JP6359114B2 - 共有リソースに対する適応的な割り当て決定のための方法、システム、および装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年４月２５日出願の米国特許仮出願第６１／９８４３５６号の優先権を請求し、前記米国特許仮出願は参照することにより本明細書に組み込まれる。

分野
本明細書は、一般に電気通信に関し、具体的には、通信システムにおける共有リソースに対する適応的な割り当て決定のための方法、システムおよび装置に関する。

携帯電話およびスマートフォンなど一部のモバイルデバイスは、共有予約制に関連付けられており、これらの予約制では、いくつかのかかるデバイスの間で、データの単一のプールが共有で利用可能である。

モバイルネットワークの技術の進歩によって、どの一つのモバイルデバイスもより大きなデータの量を消費することが可能になり、その結果、異なるデバイスの使用量挙動の間でのギャップが増大し得るようになってきた。例えば、単一のデータプールを共有しているデバイスのセットの一つが、デバイスの別のセットよりも何倍も高いレートでデータを消費することがある。両方のデバイスとも使用の間一定の割り当てを配分されているが、「高使用量」のデバイスは、自分への割り当てを使い果たしたのに、プールの残量が「低使用量」のデバイスにまだ引き当てられているので、別の割り当てを確保できず、繰り返し中断させられることがある。デバイスのセットに対する割り当てを平衡させる現在のやり方は、前述の中断、過度に高いシグナリングトラフィック、またはその両方をもたらし得る。

明細書の態様によれば、ネットワークの共有リソースに対する割り当てを適応させる方法が提供される。前記方法は、前記共有リソースに関連付けられた複数の通信セッションの各々の使用量レベルを追跡するステップと、前記共有リソースの割り当てを、前記通信セッションの各々に配分するステップと、前記使用量レベルおよび前記共有リソースの残りの量に基づいて、前記割り当てを動的に適応させるステップと、を含む。

以下の図面を参照しながら、実施形態を説明する。

非限定の実施形態による、通信システムを示す。 非限定の実施形態による、図１のシステムにおける割り当て配分の方策を示す。 非限定の実施形態による、図１のチャージングサーバのいくつかの内部コンポーネントを示す。 非限定の実施形態による、図１のチャージングサーバのいくつかの機能コンポーネントを示す。 非限定の実施形態による、図１のシステムにおいて割り当てを適応する方法を示す。 非限定の実施形態による、図１のシステムにおいて割り当てを適応する方法を示す。 非限定の実施形態による、図１のシステムにおいて割り当てを適応する方法を示す。

図１は通信システム１００を示す。システム１００は、複数のモバイルデバイス１０４−１、１０４−２、１０４−３（モバイルデバイス１０４として総称され、一般にモバイルデバイス１０４という）を含み、これらの各々は、様々なモバイルコンピューティングデバイスの任意のものであってよく、しかして、処理ユニット、揮発性および不揮発性メモリ、ネットワークインターフェース、入力および出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカ、マイクロフォン、タッチスクリーンなど）を含むハードウェア要素を有する。モバイルデバイス１０４の処理ユニットは、いくつかのネットワークを介するデータ通信の開始を含む様々な機能を遂行するため、メモリに格納されるプログラミング命令を実行する。

本明細書で説明する実施形態において、モバイルデバイス１０４は、（例えば、ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの）パケット交換方式、および（例えば、ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓの）回路交換方式ネットワークの一つまたは両方に接続可能な、携帯電話またはスマートフォンである。しかして、モバイルデバイス１０４は、コアモバイルネットワーク１０８と通信するため必要な、ネットワークインターフェースハードウェア、および格納されたプログラミング命令を含む。本例において、コア移動ネットワーク１０８は、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）によるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格のセットに沿って構築される。当業者には当然のことながら、本明細書に記述される特徴はその他のネットワークにも同様に適用が可能である。

コア移動ネットワーク１０８は、ゲートウェイサーバ１１２、ポリシーサーバ１１６、およびチャージングサーバ１２０を含む。また、コアネットワーク１０８がＬＴＥコアネットワークである本例では、ゲートウェイサーバ１１２は、パケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ ＧａｔｅｗａｙまたはＰ−ＧＷ：Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）と呼ばれることもあり、ポリシーサーバ１１６は、ポリシーおよびチャージングルール機能（ＰＣＲＦ：Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれることもあり、チャージングサーバ１２０は、オンラインチャージングシステム（ＯＣＳ：Ｏｎｌｉｎｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれることもある。当業者は、ＬＴＥネットワークにおけるＰ−ＧＷ、ＰＣＲＦ、およびＯＣＳの諸特徴について発行された３ＧＰＰ仕様書から周知していよう。但し、チャージングサーバ１２０は、本明細書で説明する、３ＧＰＰ仕様書に記載されたものを超えたさらなる特徴を含む。

コア移動ネットワーク１０８の他の要素（モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）およびホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）など）は従来方式で実装することができ、したがって、簡明化のため本明細書には示さない。

