NO311477B1

NO311477B1 - Framgangsmåte for bestilling og overföring av digitale datamengder

Info

Publication number: NO311477B1
Application number: NO20001501A
Authority: NO
Inventors: Roger Bergstroem
Original assignee: Ip Vision Ab
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-11-26
Also published as: NO20001501L; DE60131527D1; CA2402847A1; NO20001501D0; EP1273144A1; US7304953B2; US20030156598A1; EP1273144B1; WO2001071995A1; AU2001242897A1

Abstract

Framgangsmåte for bestilling og overføring av digitale datamengder, særlig videosignal, fra en sender til en enkelt mottaker eller ei gruppe mottakere, hvor det søkes etter alternative overføringskanaler for å finne et kostnadsgunstig alternativ. Det sendes et datnsignal med en forespørsel om sending av et angitt videosignal fra en mottaker til en sender. En datapakke (II) som utgjør en første del av signalet overføres fra senderen over en satelittkanaL En påfølgende del av signalet overføres som en andre datapakke Q2) over en smalbånds kkasjonskanal,. så som en lavpris IntemettkanaL Det gjennomføres en overvåking av den mottatte, ikke-konsumerte datamengden i et bufFerlager hos mottakeren. Ved registering av en ikke-konsumert datamengde (buffermengde) under et visst nivå hos mottakeren, blir sendt et varselsignal fra mottakeren til senderen. Ved mottak av dette varselsignalet initierer senderen overføring av et ytterligere datapakke (II) av signalet over satelittkanalen bl mottakeren, for deretter å fortsette med overføring av en videre signalmengde (12") over smalbindskanalen. Denne vekseloverføringen fortsetter for å spare overføringskapasitet over sattelittforbindelsen, og samtidig opprettholde en overføringskapasitet som gir tilfredsstillende datainnhold i det overførte signalet

Description

Framgangsmåte for bestilling og overføring av digitale datamengder, særlig videosignal, fra en sender til en enkelt mottaker eller ei gruppe mottakere.

Bakgrunn

Nåværende universelle landbaserte overføringskanaler som brukes i Internett, har begrenset kapasitet. Ved stor trafikk kan kapasiteten gå ned mot null. Videosignal vil med dagens komprimeringsteknikk ideelt kreve mer enn 1,5 Mb/sek, i hvertfall over 500 Kb/sek. Dette betyr at Internett er uegnet for overføring av kvalitets-videosignal, det vil si videoprogram i sanntid.

Alternativet er satelittoverføring, men dette har til nå vært for kostbart for sanntids enkeltoverføring av datapakker til private forbrukere. Utviklingen av bredbåndsnett med høy kapasitet har enda ikke nådd så langt at det foreligger et verdensdekkende nett.

Det er kjent overføringsprotokoller som deler opp datafilene i pakker og tilføyer en identifiseringskode og en feilidentifiseringskode til hver pakke, for satelittoverføring. Dette kan brukes for å identifisere feil og oppnå retransmisjon av enkelte pakker, slik det er beskrevet f.eks.

i US-patentskrift 5.594.490. Det er da kjent å gjennomføre retransmisjon over Internett. Denne signalarkitekturen er imidlertid ikke blitt brukt for å øke transmisjonshastigheten på en sanntids overføring..

Formål

Hovedformålet med oppfinnelsen er å komme fram til en framgangsmåte for bestilling og overføring av digitale signal, særlig videosignal, til enkeltforbrukere, som har så høy kapasitet, at videosignal kan overføres uten kvalitetsreduksjon, til vesentlig lavere kostnad enn ved leie av satelittforbindelse.

Et annet formål er å skape en framgangsmåte som gjør det mulig for en sender å utnytte ledig kapasitet i et eksisterende kommunikasjonsnett til å oppnå lavest mulig transmisjonskostnader. Alternativt kan det skapes et opplegg som gjør det mulig for brukeren å velge mellom en umiddelbar overføring, som kan ha en høy andel satelittoverføring og en utsatt overføring, som kan ha en lavere andel satelittoverføring.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å kunne sende signal til en mottaker som har forespurt om overføring av et digitalt signal, så som en videofilm, om interesse for samsending med et ytterligere digitalt signal, så som deler av et annet videoopptak.

Endelig er det et formål å skape en framgangsmåte som tillater slik samsending av et videosignal til et vilkårlig antall mottakere, hvor sammensetningen av mottakergruppa blir koordinert hos senderen ut fra valg fra forespørsler fra forskjellige mottakere.

