內容數據從本地數據存儲器通信至通信終端的方法及設備的制作方法
【專利摘要】一種被配置為從移動通信網絡接收內容數據的通信終端。該移動通信網絡包括具有多個基礎設施的核心網絡部分，并且移動通信網絡包括為通信數據包到或來自通信終端提供無線訪問接口的多個基站的無線電網絡部分。核心網絡部分或者無線電網絡部分包括存儲經由核心網絡從應用服務器接收的內容數據的本地數據存儲器，并且通信終端被配置為：發(fā)送請求以從應用服務器至移動通信網絡訪問內容數據；以及從本地數據存儲器接收內容數據，仿佛內容數據已經從應用服務器通信。
【專利說明】內容數據從本地數據存儲器通信至通信終端的方法及設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于從移動通信網絡接收數據包的通信終端和用于接收數據包的方法。
【背景技術】
[0002]在過去的約十年間，移動通信系統(tǒng)已經從GSM系統(tǒng)(全球移動系統(tǒng))演變到3G系統(tǒng)，并且現(xiàn)在包括分組數據通信以及電路交換通信。第三代合作伙伴項目(3GPP)開發(fā)了被稱為長期演進(LTE)的、已經開發(fā)了核心網絡部分的移動通信系統(tǒng)，從而基于融合早先的移動無線電網絡架構的元件以及基于下行鏈路的正交頻分多址(OFDM)和上行鏈路的單載波頻分多址(SC-FDMA)的無線訪問接口，形成更為簡化的架構。
[0003]對于現(xiàn)代電子設備來說訪問互聯(lián)網以獲取信息和服務已經變得普遍。因此，正開發(fā)例如LTE標準的進化的移動通信網絡，以將能有助于連接到互聯(lián)網以及內容數據傳輸的特征無線地并入移動通信終端。內容數據可以是向用戶提供服務的任何類型的數據。例如，內容數據可以是音頻或視頻內容流或者網頁，但這僅為實例。內容數據這一術語因此不應當限于特定類型的數據而是通常用于指高層用戶數據。
[0004]如那些熟知移動遠程通信領域的人所理解的，通信資源是有價值的商品并因此應當對其盡可能高效地管理。
[0005]已經設想許多移動通信終端可能正在經由移動通信網絡從分組數據網絡(諸如，互聯(lián)網)接收諸如流式視頻音頻以及數據的內容數據，在某些例子中可能是來自同一資源的相同內容數據項，因此管理該內容數據的傳遞表現(xiàn)出技術問題。

【發(fā)明內容】

[0006] 根據本發(fā)明，提供一種用于從移動通信網絡經由數據包接收內容數據的通信終端。該移動通信網絡包括:核心網絡部分，具有多個基礎設施；以及無線電網絡部分，包括為通信該數據包至通信終端提供無線訪問接口的多個基站。該核心網絡部分或者無線電網絡部分包括其中存儲內容數據的本地數據存儲器，其中內容數據經由核心網絡從應用服務器接收。該通信終端被配置為將請求通信至移動通信網絡以從應用服務器訪問該內容數據，并且接收來自移動通信網絡的內容數據，來自本地數據存儲器的內容數據，仿佛該內容數據已經從應用服務器通信。
[0007]根據本技術的示例性實施方式，由通信終端使用移動通信網絡從應用服務器訪問的內容數據從移動通信網絡內的本地數據存儲器提供，其中數據存儲器已緩存該內容數據以供附接至移動通信網絡的通信終端訪問。該通信終端因此被傳遞來自本地數據存儲器的內容數據，仿佛該內容數據通信自應用服務器。
[0008]對于更流行的網站和應用程序，設想也許會使用移動通信網絡將相同數據流式傳輸至多于一個移動通信終端。因此，如果相同內容數據經由用于從同一應用服務器訪問那些內容數據的各個通信終端的單獨通信承載來通信，那么這會表現(xiàn)出網絡通信資源的低效使用。因此，期望可以找出對于相同的內容數據被通信至或同時或在不同時間訪問該內容的通信終端的改進。
[0009]本發(fā)明的實施方式將按照以下方式提供從遠程應用服務器訪問的內容數據與存在于本地數據存儲器的內容之間高效切換的布置結構:其或是對于請求該內容的通信終端透明，或是以訪問該內容期間對于通信終端的操作的影響減少或者最小化以及在一些例子中對該移動通信終端沒有影響的方式實現(xiàn)存在于本地數據存儲器中的內容數據的切換。該本地數據存儲器可以從“本地網關”訪問，為通信終端提供互聯(lián)網協(xié)議通信，以供訪問該內容數據仿佛該內容數據從遠程PDN服務器被訪問。根據一些實施例，移動通信終端被設置為從本地數據存儲器訪問內容數據，仿佛該內容數據是使用一個或多個協(xié)議鏡像、承載重定向或用戶平面數據攔截從應用服務器傳遞的。在某些例子中，使用本地互聯(lián)網協(xié)議存取技術或者選擇IP流量卸載(SIPTO)技術提供從本地數據存儲器訪問內容數據。
[0010]本發(fā)明的其他方面和特征在所附權利要求中被限定，并且包括通信終端、用于形成本地網關或者邊緣節(jié)點以將內容數據通信到通信終端的基礎設施以及通信數據的方法。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明的示例性實施方式將參考附圖描述，其中，類似部分具有相同的參考標記且其中:
[0012]圖1是用于示出本技術的根據LTE標準運行的移動通信網絡的示意方框圖；
[0013]圖2是圖1中所示的網絡中一部分的示意方框圖，示出了數據包檢測實體和緩存控制器的；
[0014]圖3是圖1中所示的移動通信網絡的網絡元件的示意方框圖，示出SIPTO技術的高層架構；
[0015]圖4是形成LIPA技術的網絡部件的高層架構；
[0016]圖5a至圖5e提供了圖1中示出的移動通信網絡的部分的示意圖，其中數據包檢測實體位于圖5a至5e中示出的各個不同部分中；
[0017]圖6是圖1中示出的網絡的部分的示意方框圖，示出了根據一個實例的數據包檢測實體和緩存控制器的位置；
[0018]圖7是示出了實施例的調用流程圖，其中，內容數據在由位于分組數據網關的數據包檢測實體觸發(fā)的中繼節(jié)點處上傳和檢索；
[0019]圖8是示出了實施例的調用流程圖，其中，中繼節(jié)點包括數據包檢測實體和緩存控制器，以及其中內容從分組數據網關上傳和檢索；
[0020]圖9是示出實施例的調用流程圖，其中，數據包檢測實體和緩存控制器是基站或者本地網關的一部分；
[0021]圖10是示出實施例的調用流程圖，其中，數據包檢測實體構成應用服務器的一部分；
[0022]圖11是示出形成根據圖10中的本技術的實施方式的移動通信網絡的部分的示意方框圖；
[0023]圖12a是根據本技術的元件的運行的部分示意性代表的部分流程圖，其中應用服務器包括緩存控制器和/或數據包檢測實體，其中關于哪個邊緣節(jié)點(eNode B)應當緩存內容的決定被傳到服務網關，以及圖12b提供圖12a中示出的網絡部件運行的對應示意圖；
[0024]圖13是示出運行的另一調用流程圖，其中在遠程應用服務器上的內容數據改變之后從本地數據存儲器中的內容數據項的版本更新該內容數據項；
[0025]圖14是示出在本地節(jié)點處執(zhí)行處理以確定是在本地數據存儲器內訪問還是經由遠程應用服務器訪問內容數據的流程圖；
[0026]圖15是示出圖1中示出的移動通信網絡的部分的示意性方框圖，其中使用選擇IP流量卸載(SIPTO)技術管理對于內容數據的訪問；
[0027]圖16是圖1中示出的移動通信網絡的部分的示意性方框圖，其中使用本地IP訪問(LIPA)技術管理對于內容數據的訪問；
[0028]圖17是示出根據使用SIPTO技術的連接切換實施例的訪問內容數據的調用流程圖；
