(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルネットワーク上に複数のキャッシュサーバを備え、
前記複数のキャッシュサーバは、それぞれ、
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを前記複数のキャッシュサーバの中から判別する判別部と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力するコンテンツ確保部と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定し、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する配信部と、を備え、
前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定し、
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する、コンテンツ配信システム。
【請求項２】
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して読み出すとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成する、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項３】
前記配信部は、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しない、請求項１または２に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項４】
前記配信部は、前記調整後のストリームを格納したファイルのビットレートが前記帯域よりも低い場合には、該ビットレートおよび前記バッファ容量に基づいて、前記携帯端末におけるバッファ量が前記バッファ容量に達するまでの期間を算出し、算出した期間に応じて決まる該バッファ量がゼロとなるまでの期間に亘って前記パケットを送出しない、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項５】
前記配信部は、前記調整後のストリームを格納したファイルのビットレートが前記帯域と等しい場合には、前記携帯端末がコンテンツを再生するビットレートおよび前記バッファ容量に基づいて、前記携帯端末におけるバッファ量がゼロとなるまでの期間を算出し、該期間に亘って前記パケットを送出しない、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項６】
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して読み出すとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成する、請求項１、４、５のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項７】
前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定する、請求項１、４ないし６のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項８】
前記配信部は、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しない、請求項１、４ないし６のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項９】
前記複数のキャッシュサーバは、透過型または完全透過型のプロキシサーバである、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項１０】
前記モバイルネットワークは、３Ｇ（3rd Generation）モバイルネットワークまたはＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワークである、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項１１】
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する判別部と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力するコンテンツ確保部と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定し、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する配信部と、を備え、
前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定し、
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する、キャッシュサーバ。
【請求項１２】
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して読み出すとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成する、請求項１１に記載のキャッシュサーバ。
【請求項１３】
前記配信部は、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しない、請求項１１または１２に記載のキャッシュサーバ。
【請求項１４】
キャッシュサーバが、インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を、自身に設けられたコンテンツ一時蓄積部に一時的に蓄積する工程と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する工程と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力する工程と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定する工程と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出す工程と、
読み出したファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する工程と、を含み、
前記キャッシュサーバは、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定し、
前記キャッシュサーバは、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する、コンテンツ配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１１−２０５４６５号（２０１１年  ９月２１日出願）及び特願２０１１−２０５４６６号（２０１１年  ９月２１日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、コンテンツ配信システム、キャッシュサーバおよびコンテンツ配信方法に関し、特に、動画コンテンツをモバイルネットワークでキャッシュした上で、種々の端末（例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＣ（Personal Computer）、ゲーム機等）に配信するコンテンツ配信システム、キャッシュサーバおよびコンテンツ配信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルネットワークは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＥＰＣ（Evolved Packet Core）技術等により、高速・大容量化されていく予定である。この進展に伴い、今後、モバイルネットワークを介して、携帯端末を含む種々の端末にコンテンツを配信するコンテンツ配信が普及すると予想される。【０００３】
例えば、特許文献１には、インターネットに接続されたコンテンツサーバに格納されたコンテンツを複数のキャッシュサーバに一時的に保存させながら不特定多数のクライアント端末に配信するコンテンツ配信方法が記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、サーバからクライアントにビデオデータを配信するシステムにおいてクライアントでのビデオデータの再生を高品質なものとするために、クライアントが自身の性能を記載した性能情報をサーバに配信する動画配信システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７１８２２号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。【０００７】
今後２０１３年にかけて、モバイルネットワークにおいて、データ系のトラヒック量が現状の８倍から１０倍以上に増大し、その大部分を映像コンテンツが占めるという予測がある。また、スマートフォンの急速な普及に伴う端末能力の高性能化により、映像コンテンツのサイズもますます大容量化している。したがって、近い将来、モバイルネットワークでハイビジョン解像度による大容量のコンテンツが配信されることも予想される。【０００８】
一方、インターネット上のコンテンツをモバイルネットワークで配信する場合に、従来のコンテンツ配信システムによると、すべての端末からのコンテンツ要求は、パケット転送装置を介してインターネットの配信サーバ装置に伝えられる。また、配信サーバ装置は、すべての端末に対し、パケット転送装置を介して、コンテンツを配信する。【０００９】
しかしながら、このようなコンテンツ配信システムによると、以下の問題が生じる。【００１０】
モバイルネットワークの帯域（スループット）はトラヒック量により時間的に変動する。しかし、従来のコンテンツ配信システムは、インターネット上の動画コンテンツを配信する場合に、この変動に依らず、一定のビットレートのコンテンツを連続的に配信する。したがって、帯域が配信ビットレートを下回る時間が継続すると、コンテンツを配信することができず、クライアントでバッファリングされているデータが枯渇して、再生中の動画がフリーズしたり、音が途切れたりするという問題がある。このような事象が発生すると、視聴者のＱｏＥ（Quality of Experience）は大幅に損なわれる。【００１１】
また、従来のコンテンツ配信システムでは、視聴者の現在の視聴に必要でない未来のデータまでも配信してしまう。したがって、視聴者が視聴を途中で停止した場合に、すでに配信済みである未来分の未再生のデータは無駄になるという問題がある。すなわち、従来のコンテンツ配信システムは、モバイルネットワークの有限な帯域を不必要に消費するという問題がある。【００１２】
