JP4498898B2 - 無線通信システムに使用されるデータキャッシュ装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に無線通信の技術分野に関し、特に、無線通信システムに使用されるデータキャッシュ装置及び方法に関する。

無線通信システムにおけるサービス内容は、システム開発の進展と共に今後益々多様化してゆくことが予想される。単なる音声通信サービスだけでなく、静止画像及び動画像の配信サービスも行われつつある。こうした状況の中で、より高品質なサービス提供を実現するため、第３世代移動通信システムの標準化団体である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）により、広帯域ＣＤＭＡ方式（Ｗ−ＣＤＭＡ）方式を基礎とする様々な規格が整備されている。

図１は、この種の無線通信システムの全体図を示す。無線通信システムは、移動端末１０２と、移動端末１０２と無線通信する基地局１０４と、複数の基地局１０４に有線接続された無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０６と、複数の無線ネットワーク制御装置１０６に接続されたパケット交換機１０８と、パケット交換機１０８に接続されたゲートウエイ装置１１０と、ゲートウエイ装置１１０に接続されたウェブサーバ１１２とを有する。

移動端末１０２及び基地局１０４間のインターフェースはＵｕで表現される。基地局１０４及び無線ネットワーク制御装置１０６間のインターフェースはＩｕｂで表現される。無線ネットワーク制御装置１０６間のインターフェースはＩｕｒで表現される。無線ネットワーク制御装置１０６及びパケット交換機１０８間のインターフェースはＩｕで表現される。

図２は、このようなセルラ通信システムにおけるプロトコルスタックの一例を示す。図中、ＴＣＰは伝送制御プロトコル（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を表す。ＩＰはインターネットプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を表す。ＲＬＣは無線リンクコントローラ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のレイヤを表す。ＭＡＣは媒体アドレス制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）のレイヤを表す。Ｌ１／Ｌ２は物理レイヤを表す。ＦＰはフレームプロトコル（Ｆｒａｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のレイヤを表す。ＧＴＰ−Ｕは、ＧＰＲトンネリングプロトコル（ＧＰＲｓ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を表す。ＵＳＥＲは、ユーザ側で行われるユーザ固有の処理を表す。

図１の移動端末１０２が、パケット通信サービスにより、あるウェブサーバ１１２からデータを取得する場合には、概して次のような処理が行われる。先ず、無線チャネルでデータ伝送を行うためのＲＬＣコネクション２０２が設定される。ＲＬＣプロトコルは、無線伝送路におけるデータ保証等を行うためのプロトコルであり、主に再送制御等を取り扱う。ＲＬＣプロトコルでは、再送型モード（ＡＭ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｍｏｄｅ）、非再送型モード（ＵＭ：Ｕｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｍｏｄｅ）及び透過型モード（ＴｒＭ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ）の３つの動作モードが用意されている。実際にデータの再送が行われるのは、再送型モード（ＡＭ）で動作する場合である。更に、ＲＬＣプロトコルでは、例えば１人のユーザに対応する１つのプロトコルエンティティに対して、複数の論理チャネルが用意され、それらの論理チャネルを用いて、ユーザ毎に動作モードを使い分けることができる。

移動端末１０２及び無線ネットワーク制御装置１０６間にＲＬＣコネクションが設定されると、移動端末１０２及びウェブサーバ１１２間にＴＣＰ／ＩＰコネクション２０４が設定される。ＴＣＰプロトコルでは、ＲＬＣプロトコルと同様に、再送制御のようなデータ保証のための動作が取り扱われる。一般に、ＴＣＰプロトコルによる再送制御は、ＲＬＣプロトコルによる無線再送制御よりも、再送するデータサイズが大きく、簡易な手順で実行される。移動端末１０２及びウェブサーバ１１２間にＴＣＰ／ＩＰコネクションが設定された後は、無線ネットワーク制御装置１０６は、移動端末１０２及びウェブサーバ１１２間のデータ伝送を単に中継する。この状況の下で、移動端末１０２は、ウェブサーバ１１２に、必要なデータを要求し、ウェブサーバ１１２はそれに応じてデータを配信する。

データの要求及びデータの配信は、図２にて「ＵＳＥＲ」として示される部分で行われ、具体的には、ＴＣＰ／ＩＰ上で動作するＨＴＴＰ（ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して行われるのが一般的である。また、記述言語は、ＨＴＭＬ（Ｈｙｐｅｒｌｉｎｋ Ｔｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）を使用するのが一般的であるが、ｃＨＴＭＬ（Ｃｏｍｐａｃｔ ＨＴＭＬ）、ＷＭＬ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）その他の言語が使用されてもよい。

