KR20180030802A - 통신 시스템에서 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 기지국이 각 콘텐트에 대한 인기도 정보를 포함하는 콘텐트 리스트를 생성하고, 이동 단말이 제1콘텐트를 요청하면, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보를 기반으로 캐쉬 메모리에 저장되어 있는 상기 제1콘텐트의 인기도를 업데이트 하며, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보는 상기 제1콘텐트의 종류에 대응하는 적어도 하나의 콘텐트의 조회수 변화량을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.

Description

통신 시스템에서 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANAGING A CACHE MEMORY IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치에 관한 것이다.
캐쉬 교체(Replacement) 방식은 캐쉬(Cache) 메모리에 원하는 정보가 존재하지 않아 메인 메모리로부터 새로운 데이터를 가져와 저장하기 위해, 상기 캐쉬 메모리에 저장된 일부 정보를 삭제하는 방식을 나타낸다. 종래에는 상기 캐쉬 교체 방식으로서 LRU(Least Recently Used) 방식과 LFU(Least Frequently Used) 방식 등이 사용되고 있다.
상기 LRU 방식은 캐쉬 메모리에 저장된 정보 중 가장 오래된 정보를 삭제하는 방식이다. 즉, 상기 LRU 방식은 캐쉬 메모리에 저장된 정보 중 사용된 시각이 가장 오래된 정보를 상기 캐쉬 메모리로부터 삭제하는 방식을 나타낸다.
상기 LFU 방식은 캐쉬 메모리에서 가장 적게 사용된 정보를 삭제하는 방식이다. 즉, 상기 LFU 방식은 캐쉬 메모리에 저장된 정보 중 사용된 횟수가 가장 적은 정보를 상기 캐쉬 메모리로부터 삭제하는 방식을 나타낸다.
한편, 최근 조사에 따르면 각 콘텐트는 라이프 사이클(Life Cycle)을 갖는다. 상기 각 콘텐트의 라이프 사이클에 대해 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 콘텐트에 대한 라이프 사이클을 나타낸 그래프이다.
도 1에서는 90일 간의 유튜브 비디오 콘텐트에 대한 라이프 사이클을 일 예로 보이고 있다. 도 1을 참조하면, 처음 1~5일 간은 해당 콘텐트에 대한 조회수가 급증하며, 그 이후에는 특정 커브를 그리면서 조회수가 감소됨을 알 수 있다. 이처럼, 각 콘텐트는 일반적으로 도 1에 나타난 바와 같은 라이프 사이클을 가지며, 이를 근거로 향후의 콘텐트 인기도를 최근 추이를 통해서 예측하는 것이 가능하다. 하지만, 종래에는 상기와 같은 콘텐트의 라이프 사이클을 고려한 캐쉬 교체 방식이 존재하지 않아, 최적화된 캐쉬 교체가 수행될 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 통신 시스템에서 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 통신 시스템에서 캐쉬 메모리에 대한 적중률(Hit Ratio)을 증가시킬 수 있는 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 통신 시스템에서 콘텐트의 라이프 사이클을 고려하여 보다 효율적으로 캐쉬 교체를 수행할 수 있도록 하는 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은; 통신 시스템에서 기지국의 캐쉬 메모리 관리 방법에 있어서, 각 콘텐트에 대한 인기도 정보를 포함하는 콘텐트 리스트를 생성하는 과정과, 이동 단말이 제1콘텐트를 요청하면, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보를 기반으로 캐쉬 메모리에 저장되어 있는 상기 제1콘텐트의 인기도를 업데이트 하는 과정을 포함하며, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보는 상기 제1콘텐트의 종류에 대응하는 적어도 하나의 콘텐트의 조회수 변화량을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 방법은; 통신 시스템에서 이동 단말의 콘텐트 수신 방법에 있어서, 제1콘텐트에 대한 요청을 기지국으로 송신하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 제1콘텐트를 수신하는 과정을 포함하며, 상기 제1콘텐트는 각 콘텐트에 대한 인기도 정보를 포함하는 콘텐트 리스트를 생성하는 상기 기지국의 캐쉬 메모리에 저장되며, 상기 제1콘텐트에 대한 요청에 따라, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보를 기반으로 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있는 상기 제1콘텐트의 인기도는 업데이트되고, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보는 상기 제1콘텐트의 종류에 대응하는 적어도 하나의 콘텐트의 조회수 변화량을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는; 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 캐쉬 메모리와, 이동 단말로부터 제1콘텐트에 대한 요청을 수신하는 수신기와, 각 콘텐트에 대한 인기도 정보를 포함하는 콘텐트 리스트를 