JP5765950B2 - 票ベクトルに従って、ワイヤレス・コミュニケーション能力を有するピア間のコンテンツ配布を制御するためのデバイス、及び方法 - Google Patents

Description

本発明はピア・ツー・ピア（又はＰ２Ｐ）ワイヤレス環境のピア間のコンテンツ配布に関する。

この場合に「ピア」の一つの意味は、データ（又はシンボル（すなわちデータのブロック又はパケット又は一定量））をワイヤレス通信によるＰ２Ｐモードで他のピア又はネットワーク装置と交換することが可能なワイヤレス通信機器を意味する。したがって、ピアは、ラップトップ、多機能電話、移動電話又はセルラー電話、パーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ）であってもよい。そして、これらは、領域（例えばコンテンツ「ブース」（又は「ｔｈｒｏｗｂｏｘ」））において、日和見的（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ）でのコンテンツ配信に貢献する、ワイヤレス通信インタフェース（又はワイヤレス通信が意味するいかなるもの）又は車（たとえばバス又は車）又は基地局に関連づけられるノードである。

さらに、「コンテンツ配布」とは、自身における利用または他のピアにおける利用のためのコンテンツを各々のピアが持つために、コンテンツ・データを伝送することを意味する。

さらに、コンテンツとは、Ｐ２Ｐモードで配布することができるあらゆるタイプの一組のデータを意味する。具体的には、情報データのファイル、ビデオ、一定量のビデオ、共有する画像、ｈｔｍｌファイル、オーディオファイル及びソフトウェア・アップデートが含まれ、より一般的には、あらゆるタイプのファイルを含む。以下、これらを「アイテム」と言う。
［発明の背景］
当業者に周知なように、固定されたＰ２Ｐ環境（又はネットワーク）において、通信装置（又はピア）は、あたかも、まとまりのない移動性（ｕｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）に従っているかのように、単純なホモジーニアス及びメモリーレスのプロセスに従う。そして、そのためのバッファ（又はキャッシュメモリ）を有する。このバッファは、コンテンツアイテム（又はファイル）が格納されており、これらは後に、他のピアによってリクエストされる。異なるコンテンツ・アイテムを求めるデマンド（又は要求）は、任意の配布分布（ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）に従う固定された規則（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ ｒｅｇｉｍｅ）によって発生する。

従来の有線のピアトゥーピアネットワークと対照的に、ワイヤレス・ピアトゥーピアネットワークで、コンテンツは、日和見的な接続によって共有される。ピアは、それらがワイヤレス・ネットワークに接続されると、ローカル・キャッシュメモリに、それらがダウンロードするコンテンツを記憶し、かつそれらが接続されたときに、日和見的な方法によってそれらを他のユーザと共有する。たとえば、短いレンジ無線送信（例えばブルートゥース又はＩＥＥＥ ８０２．１１）の範囲が挙げられる。ワイヤレス・ピア内での記憶容量は限られているため、それ自身のためばかりでなく、他のピアのためにピアはどのコンテンツをそのキャッシュメモリに記憶するかを特定する。この記憶容量の制限は、重要な課題となっている。

例えば、共有は、日和見的な接続の間における利用できるバンド幅を利用することによって、それらがインフラストラクチャの範囲の中に存在しない場合に、ピアがコンテンツにアクセスすることを可能とするばかりでなく、コンテンツの配布及びインフラストラクチャの総合的な負荷の軽減に貢献するという事実を考慮することによって、その解決案が提案されている。またこれらの解決案は、そのスケーラビリティを改善すると共に、与えられたインフラストラクチャのサービスの領域を拡大する。このように、インフラストラクチャに対するアクセスが断続的である場合や、コンテンツ配布に利用できるダウンリンクの利用できるバンド幅が制限されている場合、これらは、コンテンツの配布にとって有用である。なお、これらの解決案には、遅延という重大な欠点がある。実際、それがインフラストラクチャにアクセスできる場合や、それを記憶している他のピアに接続する場合にだけ、ピアはコンテンツを読み出すことができる。したがって、共有されるコンテンツは、迅速な配信が重要な要件でなく、遅延に関し寛容（ｄｅｌａｙ−ｔｏｌｅｒａｎｔ）でなければならない。

モバイル・デバイスは、記憶容量が非常に制限されているため、コンテンツを共有するシステムの重要な目標は、インフラストラクチャにアクセスするときに、それらが記憶し読み出さなければならないコンテンツを特徴づけるピアのキャッシングポリシーの決定である。一般に、ピアは、それ自身及びそれらが接続する他のピアに有用であり得るコンテンツを記憶しなければならない。システム全体の視野からは、遅延を最小化することがこの種の方針を選択する自然の目標である。例えば、要求されたコンテンツを読み出すための平均的遅延が最小化されるよう、異なるピアで記憶されるコンテンツは選択されなければならない。