移動端末及びウェブサーバ間で提供されるデータ配信サービスは、今後サービス内容が多様化するにつれて益々需要が増え、データ量及び加入者数の増加と相俟ってネットワーク側又はサービス提供者側のデータ配信に関する処理負担は大きくなる。これに起因して、例えばデータ伝送が著しく遅延してしまうことが懸念される。この種の問題を解決する１つの方法は、ウェブサーバその他の設備を増設し、大量のアクセスに備えることであろう。しかしながら、新たな設備を増やすことは、サービス提供者側にとって負担となるだけでなく、通信料金の高額化のようなコスト面での不利益をユーザ側に与えることになりかねない。

一方、移動端末がウェブサービスからデータを受信する際に、中継ノードにデータキャッシュ機能があれば、ウェブサーバからの重複的なデータ伝送を回避することができ、ネットワーク側の負担軽減を図ることができるかもしれない。しかしながら、３ＧＰＰのような無線通信システムにデータキャッシュ機能を持たせる技術は未だ報告されていない。３ＧＰＰ以外のシステムにおけるデータキャッシュについては、例えば特許文献１に記載されている。
特開２０００−２５０８０３号公報

無線通信システムにおけるデータキャッシュを実現するために、このような従来のデータキャッシュの技術を、無線ネットワーク制御装置のような中継ノードに適用しようとしても不都合が生じる。上述したように、無線ネットワーク制御装置は、データを単に中継するに過ぎないので、そこを通過するデータは全てキャッシュメモリに記憶されることになる。移動端末との間でやりとりされるデータには、音声データやリアルタイムデータ（例えば、ＡＶサービスで提供される）のように、以後再び利用される可能性がほとんどないものも多く含まれる。従って、一時記憶に相応しくないデータが大量に格納され、そのデータ管理負担も顕著に増えるので、そのような手法は現実的な解決策ではない。

更に、移動端末とウェブサーバとの間でやりとりされるデータの中には、秘匿性の高いものもある。そのようなデータを区別せずに一律にデータを記憶して再利用できるようにすることは、セキュリティの面から好ましくない。データキャッシュの要否を、ＨＴＭＬのような使用言語の種別によって区別することも考えられるかもしれないが、それでは通信システムの利便性及び設計の自由度が減殺されてしまう。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、無線通信システムにおいて効率的なデータキャッシュ機能を実現するデータキャッシュ装置及び方法を提供することである。

本発明の一形態によれば、移動端末から要求されたデータの属性を判別するデータ判別手段と、移動端末に提供したデータを一時記憶するキャッシュメモリと、データ判別手段の判別結果に応じて、前記キャッシュメモリ又は外部サーバから、必要なデータを取得するデータ要求処理手段とを備えるデータキャッシュ装置が使用される。前記データ判別手段は、ＲＬＣコネクション設定時に移動端末に設定された論理チャネルに基づいて、移動端末の通信が再送型モード（ＡＭ）で行われかつデータキャッシュ可能なデータが通信されることを確認することで、前記属性を判別する。前記データ要求処理手段は、要求されたデータを前記キャッシュメモリから検索する動作及び取得したデータを前記キャッシュメモリに格納する動作を行う。

本発明によれば、無線通信システムにおいて効率的なデータキャッシュ機能を実現することができる。

本発明の一態様によれば、無線ネットワーク制御装置において、移動端末から要求されたデータの属性が判別され、前記属性が所定の属性であった場合には、移動端末に過去に提供したデータを記憶するキャッシュメモリの中で、必要なデータが検索され、前記属性が所定の属性でなかった場合又は必要なデータが前記キャッシュメモリになかった場合には、必要なデータが外部サーバから取得され、前記キャッシュメモリ又は前記外部サーバから取得したデータが、移動端末に提供される。本発明の一態様によれば、前記キャッシュメモリは、所定の属性を有するデータのみを記憶する。本発明の一態様によれば、前記所定の属性が、前記移動端末とのＲＬＣ通信の設定時に決定される。

移動端末から要求されたデータの属性を判別し、判別結果に応じてデータキャッシュが行われるので、後に使用される可能性の高いデータのみを格納することができ、効率的なデータキャッシュ機能が提供される。これにより、安価で速やかに応答するデータ配信サービスを提供することが可能になる。また、設備投資を顕著に増やさずに、データ配信に関するサービス提供者側の処理負担を軽減することができる。更に、データの属性に応じてデータキャッシュが行われるので、秘匿性の高いデータがデータキャッシュされないようにすることもできる。使用言語でセキュリティの要否を区別せずに済むので、通信システムの利便性を更に向上させることができる。

