CN105027515A - 用于在内容传输系统中处理数据的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在内容传输系统中提供内容的设备和方法。根据本发明，由于用于通过核心网发送和接收内容的分组可能不被缓存设备识别，交换设备将分组转变为能够被缓存设备识别的格式，然后将转变的分组提供给缓存设备。另外，当缓存设备执行处理时，诸如当它复制和存储相应的分组并且然后将分组发送到交换设备时，交换设备将分组恢复为核心网中使用的格式，然后发送相应的分组。因此，本发明能够将原始分组转变为能够被缓存设备识别的分组，而不损坏与输入到缓存设备的原始分组有关的信息，使得缓存设备能够执行相应的分组所需的处理。

Description

用于在内容传输系统中处理数据的设备和方法

技术领域

本发明涉及内容传输技术，并且更具体地，涉及一种在内容传输系统中使缓存设备能够对从网络输入到缓存设备的分组执行必要的处理的设备及其方法。

背景技术

近来，用户设备(UE)(诸如，智能电话)的性能以及移动通信技术正在迅速地提高。因此，用户变得能够在任何时间和任何地点通过UE访问由内容提供商(CP)提供的网络服务器，并且使用诸如照片、视频、音频以及应用等的各种内容。另外，通过确保用户的移动性的移动网络(例如，移动通信网络)使用内容的频度持续增长。

然而，尽管由CP提供的网络服务器的数量是有限的，访问网络服务器的用户的数量正迅速地增加。由于该原因，发生了包括诸如数据丢失、瓶颈、传输延迟以及数据中断等不稳定性等在内的各种问题。为了解决这些问题，已经提供了一种内容传递网络(CDN：Content Delivery Network)。

CDN是一种用于向UE稳定地传输诸如照片、电影和音乐视频的各种类型的内容的服务。更具体地，CDN提供了广泛地分布到网络中的主要点的缓存设备。这些缓存设备预先复制并存储各种内容的一部分或全部，所述内容是存在于远离UE的CP的网络服务器的、诸如图像、视频及音频等具有大容量的或由UE频繁地请求的内容。随后，当从UE接收到内容请求消息时，位置最靠近UE的缓存设备将内容发送到UE。结果，CDN可以提高内容访问速度并且稳定地提供内容。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供用于在内容传输系统中使缓存设备能够执行必要的处理而不损坏输入到缓存设备的原始分组的信息的数据处理的设备及其方法。

技术方案

根据本发明的实施方式，用于数据处理的交换设备包括：处理器单元，其被配置成当通过使用第二形式报头封装第一形式分组而获得的第二形式分组被输入时，通过在所述第一形式分组的后面附加所述第二形式报头而产生伪第一形式分组；以及交换单元，其被配置成将所述伪第一形式分组传送到缓存设备，使得所述缓存设备处理所述伪第一形式分组。

根据本发明的实施方式，用于交换设备的数据处理的方法包括：当通过使用第二形式报头封装第一形式分组而获得的第二形式分组被输入时，通过在所述第一形式分组的后面附加所述第二形式报头而产生伪第一形式分组；以及将所述伪第一形式分组传送到缓存设备，使得所述缓存设备处理所述伪第一形式分组。

有益效果

如上所述，本发明使得有可能将输入到缓存设备的原始分组修改为可由缓存设备识别的形式的分组，而不损坏原始分组的信息。因此，可以使缓存设备对分组执行必要的处理。

另外，交换设备可以将可由缓存设备识别的形式的分组恢复为在网络中使用的形式的分组。因此，交换设备可以保持与网络中的其他实体的兼容性。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的内容传输系统的图。

图2是示出根据本发明的实施方式的内容传输系统中的交换设备的配置的框图。

图3是示出根据本发明的实施方式的伪分组的图。

图4是示出根据本发明的实施方式的内容传输系统中的缓存设备的配置的框图。

图5是示出根据本发明的实施方式的数据处理方法的流程图。

图6是示出根据本发明的实施方式的交换设备的数据处理方法的流程图。

图7是示出根据本发明的另一个实施方式的交换设备的数据处理方法的流程图。

图8是示出根据本发明的实施方式的交换单元的数据处理方法的流程图。

图9是示出根据本发明的实施方式的处理器单元的数据处理的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述示例性实施方式，所述示例性实施方式使本领域普通技术人员能够容易地实现本发明。在本发明的示例性实施方式的详细描述中，当相关的已知功能或元件的详细描述被确定为不必要地模糊本发明的要点时，将省略详细的描述。这是为了通过省略不必要的描述不模糊并清楚地传递本发明的核心。