ゲートウェイサーバ１１２は、モバイルデバイス１０４が、コアマルチメディアネットワーク１２４および広域ネットワーク（ＷＡＮ：ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）１２８を含む他のデータネットワークにアクセスすることを可能にする。本例において、コアマルチメディアネットワーク１２４は、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ：ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）ネットワークであり、ＷＡＮ１２８はインターネットである。モバイルデバイス１０４は、ゲートウェイサーバ１１２との通信を確立し、その後に（ゲートウェイサーバ１１２を介して）モバイルデバイス１０４に様々なサービスを提供する他のネットワーク要素と通信することができる。

ポリシーサーバ１１６は、モバイルデバイス１０４とゲートウェイ１１２との間の通信セッションに対するルールを生成する。かかるルールによって、サービスの品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）パラメータ、チャージパラメータなどを統制することが可能である。ポリシーサーバ１１６は、これらのルールをゲートウェイサーバ１１２に提供し、ゲートウェイサーバ１１２は、これらルールをモバイルデバイス１０４との自分の通信セッションに適用する。

モバイルデバイス１０４がゲートウェイ１１２を介して通信可能なネットワーク要素の例には、コアマルチメディアネットワーク１２４のアプリケーション機能（ＡＦ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）サーバ１３２、およびＷＡＮ１２８のウェブサーバ１３６が含まれる。ＡＦサーバ１３２は、例えば、モバイルデバイス１０４と他のデバイス（例えば、他のモバイルデバイス、ＷＡＮ１２８のメディアサーバなど）との間の着信および発信メディアセッション（例えば、ボイスオーバーアイピー電話、映像ストリーミングなど）のセットアップに参加するプロキシ呼セッション制御サーバ（Ｐ−ＣＳＣＦ：Ｐｒｏｘｙ Ｃａｌｌ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｅｒｖｅｒ）として知られる、呼セッションおよび制御サーバとすることができる。ウェブサーバ１３６は、モバイルデバイス１０４がアクセス可能な一つ以上のウェブページをホストすることが可能である。

チャージングサーバ１２０には、モバイルデバイス１０４に関連付けられたアカウント（すなわち、三つのモバイルデバイス１０４−１、１０４−２、および１０４−３の全てに関連付けられた共有アカウント）を維持する責任がある。モバイルデバイス１０４がゲートウェイサーバ１１２を介して通信セッションに従事しているとき、チャージングサーバ１２０は、そのセッションに関連する使用量（例えばデータの量）に基づいて該アカウントから差し引く。従来方式では（３ＧＰＰ仕様書３２．２９６で定義されているように）、チャージングサーバ１２０は、セッションの開始時点で、およびセッション全体を通して合間あいまに（例えば、金銭的単位、時間、データユニットなどで）割り当てをリンク１４０を介してゲートウェイサーバ１１２に提供する。通信セッションが進行するのに応じ、ゲートウェイサーバ１１２は、セッション内でのデータ使用量を検出し、割り当てから検出された使用量を差し引く。また、ゲートウェイサーバ１１２は、リンク１４０を介しチャージングサーバ１２０に、この使用量および差し引きを連絡する。リンク１４０は、例えば、Ｒｏインターフェース（３ＧＰＰ仕様書３２．２９９、３２．２５１、３２．２６０などに定義されている）またはＲｏのＧｙインスタンスに基づくことが可能である。

割り当てが使い果たされた場合、チャージングサーバ１２０は、セッションの継続を可能にするために、新規の割り当てを決めリンク１４０を介してゲートウェイサーバ１１２に提供する。割り当ては、モバイルデバイス１０４に関連付けられたアカウントの残余に照らして引き当てされる。割り当てが消費される場合、その割り当てはアカウントの残余から差し引かれ、アカウント残余の追加の部分が、後続の割り当てに対する引き当てとしてマークされる。

前述のように、チャージングサーバ１２０によって維持されているアカウントは、図１に示された三つのモバイルデバイス１０４の間で共有されている。言い換えれば、モバイルデバイス１０４−１、１０４−２、および１０４−３の各々が、データを消費すると、チャージングサーバ１２０からゲートウェイサーバ１１２に提供された割り当ては、全て同一のアカウント残余から引き当てされる。図２に示されるように、この状況は、サービスの中断をもたらす可能性がある。

図２は、従来式の割り当て配分方式を用いた例示の方策であり、該方策において、モバイルデバイス１０４−１およびモバイルデバイス１０４−２の両方が、ゲートウェイサーバ１１２を介して通信セッションを開始している。この例において、モバイルデバイス１０４−１は、比較的に小さな帯域幅消費を必要とするウェブブラウジングセッションに従事しているので「低使用量」デバイスと呼ばれる。他方、モバイルデバイス１０４−２は、一般に、ウェブブラウジングより多くの帯域幅を消費する映像ストリーミングに従事しているので「高使用量」デバイスと呼ばれる。ステップ２００で、モバイルデバイス１０４−１は、必要な割り当て（必要サービス単位（ＲＳＵ：Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｎｉｔ））を包含する要求（クレジット管理要求（ＣＣＲ：Ｃｒｅｄｉｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ））をチャージングサーバ１２０に送信することによってセッションを開始する。当然のことながら、いくつかの実施形態において、図２に示されるモバイルデバイス１０４−１および１０４−２からのメッセージは、実際は、モバイルデバイス１０４−１および１０４−２の代わりに、ゲートウェイ１１２または他のネットワークコンポーネントによって送信されることになる。これに応じ、チャージングサーバ２０は、そのセッションのために、デバイス１０４−１と１０４−２とが共有するアカウントの１５０単位の残余から５０単位の（これは要求された量であってよいが必ずそうする必要はない）割り当てを引き当てる。残余およびその引き当てられた部分が図２の右側沿いに示されている。チャージングサーバ１２０は、モバイルデバイス１０４−１に、５０単位が供与されたこと（供与サービス単位（ＧＳＵ：Ｇｒａｎｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｎｉｔ））の表示を包含するクレジット管理応答（ＣＣＡ：Ｃｒｅｄｉｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｓｗｅｒ）メッセージで割り当ての引き当てを連絡する。また、割り当てを示すチャージングサーバ１２０からの応答は、該割り当てに対する１０分間の有効時間（ＶＴ：ｖａｌｉｄｉｔｙ ｔｉｍｅ）を指定する、すなわち割り当ての未使用の部分は、１０分の間は他のセッションに利用可能に解放されないことになる。

