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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE102006014592 A1
Publication typeApplication
Application numberDE200610014592
Publication date4 Oct 2007
Filing date29 Mar 2006
Priority date29 Mar 2006
Also published asWO2007113028A1
Publication number0610014592, 200610014592, DE 102006014592 A1, DE 102006014592A1, DE 2006/10014592 A1, DE-A1-102006014592, DE0610014592, DE102006014592 A1, DE102006014592A1, DE2006/10014592A1, DE200610014592
InventorsNorbert Oertel, Jürgen Dr. Pandel
ApplicantSiemens Ag
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Data transmitting method for e.g. peer-to-peer data network, involves distributing partial data streams over intermediate nodes in data network such that receiving network nodes receive all partial data streams
DE 102006014592 A1
Abstract
The method involves dividing a data stream e.g. video data stream, which is transmitted to receiving network nodes (N1-N9) in a data network e.g. peer-to-peer data network, into a number of partial data streams (T1, T2, T3). The partial data streams are distributed over intermediate nodes in the data network such that the receiving network nodes receive all the partial data streams. The partial data streams are received by transmission nodes (R1, R2, R3), and the received partial data streams are sent to two of the network nodes and the transmission nodes. Independent claims are also included for the following: (1) a data network including a set of network nodes (2) network nodes for use in a data network.
Claims(23)  translated from German
  1. Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Datennetz mit einer Vielzahl von Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3), bei dem – ein Datenstrom, der an mehrere empfangende Netzknoten (N1, ..., N9) in dem Datennetz zu übertragen ist, in eine Vielzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) aufgeteilt wird; Method for transmitting data in a data network having a plurality of network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3), in which - a data stream to a plurality of receiving network nodes (N1, ..., N9) in is transmitted to the data network, is divided into a plurality of partial streams (T1, T2, T3); – die Teilströme (T1, T2, T3) über mehrere zwischengeschaltete Netzknoten im Datennetz derart verteilt werden, dass die empfangenden Netzknoten (N1, ..., N9) jeweils alle Teilströme (T1, T2, T3) der Vielzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) empfangen, wobei zumindest einige der zwischengeschalteten Netzknoten einen empfangenen Teilstrom (T1, T2, T3) an mehrere Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) senden; - The partial streams (T1, T2, T3) are distributed over several intermediate network node in the data network such that the receiving network node (N1, ..., N9) of all partial streams (T1, T2, T3) of the plurality of partial streams (T1, T2, T3) received at least some of the intermediate nodes received a partial flow (T1, T2, T3) to multiple nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) message; – bei der Übertragung der Teilströme (T1, T2, T3) einer oder mehrere der zwischengeschalteten Netzknoten Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) sind, wobei ein Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) eine Anzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) empfängt und einen oder mehrere der empfangenen Teilströme (T1, T2, T3) jeweils an wenigstens zwei Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) sendet, wobei die Anzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) kleiner als die Vielzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) ist. - In the transmission of partial streams (T1, T2, T3) one or more of the intermediate node forwarding nodes (R1, R2, R3), where a relay node (R1, R2, R3), a number of sub-streams (T1, T2, T3) receives and one or more of the received partial flows (T1, T2, T3) in each case on at least two network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) sends, wherein the number of partial flows (T1, T2, T3) is less as the plurality of partial streams (T1, T2, T3).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Weiterleitungsknoten jeweils einen einzigen Teilstrom (T1, T2, T3) und/oder mehrere unterschiedliche Teilströme (T1, T2, T3) empfangen. The method of claim 1, wherein said routing nodes each having a single partial flow (T1, T2, T3) and / or a plurality of different partial flows (T1, T2, T3) received.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem einer oder mehrere der Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) jeweils jeden von dem jeweiligen Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) empfangenen Teilstrom (T1, T2, T3) an wenigstens zwei Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) sendet. A method according to claim 1 or 2, wherein one or more of the relay nodes (R1, R2, R3) in each case each of the respective relay nodes (R1, R2, R3) received partial stream (T1, T2, T3) to at least two network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) sends.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest ein Teil der empfangenden Netzknoten (N1, ..., N9), insbesondere alle empfangenden Netzknoten (N1, ..., N9), auch zwischengeschaltete Netzknoten darstellen. Method according to one of the preceding claims, wherein at least part of the receiving network node (N1, ..., N9), in particular all of the receiving network node (N1, ..., N9), including intermediate network nodes represent.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Datenstrom von einem sendenden Netzknoten (N1) im Datennetz in Teilströme (T1, T2, T3) aufgeteilt wird und jeder Teilstrom (T1, T2, T3) an einem Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) in dem Datennetz gesendet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the data stream from a sending network node (N1) in the data network is divided into partial streams (T3 T1, T2) and each partial flow (T1, T2, T3) at a network node (N1, ... , N9, R1, R2, R3) is sent to the data network.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vielzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) disjunkte Datenströme sind. Method according to one of the preceding claims, wherein the plurality of partial streams (T1, T2, T3) are disjoint data streams.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Falle, dass ein Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) einen verlustbehafteten und/oder fehlerhaften Teilstrom (T1, T2, T3) empfängt, dieser Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) den verlustbehafteten und/oder fehlerhaften Teilstrom (T1, T2, T3) oder die verloren gegangenen und/oder fehlerhaften Abschnitte des Teilstroms (T1, T2, T3) von einem Weiterleitungsknoten, der den entsprechenden Teilstrom (T1, T2, T3) fehlerfrei empfangen hat, anfordert. Method according to one of the preceding claims, wherein in the event that a network node (N1, ..., N9, R1, R2, R3), receives a lossy and / or incorrect partial stream (T1, T2, T3), this network node (N1 , ..., N9, R1, R2, R3) the lossy and / or incorrect partial flow (T1, T2, T3) or the lost and / or defective portions of the partial flow (T1, T2, T3) from a forwarding node has received the corresponding partial stream (T1, T2, T3) errors, requests.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Falle, dass ein jeweiliger Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) einen verlustbehafteten und/oder fehlerhaften Teilstrom (T1, T2, T3) empfängt, der jeweilige Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) wenigstens einen Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3), der den entsprechenden Teilstrom (T1, T2, T3) fehlerfrei empfangen hat, anweist, den Teilstrom (T1, T2, T3) oder die verloren gegangenen und/oder fehlerhaften Abschnitte des Teilstroms (T1, T2, T3) an diejenigen Netzknoten zu senden, die den Teilstrom von dem jeweiligen Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) empfangen sollen. Method according to one of the preceding claims, wherein in the case that a respective network node (N1, ..., N9, R1, R2, R3), receives a lossy and / or incorrect partial stream (T1, T2, T3), the relevant network node (N1, ..., N9, R1, R2, R3) at least one relay node (R1, R2, R3), which has received the corresponding partial stream (T1, T2, T3) error-free, instructs the partial stream (T1, T2, to send T3) or the lost and / or defective portions of the partial flow (T1, T2, T3) to those nodes that the partial stream of the respective network node (N1, ..., N9, R1, R2, received R3) ,
