(57)【要約】【課題】キャッシュ装置における優先制御において、任意の指標に基づく優先度を設定して、所望のポリシーに基づく優先制御を実行する。【解決手段】キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムにおいて、前記優先度情報配信装置は、優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する優先度情報送信手段を備え、前記キャッシュ装置は、第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御手段と、前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、を備え、前記キャッシュ制御手段は、前記優先度情報配信装置から受信した前記優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行する。【選択図】図７
2015156058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムであって、
前記優先度情報配信装置は、優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する優先度情報送信手段を備え、
前記キャッシュ装置は、
第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御手段と、
前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、を備え、
前記キャッシュ制御手段は、前記優先度情報配信装置から受信した前記優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行する
ことを特徴とするキャッシュ制御システム。
【請求項２】
前記優先度情報配信装置は、前記キャッシュ装置から配信要求を受信する要求受信手段を備え、
前記優先度情報送信手段は、前記要求受信手段により配信要求を受信した場合に、前記優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項３】
前記要求受信手段は、前記キャッシュ装置から、当該キャッシュ装置の能力を示すカテゴリを受信し、前記優先度情報送信手段は、当該カテゴリに対応した優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項４】
前記優先度情報送信手段は、既に前記キャッシュ装置に送信した優先度情報が更新された場合に、当該優先度情報と更新後の優先度情報との差分情報を前記キャッシュ装置に送信する
ことを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項５】
前記キャッシュ制御手段は、前記バッファが満杯である場合に、当該バッファから低優先度のデータを破棄し、前記第１の装置から送信された高優先度のデータを当該バッファに格納する優先制御を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項６】
前記キャッシュ制御手段は、前記第２の装置からの再送要求をキューに格納し、当該キューに格納された複数の再送要求に対するデータ再送処理を前記優先度に応じた順番で行う優先制御を実行する
ことを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項７】
前記優先度情報には有効期限が設定されており、前記キャッシュ制御手段は、当該優先度情報を受信した時点から前記有効期限に相当する期間が経過したときに当該優先度情報を破棄する
ことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項８】
前記優先度情報は、優先順位付けされた複数のクラスにクラス分けされており、前記キャッシュ制御手段は、当該クラスの優先順位に基づいて、優先制御における競合を解消する
ことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載のキャッシュ制御システム。
【請求項９】
キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムにおける前記キャッシュ装置であって、
第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御手段と、
前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、を備え、
前記キャッシュ制御手段は、前記優先度情報配信装置から受信した優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行する
ことを特徴とするキャッシュ装置。
【請求項１０】
キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムが実行するキャッシュ優先制御方法であって、
前記優先度情報配信装置が、優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する優先度情報送信ステップと、
前記キャッシュ装置が、前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信ステップと、