ワイヤレス・インフラストラクチャの分野でのこの課題に対処することは、いくつかの理由によって困難を伴う。最も重要な理由は、異質性（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ）である。実際、ワイヤレス・インフラストラクチャ・リソースは、ピア全体に亘って異なっているため、ピアは、異なる記憶容量を有することがあり、かつ異なる速度でインフラストラクチャにアクセスすることがある。そのうえ、ピアは、コンテンツを同様に評価しないことがある。したがって、それらは、必ずしも同じコンテンツに興味を持っておらず、かつすばやくそれらを見つけることに多少影響され得る。多くのピアが、多様な可動性パターンを持つ。したがって、それらには、それらの持つコンテンツを共有し、かつ他のピアからコンテンツを読み出すことは、異なることとなる。三つの異質性のソース（すなわち、リソースへのアクセス、利用者嗜好、及び可動性）は、ピアが記憶しなければならないコンテンツを決定するために重要な役割を果たす。異質性は、遅延を最小化することを目的とするキャッシングポリシーが、ピア間でかなり異なることを意味する。

更なる課題は、上記パラメータ（すなわち、利用者嗜好、及び可動性）のうちの少なくとも２つが演繹的（ａ ｐｒｉｏｒｉ）に分からないという事実に起因する。この意味で、ピアのキャッシングポリシーを決定するためのいかなるメカニズムも、この情報に直ちにアクセスすることはできない。

キャッシングポリシーの決定に伴う他の課題は、分散（ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）の必要性である。実際、重要なパラメータが演繹的に分からないため、集中化した方法でキャッシングポリシーを決定することは、ユーザからデータを収集することを必要とする。例えば、可動性又はコンテンツアクセスのトレースである。この種のデータ収集は、計測することができない。さらに、有線のピア・ツー・ピア・インフラストラクチャと同様に、ワイヤレス・ピアは、セキュリティ（例えば「シングルポイント障害（ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｆａｉｌｕｒｅ）」又はプライバシーの懸念）のために、集中的な管理（ｃｅｎｔｒａｌ ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）無しに協働し、ダウンロードしたコンテンツを共有したいと欲する。

したがって、本発明の目的は、少なくとも上述した欠点および／又は課題を解決することである。より正確に言うと、本発明は、三つの異質性（すなわち、リソースへのアクセス、利用者嗜好、及び可動性）が発生する状況で、集中的な管理が無い場合の環境下において、ワイヤレス・ピア間のコンテンツの配布を可能とする方法及び関連する制御デバイスを提供することを目的とする。

更に正確に言うと、本発明は、ワイヤレス・コミュニケーション能力を有し、コンテンツを記憶するためのキャッシュメモリを含むピア間のピア・ツー・ピア・モードでのコンテンツの配布を制御するための方法であって、その都度、ピアが変数値の一グループを有し、該変数値の各々はキャッシュメモリに記憶することができるコンテンツに関連し、前記コンテンツを記憶するユーティリティの代表はそれ及び他のピアを代表し、前記コンテンツへのアクセスを提供するワイヤレス・ネットワーク又は他のピアにアクセスし、Ｍ個の最高の変数値を持つＭ個のコンテンツをそのグループにダウンロードし、Ｍは、ダウンロードされるコンテンツを記憶するためにそのキャッシュメモリを検討しているピアが利用することができる記憶容量に依存する数である、方法を提供する。

本発明による方法は、他に考慮される付加的な特徴を含んでもよく、又は組み合わされてもよい。すなわち、各々のピアは、それが生成したレポート及び他のピアから受信したレポートから、それ自身の変数値のグループを特定し、各々のレポートは、ピアが記憶しているコンテンツの前記ピアのユーティリティに関する結果を示してもよい。

各々のピアは、それが新たなレポートを生成するたびに、かつそれが接続した他のピアから、それが新たなレポートを受信するたびに、それ自身の変数値のグループを更新してもよい。

ピアは、少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムからそれがあらゆるコンテンツをダウンロードすることを欲しない少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムを含む第１のリスト、及び／又は、少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムからそれがコンテンツを永久に保存するためにコンテンツをダウンロードすることを欲する、少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムを含む第２のリストを定義してもよく、ピアのキャッシュメモリに使用されるべき記憶容量は、このキャッシュメモリの最大の記憶容量と、前記第２のリストの前記サイト又はアイテムからダウンロードされたコンテンツを記憶するために使用され得るこのキャッシュメモリの記憶容量との差に等しい。

ピアがワイヤレス・ネットワークにアクセスするか、又は、他のピアに接続した場合、それが、既にそのキャッシュメモリに記憶されている少なくとも幾つかのコンテンツの一番最近のバージョンをダウンロードしてもよい。

