(57)【要約】  回復力の高いサービス品質を有するマルチメディアサービスを提供するための管理型マルチメディア配信ネットワーク１が開示される。このネットワークは、マルチメディアデータセグメントをキャッシュするための複数のキャッシングノード３と、要求されたマルチメディアデータセグメントをキャッシングノード３から収集し、収集されたマルチメディアデータをユーザ装置２に供給するためのエッジキャッシングノード４と、要求されたマルチメディアデータセグメントをキャッシングノード３からどのように取得するか示すキャッシュ情報をエッジキャッシングノード４に提供するためのサービスゲートウェイ５とを含む。エッジキャッシングノード４は、キャッシングノード３からのデータセグメントの収集を監視し、データセグメントの収集がサービス品質に影響を及ぼす場合はサービスゲートウェイ５にキャッシュ情報を要求するためのサービス品質監視ユニットを備える。
2011502412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回復力の高いサービス品質を有するマルチメディアサービスを提供するための管理型マルチメディア配信ネットワークであって、
マルチメディアデータセグメントをキャッシュするための複数のキャッシングノードと、
要求されたマルチメディアデータセグメントをキャッシングノードから収集し、収集されたマルチメディアデータをユーザ装置に供給するためのエッジキャッシングノードと、
要求されたマルチメディアデータセグメントをキャッシングノードからどのように取得するか示すキャッシュ情報をエッジキャッシングノードに提供するためのサービスゲートウェイとを含み、
エッジキャッシングノードが、キャッシングノードからのデータセグメントの収集を監視し、データセグメントの収集がサービス品質に影響を及ぼす場合はサービスゲートウェイにキャッシュ情報を要求するためのサービス品質監視ユニットを備える、ネットワーク。
【請求項２】
サービスゲートウェイが、キャッシュ情報要求を受け取ると、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するための使用可能なリソースを評価し、サービス品質の維持のための推奨されたキャッシングノードを示すキャッシュ情報をエッジキャッシングノードに提供する、請求項１に記載のネットワーク。
【請求項３】
サービスゲートウェイが、キャッシングノード上の要求されたデータセグメントの使用可能性、キャッシングノードの負荷、要求されたデータセグメントの送信に使用可能な帯域幅、および伝送ネットワーク輻輳のうちの少なくとも１つに基づいて、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するための推奨されたキャッシングノードを決定する、請求項２に記載のネットワーク。
【請求項４】
サービスゲートウェイが、マルチメディアサービスの配信に現在使用されているキャッシングノードからデータセグメントを収集する速度が向上していく場合は代替のキャッシングノードの推奨を否定することによってキャッシュ情報要求に応答する、請求項２に記載のネットワーク。
【請求項５】
キャッシングノードのキャッシュ情報を格納するためのネットワークキャッシュ情報記憶装置を含み、サービスゲートウェイが、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するための使用可能なリソースを評価するとき、ネットワークキャッシュ情報記憶装置にアクセスする、請求項１に記載のネットワーク。
【請求項６】
サービス品質監視ユニットが、到着するデータセグメントの速度が、ユーザ装置にセグメントを配信しなければならなくなる前に各セグメントの末尾をプルできるほど十分であるかどうか判断する、請求項１に記載のネットワーク。
【請求項７】
複数のマルチメディアデータキャッシングノードを含む管理型マルチメディア配信ネットワーク上で回復力の高いサービス品質を有するマルチメディアサービスを提供するための方法であって、エッジキャッシングノードによって実施される以下の諸ステップ、
ユーザ装置に配信するためにキャッシングノードのサブセットからマルチメディアデータセグメントを収集するステップ、
キャッシングノードからのデータセグメントの収集を監視するステップ、および
