一种面向智能手机的p2p移动流媒体系统及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向智能手机的P2P移动流媒体系统及其工作方法。该系统包括若干个具有Wi-Fi网卡及3G模块的智能手机作为通信节点，在每个手机上都构建有P2P覆盖网络管理器、数据任务管理器、3G下载管理器、流媒体服务器、自适应缓存管理器。工作方法是当进行流媒体播放时，智能手机节点首先在本地P2P覆盖网络内向其它节点请求相应数据块，当且仅当本地无法找到相关数据块时，通过3G网络向远程服务器请求数据，从而实现流媒体的播放。该系统支持移动网络环境下智能手机间通过WiFi网络进行流媒体资源共享。通过本发明的方法，可以有效地降低移动流媒体用户对3G网络的带宽及网络流量需求。
【专利说明】一种面向智能手机的P2P移动流媒体系统及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动P2P流媒体应用领域，具体是一种面向智能手机的P2P移动流媒体系统及其工作方法。
【背景技术】
[0002]随着移动互联网技术的迅猛发展，人们日常使用的手机处理能力和通信需求也在逐渐的增长，移动流媒体正在成为移动互联网的下一个增长点。目前智能手机主要通过移动运营商网络所提供的基站接入模式，使用3G网络进行流媒体数据传输。实际上，主流智能手机均具有W1-Fi网卡硬件，并支持Ad-Hoc模式进行点对点通信，因此多个手机间可通过本地点对点通信进行流媒体数据共享，但是目前尚未见有关这方面的报道。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种在智能手机间所建立的P2P网络系统，该系统支持节点间的流媒体数据共享，同时能够保证同一个网络中每个手机节点具有尽可能小的网络流量。此外，本发明还提供该系统的工作方法。
[0004]本发明所述的一种面向智能手机的移动P2P流媒体系统，其特征包括若干个具有W1-Fi网卡及3G模块的智能手机作为通信节点，在每个手机上都构建有:
[0005]P2P覆盖网络管理器:用于在智能手机间形成P2P覆盖网络以进行抽象数据传输，并提供数据资源定位功能，使得每个加入P2P覆盖网络的智能手机可通过一个全局唯一的标识在其它手机中查找相应的数据；
[0006]数据任务管理器:使用状态机模型对各数据任务生命期统一进行管理，并在数据任务状态发生改变时通知系统中其它模块，从而实现丢包重传功能；
[0007]3G下载管理器:当本地P2P覆盖网络中无法找到相关数据时，智能手机通过3G网络向远程服务器请求相应数据，从而保证流媒体的持续播放；
[0008]流媒体服务器:智能手机上安装的媒体播放器向构建在本地的流媒体服务器请求数据，流媒体服务器将媒体请求转换为数据请求，从而实现媒体播放器能够与底层间的数据交换；
[0009]在这些智能手机启动并运行以上所有管理器后，即组成一个移动P2P流媒体系统，各智能手机间可通过本地W1-Fi网络进行数据交换，并从3G网络下载本地缺少的数据块。
[0010]作为改进，该面向智能手机的移动P2P流媒体系统，还包括自适应缓存管理器:在P2P覆盖网络底层实现中进行多跳数据传输中的自适应缓存。
[0011]此外，本发明还提供了所述面向智能手机的移动P2P流媒体系统的工作方法，其包括以下步骤:
[0012]I)当某个智能手机通讯节点进行流媒体播放时，该智能手机通讯节点首先通过P2P覆盖网络向周边的其它智能手机通讯节点广播数据请求BITMAP_REQUEST，数据请求中包含该数据块的全局唯一标识；
[0013]2)其它智能手机通讯节点在接收到步骤I)中节点所广播的数据请求BITMAP_REQUEST后，对本地节点对外提供数据服务的能力进行评估，评估内容包括:本地缓存中是否含有对应数据块，以及本地硬件资源状态及网络状况是否可为其它节点提供服务；在确认可为发出请求的智能手机通讯节点提供服务后，该被请求智能手机通讯节点将向前者发送回复BITMAP_REPLY，转到步骤3);如果所有被请求智能手机通讯节点均未发送回复BITMAP_REPLY，则转到步骤 6)；
[0014]3)发出请求的智能手机通讯节点将说有收到的回复进行记录，形成本地的邻居节点列表，并在邻居节点列表中根据网络延迟、平均通讯带宽指标挑选出综合性能较高的被请求智能手机通讯节点，并向其发送数据发送请求DATA_REQUEST ；
[0015]4)步骤3)中的被请求智能手机通讯节点在收到数据发送请求后，作为发出数据的智能手机通讯节点向发出请求的智能手机通讯节点发送相应数据块DATA_REPLY ；
[0016]5)发出请求的智能手机通讯节点接收到相应数据块DATA_REPLY后，本次数据传输结束；
