專(zhuān)利名稱(chēng)：一種性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，確切地說(shuō)，涉及一種基于GPRS移動(dòng)網(wǎng)、性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，屬于與移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)相關(guān)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用移動(dòng)終端進(jìn)行的移動(dòng)視頻點(diǎn)播VoD(Video on Demand)是一種重要的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它滿足了移動(dòng)用戶隨時(shí)隨地觀看視頻節(jié)目的需求，有著巨大的市場(chǎng)潛力。目前，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)在上海、浙江、福建等省市使用通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS(General Packet Radio Service)網(wǎng)絡(luò)提供了移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。
GPRS網(wǎng)絡(luò)是一種2.5代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，它是在目前GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，主要通過(guò)增加GPRS服務(wù)支持結(jié)點(diǎn)SGSN(Serving GPRS Support Node)和GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(diǎn)GGSN(Gateway GPRS Support Node)兩種網(wǎng)元實(shí)體實(shí)現(xiàn)的。GPRS網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)是能夠支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可向每個(gè)用戶提供9.05～171.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。SGSN是為移動(dòng)終端MS提供業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)，在激活GPRS業(yè)務(wù)時(shí)，SGSN建立起一個(gè)移動(dòng)性管理環(huán)境，包含有關(guān)這個(gè)移動(dòng)終端MS的移動(dòng)性和安全性方面的信息。SGSN的主要作用是記錄移動(dòng)臺(tái)的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)臺(tái)和SGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN主要作用是網(wǎng)關(guān)，用于連接多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；GGSN存儲(chǔ)GPRS業(yè)務(wù)用戶的路由信息，并根據(jù)該信息將協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU(Protocol Data Unit)利用隧道技術(shù)發(fā)送到MS的當(dāng)前的業(yè)務(wù)接入點(diǎn)，即SGSN。
現(xiàn)有的移動(dòng)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)包括下述幾個(gè)部分GPRS網(wǎng)絡(luò)、流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS(Streaming Content Server)，WAP門(mén)戶網(wǎng)站和用戶終端MS。其中GPRS網(wǎng)絡(luò)用于傳輸流媒體內(nèi)容；流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS用于存放由內(nèi)容提供商預(yù)先制作好的多媒體節(jié)目?jī)?nèi)容；WAP門(mén)戶網(wǎng)站是一個(gè)提供目錄服務(wù)的WAP服務(wù)器，集中存放各流媒體內(nèi)容服務(wù)器上節(jié)目的簡(jiǎn)介和鏈接地址URL等信息；移動(dòng)終端必須是具有GRPS功能的2.5G手機(jī)或PDA，為了支持流媒體業(yè)務(wù)，終端還需要安裝支持相應(yīng)流媒體內(nèi)容解碼格式(如H.264)和控制協(xié)議(如RTSP)的播放軟件。
通常，一個(gè)完整的VoD業(yè)務(wù)流程包括如下步驟(1)移動(dòng)用戶通過(guò)終端的WAP瀏覽器訪問(wèn)流媒體業(yè)務(wù)的WAP門(mén)戶網(wǎng)站，通過(guò)瀏覽節(jié)目介紹選擇自己感興趣的內(nèi)容；(2)用戶單擊欲點(diǎn)播節(jié)目的標(biāo)題，將節(jié)目?jī)?nèi)容的鏈接地址URL反饋給終端的WAP瀏覽器；(3)WAP瀏覽器通過(guò)關(guān)聯(lián)方式啟動(dòng)終端上的流媒體播放器程序；(4)流媒體播放器根據(jù)節(jié)目的URL向相應(yīng)的流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS請(qǐng)求連接；(5)流媒體內(nèi)容服務(wù)器接納該連接后，向用戶提供連續(xù)的流媒體節(jié)目?jī)?nèi)容，并監(jiān)控移動(dòng)用戶的實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議；(6)GPRS網(wǎng)絡(luò)承載節(jié)目?jī)?nèi)容和控制協(xié)議的傳輸；(7)用戶接收到節(jié)目流后，首先進(jìn)行緩存，等緩存內(nèi)容達(dá)到一定量后開(kāi)始播放節(jié)目；并通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議對(duì)服務(wù)進(jìn)行控制。
(8)在節(jié)目播放期間，用戶通過(guò)播放軟件發(fā)送RTSP協(xié)議報(bào)文實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的交互操作。
在上述的VoD業(yè)務(wù)的執(zhí)行步驟框架中，存在一些性能瓶頸(1)業(yè)務(wù)時(shí)延較大主要體現(xiàn)在GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議不適合于實(shí)時(shí)連續(xù)型流媒體業(yè)務(wù)傳輸，實(shí)際采用的隧道協(xié)議GTP(GPRS Tunnel Protocol)增加了媒體流的傳輸延時(shí)；(2)網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗大單個(gè)媒體流的傳輸速率應(yīng)不低于20Kbps，多用戶同時(shí)在線會(huì)對(duì)GPRS核心網(wǎng)造成較大流量沖擊；(3)核心網(wǎng)能夠承載的并發(fā)用戶數(shù)量較少多用戶同時(shí)在線時(shí)服務(wù)性能下降較大。