생성하고, 상기 이동 단말로부터 상기 제1콘텐트에 대한 요청이 수신되면, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보를 기반으로 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있는 상기 제1콘텐트의 인기도를 업데이트 하는 제어부를 포함하며, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보는 상기 제1콘텐트의 종류에 대응하는 적어도 하나의 콘텐트의 조회수 변화량을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 장치는; 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서, 제1콘텐트에 대한 요청을 기지국으로 송신하는 송신부와, 상기 기지국으로부터 상기 제1콘텐트를 수신하는 수신부를 포함하며, 상기 제1콘텐트는 각 콘텐트에 대한 인기도 정보를 포함하는 콘텐트 리스트를 생성하는 상기 기지국의 캐쉬 메모리에 저장되며, 상기 제1콘텐트에 대한 요청에 따라, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보를 기반으로 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있는 상기 제1콘텐트의 인기도는 업데이트되고, 상기 제1콘텐트의 인기도 정보는 상기 제1콘텐트의 종류에 대응하는 적어도 하나의 콘텐트의 조회수 변화량을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명은 콘텐트의 라이프 사이클을 고려하여 보다 효율적으로 캐쉬 교체를 수행할 수 있도록 함으로써 캐쉬 메모리에 대한 적중률(Hit Ratio)을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 기지국에서 캐쉬 메모리가 사용됨에 따라 사용자가 좀 더 빠르게 해당 콘텐트를 제공받을 수 있도록 하는 이점이 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 통신 시스템에서의 처리량(Through)이 증가하며, 사용자는 원하는 콘텐트를 좀 더 손쉽게 이용할 수 있는 편의를 갖게 된다.
도 1은 종래의 콘텐트에 대한 라이프 사이클을 나타낸 그래프,
도 2는 종래의 콘텐트 서비스를 제공하기 위한 통신 시스템을 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 콘텐트 서비스를 제공하기 위한 통신 시스템을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 캐쉬 메모리를 관리하는 과정을 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 캐쉬 메모리를 관리하는 과정을 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 계층 구조의 캐쉬 메모리를 보인 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 통신 시스템에서 캐쉬 메모리 관리 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 통신 시스템의 기지국에서 캐쉬 메모리를 사용할 수 있도록 하여 사용자에게 해당 콘텐트를 좀 더 빠르게 제공할 수 있도록 하며, 상기 기지국에서 상기 캐쉬 메모리를 보다 효과적으로 관리할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 실시 예에 따른 설명에 앞서, 도 2를 참조하여 종래의 콘텐트 서비스를 제공하기 위한 시스템 구조를 살펴보기로 한다.
도 2는 종래의 콘텐트 서비스를 제공하기 위한 통신 시스템을 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래의 통신 시스템에서 이동 단말(200)은 이동 통신 망(202)과는 별개로, 인터넷 망(204)을 통해 콘텐트 서버(206)로 콘텐트를 요청하고, CDN(Contents Delivery Network) 서버(208) 등을 통해 상기 콘텐트 서버(206)에 저장된 콘텐트를 수신한다. 이처럼, 종래에는 콘텐트 서비스가 이동 통신 망(202)에 대한 고려없이 수행되어, 상기 콘텐트 서버(206)로부터 지리적으로 가까운 이동 단말만이 해당 콘텐트를 더 빨리 제공받을 수 밖에 없는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 이동 통신 망을 고려하여 콘텐트 서비스를 제공할 수 있는 방법을 제시한다.
본 발명의 실시 예에서 제안하는 콘텐트 서비스를 제공하기 위한 시스템 구조는 도 3에 나타난 바와 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 콘텐트 서비스를 제공하기 위한 통신 시스템을 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 이동 단말(300)은 인터넷 망(304)이 아닌, 이동 통신 망(302)을 통해 콘텐트 서비스를 제공받는다. 즉, 상기 이동 단말(300)은 기지국으로 콘텐트를 요청하고, 상기 요청된 콘텐트를 상기 기지국으로부터 제공받는다. 이를 위해, 상기 기지국은 다수의 콘텐트를 저장하기 위한 캐쉬 메모리(310)를 포함한다.
이처럼, 본 발명의 실시 예에서는 이동 단말(300)의 이동성을 고려하여 콘텐트 서비스가 제공될 수 있기 때문에, 상기 이동 단말(300)은 가장 인접한 기지국으로부터 콘텐트 서비스를 제공받아 원하는 콘텐트를 보다 빠르게 획득할 수 있는 편의를 갖게 된다.
