CN103039094B - 互联网流量内容分发的系统、设备及其方法 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，一种媒体服务方法，该方法包括在用户设备110的每个第一时间间隔之后接收流量使用的交付日志。该用户设备110为用户准实时计费类别的一部分。该流量使用包括用户设备110在层2网络120中与媒体服务器(例如，MX‑A 124)通信期间的数据使用。根据该交付日志计算的用户流量信息传递到计费中心191。收取来自所述计费中心191的帐户状态信息。该帐户状态信息是在该用户设备110超出用户帐户度量值的情况下收到的。根据该帐户状态信息传递会话终止信息。

Description

互联网流量内容分发的系统、设备及其方法

交叉引用相关专利申请

本发明要求2011年5月11日递交的在美国正式申请案中申请号为13/105,705,发明名称为“用于互联网流量内容交付的系统、设备及其方法”的在先申请优先权，以及2010年5月13日递交的在美国临时申请案中申请号为61/334,548,发明名称为“用于生成、发放和呈现在线媒体服务手动预览的系统”的在先申请优先权，在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明总体涉及内容分发，具体涉及互联网流量内容分发的系统、设备及其方法。

背景资料

近年来，应用移动设备的媒体消费大幅度增加。因此，由于流量的爆炸性增长，电信网络拥挤不堪。这一现象在移动宽带(MBB)网络上更为明显，其基础设施的成本比固定宽带(FBB)网络的成本高出许多(大约超出20至30倍)。近期，移动设备，诸如智能手机、平板电脑、上网本和笔记本电脑等得以普及使用，开创了无线接入高速全网络的新纪元。因此，多媒体通信流量的增长预计比FBB网络前5年(例如从2000年到2005年)在流量方面的增长更加迅速。

但是，MBB和FBB网络运营商并没有从流量增幅中受益。大多数这种快速增长的流量并不会为MBB和FBB网络运营商带来利益，因为这种流量被直接归类为消费者流量，而消费者流量通常视为OTT(Over-The-Top)流量。因此，降低快速增长的OTT流量的影响，已经成为MBB和FBB网络运营商的当务之急。

OTT流量不同于其他流量，如企业对企业(B2B)或企业对消费者(B2C)流量，其中，OTT内容和流量特征对运营商来说都是未知的。这些未知的特征包括媒体源、媒体类型、所使用的交付协议/方式、受保护与明确内容、动态与静态内容等。因此，由于技术的复杂性、网络成本和OTT处理上的不确定性，使得应对并降低OTT流量的影响变得困难。

发明内容

一般情况下，通过本发明的实施例可以解决或绕过这些问题和其他问题，并实现技术优势。

根据本发明的实施例，服务媒体的方法包括在用户设备的每个第一时间间隔之后接收流量使用的交付日志。该用户设备为用户准实时计费类别的一部分。该流量使用包括用户设备在层2网络中与媒体服务器通信期间的数据使用。将计算出的用户流量信息从交付日志传递到计费中心。接收来自该计费中心的帐户状态信息，该帐户状态信息是在所述用户设备超出用户帐户度量值的情况下收到的。根据所述帐户状态信息传递会话终止信息。

在本发明的另一个实施例中，服务媒体的方法包括定期生成交付日志，该日志包含用户设备在每个第一时间间隔正在进行会话的流量使用。定期在每个第二时间间隔传递交付日志。接收会话终止信息，该会话终止信息是在用户设备超出用户帐户度量值的情况下收到的。终止所述用户设备正在进行的会话。

在本发明的另一个实施例中，服务媒体的方法包括接收向用户设备提供媒体内容服务的请求以及接收分组数据协议信息子集，所述的分组数据协议包括表明所述用户设备计费类型的标记。该方法进一步包括根据所述的标记确定所述用户设备的计费类型，以及如果所述用户设备的计费类型是实时计费类型，确定待提供的媒体内容为可缓存。若所述用户设备的计费类型为实时计费类型，转发所述提供媒体内容服务的请求，而不进行缓存。

在本发明的另一个实施例中，服务媒体的方法包括维护部署在第一层2接入网中的本地媒体服服务器列表以及维护内容交付网络中的媒体控制器的IP地址。媒体控制器经配置用于指定服务于用户设备的媒体服务器。该方法进一步包括确定所述本地媒体服务器列表中的某个本地媒体服务器是否失败。接收来自于所述用户设备的提供媒体内容服务的请求。如果所述本地媒体服务器失败，则将所述来自于所述用户设备的请求转发至媒体控制器。

在本发明的另一个实施例中，服务媒体的方法包括响应向用户设备提供可缓存的媒体内容服务的请求，指定第一媒体服务器服务所述用户设备。监控第一媒体服务器的状态，确定所述第一媒体服务器是否失败。如果所述的第一媒体服务器失败，指定第二媒体服务器服务所述的用户设备，产生包括有所述第一媒体服务器的源消息的重定向消息，发送所述重定向消息。将该重定向消息从所述的用户设备定向至所述第二媒体服务器。

下文将详细列出本发明实施例的特点，以便使以下发明的详细说明更易懂。后文将说明本发明实施例的其它功能和优势，构成本发明权利要求的主题。本技术领域的人员应深知，本文所披露的概念和具体实施例可在出于本发明相同目的的情况下，充分用作修改或设计其他结构或流程的基准。上述技术人员还应认识到，这些等效结构并不背离随附权利要求书中所阐述的发明的实质和范畴。

附图简介

为提供更完整的本发明见解及其优势说明，现为以下说明提供参考信息，请参阅与其相对应的附图，其中：

图1说明了采用Gi卸载方法来处理OTT流量的在先技术接入网卸载解决方案；

图2说明了一种在先技术方法(“基于Gi卸载的流量卸载功能(TOF)”)，根据TR 23.829标准，这种方法在第4实施例中还被称为“移动边缘接入网关(MEAG)”；

图3依据当前3GPP标准说明了一种在MBB网络中使用的在先技术方法(“本地网关GPRS支持节点(GGSN)方法”)；

图4根据本发明的其中一个实施例说明了用于MBB和/或FBB网络的统一内容分发网络解决方案；

图5包括图5a至图5d，说明了根据本发明实施例所进行的L2网络的配置；

图6包括图6a至图6d，说明了根据本发明实施例所进行的L3网络和内容分发网络的配置；

图7说明了根据本发明实施例应用于MBB网络的统一内容分发解决方案；

图8包括图8a至图8d，说明了根据本发明实施例对内容分发网络中的组件所进行的配置；

图9说明了根据本发明实施例所部署的媒体服务器的层次结构；

图10说明了根据本发明实施例对媒体控制器中存储的分组数据协议(PDP)上下文数据所制定的表；

图11说明了根据本发明实施例可在一般情况下进行的控制和媒体消息流操作；

图12说明了当UE在多个网络中或跨多个网络重定位/漫游时，根据本发明多个实施例可对资源进行的重新分配；

图13说明了当UE在多个网络中或跨多个网络重定位/漫游时，根据本发明实施例可对资源进行的重新分配，并强调了可能的影响；

图14说明了根据本发明实施例可在MBB网络中对其进行重定位和漫游的一般网络体系结构，其中，图14a说明了图12中方案II下的漫游实施例，图14b说明了图13中方案III下的漫游实施例；

图15说明了根据本发明的实施例，跨SGSN进行UE重定位的已修改程序；

图16说明了一种供用于根据3GPP 33.107进行分组交换合法监听(LI)的在先技术参考配置，据此并入本发明，以供参考；

图17说明了一种适用于实施合法监听方法的实施例；

图18包括图18a和图18b，说明了另一个适用于合法监听方法的实施例，其中，层2网络中的媒体服务器决定并分发与目标UE的通信，图18a说明了实施LI的环境图，及图18b说明了LI消息流；

图19包括图19a和19b，说明了合法监听方法的第三种实施例，其中，层2网络中的媒体服务器决定并分发(但通过媒体控制器)与目标UE的通信，图19a说明了实施LI的环境图，及图19b说明了LI消息流；

图20说明了用于根据本发明实施例进行计费、报告和分析的一般网络体系结构以及体验质量的规定；

图21说明了用于根据本发明实施例对媒体服务器故障进行处理的一般网络体系结构；

图22说明了实施上述发明实施例的XDSL网络；

图23说明了实施上述发明实施例的有线宽带网络；

图24说明了符合本发明实施例的代表性媒体服务器；

图25说明了用于根据本发明实施例提供媒体服务的媒体控制器的组件；

图26说明了用于根据本发明实施例提供媒体服务的媒体服务器的组件；

图27说明了用于根据本发明实施例提供媒体服务的内容处理器的组件；

图28说明了用于根据本发明实施例提供媒体服务的互通功能单元的组件；

图29说明了用于根据本发明实施例串流媒体的第二媒体服务器的组件；

图30说明了用于根据本发明实施例串流媒体的媒体控制器的组件；

图31说明了用于根据本发明实施例串流媒体的层3节点3100的组件；

图32说明了用于根据本发明实施例串流媒体的媒体服务器的组件；

图33根据本发明实施例说明了深层分组检测节点的组件；

图34根据本发明实施例说明了媒体服务器的组件；

图35根据本发明实施例说明了媒体服务器的组件；

图36根据本发明实施例说明了媒体控制器的组件；

图37根据本发明实施例说明了媒体服务器的组件；

图38根据本发明实施例说明了媒体数据功能的组件；

图39根据本发明实施例说明了层2接入网中的媒体服务器的组件；

图40根据本发明实施例说明了媒体控制器的组件；

图41根据本发明实施例说明了互通功能单元的组件；

图42根据本发明实施例说明了媒体控制器的组件。

不同图片中的相应数字和符号一般指相对应的部件，除非另有说明。这些图片虽未按比例绘制，但可清晰说明实施例的相关部分。

示例实施例的详细说明

下文将详细讨论多种实施例的制备和使用。但这应理解为，本发明中的许多适用的发明概念都能体现在各种具体的环境中。所讨论的具体实施例只是说明本发明的具体制备和使用方法，而不限制本发明的范围。

下文将说明在下列描述中使用的基本功能实体的定义和首字母缩略词以及实体之间的接口。

首字母缩略词：

AAA–认证、授权及账务

ADMF–合法监听的管理功能

B2B–企业对企业(运营商向另一个企业提供服务的一种模型)

B2C–企业对消费者(运营商向其终端用户提供服务的一种模型)

BC–计费和收费策略服务器

BG–边界网关(互联网对等点)

CC–CDN Control(control function that decides which MS to handle a givenrequest)CC–CDN控制(决定哪个MS来处理给定请求的控制功能)

CDN–内容分发网络(支持OTT、B2B和B2C的开放式CDN)

CG–计费网关(负责计费方面的服务)

DF–分发功能(LI基础设施术语)

DPI–深层分组检测(一种检查分组的功能)

DPI-C–内容请求级别DPI(包括深层HTTP头、URL分析)

DSL–数字用户线

FBB–固定宽带(XDSL、电缆网络等)

GGSN–网关GPRS支持节点

GPRS–通用分组无线业务

GSN–GPRS支持节点(或是SGSN或GGSN)

IWF–互通功能(一种用于连接L2节点和媒体服务器的特殊功能)

L2 Node–层2节点(如MBB中的RNC和节点B、FBB网络中的DSLAM等)

L3 Node–层3节点(如MBB中的GGSN或FBB中的BRAS等)

LEMF–执法监听功能

LI–合法监听(为LI的接口，如MBB的LIG)

LIG–合法监听网关

LIMS–LI管理系统

MBB–移动宽带(2.xG、3G、4G或WiMax网络)

MC–媒体控制(与CDN控制功能相同)

MD–媒体数据(数据分析、日志和报告)

MS–媒体服务器(提供媒体流、缓存和适配功能)

MX–媒体开关(与MS相同的功能)

NB–节点B(3GPP RAN功能，即另称为BS、eNB的无线基站)

OCS–在线计费系统

OTT–Over The Top(网络运营商未知的内容和流量类型)

PCC–策略计费和控制

PCRF–策略、计费规定功能

PS–策略服务器(如MBB中的PCRF)

QoE–体验质量(终端用户体验质量)

QoS–服务质量

RNC–无线网络控制器(3GPP标准中的RAN控制功能)

SGSN–为GPRS支持节点提供服务

SUR–用户使用报告

UE–用户实体(终端用户设备/客户端)

XDSL–DSL技术(如ADSL和HDSL)的所有变体。

图1至图3将说明关于处理OTT流量的不同在先技术方法。但是，发明者已经认识到这些在先技术方法具有不同的优点和缺点，在下文我们将对这些优点和缺点做详细探讨。

下文描述的申请使用缩写词GGSN和SGSN的目的仅在于举例说明。这些术语还可以是在网络中执行这些操作的服务器。例如，在3GPP LTE/4G网络中执行GGSN操作的服务器是指系统体系结构进化网关(SAE-GW)，在3GPP LTE/4G网络中执行SGSN操作的服务器是指移动管理实体(MME)。因此，执行GGSN、SAE-GW和相似等效服务器操作的服务器的类别可指网关服务器节点，执行SGSN、MME和相似等效服务器操作的服务器的类别可以指服务/管理节点。仅出于说明的目的，描述中使用了GGSN和SGSN。本文描述的各种实施例中可使用任何相对应的服务器。

图1说明了采用Gi卸载方法来处理OTT流量的现有的接入网卸载和缓存解决方案；

图1说明了一种通过层2(L2)网络20与互联网70相耦合的用户设备(UE10)，如无线接入网、层2(L2)节点21。L2节点21可以是基站、NB、eNB、无线网络控制器等。L2网络20通过层3(L3)网络30与互联网70相耦合。L3网络30提供诸如计费网关(CG)31、合法监听(LI)32和策略服务器(PS)33等服务。

Gi卸载方法在移动宽带(MBB)网络中广泛使用。在Gi卸载方法中，通过IP流量网络40引入了缓存媒体服务器MS 41。MS 41可作为独立的缓存功能或作为CDN网络中的媒体服务器发挥功能性。深层分组检测DPI 37功能可以独立于L3节点36(如网关GPRS支持节点(GGSN))或作为其中的一部分。然而，Gi卸载方法在DPI功能下不能帮助缓解流量压力，因为网络路径中缓存有大量内容。为了解决这一问题，图2中引入了第二种方法，但仅作说明之用。

