用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法
2023-06-09 03:19:21 1
專利名稱：用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法
技術領域：
本發明可應用於通信網、數字廣播網、網際網路領域，是一種利用多種通信、數字廣播系統進行聯合數據信息傳輸的技術。
背景技術：
廣播網、蜂窩網、無線網際網路是現代社會中的三大網絡系統。
近年來，數字廣播網技術已經逐漸成熟，各國標準已經或者即將確定(例如地面數位電視傳輸標準DVB-T、DMB-T等)，部分地區已經開通了數字廣播網絡，但其運行模式沒有變化，依舊是通過廣播網絡傳輸音頻和視頻信號，用戶使用專用接收機(例如收音機、電視機等)接收信號。在廣播網中所承載的信息內容、信息發送時間等基本上由運營商完全決定，用戶根據運營商提供的「節目安排表」在指定的時間進行信息接收，並且是所有用戶共享相同的信息。極少數地區試行了「電視點播」服務，但其內容仍限於傳統電臺電視廣播節目(一般為電影、音樂MTV等)，覆蓋範圍較小(一般僅限於酒店、特定住宅小區內部等)。數字廣播網具有單向傳輸、數據傳輸速率較高、信息多人共享、用戶獲取信息成本低廉等特點。
蜂窩通信網在最近二十年獲得迅速發展，以GSM、CDMA-IS95為技術核心的第二代蜂窩通信系統(又稱2G)已經遍布世界各地，同時第三代移動通信網(又稱3G)也進入商用發展時期。蜂窩移動通信網主要以話音通信為主，以數據通信為輔，其數據傳輸速率較低(在未來3G商用系統中一般支持到2Mbps)。在蜂窩通信網中，信息的內容及傳輸時間等完全由用戶自主確定。蜂窩移動通信網具有雙向可靠實時傳輸、數據率較低、信息用戶獨享、電路交換模式、信息傳輸成本較高等特點。
網際網路的發展深刻影響甚至改變著人們的生活。隨著網絡設備成本的不斷降低和網絡接入技術的成熟(例如ADSL、WiFi等)網際網路規模迅速擴大，同時為人們提供了類型更為豐富的、爆炸式增長的信息。由此也帶來了新的服務模式和新的商業模式，例如網絡服務商(ADSL接入服務、信息存儲及發布服務商等)、信息服務商(多媒體信息點播下載的網站等)。特別的，隨著語音壓縮及視頻壓縮技術的發展，使得諸如VoIP、在線影視等業務形式出現在網際網路上，這與傳統通信網、廣播網所承載的業務呈現競爭關係。但由於網際網路的「免費」特徵，其商業模式並不完善，這導致信息的製作者(包括傳統廣播電視節目的製作者等)仍很少通過網際網路發表傳輸其作品，因此網際網路尚無法撼動傳統通信網和廣播網的地位。網際網路具有信息量巨大、實時傳輸質量不可靠、包交換模式、信息傳輸成本較低等特點。
網際網路遵循「伺服器/客戶端」或者「端到端」的信息組織模式，並且以「伺服器/客戶端」模式為主，其基本特徵在於伺服器完成信息的發布和存儲，客戶端主動搜索並獲取所需信息；「端到端」則是多個用戶在互連網上建立虛擬連接後，進行信息交換。這種信息組織模式，「信息搜索」成為網際網路發展中的重要技術，其基本核心思想是通過關鍵字、語義相關性等構建網絡資源庫索引，依據用戶提供的「關鍵字」搜索網絡上相關信息資源。
本發明給出了一種智能個人媒體服務系統的設計與實現方法，同時給出其具體的應用方法。其基本思想在於依託廣播網、通信網和網際網路技術，基於新型的系統架構及信息組織形式，智能的為用戶提供信息服務。其核心技術體現在用戶終端和系統中央伺服器設計兩個方面。
發明內容
本發明的目的是充分挖掘廣播網、通信網、網際網路等系統的優勢，利用廣播技術所提供的低成本的下行傳輸信道、通信技術的雙向高可靠實時傳輸信道、網際網路和廣播網豐富的多媒體信息資源，並利用高效智能的信息管理技術，構建新型的個人媒體服務系統架構，為用戶提供更為方便、低廉、豐富的媒體信息服務。
