TWM484257U - 即時資料廣播系統 - Google Patents

Description

即時資料廣播系統

本創作本案係屬於即時資料傳輸方式的領域，特別是關於一種利用即時資料廣播系統進行群體廣播(Multicast)之傳輸方式，並能夠對傳輸的廣播資料進行有效回補的方法，而確保即時資料的完整性。。

按，網際網路(Internet)係一種透過網際連線的方式，串聯世界各地的電腦，以便進行如：資訊傳遞、影像傳輸或文字訊息傳輸等等…電腦訊息動作，以達到資訊快速交流之目的。因此，網際網路可說是繼電話網路、廣播網路、有線電視網路之後，人類傳遞資訊最主要、最有效率的媒介，也正逐漸改變人類未來的生活。

目前的網路應用服務中經常會利用到群體廣播(Multicast)技術，同步對多端點傳輸資料，而縮短傳輸時間及增加經濟效益，適用於時效性高的資訊傳輸。依照其特性可歸納下列優點：1、應用階層對於傳送的資料內容和時間有較佳的控制；2、不用建立連線；3、無連線狀態；及4、封包標頭的負擔較少。因此，相關技術被廣泛地應用於，如：串流多媒體、網際網路電話、簡單網路管理協定(Simple Network Management Protocol，SNMP)、繞送資訊協定(Routing Information Protocol，RIP)，網域名稱系統(Domain Name System，DNS)等網路應用服務。群體廣播(Multicast)技術通常係會透過使用者資料流通訊協定(User Datagram Protocol，UDP)而達成， UDP的傳輸效能優於一般網路所使用的傳輸控制協定(Transmission Control Protocol，TCP)，但是常有封包遺漏的問題，其原因乃是因為UDP不具備壅塞控制機制(此機制可以避免網路無法運作)，當不使用壅塞控制機制的情況下，同時啟動高位元傳送速率的串流訊號，則路由器會有過多的封包流量阻塞，導致只有少數UDP封包才能通過來源端至目的端的路徑，故缺乏壅塞控制的UDP將導致UDP傳送者與接收者之間資料的高遺失率。是以，如何降低遺失率與可靠的資料傳輸，以達到一種可靠的資料傳輸協定(reliable data transfer protocol)已成為業界人士一致追求之目標。而目前用以確認群體廣播在傳輸資料的的可靠性，主要係由下列角度切入：1.資料到達的時間；2.資料到達的封包數；3.資料到達的順序性；及4.資料收送的確認。

就目前「群體廣播」的網路技術仍存在有下列缺點：一、未能滿足資料的完整性：目前群體廣播大多應用於串流視訊上，為使影像在播放時更加流暢，會透過各種相關的資料保全技術以降低資料傳送的漏失；然，影像呈現是具有連續性的順序，對於資料的漏失並不會有回補動作，相對也不會有儲存的必要性；但對於具有順序性的資料如：股市的行情報價等，其不僅需要即時的資料顯示，也必須透過資料的回補，以便使用者分析及整合即時資料，因此，如何確保即時資料的完整性便顯的更加重要。二、利用同一個封包重複發送的方式，雖可降低資料的遺漏率，但也降低了傳輸的效能，但是重複發送卻是降低封包的遺失最常被使用一種機制，如果必須對每一個用戶端都重複發送即時資料，則會降低UDP所提供之可大量資料傳輸的優勢。