データセグメントの収集がマルチメディアサービスのサービス品質に影響を及ぼす場合、サービスゲートウェイにデータ収集情報を要求するステップ、ならびに
サービスゲートウェイによって実施される以下の諸ステップ、
要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するためにキャッシングノード上の使用可能なリソースを評価するステップ、および
サービス品質を向上させるための代替キャッシングノードを示すデータ収集情報をエッジキャッシングノードに提供するステップを含む、方法。
【請求項８】
データセグメント収集速度が、サービス品質の維持に必要なレベルより下がるかどうか判断するステップ
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
マルチメディアサービスが初期化されるときサービスゲートウェイにデータ収集情報を要求するステップ
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
キャッシングノードから集中型状態データベースにキャッシング状態情報を周期的に送るステップと、
サービス品質の向上のための代替キャッシングノードを編集するためにキャッシングノード上の使用可能なリソースを評価するとき、サービスゲートウェイによってキャッシングノードのキャッシング状態情報を取得するために集中型の状態データベースにアクセスするステップと
を含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
提案される発明は、スーパーピアツーピア（ｓＰ２Ｐ：ｓｕｐｅｒ  ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ）ネットワークまたはキャッシングオーバレイネットワークとしても知られている管理型マルチメディア配信ネットワーク内で回復力の高いサービス品質を提供するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の（一般にクローズドネットワークの）ＩＰＴＶ解決策は、集中型ライブラリサーバにコンテンツを置くか、または少数の取込み点（ｉｎｇｅｓｔ  ｐｏｉｎｔ）でライフコンテンツを取り込む。コンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ：ｃｏｎｔｅｎｔ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｎｅｔｗｏｒｋ）が後に、ネットワークエッジに近いストリーミングサーバにライブラリサーバからのコンテンツを配信するために使用される。ユーザがエッジのストリーミングサーバで入手できないコンテンツを見ることを望む場合、要求は、ライブラリサーバによって対処され、または拒否される。
【０００３】
コンテンツオンデマンド（ＣｏＤ：ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）、ブロードキャストＴＶ（ｂＴＶ：ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ＴＶ）、プッシュＣｏＤなど、従来のインターネットプロトコルテレビ（ＩＰＴＶ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）サービスのための代替の配信機構として、たとえばインターネットに基づくオープンＰ２Ｐネットワークが出現している。従来のＩＰＴＶサービスは一般に、通信事業者によって提供されたクローズドネットワークを介して配信されていた。しかし、インターネットベースのｓＰ２Ｐネットワークは、現在の生産レベルでは、オンデマンドのリアルタイムマルチメディアサービスのサービス品質（ＱｏＳ：ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供することができない。
【０００４】
典型的なｓＰ２Ｐネットワークは、頻繁に要求されるウェブページまたはファイルへの高速アクセスを可能にするキャッシングサーバを提供する。キャッシングサーバ（またはキャッシングオーバレイ）は、頻繁に訪問されるウェブサイトへの効率的なアクセスを可能にするインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｐｒｏｖｉｄｅｒ）では一般的である。同様に、マルチメディアキャッシングサーバは、頻繁に要求されるマルチメディア資産へのアクセスを加速し、ネットワーク過負荷を減少させると見なされている。
