CN103999434A - 使用移动云加速器环境中的网络负载数据，通过选择性推迟内容交付以优化网络使用的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本文提供了在MCA内操作，能够选择性地推迟非时间敏感内容交付的网络装置、服务器和模块。网络装置（315）包括配置成允许与客户端装置（310）进行通信，并且接收来自客户端装置（310）对内容交付的请求的通信接口（410）。网络装置也包括配置成根据在收到请求的时间的网络负载，确定是否推迟请求的处理单元（420）。

Description

使用移动云加速器环境中的网络负载数据,通过选择性推迟内容交付以优化网络使用的装置和方法

相关申请

本申请涉及以下专利申请并且要求具有其优先权：2011年12月21日提交，题为“用于在移动云加速器环境中优化网络使用的服务器和方法”(SERVERS AND METHODS FOR OPTIMIZING NETWORK USAGE IN MOBILE CLOUD ACCELERATOR CONTEXT)的美国临时专利申请序列号61/578460和2011年12月21日提交，题为“使用移动云加速器环境中的网络负载数据，通过选择性推迟内容交付以优化网络使用的设备和方法”(APPARATUSES AND METHODS USING NETWORK LOAD DATA IN MOBILE CLOUD ACCELERATOR CONTEXT TO OPTIMIZE NETWORK USAGE BY SELECTIVELY DEFERRING CONTENT DELIVERY)的美国临时专利申请序列号61/578840。

技术领域

本发明一般涉及用于在网络负载数据指示在内容被请求时网络负载高时，通过选择性推迟（延迟）内容经网络到终端的交付，优化网络使用的网络装置和方法。

背景技术

在过去的几年中，由于UE的容量、多样性和数量的激增，到移动和固定用户设备(UE)的内容传送的需求急剧增大。此增大的需求要求移动网络运营找到更有效的业务管理技术。一般称为移动云加速器(MCA)的多种硬件和软件共同作用，使得比在来源服务器直接满足UE时更迅速、有效和无缝地交付内容到用户成为可能。例如，如图1所示，在常规移动网络系统1中，UE 10（能够是移动或固定终端）经MCA 30接收来自内容提供商20的多媒体内容。在MCA 30内，内容到UE 10的实际交付可由移动网络运营商(MNO)控制，并且可受各种机制影响，像无线电优先级处理、使用Akamai类型内容交付网络的代理器缓存（cache）(CDN)、透明因特网缓存(TIC)等。

虽然图1是示出常规系统的功能性的示意图，但图2是典型移动网络系统101的框图，其中，移动网络110（由移动网络运营商实体管理）包括MCA 120。移动边缘服务器(MES) 122可存储从内容提供商(CP) 140收到的内容。图2所示模块可以是软件和硬件的组合，并且可托管在单个节点中或者是分布式。所示块的多个实例可同时运行。所有MCA可由MCA网络操作中心(NOC) 126监管。MCA 120的智能管道控制器(SPC)模块124连接到分组核心资源功能(PCRF)模块132和网关GPRS支持节点(GGSN) 134。SPC模块124是负责向PCRF模块132提出QoS请求的策略控制节点。PCRF模块132实现3GPP策略控制功能，并且其目的是将策略请求（例如，QoS策略）委托到分组核心和RAN节点。GGSN模块134配置成允许在GPRS网络与像公共因特网150等外部分组交换网络之间的交互工作（interwork）。无线电接入网络(RAN)模块138对在用户设备(UE) 130与移动网络110之间的通信起到媒介作用。接口Gi是在移动网络功能性结束之处与公共因特网功能性开始之处之间的分界。类似地，接口Rx是在MCA 20与其它移动网络功能或模块之间的分界，并且接口Gx桥接在PCRF模块132与GGSN模块134之间。诸如DNS服务器136等域名服务器(DNS)响应因特网域名，基于其中存储的数据库提供IP地址。

移动网络110与诸如CP 140等联系人提供商、诸如Akamai系统144等未链接到MCA MES的内容提供商服务器的映射系统及诸如在MCA 120外部的服务器142等其它服务器进行通信。诸如CP 140等内容提供商、服务器142和Akamai系统144等可由与MNO不同的实体拥有和操作。

近来，移动终端中的应用与网络功能的交互的方式已改变，表现在网络装置就装置中已发生的更改，定期更新网络。一些更改可在低级别，如用户可不知道或者不控制更改。例如，状态信息（新联系人、新文档或新照片）的同步不但存储在移动装置中，而且存储在移动网络中。另外，有时多个移动装置是互连的（例如，iPhone和iPad属于同一个人），如其内容经网络(iCloud)同步。然而，内容同步通常不是时间敏感型，并且用户通常对同步进行的迅速程度不敏感。此趋势（改变）显示，将越来越多地要求移动网络跨越来越多的数据（即，内容）进行存储和传送。

人们已观察到，网络使用在一天（即，24小时期间）内变化相当大。在晚上期间和在早晨有非峰值时间，并且在工作时间和晚上期间有峰值时间。在峰值时间期间，由于移动网络拥塞，业务可变得更慢。图3中的图表示出移动网络中吞吐量的每日变化。如果在峰值时间期间的一些业务需求（例如，非时间敏感内容的交付）将被转移到非峰值时间，则这将是有益的。

另外，虽然在总体移动网络管理级别（即，无线电网络控制器RNC），在时间上的吞吐量波动可能不可见，但在小区级别，吞吐量波动可相当大。图4A和4B中的图表示出吞吐量的短期演进。y轴表示不同部分示出不同类型的业务的吞吐量，并且x轴表示时间。图4A中的图表示出在一个小时内如由RNC观看到的多个小区的吞吐量。图4B的图表示出在相同小时内单个小区的吞吐量。使用在小区级别吞吐量中的间隙传送非时间敏感内容将是有利的。换而言之，在小区级别吞吐量中的间隙指示传送非时间敏感内容的机会，甚至在峰值时间期间也不会使网络拥塞。

