JP6409002B2 - 通信クォータ割当て方法および対応するオンライン課金システム - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークにおける通信クォータの割当てに関する。

オンライン課金システム（ＯＣＳ：Ｏｎｌｉｎｅ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）においては、リアル・タイム制御を実現するために、一定のクォータが、一般的に前もって通信（ユーザ）のために予約され、その後に、通信（ユーザ）は、実際に消費された量に従って課金される。それゆえに、どれだけのクォータがユーザに対して割り当てられるべきかを決定することが必要とされる。

ＯＣＳにおける従来のクォータ割当てメカニズムは、使用可能なクレジット（すなわち、ユーザのアカウントにおける残高）に基づいている。複数の同時のコールが存在する可能性があることを考慮すると、使用可能なクレジットは、全体の使用可能な残高のうちのあるパーセンテージとすることができる。いくつかの場合には、割り当てられたクォータは、最小の／最大のクォータしきい値によって制限される。クォータは、６０秒ごとに、または１分ごとにある一定のスピードで使い尽くされるので、本方法は、時間を課金基準とする従来の回路交換サービスの場合に、効率が高い。しかしながら、変化に富んだ様々なデータ・サービスの出現とともに、これらのデータ・サービスのバースティング特性（ｂｕｒｓｔｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）は、従来のクォータ割当て方法に対する大きな課題を引き起こし、したがって、データ・セッションをどのようにして効果的に管理すべきかは、ＯＣＳの最新の課題になる。

とりわけ、従来のクォータ割当てメカニズムは、それらが、これらのサービスにおいて使用される場合、データ・サービスのバースティング特性（ｂｕｒｓｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を明らかにしないことがある。異なる種類のデータ・サービスの場合には、従来のクォータ割当てメカニズムは、依然として、ユーザのアカウントにおける残高に従って通信クォータを割り当てるが、ユーザのアカウントにおける残高は、通常、クォータに対するユーザの消費されたレートに無関係である。クォータに対するユーザの消費されたレートが、毎回割り当てられるクォータよりも高い場合、それは、クォータを要求するための過度に重い信号オーバーヘッドとトラフィックとを引き起こす可能性があるが、しかしながら、クォータに対するユーザの消費されたレートが低い場合、冗長的に割り当てられたクォータは、浪費をもたらす。クォータは、すべての同時のコールの間でインテリジェントにはバランスが取られない可能性がある。

例えば、データ・セッションが、１００Ｍバイトを有するファイルをダウンロードするために確立されるときには、従来の割当てメカニズムによれば、５Ｍバイトを有するクォータは、絶えずそのセッションのために割り当てられ尽くす。ユーザのダウンロードするレートが、非常に高速である場合、そのときにはクォータが超過されるたびごとに、トラフィックを制御するためのパケット・ゲートウェイは、新しいライセンスを要求するための要求をＯＣＳに対して再送信する必要がある。それゆえに、ファイルのダウンロードを完了するために、パケット・ゲートウェイは、少なくとも２０回のＯＣＳとの信号相互作用を実行するために必要とされ、この信号相互作用は、パケット・ゲートウェイと、ＯＣＳとの間の大きな信号のトラフィック／オーバーヘッドを引き起こす可能性がある。別の例では、データ・セッションが、ウェブ・ページの閲覧のためだけに確立されるときに、それは、クォータをゆっくりと消費するが、従来の割当てメカニズムは、依然として、毎回、データ・セッションのために５Ｍバイトを予約し、また対応するクレジットが、予約され、これは、他のコールが、場合によっては、欠如するクレジットのために、サービスされない、または不十分なサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）でサービスされるようにする可能性がある。

上記の技術的問題を解決するために、本発明は、差分クォータ割当て（ＤＱＡ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕｏｔａ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）と呼ばれることもある新しいクォータ割当てメカニズムを提案しており、このクォータ割当てメカニズムにおいては、クォータの量はクォータの消費スピードに基づいて、調整されることもある。好ましいメカニズムにおいては、消費スピードが増大している場合、この時間に割り当てられるクォータは、最後に割り当てられたクォータよりも大きくなるべきであり、その反対に、消費スピードが減少している場合、この時間に割り当てられるクォータは、最後に割り当てられたクォータよりも小さくなるべきである。

上記の発明の概念に基づいて、通信に対するクォータを割り当てるための方法は、ｉ）通信に対してクォータを割り当てるステップと、ｉｉ）割り当てられたクォータに基づいて、通信のための実際のクォータ消費スピードを獲得するステップと、ｉｉｉ）その実際のクォータ消費スピードに従って通信に対して新しいクォータを割り当てるステップとを含む本発明の方法の態様に従って提供される。

この態様においては、新しいクォータは、実際のクォータ消費スピードに従って割り当てられ、これは、クォータ割当てに対するより多くの柔軟性を提供する。

好ましい一実施形態においては、ステップｉｉｉにおいて、消費スピードが増大しているときに、より大きなクォータが新しいクォータとして割り当てられ、消費スピードが減少しているときに、より小さなクォータが新しいクォータとして割り当てられる。

この実施形態においては、より大きなクォータは、トラフィック制御デバイスと、ＯＣＳとの間の信号相互作用が、ＯＣＳに対する大きなトラフィックを有するバースティング・データ・サービスの影響を軽減し、制御によって引き起こされるトラフィック・オーバーヘッドを低減させ、またネットワーク性能を向上させるように、安定化され、または低減させられるように、高いクォータ消費スピードを有する通信に対して割り当てられる。割り当てられたクォータが実際に消費され得ない場合の発生を低減させ、浪費している、また欠如するクレジットの発生を回避し、また欠如するクォータからの他の同時のセッションを防止するようにするために、より妥当にすべての同時のコールの間で、クレジットが、分配され得るように、より小さなクォータは、低いクォータ消費スピードを有する通信に対して割り当てられる。