本発明の一態様によれば、前記キャッシュメモリ又は外部サーバから、必要なデータを取得する動作が、ＴＣＰ／ＩＰレイヤで行われる。これにより、パケットデータの内容を判別し、取得要求されているデータが、データキャッシュに相応しいデータであるか否かを判別することができる。

本発明の一態様によれば、前記データの属性の判別が、ＲＬＣレイヤで行われる。

本発明の一態様によれば、前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、ＲＬＣレイヤ又はＴＣＰ／ＩＰレイヤで行われる。

本発明の一態様によれば、前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、ＲＬＣレイヤ及びＴＣＰ／ＩＰレイヤの双方で行われる。これにより、データ伝送の信頼性を高く維持することができる。

本発明の一態様によれば、前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、無線通信環境に応じて、ＲＬＣレイヤ又はＴＣＰ／ＩＰレイヤの一方で行われる。

本発明の一態様によれば、前記データ要求処理手段が、移動端末及び無線ネットワーク制御装置間の通信接続時に設定された通信条件を管理する通信条件管理手段を更に有する。本発明の一態様によれば、前記通信条件が、ＲＬＣプロトコルエンティティで使用される複数の論理チャネルによって設定される。これにより、移動端末毎に、データキャッシュの要否、セキュリティ保護の要否等を簡易に設定及び管理することができる。

本発明の一態様によれば、当該データキャッシュ装置が、無線ネットワーク制御装置に設けられる。これにより、本発明による機能を実現するための新たな設備投資を低く抑制することができる。

図３は、本発明の一実施例による無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の機能ブロック図を示す。この機能ブロック図では、本発明に関連する主要な機能が概略的に描かれている。図中、太い実線はパケットデータの伝送経路を表し、細い実線は制御信号の伝送経路を表す。無線ネットワーク制御装置３００（図１の１０６に対応する）は、移動端末側のインターフェース部（Ｉｕｂ）３０２と、ＲＬＣ処理部３１０と、制御部３２０と、コネクション終端部３３０と、キャッシュ処理部３４０と、ウェブサーバ側とのインターフェース部（Ｉｕ）３５０とを含む。ＲＬＣ処理部３１０は、ＲＬＣプロトコル処理部３１２と、ルーティング処理部３１４とを含む。制御部３２０は、コネクション情報管理部３２２と、コネクション制御部３２４とを含む。コネクション終端部３３０は、移動端末側終端部３３２と、ネットワーク側終端部３３４とを含む。キャッシュ処理部３４０は、データ保持部３４２と、データ管理部３４４とを含む。インターフェース部（Ｉｕ）３５０は、ルーティング処理部３５２を含む。制御部３２０及びコネクション終端部３３０は、「データ要求処理手段」に概ね対応させることができる。

移動端末側のインターフェース部（Ｉｕｂ）３０２は、無線ネットワーク制御装置３００が基地局を通じて移動端末と通信を行うためのインターフェースである。このインターフェース部では、ＦＰレイヤにおける処理のようなトランスポートレイヤ以下の処理を行う。このような処理を行うことで、例えば、移動端末から要求されたデータが、音声データであるか否か、パケットデータであるか否か等を判別することができる。音声データに関する処理は、不図示の従来と同様の要素により処理される。音声データ以外のパケットデータについて、本発明による処理がなされる。

ＲＬＣ処理部３１０は、ＲＬＣレイヤにおける処理を行う。ＲＬＣプロトコル処理部３１２は、移動端末側からデータ要求を受信した際に、その移動端末との間で設定されいる論理チャネルのうち、どの論理チャネルが使用されているかを判別する。判別結果は、制御部３２０に与えられる。ＲＬＣプロトコルでは、通信する移動端末の各々に対応するプロトコルエンティティがそれぞれ処理を行い、処理内容は、論理チャネルが何であるかによって移動端末毎に設定される。論理チャネルの設定内容は、移動端末及び無線ネットワーク制御装置間のＲＬＣコネクション設定時に決められる。

ルーティング処理部３１４は、移動端末が要求するパケットデータの属性に応じて、インターフェース部（Ｉｕ）３５０又はコネクション終端部３３０にアクセスする。概して、要求されているパケットがデータキャッシュされている可能性があれば、その要求は、コネクション終端部３３０にルーティングされ、そうでなければインターフェース部（Ｉｕ）３５０にルーティングされる。

図４は、ルーティング処理部３１４における設定内容を表すテーブルの一例を示す。図示されているように、ＩＤ＃０の識別子を有する移動端末との間のＲＬＣコネクションはＲＬＣ＿ＩＤ＃１で表され、そのコネクションでは、パケットデータの配信サービスが提供されており、データ取得要求はコネクション終端部３３０に転送されるべきことが示されている。ＩＤ＃２の識別子を有する移動端末との間のＲＬＣコネクションはＲＬＣ＿ＩＤ＃２で表され、そのコネクションでは、本発明によるデータキャッシュには無関係のデータ通信が行われており、受信したデータはインターフェース部（Ｉｕ）３５０に転送されるべきことが示される。