因此如何解決基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的上述移動(dòng)視頻點(diǎn)播出現(xiàn)的性能問(wèn)題，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于GPRS移動(dòng)網(wǎng)、性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，從而較好地解決目前GPRS網(wǎng)絡(luò)上移動(dòng)視頻點(diǎn)播出現(xiàn)的各種性能瓶頸。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，至少包括GPRS網(wǎng)絡(luò)和該網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)網(wǎng)元移動(dòng)交換中心MSC、GPRS服務(wù)支持結(jié)點(diǎn)SGSN、GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(diǎn)GGSN、流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS、WAP門(mén)戶網(wǎng)站服務(wù)器、基站系統(tǒng)BSS和用戶移動(dòng)終端MS；其特征在于所述系統(tǒng)還包括中心緩存代理CCP(Central Cache Proxy)服務(wù)器，設(shè)置在GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(diǎn)GGSN與外部包數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN(Packet Data Networks)的邊界上，用于緩解SCS的業(yè)務(wù)負(fù)載，降低GGSN與SCS之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗，提高視頻點(diǎn)播的響應(yīng)速度；用戶邊界緩存代理UECP(User Edge Cache Proxy)服務(wù)器，設(shè)置在每個(gè)基站系統(tǒng)BSS中，即設(shè)置在每個(gè)基站交換控制器BSC和各個(gè)基站BTS之間，具有基于緩存替換策略的自適應(yīng)緩存能力，通過(guò)提高緩存命中率，來(lái)保證用戶視頻點(diǎn)播請(qǐng)求的快速響應(yīng)；高速I(mǎi)P直連鏈路，設(shè)置在CCP服務(wù)器和每個(gè)UECP服務(wù)器之間，用于在兩者之間傳輸流媒體內(nèi)容，并藉此將所述兩類(lèi)代理服務(wù)器構(gòu)成流媒體內(nèi)容在整個(gè)系統(tǒng)的兩級(jí)緩存裝置，從而旁路大量的節(jié)目?jī)?nèi)容流媒體，明顯減少其它鏈路的數(shù)據(jù)流量和處理負(fù)載，減小、消除視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。
所述中心緩存代理CCP服務(wù)器是在每個(gè)公眾陸地移動(dòng)網(wǎng)PLMN(PublicLands Mobile Network)內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)，其配置數(shù)量取決于業(yè)務(wù)需求量。
所述中心緩存代理CCP服務(wù)器完成的功能進(jìn)一步包括有監(jiān)聽(tīng)實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP(Real Time Streaming Protocol)報(bào)文，再將其與點(diǎn)播排行榜進(jìn)行匹配監(jiān)聽(tīng)GGSN與SCS之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，再用URL匹配CCP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)GGSN應(yīng)答移動(dòng)終端，然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP(Real TimeTransport Protocol)經(jīng)IP直連鏈路發(fā)送給移動(dòng)終端；否則，轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到SCS；實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP媒體流的監(jiān)聽(tīng)、傳輸和緩存替換監(jiān)聽(tīng)并截取SCS到GGSN的RTP媒體流，將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容截獲并保存在其緩存庫(kù)中，再把來(lái)自SCS或緩存庫(kù)的節(jié)目?jī)?nèi)容使用RTP協(xié)議發(fā)送給用戶；制作CCP點(diǎn)播排行榜根據(jù)設(shè)定的周期，對(duì)節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或?qū)Ω鱾€(gè)UECP上報(bào)的節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，并按照排行準(zhǔn)則制作CCP的點(diǎn)播排行榜。
所述中心緩存代理CCP服務(wù)器中的軟件控制模塊包括有RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊監(jiān)聽(tīng)GGSN與SCS之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，然后應(yīng)答點(diǎn)播排行榜匹配成功的RTSP報(bào)文，轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)播排行榜匹配不成功的RTSP報(bào)文；排行榜匹配模塊根據(jù)點(diǎn)播節(jié)目的URL，查詢存儲(chǔ)模塊中的點(diǎn)播排行榜，進(jìn)行節(jié)目匹配；若匹配成功，則指示“RTP媒體流監(jiān)聽(tīng)和傳輸模塊”從存儲(chǔ)模塊中取出節(jié)目?jī)?nèi)容發(fā)送給用戶；否則，則向“RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊”返回匹配不成功結(jié)果；統(tǒng)計(jì)分析模塊制作完成CCP點(diǎn)播排行榜，并將其存入存儲(chǔ)模塊；存儲(chǔ)模塊用于儲(chǔ)存CCP點(diǎn)播排行榜和入榜節(jié)目的全部或開(kāi)頭部分內(nèi)容；RTP媒體流監(jiān)聽(tīng)和傳輸模塊監(jiān)聽(tīng)和截取SCS到GGSN的RTP媒體流，并通知緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的媒體流內(nèi)容保存于存儲(chǔ)模塊；負(fù)責(zé)把截取的來(lái)自SCS的節(jié)目?jī)?nèi)容或把存儲(chǔ)模塊的節(jié)目?jī)?nèi)容使用RTP協(xié)議經(jīng)IP直連鏈路發(fā)送給用戶。
緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中，替換已不滿足緩存替換策略的舊節(jié)目?jī)?nèi)容。
所述用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器完成的功能進(jìn)一步包括有監(jiān)聽(tīng)實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP報(bào)文，再將其和點(diǎn)播排行榜進(jìn)行匹配監(jiān)聽(tīng)BTS與BSC之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，再用URL匹配UECP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)BTS應(yīng)答移動(dòng)終端，然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并發(fā)送給移動(dòng)終端；若匹配不成功，則轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到BSC；實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP媒體流的監(jiān)聽(tīng)、傳輸和緩存替換接收來(lái)自CCP的RTP媒體流并傳輸?shù)紹TS，并將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在其緩存庫(kù)中；在緩存處理過(guò)程中，優(yōu)先采用頭部緩存，以充分利用UECP的有限存儲(chǔ)能力；制作UECP點(diǎn)播排行榜根據(jù)設(shè)定的周期，對(duì)節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照排行準(zhǔn)則制作UECP的點(diǎn)播排行榜，并將統(tǒng)計(jì)信息上報(bào)給CCP；或者UECP同步接收CCP的點(diǎn)播排行榜，作為自己的點(diǎn)播排行榜。
所述頭部緩存是存儲(chǔ)入榜節(jié)目的開(kāi)始部分內(nèi)容，以降低用戶點(diǎn)播節(jié)目的啟動(dòng)延時(shí)-從發(fā)出點(diǎn)播請(qǐng)求到看到第一幀畫(huà)面的時(shí)間差，以充分利用UECP緩存庫(kù)的存儲(chǔ)空間；所述用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器中的軟件控制模塊包括有RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊監(jiān)聽(tīng)BTS與BSC之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，轉(zhuǎn)發(fā)未匹配成功的RTSP報(bào)文；排行榜匹配模塊根據(jù)點(diǎn)播節(jié)目的URL，查詢存儲(chǔ)模塊中的點(diǎn)播排行榜，進(jìn)行節(jié)目匹配；若匹配成功，則指示“RTP媒體流傳輸模塊”從存儲(chǔ)模塊中取出節(jié)目?jī)?nèi)容發(fā)送給用戶；否則，則向“RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊”返回匹配不成功結(jié)果；統(tǒng)計(jì)分析模塊制作完成UECP點(diǎn)播排行榜，并將其存入存儲(chǔ)模塊，定期向CCP上報(bào)統(tǒng)計(jì)信息；存儲(chǔ)模塊用于儲(chǔ)存UECP點(diǎn)播排行榜和入榜節(jié)目的全部或開(kāi)頭部分內(nèi)容；RTP媒體流傳輸模塊接收來(lái)自CCP的RTP媒體流并傳輸?shù)紹TS，并通知緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目流內(nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中；接受排行榜匹配模塊的指示，把匹配成功的節(jié)目?jī)?nèi)容從存儲(chǔ)模塊中取出并發(fā)送給用戶；緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中，替換已不滿足緩存替換策略的舊節(jié)目?jī)?nèi)容。
所述節(jié)目點(diǎn)播排行榜是CCP/UECP服務(wù)器維護(hù)的核心數(shù)據(jù)表，它由一系列記錄組成，每條記錄對(duì)應(yīng)著榜內(nèi)的一個(gè)節(jié)目，一條記錄由若干個(gè)記錄項(xiàng)組成，這些記錄項(xiàng)包括但不限于節(jié)目編號(hào)、節(jié)目名稱(chēng)、節(jié)目簡(jiǎn)介、節(jié)目的URL、節(jié)目在存儲(chǔ)模塊中的存取地址、節(jié)目?jī)r(jià)格，排行榜的大小取決于CCP/UECP服務(wù)器的緩存容量。
所述緩存替換策略的內(nèi)容是若某個(gè)被點(diǎn)播的節(jié)目在點(diǎn)播排行榜內(nèi)、但還沒(méi)有被緩存；或者某個(gè)被點(diǎn)播的節(jié)目不在當(dāng)前點(diǎn)播排行榜內(nèi)，但目前設(shè)定周期內(nèi)累積的點(diǎn)播次數(shù)已經(jīng)超過(guò)某個(gè)閾值，則CCP/UECP服務(wù)器均對(duì)該節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行緩存。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括下列步驟(1)用戶通過(guò)移動(dòng)終端上的WAP瀏覽器連接到SCS的內(nèi)容發(fā)布頁(yè)面，檢索節(jié)目介紹信息后，點(diǎn)播某節(jié)目，即點(diǎn)擊該節(jié)目的超級(jí)鏈接，移動(dòng)用戶通過(guò)終端安裝的媒體播放軟件向SCS發(fā)送實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP請(qǐng)求，該RTSP請(qǐng)求報(bào)文中至少包含用于尋址SCS服務(wù)器上用戶點(diǎn)播節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL字段；(2)UECP服務(wù)器在應(yīng)用層監(jiān)聽(tīng)移動(dòng)終端的RTSP請(qǐng)求報(bào)文，截取并解析該RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，再用URL匹配UECP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，執(zhí)行后續(xù)操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(4)；(3)UECP服務(wù)器終止該RTSP請(qǐng)求，在向移動(dòng)終端發(fā)送對(duì)應(yīng)報(bào)文應(yīng)答后，從緩存模塊中提取節(jié)目?jī)?nèi)容，并使用RTP協(xié)議向移動(dòng)終端發(fā)送；若UECP只緩存了部分節(jié)目?jī)?nèi)容，則通過(