ステップ２０４で、デバイス１０４−２は、チャージングサーバ１２０に要求を送信することによってセッションを開始し、同様な引き当て処理が続いて行われ、その過程でチャージングサーバ１２０は、第二セッションのため別の５０単位を引き当て、デバイス１０４−２にその引き当てを連絡する。その結果、二つの５０単位の割り当てが、各セッションに一つずつ１５０単位のアカウント残余から引き当てられたことになる。

ステップ２０８で、モバイルデバイス１０４−２は、最初の５０単位の割り当てを使い果たしており、５０単位が消費されたこと（消費サービス単位（ＵＳＵ：Ｕｓｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｕｎｉｔ））を示しさらなる引き当てを要求するメッセージをチャージングサーバ１２０に送信する。これに応じ、チャージングサーバ１２０は、別の５０単位の割り当てを引き当て、アカウント残余は（デバイス１０４−２に対する最初に割り当ての消費により）１００単位に低減され、５０単位の割り当てが各セッションに充てられている。かくして、今や、全１００単位の残余が、既存の割り当てによって引き当て済みとなっている。

ステップ２１２で、モバイルデバイス１０４−２は、ステップ２０８で設定された５０単位の第二の割り当てを消費し、（例えば、ゲートウェイサーバ１１２によって）別の５０単位の割り当てを引き当てる試みが行われる。しかしながら、モバイルデバイス１０４−２による第二の割り当ての消費の後では、アカウントに残る残余は５０単位だけとなり、残りの残余の全体は、モバイルデバイス１０４−１がまだその割り当てのどれも消費していないという事実にかかわらず、モバイルデバイス１０４−１のセッションのため引き当てが保たれる。しかして、ステップ２１２でのさらなる要求に応答して、チャージングサーバ１２０は、要求を満たすための利用可能な残余がないことを示す、結果コード（ＲＣ：ｒｅｓｕｌｔ ｃｏｄｅ）「４０１２」または同等のエラーコードを返す。さらにまた、モバイルデバイス１０４−１に対する引き当てがさらに数分の間有効なことがある（「高使用量」モバイルデバイス１０４−２は、実際上、図２に示された割り当てをわずか数秒で使い果たすかもしれない）。したがって、モバイルデバイス１０４−２のセッションは、モバイルデバイス１０４−１に対して引き当てられている未使用の割り当てが解放されるまで、さらなる数分間の間中断される。

図２のような状況の発生を低減するために、チャージングサーバ１２０は、従来のチャージングサーバのアクティビティを超えた特定の機能を遂行する。これらの機能を説明する前に、チャージングサーバ１２０のコンポーネントの説明を提示することにする。

図３を参照すると、チャージングサーバ１２０のいくつかの内部コンポーネントが示されている。チャージングサーバ１２０は、本明細書ではプロセッサ３００とも称する、メモリ３０４と相互接続された中央処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）３００を含む。プロセッサ３００およびメモリ３０４は、一般に一つ以上の集積回路（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成され、ここで当業者が気付くように様々な構造を有することができる（例えば、複数のＣＰＵを設けることも可能である）。

メモリ３０４は、揮発性（例えば、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ」））および不揮発性（例えば、読取専用メモリ（「ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ」）、電気的消去可能読取専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ」）、フラッシュメモリ、磁気コンピュータストレージデバイス、または光ディスクなど）メモリの任意の適切な組み合わせであってよい。本例において、メモリ３０４は、揮発性および不揮発性ストレージの両方を含む。

また、プロセッサ３００は、チャージングサーバ１２０がネットワーク１０８、１２４および１２８の他のコンピューティングデバイスに接続することを可能にする、ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３０８などの一つ以上のネットワークインターフェースにも相互接続されている。ＮＩＣ３０８は、しかして前述のネットワークを介して通信するため必要なハードウェアを含む。また、チャージングサーバ１２０は、キーボードおよびマウスなどプロセッサ３００に相互接続された入力デバイス（図示せず）、並びにディスプレイなどプロセッサ３００に相互接続された出力デバイス（図示せず）も含むことが可能である。いくつかの実施形態において、これら入力および出力デバイスは、ＮＩＣ３０８、および別のコンピューティングデバイスを介してプロセッサ３００に接続されてもよい。言い換えれば、入力および出力デバイスは、チャージングサーバ１２０に対しローカルであってもリモートであってもよい。

