TWI477170B

TWI477170B - 具有無線通訊容量的同儕裝置間以同儕間模態傳播資料之控制方法和控制裝置

Info

Publication number: TWI477170B
Application number: TW099111889A
Authority: TW
Inventors: Augustin Chaintreau; Joshua Reich
Original assignee: Thomson Licensing
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2015-03-11
Also published as: CN101888402A; JP2011010281A; US20100293228A1; EP2252035B1; US8924474B2; KR20100123626A; CN101888402B; JP5474656B2; EP2252035A1; KR101699347B1; EP2252031A1; TW201127123A

Description

具有無線通訊容量的同儕裝置間以同儕間模態傳播資料之控制方法和控制裝置

本發明係關於在同儕間(或P2P)無線環境內，在同儕裝置間之資料傳播。

「同儕裝置」指一種無線通訊設備，能夠透過，和利用分配之適應性或反應性規約，以P2P模態，與其他同儕裝置或網路設備交換資料(或符號，即段、或封包，或資料大塊)。故同儕裝置可為機上盒、智慧電話、行動或分格式電話、個人數位助理器(PDA)，惟要包括無線通訊界面(或任何等效性無線通訊機構)，或與車輛(例如公車或轎車)關聯之節點，或在區域(諸如內容「攤」，或「投擲配件箱」)內有助於機會主義資料輸送之基地台。

此外，「資料傳播」指同儕裝置間之資料傳輸，以便各同儕裝置在其佈置或在其他同儕裝置佈置時，有此等資料。

再者，「資料」指可以P2P模態傳播的任何數位資料組，者，尤指內容(諸如資訊資料檔、影碟、視訊大塊、共享圖像、html檔、聲訊檔或軟體更新)，以及參數或計數器值。

能夠顯示、儲存、傳輸，更一般性地使用資料的無線通訊設備(尤指行動電話、智慧電話，和活動設備)數量日增，無線通訊網路的操作者面臨的主要議題是：在無線通訊設備之間，如何有效率傳播資料。

於今大部份無線資料傳播應用，是利用直接傳輸通過集中基礎設施，進行內容傳播。然而，此項解決方案既對內容提供者所費不貲，就網路連接觀點且無效率，因留下潛在很大量帶寬未用，此係在短範圍射頻傳輸(例如Bluetooth或IEEE 802.11)中可供無線通訊設備間資料交換者。

把局部連接機會平均，以容許延遲方式通訊的網路，可分成二不同類別。第一類包括涉及節點的網路，有預定和控制的路徑，使用路引規約，及時通訊關鍵資訊。第二類包括之網路，連接有不可預料活動性的無線通訊設備，例如因其使用者出席會議或通常事務。在後一情況下，不保證規約在固定時間內輸送訊息，雖然同儕間應用之效能還可接受。

回想在P2P環境內，通訊設備(或同儕裝置)按照簡單均質且無記憶器過程相遇，好像遵循未協調之活動性，並具有專用緩衝器(或窖藏記憶器)，可充填資料(諸如內容項，或檔案)，可稍後由其他同儕裝置要求。不同資料之需要(或要求)，按照靜態計劃引起，可遵循隨意大眾性分佈。與傳統的固定P2P網路相反的是，在無線P2P網路中，引起需要到滿足需要之間費時，遠非可以忽略。故此耗費時間(或延至滿足要求)，在使用者對P2P網路的感受，扮演重要角色。誠然，在若干情況下，會發生對資料(例如內容項，或檔案)的興趣，在同儕裝置有任何機會接受此等資料之前，就已消退。

為減少無線通訊設備在無線P2P環境內，獲得所要求資料(諸如內容項)必要之平均時間，已擬議實施分配回應計劃，包含必要時產生內容項之回應，進入含有此等內容項之同儕裝置內。惟此項回應不會瞬間發生，需將無線通訊設備(或節點)實現須進行之動作的時間，和此節點可有效進行(或執行)此動作的時間脫耦。

本發明之目的，在於提供一種方法和關聯之控制裝置，可使無線通訊設備在無線P2P環境內充實於窖藏記憶器內達最適，以便將其使用者之需要或要求資料(例如內容項，或檔案)達成最佳定址。