当一个元件被成为被“连接”或“联接”到另一个元件时，其可以是直接连接或联接到其它元件，或者可以存在中间元件。在本说明书中使用的术语仅为了描述特定实施方式的目的，并旨在对本发明的限制。单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。术语“包括”在本文中使用时，明确了所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件、或它们的组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、部件、或它们的组合的存在或添加。

术语，诸如，“第一”和“第二”被用于描述不同的元件。术语仅被用于将一个元件与其他元件区分开，但不被用来限制该元件。在所有附图中，相同的附图标记指代执行相似的功能并且发挥类似的效果的部分，并且将省略部分的重复描述。

图1是示出根据本发明的实施方式的内容传输系统的图。

参考图1，根据本发明的实施方式的内容传输系统包括用户设备(UE)100、基站(BS)设备200、交换设备300、缓存设备500、服务网关600、数据网关700以及内容服务器800。

UE 100可以通过接入网10、核心网20以及公共网络30访问内容服务器800。换言之，UE 100可以通过BS设备200、交换设备300、服务网关600以及数据网关700访问内容服务器800。在此，应当注意，交换设备300被包含在用于UE 100访问内容服务器800的路径中。

接入网10是由蜂窝系统中提供无线区域服务的网络实体组成的网络。例如，接入网10可由多个BS(诸如，基站收发信台(BTS)和节点基站(NodeB))、以及基站控制器(BSC)(诸如，无线网络控制器(RNC))实现。在另一个示例中，接入网10可由一个实体(诸如，演进的节点基站(eNodeB))来实现。在又一示例中，接入网10可由数字单元(DU)和无线电单元(RU)构成。DU和RU是通过将在BS中一体地实现的数字信号处理单元和无线信号处理单元彼此分离而构成的。在此，多个RU连接到一个DU。因此，BS设备200可以是上述结构中的任一种。

核心网20管理关于订阅通信服务的用户的信息，并且执行电路交换或分组交换。另外，核心网20管理频间移动性，并且管理和控制接入网10和核心网20中的业务以及与另一网络(例如，公共网络30)的互操作。核心网20由执行前述功能的实体组成。这些实体可由移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、移动性管理实体(MME)、归属用户服务器(HSS)等例示。具体地，服务网关600和数据网关700可以是核心网20的上述实体。服务网关600为多个BS设备200处理业务。在此，服务网关600可以是服务网关(S-GW)。数据网关700处理数据网关700所属的核心网20与除了数据网关700所属的核心网20以外的网络(例如，公共网络)之间的业务。这种数据网关700可以是分组数据网络网关(P-GW)。在本发明的实施方式中，包括服务网关600、数据网关700等的核心网20中的实体被称为“核心设备”。

公共网络30是其中根据传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)交换信息的一般开放网络。这种公共网络30的示例由采用IP的互联网例示。在公共网络30中，设置有内容服务器800。内容服务器800被提供以存储内容并且根据请求向用户设备100提供各种内容。在此，内容的示例为照片、视频、音频、应用等。内容服务器800是由所谓的内容供应商(CP)运行的服务器。内容服务器800可以向多个UE 100提供内容。这种内容服务器800的例子为web服务器、web应用服务器(WAS)等。

UE 100被提供以从内容服务器800接收内容并且根据用户的请求播放该内容。例如，UE 100发现由用户请求的内容的统一资源定位符(URL)。此后，UE 100可通过域名系统(DNS)等获得与URL相对应的内容服务器800的地址信息(IP地址)。然后，UE 100向内容服务器800请求与所述地址信息相对应的内容。因此，UE 100可以接收由内容服务器800发送的内容。

缓存设备500存储由内容服务器800提供的内容副本的一部分或全部。提供缓存设备500以在存在UE 100的请求时代替内容服务器800向用户设备100提供所存储的内容。为此，要求缓存设备500作为中介接收从UE 100向内容服务器800发送的内容请求。另外，缓存设备500作为中介可以接收、复制并存储由内容服务器800发送到UE 100的内容，或可以接收来自内容服务器800的内容并且预先存储该内容。

内容服务器800、UE 100以及缓存设备500使用第一形式分组。在此，第一形式分组可以是TCP/IP分组。TCP/IP分组由TCP/IP报头和有效载荷组成。另一方面，BS设备200、服务网关600以及数据网关700通过隧道(tunneling)相互通信。用于这种隧道的分组是第二形式分组。通过使用第二形式报头封装第一形式分组，产生第二形式分组。这种第二形式报头包括通用分组无线业务隧道协议(GTP)报头。更具体地，第二形式报头可以包括用于隧道的外部IP报头、用户数据报协议(UDP)报头以及GTP报头。因此，第二形式分组可以是通过在前述具有TCP/IP报头和有效载荷的第一形式分组的TCP/IP报头的前面附加外部IP报头、UDP头部及GTP报头而获得的GTP分组。