通过将要交付的内容的类型考虑在内，即，内容是否是时间敏感型（如在它涉及“实况”通信时），或者内容是非时间敏感型（如不同终端中的软件更新或内容的同步），常规系统和方法未能解决网络使用的优化。当前，无论网络的使用的状态如何（即，是有低业务，还是网络已拥塞），非时间敏感内容迅速被发送到请求终端（即，一旦请求已处理）。峰值时间期间非时间敏感内容的交付使网络变得进一步拥塞。网络拥塞从网络运营商的角度而言是不合需要的，并且导致订户不满意。

非时间敏感内容（例如，软件更新和装置间内容同步数据）经常由MCA MES托管。内容存储在MCA MES（例如，Akamai CDN服务器）上时以及内容存储在另一服务器上时，无论当前网络业务如何，所需内容均被交付。

现在，优选根据历史并且为避免移动网络拥塞，通过WiFi执行许多软件更新，这是因为软件更新经常要求传送大文件。然而，如果网络拥塞问题得以克服，则由于移动网络的更大覆盖和可承受性原因，经移动网络执行软件更新将变得对订户有吸引力。

实际上，当前可能通过移动网络收集和分析业务信息。例如，Ericsson开发了一种业务分析模块Ericsson网络IQ (ENIQ)，该模块配置成收集，存储，模仿（model）和分析与移动网络业务有关的信息，并且产生可用于性能评估、资源规划和服务保障的报告。ENIQ能够提供订户会话分析、商业情报分析、终端分析、网络分析及排序引擎。

非时间敏感内容（例如，软件更新和装置间内容同步数据）经常由诸如Akamai缓存服务器等移动边缘服务器(MES)托管在MCA中。当前，许多软件更新和与Apple类型应用（例如，iBook和iTunes）有关的内容一般在MCA MES上托管。

图5示范示出使用用于交付在MAC缓存服务器（例如，MCA-MES）中存储的非时间敏感内容的常规方法，在常规移动网络150中交换的消息的踪迹。移动网络150的MCA包括两种类型的Akamai服务器的网络。第一类型的Akamai服务器运行软件以将客户端重定向到实际存储客户端寻求的内容的第二类型的最近的Akamai服务器。在S1，UE 160（即，客户端）启动非时间敏感内容的交付。UE 160例如可以是启动接收iBook的iDevice，如iPad。

在S2，UE 160将包括域（网络）名（即，se.itunes.apple.com）的请求发送到Akamai域名系统(DNS)服务器170，并且在S3，响应第一类型的Akamai服务器180的因特网协议(IP)地址（例如，2.22.240.87），进行接收。Akamai DNS服务器170运行专用连网软件，该软件使用网络名称和IP地址的数据库，响应网络名称而返回IP地址。

在S4，UE 160随后与Akamai服务器180进行通信以接收存储用于UE 160的内容的列表（例如，iBook的列表）的第二类型的最近Akamai服务器185的网络名称。在S5和S6，UE 160再次与Akamai DNS服务器170进行交互以接收Akamai服务器185的IP地址。在S7和S8，UE 160与Akamai服务器185进行通信以接收内容的列表。

基于用户从列表选择的项目（例如，某个iBook），在S9，UE 160将包括网络名称的另一请求发送到Akamai域名系统(DNS)服务器170，并且在S10，响应第一类型的另一Akamai服务器190的因特网协议(IP)地址，进行接收。在S11，UE 160随后与Akamai服务器190进行通信以接收存储选择的内容（例如，iBook）的第二类型的最近Akamai服务器195的网络名称。

在S12，UE 160将Akamai服务器195的网络名称发送到Akamai DNS服务器170以便在S13接收Akamai服务器195的IP地址。在S14，UE 160请求来自Akamai服务器195的选择的内容（例如，iBook），并且在S15，UE 160接收来自Akamai服务器195的选择的内容。

然而，非时间敏感内容不可由移动网络的缓存服务器（即，MCA-MES）托管。例如，图6示范示出使用用于交付在与MCA MES不同的另一服务器上存储的非时间敏感内容的常规方法，在常规系统200中交换的消息的踪迹。在此情况下，移动网络的Akamai服务器的网络执行与在非Akamai服务器（即，与MCA MES不同的服务器）上存储或要在其上存储的内容有关的映射功能。图5中消息的踪迹例如可与在MS Azure服务器的网络上存储内容的Apple照片流(photostream)服务有关。

UE 210（例如，iDevice）启动步骤序列S1-S6，在该序列期间，UE 210以与内容存储在MCA MES上的情况类似的方式与移动网络服务器（Akamai DNS服务器220和Akamai服务器230和240）进行通信。执行这些步骤的结果是，UE 210接收存储或其中要存储所需内容（例如，照片文件）的最近非Akamai（例如，MS Azure）服务器250的网络名称。

类似于相对于图5所述情况，Akamai DNS服务器220运行专用连网软件，该软件基于网络名称和IP地址的数据库，响应网络名称而提供IP地址。Akamai服务器230将存储非Akamai服务器的映射的最近Akamai服务器240的网络名称提供到UE 210。此外，Akamai服务器240提供最近非Akamai (MS Azure)服务器250的网络名称。序列S1-S6构成Akamai的全局业务管理服务。

