一种对等网络中媒体源节点的选择方法和系统.pdf

本发明公开了一种对等网络(P2P)中媒体源节点的选择方法，包括：查询终端向资源查询管理模块(RM)查询拥有所需内容片断的源节点列表(PeerList)；RM获取拥有所需内容片断的PeerList、以及PeerList中各终端的位置信息和可用上下行带宽；并从所述PeerLis中选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的PeerList发送给查询终端。本发明还公开了一种P2P中媒体源节点的选择系统。采用本发明能够选择出距离近且性能佳的源节点，从而提高P2P的

1、  一种对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，该方法包括：
查询终端向资源查询管理模块查询拥有所需内容片断的源节点列表；
资源查询管理模块获取拥有所需内容片断的源节点列表、以及源节点列表中各终端的位置信息和可用上下行带宽；并从所述源节点列表中选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的源节点列表发送给查询终端。

2、  根据权利要求1所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的源节点列表发送给查询终端具体为：资源查询管理模块根据查询终端和拥有所需内容片断的各终端的位置信息，比较查询终端和各终端的距离；并比较各终端的可用上下行带宽与预设的带宽阈值；然后选择出与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于带宽阈值的源节点列表发送给查询终端。

3、  根据权利要求1所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
运营运维管理平台设置区域信息配置表，并将所述区域信息配置表发送给资源查询管理模块。

4、  根据权利要求3所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述区域信息配置表包含小区标识、基站标识和位置区标识。

5、  根据权利要求1所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
终端的位置信息监测模块监测终端所在的位置，当监测到终端的位置信息发生变化时，终端将更新的位置信息发送给资源查询管理模块。

6、  根据权利要求1所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述方法进一步包括：终端的带宽监测模块监测终端的可用上下行带宽，当监测到终端的可用上下行带宽的变化幅度达到需通知资源查询管理模块的门限值时，则终端将更新的可用上下行带宽发送给资源查询管理模块。

7、  根据权利要求1所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述位置信息包含小区标识、基站标识和位置区标识。

8、  一种对等网络中媒体源节点的选择系统，其特征在于，该系统包括：
查询终端，用于向资源查询管理模块查询拥有所需内容片断的源节点列表；及
资源查询管理模块，用于获取拥有所需内容片断的源节点列表、以及源节点列表中各终端的位置信息和可用上下行带宽；并从所述源节点列表中选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的源节点列表发送给查询终端。

9、  根据权利要求8所述的对等网络中媒体源节点的选择系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
运营运维管理平台，用于设置区域信息配置表，并将所述区域信息配置表发送给资源查询管理模块。

10、  根据权利要求8或9所述的对等网络中媒体源节点的选择系统，其特征在于，所述系统进一步包括：包含位置信息监测模块和带宽监测模块的终端；其中，
位置信息监测模块，用于监测终端所在的位置，当监测到终端的位置信息发生变化时，将更新的位置信息发送给资源查询管理模块；
带宽监测模块，用于监测终端的可用上下行带宽，当监测到终端的可用上下行带宽的变化幅度达到需通知资源查询管理模块的门限值时，则将更新的可用上下行带宽发送给资源查询管理模块。

11、  一种对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，该方法包括：
接收至少一第一终端上报的表征第一特征的第一参数信息和/或表征第二特征的第二参数信息；
在所述至少一第一终端的第一特征或第二特征发生变化时，接收上报的更新后的第一参数信息和/或第二参数信息；
接收一第二终端发送的包括其第一特征的第三参数信息的查询源节点列表的请求信息，获取第一源节点列表，并自第一源节点列表中选择符合第一条件及第二条件的第二源节点列表反馈给一第二终端，其中，
第一条件为第二终端与至少一第一终端之间基于第一参数信息与第三参数信息所形成的关系；
第二条件为第一终端的第二参数信息与一预设阀值的关系。

12、  根据权利要求11所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述第一特征为终端的位置，第一、三参数信息为位置信息，第二特征为可用上下行带宽，第二参数信息为可用上下行带宽大小，第一条件为第一终端与第二终端的位置关系所表征的距离满足第一预定规则；第二条件为第一终端的可用上下行带宽大小满足预定第二预定规则。

13、  根据权利要求12所述的对等网络中媒体源节点的选择方法，其特征在于，所述第一预定规则为距离最近，所述第二预定规则为不小于预设带宽阀值，其中，
所述查询源节点列表的请求信息中包括所欲查询内容的信息，所述第一、二源节点列表为可以提供所述查询内容的源节点列表。

