内容分发系统和方法
【专利说明】内容分发系统和方法
[0001] 本系统设及在网络中分发内容，在特定实施方式中，设及在组播网络中分发点播 内容。
[0002] 将大量的数据递送给多个用户或终端主机能够对网络强加显著负担。数据能够通 过网络广播并由对获得该数据感兴趣的接收方拾取。然而，可能存在其中没有希望获得数 据的接收方的网络的全部扇区，所W将数据广播到运些网络部分浪费网络带宽。另选的方 法是使用单播方法来向仅已请求数据的那些用户直接发送该数据。然而，运可能导致大量 复制的内容通过网络发送，运再次可能引起网络的拥塞并影响在网络中发送的其它数据的 可靠性和服务质量（QoS)。
[0003] 组播技术能够被用来通过确保内容在网络中不被复制直至到其预定目的地的路 径在网络拓扑中分离为止来在网络中更有效地分发内容。
[0004] 然而，点播内容的递送提出特定问题，因为多个用户可W在不同的时间请求相同 内容并且各个用户可能希望在媒体的重放期间暂停或倒回内容流。通过单播递送运种点播 内容使得用户能够在任何时间开始查看流并且能够暂停和倒回流。然而，所有内容的单播 在大多数网络中是不合需要的，因为它导致通过网络发送的内容的显著复制并消耗大量的 网络带宽。 阳〇化]在使用组播递送技术来向多个终端主机递送点播内容时存在困难；例如，不能够 为希望在后面的阶段加入流的单个用户暂停或倒回组播流，在摄取点播内容时情况可能是 运样的。运可能导致新主机不得不为内容建立单播流并接收该单播流，而不管组播流从所 述一条内容的开始可能在时间上提前多么少。
[0006] 在另一方面，提供了一种在目的地处从内容递送网络接收一条内容的方法，该方 法包括W下步骤：
[0007] 从所述网络中的源请求所述一条内容；
[0008] 从所述网络接收标识用于递送所述一条内容的多个组播组的通信；
[0009] 向所述组播组中的每一个组播组发送加入请求；W及
[0010] 在多条并行组播流中接收来自所述多个组播组的内容，其中，一条流中的所述内 容相对于至少一条其它流中的内容是时移的，使得各条流在特定时间递送所述一条内容的 不同部分。
[0011] 所述方法能够使内容经由网络被有效地递送给用户、目的地或主机。多条组播流 的使用实现了网络带宽的有效使用，并且使得用户快速地接收相关数据。
[0012] 在具体的实施方式中，该方法还包括缓冲从所述组播组中的每一个组播组接收到 的内容。
[0013] 可选地，该方法还包括对所接收到的内容进行处理W确定所述内容的最早不显示 的部分并且将所述内容的所述最早不显示的部分输出给用户。因此，从不同的组播流（所 有组播流都来自内容中的不同时间）中的每一条接收到的内容能够在目的地处被处理并 且W正确的顺序输出给用户。
[0014] 在具体的实施方式中，该方法还包括对：所接收到的内容进行处理W确定从一组 播组接收到的内容是否已经从另一组播组被接收到；W及，如果已经接收到所述内容，则丢 弃所复制的内容并且离开从其接收到所复制的内容的所述组播组。因此，当目的地接收器 开始接收复制的内容时，它对多个组播组进行剪枝。 阳015] 在一些实施方式中，该方法还包括在单播流中从所述网络接收所述一条内容的一 部分。
[0016] 在具体的实施方式中，请求所述一条内容的步骤包括向所述网络中的组件发送有 关接收器的能力的信息，尤其是所述接收器的缓冲容量。然后可W在将目的地分配给具体 组播流时考虑该f目息。
[0017] 在具体的实施方式中，所述网络中的所述组件包括所述源或源指定路由器。
[0018] 在一些实施方式中，在多个接口处接收所述多条流。
[0019] 在具体的实施方式中，请求所述一条内容的步骤包括向所述网络中的组件发送有 关接收器或目的地的能力的信息，可选地，发送接收器的容量。运可W使得源或另一网络组 件在确定如何递送内容时能够考虑目的地能力。
[0020] 可选地，所述能力的所述指示包括所述目的地的缓冲容量的指示W及能够由所述 目的地同时接收的流的数量的指示中的至少一个。
[0021] 本文提供了被布置为实施上述方法中的任何一个方法的计算机程序、计算机程序 产品、计算机可读介质或逻辑。
[0022] 本文提供了根据结合附图描述的任何一个的方法和根据本文结合附图描述的任 何一个的设备。
[0023] 具体地，在W上所描述的所有方面中，在组播网络中，所述目的地可W是主机或主 机指定路由器H-DR。所述主机可W是与所述内容的终端用户或消费者相关联的终端用户终 端，或者可W是向用户的装置供应所述内容的中间装置。例如，所述目的地可W是家庭网络 内的接收所述内容W用于流式传输到用户的终端（诸如连接互联网的电视、计算机、平板 电脑或电话）的集线器。