图2说明了一种现有方法(“基于Gi卸载的流量卸载功能(TOF)”)，这种方法还被称为“移动边缘接入网关(MEAG)”。

在MEAG方法中，卸载位置自L3节点36(例如GGSN位置上的Gi)转移至L2节点(例如，RNC)。Gi是GGSN和公共数据网络(PDN)之间基于IP的接口。如图2所示，L2网络20引入TOF 22。因而，本方法能在TOF 22上方实现带宽节省(即在TOF 22上方的所有L3节点中实现节省)。但是为了支持所有其它与MBB接入网相关的支持类服务，例如，合法监听(LI)、实时计费服务和基于策略的QoS服务(PCRF)，TOF 22需要支持与图2中描述的CG 31、LI 32和PS 33功能支持直接接口。

MS 41(点线机)是一个MS可选功能，可作为独立的缓存服务器或CDN网络中的媒体服务器予以插入。卸载功能和缓存功能可进行固有解耦，但二者可结合用于实现其它优点。

但是，本方法具有很多缺点。首先，所有流量都要在TOF 22上使用深层分组检测(DPI)类型的方法进行分析。这会极大地削弱L2网络20的性能。第二点，为了支持与MBB相关的服务，例如，CG 31、LI 32和PS 33，自TOF 22至上述功能的接口须加以维护，使得CG 31、LI 32和PS 33的交互复杂化；第三点，为了实现上述的第一点和第二点，TOF 22可能成为一个复合功能，其中具有MBB的SGSN和GGSN功能中之常见功能。

即使存在上述缺点，本方法已采纳为TR23.829标准的备用项。下一个方法旨在改善这第二个方法中的上述缺点。

图3说明了一种在MBB网络中使用的在先技术方法(“本地网关GPRS支持节点(GGSN)方法”)。在本方法中，L2节点是无线网络控制器(RNC)，L3节点是本地GGSN。

本方法(再次应用于MBB域)旨在使用标准GSN处理已呼叫的直接隧道，有利于L2网络20中的L2节点21(例如，RNC)创建至本地L3节点26，例如，本地GGSN，的直接隧道。因此，本地GGSN位于RNC(L2节点21)一侧，从而有利于RNC通过本地GGSN(本地L3节点26)将某些类型的流量(如网络流量)卸载到互联网。在本方法中，现有SGSN和GGSN功能位于非卸载路径中。

已针对本方法提出了两种稍微不同的配置：静态卸载和动态卸载。首先，在静态卸载配置中，设置之后，卸载流量会以静态方式通过本地L3节点26(本地GGSN)，非卸载流量将继续通过L3节点36(GGSN)。如图3所示，在设置分组数据协议(PDP)时，SGSN(另一个L2/L3节点)可以确定静态配置。这需要对SGSN进行修改，以处理卸载策略和确认本地GGSN。

或者，动态卸载配置用虚线显示在本地L3节点26和L3节点36之间。在这一情况下，所有数据流量流入本地L3节点26(本地GGSN)，其会作出卸载决定，包括在单个PDP内的不同数据流上适用不同的卸载策略。SGSN总会选择L3节点36(宏GGSN)和本地L3节点26(本地GGSN)作为宏GGSN的代理。

在向核心L3节点(MBB环境中的SGSN和GGSN)提供服务方面，本方法与第二个方法具有相似的优势。但是，因为GGSN是一种标准的MBB功能，而且其与CG 31、LI 32和PS 33等等之间的接口已经定义且标准化，所以在L2节点21位置上引入本地GGSN(例如，RNC)似乎可解决许多上述问题。然而本方法存在其它缺点，具体可见下方的描述。

第一，L3节点36，例如GGSN，是一种复合功能，其实施过程相对昂贵且难以管理。因而，部署多个GGSN节点并不符合成本效益。第二，网络中若有多个GGSN，则CG 31、LI 32和PS 33等等之间的交互会变得更加复杂。例如，实时计费功能将须要接收两个GGSN(本地L3节点26和L3节点36)的输入，以确定活动会话是否已达到额定限值。第三，在其中所有服务使用单个APN的单一接入点名称(APN)的设置过程中，这一方案可能会面临挑战。尤其是自包数据协议(PDP)设置好后，上述的静态卸载配置，即自L2节点21(RNC)至本地L3节点26(本地GGSN)之间静态确定的卸载不可更改。

在本发明的各实施例中，我们将描述任何层2接入网(如RAN网络或XDSL接入网，亦或电缆网络)中基于层3的内容分发网络(CDN)媒体服务器(MS)的部署方法。这种CDN媒体服务器的部署可在维持具有处理面向MBB网络和FBB网络的OTT、B2B和B2C服务能力的CDN网络的统一、通用和开放的同时，还可用于缓存和处理更接近于用户装置的媒体内容。

如果CDN媒体服务器在缓存通过接入网(MBB或FBB)向终端用户分发的OTT内容时位于更接近终端用户装置的位置，则现有网络基础设施的成本节约潜能会更大。这是因为无线接入网(RAN)节点的基础设施成本相较于分组交换(PS)网络来说过于沉重。因此，沿着接入路径，将媒体服务器向终端用户装置进一步移动，会比较有利。

然而，最后一英里的接入网可是层2网络或者是非IP闭环网络，如RAN(在3G无线网络中)或XDSL。媒体服务器在这些网络中的部署至少会面临两种挑战。第一，媒体服务器(通常它会是一个层3节点)需要特殊接口使其与层2网络相交互。第二，定期卸载(TOF)方式，需要一种DPI流程来确定OTT流是否可缓存，然后进行本地卸载或缓存。这种DPI流程可要求相当密集的CPU处理，并可以降低接入节点的功能。

通过将层3媒体服务器部署到具有解耦功能的层2接入网中，本发明的实施例克服了这些问题和其他问题。尤其是，如OTT流量检测、缓存决定和OTT流量请求路由决定等部分功能，均保留在层3CDN网络中。本发明的实施例还包括对MBB网络域中以下多种功能的独特处理：如合法监听(LI)、与处理相关的在线计费系统(OCS)、QoS处理和支持，以及MBB和FBB网络的很多其它功能支持。

本发明的实施例首先采用图4的系统基础设施架构进行描述。各单元的详细结构实施例将采用图5-6和图8-9进行描述。本发明适用于移动宽带网络、XDSL网络、电缆宽带网络的实施例将分别采用图7、图22和图23进行描述。适用于MBB网络的流操作实施例将采用图11进行描述。本发明涉及有关处理漫游/重定位的实施例将采用图12-15进行描述。本发明适用于合法监听的实施例将采用图17-19进行描述。本发明适用于处理计费、报告和分析以及体验规定的质量的实施例将根据图20进行描述。本发明适用于处理媒体服务器故障的实施例将根据图21进行描述。

图4根据本发明的其中一个实施例说明了用于MBB和/或FBB网络的统一内容分发网络解决方案。

在图4中，UE 10表示终端用户装置，如移动装置或具有无线网卡的装置。关于图4，具有多个L2节点21的L2网络20和具有多个L3节点36的L3网络30形成了一个通向互联网70的接入网络。除L2节点21之外，各实施例在L2网络20内都包含一个互通功能IWF 23和一个基于L3的媒体服务器MS-A 24。IWF23在L2网络20中的层2节点与MS-A 24之间充当接口和路由功能。

位于L2网络中的媒体服务器将标记为MS-A，而位于L3网络中的媒体服务器将标记为MS-B，以便于区分不同类型的媒体服务器。在L3网络30中，深层分组检测(DPI)37功能检查UE的签名匹配请求，以确定请求是否须转移至内容分发网络(CDN)80继而进行下一步处理。因而，DPI 37将UE请求转移至CDN 80，以便进行下一步处理。

经配置，DPI 37可检测其中通过的分组，例如搜索协议违规、病毒、垃圾邮件、入侵，或预定义标准以决定对数据包采取哪些，包括收集统计信息。DPI 37可新增对OSI模型层2至层7的检查功能，这可包括标头、数据协议结构和消息的实际有效载荷。基于从分组数据部分中提取的信息的签名数据库，DPI 37可识别流量并对其进行分类，从而实现较之仅基于标头信息的分类更精细的控制。在其它实施例中，DPI 37可识别流量是否包含OTT类别。经分类的分组可以在网络中重定向，加以标记/标签、进行拦截、设置额定限制和/或报告给报告代理。

CDN 80通常是一组经战略部署于所有IP网络的一组服务器，可分层也可不分层。CDN 80可具有多个可在地理上分布开来的不同设备。示例中，CDN 80中的典型设备包括位于CDN 80中不同点上的服务器。例如，UE 10可访问距其最近的服务器的数据副本，而可选择不从中心服务器进行访问。或者位于相似位置的多个用户可从不同服务器访问相同的文件，从而防止单个仓库服务器超载。CDN 80中存储的内容类型可包括网络对象、可下载对象(媒体文件、软件和文档)、应用程序、实时媒体流和网络分发的其他组件(DNS、路由和数据库查询)。

在多个实施例中，内容分发网络(CDN)80中异常路径内容层级的深层分组检测单元(DPI-C)81理解OTT请求并决定由哪一个媒体服务器为提出媒体请求的UE提供服务。。通过使用外部DPI-C 81，最大程度地降低对现有网络组件的影响。这是因为DPI 37通常已整合至L3节点36。因而现有DPI 37会与其它功能区别开来。

在多个实施例中，MS-A 24被引入到更加接近UE 10的L2网络20中，，同时尽可能对CDN 80与L2网络20及L3网络30的功能进行解耦。在不同实施例中，密集型操作，如DPI-C 81功能，在CDN 80上予以处理，这相比L2节点21，其装备更优良，更适合执行复杂任务。这避免了为执行密集型操作而向L2节点新增昂贵资源的需要。有利的方面是，通过结合上一点，接入网(MBB或FBB)和CDN80可保持自身相对的功能独立性，同时进行合作以最大程度地提高OTT流量的处理效能，并在常见的统一方法中存在B2B和B2C服务的情况下，最大程度地提高该类服务的效能。

L2网络20和L3网络30中经插入的功能可处理图5和图6中所示的多份不同的配置表单。

图5包括图5a至图5d，说明了根据本发明实施例所进行的L2网络的配置。

图5a说明了其中L2节点21、IWF 23和MS-A 24作为独立单元(如物理上独立的机器)的一个实施例。在图5b中，L2节点21和IWF 23是同一个集成单元(同一个箱/机器)，而MS-A 24则独立构成。在图5c中，IWF 23和MS-A 24作为一体化单元，而L2节点21是独立单元。在图5d中，所有组件都整合至同一个物理单元。

在图5中，图5a和图5c所示的配置具有将MS-A 24透明引入L2网络20而不会对L2节点21造成任何影响的优势。这要求IWF 23在L2网络20引入MS-A 24的情况下赋予L2节点21完全的透明性。这一点的优势之一是L2节点21与IWF 23及MS-A 24可由不同的提供商提供。

相反的是，图5b中的配置可大大简化IWF 23，因为L2通信的消息和数据流信息已大部分存在于L2节点21。

图6包括图6a至图6d，说明了根据本发明实施例所进行的L3网络和内容分发网络的配置。

图6a说明了其中L3节点36、DPI 37和DPI-C 81作为独立单元(例如，另一台机器)的一个实施例。在图6b中，L3节点36和DPI 37是同一个集成单元(同一个箱/机器)，而DPI-C 81则独立构成。在图6c中，DPI 37和DPI-C 81作为一体化单元，而L3节点36是独立单元。在图6d中，所有组件都集成到单个的物理单元中。

参阅图6可看到，图6a和图6b的配置赋予非OTT流量最小时延，而且在接入网30(L3节点36和DPI 37)及CDN网络80(DPI-C 81)之间进行解耦的优势。为了实现OTT流量识别而对内容层级DPI和基本DPI进行解耦，具有优势性，原因在于用于处理OTT的内容层级DPI要求对DPI签名进行持续调谐，并不断准备DPI算法，以应对OTT内容和流量剖析中的变动。

因而，图6c和图6d所示的配置无法实现这些优势。因为当前已经部署的许多L3节点36也具备执行DPI 37的能力，所以图6b的配置具备另一个优势，即是重新使用内置于L3节点36的DPI 37的功能。但是图6c和图6d所示的配置可部署于新的架构场景，其中向后兼容性和之前存在的设备问题不复存在。

L3网络30顶部位置上的相关功能(CG 31、LI 32和PS 33)提供计费、合法监听和策略服务器功能，以使接入网服务更加完整。关于与上述功能之间的交互，存在其它几种创新功能，具体可参见下文的讨论。出于清晰的目的，若功能与本发明的说明及理解性不存在密切关联性，则予以省略。

图7说明了根据本发明实施例应用于MBB网络的统一内容分发解决方案。本发明应用于MBB网络的实施例尤其具有许多优势，即使图4，其说明了一种通用方法和设备，相关描述提及的本发明实施例既适用于移动宽带(MBB)网络，又适用于固定宽带(FBB)网络。

图7说明了该类与图4的通用说明对应的MBB功能组件。参阅图7可看到，在这一实施例中，节点B(NB)121和/或RNC 122可以是图4的L2节点21，而GGSN 136可以是图4中的L3节点36。正如图4所示，缓存媒体服务器MX-A124部署在无线接入网120。图7中的虚线是缓存媒体服务器的替代性MX-A 124’(与替代性IWF 123’一并)部署位置(在NB位置上)，即使出于实用目的，仍将MX-A 124部署于RNC 122中。图4中的CDN控制(CC)87功能可以是图7中的媒体控制器(MC)182功能。MC 182会选择和分配最佳定位的媒体服务器MX(MX-A和MX-B)来为UE 110中的给定请求提供服务。