本發明的特徵在於所述系統由鑑權認證計費伺服器、信息分發管理伺服器、下行廣播網、網際網路、通信網以及具有接入網際網路系統接口及功能的用戶終端構成，所述方法依次會有以下步驟步驟1、初始化在用戶端裝入用戶端軟體，完成包含人機接口、鑑權、認證、計費、信息搜索、信息接收及管理以及信息顯示在內的工作；在鑑權認證伺服器裝入鑑權認證計費服務軟體，完成包含鑑權、認證、計費、用戶點播信息傳輸在內的工作；在信息分發管理伺服器裝入信息分發管理軟體，實現包含獲取信息、存儲、調度信息發送頻道、發送時隙在內的資源調度工作，同時完成向系統伺服器提供系統網絡管理服務的工作；步驟2用戶在離線時通過通信網中的中低速雙向通信網信道向鑑權認證計費伺服器發送鑑權認證請求；鑑權認證計費伺服器響應用戶終端請求，完成用戶登陸操作；步驟3用戶在線時，判斷廣播網的高速下行廣播信道是否發送了由信息分發管理伺服器發來的新信息資源列表；步驟4若用戶在步驟3中收到了新信息資源列表，便更新用戶端本地的網絡信息資源列表；步驟5若用戶未收到新信息資源列表，便在本地的網絡信息資源列表和可能的網際網路或者其他能提供信息資源的網絡上進行信息搜索；
步驟6用戶通過通信網的中低速雙向通信網信道向鑑權認證計費伺服器發送信息搜索結果進行登記；步驟7鑑權認證計費伺服器在收到步驟6由用戶發來的信息搜索結果後，向信息分發管理伺服器發送用戶的需求信息；步驟8信息分發管理伺服器在收到步驟7發來的用戶的需求信息，把準備好的信息調度方案通過廣播網下行公共廣播信道通知用戶，同時向鑑權認證計費伺服器發出計費項登記請求；步驟9用戶在收到步驟8發出的信息調度方案後，在該方案指示的廣播網高速下行廣播信道接收所需信息，並通過通信網的中低速雙向通信網通道向鑑權認證伺服器進行確認；步驟10鑑權認證伺服器在收到步驟9發來的確認消息後，進行計費控制。
所述的信息分發管理伺服器所執行的資源調度方法還包含對基於用戶的等級、用戶點播信息所支付的費用、用戶點播的內容、相同內容的點播用戶數目、相同內容的點播先後時間順序、點播內容的數據量、下行廣播信道的空閒狀態進行聯合調度。
其調度方法如下(1)將所有當前等待播放的資源內容進行發送優先權的排序，並按照資源內容的排列順序，編制「信息調度方案」，依次進行資源內容的發送；(2)資源內容的發送優先權的排序依據包括a)信息分發管理伺服器計算當前點播任一內容的用戶數量，當前點播此內容的用戶數量越多，則此內容的發送優先權越高；b)從信息分發管理伺服器收到某一用戶點播某一內容的請求開始計時，到當前排序時間為止，記為此用戶對這一內容的點播等待時間；將點播同一內容的所有用戶的點播等待時間的算術平均值記為這一內容的平均等待時間，平均等待時間越長，則這一內容的發送優先權越高；c)系統可定義N個用戶等級(N是大於或等於1的自然數)，並給每個用戶賦予一個用戶等級；當用戶點播某一內容時，信息分發管理伺服器將當前點播同一內容的用戶等級進行記錄並計算這些用戶的用戶等級的算術平均值，記為這一內容的平均用戶等級，平均用戶等級越高，此內容的發送優先權越高；d)用戶在點播某一內容時，可同時提供為獲取此內容所願意支付的費用，信息分發管理伺服器將當前點播同一內容的用戶所願意支付的費用進行累加，記為這一內容的點播累計費用，點播累計費用越高，則這一內容的發送優先權越高；在進行內容的發送優先權排序時，可採用上述a)、b)、c)、d)任意一種方案進行排序，
也可以採用其中的某些方案的組合進行排序。
所述的信息分發管理伺服器的收費方法是綜合包含大量用戶的信息內容點播需要、用戶對信息獲取的時限需求、可能的用戶優先級別、用戶對此信息將支付的費用在內的因素，進行統一的信息發送安排，再利用廣播信道把信息發送給具有相同信息點播需求的多個用戶。
