JP2002196969A

JP2002196969A - キャッシュ・サーバ

Info

Publication number: JP2002196969A
Application number: JP2000398403A
Authority: JP
Inventors: Kiyousuke Tokoro; 協助所
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】通信アクセス網の負荷を軽減することができ
るキャッシュ・サーバを提供すること。【解決手段】通信システムのアクセス網を介して、サ
ーバからクライアント端末にダウンロードされるオブジ
ェクトを一時保管領域にキャッシュする、あるいはま
た、クライアント端末からサーバにアップロードされる
オブジェクトを一時保管領域にキャッシュするキャッシ
ュ・サーバであって、クライアント端末からサーバにア
ップロードされるオブジェクトが他のクライアント端末
にダウンロードされるか否かを評価関数を用いて予測
し、その予測結果に基づいてダウンロードされる可能性
が低い場合には当該オブジェクトを当該キャッシュ・サ
ーバの一時保管領域にキャッシュせずに前記サーバにア
ップロードし、ダウンロードされる可能性が高い場合に
は当該オブジェクトを前記キャッシュ・サーバの一時保
管領域にキャッシュすると共に前記サーバにアップロー
ドすることによる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報通信アクセス
網において情報転送の中継を行うキャッシュ・サーバに
係り、特に、情報のアップロードにも配慮したキャッシ
ュ・サーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会を支える通信サービスは長年
の有線電話網を中心としたものから、新しいサービス形
態へと多様化してきている。その中でも、非ＰＣ系のイ
ンターネット接続網として、移動体通信網がインフラと
してもメディアとしても重要視されてきており、本来の
携帯電話としての機能はもちろんのこと、インターネッ
ト利用の拡大に伴って、ウェブ・アクセスや電子メール
など、本来の機能以外の機能が注目されるようになって
きた。携帯電話は、ＰＣと比べて、機材や教育費等が安
価であることから、企業内でのモバイル・イントラネッ
トの構築、Ｈｉ−Ｆｉ音楽配信サービス、Ｊａｖａを搭
載することによるゲームの配信など、２００３年には、
データのトラヒックが殆どを占め、音声トラヒックは僅
かになるだろうと予想されている。

【０００３】既に、ＩＭＴ−２０００（International
Mobile Telecommunication 2000）と呼ばれる第３世代
の移動通信システムは、郵政省からいくつかの事業者に
免許が交付され、例えばパケット通信の場合、下りが１
２８〜３８４ｋｂｐｓ、上りが６１ｋｂｐｓ程度の高速
データ伝送の実現を目指している。

【０００４】更に、その第２ステップとして、ＭＭＡＣ
（Multimedia Mobile Access Communication system；
マルチメディア移動アクセス通信システム）では、超高
速で高品質の無線アクセス・ネットワークを目指してお
り、３０〜１００Ｍｂｐｓの高速無線アクセス技術が期
待されている。

【０００５】また、従来は有線設備を中心に構築されて
いた家庭やオフィスと交換機間のアクセス設備を、ＦＷ
Ａ（固定無線局アクセス）やＷＬＬ（Wireless Local L
oop；無線アクセス・ネットワーク）のように、無線に
よる伝送路で実現することも活発になってきており、老
朽化したメタル・ケーブルから光ファイバーケーブルへ
の置換や、発展途上国などの電話基本網の整備等が進め
られている。

【０００６】電話サービス網や移動通信網などのコア・
ネットワークも、音声とデータとを統合でき、かつ安価
に構築できることから、従来の回線交換によるものか
ら、パケットデータを伝送するＩＰ（Internet Protoco
l）網に変わる動きが出てきている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、データ通
信や画像通信などのいわゆる非電話通信の拡大や、各種
の情報表現を組み合わせるマルチメディア指向のニーズ
の拡大に応じるために、通信事業者は、コア・ネットワ
ークの大容量化を更に図っていかなければならない。

【０００８】移動体通信網では、ひとつの基地局が受け
持つサービスエリアは、大都市の場合は半径約３〜５ｋ
ｍ、中都市や郊外では半径約５〜１０ｋｍと言われてい
るが、最近、特に都市部などではサービスエリアの数を
増やすことで、サービスエリアの半径をだんだん小さく
している。この理由は色々あるが、ひとつには利用者の
増大によるトラヒックの輻輳を回避するためであり、通
信事業者はトラヒックをいかに捌くかに悩まされている
のが実状である。

