从服务器向终端提供服务的方法、相应的接入节点和终端.pdf

本发明涉及一种通过移动/无线通信网络从服务器向终端提供服务的方法。按照本发明，该方法包括以下步骤：从所述服务器发送消息给所述移动/无线通信网络的接入节点；在所述接入节点，从所述消息中抽取净荷，将其存储在缓存存储器中，在消息中包含一个标识所述缓存存储器中所述净荷的位置的标签，将所述修改过的消息转发给终端，在检测到适当的无线条件时，从该终端从所述缓存存储器中下载所述净荷。

1、  一种通过移动/无线通信网络从服务器向终端提供服务的方法，所述方法包括以下步骤：
从所述服务器发送消息给所述移动/无线通信网络的接入节点；
在所述接入节点，从所述消息中抽取净荷，将其存储在缓存存储器中，
在消息中包含一个标识所述缓存存储器中所述净荷的位置的标签，
将所述修改过的消息转发给终端，
在检测到适当的无线条件时，从该终端从所述缓存存储器中下载所述净荷。

2、  根据权利要求1的方法，其中所述修改过的消息通过低速既有移动通信网络从所述接入点发送给所述终端。

3、  根据权利要求1的方法，其中在所述终端位于所述移动/无线通信网络的覆盖时，所述终端与所述接入节点建立高速高数据速率通信，最好利用WIMAX、WIFI标准，以取回所述净荷。

4、  根据权利要求1的方法，其中所述终端在多个接入点之间越区切换时，从在所述多个接入点的缓存存储器中取回所述净荷。

5、  根据权利要求1的方法，其中所述终端在多个接入点之间越区切换时，当所述终端请求所述净荷时，所述净荷从所述多个接入点传送给服务接入点。

6、  根据权利要求1的方法，其中所述服务是流传输服务。

7、  一种移动/无线通信网络的接入节点，包括：
用于接收来自服务器并且旨在去往一个终端的消息的装置，所述消息包括头部和净荷；
用于从所述消息中抽取净荷，以及将其存储在缓存存储器中的装置，
用于在消息中包含一个标识所述缓存存储器中所述净荷的位置的标签的装置，
用于将所述修改过的消息转发给所述终端的装置。

8、  一种适合通过移动/无线通信网络从服务器提供给予服务的终端，包括：
用于从所述移动/无线通信网络的接入节点接收修改过的消息的装置，所述消息不包含净荷；
用于在消息中检测一个标识了所述接入节点的缓存存储器中所述净荷的位置的标签的装置；
用于在检测到适当的无线条件时，从所述缓存存储器中下载所述净荷的装置。

