JP2013524579A - 携帯機器のためのサービス品質スロットリング - Google Patents

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Abstract

携帯機器のためのサービス品質（ＱｏＳ）スロットリングを実行するための通信ネットワークおよび方法が開示されている。一実施形態は、データ・サービスに関して携帯機器にサービスを提供するネットワーク・エレメントを含む。ネットワーク・エレメントは、データ・サービスにアクセスしている携帯機器の使用量を監視する制御システムを含む。ネットワーク・エレメントは、携帯機器の使用量が使用量閾値に達したことを確認し、使用量閾値に達したことに応えて低減されたＱｏＳを決定するポリシー・システムをさらに含む。次いで制御システムは、低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して携帯機器に提供されるＱｏＳをダウングレードする。ポリシー・システムは、ＱｏＳが低減される旨の通知を携帯機器にさらに送ることができる。

Description

本発明は、通信ネットワークの分野に関し、具体的には、携帯機器のためのサービス品質（ＱｏＳ）スロットリングを提供することに関する。
サービス・プロバイダは、通常、有線通信ネットワークおよび／または無線通信ネットワークを使用して無数の音声サービスおよびデータ・サービスを加入者に提供する。音声サービスの例としては、音声通話、通話転送、割込み通話などがある。データ・サービスの例としては、ストリーミング・オーディオ、ストリーミング・ビデオ、ボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、オンライン・ゲーム、およびＩＰテレビがある。携帯電話、携帯情報端末、スマートフォン、ノートパソコンなどの携帯機器は、通信ネットワークによって提供されるサービスに、１つまたは複数の基地局とのエアインタフェースを介してアクセスすることができる。携帯機器と基地局の間の通信は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２）によって規定される規格およびプロトコルなど、様々な規格および／またはプロトコルによって管理される。
携帯機器のエンド・ユーザは、音声サービスとは対照的に、データ・サービスにアクセスする際には、長期のセッションに参加する可能性がより高くなる。例えば、エンド・ユーザは、一時間以上にわたって音声通話をするよりも、一時間以上にわたってビデオをストリームしたりオンライン・ゲームに参加したりする可能性の方が高い。エンド・ユーザが、ある請求対象期間（例えば、１ヶ月間）にわたる長期のセッションに参加した場合、そのエンド・ユーザには、予想をはるかに超えていた金額の請求書が届く可能性がある。
データ・サービスに関しては、エンド・ユーザを「高額請求ショック（ｂｉｌｌ ｓｈｏｃｋ）」から守る新しい規制ができ始めている。この規制は、エンド・ユーザに対して、ある期間中の金額または容量の上限設定を提案する。例えば、データ・サービスに対する金額の上限は月間５０ドルであってもよく、データ・サービスに対する容量の上限は月間１０ギガバイトであってもよい。上限が設定された状態で、上限の、あるパーセンテージ（例えば、８０％）に達すると、エンド・ユーザに対して警告が発せられる。ある期間中に実際に上限に達すると、エンド・ユーザに対するデータ・サービスは停止される。この規制は、エンド・ユーザが月末に非常に高額な請求書を受け取らないような助けとなる。
本明細書に記載の実施形態は、「高額請求ショック」に対する別の保護策を提供する。エンド・ユーザがデータ・サービスにアクセスしている間、携帯機器の使用量が監視される。使用量閾値に達した場合は、エンド・ユーザに提供されるサービス品質（ＱｏＳ）がダウングレードされる。例えば、エンド・ユーザが利用できるダウンストリームのビット・レートを１０Ｍｂｐｓから６４０ｋｂｐｓに低減してもよい。ＱｏＳの低減は、エンド・ユーザがデータ・セッションを続けることを抑止し得、エンド・ユーザは、設定されている使用量上限に達し得ない。これは、エンド・ユーザに対するデータ・サービスの完全停止という状況を回避するには好都合である。
一実施形態は、データ・サービスに関して携帯機器にサービスを提供するネットワーク・エレメントを含む。ネットワーク・エレメントは、データ・サービスにアクセスしている携帯機器の使用量を監視するように動作可能な制御システムを含む。ネットワーク・エレメントは、携帯機器の使用量が使用量閾値に達したことを確認し、使用量閾値に達したことに応えて低減されたＱｏＳを決定するように動作可能なポリシー・システムをさらに含む。制御システムは、低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して携帯機器に提供されるＱｏＳをダウングレードするようにさらに動作可能である。ポリシー・システムは、携帯機器にＱｏＳが低減される旨の通知を送るようにさらに動作可能であり得る。
他の例示の実施形態を以下に記載することができる。
次に、本発明のいくつかの実施形態を、一例としてのみ、および添付の図面を参照して説明する。同じ参照番号は、すべての図面で同じ要素または同じ種類の要素を表す。
