流數據中繼裝置及相關的無線網關裝置的製作方法
2023-08-04 22:58:56 2
專利名稱：流數據中繼裝置及相關的無線網關裝置的製作方法
技術領域：
本發明有關提供多媒體流服務的技術，尤指一種可提升多媒體流服務品質的流數據中繼裝置及相關的無線網關裝置。
背景技術：
隨著網際網絡連線頻寬的增加，多媒體流服務的應用變的愈來愈普及。用戶申請多媒體流服務時，多媒體流服務業者多半會提供用戶一臺專用的機上盒，以接收多媒體流服務的內容。在許多應用中，多媒體流服務業者會以多播(multicast)傳輸方式來發送多媒體流服務的內容。多媒體流服務業者提供的機上盒必須利用物理的乙太網絡線路來連接網關裝置以便上網，這點常會造成用戶在布線或裝潢上的困擾。此外，有些用戶會使用無線訪問節點 (Wireless AP)來作為其他裝置上網時的網關裝置。因此，有些多媒體流服務業者或用戶會在機上盒的乙太網絡傳輸接口上額外設置一部無線收發模組，使機上盒可通過該無線收發模組與無線訪問節點進行通訊。如此，可使機上盒的擺放位置具有更高的彈性。然而，在一般的無線傳輸環境中，以多播傳輸方式發送多媒體流數據容易出現封包遺失(packet loss)的情況，進而導致多媒體流服務品質惡化、用戶抱怨增加的問題。
發明內容
有鑑於此，如何減輕或解決以上所述相關領域中的多媒體流服務提供機制的缺失，實系迫切需要解決的問題。本說明書提供了一種流數據中繼裝置的實施例，其包含有一射頻模組，用來接收一無線網關裝置以單播傳輸方式發送過來的流數據；一乙太網絡連接模組；以及一控制單元，用來將該流數據以單播傳輸方式通過該乙太網絡連接模組傳送給對應同一多播群組的多個用戶端裝置；其中當該多個用戶端裝置中的一第一用戶端裝置要求退出該多播群組時，該控制單元會通過該射頻模組將該第一用戶端裝置的物理地址傳送給該無線網關裝置。本說明書另提供了一種無線網關裝置的實施例，其包含有一通訊接口，用來接收以多播傳輸方式發送過來且指向一多播群組的流數據；一射頻模組；以及一處理器，用來將該流數據以單播傳輸方式通過該射頻模組發送至與對應該多播群組的多個用戶端裝置相耦接的一流數據中繼裝置；其中當該多個用戶端裝置中的一第一用戶端裝置要求退出該多播群組時，只要該多個用戶端裝置中有任何其他用戶端裝置仍未退出該多播群組，該處理器就會繼續將指向該多播群組的流數據以單播傳輸方式通過該射頻模組發送至該流數據中繼裝置。
圖1是本發明的多媒體流數據傳送裝置的一實施例簡化後的方塊圖。
圖2是本發明的流數據中繼裝置的一實施例圖3是本發明的無線網關裝置的一實施例簡主要元件符號說明100多媒體流數據傳送裝置110無線網關裝置120流數據中繼裝置130網際網絡140多媒體流伺服器150、160、170用戶端裝置210,310射頻模組220控制單元230乙太網絡連接模組240,340睹存模組320處理器330通訊接口
具體實施例方式在說明書及後續的權利要求當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中的技術人員應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。本說明書及後續的權利要求並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的基準。在通篇說明書及後續的權項當中所提及的「包含」為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於...」。請參考圖1，其所描繪的是本發明一實施例的多媒體流數據傳送裝置100簡化後的方塊圖。多媒體流數據傳送裝置100包含有流數據中繼裝置(streaming data relay apparatus) 110以及無線網關裝置(wireless gateway apparatus) 120。