JP5318582B2 - ネットワーク・アクセス・デバイス内におけるインライン・サービスの方法およびシステム - Google Patents
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Description
本願は、2006年1月4日に出願した米国仮特許出願第60/755,981号の優先権を主張する。
本発明は、ワイヤレス通信サービスに関し、更に特定すれば、ネットワーク・アプリケーション・サービスをワイヤレス通信ネットワークの加入者に提供する技法に関する。
アプリケーション状態の監視
物理的アーキテクチャ
オペレーティング・システムおよびOSS能力
アプリケーション・セッション・サービスの例
記載する実施形態におけるキャッシュ・サービスは、オーディオ・ストリームおよびビデオ・ストリームに対してスムージング機能を実行することにより、コア・ネットワーク(例えば、インターネット)によって生ずるジッタのないストリームを加入者に配信する。中間ノードが実行する差別化サービス(DiffServ)と合わせて、これは加入者にエンド・ツー・エンド・サービス品質(QoS)(end-to-end quality of service)を規定する。以下に、記載する実施形態がキャッシュ・サービスのために実行する機能性の全体を示す。
・インターネットから受信したデータに対する初期パケット処理を実行し、宛先移動体加入者を判定し、トラフィックを、現在その加入者にサービスしている、割り当てられたCPサブシステムに転送する。
・インターネットから受信したデータが、キャッシュによって効果が得られるフローの一部であることを検出する。記載する実施形態がサポートする既存のプロトコルでは、それは、単に、UDP/IP上のRTPである任意のパケットである。適切性の判断を、設定変更可能な選択肢(configurable option)に変更することができる。例えば、このようなメカニズムは、UDP/IP上のRTPに、またはDiffServ Tosオクテットにおけるある値にスムージング処理を指定することができる。また、フロー検出パラメータを動的に規定するために、マルチチャネル・フロー処理プロトコル(MCFTP)を用いることもできる。
・加入者セッションが確立されたときに、RADIUSを通じて返送された加入者のプロファイルを試験して、キャッシュ・サービスが購入されたことを確認する。
・インターネット・データを無線ネットワーク・パケットに変換する。例えば、インターネット・データはRTP/UDP/ID/Ethernet(登録商標)として受信されている場合があり、一方無線ネットワーク・パケットは、ワイヤレス・アクセス・デバイスがPDSNとして機能しているときには、PCF(パケット制御機能デバイス)に対してGRE/IP/Ethernet(登録商標)内にカプセル化されているRTP/UDP/IP/PPPでなければならない場合がある。
・ある量に達するまで、送出データ(を加入者毎のキューに)バッファする。通例、5から10秒に相当するデータを初期状態ではバッファする。
・加入者に一定レートで送り始める。実施形態によっては、データ・レートを調節するために、無線ネットワークからのフィードバックを用いる場合もある。
・パケットをバッファするための豊富なメモリ
・フロー毎のトラフィック整形(traffic shaping)を維持するための豊富なCPU処理パワー。
・パケット処理の大幅な高速化のための特別のパケット転送ハードウェア。
・QoSのためにDiffServを用いる。オーディオ/ビジュアル・データを有するパケットを、他の種類のパケットよりも優先する。加入者毎のフィルタを用いて、PCFに送るパケットに対して、新しいDiffServのサービス・タイプ(ToS)値を指定する。これによって、PCFによる処理を簡略化する。何故なら、PCFは、ToSオクテットだけを試験することによって、所望のQoSを判定することができるからである。
・制限した自動繰り返し要求(ARQ)を用いる。リンクARQは、暗示的透過リンク断片化(implicit transparent link fragmentation)を用いて、個々のフレーム上で動作することができる。リンク・フレームは、IPパケットよりも遥かに小さい場合があり、IPパケットの失われた部分または誤りの部分を収容する、より小さなフレームを繰り返すことによって、ARQプロセスの効率およびリンクの効率を改良することができる。しかしながら、ARQプロセスが過度にロバストに構成されている場合(例えば、多くの再試行を実行する)、容認できない量のレイテンシおよびジッタを混入する可能性がある。
・大きな最大送信単位(MTU)を用いる。前述したQoSのためのDiffServ技法は、オーディオ/ビデオ・パケットのレイテンシおよびジッタを低減する。ARQを制限することにより、エラー・レートが低下するので、MTUサイズは、加入者のオーディオ/ビデオ体験にとって重要な要因ではなくなる。無線ネットワークは全てのアプリケーション(例えば、電子メール、ウェブ・ブラウジング等)で共有するので、他のアプリケーションを補助するMTUを選択する。大きなMTUは、データ・オクテット毎のオーバーヘッドを減少することにより、有効無線ネットワーク帯域幅を広げる潜在的可能性がある。また、大きなMTUは、TCPt上で起動するアプリケーションにとっても有益である。
移動体運用者が次世代ネットワークを展開する際に、運用者のサービス提供および運用者の料金請求能力を高める好機が、運用者にはある。ここに記載するインライン・ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、通常処理の間にデータ・パケットの綿密な試験を通じて「加入者の理解」を深めて提供することにより、この能力を更に高める。この強化分析によって移動体運用者に得られる利点の1つは、データ・ユーザがどのように自身の移動体デバイスを利用するかに基づく、データ・ユーザへの段階料金請求方式(tiered billing scheme)である。更に、これは、加入者が使用したい特定のサービスを選択できるようにしつつ、ワイヤレス運用者に、加入者のネットワーク使用形態に基づいて、種々のレベルで加入者に請求できるようにすることによって、多数の付加的な収益発生の好機を開くことになる。記載する実施形態は、このような分析をサポートするために必要な処理増大をサポートすることができるハードウェアおよびソフトウェアを提供する。
・宛先ベースの料金請求
・宛先ベースの逆料金請求
・アプリケーション・ベースの料金請求
・とりわけQoS、時刻、最大負荷のようなその他の料金請求選択肢。
Claims (14)
- セルラ・ワイヤレス・ネットワークにおけるネットワーク・アクセスおよびアプリケーション・セッション・サービスを提供する装置であって、