更準確而言，本發明提供具有無線通訊容量的同儕裝置間以同儕間模態傳播資料之控制方法，包括步驟為：

(i)為第一同儕裝置產生N集合指令，各集合旨在用來進行相對於此等資料之動作，在用過後刪除；

(ii)當此第一同儕裝置不能使用相對於此等資料之局部性剩餘集合指令，即把此等剩餘集合指令至少其一，由此第一同儕裝置傳送到至少一個第二同儕裝置，俾此至少一剩餘集合指令可由此第二同儕裝置加以使用。

本發明方法可包含分別或組合考慮之額外特徵，尤指：

─可利用規約特定，選擇何時可產生N集合指令；

─在第一變化例中，每當第一同儕裝置接到其他同儕裝置已要求之資料，即產生N集合指令；

─在第二變化中，每當第一同儕裝置要求來自另一同儕裝置之資料，即可產生N集合指令，即使此另一同儕裝置和/或要求之第一同儕裝置不擁有此等裝置；

─在第三變化例中，可以前攝(proactive)方式，為第一同儕裝置本身，產生N集合指令，遵循指定計數器的動態，視環境和/或特殊程式而定；

─在第四變化例中，每當上述不同變化例中條件的子集獲得滿足，可產生N集合指令；

─當第二同儕裝置接到一集合指令，界定相對於指定資料之動作，此接到的集合指令，即可加到可能的其他集合指令，局部界定相對於同樣指定資料之同樣動作；

─可利用至少一啟發式規則，選擇各第二同儕裝置；

啟發式規則包含：選擇第二同儕裝置，最方便快速執行一集合指令所界定的動作；

─在步驟(ii)中，所考慮的第一同儕裝置，可將相對於指定資料的剩餘集合指令之一百分比，傳送到至少一個第二同儕裝置，儲存此等指定資料之永久性回應；

此百分比可選擇在50%和100%之間；

─各集合指令可界定一動作，選自包含至少資料回應、資料刪除、資料更換、資料修改等一組群。

本發明亦提供一種控制裝置，供控制資料以同儕間模態，從與控制裝置關聯的第一同儕裝置，經無線通訊傳播至其他同儕裝置，其配置是：

─為第一同儕裝置產生N集合指令，各集合旨在用來進行相對於此等資料之動作，並在用過後刪除；

─當第一同儕裝置不能使用相對於此等資料之局部性剩餘集合指令，以下令第一同儕裝置，把此等剩餘集合指令至少其一，傳送到至少一個第二同儕裝置，以便此至少一剩餘集合指令，可由此第二同儕裝置加以使用。