代替的な一実施形態においては、クォータは、最新の時間、または最近のいくつかの時間に割り当てられるクォータの消費スピードに従って、消費スピードが、最大しきい値を超過するときに、増大させられ、また消費スピードが、最小のしきい値よりも低いときに低減させられることもある。さらに、当業者なら、本発明の教示の下で以前のクォータの消費スピードに従って、新しいクォータを割り当てる他の実施形態を考えることもでき、これについては、ここでは詳細には説明されないであろう。

好ましい一実施形態においては、ステップｉｉと、ステップｉｉｉとは、通信が完了するまで反復される。

この実施形態においては、割り当てられたクォータは、全体の通信プロセスの間に、数回調整され、この全体の通信プロセスは、リアル・タイム問題解決手法をもたらす。

好ましい一実施形態においては、ステップｉｉは、最新の時間に割り当てられたクォータの消費スピードを獲得するステップと、最新の時間の前に割り当てられた一定数のクォータの平均消費スピードを獲得するステップとをさらに含む。ステップｉｉｉは、最新の時間に割り当てられたクォータを調整するステップをさらに含んでおり、調整量は、最新の時間に割り当てられたクォータの消費スピードと、最新の時間の前に割り当てられた一定数のクォータの平均消費スピードとの間の差に依存しており、また一定数は、１つまたは複数を含んでいる。

この実施形態においては、割り当てられるべきクォータは、クォータの消費スピードの変化が、適切に考慮に入れられ得るように、最新の時間に割り当てられたクォータの消費スピードと、最新の時間の前に割り当てられた一定数のクォータの平均消費スピードとの間の差に従って調整される。平均化するための数は、実際の必要性に従って選択されることもある。短期間の変化が主として考慮される場合に、平均化するための数は、より少ないが、長期間の変化が主として考慮される場合には、平均化するための数は、より大きくすることができる。

好ましい一実施形態においては、ステップｉの前に、本方法は、トラフィック制御デバイスからクォータ要求を受信するステップをさらに含んでいる。ステップｉにおいては、トラフィック制御デバイスは、割り当てられたクォータの量について通知される。ステップｉｉにおいて、割り当てられたクォータに基づいた、通信についてのクォータの実際に消費された量と、割り当てられたクォータに基づいた、通信についての実際の通信時間とが、トラフィック制御デバイスから取得され、またクォータの消費スピードは、算出される。ステップｉｉｉにおいて、トラフィック制御デバイスは、新しいクォータの量について通知される。

この実施形態は、本発明と、トラフィック制御デバイスなど（パケット・ゲートウェイなど）のネットワーク要素との間の相互作用の方法を提供している。

さらなる一実施形態においては、ステップｉにおいて、割り当てられたクォータの量と、クォータの有効時間と、クォータの再割当てをアクティブに要求するためのしきい値とが、トラフィック制御デバイスに対して送信され、送信時間が記録され、クォータの再割当てを要求するためのしきい値は、割り当てられたクォータの量に関連づけられている。

ステップｉｉは、クォータの有効時間内で消費され、またトラフィック制御デバイスによって送信されるクォータの消費された量を受信するステップおよび記録するステップ、ならびに受信時間を記録するステップと、
クォータの消費された量と、記録された受信時間と送信時間との間の時間差とに従って割り当てられたクォータの消費スピードを算出するステップおよび記録するステップと、
以前に反復されたステップｉｉにおいて記録される情報から、最新の時間の前に割り当てられた一定数のクォータの平均消費スピードを算出するステップと
を含む。

この実施形態は、クォータの消費スピードと、平均消費スピードとを決定するためのより特定の方法を提供しており、ここでは、毎回、割り当てられるクォータの消費された量と、消費された時間とは、記録され、算出は、記録されたデータに従って実行される。

さらなる一実施形態においては、ステップｉｉは、クォータの有効時間の期限切れの後にトラフィック制御デバイスによって送信される実際に消費されたクォータを受信するステップ、またはクォータの消費された量が、クォータの有効時間の期限切れの前にクォータの再割当てをアクティブに要求するためのしきい値に到達するときに、トラフィック制御デバイスによって送信される実際に消費されたクォータを受信するステップをさらに含む。

この実施形態においては、通信レートが高い場合に、クォータは、クォータの有効時間の期限切れの前に使用し尽くされこともあり、それゆえに、トラフィック制御デバイスは、有効時間の期限切れの前に、消費されたクォータを送信し、また再割当てについて要求する。通信レートが、低い場合、クォータは、クォータの有効時間の期限切れの後に使い尽くされないこともあり、それゆえに、トラフィック制御デバイスは、有効時間の期限切れの後に実際に消費されたクォータを送信する。

それに応じて、本発明の製品の態様においては、通信に対してクォータを割り当てるように構成された割当てユニットと、割り当てられたクォータに基づいて、通信についての実際のクォータ消費スピードを獲得するように構成された処理ユニットとを備えているオンライン課金システムが提供されており、処理ユニットは、さらに、実際のクォータ消費スピードに従って通信に対して新しいクォータを割り当てるように構成されており、割当てユニットと、処理ユニットとは、繰り返して動作する。

本発明の他の特徴と、目的と、利点とは、添付図面を参照して行われる非限定的な実施形態の詳細な説明を読んだ後に、より明らかになるであろう。

本発明の実施形態による、パケット・ゲートウェイと、ＯＣＳとの間の信号相互作用プロセスを示す図である。 本発明の実施形態による、増大する消費スピードを有するクォータのために割り当てられたクォータの量を示す図である。 本発明の実施形態による、減少する消費スピードを有するクォータのために割り当てられたクォータの量を示す図である。