メモリ３０４は、プロセッサ３００によって実行可能な複数のコンピュータ可読プログラミング命令を、様々なアプリケーションの形で格納し、また、これらのアプリケーションの実行の過程で使われる様々な種類のデータも格納する。当業者には当然のことながら、プロセッサ３００は、これら命令内に定義された様々なオペレーションを遂行するために、一つ以上のかかるアプリケーションの命令を実行することが可能である。以降の説明において、プロセッサ３００およびチャージングサーバ１２０は、或る機能を遂行するために「構成される」または「作動される」と言う。当然のことながら、チャージングサーバ１２０は、メモリ３０４に格納されたアプリケーションの命令の処理を用いるように構成される。

メモリ３０４に格納されるアプリケーションに、本明細書では割り当てアプリケーション３１２とも称する割り当て配分アプリケーション３１２がある。さらに、メモリ３０４は、アカウントデータベース３１６および料金表データベース３２０を包含する。アカウントデータベース３１６は、モバイルデバイス１０４−１、１０４−２、および１０４−３に関連付けられた共有アカウントを含め、複数のアカウントに対するアカウント残余を包含する。料金表データベース３２０は、通信セッションを評価する（例えば、様々なサービスに対し評価を行う）ために使われるデータを包含する。

チャージングサーバ１２０の別の概略図が図４に示されている。割り当てアプリケーション３１２は、単独でまたはチャージングサーバ１２０上で実行可能な他のアプリケーションと連携して、チャージ機能（例えば、図４に示されるセッションベースおよびイベントベースのチャージ機能）を実装することができる。チャージングサーバ１２０は、ゲートウェイサーバ１１２を含め、様々な他のネットワーク要素と相互作用し、必要に応じデータベース３１６のアカウント残余を更新する。

チャージングサーバ１２０は、割り当てアプリケーション３１２の実行を介して、モバイルデバイス１０４が関与するメディアセッションに対する割り当ておよび有効時間を算定し、ゲートウェイサーバ１１２に提示するように構成される。この割り当ておよびそれらの有効時間は、現在の使用量パターンに適応させ、どの一つのセッションの中断をも回避するためセッション全体を通して調整することができる。ここで図５を参照し、チャージングサーバ１２０によって遂行されるオペレーションの一例を説明することとする。

図５は、システム１００における、具体的にはチャージングサーバ１２０での適応的な割り当て決定の方法５００を示す。方法５００の遂行の開始の前に、各モバイルデバイス１０４−１、１０４−２、および１０４−３（または、実際は他の任意の数のモバイルデバイス１０４）は、ゲートウェイサーバ１１２を介する通信セッションを確立しており、しかして、これら３つのデバイス１０４の間で共有されるリソースを消費するものと仮定する。

モバイルデバイス１０４によるリソースの消費の開始を許すために、チャージングサーバ１２０は、各デバイス１０４に対して割り当てを配分する。この割り当ての性質について特に限定はないが、本説明では、割り当てがデータの量（例えば１００メガバイト）であると仮定するものとする。他の実施形態では、割り当ては、例えば金銭価値であってもよい。各サービスに対しどれだけの割り当てを配分するかの算定はブロック５０５で開始される。方法５００のブロックは、３つのセッション各々に対して一回、並行して複数回が遂行されると想定する。

ブロック５０５で、チャージングサーバ１２０は、前の期間（例えば、ゲートウェイサーバ１１２から、或る所与のセッションに対する前回の使用量レポートが、チャージングサーバ１２０で受信されてから経過した時間）に対する使用量データを検索する。かかる使用量データは、ゲートウェイサーバ１１２から受信されると、メモリ３０４に格納される。さらに具体的には、各セッションに対し、チャージングサーバ１２０は、セッション識別子と、セッションに対する最新の報告イベントのタイムスタンプと、使用量（例えば、前回の報告イベント以降に消費されたデータの量）と、当該セッションに配分された最新の割り当てに対する最新の有効時間と、の値を格納する。また、チャージングサーバ１２０は、以前の複数の期間に対する使用量の移動平均も格納することが可能である。ブロック５０５で、チャージングサーバは、これらにより、以前の期間の対する（単位時間当たりのデータ量で）帯域幅を算定する。

所与のセッションに対するブロック５０５の初めての遂行については、いかなる以前の使用量データもないことがある。この場合、チャージングサーバ１２０は、ブロック５０５のその初回の遂行に対し、当該セッションが最大の利用可能な帯域幅を消費することになると仮定すればよい。他の実施形態において、チャージングサーバ１２０は、代わりに、当該セッションが最大の利用可能な帯域幅の５０％、または最大の利用可能な帯域幅の任意の他の比率を消費することになると仮定することも可能である。