なお、本実施例では、複数の論理チャネルの設定内容に応じて、ルーティング処理部３１４のルーティング先が決定されているが、他の方法でルーティング先等が決定されてもよい。例えば、ＲＲＣプロトコルによるネゴシエーション手順によって、パケットデータのルーティング先が決定されてもよい。ＲＬＣプロトコル又はＲＲＣプロトコルによるユーザ毎の設定内容は、「通信条件」に概ね対応させることができる。

一方、図３のＲＬＣ処理部３１０は、インターフェース部（Ｉｕ）３５０又はコネクション終端部３３０から、要求しているパケットデータを受信すると、コネクション情報管理部３２２で管理されている設定内容に従って、移動端末にそのパケットデータを転送する処理を行う。

制御部３２０は、無線ネットワーク制御装置３００が行う通信（コネクション）に関する動作を制御する。コネクション情報管理部３２２は、移動端末との間で設定されているコネクションに関するパラメータを管理する。

図５は、コネクション情報管理部３２２で管理される情報の一例を示すテーブルである。図示されているように、移動端末毎にサービス種別及び論理チャネル（ＲＬＣ使用チャネル）が管理されている。ＩＤ＃０の識別子を有する移動端末は、パケットデータサービスを利用し、論理チャネル１（ＡＭキャッシュあり），２（ＡＭキャッシュなし）又は３（ＵＭ）を利用する可能性がある。論理チャネル１は、データキャッシュを行うことが可能なデータが通信されることを表す（そのようなデータとしては、例えば、公的なウェブページの画像データ等が挙げられる。）。論理チャネル２は、データキャッシュを行うべきでないデータが通信されることを表す（そのようなデータとしては、ＡＶサービスによるリアルタイムデータや、パスワード入力後に表示される私的なウェブページの画像データ等が挙げられる。）。論理チャネル３は、再送制御を行なわずにデータが通信されることを表す。なお、論理チャネルと動作モードの対応関係は、移動端末毎に異なっていてもよい。ＩＤ＃２の識別子を有する移動端末は、パケットデータ以外のデータ（例えば、音声データ）を通信しており、それがデータキャッシュに無関係なデータ通信（対象外）であることを示す。

図３のコネクション制御部３２４は、ＲＬＣプロトコル処理部３１２で判別された論理チャネルの種類と、コネクション情報管理部３２２で管理されている論理チャネルの対応関係とに基づいて、コネクション終端部３３０に指示を与える。指示内容は、主に、データキャッシュ処理部３４０を利用すべきか否かである。

コネクション終端部３３０は、無線ネットワーク制御装置３００との間のコネクションの終端処理を行う。移動端末側終端部３３２は、移動端末と無線ネットワーク制御装置との間のＩＰコネクションの終端処理を行う。これにより、そのコネクションにおけるＩＰレイヤのパケットに附随するヘッダのような付加情報が解読及び更新（又は置換）される。ネットワーク側終端部３３４は、無線ネットワーク制御装置とウェブサーバとの間の終端処理を行う。これにより、そのコネクションにおけるＩＰレイヤのパケットに附随するヘッダのような付加情報が解読及び更新（又は置換）される。

キャッシュ処理部３４０は、データキャッシュに関する動作を行う。データ保持部３４２は、移動端末に提供したデータパケットを一時的に記憶する。記憶されているデータは、ウェブサーバから抽出されたデータであるのが一般的であるが、移動端末側から取得されたデータであってもよい。データ管理部３４４は、制御部３２０からの指示に応じて動作する。データ管理部３４４は、移動端末からのデータ要求を移動端末側終端部３３２から受信すると、データ保持部３４２を検索し、その有無を判別する。データ保持部３４２内にそのデータがあった場合は、その旨が報告され、発見されたデータが移動端末側終端部３３２に転送される。データが無かった場合は、データの取得要求がネットワーク側終端部３３４に転送される。或いは、データ管理部３４４がデータ取得要求をネットワーク側終端部３３４に転送してもよい。

一方、データ管理部３３４は、移動端末に提供されるデータをネットワーク側終端部３３４から受信すると、制御部３２０からの指示に従って、そのデータをデータ保持部３４２に格納する。このため、制御部３２０からの指示により、秘匿性の高いデータのような内容は格納されないが、公のデータは格納されるようにすることができる。より一般的には、ユーザ毎の通信設定内容に応じて、データ保持部３４２に格納されるデータの種類を決めることができる。