本発明は、
ｉ）通信に対してクォータを割り当てるステップと、
ｉｉ）割り当てられたクォータに基づいて通信のための実際のクォータ消費スピードを獲得するステップと、
ｉｉｉ）実際のクォータ消費スピードに従って通信に対して新しいクォータを割り当てるステップと
を含む、通信に対してクォータを割り当てるための方法を提供している。

本発明の割当てメカニズムの一般的な説明が、以下で式に関連して与えられるであろう。その結果として、本発明の割当てメカニズムの特定の応用が、２つの特定の例に関連して説明されるであろう。

１．最初に、データ・サービスが、開始されるときに、初期のクォータが、そのサービスの通信のために割り当てられる。一実施形態においては、従来のクォータ割当てメカニズムを使用して、ユーザのアカウントにおける残高に従って、初期のクォータを決定することができる。変形の一実施形態においては、所定の初期のクォータが、サービスの通信のために割り当てられることもある。初期のクォータを割り当てるための特定の方法と、初期のクォータの割り当てられた量とは、本発明の発明の概念の実施に影響を及ぼすことがないことが理解されよう。

２．次のクォータ割当ての間に（一般に、初期クォータが使い尽くされ、またはクォータの有効期間が、期限切れにされるときに）本発明の実施形態において提案されるＤＱＡ方法が使用され、そこでは、割り当てられたクォータの消費スピードは、この次に割り当てられるクォータに影響を及ぼすであろう。

一実施形態においては、最後の１回または複数回に割り当てられたクォータの消費スピードは、消費スピードが最大のしきい値を超過するときにクォータが増大され得、消費スピードが最小のしきい値よりも低いときにクォータが減少され得るように算出される。

しかしながら、別の実施形態においては、割り当てられたクォータの消費スピードが増大しているか、または減少しているかどうかが算出される。消費スピードが増大している場合、クォータは、最後に割り当てられたクォータよりも大きく割り当てられるべきであり、そうではなくて消費スピードが減少している場合、クォータは、最後に割り当てられたクォータよりも小さく割り当てられるべきである。

２つの特定の例示の式が、以下で与えられて、どのようにして割り当てられたクォータを定量的に決定すべきかを例証しており、

または

であり、式中で、
ｎ＝２，３，．．．；ｘ＝１，２，．．．ｎ−２；
Ｕ_０＝Ｑ_１，ｔ_０＝ＶＴ_１
であり、また式中でＱ_ｎは、ｎ番目の時間の割当てにおいて割り当てられるクォータであり、
Ｑ_ｎ−１は、ｎ−１番目の時間の割当てにおいて割り当てられるクォータであり、
Ｕ_ｎ−１は、ｔ_ｎ−１という消費された時間を有するｎ−１番目の時間の割当てにおいて割り当てられるクォータの中の実際に消費されたクォータであり、
Ｕ_ｎ−２は、ｔ_ｎ−２という消費された時間を有するｎ−２番目の時間の割当てにおいて割り当てられるクォータの中の実際に消費されたクォータであり、

は、最後の割当ての前の以前のｘ回の割当て（すなわち、ｎ−１−ｘ番目の時間の割当てからｎ−２番目の時間の割当てへの）において割り当てられるクォータの平均クォータ消費スピードを取得する２つの異なる種類の方法である。ここで、

は、毎回、割り当てられるクォータの消費スピードを平均することにより取得されるが、

は、全体の時間範囲の上の割り当てられたクォータのうちの全体の消費された量を平均することにより取得される。それらは、式の中では異なっているけれども、それらは、両方とも、以前のクォータの消費スピードを説明している。他の式が、適用可能ではあるが、本発明においては示されていないことが、理解される。

Ｃは、構成可能な時定数であり、この時定数の単位は、クォータの有効時間（ＶＴ：ｖａｌｉｄｉｔｙ ｔｉｍｅ）と同じオーダであり、またそれは、ＶＴより大きいか、ＶＴより小さいか、またはＶＴに等しい。Ｃの異なる値は、変化の異なる量を決定する。

は、最後の割当てにおいて割り当てられたクォータの消費スピードである。

式において、

と、

または

との間の差が、算出され、またＣによって乗算されて、最後の割当てにおいて割り当てられるクォータＱ_ｎ−１に対する調整量として使用される。

が、比較的に大きい場合、今回、割り当てられるクォータは、増大させられることになり、そうでなければ、今回、割り当てられるクォータは、減少させられることになることが、分かる可能性がある。

本発明の実施形態の応用は、以下のあと２つの特定の例に関連して説明されるであろう。ここでは、上記式におけるパラメータが、以下のように規定される。
各クォータのＶＴは、１２０ｓに固定され、
Ｃ＝１００ｓであり、これは、ＶＴと同じオーダであり、
ｘ＝１であり、すなわち、最後の（ｎ−１番目の時間の）割当てにおいて割り当てられるクォータの消費スピードは、第２の最後の（ｎ−２番目の時間の）割当てにおいて割り当てられるクォータの消費スピードと比較されるべきであり、またそれらの間の差は、今回、割り当てられるべきクォータに影響を及ぼすことになる。

上記式は、

のように簡略化される。

第１の例
この例においては、クォータの消費スピードは、増大している。

図１に示されるように、ダイアメーター・プロトコル（ＤＩＡＭＥＴＥＲ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、相互作用を信号で伝えるために、ＯＣＳと、トラフィック制御ＰＧＷ／ＨＡとの間で使用される。

