JP2002521915A - ネットワーク用公称ビット・レート（ｎｂｒ）プール - Google Patents

ネットワーク用公称ビット・レート（ｎｂｒ）プール

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JP2002521915A JP2000561726A JP2000561726A JP2002521915A JP 2002521915 A JP2002521915 A JP 2002521915A JP 2000561726 A JP2000561726 A JP 2000561726A JP 2000561726 A JP2000561726 A JP 2000561726A JP 2002521915 A JP2002521915 A JP 2002521915A
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ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア
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Abstract

(57)【要約】 ネットワークの顧客公称ビット・レート（ＮＢＲp）の均一料金を課金し、また顧客によって要請された一時的に所望の高い公称ビット・レートに適した可変実公称ビット・レート（ＮＢＲr）を提供する通信ネットワーク中に使用される方法およびシステム。一実施例において、ネットワークはネットワーク・オペレータと顧客間に事前規定された最大プール・サイズ（Ｓmax)を提供する。他の実施例において、最大プール・サイズの代わりに、ネットワークはある一定周期の間、ＮＢＲp、顧客所望の公称ビット・レート（ＮＢＲd）と定数ｚの関数として漸次、ＮＢＲプールを充填することによって可変ＮＢＲr を提供する。一時的にずっと高いＮＢＲr を、充填されたＮＢＲプールの容量に基づいて提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 １．発明の分野 本発明は概して通信システム、より詳しくは公称ビット・レート（ＮＢＲ）プ
ールにより簡単総合媒体アクセス（ＳＩＭＡ）ネットワークを介して通信される
情報を管理する方法および装置に関する。
【０００２】 ２．従来技術の説明 簡単総合媒体アクセス（ＳＩＭＡ）は、ＴＣＰ／ＩＰ（プロトコル）またはＡ
ＴＭネットワークのようなパケット−ベース・データ・ネットワークのための新
規な所有権を導入する新しい方法である。ＳＩＭＡの基本的な構想は８種類のパ
ケット放棄優先レベルを使用することに依存している。この詳細については上述
した「公称ビット・レート・ネットワーク・サービス」と称する１９９７年３月
２０日出願の特許願第０８／８２１，２７３号、ＮＣ7664；「ネトワーク・ノー
ド用セル・スケジューリング・システムおよび方法」と称する１９９７年３月２
０日出願の米国特許願第０８／８２２，２６６号、ＮＣ7665；および「公称ビッ
ト・レート・ネットワーク・サービス用課金処理システムおよび方法」と称する
１９９７年３月２０日出願の米国特許願第０８／８２２，２７０号、ＮＣ7701に
開示されており、その課題はここでは参照例として取り入れる。全てのデータ・
パケットは０と７の間の整数となる優先レベル（ＰＬ）を備えている。最近のＳ
ＩＭＡ文献において、用語「優先レベル(priority level)」はしばしば「優先レ
ベル」と同じ意味を有する「ドロップ・プレファレンス(drop preference) 」が
代わりに使用される。
【０００３】 ＳＩＭＡネットワークにおいて、ネットワーク・ノードの混雑中、優先権は放
棄されるパケットを選択するのに使用される。この優先権は、ソース（顧客）に
割り当てられた公称ビット・レート（ＮＢＲ）に対するソース（顧客）の一時的
実ビット・レートの比から決定される。この決定は、顧客の機器からパケットを
受ける第１ネットワーク要素であるネットワーク・アクセス・ノード内で実行さ
れる。
【０００４】 インターネットで課金される顧客を管理する従来のやり方は、均一料金制、す
なわち、各顧客が月毎の料金で支払って、ある一定レベルのインターネット・サ
ービスを受ける。個々の全ての顧客のためにより複雑な課金の管理が、過渡な管
理と費用がかかることになるので、均一料金制度が現在好まれている。
【０００５】 簡単な均一料金制のこのタイプをとるＳＩＭＡネットワークが、顧客にとって
現在利用可能である。例えば、何ドル（＄Ｘ）かの月毎の料金がある一定のＮＢ
Ｒに換算される。次に利用可能なネットワーク容量が、各コネクションまたは顧
客のＮＢＲに比例した競合コネクション中で分割される。一般的なデータ・アプ
リケーションと低ビット・レート実時間アプリケーションで、このＳＩＭＡネッ
トワーク・システムは適切に機能する。しかし、ＳＩＭＡの顧客が、例えば５０
kbit/sの永久または均一料金ＮＢＲを有しており、さらにその顧客が５００kbit
/s（すなわち、より速いＮＢＲ）の速度でビデオ・ストリームを送りたいとき、
その結果は簡単な均一料金制を使用することに全く不満足になるはずである。情
報のパケット（コールされたフレームまたはセルも含む）の優先権は、パケット
・ロス比率が非常に高くなるくらいに低くなる。結果として、ビデオ品質はどの
ような実際の目的においても非常に低くなってしまう。
