JP5587884B2 - 無線アクセスネットワーク(ran)におけるコンテンツのキャッシング - Google Patents
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Description
頻繁に閲覧されるウェブページ、画像、マルチメディアコンテンツをキャッシュするコンテンツキャッシュ装置またはウェブキャッシュは、伝送遅延の低減及びアクセスの集中するコンテンツのインターネット経由ダウンロード時間を減少させるため、伝統的にはインターネット上に配置する。同様に、ウェブプロキシ/キャッシュもまた企業サイトに配置され、企業ネットワーク内で利用頻度の高いインターネットウェブコンテンツをキャッシュする。現在、それらの装置は移動無線ネットワーク内で一定制限下に用いられている。
ゲートウェイGPRSサービスノード(以下、GGSNとも称する)3が、移動無線ネットワークをIPコアネットワークに接続する。GGSN3は汎用無線パケットサービス(以下、GPRSとも称する)ネットワークの主要コンポーネントである。GGSN3は、GPRSネットワークと、インターネットやX.25ネットワーク等の外部のパケット交換ネットワークとの間に互換性を持たせる。
ユーザー機器(以下、UEとも称する)7は、ハンドセット、スマートフォン、計算機器、を含む全てのユーザー機器を含む。
MMEとSGとを分離する場合、理論的には制御プレーン内のeノードBとMMEとの間で、且つS1プロトコルを用いるユーザープレーン内のeノードBとSGとの間にRANCを配置し得る。
先ず、適正動作上、RANCは周囲装置に対して理論的に不可視とされるべきである。これは、プロキシ装置として作用させることで実現する。RANCはIuB、IuPSまたはGn等の制御プロトコルを傍受し、プロキシとして機能する。言い換えると、図4の実施例ではRANC112は、SGSNがRNC105から制御パケットを受信する際の当該SGSN104の挙動をエミュレートする。同様に、RANC112はSGSN104にパケットを送信する間はRNC105に見える。RANCは、プロキシ機能エミュレートのためにRNC105及びSGSN104の双方からのパケットをスヌーピングし、それらパケットを別の装置に転送する。図7には、RNC105、RANC112、SGSN104の間の、IP伝送実施例及びATM伝送実施例の双方における相当プロトコルレイヤが示される。
RANAPプロトコルを監視しての情報解析により別用途も提供され得る。例えば、IuPSインターフェース(図7参照)上でRANAPプロトコルを監視することで、RANCは各ユーザーセッションに関するユーザープレーンパケットカプセル化タイプを識別し得る。このパケットカプセル化タイプを用いて各セッション用のユーザープレーンプロトコルを復号し得る。あるいは、RANCは各ユーザーGTP−Uトンネルのトンネルパケットタイプを復号してユーザープレーンパケットを完全復号させ得る。
RANCは、各ユーザー用に、頻繁にアクセスするコンテンツの履歴をも維持し得る。RANCは、コンテンツのキャッシュ及びリプレース中、各ユーザー用のコンテンツの最小割合部分を維持し得る。かくして、キャッシュは数多くのユーザーに対し使用感の品質全体を改善させ得る。
ベアラIPプレーンの、RANCが性能支援またはキャッシングを提供しないプロトコルに関しては、RANCはインターフェース(RNCまたはSGSN)の1つからパケットを受け取り、必要であればGTP−Uシーケンス番号を再調整後、当該パケットを別のインターフェース(SGSNまたはRNC)に転送する。
107 ユーザー機器
115 S1インターフェース
118 RANC内リンク
121 GTP−Uトンネル情報
122 ユーザープレーンセッショントラフィック
123 キャッシュデータ
124 非キャッシュデータ
125 アプリケーションデータ
126 IPトラフィック
127 パス
201 インターフェースモジュール
202 記憶素子
203 制御ロジック/処理ユニット
204 ローカル記憶素子
205 大容量記憶素子
Claims (32)
- 無線アクセスネットワーク(RAN)内のキャッシュ情報の伝送方法であって、前記無線アクセスネットワークが、複数のユーザーにサービスを実施し且つ複数のコンポーネントを含み、前記方法が、
a.前記無線アクセスネットワーク内の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間に装置を挿入するステップにして、該装置が記憶素子、制御ロジック、2つのインターフェースモジュール、を含み、前記装置が前記第1及び第2の各コンポーネントの双方と通信するステップと、
b.一方の前記インターフェースモジュールを、前記第2コンポーネントに対して前記第1コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
c.他方の前記インターフェースモジュールを、前記第1コンポーネントに対して前記第2コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
