JP6513205B2 - ハイブリッドネットワークにおけるボリュームベースのオンライン課金 - Google Patents

Description

本発明は、権限を有している顧客と、ネットワーク、特にインターネットまたはイントラネットと、の間のパケット交換データ伝送の課金を可能にする方法およびシステムに関し、それにより、総データボリュームが、顧客構内設備（ＣＰＥ）とネットワークへのアクセスを構築するハイブリッドアクセスアグリゲーションポイント（ＨＡＡＰ）との間の少なくとも２つの異なるデータ経路を介して伝送され、それにより、２つのデータ経路のそれぞれが、データボリュームの自身の部分を伝送するために、異なるアクセス技術を使用する。たとえば、一方のデータ経路はＤＳＬ電話網を使用し、他方のデータ経路はＬＴＥモバイルネットワークを使用する。

従来のネットワークでは、オンライン課金は、一般に、インターネット／イントラネットアクセスに対して、ある期間に使用されたボリュームを評価する周知の技術である。権限を有している顧客は、インターネット／イントラネットへの接続のために自身のアクセスを使用し、インターネット／イントラネット内のサーバにＩＰデータパケット（データ）を送信するか、またはインターネット／イントラネット内のサーバからＩＰデータパケットを受信する。定額料金制の場合、伝送されたデータの各量がカウントされ、特定の期間に対して規定された固定の量から差し引かれる。データのこの固定の量のデータが顧客によって消費された場合、特に伝送速度の低下であるアクションが発生する。この技術によって、モバイルネットワークに、公正な使用ポリシー料金制度オプションを実装することが可能になる。

上記の技術は「オンライン課金」と呼ばれ、既知の「オンライン課金システム」（ＯＣＳ）によって行われる。モバイルプラットフォームの場合は、この課金メカニズムは、ＥＴＳＩ ＴＳ １３２ ２９６において標準化されている。残念なことに、このオンライン課金メカニズムは、１つの物理アクセス技術を使用するネットワークにのみ使用可能である。

さらに、２つ以上の異なるアクセス技術（たとえば、ＬＴＥとＤＳＬ）をインテリジェントに結合するハイブリッドアクセスネットワーク（ＨＹＡ）が知られている。ハイブリッドアクセスネットワークは、１つのＩＰアクセス（結合された帯域幅）の、同じ行動を有する住宅用顧客により多くの帯域幅をもたらすという目的で、１つの論理アクセスへ少なくとも２つの物理アクセスを結合する。ＨＹＡメカニズムは、データトラフィックを伝送するための経路を柔軟に決定する能力を有することを必要としてよい。

本発明の課題は、実現および既存の技術内への実装が容易な、快適なオンライン課金方法およびシステムを提供することである。

これらの課題は、請求項１の特徴を有する方法および請求項９の特徴を有するシステムによって解決される。本発明の有利な実施例は従属請求項に記載されている。

本発明の主要な着想は、１つの経路で伝送される総データボリュームの各小部分である、２つのデータ経路において伝送されたデータボリュームの少なくとも２つの部分の総計として総データボリュームを生成し、この総データボリュームを、オンライン課金システム（ＯＣＳ）によって規定される１つの中心点での課金の目的で使用することである。

本発明のソリューションの１つの主要な利点は、前述したハイブリッドアクセスのような、結合されたトンネル技術の課金を可能にするように改善された、確立されたメカニズムを利用する用意がある、ということである。言い換えれば、本発明の着想は、ハイブリッドアクセスに必要な少なくとも２つの異なるアクセス技術に対して並行に、１つの共通のトンネルを構築することである。

有利な実施形態では、データボリュームの通過した部分は、各カウンタユニットによって、別個に、それぞれ１つの経路において決定される。決定後、データボリュームの各部分に関する情報は、中央課金ユニット、特に顧客構内設備（ＣＰＥ）に関連するオンライン課金システム（ＯＣＳ）に伝送される。このような実施形態では、中央課金ユニットは、データボリュームのすべての個々の部分の総計を生成する装置である。この構成の利点は、カウンタユニットが各アクセス技術において依然として存在し、使用可能である、ということである。