【０００６】 この問題は、均一料金制と上述の米国特許願に開示された時間依存課金制を組
み合わせることによって解決できる。この解決法は技術的に極めて簡単であるが
、顧客管理と課金に多くの変更が必要である。例えば、顧客は永久的ＮＢＲ以外
のどのＮＢＲに要請した時間周期でコンタクトしなければならない。
【０００７】 従って、均一料金制の簡潔さと時間依存制の融通性をＳＩＭＡネットワーク・
システムに組み合わせることのできるネットワーク管理アーキテクチャと方法が
通信産業界に必要である。
【０００８】 発明の概要 本発明は概して通信システム、より詳しくは公称ビット・レート（ＮＢＲ）プ
ールによりＳＩＭＡネットワークを介して通信される情報を管理する方法および
装置に関する。
【０００９】 上述した先行技術の制限を克服するとともに、本明細書を読み、理解する際に
明白となるであろう他の限定を克服するために、本発明はＳＩＭＡネットワーク
と併用し、ネットワーク・サービス・プロバイダーの顧客がいずれの実時間依存
性課金なしにその顧客のＮＢＲに変更できるＮＢＲプールを開示する。本発明の
このＮＢＲプール方法および装置は、均一料金制の簡潔さと時間依存制の融通制
の両方を備えている。このシステムの利点は、たとえ顧客に対してＮＢＲの変更
が許されたとしても、「純粋」な均一料金制が可能なことである。
【００１０】 本発明の一実施例において、ＮＢＲプールは、各ＳＩＭＡの顧客が周期的（例
えば月極め）料金（均一料金または固定料金）あるいは半月料金、週料金、また
は一年料金等のようなある他の料金制に基づいた永久的なＮＢＲを有するように
確立される。さらに、顧客は一時的により高いＮＢＲを認められるが、限定され
た時間周期中のみであり、また、限定された量だけ許される。
【００１１】 さらに、本発明の一実施例において、ＮＢＲプール・ユニットは顧客、永久的
ＮＢＲおよび最大プール・サイズによって所望されたＮＢＲに基づいてＳＩＭＡ
優先権を決定するために使用された実際のＮＢＲを管理する。
【００１２】 本発明は、また通信ネットワークの顧客の使用のための均一料金制を課金し、
顧客によって要請された一時的に所望の公称ビット・レートに適した変更可能な
実公称ビット・レート（ＮＢＲr）を提供する方法に関する。
【００１３】 一実施例において、実公称ビット・レート（ＮＢＲr)を発生させて、所望の公
称ビット・レート（ＮＢＲd）で、パケット情報をネットワークを介して送信す
ることを望んでいる顧客用のＳＩＭＡネットワーク中に優先順位を決定する方法
であって、顧客とネットワーク間に事前決定されている均一料金制公称ビット・
レート（ＮＢＲp）を顧客に提供する工程と；Ｓmax が顧客とネットワーク間に
事前決定されている最大プール・サイズ（Ｓmax)を有し、顧客のＮＢＲp によっ
て充填され、また顧客のＮＢＲd によって使い果たされるＮＢＲプールを提供す
る工程と；ＮＢＲp、Ｓmax およびＮＢＲd に基づいてＮＢＲr を発生させる工
程とからなる。
【００１４】 本発明の他の実施例において、ＮＢＲr の発生工程が、ＮＢＲプールのサイズ
を決定する工程を含んでおり、ＮＢＲプールが空のとき、ＮＢＲr はＮＢＲP で
あり；ＮＢＲプールが最大プール・サイズＳmax 以上のとき、ＮＢＲr はＮＢＲ d であり；ＮＢＲプールが最大プール・サイズＳmax 以下であるが空でないとき
、ＮＢＲr はＮＢＲp とＮＢＲプール・レートとの和であり；ＮＢＲプール・レ
ートは、時間インターバル（Δt）で割られたＮＢＲプールのサイズによって決
定され、この時間インターバルが実公称ビット・レートを変えるネットワークの
時間周期である。
【００１５】 本発明のさらなる実施例において、時間インターバルが約１分である。
【００１６】 本発明のさらに他の実施例において、最大プール・サイズが約１ギガビットで
ある。
【００１７】 本発明は通信ネットワークの顧客利用に対して均一料金を課金し、顧客によっ
て要請された一時的に所望の公称ビット・レートに適した可変実公称ビット・レ
ート（ＮＢＲr）を提供する方法に関する。
【００１８】 一実施例において、実公称ビット・レート（ＮＢＲr)を発生させて、所望の公
称ビット・レート（ＮＢＲd）で、パケット情報をネットワークを介して送信す
ることを望んでいる顧客用のＳＩＭＡネットワーク中に優先順位を決定するシス
テムであって、顧客とネットワーク間に事前決定されている均一料金制公称ビッ
ト・レート（ＮＢＲp）を顧客に提供する顧客管理ユニットであり、かつ、顧客
とネットワーク間に事前決定されている最大プール・サイズ（Ｓmax)を有するＮ
ＢＲプールを提供し、ＮＢＲプールが顧客のＮＢＲp によって充填され、また顧
客のＮＢＲd によって使い果たされる顧客管理ユニットと；ＮＢＲp、Ｓmax お
よびＮＢＲd に基づいてＮＢＲr を発生させるＮＢＲプール・ユニットとからな
る。
【００１９】 他の実施例において、ＮＢＲプール・ユニットが、ＮＢＲプールのサイズを決
定し、ＮＢＲプールが空のとき、ＮＢＲp となるＮＢＲr を発生し；ＮＢＲプー
ルのサイズが最大プール・サイズＳmax 以上のとき、ＮＢＲプール・ユニットが
ＮＢＲd となるＮＢＲr を発生し；ＮＢＲプールのサイズが最大プール・サイズ
Ｓmax 以下であるが空でないとき、ＮＢＲプール・ユニットがＮＢＲp とＮＢＲ
プール・レートとの和となるＮＢＲr を発生し；ＮＢＲプール・レートは、時間
インターバル（Δt）で割られたＮＢＲプールのサイズによって決定され、この
