CN102769819A - 无线通信系统中的内容分发方法及相应的系统和服务器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线通信系统中的内容分发方法，无线通信系统包括分发节点选择服务器与多个内容分发节点，该方法包括：分发节点选择服务器接收终端的位置更新请求信息；根据所接收的位置更新请求信息判断出需要为终端重新选择内容分发节点时，则根据所接收的位置更新请求信息与预存储的多个内容分发节点的分发范围信息从多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知终端所选择的最佳内容分发节点。本申请还公开了相应的无线通信系统以及分发节点选择服务器。

Description

无线通信系统中的内容分发方法及相应的系统和服务器

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及用于无线通信系统的内容分发方法以及相应的无线通信系统和分发节点选择服务器。

背景技术

现有的无线通信系统中，为了能够将网络中的内容高效、快速的分发给用户，产生了Cache、CDN等系统。Cache、CDN等系统的基本原理是利用距离用户最近的内容分发节点，尽可能避开网络上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，将内容更快、更稳定的分发给用户，增强用户的数据业务体验。Cache、CDN等系统最基本的技术特征是根据就近服务的原则，使用户就近获取内容。

就近性的判断方法一般采用基于IP地址的判断方法包括：

方式一，基于Local DNS位置的就近性解析；当用户通过域名方式进行访问时，可以根据用户使用的Local DNS位置，进行就近性判断。一般根据静态的配置，即Local DNS的IP地址到内容分发节点的静态映射表，选择最近的内容分发节点。

方式二，基于网络就近性判断；根据用户真实IP地址和静态的配置，进行内容分发节点的就近性判断，选择最近的内容分发节点。

然而现有技术中至少存在以下问题：

1.IP地址与位置的松耦合；固定网络中根据Local DNS的IP地址和用户IP地址判断的位置就近性的方法并不适用于移动终端。对于移动终端，其Local DNS的IP地址和移动终端IP地址与用户在网络中的位置并不直接相关。

2.移动网络中终端的移动性；移动终端移动的过程中，伴随终端位置的变化，距离用户的最近的内容分发节点可能随之变化，现有方法不能应对移动终端的位置变化，不能再终端位置变化后对内容分发节点进行重新选择，也就不能为用户提供最佳的内容获取速度。这样的现状无法保证针对移动终端的内容分发能够准确选择就近的内容缓存节点为其分发内容，并在移动的过程中保证最佳的内容获取速度。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，公开一种无线通信系统中的内容分发方法，所述无线通信系统包括分发节点选择服务器与多个内容分发节点，所述方法包括：

所述分发节点选择服务器接收终端的位置更新请求信息，所述位置更新请求信息包括所述终端的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息；

根据所接收的位置更新请求信息判断出需要为所述终端重新选择内容分发节点时，则根据所接收的位置更新请求信息与预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息从所述多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知所述终端所选择的最佳内容分发节点。

根据本发明的另一个实施方式，公开一种无线通系统，包括多个内容分发节点，还包括：

分发节点选择服务器，接收终端的位置更新请求信息，所述位置更新请求信息包括所述终端的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息；

根据所接收的位置更新请求信息判断出需要为所述移动终端重新选择内容分发节点，则根据所接收的位置更新请求信息与预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息从所述多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知所述终端所选择的最佳内容分发节点。

根据本发明的另一个实施方式，公开一种分发节点选择服务器，该分发节点选择服务器可以用于无线通信系统中，所述无线通信系统可包括多个内容分发节点，所述分发节点选择服务器包括：

位置更新模块，接收终端的位置更新请求信息，并与预存储在分发节点管理模块中的所述多个内容分发节点的分发范围信息进行比较，以判断是否需要对所述终端更新内容分发节点，其中，所述位置更新请求信息包括所述终端的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息；

所述分发节点管理模块，当判断结果为是时，从所述多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知所述终端所选择的最佳内容分发节点。