한편, 상기 기지국은 상기 이동 단말(300)에게 원하는 콘텐트를 빠르게 제공하기 위해, 캐쉬 메모리의 효율적인 관리가 필요하다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 콘텐트의 라이프 사이클을 근거로 해당 콘텐트의 예상 인기도를 계산하고, 다수의 콘텐트들 중 예상 인기도가 높은 콘텐트들이 캐쉬 메모리에 저장될 수 있도록 하는 방안을 제시한다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 예상 인기도는 예상 조회수, 최근 조회수 상승 모멘텀(Momentum) 및 최근 조회수를 사용하여 산출될 수 있다. 이하에서는 상기 예상 조회수, 최근 조회수 상승 모멘텀 및 최근 조회수를 각각 산출하는 방법을 설명하기로 한다.
1. 예상 조회수
(1) 콘텐트 카테고리 분류
기지국은 먼저 URL을 근거로 카테고리를 분류한다. 예를 들어, 상기 기지국은 'Youtube/movie/xxx/yyy/zzz.flv' 형태인 URL을 갖는 콘텐트들을 모두 영화 카테고리로 분류한다.
(2) 카테고리 별 콘텐트 라이프 사이클 관리
상기 기지국은 카테고리 별로 콘텐트 라이프 사이클에 대한 정보를 각각 관리한다. 상기 기지국은 다수의 콘텐트들 중 일부 콘텐트에 대하여 날짜 경과에 따른 조회수 변화를 체크함으로써 콘텐트 라이프 사이클에 대한 정보를 관리한다. 상기 콘텐트 라이프 사이클에 대한 정보는 일 예로, 다음 표 1과 같이 나타난다.
일(Day) 평균 조회수(Ni)
1 10
2 30
3 60
4 150
30 5
상기 표 1은 30일 동안의 평균 조회수를 근거로 생성된 콘텐트 라이프 사이클을 보이고 있다.
(3) 콘텐트 조회수 비율 산출
특정 콘텐트가 캐쉬 메모리에 미리 설정된 시간 이상 저장되어 있는 경우, 상기 기지국은 다음 수학식 1을 사용하여 평균 콘텐트 조회수 별 해당 콘텐트 조회수의 비율(Ratio_A)을 산출한다.
Figure pat00001
(4) 예상 조회수 산출
상기 예상 조회수는 일 예로 특정 콘텐트가 캐쉬 메모리에 3일째 저장된 경우, 5일째의 예상 조회수를 산출하기 위하여 상기 표 1의 콘텐트 라이프 사이클에서 4일째 및 5일째의 상기 특정 콘텐트의 조회수를 검출한다. 그리고, 상기 검출된 각 조회수를 해당일의 콘텐트 조회수 비율(ratio_A)과 곱한 후 그 결과를 모두 더하여 예상 조회수를 산출한다. 이를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 2와 같다.
Figure pat00002
상기 수학식 2에서 Ni는 i일째의 조회수를 나타낸다.
2. 최근 조회수 상승 모멘텀
상기 최근 조회수 상승 모멘텀(이하 '상승 모멘텀'이라 칭함)은 다음 수학식 3을 사용하여 산출된다.
Figure pat00003
일 예로, A 영화 콘텐트의 상승 모멘텀은 2011년 10월 10일 ~ 2011년 10월 14일 동안의 A 영화 콘텐트의 조회수(일 예로, 150)와, 2011년 10월 3일 ~ 2011년 10월 7일 동안의 A 영화 콘텐트의 조회수(일 예로, 300) 간의 차이 값(150)으로 산출될 수 있다.
3. 최근 조회수
상기 최근 조회수는 미리 설정된 기간 동안의 해당 콘텐트의 조회수에 대한 절대값을 나타낸다. 일 예로, 상기 최근 조회수는 해당 일(2011년 10월 14일)로부터 과거 일주일 전(2011년 10월 7일)까지의 해당 콘텐트의 조회수를 나타낼 수 있다.
전술한 바와 같이 상기 예상 조회수, 상승 모멘텀 및 최근 조회수가 산출되면, 상기 기지국은 다음 수학식 4를 사용하여 예상 인기도를 산출한다.
Figure pat00004
상기 수학식 4에서 W1, W2 및 W3는 가중치를 나타낸다. 상기 기지국이 상기 예상 인기도를 산출할 때 상기 예상 조회수에 가장 큰 비중을 둘 경우 W1이 W2 및 W3에 비해 큰 값을 가진다. 그리고, 상기 기지국이 상기 예상 인기도를 산출할 때 상기 상승 모멘텀에 가장 큰 비중을 둘 경우 W2가 W1 및 W3에 비해 큰 값을 가진다. 또한, 상기 기지국이 상기 예상 인기도를 산출할 때 상기 최근 조회수에 가장 큰 비중을 둘 경우 W3이 W1 및 W2에 비해 큰 값을 가진다.
