P2p流传送支持的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  3

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P2p流传送支持的制作方法
【专利摘要】本发明涉及优化在P2P直播流传送网络(12)与接入网络(30)之间的负载传输的方法和布置。方法包括以下步骤,比如:接入网络中的对等体(16)选择要使用的信道。将包括选择的信道的信息的请求(57)从接入网络发送到流传送网络。连接P2P直播流传送网络和接入网络的变换器节点(40)检测接入网络中使用选择的信道的对等体(16-19)数量已达到预确定的阈值(T)。作为从流传送网络中的对等体(13-15)来的选择的信道的部分的组块(chunk)在变换器节点(40)中从P2P格式变换成多播格式。
【专利说明】[0001] P2P流传送支持

【技术领域】
[0002] 所述实施例一般涉及系统和方法,并且更具体地说,涉及用于实现在P2P直播流 传送网络与接入网络之间优化的负载传输的机制和技术。

【背景技术】
[0003] 公司在迅速添加动态、丰富和交互式能力以改进用户体验,增长在线观众及推动 页面观看和事务。随着网站向完全丰富、动态的在线信道体验发展,企业面临新的巨大挑 战。今天的消费者已变得预期高度交互式在线体验。例如,在观看电影时,他们要求顺畅、 无瑕疵的体验。在国际申请W02010/005349中,公开了一种方法用于通过检索来自外部域 的要求的内容,并且将其变换成可经IPTV机顶盒接入的格式,由IPTV机顶盒接入来自IPTV 服务提供商的域外的外部域的内容。
[0004] P2P流传送应用以与其它P2P文件共享客户端几乎相同的方式工作,除了用户下 载流而不是下载文件。这些流然后与其它用户实时转换。
[0005] 图1公开作为对等直播流传送应用的Peer2View (P2View)。图1示出包括P2View 对等体13-15的因特网网络12。附图也公开原始服务器10、内容分布网络⑶N 11和P2P 客户端16。附图示出由HTTP组块1-6形成的HTTP流的输送。组块从原始服务器或内容 分布网络⑶N中的服务器输送,S卩,要流传送的文件已被拆分成组块,并且从原始服务器或 CDN网络中的服务器流传送。如果许多客户端同时要求来自服务器的流,则它可造成系统 过载。由于此原因,服务器已被分解成更小的对等体(因特网中的Peer2View对等体),而不 是具有一个服务器(原始服务器或⑶N服务器),并且组块现在也是每个对等体13-15的一 部分。P2P客户端16在寻找例如组块4时,它将判定哪个组块源在延迟方面最近或最短, 并且从那里获取组块4。基本原理的示例如下所述。P2P客户端16进入系统时,客户端开 始寻求现有视频流信道。客户端由此联系信道列表服务器(未在图中),并且服务器返回信 道的列表。客户端选择所需信道,并且联系因特网网络中的跟踪器(未在图中)。跟踪器知 道已经接收感兴趣信道的所有对等体13-15。跟踪器也知道⑶N服务器11和原始服务器 10。P2P客户端例如通过将BART方法用于可用带宽估计,在所有回复的对等体之间执行测 量以查看哪个对等体是寻求需要的组块的最适当对等体,并且然后提出组块请求。
[0006] 上述技术存在问题。第一个问题是P2P流生成许多业务。根据P2P原理,如果组 块被接收,则组块的接收者要反过来共享组块。与P2P有关的问题是当存在"无限"量的对 等体接收和共享时,运营商将难以标定网络容量。第二问题是此大量业务在网络上的影响 对于尽力而为型业务类形成了争用。第三问题是额外成本,如用于移动接入(空中接口)的 增大成本、聚合和骨干网络中的传输成本及用于因特网对等操作的增大成本。


【发明内容】