一种对等网络中媒体源节点的选择方法和系统
技术领域
本发明涉及对等网络(Peer to Peer Network，以下简称P2P)中的移动多媒体技术，尤其涉及一种P2P中媒体源节点的选择方法和系统。
背景技术
P2P技术是一种对等互联网络技术，在P2P中每个节点的地位都是对等的，既是服务器又是客户端，每个节点在享受其他节点提供的服务的同时，也在为其他节点提供服务。其中，所述节点可为终端。
由于P2P技术充分利用了各节点的计算能力，因此它在扩展性、建设成本等方面存在极大的优势。近年来，以比特流(BT)、电驴(Emule)等为代表的P2P应用得到了飞速发展，基于P2P的即时通信、流媒体和网络电话(VoIP)的发展也十分迅速。P2P在固定网络中的应用已超过了环球网(Web)，且占据了固定网络流量的50％以上。但是，在目前的移动网络环境中，由于受网络和终端的限制，移动P2P的应用还没有实现，不过，随着移动网络的不断发展和演进，以及移动终端处理能力的不断增强，P2P技术和业务将逐渐延伸至移动网络中。
在固定网络中，现有P2P技术由于缺少有效的节点间物理距离的计算方法，因此接收节点一般采用实时探测方法来选择源节点，即接收节点对每个备选源节点都先发出一个探测消息，然后等待源节点响应，并一般根据响应的快慢选择响应快的部分源节点作为实际服务的源节点。另外，在服务过程中，某些源节点可能中途下线或性能劣化，这时需要重新探测和遴选源节点。这种方法存在以下缺点：当备选源节点较多时，会产生大量的探测消息，消耗网络资源；由于需要探测和遴选，播放启动时间较长，影响体验质量。并且，采用这种探测方法选择的源节点未必是真正距离最近性能最佳的源节点，因为响应的快慢与当时的客户端瞬间状态和网络瞬间状态有极大关系，因此可能会选择很多距离较远的源节点，从而造成过大的跨区流量，影响网络整体性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种适合移动网络的P2P中媒体源节点的选择方法和系统，能够选择出距离近且性能佳的源节点，从而提高P2P的应用效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种对等网络中媒体源节点的选择方法，包括：
查询终端向资源查询管理模块查询拥有所需内容片断的源节点列表；
资源查询管理模块获取拥有所需内容片断的源节点列表、以及源节点列表中各终端的位置信息和可用上下行带宽；并从所述源节点列表中选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的源节点列表发送给查询终端。
其中，所述选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的源节点列表发送给查询终端具体为：资源查询管理模块根据查询终端和拥有所需内容片断的各终端的位置信息，比较查询终端和各终端的距离；并比较各终端的可用上下行带宽与预设的带宽阈值；然后选择出与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于带宽阈值的源节点列表发送给查询终端。
其中，所述方法进一步包括：
运营运维管理平台设置区域信息配置表，并将所述区域信息配置表发送给资源查询管理模块。
其中，所述区域信息配置表包含小区标识、基站标识和位置区标识。
其中，所述方法进一步包括：
终端的位置信息监测模块监测终端所在的位置，当监测到终端的位置信息发生变化时，终端将更新的位置信息发送给资源查询管理模块。
其中，所述方法进一步包括：终端的带宽监测模块监测终端的可用上下行带宽，当监测到终端的可用上下行带宽的变化幅度达到需通知资源查询管理模块的门限值时，则终端将更新的可用上下行带宽发送给资源查询管理模块。
其中，所述位置信息包含小区标识、基站标识和位置区标识。
一种对等网络中媒体源节点的选择系统，包括：
查询终端，用于向资源查询管理模块查询拥有所需内容片断的源节点列表；及