[0029]圖18是示出當使用SIPTO技術訪問內容數據時建立新I3DN/通信承載的實施例的調用流程圖；
[0030]圖19是示出針對SIPTO技術的實施例使用用戶平面數據插入訪問內容數據的操作的調用流程圖；
[0031]圖20是通過使用LIPA技術建立新PDN通信承載來訪問內容數據的調用流程圖；
[0032]圖21是示出用于在傳統(tǒng)系統(tǒng)中訪問內容數據的協(xié)議架構的示意性方框圖；
[0033]圖22是示出具有提供使用LIPA技術本地訪問內容數據的示例的協(xié)議棧設置的網絡部件的示意性方框圖；
[0034]圖23是示出使用LIPA技術的協(xié)議鏡像設置的網絡部件的示意性方框圖；
[0035]圖24是圖1中示出的通信網絡的部分的另一個實施例，進行操作以提供根據LIPA技術使用協(xié)議鏡像經由本地關聯(lián)數據存儲器對內容數據的訪問；
[0036]圖25a和25b提供了示出當切換從本地數據存儲器訪問內容時SIPTO和LIPA操作的差異的示意性框圖；以及
[0037]圖26a和26b提供了示出當使用協(xié)議鏡像時SIPTO和LIPA操作的差異的示意性框圖。
【具體實施方式】
[0038]現(xiàn)將參照使用根據3GPP長期演進(LTE)標準操作的移動通信網絡的實施例來描述本發(fā)明的實施方式。在以下的描述中，使用LTE/SAE術語和名稱。然而，本技術的實施方式可以應用于諸如具有GPRS核心網絡的UMTS和GERAN的其他移動通信系統(tǒng)。
[0039] 圖1提供了 LTE網絡的實例性架構。如圖1中所示且與常規(guī)移動通信網絡相似，移動通信終端(通信終端)I被布置為將數據通信到基站2和通信來自基站2的數據，在LET中，基站2稱為增強型NodeB (eNB)0該基站或者eNodeB2連接到服務網關S-GW4，該服務網關被安排為執(zhí)行用于將數據包通信到通信終端I的數據包路由以及移動通信服務管理，以及通過MME作為貫穿移動通信網絡漫游的通信終端的移動性的管理。為此在MME和eNB2之間提供有接口。為了維持移動性管理和連接性，移動性管理實體(MME) 8使用存儲在歸屬用戶服務器(HSS) 10中的訂戶信息來管理關于通信終端I的增強型分組服務(EPS)連接?？梢詮腍olma H和 Toskala A 的題為“LTE for UMTS OFDM and SC-FDMA based radioaccess”的書中第25頁及其之后收集關于LTE架構的更多信息。
[0040]同樣連接至服務網關4的是在移動通信網絡和互聯(lián)網協(xié)議網絡14之間形成接口的分組數據網關12。應用服務器16連接至互聯(lián)網協(xié)議網絡。針對圖1中示出的實施例，同樣部署中繼節(jié)點18。提供中繼節(jié)點18以將移動通信網絡的可能范圍延伸超出eNB2的范圍。因此，eNB2作為“捐贈”eNB，其通信將要被傳輸到中繼節(jié)點18的數據，然后將數據重發(fā)送至eNB2范圍外的移動通信終端1，因此延伸了捐贈eNB的范圍。
[0041]在本地網關(eNB/中繼)緩存內容
[0042]本技術的實施方式可以提供用于檢測將要被傳遞到附至移動通信網絡的移動通信終端的內容數據應當被緩存的布置結構，以及可以提供用于高效訪問經緩存的內容數據的布置結構。在以下描述中術語緩存器(cache)或者緩存(caching)分別用于描述本地數據存儲器或者在本地數據存儲器中存儲數據的過程。關聯(lián)數據存儲器可以被稱作與有效形成移動通信網絡的“邊緣節(jié)點”的中繼節(jié)點18或基站2有關的“緩存器”?！斑吘壒?jié)點”是用來表達在該點數據被傳遞至移動通信終端I的移動通信網絡的最終通信元件。因此，在一個示例中，該邊緣節(jié)點確定作為通信服務被提供的內容數據是否應當在本地數據存儲器或緩存器中范文還是從該內容數據源起的遠程應用服務器遠程訪問。在某些例子中，基礎設施擁有者可以使用本技術管理和配置傳遞內容時其參與等級，以及操作者/應用數據提供者可以監(jiān)督以及管轄 內容數據的傳遞。例如，這可以包括:
[0043]1.考慮用戶偏好和策略
[0044]2.使系統(tǒng)能夠管理內容(存儲/更新/刪除)。同樣可以考慮為操作者最小化成本的策略，例如在網絡資源未被充分使用的時候管理該內容或者避免在高峰期使用網絡。
[0045]3.做出關于該具體服務是應該在網絡的邊緣被本地緩存/存儲還是從遠程服務器傳遞的決定。
[0046]在一個示例中，基礎設施擁有者可以是最終用戶，例如由用戶在用戶的家庭或由可以提供投資形式以及產生利潤手段的第三方所部署的本地eNB或者中繼節(jié)點。從用戶角度，希望能夠使從本地緩存器對內容數據的訪問隱形，原因在于用戶不能夠斷定服務數據是由本地實體提供還是來自位于網絡中的遠程服務器。因此本技術的實施方式提供布置結構，其將通信至移動通信終端的內容數據本地地存儲在關聯(lián)數據存儲器中。因此該本技術將移動通信終端I頻繁訪問的內容數據本地存儲在關聯(lián)數據存儲器或者緩存器20中，使得當其它通信終端I希望訪問相同內容數據時，該內容從本地緩存器20而不是從應用服務器16通信內容數據來提供至通信終端1，因此節(jié)省了移動通信網絡的通信資源。
[0047]圖2中示出了適于根據本技術操作的移動通信網絡的實施例示意圖。在圖2中，通信終端I在上行鏈路將請求具體內容項22的請求發(fā)送至基站(eNB) 2。相應地，分組數據通信承載經由下行鏈路通信流24發(fā)送來自服務網關4的該內容數據項，該服務網關已經由IP網絡14和PGW12從應用服務器16檢索到內容數據項。然而，根據本技術，針對本實施例的基站2形成通信網絡的邊緣節(jié)點。
[0048]在下文說明中，術語基站和eNB可以交替使用，因為eNB是基站的一個實例。
[0049]基站2包括緩存器或者關聯(lián)數據存儲器26，以及數據包檢測實體28和緩存控制器30兩者或之一。數據包檢測實體28和緩存控制器30 —起可以有效形成用于提供訪問緩存可能緩存在關聯(lián)數據存儲器26中的內容數據的本地網關32。數據包檢測實體28分析來自移動通信終端I的上行鏈路請求22以及所通信的下行鏈路內容數據(例如數據流24)以確定該內容數據是否被足夠頻繁地訪問使得倘若該內容存儲在關聯(lián)數據存儲器或者緩存器26中是更高效的。建立預定觸發(fā)條件用于確定內容數據項是否應當被緩存，例如訪問內容數據項的許多通信終端，邊緣節(jié)點是否具有緩存內容的能力以及內容擁有者是否愿意允許內容數據項的副本本地存儲在移動通信網絡中。因此，數據包檢測實體28提供識別和確定內容數據是否應當在本地數據存儲器中緩存的高層功能元件。
[0050]如果數據包檢測實體28在本地網關32內，那么內容數據可以被本地網關攔截并存儲在緩存器26內。在一個示例中，如果該內容數據已經被本地網關32緩存，那么本地網關將標識該內容數據已經被緩存的信令消息通信至TON網關12，使得從本地數據存儲器或者緩存器26訪問該內容數據的任何通信終端I可以針對訪問被適當控制、認證和計費。在另一個實施例中，如果緩存控制器30在本地網關32內，那么在本地網關32中進行對于訪問本地數據存儲器26中內容數據的控制。數據包檢測實體28的功能是識別內容數據應當被存儲在具有緩存內容數據能力和/或由于數個移動終端訪問該內容而對于其值得緩存該內容數據的各個相應邊緣節(jié)點的本地數據存儲器26中。緩存控制器30的功能是通過將訪問從遠程應用服務器切換至邊緣節(jié)點的本地數據存儲器，來控制從本地數據存儲器26的內容數據的訪問。然而，應理解，數據包檢測實體28和緩存控制器30可以在移動通信網絡的其他部分中被分開或者協(xié)同設置。數據包檢測實體28和緩存控制器30的位置會影響如將簡短說明的那些元件中每一個分別執(zhí)行的功能。
