接入点之间交换的信号数据量仅为16字节，从而带宽增益为196kbps，即98％。

与现有技术的组播解决方案相比，本发明的另一优点表现在下列事实：仅需要对最终用户终端和接入点进行修改，而整个数据传输系统需要进行改动以支持组播，如上所述。

在前面的描述中，已结合从服务器向多个最终用户传送多媒体数据来解释了本发明的基本概念。然而，还可以将该相同的技术用于非多媒体目的，例如从服务器下载诸如图1中数据文件2.2的大文件。

再次参考图4和图5，在组播数据传送结束之后，接收方2通常仍然需要请求(和获取)数据流DS的丢失部分MP，以能够访问除被定义为不能再被发送的实时内容之外的数据内容。在该环境下，最终用户缓冲器/高速缓存器4.xf用于跟踪哪部分数据已接收到而哪部分数据仍然丢失。以此方式，缓冲器/高速缓存器4.xf代表一个(较低)的通信层，其功能使得不需要修改应用层(即应用4.xc)即可实现本发明的概念。运行在最终用户4.x的数据处理装置4.xb(图2)上的应用4.xc本身不知道从数据流中丢失了哪一部分，而仅需在“正常”数据流(即直接且唯一地传送至第二最终用户的单播数据流)中接收到数据分组的时刻从缓冲器4.xf接收数据分组。如前所述，应用4.xc优选地使用诸如RTSP的标准协议。在此情况下，缓冲器层4.xf自身可以经由发送/接收装置4.xa向服务器发出某协议消息，以便忽略数据流中已被接收到的那些部分。

图6示出了根据本发明另一实施方式的位于公共无线小区中的接入点(基站)和两个最终用户(接收方)之间传递的示例消息，用于通过视频点播(VOD)的流传送来提供多媒体内容。在图6中，R1和R2分别代表第一和第二接收方(即第一和第二最终用户)。此外，BS代表基站(即接入点)。Rb1和Rb2分别代表接收方R1和接收方R2各自的缓冲器级(最终用户缓冲器/缓存器)。最终用户缓冲器用于在将从BS接收到的数据分组发送回接收方R1、R2(参见图2)上的适当应用之前存储该数据分组。如果给定的数据分组原本被送往第一最终用户R1，并且向第一和第二最终用户进行组播发送，则第一最终用户上的应用以及第二最终用户的缓冲器接收该给定的数据分组。另一种可能性是，数据分组首先由第一最终用户的缓冲器接收而不是直接由应用接收，以便具有更单一(homogeneous)的行为。在此情况中，第一最终用户缓冲器将必须立即将该数据分组转发至应用，因此第一最终用户明显不对该分组产生任何动作。

在图6的示例中，没有使用用于忽略已接收数据的忽略优化。在图6中(并且在随后的图7中)，各个消息显示在方括号中并从上到下进行编号：线路6.1是从接收方R1的缓冲器级Rb1向基站BS的请求，用于开启来自特定统一资源指示符(URI)的传输；在线路6.2中，基站BS向接收方R1的缓冲器级发送相应的会话ID。在线路6.3中，接收方R1建立与服务器的RTSP连接。通过线路6.4，服务器向基站BS发送被送往接收方R1的初始RTP数据分组(数据0(1))，其利用ID为该数据作标识并将其传送至接收方R1，如参考图1至图5详细解释的那样。该过程继续(线路6.5)直到在线路6.6服务器向基站BS发送数据分组“数据n(1)”为止，其再次利用ID为该数据作标识并该数据转发至接收方R1。在线路6.7，接收方R2的缓冲器级Rb2请求开启至与接收方R1的URL相同的URL的传送会话。以此方式，Rb2有效地用作请求装置，适用于从服务器请求没有随组播数据一起接收的丢失数据，这将在后面变得明显。因此，在线路6.8，基站BS返回缓冲器级Rb2，同一会话ID(S1)用于至接收方R1的数据传送。在线路6.9，接收方R2建立与服务器的RTSP连接。此时R2请求电影，R1已接收到该同一电影的开头(前“n”个分组)。因此，R2通过组播会话(参见图4)随R1一起接收的那部分电影的范围将从数据分组“n+1”到数据流结束(即“最后数据(data last)”)。然而，由于用户在其电影开始之前不希望一直等到并行电影会话结束，因此R2仍然需要能够尽快地播放电影的开头。由此，数据分组“0”至“n”的流传送(也称作“丢失分组/数据，参考上面”)正好在R2的会话开启之后进行(线路6.10、6.13)。与此相并行(线路6.11)，数据分组“n+1”及更高的数据分组被发送至R1(用于查看)和Rb2(用于缓冲)。该过程一直继续直到R2接收到(以及使用)分组“数据n(2)”，参见线路6.13。由于没有忽略优化，在随后的线路6.14中，服务器继续向R2提供“数据n+1”，尽管所述数据分组及随后分组已经存在于R2的缓冲器Rb2中(参见线路6.11)。然而，在此情况下，基站有效地用作过滤器，并仅将数据指示消息“数据指示(n+1)”发送给Rb2，参见线路6.15。所述数据指示消息是一个非常小的消息，其仅包含会话标识符和分组号。其目的是向最终用户缓冲器Rb2通知先前接收到的分组将在接收到该数据指示消息时被递送到该应用即接收方R2(参见图6.16)。注意，“数据n+1”是多媒体分组，并假定为非常大(几百字节)。另一方面“数据指示(n+1)”是控制分组，并设计为非常小(仅几个字节)。尽管较大的消息通过基站BS和最终用户之间的链路仅发送一次，但较小的控制消息确保第二最终用户R2的应用与例如由接收方R1接收到的“正常”流同时地接收到该分组。