そこで、モバイルネットワークを介してコンテンツを配信する際に、モバイルネットワークの帯域の変動によってユーザのＱｏＥが低下することを防ぐことが要望される。本発明の目的は、かかる要望に寄与するコンテンツ配信システム、キャッシュサーバおよびコンテンツ配信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の視点に係るコンテンツ配信システムは、
モバイルネットワーク上に複数のキャッシュサーバを備え、
前記複数のキャッシュサーバは、それぞれ、
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを前記複数のキャッシュサーバの中から判別する判別部と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力するコンテンツ確保部と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定し、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する配信部と、を備える。
ここで、前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定する。
また、前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する。
【００１４】
本発明の第２の視点に係るキャッシュサーバは、
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する判別部と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力するコンテンツ確保部と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定し、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する配信部と、を備える。
ここで、前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定する。
また、前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する。
【００１５】
本発明の第３の視点に係るコンテンツ配信方法は、
キャッシュサーバが、インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を、自身に設けられたコンテンツ一時蓄積部に一時的に蓄積する工程と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する工程と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力する工程と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定する工程と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出す工程と、
読み出したファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する工程と、を含む。
ここで、前記キャッシュサーバは、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定する。
また、前記キャッシュサーバは、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する。
【００１６】
本発明の第４の視点に係るコンテンツ配信システムは、
モバイルネットワーク上に複数のキャッシュサーバを備え、
前記複数のキャッシュサーバは、それぞれ、
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを前記複数のキャッシュサーバの中から判別する判別部と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力するコンテンツ確保部と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定し、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する配信部と、を備える。【００１７】
本発明の第５の視点に係るキャッシュサーバは、
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する判別部と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力するコンテンツ確保部と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定し、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納し、該調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する配信部と、を備える。【００１８】
本発明の第６の視点に係るコンテンツ配信方法は、
キャッシュサーバが、インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を、自身に設けられたコンテンツ一時蓄積部に一時的に蓄積する工程と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する工程と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力する工程と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定する工程と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出す工程と、
読み出したファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成してファイルに格納する工程と、
前記調整後のストリームを格納したファイルを含むパケットを、少なくとも一部の期間に対し前記携帯端末のバッファ容量に応じて送出するタイミングを制御しつつ前記携帯端末に送出する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るコンテンツ配信システム、キャッシュサーバおよびコンテンツ配信方法によると、モバイルネットワークを介してコンテンツを配信する際に、モバイルネットワークの帯域の変動によってユーザのＱｏＥ（Quality of Experience）が低下することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムにおけるキャッシュサーバの構成を一例として示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムのキャッシュサーバにおける配信部の構成を一例として示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図５】第３の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図６】第４の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図７】第５の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図８】第５の実施形態に係るコンテンツ配信システムにおけるキャッシュサーバの構成を一例として示すブロック図である。
【図９】第５の実施形態に係るコンテンツ配信システムのキャッシュサーバにおける配信部の構成を一例として示すブロック図である。
【図１０】第６の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図１１】第７の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【図１２】第８の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
はじめに、本発明の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００２２】
図１および図２を参照すると、本発明のコンテンツ配信システムは、モバイルネットワーク（１５０）上に複数のキャッシュサーバ（１１０＿１〜１１０＿Ｎ）を備え、複数のキャッシュサーバ（１１０＿１〜１１０＿Ｎ）は、それぞれ、インターネット（１４５）上でコンテンツを配信する配信サーバ装置（１２１）が保有するコンテンツの少なくとも一部を一時的に蓄積するコンテンツ一時蓄積部（１１３）と、携帯端末（１７０）からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、携帯端末（１７０）から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを複数のキャッシュサーバ（１１０＿１〜１１０＿Ｎ）の中から判別する判別部（１１７）と、要求されたコンテンツのファイルを判別されたキャッシュサーバから読み出してコンテンツ一時蓄積部（１１３）に出力するコンテンツ確保部（１１２）と、携帯端末（１７０）からの所定の信号に基づいてモバイルネットワーク（１５０）の帯域を推定し、要求されたコンテンツのファイルをコンテンツ一時蓄積部（１１３）から読み出し、該ファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して携帯端末（１７０）に送出する配信部（１１４）と、を備える。
【００２３】
また、配信部（１１４）は、前記要求されたコンテンツのファイルをコンテンツ一時蓄積部（１１３）から分割して読み出すとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成するようにしてもよい。
【００２４】
配信部（１１４）は、携帯端末（１７０）へ送信した送信パケットに対する応答パケットを携帯端末（１７０）から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、モバイルネットワーク（１５０）の帯域を推定するようにしてもよい。一方、配信部（１１４）は、モバイルネットワーク（１５０）が輻輳状態であることを示す信号を携帯端末（１７０）から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しないようにしてもよい。
【００２５】
図４を参照すると、上記複数のキャッシュサーバは、透過型または完全透過型のプロキシサーバ（１２０＿１〜１２０＿Ｎ）であってもよい。
【００２６】
図５および図６を参照すると、モバイルネットワークは、３Ｇ（3rd Generation）モバイルネットワークまたはＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク（２５０）であってもよい。
【００２７】
本発明において、下記の形態が可能である。
［形態１］
上記第１の視点に係るコンテンツ配信システムのとおりである。
［形態２］