流數據中繼裝置 110可耦接於多個用戶端裝置(圖1中繪示用戶端裝置150、160和170為例)，例如機上盒等。「耦接」一詞包含任何直接及間接的連接手段。換言之，流數據中繼裝置110可直接 (包含通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等訊號連接方式)連接於該等用戶端裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電性或訊號連接至該等用戶端裝置。無線網關裝置120則會通過網際網絡130與多媒體流服務業者(例如網絡服務業者或有線電視業者)的多媒體流伺服器140進行通訊，以取得相關的多媒體流服務。圖2是流數據中繼裝置110的一實施例簡化後的功能方塊圖。在本實施例中， 流數據中繼裝置Iio包含射頻模組210、控制單元220、乙太網絡連接模組230以及儲存模組對0。儲存模組240會記錄流數據中繼裝置110耦接的各個用戶端裝置的物理地址 (physical address，例如MAC位址)與所使用的物理通訊埠的對應數據。圖3是無線網關裝置120的一實施例簡化後的功能方塊圖。本實施例中的無線網關裝置120包含射頻模組310、處理器320、通訊接口 330以及儲存模組；340。以下將進一步說明多媒體流數據傳送裝置100的運作方式。每當任何用戶端裝置要參加(join) —特定的多播群組以取得特定的多媒體流內容時，該用戶端裝置可根據一般的多播群組成員資格通訊協議，產生一多播群組成員報告(membership report)訊息，並利用乙太網絡封包將該多播群組成員報告訊息發送給流數據中繼裝置110。前述的多播群組成員資格通訊協議可以用網際網絡群組管理通訊協議(Internet GroupManagement Protocol, IGMP)、多播監聽器發現協議(Multicast ListenerDiscovery, MLD)■白勺十力、|。例如，當用戶端裝置150要參加多播群組GR0UP_1以取得特定的多媒體流內容時， 用戶端裝置150可產生一多播群組成員報告訊息MR_150，並利用乙太網絡封包將多播群組成員報告訊息MR_150發送給流數據中繼裝置110。當流數據中繼裝置110的乙太網絡連接模組230收到用戶端裝置150傳來的多播群組成員報告訊息MR_150後，流數據中繼裝置110的控制單元220會將用戶端裝置150要求參加多播群組GR0UP_1的訊息以及用戶端裝置150的物理地址PHY_150，通過射頻模組 210以無線傳輸方式傳送給無線網關裝置120。在一實施例中，控制單元220會將用戶端裝置150的物理地址PHY_150加入多播群組成員報告訊息MR_150中，以產生一修改後的多播群組成員報告訊息MR_150』。之後，控制單元220再通過射頻模組210將多播群組成員報告訊息MR_150』以無線傳輸方式傳送給無線網關裝置120。實作上，控制單元220可將用戶端裝置150的物理地址PHY_150記錄於多播群組成員報告訊息MR_150』的保留欄位或其他可用欄位，例如末端的欄位中，並在一預定的保留欄位或其他可用欄位中儲存一指示標記，以指示多播群組成員報告訊息MR_150』 中包含有一特定用戶端裝置(在本例中為用戶端裝置150)的物理地址。無線網關裝置120的射頻模組310收到前述的多播群組成員報告訊息MR_150』時， 無線網關裝置120的處理器320會取得流數據中繼裝置110的物理地址PHY_110。在本實施例中，處理器320還會依據多播群組成員報告訊息MR_150』中的指示標記，得知多播群組成員報告訊息MR_150』中還記錄有一用戶端裝置(在本例中為用戶端裝置150)的物理地址。因此，處理器320會得知是用戶端裝置150要參加多播群組GR0UP_1。處理器320會將用戶端裝置150的物理地址PHY_150與多播群組GR0UP_1的對應關係記錄在儲存模組340 中。