[0051]基于SIPTO和LIPA用于訪問內容的技術
[0052]通常，增強型分組通信(EPC)網絡不知曉提供服務在哪層提供至用戶。EPC網絡被提供了服務類型指示的示例是服務質量(QoS)參數何時被分配到用于處理服務數據的承載。然而，本技術的實施方式提供了更實用和高效的布置結構，其中，首先識別應當被緩存的內容數據，然后在邊緣節(jié)點緩存該內容數據并且隨后為其它通信終端提供對于該內容數據的訪問。即使(除了更復雜的高層實施例)存在EPC網絡通常不知曉被通信的數據的類型和特征的技術問題，這依然可以實現(xiàn)。
[0053]將內容數據存儲在關聯(lián)數據存儲器26內，本技術的實施方式可以向通信終端I提供從關聯(lián)數據存儲器或者緩存器26訪問內容數據，仿佛該通信終端是從應用服務器16遠程訪問該內容數據。這里提出有兩個技術用于在非接入底層信令層訪問內容數據，仿佛該通信終端是經由互聯(lián)網協(xié)議(其已經被3GPP定義以控制本地網關的實用以便提供基于互聯(lián)網協(xié)議的服務)訪問內容數據。這些已知為選擇IP流量卸載(SIPTO)和本地IP訪問(LIPA)0這些概念的相似之處在于控制或者C-平面實體位于核心網絡部分，而用戶或者U-平面元件位于移動通信網絡的邊緣節(jié)點。
[0054]使用SIPTO和LIPA技術以訪問本地存儲在與邊緣節(jié)點有關的數據存儲器中的內容數據，其可以提供網絡輔助和網絡主動管理模型這兩種不同的管理模型。網絡輔助模型可以被認為當網絡觸發(fā)應用服務器和駐留在本地節(jié)點中的應用代理。該處理對于應用服務器/代理是可見的。網絡主動管理模型可以被認為當網絡將內容推送至本地節(jié)點。這對于應用服務器是不可見的。應用服務器可以協(xié)助網絡提供內容何時已改變的信息。
[0055] 可取決于操作者是否控制提供內容數據項的應用服務器以及應用服務器是否具有處理和使用由網絡提供的信息的足夠能力來選擇各網絡輔助和網絡主動管理模型。
[0056]在圖3中示出了支持SIPTO的網絡元件的高層架構實例，圖4中示出了支持LIPA的網絡元件的實例。如將簡短說明的，稍后提供為提供訪問本地存儲的內容數據的SIPTO和LIPA的適應。
[0057]在圖3中，移動通信終端I將常規(guī)地經由如圖1中表示的eNB2、服務網關4和I3DN網關12接收來自數據路徑50的內容數據。然而，使用SIPTO技術由通信終端訪問內容數據是通過將接入點名稱或者IP地址轉移至本地TON網關52使得通信終端I經由數據路徑54接收該內容數據來實現(xiàn)的。相反，在圖4中示出的用于LIPA技術的高層架構提供一種布置結構，其中，通信終端使用LIPA技術從使用本地eNB或者本地網關32的本地緩存器訪問內容。因此，本地網關32形成家庭eNB，其經由連接至IP回程網絡60的家庭路由器58附接至家庭網絡56。服務網關62不用于在LIPA中的用戶平面數據傳輸。服務網關62僅被用于觸發(fā)經由從本地網關(即，本地P-GW)的假空用戶面數據包的接收的尋呼。用于LIPA的數據路徑是經由本地P-GW (L-GW)和eNB之間的IP回程。eNB和本地網關之間的接口是內部接口。LIPA以及實際上SIPTO同樣不支持移動性。用于將移動通信終端從通過應用服務器16遠程接入切換到例如本地網關32的本地緩存的技術會在下文中說明。
[0058]數據包檢測實體(PIE)和緩存控制器的位置
[0059]本技術的實施方式定義用于內容管理的預定條件或觸發(fā)。該觸發(fā)表示以下條件:即，在該條件下，內容數據項需要被網絡操縱(上傳/更新/移除)。該觸發(fā)可以來自不同的源。關于哪個實體產生觸發(fā)的決定取決于執(zhí)行流量監(jiān)測、檢測和辨別的實體的位置，如將如下示例性示例中說明的，其中，該實體是指數據包檢測實體。以網絡的角度，該內容是在中繼節(jié)點還是在eNB處緩存是無關緊要的，由此如以上說明的可以被稱作邊緣節(jié)點的一般實施例。以下實施例提供說明性布置結構，其中，移動通信網絡確定內容數據項將要緩存在本地數據存儲器中并且隨后允許其它移動通信終端訪問該內容數據。通過本技術的實施方式所解決的技術問題是當內容數據通過EPC數據通信網絡通信時決定該內容數據將要被緩存。這是因為EPC網絡不知曉識別內容數據及其源的服務層。因此，該本技術提供如以上說明的數據包檢測實體，其被用于檢查由通信終端I通信的對于內容數據項的請求以及被傳遞至通信終端I的內容數據項，如圖2中示出的。然而，如圖5a至5e所示，數據包檢測實體28可以駐留在任何網絡部件中。
[0060]在圖5a中，數據包檢測實體28位于訪問緩存數據存儲器26的基站2中。數據包檢測實體28負責識別應當被緩存的內容數據項。如果數據包檢測實體28位于基站2中，數據包檢測實體28會對基站2是否能夠緩存內容數據的能力有所了解。在該實施例中，基站2形成通信終端I的邊緣節(jié)點。
[0061]如圖2中所示的緩存控制器30提供由通信終端I對于內容數據的訪問。盡管緩存控制器30可以位于移動通信網絡的任何位置，在基站2或者服務網關4內放置緩存控制器30提供的優(yōu)勢在于，接近邊緣節(jié)點放置的緩存控制器向緩存控制器提供了緩存內容數據項的邊緣節(jié)點以及訪問內容數據的通信終端的能力的更多了解。然而為了確保對于訪問內容進行正確認證、授權以及收費(即，AAA功能)，緩存控制器需要向TON網關通信哪個通信終端接收每一個不同的內容數據項的指示。
[0062]如圖5b中示出，數據包檢測實體28.1、28.2可以被分成兩個部分，主部分28.1位于服務網關4內，從屬部分28.2協(xié)助主部分提供信息以根據觸發(fā)條件存儲內容數據。由于服務網關4連接至在地理區(qū)域內的多個基站或者eNB2，服務網關4將知曉多個基站2中哪個基站具有在本地數據存儲器26存儲內容數據的能力，并且因此一旦數據包檢測實體28做出決定就能夠控制內容數據的緩存以從緩存來自特定源的內容數據。因此，利用該認知，數據包檢測實體28的從屬部分28.2安排該內容數據存儲在會帶來最大利益的位置。因此，首要決定是由主部分28.1做出的，并且從屬部分28.2做出關于如何將該請求分配或者將該信息傳送到分組數據網關12的智能判定。倘若如圖5c所示，數據包檢測實體28位于分組數據網關(PDN)12內，然后當TON網關具有對于IP層通信的與訪問內容數據的通信終端對應的各個終止端點的訪問時，PDN網關12可能不知曉邊緣節(jié)點或者基站2緩存內容數據的能力。因此，已經確定來自具體源的內容數據應當被緩存，PDN網關12會與基站內的緩存控制器30通信以便控制本地數據存儲器26內的內容數據的緩存。在該情形中，由于上述理由，S-GW需要協(xié)助(除非本地PGN-GW (即，L-GW)與eNB協(xié)同存在)。然而，如果緩存控制器位于TON網關中，那么授權、管轄和收費會變得簡單，因為根據LTE網絡的常規(guī)配置，PDN網關會被安排進行這些功能。