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して読み出すとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成してもよい。
［形態３］
前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定してもよい。
［形態４］
前記配信部は、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しないようにしてもよい。
［形態５］
前記複数のキャッシュサーバは、透過型または完全透過型のプロキシサーバであってもよい。
［形態６］
前記モバイルネットワークは、３ＧモバイルネットワークまたはＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワークであってもよい。
［形態７］
上記第２の視点に係るキャッシュサーバのとおりである。
［形態８］
前記配信部は、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して読み出すとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成してもよい。
［形態９］
前記配信部は、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定してもよい。
［形態１０］
前記配信部は、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しないようにしてもよい。
［形態１１］
上記第３の視点に係るコンテンツ配信方法のとおりである。
［形態１２］
上記コンテンツ配信方法において、前記キャッシュサーバは、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して受信するとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成してもよい。
［形態１３］
上記コンテンツ配信方法において、前記キャッシュサーバは、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定してもよい。
［形態１４］
上記コンテンツ配信方法において、前記キャッシュサーバは、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しないようにしてもよい。
［形態１５］
インターネット上でコンテンツを配信する配信サーバ装置が保有するコンテンツの少なくとも一部を、自身に設けられたコンテンツ一時蓄積部に一時的に蓄積する処理と、
携帯端末からのコンテンツ要求メッセージに含まれる情報を用いて、該携帯端末から要求されたコンテンツを蓄積しているキャッシュサーバを、モバイルネットワーク上に設けられた複数のキャッシュサーバの中から判別する処理と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記判別されたキャッシュサーバから読み出して前記コンテンツ一時蓄積部に出力する処理と、
前記携帯端末からの所定の信号に基づいて前記モバイルネットワークの帯域を推定する処理と、
前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から読み出す処理と、
読み出したファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから一部のフレームを削除したストリームを生成し、生成したストリームをパケットに格納して前記携帯端末に送出する処理と、をキャッシュサーバに設けられたコンピュータに実行させる、プログラムが提供される。なお、プログラムは非トランジエントなコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラム製品として提供し得る。
［形態１６］
上記プログラムにおいて、前記要求されたコンテンツのファイルを前記コンテンツ一時蓄積部から分割して受信するとともに、該分割されたファイルから抽出したストリームのビットレートが前記帯域を超えないように、該ストリームから優先度の低いフレームを削除したストリームを生成する処理を、前記コンピュータに実行させるようにしてもよい。
［形態１７］
上記プログラムにおいて、前記携帯端末へ送信した送信パケットに対する応答パケットを前記携帯端末から受信した場合には、該送信パケットの送信時刻と該応答パケットの受信時刻との差、および、該送信パケットのサイズに応じて、前記モバイルネットワークの帯域を推定する処理を、前記コンピュータに実行させるようにしてもよい。
［形態１８］
上記プログラムにおいて、前記モバイルネットワークが輻輳状態であることを示す信号を前記携帯端末から受信した場合には、所定の期間に亘って前記パケットを送出しないようにする処理を前記コンピュータに実行させるようにしてもよい。
【００２８】
図１〜図６を参照して、実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成および動作について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、一例として、コンテンツが動画像である場合の構成を示す。
【００２９】
（実施形態１）
第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示す図である。図１を参照すると、コンテンツ配信システムは、インターネット１４５上に配信サーバ装置１２１を備え、モバイルネットワーク１５０上に、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）／ＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）装置１９０＿１〜１９０＿Ｎ、キャッシュサーバ１１０＿１〜１１０＿Ｎ、ＲＮＣ（Radio Network Controller）装置１９５＿１〜１９５＿Ｌ、１９７＿１〜１９７＿Ｌ、および、基地局装置１８０＿１〜１８０＿Ｍ、１８１＿１〜１８１＿Ｍ、１８２＿１〜１８２＿Ｍ、１８３＿１〜１８３＿Ｍを備えている。
【００３０】
図１は、モバイルネットワークとして３Ｇモバイルパケットネットワークを用い、パケット転送装置としてＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置を用いる場合の構成を示す。また、図１は、キャッシュサーバを用いる構成を示す。
【００３１】
インターネット１４５上の配信サーバ装置１２１は、インターネット上の種々のコンテンツを蓄積する。以下の説明では、これらのコンテンツをＯＴＴ（Over The Top）コンテンツとも呼ぶ。コンテンツは、動画像コンテンツの圧縮符号化ビットストリームまたは圧縮符号化ビットストリームを格納したファイルとする。また、端末として、携帯端末１７０を用いる。ただし、端末として、携帯端末１７０以外の端末を用いることもできる。
【００３２】
モバイルネットワーク１５０上に、Ｎ台（Ｎ≧２）のＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１〜１９０＿Ｎが配備されている。ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１には、ＲＮＣ装置１９５＿１〜１９５＿Ｌ（Ｌ≧２）が接続されている。同様に、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿Ｎには、ＲＮＣ装置１９７＿１〜１９７＿Ｌが接続されている。なお、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿２にも、Ｌ台のＲＮＣ装置が接続されているが、図１ではスペースの都合上記載を省略した。
【００３３】
ＲＮＣ装置１台当りには、Ｍ台（Ｍ≧２）の基地局装置が接続されている。例えば、ＲＮＣ装置１９５＿１には、Ｍ台の基地局装置１８０＿１〜１８０＿Ｍが接続されている。
【００３４】
図１では、各ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置のＧＧＳＮ機能部に１台のキャッシュサーバが接続されている。例えば、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１には、キャッシュサーバ１１０＿１が接続されている。ここで、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置とは、ＳＧＳＮ機能部とＧＧＳＮ機能部とが同一場所に設置された装置構成であることを意味する。
【００３５】
携帯端末１７０は、要求するコンテンツのＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を記載して配信の接続要求メッセージを発する。すると、携帯端末１７０が在圏している基地局装置（図１の場合には基地局装置１８１＿１〜１８１＿Ｍのいずれか）は、接続要求メッセージを受信し、基地局装置を管理しているＲＮＣ装置（図１の場合にはＲＮＣ装置１９５＿Ｌ）に接続要求メッセージを送出する。
【００３６】
ＲＮＣ装置１９５＿Ｌは、基地局装置から接続要求メッセージを受信し、接続要求メッセージ、配信サーバ装置１２１のＩＰ（Internet Protocol）アドレス、携帯端末１７０のＩＰアドレス等をＧＴＰ（GPRS(General Packet Radio Service) Tunneling Protocol）パケットのペイロード部分に格納し、ＲＮＣ装置１９５＿１〜１９５＿ＬをとりまとめているＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１へＧＴＰパケットを転送する。
【００３７】
次に、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１は、ＧＴＰパケットを受信する。
【００３８】
キャッシュサーバ１１０＿１は、例えば、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１のＧＧＳＮ機能部のＧｉインタフェースに接続されている。同様に、キャッシュサーバ１１０＿Ｎは、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿ＮのＧＧＳＮ機能部のＧｉインタフェースに接続されている。また、キャッシュサーバ１１０＿１〜１１０＿Ｎは、コンテンツの連携ができるように、互いに接続されている。
【００３９】
ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１に接続されたキャッシュサーバ１１０＿１の構成について、図面を参照して説明する。図２は、キャッシュサーバ１１０＿１の構成を一例として示すブロック図である。キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎの構成は、キャッシュサーバ１１０＿１の構成と同一であることから、説明を省略する。
【００４０】
図２を参照すると、キャッシュサーバ１１０＿１は、制御信号送受信部１１１、解析部１１５、収集部１１６、判別部１１７、コンテンツ確保部１１２、コンテンツ一時蓄積部１１３、コンテンツリスト作成部１１８、および、配信部１１４を備えている。