本発明はまた、ワイヤレス・コミュニケーションを介して、コンテンツを記憶するためのキャッシュメモリを含む関連するピアから他のピアにピア・ツー・ピア・モードでコンテンツの配布を制御するための制御デバイスであって、その都度、そのピアが、コンテンツへのアクセスを提供するワイヤレス・ネットワーク又は他のピアにアクセスし、変数値の一グループを有し、該変数値の各々は、それがそのキャッシュメモリに記憶することができるコンテンツに関連し、前記コンテンツを記憶するユーティリティの代表はそれ及び他のピアを代表し、前記ピアに対して、Ｍ個の最高の変数値を持つＭ個のコンテンツをそのグループにダウンロードすることを許可する制御手段を含み、Ｍは、ダウンロードすべきコンテンツを記憶するためにそのキャッシュメモリを検討しているピアが利用することができる記憶容量に依存する数である。

本発明の制御デバイスは、他に考慮される付加的な特徴を含んでもよく、又は、これらと組み合わされてもよい。すなわち、これは、それに関連するピアが記憶しているコンテンツのこのピアのユーティリティに関する結果を示すレポートを生成し、それが生成したレポートから、及び、他のピアから受信したレポートから、それに関連するピアの前記グループの前記変数値を特定する、処理手段を有してもよい。

この処理手段は、それが新たなレポートを生成するたびに、かつそれが接続した他のピアからそれに関連するピアが新たなレポートを受信するたびに、それに関連するピアの変数値のグループを更新してもよい。

その制御手段は、少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムからそれがあらゆるコンテンツをダウンロードすることをそれに関連するピアが欲しない少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムを含む第１のリスト、及び／又は、少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムからコンテンツを永久に保存するために、それをダウンロードすることをそれに関連するピアが欲する、少なくとも１つのサイト又は（コンテンツ）アイテムを含む第２のリストを記憶し、かつ、前記キャッシュメモリの最大の記憶容量と、前記第２のリストの前記サイト又はアイテムからダウンロードされたコンテンツを記憶するために使用することができる前記キャッシュメモリの記憶容量との差を計算することによって、それに関連するピアのキャッシュメモリに利用できる記憶容量を特定するよう調整されてもよい。

制御手段は、それに関連するピアがワイヤレス・ネットワークにアクセスするか、又は他のピアと接続する場合、既にそのキャッシュメモリに保存されている少なくとも幾つかのコンテンツの最も最近のバージョンをダウンロードすることをそれに対して許可を与えてもよい。

本発明はまた、他のピアとワイヤレス・コミュニケーションを介して接続を確立することができ、かつ、キャッシュメモリを有し、上述の制御デバイスを有する、ピア（又はワイヤレス通信機器）を提供する。

本発明の他の特徴および効果は、詳細な明細書、及び添付の図面により明らかになる。

図式的に、及び機能的に、４つのワイヤレス通信機器（又はピア）を例示する。これらは、ワイヤレス・コミュニケーション・ネットワークに接続され、かつ各々は、制御デバイスの実施例の実例を含んでいる。

［好ましい実施例の詳細な説明］
添付の図面は、本発明の説明を開示すると共に、必要な定義を示す。

本発明は、方法及び関連する制御デバイスＤを提供することを目的とする。これは、一時的にワイヤレス・コミュニケーション・ネットワークＷＮに接続されているグループ内のピアＰｊ間におけるコンテンツの配布のＰ２Ｐ制御を可能とする。ＷＮは、コンテンツへのアクセスを提供し、一時的に接続されたワイヤレス通信によってピア・ツー・ピア・モードのコンテンツを共有する。

図の実施例において、非制限的に、ピアＰｊのグループは、Ｐ１からＰ４（ｊ＝１乃至４）の４つのピアを有する。なお、本発明は、相互にコンテンツ・データを交換することが可能な少なくとも２個のピアを含むグループに関連する。

一般的に、一グループのピアＰｊは、Ｐ１乃至ＰＮのＮ個のピア（ｊ＝１乃至Ｎ）を有し、かつＬ個の異なったクラスＣ１、Ｃ２．．．ＣＬに分割されてもよい。各々のクラスＣ_ｉのサイズは、Ｃ_ｉｊであってもよい。各々のクラスＣ_ｉのピアの数は、Ｎに比例すると仮定してもよい。すなわち、全ての_ｉに対して、｜Ｃ_ｉ｜＝ｒ_ｉＮ、ここでｒ_ｉは、（Ｎにおいて）定数である。さらに、同じクラスＣ_ｉのピアＰｊは、統計学的に同一であると仮定してもよい。同じクラスＣ_ｉのピアＰｊが同じ接続特徴、及び記憶容量を有するとすると、それらは、コンテンツを求める同じ要求を呈し、かつ特定のコンテンツを得ることによって同じユーティリティを得る。それにもかかわらず、ピアＰｊがこれらのクラスの存在に気がつかないと仮定（すなわち、ピアが、それがどのクラスＣ_ｉに帰属し、かつそれぞれのクラスに基づいて他のピアＰｊを区別することができるかについて知っていないと）する。このために、本発明の方法によってなされる決定、例えば、ピアのキャッシュメモリＭＣｊにおいて何を記憶するべきか）は、クラスについての演繹的な知識に依存しない。