【０００５】
しかし、ＣｏＤ、ｂＴＶ、プッシュＣｏＤなどのＩＰＴＶサービスは、ファイル共有またはインターネット／ウェブアクセスに使用される典型的なｓＰ２Ｐネットワークの要件を超えた品質および帯域幅を有するコンテンツに高速かつ効率的にアクセスすることを必要とする。具体的には、サービス品質は、初期セッション設定時に考慮されるだけでなく、マルチメディアセッションの継続時間の間、たとえばオンデマンド配信、またはユーザが指定した「予定時間」のマルチメディア配信の間、維持されなければならない。
【０００６】
インターネットを介したマルチメディア資産の配信の品質および速度の向上を目的とする、知られている解決策の２つのグループがある。第１の解決策グループは、メディアおよびソフトウェア資産のための非リアルタイム配信の速度を向上させる。それは、スケーラビリティを提供するオーバレイサーバ内でコンテンツがキャッシュされる従来のキャッシングモデルを使用するが、「ベストエフォート」のダウンロード速度を提供するにすぎない。第２の解決策グループは、最近出現し始め、ＣｏＤ、ｂＴＶなどのＩＰＴＶサービスの配信を対象とする。１つの従来技術の解決策は、ＡｋａｍａｉのＥｄｇｅＳｕｉｔｅ  Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ（ＡＥＳＳ）である。ＡＥＳＳは、分散型ビデオオンデマンド（ＶｏＤ：ｖｉｄｅｏ  ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）ストリーミングの従来モデルに類似する。ライフブロードキャストまたはメディアオンデマンドコンテンツストリームは、インターネットを介して１組のキャッシングエッジに配信される。キャッシングエッジは、エンドユーザの近くに位置しており、要求されたコンテンツを供給するために使用される。オンデマンドサービスのこの従来技術の解決策は、記憶装置からストリームをダウンロードし、ユーザ装置へのストリーミングが開始する前に、インターネットのエッジのストリーミングサーバにそれを確実に転送する。ＡＥＳＳ解決策は、従来の分散型ビデオストリーミングを、オープンインターネットネットワークに適用することである。保証されたサービス品質はなく、ベストエフォート型の手法が使用される。さらに、ストリーミングは、選択されたエッジサーバにダウンロードされなければならないので、ダウンロードが少なくとも部分的に完了するまで、リアルタイムサービスを保証することができない。最適化は、資産の選択および転送のために、マルチメディア配信初期化段階で適用されるにすぎない。この従来技術の解決策では、進行中のマルチメディアセッションまたはサービスの品質は維持されず、回復されない。
【０００７】
ライフブロードキャストサービスでは、上記の従来技術の解決策は、インターネットを介してエントリポイントからエッジストリーミングサーバに、それぞれ異なる経路を介して同じストリームの複数のコピーを送る。「それぞれ異なる経路を介した同じストリームの複数のコピー」の解決策の欠点は、複数の高帯域のコピーがかなりの量のリソースを消費し、またシステムをスケールアップするのに急激な基盤アップグレードを要することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
すべての知られている従来技術の第１の共通の欠点は、最適化が、資産の選択および転送のための初期化ステップでしか適用されないということである。オンデマンドマルチメディアセッション（サービス）品質の維持および回復についての記載された解決策はない。第２の共通の欠点は、集中型論理に基づく基礎のアーキテクチャがボトルネックと単一の障害点の両方をもたらすということである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
提案された発明は、管理型の公衆配信ネットワーク、たとえばインターネット内でマルチメディアセッション（サービス）の品質を維持し回復するためのコスト効率の高い方法を提案する。この方法は、公衆網を介した回復力の高いマルチメディアサービス品質を提供する。示唆された手法は、従来技術の上記の欠点を解決するものである。本発明は、単一の障害点を取り除く分散型実装を可能にし、コスト効率の高いスケーリングを提供する。