在S7，UE 210将服务器250的网络名称发送到Akamai DNS服务器220以便在S8接收服务器250的IP地址。随后，在S9，UE 210与非Akamai服务器250进行通信以发布或下载所需内容（例如，照片）。

内容存储在Akamai服务器（例如，MCA MES服务器）上时以及内容存储在另一服务器上时，无论当前网络业务如何，所需内容均被交付。

现在，优选根据历史并且为避免移动网络拥塞，通过WiFi执行许多软件更新，这是因为软件更新经常要求传送大文件。然而，如果网络拥塞问题得以克服，则由于移动网络的更大覆盖和可承受性原因，经移动网络执行软件更新将变得对订户有吸引力。

相应地，最好是提供通过根据在收到对内容交付的请求的时间的网络负载，选择性推迟非时间敏感内容的交付，优化网络使用的网络装置、系统和方法。

发明内容

本文中后面所述的一些实施例提供了通过选择性地推迟非时间敏感内容的交付，减轻网络拥塞问题的优点。另一优点是由于在峰值时间期间更佳的业务和如果推迟非时间敏感内容的交付而收费更低，具有此类选择性推迟非时间敏感内容交付的能力的移动网络运营商变得对最终用户更具吸引力。一些实施例的目的是提供能够实现基于网络负载信息，选择性推迟非时间敏感内容交付的网络装置和方法。

根据一个示范实施例，有一种包括通信接口和处理单元的网络装置。通信接口配置成允许与客户端装置进行通信，并且接收来自客户端装置对内容交付的请求。处理单元配置成根据在收到请求的时间的网络负载，确定是否推迟请求。

根据另一实施例，在移动网络中有一种包括通信接口、存储器和处理单元的缓存服务器。通信接口配置成允许与提交对内容交付的请求的客户端装置进行通信。存储器配置成暂时存储请求中指定的内容。处理单元配置成将有关根据网络负载是否继续交付内容的查询发送到网络模块。如果查询的响应是肯定的，则处理单元控制通信接口将存储器中存储的内容发送到客户端装置。如果查询的响应是否定的，则处理单元生成消息，以向客户端装置指示请求被推迟，并且控制通信接口910将消息发送到客户端装置。

根据另一示范实施例，有一种包括通信接口和处理单元的计费装置。通信接口配置成允许与提交对客户端装置的内容交付的请求已被推迟的指示的网络装置进行通信。处理单元配置成在收到指示时控制以与常规费率不同的费率向对应于对内容交付的请求的客户端账户收费。

根据另一示范实施例，有一种由网络装置执行的方法，包括接收来自网络中客户端装置对内容交付的请求，以及根据在收到请求时的网络负载确定是否推迟请求。

附图说明

附图结合在说明书中并构成其一部分，示出一个或多个实施例，并与描述一起解释这些实施例。在图中：

图1是常规MCA网络系统的示意图；

图2是常规MCA移动网络系统的框图；

图3是示出在常规移动网络中吞吐量的每日变化的图表；

图4A和4B是示出在网络级别和在小区级别在常规网络中吞吐量演进的图表；

图5是示出与在MCA缓存服务器中存储的内容的常规交付有关的消息的踪迹的图表；

图6是示出与在非MCA缓存服务器中存储的内容的常规交付有关的消息的踪迹的图表；

图7是示出根据一示范实施例的网络系统中的操作的流程图；

图8是根据一示范实施例的网络装置的示意图；

图9是示出根据一示范实施例，与在MCA缓存服务器中存储的内容的交付有关的消息的踪迹的图表；

图10是示出根据一示范实施例，与在非MCA缓存服务器中存储的内容的交付有关的消息的踪迹的图表；

图11是示出根据另一示范实施例，与在非MCA缓存服务器中存储的内容的交付有关的消息的踪迹的图表；

图12是根据一示范实施例的移动网络系统的示意图，系统中SPC使用历史负载数据，判定是否推迟内容交付；

图13是示出根据另一示范实施例，由对在MCA MES中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表；

图14是示出根据另一示范实施例，由对MCA外的服务器中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表；

图15是根据一示范实施例的移动网络系统的示意图，系统中SPC使用在MCA数据库中存储的近实时负载数据，判定是否推迟内容交付；

图16是示出根据另一示范实施例，由对在MCA MES中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表；

图17是示出根据另一示范实施例，由对MCA外的服务器中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表；

图18是根据一示范实施例的移动网络系统的示意图，系统中SPC接收来自MCA中ENIQ模块的近实时网络负载数据，判定是否推迟内容交付；

图19是示出根据另一示范实施例，由对在MCA MES中存储的非时间敏感内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表；以及

图20是示出根据另一示范实施例，由对MCA外的服务器中存储的非时间敏感内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。

图21是根据一示范实施例的缓存服务器的示意图；

图22是根据另一示范实施例的计费装置的示意图；以及

图23是根据一示范实施例，由网络装置执行的方法的流程图。

具体实施方式

示范实施例的以下描述参照附图。不同图形中的相同标号识别相同或类似的元素。以下详细描述不限制本发明。相反，本发明的范围由随附权利要求书定义。为简明起见，下述实施例根据与MCA，即MCA移动网络系统有关的移动网络的术语和结构进行讨论。然而，随后要讨论的实施例并不限于这些系统，而是可应用到其它通信系统。

说明书通篇对“一个实施例”或“一实施例”的引用指结合一实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在说明书通篇各个位置出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”短语不一定全部指相同的实施例。此外，特定的特征、结构或特性可在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合。