[0007] 实施例的目的是克服现有技术的上面提及的限制。实施例集中于通过经变换器节 点将接入网络中的多播服务器与P2P直播流传送网络放置在一起来以非P2P方式发送P2P 直播流传送。如果接入网络中的对等体正在使用/查看相同信道,并且如果对等体的数量 高于阈值,则将为组块传输使用多播,而不是使用P2P。
[0008] 本发明的目的是优化负载传输。
[0009] -个示范实施例中的解决方案是优化在P2P直播流传送网络与接入网络之间负 载传输的方法。方法包括以下步骤: -接入网络中的对等体选择要使用的信道。
[0010] -将包括选择的信道的信息的请求从接入网络发送到流传送网络。
[0011] -连接P2P直播流传送网络和接入网络的变换器节点检测到接入网络中使用选择 的信道的对等体数量已达到预确定的阈值。
[0012] -组块(chunk)是来自流传送网络中的对等体(13-15)的选择的信道的部分,在变 换器节点中变换成多播格式。
[0013] 另一示范实施例的解决方案是配置成优化负载传输的电信网络的网络节点。网络 节点包括: -用于监听从接入网络中对等体传送到P2P直播流传送网络的信令的部件; -用于检测对应于接入网络中使用选择的信道的对等体数量的阈值的到达的部件; -用于将从P2P直播流传送网络中的对等体收到的块组变换成多播格式的部件。
[0014] 在又一示范实施例中的解决方案是一种在电信网络中配置成接收多播流传送的 终端节点。节点包括: -用于提取从多播服务器收到的承载信息的部件。
[0015] -用于接收启动多播流传送的接收的转换消息的部件。
[0016] -用于打开多播套接字(socket)的部件。
[0017] -用于停止P2P流传送客户端的部件。
[0018] 实施例的一些优点如下所述: 解决方案进行增强多媒体广播和多播服务eMBMS的可能利用,以便输送在长期演进 LTE中通过因特网经P2P分布的直播流。
[0019] 解决方案使能/允许去除网络中消耗许多带宽的P2P业务,并且使用作为输送1-n 流的优选方式的多播来输送流。
[0020] 现在将结合附图,通过优选实施例更详细地描述本发明。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1属于现有技术,并且公开示出将由HTTP组块形成的HTTP流从P2P直播流传 送网络输送到P2P客户端的示意框图。
[0022] 图2属于现有技术,并且公开使用增强多媒体广播和多播服务eMBMS接口的eMBMS 功能的示意框图。
[0023] 图3属于现有技术,并且公开示出多媒体广播和多播服务会话开始、准备和通知 的信令序列图。
[0024] 图4公开集中于通过经变换器节点将接入网络中的多播服务器与P2P直播流传送 网络放置在一起来以非P2P方式发送P2P直播流传送的解决方案概述的示意框图。
[0025] 图5在信令序列图中公开通过使用多播以非P2P方式发送P2P直播流传送的方 法。
[0026] 图6公开变换器节点的示意框图。
[0027] 图7公开客户端的示意框图。

【具体实施方式】
[0028] 在下面的说明中,为了解释而不是限制,陈述了特定的细节,如特定的电路、电路 组件、技术等,以便提供所述实施例的详尽理解。然而,对于本领域的技术人员将显而易见 的是,所述示例可在脱离这些特定细节的其它实施例中实践。在其它情况下,省略了熟知的 方法、装置和电路的详细描述以免不必要的细节混淆所述实施例的描述。