d.前記第1コンポーネントから前記第2コンポーネント向けの通信を受けるステップにして、前記通信が複数の制御プレーンまたはユーザープレーンプロトコルレイヤを含むステップと、
e.前記装置の前記制御ロジックを使用してデータパストンネルの確立時点及び関連する加入者識別子を識別し、かくして前記データパストンネルと前記関連する加入者との間のコンテキストを確立し、
e−1.前記制御ロジックを使用して前記複数のプロトコルレイヤを解析し、かくして前記通信のコンテンツを決定するステップと、
f.前記記憶素子内に前記コンテンツを記憶するステップと、
g.前記制御ロジックを使用して前記通信がコンテンツに対する要求であるか否かを決定し、前記要求である場合は前記要求コンテンツが前記記憶素子内に記憶されているか否かを決定するステップと、
h.他方の前記インターフェースモジュールを使用して前記記憶されたコンテンツを前記第1コンポーネントに伝送するステップと、
を含む方法。 - 前記無線アクセスネットワークが、ノードB、RNC、SGSN、GGSNを含み、前記装置が前記RNC及びSGSNと通信する請求項1の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、ノードB、RNC、SGSN、GGSNを含み、前記装置が前記SGSN、GGSNと通信する請求項1の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、ノードB、RNC、SGSN、GGSNを含み、前記装置が前記RNC、ノードBと通信する請求項1の方法。
- 前記複数のレイヤがRANAPプロトコルレイヤを含み、前記制御ロジックが該RANAPプロトコルを解釈する請求項1の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、LTEネットワークで動作するeノードB、SG、MME、PDN−GWを含み、前記装置が前記eノードB、SG、MMEと通信する請求項1の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、LTEネットワークで動作するeノードB、SG、MME、PDN−GWを含み、前記装置が前記SG、MME、PDN−GWと通信する請求項1の方法。
- 前記装置は、前記通信が記憶素子に記憶したコンテンツに対する要求でない場合は前記一方のインターフェースモジュールを使用して前記通信を伝送する請求項1の方法。
- 無線アクセスネットワーク(RAN)内のユーザー固有情報を配信する方法であって、前記無線アクセスネットワークが複数のユーザーにサービスを実施し且つ複数のコンポーネントを含み、該方法が、
a.前記無線アクセスネットワーク内の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間に装置を挿入するステップにして、該装置が記憶素子、制御ロジック、2つのインターフェースモジュール、を含み、前記装置が前記第1及び第2の各コンポーネントの双方と通信するステップと、
b.一方の前記インターフェースモジュールを、前記第2コンポーネントに対して前記第1コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
c.他方の前記インターフェースモジュールを、前記第1コンポーネントに対して前記第2コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
d.前記装置内の前記制御ロジックを使用し、前記第1コンポーネントから前記第2コンポーネントへの通信を解釈して前記通信のユーザー装置及び該ユーザーに関連する固有パラメータを決定し、前記通信が複数の制御プレーンまたはユーザープレーンプロトコルレイヤを含むステップと、
e.前記制御ロジックを使用して、前記通信に対する応答が装置の固有パラメータに基づき改質されるべきか否かを決定するステップと、
f.前記一方のインターフェースモジュールを使用して前記通信を前記第2コンポーネントに伝送するステップと、
g.前記一方の前記インターフェースモジュールを使用して前記第2コンポーネントからの応答を受信し、該応答を前記決定に基づき改質するステップと、
h.前記他方のインターフェースモジュールを使用して前記応答を前記第1コンポーネントに伝送するステップと、
を含み、
前記装置の前記制御ロジックを使用してデータパストンネルの確立時点及び関連する加入者識別子を識別し、かくして前記データパストンネルと前記関連する加入者との間のコンテキストを確立し、
前記制御ロジックを使用して前記複数のプロトコルレイヤを解析し、かくして前記通信のコンテンツを決定するステップと、
