專利名稱：在iptv網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)化高速緩存分配的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)際協(xié)議電視(IPTV)網(wǎng)絡(luò)并且特別涉及在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點處對視頻內(nèi) 容進行高速緩存。
背景技術(shù)：
在IPTV網(wǎng)絡(luò)中，視頻點播(V0D)和其他視頻服務(wù)生成從視頻總部(VH0)到用戶的 大量單播業(yè)務(wù)，并因此需要網(wǎng)絡(luò)中的大量帶寬和設(shè)備資源。為了減少這種業(yè)務(wù)，并且隨之減
少總網(wǎng)絡(luò)成本，可以將部分視頻內(nèi)容，諸如最流行的標(biāo)題存儲在靠近用戶的高速緩存中。例 如，可以在數(shù)字用戶線接入復(fù)用器(DSLAM)、中心局(C0)或者在中間局(10)中提供高速緩
存。對用于高速緩存的內(nèi)容的選擇可以依賴于若干因素，包括高速緩存大小、內(nèi)容流行度等。 需要一種用于對IPTV網(wǎng)絡(luò)中的高速緩存存儲器的大小和位置進行優(yōu)化的系統(tǒng)和 方法。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明公開的一個方面，提供了一種用于在網(wǎng)際協(xié)議電視(IPTV)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點處對高速緩存的高速緩存存儲器分配進行優(yōu)化的方法，包括定義高速緩存能力函數(shù)和 優(yōu)化該高速緩存能力函數(shù)。 在本發(fā)明公開的一個方面，提供了一種網(wǎng)際協(xié)議電視網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其包括高
速緩存，其中高速緩存的存儲器大小與用于該網(wǎng)絡(luò)的高速緩存函數(shù)的最優(yōu)解一致。 在本發(fā)明公開的一個方面，提供了一種計算機可讀介質(zhì)，包括由第一處理器和與
第一處理器通信的第二處理器執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令，該指令當(dāng)執(zhí)行時使得第一處理器
向第二處理器提供輸入?yún)?shù)，并使得第二處理器計算用于IPTV網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的高速
緩存的至少一個高速緩存函數(shù)。


現(xiàn)在將參考僅作為例子提供的特定實施方式，以及如下附圖 圖1是IPTV網(wǎng)絡(luò)的示意圖； 圖2示出了流行度分布曲線； 圖3示出了傳輸帶寬問題； 圖4示出了輸入?yún)?shù)表； 圖5示出了網(wǎng)絡(luò)成本計算流程4
圖6示出了高速緩存函數(shù)的優(yōu)化；以及
圖7示出了系統(tǒng)處理器和用戶處理器。
具體實施例方式
在典型的IPTV體系結(jié)構(gòu)10中，如圖1示出的，幾個用戶12連接到數(shù)字用戶線接 入復(fù)用器(DSLAM)14(例如，比例為192 : 1)。該DSLAM 14連接到中心局C0 16(例如，比 例為100 : 1)。幾個C016連接到中間局(10) 18并最終連接到視頻總部(VHO) 19 (例如，比 例為6 : 1)。 VHO 19在例如內(nèi)容數(shù)據(jù)庫22中存儲視頻點播(VoD)內(nèi)容的標(biāo)題。1吉比特 以太網(wǎng)(GE)連接23將DSLAM 14連接到C0 16，而10GE連接24和25分別將CO 16連接到 10 18和將10 18連接到VH0 19。 為了減少單播VoD業(yè)務(wù)對IPTV網(wǎng)絡(luò)10的成本影響，部分視頻內(nèi)容可以存儲在靠 近用戶的高速緩存中。在各種實施方式中，可以在DSLAM、 CO或者IO的一些或全部中提供 高速緩存。在一個實施方式中，以可以存儲有限量例如最多3000萬億字節(jié)(TB)的數(shù)據(jù)的 高速緩存模塊15的形式提供高速緩存。另外，每個高速緩存模塊能夠支持有限量的業(yè)務(wù)， 例如最多20Gbs。高速緩存模塊是很方便的，因為它們可以被提供為在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使 用一個槽。 在一個實施方式中，在一層的所有位置，例如DSLAM、 CO或IO提供高速緩存。艮卩，