[0029] 虽然P2P在因特网内工作良好,但在其中多播将是优选的运营商的接入网络内, 它不符合需要。图2属于现有技术,并且公开也称为多播服务器20的增强多播广播媒体服 务器eMBMS 20。附图示出使用eMBMS接口的eMBMS功能。多媒体广播和多播服务MBMS是 经蜂窝网络提供的广播服务。增强MBMS (eMBMS)用于称呼在包括E-UTRAN (LTE)和UTRAN 接入的演进分组系统中的MBMS服务。eMBMS包括广播多播服务中心BMSC 21。BMSC是用 于3G网络中多播的3GPP指定的解决方案。BMSC负责触发运营商的网络30内的多播。流 将来自内容源22, S卩,例如来自因特网服务器。BMSC处理MBMS会话,并且负责将用户平面 媒体输送到MBMS-GW 23。MBMS-GW提供用于将MBMS分组发送/广播到传送服务的每个eNB 25的功能性。MME 24将MBMS承载的会话控制提供到E-UTRAN接入。流将被馈送到BMSC 中,BMSC将流以多播方式转发到运营商的网络30。例如参阅文档3GPP TS 25. 346或参考 设计EAB-11:045744 Uen以了解更详细的描述。图3属于现有技术,并且公开eMBMS会话 建立的概述。附图公开UE 16、包括eNB 25的eMBMS 20、MBMS-GW 23及BMSC 21。在接收 触发信号79时,BMSC将会话开始请求信号80A发送到MBMS-GW。MBMS-GW将会话开始请求 信号80A经MME 24 (未在图3中)转发到eNB 25。eNB、MME和MBMS-GW通过会话开始响应 消息80B响应BMSC。所述信令序列称为MBMS会话开始80。需要正好在MBMS传送前的时 间为MBMS广播预留接入网络中的资源。假设以此类方式设置eNB中配置的许可控制限制 81A,从而能够准时开始MBMS会话,并且为传送分配81B资源。此信令在图中称为81 :MBMB 传送准备。客户端UE将获得包括用户设备应侦听的到多播套接字的方向的通知82A。消息 82A和82B将确保用户设备知道在哪个套接字上侦听,S卩,消息象隐式联结一样工作。此信 令在图中称为82 :MBMS通知。多播通知提供有关哪些信道可用的信息。UE获得该信息时, 它打开套接字。换而言之,服务器通知有信道打开,并且一旦数据开始进入,UE便打开套接 字。例如参阅文档3GPP TS 25. 346或参考设计EAB-11:045744 Uen以了解会话建立的更 详细描述。现在将讨论的实施例适用于MBMS和eMBMS以便覆盖3G和LTE两种情况。
[0030] 图4公开下面将更详细讨论的实施例的解决方案概述。解决方案概述示出在因特 网12中的P2View对等体13-15。附图还公开在接入网络30中的P2P客户端16-19。原始 服务器10和内容分布网络⑶N中的服务器11在图4中示出。服务器10-11和对等体13-15 在此示例中拥有由HTTP组块1-6组成的HTTP流。在此示例中,四个P2P客户端16-19中 的三个客户端17-19在查看相同直播流信道,并且拥有组块1、2、3。在此示例中已分别从原 始服务器10、⑶N服务器11和对等体15获取每个组块1、2、3。组块的获取已根据现有技 术进行。根据实施例,因特网12和接入网络30经变换器节点(移动云加速器对等)MCAP2P 40和增强多播广播媒体服务器eMBMS 30联结在一起。上面已解释eMBMS,并且下面将进一 步讨论变换器节点。
[0031] 图5在第一实施例中公开通过使用多播以非P2P方式发送P2View流传送的方法。 图5公开P2P客户端16、信道列表服务器71、eMBMS 20、变换器节点MCAP2P 40、跟踪器70 和因特网中的对等体15。信道列表服务器71包括客户端可能想使用的可用直播流信道的 列表。跟踪器70选择从中下载数据组块的对等体集。跟踪器充当P2P网络中对等体之间 的网关。在基于跟踪器体系结构的P2P系统中,在客户端请求内容时,它联系跟踪器以便获 得具有期望的数据组块的对等体的地址。跟踪器通过地址的列表回复具有数据的对等体。 现在将解释如果接入网络中的对等体在查看相同信道,并且如果对等体的数量高于阈值, 则使用多播而不是P2P进行组块传输的方法。在此示例中的前提条件是接入网络中的P2P 客户端17-19在查看相同直播流(参见图4)。根据第一实施例的方法包括以下步骤: -在变换器节点40中设置50用于查看相同信道的对等体的数量的阈值。在此示例中, 阈值已设置成"四"。如所述的,三个P2P客户端17-19已经在查看相同直播流。
