CN101156407A - 用于计划的下载服务的系统结构和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于通过包括多个存储实体的内容传递/分配网络(CDN)提供内容的系统。内容请求设备(CR)生成并传送内容的请求。内容服务器(CS)从CR接收请求，提供关于内容的当前位置的通知，并至少进行存储内容和与CDN接口之一，以将内容分配给多个存储实体之一。内容消费设备(CC)从CS接收通知，并基于通知中指定的内容的当前位置从CS和多个存储实体之一中的一个检索请求的内容。

Description

用于计划的下载服务的系统结构和方法
相关申请的交叉引用
本申请涉及共同权利人的、2002年12月6日提交的、序列号为10/498,402的、标题为“Apparatus and Methods for Delayed Network Information Transfer”的美国实用专利申请，通过引用将其公开内容合并于此。
技术领域
本发明一般地涉及通信网络中的信息传输，更具体地，涉及系统、对应于该系统的基元(primitive)、以及用于计划的下载服务的方法。
背景技术
通常，使用涉及仅仅两个实体(即，客户和服务器)之间的相互作用的客户/服务器模型来提供下载服务。然而，存在需要由不同位置和不同时间处的不同客户设备请求和消费(consume)的下载内容的应用。例如，移动用户想要定购电影，但关心使用用于下载电影的蜂窝传送时间(cellular airtime)的费用。在这样的情况下，这是期望的：用户能够将电影下载到热点或其它可以接入低费用无线局域网(WLAN)的位置。
因此，具有允许由不同设备请求和消费的内容的下载服务是期望的和非常有利的。此外，如果内容的请求和消费能够在不同的时间和不同的位置执行，则是期望的和非常有利的。
发明内容
上述问题、以及现有技术的其它相关问题由本发明解决，本发明针对系统、对应于该系统的基元、以及用于计划的下载服务的方法。
根据本发明的一方面，提供了一种用于通过包括多个存储实体的内容传递/分配网络(CDN)提供内容的系统。内容请求设备(CR)生成并传送内容的请求。内容服务器(CS)从CR接收请求，提供关于内容的当前位置的通知，并至少进行存储内容和与CDN连接之一，以将内容分配给多个存储实体之一。内容消费设备(CC)从CS接收通知，并基于通知中指定的内容的当前位置从CS和多个存储实体之一中的一个检索请求的内容。
根据本发明的一方面，在用于存储内容的内容服务器(CS)中，提供了一种用于通过内容传递/分配网络(CDN)提供内容的方法。该CDN包括多个存储实体。从内容请求设备(CR)接收内容的请求。响应该请求将内容查询提供给CDN。该内容查询至少识别内容消费设备(CC)的一个位置。当内容当前没有被存储在多个存储实体的任意一个中时，从包括在CDN中的多个存储实体之一接收关于要下载到所述多个存储实体之一的内容的下载请求。将关于内容的当前位置的通知从CS提供给CC。该内容由CC基于通知中指定的内容的当前位置从CS和多个存储实体之一中的一个检索。
通过结合附图阅读下面的优选实施例的详细描述，本发明的这些和其它方面、特性和优势将会变得显而易见。
附图说明
图1是图示根据本发明的示例实施例的、可将本发明应用于其中的用于计划的下载服务的系统100的高层级框图；
图2是图示根据本发明的示例实施例的、由图1的系统100支持的基元的表格的图示。
图3是图示根据本发明的示例实施例的、用于通过内容传递/分配网络(CDN)下载内容的方法的流程图。
具体实施方式
本发明针对系统、对应于该系统的基元、以及用于计划的下载服务的方法。有利地，本发明允许由不同设备请求和消费内容。此外，本发明允许不同时间和不同位置处执行的内容的请求和消费。因此，本发明有利地优化网络资源的利用，并且减少传送给消费者的内容的费用。
由此，在上面给出的关于移动用户想要定购电影但关心使用用于下载电影的蜂窝传送时间的费用的示例中，该用户能够使用他/她的移动电话定购该电影，接着该电影可被下载到属于该用户的另一设备，例如个人数字助理(PDA)、录像机、视频播放机等等。可在不同的时间、从不同的位置执行该电影的请求和消费。例如，用户可在他/她从工作地点回家的路上使用他/她的移动电话定购电影，该电影然后可在用户家中由用户的视频播放机、或者在用户回家的路上停留的热点处由用户的笔记本电脑下载。由此，上面的示例中的移动用户可使用蜂窝网络访问电影服务器的网站，以进行定购，然后可通过无线LAN以低成本和高速度下载电影内容。
