WO2018198561A1 - 基地局装置 - Google Patents

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WO2018198561A1
WO2018198561A1 PCT/JP2018/009961 JP2018009961W WO2018198561A1 WO 2018198561 A1 WO2018198561 A1 WO 2018198561A1 JP 2018009961 W JP2018009961 W JP 2018009961W WO 2018198561 A1 WO2018198561 A1 WO 2018198561A1
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WO
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base station
message
cache
station apparatus
data
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/009961
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　聖二
難波　秀夫
梢 横枕
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/10—Flow control between communication endpoints
    • H04W28/14—Flow control between communication endpoints using intermediate storage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present invention relates to a base station apparatus applied to a radio communication system including at least a plurality of base station apparatuses and a plurality of terminal apparatuses.
  • a wireless communication system including at least a terminal device and a base station device, that is, a cellular telephone network has been advanced, and is used for various purposes. Conventionally, it is also used for applications that use information of a wide bandwidth such as a moving image playback application that would not be practical unless a wired high-speed network was used.
  • a wireless communication system Unlike a wired network, a wireless communication system has a complicated network configuration to support a mobile environment, and the available network speed varies depending on the location of the terminal device and the surrounding environment. In order to cope with this variation, it has been studied to install an individual cache device in the base station device to reduce latency.
  • One aspect of the present invention has been made in view of such circumstances, and has an object of improving the use efficiency of a cache distributed for each base station apparatus and providing a comfortable communication environment for a user. To do.
  • a base station apparatus includes a plurality of base stations including at least a first base station apparatus and a second base station apparatus.
  • a base station device used in a wireless communication system including a plurality of terminal devices, wherein a cache device is connected to each base station device, and the first base station device is When the first cache device connected to the first base station device holds content data corresponding to a content data request from the terminal device connected to the first base station device.
  • the content from the terminal device that receives the content data from the first cache device, transmits the content data to the terminal device, and is connected to the first base station device
  • the second cache device connected to the second base station device sends a request to transmit the content data. Transmitting to the second base station device, and the second base station device receives the content data from the second cache device when the content data is held in the second cache device Then, the content data is transmitted to the first base station device, and the first base station device transmits the content data received from the second base station device to the terminal device.
  • a base station apparatus is the above base station apparatus, and transmits the content data write request received from the second base station apparatus to the first cache apparatus. .
  • a base station apparatus is the above-described base station apparatus, and stores that the content data has been received from the second base station apparatus.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of schematic structure of the radio
  • Base station apparatuses 101 and 102 are connected to one or more terminal apparatuses (UE) 105 and 106 by radio communication, connected to a mobility management apparatus (MME) 108 via an S1-MME interface, and S-U via an S1-U interface. Connect to the gateway (S-GW) 107.
  • the base station apparatuses 101 and 102 include cache units 103 and 104, respectively.
  • the base station apparatuses 101 and 102 are connected to each other through an X2 interface, and transmit / receive control information and user data.
  • the S-gateway 107 is a gateway device that handles user data used when the terminal devices 105 and 106 communicate with an external network such as the Internet.
  • the S-gateway 107 is connected to the base station devices 101 and 102 via the S1-U interface, Routing processing is performed between the station apparatuses 101 and 102.
  • the mobility management device 108 is a device that performs mobility management and connection management of the terminal devices 105 and 106 connected to the base station devices 101 and 102, and permits connection of a wireless layer between the base station device and the terminal device, and the terminal device and the external network. Management of logical connections between them.
  • FIG. 2 shows an example of a schematic configuration of the base station apparatuses 101 and 102 according to an aspect of the present invention.
  • the control unit 206 is a block that controls the base station apparatuses 101 and 102 as a whole.
  • An X2 interface 207, an S1-U interface 208, an S1-MME interface 209, a wireless interface 210, a cache policy storage unit 205, and a cache unit 201 are connected to the control unit 206.
  • the cache unit 201 includes a message processing unit 204, an index storage unit 202, and a user data storage unit 203.
  • the X2 interface 207 is an interface unit for connecting to other base station devices
  • the S1-U interface 208 is an interface unit for connecting to the S-gateway 107
  • the S1-MME interface 209 is for connecting to the mobility management device 108. It is an interface part.
  • the wireless interface 210 is a block having a wireless network function for connecting a terminal device, and is a block mainly including a physical layer, a data link layer, and these control functions.
  • Data handled by an application operating on the terminal device is handled on the user data plane (U plane), and the control unit 206 selects user data plane data from communication data with the wireless interface 210 and distributes the data to the S1-U interface 208.
  • Control data required by the wireless interface 210 is handled on the control plane (C plane), and the control unit 206 selects control plane data from communication data with the wireless interface 210 and distributes the control plane data to the S1-MME interface 209.
  • the message processing unit 204 reads out data stored in the index storage unit 202 and the user data storage unit 203 based on a control message received from the control unit 206, and stores data for the index storage unit 202 and the user data storage unit 203.
  • Write When writing data, the cache policy storage unit 205 is referenced to determine whether to write data or not to write data. The determination result is used as a response to the control message. Writing to the user data storage unit 203 is performed.
  • the index storage unit 202 and the user data storage unit 203 each have a finite storage area.
  • the index storage unit 202 stores a relationship between a URI (Uniform Resource Identifier) that is an original identifier of data to be cached and data to be cached stored in the user data storage unit 203.
  • URI Uniform Resource Identifier
  • the URI and the corresponding information corresponding to the deleted data in the index storage unit 202 are deleted.
  • the information on the relationship between the URI and the data to be cached is updated according to the change.
  • the information on the relationship between the URI and the data to be cached may include the valid period of the data to be cached. When the valid period has passed, the cached data corresponding to the URI is invalid for the message processing unit 204. You may send that.
  • the upper limit of the number of URIs stored in the index storage unit 202 is set in advance. This upper limit may be changed in the middle.
  • the user data storage unit 203 is a block that stores data to be cached, logically divides the storage area managed by the user data storage unit, and writes the data to be cached in the divided storage area.
  • data invalidation processing is performed in order to reuse the divided storage area, an area where data is not written is subdivided, and data is written into the area after the subdivision. For this series of processing, techniques used in various file systems used in computer systems can be used.
  • the message processing unit 204 interprets a message including various requests such as a read request and a write request transmitted from the control unit 206, performs reading and writing to the index storage unit 202 and the user data storage unit 203, and is requested.
  • the cache policy set from the cache policy storage unit 205 is read in accordance with the interpretation of the received message, and it is determined whether to respond after processing this message or whether to respond as an error without processing the message.
  • the X2 interface 207 is a block for performing mutual communication of control information and user data with other base station apparatuses.
  • the control unit 206 can transmit a read request for user data held in a cache unit connected to another base station apparatus through the X2 interface 207.