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Falle, dass ein jeweiliger Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) feststellt, dass seine Sendekapazität zum Aussenden eines empfangenen Teilstroms (T1, T2, T3) an eine vorbestimmte Anzahl von Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) nicht mehr ausreicht, der jeweilige Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) wenigstens einen Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3), der auch den entsprechenden Teilstrom (T1, T2, T3) empfangen hat, anweist, den Teilstrom (T1, T2, T3) an einen oder mehrere der vorbestimmten Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) zu senden. Method according to one of the preceding claims, wherein in the case that a respective network node (N1, ..., N9, R1, R2, R3) determines that its transmission capacity for transmitting a received partial stream (T1, T2, T3) to a predetermined number of network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) is no longer sufficient, the respective network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) at least one relay node (R1, R2, R3 ), which has also received the corresponding partial flow (T1, T2, T3), instructs the partial stream (T1, T2, T3) to one or more of the predetermined network node (N1, ..., N9, R1, R2, R3) send.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem einem oder mehreren Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) jeweils ein oder mehrere Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) zugewiesen werden, wobei der oder die mehreren Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) Teilströme (T1, T2, T3) oder Abschnitte der Teilströme (T1, T2, T3) von den zugewiesenen Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) anfordern können und/oder wobei der oder die mehreren Netzkoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) die zugewiesenen Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) anweisen können, Teilströme (T1, T2, T3) oder Abschnitte der Teilströme (T1, T2, T3) an andere Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) zu senden. Method according to one of claims 7 to 9, wherein the one or more network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) in each case one or more relay nodes (R1, R2, R3) are allocated, wherein the one or more network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) streams (T1, T2, T3) or portions of the sub-streams (T1, T2, T3) of the assigned relay nodes (R1, R2, R3) can request and / or wherein the one or more Netzkoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) can instruct the assigned relay nodes (R1, R2, R3), streams (T1, T2, T3) or portions of the sub-streams (T1, T2, T3) to other network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) to send.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Information über die Zuweisung der Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) zu Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) innerhalb der Teilströme (T1, T2, T3) und/oder separat zu den Teilströmen (T1, T2, T3) an die Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) übertragen wird. The method of claim 10, wherein the information on the allocation of the relay nodes (R1, R2, R3) to the network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) within the partial streams (T1, T2, T3) and / or separately to the partial streams (T1, T2, T3) to the network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3) is transmitted.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die von einem Weiterleitungsknoten (R1, R2, R3) empfangenen Teilströme (T1, T2, T3) eine vorbestimmte Zeitperiode gepuffert werden. Method according to one of the preceding claims, wherein the partial streams from a forwarding node (R1, R2, R3) received (T1, T2, T3) for a predetermined time period are buffered.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei der Übertragung der Teilströme (T1, T2, T3) ein Fehlerschutzverfahren, insbesondere das FEC-Verfahren, eingesetzt wird. Method according to one of the preceding claims, in which during the transmission of the partial streams (T1, T2, T3) an error protection method, in particular, the FEC method is used.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verfahren in einem paketvermittelten Datennetz eingesetzt wird, insbesondere in einem IP-Datennetz. Method according to one of the preceding claims, wherein the method is used in a packet switched data network, especially in an IP data network.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verfahren auf einem Multicast-Verfahren auf der Applikationsschicht im OSI-Referenzmodell beruht. Method according to one of the preceding claims, in which the method is based on a multicast method on the application layer in the OSI reference model.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Multicast-Verfahren UDP als Transportprotokoll in der Transportschicht im OSI-Referenzmodell verwendet. The method of claim 15, wherein the multicast method uses UDP as a transport protocol in the transport layer in the OSI reference model.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Datenströme Videodatenströme, insbesondere codierte Videodatenströme, sind. Method according to one of the preceding claims, wherein the data streams video data streams, in particular encoded video data streams are.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren in einem dezentralen Datennetz, insbesondere einem Peer-to-Peer-Datennetz, eingesetzt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the method is used in a distributed data network, in particular a peer-to-peer data network.
  19. Datennetz, umfassend eine Vielzahl von Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3), wobei das Datennetz derart ausgestaltet ist, das ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführbar ist. Data network comprising a plurality of network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3), wherein the data network is configured such that a method according to any one of the preceding claims carried out.
  20. Datennetz nach Anspruch 19, wobei das Datennetz ein IP-basiertes Datennetz ist. Data network according to claim 19, wherein the data network is an IP-based data network.
  21. Datennetz nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Datennetz ein dezentrales Datennetz, insbesondere ein Peer-to-Peer-Datennetz, ist. Data network according to claim 19 or 20, wherein the data network a distributed data network, in particular a peer-to-peer data network.
  22. Netzknoten zur Verwendung in einem Datennetz nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei der Netzknoten (R1, R2, R3) derart ausgestaltet ist, dass er bei der Übertragung von Teilströmen (T1, T2, T3) eines Datenstroms mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 eine Anzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) empfängt und einen oder mehrere der emp fangenen Teilströme (T1, T2, T3) jeweils an wenigstens zwei Netzknoten (N1, ..., N9, R1, R2, R3) sendet, wobei die Anzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) kleiner als die Vielzahl von Teilströmen (T1, T2, T3) ist. Network node for use in a data network according to any one of claims 19 to 21, wherein the network node (R1, R2, R3) is designed such that it in the transmission of partial streams (T1, T2, T3) of a data stream by a method according to any one of claims 1 to 18 receives a number of partial flows (T1, T2, T3) and one or more of the emp captured partial streams (T1, T2, T3) in each case on at least two network nodes (N1, ..., N9, R1, R2, R3 ) sends, wherein the number of partial flows (T1, T2, T3) is less than the plurality of partial streams (T1, T2, T3).
  23. Netzknoten nach Anspruch 22, wobei der Netzknoten (R1, R2, R3) ein Netzrechner und/oder Datensende- und Empfangsgerät ist. The network node according to claim 22, wherein the network node (R1, R2, R3) is a network computer and / or data transmission and reception device.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Datennetz mit einer Vielzahl von Netzknoten sowie ein entsprechendes Datennetz und einen entsprechenden Netzknoten. The invention relates to a method for transmitting data in a data network having a plurality of network nodes and a corresponding data network and a corresponding node.
  • [0002] [0002]
    Zur effizienten Verteilung von Datenströmen, beispielsweise von Videoströmen, über Datennetze werden heutzutage so genannte Multicast-Verfahren eingesetzt. For the efficient distribution of data streams, such as video streams over data networks so-called multicast techniques are used today. Solche Verfahren haben zur Aufgabe, einen Datenstrom nicht nur Punkt-zu-Punkt zwischen zwei Netzknoten auszutauschen, sondern einer Vielzahl von Netzknoten gleichzeitig zur Verfügung zu stellen. Such methods have the task of a data stream to exchange not only point-to-point between two network nodes, but to provide a plurality of network nodes simultaneously.
