CN103765854A - 用于接入/网络服务提供商的内容传递会话记帐 - Google Patents

用于接入/网络服务提供商的内容传递会话记帐 Download PDF

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Abstract

接入/网络服务提供商(ANP)网络的边缘节点跟踪从内容提供商(CP)到ANP网络中的内容的传递，并且生成与记帐服务器的记帐会话。边缘节点提供有已知CP服务器的IP地址。特征在于CPIP地址(104)和内容标识符、例如区分服务码点(DSCP)值的内容传递会话在分组的源IP地址匹配已知CP(106、112)时启动，以及对来自CP的具有相同内容标识符的各后续分组，使分组计数递增(116)。当启动内容传递会话时发起与记帐服务器的记帐会话(114)，以及在自接收到最后一个分组以来的超时时终止具有会话的分组计数的记帐会话。多个内容传递会话可同时正在进行。

Description

用于接入/网络服务提供商的内容传递会话记帐
技术领域
一般来说，本发明涉及数据通信网络，以及具体来说，涉及用于接入/网络服务提供商网络中的内容传递会话的记帐的系统和方法。
背景技术
随着具有更高数据速率和更低等待时间的计算机网络(有线以及无线)成为普遍存在，多媒体内容(例如音乐、电影等)经由计算机网络的实时或近实时传递补充传统分发通道、例如物理介质(例如DVD)的销售/租用。预计这种趋势继续，并且实际上许多人预测多媒体内容的按需流传送将成为向最终用户的内容分发的主要手段。
图1示出如当前广泛布置的典型网络系统10。包括多个内容提供商服务器14(CP1…CPn)的内容提供商(CP)网络12连接到因特网主干15。CP为对主干带宽的接入向因特网主干提供商付费，并且为对内容的访问向订户计费。图1还示出接入/网络服务提供商(ANP)的典型网络16，其子集被认为是因特网服务提供商(ISP)(其也连接到因特网主干15)。ANP还为因特网主干15连通性付费，以及为网络接入向订户计费(例如月租费、带宽使用费等)。
用户跨因特网主干15并且通过ANP网络16从CP接收内容。具体来说，内容跨主干15从CP服务器14流动到ANP网络16的边缘节点18，以及从其中流动到最终用户装置22，例如计算机终端、机顶盒、游戏控制台、DVR或者类似内容渲染或内容存储装置。当然，网络12、15、16包括图1中为了清楚起见而未示出的节点。例如，CP网络12包括订户数据库、内容数据库、用于经由万维网浏览器的内容订购和直接访问的万维网服务器节点等。认证、授权和记帐(AAA)服务器20在ANP网络16中示为记帐服务器(其也可存在于CP网络12中)的一个示例。
CP(例如Netflix、Hulu、Lulu等)以及它们所提供以用于向最终用户装置22流传送的内容的容量和种类的增长近来爆发，并且随着形成更多CP以及内容拥有者许可更多内容以用于流传送分发而持续增长。这种增长引起ANP网络16的巨大业务增长以不仅操控大量带宽，而且还操控其高服务质量(QoS)需求。当前，不存在使ANP为向最终用户传递CP的内容而向CP计费的技术机制—CP的传递成本在因特网主干14终止。为了使ANP扩大其网络16基础设施以操控带宽和QoS要求的增加，ANP必须能够为其向最终用户的传递对业务的始发方计费。
另外，ANP当前没有区分来自CP的不同业务类型的方式，其中某个业务要求高QoS，而另一业务能够容许较低QoS、例如非保证比特率。由于ANP无法区分这些业务类型，所以它们无法相应地对其计费。一些ANP实现了带宽上限和/或对超过预定量的带宽的附加费用。这些方式对订户是不受欢迎的，并且没有解决QoS和体验质量问题。
发明内容
按照本文所述和要求保护的本发明的实施例，ANP网络的边缘节点跟踪内容传递，并且为所发起内容传递会话来生成系统记帐请求。边缘节点提供有已知CP服务器的IP地址(或者地址范围)。从入局IP分组中提取源IP地址字段和内容标识符。在一个实施例中，内容标识符可包括区分服务码点(DSCP)字段的值。如果源IP地址匹配已知CP服务器IP地址，则启动通过CP IP地址和内容标识符所标识的内容传递会话。向记帐服务器发送记帐请求消息，以发起记帐会话。在每次接收会话的分组(即，源IP和内容标识符字段与会话的源IP和内容标识符匹配)时，使与内容传递会话关联的分组计数递增。多个内容传递会话可同时正在进行。活动定时器在内容传递会话开始时启动，并且在接收会话的各分组时重置。当定时器达到预定值(即，自会话的最后一个分组以来的预定时长)时，会话被认为终止，以及向记帐服务器发送包括会话的分组计数的记帐消息，以终止记帐会话。在一个实施例中，记帐服务器是AAA服务器，以及记帐服务器消息是RADIUS消息。
