CN101662407A - 附着到对等网络及获取iptv内容的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了附着到对等网络及获取IPTV内容的方法、系统和装置，其中，基于IP多媒体子系统的终端附着到对等网络的方法，包括：用户终端通过IMS网络获取对等P2P网络附着信息；根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络。本发明实施例使得UE可以通过UE间P2P方式的下载，达到了减轻媒体服务器负载，降低系统投资的目的。本发明实施例中按UE所处区域向UE提供可用的P2P网络附着信息，从而将UE按区域划分开，使得UE之间的P2P流量限制在一个局部，而不会出现无序的域间流量。

Description

附着到对等网络及获取IPTV内容的方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及基于IP多媒体子系统(IMS，IPMultimedia Subsystem)的附着到对等网络及获取网络电视(IPTV，IPTeleVision)内容的方法、系统和装置。

背景技术

流媒体业务或IPTV业务是近几年迅速发展的一种新业务，流媒体业务利用流式传输技术，在包交换网络上传输多媒体文件，包括视频、音频等文件内容。这些内容在访问时无需完全下载就可以立即播放。流媒体实现的关键技术就是流式传输技术，而流式传输技术是把连续的视频和音频信息经过处理后放上服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个文件下载到自己机器后就可以观看的网络传输技术。

IP多媒体子系统(IMS，IP Multimedia Subsystem)是3GPP R5提出的提供多媒体业务的子系统，它包括呼叫会话控制功能(CSCF，Call SessionControl Function)、媒体网关控制功能(MGCF，Media Gateway ControlFunction)、媒体源功能(MRF，Media Resource Function)等功能实体，主要采用会话初始化协议(SIP，Session Initiation Protocol)、Diameter协议，属于上层控制子系统，与具体接入技术无关，是业界普遍认同的移动固定融合的理想方案和发展方向。

目前业界正在基于IMS进行新一代IPTV系统的研发，在图1示例场景中，用户终端(UE)通过不同的接入网络接入IMS IPTV系统，其中媒体节点(MS，MediaStation)作为内容服务器为UE提供内容。

基于IMS的IPTV(IMS based IPTV)就是在IMS的整体架构下提供IPTV业务，以充分利用IMS网络中已有的注册、认证、路由、会话控制与建立、业务触发、计费、端到端QoS保证等机制来为用户提供流媒体业务及融合流媒体和实时会话业务的多媒体业务。也就是说，用户到内容的多媒体会话是通过IMS已有的会话控制机制来完成，在建立会话过程中，需要为媒体流的传送预留承载资源。目前基于IMS的IPTV架构在各大标准组织里，如电信和互联网融合业务及高级网络协议(TISPAN，TelecommunicationsandInternetConverged Services and Protocols for AdvancedNetworking)、国际电信联盟远程通信标准化组(ITU-T for ITUTelecommunication Standardization Sector)、开放网络电视标准论坛(OpenIPTV Forum)等都得到了认同，其标准发展迅速。

参见图2，其为TISPAN基于IMS定义的IPTV架构。图中包括用户终端(UE)，应用和IPTV业务功能(Application and IPTV Service Functions)，核心IMS，传输功能(Transport Functions)，以及媒体交付分发和存储(MediaDelivery Distribution & Storage)这几部分。

用户终端(UE，user equipment)，用于IPTV业务请求及内容显示等。

Application and IPTV Service Functions中又包括：

业务选择功能(SSF，Service Selection Function)，用于提供可用的业务信息，用户指南或业务元数据等；

业务发现功能(SDF，Service Discovery Function)，可以产生和提供业务附着信息，可以向终端提供个性化发现信息；

用户描述业务功能(UPSF，User Profile Server Function)，用于存储与IPTV业务相关的用户数据；

IPTV业务控制功能(SCF，Service Control Functions)，执行不同IPTV业务所需的业务逻辑，实际就是SIP应用服务器(AS)。

核心IMS(Core IMS)用于IPTV业务建立及内容交付过程的业务验证、授权、信令交互过程，对信令进行路由或进行业务触发，同时还可以与资源接纳控制子系统(RACS)交互进行业务所需资源的预留。

Transport Functions中又包括：

网络附着子系统(NASS，Network Attachment Subsystem)，用于提供用户终端附着和接入控制功能等；

资源接纳控制子系统(RACS，Resource and Admission ControlSubsystem)，用于控制/授权终端对网络资源的使用；

传输处理功能(TPF，Transport Processing Function)，用于提供基础的网络传输功能，包括接入链路以及IP转发网络等。

Media Delivery Distribution & Storage中又包括：

IPTV媒体功能(MF，Media Function)，为用户提供内容，在标准中其进一步被分为媒体控制功能(Media Control Function)和媒体交付功能(MediaDelivery Function)，前者控制后者进行内容交付。

以上说明参照现有TIPSAN IMS-based IPTV标准ETSI TS 182 027V2.0.0，接口不再赘述。

在Open IPTV forum规范中，所采用的内容交付/分发网络(CDN，ContentDelivery/Distribution Network)如图3。其中，

集群控制器(CC，Cluster Controller)，用于控制多个内容交付功能(CDF，Content Delivery Function)进行内容提供；

CDF，具有内容存储和内容交付能力，可以在CC控制下向终端交付内容；

内容交付网络控制器(CDNC，Content Delivery Network Controller)，用于内容路由，可以在业务过程中选择合适的CC和CDF向用户终端提供内容；