[0063]在以下描述中，術語本地網關用于指代和暗示在針對LIPA而不是SIPTO的eNB中協(xié)同存在的I3DN-網關TON-GW的本地功能。
[0064]另一實施例為數據包檢測實體28駐留在應用服務器16內或者與應用服務器16相關。如將簡短說明的，如果應用服務器16接收到由移動通信網絡分配給訪問互聯(lián)網協(xié)議服務的通信終端I的地址的可能范圍的指示，然后應用服務器16可以識別哪些內容數據被發(fā)送至通信終端1，并因此該數據包檢測實體28可以確定哪些內容應當被緩存。關于應當被緩存的內容數據的目的地IP地址，識別通信終端，在應用服務器16內的數據包檢測實體28通信控制信令至TON網關12，隨后通過服務網關4傳到基站(邊緣節(jié)點)2以在具有緩存內容數據的能力的基站2緩存內容數據。
[0065]對應于圖5a中所示實例的類似示例在圖5e中提供，其中，中繼節(jié)點18形成用于通信終端I的通信網絡的邊緣節(jié)點。中繼節(jié)點18包括確定內容數據是否應當被緩存的數據包檢測實體28，如同圖5a中所示的eNB2執(zhí)行的一樣。
[0066]因此，參考圖5a至5e根據以上實施例示出，應理解，任何電路元件可以包括數據包檢測實體28。然而，正如所理解的，如果數據包檢測實體28沒有位于邊緣節(jié)點(其可能是基站2或者中繼節(jié)點18)內，那么數據包檢測實體可能不知曉邊緣節(jié)點是否能夠在數據存儲器26中本地存儲內容數據。另一方面，為了控制內容數據的訪問以有助于針對內容數據訪問以及相關電信服務的認證、授權和收費，如果數據包檢測實體28做出緩存特定內容數據項的決定，則緩存控制器30會需要將該內容數據項已經被緩存的指示通信到PDN網關
12。此外，緩存控制器3可能需要通信特定通信終端I已經訪問該內容數據項的指示。圖7至10中示出另一在不同位置用于數據包檢測和控制數據緩存的操作的調用流程圖，這將在以下段落中描述。
[0067]在PDN-GW觸發(fā)、內容上傳和檢索
[0068]圖6示出數據包檢測實體28位于PDN網關12的實施例。如以上說明的，PDN網關28不知 曉哪個eNB2或者中繼節(jié)點18具有緩存設備或者哪個通信終端I附至哪個eNB2。然而，這對于服務網關4來說是可知的。因此，對于圖6中所示的實施例，服務網關4包括緩存控制器30以控制在具有關聯(lián)數據存儲器26的eNB2中的內容數據的緩存。因此，在確定來自特定源的內容數據應當被緩存以供通信終端I訪問時，PDN網關12將針對移動通信終端集的內容數據應當被緩存的控制信號80通信到服務網關4。服務網關4然后確定數個附接至每一個eNB2的通信終端以便識別本地“熱點”。從若干附接于基站2之一的通信終端中的超過某個閾值數值識別該熱點。可替換地，熱點指示符可以根據訪問相同經緩存的內容數據項的超過預定閾值的數個通信終端而設置。如果任何一個閾值被觸發(fā)，那么如果eNB具有對于本地數據存儲器26的訪問，服務網關4引導eNB2在本地數據存儲器26中緩存內容數據。因此，在圖6中，eNB82不具有對于本地數據存儲器的訪問，因此不能緩存內容數據項，而另一個eNB84不具有足夠數量的附接至其的通信終端或者不具有足夠數量的訪問內容數據的通信終端所以不值得在緩存器26內存儲內容數據。同樣的，另一個eNB86可能具有足夠數量的附接至其的移動終端I但是沒有緩存設備。因此，服務網關4可以根據邊緣節(jié)點本地緩存內容的能力以及訪問該內容數據或者附接于該邊緣節(jié)點的通信終端的數量來控制內容數據項的緩存。這些是用于內容數據緩存的預定條件的實例。
[0069]希望訪問經緩存的內容數據的通信終端可以按照由通信網絡為通信內容數據所建立的通信承載的IP目標地址或者按照例如MSI或者⑶TI的移動標識符來識別。
[0070]邊緣節(jié)點因此由網絡來指示緩存該內容。在一個示例中，這可以由TON網關基于來自遠程節(jié)點的內部信息實現(xiàn)。例如，I3DN網關可以被PCC訪問，該PCEF駐留在現(xiàn)有PCC框架中的TON網關處。該PCC能夠訪問SIP信令內容。PDN網關同樣可以使用統(tǒng)計整理/簡檔以及DPI技術以檢查相 似內容數據項是否在終止于特定服務網關的承載上要求。在支持信令方面，PDN網關通過MME在GTP/PMIP (S5或S8接口)和SI接口上通知邊緣節(jié)點。這適用于LTE-A中繼和eNB，作為邊緣節(jié)點動作的HeNB，因為這些實體終止SI接口。該實施例更詳細地在圖7中示出。
[0071]圖7示出了一種調用流程圖，其中，通信終端I經由PDN網關12、經由eNB2或者捐贈eNB18和中繼節(jié)點18使用MME8的服務網關4訪問來自應用服務器16的內容數據。在消息流Ml中，進行常規(guī)消息交換，其允許通信終端I訪問應用服務器16上的內容數據。消息流M2提供內容數據經由中繼節(jié)點18被傳遞給通信終端I的對應實施例。例如，圖7中所示，流量監(jiān)測是在PDN網關12內作為處理步驟SI執(zhí)行。因此，PDN網關12可以包括確定哪個內容數據項被緩存的數據包檢測實體28。如果滿足觸發(fā)條件(SI)，例如如果對于相同內容數據項進行了一定次數的訪問，那么TON網關12確定該內容數據項應當被緩存。因此，針對識別通信終端I的特定地址集或者具有慣于訪問該相同內容的大量承載的特定S-GW，PDN網關12將內容數據應當為被緩存的消息M3通信到服務網關4。然后在處理步驟S2中，服務網關4執(zhí)行一些進一步的辨別，關于該內容數據是否可以由特定基站或者eNB2緩存以及如果可以，提供消息流M4以通知其它節(jié)點該內容數據應當被緩存。如果作為在處理步驟S3確定的，該內容數據對于特定基站2不可用，那么經由消息交換M5、M6，該內容數據在步驟S4被下載到基站2。缺少文字
[0072]該內容沒有下載到邊緣節(jié)點中，然而在某些例子中邊緣節(jié)點被指導存儲該內容，以及標記在此階段被配置，如果該內容應當從對于正要開始或通過調度方式開始的移動通信終端的傳輸中檢索該內容，然后使用對于該邊緣節(jié)點專用的臨時承載。有兩種方法上傳該內容:[0073]1.當使用標記時，從至移動通信終端的正在進行的傳輸中進行檢索；
[0074]2.調度傳輸并使用僅為內容上傳所建立的臨時承載。
[0075]如果通信終端I第一次經由消息M7訪問該內容數據，那么經由消息交換M8，該內容數據在本地數據存儲器26可用。中繼節(jié)點18經由消息交換M9指示該內容數據可以被通信終端I在中繼節(jié)點上訪問以及通過消息交換MlO指示該內容數據從本地數據存儲器26提供至通信終端I。
[0076]在可替換實施方式中，與邊緣節(jié)點2、18緩存內容的能力有關的信息可以被PDN網關經由服務網關4 (其通常存儲與eNB和中繼節(jié)點存儲數據的能力相關的信息)訪問。標志可以用于允許邊緣節(jié)點提取對于其它用戶發(fā)送的內容數據并放置在本地存儲器中以備將來之用。(建議)
[0077]在邊緣節(jié)點處的觸發(fā)