【０００９】また、従来、移動体通信網などでは、ノー
ドから端末にデータを送る「下り」チャネルの伝送速度
を大きくし、逆に端末からノードにリクエストデータ等
を送る「上り」チャネルの伝送速度を小さくした非対称
型（Asymmetric）の伝送方式が多く用いられている。移
動体通信以外にも、例えば、ＡＤＳＬ（Asymmetric Dig
ital Subscriber Line；非対称デジタル加入者線伝送方
式）の場合、「下り」チャネルの伝送速度は約１０Ｍｂ
ｐｓと高速であるのに対して、「上り」の伝送速度はそ
の１／１０程度である。また、ＣＡＴＶ（CAble TeleVi
sion）の分配網を通信システムのアクセス網に利用する
方法も用いられているが、現在のケーブルモデムの主流
は、ＣＡＴＶ局から利用者に向けてデータを送る下り方
向（ダウンリンク）が高速で、上り方向（アップリン
ク）が低速の非対称型である。

【００１０】このような非対称型の伝送方式は、ｗｅｂ
サーバなどから大量のデータをダウンロードするような
「下り」方向が主体の利用形態には極めて有効であっ
た。しかしながら、近年、データの双方向性を利用する
ニーズが高まっており、ユーザの端末から大量のデータ
をアップロードすることも多く行われるようになってき
た。そのため、特に、今まであまり負荷がかかっていな
かった「上り」方向の回線にも高い負荷がかかるように
なってきている。

【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、通信アクセス
網の負荷を軽減することができるキャッシュ・サーバを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、通信システムのアクセス網を介して、サ
ーバからクライアント端末にダウンロードされるオブジ
ェクトを一時保管領域にキャッシュする、あるいはま
た、クライアント端末からサーバにアップロードされる
オブジェクトを一時保管領域にキャッシュするキャッシ
ュ・サーバであって、クライアント端末からサーバにア
ップロードされるオブジェクトが他のクライアント端末
にダウンロードされるか否かを評価関数を用いて予測
し、その予測結果に基づいてダウンロードされる可能性
が低い場合には当該オブジェクトを当該キャッシュ・サ
ーバの一時保管領域にキャッシュせずに前記サーバにア
ップロードし、ダウンロードされる可能性が高い場合に
は当該オブジェクトを前記キャッシュ・サーバの一時保
管領域にキャッシュすると共に前記サーバにアップロー
ドすることを特徴とする。

【００１３】この評価関数は、当該オブジェクトがサー
バにアップロードされる際のＵＲＩ（Uniform Resource
Identifiers）が、当該キャッシュ・サーバに既にキャ
ッシュされていれば、当該オブジェクトがクライアント
端末にダウンロードされる可能性が高いと判定し、キャ
ッシュされていなければ当該オブジェクトがクライアン
ト端末にダウンロードされる可能性が低いと判定するこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、ダウンロード時だけでな
く、オブジェクトをサーバにアップロードする際にも、
ユーザからリクエストされる可能性が高いコンテンツを
中継点であるキャッシュ・サーバに一時的にキャッシュ
するようにしている。そのため、キャッシュされている
コンテンツをユーザがリクエストした場合には、サーバ
が応答する代わりに、キャッシュ・サーバがユーザに応
答すれば良いため、上流のトラヒックを軽減することが
できる。

【００１５】また、本発明は、通信システムのアクセス
網を介して、サーバからクライアント端末にダウンロー
ドされるオブジェクトを一時保管領域にキャッシュす
る、あるいはまた、クライアント端末からサーバにアッ
プロードされるオブジェクトを一時保管領域にキャッシ
ュするキャッシュ・サーバであって、クライアント端末
からサーバにオブジェクトをアップロードする際に、そ
のオブジェクトを一旦前記一時保管領域にキャッシュ
し、当該キャッシュ・サーバ、前記サーバ、及び前記ネ
ットワークの状態を評価する評価関数の値が所定の条件
にある時間帯、もしくは、統計的に前記条件にあるとし
て設定された時間帯に、当該キャッシュ・サーバから前
記サーバへの前記オブジェクトのアップロードを行うこ
とを特徴とする。

