專利名稱：一種多信道同步傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)字家庭的領域，特別是涉及數(shù)字家庭網絡設備多信道同步傳 輸數(shù)據(jù)的方法。
背景技術：
21世紀是信息時代，隨著信息化的發(fā)展每個人、每間公司、每個組織等 每天有大量的信息處理需要處理，同時又不斷的生成新的信息。隨著通信技術 的不斷發(fā)展，使得局域網的組網方式越來越靈活，包括有線傳輸，以及各種無 線通信方式如Ethernet、 WiFi、 UWB、 Bluetooth、 Infrared等， 一方面網絡辦 公設備為了更好實現(xiàn)與外部設備的數(shù)據(jù)連接，通常都提供多種通信的數(shù)據(jù)接 口，以滿足不同的應用場景的數(shù)據(jù)通信需求，另一方面，隨著信息量的不斷增 長，人們對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫笤絹碓礁撸灾劣诿恳环N數(shù)據(jù)傳輸方式都在不 斷的升級，數(shù)據(jù)傳輸速率在不斷提高，如USBl.O、 USBl.l、 USB2.0等多種升 級版本的出現(xiàn)，都是以滿足人們快速傳輸大量數(shù)據(jù)的需求。不同的信道有著不同的帶寬和物理特性，以及各自不同的報文格式，傳輸 參數(shù)要求等，但是它們的本質都是供各類不同的設備相互通訊，傳輸數(shù)據(jù)，交 換信息。如果在物理層把各種信道的信息轉換則需要專門的硬件，隨著互聯(lián)互 通技術發(fā)展，家用電器及辦公設備基本能支持無線通訊網和電力網的數(shù)據(jù)傳 輸?，F(xiàn)在大部分信息家電都配備操作系統(tǒng)，而且操作系統(tǒng)由驅動程序支持，可 以同時控制系統(tǒng)中處于不同信道的硬件，從而在操作系統(tǒng)層面的不同信道傳送 數(shù)據(jù)就不需要特殊的硬件支持了 。
因此，在信息交換需求不斷發(fā)展的今天，人們一方面需要設備以不同的數(shù) 據(jù)傳輸方式滿足不同的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境，又希望數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣炔粩嗵岣?，提?一種實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)姆椒ǎ饶軐崿F(xiàn)對網絡設備通信資源的有效利用，又 能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蕦嵱斜匾０l(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種實現(xiàn)多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法。 本發(fā)明解決技術問題的技術方案提供的一種數(shù)據(jù)多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟建立客戶端與服務器端數(shù)據(jù)連接，獲取服務器端的數(shù)據(jù) 傳送服務的服務描述報文；客戶端發(fā)出調用服務器端的數(shù)據(jù)傳送服務請求；服 務器端執(zhí)行空閑信道檢測，通過多個通道同時發(fā)送數(shù)據(jù)；客戶端從多個信道同 時接收數(shù)據(jù)。更進一步的是本發(fā)明多信道同步傳輸?shù)姆椒ǚ掌鞫藢θ萘枯^大的單個 文件進一步包括文件分割功能，客戶端對從多個信道接收的分片文件重組。