guò)IP直連鏈路向CCP請(qǐng)求下載該節(jié)目文件的后續(xù)部分，保證用戶端的連續(xù)播放，結(jié)束流程；(4)UECP服務(wù)器將移動(dòng)終端的RTSP請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到BSC，當(dāng)CCP服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)到該RTSP請(qǐng)求報(bào)文后，截取并解析該RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后用URL匹配CCP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文的繼續(xù)發(fā)送，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)GGSN應(yīng)答移動(dòng)終端；然后從其緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容，并向移動(dòng)終端發(fā)送，發(fā)送路徑是依次經(jīng)由CCP、UECP、BTS和MS；若匹配不成功，則CCP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到SCS，然后由SCS向移動(dòng)終端發(fā)送節(jié)目?jī)?nèi)容，發(fā)送路徑是依次經(jīng)由SCS、CCP、UECP、BTS和MS，流程結(jié)束。
本發(fā)明是一種基于GPRS移動(dòng)網(wǎng)、性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新是增加兩類(lèi)代理服務(wù)器，并在兩者之間建立直聯(lián)高速I(mǎi)P鏈路，從而建立兩級(jí)節(jié)目?jī)?nèi)容的緩存體系。其中引入的CCP服務(wù)器緩解了流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS的業(yè)務(wù)負(fù)載，有效降低了GGSN與SCS之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗。UECP服務(wù)器具有基于緩存替換策略的自適應(yīng)緩存能力，通過(guò)提高緩存命中率能夠保證大多數(shù)用戶視頻點(diǎn)播請(qǐng)求的快速響應(yīng)。高速I(mǎi)P直連鏈路能夠旁路大量的移動(dòng)流媒體流量，明顯減少GGSN-SGSN-BSC鏈路上的數(shù)據(jù)流量和處理負(fù)載，減小或消除了視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)對(duì)該部分網(wǎng)絡(luò)性能的影響。
UECP服務(wù)器采用的頭部緩存具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)加快了節(jié)目啟動(dòng)速度，提升了用戶使用體驗(yàn)；(2)頭部緩存可在線平滑網(wǎng)絡(luò)中的傳輸波動(dòng)；(3)有效利用了UECP有限的存儲(chǔ)能力。
總之，引入上述兩級(jí)緩存代理體系后，對(duì)GPRS網(wǎng)絡(luò)上的移動(dòng)流媒體業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了較大程度的性能優(yōu)化，除了原有BTS到MS之間的無(wú)線鏈路以外，其它鏈路的性能都得到了改進(jìn)或提升，有利于移動(dòng)點(diǎn)播業(yè)務(wù)的拓展。
本發(fā)明兩級(jí)緩存體系的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該技術(shù)方案對(duì)用戶、網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)容提供者透明。從UECP和CCP的工作機(jī)制可以看出，新引入的兩個(gè)功能實(shí)體不會(huì)影響原有GPRS網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)網(wǎng)元設(shè)備和通信協(xié)議，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行任何修改，可以真正透明和無(wú)縫地工作于原有的GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。


圖1是本發(fā)明具有兩級(jí)緩存、性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖2是本發(fā)明中心緩存代理CCP服務(wù)器的軟件控制模塊結(jié)構(gòu)組成示意圖。
圖3是本發(fā)明用戶邊界緩存代理UECP的軟件控制模塊結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明是一種基于GPRS網(wǎng)絡(luò)、性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元至少包括移動(dòng)交換中心MSC/VLR、GPRS服務(wù)支持結(jié)點(diǎn)SGSN(Serving GPRS Support Node)、GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(diǎn)GGSN(GatewayGPRS Support Node)、流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS、WAP門(mén)戶網(wǎng)站服務(wù)器、基站系統(tǒng)BSS和用戶移動(dòng)終端MS；該系統(tǒng)改進(jìn)之處主要是在網(wǎng)絡(luò)中的GGSN與外部包數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN的邊界上設(shè)置中心緩存代理CCP服務(wù)器，再在每個(gè)BSS系統(tǒng)(即BTS和BSC之間)中設(shè)置用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器，還在CCP和UECP之間設(shè)立高速I(mǎi)P直連鏈路，從而構(gòu)成由兩級(jí)代理服務(wù)器形成的兩級(jí)緩存體系。
圖中只畫(huà)出了一個(gè)UECP，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，每個(gè)BSS系統(tǒng)都要配置一個(gè)UECP。每個(gè)公眾陸地移動(dòng)網(wǎng)PLMN配置一個(gè)或幾個(gè)CCP，其數(shù)量取決于業(yè)務(wù)需求量。所有的CCP和UECP之間都要建立高速I(mǎi)P直連鏈路，用于傳輸流媒體內(nèi)容。
下面重點(diǎn)介紹上述兩類(lèi)新增網(wǎng)元的功能及其組成模塊。其中中心緩存代理CCP服務(wù)器完成的功能主要有RTSP報(bào)文監(jiān)聽(tīng)和點(diǎn)播排行榜匹配功能監(jiān)聽(tīng)GGSN與SCS之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后用URL匹配CCP上的點(diǎn)播排行榜。若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)GGSN應(yīng)答移動(dòng)終端；然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP并經(jīng)IP直連鏈路向移動(dòng)終端發(fā)送；若匹配不成功，則轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到SCS。