상기 예상 인기도가 산출되면, 상기 기지국은 상기 예상 인기도를 사용하여 인기 콘텐트 리스트를 생성한다. 상기 기지국은 예상 인기도의 크기에 따라, 각 카테고리 별로 다수의 콘텐트들 중 미리 설정된 개수의 콘텐트들이 포함된 인기 콘텐트 리스트를 생성한다. 상기 인기 콘텐트 리스트는 일 예로 다음 표 2와 같이 나타날 수 있다. 하기 표 2는 영화 카테고리의 인기 콘텐트 리스트를 일 예로 보이고 있다.
인덱스 콘텐트 명 예상 인기도
1 A 영화 1
2 B 영화 0.8
10 E 영화 0.5
이하 요청된 콘텐트의 예상 인기도와 인기 콘텐트 리스트를 사용하여 기지국이 캐쉬 메모리를 관리하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 캐쉬 메모리를 관리하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 4에서는 콘텐트 요청 시간을 기준으로 캐쉬 메모리를 관리하는 방법을 일 예로 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 400 단계에서 기지국은 이동 단말로부터 콘텐트 요청을 수신한다. 그리고 상기 기지국은 402 단계에서 요청된 콘텐트가 캐쉬 메모리에 존재하는지 판단한다. 상기 기지국은 상기 요청된 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 존재하지 않는 경우, 404 단계로 진행하여 상기 캐쉬 메모리에서 가장 우선 순위가 낮은 콘텐트를 삭제한다.
도 4의 실시 예에서는 상기 캐쉬 메모리에 저장된 콘텐트들의 우선 순위가 이동 단말이 콘텐트를 요청한 시각을 기준으로 설정되므로, 상기 캐쉬 메모리에 저장된 콘텐트들 중 상기 이동 단말이 요청한 시각이 가장 오래된 콘텐트가 삭제된다. 일 예로, 상기 캐쉬 메모리에 다음 표 3과 같은 콘텐트 별 요청 시각이 저장되어 있는 경우, 상기 기지국은 요청 시각이 가장 오래된"C 영화"콘텐트를 상기 캐쉬 메모리로부터 삭제한다.
콘텐트 요청 시각 우선순위
A 영화 2011.10.08 (P.M 02:00) 2
B 영화 2011.09.27 (A.M 09:00) 3
C 영화 2011.07.15 (P.M 08:00) 4
D 영화 2011.10.10 (P.M 07:30) 1
이어, 상기 기지국은 406 단계에서 상기 캐쉬 메모리 내의 우선 순위가 가장 낮은 콘텐트가 삭제된 위치에 상기 요청된 콘텐트를 저장하고, 408 단계에서 상기 콘텐트 요청 수신 시간을 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 설정한다. 일 예로, 상기 요청된 콘텐트가 "E 영화" 콘텐트인 경우, 하기 표 4에 나타난 바와 같이 "C 영화" 콘텐트가 삭제된 위치에 상기 "E 영화" 콘텐트가 저장된다.그리고, 상기 캐쉬 메모리 내에서 콘텐트 별 우선 순위를 관리하기 위하여 상기 이동 단말이 상기 "E 영화" 콘텐트를 요청한 시각(일 예로, 2011.10.15 (P.M 02:00))이 저장된다. 그러면, 상기 캐쉬 메모리에 저장된 콘텐트들에 대한 우선 순위는 다음 표 4에 나타난 바와 같이 재설정되며, 가장 최근 요청된 상기 "E 영화" 콘텐트는 가장 높은 우선 순위를 갖게 된다.
콘텐트 요청 시각 우선순위
A 영화 2011.10.08 (P.M 02:00) 3
B 영화 2011.09.27 (A.M 09:00) 4
E 영화 2011.10.15 (P.M 02:00) 1
D 영화 2011.10.10 (P.M 07:30) 2
한편, 상기 기지국은 410 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 인기 콘텐트 리스트에 포함되는지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 인기 콘텐트 리스트는 앞서 표 2에서 설명한 바와 같이 예상 인기도를 기반으로 생성된 콘텐트 리스트를 의미한다. 상기 기지국은 412 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 상기 인기 콘텐트 리스트에 포함되는 것으로 판단되면, 414 단계에서 상기 요청된 콘텐트에 대한 예상 인기도를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 증가시킨다. 일 예로, 상기 기지국은 상기 요청된 콘텐트 즉, "E 영화" 콘텐트의 예상 인기도가 "0.5"인 경우, 상기 "E 영화"콘텐트의 요청 시각에 상기 예상 인기도에 대응되는 시간인 30분을 더한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 "E 영화" 콘텐트는 인기 콘텐트 리스트에 포함되어 있으므로, 유예 시간으로서 추가 시간 10분을 상기 "E 영화" 콘텐트의 요청 시각에 더한다. 이에 따라, 상기 표 3의 "E 영화" 콘텐트의 요청 시각은 결과적으로"P.M 02:40"으로 설정된다.
