Локальна високошвидкісна безпровідна система передачі даних з базовою станцією – медіа-сервером

Реферат: Локальна високошвидкісна безпровідна система передачі даних з базовою станцією - медіасервером, яка включає базову станцію - медіа-сервер, що складається із системного блока, роутера, безпровідної мережі Wi-fi, комутаційного обладнання (дроти, роз’єми), програмного забезпечення, контенту у цифровому форматі та пристрою-приймача контенту (смартфон, ноутбук, планшет, персональний комп’ютер). При цьому системний блок базової станції - медіасервера включає: блок живлення (візуалізатор показників електричної мережі); материнську плату; процесор; оперативну пам'ять; накопичувальний диск (SSD) об'ємом від 60 Гб, крім того базова станція - медіа-сервер включає програмне забезпечення, за який використовується CentOS не нижче 7 версії, а роутер виконаний з можливістю одночасного підключення до 50 споживачів, при швидкості передачі контенту до 20 Мбіт/с. UA 122585 U (12) UA 122585 U UA 122585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується системи (набору пристроїв), які у своїй сукупності призначені для забезпечення споживачів інформацією (контентом) у місцях тимчасового перебування, наприклад: транспортних засобах, вокзалах, розважальних місцях, а також з метою навчання, наприклад, в учбових закладах та інших подібних місцях. Відомо, що люди при тривалих поїздках в автобусах і поїздах хочуть мати доступ до відео- і аудіоконтенту (фільми та музика). Однак безпровідний інтернет в транспорті та багатьох місцях не може забезпечити достатньої швидкості та відповідної якості передачі цифрових даних. Рівень техніки. Відоме технічне рішення "Спосіб передачі пакетів даних на базі віртуальної локальної мережі і мостовий пристрій мережі Einternet (патент РФ № 2394383 від 10.07.2010), який відноситься до галузі передачі даних на основі віртуальної локальної мережі. Технічний результат полягає в забезпеченні пересилання пакетів даних в мережі обміну такими даними, основаної на моделі з'єднання точка-точка. Суть винаходу полягає в тому, що спосіб включає в себе наступні етапи: запам'ятовування фіксованого порту, відповідного віртуальній локальній мережі, згідно з отриманим мостовим пристроєм мережі Ethernet пакета даних, збереження відповідності між віртуальною локальною мережею і запам'ятованим фіксованим портом; пересилання пакета даних мостовим пристроєм мережі Ethernet згідно з збереженою відповідністю між кожною віртуальною локальною мережею і її фіксованими портами. Розмір таблиці MAC-адрес мережі мостового пристрою мережі Ethernet повинен задовольняти виключно вимогам до зберігання MAC-адрес його локальних користувачів, тим самим вимоги мережі спільного доступу до розміру таблиці MAC-адрес мостового пристрою мережі Ethernet можуть бути знижені. Суть пропонованого рішення полягає в створенні конструкції мостового пристрою мережі Ethernet і способі передачі пакетів даних на основі віртуальної локальної мережі, що знижують вартість мережі зі спільним доступом за допомогою запам'ятовування фіксованого порту, відповідного віртуальній локальній мережі. Технічне рішення стосується конструкції мостового пристрою для мережі Ethernet, що містить модуль запам'ятовування порту віртуальної локальної мережі, виконаний з можливістю запам'ятовування фіксованого порту, відповідного віртуальній локальній мережі згідно з пакетом даних, отриманого мостовим пристроєм мережі Ethernet; модуль зберігання, виконаний з можливістю збереження відповідності між віртуальною локальною мережею і фіксованим портом, запам'ятованим модулем запам'ятовування порту віртуальної локальної мережі; і модуль пересилання, виконаний з можливістю пересилання пакета даних відповідно до відповідності між віртуальною локальною мережею і фіксованим портом, збереженому в модулі зберігання. З опису вищевказаного технічного рішення видно, що у винаході за допомогою запам'ятовування відповідного ідентифікатора віртуальної локальної мережі фіксованого порту і пересилання пакета даних згідно з фіксованим портом, відповідного ідентифікатору віртуальної локальної мережі, розмір таблиці MAC-адрес мережі для кожного мостового пристрою мережі Ethernet в мережі спільного доступу повинен задовольняти виключно вимогам до зберігання MAC-адрес локальних користувачів мостового пристрою мережі Ethernet, тим самим вимогами мережі спільного доступу до розміру