實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP媒體流的監(jiān)聽(tīng)、傳輸和緩存替換功能監(jiān)聽(tīng)和截取SCS到GGSN的RTP媒體流，將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容截獲并保存在其緩存庫(kù)中；負(fù)責(zé)把來(lái)自SCS的節(jié)目?jī)?nèi)容或來(lái)自存儲(chǔ)庫(kù)中的節(jié)目?jī)?nèi)容使用RTP協(xié)議發(fā)送給用戶。
制作CCP點(diǎn)播排行榜功能根據(jù)設(shè)定的周期(如一天、一周等)，對(duì)節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或?qū)Ω鱾€(gè)UECP上報(bào)的節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，并按照排行準(zhǔn)則(如按照點(diǎn)播次數(shù)的高低)制作CCP的點(diǎn)播排行榜。
參見(jiàn)圖2，介紹CCP服務(wù)器的主要控制模塊和功能RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊監(jiān)聽(tīng)GGSN與SCS之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后應(yīng)答點(diǎn)播排行榜匹配成功的RTSP報(bào)文；或者，轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)播排行榜匹配不成功的RTSP報(bào)文。
排行榜匹配模塊根據(jù)點(diǎn)播節(jié)目的URL，查詢存儲(chǔ)模塊中的點(diǎn)播排行榜，進(jìn)行節(jié)目匹配；若匹配成功，則指示“RTP流監(jiān)聽(tīng)和傳輸模塊”從存儲(chǔ)模塊中取出節(jié)目?jī)?nèi)容發(fā)送給用戶；否則，返回匹配不成功結(jié)果給“RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊”。
統(tǒng)計(jì)分析模塊制作完成CCP點(diǎn)播排行榜，并將其存入存儲(chǔ)模塊；存儲(chǔ)模塊用于儲(chǔ)存CCP的點(diǎn)播排行榜和入榜節(jié)目的全部/開(kāi)頭部分內(nèi)容；RTP媒體流監(jiān)聽(tīng)和傳輸模塊監(jiān)聽(tīng)和截取SCS到GGSN的RTP媒體流，并通知緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目媒體流內(nèi)容保存于存儲(chǔ)模塊；負(fù)責(zé)把截取的來(lái)自SCS或存儲(chǔ)模塊的節(jié)目?jī)?nèi)容使用RTP協(xié)議經(jīng)IP直連鏈路發(fā)送給用戶。
緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中，替換已不滿足緩存替換策略的舊節(jié)目?jī)?nèi)容。
用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器完成的功能主要有RTSP報(bào)文監(jiān)聽(tīng)和點(diǎn)播排行榜匹配功能監(jiān)聽(tīng)BTS與BSC之間的RTSP報(bào)文。截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后用URL匹配UECP上的點(diǎn)播排行榜。若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)BTS應(yīng)答移動(dòng)終端，然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并發(fā)送給移動(dòng)終端；若匹配不成功，則UECP轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到BSC。
RTP媒體流的監(jiān)聽(tīng)、傳輸和緩存替換功能接收來(lái)自CCP的RTP媒體流并傳輸?shù)紹TS，并將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在其緩存庫(kù)中。需要強(qiáng)調(diào)的是為了降低用戶點(diǎn)播節(jié)目的啟動(dòng)延時(shí)(即發(fā)出點(diǎn)播請(qǐng)求，到看到第一幀畫(huà)面的時(shí)間差)，同時(shí)考慮到UECP緩存庫(kù)的存儲(chǔ)空間限制，在UECP上優(yōu)先實(shí)施頭部緩存即存儲(chǔ)入榜節(jié)目的開(kāi)始部分(如節(jié)目開(kāi)始的前5-10分鐘內(nèi)容)。
制作UECP點(diǎn)播排行榜功能根據(jù)一定的周期(如一天、一周等)，對(duì)節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并按照一定的排行準(zhǔn)則(如按照點(diǎn)播次數(shù)的高低)，制作UECP的點(diǎn)播排行榜，并將統(tǒng)計(jì)信息上報(bào)給CCP?；蛘遀ECP同步接收CCP的點(diǎn)播排行榜，作為自己的點(diǎn)播排行榜。
參見(jiàn)圖3，介紹UECP服務(wù)器的主要控制模塊和功能RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊監(jiān)聽(tīng)BTS與BSC之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，轉(zhuǎn)發(fā)未匹配的RTSP報(bào)文。
排行榜匹配模塊根據(jù)點(diǎn)播節(jié)目的URL，查詢存儲(chǔ)模塊中的點(diǎn)播排行榜，進(jìn)行節(jié)目匹配。若匹配成功，則指示“RTP傳輸模塊”從存儲(chǔ)模塊中取出節(jié)目?jī)?nèi)容發(fā)送給用戶；若匹配不成功，則返回匹配不成功結(jié)果給“RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊”。
統(tǒng)計(jì)分析模塊完成UECP點(diǎn)播排行榜的制作功能，并將其存入存儲(chǔ)模塊，定期向CCP上報(bào)統(tǒng)計(jì)信息。
存儲(chǔ)模塊用于儲(chǔ)存UECP點(diǎn)播排行榜和入榜節(jié)目的全部或開(kāi)頭部分內(nèi)容；RTP媒體流傳輸模塊接收來(lái)自CCP的RTP媒體流并傳輸?shù)紹TS，并通知緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目流內(nèi)容保存在其緩存庫(kù)；
緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中，替換已不滿足緩存替換策略的舊節(jié)目?jī)?nèi)容。