通过本申请，可以更准确和实时地获取移动终端的位置信息，使终端在位置变化的过程中，能够连接到与其位置最近的内容节点从而获取内容。

附图说明

图1是根据本申请的一个实施方式的无线通信系统1000；

图2是根据本申请的一个实施方式的内容分发方法2000；

图3是根据本申请的一个实施方式的分发节点选择服务器。

具体实施方式

下面，参照附图对本申请的示例性实施方式进行详细描述。

图1是根据本申请的一个实施方式的无线通信系统1000。如图1所示，无线通信系统1000可包括位置信息服务器102、分发节点选择服务器103、调度节点104以及内容分发节点105。本申请中无线通信系统1000还可包括终端，下面以移动终端101为例进行说明。图2是根据本申请的一个实施方式的内容分发方法2000。以下结合图2所述的方法对图1进行进一步的描述。

如图2所示，在步骤S100中，分发节点选择服务器103接收来自移动终端101的位置更新请求信息。例如，移动终端101对用户体验值进行实时监测，当发现用户体验值低于阈值时，移动终端101会自动发起位置更新请求信息以请求位置更新，该位置更新请求信息中包括移动终端101当前的位置信息以及期望获取的内容的标识信息。

在步骤S110中，分发节点选择服务器103将所接收的位置更新请求信息中的内容标识信息以及位置信息与存储的多个内容分发节点105的分法范围信息进行比较，判断是否需要为移动终端101重新选择内容分发节点。如果判断结果为是，例如移动终端所属的小区及对应的Serving Gateway发生变化时，则在步骤S120中，分发节点选择服务器103为移动终端101选择最佳内容分发节点。例如，将所接收的位置更新请求信息中的内容标识信息以及位置信息与存储的多个内容分发节点105的分法范围信息进行比较，从多个内容分发节点105中为移动终端101选择最佳内容分发节点，并将最佳内容分发节点的寻址标识发送给移动终端101。

在本发明的另一个实施方式中，在步骤S100中，位置信息服务器102接收移动终端101发出的位置更新请求信息。其中位置信息服务器可以设置在用户的无线接入点，也可以设置在无线接入点后端的能够同时获得用户请求和位置信息的其他网元节点。位置信息服务器102将移动终端101发送的位置更新请求信息中的内容标识信息及其当前的位置信息(例如移动终端接入的Cell ID，LTE架构中的serving gateway、PDN Gateway，2/3G架构中的SGSN、SGSN等节点的标识)绑定为带有移动终端101的位置信息的内容请求消息，例如LoC Content Request，然后将该内容请求信息发送给分发节点选择服务器103。

在步骤S110中，分发节点选择服务器103记录所接收的内容请求信息中的位置信息，以便于与之前记录的位置信息进行比较，从而判断是否需要对移动终端101重新选择内容分发节点，也便于作为参照在下次接收到该移动终端101的位置信息时判断是否需要对移动终端101重新选择内容分发节点。

在步骤S120中，若分发节点选择服务器103检索到与内容标识信息对应的内容分发节点，则根据所记录的移动终端101的最新位置信息，与内容分发的节点的服务范围信息，选择能够为移动终端101提供内容的就近的内容分发节点。根据内容分发节点的评分值，筛选出最佳内容节点，并将其寻址标识(例如：IP地址)返回给移动终端101。

在步骤S120中，若分发节点选择服务器103没有检索到与内容标识信息对应的内容分发节点，则提取该内容标识信息，并向每个调度节点104(缓存系统调度节点，例如CDN系统中的接管DNS，WebCache系统中的GSLB)发送内容查询请求。记录移动终端101的内容标识信息以及每个调度节点104返回的对应的内容分发节点的寻址标识(例如：IP地址)。然后根据所记录的移动终端101的最新位置信息与调度节点104反馈的内容分发的节点的服务范围信息，选择能够为移动终端101提供内容的就近的内容分发节点。根据内容分发节点的评分值，筛选出最佳内容节点，并将其寻址标识(例如：IP地址)返回给移动终端101。