一个实施例涉及一种由ANP网络中的边缘节点所执行的、对通过ANP网络从CP传递给用户的内容进行记帐的方法。检查各入局分组的源IP地址。将源IP地址与标识已知CP的多个预定源IP地址或者地址范围进行比较。如果入局分组源IP地址匹配CP，则检查入局分组的内容指示符。如果内容指示符不匹配来自CP的正进行内容传递会话的内容指示符，则发起与记帐服务器的新内容传递会话的记帐会话。如果内容指示符匹配来自CP的正进行内容传递会话的内容指示符，则使与内容传递会话关联的分组计数递增。
另一个实施例涉及在ANP网络中可操作的边缘节点，通过其，内容从CP传递给用户。边缘节点包括收发器，其实现ANP接口和分组数据网络(PDN)接口。边缘节点还包括控制器，其可操作以控制收发器。边缘节点还包括存储器，其在操作上连接到控制器。存储器保持用于一个或多个正进行内容传递会话的数据结构，各内容传递会话数据结构包括CP IP地址、内容指示符和分组计数。控制器可操作以检查由收发器的PDN接口所接收的数据分组，以及如果数据分组与正进行内容传递会话关联，则使分组计数递增，重置定时器值，并且经由ANP接口将数据分组传递到目的地IP地址。如果数据分组不是与正进行内容传递会话关联，则控制器可操作以经由ANP接口发起与记帐服务器的新内容传递会话的记帐会话。
附图说明
图1是用于从内容提供商到最终用户的内容的传递的互连网络的框图。
图2是用于在接入/网络服务提供商网络的边缘节点的内容传递会话的记帐的方法的流程图。
图3是图2的方法的信号流程图。
图4是接入/网络服务提供商网络的边缘节点的原理框图。
具体实施方式
按照本发明的实施例，ANP网络16的边缘节点18检查入局数据分组，以确定它们是属于正进行的内容传递会话还是新内容传递会话的开始。如本文所使用的“内容传递会话”是边缘节点18从CP接收与相同内容相关的数据分组以及经由ANP网络16将分组(最终)传递给最终用户装置22的时长。多个内容传递会话可在任何给定时间正在进行。内容传递会话至少由如通过IP地址所标识的CP和内容指示符来定义。在一个或多个实施例中，内容指示符可包括区分服务码点(DSCP)字段中的值。在本文的论述中，参照DSCP值。但是，这并不是限制，并且在本发明的广义范围之内，可使用不同的内容标识符。类似地，AAA服务器20在ANP网络16中示出，以及在本文中参照与AAA服务器20交换记帐消息(例如RADIUS消息)。但是，在本发明的广义实践中，记帐消息可由不同的记帐服务器(其可以是独立的专用记帐服务器或者是不同服务器中实现的记帐功能)来操控。
图2示出在ANP网络16的边缘节点18处理数据分组以提供用于内容传递会话的记帐的方法100。每当边缘节点18接收数据分组时，调用方法100(框102)。检查分组的源IP地址(框104)。因特网协议(IP)是众所周知的网络协议。IP地址也是众所周知的，并且在这里无需详细说明。在诸如CP网络12、因特网主干15和/或ANP网络16之类的分组数据网络中传送的各数据分组包括：源IP地址(即，分组报头中的src_ip字段)，指示生成分组的节点的位置(在网络方面)；以及目的地IP地址，指示应当向其转发分组的网络节点(在本例中为最终用户装置22的IP地址)。按照本发明的实施例，ANP网络16的各边缘节点18提供有已知CP服务器14的IP地址(或者地址范围)。边缘节点18检查各入局数据分组，将分组报头中的源IP地址与已知CP IP地址进行比较(框106)。如果不存在匹配，则适当地处理数据分组(框108)(例如，转发到其目的地IP地址)。
如果数据分组的源IP地址确实匹配已知CP IP地址(框106)，则边缘节点18开始检查分组报头中的内容指示符、例如DSCP值(框110)。DSCP是IP报头中的6位区分服务码点字段，其按照粗粒度方式将分组分类为业务类。各业务类共享某些性质，例如QoS要求、业务类型(例如语音、视频、流传送音乐等)、目的地地址等。一般来说，由相同CP服务器所生成的分组中的每个独特DSCP值将对应于相同内容—例如将要渲染到一部电影中的数据。但是，这并不是对本发明的限制。例如，CP服务器可将相同DSCP值指配给携带不同内容的分组，例如传递给同一家庭或者以其它方式对同一订户计费的两部不同电影。DSCP值与实际内容传递之间的对应性不是关键。重要考虑因素而是在于，分组(无论它们表示什么内容)共享相同QoS要求，并且全部通过ANP网络16来路由。相应地，ANP可对于CP在向最终用户传递内容中施加于ANP网络16上的业务准确地跟踪CP并且对其计费，而不考虑将单独数据分组与特定内容准确相关。但是，一般来说，可假定(至少为了便于本文的说明)，来自特定CP服务器的DSCP值是内容的特定实例（例如特定电影）独特的。