【００４１】
制御信号送受信部１１１は、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１から、携帯端末１７０からの接続要求メッセージ、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス、要求コンテンツのＵＲＬ等を格納したＧＴＰパケットを受信する。また、制御信号送受信部１１１は、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１から携帯端末１７０の在圏情報を受信する。
【００４２】
解析部１１５は、ＧＴＰパケットのペイロード部分に格納された接続要求メッセージの内容を読み出し、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス、要求されたコンテンツのＵＲＬ等の情報を抽出し、要求されたコンテンツのＵＲＬ、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス等を、配信部１１４および判別部１１７へ出力する。
【００４３】
収集部１１６は、キャッシュサーバ１１０＿１が蓄積するコンテンツのコンテンツリストと、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎが蓄積するコンテンツのコンテンツリストとを入力し、判別部１１７に出力する。収集部１１６は、コンテンツリストの収集を、予め定められた時間間隔毎に行うようにしてもよいし、携帯端末１７０から接続要求があったときに行うようにしてもよいし、他のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎから収集要求があったときに行うようにしてもよい。
【００４４】
判別部１１７は、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス、要求されたコンテンツのＵＲＬ等の情報と、キャッシュサーバ１１０＿１が蓄積するコンテンツのコンテンツリスト、および、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎが蓄積するコンテンツのコンテンツリストと、を入力とする。判別部１１７は、携帯端末１７０が要求するコンテンツをキャッシュサーバ１１０＿１が蓄積するか、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎが蓄積するかを判別する。
【００４５】
携帯端末１７０が要求するコンテンツをキャッシュサーバ１１０＿１が蓄積する場合には、判別部１１７は、コンテンツ一時蓄積部１１３および配信部１１４に対して、読み出しおよび配信を指示する。
【００４６】
一方、携帯端末１７０が要求するコンテンツをキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎのうちのいずれかのキャッシュサーバが蓄積する場合には、判別部１１７は、コンテンツ確保部１１２に対し、要求されたコンテンツのＵＲＬと、蓄積しているキャシュサーバのＩＰアドレスを伝え、キャッシュサーバ間連携により当該キャッシュサーバからコンテンツを確保するように指示する。
【００４７】
なお、キャッシュサーバ１１０＿１、および、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎのいずれも、携帯端末１７０から要求されたコンテンツを蓄積していない場合には、判別部１１７は、配信サーバ装置１２１からコンテンツを確保するようにコンテンツ確保部１１２に指示する。
【００４８】
コンテンツ確保部１１２は、判別部１１７から要求されたコンテンツのＵＲＬ、コンテンツ確保指示、他のキャッシュサーバの場合には当該キャッシュサーバのＩＰアドレス、配信サーバ装置１２１の場合には配信サーバ装置１２１のＩＰアドレスを入力とする。コンテンツ確保部１１２は、要求されたコンテンツの複製を確保して、コンテンツ一時蓄積部１１３に出力する。
【００４９】
コンテンツ一時蓄積部１１３は、コンテンツ確保部１１２から出力されたコンテンツを蓄積する。また、コンテンツ一時蓄積部１１３は、判別部１１７からコンテンツ読み出し指示を入力すると、要求されたコンテンツのＵＲＬに該当するコンテンツファイルを読み出して、配信部１１４に出力する。
【００５０】
コンテンツリスト作成部１１８は、コンテンツ一時蓄積部１１３が蓄積しているすべてのコンテンツのリストを随時作成しておき、予め定められた時間間隔毎、他のキャッシュサーバから要求があったとき、または、収集部１１６から要求があったときに、コンテンツリストを出力する。
【００５１】
配信部１１４は、要求されたコンテンツのＵＲＬ情報を解析部１１５から入力するとともに、判別部１１７からコンテンツの配信指示を入力する。配信部１１４は、要求されたコンテンツのファイルをコンテンツ一時蓄積部１１３から読み出し、予め定められたプロトコル（例えばＴＣＰ（Transmission Control Protocol））のパケットを生成して、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１に送出する。ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１は、コンテンツを含むパケットを携帯端末１７０に配信する。
【００５２】
図３は、配信部１１４の構成を一例として示すブロック図である。図３を参照すると、配信部１１４は、受信部２０１、帯域推定部２０２、コンテンツ獲得部２０３、選択調整部２０４、および、送信部２００を備えている。
【００５３】
受信部２０１は、携帯端末１７０からＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置を介してＴＣＰ応答信号のパケット（例えばＴＣＰ  Ａｃｋ信号のパケット）を受信し、ＴＣＰ応答信号パケットの情報を帯域推定部２０２に出力する。なお、別の構成として、受信部２０１は、輻輳状態を通知するＥＣＮ（Explicit Congestion Notification）信号を携帯端末１７０から受信した場合には、帯域推定部２０２に対し、帯域を急激に低減する指示を出すようにしてもよい。
【００５４】
帯域推定部２０２は、送信部２００から送信した送信パケットの情報（例えば送信パケットの送信時刻および送信パケットのサイズ）と、上記のＴＣＰ応答信号パケットの情報とを入力とする。帯域推定部２０２は、送信パケットの番号を用いて、送信パケットとＴＣＰ応答信号パケットとを対応付けることにより、式（１）から応答時間Ｔｎを計測する。
【００５５】
Ｔｎ＝Ｔｎａｃｋ−Ｔｎｓｅｎｄ      （１）
【００５６】
ここで、Ｔｎはｎ番目のパケットの応答時間を表し、Ｔｎａｃｋはｎ番目のＴＣＰ応答信号パケットを受信部２０１で受信した時刻を表し、Ｔｎｓｅｎｄはｎ番目の送信パケットを送信部２００で送信した時刻を表す。
【００５７】
帯域推定部２０２は、ｎ番目の送信パケットのサイズをＳｎとし、式（２）および式（３）から、ｎ番目のパケットにおける帯域Ｂｎを推定する。
【００５８】
Ｐｎ＝Ｓｎ／Ｔｎ      （２）
【００５９】
Ｂｎ＝（１−α）×Ｂｎ−１＋α×Ｐｎ      （３）
【００６０】
式（３）において、αは０＜α＜１を満たす予め定められた定数である。
【００６１】
なお、帯域推定部２０２は、式（２）および式（３）の計算を、予め定められた時間間隔毎に行うようにしてもよいし、コンテンツ獲得部２０３から要求があった際に行うようにしてもよい。
【００６２】
帯域推定部２０２は、式（３）で推定した帯域Ｂｎを、予め定められた時間間隔Ｔ毎、または、選択調整部２０４から要求がある毎に、選択調整部２０４に出力する。
【００６３】
なお、帯域推定部２０２は、受信部２０１からＥＣＮ信号を入力した場合には、モバイルネットワークが輻輳状態であると判断し、式（２）で推定した帯域Ｂｎを予め定められた量だけ低減するか、または、Ｂｎ＝０に設定するようにしてもよい。ここで、Ｂｎ＝０の設定とは、予め定められた時間区間に、送信部２００からパケットを送信しないという設定である。
【００６４】
コンテンツ獲得部２０３は、図２の解析部１１５から要求されたコンテンツのＵＲＬを入力し、図２の判別部１１７からコンテンツ配信指示を入力し、要求されたコンテンツのファイルについて、図２のコンテンツ一時蓄積部１１３を探索し、該当するファイルまたはストリームとビットレート情報Ｋとを獲得し、これらを選択調整部２０４に出力する。
【００６５】
選択調整部２０４は、帯域推定部２０２から帯域Ｂｎを入力し、コンテンツ獲得部２０３から、要求されたＵＲＬのコンテンツのファイルを、予め定められた時間長τ（単位は秒）分だけ、または、予め定められたサイズＧ（単位はバイト）だけ、分割して入力する。さらに、選択調整部２０４は、コンテンツ獲得部２０３からコンテンツのビットレートＫ（単位はｂｐｓ）を入力する。選択調整部２０４は、分割して入力したファイルから抽出したストリームのビットレートが、推定した帯域Ｂｎを超えないように、例えば、以下に示す処理のようにビットレートＫ’（単位はｂｐｓ）を調整して、送信部２００に出力する。なお、ここでは、一例として、τを２秒とし、選択調整部２０４は、コンテンツ獲得部２０３から、ファイルを２秒毎に分割して入力するものとする。
【００６６】
Ｋ≦Ｂｎである場合には、選択調整部２０４は、Ｋ’＝Ｋとし、分割して入力したファイルからストリームを抽出し、ストリームに対して何ら調整をせずに、そのまま送信部２００に出力する。
【００６７】
一方、Ｋ＞Ｂｎである場合には、選択調整部２０４は、分割して入力したファイルからストリームを抽出し、ストリームからヘッダ部を読み出し、ストリームヘッダのピクチャタイプがＩピクチャ（Intra Coded Picture）、Ｐピクチャ（Predictive Coded Picture）、Ｂピクチャ（Bidirectional Predictive Coded Picture）のいずれであるかを判別する。選択調整部２０４は、優先度の低いフレームから順に当該フレームを削除したストリームを生成して、ビットレートＫ’を計算する。ここでは、優先度が低い順に、Ｂピクチャ、Ｐピクチャの順であるとする。
【００６８】
選択調整部２０４は、式（４）によりビットレートＫ’を計算する。
【００６９】
Ｋ’＝Ｋ−ΣｊＢｊ      （４）
【００７０】
式（４）において、Ｂｊは当該分割ファイルのストリームに含まれるｊ番目のＢピクチャのビットレートである。選択調整部２０４は、式（４）の計算の後、ビットレートＫ’と帯域Ｂｎとの大小を比較する。
【００７１】
Ｋ’≦Ｂｎである場合には、選択調整部２０４は、上記処理により当該分割ファイルのストリームからＢピクチャを削除した後のストリームを、送信部２００に出力する。
【００７２】
一方、Ｋ’＞Ｂｎである場合において、当該分割ファイルのストリームにまだＢピクチャが含まれるときには、選択調整部２０４は、残りのＢピクチャを削除したストリームを作成し、式（５）によりビットレートＫ’を計算した上で、再度、ビットレートＫ’と帯域Ｂｎとの大小を比較する。
【００７３】
Ｋ’＝Ｋ’−ΣｍＢｍ      （５）
【００７４】