从服务器向终端提供服务的方法、 相应的接入节点和终端
相关申请的交叉引用
本发明基于优先申请EP05300940.3，在这里通过参考将其纳入。
技术领域
本发明涉及一种采用缓存技术，通过移动/无线通信网络从服务器向终端提供服务的方法。
背景技术
采用缓存技术的网络可以用于具有非覆盖区域的非连续覆盖网络。在这样的网络中，服务连续性在以下条件下得到保障：终端具有事先以足够数据填充的大缓存，其填充方式使得这些数据可以在终端不在覆盖区时无缝地显示。
其结果是采用缓存技术的网络可能会在传输中引入长的延时。终端和服务器之间的标准协议(传输和更高层协议)可能不支持这些延时，这可能会具有严重的后果，例如修改应用的行为(例如停止正在进行的通信)，或者使应用所见网络接口不可用。
解决该问题的方案包括在采用缓存技术的网络的接入节点中引入网络代理，以及在接入节点处终止通信协议，以模拟到网络侧的标准传送。
然而，该解决方案存在缺陷：无法再提供端到端IP连接性，因为IP传输和较高层在接入节点处终止，而不再是在终端终止。
另一个缺陷是这种处理大大增加了接入节点的复杂性。
本发明的一个特定目的是提供一种在采用缓存技术的具有大的传输延迟工作的网络中保证端到端IP连接性的方法。
本发明的另一目的是提供一种采用缓存技术的网络的相应接入节点和终端。
发明内容
这些目的，以及下面出现的其他目的，通过一种通过移动/无线通信网络从服务器向终端提供服务的方法来实现，所述方法包括以下步骤：从所述服务器发送消息给所述移动/无线通信网络的接入节点；在所述接入节点处，从所述消息中抽取净荷，将其存储在缓存存储器中，在消息中包含一个标识所述缓存存储器中所述净荷的位置的标签，将所述修改过的消息转发给终端，在检测到适当的无线条件时，从该终端从所述缓存存储器中下载所述净荷。移动/无线通信网络的接入节点包括：用于接收来自服务器并旨在去往一个终端的消息的装置，所述消息包括头部和净荷；用于从所述消息中抽取净荷，以及将其存储在缓存存储器中的装置，用于在消息中包含一个标识所述缓存存储器中所述净荷的位置的标签的装置，用于将所述修改过的消息转发给所述终端的装置。以及一种适合通过移动/无线通信网络从服务器提供给予服务的终端，包括：用于从所述移动/无线通信网络的接入节点接收修改过的消息的装置，所述消息不包含净荷；用于在消息中检测一个标识了所述接入节点的缓存存储器中所述净荷的位置的标签的装置，用于在检测到适当的无线条件时，从所述缓存存储器中下载所述净荷的装置。
按照本发明，在接入节点处从消息中抽取出净荷，将其存储在存储器中，并且用一个指向该存储器位置的标签来替换。修改过的消息通过一个既有的低速连接转发给终端。与此独立进行的是，终端在需要时，利用高数据速率连接下载净荷。
按照本发明的方法的优点在于，因为通过一个既有的低速连接(例如GSM/GPRS或UMTS)，连接性必需的完整信息头部无延迟地发送给终端，确保了端到端IP连接性。另一方面，在终端缓存状态需要净荷，和/或在终端位于非连续覆盖网络的覆盖下可以进行高速连接时，净荷可以从存储器位置自由下载。这样，网络侧不会受空中接口这一侧所采用的缓冲机制的影响。
本发明的另一优点是，因为不再需要终止通信协议的任何代理功能，所以简化了采用缓冲技术的网络的接入节点。
从属权利要求书中定义了本发明的其他有利特征。
附图说明
通过阅读作为非限制性说明给出的，并且根据附图的优选实施方式的以下描述，可以明白本发明的其他特性和优点，在附图中：
-图1给出了采用本发明方法的接入节点和终端之间的通信；
-图2给出了用于执行按照本发明的方法的接入节点和终端之间的消息交换序列；
-图3给出了如果采用本发明的方法，在越区切换的情况下终端取回缓存信息的第一方法；
-图4给出了如果采用本发明的方法，在越区切换的情况下终端取回缓存信息的第二方法。
具体实施方式
图1给出了采用本发明方法的接入节点和终端之间的通信。终端11包括低层111、缓存层112和具有应用层的较高层113。接入节点12(例如由WIMAX论坛所定义的无线接入控制器WAC)包括净荷抽取模块121、缓存122、净荷指示模块123。服务器13适于向终端11提供例如由端到端协议所支持的流传输服务。
终端11和接入点12都支持采用既有的无线通信网络，例如具有相当低比特速率的连接的GSM/GPRS/EDGE或UMTS的连接。这些连接使得终端11能够具有低比特速率的连续无线覆盖。另一方面，在终端11移动到其中可以提供高速连接的特定覆盖区域时，终端11和接入节点12都适于建立高速高数据速率连接。这种覆盖区域通常是不连续的，所以对于这种高速高数据速率连接，只有非连续覆盖可用。优选地，这种具有很高数据速率的非连续覆盖网络的使用，对于视频流传输类的应用，但并不仅限于这类应用，比较有利。