ウェブサーバ側とのインターフェース部（Ｉｕ）３５０は、無線ネットワーク制御装置がネットワーク側のノードと通信するためのインターフェースである。このインターフェース部もトランスポートレイヤ以下の処理を行う。ルーティング処理部３５２は、ルーティング処理部３１４又はネットワーク側終端部３３４からのデータ取得要求をウェブサーバ側に送信する。また、ルーティング処理部３５２は、ウェブサーバから取得したパケットデータの属性に応じて、ルーティング処理部３１４又はコネクション終端部３３０にアクセスする。概して、取得したパケットがデータキャッシュする可能性がある場合は、そのデータは、コネクション終端部３３０にルーティングされ、そうでなければルーティング処理部３１４にルーティングされる。

図６は、ルーティング処理部３５２における設定内容のテーブルを示す。図示されているように、ＩＤ＃０の識別子を有する移動端末との間のＩＰコネクションはＣｏｎ＿ＩＤ＃０で示され、そのコネクションでは、パケットデータの配信サービスが提供されており、取得したデータはコネクション終端部３３０に転送されるべきことが示されている。ＩＤ＃２の識別子を有する移動端末との間のＲＬＣコネクションはＣｏｎ＿ＩＤ＃２で示され、そのコネクションでは、本発明によるデータキャッシュには無関係のデータ通信が行われており、受信したデータはＲＬＣ処理部３１０に転送されるべきことが示される。

図７は、本発明の一実施例におけるプロトコルスタックを示す。図２に示される従来のプロトコルスタックとは異なり、本実施例では、無線ネットワーク制御装置にてＴＣＰ／ＩＰレイヤの機能が用意されている。この機能は、主に、図３の制御部３２０、コネクション終端部３３０及びキャッシュ処理部３４０にて行われる。

図８は、本発明の一実施例による動作を示すフローチャート（その１）を示す。以下では、移動端末１０２がウェブサーバ１１２に格納されているデータと同じデータを取得するまでの動作が説明される。

ステップ８０２に示されるように、先ず、移動端末１０２及び無線ネットワーク制御装置３００の間でＲＬＣコネクションが設定される。このコネクションは、移動端末１０２と基地局１０４の間の無線リンクと、基地局１０４と無線ネットワーク制御装置３００の間の有線リンクとを含む。ステップ８０４では、ＲＬＣコネクションの設定に応答して、移動端末１０２及び無線ネットワーク制御装置３００の間でＩＰコネクションが設定される。ステップ８０６では、ＲＬＣコネクションの設定に応答して、無線ネットワーク制御装置３００とウェブサーバ１１２との間でＩＰコネクションが設定される。ステップ８０２，８０４，８０６の各コネクションは、図７にて双方向矢印で示される３つのコネクションにそれぞれ対応する。

ステップ８０８では、ＲＬＣコネクションで設定された論理チャネルの内容に基づいて、制御部３２０は、ＲＬＣ処理部３１０内のルーティング処理部３１４のルーティング先を設定する。無線ネットワーク制御装置３００は、インターフェース部（Ｉｕｂ）３０２及びＲＬＣ処理部３１０により、移動端末からのデータ取得要求を適切なエンティティに配信する。

ステップ８１０では、無線ネットワーク制御装置３００が移動端末１０２からデータ取得要求を受信し、データ取得要求を表すパケットについて、使用されている論理チャネルの種類の判別や、ＲＬＣレイヤにおける終端処理（ヘッダの解読及び付け替え等）が行われる。判別された論理チャネル（受信ＲＬＣチャネル）が何であるかは、制御部３２０に通知される。

ステップ８１２では、データ取得要求を表すパケットがルーティング処理部３１４に転送され、図４に示されるような所定の転送先に、そのパケットが転送される。図示の例では、移動端末のデータ取得要求が、コネクション終端部３３０の移動端末側終端部３３２にルーティングされる。

ステップ８１４では、制御部３２０が、受信ＲＬＣチャネルに基づいて、データキャッシュの使用の可否を判別する。例えば、要求されたデータが公のウェブページのようなデータであったならば、データキャッシュを利用してもよい旨の判別結果が通知される。要求されたデータが秘匿性の高いデータであったならば、データキャッシュを利用すべきでない又は使用できないので、否定的な判別結果が通知される。データキャッシュが利用可能であると判別されると、取得されるべきデータの検索依頼が、コネクション終端部３３０の移動端末側終端部３３２から、キャッシュ処理部３４０のデータ管理部３４４になされる。