如本文所使用的“内容传递会话”表示由ANP网络16的边缘节点18所接收的一连串分组，分组从同一CP始发(如通过分组的源IP地址与所提供CP IP地址之间的比较所指示)并且包括相同内容指示符、例如DSCP值。作为一个示例，内容传递会话可包括具有相同源IP地址和DSCP值的一系列分组，其中所有分组具有相同目的地IP地址—即它们全部被路由到同一最终用户(或者家庭)。作为另一个示例，内容传递会话可包括多个单播流—即具有相同源IP地址和DSCP值、具有不同目的地IP地址的多个系列的分组。边缘节点18可同时管理多个不同内容传递会话。一旦发起，如本文进一步说明，内容传递会话被认为是正在进行，直到对该会话所接收的最后一个分组之后的延迟达到预定值。
在检查入局数据分组中的DSCP时(框110)，边缘节点18确定分组是否属于正进行内容传递会话(框112)。如果不是的话，则发起新内容传递会话，其中包括通过向AAA服务器20发送记帐请求来发起记帐会话(框114)。在一个实施例中，记帐会话请求包括远程认证拨号用户服务(RADIUS)Accounting_Request消息，其中至少包括CP IP地址和DSCP值。Accounting_Request消息可包括与对CP记帐相关的附加信息，例如业务类型、最小QoS等级、所需比特率等。如本领域已知，RADIUS是用于在网络接入、对某些网络服务的用户和装置的授权以及对那些服务的使用的记帐之前认证用户和装置的连网协议。本发明的实施例至少利用RADIUS协议的记帐功能性，从而使ANP能够为对最终用户传递其内容而向CP计费。一旦发起新内容传递会话，则将数据分组传递到ANP网络16中的最终用户装置22。
一旦内容传递会话在边缘节点18建立，其中包括发起了与AAA服务器20的记帐会话，从同一CP所接收的后续分组经过相同检查(框102-110)。当确定后续分组属于正进行内容传递会话时(框112)(即，源IP地址和DSCP值匹配内容传递会话的CP IP地址和DSCP)，使与内容传递会话关联的分组计数递增(框116)，并且将分组传递到ANP网络16中的最终用户装置22(框108)。
无限地重复进行发起新内容传递会话并且使正进行内容传递会话的分组计数递增的方法100。在某个点，正进行内容传递会话将在完整内容被传递(即，电影达到结束)时终止。在一个实施例中，边缘节点18利用与每个正进行内容传递会话关联的空闲超时功能性来检测会话的终止。例如，定时器可在内容传递会话的发起时启动，以及在与内容传递会话关联的各后续数据分组的接收时重置。然后在定时器达到预定值时—即在自与内容传递会话关联的最后接收的数据分组的时长达到预定长度时—检测会话终止。定时器可包括初始化并且重置为预定值的倒计数定时器，其中在定时器倒计数为零时达到空闲超时时长。备选地，定时器可初始化并且重置为零，并且将其值与预定值进行比较以检测空闲超时时长。在任一种情况下，定时器可包括以设置频率所计时的硬件计数器或者软件构造、例如计数循环。
与定时器实现无关，当正进行内容传递会话超时时，边缘节点18终止与AAA服务器20的对应记帐会话，并且为AAA服务器20提供与会话关联的所接收数据分组的计数。在一个实施例中，边缘节点18通过发送至少包括CP IP地址和DSCP的RADIUS Accounting_Request消息，并且请求停止记帐会话，来终止记帐会话。在一个实施例中，Accounting_Request消息还包括内容传递会话的总分组计数。在其它实施例中，边缘节点18在整个内容传递会话中周期地向AAA服务器20发送递增分组计数，以及会话终止消息仅包括最终递增分组计数。这类递增分组计数消息的频率可基于例如经过的时间或者分组计数阈值为各边缘节点18来配置，但是一般可与每一个所接收分组同样频繁。
图3示出按照本发明的一个实施例、与方法100对应的网络消息信令图。最初，用户例如从最终用户装置22请求来自CP的内容传递。但是，这个请求的起源与本发明的实施例没有密切关系。例如，用户可使用例如智能电话或者计算机终端上的浏览器、经由CP的网站来选择例如电影，并且请求向诸如机顶盒、DVR、游戏控制台等的最终用户装置22传递内容。