[0024] 类似地，在W上所描述的所有方面中，所述源可W是在所述网络中供应所述内容 的装置，或者可W是所述网络中的处理内容到目的地的路由的智能路由组件。所述内容可 W通过所述智能路由组件，或者所述组件可W控制所述网络中的其它组件（诸如源），W实 现本文所描述的方法。
[00巧]此外，在W上所陈述的所有方面中，所述内容可选地是视频内容和/或音频内容， 具体地为响应于来自用户的请求而递送的点播内容。然而，技术人员应当了解，本文所描述 的系统和方法能够同样地应用于用于分发数据（诸如文本或图像数据）或软件的网络。 [00%] 现在将参照附图更详细地描述本系统的实施方式，附图中：
[0027] 图1是可W实现本系统的各方面的示例网络的示意图；
[0028] 图2示意性地例示了根据一个实施方式的多个时间延迟的组播流；
[0029] 图3是根据一个实施方式的在接收主机处缓冲的组播流的示意图；
[0030] 图4是根据一个实施方式的触发时间交错的组播内容流的方法的示意图；
[0031] 图5a例示了根据一个实施方式的潜在树分发拓扑；
[0032] 图化例示了根据另一实施方式的潜在树分发拓扑。
[0033] 如W上所陈述的，本文所描述的系统的各方面为同一条内容创建多个时间交错的 组播流。在一些实施方式中，源使用智能数据分析来决定哪些主机应该订阅那些（一条或 更多条）组播流中的哪些。源然后能够触发主机订阅所选择的流。主机重新组装从不同的 起始点提供数据的多条流，并且一旦它们不再从组播树接收未复制的内容就离开所述组播 树。运影响主机与组成员关系，并且还通过针对一条内容使网络中的单播流的数量最小化 来导致对网络资源的更好使用。现在更详细地描述W上所陈述的元素中的每一个的实施方 式，但是首先描述可W实现本系统的网络的实施方式。
[0034] 在W下描述中，W下术语可W被使用并取本技术领域的技术人员将知道的普通含 义。具体地：
[0035] 主机：从源请求能够通过单播或组播递送的一些内容的终端用户或目的地。
[0036] 源：经由单播向主机发送或者经由组播将其推送到网络中的内容的提供方。
[0037] 内容：电子媒体，包括但不限于视频文件/流、线性TV、音频文件/流（会议、无线 电、播客）、大文件下载等。
[00測 DR:指定路由器。
[0039] 在图1中示意性地例示了可W实现本系统的各方面的网络800。组播网络能够被 用来从多个内容服务器或源810、812、814中的一个向多个目的地或主机816、818、820中的 每一个递送内容，诸如视频点播内容。能够将组播网络在概念上划分为两段，其中一段826 包括主机和相邻路由器822、824,其使用诸如互联网组管理协议（IGMP)的协议进行通信W 建立并管理主机的组播组成员关系。在IPv6网络中，网络的运个段使用组播侦听者发现 (MLD)和ICMPV6 (互联网控制消息协议）消息传送来操作，并且本文对IGMP和其它IPv4协 议的参照旨在包括并包含等效的IPv6协议。
[0040] 组播网络的另一概念性段828通常使用诸如通常为稀疏模式协议无关组播 (PIM-SM)的协议，W在网络的其余部分中路由并实现从源810、812、814到与主机相邻的路 由器822、824的组播。具体地，技术人员将知道的PIM-SM或类似的协议被用来管理路由器 与在网络中订阅内容源的组播组的成员关系。
[0041] 图1例示了包括多个源810、812、814(其中的每一个能够经由网络向主机816、 818、820提供或供应内容）的组播网络800。运些源连接至源指定路由器（S-DR)830、832， 其管理内容从源到网络中的组件的递送。
[0042] 网络还包括将组播流（W及其它网络业务）从源810、812、814携带到主机816、 818、820的许多中间路由器IR836、838。运些IR可W包括用于特定组播流的一个或更多 个汇聚点（RP)834。RP834是网络中的针对特定组的组播数据用来传递到所有下游路由器 的路由器，除非该下游路由器处于源特定模式。也就是说，下游路由器或主机824、818通过 RP834加入组播流。因此，下游组播树集中在RP834上。
[0043] 最靠近主机或目的地的路由器能够被称为主机指定路由器（H-DR) 822、824。去往 特定主机816的组播流通过所关联的H-DR822,并且该主机使用IGMP来向其H-DR发送用 于加入（join)特定组播组或从特定组播组中剪枝（prune)的请求。
[0044] 通过另一示例，在组播组G中组播内容的源812在整个网络上广播针对该内容的 通告消息。主机肥818接收通告并希望接收组播数据。主机818向其H-DR824发送指定 它希望加入的组播流的组播地址的IGMP化in请求（如通告消息中所详述的）W及其成员 关系信息。H-DR824通常基于针对内容的通过网络回到S-DR830的最短路径来构建回到 内容的源812的组