在Open IPTV forum规范中，IPTV业务发现(IPTV service Discovery)功能用于发现IPTV业务提供者发现(IPTV Service Provider Discovery)功能；而IPTV Service Provider Discovery则用于提供业务提供者信息给UE。

多个CDNC以及IPTV control的关系给出如图4所示。在Open IPTVforum规范中，IPTV control负责基本业务请求处理，可以向CDNC请求为业务选择可用的CC和CDF，其相当于TISPAN标准中的SCF。

传统的IPTV在向用户提供内容时，大多采用客户端/服务器模式，即使采用CDN方式提供内容，其内容提供模式依然没有发生根本性变化，只是将服务器分散化布置并且优化了客户端和服务器之间的流量。随着IPTV用户规模的扩展，目前单个IPTV系统服务的用户数将超过百万、甚至千万，这对于提供内容的媒体服务器带来巨大的挑战，动辄需要部署成百上千的服务器以提供良好的服务。于此同时，CDN的造价依然居高不下；单纯依靠增加服务器的数量并不是经济的手段。

对等(P2P，peer to peer)从技术手段上已经逐步成熟，并在互联网络上得到了良好的应用。借助于用户间的P2P内容共享交互，可以有效的减轻服务器面临的处理能力、带宽等压力；从而降低CDN投资。但是需要注意到，目前在互联网上流行的P2P技术具有相应的缺点和限制：包括如用户终端间的数据流量无序，容易造成网络拥塞及业务效果不稳定；另外，互联网P2P对于用户普遍缺乏有效的认证机制、对等节点之间缺乏数据保护机制等。

发明内容

本发明实施例一方面提供一种基于IMS的附着到对等网络的方法、系统和装置，以实现通过IMS网络附着到P2P网络。避免了网络拥塞及业务效果不稳定的情况

本发明实施例另一方面提供一种基于IMS的获取IPTV内容的方法、系统和装置，以降低系统投资成本。

本发明实施例提供的一种基于IP多媒体子系统的终端附着到对等网络的方法，包括：

用户终端通过IMS网络获取对等P2P网络附着信息；

根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络。

本发明实施例提供的一种基于IP多媒体子系统的终端附着到对等网络的系统，包括：

用户终端，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息，根据所述网络附着信息附着到P2P网络；

P2P附着信息提供功能pBoot，用于为所述UE提供P2P网络附着信息；

附着功能BootS，用于通过IMS网络与所述用户终端交互，让所述UE附着到P2P网络。

本发明实施例提供的一种基于IP多媒体子系统的终端获取IPTV内容的方法，包括：

用户终端通过IMS网络获取对等P2P网络附着信息；

根据所述对等网络附着信息附着到P2P网络；

利用对等机制从对等节点中获取所请求的IPTV内容。

本发明实施例提供的一种基于IP多媒体子系统网络电视系统，包括：

用户终端，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息，根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络；利用对等机制从对等节点中获取所请求的IPTV内容；

P2P附着信息提供功能pBoot，用于提供所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；

附着功能BootS，用于通过IMS网络与所述用户终端交互，提供所述UE所处区域内的对等节点信息。

本发明实施例提供的一种用户终端，包括：

附着信息获取单元，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息；

附着单元，用于根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络。

本发明实施例提供的一种P2P附着信息提供功能pBoot实体，包括：

接收单元，用于接收来自请求方的P2P附着请求或第三方注册请求；

信息提供单元，用于根据所述请求提供P2P网络附着信息。

本发明实施例提供的一种P2P附着功能BootS实体，包括：

附着单元，用于与用户终端交互，使所述用户终端附着到P2P网络上；

信息提供单元，用于为所述UE提供其所处区域内的对等节点信息。

应用本发明实施例提供的附着到对等网络的方法、系统和装置，实现了通过IMS网络附着到P2P网络，使得UE之间的P2P流量限制在一个局部，而不会出现无序的域间流量，因而避免了网络拥塞及业务效果不稳定的情况。

应用本发明实施例提供的获取IPTV内容的方法、系统和装置，使得UE可以通过UE间的P2P方式下载，达到了减轻媒体服务器负载，降低系统投资的目的。由于本发明实施例中按UE所处区域向UE提供可用的P2P网络附着信息，从而将UE按区域划分开，使得UE之间的P2P流量限制在一个局部，而不会出现无序的域间流量，因而避免了网络拥塞及业务效果不稳定的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的通过不同的接入网接入IMS IPTV系统的场景示意图；

图2是TISPAN基于IMS定义的IPTV架构；

图3是Open IPTV forum规范中所采用的CDN；

图4是多个CDNC以及IPTV control的关系示意图；

图5是根据本发明实施例的基于IMS的IPTV系统的逻辑结构示意图；

图6是根据本发明实施例的基于IMS的IPTV系统的部署示意图；

图7是根据本发明实施例的UE获取P2P网络附着信息的流程图；

图8是根据本发明实施例的以pull方式获取P2P网络附着信息的流程图；

图9是根据本发明实施例的以push方式获取P2P网络附着信息的流程图；

图10是根据本发明实施例的UE获取IPTV内容的流程图；

图11a是根据本发明实施例的一UE的结构示意图；

图11b是根据本发明实施例的另一UE的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的pBoot的结构示意图；

图13是根据本发明实施例的BooSt的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图5是根据本发明实施例的基于IMS的IPTV系统的逻辑结构示意图。其中，UE 501，IMS核心网(IMScore)502，应用服务器(AS)503是3GPP所定义的IMS系统中的现有功能，其中TISPAN IMS IPTV中的SCF就是这里的AS，而Open IPTV forum IPTV架构中的IPTV control也相当于这里的AS。