在另一實施例中，控制單元220會將多播群組成員報告訊息MR_150通過射頻模組210以無線傳輸方式傳送給無線網關裝置120。除此之外，控制單元220還會將用戶端裝置150的物理地址PHY_150連同一指示標記記錄在符合乙太網絡通訊協議的一管理訊框 (action management frame)F_J0IN中，並通過射頻模組210以無線傳輸方式發送給無線網關裝置120。在本實施例中，該指示標記是用來指示對應物理地址PHY_150的用戶端裝置 150是要參加(join)多播群組GR0UP_1。相仿地，無線網關裝置120的射頻模組310收到流數據中繼裝置110傳來的多播群組成員報告訊息MR_150時，無線網關裝置120的處理器320會取得流數據中繼裝置110 的物理地址PHY_110。此外，當射頻模組310收到管理訊框F_J0IN時，處理器320可從管理訊框F_J0IN的內容得知一用戶端裝置(在本例中為用戶端裝置150)的物理地址，並可由管理訊框F_J0IN中的指示標記得知用戶端裝置150是要參加多播群組GR0UP_1。處理器 320會將用戶端裝置150的物理地址PHY_150與多播群組GR0UP_1的對應關係記錄在儲存模組340中。
利用前述方式，無線網關裝置120的處理器320便能通過流數據中繼裝置110的協助，取得用戶端裝置與所參加的多播群組間的對應關係。為方便說明起見，以下假設用戶端裝置150參加了多播群組GR0UP_1，而用戶端裝置160和170兩者都則參加了多播群組 GR0UP_2o當無線網關裝置120的通訊接口 330接收到多媒體流伺服器140以多播傳輸方式傳送過來、且指向(addressed to)多播群組GR0UP_1的流數據STREAM_1時，處理器320 會將流數據STREAM_1改用單播(imicast)傳輸方式通過射頻模組310發送至流數據中繼裝置110。流數據中繼裝置110的射頻模組210收到流數據STREAM_1後，控制單元220會查詢儲存模組MO中記錄的用戶端裝置的物理地址與物理通訊埠的對應數據，將流數據 STREAM_1以單播傳輸方式通過乙太網絡連接模組230傳送給對應多播群組GR0UP_1的用戶端裝置150。當無線網關裝置120的通訊接口 330接收到多媒體流伺服器140以多播傳輸方式傳送過來、且指向多播群組GR0UP_2的流數據STREAM_2時，處理器320會將流數據 STREAM_2改用單播傳輸方式通過射頻模組310發送至流數據中繼裝置110。流數據中繼裝置110的射頻模組210收到流數據STREAM_2後，控制單元220會將流數據STREAM_2以單播傳輸方式通過乙太網絡連接模組230傳送給對應多播群組GR0UP_2的用戶端裝置160和 170。由前述可知，流數據中繼裝置110可用無線傳輸方式接收無線網關裝置120發送的流數據，讓使用者對於無線網關裝置120的擺放位置有更多的彈性，而毋需顧慮與用戶端裝置間的布線問題。此外，無線網關裝置120會將多媒體流伺服器140以多播傳輸方式傳送過來的流數據，改用單播傳輸方式通過無線傳輸手段發送給流數據中繼裝置110。由於單播傳輸方式具有封包重傳機制，可有效減輕或解決流數據在無線傳輸過程中發生封包遺失的問題，進而大幅提升多媒體流服務的品質。每當任何用戶端裝置要退出(leave) —特定的多播群組時，該用戶端裝置可根據前述的多播群組成員資格通訊協議，產生一退出多播群組(leavegroup)訊息，並利用乙太網絡封包將該退出多播群組訊息發送給流數據中繼裝置110。例如，當用戶端裝置160要退出多播群組GR0UP_2時，用戶端裝置160可產生一退出多播群組訊息LG_160，並利用乙太網絡封包將退出多播群組訊息LG_160發送給流數據中繼裝置110。當乙太網絡連接模組230收到用戶端裝置160傳來的退出多播群組訊息LG_160 後，流數據中繼裝置110的控制單元220會將用戶端裝置160要求退出多播群組GR0UP_2 的訊息以及用戶端裝置160的物理地址PHY_160，通過射頻模組210以無線傳輸方式傳送給無線網關裝置120。