  • a read request for user data held in the cache unit 201 is received from another base station apparatus through the X2 interface 207, it is confirmed whether or not the user data is held in the cache unit 201. If so, the user data is transmitted to another base station apparatus through the X2 interface 207, and if not, an error is transmitted. This makes it possible to efficiently use the cache between a plurality of base station apparatuses.
  • the terminal apparatus 105 transmits a request for data indicated by URI ⁇ to the base station apparatus 101 as the message m301.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 transmits a data read request indicated by URI ⁇ to the cache unit 103 in the base station apparatus 101 as a message m302.
  • the cache unit 103 that has received the message m302 reads information from the index storage unit 202, checks whether data for URI ⁇ is recorded in the user data storage unit 203, and data corresponding to URI ⁇ is recorded in the user data storage unit 203.
  • the data is included in the message m303 and transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 101 as a response to the message m302.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m303 transmits, as a response to the message m301, data corresponding to the URI ⁇ included in the message m303 to the terminal apparatus 105 as a message m304.
  • the terminal device 105 transmits a request for data indicated by URI ⁇ as the message m305 to the base station device 101.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m305 transmits a message m306 to the cache unit 103 and requests reading of data indicated by URI ⁇ .
  • the cache unit 103 that has received the message m306 reads information from the index storage unit 202, checks whether data corresponding to URI ⁇ is stored in the user data storage unit 203, and if no data corresponding to URI ⁇ is stored, an error occurs.
  • Message m307 is transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 101.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m307 transmits a request for data corresponding to URI ⁇ to the base station apparatus 102 as m308.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 102 that has received the message m308 transmits a message m309 to the cache unit 104 in the base station apparatus 102, and requests reading of data indicated by URI ⁇ .
  • the cache unit 104 that has received the message m309 reads information from the index storage unit 202, checks whether data for URI ⁇ is recorded in the user data storage unit 203, and data corresponding to URI ⁇ is recorded in the user data storage unit 203.
  • the data is included in the message m310 and transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 102 as a response to the message m309.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 102 that has received the message m310 transmits, as a response to the message m308, data corresponding to the URI ⁇ included in the message m310 to the base station apparatus 101 as a message m311.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m311 includes the data corresponding to the URI ⁇ included in the message m311 as a response to the message m305 and transmits the data to the terminal apparatus 105.
  • the base station apparatus 101 includes data corresponding to URI ⁇ included in the message m311 in the message m313, and transmits the data to the cache unit 103 as a data write request corresponding to URI ⁇ .
  • the cache unit 103 that has received the message m313 writes the data corresponding to the URI ⁇ included in the message m313 in the user data storage unit 203, and updates the information in the index storage unit 202.
  • the cache unit 103 transmits a message m314 to the control unit 206 in the base station apparatus 101 as a response indicating completion for the message m313. Note that the processing for the message m313 and the message m314 may not be performed.
  • the terminal apparatus 105 transmits a request for data indicated by URI ⁇ as the message m315 to the base station apparatus 101.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m315 transmits the message m316 to the cache unit 103 and requests reading of data indicated by URI ⁇ .
  • the cache unit 103 that has received the message m316 reads information from the index storage unit 202, checks whether data corresponding to the URI ⁇ is stored in the user data storage unit 203, and if no data corresponding to the URI ⁇ is stored, an error occurs.
  • Message m317 is transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 101.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m317 transmits a request for data corresponding to URI ⁇ to the base station apparatus 102 as m318.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 102 that has received the message m318 transmits a message m319 to the cache unit 104 in the base station apparatus 102 and requests reading of data indicated by URI ⁇ .
  • the cache unit 104 that has received the message m319 reads information from the index storage unit 202, checks whether data for URI ⁇ is recorded in the user data storage unit 203, and data corresponding to URI ⁇ is recorded in the user data storage unit 203. If not, the message m320 is transmitted as an error to the control unit 206 in the base station apparatus 102.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 102 that has received the message m320 transmits the message m321 to the base station apparatus 101 as an error for the message m318.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 101 that has received the message m321 obtains data corresponding to the URI ⁇ with the destination being an external content server that stores the data corresponding to the URI ⁇ , via the S-gateway 107.
  • the requested message m322 is transmitted to the S-gateway 107.
  • the S-gateway 107 is included in the default route used by the base station apparatus 101, the S-gateway 107 does not need to be explicitly specified as a route to be used.
  • the S-gateway 107 that has received the message m322 transmits a message m323 requesting data corresponding to URI ⁇ to the content server that is the destination of this message.
  • the content server that has received the message m323 sets the data corresponding to the URI ⁇ requested in the message m323 to be transmitted to the base station apparatus 101 via the S-gateway 107 as the message m324, and sends it to the S-gateway 107.
  • the S-gateway 107 that has received the message m324 includes data corresponding to the URI ⁇ included in the message m324 in the message m325 and transmits the data to the base station apparatus 101 as a response to the message m322.
  • the base station apparatus 101 that has received the message m325 includes data corresponding to the URI ⁇ included in the message m325 in the message m326 and transmits the data to the terminal apparatus 105 as a response to the message m315. Then, a message m327 requesting writing of data corresponding to URI ⁇ and URI ⁇ is transmitted to the cache unit 103.
  • the cache unit 103 that has received the message m327 writes data corresponding to the URI ⁇ included in the message m327 in the user data storage unit 203, and updates the information in the index storage unit 202. After the completion, the cache unit 103 transmits a message m328 to the control unit 206 in the base station apparatus 101 as a response indicating completion for the message m327.
  • the cache can be used efficiently, and the latency when the terminal apparatus acquires user data is reduced. Will be able to.
  • FIG. 4 illustrates an example of the configuration of a base station apparatus to which the present embodiment is applied.
  • each component from 201 to 210 is the same as in FIG.
  • Reference numeral 411 denotes a cache hit history storage unit, which stores a URI for which a user data read request has succeeded in the past and a base station apparatus that has held user data corresponding to the URI.
  • a control unit 406 controls the entire base station apparatus in the same manner as the control unit 206 in FIG. 2, but when transmitting a user data read request to another base station apparatus through the X2 interface 207, With reference to the cache hit history storage unit 411, the base station apparatus holding the user data is selected and transmitted.
  • FIG. 5 illustrates an example of the arrangement of a plurality of base station apparatuses when the present embodiment is applied.
  • reference numerals 501 to 505 denote base station apparatuses each having a cache unit, which are interconnected by an X2 interface, and can mutually use caches.
  • base station apparatus 501 to 505 denote base station apparatuses each having a cache unit, which are interconnected by an X2 interface, and can mutually use caches.
