专利名称：：基于有线电视网络的高速下载系统及下载方法
技术领域：
：本发明涉及下载系统及下载方法，特别涉及基于有线电视网络的高速下载系统及下载方法。
背景技术：
：随着互联网越来越普及，中国的宽带用户数也成规模递增，据英国PointTopic调查公司公布的数据显示，截至到2008年8月末，中国宽带用户数已经达到7800万，为世界宽带用户数最多的国家。在中国，为用户提供的宽带服务主要有两类，一类是基于电信网络，另一类是基于有线电视网络。基于电信网络的宽带服务即我们日常所接触的ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine,非对称数字用户线路)上网，上传或下载都是通过电话线进行，用户端有一个Modem设备(调制解调器)，用于调制/解调数字信号。基于有线电视网络的下载服务即我们日常所接触的有线通，由各个不同城市的有线电视公司推出，在用户端也有一个Modem设备，叫CableModem(电缆调制解调器)，前端采用CMTS(CableModemTerminationSystem,电缆调制解调器终端系统)设备，将CableModem传递上来的信号进行处理，然后接入Internet主干网。上述两种宽带业务，#4居带宽的大小不同，费用也不一样，带宽越大，月均费用就越高。以4M宽带来的宽带来说，电信网络与有线电视网络的平均下载速度为400Kb/s左右，电信网络的月均费用约在100RMB-120RMB,有线电视网络的月均费用约在80RMB-100RMB之间。由此可见，现有的宽带业务，其下载速度均不能令人满意。以下载一个4GBytes的高清电影为例，400Kb/s的下载速度下载完这样一部高清电影需要23个小时多，也就是一天一夜。不仅耗费大量的时间与上网费用，而且必须使电脑长时间地处于开机状态，也消耗了大量的电能和功耗，不符合国家倡导的绿色环保理念。而如果要使宽带达到4Mb/s左右的平均下载速度的带宽，则月均费用要达到1000RMB以上。综上所述，在当前的网络环境下，下载大容量文件具有时间长、费用高的缺点。
发明内容本发明的目的是提供一种基于有线电视网络的高速下载系统，以解决当前的网络环境下，文件下载速度慢、费用高的问题。本发明的另一目的是提供一种基于有线电视网络的高速下载方法，以解决当前的网络环境下，文件下载速度'隄、费用高的问题。本发明提出一种基于有线电视网络的高速下载系统，其包括应用服务模块、终端模块及调度处理模块。应用服务模块用于为网络用户提供文件下载的服务。终端模块通过互联网与应用服务模块相连，用于通过互联网浏览应用服务模块，并选择所要下载的文件。调度处理模块与应用服务模块相连，并通过有线电视网络连接至终端模块，用于根据应用服务模块获取的终端模块信息及其所要下载的文件信息，将文件内容编码成一个文件流，并通过有线电视网络传输到终端模块。依照本发明较佳实施例所述的基于有线电视网络的高速下载系统，调度处理模块又包括下载调度服务器、内容服务器及推流服务器。下载调度服务器与应用服务模块相连，用于接受应用服务模块发送来的终端模块信息及文件信息，并匹配出终端模块对应的地址及频点信息。内容服务器与应用服务模块相连，用于储存应用服务模块的文件数据。推流服务器分别与下载调度服务器及内容服务器相连，用于稂据下载调度服务器发送来的文件信息，从内容服务器中取出对应的文件数据，并根据终端模块的地址及频点信息，将文件数据进行封装后通过光纤网络广播至有线电视网络的对应地址。依照本发明较佳实施例所迷的基于有线电视网络的高速下载系统，调度处理模块还包括加扰器，其与下载调度服务器相连，用于形成一个加扰控制字，并由下栽调度服务器传输给推流服务器，并对文件数据进行加扰。依照本发明较佳实施例所述的基于有线电视网络的高速下载系统，内容服务器与推流服务器通过千兆以太网接口相连。依照本发明较佳实施例所述的基于有线电视网络的高速下载系统，终端模块又包括PC机及下载器。PC机连接至互联网，用于提供网络浏览功能，并从应用服务模块选择要下载的文件。下载器与PC机相连，并连接至有线电视网络，用于接收从有线电—见网络上传输来的文件流，并传输给PC机。依照本发明较佳实施例所迷的基于有线电视网络的高速下载系统，有线电视网络中又包括IPQAM设备、复用器、调制器及混合器。IPQAM设备与调度处理模块相连，用于将调度处理模块输出的传送流进行解包。复用器与调度处理模块相连，用于将解包后的文件数据复用成一个文件流。调制器与复用器相连，用于将复用过的文件流调制成射频信号。混合器分别与IPQAM设备、调制器及终端模块相连，用于将射频信号并入有线电视网络中，并传输至终端模块。