【００１０】
本発明は、マルチメディアデータセグメントをキャッシュするための複数のマルチメディアデータキャッシングノードを含む管理型マルチメディア配信ネットワーク上で回復力の高いサービス品質を有するマルチメディアサービスを提供するための方法を開示する。ネットワーク内のエッジキャッシングノードは、ユーザ装置（たとえばＩＰＴＶセットトップボックス）に配信するために、キャッシングノードのサブセットからマルチメディアデータセグメントを収集する。エッジキャッシングノードはさらに、キャッシングノードからのデータセグメントの収集を監視し、データセグメントの収集がマルチメディアサービスのサービス品質に影響を及ぼすと見込まれる場合、サービスゲートウェイにデータ収集情報を要求する。たとえば、エッジキャッシングノードは、データセグメント収集の速度が必要なサービス品質を維持するのに必要なレベルより下がるかどうか判断し、セグメント収集速度が十分でない場合は、サービス品質を回復させるためにデータ収集情報を要求する。
【００１１】
エッジキャッシュからデータ収集情報要求を受け取ると、サービスゲートウェイは、使用されるキャッシングノードを変更することによってサービス品質が向上するかどうか判断するために、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するためのキャッシングノード上の使用可能なリソースを評価する。サービスゲートウェイは、エッジキャッシングノードにサービス品質を向上させる可能な代替キャッシングノードを示しているデータ収集情報を送ることにより応答する。
【００１２】
本発明のある態様によれば、分散型「サービス品質」論理が、エッジキャッシュにサービスするクライアントに「品質回復」の初期化を割り当てることによって取り入られる。エッジキャッシュは、それが責任を担う各マルチメディアサービスの瞬間的かつ集合的な状態についての最終の知識を有しており、したがって、たとえばメディアセグメント収集速度が何らかのレベルより下がる場合、初期「品質回復」要求をトリガすることができる。回復要求をトリガするためのメトリックは、変化することがあり、例が以下に示されている。
【００１３】
エッジキャッシュは好ましくは、ユーザ装置とオンデマンドシステムの間のセッション設定の責任をも担う。セッションを設定するために、エッジキャッシュは、サービスゲートウェイと連絡をとって、セッションの必要な品質を維持するのに十分なリソースがあるかどうか判断することができる。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、「品質回復」論理および初期サービス設定論理は、ステートレスなサービスゲートウェイを使用して組み合わせられる。たとえば、ユーザ装置からオンデマンドマルチメディア要求を受け取ると、エッジキャッシュは、サービスゲートウェイに連絡をとって、データ収集情報を要求し、要求されたマルチメディアセグメントの収集に最適なキャッシングノード位置を決定する。次の段階では、収集の中、エッジキャッシュは、セッションの状態を周期的にチェックし、評価された品質がベンチマークマトリックスより下がる場合、サービスゲートウェイに代替位置を要求する。サービスゲートウェイは、代替のサービストポロジ（恐らく代替のセグメント配信経路を含む）を推奨し（宛先変更し）、あるいは要求を否定することができる。後者は、一部のリソースが間もなく解放されて、ユーザ装置が全体的なＱｏＳ劣化に遭遇しないようにサービス品質の向上が可能となる場合に有用である。
【００１５】
好ましくは、キャッシングノードは、永続記憶装置、たとえば集中型状態データベースにキャッシング状態情報を周期的に送り、このデータベースは、キャッシングノードで使用可能なリソースを評価するときにキャッシングノードのキャッシング状態情報を得るために、サービスゲートウェイによってアクセスされる。次いで、サービスゲートウェイは、サービス品質を向上させるための代替キャッシングノードの推奨を編集し、データ収集情報要求への応答でエッジキャッシュにキャッシングノードの推奨を送る。
【００１６】