時間インターバルが実公称ビット・レートを変えるネットワークの時間周期であ
る。
【００２０】 別の実施例において、最大プール・サイズを有する代わりに、ＮＢＲプールが
ＮＢＲp、ＮＢＲd に関して比例せず、ＮＢＲp、ＮＢＲd の関数として漸次充填
および（または）空にされる。一実施例において、ＮＢＲプールがＮＢＲp を使
用せずに、ＮＢＲp より低いＮＢＲr を使用して充填される。ある一定時間周期
で、指定されたＮＢＲプールが、ある一定時間周期下で対応するよりずっと高い
ＮＢＲr を提供するように使用できる。ＮＢＲプールが充填されるか、または使
用されない時間が長くなればなるほど、ＮＢＲr の使用がますます高くなり、ま
た、より高いＮＢＲr の使用の続行がますます長くなる。従って、所望のＮＢＲ d がＮＢＲr で、このＮＢＲr の使用時間がＮＢＲプールが負にならない事実に
基づいて決定される。
【００２１】 さらなる実施例において、定数ｚがネットワーク・オペレータによって事前決
定され、どのようにＮＢＲプールがＮＢＲの関数として漸次充填されおよび（ま
たは）空にされるかを決定する。定数ｚが０，１，１．５，２等とすることがで
きる。定数ｚがゼロのとき、ＮＢＲプールが上述したように顧客によって使用さ
れるＮＢＲp、ＮＢＲr に比例して充填および（または）空にされる。他の実施
例において、定数ｚは１である。さらに、定数ｚは顧客に課された料金に実行さ
れる。
【００２２】 さらに他の実施例において、ＮＢＲプールのサイズが決定される。ＮＢＲプー
ルは、第１時間周期のＮＢＲp よりも低い第１ＮＢＲr を使用して充填され、第
２時間周期のＮＢＲp よりも高い第２ＮＢＲr を使用して空にされる。第２ＮＢ
Ｒr と対応する第２時間周期は第１ＮＢＲr と対応する第１時間周期と定数ｚに
よって決定される。
【００２３】 別の実施例の一つの利点は、顧客が通常使用しているよりも一時的にずっと高
いＮＢＲを使用できることである。特に、顧客が低いＮＢＲを通常使用している
が、ずっと高いＮＢＲを一時的に使用するために低いレートで支払ができる。
【００２４】 本発明を特徴付けるこれらのおよび種々の他の利点と新しい特性は、添付の請
求の範囲に詳しく説明し、その一部を形成する。しかし、本発明をよりよく理解
するために、その利点とその使用によって得られるオブジェクト、参考例はその
さらなる部分を形成する図面によるものとし、これに伴う説明事項は本発明に基
づく装置の特定する例を示し、説明する。
【００２５】 ここで図面を参照するが、同じ参照番号は全図を通して対応する部材を示す。
【００２６】 発明の詳細な説明 典型的な実施例の次の説明において、参照例はその一部を形成する添付図面に
よってなされ、本発明を実施できる特定する実施例を表すことによって示してい
る。他の実施例も、本発明の範囲から逸脱することなく構造上の変更として利用
できる。
【００２７】 本発明はＳＩＭＡネットワークと併用し、ネットワーク・サービス・プロバイ
ダーの顧客がいずれの実時間依存性課金なしにその顧客のＮＢＲに変更できるＮ
ＢＲプールを開示する。本発明のこのＮＢＲプール方法および装置は、均一料金
制の簡潔さと時間依存制の融通制の両方を備えている。
【００２８】 従って、本発明は顧客のＮＢＲを使用するＳＩＭＡネットワーク課金制を管理
する新しいアプローチを提供する。特に、ＮＢＲプール・ユニットは顧客によっ
て望まれているＮＢＲ、顧客の均一料金制（または「永久」と呼ばれる）ＮＢＲ
および最大プール・サイズに基づいてＳＩＭＡ優先権を決定するために使用され
た実際のＮＢＲを制御する。
【００２９】 本発明中に使用される頭字語は次の通りである： ＮＢＲ 公称ビット・レート(bits/s) ＮＢＲp 顧客によって購入された永久ＮＢＲ（均一料金制に基づく）(bits/
s) ＮＢＲd 周期中に使用された実際のＮＢＲ(bits/s) Ｓmax ＮＢＲプールの最大サイズ(bits) ＣＥ（図１） 顧客の機器 Ａ（図１） ＳＩＭＡネットワーク・アクセス・ノード Ｃ（図１） ＳＩＭＡネットワーク・コア・ノード ＡＴＭ 非対称変換モード ＳＩＭＡ 簡単総合媒体アクセス ＰＬ： 優先レベル Δt 実際の公称ビット・レート（ＮＢＲr)（秒）を変更するネットワ
ーク間の時間インターバル（秒） 周期 ＮＢＲが顧客によって使用されている間の時間周期（秒） Ｓ（０） 周期の開始時のプール充填レベル(bits) Ｓ（ｔ） 周期の終了時のプール充填レベル(bits) ｔ 周期の継続時間（秒） ｚ 定数（例えば、０，１，，２，．．．等）
【００３０】 図１において、本発明によるＮＢＲプール・ユニットないしシステム１００は
ＳＩＭＡ（簡単総合媒体アクセス）ネットッワーク１０２に適用される。ＮＢＲ
プール・ユニット１００は、また従来のインターネット・メディア・アクセス・
ネットワーク等のような他のネットワークにも適用ないし備えることができる。
【００３１】 一般的に、顧客ないし顧客の機器（ＣＥ１）が他の顧客ないし顧客の機器（Ｃ
Ｅ２）に情報のデータ・パケットまたはセルを送るときに、顧客ＣＥ１がノード
Ａ１（ネットワーク・アクセス・ノード）でネットワークにアクセスする。顧客
または顧客の機器ＣＥ２にアクセス可能である他のネットワーク・アクセス・ノ
ードＡ２に到達する例えばいくつかのルートＡ１Ｃ１Ｃ２、Ａ１Ｃ１Ｃ４、Ａ１