在一實施例中，控制單元220會將用戶端裝置160的物理地址PHY_160加入退出多播群組訊息LG_160中，以產生一修改後的退出多播群組訊息LG_160』。之後，控制單元 220再通過射頻模組210將退出多播群組訊息LG_160』以無線傳輸方式傳送給無線網關裝置120。實作上，控制單元220可將用戶端裝置160的物理地址PHY_160記錄於退出多播群組訊息LG_160』的保留欄位或其他可用欄位中，例如末端的欄位中，並在一預定的保留欄位或其他可用欄位中儲存一指示標記，以指示退出多播群組訊息LG_160』中包含有一特定用戶端裝置(在本例中為用戶端裝置160)的物理地址。無線網關裝置120的射頻模組310收到前述的退出多播群組訊息LG_160』時，處理器320會取得流數據中繼裝置110的物理地址PHY_110。此外，處理器320還會依據退出多播群組訊息LG_160』中的指示標記，得知退出多播群組訊息LG_160』中還記錄有一用戶端裝置(在本例中為用戶端裝置160)的物理地址。因此，處理器320會得知是用戶端裝置 160要退出多播群組GR0UP_2。處理器320會將用戶端裝置160的物理地址PHY_160與多播群組GR0UP_2的對應關係自儲存模組340中刪除。在另一實施例中，控制單元220會將退出多播群組訊息LG_160通過射頻模組210 以無線傳輸方式傳送給無線網關裝置120。除此之外，控制單元220還會將用戶端裝置160 的物理地址PHY_160連同一指示標記記錄在符合乙太網絡通訊協議的一管理訊框(action management frame) F_LEAVE中，並通過射頻模組210以無線傳輸方式發送給無線網關裝置 120。在本實施例中，該指示標記是用來指示對應物理地址PHY_160的用戶端裝置160是要退出多播群組GR0UP_2。相仿地，無線網關裝置120的射頻模組310收到流數據中繼裝置110傳來的退出多播群組訊息LG_160時，無線網關裝置120的處理器320會取得流數據中繼裝置110的物理地址PHY_110。此外，當射頻模組310收到管理訊框F_LEAVE時，處理器320可從管理訊框F_LEAVE的內容得知一用戶端裝置(在本例中為用戶端裝置160)的物理地址，並可由管理訊框F_LEAVE中的指示標記得知用戶端裝置160是要退出多播群組GR0UP_2。處理器320 會將用戶端裝置160的物理地址PHY_160與多播群組GR0UP_2的對應關係自儲存模組340 中刪除。然而，無線網關裝置120的處理器320會查詢儲存媒體340中儲存的用戶端裝置與所參加的多播群組間的對應關係，並得知用戶端裝置170仍未退出多播群組GR0UP_2。 因此，處理器320會繼續將多媒體流伺服器140以多播傳輸方式傳送過來、且指向多播群組GR0UP_2的流數據STREAM_2，以單播傳輸方式通過射頻模組310發送至流數據中繼裝置 110。流數據中繼裝置110的射頻模組210收到流數據STREAM_2後，控制單元220會將流數據STREAM_2以單播傳輸方式通過乙太網絡連接模組230傳送給仍對應多播群組GR0UP_2 的用戶端裝置170。每當無線網關裝置120收到一特定用戶端裝置要退出一特定多播群組的通知時， 無線網關裝置120的處理器320便會檢查儲存媒體340中所記錄的用戶端裝置與所參加的多播群組間的對應關係，來判斷是否有其他與流數據中繼裝置110耦接的用戶端裝置仍未退出該特定多播群組。只要與流數據中繼裝置110耦接的用戶端裝置中，有任何其他用戶端裝置(例如用戶端裝置170)仍未退出該特定多播群組，處理器320就會繼續將指向該特定多播群組的流數據以單播傳輸方式發送給流數據中繼裝置110。相對地，若原先參加該特定多播群組的多個用戶端裝置皆退出該特定多播群組， 則處理器320會停止將指向該特定多播群組的流數據發送至流數據中繼裝置110。由前述可知，當參加同一多播群組的多個用戶端裝置中的部分用戶端裝置退出該多播群組時，不會影響到無線網關裝置120以單播傳輸方式將對應該多播群組的流數據發送給流數據中繼裝置110的動作。因此，其他未退出該多播群組的用戶端裝置所收到的多