【００１６】この際に、より好ましくは、前記サーバへ
の前記オブジェクトのアップロードが完了したか否かを
示すフラグを設け、アップロードが完了していないオブ
ジェクトは当該キャッシュ・サーバの一時保管領域から
の削除候補対象から除外することを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、キャッシュ・サーバから
サーバへのアップロードを即実行する代わりに、ネット
ワーク環境の負荷が低い時間帯にシフトして行うことが
でき、特に、「上り」のトラヒックについても混雑を緩
和することができる。また、サーバにアップロードが完
了していないオブジェクトは、キャッシュ・サーバから
削除されることもない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施に形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１９】（第１実施例）図１は、移動体通信網に本
発明に係るキャッシュ・サーバを利用したアクセスネッ
トワークの概要を表した図である。移動体通信における
アクセス網を形成するための基地局１ａ〜１ｃは、数ｋ
ｍごとに配置されており、ひとつの基地局、例えば、基
地局１ａがカバーする通信可能な地域（サービスエリ
ア）９ａの半径ｒは３〜５ｋｍ程度である。利用者が持
つ端末機２ａ〜２ｃは、このサービスエリア９ａ〜９ｃ
の範囲内で基地局１ａ〜１ｃとの間で無線伝送方式によ
る通信を行うことができる。また、サービスエリア９ａ
内に存在する駅前商店街５に属する商店５１〜５４は、
それぞれクライアント端末機を有しており、基地局１ａ
との間でそれぞれ通信を行うことができる。

【００２０】基地局１ａ〜１ｃは基地制御局１０と相互
接続しており、この基地制御局１０は、端末機２ａ〜２
ｃとそれぞれ最も近い距離にある基地局１ａ〜１ｃを、
調べて選択するなどの制御を行う。

【００２１】各基地局１ａ〜１ｃから集められた通信回
線１１ａ〜１１ｃは、基地制御局１０に集められ、基地
制御局１０から加入電話網３０やインターネット２０等
の外部のネットワークに接続され、外部のネットワー
ク、端末機２ａ〜２ｃ、商店５１〜５４の間の通信が可
能となる。

【００２２】各基地局１ａ〜１ｃには、それぞれキャッ
シュ・サーバ３ａ〜３ｂが設置されている。キャッシュ
・サーバ３ａ〜３ｃは、以下の機能を有する。

【００２３】第１に、ユーザの端末機２ａ〜２ｃがｗｅ
ｂサーバ２５からデジタル・コンテンツなどのオブジェ
クトをダウンロードした際に、そのオブジェクトをキャ
ッシュ・サーバ３ａ〜３ｃ内の一時保管領域にキャッシ
ュし（一定期間記憶し）、次回以降、同じオブジェクト
のダウンロード要求があった場合には、ｗｅｂサーバ２
５が応答する代わりに、このキャッシュ・サーバ３ａ〜
３ｃが一時保管領域にキャッシュしてあったオブジェク
トをユーザに応答する機能を有する。

【００２４】第２に、ユーザの端末機２ａ〜２ｃもしく
は商店５１〜５４のクライアント端末機からｗｅｂサー
バ２５にアップロードされるオブジェクトを一時保管領
域にキャッシュする機能を有する。この第２の機能につ
いては、後で更に詳細に説明する。

【００２５】キャッシュ・サーバ３ａ〜３ｃにキャッシ
ュされるオブジェクトは、それぞれの基地局１ａ〜１ｃ
がそれぞれカバーするサービスエリア９ａ〜９ｃ内のユ
ーザ端末２ａ〜２ｃからｗｅｂサーバ２５に対してダウ
ンロード要求、もしくはアップロード要求があったオブ
ジェクトをキャッシュする。つまり、図１に例示するよ
うに、基地局１ａがカバーするサービスエリア９ａ内に
あるユーザ端末２ａからダウンロード要求、もしくはア
ップロード要求があったオブジェクトは、キャッシュサ
ーバ３ａ内にキャッシュされるし、同様に、ユーザ端末
２ｂからダウンロード要求、もしくはアップロード要求
があったオブジェクトは、キャッシュサーバ３ｂ内にキ
ャッシュされる。

【００２６】インターネット２０上には世界中の数多く
の情報が絶えず流れており、ユーザが求める情報は十人
十色であるものの、地域に密着した情報を求める場合も
多い。例えば、図１に示すように、基地局１ａのサービ
スエリア９ａ内の駅４近傍に駅前商店街５がある。この
駅前商店街５に属する商店５１〜５４がｗｅｂサーバ２
５から提供している情報は、他の基地局１ｂ〜１ｃに設
置されているキャッシュ・サーバ３ｂ〜３ｃを経由して
配信される比率よりも、当該基地局１ａのキャッシュ・
サーバ３ａを経由して配信される比率のほうが高くなる
傾向にあると考えられる。従って、比較的リクエストが
多くなろであろうオブジェクトをそれぞれのキャッシュ
・サーバ３ａ〜３ｃがキャッシュしておくことで、基地
局１ａ〜１ｃより上流のトラヒックを軽減することがで
きる。