状態データベースを使用することにより、サービスゲートウェイは、それ自体の状態を保持せず、ステートレスであり、それは、状態をデータベースから読み出す。したがって、ゲートウェイは、状態を更新する責任を担わない。ゲートウェイは、状態データベースから収集された分散型システム上の現在の状況を単に解析する。それは、永続記憶装置（データベース）から同様に決定論理を収集することができる。たとえば、永続記憶装置がデータベースであると仮定する。それぞれのキャッシュは、その負荷および現在の使用可能なマルチメディアセグメント（正常性状態−ＳＯＨと呼ばれる）をデータベースにポストする。データベースは、論理レコードを含んでもよく、使用可能なセグメントを備える最も近いいずれかのキャッシュが選択され得る。次いで、ゲートウェイは、初期要求を受け取った後、ＳＯＨデータを読み込み、ロードされた論理を適用し、エッジキャッシュに決定を返す。
【００１７】
「品質回復」の開始をエッジキャッシュに任ねることによって、集中化された所与のいずれかの位置において分散型ｓＰ２Ｐネットワークの瞬間状態を監視する要件が取り除かれる。あるエッジキャッシュの損失によってシステムの残りの部分の通常動作が妨げられない、完全に分散化されたシステムがもたらされる。
【００１８】
さらに、示唆された解決策は、サービス品質が一時的に劣化するときにエッジノードがキャッシュ間で自動的および過度の（たとえば無秩序の）切換えを行うことを防止することにより、全体的なｓＰ２Ｐリソース使用を最適化する。
【００１９】
また、示唆された解決策では、進行中のすべてのマルチメディアサービスの瞬間状態を集中型監視する必要はない。それによって、可能なボトルネックまたは単一の障害点が取り除かれ、ｓＰ２Ｐネットワークの効率のよいスケールアップおよびスケールダウンが可能となる。
【００２０】
別の態様によれば、回復力の高いサービス品質を有するマルチメディアサービスを提供するための管理型マルチメディア配信ネットワークが開示される。ネットワークは、マルチメディアデータセグメントをキャッシュするための複数のキャッシングノードと、要求されたマルチメディアデータセグメントをキャッシングノードから収集し、収集されたマルチメディアデータをユーザ装置に供給するためのエッジキャッシングノードと、要求されたマルチメディアデータセグメントをキャッシングノードからどのように取得するか示すキャッシュ情報をエッジキャッシングノードに提供するためのサービスゲートウェイとを含む。エッジキャッシングノードは、キャッシングノードからのデータセグメントの収集を監視し、データセグメントの収集がサービス品質に影響を及ぼす場合はサービスゲートウェイにキャッシュ情報を要求するためのサービス品質監視ユニットを備える。サービス品質監視ユニットは好ましくは、到着するデータセグメントの速度が、ユーザ装置にセグメントを配信しなければならなくなる前に各セグメントの末尾をプルできるほど十分であるかどうか判断する。
【００２１】
好ましくは、サービスゲートウェイは、キャッシュ情報要求を受け取ると、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するための使用可能なリソースを評価する。キャッシュ情報要求に応答して、サービス品質を維持するための推奨されたキャッシングノードを示すキャッシュ情報が、エッジキャッシングノードに送り返される。
【００２２】
サービスゲートウェイは、キャッシングノード上の要求されたデータセグメントの使用可能性、キャッシングノードの負荷、要求されたデータセグメントの送信に使用可能な帯域幅、および伝送ネットワーク輻輳のうちの少なくとも１つに基づいて、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するための推奨されたキャッシングノードを決定してもよい。推奨されたキャッシングノードを決定する他の基準が同様に使用されてよい。一般に、推奨されたキャッシングノードは、要求されたデータセグメントの高速収集を可能にすることによってサービス品質を向上させると見込まれる。サービスゲートウェイは、マルチメディアサービスの配信に現在使用されているキャッシングノードからデータセグメントを収集する速度がすぐに向上する場合は代替キャッシングノードの推奨を否定することによってキャッシュ情報要求に応答することもできる。
【００２３】
キャッシングノードのキャッシュ情報を格納するためのネットワークキャッシュ情報記憶装置が、ネットワーク内に設けられてよい。キャッシュ情報は好ましくは、キャッシングノードによって、ネットワークキャッシュ情報記憶装置に周期的に提供される。サービスゲートウェイは、要求されたデータセグメントをエッジキャッシングノードに送信するための使用可能なリソースを評価するとき、ネットワークキャッシュ情報記憶装置にアクセスすることができる。