図９のステップ９０２では、検索対象のデータがキャッシュ処理部３４０内のデータ保持部３４２に格納されているか否かが判別される。検索結果はコネクション終端部３３０の移動端末側終端部３３２に通知される。検索対象のデータが存在した場合は、ステップ９０４における処理が行われる。

ステップ９０４では、コネクション終端部３３０の移動端末側終端部３３２が、検索対象のデータを抽出してＲＬＣ処理部３１０に送付し、そのデータは、移動端末１０２に向けて送信される。ステップ９０２において、検索対象のデータが存在しなかった場合は、ステップ９０６における処理が行われる。

ステップ９０６では、コネクション終端部３３０内の移動端末側終端部３３２に転送されたデータ取得要求が、ネットワーク側終端部３３４に転送され、インターフェース部３５０を介してウエブサーバに向けて送信される。このデータ取得要求に応じて、ウエブサーバ１１２はデータを返送する。コネクション終端部３３０のネトワーク側終端部３３４は、ウェブサーバ１１２からのデータを受信すると、それを移動端末側終端部３３２に送付する。以後、取得されたデータは、ＲＬＣ処理部３１０及びインターフェース部３０２を経て移動端末１０２に向けて送信される。一方、ネットワーク側終端部３３４は、ウエブサーバ１１２から受信したデータをデータ管理部３４４に送付する。データ管理部３４４は、受信したデータをデータ保持部３４２に格納する。この場合における格納動作は、制御部３２０の指示の下に行われてもよい。例えば、ウエブサーバから受信したデータが秘匿性の高いデータである場合に、それが全く格納されないようにしてもよい。或いは、ウエブサーバから受信したデータが秘匿性の高いデータであっても、それが一応データ保持部３４２に格納され、制御部３２０からの指示内容に応じて、以後のアクセスの許否が決定されてもよい（例えば、アクセスの許否を決定する特権が設定されてもよい。）。

なお、図９では、コネクション終端部３３０が移動端末１０２に向けてデータを配信した後に、データキャッシュの処理がなされるように図示されているが、その順序は逆でもよいし、同時でもよい。

ステップ９０８は、ステップ８１４において、データキャッシュが利用可能でないと判別された場合に行われる。コネクション終端部３３０内の移動端末側終端部３３２に転送されたデータ取得要求は、ネットワーク側終端部３３４に転送され、インターフェース部３５０を介してウエブサーバに向けて送信される。このデータ取得要求に応じて、ウエブサーバ１１２はデータを返送する。コネクション終端部３３０のネトワーク側終端部３３４は、ウェブサーバ１１２からのデータを受信すると、それを移動端末側終端部３３２に送付する。以後、取得されたデータは、ＲＬＣ処理部３１０及びインターフェース部３０２を経て移動端末１０２に向けて送信される。ステップ９０６の場合とは異なり、この場合は、ウエブサーバ１１２から受信したデータは、データキャッシュされない。

このように、本実施例によれば、無線通信システムに適切なデータキャッシュ機能を備えることができる。

上述したように、ＲＬＣコネクションでもＴＣＰ／ＩＰコネクションでも再送制御が行われ、データ伝送が保証される。概して、ＲＬＣコネクションでは、再送されるデータサイズが小さく、再送手順が比較的煩雑である。できるだけ少ないリソースを利用して無線リンクにおけるデータの再送が行われるようにするためである。一方、ＴＣＰ／ＩＰコネクションでは、再送されるデータサイズが比較的大きく、再送手順は比較的簡易である。従って、図７に示されるようなプロトコルスタックの通信システムでは、いくつかの再送制御法が考えられる。

図１０（Ａ）〜（Ｄ）には、移動端末（ＭＳ）と、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）と、ウェブサーバとの間の、可能な通信プロトコルの組合せが図示されている。図中、太線は再送制御の行われる通信を示し、細線は再送制御の行われない通信を示す。図１０（Ｄ）の破線は、後述されるように、何れか一方又は双方で再送制御が行われることを示す。図１０（Ａ）では、移動端末（ＭＳ）と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の間のＲＬＣコネクションではＡＭモードが設定され、その間のＩＰコネクションではＵＤＰ／ＩＰモードが設定されている。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）とウェブサーバとの間のＩＰコネクションは、ＴＣＰ／ＩＰコネクションであり、これは、図１０（Ａ）〜（Ｄ）の全ての通信に共通する。従って、移動端末（ＭＳ）及び無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）間の再送制御法が以下に説明される。

図１０（Ａ）に示される例では、データの再送制御は、ＲＬＣコネクション及びＴＣＰ／ＩＰコネクションで行われる。ＵＤＰ／ＩＰコネクションでは、再送制御の機能はサポートされていない。ＲＬＣプロトコルによる再送では、再送のデータサイズが小さく、データの伝送効率がよい。従って、エラーレートが高く、通信帯域（リソース）が制限されているような状況では、図１０（Ａ）に示されるような再送制御が行われることが望ましい。

