專利名稱：分散式分層群集對等實況流系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信，尤其涉及對等網(wǎng)絡(luò)中的流數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
本技術(shù)領(lǐng)域表明，對等(P2P)流系統(tǒng)中的最大視頻流速率是由視頻源服務(wù)器的容 量、系統(tǒng)中的同位體數(shù)量以及所有同位體的總上載容量確定的。描述了集中式“完全”調(diào)度 算法，以實現(xiàn)最大流速率。然而，“完全”調(diào)度算法有兩個缺陷。首先，該算法需要中心調(diào)度 器，該中心調(diào)度器收集所有單個同位體的上載容量信息。然后，中心調(diào)度器計算從源發(fā)往同 位體的子流的速率。在“完全”調(diào)度算法中，中心調(diào)度器是單個點/單元/設(shè)備。如在此所 使用的，“/”表示相同或相似部件或結(jié)構(gòu)的可選名稱。即，如在此所使用的，“/”可被看成表 示“或”。而且，同位體上載容量信息可能得不到，并且隨時間而變。不準(zhǔn)確的上載容量導(dǎo)致 錯誤的子流速率，將造成對系統(tǒng)帶寬利用不足，或者對可支持的流速率估計過高。需要服務(wù)器和所有同位體之間的完全連接網(wǎng)格。在通常具有數(shù)千個同位體的P2P 系統(tǒng)中，由同位體來維持?jǐn)?shù)千個活動P2P連接是不現(xiàn)實的。另外，服務(wù)器需要將視頻流分成 子流，每個同位體一個子流。對于服務(wù)器來說，將視頻流實時分成數(shù)千個子流是有挑戰(zhàn)性 的。在早先專利申請PCT/US07/025656中，設(shè)計了一種分層群集P2P實況流系統(tǒng)，該系 統(tǒng)將同位體分成小群，并在群之間形成層次。分層群集P2P系統(tǒng)達到了接近理論上限的流 速率。同位體只需要維持與群內(nèi)較少數(shù)量相鄰?fù)惑w之間的連接。在單個群內(nèi)采用了集中 式“完全”調(diào)度方法。在另一早先專利申請PCT/US07/15246中，描述了“完全”調(diào)度的分散型式，其同位 體形成完全連接的網(wǎng)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對分層群集P2P實況流系統(tǒng)的完全分布式調(diào)度機制。在源服務(wù)器和同位 體節(jié)點執(zhí)行分布式調(diào)度機制。它利用本地信息，而在群級不需要中央控制器。因而，分散式 分層群集P2P實況流系統(tǒng)克服了最初的“完全”調(diào)度算法的兩個主要缺點。依據(jù)實況視頻流，描述本發(fā)明的分層群集P2P流方法。然而，任何形式的數(shù)據(jù)都能 夠流動，包括但不限于視頻、音頻、多媒體、流內(nèi)容、文件等。描述了一種方法和設(shè)備，包括將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到同一群中的第一同位 體；計算平均發(fā)送隊列尺寸；將平均發(fā)送隊列尺寸和閾值進行比較；以及根據(jù)比較結(jié)果向 群頭發(fā)送信號。還描述了一種方法和設(shè)備，包括將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到和上級同位體 關(guān)聯(lián)的同位體；響應(yīng)和下級群關(guān)聯(lián)的信號隊列中的第一信號，將回放緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 到下級群中的同位體；確定在一段時間內(nèi)回放緩沖器是否超過閾值；以及根據(jù)確定結(jié)果向 源服務(wù)器發(fā)送第二信號。還描述了一種方法和設(shè)備，包括響應(yīng)信號隊列中的信號，將數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)給該信號的發(fā)出器；以及將內(nèi)容緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給同一群中的同位體。還描述了一種方法和設(shè)備，包括確定源服務(wù)器是否能夠提供更多數(shù)據(jù)；如果所述源服務(wù)器能夠提 供更多數(shù)據(jù)，則將該更多數(shù)據(jù)移到內(nèi)容緩沖器；確定第一子服務(wù)器是否大大滯后于第二子 服務(wù)器；如果第一子服務(wù)器大大滯后于第二子服務(wù)器，則執(zhí)行第一子服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理過 程；以及如果第一子服務(wù)器沒有大大滯后于第二子服務(wù)器，則執(zhí)行第二子服務(wù)器的數(shù)據(jù)處 理過程。


當(dāng)連同附圖一起閱讀時，由以下詳細(xì)說明可以很好地理解本發(fā)明。附圖包括以下 簡要描述的圖，其中圖中相同標(biāo)記代表相似部件。圖1是使用“完全”調(diào)度算法的現(xiàn)有技術(shù)P2P系統(tǒng)的示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的分層群集P2P流(HCPS)系統(tǒng)的示意圖。
