CN101360105B - 内容点播方法和用于该方法的网络 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内容点播方法和用于该方法的网络。提供一种在包括多个内容点播服务器和分组交换网络系统中向用户终端提供内容点播业务的方法。该方法包括以下步骤：内容点播服务器中的第一服务器尝试预留分组交换网络资源以使得能够传输业务给用户终端，所述第一服务器发送资源预留不足的消息，所述内容点播服务器中的另一个服务器尝试预留分组交换网络资源以使得能够提供业务给用户终端，所述另一个服务器发送资源预留足够的消息，并且所述另一个服务器通过分组交换网络向用户终端提供内容。

Description

内容点播方法和用于该方法的网络
技术领域
本发明涉及电信，特别是诸如视频的内容的传输系统。
背景技术
如图1中所示，在用于提供诸如交互式因特网协议电视IPTV的视频业务的已知网络中，应用服务器AS通过接口连接到中心资源和接纳控制子系统(RACS)服务器。应用服务器包括资源和接纳控制(RAC)接口，应用服务器通过该接口被连接到RACS服务器上。应用服务器还被连接到内容点播(CoD)服务器上，为了简单起见，在图1中只示出了一个CoD服务器。
在使用中，应用服务器从用户终端(由用户设备UE表示，诸如连接到电视机的机顶盒或包括屏幕显示器的数字移动手持设备)接收内容点播(CoD)业务请求。该请求被传输到RACS服务器，该RACS服务器尝试预留合适的因特网协议网络资源。如果资源可以被预留，RACS服务器则向应用服务器发送资源预留确认，然后应用服务器转发业务请求的确认和被选择用于提供业务的CoD服务器的识别地址。该信息使用户终端能够随后尝试建立内容点播(content-on-demand)会话。因此，应当了解RACS服务器处理资源预留和接纳控制功能。
在已知的方法中，到RACS服务器的接口可以在应用服务器中，或替代地在CoD服务器中，但是在任何一种情况中，中心RACS服务器都被联系。中心RACS服务器需要详细的网络拓扑知识，以便有效地预留合适的IP网络资源。
发明内容
读者请参考所附的独立权利要求。一些优选的特征在从属权利要求中得到展示。
本发明的一个例子是一种在包括多个内容点播服务器和分组交换网络的系统中向用户终端提供内容点播业务的方法。该方法包括以下步骤：
所述内容点播服务器中的第一服务器尝试预留分组交换网络资源以使得能够传输业务给用户终端，
所述第一服务器发送资源预留不足的消息，
所述内容点播服务器中的另一个服务器尝试预留分组交换网络资源以使得能够提供业务给用户终端，
所述另一个服务器发送资源预留足够的消息，并且
所述另一个服务器通过分组交换网络向用户终端提供内容。
在该方法的优选实施例中，CoD服务器适于进行资源预留。如果一个CoD服务器不能进行预留，那么另一个CoD服务器替代地被请求进行预留。内容优选地为视频。
服务器被请求进行预留的顺序可以根据优先级列表。该列表可以是自适应的以考虑服务器的操作历史。
在该方法的优选实施例中，本发明提供一种用于为诸如视频内容点播(CoD)业务的交互式因特网协议电视(IPTV)业务预留资源的弹性的自适应机制。
相较于现有技术，发明人认识到优选实施例将是有益的，因为它们避免了使用中心RACS服务器，并且替代地分配资源预留控制功能。这去除了可能故障的中心点并避免了对集中式服务器、即有准确的网络拓扑知识的服务器的需求。
附图说明
本发明的实施例现在将通过例子并参考附图来描述，其中：
图1是示出用于交互式IPTV业务的已知网络的图(现有技术)，
图2是示出根据本发明的第一实施例用于交互式IPTV业务的网络的图，
图3是示出预留网络资源以便在图2中所示的网络中提供所请求的业务的消息序列图，
图4是另一个消息序列图，其示出如何在图2中所示的网络中预留资源的更多细节，以及
图5是示出根据本发明的第二实施例用于交互式IPTV业务的网络的图。
具体实施方式
当考虑已知系统时，发明人认识到：去除中心RACS服务器以及替代地适配内容点播CoD服务器以处理相关功能将是有用的。
网络
如图2中所示，用于交互式IPTV业务的网络2包括可与用户终端UE 6相连接的应用服务器AS 4。该用户终端也可以与包括资源和接纳控制(RAC)接口10的控制协议重定向器8相连接。接口10被连接到一系列内容点播CoD服务器CoD1，....CoDn，12。在该例子中，每个CoD服务器都提供数字多媒体内容，例如，视频内容，而且可以被称作视频内容点播服务器或视频点播服务器。每个CoD服务器12包括资源和接纳控制(RAC)控制器14。每个控制协议重定向器8也被连接到相关数据库管理系统(RDBMS)16，在该相关数据库管理系统中存储有CoD服务器列表。用户终端UE6通过因特网协议网络18被连接到CoD服务器12。
操作
如图3中所示，网络2如下操作。