將在網(wǎng)絡(luò)的每個DSLAM 14、或者每個C0 16、或者每個I0 18中提供高速緩存。 每個高速緩存的效率(effectiveness)可以被描述為可以從高速緩存提供服務(wù)
的視頻內(nèi)容請求的百分比。高速緩存效率是IPTV網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的關(guān)鍵驅(qū)動力。 高速緩存效率依賴于幾個因素，包括在高速緩存中存儲的標(biāo)題的數(shù)量(其是高速
緩存存儲器和視頻大小的函數(shù))和在高速緩存中存儲的標(biāo)題的流行度，其可以用流行度分
布來描述。 高速緩存效率隨著高速緩存存儲器增大而增大，但是成本也隨之增大。視頻內(nèi)容 的傳輸成本與在網(wǎng)絡(luò)上的所有高速緩存的組合成本互為折中。高速緩存效率還是流行度曲 線的函數(shù)。流行度分布20的例子在圖2中示出。流行度分布曲線20用Zipf或普適化的 Zipf函數(shù)來表示
Zipf = l/xa 隨著流行度曲線變平，高速緩存效率降低。 為了找到高速緩存存儲器的最優(yōu)位置和大小，提供優(yōu)化模型和工具。給定典型的 metro拓撲、視頻內(nèi)容流行度曲線、成本和業(yè)務(wù)量假設(shè)等，該工具選擇最優(yōu)高速緩存大小及 其網(wǎng)絡(luò)位置。在一個實施方式中，該工具還基于高速緩存的效率、其位置等優(yōu)化整個網(wǎng)絡(luò)成 本。高速緩存效率是存儲器和流行度曲線的函數(shù)，增大的存儲器帶來增大的功效(和高速 緩存成本)，但是降低了傳輸成本。因此可以使用優(yōu)化工具來選擇用于高速緩存的最優(yōu)存儲 器以降低總網(wǎng)絡(luò)成本。 總網(wǎng)絡(luò)成本的一個元素是傳輸帶寬成本。傳輸帶寬成本是每用戶帶寬和用戶數(shù)量 的函數(shù)。進行高速緩存利用高速緩存效率降低上游帶寬，如上所述，高速緩存效率是存儲器 和流行度分布的函數(shù)。圖3中圖形化地描述傳輸帶寬成本問題。Td代表到DSLAM節(jié)點(d)31 的傳輸成本，且Td依賴于用戶(sub)數(shù)量和每用戶帶寬(BW)。 Td因此可以表示為
1=用戶數(shù)量X帶寬/用戶 Tra是到中心局32的傳輸成本，且表示為 Tc。二d數(shù)量XTd TIQ是到中間局33的傳輸成本，且表示為
T!o二IO數(shù)量XTco VH0業(yè)務(wù)量是網(wǎng)絡(luò)上來自VHO 34的所有VH0業(yè)務(wù)的傳輸成本，且表示為
VH0業(yè)務(wù)量二ETj。 所需的傳輸帶寬可以用于限定諸如DSLAM、CO和IO的設(shè)備的大小并確定在網(wǎng)絡(luò)中 所需的這些元件的每一種的數(shù)量。 圖4示出用于優(yōu)化工具的輸入?yún)?shù)的參數(shù)表40。還提供了用于參數(shù)表40的樣本 數(shù)據(jù)。例如，參數(shù)表允許用戶輸入主要參數(shù)，例如每活躍用戶的平均業(yè)務(wù)量41，和每DSLAM 的活躍用戶的數(shù)量42?？梢蕴峁┚W(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)，諸如DSLAM數(shù)量43、C0數(shù)量44和10數(shù)量 45?？梢蕴峁└咚倬彺婺K參數(shù)，例如，每高速緩存模塊的存儲器46，最大高速緩存業(yè)務(wù)量 47，以及高速緩存模塊的成本48。還可以輸入流行度曲線參數(shù)49。也可以規(guī)定其他網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備成本51，諸如交換機、路由器和其他硬件組件。 可以將參數(shù)表40結(jié)合到更廣泛的優(yōu)化工具中供在網(wǎng)絡(luò)成本計算中使用。