该过程一直继续，直到R1和Rb2已从服务器接收到最后的分组“最后数据”为止(线路6.20)。然后，在线路6.21，R1结束该传送会话。此时，R1已经接收到(并使用)直到“数据n+m-1”的分组。因此，在该示例中，假设在所有丢失部分的数据已发送至R2时R1会话还没有完成。那么，尽管服务器保持传送分组“数据n+m(2)”至“最后数据(2)”，参见线路6.22、6.26，但由于其中包含的数据已存在于缓冲器Rb2中，所以基站滤出所述传送并以较小的数据指示消息来替换该分组，参见线路6.23、6.27。以此方式，可将数据在恰当的时间提供给R2(线路6.24、6.28)以正确使用。最后，在线路6.29，接收方R2也结束该传送。当处理实时内容而不是VOD时，该行为是不同的，因为在此情况下分组“0”至“n”从不发送至接收方R2。

图7示出了根据本发明又一实施方式的使用忽略优化以在接入点(基站)和位于公共无线小区中的两个最终用户(接收方)之间传递的示例消息，用于通过视频点播(VOD)电影的流传送来提供多媒体内容。在这里仅对与图6的实施方式的主要区别进行详细解释。在上述示例中(参见图6)，通过(第二次)接收已以组播方式发送的数据分组，在基站BS触发数据指示消息的创建和发送。根据图7使用忽略优化(这允许降低在基站BS和服务器之间网络上的数据业务量)意味着内容服务器将仅发送一次除“丢失部分”之外的数据。为此，在图7的线路7.14，从Rb2向服务器发送暂停命令。因此，对于基站BS来说不可能创建和发送图6的“数据指示”消息，并且最终用户缓冲器Rb2需要使用时间戳(其是例如RTSP的主要流传送协议的字段)以获知何时向应用递送数据。因为在此情况下图6的“数据指示”消息不从基站BS发送，因此不向缓冲器另外通知何时将数据转发至应用。在当前的图7中，其仅针对用于“数据n+m”至“最后数据”的线路7.20-7.22中的后面的时间明确地示出。

然而，在线路7.14的暂停命令之后，针对存在于缓冲器Rb2中的“数据n+1”至“数据n+m-1”应用同一过程，参见线路7.11。与此相并行，如线路7.16-7.18所示，R1和R2都继续接收“数据n+m”至“最后数据”。

因此，对于图6的情况来说，是基站产生的相应数据指示消息来触发RTP分组的播放。与此相反，对于图7的情况来说，是缓冲的RTP数据分组的内容中的时间戳来指示应当播放该特定数据，因此不需要外部事件。

