一种基于ims的p2p业务节点选择方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于IMS的P2P业务节点选择方法及装置，应用于基于IMS的分布式P2P内容分发系统。本发明中，Peer节点通过发送Invite消息与Tracker应用服务器建立会话的过程中，所经过的SBC或/和P-CSCF在该消息中添加自己的标识以表明该节点的接入位置，Tracker应用服务器记录Peer节点的接入位置；当Tracker应用服务器为Peer节点选择服务节点时，根据各Peer节点的接入位置进行选择。采用本发明可优化服务节点的选择。
【专利说明】—种基于IMS的P2P业务节点选择方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域的数据业务技术，尤其涉及一种基于MS的P2P业务节点选择方法及装置。
【背景技术】
[0002]基于頂S (IP Multimedia Subsystem, IP多媒体子系统)架构的P2P内容分发系统，也可称为基于MS架构的分布式内容分发系统，可为MS架构下的用户提供P2P (Peer-to-Peer,点对点)流媒体或P2P文件下载类业务。
[0003]IMS是IP多媒体系统，被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频等差异化、多媒体业务的重要网络架构。MS架构中P-CSCF(ProxyCall Session Control Function,代理呼叫会话控制功能)、SBC (Session BorderController，会话边界控制器)是离用户最近的网元，在MS的实际部署中有三种主要方式:分省部署制、区域中心制、全国集中制。分省部署制中在各省部署P-CSCF，在省内的各地市部署SBC设备，用户终端(Peer节点)通过SBC连接P-CSCF，从而接入MS核心网；区域中心制是对于某几个省而言，仅建立一套頂S核心网，集中部署P-CSCF，并在各个省的地市部署SBC接入设备；对于全国集中而言，仅部署一套MS核心网设备，在几个省网出口处部署P-CSCF和SBC设备。
[0004]对于P2P内容分发技术而言，节点选择是其关键技术之一，其目的是数据请求节点从候选服务节点中选择出离请求节点更近、传输速度较快且拥有其需要数据块的多个服务节点，一方面，使得请求节点能够最快地从服务节点处获得其需要的数据块，另一方面，请求节点从位于同一省、地市的服务节点处获取数据，降低省间以及地市间的流量。而判断节点的临近性，即判断请求节点和服务节点是否处于同一省、地市，是节点选择方法中的关键问题之一。
[0005]目前，大多采用IP地址的相似度或者IP地址库查询地理位置信息来判断节点的临近性。其中，采用IP地址临近性来判断，一般依赖于运营商分配IP地址的策略，有时候IP地址临近的两个节点物理位置未必相近，难以准确地判断节点的临近性，会增加地市间、省间的P2P流量，也会降低请求节点获取数据的速度；采用IP地址库查询地理位置信息来判断，是指在Tracker服务器处维护IP地址库，地址库中记录运营商中各IP地址对应的地理位置(如省和市)信息，这种方法虽然能够准确地获取IP地址对应的地理位置信息，但是当新的IP地址出现时或当IP地址对应的地理位置信息发生变化时，运营商需要告知P2P应用提供商更新IP地址库，否则将会导致地址库中查询不到IP地址以及错误判断IP地址对应的地理位置的情况，这增加了运营商和P2P应用之间的维护开销。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种基于MS的P2P业务节点选择方法及装置，用以在P2P业务实现过程中实现节点临近性的判断，优化服务节点的选择。[0007]本发明实施例提供的基于MS的P2P业务实现方法，用于基于MS的分布式P2P内容分发系统，该方法包括:
[0008]Tracker应用服务器在接收到Peer节点的业务会话请求消息后，获取其中携带的SBC或/和P-CSCF节点的标识信息，所述标识信息标识了所述Peer节点的接入位置；其中，SBC在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中，或/和，P-CSCF节点在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中；
[0009]当Tracker应用服务器接收到Peer节点的业务请求消息后，根据其所获取到的各Peer节点的接入位置,为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点，并将选择出的服务节点列表携带于响应消息返回给发送所述业务请求消息的Peer节点。
[0010]本发明实施例提供的Tracker应用服务器,应用于基于IMS的分布式P2P内容分发系统，该Tracker应用服务器包括:
[0011]节点位置信息收集模块，用于在接收到Peer节点的业务会话请求消息后，获取其中携带的SBC或/和P-CSCF节点的标识信息，所述标识信息标识了所述Peer节点的接入位置；其中，SBC在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中，或/和，P-CSCF节点在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中；
[0012]存储模块，用于保存所述会话处理模块获取到的用于标识Peer节点接入位置的SBC或/和P-CSCF节点的标识信息；
[0013]节点选择模块，用于在接收到Peer节点的业务请求消息后，根据所述存储模块所存储的信息得到各Peer节点的接入位置，根据各Peer节点的接入位置为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点，并将选择出的服务节点列表携带于响应消息返回给发送所述业务请求消息的Peer节点。
[0014]本发明的上述实施例中，在Peer节点发送的业务会话请求消息的转发路径上，SBC或/和P-CSCF在该业务会话请求消息中添加用于标识Peer节点接入位置的标识信息，这样，在Tracker应用服务器上会得到各Peer节点的接入位置信息。当Tracker应用服务器根据接收到的业务请求为Peer节点选择服务节点时,根据其所得到的各Peer节点的接入位置为发起业务请求的Peer节点选择服务节点。与现有技术通过IP地址来选择服务节点相比，本发明实施例根据Peer节点实际的接入位置来为该节点选择服务节点，可以提高节点临近性判断的准确性，从而与现有技术相比，减少跨区域的流量，从而节省网络资源开销。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例中的基于IMS的分布式内容分发系统示意图；
[0016]图2为本发明实施例提供的视频业务实现流程示意图；
[0017]图3为本发明实施例提供的Tracker应用服务器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提出了一种基于MS架构的P2P业务实现机制，依靠节点接入的P-CSCF和SBC信息来判断节点之间的临近性，从而以较低地成本准确地、实时地判断节点的临近性，降低不同区域网络间的P2P流量，提高用户的体验。
[0019]下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0020]首先介绍一下基于MS的P2P内容分发系统的基础架构。如图2所示，在基于MS的分布式内容分发系统中，包含如下功能实体:
[0021]Tracker应用服务器(Tracker-AS):完成业务注册与认证、负责存储与查询频道信息、实现PeerList (节点列表)查询和共享等；
[0022]频道选择服务器(Portal):功能主要包括频道列表呈现、频道列表更新、个性化内容推送、业务套餐订制操作等；
[0023]内容信息发布平台(CIPP):CIPP负责接收来自外部的频道注册请求并进行注册，注册成功后向Tracker-AS通告频道及相关其它信息，CIPP存储了所有Tracker-AS的路由信息；
[0024]源服务器(Source Server, SS):源服务器提供流媒体内容初始数据，负责内容编码、媒体格式转换等功能；
[0025]内容服务器(Content Server, CS):功能主要包括流媒体内容获取及处理(切片等)、缓冲区管理、资源位图信息交互与管理、流媒体内容删除及上报等。
[0026]本发明实施例可通过扩展现有基于IMS的P2P流媒体业务平台(Tracker-AS)的功能，即增加节点位置信息收集功能和更新节点临近性判断功能，实现基于Peer节点(即客户端节点)所接入的SBC和P-CSCF信息的节点选择优化方法。Tracker-AS所收集的Peer节点位置信息包括该Peer节点接入的SBC和P-CSCF信息。
[0027]在P2P业务流程中，需要在Peer节点和业务平台(Tracker-AS)之间建立一个会话(Invite session), Peer节点基于该会话通过Info等消息与业务平台之间通信,获取Peer List (节点列表)。本发明实施例在上述流程中,在会话建立过程中，Tracker-AS获取Peer节点接入的SBC和PCSCF信息，当Tracker-AS根据Peer节点获取Peer List的请求为该Peer节点选择服务节点时，根据该Peer节点所接入的SBC和PCSCF为该Peer节点选择服务节点。
[0028]具体的，请求P2P业务(如请求播放视频)的Peer节点向Tracker-AS发起Invite消息，该Invite消息会经过该Peer节点所在区域的SBC接入P-CSCF，P-CSCF将Invite消息发送给I/S-CSCF (查询/服务CSCF)，并由I/S-CSCF发送给Tracker-AS，其中，当Invite消息经过SBC和P-CSCF时，SBC和P-CSCF会分别将自己的标识信息(该标识信息可表明所处位置)添加到Invite消息中，从而使Tracker-AS通过Invite消息获知Peer节点的接入位置，以作为Tracker-AS为该Peer节点选择服务节点的依据。