通过上述的内容分发方法，获取移动终端的位置信息更具有准确性和实时性。并且由于无需增加位置信息查询的交互操作，也无需对HLR等设备增加请求处理模块，因此对现有系统的改动很小，便于实施。上述方法由于移动终端可以根据用户体验值的下降而自动发送位置更新请求信息，因此保证了移动终端在位置变化的过程中，能够连接到与其位置最近的内容节点从而获取内容。上述方法还具有通用性，可以支持多种应用，包括http应用、P2P应用、流媒体应用等等，方法具有通用性，不受应用的限制。

在上述实施方式中，可以按照下述方式触发移动终端101发送位置更新请求信息。

假设移动终端101正在使用的业务A的服务质量Qs与多个质量参数相关，例如：丢包率L，抖动J，时延D，当一短时间(可根据实际情况预定)的时间内各质量参数与其标准服务质量间的差异大于预设标准时，移动终端101自动重新发起位置更新请求。当其中某一个参数与其标准服务质量间的差异大于预设标准时即可触发重新发起请求，或当多个参数的加权平均与标准服务质量间的差异大于预设标准时，也可触发重新发起请求。

例如：

服务质量与多个参数的关系如下所示：

Qs＝a*(1/L)+b*(1/J)+c*(1/D)(a、b、c可依据实际经验进行设置)

Avg(*)表示某一参数在一段时间内的平均值，S(*)表示某一参数的标准服务质量，Delta(*)表示某一参数能容忍的最大差异。

当各参数在一段时间内的平均值的与其标准服务质量间的差异大于预设标准时，记作如下：

Avg(L)-S(L)＞Delta(L)

Avg(J)-S(J)＞Delta(J)

Avg(D)-S(D)＞Delta(D)

Avg(Qs)-S(Qs)＞Delta(Qs)

也就是说，满足上述任意一项条件即可使移动终端101重新发起位置更新请求。

在上述实施方式中，可以按照下述方式确定各个内容分发节点的服务范围：

在每台内容分发节点部署后，测量距离此内容分发节点的距离在距离半径(按照跳数衡量)内的所有小区。统计与这些小区关联的内容分发节点的数目，按照下述公式计算内容分发节点的平均服务小区数：

平均服务小区数(Ncell)＝小区数/内容分发节点数

根据链接质量由高到低的顺序，从这些小区中选取Ncell个内容分发节点服务的小区，链接质量按照如下公式计算：

$Q_{\mathrm{link}}=\frac{1}{{N_{\mathrm{hop}}}^2}{\mathrm{\Σ}}_{k=1}^{N_{\mathrm{hop}}}\mathrm{\α}\×\mathrm{BW}$

从而可以确定出每个内容分发节点的服务范围。

图3示出根据本申请一个实施方式的分发节点选择服务器。如图所示，该分发节点选择服务器包括位置更新模块10以及分发节点管理模块20。其中，位置更新模块10接收来自移动终端101的位置更新请求信息，并判断是否需要更新移动终端101的内容分发节点，其中，位置更新请求信息包括移动终端101的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息。例如，位置更新模块10接收移动终端101的位置信息和内容标识信息。位置更新模块10还可以记录移动终端101的位置信息(如表1所示)，例如，所属小区标识Cell ID，无线接入点标识等。用于在位置更新时作为移动终端101位置变化的参照，以此判断是否引起内容分发节点的重新选择。

表1

分发节点管理模块20存储内容分发节点的寻址标识(例如：IP地址)、服务范围和内容标识信息。当位置更新模块10判断需要对移动终端101更新内容分发节点时，分发节点管理模块20将移动终端101的当前位置信息与预存储的多个内容分发节点的分发范围信息进行比较，从预存储的多个内容分发节点的分法范围信息中检索到与所接收的内容标识信息相应的内容分发节点。然后根据所检索到的内容分发节点的评估值确定出最佳内容分发节点，并将最佳内容分发节点的寻址标识发送给移动终端101。

