JP2006501781A - ネットワークにおいて弾力的な課金を提供するシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明における課金システムを備える通信システムにユーザがログオンすると、サービスを行なう要素は、その要素とコントロールシステムの間でコントロール信号シーケンスを開始する。コントロールシステムは、このユーザが利用を許可されるサービス識別子の組を決定する。コントロールシステムのレート設定エンジン301は、料金プラン303及び他の入力データに基づいて課金方針304を計算する。他の入力データとは例えば、時間帯(Time of Day, ToD)、ユーザのローミング状態、ユーザへの総転送データ量、その他のユーザ固有の使用履歴などである。ユーザが既にログオンしている場合、現在の使用状態もまた、ユーザレート設定テーブルの計算に活用される。その状態とは例えば、ユーザのトークンバケットが空になり、即ち、1つの有効条件が達成されておらず、サービスを行なう要素が新たなユーザレート設定テーブルをコントロールシステムから要求するような状態である。この計算は図3に示されており、動的な事前レート設定と呼ばれる。課金方針は、ユーザレート設定テーブル305、及び、有効条件306の組、を備える。ユーザレート設定テーブル305は、ユーザが利用を許可される各々のサービスクラスに対するレート設定の値を含み、有効条件の組は、ユーザレート設定テーブルが有効である条件を定義する。サービスクラスの概念は、課金方針のユーザレート設定テーブルのサイズを制限するために本発明において導入される。サービスクラスとは、厳密に同一の課金パターンすなわち同一の料金プランを持つ、共通の属性を持つサービスのグループである。計算された課金方針はパケット転送システム内のサービスを行なう要素に送信される。
以下では、本発明に従った弾力的な転送課金システムの基本的な用語を説明する。
・「ユーザ」とは、運用者が提供するサービスにアクセスする人である。
・1人以上のユーザが1つの「加入契約(subscription)」に接続できる。
・「加入者(subscriber)」とは、加入契約の所有者である。
・「リアルタイム」の課金とは、サービスが要求されている間又は要求された後に課金処理がなされることを意味する。なお、3GPPでは「オンライン課金(on-line charging)」の語を用いる。
・「トークン」とは、切符(ticket)のようなものである。サービスの利用には、例えばトラフィック量や利用時間に基づいて事前に定められた量の切符/トークンを必要とする。
・「トークンバケット」とは、1ユーザのためのすべてのトークンが集められる場所である。
・「サービス」とは、特定の宛先へ、或いは特定の宛先からのすべてのIPフローの集まりであり、IPパケットのヘッダやペイロード(payloads)内の情報によって決定される。
・「サービス識別子(service identifier)」とは、サービスに固有の識別子である。
・サービスクラスは、例えば課金やサービス認証に関して運用者が同様に取り扱うことを望むサービスの任意のグループに対する識別子である。1つのサービスは、1ユーザごとに一度に1つのサービスクラスにのみ属することが、許可される。
・「料金プラン(tariff plan)」とは、サービスが有効なときにサービスに対する価格を規定するものである。
・「レート設定の値(rating value)」とは、特定のサービスに対してトークンバケットから減じられるべき分量のことである。
・本発明による「サービスクラス」は、同一の料金プランを持つすべてのサービスを含む。
・「サービスフィルタ」とは、特定のサービス識別子を持つサービスを扱う特定のフィルタ設定のことである。それゆえ、サービス識別子はサービスをそのサービスフィルタに位置付ける(map)ために使用される。この用語は、後にさらに詳細に説明する。各々のサービスフィルタには、宛先とソースとの内の少なくともいずれか(トラフィックの方向に依存する)のIPアドレス(及びマスク)、TCP及びUDPポート番号(範囲)、そしてプロトコル番号が設定され得る。より上位のプロトコル層のインスペクション(検査)を扱うために、サービスフィルタは「プロトコルインスペクションフィルタ(Protocol Inspection Filter, PIF)」へのポインタを含み、それはステートフルパケットインスペクション(stateful packet inspection)を実行する。パケットインスペクションは、静的なサービスフィルタとは対照的に、動的に実行される。このことは、PIFは例えば以前のイベントに基づいたパケットインスペクションを実行することを意味する。PIFは特定の構成データ(図8b参照)を持ち、例えばURIを含む。動的フィルタは定義されたPIFルールに合致するパケットに対して実際のフィルタリングを実行するように設定される。最後に、サービスフィルタとPIF設定方針は、着信パケットに合致するフィルタの結果を代表するサービスクラス識別子を含む。「サービスクラス識別子」はサービスクラスを識別し、それゆえ、パケットに適用されるレート設定を決定する。サービスフィルタ及びPIFの設定は、望ましくは、アクセスポイント識別番号(Access Point Name, APN)ごとに基づいたパケット転送システムで実行される。