例示の一実施形態における通信ネットワークを示す図である。 例示の一実施形態におけるＱｏＳスロットリングを実行する方法を示すフローチャートである。 例示の一実施形態におけるＬＴＥ／ＥＰＣネットワークを示す図である。 例示の一実施形態における加入者アカウントのＰＣＣＦによって記憶される段階式課金ルールを示す図である。 例示の一実施形態におけるＬＴＥ／ＥＰＣネットワークでのＱｏＳスロットリングを示すメッセージ図である。 例示の一実施形態におけるＬＴＥ／ＥＰＣネットワークでのＱｏＳスロットリングを示すメッセージ図である。
これらの図面および以下の説明は、本発明の具体的な例示の実施形態を示すものである。したがって、本明細書には明示的に記載されていないまたは図示されていないが、本発明の原理を実施し本発明の範囲に含まれる様々な構成を当業者が考案できることが理解されよう。さらに、本明細書で説明したいかなる例も、本発明の原理の理解に役立つことが意図されており、そのような具体的に列挙された例および条件に限定されないものと解釈されるべきである。したがって、本発明は、以下に記載する具体的な実施形態または例に限定されるのではなく、特許請求の範囲およびそれらの等価物によって限定されるものである。
図１は、例示の一実施形態における通信ネットワーク１００を示す図である。通信ネットワーク１００は、パケット交換網、回線交換網、ＩＭＳネットワーク、または他の種類の３ＧＰＰネットワークであってよい。ネットワーク１００はネットワーク・エレメント１１２を含み、このネットワーク・エレメント１１２は、セッション制御を提供するように動作可能かまたはネットワーク１００におけるセッションにサービスを提供するように動作可能な任意のシステム、サーバ、または機能を含む。例えば、ネットワーク１００がロングターム・エボリューション／エボルブド・パケット・コア（ＬＴＥ／ＥＰＣ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ／Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）ネットワークを含む場合、ネットワーク・エレメント１１２の例としては、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）、ポリシーおよび課金制御機能（ＰＣＣＦ）などであり得る。ネットワーク・エレメント１１２は、制御システム１４２とポリシー・システム１４４とを含む。以下では単一のネットワーク・エレメント１１２に関して機能が説明されるが、これは説明のみを目的としたものである。実際の機能は、ネットワーク１００に示されていない複数のネットワーク・エレメント全体に分散され得る。
携帯機器１３０は、ネットワーク１００によって提供される音声サービス、データ・サービスなどにアクセスすることができる。ネットワーク１００によって提供されるデータ・サービスの例としては、ストリーミング・オーディオ、ストリーミング・ビデオ、ボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、オンライン・ゲーム、およびＩＰテレビがある。携帯機器１３０は無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１２１を介してネットワーク１００にアクセスする。ＲＡＮ１２１は無線ネットワーク（例えば、セルラ・ネットワーク、ＷｉＦｉネットワークなど）を含み、この無線ネットワークは、無線信号によるネットワーク１００へのアクセスを携帯機器１３０に提供する。本実施形態では、携帯機器１３０は、ホーム・ネットワークと通信中であっても、または在圏ネットワーク内でローミング中であってもよい。
本明細書で提供する実施形態は、エンド・ユーザがネットワーク１００を介してデータ・サービスにアクセスしている間に、サービス品質（ＱｏＳ）のスロットリングを可能にする。ＱｏＳとは、エンド・ユーザの加入という条件のもとでネットワークによって提供されている、または保証されているデータ・フローに関する一定水準の性能のことである。例えば、性能の水準には、ビット・レート、遅延、ジッタ、パケット破棄確率（ｐａｃｋｅｔ ｄｒｏｐｐｉｎｇ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）、および／またはビット誤り率が含まれ得る。したがって、ＱｏＳスロットリングとは、エンド・ユーザの携帯機器の使用量が１つまたは複数の使用量閾値に達した場合に、その携帯機器に提供されている、または保証されているＱｏＳを低減する、またはダウングレードすることである。ＱｏＳを低減することとは、サービスを停止することを表すものではなく、ＱｏＳを高水準から低水準にダウングレードすることを表す。ＱｏＳスロットリングは、携帯機器が使用量上限に達するまでに１回または複数回実行され得、その結果、携帯機器に対するデータ・サービスが停止されることになる。
図１では、携帯機器１３０は、ネットワーク１００からサービスを受けるためにネットワーク１００に登録しているものと想定している。何らかの時点で、携帯機器１３０は、データ・フローを含むセッションまたはサービスを要求する。例えば、携帯機器１３０は、データ・フローと称されるパケットのフローをそれぞれが含むストリーミング・オーディオ・セッション、ストリーミング・ビデオ・セッション、ＶｏＩＰセッション、オンライン・ゲーム・セッション、ＩＰテレビ・セッションなどを要求することができる。これらの種類のセッションおよびサービスは一般にデータ・サービスと称される。