资源查询管理模块，用于获取拥有所需内容片断的源节点列表、以及源节点列表中各终端的位置信息和可用上下行带宽；并从所述源节点列表中选择与查询终端距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的源节点列表发送给查询终端。
其中，所述系统进一步包括：
运营运维管理平台，用于设置区域信息配置表，并将所述区域信息配置表发送给资源查询管理模块。
其中，所述系统进一步包括：包含位置信息监测模块和带宽监测模块的终端；其中，
位置信息监测模块，用于监测终端所在的位置，当监测到终端的位置信息发生变化时，将更新的位置信息发送给资源查询管理模块；
带宽监测模块，用于监测终端的可用上下行带宽，当监测到终端的可用上下行带宽的变化幅度达到需通知资源查询管理模块的门限值时，则将更新的可用上下行带宽发送给资源查询管理模块。
一种对等网络中媒体源节点的选择方法，包括：
接收至少一第一终端上报的表征第一特征的第一参数信息和/或表征第二特征的第二参数信息；
在所述至少一第一终端的第一特征或第二特征发生变化时，接收上报的更新后的第一参数信息和/或第二参数信息；
接收一第二终端发送的包括其第一特征的第三参数信息的查询源节点列表的请求信息，获取第一源节点列表，并自第一源节点列表中选择符合第一条件及第二条件的第二源节点列表反馈给一第二终端，其中，
第一条件为第二终端与至少一第一终端之间基于第一参数信息与第三参数信息所形成的关系；
第二条件为第一终端的第二参数信息与一预设阀值的关系。
其中，所述第一特征为终端的位置，第一、三参数信息为位置信息，第二特征为可用上下行带宽，第二参数信息为可用上下行带宽大小，第一条件为第一终端与第二终端的位置关系所表征的距离满足第一预定规则；第二条件为第一终端的可用上下行带宽大小满足预定第二预定规则。
其中，所述第一预定规则为距离最近，所述第二预定规则为不小于预设带宽阀值，其中，
所述查询源节点列表的请求信息中包括所欲查询内容的信息，所述第一、二源节点列表为可以提供所述查询内容的源节点列表。
由以上技术方案可以看出，本发明通过充分利用固定网络中现有P2P业务系统的技术，并结合移动网络的特点，在现有源节点列表(PeerList，也可称为伙伴列表或终端列表)选择机制的基础上，还综合考虑PeerList中各终端的位置信息和可用上下行带宽，因而能够选择出距离近且性能较佳的源节点，从而提高P2P的应用效率和移动网络的整体性能。本发明可适配各种移动网络，并能很方便地进行扩展，因此对发展移动网络P2P业务具有重大意义。
此外，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、本发明对固定网络P2P业务应用平台中不合适移动网络的技术进行改造，并将其改造成适合移动网络的P2P业务应用平台；
二、本发明对终端的改动很小，仅在终端中增设了位置信息监测模块和带宽监测模块；
三、本发明具有很强的扩展性，根据移动网络用户的发展，本发明的业务网络可实现动态快速调整。
附图说明
图1为本发明P2P中媒体源节点选择的应用环境示意图；
图2为本发明终端的位置信息的处理流程示意图；
图3为本发明终端的可用上下行带宽的处理流程示意图；
图4为本发明P2P中媒体源节点的选择方法的流程示意图；
图5为本发明P2P中媒体源节点的选择系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实现过程作进一步详细说明。
如图1所示，本发明P2P中媒体源节点选择的应用环境包含有运营运维管理平台(简称管理平台)10、资源查询管理模块(RM)20以及终端30，其中，运营运维管理平台10属于运营层、RM 20属于节点管理层、终端30属于终端层。
本发明的运营运维管理平台10与现有运营运维管理平台相比，增设了对移动区域的管理，也即在运营运维管理平台10中设置了区域信息配置表，该区域信息配置表中配置的内容可以包括小区标识(Cellid)、基站标识(RNCid)和位置区标识(LACid)等。此外，运营运维管理平台10将该区域信息配置表发送给RM 20。
表1显示了区域信息配置表的一个实例，包括RNCid、RNCid别名、各个RNC所管辖的Cellid、以及Cellid的别名。