为了通过隧道执行通信，BS设备200、服务网关600及数据网关700使用第二形式分组。然而，UE 100和内容服务器800不能处理第二形式报头。因此，BS设备200和数据网关700执行下面的操作。BS设备200使用第二形式报头封装从UE 100接收到的第一形式分组，从而产生第二形式分组。随后，BS设备200将第二形式分组传送到服务网关600。另外，BS设备200从接收自服务网关600的第二形式分组去除第二形式报头，从而恢复第一形式分组。此后，BS设备200将第一形式分组传送到UE 100。同样，数据网关700使用第二形式报头封装从内容服务器800接收到的第一形式分组，从而产生第二形式分组。此后，数据网关700将产生的第二形式分组传送到服务网关600。另外，数据网关700从接收自服务网关600的第二形式分组去除第二形式报头，从而恢复第一形式分组。此后，数据网关700将第一形式分组传送到内容服务器800。如上所述的第二形式分组被用于为了网络中的数据传输和接收而处理业务，并且与用于音频的分组区分开。

同时，交换设备300位于接入网10和核心网20之间。缓存设备500连接到交换设备300。缓存设备500也不能处理第二形式报头。此外，如上所述，缓存设备500被要求作为中介来接收从内容服务器800向UE 100传送的分组。此外，缓存设备500被要求复制并存储分组中包括的内容并且将分组传送到UE 100。因此，交换设备300和缓存设备500被要求从内容服务器800接收第二形式分组，对第二形式分组执行必要的处理，并且然后将第二形式分组完整地传送到UE 100。另外，当由UE请求的内容被确定为缓存命中时，缓存设备500被要求将存储的内容直接传送到UE 100。在这种情况下，交换设备300被要求接收第二形式分组而不是伪第一形式分组，并且然后将第二形式分组传送到UE 100。

交换设备300所在的接入网10的所有上行链路或下行链路的分组经过交换设备300。因此，交换设备300被要求使得不要求缓存设备500处理的分组绕过交换设备300。

因此，当分组被输入并且所述分组是用于隧道的第二形式分组时，交换设备300可将所述分组确定为用于数据传输和接收的业务。然后，交换设备300执行与第二形式分组相对应的处理。此时，交换设备300处理第二形式分组以产生可由缓存设备500识别的形式的分组(伪第一形式分组)，并且将产生的分组传送到缓存设备500。第二形式分组具有其中使用第二形式报头封装第一形式分组的结构。因此，交换设备300在第一形式分组的后面附加第二形式报头。这样，产生伪第一形式分组。伪第一形式分组在其开始部分具有第一形式报头，并且因此可被缓存设备500识别。另外，缓存设备500对伪第一形式分组执行必要的处理。这种处理例如包括缓存命中确定、内容复制和存储等。此后，缓存设备500将伪第一形式分组传送回交换设备300。然后，交换设备300将伪第一形式分组的第二形式报头从后面移动到前面，以恢复第二形式分组，然后发送恢复的第二形式分组。

根据缓存命中确定的结果，缓存设备500可以在第二形式分组中载入之前存储的内容，并且将第二形式分组传送到交换设备300。在这种情况下，交换设备300使得从缓存设备500发送的第二形式分组不变地绕过交换设备300。此时，从缓存设备500输出的第二形式分组被发送到原始目的地UE 100。

如上所述，根据本发明的实施方式，交换设备300可以将提供给缓存设备500的分组修改为可由缓存设备500识别的分组，而不损坏分组的信息。因此，缓存设备500可以对分组执行必要的处理。

在下面描述的实施方式中，假设内容服务器800将分组发送到UE 100。然而，本发明并不限于这种情况，并且本发明的实施方式可以被应用于其中UE 100向内容服务器800发送分组的上行链路传输的情况以及这样的下行链路传输的情况。换言之，交换设备300位于BS设备200和核心设备之间，并且可以接收BS设备200和核心设备之间的所有上行链路或下行链路分组。因此，当上行链路分组或下行链路分组是第二形式分组时，交换设备300可以将第二形式分组转变成伪第一形式分组，使得缓存设备500可以识别上行链路或下行链路分组，并且将伪第一形式分组提供给缓存设备500。

图2是示出根据本发明的实施方式的内容传送系统中的交换设备的配置的框图，图3是示出根据本发明的实施方式的伪分组的图。

参考图2和图3，交换设备300包括接口单元310、交换单元320以及处理器单元330。

接口单元310是发送和接收分组的路径，并且包括多个接口。换言之，通过接口单元310发送和接收分组。从上行链路或下行链路接收到的分组通过接口单元310被输入到交换单元320。另外，从交换单元320输出的分组通过接口单元310被发送到上行链路或下行链路。可以通过接口单元310将特定的分组从交换单元320输出到缓存设备500。另外，可以通过接口单元310从缓存设备500接收分组。