図２は、例示の一実施形態におけるＱｏＳスロットリングを実行する方法２００を示すフローチャートである。方法２００のステップを図１の通信ネットワーク１００を参照して説明するが、方法２００は他のネットワークまたはシステムでも実行することができる。本明細書に記載するフローチャートのステップは、これら全ステップがすべてというわけではなく、図示しない他のステップを含んでもよい。また、これらステップは、別の順番で実行されてもよい。
ステップ２０２で、ネットワーク・エレメント１１２の制御システム１４２は、初期ＱｏＳでの１つまたは複数のデータ・セッションに参加している間の携帯機器１３０の使用量を監視する。携帯機器１３０の使用量は、容量ベース（例えば、ギガバイト）であっても、金額ベース（例えば、ドルまたは何らかの別種の通貨単位）であっても、何らかの別種の使用量であってもよい。制御システム１４２は、携帯機器１３０の使用量をポリシー・システム１４４に報告する。この報告は、定期的であっても、ある種のトリガ・イベントに応答するものであってもよい。
ステップ２０４で、ポリシー・システム１４４は、携帯機器１３０の使用量が使用量閾値に達したことを確認する。１つの仮定として、携帯機器１３０に対して１つまたは複数の使用量閾値が規定され、携帯機器１３０に対して使用量上限が規定されているものとする。例えば、使用量が容量ベースの場合、ある期間中（例えば、１ヶ月間）または特定のサービスに対して携帯機器１３０に８ギガバイトの使用量閾値と１０ギガバイトの使用量上限を規定することができる。使用量が金額ベースの場合、ある期間中または特定のサービスに対して携帯機器１３０に４０ドルの使用量閾値と５０ドルの使用量上限を規定することができる。
使用量閾値が使用量上限でない場合（ステップ２０６参照）、フローはステップ２０８に進み、ポリシー・システム１４４はＱｏＳスロットリングを実行するかどうかを判定する。ＱｏＳスロットリングを実行するかどうかの判定は、ポリシー・システム１４４に記憶されている、携帯機器１３０またはネットワーク１００に規定されたポリシーに基づいて実行することができる。例えば、ＱｏＳスロットリングに関する判定は、携帯機器１３０のエンド・ユーザに関する加入者プロファイルおよび課金ルールに基づくことができる。ＱｏＳスロットリングに関する判定は、エンド・ユーザとの動的対話（例えば、エンド・ユーザはＱｏＳを同じ状態で維持するよう要求することができる）に基づくことができる。ＱｏＳスロットリングに関する判定は、エンド・ユーザのエンド・ユーザＩＤまたは履歴データ（例えば、エンド・ユーザがそれまで優良顧客であったこと）に基づくことができる。ＱｏＳスロットリングに関する判定は、データ・サービスの種類（例えば、ＩＰテレビ、オンライン・ゲームなど）、データ料金表の種類、データ残量（例えば、ダウンロードが終わりに近い場合は、ＱｏＳスロットリングをせずにダウンロードを完了することが許可され得る）、またはネットワークの条件（例えば、ピーク時にはＱｏＳスロットリングを実施し、オフピーク時にはＱｏＳスロットリングをしない）に基づくことができる。
ステップ２０８でＱｏＳスロットリングを実行しないと判定した場合、ポリシー・システム１４４は携帯機器１３０に対するＱｏＳを変更せず、制御システム１４２は携帯機器１３０による使用量の監視を継続する（ステップ２０２に戻る）。ステップ２０８でＱｏＳスロットリングを実行すると判定した場合、ステップ２１０でポリシー・システム１４４は携帯機器１３０に対してＱｏＳを低減することを決定する。ＱｏＳを低減する量は所望の実施態様によって異なることもある。例えば、携帯機器１３０のエンド・ユーザが「レベル３」のサービスに加入している場合、ＱｏＳは「レベル２」のサービスに低減され得る。別の例では、携帯機器１３０のエンド・ユーザに対してダウンストリームのビット・レートｘが保証されている場合、ＱｏＳはダウンストリームのビット・レートがｘ／２、ｘ／５、ｘ／１０などになるように低減され得る。次いでポリシー・システム１４４は、低減されたＱｏＳを制御システム１４２に報告する。ステップ２１２で、制御システム１４２は、低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して携帯機器１３０に提供されるＱｏＳをダウングレードする。
ＱｏＳの低減に加えて、ステップ２１４で、ポリシー・システム１４４はＱｏＳが低減される旨の通知を携帯機器１３０に送ることができる。この通知は、ＱｏＳがどれだけ低減されるかをさらに示すことができる。この通知は、ＳＭＳメッセージ、ＭＭＳメッセージ、電子メールなどであってよい。ステップ２１４は任意選択であり、（図２に示す）ステップ２１２でＱｏＳがダウングレードされた後で実行されても、またはステップ２１２でＱｏＳが低減される前に実行されてもよい。次いでフローはステップ２０２に戻り、制御システム１４２は携帯機器１３０による使用量の監視を継続する。
