本发明揭示了一种与宽带通信网协同的数字电视广播系统及其所在的信息传输网络，信息传输网络包括宽带通信网与数字电视广播系统，用于向用户终端提供信息。宽带通信网包括距离用户终端最近的边缘服务器，用户终端与边缘服务器之间设有双向信息通道，数字电视广播系统与边缘服务器及用户终端之间均设有广播信息通道。采用了本发明的技术方案，为用户提供了多种途径的网络接入，最大程度地为用户提供准确、高效和高质量的信息服务。和宽带通信网结合的数字电视广播系统成为了新时期的信息高速公路，大量的多媒体数据可以通过广播的方式快速准确的传送到用户那里。
1.一种与宽带通信网协同的数字电视广播系统，用于向用户终端提供信息，其特征在于：该宽带通信网包括距离用户终端最近的边缘服务器，该用户终端与该边缘服务器之间设有双向信息通道，该数字电视广播系统与该边缘服务器及该用户终端之间均设有广播信息通道；
其中，该与宽带通信网协同的数字电视广播系统与一内容聚类服务器连接，该内容聚类服务器从多个数据来源中根据内容与用户的关联度分析与预测、多媒体内容的来源渠道、以及用户对内容的点击响应来进行内容的聚类分析，将该多媒体内容区分为高热度内容与普通的内容，将高热度内容挑选出来，并对该高热度内容进行分类和编目；
该内容聚类服务器通过该数字电视广播系统将该高热度内容通过该数字电视广播系统与边缘服务器之间的信息通道发送至该边缘服务器；
该数字电视广播系统将该高热度内容的编目通过该数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道发送至该用户终端，该用户终端根据该高热度内容的编目，通过该用户终端与边缘服务器的信息通道从该边缘服务器取得对应的高热度内容。
2.如权利要求1所述的与宽带通信网协同的数字电视广播系统，其特征在于：该内容聚类服务器将所有的内容发送给该宽带通信网，该用户终端通过该用户终端与边缘服务器的信息通道与该宽带通信网连接。
3.如权利要求1所述的与宽带通信网协同的数字电视广播系统，其特征在于：该数字电视广播系统与边缘服务器之间的信息通道是有线数字广播、卫星数字广播或地面数字广播。
4.如权利要求1所述的与宽带通信网协同的数字电视广播系统，其特征在于：该数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道为无线数字广播。
5.如权利要求1所述的与宽带通信网协同的数字电视广播系统，其特征在于：该数字电视广播系统与该边缘服务器及该用户终端之间的信息通道是同一物理信道上的两个逻辑通道。
6.如权利要求1所述的与宽带通信网协同的数字电视广播系统，其特征在于：该数字电视广播系统与该边缘服务器及该用户终端之间的信息通道是两个不同的物理信道。
7.一种信息传输网络，用于向用户终端提供信息，其特征在于：该信息传输网络包括宽带通信网与数字电视广播系统，该宽带通信网包括距离用户终端最近的边缘服务器，该用户终端与该边缘服务器之间设有双向信息通道，而该数字电视广播系统与该边缘服务器及该用户终端之间均设有广播信息通道；
其中，该信息传输网络还包括一内容聚类服务器，该内容聚类服务器与该宽带通信网及该数字电视广播系统连接，该内容聚类服务器从多个数据来源中对内容与用户的关联度分析与预测、多媒体内容的来源渠道、以及用户对内容的点击响应来进行内容的聚类分析，将该多媒体内容分为高热度内容与普通的内容，将高热度内容挑选出来，并对该高热度内容进行分类和编目；
该内容聚类服务器通过该数字电视广播系统将该高热度内容通过该数字电视广播系统与边缘服务器之间的信息通道发送至该边缘服务器；
该数字电视广播系统将该高热度内容的编目通过该数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道发送至该用户终端，该用户终端根据该高热度内容的编目，通过该用户终端与边缘服务器的信息通道从该边缘服务器取得对应的高热度内容。
8.如权利要求7所述的信息传输网络，其特征在于：该内容聚类服务器将所有的内容发送给该宽带通信网，该用户终端通过该用户终端与边缘服务器的信息通道与该宽带通信网连接。
9.如权利要求7所述的信息传输网络，其特征在于：该数字电视广播系统与边缘服务器之间的信息通道是有线数字广播、卫星数字广播或地面数字广播。
10.如权利要求7所述的信息传输网络，其特征在于：该数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道为无线数字广播。