[0078]根據該實施例，邊緣節(jié)點通過(例如)攔截信令消息(例如SIP信令消息)或者通過(例如)檢測網絡 瀏覽請求中的URL地址，發(fā)現(xiàn)請求的內容數據類型，以便確定該內容數據是否應當從存儲的本地數據中傳遞。在該實例中，邊緣節(jié)點知曉已經被存儲/緩存的內容數據項，因此可以決定當合適時使用該內容數據。該判定同樣可以基于端口數、IP地址、FQDN等做出。如果在邊緣節(jié)點處本地IP訪問是可能的，那么當觸發(fā)條件滿足時該內容可以由邊緣節(jié)點取。然而，如果本地IP訪問不可用，那么該內容數據項必須由網絡傳遞。在圖8和9中提供這兩個邊緣節(jié)點觸發(fā)的替代性實施例。
[0079]圖8提供了針對以下情形的示例調用流程圖，其中，作為中繼節(jié)點18的邊緣節(jié)點確定內容數據應當被緩存。圖8對應圖7中示出的流程圖并且將僅說明不同之處。與如圖7中示出的實施例不同，利用中繼節(jié)點18執(zhí)行數據包流量監(jiān)測以及確定針對特定源的緩存內容的觸發(fā)條件已經滿足S10、S12的判定，因此中繼節(jié)點18可包括數據包檢測實體28。在步驟S14，確定該內容數據當前在中繼節(jié)點18的本地數據存儲器中不可用并因此利用消息交換M20，該內容數據經由TON網關12被訪問所以在步驟S16該內容數據從應用服務器16中檢索。利用消息交換M22，該內容數據在步驟S18在關聯(lián)數據存儲器26中對于中繼節(jié)點變得可用并且在消息交換M24中提供至該移動通信終端。在另一個實施例中，在步驟S20該內容數據從eNode B被下載到移動通信終端，因為該內容數據已經利用消息交換存在于eNode B。從在消息交換M26中從eNode B接收內容數據的移動通信終端提供消息交換M25。
[0080]在圖9中提供的調用流程圖對應圖8中示出的實施例，其中，是否存儲內容數據的判定在邊緣節(jié)點被觸發(fā)，但是與圖8中所示的實施例不同，其中內容數據從PDN網關上傳和檢索，該內容數據從邊緣節(jié)點以及本地網關32上傳和檢索。利用消息交換M30，該通信終端I請求經由PDN網關12和服務網關4從應用服務器16訪問該內容數據。在步驟S20中，通信終端和應用服務器之間的流量被監(jiān)測，并且如果滿足觸發(fā)條件那么將會決定應當緩存來自特定源的內容數據。作為在步驟S24中確定的、如果該內容數據當前不可用，那么在步驟S26中本地網關32從應用服務器16訪問內容數據。通過消息交換M32，通信終端I請求訪問內容數據，并且在步驟S28中，該內容數據從形成本地網關以經由消息交換M34訪問內容數據的邊緣節(jié)點變得可用。同樣的，該內容數據可以被下載到作為邊緣節(jié)點的中繼節(jié)點18，其包括為其它通信終端經由消息交換M36提供的中繼節(jié)點18提供訪問相同內容的緩存數據存儲器26。[0081]在應用服務器處的觸發(fā)，內容上傳和檢索
[0082]圖10提供了對應圖7、8和9中示出的實施例的調用流程圖，除了流量監(jiān)測和數據包檢測實體功能在應用服務器16和TON網關12內提供。在該實施例中，觸發(fā)條件在應用服務器中確定以便在本地緩存內容數據。這可以通過應用服務器通知應用代理。該網絡可以中繼來自應用服務器的觸發(fā)條件。該應用服務器同樣可以接收來自網絡的、希望在邊緣節(jié)點緩存內容的指示。可替換地，應用服務器可以基于由網絡操作員提供的附加信息做出檢測，例如分配給用戶的IP地址滿足一些標準，例如訂購服務、關于邊緣節(jié)點是否可以緩存內容的信息、與邊緣節(jié)點有關的分組、IP地址處理和服務請求等。
[0083]至于另一個實施例，通過消息交換M40和M42，通信終端I經由服務網關4訪問應用服務器16上的內容數據。在圖10中，PDN網關12涉及在步驟S42中為應用服務器16提供信息以確定是否已經滿足觸發(fā)內容數據緩存的條件。因此，在消息交換M44中，PDN網關將有關正被提供至通信終端I的服務的信息通信至應用服務器16。
[0084]如圖10中所示，在與S40和S42對應的步驟S44和S46中提供替代方案，除了由應用服務器16執(zhí)行流量監(jiān)測以及確定緩存內容數據的觸發(fā)條件是否滿足。如果應用服務器16或者TON網關12連同應用服務器16決定內容數據由于許多通信終端訪問該內容數據而應當被緩存，則使用一些帶內信令M46，內容數據應當被緩存以及標識訪問內容數據的通信終端的控制信號被發(fā)送至中繼節(jié)點18。因此，在步驟S48中，中繼節(jié)點緩存內容數據，該內容數據同樣被其它基站(例如eNB2)緩存。同樣地，在步驟S50和S52中，中繼節(jié)點18和eNB2判定內容是可用的，所以通過消息交換M48和M50，向通信終端告知可以從中繼節(jié)點18或者eNB2訪問內容數據。
[0085]在某些例子中，移動通信終端請求內容數據作為服務的一部分。作為響應，邊緣節(jié)點不向移動終端通知該內容被緩存，而僅僅從緩存器提供該內容。僅有的間接指示是網絡何時(為全部IP流程或者僅僅為一個IP流程)建立另一個I3DN連接。在這種情況下，對移動通信終端來說是不透明的。
[0086]正如所理解的，本地存儲器可以通過各種方法(例如使用應用代理)實現(xiàn)。一旦做出在邊緣節(jié)點存儲內容的決定，該邊緣節(jié)點就接收和存儲該內容數據。該處理過程對訪問該內容的通信終端基本上是隱藏的。
[0087]圖ll、12a和12b提供示出以下示例設置結構的示例框圖，其中，應用服務器16包括數據包檢測實體，以判定可以由特定范圍的通信終端訪問的內容數據是否應當被緩存。為此，應用服務器16從TON網關12接收針對通信終端I (其可以從移動通信網絡請求服務)的地址空間，針對其，PDN網關12形成對于互聯(lián)網協(xié)議網絡的接口。因此，在消息100中，PDN網關將地址空間通信至應用服務器16。如圖12所示，示出了消息交換，其中，IP地址池700從TON網關12通信至應用服務器16。
[0088]一旦決定為接收來自移動通信網絡的通信服務的通信終端緩存來自特定源的內容數據，隨后使用帶內信令，例如應用服務器與TON網關通信來自特定源的內容數據應當被緩存以及可以訪問該緩存的內容數據的通信終端的所識別的目標地址的可能范圍的指示。因此，如圖12a中所示，使用帶內信令702，Η)Ν網關被提供了將要被緩存的內容數據以及針對該內容數據的目標地址的信息。然而，如以上說明的，PDN網關12不知道哪個基站可以訪問用于緩存數據內容的本地數據存儲器或者哪個通信終端正在訪問內容數據以及其附接至哪個基站。因此，如圖12a中所示，通過其他消息704和706，Η)Ν網關經由服務網關4向基站2通信正在從內容數據的源訪問該內容數據的通信終端的指示以及哪個內容數據應當被緩存的指示。因此如圖12b中所示，應用服務器上的協(xié)議棧和基站交換作為協(xié)議層Z708指示的高層協(xié)議消息，用于控制訪問來自本地數據存儲器的內容數據。
[0089] 可以使用包括諸如:URL、服務器IP地址、端口數、內容類型、例如http、RTP等協(xié)議類型、有效期、標簽信息、本地節(jié)點識別信息(可選)信息的元數據來標識提供至移動通信終端的服務。這可以被用于網絡內以識別被緩存的內容數據以便操縱該內容數據。這可以被用于一旦該內容數據被緩存允許服務提供者管理該內容數據。
[0090]內容修改(更新/刪除)