  • [0003] [0003]
    Im Bereich von paketbasierten IP-Netzen ist ein IP-Multicast-Verfahren bekannt, in dem die Multicasting-Funktion auf der IP-Netzwerkschicht in den einzelnen Routern des Netzes integriert ist. In the field of packet-based IP networks, an IP multicast method is known in which the multicasting function is integrated on the IP network layer in each router of the network. Darüber hinaus sind Multicast-Verfahren auf der Applikationsschicht gemäß dem OSI-Referenzmodell bekannt. In addition, multicast methods are known in the application layer according to the OSI reference model. Diese Verfahren nutzen in der Netzwerkschicht weiterhin Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, wobei die Multicasting-Funktionalität durch ein Overlay-Netz in der Applikationsschicht bereitgestellt wird. These methods utilize in the network layer further point-to-point connections, wherein the multicasting functionality is provided by an overlay network in the application layer.
  • [0004] [0004]
    In der Druckschrift [1] ist ein Multicast-Verfahren in der Applikationsschicht beschrieben. In reference [1] a multicast protocols in the application layer is described. Bei diesem Verfahren werden disjunkte Verteilbäume erstellt, indem der zu übertragende Datenstrom in mehrere disjunkte Teilströme aufgeteilt wird, welche durch das Netz weitergeleitet werden. In this method disjoint Verteilbäume are created by the data to be transmitted stream is divided into a number of disjoint sub-streams which are routed through the network. Die Netzknoten, die einen Teilstrom empfangen, leiten diesen an mehrere Netzknoten weiter, so dass eine breite Verteilung der Teilströme im Netz erfolgt. The network nodes receiving a partial stream, this take on multiple nodes, so that a broad distribution of the sub-streams is done on the net. Die Verteilung ist hierbei derart organisiert, dass alle Netzknoten auch alle Teilströme des Datenstroms empfangen und diesen zu dem ursprünglichen Datenstrom zusammensetzen können. The breakdown is organized such that all nodes receive all part of the data stream flows and can these be assembled into the original data stream. Dieses Verfahren hat jedoch einige Nachteile. However, this method has some drawbacks. Insbesondere ist in einzelnen Netzknoten die Upstream-Kapazität zum Aussenden von Daten oftmals limitiert, so dass nicht genügend Teilströme von einem Netzknoten an weitere Netzknoten weitergeleitet werden können und somit keine schnelle und effiziente Verteilung der Teilströme im Netz stattfindet. In particular, in the individual network nodes upstream capacity for transmitting data is often limited, so that sufficient streams can not be routed from one network node to another node, and thus there is no quick and efficient distribution of streams in the network. Darüber hinaus beschreibt dieses Verfahren keinen effektiven Fehlerschutz bei Paketverlusten, beispielsweise durch Staus, Übertragungsfehler oder bei Ausfall von Netzknoten. Moreover, this method does not describe effective error protection packet loss, for example by congestion, transmission error or failure of network nodes. Insbesondere bei der Übertragung von Videoströmen ist jedoch ein effektiver Fehlerschutz sehr wichtig, da schlechte Videoqualität von den Benutzern nicht toleriert wird. In particular, in the transmission of video streams, however, an effective error protection is very important because bad video quality will not be tolerated by users.
  • [0005] [0005]
    Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Übertragung von Daten in einem Datennetz zu schaffen, welches eine zuverlässige und effiziente Verteilung der Daten in dem Datennetz an mehrere Netzknoten gewährleistet. The object of the invention is therefore to provide a method for transmitting data in a data network, which ensures a reliable and efficient distribution of the data in the data network to a plurality of network nodes.
  • [0006] [0006]
    In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Datenstrom, der an mehrere empfangende Netzknoten in dem Datennetz zu übertragen ist, in eine Vielzahl von Teilströmen aufgeteilt. In the method according to the invention, a data stream to be transmitted to a plurality of receiving network nodes in the data network, divided into a plurality of partial streams. Die Teilströme werden über mehrere zwischengeschaltete Netzknoten im Datennetz derart verteilt, dass die empfangenden Netzknoten jeweils alle Teilströme der Vielzahl von Teilströmen empfangen, wobei zumindest einige der zwischengeschalteten Netzknoten einen empfangenen Teilstrom an mehrere Netzknoten senden. The sub-streams are spread over several intermediate nodes on the data network such that the receiving network node each receive all streams of the plurality of sub-streams, wherein at least some of the intermediate nodes send a received partial stream to multiple nodes. Mit diesen Merkmalen wird gewährleistet, dass sich die Teilströme im Netz auffächern. With these features, it is ensured that the partial streams fan out on the net. Das Auffächern wird dadurch erreicht, dass einige zwischengeschaltete Netzknoten den empfangenen Teilstrom nicht nur an einen Netzknoten, sondern an mehrere senden. Fanning is achieved by some intermediate node send the received partial flow not only to a network node, but several. Darüber hinaus wird durch die obigen Merkmale sichergestellt, dass die empfangenden Netzknoten jeweils auch alle Teilströme der Vielzahl von Teilströmen empfangen, um die Teilströme dann wieder zu dem ursprünglichen Datenstrom zusammenzusetzen. In addition, it is ensured by the above features, that the receiving network node in each case also receive all sub-streams of the plurality of partial streams, and then reassemble the partial streams to the original data stream.
  • [0007] [0007]
    Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Übertragung der Teilströme einer oder mehrere der zwischengeschalteten Netzknoten Weiterleitungsknoten sind, wobei ein Weiterleitungsknoten eine Anzahl von Teilströmen empfängt und einen oder mehrere der empfangenen Teilströme jeweils an wenigstens zwei Netzknoten sendet, wobei die Anzahl von Teilströmen kleiner als die Vielzahl von Teilströmen ist. The inventive method is characterized in that during the transmission of the partial currents of one or more of the intermediate network nodes are forwarding node, a forwarding node receives a number of streams and sends one or more of the received streams each at least two network nodes, the number of substreams is smaller than the plurality of partial streams. Mit diesem Merkmal wird eine neue Klasse von Knoten geschaffen, deren Hauptfunktionalität das Weiterleiten von Teilströmen ist. With this feature, a new class of node is created, whose main function is to route streams. Da diese Knoten nicht alle Teilströme empfangen, ist es nicht beabsichtigt, in diesen Knoten den Datenstrom wieder aus der Vielzahl von Teilströmen zusammenzusetzen. Since these nodes do not receive all the streams, it is not intended to assemble in this node the data stream from the plurality of sub-streams. Vielmehr übernehmen die Weiterleitungsknoten die Funktion des schnelleren Verteilens der Teilströme im Netz. Rather, the relay nodes perform the function of the faster spreading of the partial flows in the network. Darüber hinaus kann mit solchen Weiterleitungsknoten auch ein Fehlerschutz erreicht werden, wie weiter unten noch näher erläutert wird. Furthermore, can be achieved with such a relay node and an error protection, as will be explained in greater detail below.