有鑑於此，本創作之一目的，旨在提供一種即時資料廣播系統，俾能確保傳輸即時資料的完整性，以及更有效率地使用傳輸頻寬。

為達上述目的，本創作之即時資料廣播系統，供以接收一資料流之至少一即時資料加以處理後，再對特定對象進行群體廣播(Multicast)，係包括：一主機端，係包括：一主機接收模組，供以接收該資料流所傳輸之該即時資料；一第一資訊處理模組，與該主機接收模組相連接，供以取得並比對該即時資料之有效性，而將該即時資料編列成具流水號之一廣播資料；一第一暫存區，與該第一資訊處理模組相連接，提供該第一資訊處理模組運作時所需的暫存空間而儲存待處理的該即時資料，及儲存待發送的該廣播資料；一第一資料庫，與該第一資訊處理模組相連接，供以儲存經過該第一資訊處理模組運算完畢的該廣播資料；一發送模組，與該第一暫存區相連接，供以發送該廣播資料；及一第一回補模組，與該第一暫存區相連接；及至少一客戶端，係包括：一客戶接收模組，與該主機端之該發送模組相連接，以接收該廣播資料；一第二資訊處理模組，與該客戶接收模組相連接，供以解譯該廣播資料，並比對該廣播資料是否有缺漏；一第二暫存區，與該第二資訊處理模組相連接，提供該第二資訊處理模組運作時所需的暫存空間而儲存待解譯的該廣播資料，及產生並儲存缺漏的該廣播資料之流水號；一資訊顯示模組，與該第二資訊處理模組相連接，供以播放有效且即時無缺漏的該廣播資料；一第二資料庫，與該第二資訊處理模組相連接，提供儲放該第二資訊處理模組比對後無缺漏的該廣播資料；及一第二回補模組，與該第一回補模組間進行單點傳播(Unicast)之連線，以供該第二資料庫中之流水號傳回該主機端，重新取得缺漏的該 廣播資料。藉本創作之即時資料廣播系統，而能將接收到該資料流之至少一即時資料，轉換成該廣播資料後利用群體廣播的方式傳輸給該各個客戶端，不但能有效率地使用傳輸頻寬；再由該各個客戶端之該第二資訊處理模組解譯該廣播資料，並比對該廣播資料的流水號是否有缺漏，各別以單點傳播方式與該主機端連接而請求回補有缺漏的該廣播資料，因而能夠大幅提昇傳輸即時資料的效率。

於一實施例中，該主機端更具有一輪播模組，並與該等客戶端進行群體廣播(Multicast)，於設定時序內可對所有的客戶端進行該廣播資料的輪播，讓中途登入的客戶端接收到即時的資料，也能補齊無法即時收取的資料，而更有效率的使用頻寬。

於一實施例中，該第一資訊處理模組更具有一過濾模組及一寫檔模組，該過濾模組係供確認該即時資料的有效性，該寫檔模組係供寫入流水號至該即時資料中而形成該廣播資料，用以將該即時資料轉換成群體廣播時的該廣播資料；且該寫檔模組係於一設定時間進行流水號之重置(RESET)工作，使流水號每日重新歸零。又，該第二資訊處理模組更具有一訊息拆解模組及一比對模組，該訊息拆解模組係供解譯該廣播資料，該比對模組係供比對該廣播資料的流水號是否有缺漏，以利該後續回補資料之進行。

於一實施例中，該主機端及該等客戶端係透過使用者資料流通訊協定(User Datagram Protocol，UDP)的方式完成連接，而提昇傳輸即時資料的效率。

10‧‧‧即時資料廣播系統

11‧‧‧主機端

111‧‧‧主機接收模組

112‧‧‧第一資訊處理模組

1121‧‧‧過濾模組

1122‧‧‧寫檔模組

113‧‧‧第一暫存區

114‧‧‧第一資料庫

115‧‧‧發送模組

116‧‧‧第一回補模組

117‧‧‧輪播模組

12‧‧‧客戶端

121‧‧‧客戶接收模組

122‧‧‧第二資訊處理模組

1221‧‧‧訊息拆解模組

1222‧‧‧比對模組

123‧‧‧第二暫存區

124‧‧‧資訊顯示模組

125‧‧‧第二資料庫

126‧‧‧第二回補模組

20‧‧‧資料流

S1~S11‧‧‧步驟

第1圖，為本創作較佳實施例的架構示意圖。

第2圖，為本創作較佳實施例運作時的步驟流程圖。

第3圖，為本創作較佳實施例運作時所對應的狀態示意圖(資料流-主機端)。

第4圖，為本創作較佳實施例運作時所對應的狀態示意圖(主機端-客戶端)。

為使 貴審查委員能清楚了解本創作之內容，僅以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1圖，係為本創作較佳實施例的架構示意圖。本創作之即時資料廣播系統10係供以接收一資料流20之至少一即時資料加以處理後，再對特定對象進行群體廣播(Multicast)，如圖中所示，該即時資料廣播系統10分為一主機端11及三個客戶端12。

其中，該主機端11係包括：一主機接收模組111係與該資料流20相連接，供以接收該資料流20所傳輸之該即時資料。一第一資訊處理模組112係與該主機接收模組111相連接，供以取得並比對該即時資料之有效性，而將該即時資料編列成具流水號之一廣播資料，且該第一資訊處理模組112具有一過濾模組1121及一寫檔模組1122，該過濾模組1121係供確認該即時資料的有效性，該寫檔模組1122係供寫入流水號至該即時資料中而形成該廣播資料，用以將該即時資料轉換成群體廣播時的該廣播資料，且該寫檔模組1122係於一設定時間進行流水號之重置(RESET)工作，使流水號每日重新歸零。一第一暫存區113係與該第一資訊處理模組112 相連接，提供該第一資訊處理模組112運作時所需的暫存空間而儲存待處理的該即時資料，及儲存待發送的該廣播資料。一第一資料庫114係與該資訊處理模組112相連接，供以儲存經過該第一資訊處理模組112運算完畢的該廣播資料。一發送模組115係與該第一暫存區113相連接，供以發送該廣播資料。及一第一回補模組116係與該第一暫存區113相連接。再者，於該主機端11內更具有一輪播模組117，並與該等客戶端12進行群體廣播(Multicast)，於設定時序內可對所有的客戶端12進行該廣播資料的輪播，讓中途登入的客戶端12接收到即時的資料，也能補齊無法即時收取的資料，而更有效率的使用頻寬。