パケット・データ・ストリームを、一人以上の加入者から受信または一人以上の加入者に送信し、前記パケット・データ・ストリームを、ネットワーク若しくは別の加入者にまたはネットワーク若しくは別の加入者から伝達するワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスであって、前記一人以上の加入者に関するプロファイル情報を含む、ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスと、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスのコンポーネントである複数のアプリケーション・セッション・サービスであって、それぞれが、各サービスの状態に関するアプリケーション状態を判定する、複数のアプリケーション・セッション・サービスと、
を備えており、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、前記プロファイル情報に基づいて、前記アプリケーション・セッション・サービスのうち2個以上を選択して、前記パケット・データ・ストリームを処理し、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを実行するための好ましい順序を決定し、該好ましい順序で実行するように、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを並べ、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記アプリケーション・セッション・サービスの内の少なくとも1つにおける行為を、前記アプリケーション・セッション・サービスの内の異なる1つにおける前記アプリケーション状態に少なくとも部分的に基づいて制御し、
前記加入者毎に、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記加入者プロファイル情報に基づいて、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについてどのアプリケーション・セッション・サービスを実行すべきでないか判定し、1またはそれ以上の前記アプリケーション・セッション・サービスの内、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについて実行すべきでないものを実行から除外する、装置。 - 請求項1記載の装置において、前記好ましい順序は、前記アプリケーション・セッション・サービスの各々がどのように他のアプリケーション・セッション・サービスに影響を及ぼすかにしたがって構成されまたは決定される、装置。
- 請求項1記載の装置において、前記アプリケーション・セッション・サービスの内少なくとも1つは、前記パケット・データ・ストリームのコンテンツを試験し、前記コンテンツに対して料金請求する金額を決定し、前記請求金額の記録を保持する料金請求サービスを含む、装置。
- 請求項1記載の装置において、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスおよび前記アプリケーション・セッション・サービスは、冗長性をもって実施される、装置。
- セルラ・ワイヤレス・ネットワークにおけるネットワーク・アクセスおよびアプリケーション・データ・セッション・サービスを提供する方法であって、
ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスを用いて、パケット・データ・ストリームを、一人以上の加入者から受信または一人以上の加入者に送信し、前記パケット・データ・ストリームを、ネットワーク若しくは別の加入者にまたはネットワーク若しくは別の加入者から伝達するステップであって、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが前記一人以上の加入者に関するプロファイル情報を含む、ステップと、
複数のアプリケーション・セッション・サービスを前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスのコンポーネントとして提供するステップであって、前記複数のアプリケーション・セッション・サービスのそれぞれが各サービスの状態に関するアプリケーション状態を判定する、ステップと、
前記プロファイル情報に基づいて、前記アプリケーション・セッション・サービスのうち2個以上を選択して、前記パケット・データ・ストリームを処理するステップと、
前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを実行するための好ましい順序を決定し、該好ましい順序で実行するように、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを並べるステップと、
前記アプリケーション・セッション・サービスの内の少なくとも1つにおける行為を、前記アプリケーション・セッション・サービスの異なる他の1つにおける前記アプリケーション状態に少なくとも部分的に基づいて制御するステップと、
前記加入者毎に、前記加入者プロファイル情報に基づいて、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについてどのアプリケーション・セッション・サービスを実行すべきでないか判定するステップと、前記複数のアプリケーション・セッション・サービスの内、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについて実行すべきでないものを実行から除外するステップと、
を備えている、方法。 - 請求項5記載の方法であって、更に、前記パケット・データ・ストリームのコンテンツを試験し、前記コンテンツに対して料金請求する金額を決定し、前記請求金額の記録を保持するステップを含む、方法。
- セルラ・ワイヤレス・ネットワークにおけるネットワーク・アクセスおよびアプリケーション・セッション・サービスを提供する装置であって、
パケット・データ・ストリームを、一人以上の加入者から受信または一人以上の加入者に送信し、前記パケット・データ・ストリームを、ネットワーク若しくは別の加入者にまたはネットワーク若しくは別の加入者から伝達するワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスと、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスのコンポーネントである複数のアプリケーション・セッション・サービスであって、前記パケット・データ・ストリームを処理する、複数のアプリケーション・セッション・サービスであって、それぞれが、各サービスの状態に関するアプリケーション状態を判定する、複数のアプリケーション・セッション・サービスと、
を備えており、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、前記パケット・データ・ストリームを処理するために、前記アプリケーション・セッション・サービスのうち2個以上を選択し、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを実行するための好ましい順序を決定し、該好ましい順序で実行するように、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを並べ、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、前記パケット・データ・ストリームに関連のあるアプリケーション状態を判定し、該アプリケーション状態に応じて、前記アプリケーション・セッション・サービスの少なくとも1つの行為を修正し、