本發明整合了廣播網、通信網、網際網路的技術及現有的系統體制，在無需重新大規模鋪設網絡的條件下即可實現對用戶的廉價的、高效的媒體信息服務。本發明通過用戶的終端本地信息搜索實現了對用戶所需信息的有效定位；通過雙向通信網實現了用戶信息、計費信息等系統控制信息的及時、安全、可靠傳輸；通過廉價的下行廣播網實現了信息內容的低成本傳輸。
圖1、智能個人媒體服務系統架構示意圖。
圖2媒體信息服務程序流程圖。
具體實現方式●本發明的基本系統設計和實現系統特徵包括1)系統用戶終端設備配備有下述廣播系統中的一種或者多種接收器，同時配備有下述通信系統中的一種或者多種收發通信埠。這裡所指的「廣播系統」包括但不限於有線數字廣播系統、無線數字廣播系統。這裡所指的「通信系統」包括但不限於蜂窩移動通信網(包括但不限於GSM、基於IS95的CDMA、HSDPA、WCDMA、CDMA1x、cdma2000、TD-SCDMA等網絡)、有線電話網、PHS網絡、基於無線區域網系統的通信網絡、衛星通信網等。
2)系統用戶終端設備具備接入網際網路系統的接口及功能，這裡所指的「接入網際網路系統的接口」包括但不限於乙太網接口、ADSL接口、無線區域網網卡、電話線撥號接入模塊、GPRS接入模塊、HSDPA接入模塊、CDMA1x接入模塊等接入方式所需的接口硬體，以及各種接入方式所對應的相應輔助應用程式、軟體、驅動等。
3)系統構架如圖1所示。系統由「鑑權認證計費伺服器」、「信息分發管理伺服器」、「用戶終端」和下行廣播網、通信網、網際網路等部分組成。其中廣播網包括必要的廣播網設備和部分或者全部廣播信道。通信網包括必要的通信網設備和部分或者全部通信信道。網際網路是指已有的或者未來不斷發展的網際網路，也可能包括部分內部信息網等可提供信息資源的網絡。
4)本系統中下行廣播信道分為若干「下行公共廣播信道」和若干「高速下行數據廣播信道」。
5)用戶通過雙向通信信道，與「鑑權認證計費伺服器」建立連接，完成用戶的鑑權認證。「信息分發管理伺服器」利用公共下行廣播信道發送其所能提供的「廣播信息資源列表」，用戶在終端上執行信息搜索，在「廣播信息資源列表」及網際網路範圍內搜索感興趣的信息。用戶通過雙向通信信道點播所需的信息資源，「鑑權認證計費伺服器」對用戶的信息點播需求進行登記後發送給「信息分發管理伺服器」，由「信息分發管理伺服器」完成統一的信息內容調度及發送頻道、發送時間等資源調度，並通過公共下行廣播信道周期性的發布具體信息發布的頻道及時間調度方案，並根據這一調度方案在下行數據廣播信息將用戶所需信息發送給用戶，同時與「信息分發管理伺服器」完成對用戶點播信息發送的確認及計費。如圖2所示。
6)在「用戶終端」運行有「用戶端軟體」，可以提供方便的人機接口，實現鑑權、認證、計費、信息搜索、信息接收及管理、信息顯示等用戶端功能。在「鑑權認證計費伺服器」運行有「鑑權認證計費服務軟體」，可以實現鑑權、認證、計費、用戶點播信息傳輸等功能，並可提供對系統管理員的進行所需的系統網絡管理功能。在「信息分發管理伺服器」運行有「信息分發管理服務軟體」，可實現信息的獲取、存儲、調度、信息發送頻道、發送時隙等資源的調度管理的功能，並可提供對系統管理員的進行所需的系統網絡管理功能。
7)上述在用戶終端上所執行的「信息搜索」的方法包括但不限於基於文本關鍵字的搜索方法。
8)上述由信息分發管理伺服器所執行的「信息內容調度及發送頻道、發送時間等資源調度」的方法包括但不限於基於用戶的等級、用戶點播信息所支付的費用、用戶點播信息的內容、相同內容的點播用戶數目、相同內容的點播先後時間順序、點播內容的數據量、下行廣播信道的空閒狀態等進行聯合調度。