Ｃ３Ｃ４がある。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４はネットワーク・コア・ノードである
。従って、情報のパケット（フレームないしセル）は、ネットワーク・アクセス
・ノードとネットワーク・コア・ノードを介して一つの顧客から他の顧客に伝送
される。
【００３２】 図２は本発明に基づくＳＩＭＡネットワーク１０２のためのＮＢＲプール・ユ
ニット２００のブロック図を示す。情報のパケット２０２が、顧客機器２０４か
らＳＩＭＡアクセス・ノード２０６に伝送される。ＳＩＭＡアクセス・ノード２
０６におけるパケット２０２の優先レベルを決定するために、実ＮＢＲ、ＮＢＲ r がＮＢＲプール・ユニット２００によって提供される。ＮＢＲプール・ユニッ
ト２００が顧客管理ユニット２０８に接続され、プール・ユニット２００に永久
ないし均一料金ＮＢＲ、ＮＢＲp とプールの最大サイズＳmax を提供する。永久
ＮＢＲと最大プール・サイズが、ネットワーク・サービス・プロバイダーに支払
われた料金に基づいて顧客によって選択することができる。ＮＢＲプール・ユニ
ット２００は、また顧客機器２０４に接続され、ＮＢＲプール・ユニット２００
に対して、顧客によって所望された一時的ＮＢＲであるＮＢＲd を提供する。Ｎ
ＢＲp、Ｓmax およびＮＢＲd の値に基づいて、ＮＢＲプール・ユニット２００
が実際のＮＢＲ値、ＮＢＲr を決定する。
【００３３】 ＮＢＲプール・ユニット２００が、最大プール・サイズ、すなわち、Ｓmax(bi
t)を超えない可変プール・サイズ(bit) を有している。ＮＢＲプール・サービス
が開始されると、プール・サイズがいっぱいになる。すなわち： Ｓ（ｔ＝０）＝Ｓmax
【００３４】 ネットワークがΔｔのインターバルで実際のビット・レートＮＢＲr を変化さ
せる。実ビット・レートＮＢＲr の決定において、ＮＢＲプール・ユニット２０
０が次のインターバルで次の方法を操作する： S(t+Δt)=S(t)-Δt・NBRd+Δt・NBRp もし、S(t+Δt)>=Smaxならば、 NBRr=NBRd S(t+Δt)=Smaxであり、 あるいはもし、S(t+Δt)>=0ならば、 NBRr=NBRdであり、 そうでなければ、 NBRr=NBRp+S(t)/Δt S(t+Δt)=0
【００３５】 従って、所望のＮＢＲにつき使用されるべきプール内に何かある限り、ＮＢＲ
プールがレートＮＢＲp によって充満され、レートＮＢＲd によって使い果たさ
れる。例えば、プールが空であれば、永久ＮＢＲp が所望のＮＢＲr のために使
用される。プールが全周期Δｔに渡って所望のＮＢＲd に対していまだ十分にリ
ザーブされていなければ、プールが周期Δｔの終了時点でちょうど空になるよう
なＮＢＲとなる実際のＮＢＲをプール・ユニットが提供する。換言すれば、実際
のＮＢＲは前に利用可能だったプール・サイズＳ（ｔ）とインターバルΔｔによ
って決定された付加的なビット・レートを伴うＮＢＲp となる。その後、プール
は空になる。
【００３６】 時定数Δｔは実際の使用にあたって十分短く、すなわち、主な問題はほとんど
の顧客が満足するものである。他方において、時定数Δｔは予想ＳＩＭＡネット
ワーク・サービスを低下させるネットワークに送られる非常に短くて強いピーク
の優先トラフィックを回避するために十分長い。一実施例において、時定数Δｔ
は約１分である。他の適切な値、例えば１．５分、１０秒等も本発明の原理から
外れることなく使用できることが理解できる。
【００３７】 上述したように、プールの最大プール・サイズＳmax も課金制、例えば月極め
料金に対し影響し、全ての顧客用の非常に大きいプールに対してネットワークを
必要な大きさにすることはより困難であり費用がもっとかかる。比較的小さいサ
イズのプールが標準的なサービスに使用できる。一実施例において、最大プール
・サイズＳmax は約１ギガ・ビットである。他の適切な値、例えば５００メガ・
ビット、１０ギガ・ビット等も本発明の原理から逸脱することなく使用できるこ
とが理解できる。実際において、パラメータΔｔおよびＳmax の実際の決定は、
ネットワーク・オペレータによって事前決定ないし事前規定することができる。
【００３８】 本発明によるＮＢＲプール操作において、顧客管理ユニット２０８は顧客永久
ないし均一料金ＮＢＲp、最大プール・サイズを提供する。ＮＢＲp、Ｓmax およ
び顧客の一時的に望まれたＮＢＲd に基づいて、ＮＢＲプール・ユニット２００
が顧客機器２０４からＳＩＭＡアクセス・ノード２０６に伝送されるべき情報の
パケットの優先レベルを決定するために実際のＮＢＲを発生する。
【００３９】 従って、本発明はいずれの時間依存制料金なしに顧客のＮＢＲ変更させること
ができる。ＮＢＲプール・ユニット２００を備えたネットワーク・システムの利
点の一つは、たとえ顧客がＮＢＲに変更できるとしても純粋な均一料金制が可能
なことである。
【００４０】 図３において、ＳＩＭＡネットワークに適用されたＮＢＲプール３００の他の
実施例を示す。情報のパケット３０２が顧客機器３０４からＳＩＭＡアクセス・
ノード３０６に伝送される。ＳＩＭＡアクセス・ノード３０６におけるパケット
３０２の優先レベルを決定するために、実際のＮＢＲ、ＮＢＲr がＮＢＲプール
・ユニット３００によって提供される。ＮＢＲプール・ユニット３００は顧客管
理ユニット３０８に接続されており、プール・ユニット２００に永久ないし均一
料金ＮＢＲ、ＮＢＲp およびネットワーク定数ｚを提供する。ＮＢＲp は、ネッ