本発明に係る課金システム及び方法を、以下、GPRS/UMTSシステムに関連して説明する。上述のように、GPRSやUMTSシステムのような移動体通信システムに実現される課金システムの一実施例は、次のものを備える。
・図8に示すように、GGSN800においてサービスを行なう要素801。サービスを行なう要素については後にさらに説明する。
・本発明によるレート設定エンジン、すなわち課金決定ポイントを含むコントロールシステム。それによって運用者は、サービスと料金プランを決定でき、それはさらに、サービスを行なう要素にレート設定情報を課金方針の形態で動的に提供する。コントロールシステムはさらに、預託金口座機能を備える。
・弾力的なインタフェースオプションによる手段によって運用者の前払いシステムに相互作用(interworking)のための結合ポイントを提供するゲートウェイ。前払いシステムが例えばラディウス(Radius)インタフェースをサポートする場合、GGSNはそれと直接接するように構成される。
上述のように、パケットレベルの区別されたレート設定は、多くの入力パラメータ(料金プラン、時間及び分量の閾値、加入者プロファイル、など)を含む複雑な処理であるが、パケット転送は可能な限り最小の待ち時間で実行されなければならない。
・課金方針を提供し、本発明に係るレート設定エンジンによって実行される「動的な事前レート設定処理」。
・例えば提供された課金方針に従って、GGSNにおいてサービスを行なう要素によって実行される「リアルタイムのパケットレート設定」。
図3は、本発明の好適な実施例のレート設定エンジンがユーザレート設定テーブルを生成することにより動的な事前レート設定処理をどのように実行するかを示す図である。ユーザレート設定テーブルは、ユーザサービスクラスベクトル、料金プラン、追加情報(例えばローミング状態、レート設定エンジンのデータベース中に蓄えられた総量や総接続時間、時間帯、地理的位置など)を組み合わせることにより生成される。ユーザレート設定テーブルに加えて、課金方針を生成するために、対応する有効条件の組が、料金閾値を使用して生成される。ユーザレート設定テーブル及び有効条件を含む課金方針が、例えばGGSNに設けられたサービスを行なう要素に提供される。
・ユーザレート設定テーブルの要求を受け取ること。ここで、要求の入力はユーザ識別子、例えばMSISDN、SGSN IPアドレス、PDPコンテクストのQoSなどがある。
・以下でさらに説明する、加入者のユーザサービスクラスベクトルを受信すること。
・その加入者のユーザサービスクラスベクトルにおいて各々のサービスクラスに対するサービス定義を受信すること。
・このユーザについての、例えば転送履歴などの総量と総接続時間(望ましくは、レート設定エンジンの内部データベースに格納されている)を受信すること。
・各々のサービスクラスに対するSGSN IPアドレスに基づくローミング状態を計算すること。
・料金プランを使用する関係するレート設定の値及び関係するレート設定の範囲(dimension)、例えばユーザのローミング状態、総量及び総接続時間、ToD、地理的位置などの情報、を計算すること。
・ローミング状態、レート設定エンジンのデータベースに蓄えられる総量及び総接続時間、ToD、地理的位置などのレート設定の範囲における料金閾値を使用する、これらのレート設定の値に対する有効条件を計算すること。
・上述の計算に基づいてユーザレート設定テーブルを構築すること。
・構築されたユーザレート設定テーブル及び計算された有効条件を、本発明における課金方針の形態で、パケット転送システム内でサービスを行なう要素の課金実行ポイントに対し、送信すること。
本発明によれば、サービスを行なう要素は、パケット転送システム800に設けられており、課金実行ポイント802、サービスの分類を実行する手段805、及び1ユーザごとに複数のサービス(望ましくはすべての許可された利用可能なサービス)を扱う1つのトークンバケット803を備える。このように、上述の実施例では、サービスを行なう要素はGGSN800に含まれる。図8は、サービスを行っている要素の概要を示す機能ブロック図である。
サービス分類は、パケット転送システム内のサービスを行なう要素にある手段によって実行される。本発明の一実施例によればパケットを分類する手段はサービスフィルタとPIFとの内の少なくともいずれかである。それゆえ、分類はIPヘッダ情報とより上位層のプロトコルとの内の少なくともいずれかに基づいて実行される。本発明の一実施例に係るシステムのアーキテクチャは一般的なステートフルインスペクション及びURIの識別をサポートするが、最初の照準は、WAP1.x及び2.x上のMMSトラフィックを検出することに置かれる。パケットがあるサービス及びサービスクラスに属すると分類されると、リアルタイムのパケットレート設定は、計算された課金方針に従ってレート設定の値を決定する。トークンバケットは、そこで、決定されたレート設定の値に従って調整される。
