專利名稱：數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)和方法，特別涉及一種通信和廣播網(wǎng)融合系統(tǒng)中由
本地修復(fù)路由器協(xié)同數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器進行數(shù)據(jù)重傳的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)及傳送方法。
背景技術(shù)：
在組播通信系統(tǒng)中，服務(wù)器向多個終端傳送相同數(shù)據(jù)時，只需發(fā)送一份數(shù)據(jù)拷貝， 因而節(jié)省了帶寬和服務(wù)器資源。但是，當前許多應(yīng)用使用不可靠的組播協(xié)議進行信息分發(fā)。
對于某些應(yīng)用來說，要求所有的終端都能接收到完整的數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)可靠的組 播數(shù)據(jù)傳送，一個常用的方法是當終端檢測到有數(shù)據(jù)丟失或損壞時，直接向服務(wù)器發(fā)送數(shù) 據(jù)丟失報告，服務(wù)器接收到丟失報告后，向終端重傳丟失數(shù)據(jù)。當有許多終端時，該方法需 要服務(wù)器處理大量的數(shù)據(jù)修復(fù)請求消息，對同一個數(shù)據(jù)進行多次重傳，從而消耗了大量的 帶寬和資源。 當前已提出了多種減少數(shù)據(jù)重傳的系統(tǒng)和方法。例如，美國專利7， 289， 500"可靠 組播數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)"提出的可靠組播數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，服務(wù)器通過組播信道向終端 發(fā)送數(shù)據(jù)，而終端通過控制信道向服務(wù)器反饋書記損壞或丟失信息。為了減少數(shù)據(jù)重傳，服 務(wù)器合并終端的重傳請求后，再把修復(fù)數(shù)據(jù)通過組播信道進行重傳。 該方法減少了從服務(wù)器到終端的數(shù)據(jù)重傳，但它沒有減少從終端到服務(wù)器的相同 重傳請求，大量的相同重傳請求消耗了服務(wù)器資源，占用了帶寬，不利于系統(tǒng)的大規(guī)模擴 展。同時即使有很少的終端需要重傳，也要經(jīng)過組播信道進行重傳，占用了組播信道資源， 同時其它終端都要處理該請求，消耗了其它終端資源。 因此需要一種方法減少從終端到服務(wù)器的重傳請求，避免大量相同重傳請求同時 發(fā)送給服務(wù)器而引起的重傳請求爆炸問題，同時使用最小的重傳代價確保每個終端都能收 到所有的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠可靠地通 過組播傳送數(shù)據(jù)，同時減小恢復(fù)代價，有效利用系統(tǒng)資源。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器， 通過廣播網(wǎng)絡(luò)向終端發(fā)送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，接收并處理終端的修復(fù)請求；廣播 網(wǎng)絡(luò)，單向連接數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器和終端；通信網(wǎng)絡(luò)，連接上述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，本地修復(fù)路 由器和終端；以及多個終端，接收來自廣播網(wǎng)的數(shù)據(jù)，當發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)丟失或損壞時，通過通 信網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送修復(fù)請求。當數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器收到終端的修復(fù)請求 時，根據(jù)重傳請求終端數(shù)和網(wǎng)絡(luò)忙閑狀況，計算本地修復(fù)成本，從而決定通過通信網(wǎng)進行本 地修復(fù)，還是向數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器發(fā)送修復(fù)請求。當數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器收到多個數(shù)據(jù)分發(fā)輔助 路由器的修復(fù)請求，計算出所有區(qū)域進行本地修復(fù)的總成本，并和廣播網(wǎng)修復(fù)成本進行比 較，從而決定通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)修復(fù)，還是通知各數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器進行本地修復(fù)。
本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送方法，能夠可靠地組播傳送數(shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器、數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器、廣播網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)以及屬 于不同區(qū)域的多個終端。