前記キャッシュ装置が、第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御ステップと、を備え、
前記キャッシュ制御ステップにおいて、前記キャッシュ装置は、前記優先度情報配信装置から受信した優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行する
ことを特徴とするキャッシュ優先制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク上のキャッシュ装置におけるキャッシュ動作の優先制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ユーザ装置ＵＥからＷｅｂブラウジングや動画のダウンロードを行う際、ユーザ装置ＵＥは、サーバへデータダウンロードの要求を行い、サーバはこれに応答してＷｅｂページのデータや動画データをユーザ装置ＵＥへ送信する。このとき、データの欠落等が発生すると、ユーザ装置ＵＥはサーバに再送要求を送信し、再送されたデータを受信する。
【０００３】
しかし、ユーザ装置ＵＥ〜サーバ間のＲＴＴが長い場合、「ユーザ装置ＵＥからの（再送）要求〜データの配信」までの時間がボトルネックとなり、スループットの低下を招く。例えば、ユーザ装置ＵＥ〜サーバ間のＲＴＴが長いとＴＣＰ  ＲＴＯ（ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｉｍｅｏｕｔ）に伴って輻輳ｗｉｎｄｏｗが縮退され、再度Ｓｌｏｗ  ｓｔａｒｔから始まるため、スループットが大幅に低下する可能性がある。
【０００４】
そこで、ユーザ装置ＵＥ〜サーバ間にキャッシュ装置を設置し、より高速にＴＣＰ再送を行う制御が存在する。パケロス率が大きい程、また、キャッシュ装置〜サーバ間のＲＴＴが長い程、スループット向上効果がある。
【０００５】
キャッシュの方式には、パケットキャッシュとコンテンツキャッシュがある。図１にパケットキャッシュの概要を示し、図２にコンテンツキャッシュの概要を示す。図１に示すように、パケットキャッシュは、サーバ１から到来するデータをキャッシュ装置２において一時的に保持し、受信側からの再送要求受信に伴って、対応するデータを（サーバ１の代わりに）再送するものである。図２に示すように、コンテンツキャッシュは、コンテンツ自体をキャッシュ装置２でキャッシュし、ユーザ装置ＵＥからの要求に従って、サーバの代わりにコンテンツデータをユーザ装置ＵＥへ送信・再送する。これらのうち、本願ではパケットキャッシュを主に対象としている。なお、図１、２に示す基地局３は無線ＬＡＮ基地局であってもよいし、セルラーシステムの基地局であってもよい。
【０００６】
図３、図４を参照して、キャッシュの効果について説明する。図３は、キャッシュを行わない場合のパケット（ＴＣＰパケット）の配信例を示す。図３に示すように、ＳＮ（シーケンス番号）の抜けを検出した後に、ユーザ装置ＵＥからサーバ１に再送要求が送信され、サーバ１は再送パケットを送信する。このとき、ユーザ装置ＵＥ〜サーバ１間のＲＴＴ分の再送遅延が発生する（図３のＡ）。
【０００７】
図４は、キャッシュを行う場合のパケットの配信例を示す。図４に示すように、ＳＮの抜けを検出した後に、ユーザ装置ＵＥからキャッシュ装置２に再送要求が送信され、キャッシュ装置２はサーバ１の代わりに再送パケットを送信する。このとき、再送遅延はユーザ装置ＵＥ〜キャッシュ装置２間のＲＴＴ分となる。よって、前記のとおり、キャッシュ装置２〜サーバ１間のＲＴＴが長い程、スループット向上効果がある。なお、図４は、例として、サーバ１からユーザ装置ＵＥへの下り方向の通信におけるキャッシュ装置２を用いた再送制御を示しているが、ユーザ装置ＵＥからサーバ１への上り方向の通信についても、図４に示す方法と同様にして、キャッシュ装置２を用いた再送制御を行うことができる。つまり、サーバ１がＳＮの抜けを検出した後に、サーバ１からキャッシュ装置２に再送要求が送信され、キャッシュ装置２はユーザ装置ＵＥの代わりに再送パケットをサーバ１に送信する制御を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２７３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のキャッシュ制御においては、ある程度の優先度を意識した制御が検討されているが、具体的にどのような指標を以て優先度付けを行うかについてはキャッシュ装置の運用事業者に委ねられており、単純にキャッシュ装置を導入しただけではネットワークサービス事業者（例：移動通信事業者）のポリシー（ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）を満足することができないという問題がある。
【００１０】
適切な優先制御ができない場合に生じ得る問題の例を図５、図６を参照して説明する。図５の例では、図示のようにユーザ装置ＵＥが優先度付けされており、低優先データ（ＵＥ＃２、＃３のデータ）がキャッシュ装置ＵＥのバッファを占有している。このとき、後から到来する高優先データ（ＵＥ＃１）をキャッシュすることができずに、高優先データが破棄される場合がある。また、既に高優先データが滞留している場合に、その高優先データが後続の低優先データにより破棄される可能性もある。これらの場合、高優先データに対してキャッシング効果を発揮することができない。