もし、Ｂピクチャが含まれてない場合には、選択調整部２０４は、当該ストリームからＰピクチャを削除したストリームを作成し、式（６）からビットレートＫ’を計算した上で、再度、ビットレートＫ’と帯域Ｂｎとの大小を比較する。
【００７５】
Ｋ’＝Ｋ’−ΣｉＰｉ      （６）
【００７６】
式（６）において、Ｐｉは当該分割ストリームに含まれるｉ番目のＰピクチャのビットレートを表す。
【００７７】
上記の処理により、Ｋ’≦Ｂｎとなった場合には、選択調整部２０４は、上記処理で作成したストリームを送信部２００に出力する。
【００７８】
送信部２００は、選択調整部２０４から出力された分割されたファイルでビットレートが調整されたストリームを入力し、ストリームをＴＣＰパケットに格納し、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１、ＲＮＣ装置および基地局装置を経由して携帯端末１７０に送出する。
【００７９】
以上説明した第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムにおいて、種々の変形が可能である。
【００８０】
図１では、１つのＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置に対して１つのキャッシュサーバを接続する場合の構成を示した。ただし、複数のＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置に対して１つのキャッシュサーバを接続するようにしてもよい。また、１つのＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置に対して複数のキャッシュサーバを接続するようにしてもよい。
【００８１】
配信サーバ装置１２１は、キャッシュサーバ装置１１０＿１〜１１０＿Ｎと接続するようにしてもよい。
【００８２】
図１は、ＳＧＳＮ装置とＧＧＳＮ装置を一体化したＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置を用いる場合の構成を示す。ただし、ＳＧＳＮ装置とＧＧＳＮ装置とを分離した構成を採用することもできる。この構成の場合には、ＳＧＳＮ装置またはＧＧＳＮ装置のいずれかに対して、少なくとも１台のキャッシュサーバを接続する構成を用いることができる。
【００８３】
また、配信部１１４は、式（２）および式（３）以外の式に基づいて、帯域幅を推定するようにしてもよい。また、配信部１１４は、上記以外の方式に基づいて、ビットレートを調整するようにしてもよい。
【００８４】
携帯端末１７０は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ＰＣにデータ通信カードを搭載したもののいずれであってもよい。また、携帯端末１７０は、モバイル３Ｇネットワークと通信可能な端末であれば、他のいかなる端末であってもよい。
【００８５】
（実施形態２）
第２の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【００８６】
図４を参照すると、本実施形態では、第１の実施形態（図１）の変形として、キャッシュサーバ１１０＿１〜１１０＿Ｎの代わりに、プロキシサーバ１２０＿１〜１２０＿Ｎを使用する。図４において、図１と同じ番号を付した構成要素は図１と同じ動作をするため、説明を省略する。
【００８７】
プロキシサーバ１２０＿１〜１２０＿Ｎとして、透過型と完全透過型の２種の形態が考えられる。ここでは、プロキシサーバ１２０＿１について説明する。プロキシサーバ１２０＿１以外のプロキシサーバ１２０＿２〜１２０＿Ｎの動作もプロキシサーバ１２０＿１の動作と同様であることから、説明を省略する。
【００８８】
まず、プロキシサーバ１２０＿１が透過型のプロキシサーバである場合について説明する。プロキシサーバ１２０＿１は、携帯端末１７０からのメッセージ信号を一旦終端し、メッセージ信号を解析する。プロキシサーバ１２０＿１は、プロキシサーバ１２０＿１で一時蓄積しているコンテンツを、プロキシサーバ１２０＿１から携帯端末１７０に配信する。プロキシサーバ１２０＿１は、必要に応じて、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１を経由して、配信サーバ装置１２１に対して要求やアクセスを行う。
【００８９】
次に、プロキシサーバ１２０＿１が完全透過型のプロキシサーバである場合について説明する。プロキシサーバ１２０＿１は、携帯端末１７０からの要求信号に含まれる要求コンテンツのＵＲＬ、インターネット上の配信サーバ装置１２１のＩＰアドレス、携帯端末１７０のＩＰアドレス等を変化させないこととする。プロキシサーバ１２０＿１は、携帯端末１７０からの信号を終端せずに、ＤＰＩ（Deep Packet Inspection）技術を用いてパケットのヘッダ部等をチェックし、要求されたコンテンツのＵＲＬや携帯端末１７０のＩＰアドレス等の情報を抽出する。要求されたコンテンツがプロキシサーバ１２０＿１にキャッシュされている場合には、プロキシサーバ１２０＿１は、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１を経由して配信サーバ装置１２１に配信停止指示を出した上で、要求されたコンテンツをプロキシサーバ１２０＿１から配信する。
【００９０】
なお、プロキシサーバ１２０＿１の構成は、第１の実施形態におけるキャッシュサーバ１１０＿１の構成（図２）と同一であることから、詳細な説明を省略する。
【００９１】
（実施形態３）
第３の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図５は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【００９２】
図５を参照すると、本実施形態では、モバイルネットワーク２５０として、図１に示した３Ｇモバイルネットワーク１５０の代わりに、３．９世代のモバイルネットワークであるＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク２５０を使用する。ＬＴＥでは、基地局装置とＲＮＣ装置の機能が縮退し、ｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）装置のみとなる。
【００９３】
また、ＥＰＣでは、Ｓ／Ｐ−ＧＷ（Serving/Packet Data-Gateway）装置がｅＮｏｄｅＢ装置に接続される。Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置とは、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置が一体化された構成であることを意味する。また、図５は、Ｍ台のｅＮｏｄｅＢ装置が１台のＳ／Ｐ−ＧＷ装置に接続された構成を示す。例えば、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１には、ｅＮｏｄｅＢ装置２６０＿１〜２６０＿Ｍが接続されている。
【００９４】
各Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置に対して、１台のキャッシュサーバが接続されている。例えば、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１には、キャッシュサーバ４１０＿１が接続されている。キャッシュサーバ４１０＿１〜４１０＿Ｎは、コンテンツを連携できるように、互いに接続されている。
【００９５】
携帯端末１７０は、配信サーバ装置１２１のＩＰアドレスを記載して配信の接続要求メッセージを発する。すると、携帯端末１７０が在圏しているｅＮｏｄｅＢ装置（図５の場合にはｅＮｏｄｅＢ装置２６１＿１〜２６１＿Ｍのいずれか）は、接続要求メッセージを受信する。ｅＮｏｄｅＢ装置２６１＿１〜２６１Ｍのいずれかは、接続要求メッセージ、配信サーバ装置１２１のＩＰアドレス、携帯端末１７０のＩＰアドレス等をＧＴＰプロトコルのペイロード部分に格納し、ＧＴＰパケットをＳ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿２へ転送する。
【００９６】
キャッシュサーバ４１０＿１は、第１の実施形態におけるキャッシュサーバ１１０＿１（図２）と同一の構成を有する。ただし、本実施形態では、制御信号送受信部１１１の接続先は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１となる。したがって、制御信号送受信部１１１は、携帯端末１７０からの接続要求メッセージ、ＩＰアドレス等を格納したＧＴＰパケット、携帯端末１７０のロケーション情報を、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１から受信する。なお、他のキャッシュサーバ４１０＿２〜４１０＿Ｎも、それぞれに接続されたＳ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿２〜２９０＿Ｎとの間で、上記のやりとりを行う。
【００９７】
以上説明した第３の実施形態に係るコンテンツ配信システムにおいて、種々の変形が可能である。
【００９８】
図５は、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置とを一体化したＳ／Ｐ−ＧＷ装置を用いる構成を示す。ただし、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置とを分離した構成を用いることもできる。この構成の場合には、Ｓ−ＧＷ装置またはＰ−ＧＷ装置のいずれかに対して、少なくとも１台のキャッシュサーバを接続する構成を採用することができる。
【００９９】
また、携帯端末１７０は、携帯電話、スマートフォン、ＰＣにデータ通信カードを搭載したもののいずれであってもよい。また、携帯端末１７０は、モバイル３．９Ｇ（3.9th Generation）ネットワークと通信ができる端末であれば、他のいかなる端末であってもよい。
【０１００】
（実施形態４）
第４の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図６は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【０１０１】
図６は、図５において、キャッシュサーバをプロキシサーバに置き換えた構成を示す。この場合のコンテンツ配信システムの動作については、第２の実施形態のコンテンツ配信システムの動作と同様であることから、説明を省略する。
【０１０２】
第１ないし第４の実施形態に係るコンテンツ配信システムによると、例えば、以下の効果がもたらされる。
【０１０３】
上記実施形態に係るコンテンツ配信システムでは、インターネット上の一定のビットレートの動画コンテンツを配信する場合に、モバイルネットワークの帯域（スループット）がトラヒック量により時間的に変動し、帯域が配信ビットレートを下回る時間が続いても、ＴＣＰ応答信号またはＥＣＮ通知信号をもとに帯域を推定し、分割部分のファイルから抽出したストリームのビットレートが前記推定帯域を超えないように優先度の低い動画フレームから順にフレームを廃棄した上で調整後のストリームをＴＣＰパケットに格納して送出する。かかるコンテンツ配信システムによると、クライアントで再生中の動画がフリーズしたり、音が途切れたりする問題を解消することができる。また、これにより、視聴者のＱｏＥ（Quality of Experience）を大幅に改善することができる。