表1
表1中仅列出了与位置信息相关的RNC和Cell的列表，更详细的LAC信息或路由区(RA)信息只需进一步添加在表1中即可。
根据需要，运营运维管理平台10可对区域信息配置表中的内容进行增加、修改、或删除；并且一旦区域信息配置表的内容发生变更，运营运维管理平台10就需将更新的区域信息配置表及时发送给RM 20，即运营运维管理平台10需维持同步到RM 20的操作。
另外，在不同的宽带移动网络中，当基站的简称不为RNC时，而为其它简称如BSC时，其实现方法与本发明所描述的相同。
本发明的终端30中增设带宽监测功能和位置信息监测功能，当终端的可用上下行带宽变化比较大或者位置信息发生变化时，终端30则将更新的可用上下行带宽或更新的位置信息发送给RM 20。
RM 20接收并存储运营运维管理平台10发来的区域信息配置表，区域信息配置表可以存储在用户资源信息列表中。并且，与现有RM相比，本发明RM20除了在用户资源信息列表中存储终端的因特网协议(IP)地址、综合业务数字网(ISDN)号码、所拥有的内容片断之外，还存储终端发来的终端的可用上下行带宽以及终端的位置信息。当RM 20收到某一查询终端的资源查询请求时，RM 20查询拥有所需内容片断的PeerList，并比较查询终端与拥有所需内容片断的PeerList中各终端的距离，还结合各终端的可用上下行带宽，RM选择与查询终端距离最近、且可用上下行带宽比较充裕的拥有所需内容片断的PeerList返回给查询终端。
其中，资源查询请求是指查询所需内容片断位于哪些PeerList中。
另外，比较终端距离远近的一般准则具体为：同属于一个Cell的终端距离最近，属于同一个RNC的终端相对于属于不同RNC的终端距离为近些。
以下结合图2详细说明本发明终端的位置信息的处理流程，如图2所示，该处理流程包括以下步骤：
步骤201，终端上的P2P软件启动，之后P2P软件中的位置信息监测模块获取并记录终端当前的位置信息。
当前的位置信息不一定需要发送给RM，一般当终端有资源信息上报或需要查询资源时，终端才与RM建立连接，并发送位置信息。
另外，如果终端每次启动后要发送原始的位置信息，则可在第一次发消息如登录消息给RM时，携带原始的位置信息。
其中，P2P软件中包含位置信息监测模块和带宽监测模块(下文将提到)。
步骤202，位置信息监测模块动态监测终端所在的位置。
步骤203，当位置信息监测模块监测到终端的位置信息发生变化时，如终端所在的Cell、或RNC、或LAC发生变化，则终端将更新的位置信息通过资源上报消息或其他消息发送给RM。
其中，更新的位置信息包括Cellid、RNCid和LACid等
步骤204，RM将收到的更新的位置信息存储到用户资源信息列表中。
其中，用户资源列表包括终端的IP地址、ISDN号码、所拥有的内容片断、位置信息、以及可用上下行带宽(下文将提到)。
以下结合图3详细说明本发明终端的可用上下行带宽的处理流程，如图3所示，该处理流程包括以下步骤：
步骤301，终端上的P2P软件启动，之后P2P软件中的带宽监测模块获取并记录终端当前的可用上下行带宽。
当前的可用上下行带宽不一定需要发送给RM，一般当终端有资源信息上报或需要查询资源时，终端才与RM建立连接，并发送可用上下行带宽。
另外，如果终端每次启动后要发送原始的可用上下行带宽，则可在第一次发消息如登录消息给RM时，携带原始的可用上下行带宽，其中，原始的可用上下行带宽可在终端进行配置或者是运营运维管理平台侧根据终端型号配置后发给终端。
步骤302，带宽监测模块动态监测终端的可用上下行带宽。
步骤303，当带宽监测模块监测到终端的可用上下行带宽发生变化且变化幅度达到需通知RM的门限值时，则终端将更新的可用上下行带宽通过资源上报消息或其他消息发送给RM。
其中，可用上下行带宽发生变化是指上行带宽发生变化、或下行带宽发生变化、或上下行带宽均发生变化。
这里，终端的可用上下行带宽可以由带宽监测模块通过终端上下行数据和信令交互的量进行动态评估处理而得到；也可以通过与RNC协商之后，在去除目前其他业务数据和信令所需带宽而得到。
另外，门限值可根据实际需求而设置不同的值。
步骤304，RM将收到的更新的可用上下行带宽存储到用户资源信息列表中。
以下结合图4详细说明本发明P2P中媒体源节点的选择方法，如图4所示，该选择方法包括以下步骤：
步骤401，查询终端向RM发送资源查询请求，即向RM查询拥有所需内容片断的PeerList。
这里，所述查询终端指向RM发送资源查询请求的终端。
步骤402，RM获取拥有所需内容片断的PeerList、以及PeerList中各终端的位置信息和可用上下行带宽。
拥有所需内容片断的PeerList和可用上下行带宽这些信息可从用户资源信息列表中获取。
步骤403，RM从上述PeerList中选择与查询终端距离最近、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的PeerList发送给查询终端。
