專利名稱：寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)共享信息通信和存儲(chǔ)空間的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在寬帶網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)中，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的用戶終端之間共享信息通信和存貯空間的方法及裝置。
以CATV為代表的寬帶網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是樹(shù)形的，在傳統(tǒng)的操作模式下，所有的信號(hào)都是從網(wǎng)絡(luò)的根部發(fā)出的，發(fā)出的信息遍及全網(wǎng)，這種樹(shù)形結(jié)構(gòu)的寬帶網(wǎng)在提供共性服務(wù)例如廣播業(yè)務(wù)方面，有成本低和系統(tǒng)簡(jiǎn)單的好處。
CATV網(wǎng)等寬帶網(wǎng)也可以用來(lái)提供個(gè)性化服務(wù)，其中最具有代表性的是視頻點(diǎn)播和寬帶數(shù)據(jù)接入。這類(lèi)個(gè)性化服務(wù)雖然是針對(duì)某一特定用戶的，但是所占用的帶寬資源卻是公共的。信息有區(qū)域性。比如區(qū)域性廣告或信息服務(wù)等，把區(qū)域性的信息全局性地播出將使信道的利用率變得很低。盡管CATV的帶寬有幾千兆比特，但是對(duì)于一個(gè)中型網(wǎng)絡(luò)(如十萬(wàn)戶)，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)有一半的資源可用于個(gè)性化服務(wù)，每個(gè)用戶平均的帶寬資源也只不過(guò)有幾萬(wàn)比特。并不高于窄帶電話網(wǎng)的帶寬。幾萬(wàn)比特的帶寬對(duì)于諸如因特網(wǎng)接入的服務(wù)已經(jīng)算不上是寬帶的，而對(duì)于視頻點(diǎn)播一類(lèi)的高數(shù)據(jù)率(3兆左右)的服務(wù)顯然是不夠用的。
例如，對(duì)于這種寬帶網(wǎng)系統(tǒng)中某個(gè)具有N個(gè)用戶的局域網(wǎng)，如果局域網(wǎng)中的某個(gè)用戶想要點(diǎn)播節(jié)目，他需要直接向前端(例如有線電視臺(tái))發(fā)出點(diǎn)播信息，前端根據(jù)該點(diǎn)播信息以廣播的形式向下傳送。雖然點(diǎn)播者只是單個(gè)用戶，但傳送的廣播信息卻占據(jù)了所有的網(wǎng)絡(luò)。這樣當(dāng)有多個(gè)用戶同時(shí)點(diǎn)播不同的節(jié)目時(shí)，會(huì)因帶寬資源不足而無(wú)法實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播服務(wù)。因此，與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交換網(wǎng)相比，這種一點(diǎn)對(duì)全網(wǎng)的方式在傳播個(gè)性化信息服務(wù)時(shí)，效率較低。
另一方面，在這樣的小區(qū)系統(tǒng)中，用戶一般是通過(guò)機(jī)頂盒接入網(wǎng)絡(luò)，來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播的功能。每個(gè)機(jī)頂盒中一般需要裝有一個(gè)硬盤(pán)，用于存儲(chǔ)下載的數(shù)據(jù)和點(diǎn)播的內(nèi)容。在這樣的系統(tǒng)中，由于每個(gè)用戶都要有一個(gè)機(jī)頂盒，而這種必須具有大容量硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)的機(jī)頂盒，一般成本較高，使用戶接入網(wǎng)絡(luò)的成本較高，不利于網(wǎng)絡(luò)的普及。
本發(fā)明的目的是提供一種區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的分前端系統(tǒng)，能夠在提供個(gè)性化服務(wù)時(shí)，占用較少的帶寬，從而有利于視頻點(diǎn)播等個(gè)性化服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，并降低用戶接入網(wǎng)絡(luò)的成本。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入裝置，該網(wǎng)絡(luò)為有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)絡(luò)接入裝置位于擁有多個(gè)用戶的局域網(wǎng)絡(luò)的前端即位于樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，包括具有大容量硬盤(pán)的視頻服務(wù)器，所述硬盤(pán)供多個(gè)用戶共享。
所述視頻服務(wù)器根據(jù)硬盤(pán)中存儲(chǔ)的內(nèi)容制作節(jié)目預(yù)告表，供用戶選擇點(diǎn)播節(jié)目。