図１に示されるように、ステップ１において、ＰＧＷ／ＨＡは、ダイアメーター・ベースのクレジット制御要求（ＣＣＲ−初期またはＣＣＲ−Ｉ）をＯＣＳに対して送信する。ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、クレジット制御要求ＣＣＲ−Ｉを受信する。クレジット制御要求は、通信のためのクォータ要求として使用される。ＣＣＲ−Ｉは、ＡＶＰ（属性値対（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｖａｌｕｅ ｐａｉｒ））、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ（Ｒａｔｉｎｇ−Ｇｒｏｕｐ）．．．］（ＭＳＣＣ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｓｅｒｖｉｃｅｓ−Ｃｒｅｄｉｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌ）などを含んでいる。

ステップ２において、ＯＣＳの割当てユニットは、使用可能なクレジットを決定し、またクォータＱ_１と、クォータの有効時間ＶＴと、しきい値ＱＴ_１とを割り当てる。ここで、Ｑ_１＝５Ｍバイトであり、ＶＴ＝１２０ｓであり、これは、クォータが、１２０ｓ後に無効になることになり、また新しいクォータが、要求されるべきであることを意味しており、またこれは、オペレータによって柔軟に決定され、ＱＴ_１＝４．５Ｍバイトであり、これは、Ｑ_１の９０％であり、またこれは、通信のためのトラフィックが、しきい値に到達するときに、新しいクォータを要求するためにトラフィック制御デバイスによって使用されるしきい値である。一般的に言えば、ＱＴと、割り当てられたクォータＱとの間には、１対１の対応が存在している。

ステップ３において、ＯＣＳは、ダイアメーター・ベースのクレジット制御応答（ＣＣＡ（Ｃｒｅｄｉｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ａｎｓｗｅｒ）−初期またはＣＣＡ−Ｉ）をインターフェース・ユニットを通してＰＧＷ／ＨＡに対して返信する。クレジット制御応答は、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｑ_１（５Ｍ）、ＱＴ_１（４．５Ｍ）、ＶＴ（１２０ｓ）．．．］などを含む。さらに、ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＣＣＡ−Ｉの送信時間を記録して、クォータの消費スピードを算出する。

その後に、ＰＧＷ／ＨＡは、通信トラフィックのクォータの使用を監視する。

通信は、ファイルをロードすべきであるので、消費されたクォータは、１２０ｓが満了する前に、そのしきい値ＱＴ_１に迅速に到達することができる。この時間に、ＰＧＷ／ＨＡは、ＯＣＳに対して消費されたクォータＵ_１（これは、ＱＴ_１に等しくなることができる）を報告し、クォータの再クォータを要求する。ステップ４において、ＰＧＷ／ＨＡは、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｕ_１（４．５Ｍ）．．．］などを含むＣＣＲアップデート（ＣＣＲ−Ｕと呼ばれることもある）をＯＣＳに対して報告する。

ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＰＧＷ／ＨＡによって送信されるＣＣＲ−Ｕを受信し、消費されたクォータの量を取得し、この消費されたクォータの量は、４．５Ｍバイトである。また、インターフェース・ユニットは、ＣＣＲ−Ｕの受信時間を記録する。

ステップ５において、ＯＣＳのプロセッサは、消費されたクォータの量に課金する。より重要なことに、ＯＣＳのプロセッサは、記録された受信時間と送信時間との間の時間差を取得する。この実施形態においては、図２に示されるように、時間差は、３０ｓであり、すなわち、４．５Ｍバイトのクォータがｔ_１＝３０ｓのうちに使い尽くされることが仮定される。

ステップ５において、その後に、ＯＣＳのプロセッサは、割り当てられたクォータの消費スピードを取得し、また記録し、この割り当てられたクォータの消費スピードは、４．５Ｍ／３０ｓである。

さらに、ＯＣＳのプロセッサは、通信に対して割り当てられるべき新しいクォータＱ_２を算出し、すなわち、
Ｑ_２＝５Ｍ＋（４．５Ｍ／３０ｓ−５Ｍ／１２０ｓ）＊１００ｓ＝１５．８Ｍ
であり、上記の式に従って、
Ｑ_ｎ＝Ｑ_ｎ−１＋（Ｕ_ｎ−１／ｔ_ｎ−１−Ｕ_ｎ−２／ｔ_ｎ−２）＊Ｃ、（ｎ＝２，３．．．）である。

クォータの消費スピードが、非常に増大される（期待されるものと比べて）ので、今回、割り当てられるクォータＱ_２は、最初に割り当てられたクォータＱ_１よりも大きいことが分かる可能性がある。それに応じて、しきい値ＱＴ_２＝１５．８Ｍ×９０％＝１４．２２Ｍが、存在している。

ステップ６において、ＯＣＳは、ダイアメーター・ベースのＣＣＡ−アップデートまたはＣＣＡ−ＵをＰＧＷ／ＨＡに対して返信する。クレジット制御応答は、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｑ_２（１５．８Ｍ）、ＱＴ_２（１４．２２Ｍ）、ＶＴ（１２０ｓ）．．．］などを含んでいる。さらに、ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＣＣＡ−Ｕの送信時間を記録して、クォータの消費スピードを算出する。クォータの有効時間は、依然として１２０ｓである。本システムはまた、有効時間を他の値へと変更することもできることが理解される可能性がある。

その後に、ＰＧＷ／ＨＡは、通信トラフィックのクォータの使用を監視する。

消費されたクォータが、クォータしきい値ＱＴ_２に到達するときに、ＰＧＷ／ＨＡは、消費されたクォータＵ_１をＯＣＳに対して報告し、クォータの再割当てを要求することになる。ステップ７において、ＰＧＷ／ＨＡは、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｕ_２（１４．２２Ｍ）．．．］などを含むＣＣＲ−ＵをＯＣＳに対して報告する。

ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＰＧＷ／ＨＡによって送信されるＣＣＲ−Ｕを受信し、消費されたクォータの量を取得し、この消費されたクォータの量は、１４．２２バイトである。また、インターフェース・ユニットは、ＣＣＲ−Ｕの受信時間を記録する。

ステップ８において、ＯＣＳのプロセッサは、消費されたクォータの量に課金する。より重要なことに、ＯＣＳのプロセッサは、記録された受信時間と、送信時間との間の時間差を取得する。この実施形態においては、図２に示されるように、時間差が、９０ｓであり、すなわち、１４．２２Ｍバイトのクォータが、ｔ_２＝９０ｓのうちに使い尽くされることが、仮定される。

ステップ８において、その後に、ＯＣＳのプロセッサは、割り当てられたクォータの消費スピードを取得し、また記録し、この割り当てられたクォータの消費スピードは、１４．２２Ｍ／９０ｓである。

さらに、ＯＣＳのプロセッサは、通信に対して割り当てられるべき新しいクォータＱ_３を算出し、すなわち、
Ｑ_３＝Ｑ_２＋（Ｕ_２／ｔ_２−Ｕ_１／ｔ_１）＊Ｃ
＝１５．８Ｍ＋（１４．２２Ｍ／９０ｓ−４．５Ｍ／３０ｓ）＊１００ｓ＝１６．６Ｍ
であり、上記の式に従って、
Ｑ_ｎ＝Ｑ_ｎ−１＋（Ｕ_ｎ−１／ｔ_ｎ−１−Ｕ_ｎ−２／ｔ_ｎ−２）＊Ｃ、（ｎ＝２，３．．．）である。

クォータ消費スピードが増大しているので、今回、割り当てられるクォータＱ_３は、最後に割り当てられたクォータＱ_２よりも大きいことが分かる可能性がある。それに応じて、しきい値ＱＴ_３＝１６．６Ｍ×９０％＝１４．９４Ｍが、存在している。しかしながら、分かる可能性があるように、クォータ消費スピードは、以前のクォータ消費スピードからあまりにも多く増大させられることはない。すなわち、割り当てられたクォータは、通信の要件を実質的に満たすことができ、またそれゆえに、今回、割り当てられるクォータＱ_３は、Ｑ_２からあまりにも多く増大させられることはない。

ステップ９において、ＯＣＳは、ダイアメーター・ベースのＣＣＡ−ＵをＰＧＷ／ＨＡに対して返信する。クレジット制御応答は、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｑ_３（１６．６Ｍ）、ＱＴ_３（１４．９４Ｍ）、ＶＴ（１２０ｓ）．．．］などを含んでいる。さらに、ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＣＣＡ−Ｕの送信時間を記録して、クォータの消費スピードを算出する。

その後に、上記のステップは、通信が、完了するまで、反復される。

本発明の実施形態を使用して、平均クォータしきい値が、１４Ｍである（すなわち、平均クォータが、１５．５５Ｍである）という仮定の下で、１００Ｍバイトを有するファイルをダウンロードするために、ＰＧＷと、ＯＣＳとは、（１００−４．５）／１４＋１＝７．８回、相互作用する必要がある。ここで、「−４．５」と「＋１」とは、初めて最初に割り当てられたクォータを表す。しかしながら、クォータしきい値が、毎回、４．５Ｍである（すなわち、割り当てられたクォータが、毎回、５Ｍである）従来のスキームが、使用される場合、１００Ｍバイトを有するファイルをダウンロードするために、ＰＧＷと、ＯＣＳとは、１００／４．５＝２２回、相互作用する必要がある。分かる可能性があるように、本発明の実施形態を使用して、ＰＧＷと、ＯＣＳとの間で必要とされる相互作用の数は、信号によって引き起こされるオーバーヘッドと、トラフィックとが、節約されるように、非常に減少させられる。

第２の例
この例においては、クォータの消費スピードは、減少している。

図１に示されるように、ダイアメーター・プロトコルは、相互作用を信号で伝えるために、ＯＣＳと、トラフィック制御ＰＧＷ／ＨＡとの間で使用される。

図１に示されるように、ステップ１において、ＰＧＷ／ＨＡは、ダイアメーター・ベースのクレジット制御要求（ＣＣＲ−初期またはＣＣＲ−Ｉ）をＯＣＳに対して送信する。ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、クレジット制御要求ＣＣＲ−Ｉを受信する。クレジット制御要求は、通信のためのクォータ要求として使用される。ＣＣＲ−Ｉは、ＡＶＰ（属性値対）、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ．．．］（ＭＳＣＣ）などを含んでいる。

ステップ２において、ＯＣＳの割当てユニットは、使用可能なクレジットを決定し、またクォータＱ_１と、クォータの有効時間ＶＴと、しきい値ＱＴ_１とを割り当てる。ここで、Ｑ_１＝５Ｍバイトであり、ＶＴ＝１２０ｓであり、これは、クォータが、１２０ｓ後に無効になることになり、また新しいクォータが、要求されるべきであることを意味しており、またこれは、オペレータによって柔軟に決定され、ＱＴ_１＝４．５Ｍバイトであり、これは、Ｑ_１の９０％であり、またこれは、通信のためのトラフィックが、しきい値に到達するときに、新しいクォータを要求するためにトラフィック制御デバイスによって使用されるしきい値である。一般的に言えば、ＱＴと、割り当てられたクォータＱとの間には、１対１の対応が存在している。