【００２４】
本発明は、管理型マルチメディア分散ネットワーク内の回復力の高いサービス品質を提供し、インターネットなどの公衆網を介した高品質のマルチメディアオンデマンドサービスを可能にする。本発明は、単一の障害点を取り除くコスト効率の高い分散型実装を可能にする。それは、既存のプロトコルスタックの再設計を必要としない業界標準プロトコルを使用して実装され、したがって実装のコスト削減を維持することができる。
【００２５】
本発明の目的および特徴は、好ましい実施形態についての説明から明らかになる。本発明は、添付の図面に概略的に示された例示的な実施形態を参照することによって以下に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ｓＰ２Ｐネットワークアーキテクチャを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による管理型マルチメディア配信ネットワークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、ｓＰ２Ｐマルチメディア配信ネットワークアーキテクチャを示している。マルチメディアコンテンツがライブラリサーバに置かれ、ＣＤＮによってピアに、たとえばＩＰＴＶセットトップボックス（ＳＴＢ：ｓｅｔ−ｔｏｐ  ｂｏｘｅｓ）に配信され、このＰＴＶセットトップボックス上で、マルチメディアコンテンツは、加入者の個人の記憶装置に格納することができる。コンテンツは、ライブラリサーバからストリーミングサーバ（スーパーピア）に配信され、このストリーミングサーバ上で、コンテンツがコミュニティ記憶装置内にキャッシュされる。
【００２８】
図１のスーパーピアは、ユーザ（ピア）によって頻繁にアクセスされるコンテンツをキャッシュする主要目的で通信事業者によって展開された付加価値ノードである。それらは、付加価値サービスとして品質を向上させる。それらの間の点線は、スーパーピアがそれらの間で、キャッシュされたマルチメディアデータを交換することができ、それらはライブラリサーバと必ずしも連絡をとる必要がないことを意味している。
【００２９】
本発明の一実施形態が図２に示されており、この図２は、複数のキャッシングノード３（ＣＮ＿Ａ１、Ａ２、Ａ３）と、ユーザ装置２（ＵＥ）、たとえばＩＰＴＶセットトップボックス（ＳＴＢ）にサービスするエッジキャッシングノード４（ＣＮ＿ＥＤＧＥ）とを含む（たとえばインターネットベースの）ｓＰ２Ｐネットワーク１を概略的に示している。別のエッジキャッシングノード７が、例示するために示されている。サービス初期化および品質回復の２重の目的に使用されるステートレスなサービスゲートウェイ５が提供される。ｓＰ２Ｐネットワークはさらに、ｓＰ２Ｐ状態を含む永続記憶装置６（たとえばデータベース）を含む。
【００３０】
初期サービス設定または初期論理についてまず説明される。ユーザが（ユーザ装置を介して）オンデマンドマルチメディアセッションの設定を望む場合、ユーザ装置は、エッジキャッシュに開始要求を送る。いくつかのシナリオが可能であり、エッジキャッシュでマルチメディアサービスが使用可能でない最悪のケースを挙げる。必要なＱｏＳが達成され得るかどうか、およびそのやり方を決定するために、エッジキャッシュは、サービスゲートウェイに連絡をとる。サービスゲートウェイは、キャッシングトポロジおよび使用可能な資産について知っている。ゲートウェイは、原則としてエッジキャッシュが、欠落したマルチメディアデータを必要な速度で他のキャッシュからプルできるかどうか、およびそのやり方を決定する。そうである場合は、セッションは、初期化されてよい。そうでない場合は、代替のサービスが提供されてよい。
【００３１】
一般には、永続記憶装置（たとえば状態データベース）は離れており、サービスゲートウェイとは異なる位置に置かれる。利点は、状態データベースからの同じＳＯＨデータにアクセスするエッジの近くに複数のサービスゲートウェイが展開され得るということである。ゲートウェイは任意選択で、少しの間、ＳＯＨをキャッシュすることができる。それは、状態データベースだけが非常に回復力が高くなければならないことを意味する。サービスゲートウェイのプロセスは、回復力の高いものである必要がなく、キャッシング状態を保持しないので何度も再開することができる。一般に、プロセス（ソフトウェア）に、永続記憶装置（すなわち状態データベース）より高い回復力をもたせるほうが難しい。状態データベースは集中化されてもよいし、たとえば分散ＲＡＣ（リアルアプリケーションクラスタ）のような技術を使用して分散されてもよい。