トワーク・サービス・プロバイダーに支払われた料金に基づいて顧客によって選
択することができる。定数ｚはネットワーク・サービス・プロバイダーによって
、本発明の原理内で例えば０，１，１．５，２または他の適当な定数によって提
供できる。定数ｚは、またネットワーク・サービス・プロバイダーに支払われた
料金に基づいて顧客によって選択することができる。ＮＢＲプール・ユニット３
００は、また顧客機器３０４に接続され、ＮＢＲプール・ユニットに対して顧客
によって所望された一時的にずっと高いＮＢＲを提供する。ＮＢＲp、ｚおよび
ＮＢＲr の値に基づいて、ＮＢＲプール・ユニット３００が所望のずっと高いＮ
ＢＲ、ＮＢＲd を提供する。
【００４１】 別の実施例において、ＮＢＲプールがＮＢＲp を使用せずに、ＮＢＲp よりも
低いＮＢＲr を使用して充填することができる。ある一定の時間周期後、リザー
ブされたＮＢＲプールが、ある一定時間周期の間対応するずっと高いＮＢＲr を
サーブするように使用できる。ＮＢＲプールが満たされるか、または使用されて
いない時間が長くなればなるほど、ＮＢＲr の使用がますます高くなり、またよ
り高いＮＢＲr の使用がますます長くなる。従って、ＮＢＲr はある時間周期中
、所望のＮＢＲをサーブし、この所望のＮＢＲをサーブする時間は、ＮＢＲプー
ルが負にならない事実に基づいて決定される。
【００４２】 周期の終了時点におけるプール充填レベルを決定するネットワークの式は次の
通りである：
【００４３】 さらに、ネットワークが操作される一つの標準は、ネットワークがプールの充
填レベルを負にさせないことである。従って：
【００４４】 式に示したように、ｚ＝０であれば、上述した本発明の第１実施例が得られる
、すなわち、
【００４５】 ｚが無限に近づけば、ＮＢＲプールのない従来のシステムが得られる。定数ｚ
はいずれの適切な数、例えば０，１，１．５，２等でよい。一つの好ましい実施
例において、定数ｚは１に設定される。ネットワーク・オペレータは、本発明の
原理から逸脱することなく定数ｚをセットおよび（または）リセットすることが
できることが理解できる。定数ｚはネットワーク・オペレータによって事前規定
、またはネットワーク・オペレータと顧客間で事前規定することができることも
理解できる。
【００４６】 例えば、ＮＢＲp が１００kbit/sと仮定した場合、顧客はプールを次の表１に
示したようにして使用することができる。各場合において、ＮＢＲプールは開始
時点では空である。次に、顧客が周期ｔ（１）に対してＮＢＲ＝０に設定するこ
とによってＮＢＲプールを充填する。ｔ（１）からｔ（２）の次の周期中、顧客
は周期の終了時点でちょうど空になるようにしてＮＢＲプールを消費する。
【００４７】 表に示したように、第２周忌中に使用できるＮＢＲは定数ｚに大いに依存して
いる。
【００４８】 表１
【００４９】 例えば、上式を使用するケース６において、２４時間の終了時点でＮＢＲプー
ルの占有レベルが８．６４Gbitになるようにして２４時間の間、顧客はＮＢＲプ
ールを満たす。
【００５０】 ＮＢＲプールが最初の２４時間中満たされており、プール・レベルＳが： S(24hrs) = 0+24*3600(s)*(100-(0/100)0*0) = 8640*103(Kbit/s) or 8640(Mb
it/s) or 8.64(Gbit/s)
【００５１】 次にＮＢＲプールは、顧客の思い通りに使い果たすことができる。顧客が第２
周期で１０分を必要とし、定数が０であれば、第２周期中ＮＢＲr はせいぜい である。
【００５２】 同様にして、定数ｚが１であれば、ＮＢＲr は１０分でせいぜい1024(kbit/s)
であり；定数ｚが２であれば、ＮＢＲr は１０分でせいぜい525(kbit/s) である
。従って、ｚが０であれば、顧客はプールが空になる前に１０分の周期で１４．
５Mbit/sくらいの高いＮＢＲを得ることができ、一方ｚ＝１であれば、顧客が得
られる対応するＮＢＲは約１．２Mbit/sのみである。顧客の観点から、第１周期
ＮＢＲ値は、ネットワークの規模に関する厳しい問題を引き起こし、一方後者は
まったく無害である。ｚ＝１の場合に周期ｔ１とｔ２に渡たる平均ＮＢＲはただ
の8.3 kbit/s ((0*24*3600+1204*10*60) / (24*3600*+10*60) = 8.3kbit/s)、一
方ｚ＝０の場合に、平均ＮＢＲは100kbit/s((0*24*3600+10*60)/(24*3600+10*60
)=100kbit/s)であることに注意しなければならない。
【００５３】 300kbit/s のＮＢＲr のビデオ電話コールを１０分間、顧客が所望すれば、ｚ
＝０の場合、顧客はＮＢＲをほんの２０分ゼロに維持するだけでコールが可能で
ある。ケースｚ＝１およびｚ＝２の対応する周期は、それぞれ８０分と２６０分
である。
【００５４】 最終的に、支払われた永久ＮＢＲp が100kbit/s で、顧客が永久的にほんの５
０kbit/sを使用すれば、顧客は４５分間毎日500bit/sのＮＢＲr を有することが
できる（定数ｚを１と仮定して）。計算は次のようになされる： S(24hrs) = 0+24*3600(s)*(100-(50/100)1*50)=75*24*3600(Kbit/s) 500 = 100*((75*24*3600(kbit/s)/(t*100)+1))1/2 t = 2700(s) = 45 min.