以下の説明において、このワイヤレス・コミュニケーション・ネットワークＷＮは、ワイヤレス・コミュニケーション・ネットワークＷＮのＩＥＥＥ８０２．１１（すなわちＷＬＡＮ（ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク）例えば、ＷｉＦｉタイプ）であるとする。そして、ピアＰｊ間のワイヤレス通信ネットワークは、ＷＮを介して確立されると考えることとする。なお、本発明は、ワイヤレス・インフラストラクチャのこの実施例に限られない。実際、ワイヤレス・コミュニケーション・ネットワークＷＮは、例えば、モバイルあるいは携帯ネットワーク、Ｚｙｇｂｅｅネットワーク、ウルトラワイドバンドネットワーク又はＩＥＥＥ８０２．１５ネットワークであってもよい。ピアＰｊ間のワイヤレス通信は、例えばワイヤレス・コミュニケーション・ネットワークＷＮとは異なるワイヤレス・ネットワーク（例えばブルートゥース・ネットワーク）で確立されてもよい。さらに、以下の説明で、ピアＰｊは、携帯電話であってもよい。なお、本発明は、この種のワイヤレス通信機器に限定されない。実際、本発明は、少なくとも一つの実行可能なＰ２Ｐ通信アプリケーションを有し、かつデータ（又はシンボル）をワイヤレス通信によってＰ２Ｐモードで他のワイヤレス通信機器又はネットワーク装置と交換することが可能なワイヤレス通信機器の任意のタイプに関する。したがって、ピアは、ワイヤレス通信インタフェース（又はワイヤレス通信と同等なもの）又は日和見的なコンテンツ配信を領域（例えばコンテンツ「ブース」（又は「ｔｈｒｏｗｂｏｘ」））においてサポートする車両（たとえばバス又は車）又は基地局に関連するノードを有する限り、ラップトップ、多機能電話、パーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ）であってもよい。

さらに、以下の説明で、配布されるコンテンツとしてビデオを取り上げる。なお、本発明は、この種のコンテンツに限られない。実際、本発明は、Ｐ２Ｐモードで配布され得るあらゆるタイプのコンテンツに関連する。そして、特に情報データのファイル、一定量のビデオ、共有する画像、ｈｔｍｌファイル、オーディオファイル、及びソフトウェア・アップデート、ＲＳＳ（Ｒｅａｌｌｙ Ｓｉｍｐｌｅ Ｓｙｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィード、及びより一般的には、あらゆるタイプのデータに関連する。

図１に示すように、コンテンツは、ネットワークＷＮ（ワイヤレス通信）を介して接続される（またはアクセスされ得る）少なくとも一つのコンテンツサーバＣＳから、ピアＰｊによってダウンロードされてもよい
上述したように、本発明は、特に、ピアＰｊ間のピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）モードでコンテンツ（および、より正確に言うとコンテンツ・アイテム）の配布の制御を目的とする方法を提供する。

各々のピアＰｊは、他のピアＰｊ’（ｊ’≠ｊ）に接続した際にそれらから受信され、あるいは、それがネットワークＷＮにアクセスした際にコンテンツサーバＣＳから受信されるコンテンツ・アイテムを記憶するキャッシュメモリ（又は、バッファ）ＭＣｊを有するということが重要である。

さらに、ピアＰｊがコンテンツ・アイテムを取得したい場合、それは専用のリクエスト又は要求を生成し送信する。このリクエスト又は要求は、各々のピアＰｊ’（ｊ’≠ｊ）に対して、コンテンツ・アイテムを要求する識別子を含む。

ピアＰｊ、及びＰｊ間の接続（又はミーティング）は、継続した時間の間に発生する。そして、ポアソン過程（Ｐｏｉｓｓｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）のλ_ｊ，ｊ’の統計に従う。これは、Ｎに依存しない定数である。

ピアＰｊが、クラスＣ_ｉ’に帰属する他のピアＰｊ’に接続する場合、このピアＰｊ’は、一様にランダムにＣ_ｉ’から選択される。したがって、いかなるＰｊも、一秒間に一定数の他のピアＰｊ’に接続し、コンテンツを共有する。通常、ピアＰｊはバンド幅が制限されているということが重要である。