  • [0008] [0008]
    Es besteht ferner die Möglichkeit, in einem Netz vorhandene Knoten als Weiterleitungsknoten in dem Datenübertragungsverfahren einzubinden. There is also the option of integrating existing nodes as relay nodes in the data transmission method in a network. Dies ist insbesondere dann interessant, wenn die einzubindenden Knoten eine hohe Kapazität zum Aussenden von Daten (auch als Upstream-Kapazität bezeichnet) zur Verfügung stellen. This is particularly useful if want included nodes have a high capacity for transmitting data (also referred to as upstream capacity) provide. Durch die Einbindung solcher Weiterleitungsknoten können dann in dem Datennetz die anderen Netzknoten entlastet werden. Through the integration of such forwarding node, the other nodes can then be relieved in the data network. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren auch ein stabileres Datennetz mit geringerer Ausfallwahrscheinlichkeit von Knoten geschaffen. Thus, a more robust data network with a lower probability of failure of nodes created by the process of the invention.
  • [0009] [0009]
    In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens empfangen die Weiterleitungsknoten jeweils nur einen einzigen Teilstrom, den sie dann an zumindest zwei weitere Netzknoten weitersenden. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the relay nodes each receive only a single part of current they then pass these on to at least two other network nodes. Es ist jedoch auch möglich, dass die Weiterleitungsknoten auch mehrere Teilströme empfangen, welche vorzugsweise unterschiedlich zueinander sind. However, it is also possible that the routing nodes also receive a plurality of partial flows, which are preferably different from each other. Eine besonders gute Verteilung der Teilströme im Netz wird in einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch bewirkt, dass einer oder mehrere der Weiterleitungsknoten jeweils jeden von dem jeweiligen Weiterleitungsknoten empfangenen Teilstrom an wenigstens zwei Netzknoten sendet. A particularly good distribution of the partial streams in the network is accomplished in one embodiment of the invention that one or more of the relay node sends each respective sub-stream received from the respective relay nodes to at least two network nodes. Es erfolgt somit für jeden eingehenden Teilstrom eine Auffächerung in zumin dest zwei weitere Teilströme, so dass eine schnelle Verteilung der Teilströme im Netz erreicht wird. It is thus for each incoming partial flow in a fanning out at least two further sub-streams, such that a rapid distribution of the partial streams is achieved in the network.
  • [0010] [0010]
    In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Übertragungsverfahrens übernehmen zumindest ein Teil der empfangenden Netzknoten nicht nur die Funktion des Datenempfangs, sondern sie fungieren auch als zwischengeschaltete Knoten. In a particularly preferred embodiment of the transmission method according to the invention, at least part of the receiving network node not only take over the function of data reception, but they also act as an intermediary nodes. Es ist hierbei insbesondere auch möglich, dass alle empfangenen Netzknoten beide Funktionen übernehmen, das heißt jeder empfangende Netzknoten sendet auch zumindest einen Teilstrom an mehrere Netzknoten aus. It is here in particular also possible that all received nodes on both functions, ie, each receiving node sends at least a partial stream to multiple network nodes.
  • [0011] [0011]
    Die Aufteilung des Datenstroms im Datennetz erfolgt in einer besonders bevorzugten Ausführungsform in einem sendenden Netzknoten, der selbst Bestandteil des Datennetzes ist, wobei der sendende Netzknoten jeden Teilstrom an einen Netzknoten in dem Datennetz sendet. The distribution of the data stream in the data network is done in a particularly preferred embodiment, in a sending node, which is itself part of the data network, wherein the sending node sends each partial to a network node in the data network. Es kann somit eine dezentrale Datennetzstruktur geschaffen werden, bei der die Verteilung des Datenstroms von einem beliebigen Netzknoten im Datennetz initiiert wird. It can thus be created a distributed data network structure in which the distribution of the data stream is initiated from any node in the data network.
  • [0012] [0012]
    In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Vielzahl von Teilströmen disjunkte Datenströme, so dass keine redundanten Informationen übertragen werden. In a particularly preferred embodiment, the plurality of disjoint sub-streams data streams so that no redundant information is transmitted.
  • [0013] [0013]
    In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch die Integration von Weiterleitungsknoten ein Fehlerschutz im Datennetz erreicht werden. In a further embodiment of the method according to the invention can be achieved by the integration of routing nodes an error protection in the data network. Dies geschieht dadurch, dass im Falle, dass ein Netzknoten einen verlustbehafteten und/oder fehlerhaften Teilstrom empfängt, dieser Netzknoten den verlustbehafteten und/oder fehlerhaften Teilstrom als Ganzes oder nur die verloren gegangenen und/oder fehlerhaften Abschnitte des Teilstroms von einem Weiterleitungsknoten anfordert. This happens because in the event that a node receives a lossy and / or incorrect partial flow, this node requesting the lossy and / or incorrect partial flow as a whole or only the lost and / or defective portions of the partial flow from a forwarding node.
  • [0014] [0014]
    In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, dass im Falle, dass ein jeweiliger Netzknoten einen verlustbehafteten und/oder fehlerhaften Teilstrom empfängt, der jeweilige Netzknoten wenigstens einen Weiterleitungsknoten, der den entsprechenden Teilstrom fehlerfrei empfangen hat, anweist, den Teilstrom oder die fehlerhaften und/oder verloren gegangenen Abschnitte des Teilstroms an diejenigen Netzknoten zu senden, die den Teilstrom von dem jeweiligen Netzknoten empfangen sollen. In a further embodiment, it is also possible that in the event that a respective node receives a lossy and / or incorrect partial flow, the respective network node at least one relay node that has received the corresponding partial flow flawlessly instructs the partial stream or the erroneous and / to send or lost sections of the partial flow to those nodes that are to receive the partial stream of the respective network node.
  • [0015] [0015]
    In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dazu genutzt werden, Kapazitäts-Engpässe von einzelnen Knoten mit Hilfe der Weiterleitungsknoten auszugleichen. In another particularly preferred embodiment, the method can also be used to compensate for Capacity bottlenecks of each node using the forwarding node. Dies wird dadurch erreicht, dass im Falle, dass ein jeweiliger Netzknoten feststellt, dass seine Sendekapazität zum Aussenden eines empfangenen Teilstroms an eine vorbestimmte Anzahl von Knoten nicht mehr ausreicht, der jeweilige Netzknoten wenigstens einen Weiterleitungsknoten, der auch den entsprechenden Teilstrom empfangen hat, anweist, den Teilstrom an einen oder mehrere der vorbestimmten Netzknoten zu senden. This is achieved by the fact that in the event that a respective node determines that its transmission capacity for transmitting a received substream of a predetermined number of nodes is not sufficient, the respective network node at least one relay node, which has also received the corresponding partial flow instructs, to transmit the sub-stream to one or more of the predetermined network nodes.