P2P附着信息提供功能pBoot 504，用于通过IMS为用户终端提供P2P网络附着信息；

P2P附着功能BootS 505，用于登记附着到该区域的P2P节点；包括登记UE以及可选的区域MS信息；可以为UE提供其它的对等节点信息；

媒体节点(MS，MediaStation)506，具有媒体存储和交付功能，可以向UE提供内容。同时，MS也可以可选的作为P2P网络中的一个节点，向UE以P2P方式提供内容。

TISPAN架构中的MF(具体分为MCF和MDF)可以实现这里MS的功能。Open IPTV forum架构中的CC和CDF可以实现这里的MS功能。

综上，用户终端(UE)501，相互之间可以以P2P方式进行内容共享交互；可选的，也可以P2P方式从MS获取内容。

下面对图5中的接口进行说明：

ISC、Gm为3GPP所定义的IMS系统中的现有接口。

I1：IMScore与pBoot之间的接口，pBoot通过此接口向UE发送P2P网络附着信息。采用SIP协议。

I2：IMScore和MS之间的接口，此接口用于IMScore与MS之间直接的信令交互；IMScore可以通过此接口向MS直接发送内容请求。此接口采用SIP协议。

I3，MS与BootS之间的接口；此接口为可选。在MS可以作为P2P节点向UE提供内容时，MS通过此接口向BootS发送对等节点登记信息。

I4，UE与BootS之间的接口；UE通过此接口附着到P2P网络。在UE获得P2P网络附着信息后，UE通过此接口向BootS登记自身。在采用目录式P2P架构时，UE在获取内容时与BootS交互内容状态信息。

I5，MS与UE之间的接口；MS可以按现有C/S方式与UE交互内容；或者MS也可以通过此接口与UE进行P2P方式的内容交互。

I6，UE之间的接口，此接口用于进行P2P节点间的信令和数据交互，具体协议取决于采用的P2P机制，本发明对此不作限定。

为了对上述逻辑结构进一步清晰说明，如图6给出一个部署示意图。参见图6，将UE按接入位置不同划分到不同的区域中，在每一个区域中部署BootS；另外，MS也可以按区域部署，从而就近为UE提供内容。当UE附着到IMS网络时，作为IMS服务之一，pBoot可以为UE指定特定区域的BootS，从而可以将UE按区域接入到不同的P2P网络。需要说明的是，图6仅是一个部署示意图，省略了一些不影响发明思想的连接；实际部署情况应满足图5所示逻辑结构。

参见图5和图6，本发明从逻辑上包括以下几个方面：

一、UE附着到P2P网络：当UE附着到IMS网络后，附着到P2P网络可以描述为两个基本步骤：

步骤1，P2P附着信息提供功能pBoot通过IMS向UE发送P2P网络附着信息。这里，pBoot根据UE的位置信息，确定为用户服务的BootS；相关信息表述为P2P网络附着信息。向UE发送P2P网络附着信息可以有几种基本情况：

情形1，当UE注册到IMS网络后，IMS可以代替UE向pBoot作第三方注册。第三方注册完成后，pBoot可以基于业务配置向UE发送P2P网络附着信息；

情形2，当UE注册到IMS网络后，UE可以向pBoot发送SIP订阅(SIPsubscribe)请求，而pBoot则以SIP通知(SIP notify)请求向UE发送P2P网络附着信息。

情形3，当UE发起IPTv业务请求时，应用服务器或者MS在业务响应中为UE提供P2P网络附着信息。

上述pBoot向UE发送的P2P网络附着信息可以包括<P2P协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥(p2p_master_key)>等，因此，上述P2P网络附着信息是与UE所在区域对应的；

在上述情形1，2中，为了在SIP协议中携带P2P网络附着信息，可以定义特定的MIME类型如<application/p2pBootInfo+xml>，并以可扩展标记语言(XML)具体定义schmea以描述可以携带的信息。此信息可以携带在SIP的消息体中，如以content-type application/p2pBootInfo+xml头指示SIP消息体携带了P2P网络附着信息。按照此思路提供的一个schema示例如下：