交换单元320可以是通过接口单元310发送和接收上行链路分组或下行链路分组的路径。当通过接口单元310输入上行链路分组或下行链路分组时，交换单元320确定所输入的分组是否是用于内容的传输和接收的分组(数据)。换言之，交换单元320确定输入的分组是否是第二形式分组。这可以通过第二形式报头来确定。例如，当用于隧道的报头(外部IP报头、UDP报头及GTP报头)被包含在输入的分组中时，交换单元320可将输入的分组确定为第二形式分组。当输入的分组被确定为第二形式分组时，交换单元320将分组输入到处理器单元330。当输入的分组未被确定为第二形式分组时，交换单元320使输入的分组绕过交换单元320并且通过接口单元310输出。

随后，交换单元320可从处理器单元330接收通过将第二形式分组中的第二形式报头附加在第一形式分组的后面而获得的伪第一形式分组。然后，交换单元320将伪第一形式分组输出到缓存设备500。同时，交换单元320可以从缓存设备500接收伪第一形式分组。交换单元320将伪第一形式分组传送到处理器单元330。然后，交换单元320可以从处理器单元330接收第二形式分组。交换单元320通过接口单元310将第二形式分组发送到上行链路或下行链路。另外，交换单元320可以从缓存设备500接收第二形式分组。在这种情况下，交换单元320将从缓存设备500接收到的第二形式分组不变地发送到下行链路。

交换单元320通过接口单元310将从处理器单元330接收到的操作检查消息发送到缓存设备500。另外，交换单元320通过接口单元310将从缓存设备500接收到的操作响应消息传送到处理器单元330。具体地，在交换设备320或连接到交换设备320的缓存设备500中可能发生故障。在这种情况下，交换单元320用作光学线路。换言之，经过交换单元320的所有上行链路分组或下行链路分组绕过交换单元320。此外，即使当交换设备300的电力被断开时，交换单元320也用作光学线路。因此，即使当交换设备300的电力被断开时，也不停止网络业务。

处理器单元330被提供以用于数据处理。这种处理器单元330的典型示例是网络处理器。处理器单元330将第二形式分组转变为伪第一形式分组。如图3所示，第二形式分组具有使用第二形式报头封装第一形式分组的结构。因此，当从交换单元320输入第二形式分组时，处理器单元330将第二形式报头附加在第一形式分组的后面以生成伪第一形式分组。此后，处理器单元330将伪第一形式分组输出到交换单元320。缓存设备500可以从开始部分读取伪第一形式分组。因此，缓存设备500可以读取伪第一形式分组的第一形式报头。因此，缓存设备500可以按照与第一形式分组相同的方式处理伪第一形式分组。结果，缓存设备500可以对伪第一形式分组迅速执行必要的处理，并且将伪第一形式分组传送回交换设备300。然后，交换单元320将伪第一形式分组传送到处理器单元330。在这种情况下，处理器单元330将伪第一形式分组恢复为第二形式分组。换言之，处理器单元330将伪第一形式分组的第二形式报头从后面移动到前面。因此，第二形式分组被恢复。此后，处理器单元330将第二形式分组传送到交换单元320。

为了确定缓存设备500是否发生故障，处理器单元330定期向交换单元320传送操作检查消息。这种操作检查消息的示例可以是地址解析协议(ARP)请求消息、ping测试、到特定TCP端口的同步(SYN)分组等。交换单元320通过接口单元310将操作检查消息发送到缓存设备500。另外，当缓存设备500正常地操作时，交换单元320可以通过接口单元310从缓存设备500接收操作响应消息。当从交换单元320接收到操作响应消息时，处理器单元330确定缓存设备500正常工作。另一方面，当在预先设定的时间内没有接收到操作响应消息时，处理器单元330可以识别缓存设备500中的故障。同时，当故障发生在缓存设备500中时，缓存设备500关闭与交换设备300的链路。另外，处理器单元330可以感测连接到处理器单元330的缓存设备500的链路中断。因此，处理器单元330不向缓存设备500发送任何分组并且控制交换单元320使所有分组通过。

图4是示出根据本发明的实施方式的内容传输系统中的缓存设备的配置的框图。

参考图1和图4，缓存设备500包括接口模块510、存储模块520以及控制模块530。

接口模块510被提供以接收通过接入网10或核心网20发送和接收的分组，或者发送存储的分组。具体地，接口模块510可以与UE 100和内容服务器800通信。为此，接口模块510通过交换设备300发送和接收分组。根据本发明的实施方式，接口模块510可以从交换设备300接收伪第一形式分组。另外，接口模块510接收来自控制模块530的第一形式分组并且将第一形式分组传送到交换设备300。