該數(shù)據(jù)傳送方法包括以下步驟數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器通過廣播網(wǎng)向 多個終端組播發(fā)送數(shù)據(jù)；終端檢測接收的數(shù)據(jù)是否有丟失或損壞；檢測有數(shù)據(jù)丟失或損壞 時，上述終端向本區(qū)域的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送數(shù)據(jù)丟失報告；上述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由 器收到終端的數(shù)據(jù)丟失報告，根據(jù)丟失該數(shù)據(jù)的終端數(shù)，和通信網(wǎng)忙閑狀況，計算出由該數(shù) 據(jù)分發(fā)輔助路由器進行本地修復(fù)的代價，同時和本地修復(fù)代價上限做比較，如果小于本地 修復(fù)代價上限，則進行本地修復(fù)，否則，向數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器發(fā)送修復(fù)請求，報告數(shù)據(jù)丟失和 本地修復(fù)代價；上述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器收到來自數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器的修復(fù)請求消息，計算 出所有區(qū)域進行本地修復(fù)的總成本，同時和廣播修復(fù)成本進行比較，如果本地修復(fù)的總成 本小于廣播修復(fù)成本，通知各數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器進行本地修復(fù)，否則，由數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器 通過廣播網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)修復(fù)。 上述系統(tǒng)和方法減小了終端發(fā)到服務(wù)器的修復(fù)請求消息，避免了由于大量終端同 時向服務(wù)器發(fā)送修復(fù)請求消息而引起的修復(fù)請求爆炸問題，同時減小了修復(fù)成本，提高了 系統(tǒng)利用率。 本發(fā)明還提供了一種本地修復(fù)路由器，包括網(wǎng)絡(luò)接口單元，連接通信網(wǎng)絡(luò)，通過 通信網(wǎng)絡(luò)與終端和數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器進行通信；存儲單元，緩存來自廣播服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)， 記錄終端數(shù)據(jù)丟失信息；修復(fù)請求處理單元，接收并處理來自終端的修復(fù)請求，統(tǒng)計并計算 本地修復(fù)成本，并和本地修復(fù)成本上限做比較，根據(jù)比較結(jié)果決定進行本地修復(fù)還是向數(shù) 據(jù)分發(fā)服務(wù)器發(fā)送請求消息。


圖1是表示本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置圖。 圖2A是表示本發(fā)明中數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器(DBS)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。 圖2B是本發(fā)明的DBS中修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫的文件記錄表示意圖。 圖3A是本發(fā)明的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器(LRR)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。 圖3B是本發(fā)明的LRR中修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫的文件記錄示意圖。 圖3C-D是本發(fā)明計算本地修復(fù)成本的函數(shù)曲線示意圖。 圖4是本發(fā)明修復(fù)數(shù)據(jù)重傳方式?jīng)Q定示意圖。 圖5A-C是本發(fā)明各種修復(fù)數(shù)據(jù)方式的的信令流圖。 圖6A是本發(fā)明的LRR處理終端修復(fù)請求的流程圖。 圖6B是本發(fā)明的DBS處理LRR修復(fù)請求的流程圖。 圖7是本發(fā)明的重傳代價CB(e)與重傳率e的關(guān)系的曲線示意圖 圖8是本發(fā)明的修復(fù)請求消息格式和修復(fù)請求響應(yīng)消息格式的示意圖。
具體實施例方式
為了全面理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細闡述。
圖1是表示本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置圖。該系統(tǒng)包含內(nèi)容廣播服務(wù)器(數(shù)據(jù)分發(fā)服 務(wù)器DBS)1，通信網(wǎng)3，廣播網(wǎng)4和許多終端5。通信網(wǎng)3中包含多個數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器 (數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器LRR)2。根據(jù)連接的LRR不同，終端被分成多個區(qū)域5N。 DBS通過廣播網(wǎng)4向終端5發(fā)送數(shù)據(jù)。LRR也接收并緩存DBS發(fā)送的數(shù)據(jù)。當終端5檢測到有數(shù)據(jù)丟 失或損壞時，向本區(qū)域的LRR發(fā)送修復(fù)請求消息。LRR根據(jù)對該數(shù)據(jù)的重傳請求終端數(shù)，和 本地網(wǎng)絡(luò)忙閑狀況，決定通過通信網(wǎng)3進行本地恢復(fù)數(shù)據(jù)，還是請求DBS通過廣播網(wǎng)進行數(shù) 據(jù)修復(fù)。DBS接收所有區(qū)域的LRR的修復(fù)請求，對廣播網(wǎng)和通信網(wǎng)的重傳代價進行比較，并 根據(jù)比較結(jié)果，決定由DBS通過廣播網(wǎng)4進行數(shù)據(jù)修復(fù)，還是通知各LRR進行本地修復(fù)。
由數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器和數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器分發(fā)的數(shù)據(jù)，被分割為預(yù)定大小，并由 用唯一的編號確定的數(shù)據(jù)塊的集合而構(gòu)成。 圖2A是表示本發(fā)明中數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器DBS的系統(tǒng)架構(gòu)圖。DBS由網(wǎng)絡(luò)接口單元 10， CPU12，存儲單元14，修復(fù)請求處理單元16和總線18構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)接口單元包含通信網(wǎng) 絡(luò)接口 101和廣播網(wǎng)絡(luò)接口 103。通信網(wǎng)絡(luò)接口 101與通信網(wǎng)絡(luò)3連接，廣播網(wǎng)絡(luò)接口 103 連接廣播網(wǎng)4。