  • a read request for user data corresponding to URI ⁇ is transmitted from the base station apparatus 501 to another base station apparatus. It is assumed that user data corresponding to URI ⁇ is held only in the cache unit of base station apparatus 505 and is not held in other base station apparatuses 502, 503, and 504.
  • the base station apparatus 501 transmits a user data read request corresponding to URI ⁇ to the base station apparatuses 502, 503, 504, and 505 in order or simultaneously.
  • the base station devices 502, 503, and 504 that have received the user data read request corresponding to the URI ⁇ from the base station device 501 confirm that there is no corresponding user data in the respective cache units, and transmit to the base station device 501.
  • the base station apparatus 505 reads the corresponding user data from the cache unit connected to the base station apparatus 505 and transmits it to the base station apparatus 501.
  • the base station device 501 receives the user data corresponding to URI ⁇ from the base station device 505, the base station device 501 records in the cache hit history storage unit 411 that the user data corresponding to URI ⁇ is held in the base station device 505. Then, when it becomes necessary to transmit a read request for user data corresponding to URI ⁇ , the cache hit history storage unit 411 is referred to and a read request for user data corresponding to URI ⁇ is transmitted only to the base station device 505. .
  • the base station apparatus 501 deletes the record that the user data corresponding to URI ⁇ is held in the base station apparatus 505 from the cache hit history storage unit 411.
  • the configuration may be such that the update history of the cache device connected to the base station device is exchanged with another base station device. For example, in a cache device connected to the base station device 501, information on user data recorded and updated in the cache device between time 1 and time 2, such as information on URI and valid time, etc. Other base station devices 502, 503, and 504 may be notified of information relating to user data invalidated and deleted within the network, such as URIs.
  • a base station device 501 when an update history of a cache device is received from a base station device 501 from a certain base station device, for example, 505, a base station device other than the base station device 505 that has notified the update history, for example, a base station device 502 or a base station It may be retransmitted to the device 503 or the like.
  • the present embodiment even when a large number of base station apparatuses individually including a cache unit perform mutual use of each cache, more efficient cache mutual use is achieved, and the terminal apparatus Latency when acquiring user data can be further reduced.
  • the base station apparatuses can be connected by the X2 interface only when they are adjacent to each other, if they are not adjacent, the cache interconnection between the base station apparatuses as in the first and second embodiments Cannot be used. Therefore, by performing cache routing at the S-gateway, the cache can be shared among a larger number of base stations. This will be described as a third embodiment.
  • FIG. 6 shows an example of a schematic configuration of a wireless communication system when the present embodiment is applied.
  • Reference numerals 601 and 602 denote base station apparatuses that are not adjacent to each other, and are not interconnected by the X2 interface.
  • Reference numerals 603 and 604 denote cache units connected to the base station apparatuses 601 and 602, respectively.
  • Base station apparatuses 601 and 602 connect to and communicate with terminal apparatuses 105 and 106, respectively. Note that the configurations of the base station apparatuses 601 and 602 are the same as those in FIG. However, the X2 interface 207 is not used in this embodiment.
  • FIG. 7 shows an example of a communication flow between devices when the cache is mutually utilized between the base station device 601 and the base station device 602 via the S-gateway 107.
  • the terminal apparatus 106 transmits a request for data indicated by URI ⁇ to the base station apparatus 602 as the message m701.
  • the control unit 206 in the base station device 602 transmits a data read request indicated by URI ⁇ to the cache unit 604 in the base station device 602 as a message m702.
  • the cache unit 604 that has received the message m702 reads information from the index storage unit 202, checks whether data corresponding to URI ⁇ is stored in the user data storage unit 203, and if no data corresponding to URI ⁇ is stored, an error occurs.
  • Message m703 is transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 602.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 602 that has received the message m703 obtains data corresponding to URI ⁇ via the S-gateway 107 and destined for an external content server that stores data corresponding to URI ⁇ .
  • the requested message m704 is transmitted to the S-gateway 107.
  • the S-gateway 107 that has received the message m704 confirms that the data corresponding to URI ⁇ is not held in the cache units of all the connected base station apparatuses, and sends to the content server that is the destination of the message m704.
  • a message m705 requesting data corresponding to URI ⁇ is transmitted.
  • the content server that has received the message m705 sets the data corresponding to the URI ⁇ requested in the message m705 to be transmitted as the message m706 to the base station apparatus 602 via the S-gateway 107, and the S-gateway 107 Send to.
  • the S-gateway 107 that has received the message m706 includes data corresponding to URI ⁇ included in the message m706 in the message m707, and transmits the data to the base station apparatus 602 as a response to the message m704.
  • the base station apparatus 602 that has received the message m707 includes data corresponding to the URI ⁇ included in the message m707 in the message m708, transmits the data to the terminal apparatus 106 as a response to the message m701, and transmits the URI ⁇ to the cache unit 604. And a message m709 requesting writing of data corresponding to URI ⁇ .
  • the cache unit 604 Upon receiving the message m709, the cache unit 604 writes data corresponding to URI ⁇ included in the message m709 in the user data storage unit 203, and updates the information in the index storage unit 202. After these are completed, the cache unit 604 transmits a message m710 to the control unit 206 in the base station apparatus 604 as a response indicating completion for the message m709.
  • the terminal apparatus 105 transmits a request for data indicated by URI ⁇ to the base station apparatus 601 as the message m711.
  • the control unit 206 in the base station device 601 transmits a data read request indicated by URI ⁇ to the cache unit 604 in the base station device 601 as a message m712.
  • the cache unit 603 that has received the message m712 reads information from the index storage unit 202, checks whether data corresponding to URI ⁇ is stored in the user data storage unit 203, and if no data corresponding to URI ⁇ is stored, an error occurs.
  • Message m713 is transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 601.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 601 that has received the message m713 obtains data corresponding to the URI ⁇ via the S-gateway 107 and destined for an external content server that stores data corresponding to the URI ⁇ .
  • a request message m714 is transmitted to the S-gateway 107.
  • the S-gateway 107 that has received the message m714 confirms the record that the base station apparatus 602 has previously acquired the data corresponding to the URI ⁇ requested in the message m 714, and issues a data read request corresponding to the URI ⁇ To the base station apparatus 602.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 602 that has received the message m715 transmits a data read request indicated by URI ⁇ to the cache unit 604 in the base station apparatus 602 as a message m716.
  • the cache unit 604 that has received the message m716 reads the information from the index storage unit 202, checks whether data corresponding to URI ⁇ is stored in the user data storage unit 203, and if data corresponding to URI ⁇ is stored, Data is included in the message m717 and transmitted to the control unit 206 in the base station apparatus 602 as a response to the message m716.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 602 Upon receiving the message m717, the control unit 206 in the base station apparatus 602 transmits, as a response to the message m715, data corresponding to the URI ⁇ included in the message m717 as the message m718 to the S-gateway 107.