IWF 123与MX-A 124之间的连接为L2/L3连接，以使流向和来自MX-A 124中的流量可以通过IWF 123正确路由到L2网络中以及从L2网络中路由出来。实际上，可以将所有MX-A 124的IP地址规定为适用于RNC 122和IWF 123(如在无线应用协议网关WAP GW中的情况下)的相同地址，但是MX-A 124具有指向网络的CDN/互联网一侧的单独且唯一的可路由IP地址。如下文更深入的描述，在其他实施例中，也可以按照后文描述，采用其他通过IP地址池为MX-A分配IP地址的方法。

MX-A 124和CDN 180之间的虚线表示大多数MBB部署中可能可用的所有IP传输网络。在另一个实施例中，通过RNC 122/IWF 123-SGSN 135-GGSN 136-DPI 137的信道/路径可用于与CDN 180中的组件进行通信。这一实施例要求IWF123在信道协议(如适用于传输用户数据GTP-U的GPRS信道协议)的限制下提供所需的MX-A 124和CDN 180之间的路由转换。因此，如果IWF 123与RNC 122相集成，这种方法会更有效，从而使GTP消息和上下文的分组在从MX-A 124中路由消息时即可落实。

在各实施例中，GGSN 136与MC 182之间的通信至少可以采用两种形式。

在第一个实施例中，正如图7所示，GGSN 136和MC 182可设计有直接的专用接口Gmc(简单的RESTful API，即符合表述性状态转移约束的应用程序编程接口)以便GGSN 136向MC 182提供相关的PDP上下文信息，进而请求处理。这种专用接口有两种额外的操作模式。在多个实施例中，在GGSN 136和MC 182之间提供了直接接口，这样就可使用本技术领域人员所熟知的其它类型的请求处理协议。

首先，GGSN 136可以将活动PDP上下文的新创建、更新和删除等操作推送到MC 182。假设每个GGSN直接与至多一个MC 182连接，则每个GGSN 136只需将信息推送到与其相连的MC 182。

其次，MC 182可随时将UE 110的当前IP地址用作查询密钥，查询GGSN 136以获取PDP上下文信息。MC 182仅查询直接与MC 182连接的GGSN 136。除非DPI 137包含GGSN 136在先前请求中的信息，并且MC 182针对此目的进行解析，否则，在将多个GGSN连接到单个MC的情况下，可以将查询一并发送到多个GGSN上。

在第二个实施例中，如图7所示，可以依据UE HTTP消息参数扩充，通过DPI137和DPI-C 181将PDP信息从GGSN 136传递到MC 182。在这种情况下，GGSN 136包含扩充的HTTP标头中的该类相关的PDP上下文参数。这一选项可能会影响GGSN 136的性能，因为HTTP消息在GGSN 136中扩充时需要进行额外处理。

图8(包括图8a至图8d)根据本发明实施例，说明了用于配置内容分发网络组件的各种配置。

在多个实施例中，DPI-C 181、MC 182和MX-B 184可以在单独的单元中实施(例如另一台计算机)或集成。图8a说明了DPI-C 181、MC 182和MX-B 184在CDN 180中作为单独单元实施的实施例，而图8d则说明了它们集成到单个单元中的实施例。在图8b中，DPI-C 181和MX-B 184在单个单元中同时实施，而在图8c中，DPI-C 181和MC 182同时集成。

图9说明了根据本发明实施例所部署的媒体服务器层次结构；本发明的实施例包括一组具有层次结构的媒体服务器：位于无线接入网络120中的第一个媒体服务器MX-A 124，位于CDN 180中第二个媒体服务器MX-B 184，以及位于较高层级，例如，分组分发网络(PDN)对等点或边界网关中的第三个媒体服务器MX-C 194。CDN 180中的媒体控制器(图7中的MC 182)在为UE请求提供服务时会选择适当的媒体服务器MX。因此，本发明的实施例创建了一个可在CDN控制下从MBBRAN网络向PDN的对等点的分层缓存网络。

媒体服务器的层次结构会为CDN 180提供一种处理MBB网络独有特征的功能。例如，热、温和冷内容(最常请求的是热内容)可在缓存层次结构的不同层级上进行缓存。.在一个或多个实施例中，可以分配MX-A、MX-B和MC来分别保持本地、地区和整体内容的热度，从而在各种级别上优化缓存效率和在CDN网络中平衡请求处理。

图10说明了根据本发明实施例对媒体控制器中存储的分组数据协议(PDP)上下文数据所制定的表；

根据图10中的表，MC 182可以在表中保存PDP上下文数据子集，例如，让MC 182负责处理的那些用户根据UE IP地址进行索引，从而与GGSN 136中的PDP状态同步。在第一个实施例以及上述探讨的第一个操作模式中，GGSN 136可仅在PDP上下文中发生任何更改时促成对MC 182的更新。MC 182可使用当前的UE IP地址来维护其PDP上下文表。

图4-9、12、14、15、17-24的实施例还可根据包含功能步骤和/或非功能操作的方法进行描述或说明。下列(及上述)描述和相关流程图说明了本发明实施例实践中使用的步骤和/或操作。通常情况下，功能步骤从所取得的成效这一角度来描述本发明，而非功能操作更加详细地描述旨在实现特定成效或达到特定步骤的操作。尽管功能步骤和/或非功能操作可按特定顺序进行描述或声明，但是当前发明不必限定于任何特定顺序或步骤和/或操作的组合。另外，所列举的权利要求及下方对图11、18b和19b流程图的描述中使用(或非使用)“步骤”和/或“操作”，用于指明须具体使用(或非使用)此类用词。

图11说明了根据本发明实施例可在一般情况下进行的流操作。

当UE，如图4中的UE 10或图7中的UE 110，请求查看某个视频门户网站，如youtube、hulu、amazon，的视频，时，会向视频门户网站发送一条HTTP消息。这将要求先在UE和视频流服务器之间建立一个DNS查询和一个相对应的TCP连接。

在多个实施例中，建立和/或激活(第201步)UE与GGSN之间的PDP上下文。PDP上下文存储用于请求UE所包含的PDP上下文数据。在一个或多个实施例中，PDP上下文包括RAN端MX IP地址，如图7中RAN 120一端的MX-A IP地址。PDP上下文还可以包括如图10中描述的标准参数。

接着，UE通过RNC/IWF(消息210和消息211)将HTTP GET REQUEST传输到GGSN/21DPI。GGSN/21DPI节点处理收到的HTTP GET请求。DPI可搜索HTTP请求的特定签名，例如，目的地IP地址和端口#，并在此请求是获取OTT内容的情况下，将它们与预存储的OTT签名列表进行对比。对于某些OTT站点，签名分析可不仅仅涉及五元组分析，而且可要求HTTP标头参数分析的实际DPI，这会要求一种不同类型的签名。

在流程图中，假设本请求与存储于DPI的签名相匹配(DPI确定请求是否为OTT内容)。DPI通过DPI与DPI-C功能之间的IP连接(消息212)将本HTTPGET请求提交到DPI-C(深层内容URL DPI)。DPI将不对本HTTP GET请求消息的任何部分作出更改。在一些实施例中，本次提交可通过通用路由封装(GRE)隧道或网络缓存通信协议(WCCP)进行实施。

接着，DPI-C决定内容是否为可缓存内容。DPI-C功能从DPI接收经提交的HTTP GET请求。DPI-C进行深层URL和HTTP标头分析，以将DPI-C功能上所存储的签名与所提交的消息进行匹配。必需的DPI-C签名和算法可以根据待处理的特定视频门户网站(适用于Youtube、BBC、Hulu等视频)和/或软件下载网站(适用于windows更新等大文件)的不同而变化。在一个或多个实施例中，DPI-C集中于HTTP的消息类型和用户代理，而其他参数可包括在各个实施例中。

在图11的说明中，假设对于此串流，初始视频门户媒体请求(以及大多数其它视频网站)与上文描述的签名不匹配(例如，DPI-C确定内容不可缓存)。例如，此请求可发送到将要初始化的媒体播放器所在的HTML页面上，媒体播放器会初始化单独的请求，从而“获取”视频文件。DPI-C以不计费的方式将此请求提交至MBB分组数据网络(PDN)中的BG(或路径上的路由器)，HTTP请求继续传送至Youtube服务器(消息213)。

在其它多条HTTP消息交换之后，DPI从UE接收另一条HTTP Get请求，确定请求是OTT内容，并将其提交给DPI-C(消息220、222和224)。此时，GET请求来自媒体播放器(如shockwave播放器)。GET请求可包含与DPI-C上所存储的签名相匹配的签名。因而DPI-C决定内容是否为可缓存内容。

接着，DPI-C就其对内容是否可缓存所进行的评估通知MC。在多个实施例中，如图8所示，DPI-C可在MX-B、MC或独立的DPI-C框之上运行，具体取决于运营商的流量规划方案。为了便于进行本讨论，我们假设DPI-C、MX-B和MC在IP层级上互连且可路由，而DPI-C、MX-B和MC之间内部连接和转发不在此处进行详述。如果DPI-C在MX-B上运行，而且适用于需要由CDN提供服务的请求，则请求消息将从MX-B/DPI-C传递到MC，因为MC会选择用于服务任何给定请求的媒体服务器(MX)。

在DPI-C确定请求为可缓存内容并且MC收到来自DPI-C的HTTP请求之后，CDN就必须要参与对本请求的服务。在一个或多个实施例中，位于CDN中的MC会执行以下一系列MBB网络任务，从而为服务本HTTP请求而选择适合的缓存媒体服务器(MX)。

如上所述，MC会存储其通过Gmc(一个指向GGSN的RESTful控制信息API，请参见图7)获取的PDP信息子集。在各实施例中，MC可以使用不同的替换方法来确定哪一个MX-A位于服务当前UE的PDP路径中。

在一个实施例中，可以使用位置信息(如路由器区域标识或服务区域标识(RAI/SAI))来选择媒体服务器。例如，根据RAI/SAI选择RNC，例如，可使用一张包含RNC和RAI/SAI之间映射关系的表。由RNC决定媒体服务器的位置。MC可存储一张包含所有RNC–RAI/SAI映射关系的MC表。

在另一个实施例中，如果存在这种确定性关系，可使用UE IP范围和指向RNC的映射。在另一个替换实施例中，RAN端MX-A IP地址是一种可选的参数，可以在GGSN中添加到PDP上下文，在初始PDP设置或参数的任何随后更改期间转发给MC。在另一个替换实施例中，通过GGSN与SGSN之间的通信，可以获得RNC IP地址或ID，MC会保持RNC IP/ID与其本地MX-A IP之间的映射表。

如图9所示，MC从媒体服务器层次集中选择媒体服务器。下文将进一步描述此选择所用的方法。MX作为CDN MX云的一部分，会与MC(在MC云中)保持状态和心跳，因此，在MC中可立即知晓MX的加载条件和可用性。

在一个实施例中，MC可以随着UE在RNC中重定位/漫游，决定将当前请求重定向到众多MX-A(RAN侧的MX-A)之一。在另一个实施例中，MC在GGSN层级上，从多个MX-B中选择其一，或者在一个分组数据网络(PDN)对等点或BG层级(如图7和9所示)选择其中一个MX-C。

在多个实施例中，可以使用多种方式来执行用于确定最佳服务MX的策略和/或探试。

在一个实施例中，MC可具有这样的一种策略：除非MX-A过载，否则将不断恢复当前MX-A向给定UE(即，UE的PDP路径上的IWF/MX-A)提供的服务。随着UE经过RNC的RAI/SAI，当前提供服务的MX-A可基于重定位的方案进行改变。下文漫游/重定位中将对此进行更深入的探讨。根据本策略，MC总是会选择当前提供服务的MX-A。下文策略处理中将对此进行更深入的探讨。

在另一个实施例中，运营商可以拥有多个CDN请求服务策略，根据传统的CDN实施可以作为B2B和B2C服务的一部分。同样地，它们可以通过相同的方法引入特定于OTT的路由请求策略。这些方法的实施形式包括通过CDN的网络操作中心(NOC)，或通过下载至MX的配置表，或结合以上两种形式，分配给MC的一组策略。如果在MX-A中存在缓存缺失这种情况，则可以配置本地配置表以提高缓存分层结构，从而尝试获取请求内容或咨询MC对该内容是否作为配置表中的一个条目的意见。

在多个实施例中，选择用于服务UE的MX之后，HTTP GET请求将重定向到面向此UE提供服务的MX-A上(消息226、228、230、240和242)。在一个或多个实施例中，MX-A重定向的执行方式如下所述。

MC或DPI-C会建立重定向消息并将其发送给UE。MC或DPI-C会创建一个HTTP重定向消息，其中的目的地IP为UE、源IP为视频门户网站服务器IP地址(例如，正在处理的当前HTTP GET的目的地)。URL会根据原始服务URL而扩充，这对MX-A在缓存缺失情况下检索内容会非常有用。由于MC/DPI-C和GGSN/DPI现已存在TCP连接，因此MC仅可将这条HTTP假消息转发给GGSN/DPI(即消息226)，这样，便能够通过UE与媒体门户网站服务器之间现有的TCP连接，将请求路由到目标UE(消息228和230)。这种情况是假设通过在DPI功能进行分析，使TCP序列号与媒体门户端相匹配。

如果上述的重定向不可能实现或者难以实现，那么在替换实施例中，UE与媒体门户服务器之间的TCP连接已损坏(强制断开连接)，并且在DPI-C上采用两个单独的TCP连接建立了TCP代理。通过GGSN/DPI在UE与DPI-C之间建立第一个连接，通过BG在DPI-C与媒体门户网站服务器之间建立第二个连接。

使用上述方法，UE将从DPI-C/MC中接收一个HTTP重定向消息。UE将尝试联系新的URI/IP地址，该地址指向连接到RNC和IWF且正提供服务的MX(MX-A)。UE会向RNC/IWF发射一个HTTP GET(消息240)。

RNC/IWF接收UE HTTP GET，然后将其转发给媒体服务器MX-A。在多个实施例中，可使用以下实施例其中之一来执行此操作。

在一个或多个实施例中，如果IWF嵌入在RNC中，那么IWF功能将尝试打开GTP-U消息的用户数据以查找UE通信的目的地IP地址。如果目的地IP地址映射到预存储在RNC/IWF上的IP地址中，可假设消息将会被传送到已连接到RNC/IWF且正提供服务的MX-A。此预存储的IP表须分配到所有RNC/IWF中，因为MX-A已部署在RAN网络中，且RNC/IWF必须将GTP-U消息重新封装为HTTP/TCP/IP消息才可以转发给MX-A。