存储模块520具有用于存储内容的存储空间。在存储空间中，可以存储被存储在至少一个内容服务器800中的内容的副本的一部分或全部。控制模块530可以通过接口模块510接收从内容服务器800发送到UE 100的分组。然后，控制模块530可以复制接收到的分组的内容并且将内容存储在存储模块520中。另外，控制模块530可以根据预先设定的策略从内容服务器800请求内容，并且当内容服务器800发送包括所述内容的分组时接收和存储所述内容。

根据请求的频度，存储在存储模块的存储空间中的内容可以被保持或移除。根据先进先出(FIFO)排队，内容可以被存储在存储空间中。当存在对内容的请求但所述内容未被存储时，从原始服务器(即，内容服务器800)接收内容，并且所述内容被输入并存储在队列中。此时，存储空间可以根据FIFO排队。在这种情况下，当没有足够的存储空间来存储新的内容时，先存储的内容被移除。另一方面，当存在对内容的请求并且所述内容被存储在存储空间中时，存储的内容被再次输入到队列中，如同该内容被再次存储一样。这样，存储在存储空间中的内容可以根据内容被请求的频度被移除或保持。

控制模块530被提供以控制缓存设备500的整体操作。当通过接口模块510接收到包括内容的伪第一形式分组时，控制模块530可以在存储模块520中存储内容。控制模块530从分组的开始部分读取分组，并且因此可以按照与第一形式分组相同的方式来处理伪第一形式分组而不处理第二形式报头。此时，当内容被包括在伪第一形式分组中时，控制模块530可以复制包括在伪第一形式分组中的内容，并且在存储模块520中存储该内容。

在完成必要的处理之后，控制模块530通过接口模块510将伪第一形式分组传送回交换设备300。

同时，当伪第一形式分组是内容请求消息分组时，控制模块530可以确定由伪第一形式分组请求的内容是否被存储在存储模块520中。这被称为缓存命中确定。当确定结果指示缓存命中时，即，当所请求的内容被存储在存储模块520中时，控制模块530可以检索存储在存储模块520中的内容，将内容加载在第二形式分组中，并且将第二形式分组传送到交换设备300。此时，第二形式分组可以被配置为像从内容服务器800发送到UE 100的分组。因此，由缓存设备500产生的第二形式分组可以绕开交换设备300并且可以被直接传送到UE 100。

具体地，控制模块530可以通过接口模块510接收操作检查消息。然后，当缓存设备500正常操作时，控制模块530通过接口模块510将提供缓存设备500正常操作的通知的操作响应消息发送到交换设备300。另一方面，当感测到缓存设备500中的故障时，控制模块530切断与交换设备300的链路，不管是否接收到操作检查消息。因此，交换设备300识别出缓存设备500中的故障。

图5是示出根据本发明的实施方式的数据处理方法的流程图。

在图5中，假设在内容服务器800向UE 100发送内容的过程期间，缓存设备500复制并存储该内容。

参考图3和图5，在操作S510中，内容服务器800将包括内容的第一形式分组发送到数据网关700。第一形式分组包括第一形式报头和有效载荷。

当接收到第一形式分组时，数据网关700使用第二形式报头来封装第一形式分组以产生第二形式分组。这被提供用于通过隧道进行通信。在此，指定服务网关600的值被存储在第二形式报头的目的地相关字段中。因此，当数据网关700在操作S520发送第二形式分组时，第二形式分组被传送到服务网关600。

在操作S530中，服务网关600指定接入网10中的BS设备200(已注册了UE 100)作为第二形式报头中的目的地，并且发送该第二形式分组。当不存在交换设备300时，第二形式分组不穿过交换设备300，并且被传送到BS设备200。然而，交换设备300接收服务网关600与BS设备200之间的第二形式分组。

交换设备300将第二形式分组转变为伪第一形式分组。通过使用第二形式报头封装第一形式分组，获得了第二形式分组。交换设备300在第一形式分组的后面附加第二形式报头以产生伪第一形式分组。随后，在操作S540，交换设备300将伪第一形式分组传送到缓存设备500。

缓存设备500读取从分组的开始部分接收到的分组，并且因此可以直接处理伪第一形式分组中的第一形式报头，无需处理第二形式报头。在该实施方式中，缓存设备500复制并且存储伪第一形式分组中包括的内容。在完成必要的处理之后，在操作S550，缓存设备500将伪第一形式分组传送回交换设备300。