应理解：本发明可以以各种形式的硬件、软件、固件、专用处理器或它们的组合实施。优选地，将本发明实施为硬件和软件的组合。此外，将该软件实施为确实包含在程序存储设备上的应用程序。可将该应用程序上载到包括任何合适结构的机器，并由其执行。优选地，该机器在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、以及输入/输出(I/O)接口的硬件的计算机平台上被实施。该计算机平台也可包括操作系统和微指令代码。这里所述的各种处理和功能可以是经由操作系统执行的微指令代码的部分、或应用程序的部分(或它们的组合)。另外，诸如附加数据存储设备和打印设备之类的各种其它外围单元可与计算机平台连接。
还应理解：由于优选地将在附图中描述的一些系统组成组件和方法步骤以软件实施，依赖本发明被编程设计的方式，系统组件(或进程步骤)之间的实际连接可能不同。给出这里的教学，本相关领域普通技术人员将能够预期本发明的这些和相似的实施或配置。
本发明提供了一种用于计划的下载服务的新颖的服务模型(这里也被称作“三角模型”)，其包含三个主要的实体，即“内容请求者”(CR)、“内容服务器”(CS)、以及“内容消费者”(CC)。在三角模型中，用户的请求设备(内容请求者)从服务器(内容服务器)请求文件，接着将该文件从服务器分配给用户的接收设备(内容消费者)。下面相对于图1和图2更详细地描述这些实体。此外，在共同权利人的、2002年12月6日提交的、代理编号为PU010298的、序列号为10/498,402的、标题为“Apparatus and Methods for DelayedNetwork Information Transfer”的美国专利申请也描述了这些实体，通过引用将其公开内容合并于此。
图1是图示根据本发明的示例实施例的、可将本发明应用于其中的用于计划的下载服务的系统100的高层级框图。应了解：系统100是可扩展的，并且在各种网络环境中提供安全的服务需求。
通信系统100包括三个主要实体，即，内容请求者(CR)110、内容服务器(CS)120、以及内容消费者(CC)130。这里CR 110和CC 130也被分别被可替换地称作“内容请求设备”和“内容消费设备”。
CR 110是由消费者从其中发起内容请求的设备。CS 120是提供对应于内容请求(即，CS是内容源)的内容的设备，或者以另外的某种方式包含在内容的获取中。CC 130是接收由消费者消费的内容的设备(例如，在视频内容情况下的视觉再现、在音频内容情况下的听觉再现等等)。
由此，可将CS 120实施为可通过公共/专用网络(由其消费者)接入的应用服务器。CR 110和CC 130可以是相同或不同接入网络上的无线或有线设备。例如，CR 110和CC 130的任一个或者两者可以是，例如，个人计算机(PC)、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、增强型的蜂窝移动电话(即，具有超出简单语音通信功能的蜂窝移动电话)、个人录像机(PVR)等等。应了解：在本发明的一些实施例中，可以在同一设备上实施CR 110和CC 130。然而，在本发明的优选实施例中，在分别的设备上实施CR 110和CC 130。
通过置于CS 120和CC 130之间的一个或多个内容传递/分配网络(CDN)150传递内容。CDN 150为诸如因特网之类的公共/专用网络上的重叠(overlay)网络。CDN 150的结构可以是单层的或多层的。
CDN 150包括边缘服务器(ES)160，其具有存储和传输功能。例如，边缘服务器160是还运行下载应用的、可通过CC 130的接入网络接入的存储设备。应了解“边缘服务器”160这里也被可替换地称为“存储实体”。
CS 120可与一个或多个CDN 150联系以获得内容分配服务。CS 120可通过一个或多个CDN代理(broker)155与CDN 155接口，以将内容分配请求分配给CDN 150，而不需要CDN 150内的例如边缘服务器160的任何实体的直接控制。