或者，在另一个实施例中，IWF可以是位于IuPS接口路径上RNC以外的一个单独的框。IWF会透传RNC与SGSN之间的所有RANAP或GTP-C消息。相反，IWF会拦截GTP-U消息并打开用户数据以筛选目的地IP地址如果与预存储的IP表中的IP地址相匹配，那么IWF功能会重新封装消息并将其转发到与其相连的MX-A上。

MX-A接收HTTP GET，这便是UE的HTTP请求(根据MC进行重定向)(消息242)。由于MX-A已经收到UE的HTTP请求(根据MC进行重定向)，MX-A会在多个实施例中执行以下HTTP请求处理。

MX-A会生成一个代表服务内容的索引。MX-A会为URL解析HTTP请求和其它相关信息，以获得内容的索引关键字。视频门户网站的URL结构没有既定的标准，其变更相对频繁。在多个实施例中，可以采用任何常见的标识方法，只要这种方法能够针对每个给定的内容文件生成独一无二的ID即可。例如，URL都可以存在差别，但是内容标识部分需保持一致。因此，在多个实施例中，可以提取内容标识部分，并将其用作缓存内容文件的索引关键字(可能需要使用hashing算法来处理)。可能需要对合适的HTTP分发做进一步的调整，因为MX-A需要查看大量的小型视频片段文件。

在MX-A上会生成一个独特的文件名。MX-A会从HTTP GET请求的URL中获得一个独特的内容/文件ID。这一独特的URL部分将用于创建独特的哈希关键字，这个关键字可用于在MX-A缓存系统中定位内容/文件。这可能不是100％可靠，并可能随时变动，因为媒体的内容为OTT。因此，内容/文件都相同的两个请求可以映射到不同的文件ID，这样就可以创建相同内容/文件的多个副本。在某些情况下，内容/文件相同的两个请求可以映射到相同内容中。

如果MX-A在MX-A缓存中找到数据，便可以在缓存中检索该数据并将其传输至UE(消息244和246)。如果有匹配的缓存，那么MX-A将尝试按照UE请求为UE文件提供服务。在多个实施例中，可应用CDN媒体适配(转码、码流转换、文件格式适配等)、PCRF QoS导向处理(根据用户或等级分组的QoS保证和带宽的限制/极限)。

在下文有关策略处理的讨论中将进行深入的探讨。在根据需要而应用媒体适配后，MX-A会将第一个HTTP响应连同媒体数据一起发送到UE。这可以凭借RNC/IWF节点的GTP-U的路由功能，通过UE与GSN之间的现有GTP-U信道，使用RNC/IWF上正确的GTP-U序列号来实现。如果IWF功能是IuPS接口上独立于RNC的节点，且结合的RNC/IWF功能不要求复制此GTP处理功能就能够将MX-A发送给UE的消息路由至UE现有的GTP信道时，IWF功能便需要自行保存序列号。

在多个实施例中，在与UE的会话终止之后，会计算日志，并将日志发送到CDN以执行各种操作，如记账、计费和分析等。从MX-A到UE的媒体分发将会继续，直到会话结束；在任何情况下，MX-A都会生成分发日志。这些分发日志会发送到CDN网络的媒体数据(MD)云，按下述计费、报告和分析方法进行处理。

但是，如果MX-A 缓存中没有请求数据(例如发生缓存缺失)，MX-A会遵循其已存储的策略规则(现有CDN/MX功能)，尝试在缓存分层结构的下一个缓存服务器或原始服务器(媒体门户网站服务器，重定向消息中列出了其URL)中查找内容。GGSN/DPI会接收来自MX-A的消息250。DPI和DPI-C会识别出，来自MX-A的本HTTP请求(消息250)路由不是UE请求，然后将此请求转发给媒体门户网站服务器(消息252)。这样可以避免再次为MC造成无限循环的可能性。媒体门户网站服务器会将在GGSN/DPI上作为HTTP响应(消息254)而接收到的请求数据发送出去。GGSN/DPI会通过GTP信道将数据转发给MX-A(消息256和258)。MX-A会将内容缓存在其缓存系统中并为UE提供数据(消息260)。

但是，在某些实施例中，MX-A还会联系MC以在CDN网络中查找内容的位置。对于这种从上层缓存服务器进行提取的操作，MX-A可能会使用原始用户HTTP请求URL(嵌入在MC发出的重定向消息中)，需使用通过IP传输网络而与上层缓存服务器或原始服务器建立起来的新TCP连接，如图7所示。

本发明的实施例具有几个独特的优势。使用本发明的实施例，有利于实现对接入网和用于OTT流量缓存的CDN网络有效解耦。本发明的实施例能够在层2网络中部署基于层3的媒体服务器(媒体缓存和适配)，这有利于更接近终端用户，又不会像层2DPI和决策制定那么复杂。本发明的实施例支持在单一CDN上实现更集中化的内容层级DPI(DPI-C)和决策，它能够同时为MBB和FBB提供服务，从而避免在接入网络中加入DPI-C(内容层级)。本发明的实施例可能会利用分层缓存网络以增加缓存匹配率和降低缓存缺失检索时间。本发明的实施例还会在已分发MS服务器之间提供缓存分层结构(MS)备份，以备有任何MS服务器发生故障。本发明的实施例采用拥有相同网络配置的、常见、统一的CDN，通过MBB和FBB网络以支持OTT、B2B和B2C服务，大幅简化网络部署、管理和操作。

图12和13说明了根据本发明实施例的重定位和漫游方案。

尤其是，会话过程中，UE可能会在多个网络之间漫游。本发明的实施例描述了在漫游过程中/之后进行缓存的方法。取决于UE的行为，可采用不同的方案。图13列出这些方案，图12则对其做出了说明。

图12说明当UE在多个网络中/之间漫游时，可实行的资源重新分配。图13说明了当UE在多个网络中/之间漫游时，根据本发明实施例可对资源进行的重新分配，并强调了可能的影响。在第一个方案(方案I)中，UE的重定位可能需要重定位服务基站，例如，在相邻的基站(NB1 1211和NB2 1212)之间。第二个方案(方案II)涉及到一次重定位，它要求在RNC中重定位，例如从RNC1 1221到RNC2 1222。第三种方案(方案III)涉及到在不更改GGSN的情况下，在SGSN中的重定位，从SGSN1 1351到SGSN2 1352。在第四个方案(方案IV)中，要重定位服务GGSN，例如从GGSN1 1361到GGSN2 1362。最后，部分UE重定位可能会涉及到从MBB向FBB网络的更改，反之亦然(图中未有显示)。

参阅图12-13可看到，在第一个方案(方案I)中，在相同的RAN 120中，UE从第一个基站(NB1 1211)移动到另一个基站(NB2 1212)。但是，NB1 1211和NB21212受同一个RNC1 1221控制。因此，这个重新定位对IWF1 1231和MX-A1 1241来说是透明的，因为MX-A1 1241和IWF1 1231通过常见的RNC1 1221(图12中未显示，请参见14A)实现共享。因此，无需进行修改。

参阅图12-13可看到，在第二个方案中，UE从第一个SGSN(SGSN1 1351)移动到第二个SGSN(SGSN2 1352)。此方案具有多个处理选项。

图14说明了根据本发明实施例可在MBB网络中重新定位和漫游的一般网络体系结构，其中，图14a说明了图12中方案II下的漫游实施例，图14b说明了图13中方案III下的漫游实施例。

在第一个实施例中，会话可能已中断，MC 182将请求重定向到RNC2 1222本机上的新MX-A(MX-A2 1242)。因此，在此实施例中，重定位时需要遵照标准的3GPP流程，而且MX-A1 1241与UE 110之间的会话也可能会中断。UE的自动重试方式(存在于大多数媒体播放器中)会重试通过新的RNC2 1222发送HTTP GET请求，而RNC2 1222会将请求转发到MC 182。MC 182会将该请求重定向到新的MX-A21242(RNC2 1222本机上)。如上所述，新的MX-A2 1242会继续从该位置进行内容分发。但是，媒体会从头重新开始，而不是从UE中断的地方开始。

在第二个实施例中，继续使用与RNC1 1221关联的旧MX-A1 1241。然后执行经修改的标准3GPP流程，该流程在SGSN 135上限制了重新定位流程。因此，旧MX-A1 1241会继续通过旧的顺序(即RNC1 1221/IWF1 1231→IuR→新的RNC21222→新的NB2 1212→UE 110)分发，直到会话自然结束为止。但是，来自UE的任何新请求都会重定向到新的MX-A2 1242，并通过新的RNC2/IWF2提供服务。如上文提到，SGSN 135修改后用于实施该选项，即识别出MX-A1 1241与UE 110之间仍然持续进行分发会话，因此，SGSN 135没有发出重定位请求。RNC1 1221和RNC2 1222需要重新配置，让它们能够将UE请求转发回到旧RAN1 1201网络中的旧MX-A1 1241。

与第一个实施例相似，在第三个实施例中会话同样会中断，但由于采用了智能缓存管理，UE 110会收到一段不间断的流畅视频。与第一个实施例相似，在会话终端后，需执行标准的3GPP流程。特殊媒体播放器会隐瞒错误，让用户会看到流畅的播放效果，而在后台进行重定向过程。在一个实施例中，媒体播放器包含了智能缓存管理，可提供充足的缓冲区。在多个实施例中，媒体播放器还拥有使用修改后的ByteRange参数重试发送无响应HTTP请求的能力，让UE的媒体播放器可以从停止的位置重新尝试开始。由于UE目前位于RNC2 1222下的新的RAN2 1202中，重试消息会被DPI 137/DPI-C 181/MC 182截获，且MC 182会将要求重定向到新的MX-A2 1242。其余的分发内容在收到UE的Byte Range请求后会继续开始发送。如此一来，便可让UE避免从会话开头重新开始媒体。

在第四个实施例中，MC 182被通知即将进行重定位，然后MC 182和/或MX-A1 1241会使用智能会话在串流中段进行重新定向。因此，MC 182和/或MX-A11241会收到即将重新定位的通知(通过SGSN 135或RNC1 1221)。MC 182和/或MX-A1 1241会发出中段重新定向请求，以重新定位UE 110。通信过程可以通过现有的顺序(即IWF1 1231/RNC1 1221→NB1 1211→UE 110或IWF1 1231/RNC11221→IuR→RNC2 1222→NB2 1212→UE 110)进行传输。UE 110媒体播放器将接受配置，以支持该中段重新定向请求。媒体播放器将接受配置，以便向新的MX-A21242提出请求(Byte Range从当前播放时间编码偏移开始)，以此作为对发自MC182和/或MX-A1 1241的重定向指令的响应。同时，UE会接收来自媒体播放器缓冲区的播放内容，且不会发生中断。来自新的MX-A2 1242的分发会在播放器缓冲区耗尽前开始，从而为用户带来流畅的播放体验。

参阅图12-13可看到，在第三个方案中，UE从第一个SGSN(SGSN1 1351)移动到第二个SGSN(SGSN2 1352)中。此方案的处理方式与之前方案的处理方式相似，但在标准3GPP消息流方面有一些差别。因此，在多个实施例中，可以通过以下方式实施第三个方案：(a)中断会话并重新定向到新的MX-A1 1241；(b)使用当前的(旧的)MX-A1 1241，直到会话终止；(c)使用智能会话管理流程，同时中断会话并重新定向到新的MX-A2 1242；或(d)使用智能会话管理流程和串流中段重新定向流程。

图15说明了根据本发明的实施例，在SGSN间进行UE重新定位的一套经修改的程序；

虽然描述内容与方案III相关，下文描述的流程也可实施在方案II的第二个实施例中。

MX-A只与分组数据相关。因此，MBB网络缓冲重定位流程中的所有其他信号消息都与3GPP的重定位流程相同。分组数据转发中的不同之处，在上述的消息交换流程图中用虚线表示。在SRNS重新定位流程中，源RNC1 1221和目标RNC2 1222通过LuR(各RNC之间接口)转发旧MX-A1 1241与UE 110之间的分组数据。如图15中的第六步所示，来自旧MX-A1 1241的分组数据会被传输到源RNC11221。在第七步中，来自源RNC1 1221的分组数据会通过IuR被传输到目标RNC21222。在第八步中，来自目标RNC2 1222的分组数据被传输到UE 110。

上述重定位方案(图15中的第六步、第七步和第八步)在不同实施例中可以通过不同的方式实施。

在第一个实施例中，会对源RNC1 1221和目标RNC2 1222进行修改。尤其是，源RNC1 1221会被配置为在重新定位状态时，将分组数据(其目的地是MX-A1 1241地址)转发到MX-A2 1242。新RNC2会被配置为在重新定位状态时，将分组数据(其目的地是MX-A1地址)转发到RNC1 1221。

在第二个实施例中，目标RNC2 1222可以使用服务MX-A1 1241(旧的)的IP地址，路由穿越连接所有RNC和PS核心的VPN/IP运输网络。在这种情况下，为了使路由生效，每个MX-A都会有一个唯一的IP地址。

图16-19将描述用于实现合法监听的本发明实施例。

图16说明了一种供用于根据3GPP 33.107进行分组交换合法监听(LI)的在先技术参考配置，据此并入本发明，以供参考。

在图16中，参考配置仅可从逻辑上表示合法监听涉及的实体，而不能对独立的物理实体实施监管。这可实现高度的集成。

执法监听设备(LEMF)连接到管理功能实体ADMF和两个具有调解功能的分发功能实体DF2和DF3。网络中有一个管理功能实体(ADMF)。ADMF与拦截网络中需要监听的所有LEA相连。ADMF会将各个LEA的监听活动区分开来并连接到拦截网络。