【００３２】
ユーザ装置２が３つのセグメントからなるメディア資産Ａ、
資産Ａ＝｛Ｓｅｇ１，Ｓｅｇ２，Ｓｅｇ３｝
を要求し、エッジキャッシングノード４では、どのセグメントも最初使用できないと仮定する。次いで、エッジキャッシングノード４は、必要なオンデマンド速度でアクセス可能なキャッシング位置においてすべてのセグメントが使用可能かどうかサービスゲートウェイ５に尋ねることによってサービスを初期化する。サービスゲートウェイ５は、ステートデータベース６で、ｓＰ２Ｐの状態をチェックし、セグメント収集の推奨位置を編集し、エッジキャッシングノード４に推奨位置を返す。
【００３３】
すべてのキャッシングノード３は、永続記憶装置６（すなわち状態データベース）を現在の状態で周期的に更新する。ここで、現在の状態は、広い意味を有しており、それだけに限らないが、現在キャッシュされたセグメント、使用可能および使用された帯域幅、ならびに提供されたサービスに関する他の情報を含んでよい。
【００３４】
サービスゲートウェイ５は、ユーザ装置２へのオンデマンド配信のためにエッジキャッシュシングノード４に、キャッシングノードＣＮ＿Ａ１からＳｅｇ１、Ｓｅｇ３、キャッシングノードＣＮ＿Ａ２からＳｅｇ２をプルするように推奨していると仮定する。エッジキャッシュ４は、マルチメディアセッションの間、所与の品質マトリックス未満のサービス品質でセグメントが到着していることを検出する場合、サービスゲートウェイ５に「サービス回復」を要求し、任意選択で理由、たとえば「低速度」または「破損過多」を示すことができる。
【００３５】
図２は、たとえば、１Ｍｂ／ｓでＣＮ＿Ａ１からＳｅｇ１（「Ｓｅｇ１−１Ｍｂｐｓ」）を、同様に１Ｍｂ／ｓでＳｅｇ３（「Ｓｅｇ３−１Ｍｂｐｓ」）を送信する帯域幅があることを示している。Ｓｅｇ１もまた、ＣＮ＿Ａ３で容易に使用可能である。Ｓｅｇ２は、ＣＮ＿Ａ１、および２Ｍｂ／ｓでＣＮ＿Ａ２（「Ｓｅｇ２−２Ｍｂｐｓ」）において使用可能である。
【００３６】
「品質回復」要求を開始するためのダウンロード速度ベースの品質マトリックスの単純な例では、エッジキャッシュ４は、到着するセグメントの平均速度が、ユーザ装置２にセグメントを配信しなければならなくなる前に各セグメントの末尾をプルできるほど十分であるかどうかチェックする。この文脈では、「マトリックス」は、通信事業者によって定義された何らかの規則に従って一緒にグループ化されたそれぞれ異なる要因に基づいて決定を行うための論理があることを意味する。しかし、本発明は、この例に限定されず、潜在的に異なるメトリックを使用する他の品質マトリックスが同様に適用されてよい。代替の品質マトリックスは、決定のためにそれらを混ぜ合わせるためのそれぞれ異なる要因および規則を使用してよい。
【００３７】
次いで、サービスゲートウェイ５は、サービス品質の低下の理由を解析し、ならびに残りのセグメントまたはセグメント部分を取り出すための代替（回復）キャッシュ位置を推奨し、あるいは要求を拒否し、任意選択で拒否の理由を返すことができる。
【００３８】
上記例からのコストマトリックスを使用して、あるシナリオでは、セグメント到着の平均速度が、ユーザ装置２にセグメントを配信しなければならなくなる前にいくつかのセグメントの末尾をプルできるほど十分でない場合、サービスゲートウェイ５は、要求を拒否し、（たとえばセグメントがプルされているキャッシングノード上で）一部のリソースが他のアクティビティから解放されるので速度が間もなく向上することが見込まれると応答することができる。この場合の理由は、「速度の向上」であってよい。
【００３９】
代替のシナリオでは、サービスゲートウェイ５は、要求、およびサービス品質劣化の理由を解析し、サービス品質回復の代替キャッシュ位置を推奨することができる。たとえば、最初に選択されたキャッシングノード３  ＣＮ＿Ａ１が、セグメントをプル（ｐｕｌｌ  ｄｏｗｎ）するにはあまりにも「低速」であるのでエッジキャッシングノード４が回復を要求した場合、サービスゲートウェイ５は、Ｓｅｇ３の到着には依然として十分な時間があるので、キャッシングノードＣＮ＿Ａ１からＳｅｇ３をプルし続けながら、エッジキャッシングノード４に代替のキャッシングノードＣＮ＿Ａ３からＳｅｇ１をプルするように推奨することができる（例として図２参照）。