制御システム１４２は、再び携帯機器１３０の使用量をポリシー・システム１４４に報告する。報告された使用量に基づいて、ステップ２０４で、ポリシー・システム１４４は別の使用量閾値に達したことを確認することができる。ここでもまた使用量閾値が使用量上限でない場合（ステップ２０６参照）、フローはステップ２０８に進み、ポリシー・システム１４４はＱｏＳスロットリングを実行するかどうかをさらにまた判定する。ＱｏＳスロットリングを実行しないと判定した場合、ポリシー・システム１４４は携帯機器１３０に対するＱｏＳを変更せず、制御システム１４２は携帯機器１３０による使用量の監視を継続する（ステップ２０２に戻る）。ＱｏＳスロットリングを実行すると判定した場合、ステップ２１０でポリシー・システム１４４は携帯機器１３０に対してさらにＱｏＳを低減することを決定する。次いでステップ２１２で、制御システム１４２は、さらに低減されたＱｏＳに基づいて携帯機器１３０に対するＱｏＳを再びダウングレードする。ステップ２１４で、ポリシー・システム１４４はまた、ＱｏＳが再び低減される旨の別の通知を携帯機器１３０に送ることができる。次いでフローはステップ２０２に戻り、制御システム１４２は携帯機器１３０による使用量の監視を継続する。使用量の監視およびＱｏＳスロットリングを実行するかどうかの判定のプロセスは、携帯機器１３０に対して使用量閾値がいくつ規定されているかに基づいて複数回実行することができる。
制御システム１４２が使用量をポリシー・システム１４４に報告すると、ポリシー・システム１４４は、使用量上限を表す別の使用量閾値に達したことを確認することができる（ステップ２０６参照）。上記が確認された場合、フローはステップ２１６に進み、ポリシー・システム１４４は携帯機器１３０に対するデータ・サービスを停止するかどうかを判定する。データ・サービスを停止するかどうかの判定は、一部を上述した、携帯機器１３０またはネットワーク１００に規定されたポリシーに基づいて実行することができる。さらに、データ・サービスを停止するかどうかの判定は、エンド・ユーザが在圏ネットワークでローミング中かどうか、エンド・ユーザの位置、携帯機器１３０によって使用されるネットワーク・アクセスの種類（例えば、ＷｉＦｉ、セルラなど）、プリペイド課金方式とポストペイド課金方式との切替え、およびエンド・ユーザに規定された支払猶予期間に基づくことができる。
携帯機器１３０に対するデータ・サービスを停止しないと判定した場合、方法２００は終了する（または、ステップ２０２で制御システム１４２は使用量の監視を継続してもよい）。データ・サービスを停止すると判定した場合、ステップ２１８で制御システム１４２は携帯機器１３０に対するデータ・サービスを停止する、すなわち切断する。このことは、携帯機器１３０がネットワーク１００からデータ・サービスをもはや受けることができないことを意味する。携帯機器１３０は、それでもなお、音声通話を送受信したり、テキスト・メッセージを送受信したりすることなどはでき得るが、データ・フローを要求するサービスを携帯機器１３０が利用することはもはやできない。データ・サービスの停止は次の請求対象期間まで続くことが可能である。
携帯機器１３０へのデータ・サービスの停止に加えて、ステップ２２０で、ポリシー・システム１４４はデータ・サービスが停止される旨の通知を携帯機器１３０に送ることができる。ここでもまた、この通知は、ＳＭＳメッセージ、ＭＭＳメッセージ、電子メールなどであってよい。ステップ２２０は任意選択であり、（図２に示す）ステップ２１８でデータ・サービスが停止された後で実行しても、またはステップ２１８でデータ・サービスが停止される前に実行してもよい。次いで方法２００は終了する。
使用量上限に達する前に携帯機器１３０に対するＱｏＳをスロットリングすることによって、ネットワーク１００は、携帯機器１３０のエンド・ユーザにデータ・サービスの使用をやめさせる。例えば、エンド・ユーザがオンライン・ゲームに参加している場合、低減されたＱｏＳはそのオンライン・ゲームの使用を望ましくないものとし得る。したがって、低減されたＱｏＳのためにエンド・ユーザが頻繁にデータ・サービスにアクセスしない場合、エンド・ユーザが使用量上限に達することなく、データ・サービスが停止されない可能性がさらに高まる。データ・サービスが停止されるとエンド・ユーザはサービス・プロバイダに苛立ちをおぼえる可能性があるので、可能な限りサービスが停止される状況を回避することが得策であろう。
例
図３〜図６は、ＱｏＳスロットリングを実施するＬＴＥ／ＥＰＣネットワークの一例を示している。図３は、例示の一実施形態におけるＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３００を示している。ＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３００は、ホーム公衆陸上移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）３１０、在圏ＰＬＭＮ３２０、および１つまたは複数の非３ＧＰＰネットワーク３４０を含む。ホームＰＬＭＮ３１０は、携帯機器３３０のエンド・ユーザがサービス・プランに加入しているネットワークを表す。ホームＰＬＭＮ３１０は、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク３１１、サービング・ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）３１２、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）３１３、ホーム・ポリシーおよび課金ルール機能（ｈＰＣＲＦ）３１４、ホーム・オンライン課金システム（ＯＣＳ）３１５、および通知サーバ３１６を含む。