【００２７】尚、キャッシュ・サーバ３ａ〜３ｃを設置
する基地局１ａ〜１ｃ、例えば携帯電話などの基地局
は、もともと自動車電話のインフラとして整備された経
緯もあって、比較的に規模の大きな設備のものが多かっ
たが、最近ではビル陰などの電波の届きにくい箇所を補
完するために、電柱やビルの壁面、地下道の天井などに
設置できるように比較的小型なものも作られている。こ
のように、基地局内設備に比べて条件の悪い環境に設置
する場合には、キャッシュ・サーバ３ａ〜３ｃに使用さ
れる部品（例えば、キャッシュ・ストレジ用のディスク
・ドライブなど）の動作温度範囲などを考慮して、ヒー
ターや放熱手段等の対策を講じる必要がある。

【００２８】続いて、ユーザ端末２ａ〜２ｃからｗｅｂ
サーバ２５にデジタル・コンテンツなどのオブジェクト
をアップロードする場合の、キャッシュ・サーバ３ａ〜
３ｃの動作について詳細に説明する。

【００２９】図１に例示したように、例えば、アクセス
網として移動体通信網を運営している事業者と、インタ
ーネット２０上のｗｅｂサーバ２５の運営者とは、必ず
しも同一であるとは限らない。基地局１ａのサービスエ
リア９ａ内にある商店街５に属する商店５４のクライア
ント端末機を用いて、あるオブジェクト情報（例えば、
店の広告などの情報）をｗｅｂサーバ２５にアップロー
ドする場合には、商店５４から基地局１ａにデータが送
信され、基地局１ａからその上流の基地制御局１０へ、
更に、基地制御局１０からインターネット２０を介して
ｗｅｂサーバ２５へとアップロードされる。

【００３０】ユーザの端末機２ａからそのオブジェクト
の要求があった場合、従来のように、基地局１ａのキャ
ッシュ・サーバ３ａにその情報がキャッシュされていな
ければ、端末機２ａからのリクエストは基地局１ａから
基地制御局１０及びインターネット２０を経由してｗｅ
ｂサーバ２５に送られ、ｗｅｂサーバ２５から応答され
る情報は、折り返しインターネット２０、基地制御局２
０及び基地局１ａを経由して端末機２ａに伝送される。
つまり、基地局１ａ、基地制御局１０、インターネット
２０、ｗｅｂサーバ２５の間を１往復することになる。

【００３１】そこで、商店５４のクライアント端末機か
らオブジェクトをアップロードする際にも、基地局１ａ
に設けたキャッシュ・サーバ３ａの一時保管領域にその
オブジェクトをキャッシュする。それにより、基地局１
ａのサービスエリア９ａ内にある端末機２ａからアクセ
スした場合には、基地局１ａのキャッシュサーバ３ａが
ｗｅｂサーバ２５の代わりに応答すれば良いため、基地
局１ａより上流のトラヒックを軽減することができる。

【００３２】商店５４からアップロードされるオブジェ
クトをキャッシュ・サーバ２ａがキャッシュする際に
は、そのオブジェクトがダウンロードされてキャッシュ
されるか否かを予測する評価関数の結果が、所定の閾値
より低い時にはそのオブジェクトをキャッシュせずにｗ
ｅｂサーバ２５までパス・スルーし、閾値より高い場合
にはキャッシュ・サーバ３ａの一時保管領域にそのオブ
ジェクトをキャッシュしながら、そのオブジェクトをｗ
ｅｂサーバ２５にアップロードする。

【００３３】アップロードされるオブジェクトをキャッ
シュするか否かを予測する評価関数としては、例えば、
アップロードされるコンテンツがｗｅｂサーバ２５上で
公開される際のＵＲＩ（Uniform Resource Identifier
s）が既にキャッシュサーバ２５にキャッシュされてい
れば「真」と判定し、キャッシュされていなければ
「偽」と判定する。この場合には、そのＵＲＩで識別さ
れるオブジェクトの一時的なコピーがキャッシュ・サー
バ３ａに作成／更新される。つまり、既にユーザからリ
クエストがあった実績のあるオブジェクトをキャッシュ
するようにする。これにより、オブジェクトをｗｅｂサ
ーバ２５にアップロードする際に、ユーザからリクエス
トされる可能性が高いコンテンツを、中継点であるキャ
ッシュ・サーバに効率よくキャッシュすることができ
る。

【００３４】また、この際に、オブジェクトをキャッシ
ュ・サーバ３ａからｗｅｂサーバ２５にアップロードす
るタイミングは、商店５４がアップロードしたタイミン
グと同時でなくても良い。例えば、基地局１ａより上流
へのトラヒックが比較的少ない時間帯（例えば、早朝や
深夜など）に、キャッシュ・サーバ３ａからｗｅｂサー
バ２５を行えば、基地局１ａより上流のトラヒック、特
に上り方向の混雑を分散することができる。