11.如权利要求7所述的信息传输网络，其特征在于：该数字电视广播系统与该边缘服务器及该用户终端之间的信息通道是同一物理信道上的两个逻辑通道。
12.如权利要求7所述的信息传输网络，其特征在于：该数字电视广播系统与该边缘服务器及该用户终端之间的信息通道是两个不同的物理信道。
与宽带通信网协同的数字电视广播系统及信息传输网络
技术领域
[0001] 本发明涉及一种融合多种网络的网络结构，更具体地说，涉及一种与宽带通信网协同的数字电视广播系统及其所在的信息传输网络。
背景技术
[0002] 近几年来随着数字技术和网络通信技术的飞速发展，语音宽带通信网、数据宽带通信网和广播电视网络之间的界限越来越模糊，三网融合的趋势越来越明显。
[0003] 广播电视也正经历由模拟信号转向数字信号的巨大变革。清晰度大幅提升、交互性、多媒体信息丰富等是数字信号电视带给人们的直观感受。数字高清晰度电视(HDTV)、数字视频广播(DVB)、数字音频广播(DAB)已经慢慢走近我们的生活。在这场变革中，由数字电视衍生出来的一些增值技术也越来越受到人们的关注，高速多媒体数据广播是其中非常重要的一种。它利用现有的广播电视网络资源，可提供文件、数据、音频、视频和综合业务的广播服务，使用户能享受到高质量的视频实况图像，充分体现宽带的技术优势。
[0004] 同时，宽带通信网的普及和当今宽带通信网(以下简称宽带网)技术的突飞猛进，也使我们更加倾向于选择有交互性特点的信息。宽带网络技术是多种多样的，有基于PSTN网络的xDSL技术、基于有线电视网络的Cable Modem技术、基于LAN的社区宽带综合布线技术，以及流媒体的FTTH技术，这些都为我们数字电视广播系统的交互式应用提供了很好的技术方案。
[0005] 当今用户对于Internet网视频流量的需求会越来越大，根据预测，从2009年到2014年，以视频为主的数据流量将增大40倍，也就是每年都会增加1倍多。如此巨大的数据流量对宽带通信网来说会带来四个方面的影响：
[0006] 1.可扩展性差。面对大量的视频数据业务，宽带通信网只能通过提高接入信号带宽、增加接入服务器数量和大规模路由计算等方法来面对。
[0007] 2.服务质量降低。在用户集中使用宽带通信网时，网络不可避免的需要通过降低服务质量来平衡各个用户的需求。研究显示，用户平均访问一个网页的内容，从内容服务器到用户要经历10～15跳路由，随着用户数和用户需求的增加，平均访问一个网页内容的路由跳数会显著增加。
[0008] 3.网络安全。用户在访问internet网络内容时，只是通过网页地址URL来进行内容访问，对内容本身的安全性，用户在访问前并不知晓。
[0009] 4.高耗能。大量服务器日夜不停的工作需要惊人的能耗，目前全国路由器的能耗约占全国所有能耗的9％。
[0010] 用户对网络数据业务需求增大的同时，对于内容的趋同性却在增加，90％的人只对所有新内容中的10％关心。北大李晓明教授的研究发现，每天新产生的中文网页约为200万个新网页，总的数据量约为25G～40G。另外，研究发现尽管网民可以自由访问几百万种网站中的任何一种，但是多数网民兴趣群聚于前1000种。对北京与四川两个万人群体进行半年观察，结果表明，其中访问前10种网站占40％，前50占60％，前500占85％，前1000占约90％，前1000种网站吸引了绝大多数的访问，前几十种视频网站吸引了绝大多数的访问。访问是独立、自由、个性的，结果却是群聚的，“前1000多种”，集中了80％-90％的社会影响力，成为引领文化前进方向的“主流群体”。
发明内容
[0011] 本发明的目的旨在提供一种与宽带通信网协同的数字电视广播系统及其所在的信息传输网络，来解决现有技术中存在的各种不足。
[0012] 根据本发明，提供一种与宽带通信网协同的数字电视广播系统及其所在的信息传输网络，信息传输网络包括宽带通信网与数字电视广播系统，用于向用户终端提供信息。宽带通信网包括距离用户终端最近的边缘服务器，用户终端与边缘服务器之间设有双向信息通道，数字电视广播系统与边缘服务器及用户终端之间均设有广播信息通道。
[0013] 根据本发明的一实施例，信息传输网络还包括内容聚类服务器，该内容聚类服务器与宽带通信网及数字电视广播系统连接，从多个数据来源中对多媒体内容的来源渠道、内容与用户的关联度分析与预测、以及用户对内容的点击响应等反馈信息来进行内容的聚类分析，将该多媒体内容分为高热度的内容与普通的内容，将高热度的内容挑选出来，并对该高热度的内容进行分类和编目。