在任何情况下，内容传递请求由(或路由到)CP网络12中的CP服务器14来接收。CP服务器14开始朝最终用户装置22(即，跨因特网主干15并且进入ANP网络16)流传送数据分组。与内容关联的所有数据分组包括作为源IP地址的CP服务器14 IP地址，并且包括相同内容指示符、例如DSCP值。
当第一分组由ANP网络16的边缘节点18来接收时，边缘节点18向AAA服务器20发送RADIUS Accounting_Request消息。Accounting_Request至少包括标识内容传递会话的CP IP地址和DSCP值。AAA服务器20按RADIUS协议以RADIUS Accounting_Response消息进行响应。
当完全传递内容时，或如图3所示，如果用户终止来自CP的内容传递，边缘节点18将等待直到空闲超时事件发生，指示预定时长自正进行内容传递会话的最后一个数据分组的接收以来已经到期。响应超时，边缘节点18向AAA服务器20发送RADIUS Accounting_Request消息，以停止记帐会话。Accounting_Request至少包括标识内容传递会话的CP IP地址和DSCP值以及总(或者递增)分组计数。AAA服务器20按RADIUS协议以RADIUS Accounting_Response消息进行响应。由AAA服务器20这样记录的记帐会话在高层并且按照协商条款来生成ANP与CP之间的计费事务，其细节与本发明的说明没有密切关系。
图4示出ANP网络16的边缘节点18的原理框图。边缘节点18包括收发器30，其可操作以至少经由PDN接口34从分组数据网络(PDN)、例如因特网15接收数据分组，并且经由ANP接口32将数据分组转发到ANP网络16中的最终用户装置22。ANP接口32还可操作以与AAA服务器20交换信令消息、例如RADIUS消息。APN接口32和PDN接口34表示功能性，而不一定是收发器30的独立物理接口。
控制器36控制包括收发器30的边缘节点18的总体操作。控制器36可包括通过硬件或者可编程逻辑连同适当固件一起所实现的状态机、通过ASIC所实现的定制处理器、通用微处理器或数字信号处理器(DSP)连同适当软件、或者它们的任何组合。控制器36在操作上连接到机器可读存储器38，例如RAM、ROM、PROM、闪速存储器、磁或光介质连同适当读/写硬件等。存储器38可操作以存储通用软件、例如操作系统，以及具体来说是可操作以实现方法100和控制器36上的本文所述的其它功能性的软件模块。
在一个实施例中，存储器38可操作以存储与每个正进行内容传递会话关联的数据结构40。各内容传递会话数据结构40存储CP IP地址(或者地址范围)42、DSCP值44和分组计数46。数据结构40还可存储空闲超时值48。如图4所示，多个内容传递会话数据结构40可同时保持在存储器38中，与多个正进行内容传递会话对应。
在一个实施例中，边缘节点18还包括存储已知CP IP地址(或者地址范围)的数据库50。当与各种CP协商商务布置时，数据库50中的CP IP地址可由ANP运营商在边缘节点18中提供。在一些实施例中，数据库50可存储在存储器38中，例如在存储器38的非易失性部分中。
本发明的实施例允许ANP对其内容的传递来向CP计费。具体来说，ANP能够基于CP请求传递的QoS向CP计费。记帐是动态的，基于按QoS等级的业务容量。本发明的实施例可适用于跟踪通过ANP网络16所传递的任何内容，包括VoD、IPTV、流传送音乐等。
本发明当然可通过不同于本文具体提出的其它方式来执行，而没有背离本发明的本质特性。本发明在所有方面被认为是说明性而不是限制性的，并且预计落入所附权利要求书的含意和等效范围之内的所有变更均包含在其中。

Claims (18)

1. 一种由接入/网络服务提供商(ANP)网络中的边缘节点所执行的、对通过ANP网络从内容提供商(CP)传递到用户的内容进行记帐的方法，包括：
-   检查各入局分组的源IP地址；
-   将所述源IP地址与标识已知CP的多个预定源IP地址或者地址范围进行比较；
    -  如果所述入局分组源IP地址匹配CP，则
        -  检查所述入局分组的内容指示符；
        -  如果所述内容指示符不匹配来自所述CP的正进行内容传递会话的内容指示符，则发起与记帐服务器的新内容传递会话的记帐会话；以及
        -  如果所述内容指示符匹配来自所述CP的正进行内容传递会话的内容指示符，则使与所述内容传递会话关联的分组计数递增。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括：