한편, 상기 기지국은 상기 402 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 캐쉬 메모리에 존재하는 것으로 판단된 경우, 408 단계로 진행하여 콘텐트 요청 수신 시간을 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 설정한다. 이를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
만약 상기 요청된 콘텐트가 "A 영화" 콘텐트인 경우, 상기 기지국은 상기 "A 영화" 콘텐트의 요청 시각을 확인하고, 상기 "A 영화"콘텐트에 대응하여 상기 캐쉬 메모리에 저장된 요청 시각을 상기 확인된 요청 시각으로 업데이트 한다. 일 예로서, 상기 캐쉬 메모리에 상기 표 3과 같은 콘텐트 별 요청 시각이 저장되어 있고, 상기 확인된 요청 시각이 "2011.10.20 (P.M 6:00)"인 경우, 다음 표 5와 같이 "A 영화"콘텐트의 요청 시각이 업데이트되고, 그에 따라 전체 영화 콘텐트의 우선 순위 역시 업데이트 된다.
콘텐트 요청 시각 우선순위
A 영화 2011.10.20 (P.M 06:00) 1
B 영화 2011.09.27 (A.M 09:00) 3
C 영화 2011.07.15 (P.M 08:00) 4
D 영화 2011.10.10 (P.M 07:30) 2
이어, 상기 기지국은 410 단계에서 요청된 콘텐트가 인기 콘텐트 리스트에 포함되는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 412 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 상기 인기 콘텐트 리스트에 포함된 경우, 414 단계로 진행하여 예상 인기도를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 증가시킨다.
일 예로, 상기 기지국은 상기"A 영화" 콘텐트가 상기 표 2에 나타난 바와 같은 인기 콘텐트 리스트에 포함되는 것으로 판단된 경우, 상기 인기 콘텐트 리스트에서 상기 "A 영화" 콘텐트에 대응되는 예상 인기도를 확인한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 확인된 예상 인기도를 근거로 상기 "A 영화" 콘텐트의 우선 순위를 업데이트 한다. 이때, 상기 기지국은 다음 표 6에 나타난 바와 같은 예상 인기도 별 증가 시간을 근거로, 상기 "A 영화" 콘텐트의 우선 순위를 업데이트 한다.
예상 인기도 증가 시간
1 이상 72시간
0.5 이상 ~ 1 미만 24시간
0.2 이상 ~ 0.5 미만 1시간
0.2 미만 0 시간
상기 "A 영화" 콘텐트의 예상 인기도는 1이므로, 상기 기지국은 상기 표 6의 예상 인기도 1에 대응되는 증가 시간을 판단한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 판단된 증가 시간 즉, 72시간만큼 상기 "A 영화" 콘텐트의 요청 시각을 업데이트 한다. 이에 따라, 상기 "A 영화" 콘텐트의 요청 시각은 다음 표 7에 나타난 바와 같이"2011.10.20 (P.M 6:00)"에서 "2011.10.23 (P.M 6:00)"으로 업데이트된다.
콘텐트 요청 시각 우선순위
A 영화 2011.10.23 (P.M 06:00) 1
B 영화 2011.09.27 (A.M 09:00) 3
C 영화 2011.07.15 (P.M 08:00) 4
D 영화 2011.10.10 (P.M 07:30) 2
도 4의 실시 예에서는 콘텐트 요청 시간을 기준으로 캐쉬 메모리를 관리하는 방법을 설명하였다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 콘텐트 요청 시간이 아닌, 콘텐트 조회수를 기반으로 캐쉬 메모리를 관리하는 방법도 사용될 수 있다. 이를 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 캐쉬 메모리를 관리하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 500 단계에서 기지국은 이동 단말로부터 콘텐트 요청을 수신한다. 그리고, 상기 기지국은 502 단계에서 요청된 콘텐트가 캐쉬 메모리에 존재하는지 판단한다. 상기 기지국은 상기 요청된 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 존재하지 않는 경우, 504 단계로 진행하여 상기 캐쉬 메모리에서 가장 우선 순위가 낮은 콘텐트를 삭제한다.
도 5의 실시 예에서는 캐쉬 메모리에 저장된 콘텐트들의 우선 순위가 미리 설정된 기간 동안의 조회수를 기준으로 설정되므로, 상기 캐쉬 메모리에 저장된 콘텐트들 중 조회수가 가장 적은 콘텐트가 삭제된다. 일 예로, 상기 캐쉬 메모리에 다음 표 8과 같은 콘텐트 별 조회수가 저장된 경우, 상기 기지국은 조회수가 가장 적은"B 영화"콘텐트를 상기 캐쉬 메모리로부터 삭제한다.