在圖5中示出了用于確定網(wǎng)絡(luò)成本的流程圖50。網(wǎng)絡(luò)成本表示為
網(wǎng)絡(luò)成本510 =設(shè)備成本+傳輸成本。 設(shè)備成本是所有DSLAM、 CO、 10和VHO以及VoD服務(wù)器和高速緩存的成本。設(shè)備 成本可以通過考慮限定每個DSLAM、CO和IO的尺寸來縮減(break down) 。 DSLAM尺寸限定 (步驟501)需要如下成本考慮 a每DSLAM的總高速緩存存儲器=每單元高速緩存存儲器X每DSLAM的高速緩存 單元數(shù)量； b高速緩存中的內(nèi)容單元數(shù)量=每DSLAM的總高速緩存存儲器/每內(nèi)容單元的平 均存儲器要求； c高速緩存效率(即，高速緩存所服務(wù)的請求的數(shù)量)=CDF-1 (高速緩存中的內(nèi) 容單元的數(shù)量)，其中CDF是流行度分布的累積密度函數(shù)； d總高速緩存吞吐量=高速緩存單元的數(shù)量X每單元的高速緩存吞吐量；
e來自連接到DSLAM的所有用戶的總業(yè)務(wù)需求(DSLAM業(yè)務(wù)量)二每DSLAM的用戶 數(shù)量X每用戶的平均業(yè)務(wù)量； f每DSLAM的CO至DSLAM業(yè)務(wù)量=DSLAM業(yè)務(wù)量-min (總高速緩存吞吐量，高速 緩存效率X DSLAM業(yè)務(wù)量)； gGE連接數(shù)量/DSLAM =[每DSLAM的CO至DSLAM業(yè)務(wù)量/1Gbs];以及
h每DSLAM的LT數(shù)量=[每DSLAM的用戶數(shù)量/24]; [OO48]CO尺寸限定(步驟502)需要 a每CO的面向DSLAM的GE連接數(shù)量=每DSLAM的GE連接數(shù)量X每CO的DSLAM 數(shù)量； b來自連接到CO的所有DSLAM的總業(yè)務(wù)需求(CO業(yè)務(wù)量)=每DSLAM的CO至 DSLAM業(yè)務(wù)量X每CO的DSLAM的數(shù)量；
6
c平均GE利用率=CO業(yè)務(wù)量/每CO的面向DSLAM的GE連接數(shù)量； d計算每以太網(wǎng)服務(wù)交換機(例如Alcatel Lucent生產(chǎn)的7450以太網(wǎng)服務(wù)交換
機)的面向DSLAM的GE端口的最大數(shù)量(n)以使得[n/每MDA的GE端口數(shù)量]+ [每7450
的10至C0業(yè)務(wù)量/10Gbs]《10-2X每7450的高速緩存單元數(shù)量，其中 i每7450的10至0)業(yè)務(wù)量=每7450的CO至DSLAM業(yè)務(wù)量-min (總高速緩存吞
吐量，高速緩存效率X每7450的CO至DSLAM業(yè)務(wù)量)；以及 ii每7450的CO至DSLAM業(yè)務(wù)量=nX平均GE利用率； e每CO的7450數(shù)量=[每CO的面向DSLAM的GE連接數(shù)量/n]; f每7450的面向10的10GE端口數(shù)量=[每7450的10至CO業(yè)務(wù)量/10Gbs]; g計算每CO的GE MDA、 10GE MDA和IOM的總數(shù)量。 10尺寸限定(步驟503)需要 a每10的面向CO的10GE連接數(shù)量=每CO的10GE連接數(shù)量X每10的CO數(shù)量；
b來自連接到10的所有CO的總業(yè)務(wù)需求(10業(yè)務(wù)量)=每CO的10至CO業(yè)務(wù) 量X每10的CO的數(shù)量； c平均10GE利用率=10業(yè)務(wù)量/每10的面向CO的10GE連接數(shù)量；
d計算每服務(wù)路由器(例如，Alcatel Lucent的7750服務(wù)路由器)的面向CO的 10GE端口的最大數(shù)量(m)，以使得[m/每MDA的10GE端口數(shù)量]+ [每7750的VHO至10業(yè) 務(wù)量/10Gbs]《20-2X每7750的高速緩存單元數(shù)量，其中 i每7750的VHO至10業(yè)務(wù)量=每7750的10至CO業(yè)務(wù)量-min (總高速緩存吞吐