Oppfinnelsen

Oppfinnelsen er beskrevet i patentkrav log omfatter:

-at det sendes et datasignal med en forespørsel om sending av et angitt videosignal fra en mottaker til en sender, - at en datapakke som utgjør en del av signalet overføres fra senderen over en kanal med særlig høy kapasitet, - at en påfølgende del av signalet overføres som en andre datapakke over en smalbånds kommunikasjonskanal, så som en lavpris Internettkanal, - at det gjennomføres en overvåking av den mottatte, ikke-konsumerte datamengden i et bufferlager hos mottakeren, - at det ved registering av en ikke-konsumert datamengde (buffermengde) under et visst nivå hos mottakeren, blir sendt et varselsignal fra mottakeren til senderen, - at senderen ved mottak av dette varselsignalet initierer overføring av et ytterligere datapakke av signalet over kanalen med høg kapasitet til mottakeren, for deretter å fortsette med overføring av en videre signalmengde over smalbåndskanalen,

og at denne vekseloverføringen fortsetter for å spare overføringskapasitet over bredbåndsforbindelsen, og samtidig opprettholde en overføringskapasitet som gir tilfredsstillende datainnhold i det overførte signalet.

Med denne framgangsmåten blir det mulig å oppnå tilstrekkelig overføringskapasitet uten vesentlig økning av overføringskostnadene i forhold til vanlig Internett-overføring, henholdsvis vesentlig reduksjon av kostnadene i forhold til satellittoverføring. Bruken av satellittoverføring blir begrenset til korte intervaller. Med en satelittkapasitet på 48 Mb/sek vil en kunne komme ned mot en satelittandel på 10-20% av samlet overføringstid, teoretisk adskillig lavere.

Dette er særlig viktig ved enkeltoverføringer, hvor en datapakke skal overføres til en enkelt mottaker, slik tilfelle er ved "on demand" overføring av et videoprogram. Men framgangsmåten kan også tilpasses for overføring av en datapakke fra en sender til et flertall mottakere. Det er for eksempel mulig å gjennomføre samsending etter koordinering og samling av bestilling fra forskjellige mottakere.

I patentkrav 2- 8 er det angitt særlig fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen. Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil gå fram av eksempelbeskrivelsen nedenfor.

Eksempel

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor

Fig. 1 viser skjematisk gjengitt et eksempel på et univers av sendere eller dataleverandører og mottakere som er knyttet sammen over forskjellige kommunikasjonskanaler, idet grupper av mottakere er knyttet sammen i to bredbåndsnett, Fig. 2A og 2B viser et flytdiagram som illustrerer overføringen av data fra en sender til en mottaker over forskjellige kommunikasjonslinjer i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen, mens Fig. 3 viser hvordan signaltoget fra en sender kan deles opp i pakker for fordeling på ulike kanaler.

I fig. 1 er det vist to bredbåndsnett 11 og 12 som er forbundet med ei smalbånds Interenett-linje 13. Nettet 11 er vist med et antall mottakere tilknyttet brukere eller abonnenter, som er kjennetegnet med henvisningstall 14-18. Mottakerne 14-18 kan være datamaskiner som er tilknyttet bredbåndsnettet 11 med modem, eller en annen mottakerenhet med hensiktsmessig datakraft, som kan kommunisere med bredbåndsnettet på tilsvarende måte. Mottakerne 14-18 vil i praksis være mottakere av datafiler, som kan søke, finne og laste ned disse filene fra et vilkårlig sted i et omfattende nettverk. I praksis betyr dette Internett eller "world wide web".

De to bredbåndsnettene 11 og 12 er også tilknyttet et ytterligere bredbåndsnett 19 over hver sin Intemett-linje 20, 21. Til det tredje bredbåndsnettet 19 er det tilknyttet et antall dataleverandører eller sendere 22-24. Til hver av de to bredbåndsnettene 11 og 19 er det også forbundet en satelittsender/mottaker 25, 26 som kan stå i forbindelse med en satelitt 27.

Betegnelsen "mottaker" og "dataleverandør/sender" og plasseringen av dem er valgt for å illustrere en gitt konfigurasjon. I praksis kan det finnes mange slike bredbåndsnett hvor "mottakerne" og "dataleverandørene" er fordelt om hverandre i de forskjellige nettene. I de tilfellene at en mottaker og en dataleverandør befinner seg i samme bredbåndsnett, vil de ulempene som ligger til grunn for oppfinnelsen ikke eksistercMen globalt vil det i overskuelig framtid finnes et voksende antall adskilte bredbåndsnett som kommuniserer over det Internett vi kjenner idag. Det skal også bemerkes at i noen tilfeller kan samme enhet være vekselvis bruker eller dataleverandør. Den følgende beskrivelsen går en imidlertid ut fra at i den normale brukssituasjonen finnes det dedikerte dataleverandører og at mottakerne utelukkende etterspør datafiler. I det mest vanlige brukstilfelle vil dataleverandøren være en enhet som tilbyr videoprogrammer "on demand".

