CN104486740B - 一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体 - Google Patents

一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理数据的方法，应用于服务网关SGW，该方法包括：移动内容分发网络MCDN节点接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端。本发明能够提高移动内容分发网络部署的可靠性和安全性。本发明还公开了一种服务网关和移动管理实体。

Description

一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及的是一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体。
背景技术
随着LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络的部署，移动网络流量将出现爆发性增长，移动核心网面临潜在的巨大流量压力。快速增长的移动用户数与迅猛增长的移动数据流给移动网络造成巨大压力，在用户内容请求过程中极易造成网络拥塞，从而增大了内容请求时延、影响用户体验等。由此导致的直接后果是用户在内容请求过程中容易放弃请求，从而给电信运营商造成大量的经济损失。
为应对4G流量增长挑战，部署面向无线网络的CDN(Content DistributionNetwork，内容分发网络)服务节点，即MCDN(mobile CDN，移动CDN)服务节点，为缓解核心网流量压力提供了思路，也即，将CDN服务节点向无线侧下沉部署，即在核心网、无线网侧部署MCDN(mobile CDN，移动CDN)服务节点。
LTE网络环境下，EPC(Evolved Packet Core，演进的分组核心网)成为Mobile CDN服务节点的主要放置位置。其中，MCDN基础设施资源(包括计算、存储和网络等资源)如何建设是实现Mobile CDN组网架构的一个重要问题。
相关技术中，在现有EPC网络附加CDN设备来实现CDN基础设施资源的建设，也即，CDN与LTE之间通过定义接口进行信息交互。比如，移动核心网网元和MCDN设备采用以太网直接连接并在移动核心网网元配置IP协议栈，移动核心网网元和MCDN设备之间通过以太网链路传输IP数据包，MCDN设备连接到互联网。这种方法需要在EPC网络之外额外部署MCDN设备，安全性和可靠性不高。
因此，为了提高部署移动CDN的可靠性和安全性，需要一种新的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体，能够提高移动内容分发网络部署的可靠性和安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种处理数据的方法，应用于服务网关SGW，该方法包括：
移动内容分发网络MCDN节点接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；
在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端。
进一步地，该方法还包括下述特点：
确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上，包括：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，如在本节点上查找到所述用户终端需要的资源，则确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上。
进一步地，该方法还包括下述特点：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，还包括：
如在本节点上未查找到所述用户终端需要的资源，但是在其他MCDN节点上查找到所述用户终端需要的资源，则向所述其他MCDN节点转发用户终端的业务请求。
进一步地，该方法还包括下述特点：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，还包括：
如在本节点和其他MCDN节点上均未查询到所述用户终端需要的资源，则向分组数据网网关PGW转发用户终端的业务请求，在接收到所述PGW返回的资源后，将所述资源发送给用户终端。
进一步地，该方法还包括下述特点：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，包括：
根据用户终端需要的资源查询检索目录，确定所述资源所在的MCDN节点；
其中，所述检索目录记录了本节点所在的MCDN节点网络内所有资源的保存位置。
进一步地，该方法还包括下述特点：
本节点所在的MCDN节点网络是本节点对应的PGW下的多个MCDN节点互相连接组成的网络。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种处理数据的方法，应用于移动管理实体MME，该方法包括：
接收用户终端发送的业务请求，判断用户终端需要的资源类型；
在确定所述资源类型属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的MCND节点。
进一步地，该方法还包括下述特点：
所述MCDN节点管理的资源类型包括以下一种或多种：视频、音频和大文件。
进一步地，该方法还包括下述特点：
在确定所述资源类型不属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的SGW节点。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种服务网关，其特征在于，包括移动内容分发网络MCDN节点，所述MCDN节点包括：
业务请求接收模块，用于接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；
业务请求处理模块，用于在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端。
进一步地，该服务网关还包括下述特点：
业务请求处理模块，用于确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上，包括：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，如在本节点上查找到所述用户终端需要的资源，则确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上。