ＰＣＲＦ３１４およびＯＣＳ３１５は、ポリシーおよび課金制御機能（ＰＣＣＦ）３１７と称される統合Ｄｉａｍｅｔｅｒサーバ（Ｄｉａｍｅｔｅｒ ｓｅｒｖｅｒ）をともに形成する。さらに、ＰＤＮ−ＧＷ３１３は、ポリシー制御実施機能（ＰＣＥＦ）３１８を含む。ＰＣＣＦ３１７は、Ｇｙインタフェースを介してＧｘによってＰＣＥＦ３１８とインタフェースする。ＰＣＣＦ３１７は、携帯機器３３０のエンド・ユーザに関する加入者アカウント・プロファイルを記憶し、また、使用量閾値および使用量上限も記憶する。ＰＣＣＦ３１７はＱｏＳスロットリング制御を提供し、また、Ｇｙインタフェースを介してＤｉａｍｅｔｅｒ Ｇｘによってプッシュ方法またはプル方法でＰＣＥＦ３１８に割当を付与する。ＰＣＥＦ３１８は、データ・サービスに関する携帯機器３３０の使用量を監視し、ＰＣＣＦ３１７にデータ使用量を報告する。ＰＣＥＦ３１８からの使用量に基づき、ＰＣＣＦ３１７は、エンド・ユーザに関する加入者プロファイルに基づいて携帯機器３３０の使用量が使用量閾値に達したことを確認し、エンド・ユーザに規定されたポリシーに基づいてＱｏＳスロットリングを実行するかどうかを判定する。ＱｏＳスロットリングを実行すると判定した場合、ＰＣＣＦ３１７は低減されたＱｏＳを確認し、低減されたＱｏＳをＰＣＥＦ３１８に送る。次いでＰＣＥＦ３１８は、低減されたＱｏＳに基づいて、携帯機器３３０に対するＱｏＳをダウングレードすることによってＱｏＳスロットリングを実施する。ＰＣＣＦ３１７はまた、通知サーバ３１６を制御して、携帯機器３３０に対するＱｏＳが低減される旨を携帯機器３３０に通知する。
在圏ＰＬＭＮ３２０は、携帯機器３３０のエンド・ユーザがそのネットワークではサービス・プランに加入していないが、ローミング中は携帯機器３３０にサービスを拡張するネットワークを表す。在圏ＰＬＭＮ３２０は、３ＧＰＰアクセス・ネットワーク３２１およびＳ−ＧＷ３２２を含む。
非３ＧＰＰネットワーク３４０は、信頼性のある非３ＧＰＰアクセス・ネットワーク３４１および信頼性のない非３ＧＰＰアクセス・ネットワーク３４２を含む。
携帯機器３３０は、図３ではアクセス・ネットワーク３１１とアクセス・ネットワーク３２１の両方と通信するように示されている。これは、携帯機器３３０が、ホームＰＬＭＮ３１０にアクセス中であっても、在圏ＰＬＭＮ３２０内でローミング中であってもよいことを示しているに過ぎない。
図４は、例示の一実施形態における加入者アカウントに、ＰＣＣＦ３１７によって記憶される段階式課金ルールを示す図である。本例では、携帯機器３３０のエンド・ユーザは、１ヶ月などの請求対象期間中は１０ギガバイト（Ｇｂ）の使用量上限を有する。すなわち、エンド・ユーザは、請求対象期間中はデータ・サービスについて１０ギガバイトを送受信することができる。使用量上限に達した後は、データ・サービスは停止され得る。また、エンド・ユーザは、エンド・ユーザに対して保証されたＱｏＳが、１０Ｍｂｐｓのダウンストリームのビット・レートと１．５Ｍｂｐｓのアップストリームのビット・レートとを含むプランに加入済みである。これらのビット・レートは、ＬＴＥ／ＥＰＣネットワークにおいて達成可能なビット・レートの単なる例に過ぎない。
保証されたＱｏＳは、使用量閾値（本例では８ギガバイト）に達するまでエンド・ユーザに提供される。使用量閾値に達した場合、ＱｏＳスロットリングが適用されて、データ・サービスに関して携帯機器１３０に対するＱｏＳをダウングレードすることが可能である。ＱｏＳがダウングレードされると、エンド・ユーザは、６４０ｋｂｐｓのダウンストリームのビット・レートおよび３２０ｋｂｐｓのアップストリームのビット・レートを甘受することになる。ダウングレードされたＱｏＳは、使用量上限に達するまで、または次の請求対象期間まで適用される。使用量上限に達した場合、データ・サービスが携帯機器３３０に対して次の請求対象期間まで停止され得る。
図５〜図６は、例示の一実施形態におけるＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３００でのＱｏＳスロットリングを示すメッセージ図である。このメッセージ図は、ＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３００内で使用されるＤｉａｍｅｔｅｒメッセージ（Ｄｉａｍｅｔｅｒ ｍｅｓｓａｇｉｎｇ）を示している。図５は、携帯機器３３０がデータ・サービスを要求するためにＰＤＮ−ＧＷ３１３とメッセージを交換することで開始される。例えば、携帯機器３３０はデータ・サービスを要求するためにＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥなどのＳＩＰメッセージを送ることができる。要求されているデータ・サービスに応えて、ＰＣＥＦ３１８は、サービスに対する承認、サービス・ユニットの割当、および承認されたＱｏＳを要求するＧｘ＋ｙクレジット制御要求（ＣＣＲ）［ＩＮＩＴＩＡＬ］をＰＣＣＦ３１７に送る。