本發(fā)明提供一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包括，服務器端、客戶端及建 立服務器端與客戶端之間數(shù)據(jù)連接的協(xié)議棧，其中服務器端進一步包括空閑 信道檢測模塊，負責服務器端與客戶端之間的空閑信道的檢測，文件分割模塊， 負責把容量較大的文件按設定的要求分割成多個數(shù)據(jù)塊，傳輸信道分配^f莫塊， 負責把分割好的數(shù)據(jù)塊分配至相應的數(shù)據(jù)傳輸信道，數(shù)據(jù)傳送模塊，將數(shù)據(jù)塊 通過多個信道同步傳輸給客戶端；客戶端進一步包括傳輸信道分配模塊，根 據(jù)服務器端確定的傳輸信道在客戶端分配數(shù)據(jù)接收信道，數(shù)據(jù)接收模塊，負責 從不同的信道接收數(shù)據(jù)塊，文件重組模塊，將從多個信道接收到的數(shù)據(jù)塊重組 還原為原文件。 基于IGRS協(xié)議的多信道帶寬共享技術就是在操作系統(tǒng)的軟件層面上實現(xiàn) 多信道同步傳輸數(shù)據(jù)，它不需要額外的硬件負責信道的信息轉換，只要運行 IGRS協(xié)議的硬件設備具有相應信道的接口，操作系統(tǒng)能夠訪問這些接口就可 以實現(xiàn)多信道共享帶寬。從而大大的節(jié)省了硬件成本，降低了系統(tǒng)開發(fā)的復雜 性。


圖1是本發(fā)明基于IGRS協(xié)議多信道同步傳輸數(shù)據(jù)原理圖；圖2是本發(fā)明空閑信道檢測示意圖；圖3是本發(fā)明文件分割示意圖；圖4是本發(fā)明多信道傳輸數(shù)據(jù)示意圖；圖5是本發(fā)明多信道邀:據(jù)接收示意圖；圖6是本發(fā)明文件重組示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明提供的一種多信道同步傳輸?shù)姆椒ㄊ峭ㄟ^IGRS協(xié)議實現(xiàn)服務器端 與客戶端之間的數(shù)據(jù)在不同信道間同時傳輸，從而有效的提高數(shù)據(jù)的傳輸速 度。利用IGRS協(xié)議實現(xiàn)多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的實現(xiàn)過程如下請參閱圖1所示的基于IGRS協(xié)議多信道同步傳輸凝:據(jù)原理圖，開發(fā)基于 IGRS協(xié)議的多通道數(shù)據(jù)同步傳送服務主要包括通過IGRS協(xié)議棧30建立數(shù)據(jù) 服務器端10與客戶端20之間的數(shù)據(jù)連接，服務器端10的數(shù)據(jù)傳送服務包括 空閑信道檢測模塊12負責服務器端10與客戶端20之間的空閑數(shù)據(jù)信道的檢 測；文件分割模塊14負責把容量較大的文件按設定的要求分割成多個數(shù)據(jù)塊； 傳輸信道分配模塊16負責把分割好的數(shù)據(jù)塊分配至相應的數(shù)據(jù)傳輸信道；最
后通過數(shù)據(jù)傳送模塊16將多個數(shù)據(jù)塊通過多信道同步傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o客戶 端20?？蛻舳?0的數(shù)據(jù)接收模塊22負責從不同的信道接收數(shù)據(jù)塊，再經文 件重組模塊24重新組合，形成一個完整的文件。為了對本發(fā)明的技術方案有更清楚說明，下面對本發(fā)明的技術方案進行更 詳細描述，服務器端的數(shù)據(jù)傳送服務包括的功能主要有信道空閑偵測、文件 分割、傳輸信道分配、多信道傳送數(shù)據(jù)。請參閱圖2所示的空閑信道檢測示意圖，服務器端的信道空閑偵測功能是 服務器探測當前有多少個信道能夠為文件傳輸服務。當發(fā)現(xiàn)有兩個或兩個以上 的信道空閑時，服務器端的文件傳輸服務就可以把空閑的信道都利用上，以加 快文件傳輸?shù)乃俣??？臻e信道偵察主要是根據(jù)信道的QoS ( Quality of Service ) 參數(shù)來確定的。