콘텐트 (최근 일주일 간) 조회수 우선순위
A 영화 150 1
B 영화 25 4
C 영화 84 3
D 영화 132 2
이어, 상기 기지국은 506 단계에서 상기 캐쉬 메모리 내의 우선 순위가 가장 낮은 콘텐트가 삭제된 위치에 상기 요청된 콘텐트를 저장하고, 508 단계에서 조회수를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 설정한다. 일 예로, 상기 요청된 콘텐트가 "F 영화" 콘텐트인 경우, 다음 표 9에 나타난 바와 같이 상기"B 영화" 콘텐트가 삭제된 위치에 상기 "F 영화" 콘텐트가 저장된다.
그리고, 상기 캐쉬 메모리 내에서 콘텐트 별 우선 순위를 관리하기 위하여 상기 이동 단말이 상기 "F 영화" 콘텐트의 조회수는 0으로 저장된다. 그러면, 상기 캐쉬 메모리에 저장된 콘텐트들에 대한 우선 순위는 다음 표 9에 나타난 바와 같이 재설정되며, 조회수가 0으로 설정된 상기 "F 영화" 콘텐트는 가장 낮은 우선 순위를 갖게 된다.
콘텐트 (최근 일주일 간) 조회수 우선순위
A 영화 150 1
F 영화 0 4
C 영화 54 3
D 영화 132 2
한편, 상기 기지국은 510 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 인기 콘텐트 리스트에 포함되는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 512 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 상기 인기 콘텐트 리스트에 포함되는 것으로 판단되면, 514 단계에서 상기 요청된 콘텐트에 대한 예상 인기도를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 증가시킨다. 이때, 상기 기지국은 다음 표 10에 나타난 바와 같은 예상 인기도 별 증가 조회수를 근거로, 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 증가시킨다.
예상 인기도 증가 조회수
1 이상 100
0.5 이상 ~ 1 미만 50
0.2이상 ~ 0.5 미만 10
0.2 미만 0
일 예로, 상기 기지국은 상기 요청된 콘텐트 즉, 상기"F 영화" 콘텐트의 예상 인기도가 "0.5"인 경우, 상기 "F 영화"콘텐트의 조회수에 상기 예상 인기도에 대응되는 증가 조회수인 50을 추가한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 "F 영화" 콘텐트가 인기 콘텐트 리스트에 포함되어 있음을 근거로, 추가 조회수 10을 상기 "F 영화" 콘텐트의 조회수에 더한다. 이에 따라, 상기"F 영화" 콘텐트의 조회수는 결과적으로 "60"으로 설정된다. 그러면, 다음 표 11에 나타난 바와 같이 "F" 영화 콘텐트의 조회수가 "60"으로 설정됨에 따라 상기 표 11에서와 비교하여, 우선 순위 역시 변경된다.
콘텐트 (최근 일주일 간) 조회수 우선순위
A 영화 150 1
F 영화 60 3
C 영화 54 4
D 영화 132 2
한편, 상기 기지국은 상기 502 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 캐쉬 메모리에 존재하는 것으로 판단된 경우, 508 단계로 진행하여 조회수를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 설정한다. 일 예로, 상기 기지국은 상기 요청된 콘텐트가 "D 영화" 콘텐트인 경우, 상기 기지국은 상기 "D 영화" 콘텐트의 조회수를 확인하고, 상기 확인된 조회수를 근거로 우선 순위를 업데이트한다.
이어, 상기 기지국은 510 단계에서 요청된 콘텐트가 인기 콘텐트 리스트에 포함되는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 512 단계에서 상기 요청된 콘텐트가 상기 인기 콘텐트 리스트에 포함된 경우, 514 단계로 진행하여 예상 인기도를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 증가시킨다.
상기 기지국은 상기 "D 영화" 콘텐트가 상기 인기 콘텐트 리스트에 포함된 경우, 상기 인기 콘텐트 리스트 내의 상기 "D 영화" 콘텐트에 대응되는 예상 인기도를 확인한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 표 10에 나타난 바와 같은, 상기 확인된 예상 인기도에 대응되는 증가 조회수를 근거로 상기 요청된 콘텐트의 우선 순위를 증가시킨다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서 기지국은 콘텐트 요청 시간 또는 콘텐트 조회수를 근거로, 각 콘텐트의 라이프 사이클을 고려하여 캐쉬 메모리를 보다 효율적으로 관리할 수 있다. 이에 따라, 이동 단말은 자신이 요청한 콘텐트를 좀 더 빠르게 상기 기지국으로부터 획득할 수 있는 편의를 갖게 된다.
이하 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 상기 기지국은 제어부(600), 송신부(610), 수신부(620), 메인 메모리(630) 및 캐쉬 메모리(640)를 포함한다.