由同一个目标上不同执法机构(LEA)执行的多种激活和分发功能，对于3G拦截控制元件(ICE)它们都是隐藏起来的。ICE可以是3G MSC服务器、3G GMSC服务器、P-CSCF、S-CSCF、SGSN、GGSN、HLR、AAA服务器、PDG、MME、S-GW、PDN-GW、HSS。

管理功能和分发功能分别通过标准化转换接口HI1、HI2和HI3连接到LEMF，并会通过接口X1、X2和X3连接到电信系统(GSN，可以是SGSN或GGSN)。ADMF通过HI1和X1接口连接，DF2通过HI2和X2接口连接，而DF3则通过HI3和X3接口连接。

通过HI1接口从LEMF发送到ADMF的消息，以及通过X1接口从ADMF发送到GSN的消息，都包含了需要监控的目标的标识。DF2通过X2接口从网络接收监听相关信息(IRI)，并通过HI2接口将IRI分发到相关执法机构。分发功能DF3收到通信内容CC(例如通过X3接口收到对话和数据)，并通过HI3接口将CC分发到LEA。

图17-19依据本发明的实施例说明了适用于MBB网络和CDN的合法监听实施例。

图17说明了一种适用于实施合法监听方法的实施例。该实施例最容易实施，所以占据优势。在本实施例中，如果某个UE成为监听目标，则不会把该UE分配到缓存媒体服务器(如MX-A 124)。因此，包括来自UE和发送给UE的OTT流量在内的所有通信都可以在GGSN 136(和/或SGSN 135)上进行拦截，并根据上述描述与LEMF进行通信。

要实施本实施例，可以将附加功能添加到DPI 137中，以确定UE 110是否受到监听。DPI 137会审查UE请求并确定UE请求是否属于含有LI标志设置(如UE为LI目标)的PDP上下文。如果UE为目标，则DPI 137不会将UE请求转发给CDN 180，从而对缓存媒体服务器进行内容深层分组检测和分配。相反，该UE请求转发给BG 160或路径中路由器，以便使用GGSN 136对本请求加以处理，而不会缓存。

为确定UE是否为目标，DPI 137检查GGSN 136是否包含将源IP地址用作索引的PDP上下文。如上所述，GGSN 136可以与LEMF相接合，并可具有关于被锁定为目标的UE的最新信息。在某些实施例中，只要UE请求与分配的签名相匹配，则DPI 137就会检查GGSN 136，以获取LI信息。这是因为DPI 137仅转发那些与分配的签名相匹配的UE请求(请参见图11)。

例如，如图6所示，DPI 137和GGSN 136可以是单个设备或位于不同设备中。如下所述，LI的监听检测功能所在地点可以有多个分支结构。

如果GGSN 136和DPI 137集成在同一设备中，信息交换会更为便捷，原因是PDP上下文数据可轻易获取；此外，UE的IP地址与国际移动用户识别码(IMSI)之间的映射也很容易建立，原因是该数据也可从GGSN 136获取。该选项在图17中被显示为选项A。

或者，若DPI 137是与GGSN 136无关的独立功能，则也可能至少出现两个实施例。

在第一个实施例中，专有API经构造可从GGSN 136获取将UE IP用作索引的PDP数据。这可具有与Gmc接口相似的构造，其可为拉或推模型。如果DPI 137与DPI-C 181实现了集成，则可以使用现有的Gmc接口。

在第二个实施例中，DPI 137可能只会延迟对DPI-C 181和/或MC 182的检测。DPI-C 181和/或MC 182会从GGSN 136提取强制更新的LI信息，例如通过Gmc接口提取。在图17中，这种方案附有参考标签选项B。

不过，由于监听点就位于GGSN 136所在位置，图17中描述的实施例仍有一些局限，因此在通过MX-A 124建立UE会话后，对LI标志进行任何更新都不会影响到在会话期间监听通信内容的能力。不过，在UE成为监听目标后，可以对任何新的UE会话要求进行监控。也就是说，无法对UE上正在进行的会话进行监控，而只能对从该时间点开始的新会话进行监控。不过，在大多数LI规定中，这种限制还是可以接受的，例如在北美地区就可以接受。.

图18和图19描述了本发明的实施例，这些实施例用于克服上述限制及其他限制的合法监听。

图18包括图18a和图18b，说明了另一个适用于合法监听方法的实施例，其中，层2网络中的媒体服务器决定并分发与目标UE的通信，图18a说明了实施LI的环境图，及图18b说明了LI消息流；

参阅图18a可看到，要实施该实施例，需要提供另外两个接口X1’和X3’。

在本实施例中，配置GGSN 136以将服务MX-A 124的任何更新通知给LEA的LI请求。MX-A IP地址会根据Gmc接口的要求在PDP上下文中进行定期维护。因此，GGSN 136会将服务MX-A 124的任何新LI激活通知给任何UE，这种激活将由UE IP进行确定。GGSN 136还会通知LI目标UE的任何去激活状况。因此，MX-A会存储一个列有所有LI目标UE的列表。在各实施例中，我们会配置MX-A124，使其具有执行询问的能力，这方面的内容我们将在下文进行描述。尤其是MX-A124经配置可对UE标记为目标的任何来往分组数据进行镜像分发。

在多个实施例中，X1’和X3’接口可以通过不同方式实施。在多个实施例中，X1’接口可以用来传输来自GGSN的控制消息，例如在ADMF做出控制决策后。X3’接口可以用来与GGSN传输媒体数据，例如监听期间的数据。

在一个实施例中，例如，RNC 122和GGSN 136之间的GTP-U/GTP-C消息隧道可通过使用IWF 123实现。

在另一个实施例中，可以使用连接MX-A 124和CDN 180的IP传输。不过，要使用IP传输，处于安全方面的原因，必须使用VPN或IPSec协议。另外，GGSN经配置可正确识别MX-A 124的IP连接上的分组数据流是有效的UE流量并转发至DF3。

图18a所述的LI架构的LI消息流可见图18b中的说明。消息1801、1803、1805、1806和1808是指符合3GPP标准(TS 3GPP 33.107)的消息。消息1802、1804和1807根据本发明的实施例添加在此处。

首先会描述目标激活的过程。ADMF将“目标激活”1801(目标ID和报告类型等等)发送至GGSN。GGSN为PDP上下文中的监听目标设置标志。GGSN将响应结果发送到ADMF。

GGSN检查监听目标是否具有激活的PDP上下文。如果目标有一个激活的PDP上下文，则GGSN会通知MX-A(目标ID、GGSN IP等)对该目标(消息1802)进行监控。如果该目标没有激活的PDP上下文，则GGSN会等待，直到下一次该目标建立起激活的PDP上下文为止。

接下来会描述目标去激活的过程。ADMF将“目标去激活”(目标ID等等)发送至GGSN(消息1803)。GGSN会清除监听目标的标志。GGSN对ADMF做出响应，确认进行去激活(消息1803)。GGSN通知MX-A(目标ID等)清除该目标(消息1804)的监控标志。MX-A为正在去激活的UE清除标志。

接下来会对目标查询过程进行描述。ADMF将“目标查询”(目标ID等等)发送至GGSN(消息1805)。GGSN将响应结果发送到ADMF。

接下来会对监控的通信内容报告过程进行描述。UE从MX-A接收到所要求的分组数据(消息1806)。MX-A还会将分组数据(包括目标ID、发到UE的分组内容、GSN IP等)报告给GGSN，如果将该UE标志为受到监听的话(消息1807)。在多个实施例中，MX-A会向GGSN输出分发流镜像，其中的数据与发送到UE的数据相匹配。GGSN从MX-A将受监控的分组数据(如包含的目标ID、内容、GGSN的IP地址等)报告给DF3。

在另一个实施例中，MX-A会直接向DF3发送询问(X3)，而不是使用GGSN传递接收询问的分组数据流。要实现这一过程，必须将MX-A配置为使用以下X3消息头信息发送询问。X3消息标头包含目标身份、关联编号和可选时间戳。另可包含方向(包括T-PDU是否为移动台发起的(MO)或移动台终结的(MT))和目标位置(若有)。

但是此类参数通常都位于GGSN，因而自MX-A至DF3之间的直接连接可能实用性不够。

图19包括图19a和19b，说明了合法监听方法的第三种实施例，其中，层2网络中的媒体服务器决定并分发(但通过媒体控制器)与目标UE的通信，图19a说明了实施LI的上下文图，及图19b说明了LI消息流；

与之前实施例不同，本实施例中，媒体控制器MC具有MX-A与GGSN之间的接口。参阅图19a可看到，要实施该实施例，需要提供另外三个接口X1”、X3’和X3”。

参阅图19a可看到，MC 182是GGSN 136而非MX-A 124的接口。GGSN 136和MC 182之间的Gmc接口予以利用。因而，并非由GGSN 136直接从MC 182通知MX-A 124。本实施例还简化了接入网与CDN网络之间的交互。这是因为Gmc接口已为MC 182提供更新的LI通知(通过PDP上下文更新进行LI激活、去激活等等)。因此，我们不需要用于传送控制信息(关于LI激活和取消激活等)的X1’接口。X3’接口是MC 182与GGSN 136之间的询问分组数据流，并针对目标LI UE提供。MC 182与MX-A 124之间的X1”接口可用于传递有关LI激活和取消激活的控制信息。

图19a所述的LI架构的LI消息流可见图19b中的说明。

如上所述，ADMF可与将UE激活为目标UE的GGSN进行通信(第1901步)。目标激活可通过Gmc接口与MC通信(第1902步)，还可通过X1”接口与MX-A通信(第1903步)。同样地，取消目标激活与GGSN通信(第1904步)，再与MC通信(第1905步)，然后转发到MX-A(第1906步)。然后，ADMF可以请求目标询问(第1907步)。MX-A可以使用标记为目标的UE来初始化分组数据传输(第1908步)。MX-A生成与UE之间所进行的分组数据通信相匹配的流镜像。MX-A会通过X3”接口将镜像分组数据传输到MC(第1909步)。MC将镜像分组数据转发给GGSN(第1910步)。GGSN将从MC中收到的已拦截分组数据转发给DF3(第1911步)。或者，MX-A与DF3之间具有直接接口，防止通过MC和GGSN(第1912步)。

如果正提供服务的MX-A更改为另一MX-A(例如，安装在同一SGSN下)，本实施例甚至可大大有利于漫游过程中的合法监听。这是因为MC收悉本次更改，因而对提供服务的新MX-A进行重定向，以继续合法监听。但是如果UE再定位在新GGSN下或MX-A出现故障，本实施例则可能无效。

在本实施例中，与之前实施例不同的是，MC和GGSN之间的接口X3’是媒体路径，而非控制路径，且可能存在一些限制。因而在一些实施例中，MX-A中受监听的分组数据可如之前实施例所述的方式直接发送至GGSN。

在另一个替换实施例中，提供服务的MX-A对MX-B执行中流重定向，该操作在GGSN层级进行部署，从而使所有流量都受到监控，并从GGSN发送到DF3。在多个实施例中，UE不能检测对当前会话的任何明显更改，但是提供服务的媒体服务器会被移动到位于网络中较高层级的媒体服务器上。这可能依次取决于MX-A执行中流重定向的方式、媒体类型和分发协议(假设视频内容HTTP分发、MX-B上相同内容的可用性和UE客户端对中流重定向的支持)以及在视频重定向点的MX-B上开始执行的能力。

有必要注意的是，这些询问过程属于资源密集型和安全敏感型操作。因此，在一些实施例中，将图17-19中描述的实施例结合起来也许会比较有利。例如，图17中的实施例可以用于正常处理，而图18和/或图19中的实施例则可以用于极端情况下。例如，LEA可能会要求对带有一些选定目标UE的所有会话进行监听。在此类极少数情况下，可以部署图18和/或图19中描述的实施例。这样可确保优化资源消耗，而不会影响到合法监听通信内容的能力。

图20根据本发明的实施例说明了计费、报告和分析方法的处理事宜。

在多个实施例中，计费和收费可以包括后付费和预付费两种计费/收费支持。下图对计费和其它一些后台管理功能的环境进行了说明。

本发明的实施例包括离线收费和实时计费，下文将做进一步描述。

首先会描述与离线计费相关的本发明的一个实施例。经过一定的预定时间(如10分钟，可配置)后，CDN 180中的媒体数据(MD)会收集使用信息并上报到计费中心(BC)191。

根据本发明的实施例，可以使用滤波算法。对于费率套餐(即无限制的数据套餐)用户，可能不需要进行控制。相反，对于其他用户，其费用取决于所使用的数据量，实际监控可以取决于用户规划的类型。

即使某些用户的流量超过了合同上规定的限额，仍可能会允许这些用户使用流量。不过，被称为溢出流量的此类流量的计费方式有所不同。本发明实施例促成对具有分层流量订阅包的用户适用准实时计费。根据一个或多个实施例，MD会从所有MX-A节点收集用户信息，并每隔一段时间(预定义的分钟数)将该信息报告给BC191。因此，若用户设备会话的流量超过预分配限额或其它限额，会通过准实时计费的方式予以终止。准实时计费要求面向BC 191对用户活动的持续通信。对于此类计费方式，用户流量使用量超额被视为可容许的。

或者，对于没有任何合同(预付)的用户或当运营商可能想避免此类用户的流量超额，可要求进行实时收费。

因此将会描述与实时计费相关发明的实施例。

GGSN 136通过Gmc接口通知MC 182新UE的PDP包括在线收费网关(OCG)标志，该标识指明此特定的UE需要实时收费。将此UE请求重定向到MX-A 124前，MC 182会检查本地PDP信息是否带有OCG标志。根据本发明的实施例，如果OCG标志显示有必要进行实时计费，则MC 182不会将该请求重定向到MX-A 124，而会将其转发到BG 160或路径中路由器，这样便可以使用GGSN 136对该请求进行实时计费。因此，在实时计费模式下就不会使用缓存。

接下来会对与报告和分析方法相关的实施例进行描述。

出于非计费目的生成报告(例如，NOC/运营量、网络优化和DPI签名/算法调谐)可通过MD进行。在多个实施例中，MD可为基于云的联机分析处理(OLAP)，该处理流程适用于处理CDN网络的记录和运营数据。