本发明另提出一种基于有线电视网络的高速下载方法，包括以下步骤首先，在有线电视网络的头端机房设置调度处理模块。其次，调度处理模块接受网络中的终端模块通过互联网选择需要下载的文件信息。然后，调度处理模块将需要下载的文件内容进行编码，并形成一个文件流后复用至有线电视网络中。最后，调度处理模块将文件内容与有线电视信号通过有线电视网络一同传输至终端模块。依照本发明较佳实施例所述的基于有线电视网络的高速下载方法，在文件内容通过有线电视网络传输到终端模块之后还进一步包括以下步骤首先，终端模块对文件内容进行解封装、解扰处理。然后，终端模块下载文件。依照本发明较佳实施例所述的基于有线电视网络的高速下载方法，对文件内容进行编码时包括以下步骤首先，根据终端模块的信息匹配出卑对应的地址及频点信息。然后，根据终端模块的地址及频点信息，将文件数据进行封装。依照本发明较佳实施例所述的基于有线电视网络的高速下载方法，将文件数据进行封装时还包括步骤首先，形成加扰控制字。然后，利用加扰控制字对文件数据加扰后进行封装。本发明的有益效果是1、本发明利用有线电视网络进行数据的传输，由于有线电视网络中数据的下行是采取广播的方式，它可以使用空闲或者单独的频率进行数据的打包下行推送，最大的带宽可以达到38Mb/s,大大提高了用户终端文件的下载速度，也减少了用户在下载大容量文件时耗费的时间，以及减少电脑开机时消耗的电能。2、本发明的系统方案是现有的有线电视网络环境下，仅仅在用户端添加了一个下载器，无须再对现有的网络进行改造，因此系统结构简单，构建成本低，具有很强的实用性。3、本发明是利用现有的有线电视网络完成数据流的传输，其月使用费仅为120RMB-130RMB,实现高速下载的同时，却具有廉价的费用支出，适合普通家庭的使用。当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。图1为本发明实施例的一种基于有线电视网络的高速下栽系统结构图；图2为本发明实施例的另一种基于有线电视网络的高速下载系统结构图；图3为本发明实施例的一种基于有线电视网络的高速下载方法流程图；图4为本发明实施例的另一种基于有线电视网络的高速下载方法流程图。具体实施方式本发明的原理是利用有线电视网络的下行广播频段来传输需要下载的文件，从而达到高速下栽的目的。以下结合附图，具体说明本发明。请参见图1，其为本发明实施例的一种基于有线电视网络的高速下载系统结构图。此系统包括应用服务模块103、终端模块105及调度处理模块107。应用服务模块103用于为网络用户提供文件下载的服务，其可以是一个或多个应用服务器的网站，如土豆网、迅雷等。终端模块105设置在用户家庭中，其通过互联网109与应用服务模块103相连，用于通过互联网109浏览应用服务模块103,并选择所要下载的文件。调度处理模块107设置在有线电视运营商头端的机房中，其与应用服务模块103相连，并通过有线电视网络111连接至终端模块105,用于根据应用服务模块103获取的终端模块105信息及其所要下载的文件信息，将文件内容编码成一个文件流，并通过有线电视网络111传输到终端模块105。相对于传统互联网点对点的下载方式，因为有线电视网络中数据的下行是采取广播的方式，它可以使用空闲或者单独的频率进行数据的打包下行推送，最大的带宽可以达到38Mb/s，也即是说，本发明的终端模块105最大下载速度可以达到38Mb/s，为网络下载能力带来了提升。请参见图2，其为本发明实施例的另一种基于有线电视网络的高速下载系统结构图。此系统包括应用服务模块103、终端模块105及调度处理模块107。终端模块105包括PC机203及下载器205,PC机203通过ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine,非对称数字用户线路)或者CableModem(电缆调制解调器)等方式接入互联网。下载器205与有线电视网络111相连。PC机203与下载器205之间通过USB线相连。应用服务模块103包括有多个应用服务器207,应用服务器207用于对PC机203用户提供WEB(WorldWideWeb,万维网)应用服务，PC机203用户登入互联网，即可访问应用服务器207的WEB主页，进行浏览、访问，其是下载行为的入口。调度处理模块107又包括下载调度服务器209、加扰器211、内容服务器213及推流服务器215。下载调度服务器209与应用服务器207相连，其是有线电视运营商与应用服务器207的系统接口，主要处理PC机203用户下载相关的逻辑。