[0017]6)系统通过发出请求的智能手机通讯节点内置的3G网络连接向远程媒体服务器请求数据，当接收到相应数据块DATA_REPLY后,本次数据传输结束。
[0018]上述步骤4)的具体过程为:
[0019]41)发出数据的智能手机通讯节点，即节点A在进行多跳传输数据包中转时，对发出请求的智能手机通讯节点，即数据包目的节点B进行记录；
[0020]42)若该数据包已在之前被转发至本子网中的某个节点C，则将其记录为节点B对节点C的一次数据块重叠CB_。，并将本地记录中B对C的数据块重叠次数加一；
[0021]43)若本地缓存中不存在该数据块，则根据数据包目的节点B的历史记录可得到同子网中任意节点N对节点B的数据块重叠次数Νν_。，同时可得目的节点为节点B的数据包总数Nb;通过下式计算节点N对节点B的数据块重叠率Pc:
【权利要求】
1.一种面向智能手机的移动P2P流媒体系统，其特征在于，包括若干个具有W1-Fi网卡及3G模块的智能手机作为通信节点，在每个手机上都构建有: P2P覆盖网络管理器:用于在智能手机间形成P2P覆盖网络以进行抽象数据传输，并提供数据资源定位功能，使得每个加入P2P覆盖网络的智能手机可通过一个全局唯一的标识在其它手机中查找相应的数据； 数据任务管理器:使用状态机模型对各数据任务生命期统一进行管理，并在数据任务状态发生改变时通知系统中其它模块，从而实现丢包重传功能； 3G下载管理器:当本地P2P覆盖网络中无法找到相关数据时，智能手机通过3G网络向远程服务器请求相应数据，从而保证流媒体的持续播放； 流媒体服务器:智能手机上安装的媒体播放器向构建在本地的流媒体服务器请求数据，流媒体服务器将媒体请求转换为数据请求，从而实现媒体播放器能够与底层间的数据交换； 在这些智能手机启动并运行以上所有管理器后，即组成一个移动P2P流媒体系统，各智能手机间可通过本地W1-Fi网络进行数据交换，并从3G网络下载本地缺少的数据块。
2.根据权利要求1所述的面向智能手机的移动P2P流媒体系统，其特征在于，还包括自适应缓存管理器:在P2P覆盖网络底层实现中进行多跳数据传输中的自适应缓存。
3.—种权 利要求1所述面向智能手机的移动P2P流媒体系统的工作方法，其特征在于包括以下步骤: 1)当某个智能手机通讯节点进行流媒体播放时，该智能手机通讯节点首先通过P2P覆盖网络向周边的其它智能手机通讯节点广播数据请求BITMAP_REQUEST，数据请求中包含该数据块的全局唯一标识； 2)其它智能手机通讯节点在接收到步骤I)中节点所广播的数据请求BITMAP_REQUEST后，对本地节点对外提供数据服务的能力进行评估，评估内容包括:本地缓存中是否含有对应数据块，以及本地硬件资源状态及网络状况是否可为其它节点提供服务；在确认可为发出请求的智能手机通讯节点提供服务后，该被请求智能手机通讯节点将向前者发送回复BITMAP_REPLY，转到步骤3);如果所有被请求智能手机通讯节点均未发送回复BITMAP_REPLY，则转到步骤6)； 3)发出请求的智能手机通讯节点将说有收到的回复进行记录，形成本地的邻居节点列表，并在邻居节点列表中根据网络延迟、平均通讯带宽指标挑选出综合性能较高的被请求智能手机通讯节点，并向其发送数据发送请求DATA_REQUEST ； 4)步骤3)中的被请求智能手机通讯节点在收到数据发送请求后，作为发出数据的智能手机通讯节点向发出请求的智能手机通讯节点发送相应数据块DATA_REPLY ； 5)发出请求的智能手机通讯节点接收到相应数据块DATA_REPLY后,本次数据传输结束； 6)系统通过发出请求的智能手机通讯节点内置的3G网络连接向远程媒体服务器请求数据，当接收到相应数据块DATA_REPLY后,本次数据传输结束。
4.权利要求3所述面向智能手机的移动P2P流媒体系统的工作方法，其特征在于包括步骤4)的具体过程为: 41)发出数据的智能手机通讯节点，即节点A在进行多跳传输数据包中转时，对发出请求的智能手机通讯节点，即数据包目的节点B进行记录； 42)若该数据包已在之前被转发至本子网中的某个节点C，则将其记录为节点B对节点C的一次数据块重叠CB_。，并将本地记录中B对C的数据块重叠次数加一； 43)若本地缓存中不存在该数据块，则根据数据包目的节点B的历史记录可得到同子网中任意节点N对节点B的数据块重叠次数Nn_c，同时可得目的节点为节点B的数据包总数Nb;通过下式计算节点N对节点B的数据块重叠率Pc:
【文档编号】H04L29/08GK103533056SQ201310485043
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】苏宗轩, 叶保留, 陆桑璐 申请人:南京大学镇江高新技术研究院