図7a及び7bは、運用者のゲートウェイがサブネット100.10.0.0/16に配置されている例を示す図である。これらのWAPゲートウェイもまた、HTTPプロキシとして機能するようになされているものとする。サービスフィルタ1及び2は共に、このサブネットへの或いはそのサブネットからのパケットに合致する。フィルタ1は、送信プロトコルであるワイヤレスセッションプロトコル(WSP)に合致するように設定され、図7aのPIFポインタに従ってPIFナンバー1を起動する。一方、フィルタ2は転送プロトコルであるHTTPに合致し、PIFナンバー2を起動する。流入するパケットはWSPへの合致をもたらすWAPパケットであるものとする。PIF1はPIF設定において、この場合URL/URIである識別子データを使用する。本実施例では、それは運用者のMMSセンターのドメインネームをチェックする。もしパケットのWSPヘッダがこれらのドメインネームのいずれかを含んでいれば、その結果のサービスクラスは14である。もしパケットが他の何らかのURL(ワイルドカード「*」)を含んでいれば、そのパケットはMMSではないWAPトラフィックであり、サービスクラス15に分類される。
図5に示すユーザプロファイルは、本発明におけるユーザサービスクラスベクトルと共に、加入者識別子MSISDNを含む。ユーザサービスクラスベクトルは、ユーザが利用を許可されるサービスのリストである。
Claims (30)
- コントロールシステム(201)と、パケット転送システム(210)に設けられたサービスを行なう要素(206)とを備え、パケットがどのサービスフローに属するかに依存して前記パケットに異なる課金をするパケット交換式ネットワークにおける課金システムであって、
前記コントロールシステム(201)は、
少なくとも1ユーザの口座を管理するようになされた口座機能(203)と、
前記少なくとも1ユーザに対して許可されたサービスに対する課金方針を計算するように構成された課金方針決定ポイント(202)とを備え、
前記サービスを行なう要素(206)は、
前記ユーザの前記口座機能(203)から受信した予約を格納するようになされた1ユーザごとのトークンバケット(208)と、
前記計算された課金方針に従って前記トークンバケット(208)の前記格納された予約を減少させることによって前記許可された複数のサービスに対して課金を実行するように構成された課金実行ポイント(207)と、
を備え、
前記ユーザは前記トークンバケット(208)に関連することを特徴とする、課金システム。 - 前記サービスを行なう要素は1ユーザごとに単一のトークンバケットを備えることを特徴とする、請求項1に記載の課金システム。
- さらに、前記計算された課金方針は、
少なくとも1つのユーザレート設定テーブルと、
有効条件の組と、
を備えることを特徴とする、請求項1又は2に記載の課金システム。 - 前記課金方針は、過去と現在との内の少なくともいずれかのユーザ固有の使用データに基づいて計算されることを特徴とする、請求項3に記載の課金システム。
- 前記有効条件の組は、前記少なくとも1つのユーザレート設定テーブルの存続期間を定義することを特徴とする、請求項3又は4に記載の課金システム。
- 前記計算された課金方針は、異なる時間有効条件を有する少なくとも2つのユーザレート設定テーブルを備えることを特徴とする、請求項3乃至5のいずれか1項に記載の課金システム。
- 前記サービスを行なう要素は、前記サービスの料金プランに基づいて前記複数のサービスを異なるサービスクラスに分類する手段を備えることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の課金システム。
- 前記許可された加入者サービスクラスは、サービスクラスベクトルに格納されることを特徴とする、請求項7に記載の課金システム。
- 前記複数のサービスを異なるサービスクラスに分類する手段は、前記異なるサービスフローを識別するようになされたサービスフィルタを備えることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の課金システム。
- 前記複数のサービスを異なるサービスクラスに分類する手段はさらに、前記サービスフィルタが前記識別を行ない得ない場合に前記異なるサービスフローを識別するようになされたプロトコルインスペクションフィルタを備えることを特徴とする、請求項9に記載の課金システム。
- 前記パケット転送システムは、移動体通信ネットワークにおけるゲートウェイGPRSサポートノードであることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の課金システム。