根据一些实施例，为优化网络使用，在MCA的环境（context）中操作的网络装置配置成如果在收到对非时间敏感内容交付的请求时，网络使用高，则推迟此类交付。在下面的描述中，应理解的是，其交付可被推迟的内容是非时间敏感内容。例如，在图7中，UE 310可由内容提供商(CP) 320提示下载（即，拉出（pull））诸如软件更新等内容已到期。然而，UE 310可由于其自己的操作原因而启动内容传送。在MCA系统中，UE 310从/向缓存服务器接收或发送内容，缓存服务器可以是MCA的一部分，或者可以是专用于通过移动网络提供的服务的另一服务器。在S1，UE 310将对内容交付的请求（例如，消息“拉出更新文件”）发送到网络装置（例如，缓存服务器）315。如果在收到对交付的请求时网络使用高，则在S2，网络装置315响应UE的请求而返回交付推迟指示（例如，消息“稍后再试”）。在某个时间期经过后，在S3，UE 310可重新提出请求。如果对交付的请求被重新提出时网络使用不高，则在S4，网络装置315将内容发送到UE 310。相比之下，一旦收到请求，无论当时的网络使用如何，常规网络装置便将内容发送到请求UE。

如上所述操作的网络装置400具有如图8示范示出的通信接口410和处理单元420。通信接口410配置成允许与客户端装置（即，UE）进行通信，并且接收来自客户端装置对内容交付的请求。处理单元420配置成根据在收到请求的时间的网络负载，确定是否推迟请求。客户端装置可以是配置成暂时存储内容的移动边缘服务器(MES)、配置成存储数据库的域名服务器(DNS)或用户设备(UE)，该数据库存储域名和因特网协议(IP)地址对。

可配置处理单元420，使得(A)如果确定不推迟客户端请求，则生成要经通信接口发送到客户端的第一消息，第一消息允许内容交付，以及(B)如果延迟请求，则生成经通信接口发送到客户端装置的第二消息。第二消息可包括指示何时重新提交客户端请求的时间值。此时间值可以是在其之后重新提交请求的绝对时间值或时间间隔。

在一个实施例中，网络装置400可还包括连接到处理单元420的数据存储单元430。网络装置400因而可配置成作为缓存服务器操作，并且暂时存储内容。在此情况下，第一消息可包括内容。

包括数据存储单元430的网络装置400也可配置成作为域名服务器(DNS)操作，并且存储域名和因特网协议(IP)地址对。在此情况下，请求可包括域名，并且第一消息可包括对应于域名的IP地址。

在一个实施例中，处理单元420可配置成通过比较收到请求的时间和包括峰值时间和非峰值时间的每日网络负载数据，推断网络负载。如果收到请求的时间对应于峰值时间，则处理单元可推迟请求。

在另一实施例中，处理单元420可配置成基于根据收到请求的时间从网络负载数据库提取的信息，确定网络负载。网络负载数据库可以是存储与过去网络负载有关的数据的历史数据库。然而，网络负载数据库可以是由配置成执行网络业务分析的模块（例如，ENIQ）馈送有当前网络负载信息的近实时数据库。网络数据库可存储在数据存储单元（例如，430）中，或者可存储在经通信接口410或另一网络负载数据库接口与网络装置400进行通信的另一网络装置上。

在再另一实施例中，处理单元420可配置成基于在收到请求的时间从配置成执行网络业务分析的模块（例如，ENIQ）收到的最新网络负载信息，确定所述网络负载。

一些实施例可还配置成经记账模块接口（未示出）或通信接口410与记账模块进行通信，处理单元420随后还配置成生成要发送到记账模块的记账报告，记账报告反映是否推迟请求。

处理单元420可还配置成作为移动云加速器内的智能管道控制器操作。

更具体地说，现在考虑内容存储在MCA缓存服务器中的情况。图9示范示出根据一示范实施例，使用用于交付在MAC缓存服务器（例如，MCA-MES）中存储的内容的常规方法，在移动网络450中交换的消息的踪迹。移动网络450的MCA包括(Akamai)服务器470、480、485和490。在S1-S12在客户端装置460与服务器470、480、485和490之间交换的消息类似于图5中在S2-S13在客户端装置160与服务器170、180、185和190之间交换的消息。因此，为简明起见，忽略了图9中S1-S12的描述。

Akamai服务器495可以是MCA的一部分，并且可存储所需内容（例如，iBook）。如判定框B1所示，在S13，(Akamai)服务器495配置成评估在接收交付内容的请求时网络负载是否高。例如，服务器495可评估在24小时期间收到请求的时刻是否在非峰值时间期间（即，它不在如基于历史观察定义的峰值时间期间）。

如果服务器495判定网络业务不高，即，判定框B1的“是”分支，则在S14，服务器495交付内容。另外，内容交付S141可通过低优先级QoS连接发送以避免干扰在数据传送S14期间通过空中接口发送的其它业务。如果服务器495判定网络业务高，即，判定框B1的“否”分支，则在S15，服务器295发送消息，指示交付已被推迟。此消息可包括有关何时客户端460再次请求内容交付的时间值（例如，HTTP 503消息）。

类似情形可如图10所示结合用于在Windows操作系统下操作的装置的Microsoft更新发生。Microsoft提供后台智能传送服务(BITS)作为Microsoft Windows OS组件以使用闲置移动网络带宽促进优化、节制和异步的文件传送，以便更新Windows的组件。图10根据结合BITS的实施例，示范示出在移动网络中交换的消息的踪迹。

在S1，Microsoft更新服务器499将更新下载启动消息发送到客户端（例如，UE）469，该客户端使用包括BITS（例如，Microsoft操作系统）的Windows软件。MS BITS客户端也可基于最终用户的偏好启动下载，偏好由最终用户经软件应用接口(API)配置。网络装置496可以是移动网络的MCA的一部分，并且例如可包括图9中的服务器460、470、475、480和495。S2“DNS重定向”步骤可表示图9中的S2-S12。图10中的S3可对应于图9中的S13，图10中的B1可对应于图9中的B1，并且图10中的S4可对应于图9中的S14，并且图10中的S5可对应于图9中的S15。