下面按照移動(dòng)終端MS向流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS(Streaming Content Server)發(fā)起VoD請(qǐng)求的過(guò)程來(lái)說(shuō)明本發(fā)明性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法，此時(shí)，該移動(dòng)終端已經(jīng)下載并安裝了支持RTSP協(xié)議的流媒體終端軟件。性能優(yōu)化方法的操作步驟如下步驟1用戶通過(guò)移動(dòng)終端上的WAP瀏覽器連接到SCS的內(nèi)容發(fā)布頁(yè)面，檢索節(jié)目介紹信息并點(diǎn)播某節(jié)目，然后點(diǎn)擊該節(jié)目的超級(jí)鏈接，用戶通過(guò)終端上安裝的媒體播放軟件向SCS發(fā)送實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP請(qǐng)求，該RTSP請(qǐng)求報(bào)文中包含用于尋址SCS服務(wù)器上用戶點(diǎn)播節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL字段；步驟2UECP服務(wù)器在應(yīng)用層監(jiān)聽(tīng)移動(dòng)終端的RTSP請(qǐng)求報(bào)文，截取并解析該RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后用URL匹配UECP上的點(diǎn)播排行榜；若與UECP上的點(diǎn)播排行榜匹配成功，執(zhí)行后續(xù)操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(4)；步驟3UECP服務(wù)器終止該RTSP請(qǐng)求，向移動(dòng)終端發(fā)送對(duì)應(yīng)RTSP的應(yīng)答，然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容，并使用RTP協(xié)議按照Um接口格式向移動(dòng)終端發(fā)送。若UECP只是緩存了部分內(nèi)容，則通過(guò)IP直連鏈路向CCP請(qǐng)求下載該節(jié)目文件的后續(xù)部分，使用簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議TFTP/文件傳輸協(xié)議FTP下載到UECP，保證用戶端的連續(xù)播放，結(jié)束播放流程；步驟4UECP服務(wù)器將移動(dòng)終端的RTSP請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到BSC，按照傳統(tǒng)正常點(diǎn)播流程獲取媒體資源。當(dāng)CCP服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)到該RTSP請(qǐng)求報(bào)文后，截取并解析該RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后用URL匹配CCP上的點(diǎn)播排行榜。若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文繼續(xù)發(fā)送到PDN，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)GGSN應(yīng)答移動(dòng)終端。然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并向移動(dòng)終端發(fā)送，發(fā)送路徑是CCP→UECP→BTS→MS；若匹配不成功，則CCP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到SCS，然后由SCS向移動(dòng)終端發(fā)送節(jié)目?jī)?nèi)容，發(fā)送路徑是SCS→CCP→UECP→BTS-→MS，流程結(jié)束。
由于UECP要實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)中BTS和BSC之間的報(bào)文監(jiān)聽(tīng)和透?jìng)鳎訳ECP要支持符合GPRS網(wǎng)絡(luò)的Abis接口規(guī)范；由于CCP要實(shí)現(xiàn)GGSN與SCS之間的報(bào)文監(jiān)聽(tīng)和截取，所以CCP要支持符合GPRS網(wǎng)絡(luò)的Ui接口規(guī)范的協(xié)議棧。另外，由于UECP還要實(shí)現(xiàn)與CCP的交互，并能從CCP下載節(jié)目，所以UECP和CCP之間可采用符合GPRS網(wǎng)絡(luò)的Ui接口規(guī)范實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
權(quán)利要求
1.一種性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，至少包括GPRS網(wǎng)絡(luò)和該網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)網(wǎng)元移動(dòng)交換中心MSC、GPRS服務(wù)支持結(jié)點(diǎn)SGSN、GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(diǎn)GGSN、流媒體內(nèi)容服務(wù)器SCS、WAP門(mén)戶網(wǎng)站服務(wù)器、基站系統(tǒng)BSS和用戶移動(dòng)終端MS；其特征在于所述系統(tǒng)還包括中心緩存代理CCP服務(wù)器，設(shè)置在GPRS網(wǎng)關(guān)支持結(jié)點(diǎn)GGSN與外部包數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN的邊界上，用于緩解SCS的業(yè)務(wù)負(fù)載，降低GGSN與SCS之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗，提高視頻點(diǎn)播的響應(yīng)速度；用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器，設(shè)置在每個(gè)基站系統(tǒng)BSS中，即設(shè)置在每個(gè)基站控制器BSC和各個(gè)基站BTS之間，具有基于緩存替換策略的自適應(yīng)緩存能力，通過(guò)提高緩存命中率，來(lái)保證用戶視頻點(diǎn)播請(qǐng)求的快速響應(yīng)；高速I(mǎi)P直連鏈路，設(shè)置在CCP服務(wù)器和每個(gè)UECP服務(wù)器之間，用于在兩者之間傳輸流媒體內(nèi)容，并藉此將所述兩類(lèi)代理服務(wù)器構(gòu)成流媒體內(nèi)容在整個(gè)系統(tǒng)的兩級(jí)緩存裝置，從而旁路大量的節(jié)目?jī)?nèi)容流媒體，明顯減少其它鏈路的數(shù)據(jù)流量和處理負(fù)載，減小、消除視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述中心緩存代理CCP服務(wù)器是在每個(gè)公眾陸地移動(dòng)網(wǎng)PLMN內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)，其配置數(shù)量取決于業(yè)務(wù)需求量