[0014] 根据本发明的一实施例，内容聚类服务器通过数字电视广播系统将高热度的内容通过数字电视广播系统与边缘服务器之间的信息通道发送至该边缘服务器，或者数字电视广播系统将高热度的内容或其编目通过数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道直接发送至用户终端，或者数字电视广播系统将高热度内容或其编目通过数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道发送至用户终端，用户终端根据该高热度内容的编目，通过用户终端与边缘服务器的信息通道从边缘服务器取得对应的高热度内容。
[0015] 根据本发明的一实施例，内容聚类服务器将所有的内容发送给宽带通信网，用户终端通过用户终端与边缘服务器的信息通道与宽带通信网连接。
[0016] 根据本发明的一实施例，数字电视广播系统与边缘服务器之间的信息通道是有线数字广播，或者是卫星数字广播，或者是地面数字广播。另一方面，数字电视广播系统与用户终端之间的信息通道为无线数字广播。
[0017] 根据本发明的一实施例，数字电视广播系统与边缘服务器及用户终端之间的信息通道是同一物理信道上的两个逻辑通道，或者数字电视广播系统与边缘服务器及用户终端之间的信息通道是两个不同的物理信道。
[0018] 采用了本发明的技术方案，为用户提供了多种途径的网络接入，最大程度地为用户提供准确、高效和高质量的信息服务。和宽带通信网结合的数字电视广播系统成为了新时期的信息高速公路，大量的多媒体数据可以通过广播的方式快速准确的传送到用户那里。
附图说明
[0019] 在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
[0020] 图1是本发明数字电视广播系统和宽带通信网结合的信息传输网络的示意图；
[0021] 图2是图1的广播-用户通道和广播-服务器通道的结构示意图。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0023] 基于上述背景技术的预测可以看出，视频数据业务需求的爆炸式增长对于宽带通信网形成巨大的负担；而大量数据业务的高度趋同性使得数字电视广播系统帮助宽带通信网成为可能。所以，融合多媒体数据的数字电视广播系统和宽带通信网有必然性和互补性，因此本发明提出一种与宽带通信网协同的网络结构，尤其是可以应用于数字电视广播系统。
[0024] 如图1所示，协同了宽带通信网与数字电视广播系统的网络结构，本发明的信息传输网络用于向用户终端提供信息，主要包括2个子网络，即宽带通信网与数字电视广播系统。宽带通信网包括网络中的多个服务器，尤其在本发明中，定义距离用户终端最近的服务器为边缘服务器，用户终端与边缘服务器之间设有双向信息通道，而该数字电视广播系统分别与边缘服务器及用户终端之间均设有信息通道。
[0025] 边缘服务器设置在数字电视广播系统和宽带通信网的后端，数字电视广播系统与用户终端相连，形成广播-用户通道，即BC(Broadcast to Client)通道，数字电视广播系统与边缘服务器相连，形成广播-服务器通道，即BS(Broadcast to Server)通道，用户终端与边缘服务器相连，形成服务器-用户通道，即SC(Server to Client)通道。
[0026] 在上述3个通道中，SC通道为双向通道，用于用户与宽带通信网之间的互联互通。BC通道和BS通道可以是同一物理信道上的两个逻辑通道，通过时分工作的方式或频分工作的方式，BC通道和BS通道复用同一物理信道。另一方面，BC通道和BS通道也可以直接是两个不同的物理信道。而不论BC通道与BS通道采用哪种方式，BC通道和BS通道都不局限于单向通道，换句话说，BC通道和BS通道都可以包括上行链路，通过不同的频段来区分BC通道和BS通道的上行和下行。
[0027] 考虑到BC通道、BS通道及SC通道的单向或双向的特性，BS通道可以是有线数字广播，或者是卫星数字广播，或者是地面数字广播，而BC通道可以是无线数字广播，SC通道则是常见的有线网络通道，或者是Wifi等。