【００３５】キャッシュ・サーバ３ａにキャッシュされ
ていて、未だｗｅｂサーバ２５にはアップロードされて
いないオブジェクトを、当該基地局１ａのサービスエリ
ア９ａ以外のエリア（例えば、サービスエリア９ｃ）に
ある端末機２ｃや、他のアクセス網にある端末機（例え
ば、加入電話網３０に接続している端末機３５やインタ
ーネットに接続している端末機２６など）から当該オブ
ジェクトのリクエストがｗｅｂサーバ２５に送られてき
た場合、ｗｅｂサーバ２５は基地局１ａのキャッシュ・
サーバ３ａから当該オブジェクトを受信し、それを要求
元に配信すれば良い。尚、サービスエリア９ｂ内の端末
機２ｂから当該オブジェクトをリクエストした場合に
は、ｗｅｂサーバ２５まで問い合わせなくても、基地局
１ｂから基地局１ａに対して問い合わせることで、キャ
ッシュ・サーバ３ａにキャッシュされているオブジェク
トを取得することができる。

【００３６】また、ｗｅｂサーバ２５にアップロードさ
れていないオブジェクトが、キャッシュ・サーバ３ａの
一時記憶領域から自動的に消去されてしまわないよう
に、ターゲットのｗｅｂサーバ２５へのアップロードが
完了したか否かのフラグを設けて、未完了のオブジェク
トについては一時記憶領域からの削除候補対象から除外
する。

【００３７】以上説明した、端末機からｗｅｂサーバに
オブジェクトがアップロードされる際の処理の流れを図
２のフローチャート、及び図３のタイムチャートに例示
する。

【００３８】はじめに、商店５４の端末機から、ｗｅｂ
サーバ２５に対してアップロードを行うためのコネクシ
ョンを張る要求（Open要求）を発行する。この時の商店
５４の端末機からの要求は、基地局１ａのキャッシュ・
サーバ３ａを経由して行われる（Step01）。

【００３９】キャッシュ・サーバ３ａは、ｗｅｂサーバ
２５の代理サーバ（ローカル・プロキシ・サーバ）とし
て機能し、オブジェクトの本登録先であるｗｅｂサーバ
２５に対して臨時にコネクションを張り、ユーザＩＤや
パスワードなどの認証情報をｗｅｂサーバ２５が要求す
るかどうか確認する。ｗｅｂサーバ２５が認証情報を求
めている場合、商店５４の端末機にユーザＩＤやパスワ
ードの入力を促し、入力されたデータをｗｅｂサーバ２
５に転送する（Step02）。

【００４０】ｗｅｂサーバ２５がユーザＩＤやパスワー
ドを認証したら、キャッシュ・サーバ３ａは商店５４の
端末機からのオブジェクトを受け入れる状態に遷移する
（Step03〜Step04）。

【００４１】逆に、ｗｅｂサーバ２５がユーザＩＤやパ
スワードを受け入れなかった場合には、オブジェクトの
仮登録を不承認する旨を商店５４の端末機に返送する
（Step09）。

【００４２】尚、ここでは、ユーザＩＤとパスワードを
用いてユーザ認証する例を示したが、これに限定される
ものではなく、例えば、電子署名を用いてユーザ認証を
行っても良い。また、ユーザ認証が完了した時点で、キ
ャッシュ・サーバ３ａとｗｅｂサーバ２５とのコネクシ
ョンを閉じてしまっても良い。

【００４３】オブジェクトのアップロードを受け入れる
状態に遷移したキャッシュ・サーバ３ａは、商店５４の
端末機からのサブコマンドを受信し、解釈・実行する
（Step05）。ここで受け入れるサブコマンドは、オブジ
ェクトの書き込みを行う「post」コマンド以外にも、オ
ブジェクトの名前を変更（例えば、"today.mpeg"を"yes
terday.mpeg"に変更）するための「rename」サブコマン
ドや、例えば、公開する必要のなくなったオブジェクト
を削除するための「delete」サブコマンドなどを受け入
れるようにしても良い。

【００４４】図４に、「post」サブコマンドを受け入れ
た場合、キャッシュ・サーバ３ａの処理の流れを例示す
る。

【００４５】処理中のオブジェクトがダウンロードされ
るか否かを予測する評価関数の結果が、所定の閾値より
低い時にはそのオブジェクトをキャッシュせずにｗｅｂ
サーバ２５にpost動作を転送する（Step21、Step24）。

【００４６】逆に、所定の閾値より高い場合には、キャ
ッシュ・サーバ３ａの一時保管領域にそのオブジェクト
をキャッシュし、そのオブジェクトの属性を消去不可に
する（Step21〜Step23）。