存儲單元14包含數(shù)據(jù)存儲模塊141和修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫模塊143。數(shù)據(jù)存儲 模塊141存儲發(fā)送內(nèi)容，修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫模塊143記錄來自數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器LRR的修 復(fù)請求信息。修復(fù)請求處理單元(控制單元)16處理來自LRR的修復(fù)請求信息。其中接收 并統(tǒng)計重傳請求模塊161接收來自LRR的修復(fù)請求，并向修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫143記錄各區(qū)域 的修復(fù)請求和本地修復(fù)成本。通知LRR進行本地恢復(fù)模塊165向LRR發(fā)送本地修復(fù)消息， 通知LRR進行本地修復(fù)。廣播網(wǎng)修復(fù)模塊167在數(shù)據(jù)存儲模塊141中查找修復(fù)數(shù)據(jù)，并通 過廣播網(wǎng)接口將修復(fù)數(shù)據(jù)發(fā)送給所有終端5。 計算本地總修復(fù)成本ClK模塊163根據(jù)各區(qū)域的修復(fù)請求信息，計算由各區(qū)域LRR 通過通信網(wǎng)3進行本地修復(fù)的總成本C^，并與由DBS通過廣播網(wǎng)4進行修復(fù)的成本CB做比 較，決定調(diào)用通知LRR進行本地恢復(fù)模塊165進行本地恢復(fù)，還是調(diào)用廣播網(wǎng)修復(fù)模塊167 通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)修復(fù)。其中廣播網(wǎng)修復(fù)成本CB與廣播網(wǎng)絡(luò)忙閑情況相關(guān)。
總的通信網(wǎng)恢復(fù)代價表示為
CLK = CLK(Ci，C2， ...，CN) 對于沒有發(fā)送局部恢復(fù)代價過來的小區(qū)i，認為& = 0
C^計算原則 (1)隨Ci， C2， ， CN都單調(diào)遞增; (2) 與各個小區(qū)的&的均值和總和有關(guān)； (3)當各個小區(qū)的Ci區(qū)別很大時，應(yīng)當傾向于照顧代價較大的小區(qū)。即在&的均 值一定時，各小區(qū)&差別越大，也隨之增大。
下面是計算方法舉例，但不限于該方法 (1)計算{CJ均值
，w
<formula>formula see original document page 6</formula>

<formula>formula see original document page 6</formula>
(3)計算C
(2)計算{CJ方差
<formula>formula see original document page 7</formula> 其中C。代表了單個小區(qū)對通信網(wǎng)重傳負載的承受程度。K表示修復(fù)請求終端數(shù)。 當均值和方差之和超出上限時說明某些小區(qū)局部恢復(fù)代價較高，若其他小區(qū)局部恢復(fù)代價 較低，則很容易選用通信網(wǎng)進行重傳，從而對該小區(qū)的通信網(wǎng)帶來較重的負擔。通過P對 C^進行調(diào)整以在方差較大時照顧這些局部恢復(fù)代價較大的小區(qū)。
|3 ， Y控制的相對大小(相對于廣播網(wǎng)重傳代價CB)，增大13 ， Y則提高C^，更 傾向于用廣播網(wǎng)進行重傳；反之，減小P， Y則降低C^，更傾向于用通信網(wǎng)方式進行重傳。 實際中根據(jù)通信網(wǎng)和廣播網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量要求調(diào)整P， Y以達到最優(yōu)。
關(guān)于參數(shù)的確定_Cth， |3 ， Y 在給定了信道狀況、重傳決策參數(shù)的情況下，可以表示出數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的QoS參
數(shù)


載越小

Traffic


問題



以用戶請求延遲為例，
f = f ， Y ， Cth)， f越小，代表QoS越高。
給通信網(wǎng)帶來的額外負載g = g(P ， Y ， Cth) ， g越小表示給通信網(wǎng)帶來的額外負 優(yōu)化問題舉例
(1)保證通信網(wǎng)重傳信道帶來的負載不超過某個門限(Maximum ReturnChannel
Intensity, RCTImax，優(yōu)化問題表示為
(P ， Y ， Cth) opt = argmin {f ( P ， Y ， Cth)}
when g(P， Y，Cth) <RCTImax
例如，用戶要求通信網(wǎng)重傳帶來的額外負載不超過網(wǎng)絡(luò)容量的5%，則通過解優(yōu)化
(P ， Y ， Cth) opt = argmin {f ( P ， Y ， Cth)} when g(P ， y ， Cth) < 5% 可以得到參數(shù)P， Y，Cth的最佳值
(2)保證廣播網(wǎng)的QoS(以用戶請求延遲為例)不高于某個閾值(Maximum Delay, DmJ，優(yōu)化問題表示為 ( P ， Y ， Cth) 。pt = argmin {g ( P ， Y ， Cth)}
when f(P， Y ， Cth) < Dmax 例如，用戶要求廣播網(wǎng)可靠數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶請求延遲不超過1000ms，則可以通過 解優(yōu)化問題 ( P ， Y ， Cth) 。pt = argmin {g ( P ， Y ， Cth)}
when f ， Y ， Cth) < 1000ms
得到參數(shù)13 ， Y ， Cth的最佳值 實際中根據(jù)不同的用戶需求可能會有不同的邊界條件，f和g的具體形式也可能 隨數(shù)據(jù)廣播的調(diào)度策略、通信網(wǎng)的負載估計方式、代價函數(shù)的設(shè)計等因素的變化而變化
參數(shù)確定過程中f和g的計算舉例
(1) f = f (|3 ， y ， Cth)的推導過程 根據(jù)文獻[1]，對R個數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)，每個業(yè)務(wù)的請求概率為Pi，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)長度為 li，用戶請求的平均延遲為 Mi r = ((tV^)2