根据本发明的实施例，由于MBB网络和CDN 180之间的交互，故可收集其它数据(MBB数据)。此类其它数据可包括用户的PDP上下文数据，例如，存储在MC182的数据、其它PCRF数据(其中一部分已可从Gmc接口获得)、从PCRF 133获取其它QoS策略规定和参数的直接接口，以及AAA 231和SUR 232二者功能中的数据。在MD上可新增并支持与AAA 231、SUR 232和PCRF 133之间的接口，以访问此类其它数据。本发明实施例还包括AAA 231、SUR 232、PCRF 133和MD之间的接口。使用此类其它数据及通过进一步处理，网络运营能更好地理解OTT流量(或B2B、B2C流量等等)。

与QoS方法相关的发明的实施例将通过结合使用以下方法和图20进行说明。

QoS策略是通讯网络中的一个重要因素。与固定宽带网络相比，在移动网络下表现得更为明显。这是因为相比FBB网络基础设施，移动基础设施受限更多，且成本更高，例如空中接口和远程回程。在要求对付费更多的用户进行区分对待的MBB网络中，从VIP用户获得的收入要比从低端用户获得的收入高出100倍或更多。

参阅图20可看到，在第一种方法中，MC 182接收QoS/PCC参数并将其用于向用户提供区别待遇。在MC 182可以传递很多QoS/PCC参数，并通过Gmc接口定期更新。例如，基于用户配置文件的计费方式、基于服务类型的计费方式、基于位置的计费方式、基于拥塞的计费方式、基于时间范围的计费方式、基于用户累积使用量的计费方式、基于终端类型的计费方式等QoS/PCC参数MC 182可在MC 182上获取。

MC 182可以使用上述信息，并根据这些QoS/PCC参数以及MBB和CDN网络的状况来分配或选择合适的媒体服务器(MX-A、MX-B或MX-C)。

在一个实施例中，通过结合路由请求策略/探试和PCRF 133或GGSN 136的UE配置文件和/或QoS参数，可提高UE的体验质量(QoE)。例如，对于VIP用户，MC 182上的PDP上下文数据子集可指明UE作出的UE请求具有VIP身份，并应适用特殊请求路由处理。例如，此类VIP总可优先路由至正提供服务的MX-A，例如，通过更多(暗示/明示)的向UE提供最高比特率(适用于有多种比特的情况下)的指令，其中的比特率与PS/RAN链路中受保证的吞吐量相匹配。相似的是，如果UE不是VIP用户，则此类请求可转发至其它媒体服务器，例如，MX-B 184或MX-C(位于对等点/BG)或在服务提供商(SP)站点，检索内容，以及在PS网络中吞吐量较低的情况下，保留资源以提供给VIP用户。

在第二个实施例中，MC 182直接从PCRF检索信息并将此信息用于向MBB和FBB网络提供服务。在本实施例中，MC 182通过使用IP承载的线径上方PCRF133的直接接口(AAA/半径状接口)，从PCRF 133获取策略规定。这有利于MC获取其他不可从专用GGSN Gmc接口获取的策略规定。例如，PCRF 133可控制MBB和FBB QoS策略规定，因而MC 182可获取适用于特定用户的常用策略规定。所以在本实施例中，CDN 180在MBB和FBB之间直接与一组常见的PCRF节点运作。

在第三个实施例中，MC 182将QoS数据子集转发至正在提供服务的媒体服务器(例如，MX-A 124)，之后将该信息用于区别地向UE提供服务。

也可以将QoS策略参数和规定从MC 182转发到(供分析之用的)其他功能组件(如MX-A 124、MX-B 184、MX-C和MD)，并/或转发到用于B2B和B2C业务的媒体存储云。这些组件可以根据转发的QoS参数和规则、功能/节点的当前条件以及其他相关环境参数做出不同的反应，从而为每个UE类型提供适当QoS。

将QoS规定和参数转发到媒体服务器的目的之一在于，这些媒体服务器有能力适应日益变化的随时分发要求。例如，比特率适配(已缓存的多速率文件/段)、MX上的按需码流转换或对媒体文件格式或特点的更改(例如，解像度、比特率、移动屏幕尺寸、媒体档案等等)等方法可动态予以执行，以向UE提供PCRF 133等策略实体要求的最合适的QoS。

本发明实施例还包括对媒体播放器和/或媒体服务器MX-A或MX-B等等的配置，以便用户享有更高效的服务，同时享有以下高级功能：快速启动、流畅播放适用的智能缓冲控制、HTTP率上限、对另一台媒体服务器的中流重定向、媒体服务器故障恢复和/或旨在改善操作并积累业务智能，从媒体服务器向CDN 180进行的QoS数据收集与分发。

图21说明了根据本发明实施例处理媒体服务器的故障。

如多个实施例所述，每一个MX-A都向大量的用户提供实时服务。因而，MX-A的故障可对许多用户造成重大影响，除非缓解程序准备就绪。

首先会描述故障恢复的第一个实施例。如图21所示，IWF 123被配置为立即检测MX-A124是否出现故障或停止为UE 110提供服务(请参阅图21中的标为“2201”的虚线部分)。

IWF 123或保持与MX-A 124一致的心跳，或每一次IWF 123将消息自UE110转发至MX-A 124时设置一个定时器。如果MX-A 124未在心跳定时器之后作出响应或消息响应定时器失效，则IWF 123经配置可将此UE请求(或UE重试消息)转发给位于穿过DPI 137和DPI-C 181的PS路径(图21中的线2211)上提供服务的MC 182。DPI 137和DPI-C 181经配置都可将此消息转发给MC 182，后者也可与出现故障的MX-A 124保持不一致的心跳。MC 182选择MX-B 184等另一台不同的媒体服务器，后者可能与GGSN 136/DPI 137/DPI-C 181相连，并将UE请求重定向至新的媒体服务器MX-B 184。UE 110目前继续获取从MX-B 184(图21中的线2221)分发的媒体。

上述描述方法需要在IWF 123和/或RNC 122上加强，从而检测MX-A 124故障并将请求正确路由到MC 182。

下面我们将描述故障恢复方法的第二个实施例。本实施例说明了上述实施例在RNC 122和/或IWF 123未修改情况下的简化。在本实施例中，MC 182检测MX-A124故障，例如，由于MX-A 124心跳中断。MC 182根据上述描述选择一个新的媒体服务器，例如，可以选择MX-B 184。MC 182构建一条直接定向至每一台当前受影响的UE的HTTP消息，同时将源地址掩饰为MX-A 124的IP地址。这可能是因为MC 182可轻松获取UE中具有IP地址的活动的PDP的列表。MC 182将此类消息传输至各个UE。当IWF 123/RNC 122位置上接收到MC 182的每一条此类消息，IWF 123/RNC 122仅将它们转发至指定的UE，因为消息是通过正确GTP-U隧道和正确的隧道端点标识符(TEID)而进行传输的。UE接收此类消息，会为了实现分发而接触新的媒体服务器，例如，MX-B 184。

上述的第一个及第二个实施例可能存在一些局限。例如，用户的媒体会话可能突然终止，而且在新媒体服务器MX-B 184开始串流的情况下，新会话可能从媒体剪辑处开始。在使用HTTP自适应串流方式的实施例中，媒体播放器可自上一次会话故障点请求新反馈，因而使用户无须从开头观看媒体剪辑。但是，在本发明中使用常规HTTP渐进式下载的第一个及第二个实施例中难以避免这一问题。

建议接下来的第三个实施例至少须克服第一个及第二个故障恢复实施例的上述局限。下方的第三个实施例是对第一个及第二个实施例的完善。

根据本实施例，可以增强媒体服务器来处理会话从第一个媒体服务器(MX-A 124)向另一个媒体服务器(MX-B 184)的转移。如果UE 110上的媒体服务器检测到其在回放会话中间阶段正重定向到另一个媒体服务器(意思是服务中断)，那么媒体播放器会包括关于该会话的其它信息。例如，媒体播放器可通过始于当前时间代码(TC)或字节范围的BYTE RANGE请求修改面向新媒体播放器(如MX-B 184)的HTTP Get请求。对于HTTP自适应串流方式，仅获取当前段(几秒的内容)就已足够，而剩下部分将继续取自MX-B 184。

本发明的实施例还包括用于在备份媒体服务器(MX-B 184)出现故障的情况下，最大程度地控制用户体验恶化的方法。例如，根据本发明的一个实施例，如果备份媒体服务器MX-B 184也出现故障，则上述的第一个、第二个和/或第三个实施例可以实现。例如，IWF 123或MC 182可检测到MX-B 184的故障并将UE请求重分配至新的媒体服务器，例如在运营商的PDN的对等点上与BG 160或核心路由器相连的MX-C。或者，MC 182可重定向至CDN 180中的其它MX-B。

上述网络功能和组件有一部分需要重新配置和分配，具体可见下方说明。下方讨论可能不包括本发明实施例实施可能所需的所有配置更改。

在一个或多个实施例中，互通功能和无线网络控制器可能须要予以配置，以识别IWF可能相连(例如，可能基于)的本地MX-A，例如，IP范围。IWF/RNC可能须要予以配置，以识别本地媒体服务器的故障，例如，按照上述说明使用定时器等等。IWF/RNC可能须要予以配置，以识别媒体控制器的IP地址，从而能在本地媒体服务器出现故障的情况下转发UE请求。IWF/RNC可能须要配置有服务对象UE适用的IP地址映射关系和隧道端点标识符(TEID)。IWF/RNC可能须要予以配置，以将新的RNC数据包从IuR转发至IWF/MX-A，例如，促成持续的串流漫游/重定位或媒体故障。

在一个或多个实施例中，GGSN可能须要予以配置，以识别媒体控制器的IP地址。GGSN可能须要予以配置，以识别GGSN范围内的MX-A IP地址。GGSN可能须要予以配置，从而在DPI查询GGSN以获得决策制定所需的上下文信息的情况下识别DPI。GGSN可能须予以配置，以将PDP上下文更新(创建、修改及删除)发送至提供服务的MC。GGSN可能须要予以配置，以维护当前面向任何给定的PDP上下文(UE)提供服务的MX-A。

在一个或多个实施例中，SGSN可能须要予以配置，以防止在重定位过程中或在其之后出现终止，从而使得先前的MX-A可继续向UE分发媒体流。在一些实施例中，SGSN无法更改，除非我们通过GTP扩展名将其用于RNC IP或ID，从而将该信息传递至GGSN并将其作为一个定制参数用于PDP上下文字段。

在一个或多个实施例中，层2接入网中的本地媒体服务器(MX-A)可能须要配置有其为实现LI相关功能而必须予以相连的GGSN IP地址。MX-A可能须要配置有CDN默认内容检索算法和CDN网络运营中心向MX-A动态分配的更新。本配置文件可用于UE请求服务过程中缓存缺失的情况下。MX-A可能须予以配置，以将MX-A本地日志发送至CDN的MD服务器(例如，用于计费、收费和分析的服务器)。为了合法监听，MX-A可能须要予以配置，以在方法与所使用的DF3存在直接联系的情况下识别DF3。在一个或多个实施例中，MX-A可能须予以配置，以接收PDP相关的信息，从而支持朝向DF3的X3接口，例如，目标身份、相关编号和可选时间戳，还可能包含方向(指出传输协议数据单元(T-PDU)是移动台发起的还是移动台终结的)，以及目标位置(如果有)。

在一个或多个实施例中，媒体控制器可能须配置有其正提供服务的目标GGSN IP地址，每一个媒体控制器可向多个GGSN提供服务。媒体控制器可能须予以配置，以识别较高层级媒体服务器(MX-B)和DPI-C功能及它们用于转发消息的IP地址。媒体控制器可能须配置有RNC IP/ID和其MX-A IP地址之间静态映射的列表。媒体控制器可能须配置有PCRF的IP地址。

在一个或多个实施例中，媒体数据功能可能须予以配置，以识别计费服务器(BS)IP地址并能与IP承载的RESTful接口的上方的BS进行通信。媒体数据功能可能须予以配置，以识别PCRF IP地址、AAA服务器IP地址和SUR服务器IP地址。

在一个或多个实施例中，BS、PCRF、AAA和SUR可能须予以配置，以识别CDN组件(例如，MD和MC)。在一个或多个实施例中，用于合法监听的DF3可能须予以配置，以在使用了“将MX-A导向至DF3选项”方法的情况下识别MX-A IP地址。

上述发明实施例可适用于MBB网络之外其他类型的网络。

在多个实施例中，MBB网络可以为2G、2.5G、3G、4G或更高的蜂窝无线网络。本发明的实施例可适用于其它的无线网络，如WiMAX网络(或更高的网络)。同样，本发明的实施例还适用于FBB网络，其中包含数字用户线路(XDSL)网络、有线带宽网络、光纤到家/户(FTTX)网络、电力线通信(PLC)网络等。如WiMAX和其它固定宽带网络或有限移动网络等无线网络可能都会具有由于OTT流量引起的类似压力，而这种压力可以通过上述描述的本发明实施例来降低。

图22说明了实施上述发明实施例的XDSL网络。如图22所示，多个UE(如UE-1、UE-2和UE-3)通过接入网络(头端)接收服务，该网络与核心网络2450通过城域网2430实现耦合。接入网络(头端)包含数字用户线接入复用器(DSLAM)2421，后者是一个层2交换机，使用多工技术将多个数字用户线路(DSL)(UE)连接至高速互联网主干线。DSLAM 2421的流量将切换到BRAS 2422(在此位置上，终端用户流量继而路由至互联网2470的ISP网络)上。BRAS 2422通过业务路由器(SR)2436(其可具有DPI 2437)实现耦合。或者，DPI 2437可为城域网2430中的独立单元。DPI 2437与核心网络2450中的核心路由器(CR)2461及CDN 2480中的DPI-C 2481耦合。

根据本发明实施例，具有DPI-C 2481的CDN 2480决定UE请求是否涉及可缓存内容，之后CDN2480中的MC 2482是否分配媒体服务器向UE提供服务。MC 2482可在接入网中分配MX-A 2424等本地媒体服务器。在一个实施例中，MX-A 2424如多个实施例所述通过IWF 2423实现耦合，以至于MX-A 2424成为提供服务的媒体服务器，而且运行多个实施例所述的缓存功能。如上述多个实施例所述，DPI-C 2481可与DPI 2437、MX-B 2484和/或MC 2482集成。