内容服务器213与应用服务器207相连，其需要不定期地与应用服务器207内容库同步，用于存储视音频等大容量文件，属于专用服务器。推流服务器215分别与下载调度服务器209、内容服务器213及有线电视网络111相连，且推流服务器215与内容服务器213之间通过GE(GigabitEthernet,千兆以太网)接口相连，用于对用户请求下载的文件进行处理，打包成MPEG-2TSoverIP流数据，并在有线电视网络111中进行广播推送。加扰器211与下载调度服务器209相连，其是一种加扰设备，用于形成一个CW(ControlWord,加扰控制字)，并由下载调度服务器209传输给推流服务器215，并对文件数据进行加扰。这里所说的加扰是指使用CW,连续不断地对被传送的全部内容(视、音频流和数据流)进行扰乱，使不用恰当的解码器和密钥就不能收到正确的信号。加扰的方法是由伪随机码发生器产生的伪随机序列与原始的传输流进行运算，改变^皮传输信息的特征，使信号变为不可预测的数据流。图2的有线电视网络111中又包括IPQAM设备217、复用器219、调制器221及混合器223。IPQAM设备217集"复用、加扰、调制、频率变换"功能为一体，它是将光纤接口中输入的TSOverIP流进行解包，还原成TS(TransportStream,传送)流。复用器219用于将多个单节目TS流或多节目TS流，复接为一个包含这些码流内容的多节目TS流。调制器221与复用器219相连，用于将TS流的基带信号调制到载波上，并输出RF信号。混合器223分别与IPQAM设备217、调制器221及下载器205相连，用于在原有的有线电视系统中(配合调制器、滤波器或陷波器)插入一路信号，且不会造成原有系统电祸!/f言号指标的改变。一个完整的系统下载过程如下用户的PC机203通过USB线连接着一个下载器205,下栽器205另一头接着有线电视信号线。用户在互联网109上浏览指定的应用服务器207(该应用提供商属于特定提供商，已经与有线电视运营商头端机房做过集成，也即是该应用服务器207中的内容已集成到内容服务器213中)，当用户登录到该应用服务器207后，点击下载某一大容量文件时，应用服务器207将用户的ID等信息递交至下载调度服务器209,下载调度服务器209根据用户的ID等信息分配下载的频点、传输通道、加扰控制字、下载流推送时间等，并安排下载流在有线电^f见网络111中的调度，同时将相关信息通过应用服务器207返回至用户的PC机203。推流服务器213将应用服务器207提供的大容量文件进行TS(TransportStream)编码，并使用控制字加扰后复用至有线电视网络中，与有线电视信号共同传输至用户家中。用户PC机203上的软件小程序，将频点、加扰控制字等信息传送至下载器205，并根据调度计划等候下载流的接收。下载器205调谐至指定频点和通道，接收推送的下载流，并4艮据控制字解扰解复用后，将TS清流通过USB接口输出至PC机203上保存，完成下载。为了便于理解，下面结合图2，以住在A小区的用户下载一部高清电影为例，详细介绍各个主要模块内部的技术实现和模块之间的通信。用户终端的PC机203可以通过USB线和下载器205相连，下载器205、USB线及PC机203需要能够支持高速USB2.0，即传输速率能达到480Mbit/s。下载器205有一个有线网绍4妄口，连接着有线电一见网络111。PC才几203上安装有一个专用小软件，用于处理高速下载的相关事宜，如文件下载管理、用户界面，与下载器205通讯，并接收下载器205传输过来的下载流等。用户PC机203通过ADSL或者CableModem等方式接入互联网109,访问应用服务器207的网站(如土豆网、迅雷等)。应用服务模块103可以包括多个应用服务器207，如土豆、迅雷等，分布在互联网109上。用户登录应用服务器207后(可以通过输入ID和密码登录)，浏览影片信息，选择要下载影片，应用服务器207将用户相关信息(ID)、用户选择下载的影片信息以及本应用服务器207信息传送至有线电视网络111头端机房的下载调度服务器209。下载调度服务器209首先根据自身维护的用户信息数据库验证该用户是否合法，如不合法，则直接返回失败信息至该应用服务器209。如验证通过，则取出该用户所属于的RegionID(区域ID)，并对用户的下载请求进行排队调度(如立即推流，还是过5分钟后推流)。当调度到该用户时，下载调度服务器209匹配出该用户对应的IPQAM,并取得IPQAM的IP地址(例如192.168.10.118)、频点信息(例如792MHz)等。