本發明裝置可包含分別或組合考慮之額外特徵，尤指：

─可配置成，以規約特定時，供產生N集合指令；

─在第一變化例中，可配置成，每當其關聯之第一同儕裝置，接到由其他同儕裝置要求之資料時，供產生N集合指令；

─在第二變化中，可配置成，每當其關聯之第一同儕裝置，要求來自另一同儕裝置之資料時，即可使此另一同儕裝置和/或其關聯之同儕裝置不擁有此等資料，供產生N集合指令；

─在第三變化例中，可配置成，以前攝方式為其關聯之第一同儕裝置，產生N集合指令，遵循指定計數器之動態，視環境和/或特殊程式而定；

─在第四變化例中，可配置成，每當上述不同變化例內之條件子集獲得滿足，可供產生N集合指令；

─可配置成，當其關聯之第一同儕裝置接到一集合指令，界定相對於指定資料之動作，把此接到的集合指令添加到可能之其他集合指令，局部界定相對於同樣指定資料之同樣動作；

─可配置成，利用至少一啟發式規則，選擇第二同儕裝置；

啟發式規則可包含選擇第二同儕裝置，最方便快速執行由所考慮集合指令界定之動作；

─可配置成，下令其關聯之第一同儕裝置，把相對於指定資料的剩餘集合指令之一百分比，傳送到至少一個第二同儕裝置，以儲存此等指定資料之永久性回應。

本發明亦提供一種同儕裝置(或無線通訊設備)，能夠透過無線通訊，與其他同儕裝置建立連接，並包括控制裝置，諸如上述介紹者。

本發明其他特點和優點，藉檢視附圖和詳細說明，即可明白。

附圖不僅在完成本發明，若有需要，亦可有助於其定義。

本發明目的在於提供一種方法和關聯之控制裝置D，得以利用分配之適應性或反應性規約，控制透過無線通訊相連的同儕裝置Pj(其中j=1至3)間之P2P傳播資料。

例如，此等無線通訊係經由無線通訊網路WN建立。在以下說明中，考慮無線通訊網路WN為IEEE 802.11網路(即無線局部區域網路WLAN，例如WiFi型)。但本發明不限於此型無線通訊網路。誠然，無線通訊網路亦可例如為行動或分格式網路、Zygbee網路、超寬帶網路、IEEE 802.15網路，或Bluetooth網路。

此外，在以下說明中，同儕裝置Pj視為行動電話。惟本發明不限於此類無線通訊設備。誠然，本發明係關於任何型無線通訊設備，只要包括至少一可執行之P2P通訊應用，且能夠透過無線通訊，以P2P模態與其他無線通訊設備或網路設備交換資料(或符號)即可。故同儕裝置亦可為機上盒、智慧電話、個人數位助理器(PDA)，惟需包括無線通訊界面(或任何等效性無線通訊機構)，或與車輛(例如公車或轎車)關聯之節點，或有助於在區域(諸如內容「攤」或「投擲配件箱」)內機會主義式資料輸送之基地台。

此外，在以下說明中，要傳播的資料為影像。但本發明不限於此類內容或諸項內容。誠然，本發明係關於可以P2P模態傳播之任何類資料，尤指內容，諸如資訊資料檔、影碟、資訊大塊、共享圖像、html檔案、聲訊檔案或軟體更新，以及參數或計數器值(可在同儕裝置間展開，可能由於局部脈絡，例如可為代表大眾性估計的參數)。

在唯一圖上所示，資料(在此為內容)可起先提供給部份同儕裝置Pj，透過(無線通訊)網路WN，利用連接或可存取於該網路WN之內容伺服器CS為之。

本發明關於一組至少二同儕裝置Pj(於此為行動電話)。在圖示非限制實施例中，此組包括三個同儕裝置P1至P3(j=1至3)。但本發明係關於包括至少二同儕裝置能夠在其間交換資料之任何組。

重點是須知各同儕裝置Pj包括窖藏記憶器(或緩衝器)CMj，在其內儲存從其他同儕裝置Pj’(j’≠j)或內容伺服器CS接到的內容(於此指影像)，按到來順序。若同儕裝置Pj的窖藏記憶器(或緩衝器)已滿，而此同儕裝置Pj接到內容項(或內容件)，則其所含最舊內容即被此接到的內容項所取代。

再者，當同儕裝置Pj要取得內容，會發生專用要求或需要，含有此項要求內容之識別符，把此專用要求傳輸到最終選擇的一或以上其他同儕裝置Pj’(j’≠j)。

如前所述，本發明尤指提供一種方法，旨在控制同儕裝置Pj間以同儕間(P2P)模態傳播資料(於此指內容)。此方法包括二主要步驟，可利用本發明控制裝置D實施。分別與同儕裝置Pj關聯，各專用於控制一關聯同儕裝置Pj之資料傳播。

如唯一圖內簡單表示，各(控制)裝置D位於其關聯同儕裝置Pj。但各裝置D亦可為聯結於其關聯同儕裝置Pj之設備或元件。

故裝置D至少部份可由軟體模組、或電子電路或硬體模組製成，或由硬體和軟體模組組合(在此情況下，裝置D亦包括軟體界面，容許硬體和軟體模組間之相互作業)。

此方法第一主要步驟(i)包含，為同儕裝置產生N集合指令(或「命令」)，各集合指令(或命令)旨在用於進行相對於所接到內容之動作，或在用過後加以刪除。

任何型動作可由集合指令(或命令)界定。故可為資料回應(於此指旨在供另一同儕裝置Pj的內容回應)，資料山除(於此指同儕裝置Pj所儲存內容之局部刪除)，資料更換(於此指同儕裝置Pj所儲存內容以另一內容局部更換)，或資料修改(例如由參數值或計數器加1或減1，計數器的現時值代表在網路的同儕裝置內要刪除的指定內容之回應數)。