进一步地，该服务网关还包括下述特点：
所述业务请求处理模块，还用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，如在本节点上未查找到所述用户终端需要的资源，但是在其他MCDN节点上查找到所述用户终端需要的资源，则向所述其他MCDN节点转发用户终端的业务请求。
进一步地，该服务网关还包括下述特点：
所述业务请求处理模块，还用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，如在本节点和其他MCDN节点上均未查询到所述用户终端需要的资源，则向分组数据网网关PGW转发用户终端的业务请求，在接收到所述PGW返回的资源后，将所述资源发送给用户终端。
进一步地，该服务网关还包括下述特点：
所述业务请求处理模块，用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，包括：
根据用户终端需要的资源查询检索目录，确定所述资源所在的MCDN节点；
其中，所述检索目录记录了本节点所在的MCDN节点网络内所有资源的保存位置。
进一步地，该服务网关还包括下述特点：
所述服务网关还包括：
服务网关节点SGW节点，用于处理用户终端的业务请求；
其中，SGW节点与所述MCDN节点共享所述SGW的管理平台层和基础设施层的资源，SGW节点与所述MCDN节点管理的资源类型不同。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种移动管理实体，包括：
业务请求接收模块，用于接收用户终端发送的业务请求，判断用户终端需要的资源类型；
业务请求处理模块，用于在确定所述资源类型属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的MCND节点。
进一步地，该移动管理实体还包括下述特点：
所述MCDN节点管理的资源类型包括以下一种或多种：视频、音频和大文件。
与现有技术相比，本发明提供的一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体，云化后的SGW资源为MCDN节点提供资源服务，MCDN节点直接使用SGW资源，一方面便于MCDN资源统一管控和资源缩容/扩容，另一方面可以节省建设成本并提高建设速度。在基站与MCDN节点之间建立直接通信链路，使得视频等大容量信息绕开PGW，能够减轻核心网负担。MCDN节点不与外部internet直接通信，所有缓存内容均通过PGW获取，从而避免互联网病毒或不良信息进入移动核心网和用户，提高移动内容分发网络部署的可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明基于云化EPC资源的移动CDN网络架构的示意图。
图2为本发明实施例的一种处理数据的方法的流程图(服务网关)。
图3为本发明实施例的一种处理数据的方法的流程图(移动管理实体)。
图4为本发明实施例的MCDN的结构示意图。
图5为本发明实施例的一种服务网关的结构示意图。
图6为本发明实施例的一种移动管理实体的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明给出一种在EPC资源上部署MCDN节点的实现方法，云化的EPC具有资源弹性扩展与统一管理等优势，能够为MCDN提供基础设施资源。MCDN基础设施资源与软件系统分离，CDN运营商在EPC提供的基础设施资源上进行软件系统部署与内容运营，构建基于云化EPC的MCDN融合网络架构，利用虚拟化技术实现MCDN节点资源共享和系统扩展，提高LTE核心网和移动CDN系统的可靠性和效率。
如图1所示，基于云化EPC资源的移动CDN网络架构基于LTE核心网，采用SDN(Software Defined Network，软件定义网络)技术，将核心网网元SGW(Service Gateway，服务网关)进行虚拟化并统一管控，SGW功能以APP的形式向外提供服务。MCDN节点部署在SGW网元处，利用虚拟化后的SGW服务器资源为MCDN提供基础设施资源，具有弹性缩容和扩容等功能。对于用户UE的视频、语音和大文件等请求，通过MCDNAPP进行提供，在一定程度上避免通过PGW(PDN Gateway，分组数据网网关)，从而降低核心网通信负担。
基于云化EPC资源的移动CDN网络架构，仍然以PGW为省级锚点设备，MME/SGW为地市级设备。基于虚拟化和SDN等技术对SGW进行云化后，SGW的基础设施资源可以统一管控和灵活分配使用。云化的SGW在逻辑上分为三层：基础设施、管理平台和上层应用。在SGW上层应用中增加针对MCDN的应用MCDNAPP，同时在SGW管辖的基础设施资源中分配一定资源给MCDN(比如，存储空间)。
进一步地，同一个PGW下各SGW所挂的MCDN节点可以通过专网直连，形成MCDN网络。每个MCDN节点可以保存有整个MCDN网络的内容检索目录，且通过SGW管理平台实时更新。
进一步地，终端UE向移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)发起业务请求时，MME解析用户请求信息，判断业务类型，进而根据业务类型，指定SGW或者MCDN作为承载。如果是视频、音频或者大文件业务类型，则MME指定某个MCDNAPP；否则，MME指定SGWAPP。
如图2所示，本发明实施例提供了一种处理数据的方法，应用于服务网关SGW，该方法包括：
S10，移动内容分发网络MCDN节点接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；
S20，在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端。
该方法还可以包括下述特点：
其中，确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上，包括：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，如在本节点上查找到所述用户终端需要的资源，则确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上；
其中，在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，包括：
根据用户终端需要的资源查询检索目录，确定所述资源所在的MCDN节点；
其中，所述检索目录记录了本节点所在的MCDN节点网络内所有资源的保存位置。
其中，本节点所在的MCDN节点网络是本节点对应的PGW下的多个MCDN节点互相连接组成的网络。