【０１０４】
図７〜図１２を参照して、実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成および動作について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、一例として、コンテンツが動画像である場合の構成を示す。
【０１０５】
（実施形態５）
第５の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図７は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示す図である。図７を参照すると、コンテンツ配信システムは、インターネット１４５上に配信サーバ装置１２１を備え、モバイルネットワーク１５０上に、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）／ＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）装置１９０＿１〜１９０＿Ｎ、キャッシュサーバ１１０＿１〜１１０＿Ｎ、ＲＮＣ（Radio Network Controller）装置１９５＿１〜１９５＿Ｌ、１９７＿１〜１９７＿Ｌ、および、基地局装置１８０＿１〜１８０＿Ｍ、１８１＿１〜１８１＿Ｍ、１８２＿１〜１８２＿Ｍ、１８３＿１〜１８３＿Ｍを備えている。
【０１０６】
図７は、モバイルネットワークとして、３Ｇモバイルパケットネットワークを用い、パケット転送装置としてＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置を用いる場合の構成を示す。また、図７ではキャッシュサーバを用いる構成を示す。
【０１０７】
インターネット１４５上の配信サーバ装置１２１は、インターネット上の種々のコンテンツを蓄積する。以下の説明では、これらのコンテンツをＯＴＴ（Over The Top）コンテンツとも呼ぶ。コンテンツは、動画像コンテンツの圧縮符号化ビットストリームまたは圧縮符号化ビットストリームを格納したファイルとする。また、端末としては携帯端末１７０を用いる。ただし、端末として、携帯端末１７０以外の端末を用いることもできる。
【０１０８】
モバイルネットワーク１５０上に、Ｎ台（Ｎ≧２）のＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１〜１９０＿Ｎが配備されている。ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１には、ＲＮＣ装置１９５＿１〜１９５＿Ｌ（Ｌ≧２）が接続されている。同様に、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿Ｎには、ＲＮＣ装置１９７＿１〜１９７＿Ｌが接続されている。なお、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿２にも、Ｌ台のＲＮＣ装置が接続されているが、図７ではスペースの都合上記載を省略した。
【０１０９】
ＲＮＣ装置１台当りには、Ｍ台（Ｍ≧２）の基地局装置が接続されている。例えば、ＲＮＣ装置１９５＿１には、Ｍ台の基地局装置１８０＿１〜１８０＿Ｍが接続されている。
【０１１０】
図７では、各ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置のＧＧＳＮ機能部に１台のキャッシュサーバが接続されている。例えば、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１には、キャッシュサーバ１１０＿１が接続されている。ここで、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置とは、ＳＧＳＮ機能部とＧＧＳＮ機能部とが同一場所に設置された装置構成であることを意味する。
【０１１１】
携帯端末１７０は、要求するコンテンツのＵＲＬ（Uniform Resource Locator）を記載して配信の接続要求メッセージを発する。すると、携帯端末１７０が在圏している基地局装置（図７の場合には基地局装置１８１＿１〜１８１＿Ｍのいずれか）は、接続要求メッセージを受信し、基地局装置を管理しているＲＮＣ装置（図７の場合にはＲＮＣ装置１９５＿Ｌ）に接続要求メッセージを送出する。
【０１１２】
ＲＮＣ装置１９５＿Ｌは、基地局装置から接続要求メッセージを受信し、接続要求メッセージ、配信サーバ装置１２１のＩＰ（Internet Protocol）アドレス、携帯端末１７０のＩＰアドレス等をＧＴＰ（GPRS(General Packet Radio Service) Tunneling Protocol）パケットのペイロード部分に格納し、ＲＮＣ装置１９５＿１〜１９５＿ＬをとりまとめているＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１へＧＴＰパケットを転送する。
【０１１３】
次に、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１は、ＧＴＰパケットを受信する。
【０１１４】
キャッシュサーバ１１０＿１は、例えば、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１のＧＧＳＮ機能部のＧｉインタフェースに接続されている。同様に、キャッシュサーバ１１０＿Ｎは、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿ＮのＧＧＳＮ機能部のＧｉインタフェースに接続されている。また、キャッシュサーバ１１０＿１〜１１０＿Ｎは、コンテンツの連携ができるように、互いに接続されている。
【０１１５】
ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１に接続されたキャッシュサーバ１１０＿１の構成について、図面を参照して説明する。図８は、キャッシュサーバ１１０＿１の構成を一例として示すブロック図である。キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎの構成は、キャッシュサーバ１１０＿１の構成と同一であることから、説明を省略する。
【０１１６】
図８を参照すると、キャッシュサーバ１１０＿１は、制御信号送受信部１１１、解析部１１５、収集部１１６、判別部１１７、コンテンツ確保部１１２、コンテンツ一時蓄積部１１３、コンテンツリスト作成部１１８、および、配信部１１４を備えている。
【０１１７】
制御信号送受信部１１１は、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１から、携帯端末１７０からの接続要求メッセージ、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス、要求コンテンツのＵＲＬ等を格納したＧＴＰパケットを受信する。また、制御信号送受信部１１１は、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１から携帯端末１７０の在圏情報を受信する。
【０１１８】
解析部１１５は、ＧＴＰパケットのペイロード部分に格納された接続要求メッセージの内容を読み出し、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス、要求されたコンテンツのＵＲＬ等の情報を抽出し、要求されたコンテンツのＵＲＬ、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス等を、配信部１１４および判別部１１７に出力する。
【０１１９】
収集部１１６は、キャッシュサーバ１１０＿１が蓄積するコンテンツのコンテンツリストと、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎが蓄積するコンテンツのコンテンツリストとを入力し、判別部１１７に出力する。収集部１１６は、コンテンツリストの収集を、予め定められた時間間隔毎に行うようにしてもよいし、携帯端末１７０から接続要求があったときに行うようにしてもよいし、他のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎから収集要求があったときに行うようにしてもよい。
【０１２０】
判別部１１７は、携帯端末１７０の受信ＩＰアドレス、要求されたコンテンツのＵＲＬ等の情報と、キャッシュサーバ１１０＿１が蓄積するコンテンツのコンテンツリスト、および、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎが蓄積するコンテンツのコンテンツリストと、を入力とする。判別部１１７は、携帯端末１７０が要求するコンテンツをキャッシュサーバ１１０＿１が蓄積するか、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎが蓄積するかを判別する。
【０１２１】
携帯端末１７０が要求するコンテンツをキャッシュサーバ１１０＿１が蓄積する場合には、判別部１１７は、コンテンツ一時蓄積部１１３および配信部１１４に対して、読み出しおよび配信を指示する。
【０１２２】
一方、携帯端末１７０が要求するコンテンツをキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎのうちのいずれかが蓄積する場合には、判別部１１７は、コンテンツ確保部１１２に対し、要求されたコンテンツのＵＲＬと、蓄積しているキャシュサーバのＩＰアドレスを伝え、キャッシュサーバ間連携により当該キャッシュサーバからコンテンツを確保するように指示する。
【０１２３】
なお、キャッシュサーバ１１０＿１、および、キャッシュサーバ１１０＿１以外のキャッシュサーバ１１０＿２〜１１０＿Ｎのいずれも、携帯端末１７０から要求されたコンテンツを蓄積していない場合には、判別部１１７は、配信サーバ装置１２１からコンテンツを確保するようにコンテンツ確保部１１２に指示する。
【０１２４】
コンテンツ確保部１１２は、判別部１１７から要求されたコンテンツのＵＲＬ、コンテンツ確保指示、他のキャッシュサーバの場合には当該キャッシュサーバのＩＰアドレス、配信サーバ装置１２１の場合には配信サーバ装置１２１のＩＰアドレスを入力としする。コンテンツ確保部１１２は、要求されたコンテンツの複製を確保して、コンテンツ一時蓄積部１１３に出力する。
【０１２５】
コンテンツ一時蓄積部１１３は、コンテンツ確保部１１２から出力されたコンテンツを蓄積する。また、コンテンツ一時蓄積部１１３は、判別部１１７からコンテンツ読み出し指示を入力すると、要求されたコンテンツに該当するコンテンツファイルを読み出して、配信部１１４に出力する。
【０１２６】
コンテンツリスト作成部１１８は、コンテンツ一時蓄積部１１３が蓄積しているすべてのコンテンツのリストを随時作成しておき、予め定められた時間間隔毎、他のキャッシュサーバから要求があったとき、または、収集部１１６から要求があったときに、コンテンツリストを出力する。