前記制御ロジックを使用して前記通信がコンテンツに対する要求であるか否かを決定し、前記要求である場合は前記要求コンテンツが前記記憶素子内に記憶されているか否かを決定するステップと、を更に含む方法。 - 前記無線アクセスネットワークが、ノードB、RNC、SGSN、GGSNを含み、前記装置が前記RNC及びSGSNと通信する請求項9の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、ノードB、RNC、SGSN、GGSNを含み、前記装置が前記SGSN、GGSNと通信する請求項9の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、ノードB、RNC、SGSN、GGSNを含み、前記装置が前記RNC、ノードBと通信する請求項9の方法。
- 前記複数のレイヤがRANAPプロトコルレイヤを含み、前記制御ロジックが該RANAPプロトコルを解釈する請求項9の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、LTEネットワークで動作するeノードB、SG、MME、PDN−GWを含み、前記装置が前記eノードB、SG、MMEと通信する請求項9の方法。
- 前記無線アクセスネットワークが、LTEネットワークで動作するeノードB、SG、MME、PDN−GWを含み、前記装置が前記SG、MME、PDN−GWと通信する請求項9の方法。
- 無線アクセスネットワーク上で動作するようになっているネットワーク装置であって、該無線アクセスネットワークの各コンポーネントが複数の制御プレーンまたはユーザープレーンプロトコルを使用して通信し、前記ネットワーク装置が、前記無線アクセスネットワーク内で第1コンポーネント及び第2コンポーネントと夫々通信するようになっている第1インターフェースモジュール及び第2インターフェースモジュールを含み、前記第1インターフェースモジュールが、前記第2コンポーネントに対して前記第1コンポーネントに見えるようエミュレートし、前記第2インターフェースモジュールが、前記第1コンポーネントに対して前記第2コンポーネントに見えるようエミュレートし、
記憶装置と、
制御ロジックにして、前記第1コンポーネント及び第2コンポーネント間の通信における各前記複数のプロトコルを解釈してデータパストンネルの確立時点及び関連する加入者識別子を識別し、かくして前記データパストンネルと前記関連する加入者との間のコンテキストを確立し、
前記制御ロジックを使用して前記複数の制御プレーンまたはユーザープレーンプロトコルレイヤを解析し、かくして前記通信のコンテンツを決定し、前記通信がコンテンツに対する要求であるか否かを決定し、前記要求である場合は前記要求コンテンツが前記記憶素子内に記憶されているか否かを決定する制御ロジックと、
を含むネットワーク装置。 - 前記制御ロジックが、前記通信を前記第1コンポーネントから第2コンポーネントへのhttp要求であると解釈し、前記制御ロジックが、前記第2コンポーネントからの前記通信に対する応答を前記記憶装置に記憶する請求項16のネットワーク装置。
- 前記制御ロジックが、
前記第1コンポーネントから第2コンポーネントへの通信を解釈し、かくして該通信のユーザー及びコンテンツを決定し、
前記通信がコンテンツに対する要求であるか否かを決定し、前記要求である場合は要求コンテンツが前記記憶素子に記憶されているか否かを決定し、
前記第2インターフェースモジュールを使用して前記記憶コンテンツを前記第1コンポーネントに伝送するようになっている請求項16のネットワーク装置。 - 前記制御ロジックが、
前記第1コンポーネントから第2コンポーネントへの通信を解釈し、かくして前記通信のユーザーと、該ユーザーに関連する固有パラメータを決定し、
前記固有パラメータに基づき、前記通信に対する応答を改質すべきか否かを決定し、
前記通信を前記第1インターフェースモジュールを使用して前記第2コンポーネントに伝送し、
前記決定に基づき前記応答を改質し、
前記応答を前記第2インターフェースモジュールを使用して前記第1コンポーネントに伝送する請求項16のネットワーク装置。 - 前記複数のプロトコルが制御プレーン及びユーザープレーンを画定し、前記制御ロジックが、前記第1コンポーネント及び第2コンポーネント間の通信を解釈して制御プレーンパラメータを決定し、該制御プレーンパラメータを前記ユーザープレーン内で利用する請求項16のネットワーク装置。
- 前記制御プレーンパラメータが、無線アクセスネットワーク輻輳、ユーザー装置情報、ユーザー加入プラン、QOS属性及び場所情報からなる群から選択される請求項20のネットワーク装置。
- 無線アクセスネットワーク上のユーザーへの通信をユーザー固有情報に基づき改質する方法であって、前記無線アクセスネットワークが複数のコンポーネントを含み、該方法が、
前記無線アクセスネットワーク内の第1コンポーネント及び第2コンポーネント間に装置を挿入するステップにして、前記装置が、記憶素子、制御ロジック、2つのインターフェースモジュールを含み、前記装置が前記第1及び第2の各コンポーネントの双方と通信する前記ステップと、
一方の前記インターフェースモジュールを、前記第2コンポーネントに対して前記第1コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