【００１１】
図６の例は、キャッシュ装置２でのキューの管理が先入れ先出し（ＦＩＦＯ）である場合の例である。図６でも図５の場合と同様にユーザ装置ＵＥが優先度付けされている。ＦＩＦＯの場合、キューの先頭から順にキャッシュからの再送を行うので、図６のＵＥ＃２、＃３の再送キューにある低優先データのような、キューに滞留している低優先データのキューが捌けきるまで高優先データのキャッシュ再送が遅延する可能性がある。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、キャッシュ装置における優先制御において、任意の指標に基づく優先度を設定して、所望のポリシーに基づく優先制御を柔軟に実行することを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施の形態によれば、キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムであって、
前記優先度情報配信装置は、優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する優先度情報送信手段を備え、
前記キャッシュ装置は、
第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御手段と、
前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、を備え、
前記キャッシュ制御手段は、前記優先度情報配信装置から受信した前記優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行するキャッシュ制御システムが提供される。
【００１４】
また、本発明の実施の形態によれば、キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムにおける前記キャッシュ装置であって、
第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御手段と、
前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、を備え、
前記キャッシュ制御手段は、前記優先度情報配信装置から受信した優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行するキャッシュ装置が提供される。
【００１５】
また、本発明の実施の形態によれば、キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムが実行するキャッシュ優先制御方法であって、
前記優先度情報配信装置が、優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する優先度情報送信ステップと、
前記キャッシュ装置が、前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信ステップと、
前記キャッシュ装置が、第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御ステップと、を備え、
前記キャッシュ制御ステップにおいて、前記キャッシュ装置は、前記優先度情報配信装置から受信した優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行するキャッシュ優先制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施の形態によれば、優先度情報配信装置を導入したので、キャッシュ装置における優先制御において、任意の指標に基づく優先度付けを行うことができ、所望のポリシーに基づく優先制御を柔軟に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】パケットキャッシュを示す図である。
【図２】コンテンツキャッシュを示す図である。
【図３】キャッシュ装置が無い場合のパケットの配信例を示す図である。
【図４】キャッシュ装置がある場合のパケットの配信例を示す図である。
【図５】現状の課題を説明するための図である。
【図６】現状の課題を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るキャッシュ制御システムの構成図である。
【図８】本実施の形態におけるキャッシュ装置２０の動作例を説明するための図である。
【図９】本実施の形態におけるキャッシュ装置２０の動作例を説明するための図である。
【図１０】優先度情報配信のシーケンスの例を示す図である。
【図１１】優先度情報配信のシーケンスの例を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係るキャッシュ装置２０と優先度情報配信サーバ１０の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】キャッシュ装置２０の動作例を示すフローチャートである。
【図１４】キャッシュ装置２０の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態では、ユーザ装置ＵＥが無線通信を行う場合を例にしているが、ユーザ装置ＵＥが有線で通信を行う場合にも本発明を適用することが可能である。