Hver dataleverandør omfatter en transmisjons-tjener av kjent utforming. Overføringen av datafiler fra en dataleverandør skjer med en fil-transmisjonsprotokol (FTP), for eksempel TCP/IP

("Transmission Control Protocol/Internet Protocol" eller UDP/IP, beregnet på overføring av data mellom adskilte datamaskiner eller tjenere.

Et eksempel på en aktuell dataoverføring er altså overføring av et videoprogram som befinner seg hos en dataleverandør i form av en lagret datafil som kan overføres som et signal for presentasjon i sanntid hos en mottaker. Mottakeren vil i tilfelle sende et signal over Internett, med instruks om overføring, som blir mottatt i dataleverandøren.

I fig. 2A og 2B er det vist et flytdiagram som illustrerer prinsippene ved gjennomføring av framgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen. I først trinn 201 sender en mottaker en forespørsel over Internet, for eksempel fra mottaker 14 over linje 20 til dataleverandør 22, om overføring av en bestem datafil, enten en definert pakke som skal sendes i en jevn strøm, eller et kontinuerlig signal med ubegrenset varighet.

Denne forspørsel blir i trinn 202 mottatt i dataleverandøren, som vil være en tjener for dataoverføring. Tjeneren 22 vil da i trinn 203 teste overføringskapasiteten gjennom forskjellige ruter. Dette kan skje ved bruk av kjent teknologi. Dersom det i 204 finnes at kapasiteten i en eller flere baner gjennom lavpris Internett, som er tilstrekkelig for det aktuelle overføringformålet, vil overføringen av en første datapakke starter over en første veg, for eksempel over linje 20. Fortsettelsen av denne overføringsmåten vil gå fram av beskrivelsen nedenfor.

Dersom det ikke finnes tilstrekkelig samlet lavpris Internett-kapasitet, vil det i 205 bli undersøkt om det finnes ledig satelittkapasitet for å unngå flaskehalsen. Dersom det i 206 blir fastslått at slik kapasitet heller ikke finnes, vil det i 207 bli sendt signal om at det foreløpig ikke kan skje noen overføring. Dersom det blir funnet ledig kapasitet, vil det i 208 bli kalkulert en pris for en kombinert satelitt-linjeoverføring, basert på et erfaringsmessig og statistisk fastlagt forhold mellom satelittbruk og lavpris Internettbruk. Dersom kunden, det vil si den som betjener mottakeren 14, godtar prisen i trinn 209, kan overføringen av den forespurte datamengde starte over en satelittforbindelse i trinn 210. Ved ikke-akseptert pris, gis kunden i trinn 211 en alternativ pris for senere levering.

Starten av overføringen betyr at en definert datapakke II (fig. 3) med sitt kjennemerke blir sendt over satelittsenderen 25 og satelitten 27, for mottak i mottakeren 14. Størrelsen på denne datapakken kan fastlegges i senderen på grunnlag av den informasjon om den momentane kapasiteten i Internett, som senderen kan fastslå. Dette kan skje ved hjelp av hensiktsmessig programvare.

Samtidig startes overføringen av en andre påfølgende datapakke 12 over ei lavpris Internettlinje 20. Deretter startes i trinn 212 sendingen av en tredje datapakke 13, som følger den andre, over

Internettlinjene 21 og 13. Datapakken II blir fanget opp av satelittmottakeren 26. Alle datapakkene II, 12 og 13 blir tilført mottakeren 14 over bredbåndsnettet 11.

I mottakeren 14 blir alle datapakkene samlet i et bufferlager, i det følgende kalt buffer. Mottakeren 14 er, på tilsvarende måte som andre mottakere som er interessert i å gjennomføre denne formen for transmisjon, forsynt med programvare som i trinn 213 fastslår når datainnholdet i bufferen er tilstrekkelig ut fra en på forhånd fastlagt definisjon, til å starte presentasjon i trinn 214.

I trinn 215 vil programvaren teste buffernivået. Dersom det fastslås i 216 at bufferinnholdet et under kritisk nivå, vil det i 217 blir klarlagt om presentasjonen kan avsluttes i trinn 219 eller om det er behov for mer data. I det siste tilfelle blir det i trinn 218 sent signal via Internett til dataleverandøren 22, slik at trinn 203 gjentas. I fig. 3 er dette gjengitt ved datapakkene II<1>,12' og 13'.

For å gjennomføre denne framgangsmåten kreves det altså at hver mottaker har installert et program som kan opprette et buffersegment i hukommelsen, som kan reagerer på kodene i programpakkene slik at de ble kjedet sammen igjen etter overføring gjennnom forskjellige kommunikasjonskanaler og som kan overvåke informasjonsinnholdet i bufferen og sende melding til dataleverandøren om start av ny overføring i trinn 203 (fig. 2A). Et slikt program vil være basert på de standardiserte og avtalte protokoller for overføring av datapakker og kunne utformes ved bruk av kjente programmeringsrutiner.