    <？xml version＝″1.0″encoding＝″UTF-8″？>

    <xs:schema xmlns:xs＝″http://www.w3.org/2001/XMLSchema″

elementFormDefault＝″qualified″attributeFormDefault＝″unqualified″>

       <xs:element name＝″P2PBoot″type＝″PBootType″>

         <xs:annotation>

            <xs:documentation>Helper infomation for UE p2p boot from

IMS</xs:documentation>

         </xs:annotation>

      </xs:element>

      <xs:complexType name＝″PBootType″>

          <xs:sequence>

              <xs:element name＝″BootInfo″maxOccurs＝″unbounded″>

                  <xs:complexType>

                      <xs:sequence>

                          <xs:element name＝″ProtocolName″type＝″xs:string″/>

                          <xs:element name＝″Description″

type＝″MultilingualType″/>

                           <xs:element name＝″Version″>

                               <xs:simpleType>

                                   <xs:restriction base＝″xs:string″/>

                               </xs:simpleType>

                           </xs:element>

                           <xs:element name＝″BootServerInfo″

maxOccurs＝″unbounded″>

                              <xs:complexType>

                                 <xs:sequence>

                                    <xs:element name＝″AddressInfo″>

                                       <xs:complexType>

                                          <xs:choice>

                                             <xs:sequence>

                                                <xs:element

name＝″Location″>

                                                   <xs:simpleType>

                                                       <xs:restriction

base＝″xs:anyURI″/>

                                                    </xs:simpleType>

                                                 </xs:element>

                                                 <xs:any

namespace＝″##other″processContents＝″lax″/>

                                              </xs:sequence>

                                              <xs:sequence>

                                                 <xs:element

name＝″IpVersion″type＝″IpVersionType″minOccurs＝″0″/>

                                                 <xs:element

name＝″TransportType″>

                                                    <xs:simpleType>

                                                       <xs:restriction

base＝″xs:string″/>

                                                    </xs:simpleType>

                                                 </xs:element>

                                                 <xs:element

name＝″BootServerAddress″type＝″xs:string″/>

                                                 <xs:element

name＝″BootServerPort″type＝″xs:unsignedShort″/>

                                                  <xs:any

namespace＝″##other″processContents＝″lax″/>

                                               </xs:sequence>

                                            </xs:choice>

                                         </xs:complexType>

                                      </xs:element>

                                      <xs:element name＝″BootMasterKey″

type＝″xs:string″minOccurs＝″0″/>

                                    <xs:element name＝″Extension″

type＝″ExtensionType″minOccurs＝″0″/>

                                    <xs:any namespace＝″##other″

processContents＝″lax″/>

                                 </xs:sequence>

                              </xs:complexType>

                           </xs:element>

                           <xs:element name＝″Extension″type＝″ExtensionType″

minOccurs＝″0″/>

                           <xs:any namespace＝″##other″processContents＝″lax″/>

                        </xs:sequence>

                     </xs:complexType>

                  </xs:element>

               </xs:sequence>

               <xs:anyAttribute namespace＝″##other″processContents＝″lax″/>

            </xs:complexType>

            <xs:simpleType name＝″IpVersionType″>

               <xs:restriction base＝″xs:integer″>

                  <xs:minInclusive value＝″0″/>

                  <xs:maxInclusive value＝″255″/>

               </xs:restriction>

            </xs:simpleType>

            <xs:complexType name＝″MultilingualType″>

               <xs:simpleContent>

                  <xs:extension base＝″xs:string″>

                     <xs:attribute name＝″Language″type＝″LanguageType″

use＝″required″/>

                  </xs:extension>

               </xs:simpleContent>

         </xs:complexType>

         <xs:simpleType name＝″LanguageType″>

            <xs:annotation>

               <xs:documentation>

                  <definition xml:lang＝″en″>ISO 639-2 Language

code</definition>

              </xs:documentation>

           </xs:annotation>

           <xs:restriction base＝″xs:string″>

              <xs:minLength value＝″3″/>

              <xs:maxLength value＝″3″/>

           </xs:restriction>

        </xs:simpleType>

        <xs:complexType name＝″ExtensionType″>

           <xs:sequence>

              <xs:any processContents＝″lax″minOccurs＝″0″

maxOccurs＝″unbounded″/>

         </xs:sequence>

      </xs:complexType>

    </xs:schema>

情形3中的P2P网络附着信息则可以按情形1，2所述形式进行携带，也可以通过扩展会话描述协议(SDP)协议进行携带。

步骤2，UE与P2P附着功能BootS交互，附着到P2P网络。

UE在获得P2P网络附着信息后，用附着信息指定的P2P协议与BootS交互；BootS作为UE加入P2P网络联系的首个节点，为其提供可用的其它对等节点(peers)的信息；

在UE与BootS交互时，pBoot为UE提供的连接密钥p2p_master_key可以作为根密钥，直接用于BootS与UE之间，和/或UE与UE之间的P2P交互的验证；也可以根据该根密钥产生衍生密钥用于相关过程。如BootS可以与UE之间基于p2p_master_key进行连接验证，在通过验证后BootS为UE产生衍生密钥token，该密钥token用于后续UE间连接时的连接验证；

BootS只向区域内UE传递区域内UE对等信息，这样同区域UE之间的数据交互将被限制在区域内，避免了跨区域的P2P数据流量；

二、UE使用P2P方式获取内容；在附着到P2P网络后，UE借助P2P技术进行内容的获取。本发明对所采用的具体P2P协议不作限定。

BootS登记有所有对等节点的信息：

对于具有目录服务器的P2P结构而言，BootS作为目录服务器，当UE在参与内容获取时，其使用P2P现有tracker协议与BootS交互，交互当前正被获取内容的信息。当有新UE参与到内容获取时，其从BootS获取内容信息。

对于DHT结构的P2P网络而言，BootS只负责向UE提供其它节点的信息，这些节点将用于UE获取更多其它节点的信息；在内容获取过程中，UE可以不再与BootS交互。

在采用P2P进行内容获取过程中，MS可以按两种机制工作：

UE从MS按现有业务方式获取内容。此方式下，UE从BootS或其它对等节点查询获取同一内容的peers信息，UE所需内容可以从MS以及其它UEs同时获取；由UE根据需要决定从何处以及获取哪一部分的内容；

MS作为对等节点注册到BootS，并通过P2P机制向UE提供服务；

此时，在IMS业务过程中返回MS作为peer的信息，此信息可以通过SDP扩展加以描述。而UE通过P2P机制从BootS或其它节点获得获取同一内容的更多对等节点的信息；UE据此进行内容获取。