服務器端通過向操作系統(tǒng)進行系統(tǒng)調用，啟動當前所有信道的 QoS,如果發(fā)現(xiàn)當前信道的QoS能夠滿足傳送文件的要求，服務器端就啟動該 信道進行數(shù)據(jù)傳送。無論是服務器端或客戶端，在不同信道傳送和接收數(shù)據(jù)的 時候是通過不同的線程傳送和接收數(shù)據(jù)的。因此實現(xiàn)基于IGRS協(xié)議的多信道 同步傳輸數(shù)據(jù)的技術需要有支持多線程的操作系統(tǒng)支持。當然，在同一信道的 數(shù)據(jù)傳送也可以使用多線程。請參閱圖3所示的文件分割示意圖，服務器端的文件分割功能是為了滿足 傳送單個大文件容量的文件服務的。例如一些視頻文件，數(shù)據(jù)庫文件等，它們 的文件大小通常都達到上GB。文件分割功能主要是把這些大文件容量的文件 分割成幾塊適合在不同信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊，這樣，當4企測到其他信道空閑的時 候就通過這些空閑信道傳送分割的數(shù)據(jù)塊。文件的劃分原則主要是考慮平衡主 信道的帶寬、空閑信道的帶寬、文件的總容量、傳輸線程的數(shù)量、文件傳送的 優(yōu)先級別等方面的參數(shù)，按照需要進行劃分。在主信道上傳輸?shù)奈募制笮『驮诳臻e信道傳輸?shù)奈募制扔谥餍诺篮涂臻e信道的帶寬比。如果主信道帶寬為空閑信道帶寬的2倍，則在主信道傳輸?shù)奈募制笮∈窃诳臻e信道傳 輸?shù)奈募制笮〉?倍。當文件總容量比較大的時候，如果服務器端和客戶 端的文件傳送服務支持同一信道多線程傳送，則文件分片的數(shù)目要比服務器端 和客戶端的文件傳送服務不支持同一信道多線程傳送要多。這樣更能讓多線程 同時啟動，發(fā)送不同的文件分片。當文件傳送的優(yōu)先及比較高，而系統(tǒng)又服務 器端和客戶端都支持同一信道多線程傳送的時候，文件分片相對會多一些。對 文件進行分片時不同的分片帶有不同的ID,以便在客戶端把文件重組時候能 夠正確的把分片連接起來。分片的ID是文件所在的路徑、文件名、本分片相 對文件頭的偏移量。這樣就能夠在一個系統(tǒng)內唯一表示一個分片。在通過不同 的信道傳送文件分片的時候，文件分片的ID首先傳送。讓客戶端可以知道本 分片的信息。如果要傳送的文件數(shù)比較多，總容量比較大但是單個文件容量比 較小的時候就不需要對這些文件進行分片，直接把單個文件通過空閑的信道傳 送。服務器端的傳輸信道分配模塊16會每一個數(shù)據(jù)塊大小確定的各自的傳輸 信道、傳輸信道分配的發(fā)送線程數(shù)、傳送優(yōu)先級等參賽，在相應的信道分配好 發(fā)送數(shù)據(jù)的線程，將數(shù)發(fā)向客戶端。請參閱圖4多信道傳輸數(shù)據(jù)示意圖，服務器端的多信道傳輸數(shù)據(jù)就是利用 空閑信道的帶寬，進行數(shù)據(jù)的傳輸。當服務器端的信道空閑偵測完成后，服務 器端就通過IGRS協(xié)議通知客戶端現(xiàn)在可用信道的信息，通知客戶端在相應的 空閑信道等待數(shù)據(jù)。服務器端和客戶端商定使用空閑信道的交換信息都是通過 IGRS協(xié)議棧進行的。當服務器端發(fā)現(xiàn)了有新的空閑信道可用利用，它就在 IGRS協(xié)議服務調用的過程中，以服務調用通知的形式告訴客戶端有新的信道