^ 〖-l 設(shè)每個業(yè)務(wù)的用戶數(shù)量為K，顯然&正比于Pi，再考慮誤碼重傳(等價于業(yè)務(wù)數(shù) 據(jù)長度由li增大到li (1+ e》，e i為重傳率)，則有廚4d;")2 "d;扭(i+s,))2=/① 最優(yōu)化QoS即最小化MRT，等效于最小化f R， Ni， li都是已知量，主要問題是要根據(jù)重傳策略求出重傳率e i
采用GE模型估計廣播信道狀況，具體參見文獻[2]，給定參數(shù)PBe和PeB并假設(shè)所 有用戶的廣播信道條件相同，記Pk為某一個包有K個用戶出錯的概率，Pki為從K個用戶出 錯到J個用戶出錯的轉(zhuǎn)移概率，每個小區(qū)用戶數(shù)為M，有
4 =
/
Z廣/ p/ pM-Ar—/^-_/+/pW+/p卜/ 4-A^C(7G 4fflG J朋，乂 、"
/
根據(jù)求出每個包有K個用戶接收出錯的穩(wěn)態(tài)概率
將Pki代入上式可解出Pk
根據(jù)Pk和Cth可以算出本地直接恢復(fù)的概率=^^尸(min(K^(p),C"'(、p)) 5 C,A)
4=1
已知的
LRR向DBS發(fā)送廣播恢復(fù)請求的概率為(l-P。-P皿) 下面求各個小區(qū)通信網(wǎng)局部恢復(fù)代價&的均值和方差
// = ￡[^] = 5>* { min(K;(/7),C;,(A:,/ ));7(pW/^/i(CJ CT = Fw[C,] = |;/U f min( : (P),Cm(A;，P));7(P>/P-;U)2=c7(C,J
注上兩式中將通信網(wǎng)負載p視為隨機變量，p(p)為通信網(wǎng)負載的分布函數(shù)，是
;Ak表示集合{p |min(kCu(p)， C邁(k， p)) > Cth}代入Q即得到
一 1 n T, , " 、27 — L"AP,y，L J
當ClR < cB( O時，選擇通信網(wǎng)局部恢復(fù)；當ClR 〉 cB( O時，選擇廣播網(wǎng)重傳恢
8復(fù) 當達到穩(wěn)定時應(yīng)當有= CB( e )，從而得到最終的廣播網(wǎng)重傳率
f =C(C^) = f(A^C,A) 對不同的業(yè)務(wù)，由于每個小區(qū)的用戶數(shù)目M不一樣，所以算出來的e也不一樣，分 別用^表示，代入(1)式即可得到/"￡ 《))2 =/(>9j,C,A) (2) g = g (|3 ， y ， Cth)的推導過程 簡單起見，假設(shè)通信網(wǎng)的重傳負載正比于經(jīng)過通信網(wǎng)重傳的數(shù)據(jù)量，即總的重傳
數(shù)據(jù)量減去廣播網(wǎng)重傳的數(shù)據(jù)量，從而有 g = g0(l-P0- e i(P ， y ， Cth)) = g(P ， y ， Cth) 其中g(shù)。表示如果所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都通過通信網(wǎng)傳輸帶來的通信網(wǎng)負載，(1_P。- e》 表示錯誤率減去廣播網(wǎng)的重傳率，即通信網(wǎng)的重傳率。 這里是簡單的估算示例，實際情況要比上式復(fù)雜，要想更精確地計算，需要考慮重 傳的用戶數(shù)目、通信網(wǎng)重傳的方式、組播協(xié)議開銷等等因素，應(yīng)該與(1)中類似用概率方法 來計算。 圖2B是DBS中修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫的文件記錄表示意圖。修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫143 中的修復(fù)請求列表1431包含文件標識14311，序列號14313，各區(qū)域本地修復(fù)成本Q 14315、14337，廣播網(wǎng)修復(fù)成本CB和生存期14339表項。文件標識14311唯一標識發(fā)送 文件，序列號14313標記請求修復(fù)數(shù)據(jù)在文件中的位置。各區(qū)域本地修復(fù)成本Q 14315-CN 14337分別標記各區(qū)域通過LRR進行本地修復(fù)的成本。廣播網(wǎng)修復(fù)成本CB指通過廣播網(wǎng)進 行數(shù)據(jù)修復(fù)的成本。生存期14339指對該修復(fù)請求進行處理的觸發(fā)時間。
圖3A是本發(fā)明的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器(LRR)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。本發(fā)明的LRR包含 通信網(wǎng)絡(luò)接口單元20，CPU 22，存儲單元24，修復(fù)請求處理單元26和總線28。通信網(wǎng)絡(luò)接 口單元連接通信網(wǎng)，與終端5和DBS進行通信。存儲單元24包含內(nèi)容存儲241模塊和修復(fù) 請求數(shù)據(jù)庫243模塊。內(nèi)容存儲241模塊緩存DBS發(fā)送的數(shù)據(jù)。修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫243模塊 記錄來自終端5的修復(fù)請求。修復(fù)請求處理單元(控制單元)26接收并處理來自終端5的 修復(fù)請求，它包含接收并統(tǒng)計修復(fù)請求模塊261，計算本地恢復(fù)成本Q模塊263，本地恢復(fù) 模塊265，發(fā)送修復(fù)請求模塊267。接收并統(tǒng)計修復(fù)請求模塊261接收并處理來自終端的修 復(fù)請求，在修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫243中記錄修復(fù)請求信息，同時它也接收并處理來自DBS的修復(fù) 請求響應(yīng)消息。本地恢復(fù)模塊265負責向終端發(fā)送被請求的數(shù)據(jù)。發(fā)送修復(fù)請求模塊267 構(gòu)造修復(fù)請求消息，并發(fā)送給DBS。 計算本地恢復(fù)成本Ci模塊263根據(jù)修復(fù)請求終端數(shù)K和網(wǎng)絡(luò)利用率p ，計算由 LRR進行本地修復(fù)的成本Ci，并同本地恢復(fù)成本上限Cth做比較，決定直接由LRR進行本地 恢復(fù)，還是向DBS發(fā)送修復(fù)請求。其中本地恢復(fù)包括本地單播恢復(fù)和本地組播恢復(fù)。每個 終端的本單播恢復(fù)成本用Cu(p )表示，則單播恢復(fù)總成本表示為KCu(p )。本地組播恢復(fù) 成本用C邁(p ，K)表示。 本地恢復(fù)成本為單播恢復(fù)成本和組播恢復(fù)成本的最小值，即
& = CJp ， K) = min{KCu(p ) ， Cm(p ， K)} ， p g
(1)
其中Cu(P)和C;(P ，K)是根據(jù)理論估計和實際經(jīng)驗設(shè)計的適當?shù)暮瘮?shù)，應(yīng)該符合