图23说明了实施上述发明实施例的有线宽带网络。如图23所示，多个UE(如UE-1、UE-2和UE-3)通过头端2420接收服务，该头端2420与核心网络2450通过城域网2430实现耦合。头端2420包含正交调幅单元(QAM)2421，后者使用多工技术将UE连接至高速互联网主干线。QAM 2421的流量通过层3节点2422(在此位置上，终端用户流量继而路由至互联网2470的ISP网络)进行切换。层3节点2422通过业务路由器(SR)2436(其可具有DPI 2437)实现耦合。或者，DPI 2437可为城域网2430中的独立单元。DPI 2437与核心网络2450中的核心路由器(CR)2461及CDN 2480中的DPI-C 2481相耦合。

根据本发明的实施例，具有DPI-C 2481的CDN 2480决定UE是否涉及可缓存内容。CDN 2480中的MC 2482分配媒体服务器向UE提供服务。MC 2482可在头端2420中分配MX-A 2424等本地媒体服务器。在有线宽带网络(例如，用于CATV网络之上)中，缆线头端2420可以是MX-A 2424的一个良好位置。在一个实施例中，MX-A 2424如多个实施例所述通过IWF 2423实现耦合，以至于MX-A 2424成为提供服务的媒体服务器，而且运行多个实施例所述的缓存功能。如上述多个实施例所述，DPI-C 2481可与DPI 2437、MX-B 2484和/或MC 2482集成。

如上所述，本发明的实施例包括PLC网络。在PLC网络中，本地媒体服务器(MX-A)可部署在PLC网络的低电压或中等电压头端单元中。

图24说明了符合本发明实施例的代表性媒体设备。

媒体设备2400包括接收器2410，其可包括无线天线接收器和/或(例如，在媒体内容存储在远程位置的情况下)用于接收媒体内容的有线网络连接端口。媒体设备2400还包括内存2430，其可包括非易失性存储器和易失性存储器。在一个实施例中，图4-15及图17-23所述操作的相关指令可存储于非临时性存储介质，例如，内存2430中的磁存储介质或固态存储介质。

媒体设备2400可包括更多用于输入及输出数据的I/O设备2450。例如，I/O设备2450可包括诸如激光可读介质之类的光盘(例如，压缩碟播放器、蓝光碟播放器和/或数字视频播放器等)。在一个实施例中，图4-15及图17-23所述操作的相关指令可存储于光盘，后者是非临时性存储介质。

媒体设备2400还可包括显示器2460和用于发射压缩数据的发射器2440。发射器2440可包括多个无线天线和/或有线端口。发射器2440和接收器2410可在一些实施例中进行一并整合。

媒体设备2400包括处理器2420(经配置，其可执行图4-15及图17-23所述操作的指令)。处理器2420可包含单个处理器或多个处理器。

在多个实施例中，媒体设备2400可以是L2节点(例如，无线网络控制器和/或eNB、IWF)，可以是诸如网关服务器等L3节点(例如，GGSN、SGSN、包括MX-A、媒体控制器、媒体数据功能、DPI、DPI-C、PCRF、CG、DSLAM、BRAS、SRC、QAM，以及多个实施例中所述的其他单元的媒体服务器)(例如，参阅图4、7、20、22-23)。

图25说明了用于根据本发明实施例串流媒体的媒体控制器的组件。媒体控制器可包括图24所述的一般组件。另外，根据图25，媒体控制器2500(例如，图24中的处理器2420)包含接收器2510，后者经配置可接收向用户设备提供媒体服务的请求。经配置，缓存信息接收器2520可接收有关媒体内容的缓存信息。缓存信息包括有关用户设备请求的媒体内容是否可以缓存的信息。媒体控制器2500还包含分配器2530，后者经配置可分配媒体服务器层次集中的第一媒体服务器，使其在待接受服务的媒体内容可缓存的情况下向用户设备提供服务。媒体服务器层次集包含部署在多个层2(L2)接入网的多个第一类媒体服务器。用户设备通过多个L2接入网的其中一个L2接入网与内容分发网络耦合。

在一个实施例中，媒体控制器的处理器包含多个如接收器2510执行一个或多个功能的多个独立芯片、缓存信息接收器2520和分配器2530。在另一个实施例中，接收器2510、缓存信息接收器2520和分配器2530的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器2510、缓存信息接收器2520和分配器2530执行操作。

图26说明了用于根据本发明实施例串流媒体的媒体服务器2600的组件。媒体服务器2600可包括图24所述的一般组件。另外，根据图26，媒体服务器2600(例如，图24中的处理器2420)包含接收器2610，后者经配置可接收向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求。用户设备通过L2接入网与内容分发网络耦合。经配置，测定装置2620可确定可缓存媒体内容是否存储于第一媒体服务器中。第一媒体服务器2600不会确定可缓存媒体内容是否为可缓存内容。如果媒体内容已存储在第一媒体服务器的缓存中，服务器2630经配置便会从缓存将可缓存媒体内容提供给用户设备。

在一个实施例中，媒体控制器2500的处理器包含多个如接收器2510执行一个或多个功能的多个独立芯片、缓存信息接收器2520和分配器2530。在另一个实施例中，接收器2610、测定装置2620和服务器2630的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器2610、测定装置2620和服务器2630执行操作。

图27说明了用于根据本发明实施例串流媒体的内容处理器2700的组件。内容处理器2700可包括图24所述的一般组件。另外，根据图27，内容处理器2700(例如，图24中的处理器2420)包含接收器2710，后者经配置可接收向用户设备提供媒体内容服务的请求。用户设备通过多个L2访问网络的L2访问网络与内容分发网络相耦合。经配置，测定装置2720可确定待提供的媒体内容是否可缓存。关于向第一媒体服务器提供可缓存媒体内容服务的请求，重定向器2730经配置可对其进行重定向。第一媒体服务器是媒体服务器层次集中的一台媒体服务器。媒体服务器层次集包括部署在多个L2接入网的多个第一类媒体服务器。

在一个实施例中，内容处理器2700包含多个如接收器2710执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置2720和重定向器2730。在另一个实施例中，接收器2710、测定装置2720和重定向器2730的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器2710、测定装置2720和重定向器2730执行操作。

图28说明了用于根据本发明实施例串流媒体的交互功能单元2800的组件。交互功能单元2800可包括图24所述的一般组件。另外，根据图28，交互功能单元2800包含接收器2810，后者经配置可接收向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求。经配置，测定装置2820可确定请求的目的地IP地址。经配置，转发器2830可在目的地IP地址与存储列表中的目的地IP地址相匹配的情况下，将收到的请求转发至L2接入网的第一媒体服务器。经配置，重新打包工具2840可将收到的请求重新打包至TCP/IP消息。经配置，转发器2830可将收到的请求转发至第一媒体服务器。

在一个实施例中，交互功能单元2800的处理器包含多个如接收器2810执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置2820、转发器2830和重新打包工具2840。在另一个实施例中，接收器2810、测定装置2820、转发器2830和重新打包工具2840的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器2810、测定装置2820、转发器2830和重新打包工具2840执行操作。

图29说明了用于根据本发明实施例串流媒体的第二媒体服务器2900的组件。第二媒体服务器2900包含接收器2910，后者经配置可接收向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求。上述请求接收时间的前后，用户设备自首个层2接入网中的首个层2节点切换至第二个层2接入网中的第二个层2节点，而且会自第一媒体服务器终止用户设备的可缓存媒体内容的串流会话。第二媒体服务器2900还包含一个测定装置2920(经配置，其可确定可缓存媒体内容是否存储在仪器缓存中)和一个服务器2930(经配置，在媒体内容存储在仪器缓存中的情况下，其可从缓存向用户设备提供可缓存媒体内容的服务)。第二媒体服务器2900可包括图24所述的一般组件。

在一个实施例中，第二媒体服务器2900的处理器包含多个如接收器2910执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置2920和服务器2930。在另一个实施例中，接收器2910、测定装置2920和服务器2930的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器2910、测定装置2920和服务器2930执行操作。

图30说明了用于根据本发明实施例串流媒体的媒体控制器3000的组件；媒体控制器3000可包括图24所述的一般组件。媒体控制器3000包含一个接收器3010，后者经配置可接收用户设备的串流媒体内容的请求。第二请求接收时间的前后，用户设备自第一层2接入网中的第一层2节点切换至第二层2接入网中的第二层2节点，而且会自第一媒体服务器终止用户设备的可缓存媒体内容的串流会话。经配置，分配器3020可指定第二个层2接入网中的第二流媒体服务器来服务用户设备。

在一个实施例中，媒体控制器3000的处理器包含多个如接收器3010执行一个或多个功能的多个独立芯片和分配器3020。在另一个实施例中，接收器3010和分配器3020的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器3010和分配器3020执行操作。

图31说明了用于根据本发明实施例串流媒体的L3节点3100的组件。L3节点3100可包括图24所述的一般组件。L3节点3100包含一个内存3110，后者经配置可监控用户设备是否正进行切换。经配置，L3节点3100可停止用户设备与为用户设备提供服务的第一媒体服务器之间的会话。经配置，识别器3120可识别在用户设备自首个L2节点至第二个L2节点进行切换时，正从第一媒体服务器向用户设备串流的媒体内容。经配置，L3节点3100可向首个L2节点和第二个L2节点提供服务。如果用户设备自首个L2节点切换至第二个L2节点，则L3节点3100经配置可不停止自第一流媒体服务器对流媒体内容进行串流。

在一个实施例中，L2节点3100的处理器包含多个如内存3110执行一个或多个功能的多个独立芯片和识别器3120。在另一个实施例中，内存3110和识别器3120的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为内存3110和识别器3120执行操作。

图32说明了用于根据本发明实施例串流媒体的媒体服务器3200的组件。媒体服务器3200可包括图24所述的一般组件。媒体服务器3200包含服务器3210，后者经配置可向安装在第一接入网服务区的用户设备提供服务。经配置，在用户设备自第一接入网切换至第二接入网之后，服务器3210可向安装在第二接入网服务区的用户设备提供服务。上述服务包含通过第一接入网中的第一层2节点、第二接入网中第一层2节点和第二层2节点之间的接口，第二层2节点以及用户设备与用户设备的通信。

在一个实施例中，媒体服务器3200的处理器包含多个如服务器3210执行一个或多个功能的多个独立芯片。在另一个实施例中，服务器3210的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为服务器3210执行操作。

图33根据本发明实施例说明了深层分组检测节点3300的组件；深层分组检测节点3300可包括图24所述的一般组件。深层分组检测节点3300包含接收器3310(经配置，其可接收向用户设备提供媒体内容服务的请求)和测定装置3320(经配置，其可确定用户设备是否为合法监听的目标)。经配置，测定装置3320可确定上述待提供的媒体内容在用户设备为合法监听目标的情况下不可缓存。经配置，转发器3330可在用户设备为合法监听目标的情况下，对于提供媒体内容服务而不造成缓存的请求予以转发。

在一个实施例中，深层分组检测节点3300的处理器包含多个如接收器3310执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置3320和转发器3330。在另一个实施例中，接收器3310、测定装置3320和转发器3330的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器3310、测定装置3320和转发器3330执行操作。

图34根据本发明实施例说明了媒体服务器3400的组件；媒体服务器3400可包括图24所述的一般组件。媒体服务器3400包含重定向器3410，后者经配置可接收有关用户设备的合法监听(LI)的信息。经配置，重定向器3410还可接收向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求。上述用户设备通过L2接入网进行耦合。经配置，测定装置3420可基于所接收的LI信息，确定上述用户设备是否为合法监听的目标。经配置，服务器3430可向用户设备提供可缓存媒体内容的服务。经配置，生成器3440可生成分发流镜像，以在上述用户设备为合法监听目标的情况下，与上述用户设备进行所有通信传输。

在一个实施例中，媒体服务器3400的处理器包含多个如重定向器3410执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置3420、服务器3430和生成器3440。在另一个实施例中，重定向器3410、测定装置3420、服务器3430和生成器3440的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为重定向器3410、测定装置3420、服务器3430和生成器3440执行操作。

图35根据本发明实施例说明了媒体服务器3500的组件；媒体服务器3500可包括图24所述的一般组件。媒体服务器3500包含接收器3510，后者经配置可从L3节点接收有关用户设备的合法监听(LI)的信息。经配置，接收器3510还可接收向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求。经配置，分配器3520可分配第一媒体服务器来向用户设备提供媒体内容服务。经配置，发射器3530可将LI信息发射至第一媒体服务器。经配置，在用户设备为合法监听目标的情况下，接收器3510还可接收与用户设备之间的所有通信的分发流镜像。经配置，发射器3530还可将分发流镜像发射至L3节点。

在一个实施例中，媒体服务器3500的处理器包含多个如接收器3510执行一个或多个功能的多个独立芯片、分配器3520和发射器3530。在另一个实施例中，接收器3510、分配器3520和发射器3530的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器3510、分配器3520和发射器3530执行操作。

图36根据本发明实施例说明了媒体控制器3600的组件；媒体控制器3600可包括图24所述的一般组件。媒体控制器3600包含接收器3610，后者经配置可从接入网中的L3节点接收用户配置文件。用户配置文件包括用户账号相关信息和/或用户设备的网络特性。经配置，接收器3610还可接收向用户设备提供媒体内容服务的请求。经配置，分配器3620可分配从用户配置文件使用用户设备信息的第一媒体服务器。经配置，在待提供的媒体内容可缓存的情况下，分配器3620可分配媒体服务器层次集中的第一媒体服务器来向用户设备提供服务。媒体服务器层次集包括部署在多个层2(L2)接入网的多个第一类媒体服务器。用户设备通过多个L2接入网的其中一个L2接入网与内容分发网络相耦合。

在一个实施例中，媒体控制器3600的处理器包含多个如接收器3610执行一个或多个功能的多个独立芯片和分配器3620。在另一个实施例中，接收器3610和分配器3620的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器3610和分配器3620执行操作。