【００１９】
（システム構成）
図７に、本発明の実施の形態に係るキャッシュ制御システムの全体構成図を示す。本実施の形態に係るキャッシュ制御システムは、キャッシュ装置２０と優先度情報配信サーバ１０（優先度情報配信装置と称してもよい）を有する。これらの装置はネットワークで接続されており、優先度情報配信サーバ１０は優先度情報をキャッシュ装置２０に送信する。また、基地局３は、無線ＬＡＮの基地局であってもよいし、セルラーシステムの基地局であってもよい。
【００２０】
図７にはキャッシュ装置２０が２台示されているが、これは一例である。キャッシュ装置２０の基本的な役割は前述したとおりであり、基地局３配下のユーザ装置ＵＥがコンテンツサーバ等の外部サーバからデータダウンロードを行う際のキャッシュ制御動作（図１に示したパケットキャッシュ方式）を行う装置である。本実施の形態では、キャッシュ装置２０は、優先度情報配信サーバ１０から受信した優先度情報に基づいて、データの優先度等に応じたキャッシュ制御を行う。なお、優先度情報をポリシーと呼んでもよい。また、本実施の形態では、一例として、ユーザ装置ＵＥがサーバ１からデータを受信する際のキャッシュ制御動作を主に説明しているが、サーバ１がユーザ装置ＵＥからデータを受信する際も同様にしてキャッシュ制御動作を行うことができる。
【００２１】
（優先度情報について）
次に、優先度情報について説明する。優先度情報は、ユーザ毎、サービス毎等の優先度を示す情報である。優先度情報は、優先度の高低を示す数値であってもよいし、優先度に応じた制御の内容を示す情報であってもよいし、その他の情報であってもよい。以下、優先度の例を説明するが、優先度の内容（どの指標に基づくものか等）は、サービス事業者のサービス提供ポリシーに応じて任意に決定すればよく、以下の例は一例に過ぎない。
【００２２】
優先度として、例えば、（１）ユーザ装置ＵＥ（ユーザ）の契約種別に応じた優先度、（２）ユーザ装置ＵＥによるリソース使用量に応じた優先度、（３）サービス又はプロトコルに応じた優先度、等がある。
【００２３】
（１）のユーザ装置ＵＥの契約種別に応じた優先度における契約種別とは、例えば、ユーザ装置ＵＥがネットワークに接続する際の接続事業者、ＳＩＭの種別（優先／一般等）、ローミングの有無等である。
【００２４】
例えば、ユーザ装置ＵＥが接続のために利用する無線リソースを事業者間で共用している場合、特定の事業者に加入しているユーザ装置ＵＥを優先する（優先度を高くする）ことができる。また、プレミアムユーザのような優先ＳＩＭのユーザ装置ＵＥを優先されることができる。また、ローミング端末は、より使用料金が高くなるため、優先させることができる。
【００２５】
（２）のユーザ装置ＵＥによるリソース使用量に応じた優先度におけるリソース使用量とは、例えば、ユーザ装置ＵＥの送受信データ量（例：過去のある時点から現在までの量）、現在のバッファ滞留量（基地局３又はキャッシュ装置２０におけるバッファ滞留量）、基地局３への連続接続時間等である。これらのリソース使用量のうち、キャッシュ装置２０にかかわらない使用量（例：基地局３への連続接続時間）については、キャッシュ装置２０は基地局等の該当の装置から取得する。
【００２６】
例えば、所定期間の間に送受信されたデータ使用量もしくは接続時間の多いユーザ装置ＵＥ宛てのデータの優先度を低くすることができる。
【００２７】
（３）のサービス又はプロトコルに応じた優先度におけるサービスは、例えばブラウジング、動画配信、リアルタイムサービス等である。例えば、動画配信のようなデータ量の多いサービスのデータの優先度を低くすることができる。また、災害伝言板のような、緊急度の高いサービスは優先されてもよく、ＵＤＰのような輻輳制御の緩いプロトコルの優先度を低くしてもよい。
【００２８】
また、各優先度における制御が競合しないように、優先度情報がクラス分けされてもよい。例えば、優先度情報（例：上記の（１）、（２）、（３））をクラスＡ／Ｂ／Ｃに大別し、制御の競合時にはＡ−＞Ｂ−＞Ｃの順に優先されてもよい。このとき、競合が発生したことが優先度情報配信サーバ１０に報告されてもよい。例えば、キャッシュ装置２０が、優先度情報に基づき、優先ＳＩＭのユーザデータの優先度を高と判断し、かつ、当該データが優先度の低いサービスのデータであり優先度が低である場合、仮に、「サービス」のクラスのほうが優先度が高いとすれば、当該データの優先度は低であると判定される。このようにして競合が解消される。
【００２９】
（キャッシュ装置２０の動作例）
次に、優先度情報配信サーバ１０から受信した優先度情報に基づいて動作を行うキャッシュ装置２０の動作例を図８、図９を参照して説明する。
【００３０】
図８は、キャッシュ装置２０におけるバッファが満杯である状態を示している。このとき、キャッシュ装置２０が、サーバ１から高優先データを受信する。ここで、受信したデータの優先度の判定については、キャッシュ装置２０は、受信したデータのヘッダ情報からサービス種別／プロトコルを判断し、優先度情報から当該サービス種別／プロトコルに対応した優先度を判断できる。また、例えば、キャッシュ装置２０は、各ユーザ装置ＵＥの契約情報をユーザ装置ＵＥのアドレス毎に保持している、もしくは契約情報を外部のデータベースから取得可能であり、受信したデータのアドレス情報に基づき、対応するユーザ装置ＵＥの契約情報を取得し、優先度情報から当該契約情報に対応した優先度を判断できる。