其中，在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，还包括：
如在本节点上未查找到所述用户终端需要的资源，但是在其他MCDN节点上查找到所述用户终端需要的资源，则向所述其他MCDN节点转发用户终端的业务请求；
其中，所述其他MCDN节点接收到用户终端的业务请求后，获取所述资源并将其返回给用户终端。
其中，在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，还包括：
如在本节点和其他MCDN节点上均未查询到所述用户终端需要的资源，则向分组数据网网关PGW转发用户终端的业务请求，在接收到所述PGW返回的资源后，将所述资源发送给用户终端。
其中，在接收到所述PGW返回的资源后，还包括：
在本节点上保存所述资源，并且更新所述检索目录。
其中，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端，包括：
从本地获取所述资源，通过GTP隧道将所述资源发送至所述用户终端。
如图3所示，本发明实施例提供了一种处理数据的方法，应用于移动管理实体MME，该方法包括：
S10，接收用户终端发送的业务请求，判断用户终端需要的资源类型；
S20，在确定所述资源类型属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的MCND节点。
该方法还可以包括下述特点：
其中，所述MCDN管理的资源类型包括以下一种或多种：视频、音频和大文件。
其中，大文件是指占用磁盘空间较大的文件，比如当文件大小超过M字节时被视为大文件；
大文件例如：软件及补丁程序、杀毒软件的病毒库更新文件等。
其中，所述方法还包括：
在确定所述资源类型不属于MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的SGW节点。
如图4所示，本发明实施例提供了一种服务网关，其特征在于，包括移动内容分发网络MCDN节点，所述MCDN节点包括：
业务请求接收模块，用于接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；
业务请求处理模块，用于在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端。
所述服务网关还包括下述特点：
其中，业务请求处理模块，用于确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上，包括：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，如在本节点上查找到所述用户终端需要的资源，则确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上。
其中，本节点所在的MCDN节点网络是本节点对应的PGW下的多个MCDN节点互相连接组成的网络。
其中，所述业务请求处理模块，还用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，如在本节点上未查找到所述用户终端需要的资源，但是在其他MCDN节点上查找到所述用户终端需要的资源，则向所述其他MCDN节点转发用户终端的业务请求。
其中，所述其他MCDN节点接收到所述用户终端的业务请求后，获取所述资源并将其返回给用户终端。
其中，所述业务请求处理模块，还用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，如在本节点和其他MCDN节点上均未查询到所述用户终端需要的资源，则向分组数据网网关PGW转发用户终端的业务请求，在接收到所述PGW返回的资源后，将所述资源发送给用户终端。
其中，所述业务请求处理模块，用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，包括：
根据用户终端需要的资源查询检索目录，确定所述资源所在的MCDN节点；
其中，所述检索目录记录了本节点所在的MCDN节点网络内所有资源的保存位置。
其中，所述业务请求处理模块，还用于在接收到所述PGW返回的资源后，在本节点上保存所述资源，并且更新所述检索目录。
其中，业务请求处理模块，用于从本地获取所述资源并将其返回给用户终端，包括：从本地获取所述资源，通过GTP隧道将所述资源发送至所述用户终端。
其中，如图5所示，所述SGW基于虚拟化和软件定义网络在逻辑上分为三层：基础设施层、管理平台层和应用层；
其中，管理平台层，用于管理应用层和基础设施层；
基础设施层，用于利用虚拟化技术部署基础设施资源；
其中，所述应用层包括所述MCDN节点和SGW节点；
所述SGW节点，用于处理用户终端的业务请求；
其中，所述MCDN节点与SGW节点共享所述SGW的管理平台层和基础设施层的资源；SGW节点与所述MCDN节点管理的资源类型不同。
如图6所示，本发明实施例提供了一种移动管理实体MME，包括：
业务请求接收模块，用于接收用户终端发送的业务请求，判断用户终端需要的资源类型；
业务请求处理模块，用于在确定所述资源类型属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的MCND节点。
该移动管理实体还可以包括下述特点：
其中，所述MCDN节点管理的资源类型包括以下一种或多种：视频、音频和大文件。
其中，所述业务请求处理模块还用于在确定所述资源类型不属于MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的SGW节点。
上述实施例提供的一种处理数据的方法、服务网关和移动管理实体，云化后的SGW资源具有灵活管控特点，能够为MCDN节点提供资源服务，MCDN节点直接使用SGW资源，一方面便于MCDN资源统一管控和资源缩容/扩容，另一方面可以节省建设成本并提高建设速度。在基站与MCDN节点之间建立直接通信链路，使得视频等大容量信息绕开PGW，能够减轻核心网负担。MCDN节点不与外部internet直接通信，所有缓存内容均通过PGW获取，从而避免互联网病毒或不良信息进入移动核心网和用户，提高移动内容分发网络部署的可靠性和安全性。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1.一种处理数据的方法，应用于服务网关SGW，该方法包括：
采用软件定义网络SDN将所述SGW虚拟化，将移动内容分发网络MCDN节点部署在所述SGW网元；
在所述SGW的上层应用中设置针对所述MCDN的应用MCDNAPP；
所述MCDN节点接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；