量，高速緩存效率X每7750的10至CO業(yè)務(wù)量)；以及 ii每7750的10至CO業(yè)務(wù)量=mX平均10GE利用率； e每10的7750數(shù)量=[每10的面向CO的10GE連接數(shù)量/m]; f每7750的面向VHO的10GE端口數(shù)量=[每7750的VHO至10業(yè)務(wù)量/10Gbs]; g計算每10的10GE MDA和IOM的總數(shù)量。 VHO尺寸限定(步驟504)需要 a每VHO的面向10的10GE連接數(shù)量=每10的10GE VHO-IO連接數(shù)量X每VHO 的10數(shù)量； b來自連接到VHO的所有10的總業(yè)務(wù)需求(VHO業(yè)務(wù)量)=每CO的10至CO業(yè)務(wù) 量X每10的CO數(shù)量； c平均10GE利用率=VHO業(yè)務(wù)量/每VHO的面向10的10GE連接數(shù)量； d計算VHO中每7750 (服務(wù)路由器)的面向10的10GE端口的最大數(shù)量(k)，以使
得[k/每MDA的10GE端口數(shù)量]+ [每7750的VHO至10業(yè)務(wù)量/10Gbs]《20，其中 i. VHO中每7750的VHO至10業(yè)務(wù)量=kX平均10GE利用率； e每VHO的7750數(shù)量=[每VHO的面向10的10GE連接數(shù)量/k]; f VHO中每7750的面向VoD服務(wù)器的10GE端口數(shù)量=[每7750的VHO至10業(yè)
務(wù)量/10Gbs]; g計算每VHO的10GE MDA和IOM的總數(shù)量。 設(shè)備成本也將包括高速緩存成本，其等于高速緩存的一般成本加上存儲器成本。 網(wǎng)絡(luò)的傳輸成本將是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間所有GE連接506和10GE連接505的成本。
7
不同的視頻服務(wù)(例如Vod、NPVR、ICC等)具有不同的高速緩存效率(或命中率) 以及不同的標(biāo)題大小。要解決的問題是有限的資源即高速緩存存儲器如何能夠在不同的服 務(wù)之間分區(qū)以便提高進行高速緩存的總成本效率。 在幾個單播視頻服務(wù)之間優(yōu)化高速緩存存儲器分區(qū)的問題可以被認為是類似于 "背包問題"的約束優(yōu)化問題，并且可以通過例如線性整數(shù)編程的方法求解。然而，給定上述 變量的數(shù)量，找到一個解將花費相當(dāng)多的計算時間。因此，在本發(fā)明的一個實施方式中，通 過定義一個特殊度量"高速緩存能力"來加速找到最優(yōu)解的進程，以簡化計算問題。高速緩 存能力因子考慮到高速緩存效率、每服務(wù)的總業(yè)務(wù)量和一個標(biāo)題的大小。本方法使用高速 緩存能力因子和迭代過程來找到(針對每個服務(wù))被高速緩存的標(biāo)題的最優(yōu)數(shù)量，該數(shù)量 將使?jié)M足高速緩存存儲器的約束和吞吐量限制的總高速緩存命中率最大化。
高速緩存效率函數(shù)(或命中率函數(shù))依賴于業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計特征(標(biāo)題的長期或短 期流行度)和用以更新高速緩存內(nèi)容的高速緩存算法的效率。不同的服務(wù)具有不同的高速 緩存效率函數(shù)。目標(biāo)是使?jié)M足對可用高速緩存存儲器的限制M和對高速緩存業(yè)務(wù)吞吐量的 限制T的高速緩存效率最大化。在一個實施方式中高速緩存效率定義為以業(yè)務(wù)量來加權(quán)的 總高速緩存命中率。在一個備選的實施方式中可以以使得所使用的高速緩存存儲器最小化 的方式來對高速緩存效率進行加權(quán)。
可以將該問題表示為約束優(yōu)化問題，即
滿足 2^M'.SM禾口
其中，IaI是小于x的最大整數(shù)； N是服務(wù)的總數(shù)量； &是針對服務(wù)i的業(yè)務(wù)量，i = 1， 2， . . . ， N ; & (n)是針對服務(wù)i的作為被高速緩存的標(biāo)題的數(shù)量n的函數(shù)的高速緩存效率，i
=1，2， ， N ; Mi是針對服務(wù)i的高速緩存存儲器，i = 1， 2， . . . ， N ;