CB 155中的每一个是将CS 120和CDN 150进行接口的控制服务器。CB155中的每一个具有与CS 120和在CDN 150中包括的边缘服务器160的依靠的(trusted)关系。应了解：虽然CB 155被描述为控制服务器，但是CB 155还可以被简单地实施为与CDN 150的接口。也就是说，给出这里提供的本发明的教学，本领域普通技术人员将预计CB 155的这些和其它实施方式，同时维持本发明的精神。
通信系统100可选择地利用公共交换电话网络、因特网、蜂窝网络、或者任何其它通信网络，或者通过所述网络通信。这样的通信网络可以是任何类型的无线的和/或有线的因特网服务提供商(ISP)。另外，这样的网络可使用通信协议和结构，其包括、但不限于因特网协议(IP)、通用无线分组业务(GPRS)、电缆/数字用户线(DSL)、公司局域网(LAN)等等。重要地，可将所描述的通信网络实施例用于支持不通过CDN 150操作的设备之间的通信。
只要支持系统基元和相应的命令，基本上CS 120、CB 155、以及ES 160的配置不存在限制。图2是图示根据本发明的示例实施例的、由图1的系统100支持的基元的表格的图。这样的系统基元涉及例如内容请求(例如，从CR 110向CS 120)、内容查询(例如，从CS 120向CB 155)、内容计划和传递(例如，从CS 120下载到ES 160)、结束下载通知(例如，由ES 160向CS 120提供)、传递通知(例如，从CS 120到CC 130)、以及内容检索(例如，在CC 130和ES 160之间)。现在将给出这些系统基元的更详细的描述。
关于从CR 110向CS 120的内容请求，可基于CR 110与CS 120的内容订购和/或基于当前每次观看付费(pay-per-view)建立安全会话。该安全会话可以是通过窄带或宽带、有线或无线接入网络的任何形式的内容请求的互动。网络应用是执行内容请求的最普遍的方法。当然，也可以使用其它应用/方法以执行内容请求。
关于从CS 120向CB 155的内容查询，可基于CS 120和CDN 150之间内容传递约定，使用CDN 150建立安全会话。该内容传递约定指定关于通过CDN从CS到其它实体(例如CC 130)内容的传递(和/或存储)的细节。这样的细节可包括、但不限于：内容的类型、内容的容量、可将内容传递到的实体和位置等等。CB 155是CS 120使用CDN 150的接口。在内容查询中，CS 120请求CB 155使CDN 150将内容分配到期望的位置(例如，诸如ES 160之类的实体)。
关于内容计划和传递，计划和传递机制(推或拉)在CS 120和ES 160之间意见一致。由于当CS在因特网180上时ES通常处于订购网络中，可采用防火墙。由于将内容请求通过CB 155分配给ES 160，CS 120不需要知道所分配的ES 160，直到ES 160为了所计划的传递联系CS 120为止。
关于从CS 120向CC 130的传递通知，可使用例如即时消息工具、电子邮件(e-mail)等等执行这样的传递通知。
关于在CC 130和ES 160之间的内容检索，假定安全接入。响应于传递通知(例如，从CS 120向CC 130)，CC 130将进入ES 160以获得内容。
现在将给出涉及CDN 150的两个示例功能的描述，即，CB 155和ES 160之间的内容查询/报告、以及边缘服务器160中的两个之间有关的内容。关于CB 155和ES 160之间的内容查询/报告，CB 155基于统计的和/或计划的缓存活动，定期收集包括、但不限于缓存的内容目录和缓存可用性的ES信息。由CB 155使用收集的ES信息以确定哪些边缘服务器160目前具有请求的内容、或者能够存储内容直到由CC 130的检索为止。在后者的情况下，开始可将内容存储于离CC 130相对较远的ES 160中，并接着将其传送到离CC更近的ES 160(或者更能够基于包括、但不限于带宽、可靠性等等的预定义的标准将内容提供到CC)。
关于两个边缘服务器之间的有关内容，其可包括来自另一个ES而不是来自CS 120的请求内容。
图3是图示根据本发明的示例实施例的、用于通过内容传递/分配网络(CDN)下载内容的方法的流程图。该CDN能够与内容传递/分配网络代理(CB)接口，并包括多个存储实体(例如边缘服务器160)。