例如，分发节点管理模块20对每个检索到的内容分发节点及其内容的质量和内容分发链路的质量进行评估，给出其评分值，该值具有时效性，需要不断更新。内容分发节点评估的参数包括分发节点的负载、带宽、处理能力、健康情况等信息，这些参数可以从各个内容分发系统中获取。内容质量的参数包括请求页面的刷新频率等，不同的CDN或Cache系统有不同的设置，这些参数也可以从各个内容分发系统中获取；内容分发链路的质量参数包括响应速度和成功率的参数等，例如RTT、响应成功率等参数。这里描述的评价参数仅为示意，并不用于限定。分发节点管理模块20根据对每个检索到的内容分发节点的评估值确定出最佳内容分发节点，并将最佳内容分发节点的寻址标识返回给移动终端101。

在本申请的另一个实施方式中，如果分发节点管理模块20在预存储的多个内容分发节点的分发范围信息中未检索到与期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点，则位置更新模块10根据接收的内容标识信息向每个调度节点104发送内容查询请求。分发节点管理模块20接收每个调度节点104返回的内容分发节点，并存储每个返回的内容分发节点的寻址标识(例如：IP地址)、服务范围信息(内容分发节点覆盖的Cell ID、LTE架构中的serving gateway、PDN Gateway，2/3G架构中的SGSN、SGSN等信息)、位置信息(如表2所示)。对每个返回的内容分发节点及其内容的质量和内容分发链路的质量进行评估，给出其评分值。内容分发节点评估的参数包括分发节点的负载、带宽、处理能力、健康情况等信息，这些参数可以从各个内容分发系统中获取。内容质量的参数包括请求页面的刷新频率等，不同的CDN或Cache系统有不同的设置，这些参数也可以从各个内容分发系统中获取；内容分发链路的质量参数包括响应速度和成功率的参数等，例如RTT、响应成功率等参数。这里描述的评价参数仅为示意，并不用于限定。分发节点管理模块20根据对每个返回的内容分发节点的评估值确定出最佳内容分发节点，并将最佳内容分发节点的寻址标识返回给移动终端101。

表2

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.无线通信系统中的内容分发方法，所述无线通信系统包括分发节点选择服务器与多个内容分发节点，所述方法包括：

所述分发节点选择服务器接收终端的位置更新请求信息，所述位置更新请求信息包括所述终端的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息；

根据所接收的位置更新请求信息判断出需要为所述终端重新选择内容分发节点时，则根据所接收的位置更新请求信息与预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息从所述多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知所述终端所选择的最佳内容分发节点。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述分发节点选择服务器接收终端的位置更新请求信息的步骤包括：

所述分发节点选择服务器接收所述终端在判断出所接收内容的用户体验值低于用户体验阈值时发送的位置更新请求信息。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信系统还包括位置信息服务器；并且

所述分发节点选择服务器接收终端的位置更新请求信息的步骤还包括：

所述位置信息服务器接收终端的位置更新请求信息，将所述位置更新请求信息中的位置信息与期望获取的内容的标识信息合成内容请求信息，并发送给所述分发节点选择服务器；

所述分发节点选择服务器接收所述内容请求信息。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述分发节点选择服务器接收终端的位置更新请求信息的步骤包括：

记录所接收的所述内容请求信息中的当前位置信息，并与之前记录的所述终端的位置信息进行比较，以判断是否需要重新选择所述最佳内容分发节点。

5.如权利要求3所述的方法，其中所述为所述终端选择内容分发节点的步骤包括：

所述分发节点选择服务器在所述预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息中检索到与所述期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点；

对每个检索到的内容分发节点进行评估，以确定出所述最佳内容分发节点；

将所述最佳内容分发节点的寻址标识返回给所述终端。

6.如权利要求3所述的方法，其中，所述无线通信系统还包括多个调度节点；并且

所述为所述终端选择内容分发节点的步骤包括：

所述分发节点选择服务器在所述预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息中未检索到与所述期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点；