从网络装置496发送的HTTP 503消息可包括“在此后重试”(Retry-After)报头，该报头可指定客户端装置469的BITS服务组件重试Microsoft软件更新文件的交付的日期（例如，1999年12月31日星期五23:59:59 GMT）。备选，“在此时间后重试”报头可指定表示秒数的数值，在该秒数后，客户端装置469的BITS服务组件重试Microsoft软件更新文件的交付。默认情况下，客户端装置469的BITS服务组件将在10分钟后重试Microsoft软件更新文件的交付。对于另一更新组件Windows自动更新，客户端装置469将默认在20分钟内重试Microsoft软件更新文件的交付。

图11是示出根据另一示范实施例，与在非MCA缓存服务器（如MS Azure服务器）中存储的内容的交付有关的消息的踪迹的图表。移动网络500的MCA包括Akamai类型服务器530和540，并且连接到非Akamai服务器550。服务器530、540和550的配置和操作类似于图6中服务器230、240和250。在S1，客户端装置510通过将网络名称发送到(Akamai) DNS服务器520，启动内容交付。

在S2，DNS服务器520配置成联系MCA模块525而不是立即响应请求。在B1，MCA模块525评估网络负载（业务）是否高。例如，MCA模块525可评估在24小时期间收到请求的时刻是否在非峰值时间期间（即，它不在如基于历史观察定义的峰值时间期间）。

如果MCA模块525判定网络负载不高，即，判定框B1的“是”分支，则在S3，DNS服务器520将服务器530的IP地址发送到客户端装置510。如果MCA模块525判定网络业务高，即，判定框B1的“否”分支，则在S4，DNS服务器520将指示交付已被推迟的消息发送到客户端装置510。

在客户端装置510与服务器530、540和550之间在S5-S11交换的消息类似于图6中在客户端装置510与服务器230、240和250之间在S3-S9交换的消息。因此，为简明起见，忽略了图11中S5-S11的描述。

虽然诸如服务器520、530、540等一些设备指定为Akamai生产的设备，但本发明性概念不应受Akamai生产的设备的特征限制。更广义地说，如图8所示的网络装置400即使无存储器430，也能够配置成执行根据示范实施例为图7、9、10和11中网络装置315、495、496和525所述的功能性。

在描述以下实施例中，更详细地描述了MCA模块操作和交互以便基于网络负载数据选择性地推迟内容交付的方式。

图12是根据一示范实施例的MCA移动网络系统600的示意图，系统中SPC模块624使用历史负载数据，判定是否推迟内容交付。图12中MCA移动网络系统600的一些组件类似于图2所示的组件，并且为简明起见，其描述已忽略。系统600包括多个接口，这些接口允许SPC模块624访问网络负载信息并且与存储内容的服务器进行通信。SPC模块624配置成基于MCA数据库625中存储的历史网络负载数据，判定是否推迟内容交付。接口是硬件和软件的组合，例如，是在由处理器执行时提供预确定的功能性的程序。

第一接口623连接MCA MES缓存服务器622和SPC模块624，并且允许MCA MES缓存服务器622 (1)要求SPC模块624判定是否要推迟在MCA MES 622中存储的内容的交付，以及(2)接收来自SPC模块624的判定的结果。

除第一接口623外，或者代替第一接口623，系统600可包括第二接口639，第二接口连接SPC模块624到映射系统644。第二接口639允许映射系统644 (A)要求SPC模块判定是否要推迟在映射的内容提供商服务器中存储的内容的交付，以及(B)接收来自SPC模块624的判定的结果。

位于MCA 620中的数据库625存储历史负载数据。第三接口627可连接SPC模块622到数据库625。MCA移动网络系统600可还包括连接数据库625到MCA NOC 626的第四接口628，以允许配置和加载历史数据到数据库625中。

MCA移动网络系统600也可包括连接数据库625和GGSN模块634的另一接口629。接口629可用于将有关客户端的计费偏好的信息馈送到数据库625中。用户（例如，客户端630）为使用移动网络的一定量的数据传送支付费用。一定量的数据传送可表示为名为带宽上限的峰值时间传送量。然而，如果用户设置其计费偏好，使得优选在非峰值时间期间接收内容，则费用（即，从带宽上限减去的量）比内容将在峰值时间期间交付将减去的量更低（低至无费用）。因此，用户可设置其计费偏好以有利于在非峰值时间期间的数据传送。在判定是否推迟内容交付中，SPC模块624可将如存储到数据库625中用户的计费偏好考虑在内。

MES 622、SPC模块624、数据库625、接口623、627、628、629和639可包含新颖的特征，允许MCA移动网络系统600在移动网络拥塞时，如在峰值业务时间期间推迟内容交付。

图13是示出在图12中所示MCA移动网络系统600中由对在MCA MES 622中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。首先，在S1，客户端630将对内容交付的请求（“获得”）发送到MCA MES 622。在S2，MCA MES 622经第一接口623将消息发送到SPC模块624以查询是否继续交付。在S3，SPC模块624基于在数据库625中存储的历史网络负载数据，确定是否推迟交付。例如，如果请求在如从历史数据确定的峰值时间期间到达，则推迟交付（即，NOK）。在S4，经接口623将判定的结果从SPC模块624传递到MES 622。如果结果(OK)是继续内容交付，则在S5，MES 622随后将内容发送到客户端630（例如，“http 200”消息）。如果结果(NOK)是推迟内容交付，则在S5，MES 622将指示推迟的消息（例如，“http 503”消息）发送到客户端630。