ＣＣＲに応えて、ＰＣＣＦ３１７は、データ・サービスに関して携帯機器３３０を確認し、携帯機器３３０のエンド・ユーザに関する加入者プロファイルを確認する。エンド・ユーザに関する加入者プロファイルは、データ・サービスに関して携帯機器３３０に対する保証されたＱｏＳを示す。ＰＣＣＦ３１７はまた、エンド・ユーザのアカウント残高を確認し、データ・サービスを評価する。アカウント残高が少なすぎる場合、ＰＣＣＦ３１７は確保要求を拒絶することができる。しかしアカウント残高が十分な場合、ＰＣＣＦ３１７は、評価およびアカウント残高に基づいてサービス・ユニットの割当を付与する。次いでＰＣＣＦ３１７は、付与されたサービス・ユニット（ＧＳＵ）を、承認されたＱｏＳと共にＧｘ＋ｙクレジット制御回答（ＣＣＡ）［ＩＮＩＴＩＡＬ］に挿入し、ＣＣＡ［ＩＮＩＴＩＡＬ］をＰＣＥＦ３１８に送信する。図４に示すように、承認されたＱｏＳは、当初は、１０Ｍｂｐｓのダウンストリームのビット・レートと、１．５Ｍｂｐｓのアップストリームのビット・レートとを含んでいる。
承認されたＱｏＳおよび付与されたサービス・ユニットによって、ＰＣＥＦ３１８は、データ・サービスが承認されたことを携帯機器３３０に対して示す。次いで、そのデータ・サービスの１つまたは複数のデータ・フローが開始され得る。１つまたは複数のデータ・フローが存続する場合、ＰＣＥＦ３１８は、初期ＱｏＳでの携帯機器３３０の使用量（例えば、受信／送信したバイト数）を監視する。
ＰＣＥＦ３１８が、ＰＣＣＦ３１７によって提供される課金ルールに基づく課金条件に直面したものとする。課金条件に応えて、ＰＣＥＦ３１８はＣＣＲ［ＵＰＤＡＴＥ］などの課金要求をＰＣＣＦ３１７に送る。ＣＣＲ［ＵＰＤＡＴＥ］は、携帯機器３３０の使用量の報告を含む。ＣＣＲ［ＵＰＤＡＴＥ］に応えて、ＰＣＣＦ３１７は、携帯機器３３０の使用量が使用量閾値に達したことを確認する。例えば、請求対象期間中に８ギガバイトの使用量閾値に達したものとする（図４参照）。使用量閾値に達すると、ＰＣＣＦ３１７はＱｏＳスロットリングを実行するかどうかを判定する。ＱｏＳスロットリングを実行するかどうかの判定は、ＰＣＣＦ３１７に記憶されている、携帯機器３３０またはＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３００に規定されたポリシーに基づいて実行することができる。ポリシーの数例については既に上述した。ＱｏＳスロットリングを実行すると判定した場合、ＰＣＣＦ３１７は携帯機器３３０に対してＱｏＳを低減することを決定する。例えば、低減されたＱｏＳは、６４０ｋｂｐｓのダウンストリームのビット・レートと、３２０ｋｂｐｓのアップストリームのビット・レートとを含む。ＰＣＣＦ３１７はまた、必要に応じてデータ・サービスのサービス・ユニットの新しい割当を付与することもできる。
次いでＰＣＣＦ３１７は、低減されたＱｏＳといずれかの付与されたサービス・ユニット（ＧＳＵ）とをＧｘ＋ｙ ＣＣＡ［ＵＰＤＡＴＥ］などの課金応答に挿入し、ＣＣＡ［ＵＰＤＡＴＥ］をＰＣＥＦ３１８に送信する。次いでＰＣＥＦ３１８は、低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して携帯機器３３０に提供されるＱｏＳをダウングレードし、それに引き続き、携帯機器３３０のダウングレードされたＱｏＳでの使用量を監視する。ＰＣＣＦ３１７はまた、ＱｏＳがダウングレードされたことを示す通知を携帯機器３３０に送るように求める要求を通知サーバ３１６に送る。
図６では、ＰＣＥＦ３１８は別の課金条件に直面したものとする。課金条件に応えて、ＰＣＥＦ３１８は別のＣＣＲ［ＵＰＤＡＴＥ］をＰＣＣＦ３１７に送る。ＣＣＲ［ＵＰＤＡＴＥ］は、携帯機器３３０の使用量の報告を含む。ＣＣＲ［ＵＰＤＡＴＥ］に応えて、ＰＣＣＦ３１７は、携帯機器３３０の使用量が使用量上限（１０ギガバイト）に達したことを確認する。使用量上限に達すると、ＰＣＣＦ３１７は携帯機器３３０に対するデータ・サービスを停止するかどうかを判定する。データ・サービスを停止するかどうかの判定は、ＰＣＣＦ３１７に記憶されている、携帯機器３３０またはＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク３００に規定されたポリシーに基づいて実行することができる。ポリシーの数例については既に上述した。データ・サービスを停止すると判定した場合、ＰＣＣＦ３１７はデータ・サービスが停止される旨の指示をＧｘ＋ｙ ＣＣＡ［ＵＰＤＡＴＥ］に挿入する。ＰＣＣＦ３１７はまた、ゼロに等しいサービス・ユニットの割当（ＧＳＵ＝０）をＣＣＡに挿入し、ＣＣＡ［ＵＰＤＡＴＥ］をＰＣＥＦ３１８に送信する。ＰＣＣＦ３１７はまた、データ・サービスが停止された旨の通知を携帯機器３３０に送るように求める要求を通知サーバ３１６に送る。
データ・サービスが停止されることを示すＣＣＡ［ＵＰＤＡＴＥ］に応えて、ＰＣＥＦ３１８はＣＣＲ［ＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ］をＰＣＣＦ３１７に送る。ＣＣＲ［ＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ］は、いずれかの未使用のサービス・ユニットを含む。ＰＣＣＦ３１７はＣＣＡ［ＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ］によって応答し、ＰＣＥＦ３１８は携帯機器３３０に対するデータ・サービスを停止する。