根据所述期望获取的内容的标识信息向每个调度节点发送内容查询请求；

接收并记录每个调度节点响应于所述内容查询请求而返回的内容分发节点关联信息，所述关联信息包括所返回的内容分发节点的寻址标识、服务能力以及位置信息；

根据所接收的关联信息对每个返回的内容分发节点进行评估，以确定出所述最佳内容分发节点；

将所述最佳内容分发节点的寻址标识返回给所述终端。

7.一种无线通系统，包括终端和多个内容分发节点，还包括：

分发节点选择服务器，接收终端的位置更新请求信息，所述位置更新请求信息包括所述终端的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息；

根据所接收的位置更新请求信息判断出需要为所述终端重新选择内容分发节点，则根据所接收的位置更新请求信息与预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息从所述多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知所述终端所选择的最佳内容分发节点。

8.如权利要求7所述的无线通信系统，其中，所述分发节点选择服务器接收所述终端在判断出所接收内容的用户体验值低于用户体验阈值时发送的位置更新请求信息。

9.如权利要求7所述的无线通信系统，其中，所述无线通信系统还包括位置信息服务器；并且

所述位置信息服务器接收终端的位置更新请求信息，将所述位置更新请求信息中的位置信息与期望获取的内容的标识信息合成内容请求信息，并发送给所述分发节点选择服务器；以及

所述分发节点选择服务器接收所述内容请求信息。

10.如权利要求9所述的无线通信系统，其中，所述分发节点选择服务器记录所接收的所述内容请求信息中的当前位置信息，并与之前记录的所述终端的位置信息进行比较，判断是否需要重新选择所述最佳内容分发节点。

11.如权利要求9所述的无线通信系统，其中，所述分发节点选择服务器在所述预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息中检索到与所述期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点；

对每个检索到的内容分发节点进行评估，以确定出所述最佳内容分发节点；

将所述最佳内容分发节点的寻址标识返回给所述终端。

12.如权利要求9所述的无线通信系统，其中，所述无线通信系统还包括多个调度节点；并且

所述分发节点选择服务器在所述预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息中未检索到与所述期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点时，则根据所述期望获取的内容的标识信息向每个调度节点发送内容查询请求，接收并记录每个调度节点响应于所述内容查询请求而返回的内容分发节点关联信息，根据所接收的关联信息对每个返回的内容分发节点进行评估，以确定出所述最佳内容分发节点，以及将所述最佳内容分发节点的寻址标识返回给所述终端；

其中，所述关联信息包括所返回的内容分发节点的寻址标识、服务能力以及位置信息。

13.一种分发节点选择服务器，包括：

位置更新模块，接收终端的位置更新请求信息，并与预存储在分发节点管理模块中的通信系统中的多个内容分发节点的分发范围信息进行比较，以判断是否需要对所述终端更新内容分发节点，其中，所述位置更新请求信息包括所述终端的当前位置信息以及期望获取的内容的标识信息；

所述分发节点管理模块，当判断结果为是时，从所述多个内容分发节点中选择最佳内容分发节点，并通知所述终端所选择的最佳内容分发节点。

14.如权利要求13所述的服务器，其中，所述位置更新模块记录所接收的当前位置信息。

15.如权利要求13所述的服务器，其中，所述分发节点管理模块在所述预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息中检索到与所述期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点，则对每个检索到的内容分发节点进行评估，以确定出所述最佳内容分发节点，并将所述最佳内容分发节点的寻址标识返回给所述终端。

16.如权利要求13所述的服务器，其中，所述分发节点管理模块在所述预存储的所述多个内容分发节点的分发范围信息中未检索到与所述期望获取的内容的标识信息相应的内容分发节点，则

所述位置更新模块根据所述期望获取的内容的标识信息向所述通信系统中的每个调度节点发送内容查询请求；

所述分发节点管理模块接收并记录每个调度节点响应于所述内容查询请求而返回的内容分发节点关联信息，根据所接收的关联信息对每个返回的内容分发节点进行评估，以确定出所述最佳内容分发节点，并将所述最佳内容分发节点的寻址标识返回给所述终端；

其中，所述关联信息包括所返回的内容分发节点的寻址标识、服务能力以及位置信息。

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