[0029]下面以图1所示的系统架构为例，结合图2，描述在Peer节点发起播放视频请求流程中，Tracker-AS收集该Peer节点的位置信息以及为该Peer节点选择服务节点的流程，其中，步骤201?212是Peer节点与业务平台建立会话的流程，步骤213?220是Peer通过建立的会话从业务平台获取Peer List的流程。如图2所示，该流程可包括:
[0030]步骤201,用户通过所在Peer节点向Tracker-AS发送Invite消息，以请求播放视频。该Invite消息为SIP (Session Initiation Protocol,会话初始协议)消息。[0031 ] 具体实施时，用户可首先通过所在Peer节点从Portal服务器获取频道列表，根据该频道列表选择需要播放的视频资源。
[0032]步骤202，该Invite消息经过SBC时，SBC将其标识信息添加到该Invite消息中，并将添加SBC标识信息的Invite消息向Tracker-AS发送。
[0033]具体实施时，SBC在以B2BUA(Back-to_Back User Agent，背对背的用户代理)方式代理用户发送Invite时,可添加消息头P-Access-Network,并可在此消息头中加入SBC的标识，该标识可以标识出用户接入位置。比如，SBC的标识可以表示为:sbcX.地市区号省缩写.networkoperator.com,从SBC的标识可以看出用户接入的地市和省份。
[0034]步骤203，该Invite消息经过P-CSCF时，P-CSCF将其标识信息添加到该Invite消息中，并将添加P-CSCF标识信息的Invite消息向Tracker-AS发送。
[0035]具体实施时，P-CSCF在收到Invite消息后，可在via头中加入P-CSCF的标识，该标识可以标识出用户接入位置。比如，该标识可表示为:pCSCfx.省缩写.networkoperator.com,从该标识中能看出用户所在的省份。
[0036]步骤204,该 Invite 消息经 I/S-CSCF 后发送到 Tracker-AS。Tracker-AS 收到Invite消息后，从该消息中抽取出SBC和P-CSCF的标识，并建立用户与SBC和P-CSCF的对
应关系。
[0037]步骤205?208，Tracker-AS向该Peer节点返回SIP协议的2000K消息。
[0038]步骤209?212，该Peer节点向Tracker-AS发送SIP协议的确认(ACK)消息。
[0039]对于每个发起业务会话请求(Invite消息)的Peer节点，通过以上流程，Tracker-AS均可获得该Peer节点的接入位置信息,从而维护用于记录Peer节点标识和该Peer节点接入位置信息的数据库。当Tracker-AS为发起业务请求的节点选择服务节点时，可根据该数据库选择与发起业务请求的Peer节点位置临近的节点(包括Peer节点或/和资源服务器节点)作为服务节点。
[0040]具体的，当Peer节点基于建立起的会话向Tracker-AS请求获取Peer List时,还包括以下步骤:
[0041]步骤213, Peer节点向Tracker-AS发送Info消息，以请求获取Peer List。该Info消息为SIP协议消息。
[0042]步骤214?220,该Info消息到达Tracker-AS后，Tracker-AS根据该Peer节点的接入位置为其选择服务节点，生成Peer List,并携带于2000K消息返回给该Peer节点。
[0043]具体实施时，Tracker-AS根据上述数据库为发起业务请求的Peer节点选择服务节点，并将选择出的服务节点的信息通知给发起业务请求的Peer节点，以使发起业务请求的Peer节点与这些服务节点建立连接,并从这些服务节点获取所请求的资源数据。
[0044]具体的，Tracker-AS可为发起业务请求的节点选择拥有所请求的资源的CS作为服务节点，还可以选择拥有所请求的资源的Peer节点(其它Peer节点)作为服务节点。当从Peer节点中选择服务节点时,一方面可根据其所记录的各节点所请求的资源，判断哪些Peer节点拥有所请求的资源；另一方面，可根据上述数据库进一步从这些拥有所请求资源的Peer节点中，采用由近到远的原则为发起业务请求的Peer节点选择服务节点。基于图1所示的架构，其选择原则可以是:
[0045]Tracker-AS为发起业务请求的节点选择服务节点时,优先从同一个地市的服务节点中选择服务节点。具体实施时，Tracker-AS可根据上述数据库,查询这些拥有所请求资源的Peer节点所对应记录的接入位置信息，若其中有Peer节点的接入地市与该发起业务请求的节点接入城市相同，则将该节点作为该发起业务请求的节点的服务节点。
[0046]如果同一个城市的服务节点的数量不够，将优先从同一个接入省份的服务节点中选择服务节点。具体实施时，Tracker-AS可根据上述数据库,查询这些拥有所请求资源的Peer节点所对应记录的接入位置信息,若其中有Peer节点的接入省份与该发起业务请求的节点的接入省份相同，则将该节点作为该发起业务请求的节点的服务节点。
[0047]如果同一个接入省份的服务节点数量仍然不够，再从不同省份的服务节点中选择服务节点；如果服务节点数量还是不够，再从该分布式内容分发系统所属运营商以外的系统中的服务节点中选择服务节点。