別の実施形態では、中央課金ユニットには、周期的に、規定された期間あたりの固定された最大データボリュームが提供され、それにより、この固定された最大データボリュームが閾値を構築する。中央課金ユニットがデータボリュームの個々の部分を加算する間、これは、結果として生じた総計をこの閾値と比較する。総計が閾値に達するか、または極端に閾値を超えると、中央課金ユニットは、顧客のアクセス機能に不利な影響を引き起こす。特に、これは、伝送レートの低下を引き起こす。これはたとえば、顧客が自身のインターネット定額制料金を超過した場合に発生し得る。

極めて有利な実施形態では、完全な、固定された最大データボリュームまたは定額制料金が複数の小さいボリュームブロックに分割され、それにより、中央課金ユニットは、すべてのボリュームブロックの総計が、固定された最大データボリュームによって規定された閾値を超えない限り、個々のカウンタユニットにこれらのボリュームブロックのシーケンスを提供する。有利な実施形態では、このメカニズムは異なるブロックサイズを生成し、それにより、決定メカニズムは、ハイブリッドアクセス技術の２つのサービス生成ポイントのうちの１つに割り当てる前に、次のブロックサイズを計算する。

このメカニズムが中央課金ユニットを実現することによって、２つの経路のそれぞれに対するデータ量を含む、異なるサイズのボリュームブロックが生成されてよい。次にこれは、これらのボリュームブロックを、固定またはモバイルのネットワークゲートウェイ（ＢＮＧ、ＧＧＳＮ）によって実現されていてよい各カウンタユニットに割り当てる。各ボリュームブロックは、各カウンタユニットに対して「部分」最大データボリューム（別個の閾値）を、各カウンタユニットに対して構築する。このようなボリュームブロックが設けられ、カウンタユニットは、各経路において伝送されたデータボリュームの部分をコントロールする。データボリュームのこの部分が、ボリュームブロックによって規定された部分最大データボリュームを超えると、すべてのボリュームブロックの総計が固定された最大データボリュームによって規定された閾値を超えない限り、カウンタユニットは、中央課金ユニットによって新たなボリュームブロックを取得する。

有利には、中央課金ユニットは、残りの総ボリュームおよび／または各経路におけるデータ伝送のための目下の状態に関連して、１つのボリュームブロックのサイズを規定する。

本発明のメカニズムによって、２つの物理アクセスを互いに独立して使用することができる。したがって、オンライン課金は、基本的なアクセスの行動を念頭に置いておく必要がある。これは、２つのアクセスが、その使用状態とは無関係に、かつユーザーが、自身が支払ったボリュームを使用する機会があり、また大きすぎるボリューム、最悪の場合には量の２倍がユーザーに提供されないように、カウントされなければならない、というものである。

このようなオンライン課金が簡単な方法で設計される場合、このようなソリューションは、完全なボリュームを２回、すなわち１つのボリュームを各アクセスに対して割り当て、これによって、あらゆる状況（故障、１つのアクセスのみの使用）において十分なボリュームが利用できる。

技術的な実現が、ＯＣＳおよびマルチＳＩＭオンライン課金のメカニズムを改善することによって行われてよい。固定されたプラットフォームへの新しい接続が構築されてよく、それにより、ＯＣＳシステムはブロックを割り当て、ステータスメッセージを利用行動のサービス生成ポイントから取り戻すことができる。

ハイブリッドアクセス技術のための、本発明の「ハイブリッドアクセスのためのインテリジェントなオンライン課金システム」（フェアユースポシリーのハイブリッドアクセス）を実装するために、２つのアクセスプラットフォーム上で１つのボリュームを、どのアクセス技術が使用されているのかにかかわらず、このボリュームがほぼ正確にカウントされるように扱うことができるＯＣＳソリューションを設計することが有利である。

これは、定期的な固定された最大データボリュームの規定された部分としてボリュームブロックを計算し、期間の始めに、２つのブロックを、２つのアクセス技術のサービス生成ポイント（ＢＮＧおよびＧＧＳＮ）に割り当てることによって行われてよい。サービス生成ポイントは、顧客を識別することができ、使用された量を計上することができるネットワーク要素として使用されてよい。ブロックサイズは、２つのアクセス技術の利用可能な最大帯域幅（たとえば、帯域幅が狭く、したがってスループットが小さい狭帯域アクセス）に依存して計算される。ブロックが消費されると、新たなブロックが１つまたは２つのアクセスに割り当てられる。新たなブロックは、ボリュームがどれくらい速く消費されたかに依存して、かつ上述したメカニズムに依存して計算されてよい。さらに、どのくらいの量のボリュームが残っていて、どのくらいの量が第２のサービス生成ポイントに割り当てられたのかが考慮されてよい。