また、ピアＰｊ、及びＰｊ’間の接続は対称的である（ＰｊがＰｊ’と接続するときは、いつでも、ＰｊはＰｊと接続する）。その結果、ｒｉλ_ｊ，ｊ’ ＝ｒｉλ_{ｊ’ ，ｊ}となる。この仮定を理解するには、Ｃ_ｉのピアＰｊがｒｉλ_ｊ，ｊ’ ／｜Ｃ_ｊ’｜の割合で接続される場合、後者は、Ｐｊ’がＰｊと接続する場合と等しいことを理解すべきである。さらに、Ｃ_ｉの各々のピアＰｊが、μ_ｉ＞０（これもＮに対して一定）の率で、ポアソン過程に従ってインフラストラクチャにアクセスすると仮定する。例えば、アクセス・イベントは、ピアがその家又はそのオフィスの中にあり、かつワイヤレス接続によりインターネットにアクセスすることができることを示す。このためには、μ_ｉは、確実に正であることが必要であり、結局、あらゆるピアは、インフラストラクチャにアクセスする。

本発明による方法は、ピアＰｊにそれぞれ関連する本発明による制御デバイスＤによってインプリメントすることができる。すなわち、これらのそれぞれは、１つの関連するピアＰｊのコンテンツ配布の制御に用いられる。

図１において例示されるように、各々の（制御）デバイスＤはその関連づけられたピアＰｊに設置されてもよい。なお、各々のデバイスＤは、また、その関連づけられたピアＰｊに接続される器材または要素であってもよい。

したがって、デバイスＤは、少なくとも部分的に、ソフトウェアモジュール又は電子回路又はハードウェアモジュールで構成することができる。あるいは、ハードウェア、及びソフトウェアモジュールの組合せであってもよい（この場合、デバイスＤは、また、ハードウェア、及びソフトウェアモジュール間の連携接続を可能とするソフトウェアインタフェースを有する）。

本発明による方法は、このピアＰｊがネットワークＷＮに又は他のピアＰｊにアクセスするたびに、ピアＰｊに関連づけられたデバイスＤによってインプリメントされる。そして、キャッシュメモリＭＣｊに記憶することができるコンテンツに各々関連づけられた一つのグループの変数値を保持する。そして、それ（Ｐｊ）及び接続された他のピアＰｊに記憶されたコンテンツのユーティリティを示す。

例えば、変数は、「票」（ｖｏｔｅ）という名前をつけられてもよい。

本方法は、この種のピアＰｊがネットワークＷＮに又は他のピアＰｊにアクセスし、Ｍ個の最も高い変数値を有するＭ個のコンテンツをその変数値のグループにダウンロードするたびに、実行される。Ｍは、ピアＰｊがダウンロードされるコンテンツを記憶するためにそのキャッシュメモリＭＣｊに使用する記憶容量に依存する数である。以下の説明において、本発明によるダウンロードは、「リシャッフリング（ｒｅｓｈｕｆｆｌｉｎｇ）」と呼ぶ。

事実、ピアＰｊがネットワークＷＮに又は他のピアＰｊにアクセスするたびに、その（関連する）デバイスＤの制御手段ＣＭは、そのＭ個の最も高い票値を決定するために、そのグループの票値（ｖｏｔｅ ｖａｌｕｅ）を分析する。そして、Ｍ個の対応するコンテンツが求まり、そして、そのピアＰｊに対して、これらのＭ個のコンテンツをダウンロードすることを許可する。

ピアＰｊは、ネットワークＷＮに接続した全てのコンテンツをリシャッフルするというわけではないと仮定してもよい。（なお、それは常にこのコンテンツをリシャッフルする）。むしろ、ピアＰｊ．の中で、その代わりに、それが、ある確率α＝α（Ｎ）＞０を有するコンテンツをリシャッフルすると仮定してもよい。ピアＰｊのＭの数の関数とすることができる。

以下において、ｖＰ_ｊ，ｗ（ｔ）をピアＰｊ及び時刻ｔにおけるコンテンツｗの票（又は変数）値とする。そして、数１をピアＰｊの票値のグループとし、以下において票ベクトルと言う。

各々のピアＰｊは、それが他の接続されたピアＰｊ’に伝送したレポート及びそれが他のピアＰｊ’から受信したレポートから、それ自身の票値のグループを決定してもよい。このことは、より正確に言うと、このグループの判断を担当しているそのデバイスＤの処理手段ＰＭは、レポートを生成し、このレポートが、他の接続されたピアＰｊ’に送信されると言うことである。