ブロック５１０で、チャージングサーバ１２０は、次の割り当て配分に対して使われることになる期間を設定する。ブロック５１０で設定される期間には特に限定はなく、ブロック５１０の初回の遂行に対して（すなわち、まだ使用量データが利用可能でない新規のセッションに対して）、配分される割り当てを最小化するため、比較的に短い期間（例えば５〜１０秒）を選択し、他方で、実際の使用量に適合させるための十分なウィンドウをなお設けることが可能である。既知の使用量を使って確立されたセッション（例えば、メモリ３０４で、一つ以上の以前の期間をカバーする以前の使用量データが利用可能なセッション）に対しては、ブロック５１０で選択される期間をより長く（例えば１５分）すればよい。また、各セッションに対し選択する期間は、セッションの性質に基づいて変えることが可能である。ブロック５１０で、例えば、（ウェブブラウジングセッションなどの）低量セッションは、より長い期間を有して設定されてもよい。セッションの種類（例えば、映像ストリーミングに対するウェブブラウジングなど）は、チャージングサーバ１２０で受信されたゲートウェイサーバ１１２からのトラフィックデータに基づいて、チャージングサーバ１２０によって判定することができる。あるいは、ブロック５１０で、全セッションに同じ期間を設定してもよい。

ブロック５１５で、チャージングサーバ１２０は、全三つのセッションに対し、ブロック５１０で設定された期間に亘ってブロック５０５で検索された使用量を満たすために、モバイルデバイス１０４によって共有されるアカウントに十分なリソースがあるかどうかを判定する。ブロック５１５で勘定されるリソースには、共有のアカウントの一切の未引き当て残余、およびまだ使われていない可能性の高い一切の引き当て済み割り当てを含めることが可能である（未使用の割り当ての算定については後記で説明する）。上記に換えて、ブロック５１５では、未引き当てのアカウント残余だけを考慮に入れてもよい。他の実施形態において、ブロック５１５の遂行では、利用可能なリソースの一部（例えば１／Ｘ、このＸはセッションの数）が当該期間の間のセッションの以前の使用量を満たすのに十分であるかどうかを判定することによって、一つのセッションだけを考慮することもできよう。いくつかの実施形態において、ブロック５１５で評価される利用可能なリソースは、新規のまだ存在しないセッションを、所定の期間（一般に１０秒など短い期間）の間、サポートするため必要なリソースの見積もり量まで、低減することが可能である。この所定の期間は、新規のセッションが、別のセッションが共有リソースの一部を解放するまで生存させるのに十分なように選択される。かかる新規のセッションは、基底となるプロトコルが許せば、例えば、新規セッションに対する帯域幅を一時的に縮小することによって、他のセッションがそれらの報告時間に達し未使用のリソースを解放するまでの時間を可能にするため、人為的に遅延させることができる。

ブロック５１５での判定が肯定的な場合、すなわち、各サービスが、選択された期間の間（例えば１５分）、該サービスの以前の使用量を継続することを可能にするために十分な利用可能リソースがある場合は、方法５００の遂行はブロック５２０に進み、該ブロックで、使用量データおよび期間に基づいて、方法５００のただ今の遂行対象のサービスに対し割り当てが配分される。割り当てを配分するステップは、割り当てパラメータ（例えば、割り当てに対するデータの量）、およびそのデータの量がセッションに対しどの位の長さの間留保されるかを定義する有効時間（ＶＴ）パラメータを設定するステップを含む。また、割り当て配分は、随意的に、ゲートウェイサーバ１１６がセッションに対する早期の使用量報告を開始するための閾値を定義する量割り当て閾値（ＶＱＴ：ｖｏｌｕｍｅ ｑｕｏｔａ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）パラメータ、およびセッションが非アクティブの場合に、それを超えると割り当てが解放されることになる時間切れ期間を定義する割り当て保持時間（ＱＨＴ：ｑｕｏｔａ ｈｏｌｄｉｎｇ ｔｉｍｅ）パラメータを設定するステップを含んでもよい。ＱＨＴは一般にＶＴよりも小さい。ＶＱＴは、管理を行うネットワーク要素（例えば、ゲートウェイサーバ１１２）が、割り当て報告と、次の報告間隔の過充てん制限有りまたは無しの新規割り当て指定との間のギャップをカバーすることを可能にするため、１〜５秒で使われるデータ予測量と等価である値に設定することができる。各セッションに対する方法５００の並列の遂行によって、割り当ては、ブロック５２０の繰り返しの遂行による前述の仕方で共有セッションの各々に配分されることになろう。

ブロック５１５での判定が否定的な場合、すなわち、各サービスが、選択された期間の間、その以前の使用量を継続することを可能にするために十分な利用可能リソースがない場合は、方法５００の遂行はブロック５２５に進む。ブロック５２５で、チャージングサーバ１２０は、利用可能な（すなわち、既存の割り当てによって引き当てられていない）残余、および既存の割り当てのまだ使用されていない可能性の高い部分の両方を含む、利用可なリソースの合計を算定する。ブロック５２５での算定は、以下のように遂行されてよい。

未引き当て残余の算出：Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ＿ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｑｕｏｔａ＝Ｂａｌａｎｃｅ＿Ｖａｌｕｅ−Ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ＿Ｑｕｏｔａ：残りの利用可能な割り当て＝残余値−認可済み割り当て。