[0032] -在此段落中讨论的信令是现有技术的一部分。P2P客户端16进入系统,并且联 结51 P2View网络,以及客户端开始寻求52现有视频流信道。客户端由此联系信道列表服 务器71,并且服务器返回53信道的列表。客户端选择期望的信道,期望的信道是与客户端 17-19在查看的相同信道。客户端16联系55因特网网络中的跟踪器70。跟踪器知道因特 网中拥有作为请求的信道的一部分的要求的组块的所有对等体13-15,并且也知道CDN服 务器11和原始服务器10。跟踪器将跟踪器响应56发送回客户端16。响应包括已经观看 信道的对等体的列表(通常是IP地址)。P2P客户端例如通过将BART方法用于可用带宽估 计,在所有回复的对等体之间执行测量以查看哪个对等体是寻求需要的组块的最适当对等 体。在此示例中,寻求组块的最适当对等体是在因特网中的P2View对等体之间,但也可考 虑服务器10或11。客户端通过将组块列表请求57发送到因特网中拥有与选择的直播流有 关的组块的对等体15,从该对等体寻求组块的列表。请求包括信道信息。
[0033] -根据第一实施例,在变换器节点40中监听58有关信道信息的组块列表请求57。
[0034] -比较59使用相同信道的对等体(现在包括新对等体16)的数量和阈值。数量为 四,并且发现已达到阈值"四"。
[0035] -在变换器节点40中启动61从P2P到多播的模式转换(在查看相同信道的所有对 等体16-19中)。
[0036] -将模式转换消息从变换器节点40中的媒体变换器42(参见图6)发送63到eMBMS 20。媒体转换消息对应于更早在图3中公开的触发消息79。
[0037] -eMBMS如更早在图3中解释的开始MBMS会话80。
[0038] -eMBMS如更早在图3中解释的执行MBMS传送准备81。
[0039] -eMBMS如在图3中解释的执行MBMS通知82。这产生如更早在图3中解释的通过 信令82A和82B,从eMBMS到客户端的信令。这通过图5中的承载信息消息83公开。为简 明起见,图5中只提及一个客户端,但使用信道将信令发送到所有客户端16-19。承载信息 由客户端从消息83提取。此信息由客户端用于知道要联结什么多播承载。
[0040] -转换消息62从变换器节点40中的P2P到多播转换器43 (参见图6)发送到客 户端16,并且在接收消息时,打开64 MBMS套接字,并且在客户端16中停止65 P2P流客户 端。
[0041] -变换器节点40激活60组块从P2P格式到多播MBMS格式的变换。通过MBMS下 载从P2P格式变换到例如DASH或HLS的多播格式属于现有技术。
[0042] -MBMS数据广播经BMSC 21从变换器节点40中的43馈送66到客户端16。
[0043] -组块在客户端16中从MBMS套接字馈送68到视频客户端。
[0044] 图6公开变换器节点40 (在此实施例中也称为移动云加速器对等MCAP2P 40)的 示意框图。图6公开MCAP2P体系结构。变换器节点包括媒体变换器42、P2P到多播转换器 43和监听单元44。MCAP2P模块还包括虚拟化层41,取决于终端使用的协议,在该层上可能 部署和例示不同P2P协议。虚拟化层41允许共享的硬件资源和要由硬件资源运行的不同 应用48a-c。P2PView、Bittorent和P2PLive例如表示能够放置在虚拟化层顶上并且由硬 件运行的服务器软件。在此示例中,P2View应用48a已放置在虚拟化层顶上,并且MCAP2P 在此示例中充当标准P2View客户端。媒体变换器42将HTTP组块从P2View格式变换成多 播格式。转换器43启动eMBMS以准备和通知用户设备接收多播流传送。