[0091]圖13提供示出更新內容數據的過程的調用流程圖，其中該內容數據已經被緩存但是可能周期性地改變并且因此由應用服務器更新。在消息交換M60和M62中，通信終端I從應用服務器16訪問內容數據。在服務步驟S60中，PDN網關12調度存儲在作為邊緣節(jié)點的eNB2的本地數據存儲器中的內容數據的更新。因此,經由消息交換M64，該內容數據的更新傳遞至基站2所以在步驟S62中該內容數據從應用服務器16中檢索并且經由消息交換M66通過通信內容數據至eNB2緩存該內容數據。因此，在步驟S64中，內容數據現(xiàn)在可用于通信至通信終端I。
[0092]作為替代，經由消息交換M68，應用服務器16可以使用帶內信令更新在作為邊緣節(jié)點的(例如)基站2或者中繼節(jié)點中的內容數據。因此，內容數據在步驟S66中經由帶內信令被更新并且在步驟S68中可用。消息交換M70為AAA目的而不是為上傳該內容發(fā)布。在S68和S70中，假設該內容已經在邊緣節(jié)點可用，盡管對于S68，該內容已經通過消息交換M68被上傳。利用本技術的實施例，該內容數據可以被管理和更新/移除。正如所說明的，該管理可以受到使用帶內信令的應用服務器或者TON網關影響。
[0093]在緩存的內容數據和本地內容數據之間切換
[0094]上述本技術的實施方式提供了由(例如)數據包檢測實體觸發(fā)緩存服務或者內容數據的條件的實施例。該緩存控制器然后提供對于緩存的內容的訪問。根據本技術，移動通信網絡適于提供有從本地數據存儲器或者緩存器而不是遠程的應用服務器訪問內容數據。為了能夠提供從邊緣節(jié)點本地訪問內容數據，該邊緣節(jié)點需要進行以下步驟:
[0095].攔截服務或者內容數據請求
[0096]?校驗所請求的內容數據是否本地可用。這通常可以通過應用針對具有描述所緩存的內容數據的元數據的數據庫的匹配濾波器實現(xiàn)。該元數據包括諸如:URL、服務器IP地址、端口數、內容類型、例如http、RTP等的協(xié)議類型、有效期、標簽信息、本地節(jié)點識別信息(可選)的信息。這用于在網絡中識別被緩存的內容。
[0097].切換數據的源。
[0098]該切換不能在PDN連接和承載建立時間完成，因為在此階段不知道用戶準備請求哪些服務或者內容數據，除非該PDN連接和承載僅為檢索內容數據而建立并且隨后一旦該服務數據被傳遞該承載立即終止。然而，考慮到每個內容請求和訪問所需的額外的控制平面信令，這是不現(xiàn)實的。因此，當網絡發(fā)現(xiàn)用戶請求了本地存儲的內容時，為了切換服務數據需要動態(tài)測量。
[0099]根據本技術,移動通信網絡內的一個或多個元件包括在本地節(jié)點或者邊緣節(jié)點進行鑒別處理步驟的緩存控制器，其在圖14中示出并如下概述:
[0100]S80:處理開始，如以上說明的，由數據包檢測實體監(jiān)測數據包，其在步驟S82中攔截內容數據的傳輸以及收到對于來自特定源的內容數據項的請求。
[0101]S84:在步驟S84中，緩存控制器確定已經被請求的內容數據是否可在本地數據存儲器或者與例如邊緣節(jié)點(例如基站或者中繼節(jié)點)關聯(lián)的緩存器上本地可用。如果本地內容數據不可用，則流程返回至步驟S82并且該進程持續(xù)使用數據包檢測實體判定內容數據是否應當被緩存，如以上說明的。
[0102]S86:如果請求的內容數據在邊緣節(jié)點的本地數據存儲器上本地可用，那么該邊緣節(jié)點切換至訪問來自本地數據存儲器的內容數據。
[0103]S88:在步驟S88中，數據從本地數據存儲器提供給通信終端并且在步驟S90中該緩存控制器確定是否需要更多的內容數據并持續(xù)提供內容數據，如果不需要那么控制流程回到開始S80。
[0104]與以上參考圖3和4中示出的實施例對應，其示出了在經由SIPTO技術或者LIPO技術進行操作以將內容數據提供至通信終端的網絡之間的高層結構差異，圖15和16示出SIPTO和LIPO技術如何實現(xiàn)的更詳細實施例。這兩個示例選項之間有相似處也有差異。
[0105]在圖15中，示出移動通信網絡中實現(xiàn)SIPTO訪問網絡內容的部分。如在圖15中所示，通信承載100、102提供對于可從位于遠程的應用服務器104中獲得的內容數據的訪問。然而，如以下說明的，該內容數據反而從本地緩存器26提供。
[0106]在圖16中，示出的LIPO技術包括經由eNB2由本地網關32訪問的本地數據存儲器26。本地網關32由S5/S8接口連接至服務網關4以及eNB2經由接口 SI連接至服務網關4。就圖15中示出的實施例而言，設置遠程服務器110，其通常被設置成經由eNB2將內容數據通信至移動通信終端。然而，如圖16中所示，內容數據本地存儲在數據存儲器26上并且經由本地網關32訪問。用于將對于內容數據的訪問從遠程服務器切換至本地緩存器的SIPTO技術的進一步實施例在下文中描述:
[0107]SIPTO 技術
[0108]根據本技術，一旦通信終端建立關于至少一個默認的承載PDN至操作者管理的PDN網關的PDN連接，那么該通信終端可以請求已經作為在邊緣節(jié)點的本地數據存儲器中的副本被緩存的內容數據項，通信終端經由該信息交換附接于移動通信網絡。一旦做出上述決定，本技術的實施方式可以提供用于將對于內容數據的訪問從遠程服務器切換到形成本地網關的邊緣節(jié)點上的本地存儲的副本。問題在于該系統(tǒng)如何切換？有若干可能的選項。如以下呈現(xiàn)的:
[0109].連接切換:用于通信終端建立的用于對內容數據訪問的PDN連接的PDN網關需要切換到本地網關；這僅為用于檢索該內容的IP流程，對于所有其它的IP流程使用傳統(tǒng)/舊的P-GW和PDN連接，該P-GW可以傳送/阻擋該切換至邊緣節(jié)點的流；
[0110].觸發(fā)的新PDN連接/承載設置:可替換地，新PDN連接被創(chuàng)建以及默認承載/其它承載被建立并且通信終端被告知使用該承載用于內容檢索。它們可以在一段不活動的周期之后被釋放。初始TON連接/承載被原封不動的保存但是通信終端由網絡觸發(fā)。這種解決方案避免使用鏡像的本地協(xié)議棧的需要，由于通信終端創(chuàng)建他們的新事例。
[0111]. 用戶平面數據插入:eNB攔截通信終端的請求并轉發(fā)其本地數據到通信終端，直接將信息饋送到通信終端。
[0112]可以理解的是，來自本地網關或者邊緣節(jié)點的緩存提供該內容，但是如果在以下某些情況下也需要協(xié)議棧的虛擬實例化:如果它們保持一些狀態(tài)信息，例如TCP實例化保持連接信息。這需要維持通信終端不知道該內容的切換。
[0113]在使用SIPTO技術時有三個變化，分別參考圖17、18和19在以下段落中描述，其中圖17、18和19提供三個描述使用SIPTO技術訪問內容數據的實施例的調用流程。
[0114]連梓切換:
[0115]對于在圖17中呈現(xiàn)的第一個實施例，邊緣節(jié)點檢測由通信終端請求的內容數據在關聯(lián)的本地數據存儲器中可用并相應地通知網絡并阻止網絡處理來自該通信終端的該請求以及從位于遠程的源(應用服務器)提供該內容數據。虛擬本地網關為關于鏡像的協(xié)議堆棧和從本地緩存提供的該內容數據的本地TON連接實例化。這僅用于檢索該內容數據的IP流。因此，在圖17中，通過消息M100，通信終端I請求訪問從本地網關120來自特定源的內容數據。