下面幾個原則 1)函數(shù)值隨P和K都單調(diào)遞增; 2)由于通信網(wǎng)組播協(xié)議會帶來額外開銷，當K較小時， 即KCU(P ) < C邁(P ， K) 選擇通信網(wǎng)單播恢復(fù)； 當K較大時， 即KCU(P ) > C邁(P ， K)， 選擇通信網(wǎng)組播恢復(fù). (3)當P _ > 1時代價C「 >無窮大，表示此時不應(yīng)采取局部恢復(fù)策略
圖3C表示P —定時，C-K關(guān)系曲線的例子。
圖3D表示K一定時，C-P關(guān)系曲線的例子。
其中，Cm(r，K)為通信網(wǎng)組播恢復(fù)總代價。 本地恢復(fù)成本上限Cth根據(jù)理論估計，實際網(wǎng)絡(luò)情況，以及用戶需求設(shè)定。例如用戶要求通信網(wǎng)本地恢復(fù)帶來的額外負載不超過網(wǎng)絡(luò)容量的5%，并且網(wǎng)絡(luò)利用率小于80% ，從而設(shè)定本地恢復(fù)成本上限Cth。 圖3B是LRR中修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫的文件記錄示意圖。修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫243中的修復(fù)請求列表2431包含內(nèi)容標識24311，序列號24313，用戶數(shù)24315，本地修復(fù)成本Cth24317，本地修復(fù)成本上限24318和生存期24319表項。內(nèi)容標識24311表項唯一地標識傳輸文件，序列號24313表項標記修復(fù)請求數(shù)據(jù)在該傳送文件中的位置。用戶數(shù)24315標記發(fā)送該修復(fù)請求消息的終端數(shù)。本地修復(fù)成本C 24317記錄進行本地恢復(fù)需要的代價。本地修復(fù)成本上限Cth24318記錄允許本地修復(fù)的最大成本代價。生存期24319記錄處理該修復(fù)請求的觸發(fā)時間。 圖4是修復(fù)數(shù)據(jù)重傳方式?jīng)Q定示意圖。當各區(qū)域i中的終端檢測到有數(shù)據(jù)丟失或損壞時，向本區(qū)域的LRR i發(fā)送修復(fù)請求消息。LRRi根據(jù)請求終端數(shù)，和網(wǎng)絡(luò)使用狀況，計算出本地修復(fù)成本&。如果&小于本地修復(fù)成本上限Cth，則進行本地修復(fù)，由LRRi通過通信網(wǎng)向終端發(fā)送修復(fù)數(shù)據(jù)。否則LRRi向DBS發(fā)送修復(fù)請求消息。DBS收到來自多個區(qū)域的LRR對該數(shù)據(jù)的修復(fù)請求消息，根據(jù)其中包含的本地修復(fù)成本計算出所有區(qū)域進行本地修復(fù)的總成本Cm，并和通過廣播網(wǎng)進行修復(fù)的成本CB做比較，如果本地修復(fù)總成本小于廣播網(wǎng)修復(fù)成本CB，則通知各LRR進行本地修復(fù)。否則通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)重傳。
圖5A-C是對終端進行數(shù)據(jù)修復(fù)的各種方式信令流圖。圖5A是對終端修復(fù)請求通過廣播網(wǎng)對進行修復(fù)的信令流圖。當終端5檢測到數(shù)據(jù)丟失，向LRR發(fā)送NAK(NotAcknowledgement,沒有收到)消息(S101)，報告數(shù)據(jù)丟失信息并請求重傳。LRR計算本地修復(fù)成本C，并與本地修復(fù)成本上限Cth做比較。當本地修復(fù)成本大于或等于本地修復(fù)成本上限時(S103) ， LRR向DBS發(fā)送修復(fù)請求消息(S105) 。 DBS收到各區(qū)域LRR發(fā)送的修復(fù)請求消息，計算所有區(qū)域進行本地修復(fù)的總成本Cm，并與廣播網(wǎng)修復(fù)成本CB做比較。當本地修復(fù)總成本大于或等于廣播網(wǎng)修復(fù)成本時，DBS向LRR回復(fù)修復(fù)請求響應(yīng)消息(S109)，通知將由DBS通過廣播網(wǎng)進行修復(fù)。然后DBS通過廣播網(wǎng)向終端重傳被請求的數(shù)據(jù)(SI 10)。
圖5B是DBS命令LRR對終端修復(fù)請求進行本地修復(fù)的信令流圖。終端5檢測到數(shù)據(jù)丟失，向LRR發(fā)送NAK消息(S201)，請求重傳丟失數(shù)據(jù)。LRR計算本地修復(fù)成本C。當 本地修復(fù)成本大于或等于本地修復(fù)成本上限Cth時(S203) ， LRR向DBS發(fā)送修復(fù)請求消息 (S205)。 DBS計算所有區(qū)域的本地修復(fù)總成本(^，并與廣播網(wǎng)修復(fù)成本Ce做比較。當本地 修復(fù)總成本小于廣播網(wǎng)修復(fù)成本時，DBS向LRR回復(fù)修復(fù)請求響應(yīng)消息(S209)，命令LRR進 行本地修復(fù)。LRR收到本地修復(fù)命令后，通過通信網(wǎng)向終端重傳數(shù)據(jù)(S210)。
圖5C是LRR直接對終端進行本地修復(fù)的信令流圖。終端5檢測到數(shù)據(jù)丟失，向LRR 發(fā)送NAK消息(S301)，請求重傳丟失數(shù)據(jù)。LRR計算本地修復(fù)成本C。當本地修復(fù)成本小于 本地修復(fù)成本上限Cth時(S303)，LRR通過通信網(wǎng)直接向終端發(fā)送被請求的數(shù)據(jù)(S305)。
圖6A是LRR處理終端NAK請求的流程圖。LRR接收來自終端5的修復(fù)請求(NAK) (F101)，統(tǒng)計發(fā)送同一修復(fù)請求的終端數(shù)K(F103)，同時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀況(F102)，獲得網(wǎng)絡(luò)利 用率P (F104)。然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)利用率和修復(fù)請求數(shù)，計算本地修復(fù)成本Ci = Ci(P ， K) (F105)。再將本地修復(fù)成本與本地修復(fù)成本上限Cth做比較(F106)，如果本地修復(fù)成本大 于或等于本地修復(fù)成本上限，則構(gòu)造新的修復(fù)請求消息(F107)，其中包含本地修復(fù)成本代 價，發(fā)送給DBS(F108)。否則，本地修復(fù)成本小于本地修復(fù)成本上限，LRR檢查是否緩存有該 請求數(shù)據(jù)(F110)，如果有，則向終端發(fā)送修復(fù)數(shù)據(jù)(F118)，刪除該修復(fù)請求記錄(F119)，結(jié) 束該修復(fù)請求消息的處理過程(F120)。