监听单元44包括 能够从传递的消息提取信息的深度分组检查模块。监听单元在此示例中包括数据库45,数 据库中存储用于使用/查看相同信道的多个客户端的阈值T。图6还公开经接口附连到变 换器中转换器43和监听单元44的客户端16。用户设备还经BMSC 21附连到媒体变换器 42。跟踪器70经接口附连到监听单元44。因特网12经接口附连到变换器节点40、到跟踪 器70和客户端16。在到达阈值T后,将触发从监听单元44发送到转换器43,转换器43将 模式转换消息62 (参见图5)发送到客户端16以便转换模式。从拥有因特网中要求的组块 的P2View对等体13-15将组块接收到Peer2View应用48a。将属于选择的信道的组块从 因特网发送到P2View应用48a。将P2View格式的收到的组块转发到媒体变换器42,并且 变换成多媒体广播和多播服务MBMS格式,并且以多播格式发送到eMBMS 20中的MBMS 21。 然后,将组块从eMBMS中的BMSC以多播方式流传送到客户端16。
[0045] 图7公开客户端的示意框图。附图公开用户设备体系结构。图中示出包括MCAP2P 模块91的Peer2View (P2P流传送)客户端90。MCAP2P模块将接收在图5中解释的转换 消息62。视频渲染应用92将从P2View系统93或在已到达阈值后经MCAP2P 40从多播系 统接收来自直播流源94的组块。eMBMS客户端96经eMBMS 20接收MBMS通知82 (参见图 5),由此将提取TGMI。在来自MCAP2P 40的模式转换消息62 (参见图5)后,将打开eMBMS 客户端中的MBMS套接字,并且将停止客户端90。如果到达阈值,将从打开的MBMS套接字接 收组块并且在客户端中将其转发到视频渲染应用92。
[0046] 图中以示意图方式示出了能够用于将本发明付诸实践的系统和节点。列举的项在 图中示为单独的要素。但是,在本发明的实际实现中,它们可能是诸如数字计算机的其它电 子装置的不可分开的组件。因此,上述动作可以用软件形式实现,而软件可实施在包括程序 存储媒体的制品中。程序存储媒体包括在载波、计算机盘(磁性或光学(例如,CD或DVD或 两者))、非易失性存储器、磁带、系统存储器或计算机硬驱动器中的一个或多个中实施的数 据信号。
[0047] 本发明的系统和方法例如可在第三代合作伙伴项目(3GPP)、欧洲电信标准协会 (ETSI)、美国国家标准协会(ANSI)、长期演进(LTE)或其它标准电信网络体系结构中的任 何一个上实现。其它示例是电气和电子工程师协会(IEEE)或因特网工程任务组(IETF)。
[0048] 为了解释而不是限制,本说明书陈述了特定的细节,如特定的组件、电子电路、技 术等,以便提供本发明的理解。但本领域的技术人员将理解,本发明可在脱离这些特定细节 的其它实施例中实践。在其它实例中,省略了熟知方法、装置和技术等的详细说明以免不必 要的细节混淆本说明。在一个或多个附图中显示了单独的功能块。本领域的技术人员将理 解,可使用离散组件或多功能硬件实施功能。处理功能可使用编程的微处理器或通用计算 机实现。本发明不限于以上所述和附图所示的实施例,而是可在随附权利要求的范围内进 行修改。
【权利要求】
1. 一种用于优化在P2P直播流传送网络(12)与接入网络(30)之间的负载传输的方 法,所述方法包括: -由所述接入网络中的对等体(16)选择要使用的直播信道; -将包括所选择的信道的信息的请求(57)从所述接入网络发送到所述流传送网络;其 特征在于: -在连接所述P2P直播流传送网络和所述接入网络的变换器节点(40)中检测所述接入 网络中使用所述选择的信道的对等体(16-19)数量已达到预确定的阈值(T); -在所述变换器节点(40)中将作为从所述流传送网络中的对等体(13-15)来的所述选 择的信道的部分的组块从P2P格式变换到多播格式。