前記加入者毎に、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記加入者プロファイル情報に基づいて、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについてどのアプリケーション・セッション・サービスを実行すべきでないか判定し、1またはそれ以上の前記アプリケーション・セッション・サービスの内、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについて実行すべきでないものを実行から除外する、装置。 - 請求項7記載の装置において、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、前記パケット・データ・ストリームと関連のある前記アプリケーション状態を判定するために、綿密なパケット検査を実行する、装置。
- 請求項7記載の装置において、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、別のアプリケーション・セッション・サービスが前記パケット・データ・ストリームからのパケットを修正するまたは欠落させる場合、料金請求機能に関するアプリケーション・セッション・サービスと関連のある行為を修正する、装置。
- セルラ・ワイヤレス・ネットワークにおけるネットワーク・アクセスおよびアプリケーション・セッション・サービスを提供する方法であって、
ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスを用いて、パケット・データ・ストリームを、一人以上の加入者から受信または一人以上の加入者に送信し、前記パケット・データ・ストリームを、ネットワーク若しくは別の加入者にまたはネットワーク若しくは別の加入者から伝達するステップであって、複数のアプリケーション・セッション・サービスは、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスのコンポーネントである、ステップと、
前記複数のアプリケーション・セッション・サービスを前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスのコンポーネントとして提供するステップであって、前記複数のアプリケーション・セッション・サービスが、前記パケット・データ・ストリームを処理し、前記複数のアプリケーション・セッション・サービスのそれぞれが各サービスの状態に関するアプリケーション状態を判定する、ステップと、
前記パケット・データ・ストリームを処理するために、前記アプリケーション・セッション・サービスのうち2個以上を選択するステップと、
前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを実行するための好ましい順序を決定し、該好ましい順序で実行するように、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを並べるステップと、
前記パケット・データ・ストリームに関連のあるアプリケーション状態を判定し、該アプリケーション状態に応じて、前記アプリケーション・セッション・サービスの少なくとも1つの行為を修正するステップと、
前記加入者毎に、前記加入者プロファイル情報に基づいて、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについてどのアプリケーション・セッション・サービスを実行すべきでないか判定するステップと、前記複数のアプリケーション・セッション・サービスの内、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについて実行すべきでないものを実行から除外するステップと、
を備えている、方法。 - 請求項10記載の方法であって、更に、前記パケット・データ・ストリームと関連のある前記アプリケーション状態を判定するために、綿密なパケット検査を実行するステップを含む、方法。
- 請求項10記載の方法であって、更に、別のアプリケーション・セッション・サービスが前記パケット・データ・ストリームからのパケットを修正するまたは欠落させる場合、料金請求機能に関するアプリケーション・セッション・サービスと関連のある行為を修正するステップを含む、方法。
- セルラ・ワイヤレス・ネットワークにおけるネットワーク・アクセスおよびアプリケーション・セッション・サービスを提供する装置であって、
パケット・データ・ストリームを、一人以上の加入者の各々から受信または一人以上の加入者の各々に送信し、前記パケット・データ・セッションを、ネットワーク若しくは別の加入者にまたはネットワーク若しくは別の加入者から伝達するワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスであって、前記一人以上の加入者の各々に関するプロファイル情報を含む、ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスと、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスのコンポーネントである複数のアプリケーション・セッション・サービスであって、各サービスの状態に関するアプリケーション状態をそれぞれが決定する、複数のアプリケーション・セッション・サービスと、
を備えており、
前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを実行するための好ましい順序を決定し、該好ましい順序で実行するように、前記選択したアプリケーション・セッション・サービスを並べ、
前記加入者毎に、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスは、前記加入者についての前記プロファイル情報に基づいて、前記アプリケーション・セッション・サービスのうち2個以上を選択して、前記加入者の前記パケット・データ・セッションを処理し、
前記加入者毎に、前記ワイヤレス・ネットワーク・アクセス・デバイスが、前記加入者プロファイル情報に基づいて、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについてどのアプリケーション・セッション・サービスを実行すべきでないか判定し、1またはそれ以上の前記アプリケーション・セッション・サービスの内、前記加入者へまたは前記加入者からのパケット・データ・ストリームについて実行すべきでないものを実行から除外する、装置。 - 請求項13記載の装置において、前記好ましい順序は、前記アプリケーション・セッション・サービスの各々がどのように他のアプリケーション・セッション・サービスに影響を及ぼすかにしたがって構成されまたは決定される、装置。
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