「レポート」情報データは、ピアＰｊにコンテンツを記憶したこのピアＰｊのユーティリティを表す。クラスＣ_ｉのピアＰｊは、コンテンツｗを見つけるのに必要とされる時間の関数であるユーティリティＵ_ｉ，ｗを有する。すなわち、これらのユーティリティはピアＰｊの「苛立ち（ｉｍｐａｔｉｅｎｃｅ）」を表す。すなわち、早くコンテンツｗを得ることにどれだけ敏感であるかを表す。全てのｉ及びｗに対して、ユーティリティＵ_ｉ，ｗは、増加せず（ｎｏｎ−ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）、微分可能（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｂｌｅ）であり、かつ｜Ｕ_ｉ，ｗ｜＝ｏ（ｅ^ｃｔ）、ｆｏｒ ａｌｌ ｃ＞０であると仮定する。

ユーティリティＵ_ｉ，ｗが増加しないという仮定は自然である。その理由は、ピアＰｊがコンテンツｗを得ることを待たなければならない時間が長ければ長いほど、コンテンツｗを見つけるユーティリティは低くなるからである。さらに、激減することは、ピアＰｊが非常に待てない状態（ｉｍｐａｔｉｅｎｔ）を表し、コンテンツｗからほとんどユーティリティを受信しないことを示し、長い遅延によってｗが取得される。

ピアＰｊは、いかなるコンテンツもダウンロードしたくない少なくとも一つの（ウェブ）サイト又はアイテム（たとえばビデオ）を含む第１のリストを定義することができ、および／又は、永久にそれらを記憶するためにコンテンツをダウンロードしたい少なくとも一つの（ウェブ）サイト又はアイテム（たとえばビデオ）を含む第２のリストを定義してもよい。したがって、第１のリストはブラックリストのコンテンツ（又はアイテム）又はウェブサイトを含み、第２のリストは、好みのコンテンツ（又はアイテム）又はウェブサイトを含む。これらの第１および第２のリストは、処理手段ＰＭによってピアＰｊに含まれるローカル・メモリ（例えばソフトウェア・タイプ）に記憶される。この場合、ピアグループへのＭ個の最も高い票値を有するＭ個のコンテンツは、第１のリストに帰属することができず、かつ、他の接続されたピアＰｊからダウンロードすることができない。

処理手段ＰＭは、自身に関連するピアＰｊのキャッシュメモリＭＣｊによって使用される記憶容量を決定する。これは、このキャッシュメモリＭＣｊの最大限の記憶容量と、第２のリストのサイトからダウンロードされるコンテンツを記憶するために使用し得るこのキャッシュメモリＭＣｊの記憶容量との差を計算することによってなされる。このことは、第２のリストに帰属しているコンテンツがキャッシュメモリＭＣｊに永久に記憶され、したがって、ピアＰｊのユーザの許可のない他のコンテンツと交換されることができないという事態が生じる。

上述したように、ピアＰｊの票ベクトルは、指数関数的加重移動平均（ＥＷＭＡ：ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｍｏｖｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ）であり、そのデバイスＤによって生成されたレポート及びそれが接続された他のピアＰｊ’から受信したレポートにより作られる。

上記の説明を理解するために、まず以下の定義を知る必要がある。あらゆるコンテンツｗに対して、ピアＰｊは、コンテンツｗを記憶する最後の２つの連続する他のピアＰｊ’ 又はネットワークＷＮとの接続の間のタイムスロットの数をトラッキングし続ける。時刻ｔでのこの量（すなわちタイムスロットの数）を、Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）＞０と表す。ピアＰｊは、また、全てのペンディングの要求のバッファを維持する。ｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）を、ピアＰｊが時刻ｔで有するコンテンツｗのためのペンディング要求の数とする。ピアＰｊのキャッシュメモリＭＣｊに記憶されたあらゆるコンテンツｗに対しては、ｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）＝０となる。

Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）、及びｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、Ｐｊが興味を持っているコンテンツｗに対してだけ保たれることを必要とする。（すなわち、ｄ_ｉ，ｗ＞０、ここでｄ_ｉ，ｗは、クラスＣ_ｉのピアＰｊによるコンテンツｗの要求レートである）。実際には、過去のある日付においてコンテンツｗの要求が出された場合だけ、ピアＰｊはこれらの値の情報をトラッキングし続けてもよい。