ステップ３において、ＯＣＳは、ダイアメーター・ベースのクレジット制御応答（ＣＣＡ−初期またはＣＣＡ−Ｉ）をインターフェース・ユニットを通してＰＧＷ／ＨＡに対して返信する。クレジット制御応答は、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｑ_１（５Ｍ）、ＱＴ_１（４．５Ｍ）、ＶＴ（１２０ｓ）．．．］などを含む。さらに、ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＣＣＡ−Ｉの送信時間を記録して、クォータの消費スピードを算出する。

その後に、ＰＧＷ／ＨＡは、通信トラフィックのクォータの使用を監視する。

通信は、わずかなトラフィックだけを必要とするウェブ・ページを閲覧すべきであるので、１２０ｓが、満了したときに、消費されたクォータは、そのしきい値ＱＴ_１に到達していない。１２０ｓが、満了した後に、ＰＧＷ／ＨＡは、消費されたクォータＵ_１をＯＣＳに対して報告し、またクォータの再割当てを要求し続ける。ステップ４において、ＰＧＷ／ＨＡは、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｕ_１（０．５Ｍ）．．．］などを含むＣＣＲアップデート（ＣＣＲ−Ｕとも呼ばれる）をＯＣＳに対して報告する。

ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＰＧＷ／ＨＡによって送信されるＣＣＲ−Ｕを受信し、消費されたクォータの量を取得し、この消費されたクォータの量は、０．５Ｍバイトである。また、インターフェース・ユニットは、ＣＣＲ−Ｕの受信時間を記録する。

ステップ５において、ＯＣＳのプロセッサは、消費されたクォータの量に課金する。より重要なことに、ＯＣＳのプロセッサは、記録された受信時間と送信時間との間の時間差を取得する。この実施形態においては、図３に示されるように、時間差は、１２０ｓであり、すなわち、０．５Ｍバイトのクォータがｔ_１＝１２０ｓのうちに使い尽くされることが仮定される。

ステップ５において、その後に、ＯＣＳのプロセッサは、割り当てられたクォータの消費スピードを取得し、また記録し、この割り当てられたクォータの消費スピードは、０．５Ｍ／１２０ｓである。

さらに、ＯＣＳのプロセッサは、通信に対して割り当てられるべき新しいクォータＱ_２を算出し、すなわち、
Ｑ_２＝５Ｍ＋（０．５Ｍ／１２０ｓ−５Ｍ／１２０ｓ）＊１００ｓ＝１．２５Ｍ
であり、上記の式に従って、
Ｑ_ｎ＝Ｑ_ｎ−１＋（Ｕ_ｎ−１／ｔ_ｎ−１−Ｕ_ｎ−２／ｔ_ｎ−２）＊Ｃ、（ｎ＝２，３．．．）である。

クォータの消費スピードが減少させられる（期待されるものと比べて）ので、今回、割り当てられるクォータＱ_２は、最初に割り当てられたクォータＱ_１よりも小さいことが分かる可能性がある。それに応じて、しきい値ＱＴ_２＝１．２５Ｍ×９０％＝１．１２５Ｍが、存在している。

ステップ６において、ＯＣＳは、ダイアメーター・ベースのＣＣＡ−アップデートまたはＣＣＡ−ＵをＰＧＷ／ＨＡに対して返信する。クレジット制御応答は、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｑ_２（１．２５Ｍ）、ＱＴ_２（１．１２５Ｍ）、ＶＴ（１２０ｓ）．．．］などを含んでいる。さらに、ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＣＣＡ−Ｕの送信時間を記録して、クォータの消費スピードを算出する。

その後に、ＰＧＷ／ＨＡは、通信トラフィックのクォータの使用を監視する。

１２０ｓが満了するときに、消費されたクォータは、クォータしきい値ＱＴ_２に到達してはいない。ＰＧＷ／ＨＡは、消費されたクォータＵ_２＝０．４ＭをＯＣＳに対して報告し、クォータの再割当てを要求することになる。ステップ７において、ＰＧＷ／ＨＡは、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｕ_２（０．４Ｍ）．．．］などを含むＣＣＲ−ＵをＯＣＳに対して報告する。

ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＰＧＷ／ＨＡによって送信されるＣＣＲ−Ｕを受信し、消費されたクォータの量を取得し、この消費されたクォータの量は、０．４Ｍバイトである。また、インターフェース・ユニットは、ＣＣＲ−Ｕの受信時間を記録する。

ステップ８において、ＯＣＳのプロセッサは、消費されたクォータの量に課金する。より重要なことに、ＯＣＳのプロセッサは、記録された受信時間と、送信時間との間の時間差を取得する。この実施形態においては、図２に示されるように、時間差が、１２０ｓであり、すなわち、０．４Ｍバイトのクォータが、ｔ_２＝１２０ｓのうちに使い尽くされることが、仮定される。

ステップ８において、その後に、ＯＣＳのプロセッサは、割り当てられたクォータの消費スピードを取得し、また記録し、この割り当てられたクォータの消費スピードは、０．４Ｍ／１２０ｓである。

さらに、ＯＣＳのプロセッサは、通信に対して割り当てられるべき新しいクォータＱ_３を算出し、すなわち、
Ｑ_３＝Ｑ_２＋（Ｕ_２／ｔ_２−Ｕ_１／ｔ_１）＊Ｃ
＝１．２５Ｍ＋（０．４Ｍ／１２０ｓ−０．５Ｍ／１２０ｓ）＊１００ｓ＝１．１７Ｍ
であり、上記の式に従って、
Ｑ_ｎ＝Ｑ_ｎ−１＋（Ｕ_ｎ−１／ｔ_ｎ−１−Ｕ_ｎ−２／ｔ_ｎ−２）＊Ｃ、（ｎ＝２，３．．．）である。