2. 如权利要求1所述的优化负载传输的方法,还包括: -通过将模式转换消息(63)从所述变换器节点(40)发送到多播服务器(20)来启动模 式转换。
3. 如权利要求1或2的任一项所述的优化负载传输的方法,还包括: -由所述变换器节点¢2)启动(40)检测的对等体以从P2P模式转换到多播模式。
4. 如权利要求3所述的优化负载传输的方法,还包括: -将变换的组块从所述变换器节点(40)转发到所述多播服务器(20); -以多播方式将变换的组块从所述多播服务器(20)转发¢6)到所述检测的对等体 (16-19)。
5. 如权利要求3-4的任一项所述的优化负载传输的方法,还包括: -在所述检测的对等体(16-19)中从接收自所述多播服务器(20)的承载信息消息 (83)提取承载信息; -将来自所述变换器节点(40)的转换消息¢2)接收至所述检测的对等体; -在所述检测的对等体中打开多播套接字; -在所述检测的对等体中停止P2P流客户端。
6. 如权利要求5所述的优化负载传输的方法,还包括: -将接收至检测的对等体的信道流从所述套接字馈送到视频客户端。
7. 如前述权利要求中的任一项所述的优化负载传输的方法,还包括: -监听(58)所述变换器节点(40)中的所述请求(57)。
8. 如权利要求7所述的优化负载传输的方法,由此通过使用深度分组检查来在所述变 换器节点(40)中监听(58)所述请求(57)。
9. 一种包括计算机程序代码的计算机程序产品,其中所述计算机程序包括所述计算机 程序代码在处理器中执行时适用于执行权利要求1-8的一项或更多项的方法的代码。
10. -种配置成优化负载传输的电信网络的网络节点(40),所述节点包括: -用于监听从接入网络(30)中的对等体(16-19)传送到P2P直播流传送网络(12)的 信令的部件(44); -用于检测对应于所述接入网络(30)中使用选择的信道的对等体数量的阈值的到达 的部件(44,45); -用于将在所述P2P直播流传送网络(12)中从对等体(13-15)收到的组块从P2P格式 变换到多播格式的部件(42)。
11. 如权利要求10所述的网络节点(40),所述节点还包括: -用于通过将模式转换消息¢3)发送到多播服务器(20)来启动模式转换的部件 (42)。
12. 如权利要求11所述的网络节点(40),所述节点还包括: -用于将转换消息62发送到所述接入网络(30)中检测到的对等体(16-19)以影响所 述对等体从P2P模式转换到多播模式的部件(43)。
13. 如权利要求12所述的网络节点(40),所述节点还包括: -用于将变换的组块转发到所述多播服务器(20)的部件(43)。
14. 如权利要求10-13任一项所述的网络节点(40),所述节点还包括: -用于存储所述阈值(T)的部件(45)。
15. 如权利要求10-14任一项所述的网络节点(40),所述节点还包括: -虚拟化层,其取决于附连的终端使用的协议部署和例示不同协议。
16. -种电信网络的终端节点(16),所述节点包括: -用于提取从多播服务器(20)收到的承载信息的部件; -用于接收启动多播流传送的接收的转换消息(62)的部件; -用于打开多播套接字的部件; -用于停止P2P流传送客户端(90)的部件。
17. 如权利要求16所述的电信网络的终端节点(16),所述节点还包括: -用于播出收到的多播流传送媒体的部件。
【文档编号】H04L29/08GK104106252SQ201280069870
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2012年6月8日 优先权日:2012年2月16日
【发明者】A.达莫拉 申请人:瑞典爱立信有限公司

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