  • the S-gateway 107 that has received the message m718 includes data corresponding to the URI ⁇ included in the message m718 in the message m719 and transmits it to the base station apparatus 601 as a response to the message m714.
  • the control unit 206 in the base station apparatus 601 that has received the message m719 transmits data corresponding to the URI ⁇ included in the message m719 to the terminal apparatus 105 as a response to the message m711.
  • the base station apparatus 601 includes data corresponding to URI ⁇ included in the message m719 in the message m721 and transmits the data to the cache unit 603 as a data write request corresponding to URI ⁇ .
  • the cache unit 603 that has received the message m721 writes data corresponding to URI ⁇ included in the message m721 into the user data storage unit 203, and updates the information in the index storage unit 202.
  • the cache unit 603 transmits the message m722 to the control unit 206 in the base station apparatus 601 as a response indicating completion for the message m721.
  • FIG. 1 Each element shown in FIG. 1 is a configuration example of EPC (Evolved Packet Core) that is a core network in an LTE (Long Term Evolution) system, but other core networks such as a core network called NextGen may be used. Well, it is not limited to the configuration of FIG. Further, the number of base station devices, terminal devices, and cache devices is not limited.
  • EPC Evolved Packet Core
  • a program for realizing all or part of the functions of the base station device, terminal device, and cache device described above is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is recorded on the computer.
  • the processing of each unit may be performed by reading it into the system and executing it.
  • the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
  • the “computer-readable recording medium” means a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, a “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • the functions of the base station device, terminal device, and cache device may be integrated into an integrated circuit.
  • Each functional block may be individually formed as a chip, or a part or all of them may be integrated into a chip.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • One embodiment of the present invention is suitable for a wireless communication system or communication device.
  • One embodiment of the present invention is used in, for example, a communication system, a communication device (for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device), an integrated circuit (for example, a communication chip), a program, or the like. be able to.

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Abstract

基地局装置毎に設置されたキャッシュ装置の基地局装置間での相互利用を行うことにより、キャッシュの利用効率を高め、ユーザに対して快適な通信環境を提供する。

Description

基地局装置
　本発明は、複数の基地局装置と複数の端末装置を少なくとも含んで構成される無線通信システムに適用される基地局装置に関する。
　本願は、２０１７年４月２６日に日本に出願された特願２０１７－０８７１００号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、端末装置、基地局装置を少なくとも含んで構成される無線通信システムすなわちセルラ電話ネットワークの利用が進んでおり、様々な用途に用いられている。従来であれば有線の高速ネットワークを利用しないと実用にならなかった動画再生アプリケーションのような広帯域幅の情報を利用する用途にも使用されるようになっている。
　無線通信システムは有線ネットワークと異なり、移動環境をサポートするため複雑なネットワーク構成となり、また端末装置の位置や周囲の環境によって使用可能なネットワークの速度が随時変動する。この変動に対応するために、基地局装置内に個別のキャッシュ装置を設置し、レイテンシを低減することが検討されている。
3GPP TR36.933 V14.0.0(2017-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on Context Aware Service Delivery in RAN for LTE; (Release 14)
　しかしながら、基地局装置毎に個別にキャッシュ装置を設置したとしても、すべての端末装置が同じ基地局装置と通信しているわけではなく、キャッシュヒット率があまり高くならないという問題点がある。このため、レイテンシの低減効果はあまり期待できない。
　本発明の一態様は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基地局装置毎に分散されたキャッシュの利用効率を高め、ユーザに対して快適な通信環境を提供することを目的とする。