該等客戶端12均包括：一客戶接收模組121係與該主機端11之該發送模組115相連接，以接收該廣播資料。一第二資訊處理模組122係與該客戶接收模組121相連接，供以解譯該廣播資料，並比對該廣播資料是否有缺漏，且該第二資訊處理模組122更具有一訊息拆解模組1221及一比對模組1222，該訊息拆解模組1221係供解譯該廣播資料，該比對模組1222係供比對該廣播資料的流水號是否有缺漏，以利該後續回補資料之進行。一第二暫存區123係與該第二資訊處理模組122相連接，提供該第二資訊處理模組122運作時所需的暫存空間而儲存待解譯的該廣播資料，及產生並儲存缺漏的該廣播資料之流水號。一資訊顯示模組124係與該第二資訊處理模組122相連接，供以播放有效且即時無缺漏的該廣播資料。一第二資料庫125係與該第二資訊處理模組122相連接，提供儲放該第二資訊處理模組122比對後無缺漏的該廣播資料。及一第二回補模組126係與該第一回補模組116間進行單點傳播(Unicast)之連線，以供該第二資料庫124中之 流水號傳回該主機端11，重新取得缺漏的該廣播資料。

另外，該主機端11及該等客戶端12係透過使用者資料流通訊協定(User Datagram Protocol，UDP)的方式完成連接，而提昇傳輸即時資料的效率。

請參閱第2、3、4圖，係為本創作較佳實施例運作時的步驟流程圖及其對應的狀態示意圖。如圖中所示，再同時搭配第1圖，上述該即時資料廣播系統10回補的操作方法可分為二階段(資料流-主機端及主機端-客戶端)的運作，且包括下列步驟：

S1：利用該主機端11連接一資料流，再確認是否為所需要之即時資料，若是的話則進行下一步驟，若為否的話則放棄處理。例如運用於證劵商服務方面，該主機端11可能從主管機關或相關基金會獲取有關證券及其附屬之各類相關資訊，即該資料流。然而在該資料流中包含有該即時資料(變動性)與非即時資料(固定性)，此時該客戶端12所需之資訊應僅針對具有變動性之該即時資料。

S2：擷取該資料流20之一所需要的即時資料後，再由該主機端11比對其有效性，若是的話則進行下一步驟，若為否的話則放棄處理。承上例，針對該即時資料中判斷是否為具有效性者(即具重要性)，例如各類股價的波動資訊數值等，將為該客戶端所欲知悉之資訊。

S3：利用該第一資料處理模組112及該第一暫存區113，而進行將流水號寫入有效的該即時資料，並將該即時資料轉換成一廣播資料並儲放於第一暫存區113，且會同時寫入第一資料庫114。承上例，即針對各類股價的波動資訊數值加入排序之流水號，例如1、2、3~10~100相類之 排序表示。

S4：發送及儲存該廣播資料，利用該主機端11之該發送模組115對各個客戶端12進行群體廣播(Multicast)，以將該廣播資料發送至各個客戶端12，且該廣播資料係同步儲存於該第一資料庫114。

S5：於該客戶端12利用該客戶接收模組121接收該廣播資料。

S6：利用該客戶端12之該第二資訊處理模組122解譯及比對該廣播資料，並確認是否有該廣播資料之流水號缺漏的情形；再者，於解譯及比對該廣播資料之正確性及流水號之步驟時，係由該第二資訊處理模組122比對該廣播資料的流水號是否大於所存的該廣播資料的最大流水號，進而比對是否有流水號缺漏的該廣播資料，若是的話則將缺漏的該廣播資料之流水號暫存於第二暫存區123，若為否的話則放棄處理。例如，所存之最大流水號為”4”，亦即已存有未缺漏連續之該廣播資訊1~4，此時若接收者係為流水號”7”，則其間即缺漏了流水號5~6之該廣播資訊。

S7：記錄有缺漏之該廣播資料的流水號於該第二暫存區123內，儲存無缺漏之該廣播資料於該第二資料庫125內，並透過該第二回補模組126與該第一回補模組116之間的單點傳播(Unicast)之連線，使該客戶端12重新取得缺漏之該廣播資料。