[0116]圖17提供兩個交替布置A和B，用于根據對于內容的請求的監(jiān)測是在eNB本地網關120還是在PDN網關12內執(zhí)行來傳遞該內容數據。在第一個設置A中，在步驟SlOO中，請求的監(jiān)測發(fā)生 在eNB/本地網關120中以及在步驟S102中eNB/本地網關120確定本地內容是否可以從本地數據存儲器或者緩存器26中獲得。使用消息交換102，PDN網關然后考慮內容數據是否可以從本地數據存儲器提供至通信終端，并請求PDN信息以便于僅為檢索內容數據的IP流實例化本地TON-GW。
[0117]在該實施例中，作為邊緣節(jié)點的eNB成為使用互聯(lián)網協(xié)議控制內容數據的訪問的本地網關。
[0118]在第二交替布置B中，訪問內容數據的請求經由消息交換M104被通信到在步驟S104中監(jiān)測請求的分組數據網關12，以便在步驟S104和S106中檢測該內容是否從eNB/本地網關120本地可用。使用消息交換106，Η)Ν上下文數據上傳到本地網關120以供通信終端I訪問。這是為了在步驟S108中能夠在eNB/本地P-GW為相關的IP流使能鏡像PDN連接的實例化，以便從本地數據存儲器向通信終端I提供內容數據的訪問，仿佛該內容數據是從應用服務器16訪問的。在步驟SllO中，鏡像協(xié)議堆棧被創(chuàng)建，并通過消息交換M110，該服務數據從本地網關提供并且TON網關被通知。
[0119]觸發(fā)新PDN/承載建立:
[0120]圖18中示出針對建立新I3DN連接和承載的示例對于本地存儲的內容數據的SIPTO訪問的調用流程，除為通信內容數據建立新通信承載和PDN連接之外，其與圖17中示出的調用流程基本上對應。因此，僅描述差異將(請注意，承載可以攜帶一個或者多個IP流)。
[0121]在圖18中，檢測到通信終端請求屬于被緩存的內容數據項的邊緣節(jié)點通知網絡并且請求在邊緣節(jié)點創(chuàng)建新PDN連接/承載。通信終端被通知訪問內容數據所需使用的新參數(例如IP地址等)而且該內容會在不同的PDN連接上提供。通信終端可以通過新建立的承載在新TON連接上重新發(fā)送該服務請求。該通信終端可以選擇地發(fā)送作為本地網關的eNB通過訪問該緩存的信息所處理的請求。這種解決方案避免了需要使用鏡像的本地協(xié)議棧，因為該通信終端創(chuàng)建了其的新事例。這種解決方案對通信終端來說不太透明。
[0122]如在圖18中所示，在消息步驟Sll中，該邊緣節(jié)點形成IP本地網關110，其發(fā)起請求以經由消息交換MllO創(chuàng)建從服務網關4的PDN連接，其中，服務網關4使重新配置請求經由消息M114發(fā)送至通信終端。在消息116中，發(fā)送確認信息，其由服務網關4通過消息交換118確定。相應的，一旦內容數據已經被提供至本地網關120，那么，對于交替布置B，提供消息交換M118以利用通信終端I重新配置通信承載以便從形成本地網關的邊緣節(jié)點傳遞該內容數據。
[0123]U-平面數據插入:
[0124]圖19提供由eNB/本地網關120形成的邊緣節(jié)點的另一實施例，其對于將要在TON網關或者應用服務器內提供的協(xié)議堆棧進行鏡像。該鏡像協(xié)議堆棧提供服務以將本地數據插入到用于通信至通信終端的數據包，仿佛該數據包是從應用服務器16中被通信的一樣。這種解決方案對通信終端和網絡更透明。檢測到來自通信終端的請求屬于被緩存的內容數據的邊緣節(jié)點攔截該請求而且不繼續(xù)轉發(fā)。協(xié)議層的本地實例化被使用以及使用已經為通信終端配置的承載通信本地緩存的內容數據的副本。與內容數據相關的上行鏈路通信同樣在邊緣節(jié)點被攔截。這種解決方案對通信終端透明。
[0125]如同圖19中所示，在步驟M120，本地網關實例化鏡像協(xié)議棧以在服務網關I3DN網關或者應用服務器內模仿該協(xié)議棧的運行。在步驟S122中，本地內容通過將來自本地數據存儲器的數據插入目的地為通信終端的數據包而提供在這些數據包中。 [0126]LIPA 技術
[0127]針對使用LIPA技術存在兩個可能的變形例，其為
[0128].使用被觸發(fā)的新PDN連接/承載設置:新PDN連接被創(chuàng)建以及默認承載/其它承載被建立，并且通信終端被告知為內容檢索使用該承載。它們可以在一段不活動的周期之后被釋放。初始TON連接/承載被原封不動的保存但是通信終端由網絡被觸發(fā)。這種解決方案避免了需要使用鏡像本地協(xié)議棧，因為通信終端創(chuàng)建了其的新事例。
[0129]?用戶平面數據插入:LIPA訪問為本地用戶配置。本地節(jié)點攔截通信終端請求，例如通過監(jiān)測用戶平面通信以及搜索與一些請求類型匹配的模式。一旦發(fā)現(xiàn)匹配，本地節(jié)點從它的本地存儲器/緩存器提供該數據到終止該通信終端請求的本地網關。
[0130]這兩個用于LIPA技術的替代方案在下文中將更詳細地說明:
[0131]被觸發(fā)的新PDN連接/承載建立:
[0132]圖20提供了代表從本地數據存儲器提供內容數據到通信終端的LIPA技術運行的調用流程圖。該調用流程對應以上圖17、18和19中所說明的，因此僅在下文中描述差異。
[0133]針對圖18中示出的實施例，在圖20中，執(zhí)行步驟S140以發(fā)起請求來創(chuàng)建與通信終端的PDN連接以便連接通信終端到由邊緣節(jié)點形成的本地網關，或者更具體地，從本地數據存儲器接收本地內容。因此，在消息交換M120中，與本地網關通信終端I交換重新配置無線電資源連接的請求，其為本地網關提供PDN通信承載以供訪問內容數據。一旦觸發(fā)來自本地網關，那么創(chuàng)建PDN連接的請求被接收并轉發(fā)到MME。MME處理數據更新會話上下文消息管理并形成NAS消息以便提供切換信息到移動終端。如此，MME提供受到完整保護(可以被加密)的、不可被eNodeB改變的安全NAS通信。在圖20的第二部分中，因為本地網關和eNode B是協(xié)同布置，所以本地網關經由內部接口將針對PDN連接的請求通信至eNodeB。該請求經由SI接口被發(fā)送到MME。MME執(zhí)行與第一部分相似的功能。
[0134]U-平面數據插入:[0135]一旦滿足觸發(fā)條件并且該內容數據已經在本地存儲，需要形成本地網關的邊緣節(jié)點檢測通信終端的流量以便檢測可以從本地緩存器/存儲器提供以傳遞到通信終端的一些內容數據。該進程應當對通信終端透明，因為該通信終端可以在相同承載上接收內容數據。
[0136]在圖21中呈現(xiàn)LTE/EPC中的傳統(tǒng)用戶平面協(xié)議棧架構，其提供了針對LTE/EPC連接的端到端協(xié)議架構的實施例。圖22提供了當內容數據的本地存儲已經在本地數據存儲器內進行從而該內容數據從本地或者邊緣節(jié)點提供時可以采用的設置結構。在圖22中，能夠看出框130內的元件適用于從本地數據存儲器126提供本地數據?？梢钥闯鲈趫D22中，該應用服務數據經由鏡像協(xié)議從相應的通過該協(xié)議在本地網關134的緩存數據存儲內被反射的通信終端132中被提供。在本地網關136的本地數據存儲器中的協(xié)議被提供以在應用服務器116內鏡像應用服務數據和協(xié)議140。