为了有效降低MS的负荷以及考虑可靠性，在BootS登记的对等节点信息中增加可靠性指示。其取值可以为(0，1]，表示节点的可靠性大于等于0，小于1。在设置时MS可靠性设置为高于UE，并可以最高达到[1]。UE在附着到BootS时，也同时传送可靠性信息。当UE进行内容获取时，对于用户所请求内容的初始部分，UE优先从MS进行获取；对于后续部分，UE在具有所需内容的对等节点中进行随机选择获取内容，若获取内容失败，则可以依据可靠性指标选择MS获取内容；以避免增大获取延时。

对TISPAN架构而言，pBoot和BootS都为逻辑功能，其中pBoot功能可以由SDF实现，BootS可以和MF(包括MCF和MDF)或者仅由MCF实现。

对于Open IPTV forum架构而言，pBoot和BootS都为逻辑功能，其中pBoot功能可以由IPTV service Discovery实现；BootS则可以由CDNC或者CC实现。

本发明实施例不限制采用的P2P拓扑。

对于中心化P2P结构而言，BootS可以作为目录服务器；

对于DHT结构P2P而言，BootS也可以单纯作为DHT启动的首个节点，帮助UE加入DHT网络；后续UE之间的P2P交互可以不依赖于BootS；

理论上，UE可以从不同的MS获得内容而不限于本地域的MS，这一点保持与现有标准一致；方案只是限制P2P流量于本地域；

参见图5和图6，本发明提供的一种基于IP多媒体子系统网络电视系统，包括：用户终端501，用于通过IMS网络获取自身所处区域对应的P2P网络附着信息，根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络；利用对等机制从所处区域内的对等节点中获取所请求的IPTV内容；

P2P附着信息提供功能pBoot 504，用于提供所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；

附着功能BootS 505，用于通过IMS网络与所述用户终端交互，提供所述UE所处区域内的对等节点信息。

上述系统，还包括：应用服务器503，用于通过IMS网络接收来自所述用户终端的IPTV业务请求，根据业务逻辑将所述IPTV业务请求发送至媒体节点；所述IPTV业务请求中包含所述用户终端所请求内容的内容标识；

媒体节点506，用于在所述媒体节点不是对等网络中的一个节点时，根据所述内容标识向用户终端提供所需的IPTV内容。

上述UE所处区域内的对等节点包括所述区域内的其他UE；或者，

上述UE所处区域内的对等节点包括所述区域内的其他UE以及已经附着到所述P2P网络的媒体节点。

上述P2P附着信息提供功能pBoot由TISPAN IMS IPTV架构中的SDF实现，所述附着功能BootS由TISPAN IMS IPTV架构中的MF实现，或由MF中的MCF实现；或者，

上述P2P附着信息提供功能pBoot由Open IPTV forum IPTV架构中的IPTV service Discovery实现，所述附着功能BootS由Open IPTV forum IPTV架构中的CDNC或CC实现。

可以理解，本发明实施例还提供了一种基于IP多媒体子系统的终端附着到对等网络的系统，包括：

用户终端，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息，根据所述网络附着信息附着到P2P网络；

P2P附着信息提供功能pBoot，用于为所述UE提供P2P网络附着信息；

附着功能BootS，用于通过IMS网络与所述用户终端交互，让所述UE附着到P2P网络。

所述P2P附着信息提供功能pBoot由TISPAN IMS IPTV架构中的SDF实现，所述附着功能BootS由TISPAN IMS IPTV架构中的MF实现，或由MF中的MCF实现；或者，所述P2P附着信息提供功能pBoot由Open IPTVforum IPTV架构中的IPTV service Discovery实现，所述附着功能BootS由Open IPTV forum IPTV架构中的CDNC或CC实现。

与此同时，本发明实施例还提供了一种用户终端，参见图11a，包括：

附着信息获取单元1101，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息；

附着单元1102，用于根据所述网络附着信息附着到P2P网络。

下面结合具体流程对本发明再做详细说明。

参见图7，其是根据本发明实施例的UE获取P2P网络附着信息的流程图。

步骤1，UE使用SIP协议发送P2P网络附着信息请求；其中可以携带UE作为对等(peer)节点时的描述信息，如对等节点标识peer-id，地址、端口等。

步骤2，P2P网络附着信息请求经IMScore转发后发送给pBoot；

这里步骤1，2可以是实际的请求，也可以是隐式请求，比如UE在IMS网络注册后，IMS代替其向pBoot发起第三方注册，此时第三方注册可以视为隐式请求；pBoot可以据此发送附着信息，该实施方式具体见后面实施例。

步骤3，pBoot根据用户的位置信息确定其所在的区域，并为其指定附着服务器；这里用户的位置信息可以由UE发起请求时携带，也可以由pBoot主动从网络其它实体收集得到。

步骤4～5，pBoot使用SIP协议向UE发送P2P网络附着信息，其中可以携带<P2P协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥(p2p_master_key)>等；

至此，UE通过IMS网络获取自身所处区域对应的P2P网络附着信息。

步骤6，UE根据pBoot提供的P2P网络附着信息，请求加入P2P网络即实际的p2p网络附着，在与BootS交互时可以基于p2p_master_key进行身份验证，以表明自身为合法IMS IPTV用户；另外，UE还可以在加入请求中携带节点可靠性信息，此可靠性取值介于(0，1]之间，取值越大，表示可靠性越高。

步骤7，BootS向UE发送附着响应信息，允许UE加入；该响应信息中可以携带<根密钥token，对等列表(peer_list)>信息，其中token可以用于后续进行对等连接时的对等节点间验证，peer_list为UE提供其它节点的信息。