　（１）この発明の一態様は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による基地局装置は、第１の基地局装置と第２の基地局装置を少なくとも含む複数の基地局装置と複数の端末装置を含んで構成される無線通信システムで使用する基地局装置であって、前記基地局装置毎にキャッシュ装置が接続されており、第１の前記基地局装置は、前記第１の基地局装置と接続する前記端末装置からのコンテンツデータ要求に対応するコンテンツデータを前記第１の基地局装置に接続されている第１の前記キャッシュ装置が保持している場合に、前記第１のキャッシュ装置から前記コンテンツデータを受信して前記コンテンツデータを前記端末装置に送信し、前記第１の基地局装置と接続する前記端末装置からの前記コンテンツデータ要求に対応する前記コンテンツデータを前記第１のキャッシュ装置が保持していない場合に、第２の前記基地局装置に接続されている第２の前記キャッシュ装置から前記コンテンツデータの送信要求を前記第２の基地局装置に送信し、前記第２の基地局装置は、前記第２のキャッシュ装置に前記コンテンツデータが保持されている場合に、前記第２のキャッシュ装置から前記コンテンツデータを受信して前記第１の基地局装置に前記コンテンツデータを送信し、前記第１の基地局装置は、前記第２の基地局装置から受信した前記コンテンツデータを前記端末装置に送信する。
（２）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記第２の基地局装置から受信した前記コンテンツデータの書き込み要求を前記第１のキャッシュ装置に送信する。
　（３）また、本発明の一態様による基地局装置は上記の基地局装置であって、前記第２の基地局装置から前記コンテンツデータを受信したことを記憶する。
　この発明の一態様によれば、基地局装置毎に個別に接続されたキャッシュ部の相互利用を図ることで、キャッシュの効率的な利用が可能となり、端末装置がユーザデータを取得する際のレイテンシの低減を図ることができるようになる。
本発明の一実施形態を適用した場合の無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した場合の基地局装置の構成概要の一例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した場合のメッセージ処理の流れの一例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した場合の基地局装置の構成概要の一例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した場合の本実施形態を適用した場合の複数の基地局装置の配置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した場合の無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した場合のメッセージ処理の流れの一例を示す図である。
　（第１の実施形態）
　本実施形態を適用する無線通信システムの概略構成の一例を図１に示す。基地局装置１０１、１０２は、一つ以上の端末装置（ＵＥ）１０５、１０６と無線通信により接続し、Ｓ１－ＭＭＥインタフェースで移動管理装置（ＭＭＥ）１０８と接続し、Ｓ１－ＵインタフェースでＳ－ゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）１０７と接続する。また、基地局装置１０１、１０２はそれぞれキャッシュ部１０３、１０４を備える。また、基地局装置１０１、１０２はＸ２インタフェースで相互接続し、制御情報やユーザデータの送受信を行う。Ｓ－ゲートウェイ１０７は端末装置１０５、１０６がインタネットなどの外部ネットワークと通信する際に使用するユーザデータを扱うゲートウェイ装置で、Ｓ１－Ｕインタフェースで基地局装置１０１、１０２と接続し、外部ネットワークと基地局装置１０１、１０２の間でルーティング処理をする。移動管理装置１０８は基地局装置１０１、１０２に接続する端末装置１０５、１０６の移動管理、接続管理を行う装置で、基地局装置と端末装置間の無線層の接続許可や、端末装置と外部ネットワーク間の論理的接続管理を行う。
　図２に本発明の一態様による基地局装置１０１、１０２の構成概要の一例を示す。制御部２０６は基地局装置１０１、１０２全体の制御を行うブロックである。制御部２０６にはＸ２インタフェース２０７、Ｓ１－Ｕインタフェース２０８、Ｓ１－ＭＭＥインタフェース２０９、無線インタフェース２１０、キャッシュポリシー記憶部２０５、キャッシュ部２０１が接続される。キャッシュ部２０１はメッセージ処理部２０４、インデックス記憶部２０２、ユーザデータ記憶部２０３から構成される。Ｘ２インタフェース２０７は他の基地局装置と接続するためのインタフェース部、Ｓ１－Ｕインタフェース２０８はＳ－ゲートウェイ１０７と接続するためのインタフェース部、Ｓ１－ＭＭＥインタフェース２０９は移動管理装置１０８と接続するためのインタフェース部である。無線インタフェース２１０は端末装置を接続するための無線に関するネットワーク機能を有するブロックで、主に物理層、データリンク層とこれらの制御機能を備えたブロックである。端末装置で動作するアプリケーションが扱うデータはユーザデータプレーン（Ｕプレーン）上で扱い、制御部２０６が無線インタフェース２１０との通信データからユーザデータプレーンのデータを選り分けてＳ１－Ｕインタフェース２０８に振り分ける。無線インタフェース２１０が必要とする制御データは制御プレーン（Ｃプレーン）上で扱い、制御部２０６が無線インタフェース２１０との通信データから制御プレーンのデータを選り分けてＳ１－ＭＭＥインタフェース２０９に振り分ける。
　メッセージ処理部２０４は、制御部２０６から受け取る制御メッセージに基づいて、インデックス記憶部２０２、ユーザデータ記憶部２０３に記憶されているデータの読み出しや、インデックス記憶部２０２、ユーザデータ記憶部２０３に対するデータの書き込みを行う。データ書き込み時には、キャッシュポリシー記憶部２０５を参照し、データを書き込むか、データの書き込みを行わないか判断し、この判断結果を制御メッセージへの応答とし、書き込む判断をしたときはインデックス記憶部２０２、ユーザデータ記憶部２０３に対する書き込みを行う。インデックス記憶部２０２、ユーザデータ記憶部２０３はそれぞれ有限の記憶領域を備える。インデックス記憶部２０２はキャッシュするデータのオリジナル識別子であるＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｄｅｔｉｆｉｅｒ）と、ユーザデータ記憶部２０３内に記憶されているキャッシュ対象のデータの関係を記憶する。ユーザデータ記憶部２０３内のデータが消去された場合、インデックス記憶部２０２内の消去されたデータに対応するＵＲＩと対応情報を消去する。また、ＵＲＩとキャッシュ対象のデータの関係の情報は、ユーザデータ記憶部２０３の内容が変更された場合に、その変更に合わせて更新される。このＵＲＩとキャッシュ対象のデータの関係の情報は、キャッシュ対象のデータの有効期間を含んでも良く、有効期間を過ぎた場合はメッセージ処理部２０４に対してＵＲＩに対応するキャッシュ済みデータが無効であることを送信しても良い。インデックス記憶部２０２に記憶するＵＲＩの数の上限は予め設定される。この上限は途中で変更しても良く、例えばユーザデータ記憶部２０３の余剰な記憶領域が少なくなった時に、この上限を減らしてよい。ユーザデータ記憶部２０３はキャッシュ対象のデータを記憶するブロックで、ユーザデータ記憶部が管理する記憶領域を論理的に分割し、分割した記憶領域にキャッシュ対象のデータを書き込む。また、分割した記憶領域を再利用するためにデータの無効化処理を行い、データが書き込まれていない領域を再分割し、再分割後の領域にデータの書き込みを行う。この一連の処理は、コンピュータシステムで利用されている様々なファイルシステムに使用されている技術を使うことができる。メッセージ処理部２０４は制御部２０６から送信される読み出し要求、書き込み要求などの様々な要求を含むメッセージを解釈し、インデックス記憶部２０２、ユーザデータ記憶部２０３に対する読み出しや書き込みを行い、また、要求されたメッセージの解釈に合わせてキャッシュポリシー記憶部２０５から設定されているキャッシュポリシーを読み出し、このメッセージを処理したうえで応答するか、メッセージの処理を行わずにエラーとして応答するか判断する。