通常，在本发明的环境中，会发生这样的情况：第一最终用户请求某数据，然后第二最终用户在稍后时间请求相同数据，并且在更稍后的时间(完成向第一最终用户传输所述数据之后)，与所述第二最终用户请求从数据流分组的开头传输丢失数据(参见图4)一起，第三最终用户请求相同数据。如果第三最终用户请求与第二最终用户相同的数据，至第二最终用户的任何数据流部分的传输仍然处于进行中，则根据本发明的方法和系统将把该数据流部分提供给第二和第三最终用户两者。然而，已由第二最终用户在开始向第三最终用户传送会话之前接收到的那些数据流部分(即通常为数据流的开头和末尾)将必须被第三最终用户重新请求或者被重新传输给第三最终用户。

如前所述，第二最终用户通常不能立即使用接收到的数据流(其开头丢失)。然而，由于相应的信息已存在于第二最终用户终端上，其定义为可由应用4.xc(参见图2)使用。为了使用所述信息，必须首先使用最终用户4.x的解码装置4.xd对该相应的数据进行解码。然而，当对该数据流的随机部分进行解码时可能会产生技术问题。例如，在诸如图6和图7的视频数据中，有若干类型的帧，分别称为I帧、P帧和B帧。只能对通常代表总帧数10％的I帧进行单独解码。P帧和B帧依赖于先前发送的I帧。因此，根据本发明的可替换方案将包括下列步骤：在从服务器接收到整个数据流之前而开始对存在于第二最终用户终端上的某些数据进行解码之前，等待I帧。假设对接收到的分组进行解码在技术上是可行的，则第二最终用户确实能够实时使用接收到的数据流。

Claims (7)

1.一种用于经由通信网络从服务器向多个最终用户提供数据的方法，包括以下步骤：

开始向至少第一最终用户的所述数据的传输；

在向所述第一最终用户传输所述数据的同时，当检测到至少一个第二最终用户请求传输所述数据时，建立向所述第一和第二最终用户的所述数据的组播传输；

从所述服务器请求在所述第二最终用户处没有随所述组播数据一起接收的丢失数据；

在所述通信网络中滤出已在所述组播传输期间由所述第二最终用户接收到的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一最终用户向所述网络的接入点发送消息以触发所述数据的传输，并且其中，所述接入点利用会话标识符给所述传输的数据的数据分组作标记。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述网络的接入点：

检测所述第一最终用户对所述数据的接收；

向所述第一最终用户传送所述数据；

将所述数据的签名存储为所述会话标识符。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述接入点：

扫描所述第二最终用户请求的数据；

检测所述会话标识符与由所述第二最终用户请求的所述数据的签名的匹配；

将至所述第一最终用户的数据传送和至第二最终用户的所述请求的数据传送识别为公共会话，以建立所述组播传输。

5.一种数据传输系统，包括：

服务器，所述服务器包含数据；

多个最终用户，运行使用至少部分所述数据的应用；

通信网络，将所述最终用户与所述服务器相链接；

组播装置，适用于同时向所述多个最终用户的多个传输数据；

其中，所述通信网络适用于检测所述多个最终用户中的第二最终用户对已传输给所述多个最终用户中的第一最终用户的数据进行的请求，并且所述通信网络适用于在检测到所述请求时建立至所述第一和第二最终用户的数据组播传输，其中所述第二最终用户适用于从所述服务器请求没有随所述组播数据一起接收的丢失数据，以及

其中，所述通信网络包括过滤装置，适用于滤出已从至所述第二最终用户的所述请求的数据传输中接收到的数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二最终用户包括不同于所述应用的通信层，并且其中，所述通信层包括发送装置，适用于向所述服务器发送消息，所述服务器适用于在接收到所述消息时忽略将数据提供给所述第二最终用户。

7.一种用于数据传输系统的接入点，所述数据传输系统包括：

服务器，所述服务器包含数据；

多个最终用户，运行使用至少部分所述数据的应用；

通信网络，将所述最终用户与所述服务器相链接；

组播装置，适用于同时向所述多个最终用户的多个传输数据；

所述接入点具体为将所述多个最终用户与所述服务器相链接的所述通信网络的一部分，其中所述接入点包括：检测装置，适用于检测所述多个最终用户中的第二最终用户对已传输给所述多个最终用户中的第一最终用户的数据进行的请求；以及组播连接建立装置，适用于在检测到所述请求时建立至所述第一和第二最终用户的数据组播传输；以及过滤装置，适用于滤出已从至所述第二最终用户的所述请求的数据传输中接收到的数据。

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