図１０（Ｂ）に示される例では、移動端末（ＭＳ）と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の間のＲＬＣコネクションではＡＭモードが設定され、その間のＩＰコネクションではＴＣＰ／ＩＰモードが設定されている。この例では、移動端末（ＭＳ）及び無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の間で、ＲＬＣプロトコルによるデータ再送単位の小さな再送制御に加えて、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによるデータ再送単位の大きな再送制御も行われる。この例では、再送データ単位及び再送手順の異なる再送制御が２重に行われるので、通信の信頼性を高めることができる。このような動作は、エラーレートが高く、劣悪な通信環境にて行われる通信に特に有利である。

図１０（Ｃ）に示される例では、移動端末（ＭＳ）と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の間のＲＬＣコネクションではＵＭモードが設定され、その間のＩＰコネクションではＴＣＰ／ＩＰモードが設定されている。この例では、ＲＬＣプロトコルによる再送制御は行われず、再送制御は専らＴＣＰ／ＩＰプロトコルにより行われる。エラーレートが少ない通信環境では、複雑な制御手順を要するＲＬＣプロトコルよりも、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルにより再送制御を簡易に行った方が有利な場合もある。

例えば、移動端末及び基地局（図１０には図示せず）の間の通信が、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式で行われるものとする。この場合、移動端末及び基地局間では、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）と呼ばれる専用の再送制御プロトコルが使用され、高い信頼性でデータが保証される。その結果、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の側から見れば、見かけ上、エラーレートが非常に少ない通信環境であるように見える。このような場合には、基地局及び無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）間では、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを採用し、簡易な再送制御を行うことが望ましい。

図１０（Ｄ）に示される例では、移動端末（ＭＳ）と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の間のＲＬＣコネクションではＡＭモード又はＵＭモードが設定され、その間のＩＰコネクションではＴＣＰ／ＩＰモードが設定される。この例では、通信状況に応じて、図１０（Ｂ）の方法又は図１０（Ｃ）の方法が使用される。通信環境が良好であれば、図１０（Ｃ）のように、ＲＬＣコネクションではＵＭモードの通信が行われ、再送制御は専らＴＣＰ／ＩＰプロトコルによって行われる。一方、通信環境が悪い場合には、ＡＭモードのＲＬＣコネクションによる再送制御と、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによる再送制御の両者が２重に行われる。これにより、通信環境に応じて適切な再送制御を行うことができる。

以下、本発明により教示される手段が例示的に列挙される。

（付記１）
移動端末から要求されたデータの属性を判別するデータ判別手段と、
移動端末に提供したデータを一時記憶するキャッシュメモリと、
データ判別手段の判別結果に応じて、前記キャッシュメモリ又は外部サーバから、必要なデータを取得するデータ要求処理手段と、
を備え、前記データ要求処理手段は、要求されたデータを前記キャッシュメモリから検索する動作及び取得したデータを前記キャッシュメモリに格納する動作を行う
ことを特徴とするデータキャッシュ装置。

（付記２）
前記キャッシュメモリは、所定の属性を有するデータのみを記憶する
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記３）
前記所定の属性が、前記移動端末とのＲＬＣ通信の設定時に決定される
ことを特徴とする付記２記載のデータキャッシュ装置。

（付記４）
前記キャッシュメモリ又は外部サーバから、必要なデータを取得する動作が、ＴＣＰ／ＩＰレイヤで行われる
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記５）
前記データの属性の判別が、ＲＬＣレイヤで行われる
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記６）
前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、ＲＬＣレイヤ又はＴＣＰ／ＩＰレイヤで行われる
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記７）
前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、ＲＬＣレイヤ及びＴＣＰ／ＩＰレイヤの双方で行われる
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記８）
前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、無線通信環境に応じて、ＲＬＣレイヤ又はＴＣＰ／ＩＰレイヤの一方で行われる
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記９）
前記データ要求処理手段が、移動端末及び無線ネットワーク制御装置間の通信接続時に設定された通信条件を管理する通信条件管理手段
を更に有することを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記１０）
前記通信条件が、ＲＬＣプロトコルエンティティで使用される複数の論理チャネルによって設定される
ことを特徴とする付記９記載のデータキャッシュ装置。