　Ｘ２インタフェース２０７は、他の基地局装置と制御情報やユーザデータの相互通信を行うためのブロックである。制御部２０６は、Ｘ２インタフェース２０７を通じて別の基地局装置に接続されているキャッシュ部に保持されているユーザデータの読み出し要求を送信することができる。また、別の基地局装置からＸ２インタフェース２０７を通じてキャッシュ部２０１に保持しているユーザデータの読み出し要求を受信した場合は、キャッシュ部２０１にそのユーザデータが保持されているか否かを確認し、保持されている場合はそのユーザデータをＸ２インタフェース２０７を通じて別の基地局装置に送信し、なければエラーを送信する。これにより、複数の基地局装置間でキャッシュの効率的な相互利用を行うことが可能となる。
　次に、複数の基地局装置間でキャッシュを相互利用して通信を行う際の各装置間の通信フローの一例を、図３を利用して説明する。まず、メッセージｍ３０１として端末装置１０５が基地局装置１０１に対してＵＲＩαで示されるデータの要求を送信する。基地局装置１０１内の制御部２０６は、基地局装置１０１内のキャッシュ部１０３に対してＵＲＩαで示されるデータの読み出し要求をメッセージｍ３０２として送信する。メッセージｍ３０２を受信したキャッシュ部１０３は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩαに対するデータが記録されているか調べ、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩαに対応するデータが記録されている場合はそのデータをメッセージｍ３０３に含めてメッセージｍ３０２の応答として基地局装置１０１内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ３０３を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、メッセージｍ３０１に対する応答として、メッセージｍ３０３に含まれるＵＲＩαに対応するデータをメッセージｍ３０４として端末装置１０５に対して送信する。
　次に、端末装置１０５はメッセージｍ３０５としてＵＲＩβで示されるデータの要求を基地局装置１０１に対して送信する。メッセージｍ３０５を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、キャッシュ部１０３に対してメッセージｍ３０６を送信し、ＵＲＩβで示されるデータの読み出しを要求する。メッセージｍ３０６を受信したキャッシュ部１０３は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩβに対応するデータが記憶されているか調べ、ＵＲＩβに対応するデータが記憶されていない場合、エラーとしてメッセージｍ３０７を基地局装置１０１内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ３０７を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、基地局装置１０２に対してＵＲＩβに対応するデータの要求をｍ３０８として送信する。メッセージｍ３０８を受信した基地局装置１０２内の制御部２０６は、基地局装置１０２内のキャッシュ部１０４に対してメッセージｍ３０９を送信し、ＵＲＩβで示されるデータの読み出しを要求する。メッセージｍ３０９を受信したキャッシュ部１０４は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩβに対するデータが記録されているか調べ、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩβに対応するデータが記録されている場合はそのデータをメッセージｍ３１０に含めて、メッセージｍ３０９の応答として基地局装置１０２内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ３１０を受信した基地局装置１０２内の制御部２０６は、メッセージｍ３０８に対する応答として、メッセージｍ３１０に含まれるＵＲＩβに対応するデータをメッセージｍ３１１として基地局装置１０１に対して送信する。メッセージｍ３１１を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、メッセージｍ３０５に対する応答として、メッセージｍ３１１に含まれるＵＲＩβに対応するデータをメッセージｍ３１２に含めて端末装置１０５に対して送信する。次に、基地局装置１０１は、メッセージｍ３１１に含まれるＵＲＩβに対応するデータをメッセージｍ３１３に含めて、ＵＲＩβに対応するデータの書き込み要求としてキャッシュ部１０３に送信する。メッセージｍ３１３を受信したキャッシュ部１０３は、ユーザデータ記憶部２０３にメッセージｍ３１３に含まれるＵＲＩβに対応するデータを書き込み、インデックス記憶部２０２の情報を更新する。それらが完了したのち、キャッシュ部１０３はメッセージｍ３１３に対する完了を意味する応答として、メッセージｍ３１４を基地局装置１０１内の制御部２０６に送信する。なお、メッセージｍ３１３およびメッセージｍ３１４に対する処理は、行われなくてもよい。
　次に、端末装置１０５はメッセージｍ３１５としてＵＲＩγで示されるデータの要求を基地局装置１０１に対して送信する。メッセージｍ３１５を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、キャッシュ部１０３に対してメッセージｍ３１６を送信し、ＵＲＩγで示されるデータの読み出しを要求する。メッセージｍ３１６を受信したキャッシュ部１０３は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩγに対応するデータが記憶されているか調べ、ＵＲＩγに対応するデータが記憶されていない場合、エラーとしてメッセージｍ３１７を基地局装置１０１内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ３１７を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、基地局装置１０２に対してＵＲＩγに対応するデータの要求をｍ３１８として送信する。メッセージｍ３１８を受信した基地局装置１０２内の制御部２０６は、基地局装置１０２内のキャッシュ部１０４に対してメッセージｍ３１９を送信し、ＵＲＩγで示されるデータの読み出しを要求する。メッセージｍ３１９を受信したキャッシュ部１０４は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩγに対するデータが記録されているか調べ、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩγに対応するデータが記録されていない場合、エラーとしてメッセージｍ３２０を基地局装置１０２内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ３２０を受信した基地局装置１０２内の制御部２０６は、メッセージｍ３１８に対するエラーとしてメッセージｍ３２１を基地局装置１０１に送信する。メッセージｍ３２１を受信した基地局装置１０１内の制御部２０６は、Ｓ－ゲートウェイ１０７を経由し、ＵＲＩγに対応するデータが格納されている外部のコンテンツサーバを宛先としたＵＲＩγに対応するデータの取得を要求するメッセージｍ３２２をＳ－ゲートウェイ１０７に対して送信する。基地局装置１０１が使用するデフォルトのルートにＳ－ゲートウェイ１０７が含まれている場合、明示的に使用する経路としてＳ－ゲートウェイ１０７を指定しなくても良い。メッセージｍ３２２を受信したＳ－ゲートウェイ１０７は、このメッセージの宛先であるコンテンツサーバに対してＵＲＩγに対応するデータを要求するメッセージｍ３２３を送信する。メッセージｍ３２３を受信したコンテンツサーバは、メッセージｍ３２３で要求されているＵＲＩγに対応するデータをメッセージｍ３２４として、Ｓ－ゲートウェイ１０７経由で基地局装置１０１に対し送信するように設定してＳ－ゲートウェイ１０７に対して送信する。メッセージｍ３２４を受信したＳ－ゲートウェイ１０７は、メッセージｍ３２４に含まれているＵＲＩγに対応するデータをメッセージｍ３２５に含めて、メッセージｍ３２２の応答として基地局装置１０１に対して送信する。メッセージｍ３２５を受信した基地局装置１０１は、メッセージｍ３２５に含まれているＵＲＩγに対応するデータをメッセージｍ３２６に含め、メッセージｍ３１５の応答として端末装置１０５に対して送信する。そして、キャッシュ部１０３に対してＵＲＩγおよびＵＲＩγに対応するデータの書き込みを要求するメッセージｍ３２７を送信する。メッセージｍ３２７を受信したキャッシュ部１０３は、ユーザデータ記憶部２０３にメッセージｍ３２７に含まれるＵＲＩγに対応するデータを書き込み、インデックス記憶部２０２の情報を更新する。それらが完了したのち、キャッシュ部１０３はメッセージｍ３２７に対する完了を意味する応答として、メッセージｍ３２８を基地局装置１０１内の制御部２０６に送信する。