本明細書で図示し、または説明した様々な要素はいずれも、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウエア、またはそれらのいくつかの組み合わせとして実施することができる。例えば、ある要素は専用のハードウェアとして実施することができる。専用のハードウェア要素は、「プロセッサ」、「コントローラ」、または何らかの類似の用語で称されることもあり得る。プロセッサによって提供される場合、これらの機能は、単一の専用プロセッサによって、または単一の共用プロセッサによって、または一部を共用することのできる複数の個別のプロセッサによって提供されてもよい。さらに、用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアを排他的に示すものと解釈されるべきではなく、限定はしないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワーク・プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または他の回路構成、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性記憶装置、論理回路、または何らかの他の物理ハードウェア構成要素またはモジュールを無条件に含み得る。
また、ある要素をプロセッサまたはコンピュータによって実行可能な命令として実施して、その要素の機能を実行することができる。命令の一部の例としては、ソフトウェア、プログラム・コード、およびファームウエアがある。命令は、プロセッサによって実行された場合に動作して、その要素の機能を実行するようにプロセッサに指示する。命令は、プロセッサによって読み取り可能な記憶装置に記憶することができる。この記憶装置の一部の例としては、デジタル・メモリまたは固体記憶装置、磁気ディスクおよび磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハード・ドライブ、または光学的に読み出し可能なデジタル・データ記憶媒体がある。
本明細書では具体的な実施形態を説明したが、本発明の範囲はそれらの具体的な実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって規定される。

Claims (20)

  1. データ・サービスにアクセスしている携帯機器の使用量を監視するように動作可能な制御システムと、
    前記携帯機器の前記使用量が第１の使用量閾値に達したことを確認し、前記第１の使用量閾値に達したことに応えて低減されたサービス品質（ＱｏＳ）を決定するように動作可能なポリシー・システムと
    を含む、ネットワーク・エレメントにおいて、
    前記制御システムが、前記低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して前記携帯機器に提供される前記ＱｏＳをダウングレードするようにさらに動作可能である、
    ネットワーク・エレメント。
  2. 前記ポリシー・システムが、前記ＱｏＳが低減される旨の通知を前記携帯機器に送るようにさらに動作可能である、
    請求項１に記載のネットワーク・エレメント。
  3. 前記制御システムが、前記低減されたＱｏＳで前記携帯機器の使用量を監視するようにさらに動作可能であり、
    前記ポリシー・システムが、前記携帯機器の前記使用量が第２の使用量閾値に達したことを確認し、前記第２の使用量閾値に達したことに応えてさらに低減されたＱｏＳを決定するようにさらに動作可能であり、
    前記制御システムが、前記さらに低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して前記携帯機器に提供される前記ＱｏＳをダウングレードするようにさらに動作可能である、
    請求項１に記載のネットワーク・エレメント。
  4. 前記ポリシー・システムが、前記ＱｏＳがさらに低減される旨の通知を前記携帯機器に送るようにさらに動作可能である、
    請求項３に記載のネットワーク・エレメント。
  5. 前記ポリシー・システムが、前記携帯機器の前記使用量が使用量上限に達したことを確認し、前記使用量上限に達したことに応えて前記携帯機器に対するデータ・サービスを停止することを決定するようにさらに動作可能であり、
    前記制御システムが、データ・サービスを停止する前記決定に応えて、前記携帯機器に対するデータ・サービスを停止するようにさらに動作可能である、
    請求項１に記載のネットワーク・エレメント。
  6. 前記ポリシー・システムが、前記データ・サービスが停止される旨の通知を前記携帯機器に送るようにさらに動作可能である、
    請求項５に記載のネットワーク・エレメント。
  7. 前記ポリシー・システムが、データ・サービスに関して前記携帯機器に対する低減されたビット・レートを決定することによって、低減されたＱｏＳを決定するようにさらに動作可能である、