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述中心緩存代理CCP服務(wù)器完成的功能進(jìn)一步包括有監(jiān)聽(tīng)實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP報(bào)文，再將其與點(diǎn)播排行榜進(jìn)行匹配監(jiān)聽(tīng)GGSN與SCS之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，再用URL匹配CCP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)GGSN應(yīng)答移動(dòng)終端，然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP經(jīng)IP直連鏈路發(fā)送給移動(dòng)終端；否則，轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到SCS；實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP媒體流的監(jiān)聽(tīng)、傳輸和緩存替換監(jiān)聽(tīng)并截取SCS到GGSN的RTP媒體流，將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容截獲并保存在其緩存庫(kù)中，再把來(lái)自SCS或緩存庫(kù)的節(jié)目?jī)?nèi)容使用RTP協(xié)議發(fā)送給用戶；制作CCP點(diǎn)播排行榜根據(jù)設(shè)定的周期，對(duì)節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或?qū)Ω鱾€(gè)UECP上報(bào)的節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，并按照排行準(zhǔn)則制作CCP的點(diǎn)播排行榜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述中心緩存代理CCP服務(wù)器中的軟件控制模塊包括有RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊監(jiān)聽(tīng)GGSN與SCS之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，然后應(yīng)答點(diǎn)播排行榜匹配成功的RTSP報(bào)文，轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)播排行榜匹配不成功的RTSP報(bào)文；排行榜匹配模塊根據(jù)點(diǎn)播節(jié)目的URL，查詢存儲(chǔ)模塊中的點(diǎn)播排行榜，進(jìn)行節(jié)目匹配；若匹配成功，則指示“RTP媒體流監(jiān)聽(tīng)和傳輸模塊”從存儲(chǔ)模塊中取出節(jié)目?jī)?nèi)容發(fā)送給用戶；否則，則向“RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊”返回匹配不成功結(jié)果；統(tǒng)計(jì)分析模塊制作完成CCP點(diǎn)播排行榜，并將其存入存儲(chǔ)模塊；存儲(chǔ)模塊用于儲(chǔ)存CCP點(diǎn)播排行榜和入榜節(jié)目的全部或開(kāi)頭部分內(nèi)容；RTP媒體流監(jiān)聽(tīng)和傳輸模塊監(jiān)聽(tīng)和截取SCS到GGSN的RTP媒體流，并通知緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的媒體流內(nèi)容保存于存儲(chǔ)模塊；負(fù)責(zé)把截取的來(lái)自SCS的節(jié)目?jī)?nèi)容或把存儲(chǔ)模塊的節(jié)目?jī)?nèi)容使用RTP協(xié)議經(jīng)IP直連鏈路發(fā)送給用戶。緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中，替換已不滿足緩存替換策略的舊節(jié)目?jī)?nèi)容。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器完成的功能進(jìn)一步包括有監(jiān)聽(tīng)實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP報(bào)文，再將其和點(diǎn)播排行榜進(jìn)行匹配監(jiān)聽(tīng)BTS與BSC之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，再用URL匹配UECP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)BTS應(yīng)答移動(dòng)終端，然后從緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容并發(fā)送給移動(dòng)終端；若匹配不成功，則轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到BSC；實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP媒體流的監(jiān)聽(tīng)、傳輸和緩存替換接收來(lái)自CCP的RTP媒體流并傳輸?shù)紹TS，并將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在其緩存庫(kù)中；在緩存處理過(guò)程中，優(yōu)先采用頭部緩存，以充分利用UECP的有限存儲(chǔ)能力；制作UECP點(diǎn)播排行榜根據(jù)設(shè)定的周期，對(duì)節(jié)目點(diǎn)播情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照排行準(zhǔn)則制作UECP的點(diǎn)播排行榜，并將統(tǒng)計(jì)信息上報(bào)給CCP；或者UECP同步接收CCP的點(diǎn)播排行榜，作為自己的點(diǎn)播排行榜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述頭部緩存是存儲(chǔ)入榜節(jié)目的開(kāi)始部分內(nèi)容，以降低用戶點(diǎn)播節(jié)目的啟動(dòng)延時(shí)-從發(fā)出點(diǎn)播請(qǐng)求到看到第一幀畫(huà)面的時(shí)間差，以充分利用UECP緩存庫(kù)的存儲(chǔ)空間；