상기 제어부(600)는 상기 송신부(610), 수신부(620), 메인 메모리(630) 및 캐쉬 메모리(640)를 제어함으로써 상기 기지국의 전반적인 동작을 관리한다. 특히, 상기 제어부(600)는 이동 단말에게 보다 효율적으로 콘텐트를 제공하기 위하여, 앞서 설명한 본 발명의 실시 예에서 제안하는 방법을 사용하여 캐쉬 메모리(640)를 관리한다.
상기 송신부(610)는 상기 이동 단말이 요청한 콘텐트를 상기 이동 단말에게 송신하며, 상기 수신부(620)는 상기 이동 단말로부터 콘텐트 요청을 수신한다. 그리고, 상기 메인 메모리(630)는 상기 기지국의 동작 과정에서 사용되는 다양한 데이터 및 정보 등을 저장하며, 상기 캐쉬 메모리(640)는 상기 제어부(600)의 처리 속도를 높이기 위하여 자주 사용되는 정보 또는 콘텐트 등을 저장한다.
한편, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 기지국에서 예상 인기도를 산출하여 사용하는 내용을 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기 예상 인기도는 콘텐트를 제공하는 콘텐트 서버에서 생성되어 기지국으로 송신될 수도 있다. 이에 대한 구체적인 사항을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 계층 구조의 캐쉬 메모리를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 기지국은 이동 단말(700)이 콘텐트를 요청하면, 콘텐트 서버로 상기 요청된 콘텐트를 제공해줄 것을 요청한다. 그러면, 상기 콘텐트 서버는 자신의 캐쉬 메모리(이하 '상위 계층 캐쉬'라 칭함)(704)에 저장된 상기 요청된 콘텐트와 함께, 상기 요청된 콘텐트에 대한 인기 예상도 정보를 상기 콘텐트 요청에 대한 응답으로서 상기 기지국으로 송신한다.
그러면, 상기 기지국은 상기 콘텐트 서버로부터 상기 콘텐트 및 인기 예상도 정보를 수신하여, 자신의 캐쉬 메모리(이하 '하위 계층 캐쉬'라 칭함)(702)에 해당 콘텐트 및 그에 대응되는 정보를 저장하고 관리할 수 있다.
상기 콘텐트 서버는 상기 기지국보다 더 많은 콘텐트를 상위 계층 캐쉬(704)에 저장할 수 있으므로, 좀 더 정확하게 예상 인기도가 산출될 수 있으며 그에 따라 인기 콘텐트 리스트에 포함될 콘텐트의 선별이 손쉽게 수행될 수 있다.
예를 들어, 인기 콘텐트 리스트에 10개의 콘텐트를 포함시키고자 할 때, 상기 하위 계층 캐쉬(702)의 용량은 상기 상위 계층 캐쉬(704)의 용량보다 작아 저장할 수 있는 콘텐트의 수가 적기 때문에, 전체 콘텐트 중 10개의 인기 높은 콘텐트를 선별하는 과정은 상기 하위 계층 캐쉬(702)에서 보다 상기 상위 계층 캐쉬(704)에서 비교적 정확하게 수행될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 캐쉬 메모리를 포함하는 기지국의 관리 방법에 있어서,
    이동 단말로부터 제1 콘텐트의 요청을 수신하는 과정;
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있는지 판단하는 과정;
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 콘텐트 서버로부터 수신한 상기 제1 콘텐트를 상기 캐쉬 메모리에 저장하는 과정; 및
    상기 제1 콘텐트에 대한 인기도 정보를 상기 캐쉬 메모리에 업데이트하는 과정을 포함하며,
    상기 인기도 정보는,
    콘텐트의 URL(Uniform Resource Locator)에 기초하여 결정된 콘텐트 카테고리에 대응하고, 상기 제1 콘텐트가 포함되는 콘텐트들의 제1 기간 별 조회수 변화량,
    제2 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 및 상기 제2 기간과 동일한 기간인 제3 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 사이의 차이 값 및
    제4 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 최근 조회수를 기초로 결정되며,
    상기 인기도 정보는, 상기 조회수 변화량, 상기 차이 값, 및 상기 최근 조회수에 서로 다른 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 관리 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있다면, 상기 이동 단말에게 상기 캐쉬 메모리에 저장된 상기 제1 콘텐트를 전송하는 과정을 더 포함하는 관리 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트에 대한 인기도 정보를 업데이트하는 과정은:
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 상기 제1 콘텐트의 우선 순위를 삽입하는 과정을 포함하는 관리 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 인기도 정보는,
    상기 제1 콘텐트의 요청이 수신된 시점 이후의 상기 제1 콘텐트의 조회수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 관리 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 근거하여 상기 캐쉬 메모리로부터 제2 콘텐트를 삭제하는 과정을 더 포함하는 관리 방법.