至此，UE根据P2P网络附着信息加入了与UE所处区域对应的P2P对等网络。

参见图8，其是根据本发明实施例的以pull方式获取P2P网络附着信息的流程图。本实施例基于TISPAN架构实现，具体的由SDF实现pBoot功能，由MF实现BootS功能。基于OIF的情形类似，可以简单推出。

步骤1～2，UE注册到IMS网络后，通过IMS网络向pBoot即SDF发送SIP订阅请求(SIP SUBSCRIBE)，以请求获取P2P网络附着信息。其中SIP事件头域(event)可以设置为获取UE配置信息，如设置event头为ue-profile，SIP接受头域(accept)可以包含可接受的P2P网络附着信息的内容类型，如<application/p2pBootInfo+xml>；

这里示例了SDF实现pBoot功能的情形；

步骤3～4，若订阅成功，SDF(pBoot)向UE返回200ok成功响应，该请求经IMScore发送给UE；

步骤5，SDF(pBoot)根据UE的位置信息确定其所在的区域，并为其指定附着服务器；这里用户的位置信息可以由UE发起请求时携带，也可以由SDF(pBoot)主动从网络其它实体收集得到。

步骤6～7，SDF(pBoot)为UE产生SIP NOTIFY通知请求，其中携带P2P网络附着信息；该信息可以包括<p2p协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥(p2p_master_key)＞等；此信息具体可以携带在SIP消息体中，可以以内容类型(content-type)为application/p2pBootInfo+xml表示携带此信息，信息的具体形式由XML shema定义。该信息经IMScore发送给UE；

步骤8～9收到SIP NOTIFY通知请求后，UE发送200ok成功响应给SDF(pBoot)；该响应经IMScore发送给SDF(pBoot)；

至此，UE通过IMS网络获取自身所处区域对应的P2P网络附着信息；

步骤10，11，这两个步骤与图7所示实施例中步骤6，7同，具体如下：

步骤10，UE根据SDF(pBoot)提供的P2P网络附着信息请求加入P2P网络，在与BootS交互时可以基于p2p_master_key进行身份验证，以表明自身为合法IMS IPTV用户；另外，UE还可以在加入请求中携带节点可靠性信息，此可靠性取值介于(0，1]之间，取值越大，表示可靠性越高。

步骤11，BootS向UE发送附着响应信息，允许UE加入；消息中可以携带<token，peer_list>信息，其中token可以用于后续进行对等连接时的对等节点间验证，peer_list为UE提供其它节点的信息。

至此，UE根据P2P网络附着信息加入了与UE所处区域对应的P2P对等网络。

参见图9，其是根据本发明实施例的以push方式获取P2P网络附着信息的流程图。本实施例基于TISPAN架构实现，具体的由SDF实现pBoot功能，由MF实现BootS功能。基于OIF的情形类似，可以简单推出。

步骤1，UE发送注册请求到IMScore；

步骤2，IMScore完成注册，并发送确认(200ok)成功响应给UE；

步骤3，IMScore匹配UE业务配置，并匹配UE订阅的SDF即pBoot；

步骤4，IMScore发送第三方注册到SDF，即pBoot；

步骤5，SDF(pBoot)获取用UE注册状态，并发送200ok响应给IMScore；

步骤6，SDF(pBoot)根据UE的位置信息确定其所在的区域，并为其指定附着服务器；这里用户的位置信息可以由UE发起请求时携带，也可以由pBoot主动从网络其它实体收集得到。

步骤7～8，SDF(pBoot)向UE发送SIP Message消息，其中携带P2P网络附着信息，该信息可以包括<p2p协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥p2p_master_key>等；此信息具体可以携带在SIP消息体中，可以以content-type为application/p2pBootInfo+xml表示携带此信息，信息的具体形式由XML shema定义。该信息经IMScore发送给UE；

步骤9，10收到SIP Message请求后，UE发送200ok成功响应给pBoot；该响应经IMScore发送给pBoot；

至此，UE通过IMS网络获取自身所处区域对应的P2P网络附着信息；

步骤11，12，这两个步骤与图7所示实施例中步骤6，7同，具体如下：

步骤11，UE根据pBoot提供的P2P网络附着信息请求加入P2P网络，在与BootS交互时可以基于p2p_master_key进行身份验证，以表明自身为合法IMSIPTV用户；另外，UE还可以在加入请求中携带节点可靠性信息，此可靠性取值介于(0，1]之间，取值越大，表示可靠性越高。

步骤12，BootS向UE发送附着响应信息，允许UE加入；消息中可以携带<token，peer_list>信息，其中token可以用于后续进行对等连接时的对等节点间验证，peer_list为UE提供其它节点的信息。

至此，UE根据P2P网络附着信息加入了与UE所处区域对应的P2P对等网络。

参见图10，其是根据本发明实施例的UE获取IPTV内容的流程图。

步骤1～2，UE-1发送IPTV业务请求，请求指定内容，其中可以携带内容标识，另外，还可以进一步指定待获取内容中的指定位置或时间段；该请求经IMScore发送给提供业务的AS；

步骤3，AS根据业务逻辑发送内容请求给MS；

步骤4，MS向AS返回内容请求响应；其中可以携带MS-info；其中MS-info表示媒体节点的描述信息。若按前述，MS参与以P2P方式向UE-1提供内容，则MS-info可以携带表述MS作为P2P节点的信息，如对等节点标识，内容标识，对等节点IP(peer IP)，端口等。