таблиці MAC-адрес мостового пристрою локальної мережі можуть бути знижені; більш того, збережені в наданому винаходом мостовому пристрої мережі Ethernet відповідності між ідентифікатором віртуальної локальної мережі і фіксованим портом залежать тільки від кількості віртуальних локальних мереж в мережі спільного доступу і не залежать від кількості користувачів даної мережі, так, що більше число користувачів може отримати доступ до мережі обміну такими даними, які є перевагою при збільшенні розміру мережі. Тим самим за допомогою цього винаходу може бути досягнуто зниження вартості мережі зі спільним доступом. Мостовий пристрій мережі Ethernet містить модуль запам'ятовування порту віртуальної локальної мережі, виконаний з можливістю запам'ятовування фіксованого порту, відповідного ідентифікатору віртуальної локальної мережі, згідно з пакетом даних, отриманого мостовим пристроєм мережі Ethernet, причому модуль запам'ятовування порту віртуальної локальної мережі виконаний з можливістю запам'ятовування фіксованого порту за допомогою отримання пакета даних з порту введення мостового пристрою мережі Ethernet, визначення ідентифікатора віртуальної локальної мережі в пакеті даних, і пошуку в таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі, що міститься в модулі зберігання, запису, що збігається з ідентифікатором віртуальної локальної мережі згідно з ідентифікатором віртуальної локальної мережі в пакеті даних, зміни мостовим пристроєм мережі Ethernet запису, що збігається з ідентифікатором 1 UA 122585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 віртуальної локальної мережі, в таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі, так, що запис, який збігається з ідентифікатором віртуальної локальної мережі, як фіксований порт містить тільки порт введення, якщо в записі, що збігається з ідентифікатором віртуальної локальної мережі, в таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі відсутній фіксований порт або жоден з двох фіксованих портів, відповідних ідентифікатору віртуальної локальної мережі, не збігається з портом введення, зміни мостовим пристроєм мережі Ethernet запису, що збігається з ідентифікатором віртуальної локальної мережі, в таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі, так, що запис, що збігається з ідентифікатором віртуальної локальної мережі, містить два фіксованих порти, причому один з двох фіксованих портів є портом введення, якщо запис, що збігається з ідентифікатором віртуальної локальної мережі, в таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі містить один фіксований порт, і зазначений фіксований порт не є портом введення, залишення таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі незмінною, якщо вхідний порт є фіксованим портом, відповідним ідентифікатором віртуальної локальної мережі; модуль зберігання, виконаний з можливістю збереження відповідностей між віртуальними локальними мережами та фіксованими портами у вигляді таблиці ідентифікаторів віртуальної локальної мережі, причому кожна з віртуальних локальних мереж містить не більше двох фізичних портів; і модуль пересилання, виконаний з можливістю пересилання пакета даних згідно відповідності між віртуальними локальними мережами та фіксованими портами, збереженим в модулі зберігання. Однак пропоноване технічне рішення має певні системні недоліки. Пропонований спосіб не дає технічну характеристику контенту, що, на думку автора, впливає на технічні показники передачі даних від сервера до користувача. Також із рівня техніки відоме технічне рішення "Спосіб і пристрій для бездротового поширення мультиплексного сигналу, що містить мультимедійні дані, по локальній мережі" (патент РФ № 2505939 від 27.01.2014), яке належить до області цифрового зв'язку, зокрема для забезпечення сервера широкомовлення можливості надавати доступ серед пристроїв бездротового зв'язку. Технічним результатом є забезпечення різних методик для отримання мультимедійних даних від одного або більше джерел та передачі цих даних в локальній мережі на один або більше пристроїв, тим самим забезпечуючи повсюдний доступ до мультимедії по всій мережі. Зазначений технічний результат досягається тим, що сервер приймає мультимедійні дані від одного або більше пристроїв в локальній мережі, створює мультиплексний сигнал з різних мультимедійних даних, прийнятих від цих пристроїв, і бездротовим чином передає мультиплексний