[0048]上述流程中，SBC和P-CSCF在接收到Invite消息后，均需在其中添加自己的标识信息。在具体实现时，仅SBC或者仅P-CSCF在Invite消息中添加标识信息，也可使Tracker-AS能够得知节点接入的位置，因此可也在一定程度上达到本发明的目的。
[0049]通过以上描述可以看出，本发明实施例依靠节点接入的SBC或/和P-CSCF来获知节点所接入的位置，从而根据用户所接入的位置为该用户选择相临近的节点作为服务节点，提高了节点临近性判断的准确性，优化了节点选择方法，降低了地市间、省间的P2P流量，提高了用户体验。
[0050]基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种应用于上述系统和流程的Tracker-AS0
[0051]参见图3，为本发明实施例提供的Tracker-AS的结构示意图。如图所示，该Tracker-AS 可包括:
[0052]节点位置信息收集模块301，用于在接收到Peer节点的业务会话请求消息(如Invite消息)后，获取其中携带的会话边界控制器SBC或/和代理呼叫会话控制功能P-CSCF节点的标识信息，所述标识信息标识了所述Peer节点的接入位置；其中，SBC在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中，或/和，P-CSCF节点在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中；
[0053]存储模块302，用于保存会话处理模块301获取到的用于标识Peer节点接入位置的SBC或/和P-CSCF节点的标识信息；
[0054]节点选择模块303,用于在接收到Peer节点的业务请求消息(如Info消息)后，根据存储模块302所存储的信息得到各Peer节点的接入位置，根据各Peer节点的接入位置为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点，并将选择出的服务节点列表携带于响应消息(如2000K消息)返回给发送所述业务请求消息的Peer节点。
[0055]具体的，节点选择模块303在选择服务节点时，首先确定出拥有所请求的业务资源的节点，然后在拥有所请求的业务资源的节点范围内，根据各Peer节点的接入位置，按照从近到远的原则，为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点；其中，所述拥有所请求的业务资源的节点包括Peer节点或/和资源服务器。
[0056]具体的，节点选择模块303选择服务节点的原则包括:在同一城市内拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点；若所选择的服务节点的数量不够，则在同一省份内拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点；若所选择的服务节点数量仍然不够，则在其它省份拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点；若所选择的服务节点数量还是不够，则从所述内容分发系统所属运营商网络之外的系统中拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点。
[0057]具体的，节点位置信息收集模块301可从接收到的业务会话请求消息的消息头中获取SBC的标识信息。
[0058]具体的，节点位置信息收集模块301可从接收到的业务会话请求消息的via头中获取P-CSCF的标识信息。
[0059]本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0060]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0061]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于頂S的P2P业务节点选择方法，用于基于IP多媒体子系统MS的分布式点对点P2P内容分发系统，其特征在于，该方法包括: Tracker应用服务器在接收到Peer节点的业务会话请求消息后,获取其中携带的会话边界控制器SBC或/和代理呼叫会话控制功能P-CSCF节点的标识信息，所述标识信息标识了所述Peer节点的接入位置；其中，SBC在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中，或/和，P-CSCF节点在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中； 当Tracker应用服务器接收到Peer节点的业务请求消息后,根据其所获取到的各Peer节点的接入位置，为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点，并将选择出的服务节点列表携带于响应消息返回给发送所述业务请求消息的Peer节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据其所获取到的各Peer节点的接入位置，为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点，包括: Tracker应用服务器确定出拥有所请求的业务资源的节点，并在拥有所请求的业务资源的节点范围内，根据其所获取到的各Peer节点的接入位置，按照从近到远的原则，为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点；其中，所述拥有所请求的业务资源的节点包括Peer节点或/和资源服务器。