ピアＰｊが他のピアＰｊ’と接続（ｅｎｃｏｕｎｔｅｒ）したときはいつでも、それは、後者（Ｐｊ’）にあらゆるコンテンツｗに対する以下の量をレポートする。ｒｅｐ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）＝−Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）＊Ｕ’_ｉ，ｗ（Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ））＊ｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）、ここでＵ’_ｉ，ｗは、ユーティリティＵ_ｉ，ｗのデリバティブである。この量ｒｅｐ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、コンテンツｗがピアＰｊのユーティリティに影響を及ぼす効果を捕捉したレポートとして役立つ。ピアＰｊがコンテンツｗを記憶するピアＰｊに接続した場合、ピアＰｊは、第１に、ｒｅｐ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）をレポートし、かつそれから値Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）、及びｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）をこれに従って更新する（例えば、Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）を更新し、かつｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）をゼロにセットする）、さらに、実際には、ｒｅｐ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、ペンディング要求が存在する全てのコンテンツｗのためだけにレポートされることを必要とする（すなわちｎ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）＞０）。他の全てのコンテンツｗに対しては、ｒｅｐ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、ゼロに等しく、かつレポートされる必要がない。

処理手段ＰＭは、それが接続した他のピアＰｊ’に対して新しいレポートを生成するたびに、そして、その接続した他のピアＰｊ’から新しいレポートを受信するたびに、そのピアＰｊの票値のグループを更新してもよい。

クラスＣ_ｉのピアＰｊに対して、平均票値ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、以下のようにして更新することができる。要求又は他のピアＰｊとの接続の間で、ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、β＝β（Ｎ）＞０のレートで指数関数的に減衰する。これは、正のゲインファクターでありＮに依存する。ピアＰｊがレポートを受信するときはいつでも、ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、このレポート値によってインクリメントされる（すなわち、ｒｅｐ_{Ｐｊ’，ｗ}（ｔ）が、ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）に加えられる）。さらに、ピアＰｊが要求を生成するときはいつでも、ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）はＵ_ｉ，ｗ（０）―Ｕ_ｉ，ｗ（Ｔ_Ｐｊ，ｗ（ｔ））だけインクリメントされる。

より正式には、小さいδ＞０に対して、ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ＋δ）＝（１−β（Ｎ）δ）ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）＋β（Ｎ）ｇ_Ｐｊ，ｗ（ｔ，ｔ＋δ）となる。ここで、確率１−Ｏ（δ^２）において、

ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）は、指数関数的減衰のため、これはＥＷＭＡと呼ばれている。ゲインファクターβ（Ｎ）は、プロセスが新しいレポートに対し多少影響されるようにすることを可能とする。そして、ｖ_Ｐｊ，ｗ（ｔ）の変動性を制御する。

ピアＰｊがネットワークＷＮにアクセスするか又は他のピアＰｊ’に接続するときに、処理手段ＰＭによって、そのキャッシュメモリＭＣｊをリフレッシュするために、ＭＣｊにすでに記憶された少なくとも一部のコンテンツの最新版をダウンロードすることを許可される。

本発明の方法によって計算されるピアＰｊのキャッシングポリシー（又はキャッシュ・コンテンツ）が、ピア毎の平均ユーティリティ（または、ソーシャルウェルフェア（ｓｏｃｉａｌ ｗｅｌｆａｒｅ））の最大化に関して最適であることを証明する。さらに、それは、バンド幅よりむしろ記憶容量の使用を最適化する。「キャッシングポリシー」は、基本的には、キャッシュに記憶されるコンテンツである。票ベクトルは、上述したようにキャッシュ・コンテンツを決定する（すなわちピアＰｊがネットワークＷＮ（又は他のピアＰｊ’）をアクセスするときはいつでも、それは最も高い票を有するＭ個のアイテムをダウンロードする）。

本発明は上述の方法、制御デバイス、及びピア（又はワイヤレス通信機器）の実施例に限定されない。例として取り上げただけである。なお、これらは、下記の請求項の範囲内で、当業者によって考慮され得る全ての別の実施例を含む。

Ｐｊ ピア
Ｄ デバイス
ＭＣｊ キャッシュメモリ
ＣＭ 制御手段
ＰＭ 処理手段
ＷＮ ネットワーク
ＣＳ コンテンツサーバ

Claims (11)