【００４７】尚、Step22でオブジェクトをキャッシュす
る際に、ヒット率の低い（ユーザからリクエストされる
頻度が低い）オブジェクトを消去し、一時保管領域に空
き領域を確保するようにしても良い。

【００４８】再び、図２、３に戻って、Step05に示した
サブコマンドの解釈・実行処理を、端末から一連の保守
作業が終わったことを示す「Close」サブコマンドが送
られてくるまで繰り返す（Step06）。

【００４９】キャッシュ・サーバ３ａは、商店５４の端
末から「Close」サブコマンド受け入れたら、ｗｅｂサ
ーバ２５に対して、どのような変更が発生したのかを更
新リスト（Update List）にて通知する（Step07）。

【００５０】そして、キャッシュ・サーバ３ａからｗｅ
ｂサーバ２５への実オブジェクトのアップロードを、基
地局１ａから上流のトラヒックが比較的少ない時間帯
（閑忙期）に実行する（Step08）。

【００５１】Step07〜Step08の間、キャッシュ・サーバ
３ａには最新のオブジェクトが存在するが、ｗｅｂサー
バ２５には更新されていない。この間の時間差ｔの期間
に、基地局１ａを経由しないユーザの端末機２ｃ，２
６，３５からｗｅｂサーバ２５にリクエストをすると
（Step11）、ｗｅｂサーバ２５は更新リストを参照し
て、もし最新のオブジェクトがキャッシュ・サーバ３ａ
に存在する場合には、そのリクエストデータをキャッシ
ュ・サーバ３ａに転送する。（Step12）。そして、キャ
ッシュ・サーバ３ａは、キャッシュしていたオブジェク
トをｗｅｂサーバに伝送し（Step13）、更にｗｅｂサー
バ２５は当該ユーザに配信する（Step14）。

【００５２】尚、上記の閑忙期の定義は、特に限定しな
いが、例えば以下のような定義が想定される。

【００５３】（１）基地局１ａから上流へのトラヒック
が比較的空いている時間帯を予め調査して設定してお
く。

【００５４】（２）基地局１ａから上流のトラヒック量
を一定サイクルで調査し、トラヒック量が所定の閾値よ
り下回ったら、アップロードを行う。

【００５５】（３）キャッシュ・サーバの負荷が所定の
閾値より低下したら、アップロードを行う。

【００５６】（４）ｗｅｂサーバ２５の負荷（例えば、
単位時間当たりの処理量や、一時保管領域に占める当該
ｗｅｂサーバ２５への未アップロード・オブジェクトの
量などを基準に判定）が比較的空いている時間帯を調査
して、予め設定しておく。

【００５７】（５）ｗｅｂサーバ２５の負荷を一定サイ
クルで調査し、負荷が所定の閾値より下回ったら、アッ
プロードを行う。

【００５８】以上の閑忙期の定義は、システムの状況等
を考慮して、システム運営者が任意で定めることができ
る。

【００５９】閑忙期にアップロードするというこの機能
を更に拡張すると、上記Step08に示したｗｅｂサーバ２
５へのアップロードを敢えて行わないという運用の仕方
も考えられる。つまり、基地局１ａを介してアップロー
ドされるオブジェクトのリアル・コンテンツは、上記St
ep12の事象が発生するまで、実サーバ（ｗｅｂサーバ２
５）には登録されない。従って、キャッシュ・サーバ３
ａが実サーバとして機能し、ｗｅｂサーバ２５を基地局
１ａを経由しない他のユーザ２ｃ，２６，３５からのア
クセスに対するキャッシュ・サーバとして機能させるこ
ともできる。

【００６０】このようにすると、キャッシュ・サーバ３
ａは、登録者である商店５４から見れば、ｗｅｂサーバ
２５の代理サーバ（プロキシ・サーバ）である。登録者
は、キャッシュ・サーバ３ａの存在を意識することな
く、基地局１ａのサービス・エリア９ａ以外からしかア
クセスされないようなコンテンツを外部のｗｅｂサーバ
２５に置き、基地局１ａのサービス・エリア９ａ内から
アクセスされることが多いコンテンツはキャッシュ・サ
ーバ３ａに置くといったように、オブジェクトが適材適
所に配置されるようになる。

【００６１】また、ｗｅｂサーバ２５に登録されていな
いにも関わらず、基地局１ａのサービス・エリア９ａ内
からのアクセスが少ないようなコンテンツは、シブリン
グ関係にあり、そのコンテンツが頻繁にヒットする他の
キャッシュサーバ３ｂがあれば、キャッシュ・サーバ３
ｂ上のオブジェクトを自動消去不可の属性に変更し、キ
ャッシュ・サーバ３ｂを見かけ上の実サーバに転用する
ことも可能である。このようにすれば、そのアクセス網
から更に上位の網へのトラヒックを軽減することができ
る。