由CR 110生成内容的请求(步骤310)，该请求被传送到CS 120(步骤315)。可经由接入网络、因特网等等传送该请求。
由CB 155确定请求的内容的当前位置(步骤320)。步骤320可包括，例如，确定内容当前是否包含在多个存储实体160中的一个或多个中，或者如果多个存储实体中没有存储实体当前包含内容，则确定多个存储实体160中的哪些可容纳该内容。优选地，虽然不是必须地，相对于期望的服务时间期间做出后面的确定，在该期间存储内容用于由CC 130的后面的检索是优选的。该两个确定可选择性地包括估计在步骤322获得的与内容有关的信息。
在步骤322，由CB 155从多个存储实体160收集与内容有关的信息。可将此信息用于确定多个存储实体160中的哪些(如果有的话)包含当前被请求的内容。步骤322可包括生成与内容有关的信息的内容查询(步骤322A)，将内容查询从CS 120传送到CB 155(步骤322B)，以及由包括与内容有关的信息的CB 155从多个存储实体接收内容报告(步骤322C)。内容查询可识别CC 130的位置、内容标题、和/或期望的传递时间。假定一般而言CS 120包括请求的内容，这是由于用户通常将利用CS 120进入关于内容的传递的付费的订购配置。应了解：虽然这里将步骤322表示并描述为当需要(即，在线)时动态地发生，但是也可离线地收集与内容有关的信息和/或其一部分，例如在预定的时间、响应于预定的事件、和/或甚至随机地。
CB 155将内容分配请求分配给多个存储实体160之一(步骤325)。内容分配请求包括有关内容的位置信息，即，识别由分配的ES 160从其中检索内容的多个存储实体之一。
如果内容当前不在多个存储实体160的任一个中，并不被从CS 120直接提供给CC 130，则将下载请求从多个存储实体160之一发送给CS 120(步骤327)。下载请求是从存储实体160向CS 120做出的对于要从CS 120下载到该存储实体160的内容的请求。在本发明的优选实施例中，下载请求是指定要下载内容的期望的时间的计划的下载请求。
在另一情况下，分配的ES将发送下载结束通知到CS 120，以指示CC 120要检索的内容已准备好(步骤333)。
从CS 120向CC 130提供内容检索通知，其识别要由CC 130从其中检索内容的当前位置(步骤335)。该通知可指定内容可从多个存储实体之一或从CS 120自身检索。在内容已被分配给存储实体160之后(如果有的话)提供该通知，由CC 130从该存储实体160检索该内容。可使用例如即时消息工具、电子邮件(e-mail)等等执行该通知。
CC 130接着基于在通知中指定的内容的当前位置从CS 120或者从分配的ES检索内容(步骤340)。应了解：在当CDN 150不可用于将内容传递给多个存储实体之一时的情况下，CC 130可直接从CS检索内容。
有利地，这里提出的系统结构和基元针对在具有计划的下载服务中传送大尺寸、高质量的多媒体内容服务。
虽然这里已经参照附图描述了示例实施例，应理解：本发明不限于那些确切的实施例，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，本相关领域普通技术人员可在其中进行各种其它的变化和修改。所有这样的变化和修改意在包含在由附加的权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于通过通信网络提供内容的设备，所述设备包括：
用于从内容请求者(CR)接收请求的部件，提供关于所述内容的当前位置的通知，并至少进行存储所述内容和通过网络接口之一，以将所述内容分配给多个存储实体之一；以及
基于所述通知中指定的所述内容的当前位置从所述多个存储实体之一检索请求的内容的部件。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述设备通过内容传递/分配网络代理(CB)与内容传递网络(CDN)接口。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述设备能够通过所述CB与所述CDN接口，以将内容分配请求分配给在所述CDN中包括的所述多个存储实体，所述内容分配请求包括用于识别所述多个存储实体之一的位置信息，由内容消费者(CC)从所述多个存储实体之一检索所述内容。