Ved en modifisert utførelsesform kan senderen i et alternativt trinn 208 (ikke vist) tilby mottakeren en mulighet for reduserte kostnader ved å tillate at det sendes med ytterligere informasjon i samme sending, for eksempel forbrukerinformasjon eller kampanjeinformasjon fra offentlige etater, eller reklameinformasjon som ledd i markedsføring, eller nyhetsmeldinger uten relasjon til den datamengden som bestilles. Slik informasjon vil i tilfelle bli innsluttet i korte sekvenser i hovedsignalet.

Ved en ytterligere modifisert utførelseform kan senderen inneholde programvare for å koordinere forespørsler og bestillinger fra flere mottakere, slik at det kan opprettes samsending med redusert overføringskostnad på et avtalt tidspunkt.

Oppfinnelsen er overfor beskrevet ut fra en bestemt utførelsesform. Den kan realiseres med bare én Intemettkanal eller med flere enn to slike kanaler. Et teoretisk alternativ til satelittforbindelse er forbindelse over radiolink, men dette vil ha liten praktisk betydning. Et alternativ til bruk av satelittforbindelse vil være en framtidig annen høypris, bredbånds forbindelse.

Claims

1. Framgangsmåte for bestilling og overføring av digitale datamengder, særlig videosignal, fra en sender til en enkelt mottaker eller ei gruppe mottakere, hvor det søkes etter alternative overføringskanaler for å finne et kostnadsgunstig alternativ, idet det omfatter programvare som kan velge mellom ulike forbindelsesveger ut fra kriterier for kapasitet og kostnad, karakterisert ved-at det sendes et datasignal med en forespørsel om sending av et angitt videosignal fra en mottaker til en sender, - at en datapakke (II) som utgjør en del av signalet overføres fra senderen over en kanal med særlig høy kapasitet, - at en påfølgende del av signalet overføres som en andre datapakke (12) over en smalbånds kommunikasjonskanal, så som en lavpris Intemettkanal, - at det gjennomføres en overvåking av den mottatte, ikke-konsumerte datamengden i et bufferlager hos mottakeren, - at det ved registering av en ikke-konsumert datamengde (buffermengde) under et visst nivå hos mottakeren, blir sendt et varselsignal fra mottakeren til senderen, - at senderen ved mottak av dette varselsignalet initierer overføring av en ytterligere datapakke (IT) av signalet over kanalen med høg kapasitet til mottakeren, for deretter å fortsette med overføring av en videre signalmengde (12') over smalbåndskanalen, og at denne vekseloverføringen fortsetter for å spare overføringskapasitet over bredbåndsforbindelsen, og samtidig opprettholde en overføringskapasitet som gir tilfredsstillende datainnhold i det overførte signalet.

2. Framgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at det som kanal med høg kapasitet brukes en satelittforbindelse (25, 27, 26).

3. Framgangsmåte i samsvar med patentkrav 1 eller 2, karakterisert ved at signaler fra det to signalvegene i mottakeren koordineres med et dataprogram for synkron gjenopprettelse av utgangssignalet.

4. Framgangsmåte i samsvar med et av patentkravene 1-3, karakterisert ved at den første datamengden (II) som overføres over kanalen med høg kapasitet (25, 27, 26) er en startdatamengde.

5. Framgangsmåte i samsvar med et av patentkravene 1-4, karakterisert ved at datamengden som overføres over en smalbånds kommunikasjonskanal fordeles over to eller flere grener (20;13,19), idet en første del (12) sendes over en første gren (20) og en andre del (13) sendes over en andre gren (13,19) osv.

6. Framgangmåte i samsvar med et av patentkravene 1-5, karakterisert ved at senderen har algoritmer, statistikk og analysemetoder for å fastslå tilgjengeligheten av og beregne kostnadene for ulike overføringsalternativer og å kommunisere opplysning om kostnadene til mottakeren forut for start av overføring, for å gi mottakeren valgmulighet.

7. Framgangsmåte i samsvar med et av patentkravene 1-6, karakterisert ved at den omfatter utsendelse av et signal til mottakeren, med opsjon på overføring av datasignalet sammen med en eller flere ytterligere datapakker, særlig informasjon fra en tredje part

8. Framgangsmåte i samsvar med et av patentkravene 1-7, karakterisert ved at det i senderen foretas en koordinering av to eller flere signal med forespørsel om mottak av et videoprogram, eventuelt med utsendelse av et signal som inneholder tilbud om utsending av et videoprogram på et bestemt tidspunkt, slik at det opprettes samsending til to eller flere mottakere, etter mottak av bekreftelsessignal fra de aktuelle mottakere.