【００６２】また、キャッシュしたものの、どこからも
滅多にアクセスされないようなオブジェクトをキャッシ
ュしておくのは無駄であるため、自動消去不可の属性の
まま長時間アクセスされないオブジェクトは、上記Step
08に示したｗｅｂサーバ２５へのアップロードを行わな
いようにしても良い。

【００６３】（実施例２）図５は、本発明に係るキャッ
シュ・サーバをＣＡＴＶ分配網に適用したアクセスネッ
トワークの概要を表した図である。

【００６４】ＣＡＴＶ網のトポロジーは、図５に示すよ
うに、ヘッド・エンド・センタ４０から各家庭（ユー
ザ）４６ａ，４６ｂ，５０ａまで同じ番組（データ）の
信号を片方向で同時に配信すれば良いため、電話網のよ
うにケーブルを一軒ずつ個別に敷設する必要はなく、同
軸ケーブルを途中で分配器６１〜６４によって分配しな
がら小分けしていくツリー状構造になっている。また、
同軸ケーブルの中で電気信号が減衰するので、一定間隔
で配置した中継増幅器（Bidirectional amplifers）７
６〜８０で信号レベルを補償している。また、ＣＡＴＶ
事業者のヘッド・エンド４０には、ＩＳＰ（インターネ
ットサービス提供事業者）と接続するルーターと、利用
者のケーブル・モデムとの間でデータを授受するヘッド
・エンド・モデムを設置している。

【００６５】このような従来のＣＡＴＶ分配網は、ＬＡ
Ｎ（Local Area Network）と同様に、１つの伝送媒体
（同軸ケーブルや光ファイバ・ケーブル）を多数の利用
者が共有するので、多数の利用者が同時にインターネッ
トなどにアクセスするとデータ伝送速度が低下するとい
う問題などがあった。

【００６６】そこで、図５に示すように、本実施例では
この中継増幅器７６〜８０に、それぞれキャッシュ・サ
ーバ８６〜９０を設置している。各キャッシュ・サーバ
８６〜９０は、実施例１に示したキャッシュ・サーバと
同様の機能を有している。

【００６７】つまり、各支線４６〜５０毎にキャッシュ
・サーバ８６〜９０を設置することで、同じキャッシュ
・サーバ８６を利用しているユーザ４６ａ、４６ｂが、
同じコンテンツにアクセスしようとすると、そのコンテ
ンツはキャッシュ・サーバ８６から配信されるので、そ
のトラヒックは他の支線４１〜４５，４７〜５０には発
生しない。また、例えば、ユーザ４６ｂがコンテンツを
インターネット上のｗｅｂサーバにアップロードする場
合に、実施例１と同様にキャッシュ・サーバ８６にその
コンテンツをキャッシュしておけば、支線４６に接続し
ている他のユーザ４６ａがこのコンテンツをアクセスす
るときには、キャッシュ・サーバ８６が応答すれば良
い。従って、キャッシュ・サーバより上流の下り方向
（ダウンリンク）及び上り方向（アップリンク）のトラ
ヒック量を軽減することができる。

【００６８】尚、図５には中継増幅器７６〜８０にキャ
ッシュ・サーバ８６〜９０を設置する例を示したが、キ
ャッシュ・サーバの設置個所はこれに限定されるもので
はなく、例えば、分配器６１〜６４に設置するようにし
ても良い。分配器６３にキャッシュ・サーバを設置すれ
ば、支線４６〜４７に属するユーザがこれを利用できる
し、分配器６１にキャッシュ・サーバを設置すれば、図
５に示す全ての支線４６〜５０に属するユーザがこれを
利用できる。

【００６９】以上、本発明の実施形態について詳細に説
明したが、本発明は本実施例に限定されず、本発明の主
旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更を成し
得るであろう。

【００７０】例えば、本明細書では、移動体通信網、Ｃ
ＡＴＶ分配網に適用した例を説明したが、本発明はこれ
らに限定されるものではなく、他の方式のアクセス網に
も同様に適用することができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、ダウンロード時だけで
なく、オブジェクトをサーバにアップロードする際に
も、ユーザからリクエストされる可能性が高いコンテン
ツを中継点であるキャッシュ・サーバに一時的にキャッ
シュするようにしている。そのため、キャッシュされて
いるコンテンツを他のユーザがリクエストした場合に
は、サーバが応答する代わりに、キャッシュ・サーバが
ユーザに応答すれば良いため、上流のトラヒックを軽減
することができる。さらに、ユーザからリクエストされ
る可能性が高いコンテンツを、中継点であるキャッシュ
・サーバに効率よくキャッシュすることができる。

