[發明專利]無線電接入網(RAN)中的內容高速緩存

有效

• 申請號: 200980139488.3
• 申請日: 2009-08-05
• 公開（公告）號: CN102171664A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: S.K.科瓦爾;R.拉哈文;K.拉馬克里什南
• 申請（專利權）人: 莫維克網絡公司
• 主分類號: G06F13/00
• 分類號: G06F13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;王忠忠

本申請要求2008年8月6日提交的美國臨時專利申請序列號61/086,521的優先權，該申請的內容通過參考全部結合于本文中。

背景技術

因特網和萬維網的指數增長需要用于不斷增加的電纜、DSL和其它有線寬帶網絡的基本上可縮放的數據傳遞解決方案。在不同地理位置鏡像或復制某些站點不足以滿足數據業務的指數增長。內容傳遞網絡(CDN)涌現出以解決由不斷增加的寬帶訂戶和業務所提出的可縮放性和性能問題。CDN使用包含web高速緩存的各種技術來減少帶寬要求、減少服務器載荷并改進存儲在高速緩存中的內容的用戶響應時間。具體地說，web高速緩存是指將web文檔諸如HTML頁面、視頻、圖像和其它多媒體對象的拷貝存儲在分布式高速緩存中；如果滿足了某些條件，則可以從高速緩存滿足對web內容的隨后請求。CDN通過將內容帶到更靠近用戶而實現了減少交互web瀏覽會話的往返時間。CDN還可預取內容并將其存儲在它們的高速緩存中，之后進行實際請求，以便增加高速緩存命中率。

一些有線提供商還在他們的網絡中部署web高速緩存，以便減少他們的因特網帶寬需要并增強他們訂戶的web瀏覽體驗，如在圖1a中所示出的。

對頻繁查看的網頁、圖片和多媒體內容進行高速緩存的內容高速緩存裝置或web高速緩存傳統上部署在因特網中，以減少傳輸等待時間并減少因特網上大量訪問的內容的下載時間。同樣，web代理/高速緩存還部署在企業站點處以高速緩存在企業網內頻繁使用的因特網web內容。這種裝置當前用在移動無線網絡內，有某些局限。

圖1a示出了示例性有線網絡中的網絡單元，這是當今一般見到的。多用戶裝置7附連到本地網絡介質諸如DSL、電纜或其它因特網連接。本地DSL或電路回程8諸如通過DSLAM(DSL接入多路復用器)或CMTS(電纜調制解調器終端系統)11連接到城域網9。路由器2用于根據它們的源和目的地址通過因特網12移動分組。服務器14托管包含那些網站的原始內容的網站。然而，在節省時間和網絡業務的努力中，web高速緩存1或其它類似裝置用于存儲這個原始內容的復制品。由此，在整個因特網上，可能存在提供請求的數據而不必加重服務器14負擔的一個或多個web高速緩存1。在大城市區域中，一般也在城域網9中引入高速緩存服務器1。

在移動無線網絡例如3G/UMTS網絡20中也可以使用高速緩存裝置。無線網絡包含無線電接入網(RAN)和核心網絡(CN)。在圖1b中示出了典型的無線網絡。

GGSN?3(網關GPRS服務節點)將移動無線網絡連接到IP核心網絡。網關GPRS支持節點(GGSN)?3是GPRS(通用分組無線電服務)網絡的主要部件。GGSN?3負責GPRS網絡和外部分組交換網絡諸如因特網和X.25網絡之間的兼容性。

當從外部網絡來看時，GGSN?3表現為到子網的路由器，因為GGSN?3對外部網絡隱藏GPRS基礎設施。當GGSN?3接收到尋址到特定用戶的數據時，它檢查該用戶是否是活動的。如果是，則GGSN?3向服務于移動用戶的SGSN?4轉發數據。然而，如果移動用戶是不活動的，則丟棄數據，或者發起尋呼過程以定位和通知移動裝置。對于在GPRS網絡內始發的數據，GGSN?3將這些移動臺始發的分組路由到正確的外部網絡。

GGSN?3將來自SGSN?4的GPRS分組轉換成適當的分組數據協議(PDP)格式(例如IP或X.25)，并在對應的分組數據網絡上將它們發送出去。對于入局分組，PDP地址被轉換成目的地用戶的GSM地址。改寫地址的分組然后被發送到負責的SGSN?4。為了實現這個功能，GGSN?3將用戶的當前SGSN地址及其相關聯的簡檔存儲在其位置寄存器中。GGSN?3負責IP地址分配，并且是所連接用戶設備(UE)?7的默認路由器。GGSN?3還執行認證功能。

服務GPRS支持節點(SGSN)?4負責從和向其地理服務區域內的移動站傳遞數據分組。它的任務包含分組路由和傳送、移動性管理(附連/分開和位置管理)、邏輯鏈路管理以及認證和計費功能。SGSN?4的位置寄存器存儲向這個SGSN?4注冊的所有GPRS用戶的位置信息和用戶簡檔。

無線電網絡控制器(或RNC)?5是無線電接入網中的掌控單元，并且負責控制連接到它的Node?B?6。RNC?5執行無線電資源管理、一些移動性管理功能，并且是在向和從移動臺發送用戶數據之前進行加密的點。RNC?5連接到分組交換核心網絡中的SGSN(服務GPRS支持節點)?4。