当伪第一形式分组被原样发送时，网络中的实体不能识别被附加在第一形式分组后面的第二形式报头中包括的目的地(BS设备)。因此，分组丢失。为此，交换设备300将伪第一形式分组恢复为第二形式分组。此后，在操作S560，交换设备300将第二形式分组发送到BS设备200。

当接收到第二形式分组时，BS设备200将第二形式报头从第二形式分组移除，以恢复第一形式分组。这是因为UE 100不能识别第二形式分组。接着，在操作S570，BS设备200将第一形式分组发送到UE 100。因此，UE 100可以通过第一形式分组接收内容。

图6是示出根据本发明的实施方式的交换设备的数据处理方法的流程图。

参考图3和图6，在操作S610，交换设备300的交换单元320通过接口单元310从网络接收第二形式分组。然后，在操作S615，交换单元320将第二形式分组输入到处理器单元330。

当输入第二形式分组时，处理器单元330将第二形式分组转变为伪第一形式分组。此时，处理器单元330通过在第一形式分组的后面附加第二形式报头而产生伪第一形式分组。此后，在操作S620，处理器单元330将伪第一形式分组输出到交换单元320。

第二形式报头具有可变长度。因此，交换单元320可以通过第二形式报头的前部中的一些字段值来识别第二形式报头(或第二形式分组)。然而，交换单元320无法知道第二形式报头的总长度。因此，交换单元320不能识别附加在第二形式报头后面的第一形式报头。例如，假设第二形式报头是隧道报头(外部IP报头、UDP报头以及GTP报头)，并且第一形式报头是TCP/IP报头，交换单元320仅可以由于GTP报头的可变长度而识别第二形式报头的类型，但不能识别TCP/IP报头的位置。然而，伪第一形式分组在其开始部分具有TCP/IP报头。因此，交换单元320可以识别在分组的报头中的字段值。换言之，交换单元320可以确定该分组是否是可以由缓存设备500处理的分组。例如，从TCP报头的端口号(例如，端口80)，可以确定缓存设备500是否可以识别对应的分组。因此，在操作S625，交换单元320通过接口单元310将伪第一形式分组发送到缓存设备500。

接收伪第一形式分组的缓存设备500对伪第一形式分组执行必要的处理。此时，由于伪第一形式分组与第一形式分组具有相同的前部，缓存设备500可以按照与一般的第一形式分组相同的方式处理伪第一形式分组。这种处理包括其中缓存设备500的控制模块530复制分组中的内容并将内容存储在存储模块520中的处理。在完成必要的处理之后，在操作S630，缓存设备500将伪第一形式分组发送回传交换设备300。

当通过接口单元310从缓存设备500接收到伪第一形式分组时，在操作S635，交换单元320再次将伪第一形式分组输入到处理器单元330。

当输入伪第一形式分组时，处理器单元330将伪第一形式分组恢复为第二形式分组。此时，处理器单元330通过被附加到伪第一形式分组的后部的第二形式报头识别出输入的分组是伪第一形式分组，并且将伪第一形式分组恢复为第二形式分组。此后，在操作S640，处理器单元330输出恢复的第二形式分组。

在操作S645，从处理器单元330接收第二形式分组的交换单元320通过接口单元310将第二形式分组发送到网络。

图7是示出根据本发明的另一个实施方式的交换设备的数据处理方法的流程图。

参考图3和图7，在操作S610，交换设备300的交换单元320通过接口单元310从网络接收第二形式分组。在此，假设接收到的第二形式分组是从UE 100发送到内容服务器800的内容请求消息。

在操作S615，接收第二形式分组的交换单元320将第二形式分组输入到处理器单元330。

当输入第二形式分组时，处理器单元330将第二形式分组转变为伪第一形式分组。此时，处理器单元330通过在第一形式分组的后面附加第二形式报头而产生伪第一形式分组。此后，在操作S620，处理器单元330将伪第一形式分组输出到交换单元320。

在操作S625，交换单元320通过接口单元310将从处理器单元330接收到的伪第一形式分组传送到缓存设备500。

接收伪第一形式分组的缓存设备500对伪第一形式分组执行必要的处理。此时，由于伪第一形式分组与第一形式分组具有相同的前部，缓存设备500可以按照与一般的第一形式分组相同的方式处理伪第一形式分组。同时，当接收到的伪第一形式分组是内容请求消息时，在操作S650，缓存设备500可以确定缓存设备500是否存储请求的内容(无论缓存命中是否发生)。

当确定缓存设备500存储了所请求的内容时，缓存设备500检索所存储的内容以产生要被发送到UE 100的第二形式分组，并且在操作S655将产生的第二形式分组输出到交换单元320。