所述視頻服務(wù)器還包括下行接收機(jī)，從網(wǎng)絡(luò)前端送來(lái)的下行數(shù)據(jù)中解出需要存儲(chǔ)的信息；下行路由器，將發(fā)送給視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)存入硬盤(pán)；復(fù)用調(diào)制器，對(duì)局域網(wǎng)信息進(jìn)行復(fù)用調(diào)制；上行接收機(jī)；從局域網(wǎng)內(nèi)的回傳信息中恢復(fù)出數(shù)據(jù)，并送入上行路由器；上行路由器，將送往局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)返送給復(fù)用調(diào)制器，并將不屬于局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼調(diào)制后送給前端。
本發(fā)明還提供一種網(wǎng)絡(luò)接入方法，該網(wǎng)絡(luò)為有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，將包括具有大容量硬盤(pán)的視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接入裝置放置在擁有多個(gè)用戶的局域網(wǎng)絡(luò)的前端即樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，所述硬盤(pán)供多個(gè)用戶共享，通過(guò)視頻服務(wù)器根據(jù)硬盤(pán)中存儲(chǔ)的內(nèi)容制作節(jié)目預(yù)告表，供用戶選擇點(diǎn)播節(jié)目。


圖1是本發(fā)明的分前端系統(tǒng)在樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的示意圖。
圖2是本發(fā)明的分前端系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是本發(fā)明的分前端系統(tǒng)中復(fù)用調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。
圖4是本發(fā)明的分前端系統(tǒng)中下行接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的具體方法是在一個(gè)有N個(gè)用戶的樹(shù)形的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上安放一個(gè)分前端裝置(如圖一所示)，該分前端裝置可以為該節(jié)點(diǎn)以下的局域網(wǎng)作服務(wù)器的功能，在該裝置中有以下的幾個(gè)組成部分(如圖二所示)1、共享的硬盤(pán)(201)。
2、回傳接收機(jī)(202)，用于從回傳頻道中解出數(shù)據(jù)，與下行數(shù)據(jù)通路一起構(gòu)成雙向網(wǎng)絡(luò)。
3、下行接收機(jī)(203)，從網(wǎng)絡(luò)前端送來(lái)的下行數(shù)據(jù)解出需要存貯在或用于控制該服務(wù)器的信息，用于存貯或控制。
4、復(fù)用/調(diào)制器(204)(不少于一路)，用于將局域網(wǎng)信息復(fù)用調(diào)制后送回網(wǎng)絡(luò)。
5、上行數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口(205)，如用以太網(wǎng)與上一級(jí)相連接。
6、回傳路由器(206)，用于將回傳數(shù)據(jù)發(fā)送給局域網(wǎng)內(nèi)。
7、下行路由器(207)，也可稱為存儲(chǔ)控制器，用于將下行數(shù)據(jù)流中需要存貯的數(shù)據(jù)送到硬盤(pán)。
另外，分前端裝置還可包括控制頻道解調(diào)器(未圖示)，用于帶外控制信號(hào)的傳輸，如NC，CA，ETC等。
圖二表示該系統(tǒng)安裝在雙向同軸電纜接入網(wǎng)(cable modem)的情況。該裝置的工作原理如下所述
下行接收機(jī)(203)對(duì)來(lái)自前端的信號(hào)選頻和解調(diào)后，將得到的數(shù)據(jù)送入存貯控制器(207)。存貯控制器將發(fā)給該服務(wù)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)取出來(lái)存入硬盤(pán)。存貯控制器的另一功能是將局域網(wǎng)內(nèi)客戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)取出來(lái)并變成碼流，經(jīng)調(diào)制后，從一個(gè)未占用的頻道插入該局域網(wǎng)絡(luò)。
局域網(wǎng)里的回傳信息通過(guò)電纜進(jìn)入回傳接收機(jī)202，回傳接收機(jī)202從信號(hào)恢復(fù)出數(shù)據(jù)，并送入上行路由器206，上行路由器206對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，將送往局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)返送給復(fù)用/調(diào)制器204，同時(shí)將不屬于局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼調(diào)制后送給前端，在前端的路由器設(shè)備將決定這些數(shù)據(jù)的去向。這部分內(nèi)容與本發(fā)明無(wú)關(guān)，故不予以詳細(xì)的討論。