【００３１】
図８の例では、キャッシュ装置２０は、高優先データを受信したときにバッファが一杯であることを検知し、低優先データをバッファから破棄し、受信した高優先データをバッファに格納する。また、このような制御は、後述するバッファ管理部２１が実行する。
【００３２】
図９に示す例では、キャッシュ装置２０がユーザ装置ＵＥからＴＣＰ再送要求を受信する場合に、優先度情報に基づく所定の優先度に従って、再送データの送出を行う。
【００３３】
具体的には、図９に示すように、キャッシュ装置２０は、受信したＴＣＰ再送要求をキュー（ＦＩＦＯメモリ）に格納する。このとき、キューがあふれる場合には、例えば、低優先の再送要求を破棄する。このキューに格納するＴＣＰ再送要求は、再送を要求されたＳＮのデータへのポインタ（バッファ内のアドレス）であってもよいし、再送するデータそのものであってもよいし、再送要求のパケットであってもよいし、その他、再送要求内容を識別できるデータであればよい。
【００３４】
そして、キャッシュ装置２０は、一定時間毎に（制御周期毎）に、キューに格納されているＴＣＰ再送要求の処理を優先度に従って行う。図９の例では、制御タイミングにおいて、キューの中で後ろから２番目にあった高優先データ（再送要求されたデータ）をキューの先頭に置き、最初に再送を行うこととしている。この例では、キューへの格納は到着順に行い、制御のタイミングで優先度に応じた順序で再送を行うこととしているが、キューへの格納時に、優先度に応じた順番で格納を行ってもよい。例えば、高優先データ（再送に係るデータ）はキューの先頭側に優先的に格納し、順次優先度が下がるにつれて、キューの後ろ側に格納する。
【００３５】
上記の制御周期は、キャッシュ装置２０のＣＰＵや搭載バッファ量に応じて設定されてもよい。制御周期は優先度情報の一部として、優先度情報配信サーバ１０から指定することとしてもよい。
【００３６】
また、制御周期は、キャッシュ装置２０の判断でＳｅｍｉ−ｓｔａｔｉｃに変更されてもよく、例えば、優先度のほぼ同じユーザの再送要求のみを受信するような場合には優先度制御は意味をなさないので制御周期を短くし、優先度の異なるユーザの再送要求が存在する場合には、できるだけ優先度の高い再送要求を優先できるように制御周期を長くしても良い。なお、優先度情報配信サーバ１０からの指示によりキャッシュしているデータを破棄しても良い。
【００３７】
（優先度情報の配信について）
次に、優先度情報配信サーバ１０からキャッシュ装置２０への優先度情報の配信方法の例について説明する。
【００３８】
優先度情報配信サーバ１０からキャッシュ装置２０への優先度情報の配信は、優先度情報配信サーバ１０が周期的に行ってもよいし、優先度情報配信サーバ１０が所定のイベントを契機として行ってもよい。当該イベントは、例えば、優先度情報の内容が変更／更新された場合である。
【００３９】
また、優先度情報配信サーバ１０は、キャッシュ装置２０から配信要求を受けたことに応じて優先度情報の配信を行ってもよい。配信要求に応じた配信を行う場合において、キャッシュ装置２０は、周期的に配信要求を送信してもよいし、所定のイベントを契機として行ってもよい。所定のイベントは、例えば、キャッシュ装置２０の起動（再起動含む）、優先度制御の不具合を検知したとき、一定期間、優先度情報配信サーバ１０から優先度情報の配信を受けていないとき、等である。キャッシュ装置２０は、優先度情報を正常に受信した場合に、ＡＣＫ（受信確認応答）を優先度情報配信サーバ１０に送信してもよい。これにより、優先度情報配信サーバ１０は、確かにキャッシュ装置２０が優先度情報を受信したことを確認できる。優先度情報配信サーバ１０は、優先度情報を送信後、所定期間待ってもＡＣＫを受信しない場合、優先度情報を再送することができる。
【００４０】
また、優先度情報の配信に関し、優先度情報配信サーバ１０は、キャッシュ装置２０毎に優先度情報を管理することができ、その場合に、各キャッシュ装置２０に対し、当該キャッシュ装置２０の優先度情報の全部を配信してもよいし、これまでの優先度情報と現在（配信時点）の優先度情報との差分のみを配信することとしてもよい。例えば、Ａという優先度情報が追加された場合、Ａのみを配信する。逆に、削除された場合は、Ａが削除されたという情報を送信する。このように差分情報のみを配信することで、ネットワーク内のシグナリング量を低減できる。
【００４１】
ここで、実際のネットワークにおいては、優先度情報配信サーバ１０は、多数のキャッシュ装置２０に対して優先度情報の送信を行うことが考えられる。このような状況で、各キャッシュ装置２０からの配信要求が頻繁に行われると、優先度情報配信サーバ１０が過負荷になる。そこで、キャッシュ装置２０において、配信要求抑制タイマが用いられてもよい。すなわち、キャッシュ装置２０は、配信要求を行った時点で配信要求抑制タイマを起動し、当該タイマ起動中は、配信要求のトリガがあっても配信要求を行わない。当該タイマ起動中に配信要求がトリガされる場合には、タイマ満了時に配信要求を行う。
【００４２】
また、各キャッシュ装置２０に配信される優先度情報には有効期限が設けられてもよい。例えば、１つのキャッシュ装置２０の優先度情報全体に有効期限が設けられてもよいし、クラス毎に有効期限が設けられてもよいし、優先度情報の各項目（１項目の例：特定の契約種別に基づく優先度情報）に有効期限が設けられてもよい。