S8：更新該第二暫存區123中的該廣播資料，將原本缺漏的該廣播資料重新加入該第二暫存區123。

S9利用該資訊顯示模組124播放該第二暫存區123內所有的該廣播資料。

S10：輪播，係用來使該主機端11可依設定時序將該廣播資料對該所有客戶端12再次播放，以提昇傳輸該廣播資料時的完整性。

S11：重置流水號，係於每日的設定時間進行流水號的重置，使每日的流水號重新歸零排列，避免流水號累積而難以辨識。

綜上，藉本創作之即時資料廣播系統10，以其操作方法可接收到該資料流20之至少一即時資料，轉換成該廣播資料後利用群體廣播的方式傳輸給該各個客戶端12，而能有效率地使用傳輸頻寬；再由該各個客戶端12之該第二資訊處理模組112解譯該廣播資料，並比對該廣播資料的流水號是否有缺漏，各別以單點傳播方式與該主機端11連接而請求回補有缺漏的該廣播資料，因而能夠大幅提昇傳輸即時資料的效率。

唯，以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；是故，該所屬技術領域中具有通常知識者，或熟習此技術所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

10‧‧‧即時資料廣播系統

11‧‧‧主機端

111‧‧‧主機接收模組

112‧‧‧第一資訊處理模組

1121‧‧‧過濾模組

1122‧‧‧寫檔模組

113‧‧‧第一暫存區

114‧‧‧第一資料庫

115‧‧‧發送模組

116‧‧‧第一回補模組

117‧‧‧輪播模組

12‧‧‧客戶端

121‧‧‧客戶接收模組

122‧‧‧第二資訊處理模組

1221‧‧‧訊息拆解模組

1222‧‧‧比對模組

123‧‧‧第二暫存區

124‧‧‧資訊顯示模組

125‧‧‧第二資料庫

126‧‧‧第二回補模組

20‧‧‧資料流

Claims (5)

1. 一種即時資料廣播系統，供以接收一資料流之至少一即時資料加以處理後，再對特定對象進行群體廣播(Multicast)，係包括：一主機端，係包括：一主機接收模組，供以接收該資料流所傳輸之該即時資料；一第一資訊處理模組，與該主機接收模組相連接，供以取得並比對該即時資料之有效性，而將該即時資料編列成具流水號之一廣播資料；一第一暫存區，與該第一資訊處理模組相連接，提供該第一資訊處理模組運作時所需的暫存空間而儲存待處理的該即時資料，及儲存待發送的該廣播資料；一第一資料庫，與該第一資訊處理模組相連接，供以儲存經過該第一資訊處理模組運算完畢的該廣播資料；一發送模組，與該第一暫存區相連接，供以發送該廣播資料；及一第一回補模組，與該第一暫存區相連接；及至少一客戶端，係包括：一客戶接收模組，與該主機端之該發送模組相連接，以接收該廣播資料；一第二資訊處理模組，與該客戶接收模組相連接，供以解譯該廣播資料，並比對該廣播資料之流水編號是否有缺漏；一第二暫存區，與該第二資訊處理模組相連接，提供該第二資 訊處理模組運作時所需的暫存空間而儲存待解譯的該廣播資料，及產生並儲存缺漏的該廣播資料之流水號；一資訊顯示模組，與該第二資訊處理模組相連接，供以播放有效且即時無缺漏的該廣播資料；一第二資料庫，與該第二資訊處理模組相連接，提供儲放該第二資訊處理模組比對後無缺漏的該廣播資料；及一第二回補模組，與該第一回補模組間進行單點傳播(Unicast)之連線，以供該第二資料庫中之流水號傳回該主機端，重新取得缺漏的該廣播資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之即時資料廣播系統，其中，該主機端更具有一輪播模組，並與該等客戶端進行群體廣播(Multicast)，於設定時序內可對所有的客戶端進行該廣播資料的輪播。
3. 如申請專利範圍第1項所述之即時資料廣播系統，其中，該第一資訊處理模組更具有一過濾模組及一寫檔模組，該過濾模組係供確認該即時資料的有效性，該寫檔模組係供寫入流水號至該即時資料中而形成該廣播資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之即時資料廣播系統，其中，該第二資訊處理模組更具有一訊息拆解模組及一比對模組，該訊息拆解模組係供解譯該廣播資料，該比對模組係供比對該廣播資料的流水號是否有缺漏。
5. 如申請專利範圍第1項所述之即時資料廣播系統，其中，該主機端及該等客戶端係透過使用者資料流通訊協定(User Datagram Protocol，UDP)的方式完成連接。