復(fù)用/調(diào)制器204的作用可以歸納成將來(lái)自本地的信息與從前端送來(lái)的全局信息混合起來(lái)，具體的原理可以從以下的三個(gè)方面描述如圖3所示。
復(fù)用/調(diào)制單元的輸出是由兩個(gè)部分合成的，其一是從前端傳送到服務(wù)器的信息，包括用于共性數(shù)據(jù)服務(wù)的內(nèi)容或廣播內(nèi)容、送給該服務(wù)器所在的區(qū)域網(wǎng)的局部信息以及送給該局域網(wǎng)內(nèi)的特定用戶所需的個(gè)性服務(wù)的數(shù)據(jù)。另一路數(shù)據(jù)是來(lái)自局域網(wǎng)內(nèi)部的。這包括了從該局域網(wǎng)內(nèi)發(fā)出并送回該局域網(wǎng)的信息和局域網(wǎng)內(nèi)的用戶從硬盤(pán)上讀取的信息。
電纜驅(qū)動(dòng)電路301在系統(tǒng)中能起雙重作用，即可以對(duì)信號(hào)起到接力放大的作用，又可以起到阻斷回傳信號(hào)或干擾的作用，如果信號(hào)足夠大或不需要阻斷回傳通路的話，驅(qū)動(dòng)電路301可以省去或用雙向放大器取代。
RF混合器302把從調(diào)制器303輸出的RF信號(hào)與主流信號(hào)混合起來(lái)。
調(diào)制器303通常將數(shù)據(jù)流調(diào)到主流信號(hào)流中未被占用的頻道上?；蛘咭部烧{(diào)到帶外。下行接收機(jī)203的典型結(jié)構(gòu)如圖四所示在寬帶的環(huán)境下，先將調(diào)諧器401控制在某頻段上，以CATV的系統(tǒng)為例。同軸電纜網(wǎng)中的信息是在分割成一個(gè)個(gè)8MHz帶寬的信道上傳輸?shù)?。而這里調(diào)諧器的作用是把極寬的射頻信號(hào)的某一多用的8MHz的信道分離出來(lái)。這個(gè)信道中的數(shù)據(jù)往往是以某種方式編了碼并調(diào)制了的。例如，在現(xiàn)在普遍采用的CATV網(wǎng)中，數(shù)字信號(hào)多是以QAM調(diào)制的。解調(diào)器402的功能是從接收到的QAM信號(hào)中解調(diào)出數(shù)據(jù)來(lái)。
圖4所示下行接收機(jī)是該系統(tǒng)的一種特殊實(shí)現(xiàn)，實(shí)際系統(tǒng)可以是多于一個(gè)的調(diào)諧器和與之配套的解調(diào)器。
為使接收機(jī)能有效地接收所需的數(shù)據(jù)，前端必須事先與接收機(jī)的控制器約定好發(fā)給它的信息將出現(xiàn)在哪一個(gè)信道上，或者以事先預(yù)定的方式臨時(shí)通知局域網(wǎng)服務(wù)器。一種簡(jiǎn)單的辦法是在EPG中包含有局域網(wǎng)所需的信息表。各服務(wù)器的下行接收機(jī)平時(shí)都調(diào)諧在EPG所在的頻道上。隨時(shí)記錄下任務(wù)時(shí)間表。這里所說(shuō)的任務(wù)時(shí)間表是根據(jù)EPG提供的信息形成的，服務(wù)器上的主控程序可以按照時(shí)間表的要求將下行接收機(jī)在特定的時(shí)候調(diào)諧在時(shí)間表所規(guī)定的頻段上，在接收完畢后再回到EPG所在的頻段。
主控程序的一個(gè)主要功能是通過(guò)回傳信道向前端報(bào)告系統(tǒng)的狀態(tài)和任何可能的時(shí)間沖突。前端可以根據(jù)各個(gè)區(qū)域服務(wù)器的報(bào)告對(duì)數(shù)據(jù)的播出進(jìn)行調(diào)整。
下面以用戶點(diǎn)播節(jié)目為例，說(shuō)明這樣的具有分前端的寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作過(guò)程。首先，分前端系統(tǒng)根據(jù)從前端下載的存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的節(jié)目?jī)?nèi)容，制作一個(gè)包括節(jié)目播出時(shí)間和播出內(nèi)容的節(jié)目預(yù)告表。向小區(qū)內(nèi)的用戶發(fā)出。當(dāng)然，這個(gè)節(jié)目表因?yàn)槭歉鶕?jù)存儲(chǔ)在硬盤(pán)中的內(nèi)容而制作，所以其內(nèi)容與有線電視臺(tái)的節(jié)目源相比是有限的。當(dāng)用戶點(diǎn)播節(jié)目時(shí)，首先觀看這個(gè)節(jié)目預(yù)告表，如果想要觀看的節(jié)目在這個(gè)節(jié)目預(yù)告表中有，則用戶發(fā)出點(diǎn)播指令時(shí)，從這個(gè)分前端直接從硬盤(pán)將點(diǎn)播的節(jié)目調(diào)出，發(fā)送給用戶。這樣，點(diǎn)播節(jié)目的傳送就不必占用整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道。只有當(dāng)點(diǎn)播的節(jié)目未在節(jié)目預(yù)告表中出現(xiàn)時(shí)，才從前端即有線電視臺(tái)端直接發(fā)送點(diǎn)播的節(jié)目，從而使這種個(gè)性化服務(wù)占據(jù)的公用信道大大減少。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)在于，在分前端設(shè)置了一個(gè)大容量的硬盤(pán)。在通常的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，用戶端的機(jī)頂盒中裝有硬盤(pán)，在進(jìn)行視頻點(diǎn)播時(shí)，預(yù)先從有線電視臺(tái)端下載點(diǎn)播的節(jié)目，存儲(chǔ)在機(jī)頂盒的硬盤(pán)中，以便在想要觀看時(shí)可以隨時(shí)觀看。