　以上説明したとおり、基地局装置毎に個別に接続されたキャッシュ部の相互利用を図ることで、キャッシュの効率的な利用が可能となり、端末装置がユーザデータを取得する際のレイテンシの低減を図ることができるようになる。
　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では２つの基地局装置間でのキャッシュの相互利用について記載したが、さらに多数の基地局装置間でのキャッシュの相互利用が可能になればよりキャッシュの利用効率を高めることができる。これを第２の実施形態として説明する。
　図４は、本実施形態を適用した基地局装置の構成の一例を図示している。ここで、２０１から２１０までの各構成部は、図２と同じであるため説明を省略する。４１１はキャッシュヒット履歴記憶部であり、過去にユーザデータの読み出し要求が成功したＵＲＩとそのＵＲＩに対応するユーザデータを保持していた基地局装置が記憶されている。４０６は制御部であり、基地局装置全体の制御を行うことは図２の制御部２０６と同じであるが、他の基地局装置に対してＸ２インタフェース２０７を通じてユーザデータ読み出し要求を送信する際、キャッシュヒット履歴記憶部４１１を参照し、そのユーザデータを保持していた基地局装置を選択して送信する。
　図５は、本実施形態を適用した場合の複数の基地局装置の配置の一例を図示している。図５において、５０１から５０５は個別にキャッシュ部を備える基地局装置であり、それぞれＸ２インタフェースで相互接続されていて、キャッシュの相互利用が可能となっている。ここで、基地局装置５０１から他の基地局装置に対して、ＵＲＩδに対応するユーザデータの読み出し要求を送信した場合を考える。なお、ＵＲＩδに対応するユーザデータは基地局装置５０５のキャッシュ部にのみ保持されており、他の基地局装置５０２、５０３、５０４には保持されていないものとする。このとき、基地局装置５０１は、ＵＲＩδに対応するユーザデータの読み出し要求を、基地局装置５０２、５０３、５０４および５０５に対して順に、あるいは一斉に送信する。基地局装置５０１からのＵＲＩδに対応するユーザデータの読み出し要求を受信した基地局装置５０２、５０３および５０４は、それぞれのキャッシュ部に該当するユーザデータがないことを確認し、基地局装置５０１に送信する。一方、基地局装置５０５は、基地局装置５０５に接続されているキャッシュ部から該当するユーザデータを読み出し、基地局装置５０１に送信する。基地局装置５０５からＵＲＩδに対応するユーザデータを受信した基地局装置５０１は、ＵＲＩδに対応するユーザデータが基地局装置５０５に保持されていたことをキャッシュヒット履歴記憶部４１１に記録する。そして、その後ＵＲＩδに対応するユーザデータの読み出し要求の送信の必要が発生した場合は、キャッシュヒット履歴記憶部４１１を参照し、基地局装置５０５のみにＵＲＩδに対応するユーザデータの読み出し要求を送信する。また、その後基地局装置５０５のキャッシュ部からＵＲＩδに対応するユーザデータが消失し、基地局装置５０１が基地局装置５０５に対してＵＲＩδに対応するユーザデータ送信要求を送信しても、基地局装置５０５がエラーを送信した場合は、基地局装置５０１がキャッシュヒット履歴記憶部４１１からＵＲＩδに対応するユーザデータが基地局装置５０５に保持されていたという記録を消去する。
　また、基地局装置に接続しているキャッシュ装置の更新履歴を他の基地局装置と交換する構成としても良い。例えば、基地局装置５０１に接続しているキャッシュ装置において、時間１から時間２の間にキャッシュ装置内に記録、更新されたユーザデータの情報、例えばＵＲＩや有効な時間に関する情報などや、キャッシュ装置内で無効化、消去されたユーザデータに関する情報、例えばＵＲＩなどを他の基地局装置５０２、５０３および５０４に通知しても良い。また、ある基地局装置、例えば５０５からキャッシュ装置の更新履歴を基地局装置５０１から受信した時に、この更新履歴を通知してきた基地局装置５０５以外の基地局装置、例えば基地局装置５０２や基地局装置５０３などに再送信しても良い。
　以上説明したとおり、本実施形態によれば、個別にキャッシュ部を具備する多数の基地局装置がそれぞれのキャッシュの相互利用を行う場合でも、より効率的なキャッシュ相互利用が図られ、端末装置がユーザデータを取得する際のレイテンシをより低減することができるようになる。
　（第３の実施形態）
　基地局装置間がＸ２インタフェースで接続できるのは隣接している場合だけに限られるため、隣接していない場合は第１および第２の実施形態のような基地局装置間でのキャッシュの相互接続利用ができない。そこで、Ｓ－ゲートウェイでキャッシュのルーティングを行うことにより、より多数の基地局間でキャッシュの相互利用が行えることになる。これを第３の実施形態として説明する。
　図６は本実施形態を適用した場合の無線通信システムの概略構成の一例を示す。図６において、図１と符号が同じものについては説明を省略する。６０１、６０２は隣接していない基地局装置であり、Ｘ２インタフェースで相互接続されていない。６０３、６０４はそれぞれ基地局装置６０１、６０２に接続されているキャッシュ部である。基地局装置６０１、６０２は端末装置１０５および１０６とそれぞれ接続し、通信を行う。なお、基地局装置６０１、６０２の構成は図２と同様である。ただし、Ｘ２インタフェース２０７は本実施形態では使用されない。
　図７は、Ｓ－ゲートウェイ１０７を経由して、基地局装置６０１および基地局装置６０２間でキャッシュを相互利用して通信を行う際の各装置間の通信フローの一例を示している。まず、メッセージｍ７０１として端末装置１０６が基地局装置６０２に対してＵＲＩεで示されるデータの要求を送信する。基地局装置６０２内の制御部２０６は、基地局装置６０２内のキャッシュ部６０４に対してＵＲＩεで示されるデータの読み出し要求をメッセージｍ７０２として送信する。メッセージｍ７０２を受信したキャッシュ部６０４は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩεに対応するデータが記憶されているか調べ、ＵＲＩεに対応するデータが記憶されていない場合、エラーとしてメッセージｍ７０３を基地局装置６０２内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ７０３を受信した基地局装置６０２内の制御部２０６は、Ｓ－ゲートウェイ１０７を経由し、ＵＲＩεに対応するデータが格納されている外部のコンテンツサーバを宛先としたＵＲＩεに対応するデータの取得を要求するメッセージｍ７０４をＳ－ゲートウェイ１０７に対して送信する。メッセージｍ７０４を受信したＳ－ゲートウェイ１０７は、接続されているすべての基地局装置のキャッシュ部にＵＲＩεに対応するデータが保持されていないことを確認し、メッセージｍ７０４の宛先であるコンテンツサーバに対してＵＲＩεに対応するデータを要求するメッセージｍ７０５を送信する。メッセージｍ７０５を受信したコンテンツサーバは、メッセージｍ７０５で要求されているＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７０６として、Ｓ－ゲートウェイ１０７経由で基地局装置６０２に対し送信するように設定して、Ｓ－ゲートウェイ１０７に対して送信する。メッセージｍ７０６を受信したＳ－ゲートウェイ１０７は、メッセージｍ７０６に含まれているＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７０７に含めて、メッセージｍ７０４の応答として基地局装置６０２に対して送信する。メッセージｍ７０７を受信した基地局装置６０２は、メッセージｍ７０７に含まれているＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７０８に含め、メッセージｍ７０１の応答として端末装置１０６に対して送信し、キャッシュ部６０４に対してＵＲＩεおよびＵＲＩεに対応するデータの書き込みを要求するメッセージｍ７０９を送信する。メッセージｍ７０９を受信したキャッシュ部６０４は、ユーザデータ記憶部２０３にメッセージｍ７０９に含まれるＵＲＩεに対応するデータを書き込み、インデックス記憶部２０２の情報を更新する。それらが完了したのち、キャッシュ部６０４はメッセージｍ７０９に対する完了を意味する応答として、メッセージｍ７１０を基地局装置６０４内の制御部２０６に送信する。