  • [0016] [0016]
    Die soeben beschriebenen Ausführungsformen, bei denen ein Fehlerschutz bzw. die Überbrückung von Kapazitäts-Engpässen erreicht wird, verwenden vorzugsweise ein Zuweisungsschema, um Teilströme nochmals anzufordern bzw. Weiterleitungsknoten anzuweisen, Teilströme an andere Weiterleitungsknoten zu schicken. The embodiments just described, in which an error protection or bridging capacity bottlenecks is achieved, preferably using an allocation scheme to request partial flows again or to instruct forwarding node to send streams to other relay nodes. Hierbei werden einem oder mehreren Netzknoten jeweils ein oder mehrere Weiterleitungsknoten zugewiesen, wobei der oder die mehreren Netzknoten Teilströme oder Abschnitte der Teilströme von den zugewiesenen Weiterleitungsknoten anfordern können und/oder wobei der oder die mehreren Netzkoten die zugewiesenen Weiterleitungsknoten anweisen können, Teilströme oder Abschnitte der Teilströme an andere Netzknoten zu senden. In this case, one or more network nodes are each assigned to one or more relay nodes, wherein the or can multiple network nodes request streams or portions of streams of the assigned relay nodes and / or the or the can several Netzkoten instruct the assigned relay nodes, streams or portions of streams to send to other network nodes. Die Zuweisung der Weiterleitungsknoten zu Netzknoten kann entweder innerhalb der Teilströme (so genannte Inband-Signalisierung) oder auch separat zu den Teilströmen (so genannte Outband-Signalisierung) an die Netzknoten übertragen werden. The allocation of the relay node to network node can be either within the part-streams (so-called in-band signaling) or separately to the sub-streams (called outband signaling) is transmitted to the network node.
  • [0017] [0017]
    Damit die Netzknoten bei Übertragungsfehlern möglichst lange Teilströme von Weiterleitungsknoten anfordern können, werden in einer Ausgestaltung die von einem Weiterleitungsknoten empfangenen Teilströme eine vorbestimmte Zeitperiode gepuffert. Thus the network nodes can request from transmission errors as long as possible streams of forwarding nodes that received from a forwarding node streams are buffered for a predetermined period of time, in one embodiment.
  • [0018] [0018]
    Gegebenenfalls kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren neben dem oben beschriebenen Fehlerschutz bzw. alternativ zu diesem Fehlerschutz ein weiteres bzw. anderes Fehlerschutzverfahren, insbesondere das FEC-Verfahren (FEC = Forward Error Correction), eingesetzt werden. Optionally, in the method according to the invention in addition to the above error protection and an alternative to this error protection or another different error protection method, in particular the FEC techniques (FEC Forward Error Correction) can be used.
  • [0019] [0019]
    In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verfahren in einem paketvermittelten Datennetz eingesetzt, insbesondere in einem IP-Datennetz (IP = Internet Protokoll). In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention the method is used in a packet switched data network, especially in an IP data network (IP = Internet Protocol). Das Verfahren beruht hierbei vorzugsweise auf einem Multicast-Verfahren auf der Applikationsschicht im OSI-Referenzmodell. The process is based in this case preferably on a multicast method on the application layer in the OSI reference model. Vorzugsweise wird bei einem derartigen Multicast-Verfahren UDP (UDP = User Datagram Protokoll) als Transportprotokoll in der Transportschicht im OSI-Referenzmodell verwendet. Preferably in such a method multicast UDP (UDP = User Datagram Protocol) is used as the transport protocol in the transport layer in the OSI reference model. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Übertragung von Videodatenströmen, zB von codierten Videodatenströmen, welche dann in den empfangenden Netzknoten mit einem entsprechenden Decoder decodiert werden können. The inventive method is particularly suitable for transmission of video data streams, such as encoded video data streams, which can then be decoded in the receiving network node with a corresponding decoder. Ein wichtiges Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dezentrale Datennetze, insbesondere Peer-to-Peer-Datennetze. An important application of the method according to the invention are decentralized data networks, particularly peer-to-peer networks.
  • [0020] [0020]
    Neben dem soeben beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung ferner ein Datennetz, mit einer Vielzahl von Netzknoten, wobei das Datennetz derart ausgestaltet ist, das in diesem Datennetz ein Verfahren gemäß der Erfindung durchführbar ist. In addition to the process just described, the invention further relates to a data network, with a plurality of network nodes, wherein the data network is configured such that a method according to the invention is feasible in this data network. Wie oben bereits erwähnt, ist das Datennetz vorzugsweise ein IP-basiertes Datennetz und/oder ein dezentrales Datennetz, insbesondere ein Peer-to-Peer-Datennetz. As mentioned above, the data network is preferably an IP-based data network and / or a distributed data network, in particular a peer-to-peer data network.
  • [0021] [0021]
    Die Erfindung umfasst neben dem Datennetz auch noch einen einzelnen Netzknoten zur Verwendung in einem Datennetz, wobei der Netzknoten derart ausgestaltet ist, dass er bei der Übertragung von Teilströmen eines Datenstroms mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Anzahl von Teilströmen empfängt und einen oder mehrere der empfangenen Teilströme jeweils an wenigstens zwei Netzknoten sendet, wobei die Anzahl von Teilströmen kleiner als die Vielzahl von Teilströmen ist. The invention comprises, in addition to the data network even a single network node for use in a data network, wherein the network node is configured such that it in the transmission of sub-streams of a data stream with the inventive method a number of substreams receives and one or more of the received sub-streams, respectively sends at least two network nodes, wherein the number of sub-streams is less than the plurality of partial streams. Der Netzknoten kann hierbei ein Netzrechner sein. The network node may in this case be a network computer. Es ist jedoch auch möglich, dass der Netzknoten eine beliebige andere Vorrichtung zum Datensenden und Datenempfangen ist, beispielsweise eine Set-Top-Box und dergleichen. However, it is also possible that the network node is any other device for data transmission and data receiving, for example, a set-top box and the like. Solche Geräte beinhalten vorzugsweise einen Decoder, der einen empfangenen codierten Videostrom wieder decodiert. Such devices preferably include a decoder that decodes a received encoded video stream.
  • [0022] [0022]
    Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures.
  • [0023] [0023]
    Es zeigen: In the drawings:
  • [0024] [0024]
    1 1 eine schematische Darstellung eines Datenübertragungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik; a schematic representation of a data transmission method according to the prior art; und and
  • [0025] [0025]
    2 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Datenübertragungsverfahrens. a schematic representation of an embodiment of the data transmission method of the invention.