    請求項１に記載のネットワーク・エレメント。
  8. サービス品質（ＱｏＳ）のスロットリングを実行する方法において、
    データ・サービスにアクセスしている携帯機器の使用量を監視するステップと、
    前記携帯機器の前記使用量が第１の使用量閾値に達したことを確認するステップと、
    前記第１の使用量閾値に達したことに応えて低減されたＱｏＳを決定するステップと、
    前記低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して前記携帯機器に提供される前記ＱｏＳをダウングレードするステップと
    を含む、方法。
  9. 前記ＱｏＳが低減される旨の通知を前記携帯機器に送るステップ
    をさらに含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記低減されたＱｏＳで前記携帯機器の使用量を監視するステップと、
    前記携帯機器の前記使用量が第２の使用量閾値に達したことを確認するステップと、
    前記第２の使用量閾値に達したことに応えてさらに低減されたＱｏＳを決定するステップと、
    前記さらに低減されたＱｏＳに基づいて、データ・サービスに関して前記携帯機器に提供される前記ＱｏＳをダウングレードするステップと
    をさらに含む、請求項８に記載の方法。
  11. 前記ＱｏＳがさらに低減される旨の通知を前記携帯機器に送るステップを
    さらに含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記携帯機器の前記使用量が使用量上限に達したことを確認するステップと、
    前記使用量上限に達したことに応えて前記携帯機器に対するデータ・サービスを停止することを決定するステップと、
    データ・サービスを停止する前記決定に応えて、前記携帯機器に対するデータ・サービスを停止するステップと
    をさらに含む、請求項８に記載の方法。
  13. 前記データ・サービスが停止される旨の通知を前記携帯機器に送るステップ
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 低減されたＱｏＳを決定するステップが、データ・サービスに関して前記携帯機器に対する低減されたビット・レートを決定するステップ
    を含む、請求項８に記載の方法。
  15. 初期ＱｏＳでデータ・サービスにアクセスしている携帯機器の使用量を監視するように動作可能なポリシー制御実施機能（ＰＣＥＦ）と、
    前記携帯機器の使用量を示す前記ＰＣＥＦからの課金要求を受信し、前記携帯機器の前記使用量が使用量閾値に達したことを確認し、前記携帯機器に対する低減されたサービス品質（ＱｏＳ）を確認し、前記低減されたＱｏＳを示す課金応答を前記ＰＣＥＦに送るように動作可能なポリシーおよび課金制御機能（ＰＣＣＦ）と
    を含む、ＬＴＥ／ＥＰＣネットワークにおいて、
    前記ＰＣＥＦが、前記低減されたＱｏＳに基づいて、前記携帯機器に対する前記初期ＱｏＳをダウングレードするようにさらに動作可能である、
    ＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク。
  16. 前記ＰＣＣＦが、前記低減されたＱｏＳを示す通知を前記携帯機器に送るように求める要求を通知サーバに送信するようにさらに動作可能である、
    請求項１５に記載のＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク。
  17. 前記ＰＣＥＦが、前記低減されたＱｏＳで前記携帯機器の前記使用量を監視するようにさらに動作可能であり、
    前記ＰＣＣＦが、前記携帯機器の前記使用量を示す前記ＰＣＥＦからの別の課金要求を受信し、前記携帯機器の前記使用量が使用量上限に達したことを確認し、サービスの停止を示す別の課金応答を前記ＰＣＥＦに送るようにさらに動作可能であり、
    前記ＰＣＥＦが、前記別の課金応答に基づいて、前記携帯機器に対するデータ・サービスを停止するようにさらに動作可能である、
    請求項１５に記載のＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク。
  18. 前記ＰＣＣＦが、データ・サービスが停止される旨の通知を前記携帯機器に送るように求める要求を通知サーバに送信するようにさらに動作可能である、
    請求項１７に記載のＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク。
  19. 前記課金要求が、Ｇｘ＋ｙクレジット制御要求（ＣＣＲ）を含み、前記課金応答が、Ｇｘ＋ｙクレジット制御回答（ＣＣＡ）を含む、
    請求項１５に記載のＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク。
  20. 前記ＰＣＣＦが、データ・サービスに関して前記携帯機器に対する低減されたビット・レートを決定することによって、低減されたＱｏＳを決定するようにさらに動作可能である、
    請求項１５に記載のＬＴＥ／ＥＰＣネットワーク。
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