如果沒有該緩存數(shù)據(jù)，便向DBS發(fā)送修復(fù)請求消息 (F112)，并在從DBS收到修復(fù)數(shù)據(jù)后經(jīng)過成本的判斷之后發(fā)送給終端。LRR收到來自DBS的 修復(fù)請求響應(yīng)消息(F114)，如果是通知LRR進行本地恢復(fù)的消息(F116)，便向終端發(fā)送修 復(fù)數(shù)據(jù)(F118)，再刪除該修復(fù)請求記錄(F119)。否則，直接刪除該修復(fù)請求記錄(F119)，結(jié) 束該修復(fù)請求的處理過程(F120)。 圖6B是DBS處理LRR修復(fù)請求的流程圖。DBS接收來自各區(qū)域LRR的修復(fù)請求 消息(F201)，計算出由所有區(qū)域LRR進行本地修復(fù)的總成本CLR(F202)，同時根據(jù)獲得的 廣播網(wǎng)絡(luò)忙閑狀況(F203)，計算出由DBS通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)修復(fù)的成本CB(F204)。然后 將本地修復(fù)總成本和廣播網(wǎng)修復(fù)成本進行比較(F206)。如果本地修復(fù)總成本大于廣播網(wǎng) 修復(fù)成本，則由DBS通過廣播網(wǎng)向終端發(fā)送修復(fù)數(shù)據(jù)(F20S)。否則，檢查LRR是否有修復(fù) 數(shù)據(jù)(F210)，如果有，直接通知LRR進行本地修復(fù)(F212);如果沒有，向LRR發(fā)送修復(fù)數(shù)據(jù) (F214)，同時向LRR發(fā)送修復(fù)請求響應(yīng)消息，通知LRR進行本地修復(fù)(F212)，然后結(jié)束該修 復(fù)請求的處理過程(F216)。
以下說明圖6B中F204的計算過程 根據(jù)數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的重傳率e，計算廣播網(wǎng)的重傳代價CB( O
e =重傳包的個數(shù)/總的數(shù)據(jù)包個數(shù) CB(e)為e的函數(shù)，應(yīng)隨e單調(diào)遞增，且增長速度較緩和
實際情況中重傳率e —般不會大于l 圖7是本發(fā)明的重傳代價CB(e)與重傳率e的關(guān)系的曲線示意圖。圖7中給出了 CB(0函數(shù)的一個設(shè)計舉例。剛開始傳輸時，或者誤碼率較低時，e較小，傾向于用廣播網(wǎng) 重傳恢復(fù)，但隨著廣播重傳包的增多，e和CJO開始增大，傾向于用通信網(wǎng)重傳恢復(fù)，避 免了給廣播網(wǎng)帶來過重的負擔。 該設(shè)計的特點能結(jié)合網(wǎng)絡(luò)狀況動態(tài)調(diào)整重傳代價。 圖8是修復(fù)請求消息格式和修復(fù)請求響應(yīng)消息格式的示意圖。M100是LRR向DBS
11發(fā)送修復(fù)請求消息所使用的格式圖。M100包含源地址M101，目的地址M102，文件標識M103， 序列號M104，區(qū)域號M105，本地修復(fù)成本M106和緩存M107字段。文件標識M103字段唯一 地標識一個傳輸文件，序列號M104標記修復(fù)請求數(shù)據(jù)在文件中的位置。區(qū)域號M105標記 LRR所屬區(qū)域，本地修復(fù)成本M106字段記錄由LRR進行本地修復(fù)的成本值。緩存M107字段 標記LRR是否有該請求修復(fù)數(shù)據(jù)的緩存。 M200是DBS向LRR恢復(fù)修復(fù)請求響應(yīng)消息所使用的格式圖。M200包括源地址201 ， 目的地址M202，文件標識M203，序列號M204和本地恢復(fù)/廣播恢復(fù)M205字段。其中本地 恢復(fù)/廣播恢復(fù)M205字段通知LRR進行本地數(shù)據(jù)修復(fù)，還是由DBS通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)修 復(fù)。如果該字段值為l，表示由LRR進行本地修復(fù)；值為2表示DBS向LRR發(fā)送修復(fù)數(shù)據(jù)， 并由LRR進行本地修復(fù)；值為3表示由DBS通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)修復(fù)。其它字段表示的內(nèi) 容同MIOO。
權(quán)利要求
一種數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，包括通信網(wǎng)絡(luò)接口，與通信網(wǎng)絡(luò)連接，通過該通信網(wǎng)絡(luò)與進行數(shù)據(jù)分發(fā)的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器及接收數(shù)據(jù)的客戶機進行通信；存儲單元，存儲包括請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量、表示數(shù)據(jù)再發(fā)送的成本的數(shù)據(jù)再發(fā)送成本、表示允許數(shù)據(jù)再發(fā)送的成本的上限值的數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值的數(shù)據(jù)修復(fù)信息；控制部，在所述通信網(wǎng)絡(luò)接口從所述客戶機接收到包括需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)修復(fù)請求時，根據(jù)所述通信網(wǎng)絡(luò)的使用率和請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量計算數(shù)據(jù)再發(fā)送成本，對所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本與所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值進行比較，在所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值小的情況下，將需要再發(fā)送的所述數(shù)據(jù)塊向所述客戶機發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，其特征在于，所述控制部在所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值大的情況下，控制所述通信網(wǎng)絡(luò)接口將包括所述數(shù)據(jù)塊和所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本的數(shù)據(jù)修復(fù)請求發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，其特征在于，所述存儲單元具有修復(fù)請求數(shù)據(jù)庫，存儲數(shù)據(jù)識別符、和確定數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊編號，所述存儲單元還具有內(nèi)容緩存器，緩存存儲數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)識別符用于識別被分割為預(yù)定大小、用唯一的編號確定的數(shù)據(jù)塊的集合構(gòu)成的分發(fā)數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值小的情況下，所述控制部檢索所述數(shù)據(jù)修復(fù)信息數(shù)據(jù)庫，判斷是否有所述需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，在所述數(shù)據(jù)修復(fù)信息數(shù)據(jù)庫中存在所述數(shù)據(jù)庫時，將所述數(shù)據(jù)塊向所述客戶機發(fā)送；在所述數(shù)據(jù)修復(fù)信息數(shù)據(jù)庫中沒有所述數(shù)據(jù)塊時，向所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器請求所述數(shù)據(jù)塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)再發(fā)送包括單播發(fā)送和組播發(fā)送，所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本是請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量與每個單播發(fā)送成本的積與組播發(fā)送成本中的較小者。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，其特征在于，在數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量與每個單播發(fā)送成本的積比組播發(fā)送成本小時，通過單播發(fā)送進行數(shù)據(jù)再發(fā)送；在數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量與每個單播發(fā)送成本的積比組播發(fā)送成本大時，通過組播發(fā)送進行數(shù)據(jù)再發(fā)送。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本隨網(wǎng)絡(luò)的使用率和請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量單調(diào)增加。
8. —種數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，包括通信網(wǎng)絡(luò)接口，與通信網(wǎng)絡(luò)連接，與經(jīng)由該網(wǎng)絡(luò)輔助進行數(shù)據(jù)分發(fā)的數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器及接收數(shù)據(jù)的客戶機進行通信；廣播網(wǎng)接口，與廣播網(wǎng)連接，與經(jīng)由所述廣播網(wǎng)接收數(shù)據(jù)的客戶機進行通信；存儲單元，存儲包括所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器的數(shù)據(jù)再發(fā)送成本列表、表示允許廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送的成本的上限值的廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本閾值的數(shù)據(jù)修復(fù)信息；控制部，在所述通信網(wǎng)絡(luò)接口從所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器接收到包括需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊和數(shù)據(jù)再發(fā)送成本的數(shù)據(jù)修復(fù)請求時，根據(jù)所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本列表計算總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本，將所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本與所述廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本進行比較，在所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本大時，通過廣播網(wǎng)向所述客戶機發(fā)送需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，其特征在于，所述控制部在所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本小時，控制所述通信網(wǎng)絡(luò)接口向所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送數(shù)據(jù)修復(fù)請求應(yīng)答，請求所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送所述需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，其特征在于，所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本隨各個區(qū)域的數(shù)據(jù)再發(fā)送成本的均值單調(diào)增加，并與請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機數(shù)量成正比。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，其特征在于，所述控制部接收并統(tǒng)計來自數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器的數(shù)據(jù)再發(fā)送請求，并向數(shù)據(jù)修復(fù)信息數(shù)據(jù)庫記錄各區(qū)域的修復(fù)請求和數(shù)據(jù)再發(fā)送成本。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，其特征在于，所述存儲單元還存儲數(shù)據(jù)識別符、和確定數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)塊編號，所述數(shù)據(jù)識別符用于識別被分割為預(yù)定大小、用唯一的編號確定的數(shù)據(jù)塊的集合構(gòu)成的分發(fā)數(shù)據(jù)。