圖3示出了本發(fā)明的“正?！蓖惑w/節(jié)點的排隊模型。
圖4示出了本發(fā)明的群頭的排隊模型。
圖5示出了本發(fā)明的源服務(wù)器的排隊模型。
圖6示出了本發(fā)明的“正?！蓖惑w/節(jié)點的結(jié)構(gòu)。
圖7是本發(fā)明的“正?！蓖惑w/節(jié)點的數(shù)據(jù)處理過程流程圖
圖8示出了本發(fā)明的群頭的結(jié)構(gòu)。
圖9是本發(fā)明的群頭的數(shù)據(jù)處理過程流程圖。
圖10示出了本發(fā)明的源服務(wù)器的結(jié)構(gòu)。
圖IlA是本發(fā)明的子服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理過程流程圖。
圖IlB是本發(fā)明的源服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理過程流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)有技術(shù)方案描述了一種“完全”調(diào)度算法，該算法達到了 P2P系統(tǒng)所允許的最大 流速率。系統(tǒng)中有η個同位體，且同位體i的上載容量為Ui, i = 1，2，...η。系統(tǒng)中有一 個源(服務(wù)器)，其上載容量為Us。用rmax表示系統(tǒng)所允許的最大流速率，則可表示為
權(quán)利要求
一種方法，所述方法包括將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到同一群中的第一同位體；計算平均發(fā)送隊列尺寸；將所述平均發(fā)送隊列尺寸和閾值進行比較；以及根據(jù)所述比較結(jié)果，向群頭發(fā)送信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括 接收所述數(shù)據(jù)；以及存儲所述接收的數(shù)據(jù)，以便轉(zhuǎn)發(fā)到所述發(fā)送隊列中；其中所述接收的數(shù)據(jù)來自所述群頭和所述同一群中第二同位體之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進一步包括 將所述接收的數(shù)據(jù)存入回放緩沖器中；以及 再現(xiàn)所述回放緩沖器中存儲的所述數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述信號指示所述發(fā)送隊列需要附加數(shù)據(jù)。
5.一種設(shè)備，包括用于將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到同一群中第一同位體的裝置； 用于計算平均發(fā)送隊列尺寸的裝置；用于將所述平均發(fā)送隊列尺寸和預(yù)定閾值進行比較的裝置；以及 用于根據(jù)所述比較結(jié)果向群頭發(fā)送信號的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其進一步包括 用于接收所述數(shù)據(jù)的裝置；以及用于存儲所述接收的數(shù)據(jù)、以便轉(zhuǎn)發(fā)到所述發(fā)送隊列的裝置； 其中所述接收的數(shù)據(jù)來自所述群頭和所述同一群中第二同位體之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其進一步包括 用于將所述接收的數(shù)據(jù)存入回放緩沖器中的裝置；以及 用于再現(xiàn)所述回放緩沖器中存儲的所述數(shù)據(jù)的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述信號指示所述發(fā)送隊列需要附加數(shù)據(jù)。
9.一種方法，所述方法包括將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到和上級群關(guān)聯(lián)的同位體；響應(yīng)和下級群關(guān)聯(lián)的信號隊列中的第一信號，將回放緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述下級 群中的同位體；確定在一段時間內(nèi)所述回放緩沖器是否超過閾值；以及 根據(jù)所述確定步驟的結(jié)果，向源服務(wù)器發(fā)送第二信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進一步包括 接收數(shù)據(jù)；將所述接收的數(shù)據(jù)存入所述回放緩沖器中；以及 再現(xiàn)所述回放緩沖器中存儲的所述接收數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述接收的數(shù)據(jù)來自所述源服務(wù)器和同一上級 群中第二群頭之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一信號指示需要附加數(shù)據(jù)。2