【０１２７】
図９は、配信部１１４の構成を一例として示すブロック図である。図９を参照すると、配信部１１４は、受信部２０１、帯域推定部２０２、コンテンツ獲得部２０３、選択調整部２０４、送信タイミング制御部２０５、および、送信部２００を備えている。
【０１２８】
受信部２０１は、携帯端末１７０からＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置を介してＴＣＰ（Transmission Control Protocol）応答信号のパケット（例えばＴＣＰ  Ａｃｋ信号のパケット）を受信し、ＴＣＰ応答信号パケットの情報を帯域推定部２０２に出力する。なお、別の構成として、受信部２０１は、携帯端末１７０から輻輳状態を通知するＥＣＮ（Explicit Congestion Notification）信号を受信した場合には、帯域推定部２０２に対し、帯域を急激に低減する指示を出すようにしてもよい。
【０１２９】
帯域推定部２０２は、送信部２００から送信した送信パケットの情報（例えばｎ番目の送信パケットの送信時刻およびパケットのサイズ）と、ＴＣＰ応答信号パケットの情報（例えばｎ番目のパケットの受信時刻）とを入力とする。帯域推定部２０２は、送信パケットの番号を用いて、送信パケットとＴＣＰ応答信号パケットとを対応付けることにより、式（１）から応答時間Ｔｎを計測する。
【０１３０】
Ｔｎ＝Ｔｎａｃｋ−Ｔｎｓｅｎｄ      （１）
【０１３１】
ここで、Ｔｎはｎ番目のパケットの応答時間を表し、Ｔｎａｃｋはｎ番目のＴＣＰ応答信号パケットを受信部２０１で受信した時刻を表し、Ｔｎｓｅｎｄはｎ番目の送信パケットを送信部２００で送信した時刻を表す。
【０１３２】
帯域推定部２０２は、ｎ番目の送信パケットのサイズをＳｎ（単位：バイト）とし、式（２）および式（３）から、ｎ番目のパケットにおける帯域Ｂｎを推定する。
【０１３３】
Ｐｎ＝Ｓｎ／Ｔｎ      （２）
【０１３４】
Ｂｎ＝（１−α）×Ｂｎ−１＋α×Ｐｎ      （３）
【０１３５】
式（３）において、αは、０＜α＜１を満たす予め定められた定数である。
【０１３６】
なお、帯域推定部２０２は、式（２）および式（３）の計算を、予め定められた時間間隔毎に行なうようにしてもよいし、受信部２０１がＴＣＰ応答信を受信したタイミングで行うようにしてもよい。
【０１３７】
帯域推定部２０２は、式（３）で推定した帯域Ｂｎを、予め定められた時間間隔Ｔ毎、または、選択調整部から要求がある毎に、選択調整部２０４に出力する。
【０１３８】
なお、帯域推定部２０２は、受信部２０１からＥＣＮ信号を入力した場合には、モバイルネットワークが輻輳状態であると判断し、式（２）で推定した帯域Ｂｎを予め定められた量だけ低減するか、または、Ｂｎ＝０に設定するようにしてもよい。ここで、Ｂｎ＝０の設定とは、予め定められた時間区間に、送信部２００からパケットを送信しないという設定である。
【０１３９】
コンテンツ獲得部２０３は、図８の解析部１１５から要求されたコンテンツの情報を入力し、図８の判別１１７からコンテンツ配信指示を入力し、要求されたコンテンツのファイルについて、図８のコンテンツ一時蓄積部１１３を探索し、該当するファイルまたはストリームとビットレート情報Ｋとを獲得し、これらを選択調整部２０４に出力する。
【０１４０】
選択調整部２０４は、予め定められた時間間隔毎に、帯域推定部２０２から帯域Ｂｎを入力し、コンテンツ獲得部２０３から、要求されたコンテンツのファイルを、予め定められた時間長τ（単位は秒）分だけ、分割して入力する。さらに、選択調整部２０４は、分割して入力したファイルのサイズＳｄ（単位はビット）と時間長τから、分割部分のビットレートＫを式（４）により計算する。
【０１４１】
Ｋ＝Ｓｄ／τ      （４）
【０１４２】
次に、選択調整部２０４は、上記ビットレートＫが、推定した帯域Ｂｎを超えるかどうかを判別する。ビットレートＫが帯域Ｂｎを越える場合には、選択調整部２０４は、優先度の低い動画フレームを廃棄することにより、調整後のビットレートＫ’が帯域Ｂｎを超えないような処理を行ない、調整した上で、調整後の分割ファイルを送信部２００に出力する。以下に、選択調整部２０４による調整の例を示す。なお、ここでは、一例として、τを２秒とし、選択調整部２０４はコンテンツ獲得部２０３から、２秒毎にファイルを分割して入力するものとする。
【０１４３】
Ｋ≦Ｂｎである場合には、選択調整部２０４は、Ｋ’＝Ｋとし、分割ファイルに対して何ら調整をせずに、そのまま送信タイミング制御部２０５に出力する。
【０１４４】
一方、Ｋ＞Ｂｎである場合には、選択調整部２０４は、分割ファイルからストリームを抽出し、ストリームからヘッダ部を読み出し、ストリームヘッダのピクチャタイプがＩピクチャ（Intra Coded Picture）、Ｐピクチャ（Predictive Coded Picture）、Ｂピクチャ（Bidirectional Predictive Coded Picture）のいずれであるかを判別する。選択調整部２０４は、優先度の低いフレームから順に当該フレームを削除したストリームを生成して、ビットレートＫ’を計算する。ここでは、優先度の低い順に、Ｂピクチャ、Ｐピクチャの順であるとする。
【０１４５】
選択調整部２０４は、式（５）により、ビットレートＫ’を計算する。
【０１４６】
Ｋ’＝Ｋ−ΣｊＢｊ      （５）
【０１４７】
式（５）において、Ｂｊは当該分割ファイルのストリームに含まれるｊ番目のＢピクチャのビットレートである。選択調整部２０４は、式（５）の計算の後、再度、ビットレートＫ’と帯域Ｂｎとの大小を比較する。
【０１４８】
Ｋ’≦Ｂｎである場合には、選択調整部２０４は、式（５）の処理の後のストリームを再度ファイルに格納した上で、送信タイミング制御部２０５に出力する。
【０１４９】
一方、Ｋ’＞Ｂｎである場合において、当該分割ファイルのストリームにまだＢピクチャが含まれるときには、選択調整部２０４は、残りのＢピクチャを削除したストリームを作成し、式（６）によりビットレートＫ’を計算した上で、再度、ビットレートＫ’と帯域Ｂｎとの大小を比較する。
【０１５０】
Ｋ’＝Ｋ’−ΣｍＢｍ      （６）
【０１５１】
もし、Ｂピクチャが含まれてない場合には、選択調整部２０４は、当該ストリームからＰピクチャを削除したストリームを作成し、式（７）によりビットレートＫ’を計算した上で、再度、ビットレートＫ’と帯域Ｂｎとの大小を比較する。
【０１５２】
Ｋ’＝Ｋ’−ΣｉＰｉ      （７）
【０１５３】
式（７）において、Ｐｉは当該分割ストリームに含まれるｉ番目のＰピクチャのビットレートを表す。
【０１５４】
式（６）および式（７）の処理により、Ｋ’≦Ｂｎとなった場合には、選択調整部２０４は、これらの処理で作成したストリームを再度ファイルに格納した上で、送信タイミング制御部２０５に出力する。
【０１５５】
送信タイミング制御部２０５は、帯域推定部２０２から帯域Ｂｎを入力し、選択調整部２０４からビットレートＫ’を入力し、分割ファイルであってビットレートＫ’が帯域Ｂｎを超えないように調整された後のファイルを選択調整部２０４から入力し、前記ファイルに対し、例えば、以下のように送信タイミングを制御する。
【０１５６】
Ｋ’＜Ｂｎである場合には、送信タイミング制御部２０５は、携帯端末１７０のバッファ容量Ｌが埋まるだけの時間区間Ｔ１の間、入力したファイルを送信部２００に出力する。ここで、時間区間Ｔ１は、式（８）によって与えられる。
【０１５７】
Ｔ１＝Ｌ／Ｋ’      （８）
【０１５８】
また、時間区間Ｔは、Ｔ＞Ｔ１、かつ、時間区間Ｔ−Ｔ１の間に携帯端末１７０のバッファ容量Ｌのデータが空になることのない時間区間とする。
【０１５９】
一方、Ｋ’＝Ｂｎである場合には、送信タイミング制御部２０４は、予め定められた時間区間Ｔ２の間、入力したファイルを送信部２００に出力しない。ただし、時間区間Ｔ２は、携帯端末１７０のバッファ容量Ｌのデータが空になることのない時間区間である。ここで、時間区間Ｔ２の最大値は、式（９）で与えられる。
【０１６０】
Ｍａｘ  Ｔ２＝Ｌ／Ｂｐ      （９）
【０１６１】
式（９）において、ビットレートＢｐは、携帯端末１７０で動画を再生するときのビットレートを示す。
【０１６２】
送信部２００は、送信タイミング制御部２０４からコンテンツが出力される時間区間Ｔ１の間は、コンテンツをＴＣＰパケットに格納してＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１、ＲＮＣ装置および基地局装置を経由して携帯端末１７０に送出する。一方、送信部２００は、時間区間Ｔ−Ｔ１の間および時間区間Ｔ２の間は、ＴＣＰパケットを送出しない。また、送信部２００は、送信したｎ番目のパケットのサイズＳｎを帯域推定部２０２に出力する。
【０１６３】
以上説明した第５の実施形態に係るコンテンツ配信システムにおいて、種々の変形が可能である。
【０１６４】
図７では、１つのＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置に対して、１つのキャッシュサーバを接続する場合の構成を示した。ただし、複数のＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置に対して１つのキャッシュサーバを接続するようにしてもよい。また、１つのＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置に対して複数のキャッシュサーバを接続するようにしてもよい。
【０１６５】
配信サーバ装置１２１は、キャッシュサーバ装置１１０＿１〜１１０＿Ｎと接続するようにしてもよい。
【０１６６】
図７は、ＳＧＳＮ装置とＧＧＳＮ装置とを一体化したＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置を用いる場合の構成を示す。ただし、ＳＧＳＮ装置とＧＧＳＮ装置とを分離した構成を採用することもできる。この構成の場合には、ＳＧＳＮ装置またはＧＧＳＮ装置のいずれかに対して、少なくとも１台のキャッシュサーバを接続する。
【０１６７】
また、配信部１１４は、式（２）および式（３）以外の式を用いて、帯域幅を推定してもよい。選択調整部２０４でのビットレートの調整方式として、別の方式を用いることもできる。また、送信タイミング制御部２０５での送信タイミングの制御方式として、別の方式を用いることもできる。送信タイミング制御部２０５は、少なくとも一部の期間（時間区間）で送信タイミングを制御し、それ以外の期間では送信タイミングの制御を行わないようにしてもよい。
【０１６８】
さらに、携帯端末１７０は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ＰＣにデータ通信カードを搭載したもののいずれであってもよい。また、携帯端末１７０は、モバイル３Ｇネットワークと通信ができる端末であれば、他のいかなる端末であってもよい。
【０１６９】
（実施形態６）
第６の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図１０は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【０１７０】