Si是針對服務(wù)i的每標(biāo)題大小，i = 1，2， . . . ， N。 高速緩存效率& (n)是在第i個服務(wù)的n個項目(標(biāo)題)可以被高速緩存的情況 下可以從高速緩存提供服務(wù)的該服務(wù)i的業(yè)務(wù)量的比例。 該問題可以被公式化為線性整數(shù)問題并通過LP求解器來求解。該問題的連續(xù)公 式化類似于上面的公式max W (Af, / <S,) 滿足 - Af 和<formula>formula see original document page 9</formula> 并且可以使用Lagrange乘法器方法來求解。Lagrange乘法器方法用于找到滿足 一個或多個約束的幾個變量的函數(shù)的極值，并且是非線性約束優(yōu)化的基本工具。Lagrange 乘法器計算約束函數(shù)的靜態(tài)點。極值出現(xiàn)在這些點處，或者在邊界上，或者在函數(shù)不可微分 的點處。將Lagrange乘法器方法應(yīng)用于該問題
或者Mi
叔,-
O(碼",hZ》,-C ",》=o
^"e/A^ ("if J 一 l一A
其中i = 1，2， . . . ， N。
這些等式描述約束函數(shù)的靜態(tài)點。在靜態(tài)點中，或者在邊界上(例如其中Mi
=M)可以獲得最優(yōu)解。
下面將"高速緩存能力"函數(shù)定義為
" 人 ^ 。 f w 八 其量化針對第i(i = 1，2，...，N)個服務(wù)而使用的存儲器(m)的每單元進行高速 緩存的益處。 為了說明如何能夠使用高速緩存能力函數(shù)來找到該問題的最優(yōu)解，可以考慮僅具 有兩個服務(wù)的簡化例子。如果在同一圖表上(圖6)繪制函數(shù)fl和f2，則對于與高速緩存 能力曲線fl和f2相交的每個水平的線H(水平線)，可以估計用于服務(wù)的高速緩存存儲器 的量和相應(yīng)的業(yè)務(wù)吞吐量。當(dāng)水平線H下移時，所使用的高速緩存存儲器的量以及業(yè)務(wù)吞 吐量都增大。當(dāng)達到存儲器或業(yè)務(wù)量的限制時(不管誰先達到)，都可獲得最優(yōu)解。根據(jù)情 況，當(dāng)水平線與(a) —條曲線相交(水平線H1)或(b)兩條曲線相交(水平線H2)可以獲 得最優(yōu)解。在情況(a)中應(yīng)當(dāng)僅為一個服務(wù)(fl)分配高速緩存存儲器；在情況(b)中服務(wù) fl和f2 二者應(yīng)當(dāng)共享高速緩存中的高速緩存存儲器mi和m2。 —旦使用高速緩存能力函數(shù)和高速緩存效率函數(shù)確定了高速緩存存儲器，就可以 將高速緩存分配插入到網(wǎng)絡(luò)成本計算中以便確定總網(wǎng)絡(luò)成本。此外，可以在上述基礎(chǔ)上計 算高速緩存能力函數(shù)和高速緩存效率函數(shù)，以便確保以專用于每個服務(wù)的高速緩存存儲器 來適當(dāng)?shù)貙Ω咚倬彺孢M行分區(qū)，以便優(yōu)化高速緩存性能。 在一個實施方式中，可以在如圖7所示的一個或多個處理器上實現(xiàn)優(yōu)化工具。第 一處理器71可以是與系統(tǒng)存儲器72相關(guān)聯(lián)地操作的系統(tǒng)處理器，系統(tǒng)存儲器存儲諸如用 于計算高速緩存能力函數(shù)和/或高速緩存效率函數(shù)的軟件的指令集。系統(tǒng)處理器71可以 從第二處理器73接收參數(shù)信息，第二處理器例如是也與存儲器76相關(guān)聯(lián)地操作的用戶處 理器。存儲器76可以存儲當(dāng)執(zhí)行時允許用戶處理器73從用戶接收輸入?yún)?shù)等的指令集。 可以在系統(tǒng)處理器71或者用戶處理器73上執(zhí)行關(guān)于高速緩存能力函數(shù)和/或高速緩存效 率函數(shù)的計算。例如，來自用戶的輸入?yún)?shù)可以從用戶處理器73傳遞到系統(tǒng)處理器71，以 使得系統(tǒng)處理器71能夠執(zhí)行指令以執(zhí)行計算。備選地，系統(tǒng)處理器可以從存儲器72將公 式和其他需要的代碼傳遞到用戶處理器73，它們與輸入?yún)?shù)組合在一起，允許處理器73計
9算高速緩存能力函數(shù)和/或高速緩存效率函數(shù)。可以理解，可以提供更多的處理器和存儲
器，并且可以在任意適當(dāng)?shù)奶幚砥魃蠄?zhí)行關(guān)于高速緩存函數(shù)的計算。在一個實施方式中，可
