

一、引言
下一代蜂窝网络以及无线局域网的飞速发展为用户提供了越来越宽的带宽,这样就很自然地加强了多媒体应用的需求,进而促进了对能够支持实时流媒体、用户移动性、高度动态、差错检测无线信道以及大规模用户流媒体传输架构的需求。
由于流媒体的种种特性,在有线和无线网络上传输流媒体面临着诸多问题,比如网络拥塞、服务器超载等。为了解决这些问题,移动流媒体内容分发网络(Mobile Streaming Media Content Delivery Network,MSM-CDN)的概念应运而生。MSM-CDN是一种覆盖在现有IP网络上的复合虚拟网络,它通过叠加的服务器实现端到端的媒体传输以及网间的媒体业务,提供了一种新的媒体传输平台。MSM-CDN是由一系列被管理或者自管理的节点组成的,它们相互协调地为移动用户传输流媒体,这些叠加的节点在网络中起到了关键控制点的作用,大大提高了端到端的流媒体传输的性能,如图1所示。MSM-CDN能够向大规模移动用户提供流媒体传输业务,是实现移动流媒体技术的基础。MSM-CDN具有资源利用率高及时延迟小等优点。
二、 MSM-CDN 系统结构
MSM-CDN系统结构分为3部分来介绍:组成模块、模块接口和系统管理。
1.MSM-CDN组成模块
MSM-CDN的结构是由相互交互的各个模块组成,如图2所示。模块化使得MSM-CDN
网络可以随时根据用户数、网络和系统负载逐渐部署。正如前面所说,MSM-CDN是由一系列叠加节点组成的,每个节点都有计算和存储能力。每个叠加节点又可以包含若干个叠加服务器或管理器。
叠加服务器是MSM-CDN中的基本模块,它的基本功能包括媒体流传输、缓冲、内容发布、资源监测、资源管理以及信令管理。此外,叠加服务器还应具有高级的媒体业务管理功能,能对媒体流会话、缓冲和中继媒体流的处理操作进行会话管理。
管理器可以用来收集和分析系统统计数据,控制MSM-CDN各个部分运作。管理器也可以用来操作网络,比如添加或重新配置叠加服务器。
2.MSM-CDN模块接口
MSM-CDN各个组成部分通过相互之间的模块接口进行交互操作。这些接口使得MSM-CDN的各个组成部分可以相互协调地为移动用户提供传输媒体流。它们也允许系统能够重新配置以处理用户模式、时变网络和系统负载的变化。
媒体的传输是通过流和数据传输接口进行的。流接口允许叠加服务器接收来自媒体源(比如:流服务器、在线媒体记录器、叠加服务器等)的输入流,并把媒体流输出到媒体播放器或者其他的叠加服务器。数据传输接口允许叠加服务器以文件传输的模式接收和发送媒体文件或媒体片断。这一接口使得叠加服务器能够把整个媒体流或片断从一个Web服务器传输到另一个Web服务器。
控制和管理接口允许叠加服务器和管理器查询其他MSM-CDN组件的信息,如内容使用统计、服务器负载和网络拥塞等。控制接口还允许管理器和叠加服务器向MSM-CDN其他组件发送命令,接收来自其他MSM-CDN组件的命令。它使得多个叠加服务器能够相互协调地工作,像一个集成系统一样收集和分析统计数据,从这些统计数据预测行为,以高效的资源利用率为预约用户提供服务。
3.MSM-CDN系统管理
MSM-CDN的管理可以分为两个功能:(1)系统监测、度量和分析(通过查询);(2)系统控制(通过命令)。这两个功能都可以通过组件之间的控制/管理接口实现。控制接口允许系统接收和发送请求或命令。由于每个叠加服务器负责跟踪自身的统计数据,所以它可以响应各种关于内容使用、服务器负载和网络状况的请求。而且,叠加服务器还可以响应各种命令,比如移动媒体内容,开始或结束会话,处理媒体等。这些命令和请求可以来自于其他任何的叠加服务器或管理器。