图37根据本发明实施例说明了媒体服务器3700的组件；媒体控制器3700可包括图24所述的一般组件。媒体服务器3700包含接收器3710，后者经配置可从内容分发网络中的媒体控制器接收用户配置文件。用户配置文件包括用户账号相关信息和/或用户设备的网络特性。经配置，接收器3710还可接收向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求。用户设备通过L2接入网与内容分发网络相耦合。经配置，测定装置3720可通过使用用户配置文件的用户设备信息，测定用户设备的体验质量。经配置，服务器3730可基于用户设备的体验质量将可缓存媒体内容提供给用户设备。

在一个实施例中，媒体服务器3700的处理器包含多个如接收器3710执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置3720和服务器3730。在另一个实施例中，接收器3710、测定装置3720和服务器3730的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器3710、测定装置3720和服务器3730执行操作。

图38根据本发明实施例说明了媒体数据功能3800的成分。媒体数据功能3800可包括图24所述的一般组件。媒体数据功能3800包含接收器3810，后者经配置可在用户设备的每个第一时间间隔之后接收流量使用的分发记录。用户设备是用户准实时计费类别的一部分。流量使用包含用户设备在层2接入网中与媒体服务器通信期间的数据使用情况。经配置，发射器3820可将分发记录中的用户流量信息发射至计费及收费策略服务器。经配置，接收器3810还可从计费及收费策略服务器接收账户状态信息。用户设备在超出用户帐户的度量值时会收到帐户状态信息。经配置，发射器3820还可基于账户状态信息发射会话终止信息。

在一个实施例中，媒体数据功能3800的处理器包含多个如接收器3810执行一个或多个功能的多个独立芯片和发射器3820。在另一个实施例中，接收器3810和发射器3820的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器3810和发射器3820执行操作。

图39根据本发明实施例说明了L2接入网中的媒体服务器3900的组件；媒体服务器3900可包括图24所述的一般组件。媒体服务器3900包含生成器3910，后者经配置可生成其中包含与用户设备之间正在进行的会话的流量使用情况的分发记录。经配置，生成器3910可在每隔第一个时间间隔之后定期生成分发记录。经配置，发射器3920每隔第二个时间间隔定期发射分发记录。经配置，接收器3930可接收会话终止信息。用户设备在超出用户帐户的度量值时会收到会话终止信息。经配置，终止器3940可终止与用户设备之间正在进行的会话。

在一个实施例中，媒体服务器3900的处理器包含多个如生成器3910执行一个或多个功能的多个独立芯片、发射器3920、接收器3930和终止器3940。在另一个实施例中，生成器3910、发射器3920、接收器3930和终止器3940的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为生成器3910、发射器3920、接收器3930和终止器3940执行操作。

图40根据本发明实施例说明了媒体控制器4000的组件。媒体控制器4000可包括图24所述的一般组件。媒体控制器4000包含接收器4010，后者经配置可接收向用户设备提供媒体内容服务的请求。经配置，接收器4010可接收分组数据协议(PDP)子集的信息。PDP包含一种可表示用户设备收费类型的标志。经配置，测定装置4020可基于上述标志测定用户设备的收费类型。经配置，测定装置4020可确定上述待提供的媒体内容在用户设备收费类型为实时收费类型的情况下不可缓存。经配置，转发器4030可在用户设备收费类型为实时收费类型的情况下，对于提供媒体内容服务而不造成缓存的请求予以转发。

在一个实施例中，媒体控制器4000的处理器包含多个如接收器4010执行一个或多个功能的多个独立芯片、测定装置4020和转发器4030。在另一个实施例中，接收器4010、测定装置4020和转发器4030的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为接收器4010、测定装置4020和转发器4030执行操作。

图41根据本发明实施例说明了互通功能单元4100的组件。互通功能单元4100可包括图24所述的一般组件。互通功能单元(IWF)4100包含第一数据库4110(经配置，其可维护一列部署在首个L2接入网中的本地媒体服务器)和第二数据库4120(经配置，其可维护内容分发网络中媒体控制器的互联网协议(IP)地址)。经配置，媒体控制器可分配媒体服务器来向用户设备提供服务。互通功能单元4100还包含故障监控器4130(经配置，其可测定一列本地媒体服务器中的一个本地媒体服务器是否出现故障)、接收器4140和转发器4150。经配置，接收器4140可从用户设备接收提供媒体内容服务的请求。经配置，在IWF 4100测定本地媒体服务器已出现故障的情况下，转发器4150可将用户设备的请求转发至媒体控制器。

在一个实施例中，互通功能单元4100的处理器包含如第一数据库4110执行一个或多个功能的多个独立芯片、第二数据库4120、故障监控器4130、接收器4140和转发器4150。在另一个实施例中，第一数据库4110、第二数据库4120、故障监控器4130、接收器4140和转发器4150的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为第一数据库4110、第二数据库4120、故障监控器4130、接收器4140和转发器4150执行操作。另外，第一数据库4110和第二数据库4120可存储在图24中的内存2430中。

图42根据本发明实施例说明了媒体控制器4200的组件。媒体控制器4200可包括图24所述的一般组件。媒体控制器4200包含分配器4210(经配置，其可分配第一媒体服务器来向用户设备提供服务，以对向用户设备提供可缓存媒体内容服务的请求作出响应)和故障监视器4220(经配置，其可监控第一媒体服务器的状态，以确定第一媒体服务器是否出现故障)。媒体控制器4200还包含生成器4230和发射器4240。经配置，生成器4230可面向用户设备生成具有第一媒体服务器的源消息的重定向消息。经配置，发射器4240可发射重定向消息。如果故障监视器4220测定第一媒体服务器出现故障，则分配器4210分配第二媒体服务器来向用户设备提供服务。如果故障监视器4220测定第一媒体服务器出现故障，则生成器4230生成重定向消息。重定向消息将用户设备重定向到第二媒体服务器上。如果发射4240测定第一媒体服务器出现故障，则生成器4230发射重定向消息。

在一个实施例中，媒体控制器4200的处理器包含多个如分配器4210执行一个或多个功能的多个独立芯片、故障监视器4220、生成器4230和发射器4240。在另一个实施例中，分配器4210、故障监视器4220、生成器4230和发射器4240的功能可由同一处理器在不同时间执行。换而言之，处理器在媒体处理不同阶段作为分配器4210、故障监视器4220、生成器4230和发射器4240执行操作。

如上述具体说明，本发明的多个实施例具有许多优势。第一，使用本发明的实施例，能够有效地实现接入网和CDN网络的解耦，以便缓存OTT流量。第二，本发明的实施例能有利于在L2网络中部署基于L3的媒体服务器(媒体缓存和适配)，其优势在于能够免去平时的L2 DPI复杂性和决策，而更接近终端用户。第三，本发明的实施例支持在单一CDN上实现更集中化的内容层级DPI(DPI-C)和决策，它能够同时为MBB和FBB提供服务。因而DPI-C(内容层级深层分组检测)功能不是接入网中的必要项。第四，本发明的实施例可能会利用分层缓存网络以增加缓存匹配率和降低缓存缺失检索时间。本发明的实施例还会在已分发的服务器之间提供缓存媒体服务器备份的分层结构，以备有任何特定服务器发生故障。第五，本发明的实施例采用拥有相同网络配置的、常见、统一的CDN，通过MBB和FBB网络以支持OTT、B2B和B2C服务，大幅简化网络部署、管理和操作。

虽然详细描述了实施例和它们的优势，但仍请明白这一点：可以在不背离专利申请中定义的发明实质和范畴的情况下，进行各种变化、变动和替换。例如，上述的许多特性及功能可在软件、硬件、固件或以上组合中进行实施。

另外，本申请的范围并不局限于规格中描述的流程、机器、制造、物质成分、工具、方法和步骤的特定实施例。这些流程、机器、制造、物质成分、工具、方法或步骤，不管是目前已存在还是有待日后开发，只要是能够与本文描述的相应的实施例发挥本质上相同的功能或取得本质上相同的结果，都可以根据本发明而予以采用，作为相关技术中的一个普通技巧。本发明披露后，技术人员应对这一点有所理解。相应地，随附的权利要求书旨在将这些流程、机器、制造、物质成分、工具、方法或步骤纳入权利要求的范围中。

Claims (20)

1.一种服务媒体的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收向用户设备提供媒体内容服务的请求；

接收分组数据协议信息子集，所述的分组数据协议包括表明所述用户设备计费类型的标记；

根据所述的标记确定所述用户设备的计费类型；

如果所述用户设备的计费类型是实时计费类型，则待提供的媒体内容为不缓存；并且，

若所述用户设备的计费类型为实时计费类型，对于提供媒体内容服务而不造成缓存的请求予以转发。

2.根据权利要求1的方法，在媒体控制器上接收所述请求。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

若所述用户设备的计费类型不为实时计费类型：

处理与所述媒体内容有关的缓存信息，所述缓存信息包括关于所述用户设备请求的所述媒体内容是否可缓存的信息；以及

当所述待提供的媒体内容是可缓存时，指定媒体服务器层次集中的第一媒体服务器为所述用户设备提供服务，所述媒体服务器层次集包含部署于多个L2接入网中多个第一类媒体服务器，所述用户设备通过所述多个L2接入网中的一个L2接入网与内容交付网络耦合。

4.根据权利要求3的方法，所述用户设备的计费类型为准实时计费类型。

5.根据权利要求3的方法，所述第一个媒体服务器部署在层2接入网络。

6.根据权利要求1所述的一种服务媒体的方法，其特征在于，在所述接收向用户设备提供媒体内容服务的请求之前，包括：维护部署在第一层2接入网中的本地媒体服服务器列表；

维护内容交付网络中的媒体控制器的IP地址，所述媒体控制器经配置用于指定服务于用户设备的媒体服务器；

确定所述本地媒体服务器列表中的某个本地媒体服务器是否失败；

接收来自于所述用户设备的提供媒体内容服务的请求；以及

如果所述本地媒体服务器失败，则将所述来自于所述用户设备的请求转发至媒体控制器。

7.根据权利要求6的方法，所述媒体服务器列表在服务所述用户设备的所述第一层2接入网络中部署的互联功能单元(IWF)中维护。

8.根据权利要求6的方法，所述来自于用户设备的请求包括在本地媒体服务器将媒体内容交付到所述用户设备失败之后接收重试消息。

9.根据权利要求8的方法，所述来自于用户设备的请求包括媒体内容中开始位置的信息。

10.根据权利要求9的方法，所述媒体内容中的开始位置信息包括字节范围请求。

11.根据权利要求6的方法，所述确定本地媒体服务器列表中的某个本地媒体服务器是否失败包括维持本地媒体服务器的心跳。

12.根据权利要求6的方法，所述确定本地媒体服务器列表中的某个本地媒体服务器是否失败包括监控在将所述请求转发给本地媒体服务器之后本地媒体服务器回复的时间差。

13.根据权利要求6的方法，还包括在所述本地媒体服务器没有失败的情况下将所述来自于用户设备的请求转发给所述本地媒体服务器。

14.根据权利要求1所述的一种服务媒体的方法，其特征在于，在所述若所述用户设备的计费类型为实时计费类型，转发所述提供媒体内容服务的请求，而不进行缓存之后，包括：

响应向用户设备提供可缓存的媒体内容服务的请求，指定第一媒体服务器服务所述用户设备；

监控第一媒体服务器的状态，确定所述第一媒体服务器是否失败；并且，

如果所述的第一媒体服务器失败：

指定第二媒体服务器服务所述的用户设备，

产生包括有所述第一媒体服务器的源消息的重定向消息，将所述的重定向消息从所述的用户设备定向至所述第二媒体服务器；以及，

发送所述重定向消息。

15.根据权利要求14的方法，在内容分发网络中的媒体控制器上指定所述第一媒体服务器，所述第一个媒体服务器部署于层2接入网络中。

16.根据权利要求14的方法，所述监控第一媒体服务器的状态包括在媒体控制器上确定所述第一媒体服务器是否失败。

17.根据权利要求14的方法，所述监控第一媒体服务器的状态包括在媒体控制器上接收所述第一媒体服务器是否失败的消息。

18.一种用于媒体流播的设备，其特征在于，所述设备包括：

接收器，经配置可接收为用户设备提供媒体内容的请求，接收分组数据协议(PDP)信息的子集，所述PDP包括表明所述用户设备计费类型的标记；

测定装置，经配置可根据所述标记确定所述用户设备的计费类型，以及在所述用户设备的计费类型是实时计费类型时，则待提供的媒体内容是不可缓存；以及

转发器，经配置当所述用户设备采用实时收费类型时，对于提供媒体内容服务而不造成缓存的请求予以转发。

19.权利要求18所述的设备，当所述测定装置确定所述用户设备的计费类型不为实时计费类型时，进一步包括缓存处理器和媒体服务器分配器，

所述缓存处理器经配置可处理与媒体内容有关的缓存信息，所述缓存信息包括关于用户设备请求的媒体内容是否可缓存的信息，以及

所述媒体服务器分配器经配置可在待要提供的媒体内容是可缓存时，指定媒体服务器层次集中的第一媒体服务器为所述用户设备提供服务，所述媒体服务器层次集包括部署于多个L2接入网中多个第一类媒体服务器，所述用户设备通过多个L2接入网中的一个L2接入网与内容交付网络耦合。

20.根据权利要求18所述的一种用于媒体流播的设备，所述设备还包含：

分配器，经配置可响应向用户设备提供可缓存的媒体内容服务的请求，指定第一媒体服务器服务所述用户设备；

故障监视器，经配置可监控第一媒体服务器的状态，确定所述第一媒体服务器是否失败；

生成器，经配置可生成重定向消息，所述重定向消息包括所述第一媒体服务器发送至用户设备的源消息；以及

发射器，经配置如果故障监视器确定第一媒体服务器失败，所述分配器指定第二媒体服务器向所述用户设备提供服务，如果所述故障监视器确定第一媒体服务器失败，所述生成器生成重定向消息，所述重定向消息将所述用户设备重定向至所述第二媒体服务器。