  • [0026] [0026]
    Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines IP-basierten Datennetzes beschrieben, welches eine Vielzahl von Netzknoten in der Form von Netzrechnern aufweist, wobei das Verfahren gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform auf einem sog. Application-Layer-Multicast-Verfahren beruht, bei dem ein Datenstrom an mehrere Netzknoten übertragen wird. In the following the invention with reference to an IP-based data network is described, comprising a plurality of network nodes in the form of network computers, the method is based on a so-called. Application layer multicast method according to the embodiment described here, in which a data stream is transmitted to multiple nodes. Die Multicasting-Funktion wird hierbei auf der Applikationsschicht im OSI-Referenzmodell erreicht, wobei die Datenübertragung in der Netzwerkschicht weiterhin eine Unicast-Übertragung ist, das heißt jede Kante zwischen zwei Netzknoten entspricht einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen den Netzknoten. The multicasting function is thereby achieved at the application layer in the OSI reference model, wherein the data transmission in the network layer further is a unicast transmission, i.e. each edge between two network nodes corresponds to a point-to-point connection between the network nodes.
  • [0027] [0027]
    Die nachfolgend beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Weiterentwicklung eines speziel len Application-Layer-Multicast-Verfahren, mit dem ein sog. Splitstream erzeugt wird, in dem ein Datenstrom in eine Vielzahl von Teilströmen aufgeteilt wird, die über unterschiedliche Netzknoten an die für den Empfang des Datenstroms vorgesehenen Netzknoten weitergeleitet werden. The embodiment of the inventive method described below is a further development of a specially len application layer multicast method with which a so-called. Split Stream is generated in which a data stream is divided into a plurality of partial streams, which the over different network nodes to join the receiving the data stream provided network node are forwarded. Die Weiterleitung erfolgt hierbei derart, dass die Netzknoten, welche den Datenstrom empfangen sollen, alle Teilströme empfangen und diese dann zu dem ursprünglichen Datenstrom zusammensetzen können. The forwarding is done here in such a way that the network nodes that are to receive the data stream received all streams and these can then be assembled into the original data stream. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der bereits erwähnten Druckschrift [1] beschrieben. This method is described, for example in the aforementioned reference [1].
  • [0028] [0028]
    1 1 zeigt nochmals vereinfacht die Datenübertragung gemäß dem obigen bekannten Datenübertragungsverfahren. again shows simplifies data transmission according to the above known data transmission method. Es wird hierbei ein Datennetz mit vier Netzknoten N1, N2, N3 und N4 betrachtet, wobei alle Netzknoten Rechner sind, was schematisiert in It is a data network with four nodes N1, N2, N3, and N4 is contemplated herein, all network nodes are computers, which schematically in 1 1 für den Netzknoten N1 angedeutet ist. is indicated for the network nodes N1. Die Netzknoten müssen jedoch nicht unbedingt Rechner sein, insbesondere können die Netzknoten auch beliebige andere Datenempfangsgeräte darstellen, welche die empfangenen Teilströme verarbeiten können. However, the network nodes are not necessarily computer, in particular, the nodes represent any other data receivers, which can process the received streams.
  • [0029] [0029]
    Der Netzknoten N1 möchte einen Datenstrom an alle weiteren Netzknoten N2, N3 und N4 in dem Datennetz senden. The node N1 wants to send a stream to all other nodes N2, N3 and N4 in the data network. Hierzu teilt der Netzknoten N1 den zu sendenden Datenstrom in drei Teilströme T1, T2 und T3 auf. For this purpose, the network node N1 divides the data to be transmitted current in three partial streams T1, T2 and T3. Hier und im Folgenden wird ein Teilstrom T1 durch eine durchgezogene Linie wiedergegeben, ein Teilstrom T2 durch eine gestrichelte Linie und ein Teilstrom T3 durch eine strichpunktierte Linie. Here and below, a partial flow is T1 represented by a solid line, a partial stream of T2 by a broken line and a partial flow of T3 by a dot-dash line. Der Netzknoten N1 sendet einen Teilstrom an jeden Netzknoten N2, N3 und N4. The node N1 sends a partial flow to each node N2, N3, and N4. Der Teilstrom T1 wird hierbei an den Netzknoten N2, der Teilstrom T2 an den Netzknoten N3 und der Teilstrom T3 an den Netzknoten N4 übertragen. The partial flow T1 is hereby transferred to the node N2, the partial flow T2 to the node N3 and the partial flow T3 to the node N4.
  • [0030] [0030]
    Jeder der Netzknoten N1 bis N4 hat eine bestimmte Kapazität, um Daten als Upstream an weitere Knoten weiterzuleiten. Each of the nodes N1 to N4 has a certain capacity to route data as upstream to other nodes. In dem Beispiel der In the example of 1 1 kann jeder Knoten zwei Teilströme weiterleiten. each node can forward two streams. Damit jeder der Knoten N2, N3 und N4 alle drei Teilströme empfängt, sendet der Knoten N2 den empfangenen Teilstrom T1 sowohl an den Knoten N3 als auch an den Knoten N4. So that each of the nodes N2, N3 and N4 receives all three partial flows, the node N2 transmits the received partial stream T1 to both the node N3 and the node N4. Der Knoten N3 sendet den von ihm empfangenen Teilstrom T2 sowohl an den Knoten N2 als auch an den Knoten N4. The node N3 sends the received partial stream of him T2 to both the node N2 and the node N4. Analog sendet der Knoten N4 den von ihm empfangenen Teilstrom T3 sowohl an den Knoten N2 als auch an den Knoten N3. Analogously to the node N4 transmits the received sub-stream of it T3 to both the node N2 and the node N3.
  • [0031] [0031]
    Aufgrund der beschränkten Upstream-Kapazität der Knoten kann keine weitere Verteilung der Teilströme in dem Datennetz an andere Knoten erfolgen, da jeder der Knoten N2, N3 und N4 bereits zwei Teilströme aussendet und somit keine Kapazität zur Weiterleitung der Teilströme an andere Knoten hat. Due to the limited upstream capacity of the node, no further distribution of the partial streams in the data network to other nodes can be effected, since each of the nodes N2, N3 and N4 already emits two partial flows and thus has no capacity for routing the substreams to other nodes. Das Verfahren in The procedure in 1 1 gewährleistet somit nur eine eingeschränkte Multicasting-Funktionalität, bei der nur drei Knoten einen Datenstrom empfangen können. This guarantees a limited multicasting functionality, where only three nodes can receive a data stream. Darüber hinaus erweist es sich in dem Datennetz der Moreover, it turns out in the data network of the 1 1 als nachteilhaft, dass bei einer verlustbehafteten oder fehlerbehafteten Datenübertragung eines Teilstroms keine Möglichkeit besteht, sich die verloren gegangenen bzw. fehlerbehafteten Daten wiederzubeschaffen. be disadvantageous that, for a lossy or erroneous data transmission of a substream is no way to recover the lost or erroneous data. Es können zum Fehlerschutz nur aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren, wie z. B. das FEC-Verfahren, verwendet werden, bei denen den übertragenen Daten Redundanz hinzugefügt wird. It can use the FEC method, are used in which the transmitted data redundancy is added to the error protection only from the prior art methods, such as. For example. Dies führt jedoch zu einer größeren Menge an zu übertragenden Daten. However, this leads to a greater amount of data to be transmitted. Werden mit dem Datenstrom beispielsweise Videodaten übertragen, leidet hierunter die Videoqualität, da der Anteil der Bandbreite für Video verringert werden muss, um die erhöhte Datenmenge transportieren zu können. Are transmitted as video data with the data stream, suffering as the video quality as the share of the bandwidth must be reduced for video in order to transport the increased amount of data can.