図１０を参照すると、本実施形態では、第５の実施形態（図７）の変形として、キャッシュサーバ１１０＿１〜１１０＿Ｎの代わりに、プロキシサーバ１２０＿１〜１２０＿Ｎを使用する。図１０において、図７と同じ番号を付した構成要素は図７と同じ動作をするため、説明を省略する。
【０１７１】
プロキシサーバ１２０＿１〜１２０＿Ｎとして、透過型と完全透過型の２種の形態が考えられる。ここでは、プロキシサーバ１２０＿１について説明する。プロキシサーバ１２０＿１以外のプロキシサーバ１２０＿２〜１２０＿Ｎの動作もプロキシサーバ１２０＿１の動作と同様であることから、説明を省略する。
【０１７２】
まず、プロキシサーバ１２０＿１が透過型のプロキシサーバである場合について説明する。プロキシサーバ１２０＿１は、携帯端末１７０からのメッセージ信号を一旦終端し、メッセージ信号を解析する。プロキシサーバ１２０＿１は、プロキシサーバ１２０＿１で一時蓄積しているコンテンツに対しては、プロキシサーバ１２０＿１から携帯端末１７０に配信する。プロキシサーバ１２０＿１は、必要に応じて、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１を経由して、配信サーバ装置１２１に対して要求やアクセスを行う。
【０１７３】
次に、プロキシサーバ１２０＿１が完全透過型のプロキシサーバである場合について説明する。プロキシサーバ１２０＿１は、携帯端末１７０からの要求信号に含まれる要求コンテンツのＵＲＬ、インターネット１４５上の配信サーバ装置１２１のＩＰアドレス、携帯端末１７０のＩＰアドレス等は変化させないこととする。プロキシサーバ１２０＿１は、携帯端末１７０からの信号を終端せずに、ＤＰＩ（Deep Packet Inspection）技術を用いてパケットのヘッダ部等をチェックし、要求されたコンテンツのＵＲＬや携帯端末１７０のＩＰアドレス等の情報を抽出する。要求されたコンテンツがプロキシサーバ１２０＿１にキャッシュされている場合には、プロキシサーバ１２０＿１は、ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置１９０＿１を経由して、配信サーバ装置１２１に配信停止指示を出した上で、要求されたコンテンツをプロキシサーバ１２０＿１から配信する。
【０１７４】
なお、プロキシサーバ１２０＿１の構成は、第５の実施形態におけるキャッシュサーバ１１０＿１の構成（図８）と同一であるため、詳細な説明を省略する。
【０１７５】
（実施形態７）
第７の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図１１は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【０１７６】
図１１を参照すると、本実施形態では、モバイルネットワーク２５０として、図７に示した３Ｇモバイルネットワーク１５０の代わりに、３．９世代のモバイルネットワークであるＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＥＰＣ（Evolved Packet Core）ネットワーク２５０を使用する。ＬＴＥでは、基地局装置とＲＮＣ装置の機能が縮退し、ｅＮｏｄｅＢ（evolved Node B）装置のみとなる。
【０１７７】
また、ＥＰＣではＳ／Ｐ−ＧＷ（Serving/Packet Data-Gateway）装置がｅＮｏｄｅＢ装置に接続される。Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置とは、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置とが一体化された構成であることを意味する。また、図１１では、Ｍ台のｅＮｏｄｅＢ装置が１台のＳ／Ｐ−ＧＷ装置に接続された構成を示す。例えば、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１には、ｅＮｏｄｅＢ装置２６０＿１〜２６０＿Ｍが接続されている。
【０１７８】
各Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置に対して、１台のキャッシュサーバが接続されている。例えば、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１には、キャッシュサーバ４１０＿１が接続されている。キャッシュサーバ４１０＿１〜４１０＿Ｎは、コンテンツを連携できるように、互いに接続されている。
【０１７９】
携帯端末１７０は、配信サーバ装置１２１のＩＰアドレスを記載して配信の接続要求メッセージを発する。すると、携帯端末１７０が在圏しているｅＮｏｄｅＢ装置（図１１の場合にはｅＮｏｄｅＢ装置２６１＿１〜２６１＿Ｍのいずれか）は、接続要求メッセージを受信する。ｅＮｏｄｅＢ装置２６１＿１〜２６１Ｍのいずれかは、接続要求メッセージ、配信サーバ装置１２１のＩＰアドレス、携帯端末１７０のＩＰアドレス等をＧＴＰプロトコルのペイロード部分に格納し、ＧＴＰパケットをＳ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿２へ転送する。
【０１８０】
キャッシュサーバ４１０＿１は、第５の実施形態におけるキャッシュサーバ１１０＿１（図８）と同一の構成を有する。ただし、本実施形態では、制御信号送受信部１１１の接続先は、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１となる。したがって、制御信号送受信部１１１は、携帯端末１７０からの接続要求メッセージ、ＩＰアドレス等を格納したＧＴＰパケット、携帯端末１７０のロケーション情報を、Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿１から受信する。なお、他のキャッシュサーバ４１０＿２〜４１０＿Ｎでも、それぞれに接続されたＳ／Ｐ−ＧＷ装置２９０＿２〜２９０＿Ｎとの間で、上記のやりとりを行う。
【０１８１】
以上説明した第７の実施形態に係るコンテンツ配信システムにおいて、種々の変形が可能である。
【０１８２】
図１１は、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置とを一体化したＳ／Ｐ−ＧＷ装置を用いる構成を示す。ただし、Ｓ−ＧＷ装置とＰ−ＧＷ装置とを分離した構成を用いるとることもできる。この構成の場合には、Ｓ−ＧＷ装置またはＰ−ＧＷ装置のいずれかに対して、少なくとも１台のキャッシュサーバを接続する。
【０１８３】
携帯端末１７０は、携帯電話、スマートフォン、ＰＣにデータ通信カードを搭載したもののいずれであってもよい。また、携帯端末１７０は、モバイル３．９Ｇネットワークと通信ができる端末であれば、他のいかなる端末であってもよい。
【０１８４】
（実施形態８）
第８の実施形態に係るコンテンツ配信システムについて、図面を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成を一例として示すブロック図である。
【０１８５】
図１２は、第７の実施形態に係るコンテンツ配信システム（図１１）において、キャッシュサーバをプロキシサーバに置き換えた構成を示す。この場合のコンテンツ配信システムの動作については、第６の実施形態に係るコンテンツ配信システムの動作と同様であることから、説明を省略する。
【０１８６】
第１ないし第８の実施形態に係るコンテンツ配信システムによると、例えば、以下の効果がもたらされる。
【０１８７】
上記実施形態に係るコンテンツ配信システムでは、インターネット上の一定のビットレートの動画コンテンツを配信する場合に、ＴＣＰ応答信号またはＥＣＮ通知信号をもとに帯域を推定し、分割部分のファイルから抽出したストリームのビットレートが前記推定帯域を超えないように優先度の低い動画フレームから順にフレームを廃棄した上で調整後のストリームをＴＣＰパケットに格納して送出する。
【０１８８】
かかるコンテンツ配信システムによると、モバイルネットワークの帯域（スループット）がトラヒック量により時間的に変動し、帯域が配信ビットレートを下回る時間が続いても、クライアントで再生中の動画がフリーズしたり、音が途切れたりする問題を解消することが可能となる。また、これにより、視聴者のＱｏＥ（Quality of Experience）を大幅に改善することもできる。
【０１８９】
また、送信タイミング制御部において、モバイルネットワークの帯域推定値および携帯端末のバッファ量の想定値を用いて、前記帯域や前記バッファ容量を超えることがないように送信のタイミングを制御する。したがって、視聴者の現在の視聴に必要でない未来のデータまでも配信してしまうことがなく、視聴者が途中で視聴を停止しても既に配信しているデータは推定した帯域からみて適切なデータ量の配信となる。このとき、従来のコンテンツ配信システムのように過大なデータ量を配信してしまい、モバイルネットワークの有限な帯域を不必要に消費してしまうという問題を回避することができる。
【０１９０】
さらに、これらの効果は、端末を一切改造することなく、もたらされるものである。
【０１９１】
なお、上記の特許文献の先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１９２】
１１０＿１〜１１０＿Ｎ、４１０＿１〜４１０＿Ｎ    キャッシュサーバ
１１１    制御信号送受信部
１１２    コンテンツ確保部
１１３    コンテンツ一時蓄積部
１１４    配信部
１１５    解析部
１１６    収集部
１１７    判別部
１１８    コンテンツリスト作成部
１２０＿１〜１２０＿Ｎ    プロキシサーバ
１２１    配信サーバ装置
１４５    インターネット
１５０    モバイルネットワーク
１７０    携帯端末
１８０＿１〜１８０＿Ｍ、１８１＿１〜１８１＿Ｍ、１８２＿１〜１８２＿Ｍ、１８３＿１〜１８３＿Ｍ    基地局装置
１９０＿１〜１９０＿Ｎ    ＳＧＳＮ／ＧＧＳＮ装置
１９５＿１〜１９５＿Ｌ、１９７＿１〜１９７＿Ｌ    ＲＮＣ装置
２００    送信部
２０１    受信部
２０２    帯域推定部
２０３    コンテンツ獲得部
２０４    選択調整部
２０５    送信タイミング制御部
２５０    モバイルＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク
２６０＿１〜２６０＿Ｍ、２６１＿１〜２６１＿Ｍ、２６２＿１〜２６２＿Ｍ    ｅＮｏｄｅＢ装置
２９０＿１〜２９０＿Ｎ    Ｓ／Ｐ−ＧＷ装置
【図１】
0005874730.tif 000002
【図２】
0005874730.tif 000003
【図３】
0005874730.tif 000004
【図４】
0005874730.tif 000005
【図５】
0005874730.tif 000006
【図６】
0005874730.tif 000007
【図７】
0005874730.tif 000008
【図８】
0005874730.tif 000009
【図９】
0005874730.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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