內容回應是當同儕裝置Pj，遇到尚未擁有此內容的另一同儕裝置Pj’時，由此同儕裝置Pj，利用關聯集合指令(或命令)產生。故同儕裝置Pj(例如P1)可發生內容回應，如果滿足下列三條件：(1)把此內容儲存於其窖藏記憶器CMj內；(2)仍然局部保留與此內容關聯之一命令；(3)同儕裝置P1現時遇到未擁有此內容之另一同儕裝置Pj’(例如P3)。若滿足此三條件，同儕裝置P1即將所發生的回應傳輸到其他同儕裝置P3。

此等回應可因其他同儕裝置Pj的要求，或因同儕裝置P1已發現其他同儕裝置Pj’不將內容儲存於其窖藏記憶器CMj’內，甚至其他同儕裝置Pj’未要求此內容，即自動為之。

一旦同儕裝置Pj利用關聯命令，已發生內容回應，即刪除此命令。

當其他同儕裝置Pj’接到內容回應，即儲存於其窖藏記憶器CMj’內。若後者(CMj’)已滿，其他同儕裝置Pj’宜以所接到的回應，取代窖藏記憶器CMj’內最舊的內容。有些內容會有永久性(或「黏性」)，故不能刪除。此等永久性內容可例如為內容伺服器CS起初提供的內容。

重點在於須知選擇同儕裝置Pj何時必須產生N集合指令，視一或以上條件而定。例如，可利用規約(於網路WN內實施)特定，或每當同儕裝置Pj接到其他同儕裝置Pj’(j’≠j)或內容伺服器CS要求時發生，和/或每當同儕裝置Pj要求另一同儕裝置Pj’之資料時發生，即使此其他同儕裝置Pj’和/或要求之同儕裝置Pj不擁有此等資料，和/或以前攝方式(由或為同儕裝置Pj)發生，遵循指定計數器之動態，可視環境和/或特殊程式而定。

第一主要步驟(i)可利用與同儕裝置Pj關聯之裝置D實施。更準確而言，同儕裝置Pj的控制裝置D配置成，每當後者(Pj)接到所要求內容，產生局部性N命令，各即界定相對於此接到的要求內容之同樣動作。

方法之第二主要步驟(ii)，是在同儕裝置Pj不再能夠使用相對於指定資料的局部性剩餘指令(或命令)時實施。此發生之情況是，例如當同儕裝置Pj已刪除指定內容進入其窖藏記憶器CMj內，而仍然局部性保留與此指定內容關聯之一或若干命令。另一發生情況是，當同儕裝置Pj只遇到少數同儕裝置Pj’，且已回應其中之全部內容。在此情況下，同儕裝置Pj不能使用其剩餘之回應命令。

在此情況下，相關之同儕裝置Pj把剩餘的集合指令至少其一，傳送到至少一選定的其他同儕裝置Pj，俾把剩餘的集合指令可由此其他同儕裝置Pj’加以使用。此舉在避免會取消動作的某些沒用過的命令。如此可例如將內容的部署偏倚到窖藏記憶器太多，有利於大眾項目。

第二主要步驟(ii)可利用與同儕裝置Pj關聯的裝置D實施。更準確言之，同儕裝置Pj之控制裝置D配置成，每當後者(Pj)不能使用相對於指定內容之局部性剩餘命令時，即可下令關聯之同儕裝置Pj，把此等剩餘命令至少其一，傳送到至少一選定的其他同儕裝置Pj’。

當同儕裝置Pj接到命令，界定相對於指定內容(或資料)之動作，其關聯裝置D可配置成，把此接到的命令添加到相對於同樣指定內容(或資料)局部界定同樣動作之可能其他命令。故發生同儕裝置Pj暫時在一位置，對同樣內容(或資料)進行超過N次的同樣動作，因其從至少一其他同儕裝置Pj接到一或若干內容後，擁有為此內容界定此動作之N命令以上。