在S6（它是可选的），SPC模块624可还将消息发送到GGSN模块634（它连接到记账系统635） ，以指示向最终用户收取更低费用或停止收费，以便补偿用户等待内容交付。因此，如果网络不拥塞，则用户迅速接收内容，而如果网络拥塞，则用户要等待直至以后，并且将由于延迟而得到补偿。

图14是示出在图12中所示MCA移动网络系统600中由对在MCA 620外服务器645中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。在S1，客户端30请求Akamai映射系统644以提供存储所需内容的服务器的IP地址。在S2，Akamai系统644经接口639询问SPC模块624是否继续交付。在S3，SPC模块624基于在数据库625中存储的历史网络负载数据，确定是否推迟交付。在S4，如果判定的结果是继续交付(OK)，则SPC模块624将消息发送到GGSN 364（此可选功能性已相对于图13描述，并且为简明起见而不重复描述）。如果结果(OK)是继续内容交付，则在S5，Akamai映射系统644将存储所需内容的服务器的IP地址提供到客户端630（例如，发送“http 200”消息）。如果结果(NOK)是推迟内容交付，则在S5，Akamai映射系统644将指示推迟的消息（例如，“http 503”消息）发送到客户端630。

SPC模块624可配置有图13和14中所示的一个、另一个或两个功能。

图15和18分别示出使用近实时数据，判定是否推迟内容交付的MCA移动网络系统700和800。

图15是根据一示范实施例的MCA移动网络系统700的示意图，系统中SPC模块724使用在MCA数据库725中存储的近实时负载数据，判定是否推迟内容交付。图15中MCA移动网络系统的一些组件类似于图12所示的组件，并且为简明起见，其描述已忽略。

系统700包括多个接口，这些接口允许SPC模块724（配置成基于近实时网络负载数据，判定是否推迟内容交付）访问存储网络负载数据的数据库和与存储内容的服务器进行通信。接口是硬件和软件的组合，例如，是在由处理器执行时能实现预确定的功能性的程序。

除经接口728从MCA NOC 726收到的历史负载数据外，位于MCA 720的近实时MCA负载数据库725还存储经接口737从MCA 720外部的负载计数器或ENIQ模块735定期加载的报告。连接数据库725到MCA NOC 726的接口728也可允许MCA NOC 726监视MCA负载数据库725。

SPC模块724、数据库725、接口728和737可包含区分MCA移动网络系统700和MCA移动网络系统600的特征。基于在数据库725中存储的近实时负载数据，MCA移动网络系统700配置成在移动网络拥塞时推迟内容交付。

图16是示出在图15中所示MCA移动网络系统700中由对在MCA MES 722中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。图16中的消息S1-S5类似于图13所示并且相对于图13所述的消息S1-S5。然而，不同于SPC模块624，SPC模块724使用在数据库725中存储的近实时网络负载数据，判定是否要推迟内容交付。数据库725经接口737通过从可位于MCA 720外部的网络负载计数器或ENIQ模块735收到的网络负载信息进行更新。网络负载计数器或ENIQ模块735从网络节点738收集网络负载信息。

在S6，如果判定的结果是继续交付(OK)，则SPC模块724可（可选地）还将消息发送到GGSN模块734（连接到记账系统735）以向最终用户收取更低费用或停止收费，以便补偿用户等待内容交付。

图17是示出在图15中所示MCA移动网络系统700中由对在MCA 720外的服务器中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。在S1，客户端730请求Akamai映射系统744以提供存储所需内容的服务器的IP地址。在S2，Akamai系统744例如经接口739询问SPC模块724是否继续交付。在S3，SPC模块724基于在数据库725中存储的近实时网络负载数据，确定是否推迟交付。数据库725经接口737通过从位于MCA 220外部的负载计数器或ENIQ模块735收到的网络负载信息进行更新。在S4，如果判定的结果是继续交付(OK)，则SPC模块724可（可选地）将消息发送到GGSN模块734（连接到记账系统735）以向最终用户收取更低费用或停止收费，以便补偿用户等待内容交付。

在S5，将判定的结果从SPC模块724传递到Akamai映射系统744。在S6，如果结果(OK)是继续内容交付，则Akamai映射系统744将存储所需内容的服务器的IP发送到客户端730。如果结果(NOK)是推迟内容交付，则在S6，Akamai服务器744将指示交付的推迟的消息（“DNS RCODE”）发送到客户端730。

SPC模块724可配置有图16和17中所示的一个、另一个或两个功能。

图18是根据一示范实施例的MCA移动网络系统800的示意图，系统中SPC模块824使用从MCA 820中ENIQ模块835收到的近实时负载数据，判定是否推迟内容交付。图18中MCA移动网络系统800的一些组件类似于图15所示的组件，并且为简明起见，其描述已忽略。

系统800包括多个接口，这些接口允许SPC模块824（配置成基于近实时网络负载数据，判定是否推迟内容交付）接收近实时网络负载数据和与存储内容的服务器进行通信。接口是硬件和软件的组合，例如，是在由处理器执行时提供预确定的功能性的程序。

ENIQ模块835（即，配置成执行网络业务分析的模块）在MCA 820内操作，并且经接口837从GGSN 834和RAN 838接收负载报告信息。SPC模块824经接口827与ENIQ模块835进行通信。接口828允许MCA NOC 826经ENIQ模块835监视网络负载。

SPC模块824和接口827、828和838可包含区分MCA移动网络系统800和MCA移动网络系统700的特征。基于从ENIQ模块835收到的近实时负载数据，MCA移动网络系统800配置成在移动网络拥塞时推迟内容交付。