[0137]在該實施例中，該緩存器必須不僅提供內容數據而且該協(xié)議堆棧必須被實例化以便確信對于本地存儲的內容數據的訪問被對通信終端是不可見的。這需要本地節(jié)點中的邏輯元件在來自通信終端的服務請求中尋找匹配模式。這需要檢測通信終端是否可以被提供本地可用的內容數據。此外，需要本地實體在應用層以下鏡像遠程協(xié)議堆棧。這可以通過透明轉發(fā)下層協(xié)議數據實現(xiàn)。這允許本地節(jié)點收集與協(xié)議堆棧有關的信息以便能夠實例化被鏡像的協(xié)議。一旦該過濾器匹配該模式，該本地節(jié)點可以透明地切換服務數據源以及切換至協(xié)議棧的本地實例。
[0138]在圖23中更詳細的示出了協(xié)議鏡像，其中與圖22中示出的部分對應的部分具有相同數字編號。可以看出在圖23中，本地網關提供映射到存在于應用服務器的協(xié)議的鏡像協(xié)議以便提供內容數據從本地數據存儲器而不是遠程的從應用服務器116中被提供的設置結構。一旦該協(xié)議已經在本地網關和通信終端I內被鏡像，該對應的設置同樣在圖24中為本地服務數據傳遞示出。
[0139]作為本技術的進一步說明性實施例，在圖25a中，網絡運行的代表被安排為使用該SIPTO技術從遠程服務器訪問內容數據項切換至本地數據存儲器。如圖25a中所示，本地分組數據網關是由eNode B形成的，L-PGW/eNB與分組數據網關分開示出。在該實例中，IP連接、IP流程5之一被用于鏡像PDN連接1，經過該連接從本地數據存儲器檢索該內容數據。在圖25b中示出的實施例中使用了 LIPA技術。在圖25b的實施例中示出本地分組數據網關由eNode B形成并通過從TON連接I切換訪問至TON連接2來切換至從緩存器訪問內容數據項。
[0140]在圖25a和25b進一步示出的實施例中，LIPA和SIPTO被用于使用協(xié)議嗅探、欺騙、協(xié)議實例化、數據插入和切換來切換訪問至本地內容。如同圖26a中所示LIPA的實例中，IP流5被用于檢索內容數據并在這之后進行切換，在使用協(xié)議欺騙的L-PGW/eNB中，內容從本地緩存器中訪問。相反，在圖26b的SIPTO實例中，eNode B包括使用分組數據網關和服務網關以檢索內容數據并且隨后進行欺騙、鏡像該協(xié)議并且插入該數據使得切換從該本地數據存儲器的內容數據，仿佛該內容是從應用服務器訪問的緩存。
[0141] 本發(fā)明的各種其他方面和特征在所附權利要求中定義。在沒有偏離本發(fā)明的范圍情況下，可以做出關于上述實施方式的各種變形例。例如，本發(fā)明的實施方式獲得利用其他類型的移動通信網絡的應用并且不限于LTE。盡管觸發(fā)內容數據的緩存以及提供緩存的內容數據的訪問的功能的運行已經在上文說明中被分配給數據包檢測實體和緩存控制器，但是需要理解的是這些僅為說明性實施例并且該功能可以位于在和網絡部分中的具有如以上說明的恰當的適應性的不同的實體中。本申請依照巴黎公約要求GB1115746.8和GB1115745.0的優(yōu)先權， 其內容通過引用結合于此。
【權利要求】
1.一種用于經由數據包從移動通信網絡接收內容數據的通信終端，所述移動通信網絡包括具有多個基礎設施的核心網絡部分，并且所述移動通信網絡包括為通信所述數據包到所述通信終端提供無線訪問接口的多個基站的無線電網絡部分，所述核心網絡部分或者所述無線電網絡部分包括存儲經由所述核心網絡從應用服務器接收的內容數據的本地數據存儲器，并且所述通信終端被配置為: 將請求通信至所述移動網絡以從所述應用服務器訪問所述內容數據；以及 從所述移動通信網絡接收所述內容數據，所述內容數據來自所述本地數據存儲器，仿佛所述內容數據已經從所述應用服務器通信。
2.根據權利要求1所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為至少建立用于經由所述移動通信網絡通信控制面信令的裝置，并且在檢測到上述內容數據存儲在所述本地數據存儲器中時，所述通信終端被配置為接收所述內容數據作為用戶平面數據。
3.根據權利要求2所述的通信終端，其中，所述內容數據是作為用戶平面數據在分組數據網絡連接上通信的，所述分組數據網絡連接至少提供默認承載。
4.根據權利要求2所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為建立分組數據網絡連接，所述分組數據網絡連接提供默認承載以及至少一個專用承載，并且所述內容數據是作為用戶平面數據經由至少一個專用承載來通信的。
5.根據前述任一權利要求所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為使用第一接入點名稱經由分組數據網關訪問所述應用服務器，以及所述通信終端被配置為接收重定向消息，所述重定向消息提供能夠從所述本地數據存儲器訪問所述內容數據的本地分組數據網關的第二接入點名 稱。
6.根據權利要求5所述的通信終端，其中，所述本地分組數據網關包括提供在所述本地數據存儲器上訪問所述內容數據的代理服務器，并且所述通信終端被配置為響應于所述重定向消息建立通信承載以及經由所述本地分組數據網關至所述代理服務器的分組數據網絡連接用于從上述本地數據存儲器接收所述內容數據。
7.根據權利要求1或2所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為根據通信協(xié)議接收信令消息，仿佛所述信令消息是從所述分組數據網關通信的，通過所述分組數據網關從所述移動通信網絡可訪問所述應用服務器，以及 從所述本地存儲器接收上述內容數據，仿佛所述內容數據是從所述應用服務器通信的。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為與所述分組數據網關聯(lián)合建立用于提供從所述本地數據存儲器訪問上述內容數據的本地網關的承載上下文消息。
9.根據權利要求1至5中任一項所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為 接收所述本地網關的目的地址。
10.根據前述任一項權利要求所述的通信終端，其中，所述通信終端被配置為通過識別目的地址、端口數和所述分組數據網關的接入點名稱從所述基站接收存儲在所述本地數據存儲器中的內容數據，其中，經由所述分組數據網關能夠訪問所述應用服務器。
11.根據前述任一項權利要求所述的通信終端，其中，使用本地IP訪問或者選擇IP流量卸載協(xié)議之一將所述內容數據從所述本地數據存儲器傳遞至所述通信終端。
12.一種用于經由數據包在通信終端處接收來自移動通信網絡的內容數據的方法，所述移動通信網絡包括具有多個基礎設施的核心網絡部分，并且所述移動通信網絡包括為通信所述數據包到所述通信終端或通信來自所述通信終端的數據包提供無線訪問接口的多個基站的無線電網絡部分，所述方法包括: 在所述核心網絡部分或者所述無線電網絡部分設置存儲經由所述核心網絡從應用服務器接收的內容數據的本地數據存儲器， 發(fā)送請求以便從所述通信終端向所述應用服務器訪問所述內容， 識別所述內容數據存儲在所述本地數據存儲器中，以及 在所述通信終端處接收來自所述本地數據存儲器的所述內容數據，仿佛所述內容數據已經從所述應用服務器通信。
13.—種基本上如參照附圖所描述的通信終端。
14.一種基本上如參照附圖所描述的通信方法。
【文檔編號】H04W4/18GK103959740SQ201280044438
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權日:2011年9月12日
【發(fā)明者】羅伯特·扎克爾策韋斯基 申請人:Sca艾普拉控股有限公司