сигнал по локальній мережі. Сервер додатково налаштований таким чином, що мультиплексний сигнал містить безліч логічних каналів, причому щонайменше один з цих логічних каналів представляє мультимедійні дані, прийняті від одного з пристроїв в мережі. За допомогою наступного налаштування на один або більше з логічних каналів переданого мультиплексного сигналу пристрій в локальній мережі може представляти користувачеві мультимедійні дані, які виходять з або знаходяться на іншому пристрої в мережі. Мультиплексний сигнал додатково може містити мультимедійні дані з джерел в глобальній мережі, таких як Інтернет або стільникова телефонна мережа. Суть пропонованого технічного рішення полягає у наступному: Корисна модель описує способи для отримання мультимедійних даних від різноманітності пристроїв, що знаходяться в одній або більше мережах, і компонування цих даних в мультиплексний сигнал, який може бути бездротовим чином переданий на різноманітність пристроїв в локальній мережі, тим самим забезпечуючи цим пристроям в локальній мережі можливість доступу до споживання мультимедійних даних, які або виходять з інших джерел, або розміщені на інших пристроях в даній мережі. Відповідно до одного аспекту винаходу, розкритий спосіб бездротового поширення мультимедійних даних на один або більше пристроїв в локальній мережі. Відповідно до цього аспекту, приймають мультимедійні дані від одного або більше джерел, що знаходяться в мережі, створюють мультиплексний сигнал, який включає в себе ці мультимедійні дані від одного або більше джерел, і передають мультиплексний сигнал на один або більше пристроїв в локальній мережі. Згідно із суттю корисної моделі, розкритий сервер для бездротового поширення мультимедійних даних на один або більше пристроїв в локальній мережі. Відповідно до цього аспекту, сервер містить модем, сконфігурований отримувати мультимедійні дані від щонайменше одного зі згаданих пристроїв, і мультиплексор для створення мультиплексного сигналу, який включає в себе отримані мультимедійні дані. Потім сервер передає мультиплексний сигнал на один або більше пристроїв, розміщених в локальній мережі. Згідно з третім аспектом корисної моделі, розкритий пристрій для бездротового поширення мультимедійних даних на один або більше пристроїв, розміщених в локальній мережі. 2 UA 122585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відповідно до цього аспекту, пристрій містить засіб для отримання мультимедійних даних від одного або більше джерел, що знаходяться в мережі, засіб для створення мультиплексного сигналу, який включає в себе мультимедійні дані від одного або більше джерел, і засіб для багатоадресної передачі мультиплексного сигналу на вибрані пристрої, розміщені в локальній мережі. Різні інші аспекти і варіанти здійснення, відповідні справжньому розкриттю, описуються нижче більш докладно. Даний короткий виклад суті корисної моделі не призначений для і не мається на увазі як представлення повного обсягу даного розкриття, при тому, що ці та додаткові аспекти будуть більш зрозумілі з докладного опису, особливо при його розгляді з доданими кресленнями. Однак пропоноване технічне рішення має певні системні недоліки. Пропоноване технічне рішення передавання контенту здійснюється між користувачами, про те, як пропоноване рішення вирішує технічну задачу по передаванні даних від сервера до користувача. Найбільш близьким до технічного рішення, яке заявляється, за технічною суттю та технічним результатом, який очікується, є технічне рішення "Система високошвидкісної бездротової передачі даних HiWi" (патент України № 78479 від 15.03.2007), у відповідності до якого "Система" включає базову станцію, яка містить приймальні антени зворотного каналу, виходи яких через блок розподілення підключені до входу знижувального конвертора зворотного каналу, з виходом, що з'єднаний із входом демодулятора зворотного каналу, щонайменше один модуль формування прямого каналу, вихід якого через модулятор прямого каналу сполучений з передавачем прямого каналу, підключеного через суматор до неспрямованої антени, а абонентська станція містить антену, яка через дуплексер з'єднана із знижувальним конвертором, вихід якого з'єднаний з демодулятором прямого каналу та з передавачем зворотного каналу, із входом, що сполучений з блоком модулятора зворотного каналу, яка відрізняється тим, що блок розподілення є модульним, і має від 