当从缓存设备500接收到第二形式分组时，在操作S660，交换单元320使得接收到的第二形式分组不变地绕开交换单元320。

因此，缓存设备500旨在发送到UE 100的第二形式分组通过网络被发送到UE100。图8是示出根据本发明的实施方式的交换单元的数据处理方法的流程图。

参考图3和图8，在操作S700，交换单元320接收分组。此时，对分组的处理根据从网络(下行链路或上行链路)、处理器330和缓存设备500中的一个接收到分组而变化。

首先，当在操作S710中确定从网络接收了接收到的分组(在操作S700)时，交换单元320执行操作S720至操作S740。因此，在操作S720，交换单元320确定接收到的分组是否是第二形式分组。第二形式报头具有可变的长度，并且交换单元320不能处理第二形式报头的可变长度。然而，交换单元320可以通过第二形式报头的前部中的字段值来确定分组是否为第二形式分组。当在操作S720中确定接收到的分组是第二形式分组时，在操作S730，交换单元320将分组输入到处理器单元330。另一方面，当在操作S720中确定接收到的分组不是第二形式分组时，在操作S740，交换单元320使分组绕过交换单元320并且被发送到的网络中。更具体地，当从上行链路接收到分组时，交换单元320将分组传送到下行链路，并且当从下行链路接收到分组时，将分组传送到上行链路。

同时，在操作S750，交换单元320确定接收到的分组(在操作S700)是从处理器单元330还是缓存设备500接收到的分组。

当在操作S750确定接收到的分组是从处理器单元330接收到的分组时，在操作S760，交换单元320确定该分组是伪第一形式分组还是第二形式分组。

当在操作S760确定分组为第二形式分组时，该分组是已被缓存设备500处理并接着恢复为原始形式的分组。因此，在操作S770，交换单元320将分组(第二形式分组)发送到网络。换言之，当分组是在被缓存设备500处理之前从上行链路接收到的分组时，交换单元320将分组传送到下行链路。另外，当分组是在被缓存设备500处理之前从下行链路接收到的分组时，交换单元320将分组传送到上行链路。

另一方面，当在操作S760确定分组是伪第一形式分组时，在操作S780，交换单元320将分组(伪第一形式分组)发送到缓存设备500。在此，由于第二形式报头的可变长度，交换单元320不能识别第一形式报头的开始部分。然而，伪第一形式分组在其开始部分具有第一形式报头，因此交换单元320可以识别分组的第一形式报头中的字段值。因此，交换单元320可以确定分组是可以被缓存设备500处理的分组。第一形式报头被设置在伪第一形式分组的前部，并且TCP报头被包括在第一形式报头中。因此，交换单元320可通过TCP报头确定分组(即，伪第一形式分组)是可以被缓存设备500处理的分组。例如，从TCP报头的端口号(例如，端口80)，交换单元320可以确定缓存设备500是否能够识别分组。在确定之后，交换单元320可以将分组发送到缓存设备500。

同时，当交换单元320从缓存设备500接收到分组时，在操作S790，交换单元320确定分组是伪第一形式分组还是第二形式分组。

当在操作S790确定分组是第二形式分组时，分组是由缓存设备500产生并且应当被发送到UE 100的分组。因此，在操作S795，交换单元320使得分组(第二形式分组)绕过交换单元320，并且被发送到网络。因此，从缓存设备500发送的第二形式分组通过网络被发送到UE。

另一方面，当在操作S790确定分组是伪第一形式分组时，分组是从交换单元320发送到缓存设备500、由缓存设备500处理、并且然后传送回交换单元320的分组。在这种情况下，在操作S800，交换单元320将分组(伪第一形式分组)传送到处理器单元320以将分组恢复为原始的形式。

图9是示出根据本发明的实施方式的处理器单元的数据处理的方法的流程图。

参考图9，在操作S810，分组被从交换单元320输入到处理器单元330。然后，在操作S820，处理器单元330确定输入的分组是第二形式分组还是伪第一形式分组。因此，当输入的分组是第二形式分组时，处理器单元330执行操作S830，并且当输入的分组是伪第一形式分组时，处理器单元330执行操作S850。

当输入的分组是第二形式分组时，在操作S830，处理器单元330将第二形式分组转变为伪第一形式分组。例如，假设第二形式报头是用于隧道的报头。用于隧道的报头包括具有可变长度的GTP报头。因此，处理器单元330可通过识别GTP报头的可变长度来知道第二形式报头的长度。此后，处理器单元330将第二形式报头附加在第一形式分组的后面。这样，第二形式分组被转变为伪第一形式分组。此后，在操作S840，处理器单元330输出伪第一形式分组。

同时，当输入的分组伪第一形式分组时，在操作S850，处理器单元330将伪第一形式分组恢复为第二形式分组。此时，从附加在输入的伪第一形式分组的后面的第二形式报头，处理器单元330可以识别出输入的分组是伪第一形式分组。然后，处理器单元330将第二形式报头附加在第一形式分组的前面以恢复第二形式分组。此后，在操作860，处理器单元330输出第二形式分组。