9)本發明給出的媒體服務系統的收費機制核心在於當用戶根據其喜好進行信息點播後，系統「信息分發管理伺服器」將綜合大量用戶的信息內容點播需求、用戶對信息獲取的時限要求、以及可能的用戶級別、用戶對此信息可支付的費用等因素，進行統一的信息發送安排，利用廣播信道將信息發送給具有相同信息點播需求的多個用戶。例如當在某一段時間內(可能是幾個小時、或者更長、更短的時間內)，有多個用戶點播相同的信息，系統將根據用戶提出的獲取這一信息的時限要求，確定信息發送的時間以及對應的費用。例如當用戶要求立刻獲取信息時，其費用則較高；當用戶要求普通的當多個用戶要求相同的信息時，則費用由多個用戶共同承擔，進而對單個用戶而言獲取這一信息所支付的費用則較低。整體而言，在本發明給出的媒體服務系統可實現對用戶而言更為低廉的信息獲取服務。相對於傳統的網絡，傳統電信蜂窩或者有線通信網絡中，用戶對網絡傳輸資源(例如網絡帶寬等)獨佔、用戶對所傳輸的信息獨佔，因此用戶獲取信息的費用昂貴；傳統的網際網路中，所有用戶共享網絡傳輸資源、用戶對所傳輸的信息獨佔，因此用戶獲取信息的費用便宜。本發明提出的媒體服務系統實現了用戶共享網絡傳輸資源(採用廣播信道)、並且部分用戶共享所傳輸的信息(具有共同信息點播需求的用戶可在同一信道上同時接收所需信息，此外公共廣播信息則由全體用戶共享)，因此用戶獲取信息的費用更為低廉。
10)本發明中所述的軟體、軟體模塊等可以使用諸如C、Java、C#之類的在軟體領域已知的程式語言來編寫。
11)本發明所述的軟體、軟體模塊等可以在包括個人計算機、工作站或者其他已知的專用設備上運行，支持在蘋果OS X、Microsoft Windows系列、Linux等作業系統上運行，進一步的可能支持在Microsoft Windows CE、Symbian系列等嵌入式作業系統中運行，可能運行於Java所支持的其他作業系統中。
12)本發明中所述的「鑑權認證計費伺服器」、「信息分發管理伺服器」、「用戶終端」等的硬體包括但不限於已知的大型機、工作站、個人計算機、可攜式筆記本電腦、PDA、智慧型手機、或者其他專用設備。
13)本發明中所涉及的下行廣播信道系統包括已知的數字廣播系統，也可能是包括了其他中繼轉發設備的同樣具有下行數字廣播能力的系統，例如小區有線數字廣播系統等。
14)本發明中所涉及的雙向通信信道系統包括已知的雙向固定或者移動通信系統，也可能是其他同樣具有雙向通信能力的系統，例如內部專用通信網系統等。
15)本發明給出的信息通信系統中，信息內容的來源包括但不限於傳統電臺、電視臺所廣播的節目內容、網際網路上共享的數據信息、人和信息自由提供商所提供的信息等，其中可能包括電臺節目、電視節目、電影、遊戲、多媒體信息、文本信息等。
在配備有通信網接口、數字廣播接收接口並具備連接網際網路能力的終端設備上裝配運行本系統的「用戶端軟體」。設立「鑑權認證計費伺服器」和「信息分發管理伺服器」，並與相應的數字廣播網、通信網、以及可能的網際網路相連，為用戶提供媒體信息服務。
本發明所給出的個人媒體服務系統可以依託現有的數字廣播網絡、通信網絡、網際網路進行工作，亦可依託任何其他的單向數字廣播系統、雙向通信系統和可提供信息資源內容的其他網絡或者系統而進行工作。
權利要求
1.用智能個人媒體服務系統進行的聯合數據信息傳輸的方法，其特徵在於所述系統由鑑權認證計費伺服器、信息分發管理伺服器、下行廣播網、網際網路、通信網以及具有接入網際網路系統接口及功能的用戶終端構成，所述方法依次含有以下步驟步驟1、初始化在用戶端裝入用戶端軟體，完成包含人機接口、鑑權、認證、計費、信息搜索、信息接收及管理以及信息顯示在內的工作；在鑑權認證伺服器裝入鑑權認證計費服務軟體，完成包含鑑權、認證、計費、用戶點播信息傳輸在內的工作；在信息分發管理伺服器裝入信息分發管理軟體，實現包含獲取信息、存儲、調度信息發送頻道、發送時隙在內的資源調度工作，同時完成向系統伺服器提供系統網絡管理服務的工作；步驟2用戶在離線時通過通信網中的中低速雙向通信網信道向鑑權認證計費伺服器發送鑑權認證請求；鑑權認證計費伺服器響應用戶終端