まだ消費されていない可能性の高い既存の割り当ての部分の算出：Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ＿ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ＿ｑｕｏｔａ＝ｓｕｍ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｓｅｓｓｉｏｎ［（ＶＴ−Ｃｕｒｒｅｎｔ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）×（ｑｕｏｔａ／ＶＴ）：残っている認可済み割り当て＝各セッションに対する和［（ＶＴ−Ｃｕｒｒｅｎｔ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）×（割り当て／ＶＴ）］；すなわち、各セッションに対し、現在のタイムスタンプから始まる、有効時間の残余に、割り当てを有効時間で除して与えられる予測帯域幅消費率を乗ずる。

利用可能な残余および未使用割り当ての算出：Ｕｎｕｓｅｄ＿ｑｕｏｔａ＝Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ＿ａｖａｉｌａｂｌｅ＿ｑｕｏｔａ＋Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ＿ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ＿ｑｕｏｔａ：未使用割り当て＝残余の利用可能な割り当て＋残余の認可済み割り当て。

チャージングサーバ１２０は、これらセッションに割り当てることになる全ての利用可能なリソースの計算をした後、ブロック５３０で、各セッションが配分を受けたリソースをほぼ同時に使い果たすように、利用可能リソースが消費される間の低減された期間を決定する（いくつかの実施形態において、全ての割り当てが同時に終了する際のシグナリングピークを回避するために、各セッションに対するＶＴパラメータはずらして配置されてもよい）。この低減された期間の決定は以下のように行えばよい。

１秒の間の全並行セッションの累積使用量の算出：Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ＿Ｕｓａｇｅ＝Ｓｕｍ ｆｏｒ ａｌｌ ｓｅｓｓｉｏｎｓ［Ｕｓａｇｅ］：累積使用量＝全セッションの［使用量］の和（すなわち、ブロック５０５で検索されたデータに基づく、全セッションによって消費される合計帯域幅）。

全並行セッションに対する共通の低減期間の算出：Ｒｅｄｕｃｅｄ＿ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ＿ｔｉｍｅ＝（Ｕｎｕｓｅｄ＿ｑｕｏｔａ−ｌｎｉｔｉａｌ＿Ｑｕｏｔａ＿ｆｏｒ＿ｎｅｗ＿ｓｅｓｓｉｏｎ）／Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ＿Ｕｓａｇｅ：低減消費時間＝（未使用の割り当て−新規セッションに対する初期割り当て）／累積使用量（この新規セッションに対する初期割り当ては、前述の潜在的新規セッションに対する引き当てリソースである）。

ブロック５３０で、チャージングサーバ１２０は、低減された期間が所定の最小値を上回ってどうかを判定する。この所定の最小値は任意の値でよい。例えば、本実施形態ではこの所定の最小値は１０秒である。ブロック５３５での判定が肯定的な場合、チャージングサーバ１２０は、ブロック５２５および５３０での判定に基づいて、ブロック５４０で割り当てをただ今のセッションに配分する（そして、方法５００の並行遂行として他の共有セッションにも割り当てを配分する）。

また、次の間隔に対する各個別のセッションの割り当ても、算式：Ｑｕｏｔａ＝Ｒｅｄｕｃｅｄ＿ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ＿ｔｉｍｅ＊Ｕｓａｇｅ：割り当て＝低減消費時間×使用量：として計算することができる。

また一方、ブロック５３５での判定が否定的な場合、方法５００の遂行はブロック５４５に進む。ブロック５４５で、チャージングサーバ１２０は、ブロック５２５で算定された全体の未使用リソースを単一のセッションに配分する。どのセッションがこの残りの未使用リソースを受領するかについて特定の制限はない。例えば、最高の使用量を有するセッションが選ばれてもよい。残り全部の未使用リソースを割り当てとして一つの特定のセッションに配分した後に、チャージングサーバ１２０は、ブロック５５０で、他のセッションの一つ以上に対し中間使用量報告をトリガすることができる。また、この中間報告は、方法５００のもっと早期にトリガされてよい。

中間報告は、宛先のセッションにそれらの現在使用量を報告させ、それらの既存の割り当ての一切の未使用部分を解放させる。中間報告の対象セッションは、次の予期される使用量報告までの時間の長さ、次の予期される使用量報告がブロック５３０からの低減期間の後になるかどうか、未使用の割り当ての量などを含む、様々な要因に基づいて選択すればよい。中間報告によって、他のセッションに割り当てを配分し、それら他のセッションの中断を防止するのに十分な割り当てを解放することが可能である。チャージングサーバ１２０によってセッションに適用される、どのセッションが中間報告のため「ウェークアップする」のかを決める基準の例は、最小ＶＴより低いＶＴ値を有さないセッションで、現在割り当ての最近時の（すなわち今後の最早の）終了を有するセッション、以前に認可された割り当ての最大値を有するセッションなどである。

ブロック５２０、５４０、および５５０のうちのいずれかの遂行の後、方法５００の遂行は、次の期間の満了時に、割り当ての再配分のためブロック５０５に戻ればよい。方法５００の多くの遂行を介して、セッションのそれぞれに配分される割り当ては、したがって、他のセッションの活動および共有アカウントの残りの利用可能なリソースに応じて動的に変更することが可能である。結果として、図２に関連して説明したような、どの所与のセッションでの中断の発生も低減ができよう。

図６および７は、適応的な割り当て決定に対する、方法６００の遂行の別の例を示す。以降の説明から分かるように、方法６００は、方法５００の特定の実装であると見なすことができる。方法５００と同様に、方法６００の遂行は、各同時進行のセッションに対し並行して繰り返される。さらに、方法５００と同様に、方法６００は、各セッションに対し（動的に割り当てを更新するために）複数回繰り返すことも可能である。