以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中提供至少一個處理器，其可以與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的高速緩存相關(guān)聯(lián)地操作，以便
使得通過上述的高速緩存函數(shù)計算，高速緩存分區(qū)可以維持在最優(yōu)狀態(tài)。 雖然已經(jīng)在附圖中示出了并在前文中描述了本發(fā)明的實施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，
本發(fā)明不限于所公開的實施方式，而是能夠進行很多重新配置、修改和替換，而不會偏離如
權(quán)利要求中闡述和定義的本發(fā)明的精神。例如，可以通過塊、模塊、處理器或者存儲器的一
個或多個來完全和/或部分地執(zhí)行本發(fā)明的能力。另外，這些能力可以以當(dāng)前的方式執(zhí)行
或者以分散的方式執(zhí)行，以及在任意能夠提供和/或接收信息的設(shè)備上或經(jīng)由這些設(shè)備來
執(zhí)行。另外，雖然以特定方式示出，但是在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以重新布置各
種模塊和塊。另外，雖然以特定方式示出，但是可以與本發(fā)明相關(guān)地使用更多或更少的模塊
和連接，以便完成本發(fā)明，為本發(fā)明提供更多已知功能，和/或使本發(fā)明更有效。另外，在各
模塊之間發(fā)送的信息可以經(jīng)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、網(wǎng)際協(xié)議網(wǎng)絡(luò)、無線資源和有線資源中的
至少一種并經(jīng)由多種協(xié)議來發(fā)送。
權(quán)利要求
一種用于對網(wǎng)際協(xié)議電視(IPTV)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的高速緩存的高速緩存存儲器分配進行優(yōu)化的方法，包括定義高速緩存能力函數(shù)；以及優(yōu)化所述高速緩存能力函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中優(yōu)化所述函數(shù)包括對所述高速緩存能力函數(shù)應(yīng)用存儲器限制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中優(yōu)化所述高速緩存能力函數(shù)包括對所述高速緩存能力函數(shù)應(yīng)用吞吐量業(yè)務(wù)限制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述高速緩存能力函數(shù)確定針對所述IPTV網(wǎng)絡(luò)的N個服務(wù)的第i個服務(wù)的高速緩存能力因子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述高速緩存能力函數(shù)包括高速緩存能力效率函數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述高速緩存能力計算針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的第i個服務(wù)的高速緩存能力因子4 (m)，其中"、a 。 仿力 《'U,J其中Ti是針對服務(wù)i的業(yè)務(wù)量，Si是針對服務(wù)i的每標(biāo)題大小，F(xiàn)i(m/Si)是針對服務(wù)i的高速緩存效率函數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括確定所述高速緩存效率函數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中確定所述高速緩存效率函數(shù)包括求解方程叔,.k巧(m, ",) - & s二 m,—^ k巧其中Mi是針對服務(wù)i的高速緩存存儲器，并且A工和A 2是Lagrange乘法器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中Mi《M，其中M是高速緩存存儲器的大小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中M是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的至少一個高速緩存存儲器模塊的大小。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括根據(jù)所述高速緩存效率函數(shù)的最優(yōu)解為第i個服務(wù)分配存儲器(m)。