請求，完成用戶登陸操作；步驟3用戶在線時，判斷廣播網的高速下行廣播信道是否發送了由信息分發管理伺服器發來的新信息資源列表；步驟4若用戶在步驟3中收到了新信息資源列表，便更新用戶端本地的網絡信息資源列表；步驟5若用戶未收到新信息資源列表，便在本地的網絡信息資源列表和可能的網際網路或者其他能提供信息資源的網絡上進行信息搜索；步驟6用戶通過通信網的中低速雙向通信網信道向鑑權認證計費伺服器發送信息搜索結果進行登記；步驟7鑑權認證計費伺服器在收到步驟6由用戶發來的信息搜索結果後，向信息分發管理伺服器發送用戶的需求信息；步驟8信息分發管理伺服器在收到步驟7發來的用戶的需求信息，把準備好的信息調度方案通過廣播網下行公共廣播信道通知用戶，同時向鑑權認證計費伺服器發出計費項登記請求；步驟9用戶在收到步驟8發出的信息調度方案後，在該方案指示的廣播網高速下行廣播信道接收所需信息，並通過通信網的中低速雙向通信網通道向鑑權認證伺服器進行確認；步驟10鑑權認證伺服器在收到步驟9發來的確認消息後，進行計費控制。
2.根據權利要求1所述的用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法，其特徵在於所述的信息分發管理伺服器所執行的資源調度方法還包含對基於用戶的等級、用戶點播信息所支付的費用、用戶點播的內容、相同內容的點播用戶數目、相同內容的點播先後時間順序、點播內容的數據量、下行廣播信道的空閒狀態進行聯合調度。
3.根據權利要求1所述的用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法，其特徵在於，所述的信息分發管理伺服器的收費方法是綜合包含大量用戶的信息內容點播需要、用戶對信息獲取的時限需求、可能的用戶優先級別、用戶對此信息將支付的費用在內的因素，進行統一的信息發送安排，再利用廣播信道把信息發送給具有相同信息點播需求的多個用戶。
4.根據權利要求1所述的用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法，其特徵在於所述鑑權認證計費伺服器、信息分發管理伺服器還包含大型機、或工作站、或個人計算機、或可攜式筆記本電腦、或PDA、或智慧型手機、或其他專用設備。
5.根據權利要求1所述的用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法，其特徵在於所述的下行廣播信道系統還包含小區有線數字廣播系統在內的其他中繼轉發設備在內具有下行數字廣播能力的系統。
6.根據權利要求1所述的用智能個人媒體服務系統進行聯合數據信息傳輸的方法，其特徵在於所述的雙向通信系統還包含內部專用通信網系統在內的其他同樣具有雙向通信能力的系統。
全文摘要
本發明屬於利用多種通訊、數字廣播系統進行聯合數據信息傳輸技術領域，本發明的特徵在於，設定一個鑑權認證計費伺服器和一個信息分發管理伺服器，在用戶通過通信網的中低速雙向通信網信道向鑑權認證計費伺服器請求鑑權通過後，便在網際網路或者廣播網高速下行廣播信道從信息分發管理伺服器傳來的信息中檢索，並通過所述中低速雙向通信網信道發送信息需求，信息分發管理伺服器從鑑權認證計費伺服器中收到用戶信息需求後，便進行信息準備並把調度方案通過下行公共廣播信道通知用戶，同時在鑑權認證計費伺服器中進行計費控制。本發明在無需重新大規模鋪設網絡條件下可提供廉價、高速的媒體信息服務。
文檔編號H04M11/00GK1992598SQ20061016768
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月22日 優先權日2005年12月31日
發明者鍾曉峰, 楊林, 趙明, 李雲洲, 周世東, 許希斌, 粟欣, 肖立民, 王京 申請人:清華大學