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照从近到远的原则，为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点,包括: 在同一城市内拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点； 若所选择的服务节点的数量不够，则在同一省份内拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点； 若所选择的服务节点数量仍然不够，则在其它省份拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点； 若所选择的服务节点数量还是不够，则从所述内容分发系统所属运营商网络之外的系统中拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，SBC在转发Peer节点的业务会话请求消息时，在所述业务请求消息中添加消息头，并在该消息头中添加该SBC自己的标识信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，P-CSCF在转发Peer节点的业务会话请求消息时，在所述业务请求消息的via头中添加该P-CSCF自己的标识信息。
6.一种Tracker应用服务器，应用于基于IMS的分布式P2P内容分发系统，其特征在于，包括: 节点位置信息收集模块，用于在接收到Peer节点的业务会话请求消息后，获取其中携带的会话边界控制器SBC或/和代理呼叫会话控制功能P-CSCF节点的标识信息，所述标识信息标识了所述Peer节点的接入位置；其中，SBC在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中，或/和，P-CSCF节点在转发Peer节点的业务会话请求消息时将自身的标识信息添加到该业务会话请求消息中； 存储模块，用于保存所述会话处理模块获取到的用于标识Peer节点接入位置的SBC或/和P-CSCF节点的标识信息； 节点选择模块，用于在接收到Peer节点的业务请求消息后，根据所述存储模块所存储的信息得到各Peer节点的接入位置，根据各Peer节点的接入位置为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点，并将选择出的服务节点列表携带于响应消息返回给发送所述业务请求消息的Peer节点。
7.如权利要求6所述的Tracker应用服务器，其特征在于，所述节点选择模块具体用于，确定出拥有所请求的业务资源的节点，并在拥有所请求的业务资源的节点范围内，根据各Peer节点的接入位置，按照从近到远的原则，为发送所述业务请求消息的Peer节点选择服务节点；其中，所述拥有所请求的业务资源的节点包括Peer节点或/和资源服务器。
8.如权利要求7所述的Tracker应用服务器，其特征在于，所述节点选择模块具体用于，在同一城市内拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点；若所选择的服务节点的数量不够，则在同一省份内拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点；若所选择的服务节点数量仍然不够，则在其它省份拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点；若所选择的服务节点数量还是不够，则从所述内容分发系统所属运营商网络之外的系统中拥有所请求的业务资源的节点中选择服务节点。
9.如权利要求6所述的Tracker应用服务器，其特征在于，所述节点位置信息收集模块具体用于，从接收到的业务会话请求消息的消息头中获取SBC的标识信息。
10.如权利要求6所述的Tracker应用服务器，其特征在于，所述节点位置信息收集模块具体用于，从接收到的业务会`话请求消息的via头中获取P-CSCF的标识信息。
【文档编号】H04L29/06GK103516664SQ201210201883
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月18日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】陈炜, 张云飞, 彭晋 申请人:中国移动通信集团公司