1 до М виходів, принаймні один з яких може бути підключений до входу конвертора зворотного каналу, з'єднаного з входом демодулятора зворотного каналу, а виходи демодулятора зворотного каналу підключені до щонайменше одного входу модульного програмно-апаратного комутуючого маршрутизатора зворотного каналу, що містить модулі декапсуляції транспортного потоку, з'єднані з входом кореневого маршрутизатора, виходи якого підключені до входів модулів формування прямого каналу модульного програмно-апаратного комутуючого маршрутизатора прямого каналу, а до складу абонентської станції включений прикордонний шлюз, з'єднаний, відповідно, з виходом демодулятора прямого каналу та модулятором зворотного каналу. Система характеризується тим, що до складу базової станції введено центр формування інформаційних послуг, який складається з серверів послуг, приймальних станцій аналогового і цифрового теле- і радіосигналу, сховищ і баз даних та знань, обчислювальних платформ та кластерів, серверів білінгу та моніторингу, об'єднаних в локальну обчислювальну мережу, і підключений до портів кореневого маршрутизатора. Система характеризується тим, що до груп портів кореневого маршрутизатора можуть бути підключені: телефонна мережа загального користування, провайдер Інтернет-послуг, глобальні мережі передачі даних, у т. ч. для доставки теле- і радіосигналу. Система характеризується тим, що до складу абонентської станції введений пристрій абонентського доступу, який підключений до порту Ethernet прикордонного шлюзу та має порти виведення відеоінформації для підключення пристрою відображення інформації або телевізійного приймача, через який абонент може отримувати відповідні послуги TriplePlay, керуючи ними за допомогою пристрою абонентського доступу. Система характеризується тим, що прикордонний шлюз, який містить щонайменше 2 порти Ethernet, до яких можуть бути підключені персональний комп'ютер абонента, телефон, пристрої абонента, об'єднані в локальну або персональну мережу передачі даних за допомогою технологій Ethernet або технологій бездротової передачі даних. Система характеризується тим, що модулі формування прямого каналу модульного програмно-апаратного комутуючого маршрутизатора прямого каналу виконано з можливістю формування на виході середовища передачі даних, прозорого на рівнях 2 та 3 моделі взаємодії відкритих систем OSI/ISO. Однак пропоноване технічне рішення має певні системні недоліки. Пропонований спосіб не дає технічну характеристику контенту, що, на думку автора, впливає на технічні показники передачі даних від сервера до користувача. 3 UA 122585 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У технічному рішенні, яке заявляється, підключення до системи здійснюють по Інтернетпорту, а контент-користувачі отримують через Wi-Fi. В основу технічного рішення, яке заявляється, встановлена технічна задача удосконалення "Локальної високошвидкісної безпровідної системи передачі даних з базовою станцією – медіасервером (далі – "Система"), яка включає базову станцію – медіа-сервер (див. креслення), що складається із системного блока (1), роутера (2), безпровідної мережі Wi-fi (3), комутаційного обладнання (дроти, роз'єми), програмного забезпечення, контенту у цифровому форматі та пристрою-приймача контенту (смартфон, ноутбук, ПК та ін.) (4), яка характеризується тим, що системний блок базової станції – медіа-сервера включає: блок живлення (візуалізатор показників електричної мережі) (5); материнську плату (6); процесор (7); оперативну пам'ять (8); накопичувальний диск (SSD) (9) об'ємом від 60 Гб; крім того базова станція – медіа-сервер включає програмне забезпечення, за яке використовується CentOS не нижче 7 версії, а роутер виконаний з можливістю одночасного підключення до 50 споживачів, при швидкості передачі контенту до 20 Мбіт/с. Як видно із опису корисної моделі вона суттєво відрізняється від прототипу – а отже, є новою. Промислова придатність. Локальна високошвидкісна безпровідна система передачі даних з базовою станцією – медіасервером, включає базову станцію – медіа-сервер (креслення), що складається із системного блока (1), роутера (2), безпровідної мережі Wi-Fi (3), комутаційного обладнання (дроти, роз'єми), програмного забезпечення, контенту у цифровому форматі та пристрою-приймача контенту (смартфон, ноутбук, персональний комп'ютер (ПК) (4), яка характеризується тим, що системний блок базової