  • [0032] [0032]
    Um die in Bezug auf In order to respect 1 1 beschriebenen Probleme in bekannten Splitstream-Verfahren zu umgehen, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, eine neue Klasse von Netzknoten in dem Datennetz einzuführen, wie im Folgenden anhand von to circumvent the problems described in known Splitstream method is proposed according to the method of the present invention to introduce a new class of network nodes in the data network, as in the following with reference to 2 2 erläutert wird. will be explained. In In 2 2 ist ein Datennetz mit neun herkömmlichen Knoten N1, N2, ..., N9 gezeigt, welche analog zur is a data network with conventional nine nodes N1, N2, ..., shown N9, which analogously to 1 1 Netzrechner darstellen. Represent network computer. Auch in Also in 2 2 ist zur Veranschaulichung der Knoten N1 schematisiert als Rechner dargestellt. is to illustrate the node N1 schematically depicted as a computer. Der Knoten N1 möchte wiederum einen Datenstrom an die Netzrechner N2 bis N9 senden. The node N1 wants to send a data stream to the computer network N2 to N9 again. Analog zu Analogous to 1 1 wird hierzu ein Splitstream-Verfahren verwendet, wobei der Knoten N1 den Datenstrom wiederum in die Teilströme T1, T2 und T3 aufteilt. is used for this purpose, a split stream process in which the node N1 the data stream in turn divides into the sub-streams T1, T2 and T3. Im Unterschied zu dem herkömmlichen Verfahren gemäß In contrast to the conventional method in accordance with 1 1 sind neben den Netzknoten N1 bis N9 eine weitere Klasse von sog. Relay- oder Weiterleitungsknoten vorgesehen, die in another class of so-called. relay or forwarding nodes are provided in addition to the network nodes N1 to N9, the in 2 2 schwarz gezeichnet sind und als R1, R2 und R3 bezeichnet sind. are drawn in black and are referred to as R1, R2 and R3. Im Gegensatz zu den Knoten N1 bis N9 haben diese Knoten kein Interesse daran, den übertragenen Datenstrom, das heißt alle Teilströme T1, T2 und T3 komplett zu empfangen. In contrast to the node N1 to N9 these nodes have no interest in receiving the transmitted data stream, that is all substreams T1, T2 and T3 completely. Die Knoten zeichnen sich somit dadurch aus, dass sie eine geringere Anzahl als die drei Datenströme T1, T2 und T3 empfangen. The nodes are thus characterized by the fact that they received fewer than three data streams T1, T2 and T3.
  • [0033] [0033]
    Die Knoten R1, R2 und R3 stellen ihre Kapazität zur Upstream-Übertragung zur Verfügung, um Datenströme an eine größere Anzahl von Netzknoten im Netz zu verteilen. The nodes R1, R2 and R3 represent their capacity for upstream transmission available to distribute data streams to a large number of nodes in the network. Hierzu haben die Knoten die Funktionalität, dass sie wenigstens einen empfangenen Datenstrom an wenigstens zwei weitere Netzknoten weiterleiten. For this, the nodes have the functionality that they pass at least one data stream received at least two other network nodes. Um zu erreichen, dass Knoten im Netz die Funktionalität von Relay-Knoten übernehmen, müssen die Netzknoten bzw. die entsprechenden Bediener der Netzrechner dazu motiviert werden, ihre Upstream-Kapazität zur Verfügung zu stellen. In order to reach that node take over the functionality of relay nodes in the network, the network nodes and the corresponding operator of the network computers need to be motivated to make their upstream capacity. Dies kann in der Form von Incentives erfolgen. This can be in the form of incentives. Beispielsweise kann ein Dienstanbieter, der das in For example, a service provider in the 2 2 gezeigte Multicast-Verfahren zur Übertragung von Videoströmen zur Verfügung stellt, ein Incentive-Programm bereitstellen. multicast method shown for the transmission of video streams is available to provide an incentive program. Mit Hilfe des Incentive-Programms erhalten Netzknoten, welche ihre Upstream-Kapazität zur Verfügung stellen, Belohnungen in der Form von Prämien oder Geldzahlungen. With the help of the incentive program receive network nodes which provide their upstream capacity available rewards in the form of bonuses or cash payments. Um ein derartiges Incentive-Programm finanzieren zu können, erhöht der Dienstanbieter die Preise für die Bereitstellung der Videoströme, insbesondere verlangt er von Nutzern des Multicast-Verfahrens, welche Videoströme mit sehr hoher Qualität an große Nutzerkreise schnell und flexibel verbreiten möchten, erhöhte Entgelte zur Bereitstellung des Multicast-Dienstes. To such an incentive program financing, service providers increase prices for the provision of video streams, in particular, it requires users of the multicast method which video streams want to spread quickly and flexibly with high quality to large user communities, increased fees for providing the multicast service.
  • [0034] [0034]
    Aus From 2 2 ergibt sich deutlich, dass durch die Zwischenschaltung der Relay-Knoten R1, R2 und R3 eine schnellere und auf eine größere Anzahl von Netzknoten verteilte Übertragung der Teilströme gewährleistet ist. results show that is guaranteed by the interposition of the relay nodes R1, R2 and R3 faster and distributed over a larger number of network nodes transmitting the partial streams. Der Knoten R1 stellt hierbei eine sehr hohe Upstream-Kapazität bereit, denn er kann den von ihm empfangenen Teilstrom T1 an drei weitere Knoten, nämlich die Knoten N5, N6 und N4 weiterleiten. The node R1 hereby guarantees a very high upstream capacity ready because he can part it receives power forward T1 to three other nodes, namely the node N5, N6 and N4. Auch der Knoten R3 stellt eine derart hohe Upstream-Kapazität zur Verfügung. Also, the node R3 represents such a high upstream capacity. Insbesondere kann der von dem Knoten R3 empfangene Teilstrom T3 auch an drei Knoten, nämlich N2, N8 und N9 weitergeleitet wird. In particular, the signal received by the node R3 partial flow T3 can also be three nodes, namely N2, is forwarded N8 and N9. Die Kapazität des Knotens R2 reicht ebenfalls für das Aussenden von drei Teilströmen aus. The capacitance of the node R2 is also sufficient for the emission of three streams. Dieser Knoten leitet in dem Szenario der This node passes in the scenario of 2 2 den von ihm empfangenen Teilstrom T2 jedoch nur an zwei Knoten, nämlich N4 und N7, weiter. received from him partial flow T2 but only two nodes, namely N4 and N7 on. Analog zu den Netzknoten in Analogously to the network nodes in 1 1 weisen die anderen Netzknoten N1 bis N9 lediglich eine Upstream-Kapazität zur Weiterleitung von zwei Teilströmen auf. , the other nodes N1 to N9 to only one upstream capacity for transmission of two streams.