（付記１１）
当該データキャッシュ装置が、無線ネットワーク制御装置に設けられる
ことを特徴とする付記１記載のデータキャッシュ装置。

（付記１２）
無線ネットワーク制御装置において、
移動端末から要求されたデータの属性を判別し、
前記属性が所定の属性であった場合には、移動端末に過去に提供したデータを記憶するキャッシュメモリの中で、必要なデータを検索し、
前記属性が所定の属性でなかった場合又は必要なデータが前記キャッシュメモリになかった場合に、必要なデータを外部サーバから取得し、
前記キャッシュメモリ又は前記外部サーバから取得したデータを、移動端末に提供する
ことを特徴とする方法。

無線通信システムの全体図を示す。 従来の通信システムにおけるプロトコルスタックを示す図である。 本発明の一実施例による無線ネットワーク制御装置を示す図である。 ルーティング処理に使用されるテーブルを示す図である。 移動端末毎のコネクション情報を管理するためのテーブルを示す図である。 ルーティング処理に使用されるテーブルを示す図である。 本発明の一実施例におけるプロトコルスタックを示す図である。 本発明の一実施例による動作を示すフローチャート（その１）を示す。 本発明の一実施例による動作を示すフローチャート（その２）を示す。 本発明の一実施例による再送制御の動作モードを示す図である。

符号の説明

１０２ 移動端末； １０４ 基地局； １０６ 無線ネットワーク制御装置； １０８ パケット交換機； １１０ ゲートウエー装置； １１２ ウェブサーバ；
３０２ インターフェース部； ３１０ ＲＬＣ処理部； ３１２ ＲＬＣプロトコル処理部； ３１４ ルーティング処理部； ３２０ 制御部； ３２２ コネクション情報管理部； ３２４ コネクション制御部； ３３０ コネクション終端部； ３３２ 移動端末終端部； ３３４ ネットワーク側終端部； ３４０ キャッシュ処理部； ３４２ データ保持部； ３４４ データ管理部； ３５０ インターフェース部； ３５２ ルーティング処理部

Claims (8)

1. 移動端末から要求されたデータの属性を判別するデータ判別手段と、
   移動端末に提供したデータを一時記憶するキャッシュメモリと、
   データ判別手段の判別結果に応じて、前記キャッシュメモリ又は外部サーバから、必要なデータを取得するデータ要求処理手段と
   を備え、前記データ判別手段は、ＲＬＣコネクション設定時に移動端末に設定された論理チャネルに基づいて、移動端末の通信が再送型モード（ＡＭ）で行われかつデータキャッシュ可能なデータが通信されることを確認することで、前記属性を判別し、
   前記データ要求処理手段は、要求されたデータを前記キャッシュメモリから検索する動作及び取得したデータを前記キャッシュメモリに格納する動作を行う
   ことを特徴とするデータキャッシュ装置。
2. 前記キャッシュメモリは、所定の属性を有するデータのみを記憶する
   ことを特徴とする請求項１記載のデータキャッシュ装置。
3. 前記キャッシュメモリ又は外部サーバから、必要なデータを取得する動作が、ＴＣＰ／ＩＰレイヤで行われる
   ことを特徴とする請求項１記載のデータキャッシュ装置。
4. 前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、ＲＬＣレイヤ及びＴＣＰ／ＩＰレイヤの双方で行われる
   ことを特徴とする請求項１記載のデータキャッシュ装置。
5. 前記移動端末及び当該データキャッシュ装置間のデータ再送手順が、無線通信環境に応じて、ＲＬＣレイヤ又はＴＣＰ／ＩＰレイヤの一方で行われる
   ことを特徴とする請求項１記載のデータキャッシュ装置。
6. 前記データ要求処理手段が、移動端末及び無線ネットワーク制御装置間の通信接続時に設定された通信条件を管理する通信条件管理手段
   を更に有することを特徴とする請求項１記載のデータキャッシュ装置。
7. 当該データキャッシュ装置が、無線ネットワーク制御装置に設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載のデータキャッシュ装置。
8. 無線ネットワーク制御装置において使用される方法であって、
   移動端末から要求されたデータの属性を判別するステップと、
   前記属性が所定の属性であった場合には、移動端末に過去に提供したデータを記憶するキャッシュメモリの中で、必要なデータを検索するステップと、
   前記属性が所定の属性でなかった場合又は必要なデータが前記キャッシュメモリになかった場合に、必要なデータを外部サーバから取得するステップと
   前記キャッシュメモリ又は前記外部サーバから取得したデータを、移動端末に提供するステップと
   を有し、前記判別するステップは、ＲＬＣコネクション設定時に移動端末に設定された論理チャネルに基づいて、移動端末の通信が再送型モード（ＡＭ）で行われかつデータキャッシュ可能なデータが通信されることを確認することで、前記属性が所定の属性であるか否かを判別する
   ことを特徴とする方法。

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