【００５５】 さらに、第１実施例と共通で、ＮＢＲr が１分台の周期に渡って一定に維持さ
れる。
【００５６】 従って、この別の実施例において、ＮＢＲプールの空レートは直接的に第１の
好ましい実施例中のＮＢＲp とＮＢＲr 間の差にならないが、ＮＢＲp とＮＢＲ r の比によって決まる。この方法において、プール・サイズ（Ｓmax)を制限する
必要はないが、顧客はプール・サイズを限定するか、すなわち、最大プールを有
するスキームを使用したいか、または最大プール・サイズを有しないスキームを
使用したいかを決定するかのオプションを与えられる。別の方法として、二つの
スキームを適当な方法に組み合わせて、顧客に本発明の範囲から逸脱することな
くスキームの一つを選択するオプションを与える。
【００５７】 上述した別の実施例の主な特徴は、付随した高いビット・レートのピークがネ
ットワークの規模を非常に困難にしているという事実を自動的に考慮することに
なる。このスキームにおいて、顧客は一時的に極めて高いＮＢＲr を有すること
ができるが、平均ＮＢＲr がずっと低くなる。一方、第１実施例の主たる利点は
上述したように、顧客の要望している高いＮＢＲr を犠牲にせずにより高い平均
ＮＢＲr を顧客に提供することである。
【００５８】 本発明の典型的な実施例のこれまでの説明は、図示とその説明の目的で提示し
たのもである。本発明を徹底的に検討し、または限定して開示した正確な形態に
することを意図したものではない。多数の修正例および変形例が上述の教示に照
らして可能である。本発明の範囲はこの詳細な説明に限定するものではなく、こ
こに添付の請求の範囲によることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のＮＢＲプール・ユニットが適用できるＳＩＭＡネットワーク中で一人
の顧客から他の顧客への通信に使用されるＳＩＭＡネットワーク・ノードを示す
図。
【図２】 本発明によるＳＩＭＡネットワークに適用されたＮＢＲプールの一実施例のブ
ロック図。
【図３】 本発明によるＳＩＭＡネットワークに適用されたＮＢＲプールの他の実施例の
ブロック図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年９月１８日（２０００．９．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】 従って、均一料金制の簡潔さと時間依存制の融通性をＳＩＭＡネットワーク・
システムに組み合わせることのできるネットワーク管理アーキテクチャと方法が
通信産業界に必要である。 「高速不均一ネットワーク環境における課金および料金問題」ＩＳＯ、ＸＰ-0
00754555は、有効帯域幅の近似方法がリソースの割り当てに使用されるネットワ
ークを開示している。この近似方法は接続および通信契約の平均ビット・レート
のみに基づいている。課金はこの近似方法と接続に対して測定された実際の平均
レートによって算出される。 マルチサービス・ネットワークのエルサービア・サイエンス (Elsevier Scien
ce)、ＸＰ-000593430による料金制および有効帯域幅が、ネットワークについて
開示されており、そのユーザはコールの認められたときにコールするための料金
を選択することができる。この料金はコールの有効帯域幅を見積もることができ
る特性を有している。これはユーザとネットワーク間の情報を相互的に共通使用
することを促進する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 実公称ビット・レート（ＮＢＲr)を発生させて、所望の公称ビ
    ット・レート（ＮＢＲd）で、パケット情報をネットワークを介して送信するこ
    とを望んでいる顧客用のＳＩＭＡネットワーク中に優先順位を決定する方法であ
    って、 顧客とネットワーク間に事前決定されている均一料金制公称ビット・レート（
    ＮＢＲp）を顧客に提供する工程と； 顧客とネットワーク間に事前決定されている最大プール・サイズ（Ｓmax)を有
    し、顧客のＮＢＲp によって充填され、また顧客のＮＢＲd によって使い果たさ
    れるＮＢＲプールを提供する工程と； ＮＢＲp、Ｓmax およびＮＢＲd に基づいてＮＢＲr を発生させる工程と； を含む実公称ビット・レート（ＮＢＲr)を発生させる方法。
  2. 【請求項２】 ＮＢＲr の発生工程が、ＮＢＲプールのサイズを決定する工程
    を含んでおり、ＮＢＲプールが空のとき、ＮＢＲr はＮＢＲp であり；ＮＢＲプ
    ールが最大プール・サイズＳmax 以上のとき、ＮＢＲr はＮＢＲd であり；ＮＢ
    Ｒプールが最大プール・サイズＳmax 以下であるが空（から）でないとき、ＮＢ
    Ｒr はＮＢＲp とＮＢＲプール・レートとの和であり；ＮＢＲプール・レートは
    、時間インターバル（Δt）で割られたＮＢＲプールのサイズによって決定され
    、この時間インターバルが実公称ビット・レートを変えるネットワークの時間周
    期である請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 通信ネットワークの顧客利用に対して均一料金を課金し、顧客
    によって要請された一時的に所望の公称ビット・レートに適した可変実公称ビッ
    ト・レート（ＮＢＲr）を提供する方法。
  4. 【請求項４】 通信ネットワークがＳＩＭＡネットワークである請求項３に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 ＳＩＭＡネットワークが、最大プール・サイズ（Ｓmax)を有す