12. —種網(wǎng)際協(xié)議電視網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括高速緩存，其中所述高速緩存的存儲器的大小與用于該網(wǎng)絡(luò)的高速緩存函數(shù)的最優(yōu)解一致。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中所述高速緩存函數(shù)包括高速緩存效率函
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中所述高速緩存包括至少一個高速緩存模塊。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中所述高速緩存函數(shù)對所述至少一個高速緩存模塊進行分區(qū)以便優(yōu)化高速緩存效率函數(shù)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中將高速緩存存儲器分配給網(wǎng)絡(luò)的第i個服務(wù)，以便優(yōu)化高速緩存效率函數(shù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，其中通過求解下式來確定用于網(wǎng)絡(luò)的第i個服務(wù)的所述高速緩存效率函數(shù)<formula>formula see original document page 3</formula>其中，h」是小于x的最大整數(shù)；N是服務(wù)總數(shù)量；1\是針對服務(wù)i的業(yè)務(wù)量，i = 1，2， . . . ， N，F(xiàn)i(n)是針對服務(wù)i的作為被高速緩存的標(biāo)題的數(shù)量n的函數(shù)的高速緩存效率，i = 1，2， . ， N，Mi是針對服務(wù)i的高速緩存存儲器，i = 1， 2， . . . ， N，以及Si是針對服務(wù)i的每標(biāo)題大小，i = 1，2， . . . ， N。
18. —種計算機可讀介質(zhì)，包括由第一處理器和與第一處理器通信的第二處理器執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令，該指令當(dāng)執(zhí)行時使得第一處理器向第二處理器提供輸入?yún)?shù)；以及使得第二處理器計算用于IPTV網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的高速緩存的至少一個高速緩存函數(shù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，其中所述高速緩存函數(shù)包括高速緩存效率函數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，其中所述高速緩存函數(shù)包括高速緩存能力函數(shù)。
全文摘要
在IPTV網(wǎng)絡(luò)中，為了減少帶寬需求，可以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處提供一個或多個高速緩存以存儲視頻內(nèi)容。可以對諸如高速緩存效率和高速緩存能力的高速緩存函數(shù)進行定義和優(yōu)化以便確定高速緩存存儲器的最優(yōu)大小和位置以及確定用于IPTV網(wǎng)絡(luò)的單播服務(wù)的高速緩存存儲器的優(yōu)化分區(qū)。
文檔編號G06F15/173GK101784999SQ200880104356
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者A·阿格拉瓦爾, B·科爾格弗斯, L·B·索夫曼 申請人:阿爾卡特朗訊