-   确定正进行内容传递会话已经终止；以及
-   响应终止确定，关闭与所述记帐服务器的所述内容传递会话的记帐会话。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，确定正进行内容传递会话已经终止包括：
-   在发起与所述记帐服务器的内容传递会话的记帐会话时启动定时器；
-   每次使所述内容传递会话的所述分组计数递增时重置所述定时器；以及
-   当所述定时器达到预定值时，确定所述内容传递会话已经终止。
4. 如权利要求2所述的方法，其中，关闭与所述记帐服务器的内容传递会话的记帐会话包括向所述记帐服务器发送与所述内容传递会话关联的所述分组计数。
5. 如权利要求1所述的方法，其中，所述内容指示符包括区分服务码点(DSCP)字段中的值。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，所述记帐服务器包括认证、授权和记帐(AAA)服务器。
7. 如权利要求6所述的方法，其中，发起与记帐服务器的新内容传递会话的记帐会话包括向AAA服务器发送远程认证拨号用户服务(RADIUS)Accounting_Request消息，其中至少包括与所述内容传递会话关联的所述CP IP地址和所述内容指示符。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，至少两个内容传递会话同时正在进行，各与独特CP和内容指示符对关联。
9. 一种在接入/网络服务提供商(ANP)网络中可操作的边缘节点，通过其，内容从内容提供商(CP)传递给用户，所述边缘节点包括：
-   收发器，实现ANP接口和分组数据网络(PDN)接口；
-   控制器，可操作以控制所述收发器；以及
-   存储器，在操作上连接到所述控制器，并且保持用于一个或多个正进行内容传递会话的数据结构，各内容传递会话数据结构包括CP IP地址、内容指示符和分组计数；
-   其中所述控制器可操作以检查由所述收发器的所述PDN接口所接收的数据分组，以及
    -  如果所述数据分组与正进行内容传递会话关联，则使所述分组计数递增，重置所述定时器值，并且经由所述ANP接口将所述数据分组传递到目的地IP地址，以及
    -  如果所述数据分组不是与正进行内容传递会话关联，则经由所述ANP接口发起与记帐服务器的新内容传递会话的记帐会话。
10. 如权利要求9所述的边缘节点，还包括已知CP IP地址或者地址范围的数据库，并且其中，如果所述数据分组的源IP地址匹配已知CP IP地址并且所述数据分组中的内容指示符匹配所述存储器中的内容传递会话数据结构的所述内容指示符，则数据分组与正进行内容传递会话关联。
11. 如权利要求9所述的边缘节点，其中，所述控制器还可操作以
-   在发起各内容传递会话的记帐会话时启动与其关联的定时器，
-   在使所述内容传递会话的所述分组计数递增时重置所述定时器；以及
-   当所述定时器值达到预定值时，确定所述内容传递会话已经终止。
12. 如权利要求11所述的边缘节点，其中，所述存储器中的各内容传递会话数据结构还包括所述定时器值。
13. 如权利要求11所述的边缘节点，其中，所述控制器还可操作以在确定所述内容传递会话已经终止时，关闭与所述记帐服务器的内容传递会话的记帐会话。
14. 如权利要求13所述的边缘节点，其中，所述控制器还可操作以在关闭与所述记帐服务器的内容传递会话的记帐会话时，向所述记帐服务器发送与所述内容传递会话关联的所述分组计数。
15. 如权利要求9所述的边缘节点，其中，所述内容指示符包括区分服务码点(DSCP)字段中的值。
16. 如权利要求9所述的边缘节点，其中，所述记帐服务器包括认证、授权和记帐(AAA)服务器。
17. 如权利要求16所述的边缘节点，其中，所述控制器可操作以通过向所述AAA服务器发送至少包括与所述内容传递会话关联的所述CP IP地址和所述内容指示符的远程认证拨号用户服务(RADIUS)Accounting_Request消息，经由所述ANP接口来发起与记帐服务器的新内容传递会话的记帐会话。
18. 如权利要求9所述的边缘节点，其中，至少两个内容传递会话同时正在进行，各与独特CP和内容指示符对关联，以及其中所述存储器包含至少两个对应内容传递会话数据结构。
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