下载调度服务器209将影片信息、IPQAMIP以及频点等信息传送至推流服务器215,并从加扰器211申请一个CW(ControlWord,加扰控制字)一并传送至推流服务器215。与此同时，下载调度服务器209将该用户下载对应的频点、CW、调度等信息返回至应用月良务器207,由应用月良务器207返回至用户PC才几203。推流服务器215根据影片信息从内容服务器213取出该影片内容，用CW进行加扰后，以MPEG-2TSoverIP方式进行封装，通过光纤网络广播至有线电视传输网络中指定IP地址的IPQAM。内容服务器213中的影片内容由应用服务器207提供，为了保障用户请求响应速度，一般放置在有线电视网络lll头端，与推流服务器215用GE(GigabitEthernet,千兆以太网)接口相连，且需不定期与应用服务商内容库同步。这里所说的MPEG-2TS是广播电视领域广泛采用的流传输标准，MPEG-2TS标准定义了复用一个或多个音频、视频和数据元素流的方法。为应用于IP网络传输，媒体数据经过MPEG-2TS封装后，再通过TCP/IP协议栈，封装成IP数据包，即MPEG-2TSoverIP数据流。MPEG-2TSoverIP凄t据流传输协议栈如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表1表l中，媒体数据流被打包，加上时间标识，通过元素流(PES)打包和复用后形成可存储和传输应用的单一输出TS流。TS包由包头、自适应区和包数据3部分组成。由于每个包长度为固定的188字节，在封装UDP包和IP包后，需要考虑合适的包长度。与ISMA(InternetStreamingMediaAlliance,互联网流媒体)不同，MPEG-2TSoverIP方式是将视、音频数据复用后在封装成TS包，因此输出流是单一的。在MPEG-2TSoverIP数据流的传输过程中，IPQAM设备217是不可或缺的部分，其位于有线电视网络111中光节点的末端。它将光纤接口中输入的TSOverIP流进行解包，还原成TS流后，再由复用器219进行复用，然后经调制器221调制成RF信号在指定的频点和RF输出口输出。输出后的RF信号通过混合器223并入有线网，然后广播传输至用户家中。下载器205根据从用户PC机203传递过来的频点、CW等参数，调谐至指定频点(例如792MHz)进行数据流的接收，接收后根据CW进行解扰/解复用，得到干净的TS流后，通过USB口传输至PC机203进行下载文件的存储。这样便完成了整个下载过程。由于利用有线电视网络111进行数据传输时的带宽可以达到38Mb/s,而其月使用费却仅为120RMB-130RMB,因此大大缩短了大容量文件的下载时间，使用户在享受高速下载的同时，也减少了电脑的开机时间，因此进一步地节约了电能的损耗。本发明另提出一种基于有线电视网络的高速下载方法，如图3所示，其包括以下步骤S301，在有线电视网络的头端机房设置调度处理模块。调度处理模块用于将有线电视网络中传输的文件内容编码成数据流,.并匹配出传输地址及传输频点，其可以是由下载调度服务器、内容服务器及推流服务器等多个功能服务器组合而成。S303,调度处理模块接收网络中的终端模块通过互联网选择需要下载的文件信息。这里所说的文件可以是互联网上传播的各种视频、音频、游戏等大容量的文件。S305，调度处理模块将需要下载的文件内容进行编码，并形成一个文件流后复用至有线电视网络中。S307,调度处理模块将文件内容与有线电视信号通过有线电视网络一同传输至终端模块。请参见图4，其为本发明实施例的另一种基于有线电视网络的高速下载方法流程图。S401,在有线电视网络的头端机房设置调度处理模块。S403,调度处理模块接受网络中的终端模块通过互联网选择需要下载的文件信息。S405，形成加扰控制字。S407,利用加扰控制字对文件数据进行加扰。S409,根据终端模块的信息匹配出其对应的地址及频点信息。S411，根据终端模块的地址及频点信息，将文件数据进行封装，并形成一个文件流后复用至有线电—见网络中。S413,调度处理模块将文件内容与有线电视信号通过有线电视网络一同传输至终端模块。S415,终端模块对文件内容进行解封装、解扰处理。S417,终端模块下载文件。相对于现有技术，本发明具有以下优点1、本发明利用有线电视网络进行数据的传输，由于有线电视网络中数据的下行是采取广播的方式，它可以使用空闲或者单独的频率进行数据的打包下行推送，最大的带宽可以达到38Mb/s,大大提高了用户终端文件的下载速度，也减少了用户在下载大容量文件时耗费的时间，以及减少了电脑开机时消耗的电能。