【００４３】
キャッシュ装置２０は、例えば、有効期限付きの優先度情報を受信した時点で、タイマを起動し、タイマが満了（有効期限が経過）した時点で、当該優先度情報を破棄し、破棄したことを優先度情報配信サーバ１０に通知する。これにより、古い優先度情報がいつまでも用いられることを回避できる。
【００４４】
また、例えば、キャッシュ装置２０は定期的に優先度情報を使用したキャッシュ制御の運用状態の報告を優先度情報配信サーバ１０に通知する。このような通知に基づき、優先度情報配信サーバ１０が異常を検出する場合には、キャッシュ装置２０に対して優先度情報のクリア（削除）の指示がされてもよい。
【００４５】
図１０に、上記のような配信機能を備える優先度情報配信サーバ１０とキャッシュ装置２０間での優先度情報配信に係るシーケンスの例を示す。
【００４６】
図１０に示す例において、キャッシュ装置２０が起動すると（ステップ１０１）、配信要求を優先度情報配信サーバ１０に送信する（ステップ１０２）。配信要求を受信した優先度情報配信サーバ１０は、配信要求の送信元のキャッシュ装置２０に優先度情報を送信する（ステップ１０３）。ここで、優先度情報配信サーバ１０において、キャッシュ装置２０の優先度情報が更新されたものとする（ステップ１０４）。優先度情報配信サーバ１０は、この更新を契機として、更新後の優先度情報をキャッシュ装置２０に送信する（ステップ１０５）。その後、例えば、周期的に優先度情報の配信が行われる。
【００４７】
ここで、ステップ１０６での優先度情報の配信の後、キャッシュ装置２０が、予め定められた所定の期間、優先度情報を受信していないことを検知すると、配信要求を送信する（ステップ１０７）。この配信要求に応じて、優先度情報配信サーバ１０から優先度情報が配信される（ステップ１０８）。
【００４８】
キャッシュ装置２０は、前述した配信要求抑制タイマによる配信要求抑制機能を備えている。ステップ１０９以降は、当該タイマによる抑制が行われる場合を示している。ステップ１０９においてキャッシュ装置２０が配信要求を送信した時点でタイマが起動される。ここで、ステップ１１０において、配信要求送信イベントが検知されるが、タイマ満了前なので、配信要求は送信されない。ステップ１１１で、タイマが満了し、上記イベントを契機とした配信要求が送信され、優先度情報の配信が行われる（ステップ１１２）。
【００４９】
（能力通知について）
キャッシュできるデータ量や記憶できる優先度情報の量等の能力は、キャッシュ装置毎に異なることが想定されることから、優先度情報配信サーバ１０は当該能力を加味して優先度情報の選択や配信を行うこととしてもよい。
【００５０】
例えば、キャッシュ装置２０の起動時にキャッシュ装置２０から優先度情報配信サーバ１０に対して能力値（例：優先度情報の記憶可能バイト数）を報告し、優先度情報配信サーバ１０は、当該能力値に応じたデータ量の優先度情報を該当のキャッシュ装置２０に送信する。優先度情報配信サーバ１０は、予め種々のデータ量の優先度情報のセットを保持し、これらから選択することとしてもよいし、元となる優先度情報を保持し、これから粒度やカバーする範囲等を調整することでデータ量を調整することとしてもよい。
【００５１】
能力値は、上記のようなデータサイズ等の値であってもよいし、能力に対応したカテゴリであってもよい。つまり、能力毎にキャッシュ装置のカテゴリを定義しておき、当該カテゴリの値をキャッシュ装置２０に設定しておくとともに、キャッシュ装置２０は、能力値としてカテゴリの値を優先度情報配信サーバ１０に送信する。優先度情報配信サーバ１０は、カテゴリ毎に優先度情報を保持しており、受信したカテゴリに対応する優先度情報をキャッシュ装置２０に送信する。
【００５２】
また、キャッシュ装置２０は、優先度情報を受信する度に、記憶できる残容量を優先度情報配信サーバ１０に報告してもよい。また、キャッシュ装置２０は、自分の能力を超過する優先度情報を受信した場合には、超過する分について、最も古い優先度情報もしくは低いクラスの優先度情報を破棄し、破棄により空いたスペースに超過する分の優先度情報を格納することができる。また、キャッシュ装置２０が解釈出来ない優先度情報が配信される場合には、当該優先度情報を破棄し、破棄したことを優先度情報配信サーバ１０に通知してもよい。
【００５３】
図１１に、上記のような能力通知機能を備えるキャッシュ装置２０と優先度情報配信サーバ１０間での優先度情報配信に係るシーケンスの例を示す。
【００５４】
この例では、キャッシュ装置２０が起動すると（ステップ２０１）、キャッシュ装置２０は、配信要求とともに能力値（カテゴリ）を優先度情報配信サーバ１０に送信する（ステップ２０２）。優先度情報配信サーバ１０は、カテゴリに応じた優先度情報を決定し（ステップ２０３）、当該優先度情報をキャッシュ装置２０に送信する（ステップ２０４）。
【００５５】
その後、ステップ２０５において優先度情報が送信されるが、キャッシュ装置２０は、この優先度情報のサイズが大きすぎ、格納できないと判断する（ステップ２０６）。すると、キャッシュ装置２０は、例えば、古い優先度情報の破棄を行い（ステップ２０７）、受信した優先度情報を格納し、破棄したことを優先度情報サーバ１０に通知する（ステップ２０８）。
【００５６】
（装置構成）
図１２に、本実施の形態に係るキャッシュ装置２０と優先度情報配信サーバ１０の機能構成図を示す。