其中，该步骤具体为：RM根据查询终端和拥有所需内容片断的各终端的位置信息，根据区域信息配置表比较查询终端和拥有所需内容片断的各终端的距离，优先选择跟查询终端在同一个基站中同一个小区拥有所需内容片断的终端，其次选择跟查询终端在同一个基站的拥有所需内容片断的终端，如果这两种选择能提供的PeerList的终端数目不够的情况下，在选择不是同一个基站但同属于同一个GGSN(网关GPRS(通用分组无线服务)支持节点)的终端，或者是不是同一个基站但也不属于同一个GGSN的终端；并比较拥有所需内容片断的各终端的可用上下行带宽与预设的带宽阈值；然后从其中选择出与查询终端距离最近、且可用上下行带宽不小于带宽阈值的PeerList发送给查询终端。
在步骤403中，RM选择了与查询终端距离最近的PeerList发送给查询终端，但是根据实际情况，也可以选择这样一种PeerList，即：PeerList中各终端与查询终端的距离在一定可接受的范围内，该可接受范围可根据实际需要设定。
本发明选择PeerList时，除了结合终端的位置信息和可用上下行带宽之外，还考虑了现有的PeerList选择机制，即优先选择同一私网用户，其次再选择同一公网用户这样一种选择机制，但这不是本发明的重点，故在此不再赘述。
其中，带宽阈值可根据实际需求而设置不同的值。
另外，比较终端距离远近的一般准则具体为：同属于一个Cell的终端距离最近，属于同一个RNC的终端相对于属于不同RNC的终端距离为近些。
上述选择方法在查询终端向RM发送资源查询请求之前，还执行以下步骤：
运营运维管理平台设置区域信息配置表，并将所述区域信息配置表发送给RM。
上述选择方法在查询终端向RM发送资源查询请求之前，还执行以下步骤：
终端的位置信息监测模块监测终端所在的位置，当监测到终端的位置信息发生变化时，终端将更新的位置信息发送给RM，以使在比较查询终端与拥有所需内容片断的终端的距离时，确保终端的位置信息为最新的位置信息。
上述选择方法在查询终端向RM发送资源查询请求之前，还执行以下步骤：
终端的带宽监测模块监测终端的可用上下行带宽，当监测到终端的可用上下行带宽的变化幅度达到需通知RM的门限值时，则终端将更新的可用上下行带宽发送给RM，以使在比较拥有所需内容片断的终端的可用上下行带宽与预设的带宽阈值时，确保终端的可用上下行带宽为最新的可用上下行带宽。
为实现上述方法，本发明还相应提供了一种P2P中媒体源节点的选择系统，如图5所示，该系统包括：
查询终端40，用于向RM 20查询拥有所需内容片断的PeerList；及
RM 20，用于获取拥有所需内容片断的PeerList、以及PeerList中各终端30的位置信息和可用上下行带宽；并从所述PeerList列表中选择与查询终端40距离最近或距离在可接受范围内、且可用上下行带宽不小于预设的带宽阈值的PeerList发送给查询终端40。
所述系统进一步包括：
运营运维管理平台10，用于设置区域信息配置表，并将所述区域信息配置表发送给RM 20。
所述系统进一步包括：包含位置信息监测模块31和带宽监测模块32的终端30；其中，
位置信息监测模块31，用于监测终端30所在的位置，当监测到终端30的位置信息发生变化时，将更新的位置信息发送给RM 20；
带宽监测模块32，用于监测终端30的可用上下行带宽，当监测到终端30的可用上下行带宽的变化幅度达到需通知RM 20的门限值时，则将更新的可用上下行带宽发送给RM 20。
由以上对P2P中媒体源节点的选择方法和选择系统的描述，还可以归纳出以下一种P2P中媒体源节点的选择方法，包括：
接收至少一第一终端上报的表征第一特征的第一参数信息和/或表征第二特征的第二参数信息；
在所述至少一第一终端的第一特征或第二特征发生变化时，接收上报的更新后的第一参数信息和/或第二参数信息；
接收一第二终端发送的包括其第一特征的第三参数信息的查询源节点列表的请求信息，获取第一源节点列表，并自第一源节点列表中选择符合第一条件及第二条件的第二源节点列表反馈给一第二终端，其中，
第一条件为第二终端与至少一第一终端之间基于第一参数信息与第三参数信息所形成的关系；
第二条件为第一终端的第二参数信息与一预设阀值的关系。
进一步地，所述第一特征为终端的位置，第一、三参数信息为位置信息，第二特征为可用上下行带宽，第二参数信息为可用上下行带宽大小，第一条件为第一终端与第二终端的位置关系所表征的距离满足第一预定规则；第二条件为第一终端的可用上下行带宽大小满足预定第二预定规则。
进一步地，第一预定规则为距离最近，第二预定规则为不小于预设带宽阀值，其中，
所述查询源节点列表的请求信息中包括所欲查询内容的信息，所述第一、二源节点列表为可以提供所述查询内容的源节点列表。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。