理想情況是，針對有同儕裝置Pj每次相遇交換命令，以確保命令接近地耗用其在同儕裝置擁有匹配回應的更多存在。簡單分佈的命令均勻圍繞P2P環境，也不能保證最後條件比在其原有同儕裝置留下命令更好，二者必須以不同方式進行。

例如，在各同儕裝置Pj內，可實施參數化低複雜性命令路引規約。因此，與同儕裝置Pj關聯之控制裝置D可配置成，利用至少一啟發式規則，彼此選用同儕裝置Pj。此等啟發式規則可包含：選用以命令界定最方便執行動作的同儕裝置Pj’。例如，啟發性規則可陳述，只要同儕裝置相遇並擁有指定內容之複本，則應優先接到此內容之剩餘命令。另一例是，同儕裝置可監視其遇到不具有特別內容之其他同儕裝置。在此情況下，由同儕裝置實施的另一啟發式規則是，當二同儕裝置相遇時，遇到不擁有特殊內容之最高數目同儕裝置者，會優先為此內容接到現時回應命令。

在變化例中，裝置D可配置成，下令其關聯的同儕裝置Pj，把剩餘命令的選定百分比，相對於指定內容，傳送到至少一選定的其他同儕裝置Pj’，儲存此指定內容之永久性(或黏性)回應(此等同儕裝置Pj’保證，在相對應命令可局部使用之前，不會改寫(或刪除)回應)。在此情況下，每當同儕裝置Pj遇到儲存相關內容的永久性回應之另一同儕裝置Pj’，若與選定的百分比相合，即自動把至少一命令傳送到此另一同儕裝置Pj’，否則(即傳送到儲存相關永久性回應的同儕裝置Pj’之命令百分比，超過選定的百分比)，則同儕裝置Pj必須等待遇到儲存相關非永久性回應之同儕裝置Pj’，以傳送相關之剩餘命令。

設定百分比等於100%，確保針對同儕裝置Pj與具有永久性回應的另一同儕裝置Pj相遇的命令，可傳送至此其他同儕裝置Pj’，並保留於此，或在擁有同樣永久性回應的另一同儕裝置Pj”內，直到執行為止。在大多數情況下，此足夠決斷命令路引規約(或計劃)設計來定址的病態。然而，在某些情形下，會造成命令累積在此等同儕裝置(例如，若到達具有永久性回應的同儕裝置之新命令數，超過此同儕裝置遇到其他同儕裝置之比率)。設定百分比於50%和100%之間，得以避免大部份上述情形。故百分比可例如選擇在等於75%。