可用。服務器端與客戶端利用IGRS協(xié)議的通知機制協(xié)商當前對可用信道的傳 送參數(shù)，包括可用信道的標識、在可用信道啟動的傳輸線程數(shù)、在可用信道傳 送的文件或文件分片信息等。進而在建立可用信道的數(shù)據(jù)傳輸連接。服務器端 和客戶端都借助IGRS協(xié)議里面的基于回話的通知消息報文交換各自的數(shù)據(jù)， 商定雙方的傳送參數(shù)。而IGRS協(xié)議在多信道傳輸數(shù)據(jù)的服務中扮演著信息控 制信息交換橋梁的角色。客戶端的數(shù)據(jù)傳送服務包括數(shù)據(jù)信道分配、多信道接收數(shù)據(jù)、文件重組、 文件完整性檢查?？蛻舳说膫鬏斝诺婪峙淠K26會根據(jù)服務器端的數(shù)據(jù)傳輸信道分配模塊 16確定的傳輸信道、傳輸信道分配的發(fā)送線程數(shù)、傳送優(yōu)先級等參賽，在相 應的信道分配好接收數(shù)據(jù)的線程，等待服務器端把數(shù)據(jù)傳輸過來。請參閱圖5所示的多信道數(shù)據(jù)接收示意圖，客戶端的多信道接收數(shù)據(jù)功能 是接收服務器從不同信道傳送過來的數(shù)據(jù)?？蛻舳私邮盏椒掌鞫说目臻e信道 傳送通知以后就啟動新的線程在對應的信道等待服務器端把數(shù)據(jù)傳送過來。傳 送過來的數(shù)據(jù)即包括原文件的文件內容，也包括本信道文件分片的分片信息。請參閱圖6所示的文件重組示意圖，客戶端的文件重組模塊24是把從多 信道接收到的數(shù)據(jù)塊重組還原為原文件。重組數(shù)據(jù)塊的依據(jù)就是文件分片信 息。文件分片信息是在服務器端通過不同的信道傳送數(shù)據(jù)的時候首先傳送過來 的信息。它包括文件分片的ID、本文件的分片數(shù)、文件的總容量、本分片的 傳送次數(shù)等基本信息?？蛻舳说奈募亟M在文件的所有分片傳送完畢以后進 行。它能夠根據(jù)文件分片的信息把所有分片重新連接為完整的原文件?？蛻舳说奈募暾詸z查是對傳送的文件分片進行連接后校對文件的完 整性。當傳輸過程中出現(xiàn)某些錯誤的時候，文件連接可能可以成功，但是連接
后的文件跟源文件有差別，文件完整性檢查就把出問題的文件分片丟棄，重新 向服務器端請求傳輸出問題的文件分片。當接收到正確的新文件分片后，再次 調用文件重組功能把文件連接起來還原文件。下面詳細描述一下多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的過程。首先是進行IGRS協(xié)議數(shù)據(jù)傳送服務調用，當客戶端有需要調用服務器端 的數(shù)據(jù)傳送服務的時候，客戶端就向IGRS協(xié)議發(fā)出調用服務器端的數(shù)據(jù)傳送 服務請求?？蛻舳嗽诎l(fā)出服務調用請求之前首先是獲取到服務器端的數(shù)據(jù)傳送 服務的服務描述報文。這個服務描述報文不單描述了服務器端的數(shù)據(jù)傳送服務 的基本信息，而且指明了本服務是否支持多信道共享帶寬的功能，包括了支持 該功能的具體參數(shù)，如支持的信道(Ethemet、 UWB、 Bluetooth……)、是否 支持單信道多線程傳輸、支持傳送的最大線程數(shù)等?？蛻舳烁鶕?jù)服務描述報文 的內容以及本設備的情況向服務器端發(fā)起調用服務器端的文件傳送服務。如果 客戶端也支持多信道共享帶寬，則在服務調用請求的時候指定本服務調用使用 多信道共享帶寬支持，指明本客戶端支持的信道，該信道需要對應于服務器端 數(shù)據(jù)傳輸服務的服務描述報文指明支持的信道、是否支持單信道多線程傳送、 支持的最大線程數(shù)等參數(shù)。服務器端收到客戶端的服務調用請求以后根據(jù)客戶端的要求及本設備當 前的情況，為客戶端提供文件傳輸服務。通過IGRS協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳送服務調 用的時候，服務器端和客戶端協(xié)調好服務調用的參數(shù)后就可以使用IGRS通訊 的信道開展數(shù)據(jù)傳輸了。這個信道是服務器端跟客戶端利用IGRS協(xié)議交互信 息的信道，因此這個信道是肯定可用的信道。 一開始傳送文件的時候不需要對 大文件進行分片，因為默認的情況下是使用本信道進行單信道傳送。然后，服務器端進行空閑信道檢測工作，如果客戶端在服務調用的時候指