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器中的軟件控制模塊包括有RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊監(jiān)聽(tīng)BTS與BSC之間的RTSP報(bào)文，截取并解析RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL，轉(zhuǎn)發(fā)未匹配成功的RTSP報(bào)文；排行榜匹配模塊根據(jù)點(diǎn)播節(jié)目的URL，查詢存儲(chǔ)模塊中的點(diǎn)播排行榜，進(jìn)行節(jié)目匹配；若匹配成功，則指示“RTP媒體流傳輸模塊”從存儲(chǔ)模塊中取出節(jié)目?jī)?nèi)容發(fā)送給用戶；否則，則向“RTSP報(bào)文過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)模塊”返回匹配不成功結(jié)果；統(tǒng)計(jì)分析模塊制作完成UECP點(diǎn)播排行榜，并將其存入存儲(chǔ)模塊，定期向CCP上報(bào)統(tǒng)計(jì)信息；存儲(chǔ)模塊用于儲(chǔ)存UECP點(diǎn)播排行榜和入榜節(jié)目的全部或開(kāi)頭部分內(nèi)容；RTP媒體流傳輸模塊接收來(lái)自CCP的RTP媒體流并傳輸?shù)紹TS，并通知緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目流內(nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中；接受排行榜匹配模塊的指示，把匹配成功的節(jié)目?jī)?nèi)容從存儲(chǔ)模塊中取出并發(fā)送給用戶；緩存替換模塊將滿足緩存替換策略的節(jié)目?jī)?nèi)容保存在存儲(chǔ)模塊中，替換已不滿足緩存替換策略的舊節(jié)目?jī)?nèi)容。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述節(jié)目點(diǎn)播排行榜是CCP/UECP服務(wù)器維護(hù)的核心數(shù)據(jù)表，它由一系列記錄組成，每條記錄對(duì)應(yīng)著榜內(nèi)的一個(gè)節(jié)目，一條記錄由若干個(gè)記錄項(xiàng)組成，這些記錄項(xiàng)包括但不限于節(jié)目編號(hào)、節(jié)目名稱(chēng)、節(jié)目簡(jiǎn)介、節(jié)目的URL、節(jié)目在存儲(chǔ)模塊中的存取地址、節(jié)目?jī)r(jià)格，排行榜的大小取決于CCP/UECP服務(wù)器的緩存容量。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特征在于所述緩存替換策略的內(nèi)容是若某個(gè)被點(diǎn)播的節(jié)目在點(diǎn)播排行榜內(nèi)、但還沒(méi)有被緩存；或者某個(gè)被點(diǎn)播的節(jié)目不在當(dāng)前點(diǎn)播排行榜內(nèi)，但目前設(shè)定周期內(nèi)累積的點(diǎn)播次數(shù)已經(jīng)超過(guò)某個(gè)閾值，則CCP/UECP服務(wù)器均對(duì)該節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行緩存。
10.一種性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括下列步驟(1)用戶通過(guò)移動(dòng)終端上的WAP瀏覽器連接到SCS的內(nèi)容發(fā)布頁(yè)面，檢索節(jié)目介紹信息后，點(diǎn)播某節(jié)目，即點(diǎn)擊該節(jié)目的超級(jí)鏈接，移動(dòng)用戶通過(guò)終端安裝的媒體播放軟件向SCS發(fā)送實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP請(qǐng)求，該RTSP請(qǐng)求報(bào)文中至少包含用于尋址SCS服務(wù)器上用戶點(diǎn)播節(jié)目的統(tǒng)一資源定位符URL字段；(2)UECP服務(wù)器在應(yīng)用層監(jiān)聽(tīng)移動(dòng)終端的RTSP請(qǐng)求報(bào)文，截取并解析該RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，再用URL匹配UECP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，執(zhí)行后續(xù)操作；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(4)；(3)UECP服務(wù)器終止該RTSP請(qǐng)求，在向移動(dòng)終端發(fā)送對(duì)應(yīng)報(bào)文應(yīng)答后，從緩存模塊中提取節(jié)目?jī)?nèi)容，并使用RTP協(xié)議向移動(dòng)終端發(fā)送；若UECP只緩存了部分節(jié)目?jī)?nèi)容，則通過(guò)IP直連鏈路向CCP請(qǐng)求下載該節(jié)目文件的后續(xù)部分，保證用戶端的連續(xù)播放，結(jié)束流程；(4)UECP服務(wù)器將移動(dòng)終端的RTSP請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到BSC，當(dāng)CCP服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)到該RTSP請(qǐng)求報(bào)文后，截取并解析該RTSP請(qǐng)求報(bào)文，提取節(jié)目的URL，然后用URL匹配CCP上的點(diǎn)播排行榜；若匹配成功，則終止該請(qǐng)求報(bào)文的繼續(xù)發(fā)送，而以對(duì)應(yīng)的RTSP報(bào)文通過(guò)GGSN應(yīng)答移動(dòng)終端；然后從其緩存庫(kù)中提取節(jié)目?jī)?nèi)容，并向移動(dòng)終端發(fā)送，發(fā)送路徑是依次經(jīng)由CCP、UECP、BTS和MS；若匹配不成功，則CCP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)該RTSP請(qǐng)求報(bào)文到SCS，然后由SCS向移動(dòng)終端發(fā)送節(jié)目?jī)?nèi)容，發(fā)送路徑是依次經(jīng)由SCS、CCP、UECP、BTS和MS，流程結(jié)束。
全文摘要
一種基于GPRS移動(dòng)網(wǎng)、性能優(yōu)化的移動(dòng)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)方法，該系統(tǒng)除了傳統(tǒng)點(diǎn)播業(yè)務(wù)的網(wǎng)元外，還包括兩類(lèi)新網(wǎng)元設(shè)置在GGSN與PDN的邊界上的中心緩存代理CCP服務(wù)器，以緩解SCS的業(yè)務(wù)負(fù)載，降低GGSN與SCS之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗；設(shè)置在每個(gè)BSS中，即設(shè)置在每個(gè)BSC和各個(gè)BTS之間的用戶邊界緩存代理UECP服務(wù)器，采用基于緩存替換策略的自適應(yīng)緩存來(lái)提高緩存命中率，進(jìn)而保證大多數(shù)用戶視頻點(diǎn)播請(qǐng)求的快速響應(yīng)；此外，在CCP和每個(gè)UECP之間設(shè)置傳輸流媒體內(nèi)容的高速I(mǎi)P直連鏈路，將該兩個(gè)代理服務(wù)器構(gòu)成流媒體內(nèi)容的兩級(jí)緩存裝置，從而旁路大量的節(jié)目?jī)?nèi)容流媒體，減少其它鏈路的數(shù)據(jù)流量和處理負(fù)載，消除視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1791213SQ20051013565
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者廖建新, 王晶, 王純, 李煒, 楊波, 朱曉民, 武家春, 張磊, 樊利民, 程莉 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)