    る公称ビット・レート（ＮＢＲ）プールを提供し、このＳmax が顧客とネットワ
    ーク間に事前決定され、ＮＢＲプールが顧客のＮＢＲp によって充填され、また
    顧客の所望の公称ビット・レート（ＮＢＲd）によって使い果たされる請求項４
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ＮＢＲプールのサイズを決定する工程を含んでおり、ＮＢＲプ
    ールが空のとき、ＮＢＲr はＮＢＲp であり；ＮＢＲプールが最大プール・サイ
    ズＳmax 以上のとき、ＮＢＲr はＮＢＲd であり；ＮＢＲプールが最大プール・
    サイズＳmax 以下であるが空でないとき、ＮＢＲr はＮＢＲp とＮＢＲプール・
    レートとの和であり；ＮＢＲプール・レートは、時間インターバル（Δt）で割
    られたＮＢＲプールのサイズによって決定され、この時間インターバルが実公称
    ビット・レートを変えるネットワークの時間周期である請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ＳＩＭＡネットワークが、定数ｚを有する公称ビット・レート
    （ＮＢＲ）プールを提供し、定数ｚが顧客とネットワーク間に事前決定されてお
    り、ＮＢＲプールが顧客の均一料金公称ビット・レート（ＮＢＲp）、顧客の所
    望の公称ビット・レート（ＮＢＲd)および定数ｚの関数として漸次充填される請
    求項４に記載の方法。
  8. 【請求項８】 ＳＩＭＡネットワークが、定数ｚを有する公称ビット・レート
    （ＮＢＲ）プールを提供し、定数ｚが顧客とネットワーク間に事前決定されてお
    り、ＮＢＲプールが顧客の均一料金公称ビット・レート（ＮＢＲp）、顧客の所
    望の公称ビット・レート（ＮＢＲd)および定数ｚの関数として漸次空にされる請
    求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 ＮＢＲプールのサイズを決定する工程と、第１時間周期の間Ｎ
    ＢＲp より低い第１ＮＢＲr を使用してＮＢＲプールを充填する工程と、第２時
    間周期の間ＮＢＲp より高い第２ＮＢＲr を使用してＮＢＲを空にする工程とを
    さらに含み、第２ＮＢＲr と対応する第２時間周期が第１ＮＢＲr と対応する第
    １時間周期および定数ｚによって決定され請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 定数ｚが１である請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 定数ｚが０である請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 実公称ビット・レート（ＮＢＲr)を発生させて、所望の公称
    ビット・レート（ＮＢＲd）で、パケット情報をネットワークを介してに送信す
    ることを望んでいる顧客用のＳＩＭＡネットワーク中に優先順位を決定するシス
    テムであって、 顧客とネットワーク間に事前決定されている均一料金制公称ビット・レート（
    ＮＢＲp）を顧客に提供する顧客管理ユニットであって、かつ、顧客とネットワ
    ーク間に事前決定されている最大プール・サイズ（Ｓmax)を有するＮＢＲプール
    を提供し、ＮＢＲプールが顧客のＮＢＲp によって充填され、また顧客のＮＢＲ d によって使い果たされる顧客管理ユニットと； ＮＢＲp、Ｓmax およびＮＢＲd に基づいてＮＢＲr を発生させるＮＢＲプー
    ル・ユニットと； を具備する実公称ビット・レート（ＮＢＲr)を発生するシステム。
  13. 【請求項１３】 ＮＢＲプール・ユニットが、ＮＢＲプールのサイズを決定し
    、ＮＢＲプールが空のとき、ＮＢＲp となるＮＢＲr を発生し；ＮＢＲプールの
    サイズが最大プール・サイズＳmax 以上のとき、ＮＢＲプール・ユニットがＮＢ
    Ｒd となるＮＢＲr を発生し；ＮＢＲプールのサイズが最大プール・サイズＳma x 以下であるが空でないとき、ＮＢＲプール・ユニットがＮＢＲp とＮＢＲプー
    ル・レートとの和となるＮＢＲr を発生し；ＮＢＲプール・レートは、時間イン
    ターバル（Δt）で割られたＮＢＲプールのサイズによって決定され、この時間
    インターバルが実公称ビット・レートを変えるネットワークの時間周期である請
    求項１２に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 通信ネットワークの顧客利用に対して均一料金を課金し、顧
    客によって要請された一時的に所望の公称ビット・レートに適した可変実公称ビ
    ット・レート（ＮＢＲr）を提供するシステム。
  15. 【請求項１５】 通信ネットワークがＳＩＭＡネットワークである請求項１４
    に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 ＳＩＭＡネットワークが、最大プール・サイズ（Ｓmax)を有
    する公称ビット・レート（ＮＢＲ）プールを提供し、このＳmax が顧客とネット
    ワーク間に事前決定され、ＮＢＲプールが顧客のＮＢＲp によって充填され、ま
    た顧客の所望の公称ビット・レート（ＮＢＲd）によって使い果たされる請求項