  • [0035] [0035]
    Mit dem in With the in 2 2 gezeigten Verfahren kann der Fehlerschutz im Vergleich zu dem Verfahren der shown method, the error protection compared to the method of the 1 1 deutlich verbessert werden. be significantly improved. Insbesondere können Relay-Knoten den von ihnen empfangenen Teilstrom puffern und bei Bedarf anderen Netzknoten zur Verfügung stellen, die aufgrund von Staus, Bandbreiten-Engpässen, Übertragungsfehlern, Ausfällen von Knoten und dergleichen Datenpakete in einem Datenstrom nicht richtig empfangen haben. In particular relay node can buffer received from them partial stream and provide as needed other network nodes that have not properly received due to congestion, bandwidth bottleneck, transmission errors, failures of nodes and the like data packets in a data stream. Fällt beispielsweise der Teilstrom T2 zwischen Knoten N6 zu N5 aus, kann der Relay-Knoten R2 einspringen und seinen gepufferten Datenstrom T2 an den Knoten N5 schicken. If, for example, the partial flow T2 between node N6 N5 from the relay node can take over R2 and send its buffered data stream T2 to the node N5. Um einen derartigen Fehlerschutz durch Retransmission von Teilströmen bzw. Abschnitten von Teilströmen durch Relay-Knoten zu erreichen, können verschiedene Arten von Verfahren eingesetzt werden. To such an error protection to be achieved by retransmission of partial streams or portions of streams by relay node, various kinds of methods can be used. Insbesondere kann ein Netzknoten, der einen bestimmten Teilstrom fehlerhaft empfangen hat, eine Meldung an einen Relay-Knoten absetzen, in der er den Teilstrom und die Sequenznummer des identifizierten fehlerhaften Pakets spezifiziert und den Relay-Knoten anweist, das entsprechende Paket nochmals an ihn zu senden. In particular, a node that has received a certain part of current flawed, issue a message to a relay node, in which he specifies the partial stream and the sequence number of the identified faulty packet and the relay node instructs to send the appropriate package again to him ,
  • [0036] [0036]
    Damit ein Netzknoten Datenpakete gezielt von Relay-Knoten anfordern kann, muss durch eine Inband-Signalisierung, die innerhalb der Teilströme übermittelt wird, oder auch durch eine separate Outband-Signalisierung eine Zuweisung vorgenommen werden, mit der jedem Netzknoten N1 bis N9 jeweils ein oder auch mehrere Relay-Knoten für einen der Teilströme T1 bis T3 zugewiesen ist. In order for a network node data packets can be specifically request of relay nodes, the assignment must be made by an in-band signaling that is transmitted within the sub-streams, or by a separate Outband signaling, each one or even with each network node N1 to N9 multiple relay nodes is assigned to one of the sub-streams T1 to T3. Bei Paketverlusten, bei denen beispielsweise eine Decodierung eines empfangenen codierten Videostroms nicht mehr möglich ist, kann dann ein Netzknoten gezielt Pakete von dem ihm zugewiesenen Relay-Knoten, der die entsprechenden Pakete verlustfrei empfangen hat, erneut anfordern. If packet loss, for example where a decoding a received encoded video stream is no longer possible, then a node can be targeted packages from its assigned relay node that has received the appropriate packages lossless request again. Es wird hierdurch ein sehr guter Fehlerschutz gewährleistet. It is thus ensured a very good error protection. Insbesondere wird ein Fehlerschutz erreicht, ohne dass dem Datenstrom Redundanz hinzugefügt werden muss. In particular, an error protection is achieved without the data stream redundancy needs to be added. Demzufolge kann eine hohe Datenrate und eine hohe Qualität der übertragenen Datenströme gewährleistet werden. Accordingly, a high data rate and high quality of the transmitted data streams can be guaranteed.
  • [0037] [0037]
    Das soeben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren kann ferner dazu genutzt werden, Upstream-Kapazitäts-Engpässe von einzelnen Netzknoten zu kompensieren. The inventive method just described can also be used to compensate for upstream capacity bottlenecks of individual network nodes. Stellt beispielsweise ein Netzknoten fest, dass er den von ihm empfangenen Teilstrom nicht an einen weiteren Netzknoten weiterleiten kann, kann er einen Relay-Knoten, der ihm vorzugsweise auch gemäß dem oben beschriebenen Zuweisungsverfahren zugewiesen ist, anweisen, den entsprechenden Teilstrom an den Knoten zu senden, an den er den Teilstrom weiterleiten würde, wenn er genügend Kapazität zur Verfügung hätte. Where, for example, a node determines that it can not pass it to another node received from him partial flow, it may include a relay node, which is preferably assigned to him in accordance with the allocation method described above, be instructed to send the corresponding part of current to node to which he would pass the partial stream, if he had enough capacity. Das Datennetz wird hierdurch entlastet und es können Zeitverzögerungen aufgrund von Kapazitäts-Engpässen vermieden werden, was besonders wichtig bei der Realtime-Übertragung von Videoströmen ist. The data network is relieved through this and it can be avoided delays due to capacity constraints, which is particularly important in the real-time transmission of video streams.
  • Literaturverzeichnis: Bibliography:
    • [1] Miguel Castro et al.: "SplitStream: High-Bandwidth Multicast in Cooperative Environments", SOSP'03, Oktober 19–22, 2003, Bolton Landing, New York, USA (http://citeseer.ist.psu.edu/696812.html) [1] Miguel Castro et al .: "Split Stream: High-Bandwidth Multicast in Cooperative Environments", SOSP'03 October 19-22 2003, Bolton Landing, New York, United States (http: //citeseer.ist.psu. edu / 696812.html)
Patent Citations
Cited PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
US20040236863 *23 May 200325 Nov 2004Microsoft CorporationSystems and methods for peer-to-peer collaboration to enhance multimedia streaming
US20060007947 *7 Jul 200412 Jan 2006Jin LiEfficient one-to-many content distribution in a peer-to-peer computer network
Referenced by
Citing PatentFiling datePublication dateApplicantTitle
US8599700 *5 Mar 20103 Dec 2013Time Warner Cable Enterprises LlcSystem and method for using ad hoc networks in cooperation with service provider networks
US94969839 Sep 201315 Nov 2016Time Warner Cable Enterprises LlcSystem and method for using ad hoc networks in cooperation with service provider networks
US20110216655 *5 Mar 20108 Sep 2011John Anthony ChenA system and method for using ad hoc networks in cooperation with service provider networks
Classifications
International ClassificationH04L29/14, H04L29/04, H04L12/28
Cooperative ClassificationH04L12/1868, H04L12/1854, H04L47/15
European ClassificationH04L12/18N, H04L47/15
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4 Oct 2007OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
22 Jan 20098139Disposal/non-payment of the annual fee