クォータ消費スピードが減少しているので、今回、割り当てられるクォータＱ_３は、最後に割り当てられたクォータＱ_２よりも小さいことが分かる可能性がある。それに応じて、しきい値ＱＴ_３＝１．１７Ｍ×９０％＝１．０５３Ｍが、存在している。

ステップ９において、ＯＣＳは、ダイアメーター・ベースのＣＣＡ−ＵをＰＧＷ／ＨＡに対して返信する。クレジット制御応答は、属性値対、マルチ・サービス・クレジット制御［レーティング・グループ、Ｑ_３（１．１７Ｍ）、ＱＴ_３（１．０５３Ｍ）、ＶＴ（１２０ｓ）．．．］などを含んでいる。さらに、ＯＣＳのインターフェース・ユニットは、ＣＣＡ−Ｕの送信時間を記録して、クォータの消費スピードを算出する。

その後に、上記のステップは、通信が、完了するまで、反復される。

この実施形態においては、低速の消費スピードを有する通信には、より少ないクォータを割り当てられて、同時のコールのうちでより妥当にクレジットを配信し、割り当てられたクォータが、実際には消費され得ない場合の発生を低減させ、クレジットの浪費と欠如との発生を回避させ、また欠如しているクォータから他の同時のセッションを防止する。

本発明の実施形態または実施形態における特徴は、競合なしに任意に組み合わされ得ることに注意すべきである。

明らかに、本発明はまた、様々な他の実施形態を有することもできる。様々な対応する変更および変形は、本発明の精神および考慮すべきことを逸脱することなく、当業者によって行われる可能性があるが、しかしながら、すべてのこれらの対応する変更および変形は、本発明の添付の特許請求の範囲によって規定される保護範囲内にある。

例えば、上記の２つの実施形態においては、クォータの消費スピードは、増大していることや、減少していることなど整合した傾向を維持する。実際の場合には、複雑な変化が、クォータの消費スピードに対して起こる可能性がある。例えば、消費スピードは、最初に増大させられ、また次いで減少させられる。本発明がこの場合において使用されるときに、割り当てられるクォータは、最初に増大させられることになり、また次いで、それは、クォータの消費スピードが減少するときに減少させられることになる。

さらに、例えば、クォータの量に関連した上記のしきい値は、クォータが、遅延を回避するために使い尽くされる前に、前もってクォータ割当てを要求するための基準値である。クォータのしきい値と、量とは、それ自体、実質上同じ意味を有しており、これらのクォータのしきい値と、量との両方は、この割当ての間に行われ得る通信トラフィックを表している。それらは、組み込まれている可能性があり、すなわち、クォータの再割当てのための要求は、消費されたクォータの量が、クォータの量に到達するときに行われることもある。

さらに、例えば、上記の実施形態においては、クォータの消費された時間は、ＯＣＳにより、記録された受信時間と、送信時間との間の時間差を算出することにより取得される。代替的な一実施形態においては、クォータの消費された時間は、それをＯＣＳに対して報告するトラフィック制御デバイスによって取得されることもある。

上記の方法の全部または一部のステップは、リード・オンリー・メモリ、磁気ディスク、コンパクト・ディスクなどのコンピュータ読取り可能ストレージ媒体に記憶され得るプログラムによって指示される関連したハードウェアによって実施され得ることが、当業者によって理解される可能性がある。任意選択として、上記の実施形態におけるステップの全部または一部は、１つまたは複数の集積回路によって実施されることもある。それに応じて、上記の実施形態におけるおのおののモジュール／ユニットは、ハードウェア機能モジュールまたはソフトウェア機能モジュールの方法で達成されることもある。本発明は、ハードウェアとソフトウェアとの組合せについてのどのような特定の形態だけにも限定されることはない。

Claims (15)