如上所述，处理器单元330可以将输入的原始分组修改为可由缓存设备识别的形式的分组而不损坏原始分组的信息。因此，缓存设备可以对分组执行必要的处理。根据本发明的实施方式的这种数据处理的方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以分别包括程序指令、数据文件、数据结构等，或包含它们的组合。计算机可读记录介质包括存储计算机系统可读的数据的所有类型的记录设备。计算机可读记录介质的示例包括：磁介质(诸如，硬盘、软盘和磁带)、光学介质(诸如，光盘只读存储器(CD-ROM)和数字化视频光盘(DVD))、磁-光介质(诸如，软光盘)以及硬件设备(诸如，ROM、随机存取存储器(RAM)以及闪存)，它们被特别配置成存储和执行程序指令。

此外，计算机可读记录介质分布在通过网络连接的计算机系统中，使得可以以分布式的方式存储和执行计算机可读代码。属于本发明所属技术领域中的程序员可以很容易地推导出用于实现本发明的功能程序、代码和代码段。

上面已描述并示出了用于例示本发明的技术精神的优选实施方式，但本发明不限于已示出和描述的构造和效果。本领域的普通技术人员将意识到可以对本发明进行各种变化和修改而不脱离本发明的技术精神。因此，应当理解，所有适当的变化、修改和等同物都落入本发明的范围内。

工业实用性

本发明涉及一种用于内容传输系统中的数据分发的设备及其方法。内容传输系统是用于提供内容传递网络(CDN)服务的系统，并且缓存设备代替内容服务器将内容发送到用户设备(UE)。为此，缓存设备可以从内容服务器请求和接收内容。另选地，缓存设备作为中介接收、复制并存储由内容服务器发送给UE的内容。此后，缓存设备将内容发送到UE。然而，用于处理核心网中的内容的发送和接收的分组不能被缓存设备识别。因此，本发明的交换设备将分组转变为缓存设备可识别的形式，然后将转变后的分组提供给缓存设备。另外，缓存设备完成对分组的处理，例如，内容复制和存储，然后将分组提供回交换设备。然后，交换设备将分组恢复为核心网中使用的形式，然后发送分组。如上所述，本发明使得有可能将输入到缓存设备的原始分组改变为可被缓存设备识别的分组，而不损坏原始分组的信息。因此，缓存设备可以对分组执行必要的处理。因为有足够的可能性来商业化或出售本发明，并且在实践中可以清楚地并且重复地实现本发明。因此，本发明具有工业实用性。

Claims (7)

1.一种用于数据处理的交换设备，该交换设备包括：

处理器单元，其被配置成当通过使用第二形式报头封装第一形式分组获得的第二形式分组被输入时，通过在所述第一形式分组后面附加所述第二形式报头来产生伪第一形式分组；以及

交换单元，其被配置成当所述第二形式分组被输入时将所述第二形式分组传送到所述处理器单元，并且将所述处理器产生的所述伪第一形式分组传送到缓存设备，使得所述缓存设备处理所述伪第一形式分组。

2.根据权利要求1所述的交换设备，其中，当伪第一形式分组从所述缓存设备输入时，所述处理器单元将所述伪第一形式分组恢复为所述第二形式分组，并且输出所述第二形式分组。

3.根据权利要求1所述的交换设备，其中，当第二形式分组从所述缓存设备输入时，所述交换单元使输入的第二形式分组绕过所述交换单元。

4.根据权利要求1所述的交换设备，其中，所述交换设备位于基站BS设备与核心设备之间，并且

所述第二形式分组是在所述BS设备与所述核心设备之间发送和接收的分组。

5.根据权利要求1所述的交换设备，其中，所述第一形式分组是传输控制协议/互联网协议TCP/IP分组，

所述第二形式分组是通用分组无线业务隧道协议GTP分组，并且

所述交换单元发现所述伪第一形式分组的TCP报头中的端口号，并且当所述伪第一形式分组是所述缓存设备能够识别的分组时，将所述伪第一形式分组传送到所述缓存设备。

6.一种用于交换设备的数据处理的方法，该方法包括：

当通过使用第二形式报头封装第一形式分组获得的第二形式分组被输入时，通过在所述第一形式分组后面附加所述第二形式报头来产生伪第一形式分组；以及

将所述伪第一形式分组传送到缓存设备，使得所述缓存设备处理所述伪第一形式分组。

7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括：

当从所述缓存设备接收到伪第一形式分组时，将所述伪第一形式分组恢复为所述第二形式分组，并且发送所述第二形式分组。