按照本发明，为了在非连续覆盖接入网络框架下也确保端到端IP连接性，接入节点12在净荷抽取模块121从接收的分组中抽取净荷，并且将净荷存储在缓存122中。此外，接入节点修改接收的分组，使分组中包括一个净荷位置的指示，从而终端11能够特地取回在接入节点12中存储的净荷。优选地，修改过的分组通过具有低比特速率的既有无线通信网络转发给终端11。这确保遵守TCP/IPUDP/IP协议簇所控制的传输延时。这一侧的净荷仍然保持在接入节点缓存122中，直至终端11能够建立高速数据速率连接，并且能够利用修改过的分组中接收的净荷指示高比特率地下载净荷。
图2给出了执行按照本发明的方法的接入节点12和终端11之间的消息交换序列。
在第一步21中，终端11打开一个与接入点缓存的链接，从而发出它将使用需要缓存功能的服务的信号。该接入节点随后向终端11证实缓存的可用性。但是，该步骤不是必需的，可以设想用其他机制检查在接入节点处缓存可用。
在第二步22中，终端11打开到服务器13的一个会话。该会话可以请求一个流传输服务，或者请求需要较大带宽的任何其他服务。
在第三步23中，从服务器下载了属于所请求服务的数据之后，接入节点从包含数据的帧中抽取数据，将数据存储在终端已经与其建立了链接的缓存中。之后，该接入节点进一步通过加入一个标签来修改帧，该标签最好包含一个指针，其指向已经存储的从帧中抽取的净荷数据的缓存的位置。之后，接入节点将修改过的帧发送给终端。
对于前三个步骤21、22、23，在服务器和接入节点之间部分，最好通过IP网络来执行，在接入节点和终端之间的部分，最好通过一个既有的无线网络(例如基于GSM或基于UMTS的网络)来执行。但是，网络的类型并不是限制性的，如果在服务器和接入点之间，以及在接入点和终端之间其他类型的网络可用，同样可以实现按照本发明的方法。
此外，步骤24有关在终端处净荷数据的取回，最好在终端进入提供大带宽和高下行数据速率的热点或热点区域(例如WIMAX热点区域或者第四代网络的任何其他热点区域)时执行。
为了取回净荷，终端利用它从接收的修改过的帧中存储的标签，发送一个缓存请求给接入节点。该接入点利用标签作为分配给该终端的缓存的指针，从这些标签所指示的位置抽取存储的净荷数据。随后，将净荷数据封装成帧，通过WIMAX或第四代网络高速率地传送给终端。
按照本发明，还提供了在终端执行越区切换时，取回缓存的数据的适当方法。下面描述两种优选实施方式。
图3给出了如果采用了按照本发明的方法，在越区切换的情况下终端取回缓存信息的第一方法。图3示出了网络的核心部分，包括一个按照移动IP术语的归属代理31，网络的接入部分，包括两个接入节点321、322，以及终端33，它已经离开接入节点322的覆盖区域，而进入接入节点321的覆盖区域。这两个接入节点都包括一个缓存，其功能是按照本发明的方法，存储从接收的帧中抽取的净荷数据。在归属代理31检测到越区切换时，归属代理31发送一个触发给接入节点322，要求其发送与终端33相关的缓存内容给接入节点321。之后，所有旨在去往终端的净荷数据都位于该移动终端已经越区切换到的接入节点(服务接入节点)。在满足良好无线条件时，终端33向它所附属的服务接入节点321请求净荷数据。更为精确地说，终端33包括用于从接入节点321接收修改过的消息的装置，该消息不包含净荷。终端33还包括用于在消息中检测标签的装置，前述标签标识了缺失的净荷在接入节点321的缓存存储器中的位置，以及用于在检测到适当的无线条件时，从标识的缓存存储器位置处下载净荷的装置。
图4给出了如果采用了按照本发明的方法，在越区切换的情况下终端取回缓存信息的第二方法。图4示出了网络部分，包括一个按照移动IP术语的归属代理41，两个接入节点421、422，以及终端43，它已经离开接入节点421的覆盖区域，而进入接入节点422的覆盖区域。这两个接入节点421、422都包括一个缓存，其功能是按照本发明的方法，存储从接收的帧中抽取的净荷数据。净荷数据在接入节点缓存存储器中生成并存储，并且在终端移动期间一直处于该位置。在许多次“越区切换”之后，净荷数据可以分布在用于同一终端43的许多接入节点421、422。
在满足良好无线条件时，终端43借助从服务接入节点422接收的“端到端”对应消息的标签中的“接入节点地址”，在接入节点421缓存或者接入节点422缓存的正确的位置中取回需要的缓存行。该信息是在进行越区切换时，从接入节点421传送给接入节点422的上下文中的一部分。在本发明的这种实施方式中，在越区切换时，从接入节点421到接入节点422只传送上下文，而不传送仍留在接入节点421缓存中的缓存行。
更为精确地说，终端43包括用于从接入节点422接收修改过的消息的装置，该消息不包含净荷。终端43还包括用于在消息中检测标签的装置，前述标签标识了缺失的净荷在接入节点421和接入节点422的缓存存储器中的位置，以及用于在检测到适当的无线条件时，从标识的缓存存储器位置处下载净荷的装置。
该实施方式的优点在于，在终端越区切换时，避免了不同接入节点之间的净荷数据的传送。这减少了越区切换持续时间。