在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端；
其中，当所述业务请求包括视频、音频或者大文件业务类型时，通过所述MCDNAPP提供服务。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上，包括：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，如在本节点上查找到所述用户终端需要的资源，则确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，还包括：
如在本节点上未查找到所述用户终端需要的资源，但是在其他MCDN节点上查找到所述用户终端需要的资源，则向所述其他MCDN节点转发用户终端的业务请求。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，还包括：
如在本节点和其他MCDN节点上均未查询到所述用户终端需要的资源，则向分组数据网网关PGW转发用户终端的业务请求，在接收到所述PGW返回的资源后，将所述资源发送给用户终端。
5.如权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，包括：
根据用户终端需要的资源查询检索目录，确定所述资源所在的MCDN节点；
其中，所述检索目录记录了本节点所在的MCDN节点网络内所有资源的保存位置。
6.如权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，
本节点所在的MCDN节点网络是本节点对应的PGW下的多个MCDN节点互相连接组成的网络。
7.一种处理数据的方法，应用于移动管理实体MME，该方法包括：
接收用户终端发送的业务请求，判断用户终端需要的资源类型；
在确定所述资源类型属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的MCND节点；
其中，所述SGW被采用软件定义网络SDN虚拟化，所述MCDN节点部署在所述SGW网元，并在所述SGW的上层应用中设置了针对所述MCDN的应用MCDNAPP；
当所述业务请求包括视频、音频或者大文件业务类型时，所述MCND节点通过所述MCDNAPP提供服务。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述MCDN节点管理的资源类型包括以下一种或多种：视频、音频和大文件。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：
在确定所述资源类型不属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的SGW节点。
10.一种服务网关，其特征在于，包括移动内容分发网络MCDN节点，所述MCDN节点包括：
业务请求接收模块，用于接收移动管理实体MME转发的用户终端的业务请求；
业务请求处理模块，用于在确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上时，从本地获取所述资源并将其返回给用户终端；
其中，所述MCDN节点部署在服务网关SGW上，所述SGW被采用软件定义网络SDN虚拟化，并在所述SGW的上层应用中设置了针对所述MCDN的应用MCDNAPP；
当所述业务请求包括视频、音频或者大文件业务类型时，所述MCDN节点通过所述MCDNAPP提供服务。
11.如权利要求10所述的服务网关，其特征在于：
业务请求处理模块，用于确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上，包括：
在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，如在本节点上查找到所述用户终端需要的资源，则确定所述用户终端需要的资源保存在本节点上。
12.如权利要求11所述的服务网关，其特征在于：
所述业务请求处理模块，还用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，如在本节点上未查找到所述用户终端需要的资源，但是在其他MCDN节点上查找到所述用户终端需要的资源，则向所述其他MCDN节点转发用户终端的业务请求。
13.如权利要求11所述的服务网关，其特征在于：
所述业务请求处理模块，还用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源后，如在本节点和其他MCDN节点上均未查询到所述用户终端需要的资源，则向分组数据网网关PGW转发用户终端的业务请求，在接收到所述PGW返回的资源后，将所述资源发送给用户终端。
14.如权利要求11-13中任一项所述的服务网关，其特征在于：
所述业务请求处理模块，用于在本节点所在的MCDN节点网络内查找所述用户终端需要的资源，包括：
根据用户终端需要的资源查询检索目录，确定所述资源所在的MCDN节点；
其中，所述检索目录记录了本节点所在的MCDN节点网络内所有资源的保存位置。
15.如权利要求10所述的服务网关，其特征在于，还包括：
服务网关节点SGW节点，用于处理用户终端的业务请求；
其中，SGW节点与所述MCDN节点共享所述SGW的管理平台层和基础设施层的资源，SGW节点与所述MCDN节点管理的资源类型不同。
16.一种移动管理实体，包括：
业务请求接收模块，用于接收用户终端发送的业务请求，判断用户终端需要的资源类型；
业务请求处理模块，用于在确定所述资源类型属于移动内容分发网络MCDN节点管理的资源类型时，将所述业务请求转发给服务网关SGW上的MCND节点；
其中，所述SGW被采用软件定义网络SDN虚拟化，所述MCDN节点部署在所述SGW网元，并在所述SGW的上层应用中设置了针对所述MCDN应用的MCDNAPP；
当所述业务请求包括视频、音频或者大文件业务类型时，所述MCDN节点通过所述MCDNAPP提供服务。
17.如权利要求16所述的移动管理实体，其特征在于：
所述MCDN节点管理的资源类型包括以下一种或多种：视频、音频和大文件。
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CN103688509A (zh) * 2013-09-29 2014-03-26 华为技术有限公司 业务内容获取方法、提供方法、设备及系统
WO2014101227A1 (zh) * 2012-12-31 2014-07-03 华为技术有限公司 提供应用服务的系统、方法和设备

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