2、本发明的系统方案是现有的有线电视网络环境下，仅仅在用户端添加了一个下载器，无须再对现有的网络进行改造，因此系统结构简单，构建成本低，具有很强的实用性。3、本发明是利用现有的有线电视网络完成数据流的传输，其月使用费仅为120RMB-130RMB,实现高速下载的同时，却具备了廉价的费用支出，适合普通家庭的使用。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。权利要求1、一种基于有线电视网络的高速下载系统，其特征在于，包括一应用服务模块，用于为网络用户提供文件下载的服务；一终端模块，其通过互联网与该应用服务模块相连，用于通过互联网浏览该应用服务模块，并选择所要下载的文件；一调度处理模块，其与该应用服务模块相连，并通过有线电视网络连接至该终端模块，用于根据该应用服务模块获取的终端模块信息及其所要下载的文件信息，将文件内容编码成一个文件流，并通过有线电视网络传输到该终端模块。2、如权利要求1所述的基于有线电视网络的高速下载系统，其特征在于，该调度处理模块又包括一下载调度服务器，其与该应用服务模块相连，用于接受该应用服务模块发送来的该终端模块信息及文件信息，并匹配出该终端模块对应的地址及频点信息；一内容服务器，其与该应用服务模块相连，用于储存该应用服务模块的文件数据；一推流服务器，其分别与该下载调度服务器及该内容服务器相连，用于根据该下载调度服务器发送来的文件信息，从该内容服务器中取出对应的文件数据，并根据该终端模块的地址及频点信息，将文件数据进行封装后通过光纤网络广播至有线电视网络的对应地址。3、如权利要求2所述的基于有线电视网络的高速下载系统，其特征在于，该调度处理模块还包括一加扰器，其与该下载调度服务器相连，用于形成一个加扰控制字，并由该下载调度服务器传输给该推流服务器，并对文件数据进行力口扰。4、如权利要求2所述的基于有线电视网络的高速下载系统，其特征在于，该内容服务器与该推流服务器通过千兆以太网接口相连。5、如权利要求1所述的基于有线电视网络的高速下载系统，其特征在于，该终端模块又包括一PC机，其连接至互联网，用于提供网络浏览功能，并从该应用服务模块选择要下载的文件；一下载器，其与该PC机相连，并连接至有线电视网络，用于接收从有线电视网络上传输来的文件流，并传输给该PC机。6、如权利要求1所述的基于有线电视网络的高速下载系统，其特征在于，该有线电视网络中又包括一IPQAM设备，其与该调度处理模块相连，用于将该调度处理模块输出的传送流进行解包；一复用器，其与该调度处理模块相连，用于将文件数据复用成一个文件流；一调制器，其与该复用器相连，用于将复用过的文件流调制成射频信号；一混合器，分别与该IPQAM设备、该调制器及该终端模块相连，用于将射频信号并入有线电视网络中，并传输至该终端模块。7、一种基于有线电视网络的高速下载方法，其特征在于，包括以下步骤在有线电视网络的头端机房设置一调度处理模块；调度处理模块接受网络中的终端模块通过互联网选择需要下载的文件信息；调度处理模块将需要下栽的文件内容进行编码，并形成一个文件流后复用至有线电^L网络中；调度处理模块将文件内容与有线电视信号通过有线电视网络一同传输至终端模块。8、如权利要求7所述的基于有线电视网络的高速下载方法，其特征在于，在文件内容通过有线电视网络传输到终端模块之后还进一步包括以下步骤终端模块对文件内容进行解封装、解扰处理；终端模块下载文件。9、如权利要求7所述的基于有线电视网络的高速下载方法，其特征在于，对文件内容进行编码时包括以下步骤根据终端模块的信息匹配出其对应的地址及频点信息；根据该终端模块的地址及频点信息，将文件数据进行封装。10、如权利要求9所述的基于有线电视网络的高速下载方法，其特征在于，将文件数据进行封装时还包括步骤形成一加扰控制字；利用该加扰控制字对文件数据加扰后进行封装。全文摘要本发明提出一种基于有线电视网络的高速下载系统及下载方法，其系统包括应用服务模块、终端模块及调度处理模块。应用服务模块用于为网络用户提供文件下载的服务。终端模块通过互联网与应用服务模块相连，用于通过互联网浏览应用服务模块，并选择所要下载的文件。调度处理模块与应用服务模块相连，并通过有线电视网络连接至终端模块，用于根据应用服务模块获取的终端模块信息及其所要下载的文件信息，将文件内容编码成一个文件流，并通过有线电视网络传输到终端模块。本发明可以实现大容量文件的高速下载。文档编号H04N7/16GK101600079SQ20091005449公开日2009年12月9日申请日期2009年7月7日优先权日2009年7月7日发明者何音建,卜阳春申请人:富士通微电子(上海)有限公司;何音建