[0028] 多媒体数据首先要经过内容聚类处理，因此本发明的信息传输网络还包括一个内容聚类服务器，与宽带通信网及数字电视广播系统连接，设置在数字电视广播系统和宽带通信网的前端。
[0029] 内容聚类服务器首先通过对多媒体内容的来源渠道、内容与用户的关联度分析与预测、以及用户对内容的点击响应等反馈信息，分析各种多媒体数据的热度，将大多数人关心的内容-即高热度的内容挑选出来，这样就把高热度的内容和普通内容区分开来了。其次，对高热度的内容做进一步的处理，根据每个多媒体数据热度的特征，提取多媒体数据的关键字，以关键字对每个多媒体数据制做编目，并且所有的编目都在内容聚类服务器上做统一的内容管理。
[0030] 对于每一个多媒体数据标签，内容聚类服务器需要不断更新其热度，从而更新关键字和对应的编目，因此多媒体数据的热度和编目是一个动态变化的参数。例如在一段时间内，某个多媒体内容被很多人所关注，则这个多媒体内容就会成为高热度内容，而在一段时间之后，这个多媒体内容的关注度就下降了，此时，内容聚类服务器就要修改这个多媒体内容的标签，将其从高热度的内容变成普通的内容。最后，通过数字电视广播系统来协助宽带通信网进行高热度内容的发送。
[0031] 在数据发送的过程中，内容聚类服务器将多媒体数据分成两部分：一部分是所有多媒体数据中的高热度内容及其编目，另一部分是所有多媒体数据的内容。内容聚类服务器将这两部分内容通过两个不同的网络进行发送。
[0032] 第一是数字电视广播系统，对应的数据是高热度的内容和/或内容的编目。数字电视广播系统的发送又分为BS通道和BC通道来进行。BS通道是用于将高热度的内容直接发送到离终端最近的边缘服务器上，BC通道是用于将高热度的内容和/或内容的编目直接发送到用户终端上，或者用户终端可以根据该高热度内容的编目，通过SC通道从边缘服务器取得对应的高热度内容的完整信息。
[0033] 第二个是宽带通信网，对应的数据是所有多媒体数据的内容及其编目。内容聚类服务器将所有的内容及其编目发送给宽带通信网，边缘服务器既具有接收BS通道的功能，也具有接入宽带通信网的功能，用户终端通过SC通道与宽带通信网连接，从而获取所有多媒体数据的编目及其完整的内容。
[0034] 作为本发明的一种优选实施方式，如图2所示，内容聚类、BS通道和BC通道构成了本发明中最关键的三部分。其中，BS通道可以是有线数字广播，可以是卫星数字广播，也可以是地面数字广播，要具有宽带高效数据传递的能力，大量的高热度多媒体数据通过BS通道被直接发送到边缘服务器；BC通道只采用无线数字广播方式，该通道具有高泛在性的能力，能适合不同的终端需求，具有一定的节电功能。
[0035] 广播的特点是点对面的信息发送，所以将高热度的内容通过数字电视广播系统的发送，可以较大的分担宽带通信网的流量。用户终端通过BC通道接收广播发送的高热度内容及其编目，用户终端可以根据用户行为习惯来选择性地存储一些高热度内容进行推荐，同时用户终端也可以将高热度内容的编目信息进行存储。用户可以根据用户终端推荐、编目信息或其他需求进行信息选择，用户并不关心信息来源的渠道，但三种接入方式的渠道能保证用户更快更准确的得到所需的信息。用户可以根据自己的需要决定是否要进行推荐内容的浏览？是否要进行编目信息的全部内容浏览？是否要进行其他信息的查询？如果用户只是浏览终端推荐的内容，则可以在用户终端本身找到信息；如果用户是对编目信息上的具体内容感兴趣，则可以通过SC通道，从离自己最近的边缘服务器获取信息；如果用户是需要查询其他内容信息，则可以通过边缘服务器联接到互联网上进行信息查询和浏览。
[0036] 数字电视广播系统和宽带通信网结合是新一代网络架构的趋势，通过这样的一种结构可以将数字电视广播系统的点对面的特点发挥出来，通过内容的聚服务器可以将高热度的内容分离出来，再加上对内容的编目，可以将大多数人关心的内容通过BC通道进行直接的内容发送，较大的降低了宽带通信网的流量负担；通过对用户行为的分析可以将用户可能关心的内容进行终端存储并推荐。同时，通过BS通道将内容发送到边缘接入服务器，也可以减少用户和多数内容之间的访问距离。这样一种数字电视广播体系为用户提供了多种接入方式，最大程度的为用户提供准确、高效和高质量的信息服务。和宽带通信网结合的数字电视广播系统成为了新时期的信息高速公路，大量的多媒体数据可以通过广播的方式快速准确的传送到用户那里。
[0037] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。