1. 通信に対してクォータを割り当てるための方法であって、
   ｉ）前記通信に対してクォータを割り当てるステップと、
   ｉｉ）前記割り当てられたクォータに基づいて、前記通信のための実際のクォータ消費スピードを獲得するステップと、
   ｉｉｉ）前記実際のクォータ消費スピードに従って前記通信に対して新しいクォータを割り当てるステップと
   を含み、
   前記ステップｉｉは、最新の時間に割り当てられたクォータの消費スピードを獲得するステップと、前記最新の時間の前に割り当てられた一定数のクォータの平均消費スピードを獲得するステップとをさらに含み、
   前記ステップｉｉｉは、前記最新の時間に割り当てられた前記クォータを調整するステップをさらに含んでおり、調整量は、前記最新の時間に割り当てられた前記クォータの前記消費スピードと、前記最新の時間の前に割り当てられた前記一定数のクォータの前記平均消費スピードとの間の差に依存している方法。
2. 前記ステップｉｉｉにおいて、消費スピードが増大しているときに、より大きなクォータが前記新しいクォータとして割り当てられ、
   消費スピードが減少しているときに、より小さなクォータが前記新しいクォータとして割り当てられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップｉｉおよびステップｉｉｉは、前記通信が完了するまで反復される、請求項１に記載の方法。
4. 前記一定数は、１つまたは複数を含んでいる、請求項１または２に記載の方法。
5. 前記ステップｉｉｉにおいて、前記差と時定数の積が前記調整量として使用され、前記時定数は、前記クォータの有効時間と同じオーダであり、また前記時定数は、前記クォータの有効時間よりも大きい、前記クォータの有効時間に等しい、または前記クォータの有効時間よりも小さい、請求項１に記載の方法。
6. 前記ステップｉの前に、トラフィック制御デバイスからのクォータ要求を受信するステップと、
   前記ステップｉにおいて、前記割り当てられたクォータの量を前記トラフィック制御デバイスに通知するステップと、
   前記ステップｉｉにおいて、前記トラフィック制御デバイスから、前記割り当てられたクォータに基づいた前記通信のためのクォータの実際の消費された量と、前記割り当てられたクォータに基づいた前記通信のための実際の通信時間とを取得するステップ、および前記クォータの前記消費スピードを算出するステップと、
   前記ステップｉｉｉにおいて、前記新しいクォータの量を前記トラフィック制御デバイスに通知するステップと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記ステップｉにおいて、前記割り当てられたクォータの前記量と、前記クォータの有効時間と、クォータの再割当てをアクティブに要求するためのしきい値とが、前記トラフィック制御デバイスに対して送信され、送信時間が記録され、クォータの再割当てを要求するための前記しきい値は、前記割り当てられたクォータの前記量に関連づけられており、
   前記ステップｉｉは、
   前記トラフィック制御デバイスによって送信される前記クォータの有効時間内のクォータの前記消費された量を受信するステップおよび記録するステップ、ならびに受信時間を記録するステップと、
   クォータの前記消費された量と、前記記録された受信時間と送信時間との間の時間差とに従って前記割り当てられたクォータの前記消費スピードを算出するステップおよび記録するステップと、
   以前に反復されたステップｉｉにおいて記録される情報から、前記最新の時間の前に割り当てられた前記一定数のクォータの前記平均消費スピードを算出するステップと
   を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記ステップｉｉは、
   前記クォータの有効時間の期限切れの後に前記トラフィック制御デバイスによって送信される実際に消費されたクォータを受信するステップ、または
   前記割り当てられたクォータの前記消費された量が、前記クォータの有効時間の期限切れの前にクォータの再割当てをアクティブに要求するための前記しきい値に到達するときに、前記トラフィック制御デバイスによって送信される実際に消費されたクォータを受信するステップ
   をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. オンライン課金システムであって、
   通信に対してクォータを割り当てるように構成された割当てユニットと、
   前記割り当てられたクォータに基づいて、前記通信についての実際のクォータ消費スピードを獲得するように構成された処理ユニットと
   を備えており、
   前記割当てユニットはさらに、前記実際のクォータ消費スピードに従って、前記通信に対して新しいクォータを割り当てるように構成されており、
   前記割当てユニットと、前記処理ユニットとは、繰り返して動作する、オンライン課金システムであって、
   前記処理ユニットは、さらに、
   最新の時間に割り当てられたクォータの消費スピードを獲得し、
   前記最新の時間の前に割り当てられた一定数のクォータの平均消費スピードを獲得するように、
   構成されており、
   前記割当てユニットは、さらに、前記最新の時間に割り当てられた前記クォータを調整するように構成されており、調整量は、前記最新の時間に割り当てられた前記クォータの前記消費スピードと、前記最新の時間の前に割り当てられた前記一定数のクォータの前記平均消費スピードとの間の差に依存している、オンライン課金システム。
10. 前記割当てユニットは、さらに、
    消費スピードが増大しているときに、新しいより大きなクォータを割り当て、
    消費スピードが減少しているときに、新しいより小さなクォータを割り当てるように、
    構成されている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記一定数は、１つまたは複数を含んでいる、請求項９または１０に記載のシステム。
12. 前記割当てユニットは、さらに、前記調整量として、前記差と時定数の積を使用するように構成されており、前記時定数は、前記クォータの有効時間と同じオーダであり、また前記時定数は、前記クォータの有効時間よりも大きい、前記クォータの有効時間に等しい、または前記クォータの有効時間よりも小さい、請求項９に記載のシステム。
13. トラフィック制御デバイスからクォータ要求を受信し、
    前記割り当てられたクォータの量を前記トラフィック制御デバイスに通知し、
    前記割り当てられたクォータに基づいて、前記通信のためのクォータの実際の消費された量を前記トラフィック制御デバイスから受信し、
    前記新しいクォータの量を前記トラフィック制御デバイスに通知するように
    構成されたインターフェース・ユニットをさらに備えている、請求項９または１０に記載のシステム。
14. 前記インターフェース・ユニットは、
    前記割り当てられたクォータの前記量を送信するときに、前記トラフィック制御デバイスに対して、前記クォータの有効時間と、クォータの再割当てをアクティブに要求するためのしきい値とを送信し、また送信時間を記録し、クォータの再割当てを要求するための前記しきい値は、前記割り当てられたクォータの前記量に関連づけられており、
    前記トラフィック制御デバイスによって送信される前記クォータの有効時間内のクォータの前記消費された量を受信し、受信時間を記録するように
    構成されており、
    前記処理ユニットは、さらに、
    クォータの前記消費された量に課金し、
    クォータの前記消費された量と、前記受信時間と前記送信時間との間の時間差とに従って、前記割り当てられたクォータの前記消費スピードを取得し、記録し、
    以前に記録された情報から、最新の時間の前に割り当てられた前記一定数のクォータの平均消費スピードを算出するように
    構成されている、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記インターフェース・ユニットは、
    前記クォータの有効時間の期限切れの後に前記トラフィック制御デバイスによって送信される実際に消費されたクォータを受信し、または
    前記割り当てられたクォータの前記消費された量が、前記クォータの有効時間の期限切れの前にクォータの再割当てをアクティブに要求するための前記しきい値に到達するときに、前記トラフィック制御デバイスによって送信される実際に消費されたクォータを受信するように、
    構成されている、請求項１４に記載のシステム。