【００５７】
図１２に示すとおり、キャッシュ装置２０は、バッファ管理部２１、キュー管理部２２、優先度情報受信部２３、優先度情報要求部２４、ＵＥ情報管理部２５、優先度情報管理部２６、タイマ管理部２７を有する。
【００５８】
バッファ管理部２１は、バッファ（メモリ等の記憶手段）を備え、優先度情報管理部２６で管理されている優先度情報に基づいて、受信したデータの格納や廃棄の制御を行う。図８に示した動作は、バッファ管理部２１による動作の例である。
【００５９】
キュー管理部２２は、キュー（メモリ等の記憶手段）を備え、優先度情報管理部２６で管理されている優先度情報に基づいて、受信した再送要求の格納や廃棄の制御、及び再送の処理を行う。図９に示した動作は、キュー管理部２２による動作の例である。なお、バッファ管理部２１、キュー管理部２２をまとめてキャッシュ制御部と呼んでもよい。
【００６０】
優先度情報受信部２３は、優先度情報配信サーバ１０から優先度情報を受信し、優先度情報管理部２６に渡す。優先度情報要求部２４は、所定の契機（周期的、イベント発生等）に基づいて、配信要求やカテゴリを優先度情報配信サーバ１０に送信する。
【００６１】
ＵＥ情報管理部２５は、ユーザ装置ＵＥに関するユーザ情報（契約情報、アドレス等）を保持、あるいは外部のサーバ等から取得する機能を含む。例えば、ＵＥ情報管理部２５は、ユーザ装置ＵＥのアドレス等に対応付けて、ユーザの契約情報等を格納しており、バッファ管理部２１／キュー管理部２２は、当該情報と、優先度情報とから、受信したデータの優先度を判断できる。
【００６２】
優先度情報管理部２６は、優先度情報を格納するとともに、有効期限を管理し、有効期限の経過を検知した場合には、該当の優先度情報を削除する。タイマ管理部２７は、周期的配信要求送信を行う際の周期を測るタイマ、配信要求抑制タイマ等を有し、これらの起動、満了を管理する。
【００６３】
また、図１２に示すとおり、優先度情報配信サーバ１０は、優先度情報管理部１１、キャッシュ装置カテゴリ管理部１２、タイマ管理部１３、優先度情報要求受信部１４、優先度情報送信部１５を備える。
【００６４】
優先度情報管理部１１は、各キャッシュ装置２０に配信される優先度情報を格納する記憶手段、優先度情報を外部から設定／更新等を行うための手段を含む。優先度情報は、キャッシュ装置２０毎に記憶、管理することとしてもよいし、１つの優先度情報（個々の細かな優先度情報の集合）を記憶し、当該１つの優先度情報から、各キャッシュ装置２０用の優先度情報を抽出することとしてもよい。
【００６５】
キャッシュ装置カテゴリ管理部１２は、キャッシュ装置２０から受信したカテゴリ（能力）の値を、キャッシュ装置２０毎に保持する。タイマ管理部１３は、周期的送信を行う際の周期を測るタイマ等を有し、これらの起動、満了を管理する。優先度情報要求受信部１４は、キャッシュ装置２０から配信要求を受信する。優先度情報送信部１５は、所定の契機（周期的、イベント発生、要求受信等）に基づいて、優先度情報をキャッシュ装置２０に送信する。
【００６６】
図１３を参照して、優先度情報に基づくキャッシュ装置２０の動作例を説明する。この動作例はバッファにデータを格納する際の動作の例である。
【００６７】
キャッシュ装置２０がユーザデータ（上り方向でも下り方向でもよい）を受信すると（ステップ３０１）、バッファ管理部２１は、当該データを格納することで、バッファ溢れが生じるか否かを判断する（ステップ３０２）。バッファ溢れが生じない場合（ステップ３０２のＮｏ）は、データをバッファに格納して処理を終了する。バッファ溢れが生じる場合（ステップ３０２のＹｅｓ）、バッファ管理部２１は、ＵＥ情報管理部２５に格納された情報を参照することで、受信したデータが高優先データであるかどうかを判定する（ステップ３０３）。高優先データである場合（ステップ３０３のＹｅｓ）、低優先データを破棄し、受信した高優先データをバッファに受け入れる（ステップ３０４）。ステップ３０３で、データが高優先度でないと判定された場合、バッファ管理部２１は、当該データを破棄する。
【００６８】
なお、上記の説明では、高優先度と低優先度の２つを例として示しているが、その他の段階の優先度が存在する場合も同様に制御が可能である。つまり、中優先度が存在したとしても、中優先度は低優先度に対しては高優先度であるから、低優先度との関係で高優先度として扱えばよい。その他、複数段階に応じた複数種類の制御を行うこととしてもよい。
【００６９】
次に、図１４を参照して、優先度情報に基づくキャッシュ装置２０の他の動作例を説明する。この動作例はキューに再送要求に係るデータを格納する際の動作の例である。
【００７０】
キャッシュ装置２０がユーザデータの再送要求（上り方向通信の再送要求でも、下り方向通信の再送要求でもどちらでもよい）を受信すると（ステップ４０１）、キュー管理部２２は、ＵＥ情報管理部２５に格納された情報を参照することで、再送を要求されたデータが高優先データであるかどうかを判定する（ステップ４０２）。高優先データである場合（ステップ４０２のＹｅｓ）、再送要求に係るデータを高優先度ユーザキューの最後に格納する（ステップ４０３）。ステップ４０２で、データが高優先度でないと判定された場合、キュー管理部２２は、当該再送要求に係るデータを最後のキューの後に格納する（ステップ４０４）。この動作では、１つのキューバッファにおいて、優先度の高い再送要求に係るデータほどキューの先頭側に格納する制御を前提としている。