【００７２】また、キャッシュ・サーバからサーバへの
アップロードを即実行する代わりに、ネットワーク環境
の負荷が低い時間帯にシフトして行うことができ、特
に、「上り」のトラヒックについても混雑を緩和するこ
とができる。また、サーバにアップロードが完了してい
ないオブジェクトは、キャッシュ・サーバから削除され
ることもない。

【００７３】従って、通信アクセス網の負荷を軽減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキャッシュ・サーバを移動体通信網に
適用したネットワーク・システムの実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１に示したキャッシュ・サーバの処理動作の
手順例を示すフローチャートである。

【図３】図１に示したキャッシュ・サーバの処理動作の
タイミングを示すタイムチャートである。

【図４】図２に示した処理手順のうち、クライアント端
末からpostサブコマンドを受けた場合の処理手順例を示
すフローチャートである。

【図５】本発明のキャッシュ・サーバをＣＡＴＶ分配網
に適用したネットワーク・システムの実施例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ....基地局２ａ、２ｂ、２ｃ....端末機３ａ、３ｂ、３ｃ....キャッシュ・サーバ４....駅５....駅前商店街５１〜５４....商店６....鉄道９ａ、９ｂ、９ｃ....サービス・エリア１０....基地制御局１１ａ、１１ｂ、１１ｃ....回線２０....インターネット２５....ｗｅｂサーバ２６....端末３０....加入電話網３５....端末４０....ＣＡＴＶセンタ（ヘッド・エンド・センタ）４１....幹線４２〜５０....支線４６ａ、４６ｂ、５０ａ....ユーザ端末６１〜６４....分配器７６〜８０....中継増幅器８６〜９０....キャッシュ・サーバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信システムのアクセス網を介して、サ
ーバからクライアント端末にダウンロードされるオブジ
ェクトを一時保管領域にキャッシュする、あるいはま
た、クライアント端末からサーバにアップロードされる
オブジェクトを一時保管領域にキャッシュするキャッシ
ュ・サーバであって、クライアント端末からサーバにアップロードされるオブ
ジェクトが他のクライアント端末にダウンロードされる
か否かを評価関数を用いて予測し、その予測結果に基づ
いてダウンロードされる可能性が低い場合には当該オブ
ジェクトを当該キャッシュ・サーバの一時保管領域にキ
ャッシュせずに前記サーバにアップロードし、ダウンロ
ードされる可能性が高い場合には当該オブジェクトを前
記キャッシュ・サーバの一時保管領域にキャッシュする
と共に前記サーバにアップロードすることを特徴とする
キャッシュ・サーバ。
【請求項２】請求項１に記載のキャッシュ・サーバに
おいて、前記評価関数は、当該オブジェクトがサーバにアップロ
ードされる際のＵＲＩ（Uniform Resource Identifier
s）が、当該キャッシュ・サーバに既にキャッシュされ
ていれば、当該オブジェクトがクライアント端末にダウ
ンロードされる可能性が高いと判定し、キャッシュされ
ていなければ当該オブジェクトがクライアント端末にダ
ウンロードされる可能性が低いと判定することを特徴と
するキャッシュ・サーバ。
【請求項３】通信システムのアクセス網を介して、サ
ーバからクライアント端末にダウンロードされるオブジ
ェクトを一時保管領域にキャッシュする、あるいはま
た、クライアント端末からサーバにアップロードされる
オブジェクトを一時保管領域にキャッシュするキャッシ
ュ・サーバであって、クライアント端末からサーバにオブジェクトをアップロ
ードする際に、そのオブジェクトを一旦前記一時保管領
域にキャッシュし、当該キャッシュ・サーバ、前記サーバ、及び前記ネット
ワークの状態を評価する評価関数の値が所定の条件にあ
る時間帯、もしくは、統計的に前記条件にあるとして設
定された時間帯に、当該キャッシュ・サーバから前記サ
ーバへの前記オブジェクトのアップロードを行うことを
特徴とするキャッシュ・サーバ。
【請求項４】請求項３に記載のキャッシュ・サーバに
おいて、前記サーバへの前記オブジェクトのアップロードが完了
したか否かを示すフラグを設け、アップロードが完了し
ていないオブジェクトは当該キャッシュ・サーバの一時
保管領域からの削除候補対象から除外することを特徴と
するキャッシュ・サーバ。