1. ワイヤレス・コミュニケーション能力を有し、コンテンツを記憶するためのキャッシュメモリを含むピア間のピア・ツー・ピア・モードでのコンテンツの配布を制御するための方法であって、ピアが変数値のグループを有し、該変数値の各々は前記ピアのキャッシュメモリに記憶することができるコンテンツに関連し、かつ該変数値の各々は前記ピア及び他のピアに前記コンテンツを記憶することのユーティリティ（有用性）に関連し、
   前記ピアが前記コンテンツへのアクセスを提供するワイヤレス・ネットワーク又は他のピアにアクセスする都度、
   最大の変数値から順に数えてＮ番目までのＮ個の変数値を持つＮ個のコンテンツを前記キャッシュメモリにダウンロードし、Ｎは、ダウンロードされるコンテンツを記憶するためにそのキャッシュメモリを前記ピアが利用することができる記憶容量に依存する数である、方法。
2. 請求項１記載の方法であって、各々のピアは、前記ピアが生成したレポート及び他のピアから受信したレポートから、前記変数値のグループを決定し、各々のレポートは、前記ピアにコンテンツを記憶することが前記ピアのコンテンツのユーティリティに与える影響を示す、方法。
3. 請求項２記載の方法であって、各々のピアは、前記ピアが新たなレポートを生成するたびに、かつ前記ピアが接続した他のピアから、前記ピアが新たなレポートを受信するたびに、前記ピアの変数値のグループを更新する、方法。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の方法であって、ピアは、少なくとも１つのサイト又はアイテムから前記ピアがあらゆるコンテンツをダウンロードすることを欲しない少なくとも１つのサイト又はアイテムを含む第１のリスト、及び少なくとも１つのサイト又はアイテムから前記ピアがコンテンツを永久に保存するためにコンテンツをダウンロードすることを欲する、少なくとも１つのサイト又はアイテムを含む第２のリストを定義し、前記ピアの前記キャッシュメモリに使用されるべき記憶容量は、前記ピアの前記キャッシュメモリの最大の記憶容量と、前記第２のリストの前記サイト又はアイテムからダウンロードされたコンテンツを記憶するために使用され得る前記ピアのキャッシュメモリの記憶容量との差に等しい、方法。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の方法であって、ピアがワイヤレス・ネットワークにアクセスするか、又は、他のピアに接続した場合、前記ピアが、既に前記ピアの前記キャッシュメモリに記憶されている少なくとも幾つかのコンテンツの一番最近のバージョンをダウンロードする、方法。
6. ワイヤレス・コミュニケーションを介して、ピアから他のピアにピア・ツー・ピア・モードでコンテンツの配布を制御するためのピアに対する制御デバイスであって、各々のピアは、コンテンツを記憶するためのキャッシュメモリを含み、前記ピアが、コンテンツへのアクセスを提供するワイヤレス・ネットワーク又は他のピアにアクセスする都度、
   変数値のグループを有し、該変数値の各々は、前記ピアが前記ピアの前記キャッシュメモリに記憶することができるコンテンツに関連し、かつ該変数値の各々は、前記ピア及び他のピアに前記コンテンツを記憶することのユーティリティ（有用性）に関連し、
   前記ピアに対して、最大の変数値から順に数えてＮ番目までのＮ個の変数値を持つＮ個のコンテンツを前記キャッシュメモリにダウンロードすることを許可する、
   制御手段を含み、Ｎは、ダウンロードすべきコンテンツを記憶するために前記ピアの前記キャッシュメモリを前記ピアが利用することができる記憶容量に依存する数である、制御デバイス。
7. 請求項６記載の制御デバイスであって、前記ピアにコンテンツを記憶することが前記ピアのコンテンツのユーティリティに与える影響を示すレポートを生成し、かつ前記ピアが生成したレポートから、及び、他のピアから受信したレポートから、前記ピアの前記グループの前記変数値を決定する、処理手段を有する、制御デバイス。
8. 請求項７記載の制御デバイスであって、前記処理手段は、前記ピアが新たなレポートを生成するたびに、かつ前記ピアが接続した他のピアから前記ピアが新たなレポートを受信するたびに、前記ピアの変数値のグループを更新する、制御デバイス。
9. 請求項６乃至８のうちいずれか１項記載の制御デバイスであって、前記制御手段は、少なくとも１つのサイト又はアイテムから前記ピアがあらゆるコンテンツをダウンロードすることを欲しない少なくとも１つのサイト又はアイテムを含む第１のリスト、及び少なくとも１つのサイト又はアイテムからコンテンツを永久に保存するために、コンテンツをダウンロードすることを前記ピアが欲する、少なくとも１つのサイト又はアイテムを含む第２のリストを記憶し、かつ、前記キャッシュメモリの最大の記憶容量と、前記第２のリストの前記サイト又はアイテムからダウンロードされたコンテンツを記憶するために使用することができる前記キャッシュメモリの記憶容量との差を計算することによって、前記ピアのキャッシュメモリに利用できる記憶容量を特定する、制御デバイス。
10. 請求項６乃至９のうちいずれか１項記載の制御デバイスであって、前記制御手段は、前記ピアがワイヤレス・ネットワークにアクセスするか、又は他のピアと接続する場合、既に前記キャッシュメモリに保存されている少なくとも幾つかのコンテンツの一番最近のバージョンをダウンロードすることの許可を前記ピアに対して与える、制御デバイス。
11. 前記ピアは、他のピアとワイヤレス・コミュニケーションを確立することができ、かつ、コンテンツを記憶するためのキャッシュメモリを有し、請求項６乃至１０のいずれか１項記載の制御デバイスを更に有する、ピア。

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