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第二信號指示正在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的第一速率超 過了能夠使用數(shù)據(jù)的第二速率。
14.一種設(shè)備，包括用于將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到和上級群關(guān)聯(lián)的同位體的裝置； 用于響應(yīng)和下級群關(guān)聯(lián)的信號隊列中的第一信號，將回放緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述 下級群中的同位體的裝置；用于確定在一段時間內(nèi)所述回放緩沖器是否超過閾值的裝置；以及 用于根據(jù)所述確定裝置的結(jié)果向源服務(wù)器發(fā)送第二信號的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其進一步包括 用于接收數(shù)據(jù)的裝置；用于將所述接收的數(shù)據(jù)存入所述回放緩沖器的裝置；以及 用于再現(xiàn)所述回放緩沖器中存儲的所述接收數(shù)據(jù)的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述接收的數(shù)據(jù)來自所述源服務(wù)器和所述同一 上級群中第二群頭之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第一信號指示需要附加數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述第二信號指示正在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的第一速率超 過了能夠使用數(shù)據(jù)的第二速率。
19.一種方法，所述方法包括響應(yīng)信號隊列中的信號，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述信號的發(fā)出器；以及 將內(nèi)容緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到同一群中的同位體。
20.一種設(shè)備，包括用于響應(yīng)信號隊列中的信號將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所述信號的發(fā)出器的裝置；以及 將內(nèi)容緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到同一群中的同位體的裝置。
21.一種方法，所述方法包括確定源服務(wù)器是否能夠提供更多數(shù)據(jù)；如果所述源服務(wù)器能夠提供更多數(shù)據(jù)，則將所述更多數(shù)據(jù)移到內(nèi)容緩沖器； 確定第一子服務(wù)器是否大大滯后于第二子服務(wù)器；如果所述第一子服務(wù)器大大滯后于所述第二子服務(wù)器，則執(zhí)行所述第一子服務(wù)器的數(shù) 據(jù)處理過程；以及如果所述第一子服務(wù)器沒有大大滯后于所述第二子服務(wù)器，則執(zhí)行所述第二子服務(wù)器 的數(shù)據(jù)處理過程。
22.—種設(shè)備，包括用于確定源服務(wù)器是否能夠提供更多數(shù)據(jù)的裝置；用于如果所述源服務(wù)器能夠提供更多數(shù)據(jù)，就將所述更多數(shù)據(jù)移到內(nèi)容緩沖器的裝置；用于確定第一子服務(wù)器是否大大滯后于第二子服務(wù)器的裝置； 用于如果所述第一子服務(wù)器大大滯后于所述第二子服務(wù)器，則執(zhí)行所述第一子服務(wù)器 的數(shù)據(jù)處理過程的裝置；以及用于如果所述第一子服務(wù)器沒有大大滯后于所述第二子服務(wù)器，則執(zhí)行所述第二子服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理過程的裝置。
全文摘要
描述了一種方法和設(shè)備，包括將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到同一群中的第一同位體；計算平均發(fā)送隊列尺寸；將平均發(fā)送隊列尺寸和閾值進行比較；以及根據(jù)比較結(jié)果向群頭發(fā)送信號。還描述了一種方法和設(shè)備，包括將發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到和上級同位體關(guān)聯(lián)的同位體；響應(yīng)和下級群關(guān)聯(lián)的信號隊列中的第一信號，將回放緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到下級群中的同位體；確定在一段時間內(nèi)回放緩沖器是否超過閾值；以及根據(jù)確定結(jié)果向源服務(wù)器發(fā)送第二信號。
文檔編號H04L29/08GK101960793SQ200880127505
公開日2011年1月26日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者劉勇, 梁超, 郭陽 申請人:湯姆遜許可公司