用户终端6首先向应用服务器4发送(步骤a)对特殊视频流、诸如视频电影、体育事件记录或其他多媒体内容的请求。应用服务器4通过向移动终端6发送(步骤b)业务请求授权来响应，移动终端6然后将所选内容是用户所期望的内容的另一个确认发送(步骤c)回应用服务器4。
应用服务器4然后向移动终端6发送(步骤d)业务入口点(SEP)。该SEP标识控制协议重定向器8，用户终端6随后应向该控制协议重定向器8发送授权的业务请求。相应地，移动终端6发送(步骤e)该请求。
一接收到标识用户终端的该请求，控制协议重定向器8就实时地在RDBMS(其可以被视为元数据存储器)中查找(步骤f)向用户终端提供业务的候选CoD服务器12的列表，并选择显然最合适的CoD服务器。
CoD服务器的选择
用于选择请求哪个CoD服务器来处理特殊业务请求的简单方法是假定多于一个的CoD服务器可能可以向用户终端6提供所请求的业务，但是每个CoD服务器都有关于其处理来自特殊地理位置的请求的愿望的相关加权。例如，基于例如服务器与用户终端的当前位置的接近度，按照服务器能最好地服务用户终端6的顺序存储列表。控制协议重定向器8沿着该列表操作直到当前具有可用于提供所请求的业务的资源的CoD被识别出。
特别地，列表上的第一服务器被请求(步骤g)预留提供业务所需的网络资源。该请求由被寻址的服务器12中的资源和接纳控制器RAC14所接收。
如图4中所示，RAC控制器14尝试使用已知的基于流量工程的资源预留协议(RSVP-TE协议)来创建标记路径，以便预留因特网协议网络18的合适资源，通过该网络向用户终端6发送内容。如该图中所示，这是通过所选的CoD服务器12发送(步骤h)RSVP-TE预留请求消息到IP网18中来实现的，在IP网18中尝试建立在用户终端6和服务器12之间的跳点间的相应的PATH和RES消息。如果发生成功的资源预留，则向服务器12中的RAC控制器14答复(步骤i)预留确认消息(PATH消息)。
返回参考图3，设想对于列表上的第一服务器来说预留不成功。因此，控制协议重定向器8被通知(步骤j)该特殊服务器不能进行网络资源预留。因此，控制协议重定向器8向列表中的下一个CoD服务器发送(步骤k)预留所需的网络资源的请求。
该过程沿着服务器列表被重复，直到一个服务器成功地实现网络资源预留。设想对于列表上的第n个服务器(其中n是正整数，例如2)来说发生成功的资源预留。预留确认消息(PATH消息)从IP网络18被发送(步骤i)到服务器12中的RAC控制器14。该第n个服务器12中的RAC控制器14然后发送(步骤l)资源被预留的肯定确认给控制协议重定向器8。
控制协议重定向器8然后发送(步骤m)指令给用户终端6以向成功预留了资源的特殊服务器12请求业务。换句话说，控制协议重定向器8返回将要向用户终端8传输内容的CoD服务器的地址。
用户终端12然后发送(步骤n)对业务的请求给将要传输内容的CoD服务器。该CoD服务器通过传输所请求的视频业务、诸如所选电影的数据流来响应(步骤o)用户终端12。
另一个示例系统
在替代实施例中，另外与上面关于图2至4所述的类似，要被考虑用于业务请求的CoD服务器的列表适应性地被重新排序，以针对每个CoD服务器额外地考虑自上次故障以来的时间和纠正故障所花费的时间。故障是CoD服务器自身或该CoD服务器和用户终端之间的网络连接的故障。例如，迅速纠正故障并且最近没有经历过故障的CoD服务器可以相对于另外的CoD服务器被优选。在数学方面，如果
Σ k = 1 N w k = 1
其中wk是表示选择第k个CoD服务器的选择机会(即可能性)的权重，于是下一个CoD服务器l例如根据下面的等式被选择：
l = MAX k { w k &Sigma; n = 1 n &Element; ( &Delta; t n < &Delta;T ) &Delta;T - &Delta; t n &Delta;T }
其中wk是用于选择第k个CoD服务器的权重，ΔT是纠正故障的平均时间，Δtn是从第k个CoD服务器上第n个所记录的故障起的时间。
例如，让我们假定我们有三个当前可用的视频服务器CoD1、CoD2和CoD3，其中相关的加权是：CoD1的权重是0.5，CoD2的权重是0.3，以及CoD3的权重是0.2。这意味着忽略其他因素，在列表上的CoD服务器中，最高的选择机会(preference)是针对CoD1的，而最低的选择机会是针对CoD3的，并且因此，如果CoD1有足够的资源，那么它将被选择。然而，除了考虑这些权重之外，间歇的网络故障的次数被监视，并作为CoD服务器选择的一部分被考虑。我们知道平均花费ΔT来纠正一个真实的故障。然而，让我们假定：由于所有都在少于ΔT的时间内解决的网络失灵(glitch)，所以有大量间歇的短期故障。例如，假定ΔT＝5小时，并且已经报告了CoD1的三个间歇的短期故障，其中自从故障以来的时间是1小时，2小时和3小时。
于是使用该等式，CoD1的初始权重被如下调整：