станції – медіа-сервера включає: - блок живлення (візуалізатор показників електричної мережі) (5); - материнську плату (6); - процесор (7); - оперативну пам'ять (8); - накопичувальний диск (SSD) (9) об'ємом від 60 Гб; Базова станція – медіа-сервер додатково включає програмне забезпечення, за яке використовується CentOS не нижче 7 версії, а роутер виконаний з можливістю одночасного підключення до 50 споживачів, при швидкості передачі контенту до 20 Мбіт/с Базова станція – медіа-сервер являє собою сервер, побудований на базі персонального комп'ютера з операційною системою linux, роутера Mikrotik і спеціального програмного забезпечення, яке дозволяє користувачеві переглядати контент. Система працює наступним чином. Щоб скористатися медіа-сервером користувачеві необхідно на своєму ноутбуці, планшеті або смартфоні підключитися до Wi-Fi мережі bustv і перейти в браузері за адресою http://bus.tv. Після цього на екрані у користувача відкриється сайт зі списком фільмів і музики. Користувач вибирає необхідний фільм або музику і користується на своєму телефоні вибраним контентом. Наприклад, відмінність сервера "Megogo" і подібних он-лайн кінотеатрів полягає у наступному. Основна відмінність від он-лайн кінотеатрів полягає в тому, що передача даних від сервера до користувача йде не через Інтернет, а через Екстранет. Відомо, що у звичайних он-лайн кінотеатрах сервери знаходяться в дата-центрах і підключені до мережі Інтернет і контент доставляється по маршруту від сервера через провайдера до користувача. В конструкції "Системи" з "Базовою станцією – медіа-сервером", сервер з контентом знаходиться безпосередньо в транспортному засобі в якому знаходиться користувач, а доставка контенту здійснюється без участі мережі Інтернет. Користувач через мережу Wi-Fi напряму потрапляє на локальний сервер і користується файлами. Технічні характеристики "Базової станції – медіа-сервера": - живлення від 12/24 Вольт - струм - 2 Ампера - розмір сховища до 500Gb (вміщує близько 400 фільмів) - кількість одночасно допустимих користувачів через Wi-Fi - до 50 4 UA 122585 U 5 10 15 Основою "Базової станції – медіа-сервера" є материнська плата формату MiniITX з інтегрованим процесором, мінімум одним слотом для оперативної пам'яті, зовнішнім роз'ємом LAN (RJ45). Живлення плати здійснюється через 20 або 24 контактний роз'єм живлення ATX. Запис інформації здійснюється на твердотілий накопичувач (SSD) об'ємом від 60 Гб. В якості операційної системи використовується CentOS не нижче 7 версії. Налаштування операційної системи здійснюється в індивідуальному порядку. Розповсюдження інформації (контенту) здійснює роутер Mikrotik hAP AC (RB962UiGS5HacT2HnT). Блок живлення працює за допомогою постійної напруги від 11 до 57 В, рекомендована постійна напруга становить 12 В. Налаштування обладнання здійснюється в індивідуальному порядку. Підключення роутера до медіа-сервера проводиться за допомогою екранованого UTP 2 мережевого кабелю (крученої пари) категорії не нижче 5E, перерізом не нижче 0,48 м , з кількістю пар провідників, що дорівнює 4. Сайт з технічними показниками пристрою - https://3gstar.com.ua/bustv/ Як видно із опису промислової придатності корисної моделі, вона може бути виготовлена серійно і може бути використана у транспортних засобах, місцях відпочинку та тимчасового перебування людей, а також в навчальних закладах. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Локальна високошвидкісна безпровідна система передачі даних з базовою станцією - медіасервером, яка включає базову станцію - медіа-сервер, що складається із системного блока (1), роутера (2), безпровідної мережі Wi-Fi (3), комутаційного обладнання (дроти, роз'єми), програмного забезпечення, контенту у цифровому форматі та пристрою-приймача контенту (смартфон, ноутбук, планшет, персональний комп′ютер) (4), яка відрізняється тим, що системний блок (1) базової станції - медіа-сервера включає: блок живлення (візуалізатор показників електричної мережі) (5); материнську плату (6); процесор (7); оперативну пам'ять (8); накопичувальний диск (SSD) (9) об'ємом від 60 Гб, крім того базова станція - медіа-сервер включає програмне забезпечення, за яке використовується CentOS не нижче 7 версії, а роутер виконаний з можливістю одночасного підключення до 50 споживачів, при швидкості передачі контенту до 20 Мбіт/с. 5 UA 122585 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6