（ただ今対象のセッションが、新規のセッションか、既存セッションの継続かの如何によって）ブロック６０５または６１０で開始され、チャージングサーバ１２０は、（既存のセッションに対する）以前の使用量に基づいて、または、最大帯域幅消費もしくは最大帯域幅消費の或る部分を想定するか、のいずれかによって、セッションに対する見積もり帯域幅使用量レートを生成する。ブロック６１５および６２０で、チャージングサーバ１２０は、ブロック６０５および６１０からの帯域幅の見積もりに基づいて、所定の期間（例えば、１５分）に亘って消費されるであろう「最適割り当て」を算定する。

いくつかの実施形態において、チャージングサーバ１２０は、新規セッションに対し或る特定の帯域幅を仮定するのではなく、使用量データを採取するために、新規セッションに対し少量の割り当てを配分することができる。なにがしかの使用量データ（例えば、５秒の使用量について）の受信に続いて、チャージングサーバ１２０は、新規セッションを代わりに継続のセッションとして取り扱うことが可能になり、ブロック６１５でなく６２０を遂行することが可能になる。このように、ブロック６０５〜６２０は、方法５００のブロック５０５および５１０に対応する。

チャージングサーバ１２０は、全てのアクティブなセッションに対する最適割り当てを決めた場合、ブロック６２５で、残存している割り当て（未引き当て残余だけであるか、未引き当て残余に配分済みではあるが消費されない可能性の高い割り当てを加えたものであるかのいずれかを問わず）が、最適割り当ておよび新規（まだ存在しない）セッションの両方を、或る特定の時間の間（例えば、１０秒）サポート可能であるかどうかを判定するように構成される。しかして、方法６００のブロック６２５は、方法５００のブロック５１５に対応する。

判定ブロック６２５での判定が肯定的な場合、方法６００の遂行は、ブロック６３０に次いで６３５に進み、これらブロックで、前述の最適割り当てがアクティブなセッションに配分され、方法５００のブロック５２０に関連して上記で説明したように、それに応じ他のセッションパラメータが設定される。

また一方、判定ブロック６２５での判定が否定的な場合、方法６００の遂行は、ブロック６４０に進む。チャージングサーバ１２０は、ブロック６４０で、残りの割り当てが前述の期間の間（例えば１０秒）新規セッションをサポートできるか、また、低減された最適期間の間アクティブなセッションをサポートできるかどうかを判定するように構成される。低減された最適期間は、ブロック５３０に関連して前に説明したようにして決めることができる。

ブロック６４０での判定が肯定的な場合、方法６００の遂行は、ブロック７０５（図７に示す）に続く。チャージングサーバ１２０は、ブロック７０５で、低減された期間を設定し、（ブロック６０５および６１０からの使用量に基づいて）対応する低減された最適割り当てを決めるように構成される。チャージングサーバ１２０は、次いで、ブロック７１０で、アクティブなセッションのどれかが、通常なら終了するであろう前述の低減期間、の後の報告期間を有するかどうかを判定するように構成される。かかるセッションが存在する場合、チャージングサーバ１２０は、ブロック７１５で、（方法５００のブロック５５０におけるように）中間報告をトリガするため、対応するデバイス１０４にメッセージを送信するように構成される。次いで方法６００の遂行は、ブロック６３５（これは、このシーケンスにおいて、方法５００のブロック５４０に相当する）に進む。

ブロック６４０での判定が否定的な場合（例えば、残りの割り当てが、単一のセッションを短い期間の間だけサポートする場合）、方法６００の遂行は、図７に示すように、ブロック７２０に進む。チャージングサーバ１２０は、ブロック７２０（これは方法５００のブロック５４５に対応する）で、残りの全部の割り当てを単一のセッションに配分し、次いで、ブロック７２５でいずれかの並行するセッションがアクティブかどうかを判定するように構成される。ブロック７２５での判定が否定的な場合、方法６００の遂行はブロック６３５に戻る。また一方、ブロック７２５での判定が肯定的な場合、チャージングサーバ１２０は、前に説明したように、ブロック７１５を遂行する。

また、ブロック７２０の遂行に続いて、チャージングサーバ１２０によってオフラインの再購入（ｒｅ−ｐｕｒｃｈａｓｅ）プロセスが開始されてもよい。例えば、チャージングサーバ１２０は、関連するデバイス１０４への、デバイスが追加の資金（ｆｕｎｄ）を提供することを提言するＳＭＳまたは他のメッセージの送信を開始することができる。

当業者は、これらの実施形態の実装のため可能なまださらなる別の実装および修改が在り、前述の実装および例が一つ以上の実施形態の単なる例示であることを十分理解していよう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲だけによって限定される。

Claims (22)