明使用多信道共享帶寬的支持，則服務器端就開始偵察跟客戶端能夠通訊，而 且是可用的信道。這個工作根據(jù)服務調用的傳送要求不定期的開展，當檢測到 所有的5^戶端連接的信道都可用的時候，而且客戶端服務調用的傳送要求知 道的參數(shù)需要快速傳送數(shù)據(jù)，那么服務器端就啟用所有^^戶端連接的可用信 道開展數(shù)據(jù)傳輸服務。這樣服務器端在本次服務結束之前就不在開展空閑信道 檢測工作。在所有的可用信道都能用來開展數(shù)據(jù)傳送服務的時候，服務器端保 證不能全部占用信道的帶寬，以保留帶寬供更緊急的數(shù)據(jù)交互。當開展數(shù)據(jù)傳 送后發(fā)現(xiàn)有某些信道不可以用，則服務器端先不使用該信道，在數(shù)據(jù)傳送過程 中再對信道進行空閑檢測，如果服務器端檢測到跟客戶端連接的信道中有空閑 信道，則服務器端就可以使用該信道進行數(shù)據(jù)傳送了。在利用新檢測到的空閑 信道傳送時首先傳輸?shù)氖俏募姆制畔ⅰ？蛻舳诵枰米钚碌奈募制畔?更新客戶端的文件傳輸記錄。因為這個文件分片信息是隨時改變的。在一開始 使用單信道單線程傳送的時候文件是沒有分片的。當發(fā)現(xiàn)有新信道可用的時 候，服務器就在原來文件的基礎上對文件進行分片，把新分片通過新發(fā)現(xiàn)的可 用信道傳送出去。這時客戶端的文件分片信息已經陳舊，服務器端把最新的文 件分片信息發(fā)給客戶端，以通知客戶端新信道發(fā)送的文件分片是文件的什么部 分，它相對于文件頭的偏移是多少，整個文件的總體分片信息是什么。接下來是數(shù)據(jù)傳送過程的文件分片，如果數(shù)據(jù)傳送服務需要傳送的文件都 是單個文件容量比較小的文件的集合，那么就不需要開展文件分片工作。當數(shù) 據(jù)傳送服務需要傳送的文件有單個文件容量比較大的文件存在的時候需要對 文件進行分片。數(shù)據(jù)傳送過程中的文件分片是個不定期調用的過程。如果服務 器端使用多線程傳輸?shù)臅r候(包括單信道多線程傳輸和多信道多線程傳輸)，需要對文件進行分片；如果服務器端偵查到當前有新的空閑信道可用使用的時 候，需要對文件進行分片。分片數(shù)量是以主信道帶寬、可用信道數(shù)、可用信道帶寬、服務調用的請求優(yōu)先級、當前信道的QoS值、本次服務調用同時啟動 的傳送線程數(shù)作為輸入?yún)?shù)的函數(shù)。 一般的信道的帶寬越大，在該信道傳送的 分片大小就越大；服務調用請求的優(yōu)先級越高，分片就越多；當前信道的QoS 值越優(yōu)，分片越多；本次服務調用啟動的傳送線程數(shù)越多，分片越多。如果調用數(shù)據(jù)傳送服務的過程中服務器端對文件進行過分片，那么客戶端 在接收完數(shù)據(jù)的時候就需要對文件重組。文件重組的依據(jù)是服務器端傳送過來 的文件分片信息，它標明了不同文件分片的信息和文件的總體分片信息。才艮據(jù) 這些信息把文件的分片按照分片在源文件的偏移連接起來，還原源文件。因此，本發(fā)明提供的多信道同步傳輸數(shù)據(jù)方法，能在不增加現(xiàn)有網絡設備 通信資源的基礎上，可快速提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?br> 權利要求
1.一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟建立客戶端與服務器端數(shù)據(jù)連接，并獲取服務器端的數(shù)據(jù)傳送服務的服務描述報文；客戶端發(fā)出調用服務器端的數(shù)據(jù)傳送服務請求；服務器端執(zhí)行空閑信道檢測，通過多個通道同時發(fā)送數(shù)據(jù)；客戶端從多個信道同時接收數(shù)據(jù)。
2. 如權利要求1所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于服務 器端與客戶端之間通過IGRS協(xié)議棧建立數(shù)據(jù)連接。