他方の前記インターフェースモジュールを、前記第1コンポーネントに対して前記第2コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
前記装置内で前記制御ロジックを使用して前記第1コンポーネントから前記第2コンポーネントへの通信を解釈し、該通信が複数のプロトコルレイヤを含み該複数のプロトコルが制御プレーン及びユーザープレーンを画定する前記ステップと、
前記制御プレーンからユーザー毎のセッション情報を識別し、ユーザー属性を保存し、該ユーザー属性を前記ユーザープレーン内のユーザーセッション/トンネルと関連づけするステップと、
前記保存したユーザー属性に基づき前記ユーザープレーン位置内の前記ユーザー向けの通信を改質し、該改質した情報を前記ユーザーに伝送するステップと、
を含み、
前記装置の前記制御ロジックを使用してデータパストンネルの確立時点及び関連する加入者識別子を識別し、かくして前記データパストンネルと前記関連する加入者との間のコンテキストを確立し、
前記制御ロジックを使用して前記複数のプロトコルレイヤを解析し、かくして前記通信のコンテンツを決定するステップと、
前記制御ロジックを使用して前記通信がコンテンツに対する要求であるか否かを決定し、前記要求である場合は前記要求コンテンツが前記記憶素子内に記憶されているか否かを決定するステップと、を更に含む方法。 - 前記制御プレーンの情報が、無線アクセスネットワーク輻輳、ユーザー装置情報、ユーザー加入プラン、QOS属性及び場所情報、からなる群から選択される請求項22の方法。
- 無線アクセスネットワーク(RAN)内の移動ユーザーにコンテンツを配信する方法であって、前記無線アクセスネットワークが、複数の無線アクセスネットワークコントローラ(RANC)と、各前記RANCと関連付けしたキャッシュ装置とを含み、前記方法が、無線ネットワーク内の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間に装置を挿入し、前記装置の第1インターフェースモジュールを、前記第2コンポーネントに対して前記第1コンポーネントに見えるようエミュレートし、前記装置の第2インターフェースモジュールを、前記第1コンポーネントに対して前記第2コンポーネントに見えるようエミュレートさせるステップと、
第1のキャッシュ装置を使用して前記無線アクセスネットワークからインターネットへの通信を傍受するステップにして、前記通信が、複数のプロトコルレイヤを含み、該複数のプロトコルが制御プレーン及びユーザープレーンを画定するステップと、
前記第1のキャッシュ装置を使用し、前記制御プレーンを監視することにより前記ユーザーの移動を検出するステップと、
前記第1のキャッシュ装置を使用して前記RANCと、相当するキャッシュ装置との間の関連を維持し、かくして、前記制御プレーン内でリロケーション要求を検出した場合にターゲットのキャッシュ装置を決定するステップと、
前記リロケーション要求後、前記第1のキャッシュ装置から前記ターゲットのキャッシュ装置へのセッションハンドオーバーを実行するステップと、
を含み、
前記装置の前記制御ロジックを使用してデータパストンネルの確立時点及び関連する加入者識別子を識別し、かくして前記データパストンネルと前記関連する加入者との間のコンテキストを確立し、
前記制御ロジックを使用して前記複数のプロトコルレイヤを解析し、かくして前記通信のコンテンツを決定するステップと、
前記制御ロジックを使用して前記通信がコンテンツに対する要求であるか否かを決定し、前記要求である場合は前記要求コンテンツが前記記憶素子内に記憶されているか否かを決定するステップと、を更に含む方法。 - 前記ターゲットのキャッシュ装置を使用して、進行中のユーザープレーントラフィックと、新規のユーザープレーントラフィックとを区別化するステップを更に含む請求項24の方法。
- 前記ターゲットのキャッシュ装置を使用して、前記進行中のユーザープレーントラフィックを前記第1のキャッシュ装置に配信するステップを更に含む請求項25の方法。
- 前記ターゲットのキャッシュ装置を新規のユーザープレーントラフィックのために用いるステップを更に含む請求項26の方法。
- 前記ユーザープレーントラフィックがTCP接続を含む請求項25の方法。
- 前記通信がトンネル内でカプセル化される請求項1の方法。
- 前記第1コンポーネント及び第2コンポーネントが同一の物理プロトコル及び論理プロトコルを利用する請求項1の方法。
- 前記複数のプロトコルレイヤの解析が、
第1レイヤ位置の要求情報を解析、
前記通信からの、前記第1レイヤ関連のプロトコル情報をストリッピング、
前記通信が完全に分解されるまで前記解析及びストリッピングを反復、
する各ステップを更に含む請求項1の方法。 - 前記通信の完全分解後、前記制御ロジックを用いて前記通信を再構築するステップを更
に含む請求項31の方法。
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