【００４０】
キャッシングノードとサービスゲートウェイの間のすべての可能な通信シナリオを完全に解析することは、本出願の範囲外である。上記の単純な例は、示唆された解決策が回復力の高いサービス品質をどのように提供し、リソース使用を最適化できるか示唆している。
【００４１】
示唆された解決策は、インターネットなどのオープンネットワークで発生する可能性が高い、サービス品質の劣化が一時的に生じている場合、エッジキャッシュ４がキャッシングノード３間で自動的および過度な（無秩序な）切換えを行うことを防ぐことによってｓＰ２Ｐリソース使用を最適化することができる。
【００４２】
あるシナリオでは、サービス品質が向上する確率が高く、ユーザ装置が全体的なサービス低下を見ないとするならば、「サービス回復」要求は拒否されてよい。
【００４３】
別のシナリオでは、劣化の兆しが見られたら早期に品質向上をトリガするために、十分な安全マージンが、エッジキャッシュ４に適用された「品質回復」マトリックスに含まれてよい。たとえば、エッジキャッシュが次の１０分のマルチメディアを供給できるほど十分なデータを有しているが、残りのマルチメディアデータは、ユーザが消費するよりも遅い速度で到着すると仮定する。したがって、１０分は、安全マージンと見なされ得る。到達時、エッジキャッシュ４は、残りのマルチメディアを収集するための代替のやり方（経路）を求めてサービスゲートウェイ５と連絡をとる。マージンは、パーセンテージ、タイミング、サイズなどで表現することができる。類似の安全マージンがサービスゲートウェイ５に組み込まれてもよく、回復力の高いサービスの追加が可能になる。たとえば、この場合、サービスゲートウェイは、いくらかの量だけリソースを過剰供給することがある。過剰供給は、たとえば、エッジキャッシュによって使用される追加の代替キャッシュを指名することによって達成され得る。優先順位付けおよび／またはそれぞれ異なる安全マージンが、それぞれ異なるタイプに、たとえば低い値の資産と高い値の資産の差に適用されてよい。
【００４４】
上記に論じられたように、提案された発明は、公衆網（たとえばインターネット）を介したマルチメディアサービス品質のコスト効率の高い回復性のための方法を提供する。サービス品質は、アクティブセッションの間に効率的に維持され、または向上され得ることに留意することが重要である。本発明は、それぞれ異なるサービスタイプについてそれぞれ異なるサービス品質を可能にする。示唆されたアーキテクチャは、集中型の監視論理を使用せず、したがって、他の手法に存在するボトルネックおよび単一の障害点を取り除く。
【００４５】
要約すると、本発明は、以下の利点を有する：
−  公衆インターネットを介した回復力の高い品質のマルチメディアサービス（ＣｏＤ、ｂＴＶ、プッシュＣｏＤなど）を可能にする。
−  コスト効率の高い解決策を提供し、集中型の監視論理を使用せず、それによって、どんなボトルネックおよび単一の障害点をも取り除く。
−  オーバレイネットワークまたはサービスゲートウェイを提供することによって、オープンインターネットネットワークにおける通信事業者のための新しい収益発生モデルを可能にする。
−  リソース使用を最適化し、キャッシュ間の不必要な過度の切換えを防ぐ。
−  ｓＰ２ネットワークの再構成またはダウンタイムが不要となるようにコスト効率よくスケールアップおよびスケールダウンする。
−  それぞれ異なるサービスタイプについてそれぞれ異なるサービス品質を可能にする。
【００４６】
本発明は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア内で多くの異なるやり方で実施されてよい。実施形態は、キャッシングノード、エッジキャッシングノード、サービスゲートウェイ、ｓＰ２Ｐ状態データベースおよび／またはユーザ装置など、ネットワークエンティティを含んでよい。
【図１】
2011502412.tif 000003
【図２】
2011502412.tif 000004
【国際調査報告】
2011502412.tif 000005
2011502412.tif 000006
2011502412.tif 000007