l = MAX k { w k &Sigma; n = 1 n &Element; ( &Delta; t n < &Delta;T ) &Delta;T - &Delta; t n &Delta;T } , CoD1的权重变成
0.5 ( 5 - 1 5 ) + ( 5 - 2 5 ) + ( 5 - 3 5 ) = 0.27
这意味着在存在那些间歇的故障时，服务器CoD1不再有最高的权重并且具有权重0.3的服务器CoD2将作为替代被选择。
另一个示例系统
如图5中所示，另外和图2中所示的类似，另一个实施例包括负载平衡器级30，其被连接在用户终端和控制协议重定向器8’之间。也有控制协议重定向器8’的多个实例，其被分布在不同的位置，或在替代实施例中被定位在负载平衡器级30附近。每个重定向器8’包括RAC接口10’，用于和CoD服务器12’中的RAC控制器14’相连接。该重定向器不需要对CoD服务器位置的具体认识。CoD服务器12’自动地且自适应地在RDBMS存储器16’中的CoD列表中注册或注销。
一些更多的选项
在一些其他实施例中，其他的用于在网络中预留资源的技术代替RSVP-TE协议可以被使用，例如多协议标记交换MPLS。
概要
上面详述的示例实施例可以被认为是网络(诸如所谓的下一代网络，NGN)的专用IPTV子系统。一些替代实施例是基于因特网协议多媒体子系统(IMS)的IPTV系统，在这些IPTV系统中，资源预留和接纳控制替代地由呼叫建立控制功能来完成。视频可以是例如电影、剪辑、照片或幻灯片。在一些实施例中可以提供不同于视频的内容，例如音频，或其他多媒体。
本发明可以在不偏离其精神或基本特征的情况下以其他特定的形式来实施。无论从哪方面来看，所描述的实施例都应被认为仅仅是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求来表示，而不是由前述的说明来表示。所有在权利要求的等价意思和范围内的变化应被包含在它们的范围内。

Claims (11)

1.一种在包括多个内容点播服务器和分组交换网络的系统中向用户终端提供内容点播业务的方法，每个内容点播服务器具有相应的资源和接纳控制RAC控制器，所述方法包括以下步骤：
内容点播服务器之中的第一服务器通过尝试建立经由所述分组交换网络的具有足够资源的路径，来尝试预留分组交换网络资源，以使得能够传输业务给所述用户终端，
所述第一服务器发送资源预留不足的消息，
随后，内容点播服务器之中的另一个服务器通过尝试建立经由所述分组交换网络的具有足够资源的路径，来尝试预留分组交换网络资源，以使得能够提供业务给所述用户终端，
所述分组交换网络向所述另一个服务器发送预留确认，
所述另一个服务器发送资源预留足够的消息，并且
所述另一个服务器通过所述分组交换网络向所述用户终端提供内容；
其中，控制协议重定向器使用候选内容点播服务器列表来确定应被请求尝试预留资源的服务器的顺序，所述控制协议重定向器依次请求内容点播服务器预留资源并发送资源预留是否足够的消息，直到内容点播服务器之一报告资源预留足够为止。
2.根据权利要求1的方法，其中所述内容包括视频。
3.根据权利要求1的方法，其中每个服务器具有相关的覆盖范围，并且根据请求业务的用户终端当前所在的覆盖范围来选择所述第一服务器。
4.根据权利要求1的方法，其中根据请求业务的用户终端当前所在的覆盖范围来选择所述列表。
5.根据权利要求1的方法，其中所述顺序取决于关于和所述列表中所涉及的内容点播服务器相关的先前故障的信息。
6.根据权利要求5的方法，其中所述顺序取决于自最后的故障以来的时间。
7.一种用于内容点播业务的系统，
所述系统包括多个内容点播服务器和分组交换网络；
内容点播服务器之中的至少两个是响应来自用户终端的对内容的请求而提供寻址至所述用户终端的内容的候选内容点播服务器；
其中每个候选内容点播服务器包括资源预留级，该资源预留级是资源和接纳控制RAC控制器，操作用于通过尝试建立经由所述分组交换网络的具有足够资源的路径，来尝试预留所述分组交换网络的资源，以便使该内容点播服务器能够传输内容；
所述分组交换网络被配置为，将预留确认发送给建立经由所述分组交换网络的具有足够资源的路径的内容点播服务器；
所述系统还包括：控制协议重定向器，操作用于检查候选内容点播服务器列表，以确定应尝试预留资源并发送资源预留是否足够的消息的服务器的顺序，所述控制协议重定向器在使用中依次请求内容点播服务器预留资源并发送资源预留是否足够的消息，直到内容点播服务器之一报告资源预留足够为止。
8.根据权利要求7的系统，其中所述内容包括视频。
9.根据权利要求7的系统，其中所述控制协议重定向器还操作用于根据请求业务的用户终端当前所在的覆盖范围，从多个列表中选择所述列表。
10.根据权利要求7的系统，其中所述用户终端向该控制协议重定向器发送被授权的业务请求。
11.根据权利要求7的系统，进一步包括存储有所述列表的关系数据库管理系统。
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