  6. 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    캐쉬 메모리;
    수신기와 송신기;
    상기 캐쉬 메모리, 상기 수신기와 송신기를 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는, 이동 단말로부터 제1 콘텐트의 요청을 수신하고,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있는지 판단하고,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 콘텐트 서버로부터 수신한 상기 제1 콘텐트를 상기 캐쉬 메모리에 저장하고,
    상기 제1 콘텐트에 대한 인기도 정보를 상기 캐쉬 메모리에 업데이트하도록 제어하며,
    상기 인기도 정보는,
    콘텐트의 URL(Uniform Resource Locator)에 기초하여 결정된 콘텐트 카테고리에 대응하고, 상기 제1 콘텐트가 포함되는 콘텐트들의 제1 기간 별 조회수 변화량,
    제2 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 및 상기 제2 기간과 동일한 기간인 제3 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 사이의 차이 값 및
    제4 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 최근 조회수를 기초로 결정되며,
    상기 인기도 정보는, 상기 조회수 변화량, 상기 차이 값, 및 상기 최근 조회수에 서로 다른 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있다면, 상기 이동 단말에게 상기 캐쉬 메모리에 저장된 상기 제1 콘텐트를 전송하도록 제어하는 기지국.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 상기 제1 콘텐트의 우선 순위를 삽입하도록 제어하는 기지국.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 인기도 정보는,
    상기 제1 콘텐트의 요청이 수신된 시점 이후의 상기 제1 콘텐트의 조회수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 근거하여 상기 캐쉬 메모리로부터 제2 콘텐트를 삭제하도록 제어하는 기지국.
  11. 통신 시스템에서 이동 단말의 콘텐트 수신 방법에 있어서,
    기지국에게 제1 콘텐트의 요청을 송신하는 과정; 및
    상기 기지국으로부터 상기 제1 콘텐트를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 콘텐트 서버로부터 송신된 상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되고, 상기 제1 콘텐트에 대한 인기도 정보가 상기 캐쉬 메모리에 업데이트되며,
    상기 인기도 정보는,
    콘텐트의 URL(Uniform Resource Locator)에 기초하여 결정된 콘텐트 카테고리에 대응하고, 상기 제1 콘텐트가 포함되는 콘텐트들의 제1 기간 별 조회수 변화량,
    제2 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 및 상기 제2 기간과 동일한 기간인 제3 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 사이의 차이 값 및
    제4 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 최근 조회수를 기초로 결정되며,
    상기 인기도 정보는, 상기 조회수 변화량, 상기 차이 값, 및 상기 최근 조회수에 서로 다른 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있다면, 상기 기지국으로부터 상기 캐쉬 메모리에 저장된 상기 제1 콘텐트를 수신하는 과정을 더 포함하는 수신 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 상기 제1 콘텐트의 우선 순위가 삽입되는 수신 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 인기도 정보는,
    상기 제1 콘텐트의 요청이 송신된 시점 이후의 상기 제1 콘텐트의 조회수를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 근거하여 상기 캐쉬 메모리로부터 제2 콘텐트가 삭제되는 수신 방법.
  16. 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서,
    송신기와 수신기;
    상기 송신기와 수신기를 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는, 기지국에게 제1 콘텐트의 요청을 송신하고, 상기 기지국으로부터 상기 제1 콘텐트를 수신하도록 제어하며,
    상기 제1 콘텐트가 상기 기지국의 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 콘텐트 서버로부터 송신된 상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되고, 상기 제1 콘텐트에 대한 인기도 정보가 상기 캐쉬 메모리에 업데이트되며,
    상기 인기도 정보는,
    콘텐트의 URL(Uniform Resource Locator)에 기초하여 결정된 콘텐트 카테고리에 대응하고, 상기 제1 콘텐트가 포함되는 콘텐트들의 제1 기간 별 조회수 변화량,
    제2 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 및 상기 제2 기간과 동일한 기간인 제3 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 조회수 사이의 차이 값 및
    제4 기간 동안 상기 제1 콘텐트의 최근 조회수를 기초로 결정되며,
    상기 인기도 정보는, 상기 조회수 변화량, 상기 차이 값, 및 상기 최근 조회수에 서로 다른 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있다면, 상기 기지국으로부터 상기 캐쉬 메모리에 저장된 상기 제1 콘텐트를 수신하는 이동 단말.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 상기 제1 콘텐트의 우선 순위가 삽입되는 이동 단말.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 인기도 정보는,
    상기 제1 콘텐트의 요청이 송신된 시점 이후의 상기 제1 콘텐트의 조회수를 기반으로 결정되는 이동 단말.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 콘텐트가 상기 캐쉬 메모리에 저장되어 있지 않다면, 상기 인기도 정보에 근거하여 상기 캐쉬 메모리로부터 제2 콘텐트가 삭제되는 이동 단말.

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