1. ネットワークの共有アカウント残余に対する割り当てを適応させる方法であって、
   チャージングサーバにおいて、前記共有アカウント残余に関連付けられた複数の通信セッションの各々に対する使用量レベルおよび期間を検索するステップであって、前記通信セッションは前記ネットワークに接続されたそれぞれのクライアントデバイスに対応する、ステップと、
   前記チャージングサーバにおいて、前記共有アカウント残余が、対応する検索された使用量レベルおよび期間に対する前記通信セッションの総予測使用量を超えるかどうかを判定するステップと、
   前記判定が否定的な場合、前記チャージングサーバにおいて、前記通信セッションの各々に対して共通の低減された期間を決めるステップと、
   前記低減された期間が所定の閾値を上回る場合、前記チャージングサーバにおいて、前記使用量レベルおよび前記低減された期間に基づいて、前記通信セッションの各々に前記共有アカウント残余から割り当てを配分するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記チャージングサーバにおいてゲートウェイサーバから受信されたサービスの種類に基づいて、前記期間を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記チャージングサーバにおいて、
   前記共有アカウント残余の配分可能な残余を算定し、
   前記配分可能な残余と、各通信セッションに対する前記期間および前記使用量レベルの積の和とを比較する、
   ことによって、前記共有アカウント残余が前記通信セッションの各々をサポートできるかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記配分可能な残余は、前記チャージングサーバのメモリに格納された前記共有アカウント残余の未引き当て残余を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記配分可能な残余は、未引き当て残余と、前記通信セッションに対して前に配分された前記共有アカウント残余の未消費量との和を含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記通信セッションが新規の場合、前記通信セッションに利用可能な最大帯域幅の所定割り部分を選択し、
   前記通信セッションが新規でない場合、前記チャージングサーバのメモリから以前の使用量レベルを検索する、
   ことによって、各通信セッションに対する使用量レベルを検索するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記低減された期間が前記所定の閾値を上回らない場合、全部の配分可能な残余を、前記通信セッションの単一の選択されたセッションに配分するステップをさらに含む、請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記通信セッションの少なくとも一つにおいて使用量報告をトリガするために、前記チャージングサーバからメッセージを送信するステップをさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 割り当てを配分するステップは、前記チャージングサーバから、前記クライアントデバイスに接続されたゲートウェイサーバにメッセージを送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記メッセージは、配分された残余の表示を含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記メッセージは、前記配分された残余に対応する有効時間をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. ネットワークの共有アカウント残余に対して割り当てを適応させるためのサーバであって、
    メモリと、
    ネットワークインターフェースと、
    前記メモリおよび前記ネットワークインターフェースに相互接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、
    前記共有アカウント残余に関連付けられた複数の通信セッションの各々に対する使用量レベルおよび期間を検索し、前記通信セッションは前記ネットワークに接続されたそれぞれのクライアントデバイスに対応しており、
    前記共有アカウント残余が、対応する検索された使用量レベルおよび期間に対し、前記通信セッションの総予測使用量を超えるかどうかを判定し、
    前記判定が否定的な場合、前記通信セッションの各々に対し共通の低減された期間を決め、
    前記低減された期間が所定の閾値を上回る場合、前記使用量レベルおよび前記低減された期間に基づいて、前記通信セッションの各々に、前記共有アカウント残余から割り当てを配分する、
    ように構成される前記プロセッサと、
    を含むサーバ。
13. 前記プロセッサは、前記ネットワークインターフェースを介してゲートウェイサーバから受信されたサービスの種類に基づいて、前記期間を選択するようにさらに構成される、請求項１２に記載のサーバ。
14. 前記プロセッサは、
    前記共有アカウント残余の配分可能な残余を算定し、
    前記配分可能な残余と、各通信セッションに対する前記期間および前記使用量レベルの積の和とを比較する、
    ことによって、前記共有アカウント残余が前記通信セッションの各々をサポートできるかどうかを判定する、
    ようにさらに構成される、請求項１２に記載のサーバ。
15. 前記配分可能な残余は、チャージングサーバのメモリに格納された前記共有アカウント残余の未引き当て残余を含む、請求項１４に記載のサーバ。
16. 前記配分可能な残余は、未引き当て残余と、前記通信セッションに前に配分された前記共有アカウント残余の未消費量との和を含む、請求項１４に記載のサーバ。
17. 前記プロセッサは、
    前記通信セッションが新規の場合、前記通信セッションに利用可能な最大帯域幅の所定割り部分を選択し、
    前記通信セッションが新規でない場合、前記メモリから以前の使用量レベルを検索する、
    ことによって、各通信セッションに対する使用量レベルを検索する、
    ようにさらに構成される、請求項１２に記載のサーバ。
18. 前記プロセッサは、
    前記低減された期間が前記所定の閾値を上回らない場合、全部の配分可能な残余を、前記通信セッションの単一の選択されたセッションに配分する、
    ようにさらに構成される、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のサーバ。
19. 前記プロセッサは、
    前記通信セッションの少なくとも一つにおいて使用量報告をトリガするために、前記ネットワークインターフェースを介してメッセージを送信する
    ようにさらに構成される、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載のサーバ。
20. 割り当てを配分することは、チャージングサーバから、前記クライアントデバイスに接続されたゲートウェイサーバにメッセージを送信することを含む、請求項１２に記載のサーバ。
21. 前記メッセージは、配分された残余の表示を含む、請求項２０に記載のサーバ。
22. 前記メッセージは、前記配分された残余に対応する有効時間をさらに含む、請求項２１に記載のサーバ。

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