　次に、端末装置１０５がメッセージｍ７１１として基地局装置６０１に対してＵＲＩεで示されるデータの要求を送信する。基地局装置６０１内の制御部２０６は、基地局装置６０１内のキャッシュ部６０４に対してＵＲＩεで示されるデータの読み出し要求をメッセージｍ７１２として送信する。メッセージｍ７１２を受信したキャッシュ部６０３は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩεに対応するデータが記憶されているか調べ、ＵＲＩεに対応するデータが記憶されていない場合、エラーとしてメッセージｍ７１３を基地局装置６０１内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ７１３を受信した基地局装置６０１内の制御部２０６は、Ｓ－ゲートウェイ１０７を経由し、ＵＲＩεに対応するデータが格納されている外部のコンテンツサーバを宛先としたＵＲＩεに対応するデータの取得を要求するメッセージｍ７１４をＳ－ゲートウェイ１０７に対して送信する。メッセージｍ７１４を受信したＳ－ゲートウェイ１０７は、メッセージｍ７１４で要求されているＵＲＩεに対応するデータを以前に基地局装置６０２が取得したという記録を確認し、ＵＲＩεに対応するデータの読み出し要求をメッセージｍ７１５として基地局装置６０２に送信する。メッセージｍ７１５を受信した基地局装置６０２内の制御部２０６は、基地局装置６０２内のキャッシュ部６０４に対してＵＲＩεで示されるデータの読み出し要求をメッセージｍ７１６として送信する。メッセージｍ７１６を受信したキャッシュ部６０４は、インデックス記憶部２０２から情報を読み、ユーザデータ記憶部２０３にＵＲＩεに対応するデータが記憶されているか調べ、ＵＲＩεに対応するデータが記憶されている場合、そのデータをメッセージｍ７１７に含めてメッセージｍ７１６の応答として基地局装置６０２内の制御部２０６に送信する。メッセージｍ７１７を受信した基地局装置６０２内の制御部２０６は、メッセージｍ７１５に対する応答として、メッセージｍ７１７に含まれるＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７１８として、Ｓ－ゲートウェイ１０７に対して送信する。メッセージｍ７１８を受信したＳ－ゲートウェイ１０７は、メッセージｍ７１８に含まれるＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７１９に含め、メッセージｍ７１４の応答として基地局装置６０１に送信する。メッセージｍ７１９を受信した基地局装置６０１内の制御部２０６は、メッセージｍ７１１に対する応答として、メッセージｍ７１９に含まれるＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７２０として端末装置１０５に対して送信する。そして、基地局装置６０１は、メッセージｍ７１９に含まれるＵＲＩεに対応するデータをメッセージｍ７２１に含めて、ＵＲＩεに対応するデータの書き込み要求としてキャッシュ部６０３に送信する。メッセージｍ７２１を受信したキャッシュ部６０３は、ユーザデータ記憶部２０３にメッセージｍ７２１に含まれるＵＲＩεに対応するデータを書き込み、インデックス記憶部２０２の情報を更新する。それらが完了したのち、キャッシュ部６０３はメッセージｍ７２１に対する完了を意味する応答として、メッセージｍ７２２を基地局装置６０１内の制御部２０６に送信する。
　以上説明したとおり、本実施形態によれば、隣接していない複数の基地局装置がそれぞれのキャッシュの相互利用を行う場合でも、より効率的なキャッシュ相互利用が図られ、端末装置がユーザデータを取得する際のレイテンシをより低減することができるようになる。
　なお、本発明の一態様を適用する無線通信システムは図１に限定されない。図１に図示している各要素はＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムにおけるコアネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）の構成例であるが、ＮｅｘｔＧｅｎと呼ばれるコアネットワークなどの他のコアネットワークを用いてもよく、図１の構成に限定されない。また、基地局装置、端末装置およびキャッシュ装置の数は限定されない。
　なお、以上で説明した基地局装置、端末装置およびキャッシュ装置の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
　また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インタネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　また、基地局装置、端末装置およびキャッシュ装置の全部または一部の機能を集積回路に集約して実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
　本発明の一態様は、無線での通信システムや通信装置に用いて好適である。本発明の一態様は、例えば、通信システム、通信機器（例えば、携帯電話装置、基地局装置、無線ＬＡＮ装置、或いはセンサーデバイス）、集積回路（例えば、通信チップ）、又はプログラム等において、利用することができる。
１０１、１０２　基地局装置
１０３、１０４　キャッシュ部
１０５、１０６　端末装置
１０７　Ｓ－ゲートウェイ
１０８　移動管理装置
２０１　キャッシュ部
２０２　インデックス記憶部
２０３　ユーザデータ記憶部
２０４　メッセージ処理部
２０５　キャッシュポリシー記憶部
２０６　制御部
２０７　Ｘ２インタフェース
２０８　Ｓ１－Ｕインタフェース
２０９　Ｓ１－ＭＭＥインタフェース
２１０　無線インタフェース
４０６　制御部
４１１　キャッシュヒット履歴記憶部
５０１、５０２、５０３、５０４、５０５　基地局装置
６０１、６０２　基地局装置
６０３、６０４　キャッシュ部

Claims (3)

  1. 　第１の基地局装置と第２の基地局装置を少なくとも含む複数の基地局装置と複数の端末装置を含んで構成される無線通信システムで使用する基地局装置であって、
    　前記基地局装置毎にキャッシュ装置が接続されており、
    　第１の前記基地局装置は、前記第１の基地局装置と接続する前記端末装置からのコンテンツデータ要求に対応するコンテンツデータを前記第１の基地局装置に接続されている第１の前記キャッシュ装置が保持している場合に、前記第１のキャッシュ装置から前記コンテンツデータを受信して前記コンテンツデータを前記端末装置に送信し、
    　前記第１の基地局装置と接続する前記端末装置からの前記コンテンツデータ要求に対応する前記コンテンツデータを前記第１のキャッシュ装置が保持していない場合に、第２の前記基地局装置に接続されている第２の前記キャッシュ装置から前記コンテンツデータの送信要求を前記第２の基地局装置に送信し、
    　前記第２の基地局装置は、前記第２のキャッシュ装置に前記コンテンツデータが保持されている場合に、前記第２のキャッシュ装置から前記コンテンツデータを受信して前記第１の基地局装置に前記コンテンツデータを送信し、
    　前記第１の基地局装置は、前記第２の基地局装置から受信した前記コンテンツデータを前記端末装置に送信する、
    　基地局装置。
  2. 　前記第１の基地局装置は、前記第２の基地局装置から受信した前記コンテンツデータの書き込み要求を前記第１のキャッシュ装置に送信する、請求項１記載の基地局装置。
  3. 　前記第１の基地局装置は、前記第２の基地局装置から前記コンテンツデータを受信したことを記憶する、請求項１記載の基地局装置。
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