图19是示出在图18中所示MCA移动网络系统800中由对在MCA MES 822中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。图19中的消息S1、S2、S5、S6和S7类似于图13所示并且相对于图13所述的消息S1-S5。然而，在S5为判定是否推迟内容，SPC模块824要求ENIQ模块835提供近实时网络负载信息。在S4，作为响应，ENIQ模块835发送网络负载更新信息。ENIQ模块835可经接口837收集与节点838有关的负载信息。

在S6，SPC模块824可还连接到GGSN模块834（它连接到记账系统835） ，以向最终用户收取更低费用或停止收费，以便补偿用户等待内容交付。此功能性是可选的。

图20是示出在图18中所示MCA移动网络系统800中由对在MCA 820外的服务器中存储的内容的交付的请求触发的消息的踪迹的图表。在S1，客户端830请求Akamai映射系统844以提供存储所需内容的服务器的IP地址。在S2，Akamai系统844询问SPC模块824是否继续交付（例如经接口839）。在S3，SPC模块824将对负载信息的请求发送到ENIQ模块835，并且在S4，作为响应，接收新近的网络负载信息。ENIQ模块835可经接口837收集与节点838有关的网络负载信息。

在S5，SPC模块824基于收到的网络负载信息，判定是否推迟交付。在S6，如果判定的结果是继续交付(OK)，则SPC模块824可还将消息发送到GGSN模块834（连接到记账系统835）以向最终用户收取更低费用或停止收费，以便补偿用户等待内容交付。此功能性是可选的。

在S7，例如经接口839将判定的结果(OK/NOK)从SPC模块824传递到Akamai映射系统844。在S8，如果结果(OK)是交付内容，则Akamai映射系统844将存储所需内容的服务器的IP发送到客户端830。如果结果(NOK)是推迟内容交付，则在S8，Akamai服务器844将指示交付的推迟的消息（“DNS RCODE”）发送到客户端830。

SPC模块824可配置有图19和20中所示的一个、另一个或两个功能。

图21是根据一示范实施例的缓存服务器900的示意图。缓存服务器900可类似于上述服务器495、622、722和822操作。缓存服务器900包括通信接口910、处理单元920和存储器930。通信接口910配置成允许与提交对内容交付的请求的客户端装置（例如，460，630，730，830）进行通信。存储器930配置成暂时存储请求中指定的内容。处理单元920配置成将有关根据网络负载是否继续交付内容的查询发送到网络模块。如果查询的响应是肯定的，则处理单元920控制通信接口910将存储器930中存储的内容发送到客户端装置。如果查询的响应是否定的，则处理单元920生成消息，以向客户端装置指示请求被推迟，并且控制通信接口910将此消息发送到客户端装置。

图22是根据另一示范实施例的计费装置950的示意图。计费装置950包括通信接口960和处理单元970。通信接口960配置成允许与提交对客户端装置的内容交付的请求已被推迟的指示的网络装置（例如，624、724或824）进行通信。处理单元970配置成在收到该指示时控制以与用于内容交付的常规费率不同的费率向客户端的客户端账户收费。

图23是根据一示范实施例，由网络装置执行的方法1000的流程图。方法1000包括在S1010，接收来自网络中客户端装置对内容交付的请求，以及在S1020，根据在收到请求时的网络负载确定是否推迟请求。

在一些实施例中，方法1000可还包括如果不推迟请求，则将第一消息发送到客户端，第一消息包括允许内容交付的信息，以及如果推迟请求，则将第二消息发送到客户端。第二消息可包括向客户端指示何时重新提交客户端请求的时间值。

方法1000可还包括比较收到请求的时间和包括峰值时间和非峰值时间的每日网络负载数据，以及如果时间对应于峰值时间，则推迟请求。方法1000也可包括基于根据收到请求的时间从网络负载数据库提取的信息，确定网络负载。

在一些实施例中，方法1000也可包括生成记账报告，反映请求已被推迟。

示范实施例可采用完全硬件实施例或组合硬件和软件方面的实施例的形式。此外，示范实施例可采用在计算机可读存储介质上存储的计算机程序产品形式，在介质中实施有计算机可读指令。可利用任何合适的计算机可读介质，包括硬盘、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、光学存储装置或磁存储装置，如软盘或磁带。计算机可读介质的其它非限制性示例包括闪存类型的存储器或其它已知存储器。根据一个实施例，诸如图8中存储器430等计算机可读存储介质存储可执行代码，可执行代码在包括通信接口和处理单元的网络装置上执行时，促使网络装置执行方法1000。

公开的示范实施例提供在网络使用高时推迟交付非时间敏感内容的网络装置和方法。应理解，此描述无意限制本发明。相反，示范实施例旨在涵盖在本发明的精神和范围中包括的备选、修改和等效物。此外，在示范实施例的详细描述中，陈述了许多特定的细节以提供本发明的详尽理解。然而，本领域的技术人员将理解，在无此类特定细节的情况下可实践各种实施例。

虽然所示示范实施例的特征和实施例在特定组合的实施例中描述，但每个特征或元素可单独使用而无实施例的其它特征和元素，或者以带有或无本文中公开的其它特征和元素的各种组合形式使用。本申请中提供的方法或流程图可在计算机可读介质中有形地体现的计算机程序、软件或固件中实现以便由专门编程的计算机或处理器执行。

Claims (25)