- 少なくとも1ユーザの口座を管理するようになされた口座機能(203)を備える、パケット交換式ネットワークにおける課金システムのコントロールシステム(201)であって、
前記コントロールシステムは、
前記少なくとも1ユーザに対して許可されたサービスに対する課金方針を計算するようになされた課金方針決定ポイントを備えることを特徴とする、コントロールシステム。 - 前記計算された課金方針は、
少なくとも1つのユーザレート設定テーブルと、
有効条件の組と、
を備えることを特徴とする、請求項12に記載のコントロールシステム。 - 前記課金方針は、過去と現在との内の少なくともいずれかのユーザ固有の使用データに基づいて計算されることを特徴とする、請求項13に記載のコントロールシステム。
- 前記有効条件の組は、前記少なくとも1つのユーザレート設定テーブルの存続期間を定義することを特徴とする、請求項13又は14に記載のコントロールシステム。
- さらに、前記計算された課金方針は、異なる時間有効条件を有する少なくとも2つのユーザレート設定テーブルを備えることを特徴とする、請求項13乃至15のいずれか1項に記載のコントロールシステム。
- 前記コントロールシステムは、移動体通信ネットワークに実現されることを特徴とする、請求項12乃至16のいずれか1項に記載のコントロールシステム。
- パケット交換式ネットワーク(210)において、課金システムのパケット転送システムに設けられたサービスを行なう要素(206)であって、
少なくとも1ユーザに対する予約を受信する手段と、
前記ユーザの前記予約を格納するようになされた1ユーザごとのトークンバケット(208)と、
許可されたサービスに対する課金方針を受信する手段と、
前記受信した計算された課金方針に従って前記トークンバケット(208)の前記格納された予約を減少させることによって前記複数の許可されたサービスに対する課金を実行するようになされた課金方針実行ポイント(207)と、
を備え、
前記ユーザは前記トークンバケットに関連することを特徴とする、サービスを行なう要素。 - 前記サービスを行なう要素は、1ユーザごとに単一のトークンバケットを備えることを特徴とする、請求項18に記載のサービスを行なう要素。
- 前記課金方針は、
少なくとも1つのユーザレート設定テーブルと、
有効条件の組と、
を備えることを特徴とする、請求項18又は19に記載のサービスを行なう要素。 - 前記課金方針は、過去と現在との内の少なくともいずれかのユーザ固有の使用データに基づいて計算されることを特徴とする、請求項20に記載のサービスを行なう要素。
- 前記有効条件の組は、前記少なくとも1つのユーザレート設定テーブルの存続期間を定義することを特徴とする、請求項20又は21に記載のサービスを行なう要素。
- 前記課金方針は、異なる時間有効条件を有する少なくとも2つのユーザレート設定テーブルを備えることを特徴とする、請求項20乃至22のいずれか1項に記載のサービスを行なう要素。
- 前記サービスを行なう要素は、前記サービスの料金プランに基づいて前記複数のサービスを異なるサービスクラスに分類する手段を備えることを特徴とする、請求項18乃至23のいずれか1項に記載のサービスを行なう要素。
- 前記許可された加入者サービスクラスは、サービスクラスベクトルに格納されることを特徴とする、請求項24に記載のサービスを行なう要素。
- 前記複数のサービスを異なるサービスクラスに分類する手段は、前記異なるサービスフローを識別するようになされたサービスフィルタを備えることを特徴とする、請求項24又は25に記載のサービスを行なう要素。
- 前記複数のサービスを異なるサービスクラスに分類する手段は、前記サービスフィルタが前記識別を行ない得ない場合に前記異なるサービスフローを識別するようになされたプロトコルインスペクションフィルタを備えることを特徴とする、請求項26に記載のサービスを行なう要素。
- 前記パケット転送システムは、移動体通信ネットワークにおけるゲートウェイGPRSサポートノードであることを特徴とする、請求項18乃至27のいずれか1項に記載のサービスを行なう要素。
- 請求項12乃至17のいずれか1項に記載のコントロールシステム(201)の課金方針決定ポイント(202)と、課金方針を転送するようになされた請求項18乃至28のいずれか1項に記載のサービスを行なう要素(206)の課金方針実行ポイント(207)とに接続可能であることを特徴とするインタフェース(1)。
- 請求項12乃至17のいずれか1項に記載のコントロールシステム(201)の口座機能(203)と、前記口座機能(203)から前記トークンバケット(208)へ予約を転送するようになされた請求項18乃至28のいずれか1項に記載のサービスを行なう要素(206)のトークンバケット(208)とに接続可能であることを特徴とするインタフェース(2)。
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