本發明顯示若干優點，尤其是：

─得以補償先前技術的回應演算引起的延遲存在，把會聚性(convergence)斜置；

─不需任何額外修改規約，得以分配性方式運作。

本發明不限於上述方法、控制裝置和同儕裝置(或無線通訊設備)之具體例，上述只舉例而已，而是包括全部變通具體例，在以下申請專利範圍內，凡精於此道之士可考慮到者。

CM1~CM4．．．窖藏記憶器

CS．．．內容伺服器

D．．．控制裝置

P1-P3．．．同儕裝置

WN．．．無線通訊網路

唯一圖以功能性簡單表示三個無線通訊設備(或同儕裝置)連接至無線通訊網路，各包括本發明控制裝置之具體例為實例。

CM1~CM3．．．窖藏記憶器

CS．．．內容伺服器

D．．．控制裝置

P1-P3．．．同儕裝置

WN．．．無線通訊網路

Claims

一種具有無線通訊容量的同儕裝置(Pj)間以同儕間模態傳播資料之控制方法，包括下列步驟：(i)為第一同儕裝置(Pj)產生N集合指令，各集合旨在用來進行相對於該資料之動作，而各集合旨在用過後刪除；和(ii)當該第一同儕裝置(Pj)不能使用相對於該資料之局部性剩餘集合指令，把該剩餘集合指令至少其一，從該第一同儕裝置(Pj)傳送到至少一個第二同儕裝置(Pj’)，以便此至少一剩餘集合指令，可由此第二同儕裝置(Pj’)加以使用者。
如申請專利範圍第1項之方法，其中N集合指令之產生時機係：由規約特定；和/或每當該第一同儕裝置(Pj)從該其他同儕裝置(Pj’)接到已要求之資料；和/或每當該第一同儕裝置(Pj)要求來自其他同儕裝置當中另一同儕裝置(Pj’)之資料，即使此另一同儕裝置(Pj’)和/或該要求之第一同儕裝置(Pj)不擁有此等資料；和/或為該第一同儕裝置(Pj)以前攝方式，遵循指定計數器之動態，視環境和/或特殊程式而定者。
如申請專利範圍第1或2項之方法，其中當該第二同儕裝置(Pj’)接到集合指令，界定相對於指定資料之動作，則該接到之集合指令，即添加於局部性界定相對於同樣指定資料的同樣動作之可能其他集合指令者。
如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二同儕裝置(Pj’)係利用至少一啟發式規則加以選擇者。
如申請專利範圍第4項之方法，其中該啟發式規則包含，選擇第二同儕裝置(Pj’)，最方便快速執行該集合指令所界定動作者。
如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(ii)中，該第一同儕裝置(Pj)把剩餘集合指令，相對於指定資料，傳送到至少一個第二同儕裝置(Pj’)，儲存該指定資料之永久性回應者。
如申請專利範圍第1項之方法，其中各集合指令界定一動作，選自包括至少資料回應、資料刪除、資料更換，和資料修改之組群者。
一種控制裝置(D)，在具有無線通訊容量的同儕裝置(Pj)間，以同儕間模態控制資料之散播，其特徵為包括：(i)為該第一同儕裝置(Pj)產生N集合指令之機構，各集合旨在用來進行相對於該資料之動作，而各集合旨在用過後刪除；和(ii)當第一同儕裝置(Pj)不能使用相對於該資料之局部性剩餘集合指令時，把該剩餘集合指令至少其一從該第一同儕裝置(Pj)，傳送到此等其他同儕裝置中之至少一個第二同儕裝置(Pj’)，以便此至少一剩餘集合指令，可由此第二同儕裝置(Pj’)加以使用者。
如申請專利範圍第8項之控制裝置，其中為產生N集合指令是：由規約特定；和/或每當關聯之第一同儕裝置(Pj)接到已由其他同儕裝置(Pj’)已要求之資料；和/或每當關聯之第一同儕裝置(Pj)要求來自另一同儕裝置(Pj’)之資料，即使此其他同儕裝置(Pj’)和/或其關聯同儕裝置(Pj)不擁有此等資料；和/或為其關聯第一同儕裝置(Pj)，以前攝方式遵循指定計數器之動態，視環境和/或特殊程式而定者。
如申請專利範圍第8或9項之控制裝置，其中當該第二同儕裝置(Pj)接到集合指令，界定相對於指定資料之動作，可將該接到的集合指令，添加到相對於同樣指定資料局部性界定同樣動作之可能其他集合指令者。
如申請專利範圍第8項之控制裝置，其中該第二同儕裝置(Pj’)，可利用至少一啟發式規則選擇者。
如申請專利範圍第11項之控制裝置，其中該啟發式規則包含，選擇最方便快速執行該集合指令所界定動作之第二同儕裝置(Pj’)者。
如申請專利範圍第8項之控制裝置，其中該第一同儕裝置(Pj)，把剩餘集合指令的百分比，相對於指定資料，傳送到至少一個第二同儕裝置(Pj’)，以儲存該指定資料之永久性回應者。
如申請專利範圍第8項之控制裝置，其中各組指令界定之動作，選自包含至少資料並、資料刪除、資料更換，和資料修改之組群者。
一種同儕裝置(Pj)，能夠建立與其他同儕裝置(Pj’)之無線通訊，其特徵為，包括申請專利範圍第8至14項任一項之控制裝置(D)者。