1. 一种网络装置（315，400，495，496，525，624，724，824），包括：

通信接口(410)，配置成允许与客户端装置（310，460，469，510，630，730，830）进行通信，并且接收来自所述客户端装置对内容交付的请求；以及

处理单元(420)，配置成根据在收到所述请求的时间的网络负载，确定是否推迟所述请求。

2. 如权利要求1所述的网络装置，其中 

如果所述处理单元已确定不推迟所述请求，则所述处理单元生成要经所述通信接口发送到所述客户端装置的第一消息以允许所述内容交付；以及

 如果所述处理单元已确定推迟所述请求，则所述处理单元生成要经所述通信接口发送到所述客户端装置的第二消息。

3. 如权利要求2所述的网络装置，其中所述第二消息包括指示何时重新提交所述客户端请求的时间值。

4. 如权利要求3所述的网络装置，其中所述第二消息中包括的所述时间值是在收到所述请求的所述时间后重新提交所述请求的绝对时间值或时间间隔。

5. 如权利要求2所述的网络装置，其中所述网络装置配置成作为缓存服务器操作，还包括连接到所述处理单元并且配置成暂时存储所述内容的数据存储单元，其中所述第一消息包括所述内容。

6. 如权利要求2所述的网络装置，其中所述网络装置接收来自存储域名和因特网协议(IP)地址对的另一网络装置的请求，并且所述另一网络装置在接收所述第一消息时通过向所述客户端发送对应于所述客户端提供的域名的IP地址，允许所述客户端寻求所述内容交付。

7. 如权利要求1所述的网络装置，其中所述处理单元配置成通过比较收到所述请求的所述时间和包括峰值时间和非峰值时间的每日网络负载数据，推断所述网络负载，其中如果收到所述请求的所述时间对应于所述峰值时间，则所述处理单元推迟所述请求。

8. 如权利要求1所述的网络装置，其中所述处理单元配置成基于根据收到所述请求的时间从网络负载数据库提取的信息，确定所述网络负载。

9. 如权利要求8所述的网络装置，其中所述网络负载数据库是存储与过去网络负载有关的数据的历史数据库。

10. 如权利要求8所述的网络装置，其中所述网络负载数据库是由配置成执行网络业务分析的模块馈送有当前网络负载信息的近实时数据库。

11. 如权利要求8所述的网络装置，还包括：

数据存储单元，配置成存储所述网络负载数据库。

12. 如权利要求8所述的网络装置，其中所述网络负载数据库存储在另一网络装置中，并且所述网络装置还包括

网络负载数据库接口，配置成允许与所述另一网络装置进行通信以允许从所述网络负载数据库提取所述信息。

13. 如权利要求1所述的网络装置，其中所述处理单元配置成基于在收到所述请求的时间从配置成执行网络业务分析的模块收到的最新网络负载信息，确定所述网络负载。

14. 如权利要求1所述的网络装置，还包括：

记账模块接口，配置成允许与记账模块进行通信，其中所述处理单元还配置成生成到所述记账模块的记账报告，所述记账报告反映是否推迟所述请求。

15. 如权利要求1所述的网络装置，其中所述客户端装置是配置成暂时存储所述内容的移动边缘服务器(MES)、配置成存储数据库的域名服务器(DNS)或用户设备，所述数据库存储域名和因特网协议(IP)地址对。

16. 如权利要求1所述的网络装置，其中所述处理单元还配置成作为移动云加速器内的智能管道控制器操作。

17. 一种在移动网络中的缓存服务器（495，622，722，822，900），包括：

通信接口(910)，配置成允许与提交对内容交付的请求的客户端装置（460，630，730，830）进行通信；

存储器(930)，配置成暂时存储所述请求中指定的内容；以及

处理单元(920)，配置成将有关根据网络负载是否继续交付所述内容的查询发送到网络模块，

其中，

如果所述查询的响应是肯定的，则所述处理单元控制所述通信接口将所述存储器中存储的所述内容发送到所述客户端装置，以及，

如果所述查询的所述响应是否定的，则所述处理单元生成消息，以向所述客户端装置指示所述请求被推迟，并且控制所述通信接口910将所述消息发送到所述客户端装置。

18. 一种计费装置（634，734，834，950），包括：

通信接口(960)，配置成允许与提交对客户端装置的内容交付的请求已被推迟的指示的网络装置（624，724，824）进行通信；以及

处理单元(970)，配置成在收到所述指示时控制以与常规费率不同的费率向对应于对所述内容交付的所述请求的客户端账户收费。

19. 一种由网络装置执行的方法(1000)，所述方法包括：

接收(S1010)来自所述网络中客户端装置对内容交付的请求；以及

根据在收到所述请求时的网络负载，确定(S1020)是否推迟所述请求。

20. 如权利要求19所述的方法，还包括：

如果不推迟所述请求，则将第一消息发送到所述客户端，所述第一消息包括允许所述内容交付的信息；以及

如果推迟所述请求，则将第二消息发送到所述客户端。

21. 如权利要求20所述的方法，其中所述第二消息包括向所述客户端指示何时重新提交所述客户端请求的时间值。

22. 如权利要求19所述的方法，还包括：

比较收到所述请求的时间和包括峰值时间和非峰值时间的每日网络负载数据；以及

如果所述时间对应于所述峰值时间，则推迟所述请求。

23. 如权利要求19所述的方法，还包括：

基于根据收到所述请求的时间从网络负载数据库提取的信息，确定所述网络负载。

24. 如权利要求19所述的方法，还包括：

生成记账报告，反映所述请求已被推迟。

25. 一种存储可执行代码的计算机可读存储介质(430)，所述可执行代码在包括通信接口和处理单元的网络装置上执行时，促使所述网络装置执行包括以下操作的方法(1000)：

接收(S1010)来自所述网络中客户端装置对内容交付的请求；

根据在收到所述请求时的网络负载，确定(S1020)是否推迟所述请求。