13. —種數(shù)據(jù)分發(fā)方法，通過數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)向客戶機分發(fā)數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)向客戶機分發(fā)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器在從所述客戶機接收到包括需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)修復(fù)請求時，根據(jù)所述通信網(wǎng)絡(luò)的使用率和請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機的數(shù)量計算數(shù)據(jù)再發(fā)送成本，對所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本與所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值進行比較，在所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值小的情況下，將需要再發(fā)送的所述數(shù)據(jù)塊向所述客戶機發(fā)送，在所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本閾值大的情況下，將包括所述數(shù)據(jù)塊和所述數(shù)據(jù)再發(fā)送成本的數(shù)據(jù)修復(fù)請求發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器在從所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器接收到包括需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊和數(shù)據(jù)再發(fā)送成本的數(shù)據(jù)修復(fù)請求時，計算總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本，將所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本與所述廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本進行比較，在所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本大時，通過廣播網(wǎng)向所述客戶機發(fā)送需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，在所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本比所述廣播網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送成本小時，向所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送數(shù)據(jù)修復(fù)請求應(yīng)答，請求所述數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送所述需要再發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，所述總數(shù)據(jù)再發(fā)送成本隨各個區(qū)域的數(shù)據(jù)再發(fā)送成本的均值單調(diào)增加，并與請求數(shù)據(jù)再發(fā)送的客戶機數(shù)量成正比。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器接收并統(tǒng)計來自數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器的數(shù)據(jù)再發(fā)送請求，并記錄各區(qū)域的修復(fù)請求和數(shù)據(jù)再發(fā)送成本。
全文摘要
本發(fā)明是一種數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)和方法，能夠可靠地組播傳送數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器，通過廣播網(wǎng)絡(luò)向終端發(fā)送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器，接收并處理終端的修復(fù)請求；以及多個客戶機，接收來自廣播網(wǎng)的數(shù)據(jù)，當發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)丟失或損壞時，通過上述通信網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)分發(fā)輔助路由器發(fā)送修復(fù)請求。上述輔助路由器收到客戶機的修復(fù)請求，根據(jù)重傳請求終端數(shù)和網(wǎng)絡(luò)忙閑狀況，計算本地修復(fù)成本，從而決定通過通信網(wǎng)進行本地修復(fù)，還是向數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器發(fā)送修復(fù)請求。當數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)器收到多個輔助路由器的修復(fù)請求，計算出所有區(qū)域進行本地修復(fù)的總成本，并和廣播網(wǎng)修復(fù)成本進行比較，從而決定通過廣播網(wǎng)進行數(shù)據(jù)修復(fù)，還是通知輔助路由器進行本地修復(fù)。
文檔編號H04L1/16GK101729364SQ20081016924
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者吉內(nèi)英也, 呂繼萍, 牛志升, 顧黎 申請人:清華大學;株式會社日立制作所