3. 如權利要求1所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于空閑 信道檢測主要是根據(jù)信道的QoS參數(shù)確定。
4. 如權利要求1所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于服 務器端對傳輸容量較大的單個文件進一步分割為多個數(shù)據(jù)塊。
5. 如權利要求4所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于文 件分割的原則主要是考慮平衡主信道的帶寬、空閑信道的帶寬、文件的總容量、 傳輸線程的數(shù)量、文件傳送的優(yōu)先級別等方面的參數(shù)。
6. 如權利要求4所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，客 戶端將從多個信道接收到的數(shù)據(jù)塊重組還原為原文件。
7. 如權利要求6所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于客 戶端對重組的文件進一步進行完整性檢查。
8. —種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包括，服務器端、客戶端及建立服務器 端與客戶端之間數(shù)據(jù)連接的協(xié)議棧，其特征在于服務器端進一步包括 空閑信道檢測模塊，負責服務器端與客戶端之間的空閑信道的檢測； 文件分割模塊，負責把容量較大的文件按設定的要求分割成多個數(shù)據(jù)塊； 傳輸信道分配模塊，負責把分割好的數(shù)據(jù)塊分配至相應的數(shù)據(jù)傳輸信道； 數(shù)據(jù)傳送模塊，將數(shù)據(jù)塊通過多個信道同步傳輸給客戶端； 客戶端進一步包括傳輸信道分配模塊，根據(jù)服務器端確定的傳輸信道在客戶端分配數(shù)據(jù)接收 信道。數(shù)據(jù)接收模塊，負責從不同的信道接收數(shù)據(jù)塊； 文件重組模塊，將從多個信道接收到的數(shù)據(jù)塊重組還原為原文件。 9.如權利要求8所述的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其特征在于建 立服務器端與客戶端之間數(shù)據(jù)連接的協(xié)議棧為IGRS協(xié)議棧。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多信道同步傳輸?shù)姆椒ㄊ峭ㄟ^IGRS協(xié)議實現(xiàn)服務器端與客戶端之間的數(shù)據(jù)在不同信道間同時傳輸，從而有效地的提高數(shù)據(jù)的傳輸速度。本發(fā)明的一種多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)包括，服務器端、客戶端及建立服務器端與客戶端之間數(shù)據(jù)連接的協(xié)議棧，其中，服務器端進一步包括空閑信道檢測模塊，文件分割模塊，傳輸信道分配模塊，數(shù)據(jù)傳送模塊，客戶端進一步包括傳輸信道分配模塊，數(shù)據(jù)接收模塊，文件重組模塊。本發(fā)明提供的多信道同步傳輸數(shù)據(jù)的方法能在不增加現(xiàn)有網絡設備通信資源的基礎上，可快速提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?br> 文檔編號H04L29/06GK101114867SQ20061006182
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權日2006年7月25日
發(fā)明者趙智能 申請人:深圳Tcl工業(yè)研究院有限公司