本發(fā)明設(shè)置的大容量的硬盤(pán)可以完成在通常的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中每個(gè)用戶端機(jī)頂盒中的硬盤(pán)的功能。使系統(tǒng)的每個(gè)用戶的機(jī)頂盒不必都具有自己的硬盤(pán)。從成本的角度來(lái)看，雖然硬盤(pán)上單位存貯空間的成本以近乎直線的速度下降，但是單個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的價(jià)格卻幾乎不變，因此在每個(gè)用戶所需的存貯空間遠(yuǎn)小于一個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的容量時(shí)，共享硬盤(pán)可以大幅度地減少成本。
權(quán)利要求
1.一種寬帶網(wǎng)絡(luò)的接入裝置，該網(wǎng)絡(luò)為有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，其特征在于，該網(wǎng)絡(luò)接入裝置位于擁有多個(gè)用戶的局域網(wǎng)絡(luò)的前端即位于樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，包括具有大容量硬盤(pán)的視頻服務(wù)器，所述硬盤(pán)供多個(gè)用戶共享。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)接入裝置，其特征在于，所述視頻服務(wù)器根據(jù)硬盤(pán)中存儲(chǔ)的內(nèi)容制作節(jié)目預(yù)告表，供用戶選擇點(diǎn)播節(jié)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)接入裝置，其特征在于，所述視頻服務(wù)器還包括下行接收機(jī)，從網(wǎng)絡(luò)前端送來(lái)的下行數(shù)據(jù)中解出需要存儲(chǔ)的信息；下行路由器，將發(fā)送給視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)存入硬盤(pán)；復(fù)用調(diào)制器，對(duì)局域網(wǎng)信息進(jìn)行復(fù)用調(diào)制；上行接收機(jī)；從局域網(wǎng)內(nèi)的回傳信息中恢復(fù)出數(shù)據(jù)，并送入上行路由器；上行路由器，將送往局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)返送給復(fù)用調(diào)制器，并將不屬于局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼調(diào)制后送給前端。
4.一種網(wǎng)絡(luò)接入方法，該網(wǎng)絡(luò)為有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，其特征在于，將包括具有大容量硬盤(pán)的視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接入裝置放置在擁有多個(gè)用戶的局域網(wǎng)絡(luò)的前端即樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，所述硬盤(pán)供多個(gè)用戶共享，通過(guò)視頻服務(wù)器根據(jù)硬盤(pán)中存儲(chǔ)的內(nèi)容制作節(jié)目預(yù)告表，供用戶選擇點(diǎn)播節(jié)目。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在寬帶網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)中,在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的用戶終端之間共享信息通信和存貯空間的方法及裝置。該網(wǎng)絡(luò)接入裝置位于擁有多個(gè)用戶的局域網(wǎng)絡(luò)的前端即位于樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,包括具有大容量硬盤(pán)的視頻服務(wù)器,所述硬盤(pán)供多個(gè)用戶共享。所述視頻服務(wù)器根據(jù)硬盤(pán)中存儲(chǔ)的內(nèi)容制作節(jié)目預(yù)告表,供用戶選擇點(diǎn)播節(jié)目。所述視頻服務(wù)器還包括:下行接收機(jī);下行路由器;復(fù)用調(diào)制器;上行接收機(jī);上行路由器。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1368811SQ01102468
公開(kāi)日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月6日
發(fā)明者杜聚龍 申請(qǐng)人:北京華諾信息技術(shù)有限公司