另外，若假定UE此前未加入P2P网络，则MS还可以携带P2P网络附着信息给UE-1，该附着信息包括<p2p协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥p2p_master_key>等；具体携带方式可以按图7、8实施例中描述的携带方式在消息体中携带；或者也可以通过扩展SDP协议携带。

步骤5～6，AS向UE-1发送业务响应，其中携带媒体节点的描述信息。

可选的，若AS假定UE-1此前未加入P2P网络，则AS还可以携带P2P网络附着信息给UE-1，该附着信息包括<p2p协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥p2p_master_key>等；具体携带方式可以按图7、8实施例中描述的在消息体中携带；或者也可以通过扩展SDP协议携带。

为了避免与MS冲突，AS在响应消息中加入上述P2P网络附着信息前可以检查MS的响应中是否已经存在上述信息，若存在，则不用再次添加；或者也可以根据策略删除MS给出的信息，而添加AS存储的附着信息。具体策略取决于AS的实现。

此响应消息经IMScore发送给UE-1；

步骤7，UE-1向MS发送内容请求；这一步根据具体业务不同可能是可选的，即可能UE-1无须向MS显式的发送内容请求。

若MS以P2P方式提供内容，则此请求是P2P方式的内容获取请求。

此后MS向UE-1提供所请求的IPTV内容。

步骤8，UE-1向BootS请求对等节点信息；若BootS同时为目录服务器，则可以请求下载同一内容的对等节点信息；若采用DHT结构，则只从BootS请求有限的可用节点信息，后续的内容查询请求通过可用节点进行。

步骤9，BootS向UE-1返回对等节点信息；

步骤10，UE-1采用P2P对等协议从其它可用节点请求内容，包括可用内容查询，获取内容等。在所述步骤中，UE-1获得了MS和多个UE的信息，在获取内容时，根据可靠性信息，UE-1对于所请求内容的初始部分，优先从MS获取；对于后续内容，则从可靠性不高的UE获取，当获取失败时，其再选择可靠性值较高的MS进行内容获取。

至此，用户终端利用对等机制从所处区域内的对等节点中获取所请求的IPTV内容。

此外，在UE与AS的交互过程中，AS或MS为UE提供的连接密钥p2p_master_key可以作为根密钥，直接用于BootS与UE之间，和/或UE与UE之间的P2P交互的验证；也可以根据该根密钥产生衍生密钥用于相关过程。如BootS可以与UE之间基于p2p_master_key进行连接验证，在通过验证后BootS为UE产生衍生密钥token，该密钥token用于后续UE间连接时的连接验证；

本发明实施例在将UE之间的P2P流量限制在一个局部的同时，由于是通过IMS网络获取P2P附着信息，进而附着到P2P网络上，因而避免了互联网P2P对于用户普遍缺乏有效的认证机制、对等节点之间缺乏数据保护机制等缺陷。

本发明实施例还提供了一种用户终端，参见图11b，包括：

附着信息获取单元1101，用于通过IMS网络获取自身所处区域对应的P2P网络附着信息；

附着单元1102，用于根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络；

内容获取单元1103，用于利用对等机制从所处区域内的对等节点中获取所请求的IPTV内容。

上述UE所处区域内的对等节点可以包括所述区域内的其他UE；或者，也可以包括所述区域内的其他UE以及已经附着到所述P2P网络的媒体节点。

本发明实施例还提供了一种P2P附着信息提供功能pBoot实体，参见图12，包括：

接收单元1201，用于接收来自请求方的P2P附着请求或第三方注册请求；

信息提供单元1202，用于根据所述请求提供P2P网络附着信息。

本发明实施例还提供了一种P2P附着功能BootS实体，参见图13，包括：

附着单元1301，用于与用户终端交互，使所述用户终端附着到P2P网络上；

信息提供单元1302，用于为所述UE提供其所处区域内的对等节点信息。

上述BootS中还可以包括记录单元1303，用于记录P2P网络中对等节点的可靠性指标。

本发明实施例使得UE可以通过UE间P2P方式的下载，达到了减轻媒体服务器负载，降低系统投资的目的。本发明实施例中按UE所处区域向UE提供可用的P2P网络附着信息，从而将UE按区域划分开，使得UE之间的P2P流量限制在一个局部，而不会出现无序的域间流量。

可以理解，本发明实施例还提供了一种基于IMS的终端附着到对等网络的方法，包括：

用户终端通过IMS网络获取对等P2P网络附着信息；

根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络。

所述用户终端通过IMS网络获取P2P网络附着信息的方法可以包括一下三种方式：

方式A、所述用户终端通过IMS网络获取P2P网络附着信息包括：用户终端注册到IMS网络后，向P2P附着信息提供功能pBoot发起P2P附着请求，接收所述pBoot返回的与所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；所述P2P附着请求以SIP订阅SIP SUBSCRIBE消息的方式发送；所述pBoot返回的信息以SIP通知SIP NOTIFY消息的方式发送。

方式B、用户终端注册到IMS网络后，由IMS网络代替所述UE向P2P附着信息提供功能pBoot发起第三方注册，第三方注册完成后，所述pBoot向所述UE发送与所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；所述pBoot以SIP消息SIP MESSAGE的方式向UE发送P2P网络附着信息。

方式C、所述用户终端通过IMS网络获取P2P网络附着信息包括：

用户终端通过IMS网络发起IPTV业务请求，在接收到的IPTV业务响应中获取与所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；所述IPTV业务响应中的P2P网络附着信息由IMS网络中的应用服务器AS添加，和/或，由媒体节点MS添加。