4.如权利要求3所述的设备，其中将所述内容从所述多个存储实体的至少另一个传送到所述多个存储实体之一，由所述CC从所述多个存储实体之一检索所述内容。
5.如权利要求2所述的设备，其中所述CS还用于将对应于所述请求的内容查询经由通过所述CDN进行的安全会话发送到所述CB，所述内容查询用于确定所述内容的当前位置。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述CS还用于接收用于提供所述通知的与内容有关的信息，所述与内容有关的信息由所述CB响应于所述内容查询从所述多个存储实体收集。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述与内容有关的信息包括基于统计的和计划的缓存活动的至少一个的缓存的内容目录和缓存可用性中的至少一个。
8.如权利要求1所述的设备，其中将所述CC适配为响应于所述通知的收到，从所述设备和所述多个存储实体之一检索所述内容。
9.如权利要求1所述的设备，其中所述设备还包括：
当所述内容当前没有被存储于所述多个存储实体中的任一个时，从所述多个存储实体之一接收对于要被下载到其中的内容的下载请求的部件。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述CS还用于从所述多个存储实体之一接收另一个通知，所述另一个通知用于指示由所述CC从所述多个存储实体之一下载的内容已准备好。
11.一种在用于存储内容的内容服务器(CS)中、用于通过通信网络(CDN)提供所述内容的方法，所述方法包括以下步骤：
从内容请求设备(CR)接收对所述内容的请求；
响应于所述请求向所述CDN提供内容查询，所述内容查询识别内容消费设备(CC)的至少一个位置；
当所述内容当前没有被存储于所述多个存储实体中的任一个时，从在所述CDN中包括的所述多个存储实体之一接收对于要被下载到其中的所述内容的下载请求；
将关于所述内容的当前位置的通知从所述CS提供给所述CC；
其中基于所述通知中指定的所述内容的当前位置，由所述CC从所述CS和所述多个存储实体之一中的一个检索所述内容。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述CS经由内容传递/分配网络代理(CB)与所述CDN接口。
13.如权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：从所述CB接收与内容有关的信息，所述与内容有关的信息被从所述多个存储实体收集，用于在提供所述通知时由所述CS使用。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述与内容有关的信息包括基于统计的和计划的缓存活动中的至少一个的缓存的内容目录和缓存可用性中的至少一个。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述内容由所述CC响应于所述通知的收到而检索。
16.如权利要求13所述的方法，其中基于在所述内容查询中指定的所述CC的位置，从所述多个存储实体中的至少一个，如果有的话，接收所述下载请求。
17.如权利要求13所述的方法，其中基于在所述内容查询中指定的所述CC的位置，从所述多个存储实体中的最近的一个接收所述下载请求。
18.如权利要求13所述的方法，其中所述内容查询还指定内容标题和期望的传递时间中的至少一个。
19.如权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：从所述多个存储实体之一接收另一通知，所述另一通知用于指示用于由所述CC从所述多个存储实体之一下载的所述内容已准备好。
20.一种用于消费通过包括所述多个存储实体的内容传递/分配网络(CDN)接收的内容的设备，所述设备包括：
用于从内容服务器(CS)接收关于内容的当前位置的通知的部件，所述通知由所述CS响应于由内容请求设备(CR)对内容的请求生成；以及
用于基于所述通知中指定的所述内容的当前位置从所述CS和所述多个存储实体之一中的一个检索请求的内容的部件。
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