7媒體流服務並不會有所中斷。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種流數據中繼裝置，其包含有一射頻模組，用來接收一無線網關裝置以單播傳輸方式發送過來的流數據；一乙太網絡連接模組；以及一控制單元，用來將該流數據以單播傳輸方式通過該乙太網絡連接模組傳送給對應同一多播群組的多個用戶端裝置；其中當該多個用戶端裝置中的一第一用戶端裝置要求退出該多播群組時，該控制單元會通過該射頻模組將該第一用戶端裝置的物理地址以無線傳輸方式傳送給該無線網關裝置。
2.如權利要求1所述的流數據中繼裝置，其中該控制單元會將該第一用戶端裝置的物理地址記錄在一退出多播群組訊息中，並通過該射頻模組以無線傳輸方式發送給該無線網關裝置。
3.如權利要求2所述的流數據中繼裝置，其中該第一用戶端裝置的物理地址是附加在該退出多播群組訊息的末端。
4.如權利要求1所述的流數據中繼裝置，其中該控制單元會將該第一用戶端裝置的物理地址記錄在符合乙太網絡通訊協議的一管理訊框中，並通過該射頻模組以無線傳輸方式發送給該無線網關裝置。
5.如權利要求1所述的流數據中繼裝置，其中當該第一用戶端裝置要求參加該多播群組時，該控制單元會將該第一用戶端裝置的物理地址記錄在一多播群組成員報告訊息中， 並通過該射頻模組以無線傳輸方式發送給該無線網關裝置。
6.如權利要求1所述的流數據中繼裝置，其中當該第一用戶端裝置要求參加該多播群組時，該控制單元會將該第一用戶端裝置的物理地址記錄在符乙太網絡通訊協議的一管理訊框中，並通過該射頻模組以無線傳輸方式發送給該無線網關裝置。
7.一種無線網關裝置，其包含有一通訊接口，用來接收以多播傳輸方式發送過來且指向一多播群組的流數據；一射頻模組；以及一處理器，用來將該流數據以單播傳輸方式通過該射頻模組發送至與對應該多播群組的多個用戶端裝置相耦接的一流數據中繼裝置；其中當該多個用戶端裝置中的一第一用戶端裝置要求退出該多播群組時，只要該多個用戶端裝置中有任何其他用戶端裝置仍未退出該多播群組，該處理器就會繼續將指向該多播群組的流數據以單播傳輸方式通過該射頻模組發送至該流數據中繼裝置。
8.如權利要求7所述的無線網關裝置，其中若該多個用戶端裝置皆退出該多播群組， 則該處理器會停止將指向該多播群組的流數據發送至該流數據中繼裝置。
9.如權利要求7所述的無線網關裝置，其中該射頻模組會接收該流數據中繼裝置所傳來，包含該用戶端裝置的物理地址且符合乙太網絡通訊協議的一管理訊框。
10.如權利要求7所述的無線網關裝置，其中該射頻模組會接收該流數據中繼裝置所傳來，包含該用戶端裝置的物理地址的一退出多播群組訊息。
全文摘要
本發明提出的流數據中繼裝置的一實施例包含有一射頻模組，用來接收一無線網關裝置以單播傳輸方式發送過來的流數據；一乙太網絡連接模組；以及一控制單元，用來將該流數據以單播傳輸方式通過該乙太網絡連接模組傳送給對應同一多播群組的多個用戶端裝置；其中當該多個用戶端裝置中的一第一用戶端裝置要求退出該多播群組時，該控制單元會通過該射頻模組將該第一用戶端裝置的物理地址以無線傳輸方式傳送給該無線網關裝置。由於流數據中繼裝置可用無線傳輸方式接收無線網關裝置發送過來的流數據，讓使用者對於無線網關裝置的擺放位置有更多的彈性。
文檔編號H04W88/16GK102209300SQ20101013542
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者方燦森, 沈宗億, 賴仲秋 申請人:正文科技股份有限公司