【００７１】
（実施の形態のまとめ、効果等）
以上、説明したように、本実施の形態では、キャッシュ装置と優先度情報配信装置とを備えるキャッシュ制御システムであって、前記優先度情報配信装置は、優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する優先度情報送信手段を備え、前記キャッシュ装置は、第１の装置から第２の装置に送信されるデータをバッファに格納し、当該第２の装置からの再送要求に基づいて、前記データを前記第２の装置に送信するキャッシュ制御手段と、前記優先度情報配信装置から優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、を備え、前記キャッシュ制御手段は、前記優先度情報配信装置から受信した前記優先度情報を用いて前記データの優先度を決定し、当該優先度に基づいて優先制御を実行するキャッシュ制御システムが提供される。このシステムによれば、任意の指標に基づく優先度付けを行うことができ、所望のポリシーに基づく優先制御を実現できる。
【００７２】
前記優先度情報配信装置は、前記キャッシュ装置から配信要求を受信する要求受信手段を備え、前記優先度情報送信手段は、前記要求受信手段により配信要求を受信した場合に、前記優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する。このような制御により、キャッシュ装置は、必要に応じて優先度情報を受信することができる。
【００７３】
前記要求受信手段は、前記キャッシュ装置から、当該キャッシュ装置の能力を示すカテゴリを受信し、前記優先度情報送信手段は、当該カテゴリに対応した優先度情報を前記キャッシュ装置に送信する。このような制御により、キャッシュ装置は、自分の能力に見合った優先度情報を受信することができ、メモリ不足等の不具合を防止できる。
【００７４】
前記優先度情報送信手段は、既に前記キャッシュ装置に送信した優先度情報が更新された場合に、当該優先度情報と更新後の優先度情報との差分情報を前記キャッシュ装置に送信する。このような制御により、ネットワーク上での制御信号の量を削減できる。
【００７５】
前記キャッシュ制御手段は、前記バッファが満杯である場合に、当該バッファから低優先度のデータを破棄し、前記第１の装置から送信された高優先度のデータを当該バッファに格納する優先制御を実行する。このような制御により、優先制御を適切に行うことができ、例えば、高優先のユーザに品質の良いサービスを提供できる。
【００７６】
前記キャッシュ制御手段は、前記第２の装置からの再送要求をキューに格納し、当該キューに格納された複数の再送要求に対するデータ再送処理を前記優先度に応じた順番で行う優先制御を実行する。このような制御により、優先制御を適切に行うことができ、例えば、高優先のユーザに品質の良いサービスを提供できる。
【００７７】
前記優先度情報には有効期限が設定されており、前記キャッシュ制御手段は、当該優先度情報を受信した時点から前記有効期限に相当する期間が経過したときに当該優先度情報を破棄する。このような制御により、古い優先度情報を使い続けてしまうことにより弊害を防止できる。
【００７８】
前記優先度情報は、優先順位付けされた複数のクラスにクラス分けされており、前記キャッシュ制御手段は、当該クラスの優先順位に基づいて、優先制御における競合を解消する。これにより、適切な優先制御を実現できる。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。説明の便宜上、キャッシュ装置及び優先度情報配信装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってキャッシュ装置が有するプロセッサにより動作するソフトウェア、及び、優先度情報配信装置が有するプロセッサにより動作するソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
【符号の説明】
【００８０】
１  サーバ
２  キャッシュ装置
３  基地局
ＵＥ  ユーザ装置
１０  優先度情報配信サーバ
１１  優先度情報管理部
１２  キャッシュ装置カテゴリ管理部
１３  タイマ管理部
１４  優先度情報要求受信部
１５  優先度情報送信部
２０  キャッシュ装置
２１  バッファ管理部
２２  キュー管理部
２３  優先度情報受信部
２４  優先度情報要求部
２５  ＵＥ情報管理部
２６  優先度情報管理部
２７  タイマ管理部
【図１】
2015156058.tif 000003
【図２】
2015156058.tif 000004
【図３】
2015156058.tif 000005
【図４】
2015156058.tif 000006
【図５】
2015156058.tif 000007
【図６】
2015156058.tif 000008
【図７】
2015156058.tif 000009
【図８】
2015156058.tif 000010
【図９】
2015156058.tif 000011
【図１０】
2015156058.tif 000012
【図１１】
2015156058.tif 000013
【図１２】
2015156058.tif 000014
【図１３】
2015156058.tif 000015
【図１４】
2015156058.tif 000016