可以理解，上述P2P网络附着信息以可扩展标记语言XML的方式进行描述，携带在SIP消息体中。在方式C中上述P2P网络附着信息还可以通过扩展会话描述协议SDP的方式进行携带。

上述P2P网络附着信息包括后面所述信息的一项或多项的组合：P2P协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥。比如，可以只包括：2P协议、附着服务器地址和端口三项信息，并且，在此基础上还可以包括版本、连接密钥等信息。

应用本发明上述实施例提供的基于IMS的终端附着到对等网络的方法，实现了通过IMS网络附着到P2P网络，使得UE间的P2P流量限制在一个局部，而不会出现无序的域间流量，因而避免了网络拥塞及业务效果不稳定的情况。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (19)

1、一种基于IP多媒体子系统的终端附着到对等网络的方法，其特征在于，包括：

用户终端通过IMS网络获取对等P2P网络附着信息；

根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端通过IMS网络获取P2P网络附着信息包括：

用户终端注册到IMS网络后，向P2P附着信息提供功能pBoot发起P2P附着请求，接收所述pBoot返回的与所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端通过IMS网络获取P2P网络附着信息包括：

用户终端注册到IMS网络后，由IMS网络代替所述UE向P2P附着信息提供功能pBoot发起第三方注册，第三方注册完成后，所述pBoot向所述UE发送与所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端通过IMS网络获取P2P网络附着信息包括：

用户终端通过IMS网络发起IPTV业务请求，在接收到的IPTV业务响应中获取与所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；

所述IPTV业务响应中的P2P网络附着信息由如下实体之一添加或其组合添加：IMS网络中的应用服务器AS，媒体节点MS。

5、根据权利要求2～4任一所述的方法，其特征在于，所述P2P网络附着信息以可扩展标记语言XML的方式进行描述，携带在SIP消息体中。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述P2P网络附着信息通过扩展会话描述协议SDP的方式进行携带。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述P2P网络附着信息包括后面所述信息的一项或多项的组合：P2P协议、版本、附着服务器地址、端口、连接密钥。

8、一种基于IP多媒体子系统的终端附着到对等网络的系统，其特征在于，包括：

用户终端，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息，根据所述网络附着信息附着到P2P网络；

P2P附着信息提供功能pBoot，用于为所述UE提供P2P网络附着信息；

附着功能BootS，用于通过IMS网络与所述用户终端交互，让所述UE附着到P2P网络。

9、根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述P2P附着信息提供功能pBoot由TISPAN IMS IPTV架构中的SDF实现，所述附着功能BootS由TISPAN IMS IPTV架构中的MF实现，或由MF中的MCF实现；或者，

所述P2P附着信息提供功能pBoot由Open IPTV forum IPTV架构中的IPTV service Discovery实现，所述附着功能BootS由Open IPTV forum IPTV架构中的CDNC或CC实现。

10、一种基于IP多媒体子系统的终端获取IPTV内容的方法，其特征在于，包括：

用户终端通过IMS网络获取对等P2P网络附着信息；

根据所述对等网络附着信息附着到P2P网络；

利用对等机制从对等节点中获取所请求的IPTV内容。

11、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，

所述对等节点包括所述区域内的UE；或者，

所述对等节点包括所述区域内的UE以及附着到所述P2P网络的媒体节点。

12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，当所述对等节点包括所述区域内的UE以及附着到所述P2P网络的媒体节点MS时，所述利用对等机制从对等节点中获取所请求的IPTV内容包括：

UE所请求IPTV内容的初始部分优先从MS获取，所请求IPTV内容的非初始部分优先从UE获取，当从UE获取失败时再从MS获取。

13、一种基于IP多媒体子系统网络电视系统，其特征在于，包括：

用户终端，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息，根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络；利用对等机制从对等节点中获取所请求的IPTV内容；

P2P附着信息提供功能pBoot，用于提供所述UE所处区域对应的P2P网络附着信息；

附着功能BootS，用于通过IMS网络与所述用户终端交互，提供所述UE所处区域内的对等节点信息。

14、根据权利要求13所述的系统，其特征在于，还包括：

应用服务器，用于通过IMS网络接收来自所述用户终端的IPTV业务请求，根据业务逻辑将所述IPTV业务请求发送至媒体节点；所述IPTV业务请求中包含所述用户终端所请求内容的内容标识；

媒体节点，用于在所述媒体节点不是对等网络中的一个节点时，根据所述内容标识向用户终端提供所需的IPTV内容。

15、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，

所述对等节点包括所述区域内的UE；或者，

所述对等节点包括所述区域内的UE以及附着到所述P2P网络的媒体节点。

16、一种用户终端，其特征在于，包括：

附着信息获取单元，用于通过IMS网络获取P2P网络附着信息；

附着单元，用于根据所述P2P网络附着信息附着到P2P网络。

17、根据权利要求16所述的用户终端，其特征在于，还包括：

内容获取单元，用于利用对等机制从对等节点中获取所请求的IPTV内容。

18、一种P2P附着信息提供功能pBoot实体，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收来自请求方的P2P附着请求或第三方注册请求；

信息提供单元，用于根据所述请求提供P2P网络附着信息。

19、一种P2P附着功能BootS实体，其特征在于，包括：

附着单元，用于与用户终端交互，使所述用户终端附着到P2P网络上；

信息提供单元，用于为所述UE提供其所处区域内的对等节点信息。

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