    １６に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 ＮＢＲプールのサイズを決定するＮＢＲプール・ユニットを
    含んでおり、ＮＢＲプールが空のとき、ＮＢＲr はＮＢＲp であり；ＮＢＲプー
    ルが最大プール・サイズＳmax 以上のとき、ＮＢＲr はＮＢＲd であり；ＮＢＲ
    プールが最大プール・サイズＳmax 以下であるが空でないとき、ＮＢＲr はＮＢ
    Ｒp とＮＢＲプール・レートとの和であり；ＮＢＲプール・レートは、時間イン
    ターバル（Δt）で割られたＮＢＲプールのサイズによって決定され、この時間
    インターバルが実公称ビット・レートを変えるネットワークの時間周期である請
    求項１６に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 ＳＩＭＡネットワークが、定数ｚを有する公称ビット・レー
    ト（ＮＢＲ）プールを提供し、定数ｚが顧客とネットワーク間に事前決定されて
    おり、ＮＢＲプールが顧客の均一料金公称ビット・レート（ＮＢＲp）、顧客の
    所望の公称ビット・レート（ＮＢＲd)および定数ｚの関数として漸次充填される
    請求項１７に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 ＳＩＭＡネットワークが、定数ｚを有する公称ビット・レー
    ト（ＮＢＲ）プールを提供し、定数ｚが顧客とネットワーク間に事前決定されて
    おり、ＮＢＲプールが顧客の均一料金公称ビット・レート（ＮＢＲp）、顧客の
    所望の公称ビット・レート（ＮＢＲd)および定数ｚの関数として漸次空にされる
    請求項１５または請求項１８に記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 ＮＢＲプールのサイズを決定するＮＢＲプール・ユニットを
    さらに含み、ＮＢＲプールが第１時間周期の間ＮＢＲp より低い第１ＮＢＲr を
    使用してＮＢＲプールが充填され、第２時間周期の間ＮＢＲp より高い第２ＮＢ
    Ｒr を使用してＮＢＲが空にされ、また、対応する第２時間周期が第１ＮＢＲr
    と対応する第１時間周期および定数ｚによって決定される請求項１９に記載のシ
    ステム。
  21. 【請求項２１】 定数ｚが１である請求項２０に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 定数ｚが０である請求項２０に記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 コンピュータ−ベース・データ処理システムのための製造物
    品であって、この製造物品がコンピュータをして、 顧客とネットワーク間に事前決定されている均一料金制公称ビット・レート（
    ＮＢＲp）を顧客に提供する工程と； 顧客とネットワーク間に事前決定されている最大プール・サイズ（Ｓmax)を有
    し、顧客のＮＢＲp によって充填され、また顧客のＮＢＲd によって使い果たさ
    れるＮＢＲプールを提供する工程と； ＮＢＲp、Ｓmax およびＮＢＲd に基づいて実公称ビット・レート（ＮＢＲr）
    を発生させる工程と； からなる方法を実行せしめる命令を有するコンピュータ読取可能媒体からなる
    コンピュータ−ベース・データ処理システムのための製造物品。
  24. 【請求項２４】 ＮＢＲr の発生工程が、ＮＢＲプールのサイズを決定する工
    程を含んでおり、ＮＢＲプールが空のとき、ＮＢＲr はＮＢＲp であり；ＮＢＲ
    プールが最大プール・サイズＳmax 以上のとき、ＮＢＲr はＮＢＲd であり；Ｎ
    ＢＲプールが最大プール・サイズＳmax 以下であるが空でないとき、ＮＢＲr は
    ＮＢＲp とＮＢＲプール・レートとの和であり；ＮＢＲプール・レートは、時間
    インターバル（Δt）で割られたＮＢＲプールのサイズによって決定され、この
    時間インターバルが実公称ビット・レートを変えるネットワークの時間周期であ
    る請求項２３に記載の製造物品。
  25. 【請求項２５】 コンピュータ−ベース・データ処理システムのための製造物
    品であって、この製造物品がコンピュータをして、 顧客とネットワーク間に事前決定されている均一料金制公称ビット・レート（
    ＮＢＲp）を顧客に提供する工程と； 定数ｚを有するＮＢＲプールを提供する工程であって、このｚが顧客とネット
    ワーク間に事前決定されており、ＮＢＲプールがＮＢＲp、顧客所望の公称ビッ
    ト・レート（ＮＢＲd)および定数ｚの関数として漸次充填され／空にされるＮＢ
    Ｒプールを提供する工程と； ＮＢＲp とｚに基づいてＮＢＲd を発生させる工程と； からなる方法を実行せしめる命令を有するコンピュータ読取可能媒体からなる
    コンピュータ−ベース・データ処理システムのための製造物品。
  26. 【請求項２６】 ＮＢＲプールのサイズを決定する工程と、第１時間周期の間
    ＮＢＲp より低い第１ＮＢＲr を使用してＮＢＲプールを充填する工程と、第２
    時間周期の間ＮＢＲp より高い第２ＮＢＲr を使用してＮＢＲを空にする工程と
    をさらに含み、第２ＮＢＲr と対応する第２時間周期が第１ＮＢＲr と対応する
    第１時間周期および定数ｚによって決定される請求項２５に記載の製造物品。
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