本発明は、以下の図面を参照してより詳細に記載される。

ハイブリッドアクセスのためのカウントとデータフローのためのサービス生成ポイントを有するネットワークトポロジ インテリジェントなブロック割り当てを伴うメカニズム

図１は、このケースでは固定ＤＳＬネットワーク２およびモバイルＬＴＥネットワーク３である２つのアクセスネットワークを介した、インターネット１またはイントラネットへのハイブリッドアクセスのための典型的なネットワークを開示している。図において、物理ネットワーク経路は、破線および実線による（仮想）データ経路によって表されている。権限を有している顧客は、自身の顧客構内設備４（ＣＰＥ）を介したハイブリッドアクセスを有しており、それにより、ＣＰＥは複数のホストを接続して、サービスプロバイダネットワークへの接続性を提供する。ＬＴＥネットワークへのアクセスのために、ＣＰＥはｅＮｏｄｅＢ（６）に接続し、それにより、ＤＳＬネットワーク２への接続はルーター７を使用する。

ＣＰＥ（４）は、ＤＳＬネットワーク２の負荷が重い場合に、データボリュームのどのパケットがＬＴＥアクセスネットワーク３を介して伝送されるべきかを柔軟に決定することができる。各パケットは１つの伝送経路に関連付けられ、また、同じフローに属する異なるパケットは異なる経路によって伝送可能である。したがって、フローベースのソリューションと比較すると、パケットベースのソリューションにおけるＣＰＥは、柔軟かつきめ細かく、異なる経路上の帯域幅消費を調整することができる。

データ伝送は、ＣＰＥと、インターネット１へのアクセスを構築するハイブリッドアクセスアグリゲーションポイント（ＨＡＡＰ）５と、の間の異なる経路を介して行われる。ＨＡＡＰはサービスターミネーションとして作用し、サービス生成ポイントは結合メカニズムを実施し、２つ以上のハイブリッドアクセス技術上でのＣＰＥとの高速インターネットデュアルスタックＩＰ接続を設定する。パケットの並べ替え、パケットベースのソリューションの再構築機能はＨＡＡＰ上でサポートされるべきである。

２つのネットワーク２および３は、各規格書で規定された自身の１つのカウンタユニットを含んでいる。ＬＴＥネットワーク３の場合、カウンタユニットはＧＧＳＮ（ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード）８であり、ＤＳＬネットワークの場合にはＢＮＧ（ブロードバンドネットワークゲートウェイ）９である。ＤＳＬネットワークのデータ経路は、トンネル固定回線１０によって表され、ＬＴＥネットワークの経路は、トンネルモバイル回線１１によって表される。その他に、音声およびエンタテイメントのための別の経路１２と、顧客要望のための別の経路１３と、がある。

図２には、インテリジェントなブロック割り当てを伴うメカニズムが示されている。この図は、ＤＳＬ経路１４とＬＴＥ経路１５との２つの経路に分割されており、ＤＳＬ経路１４はＢＮＧ（１６）を含んでおり、ＬＴＥ経路はＧＧＳＮ（１７）を含んでいる。オンライン課金システム（ＯＣＳ）１８の形態の共通の中央課金ユニットは、データブロックを規定し、ＢＮＧ（１６）とＧＧＳＮ（１７）との両方に提供する（矢印ＡとＢ）。それにより、ＢＮＧ（１６）は電話網（ＦＮ）１９を介して結合される。

図２は、特定の期間にわたって１つのデータブロックを割り当てる、本発明のメカニズムを示しており、それにより、ＯＣＳに、規定された期間あたりの固定された最大データボリューム（定額制料金）が提供される。線２０によって示されている時点で、この期間は終了する。この時点で、顧客は、自身の定額制料金によって規定された、自身の完全な固定された最大データボリュームを消費している。後続の段階２１では、次の固定量が利用可能である時点２２まで、データ伝送速度が低減される。

最初に、ＯＣＳは、２つの最初のブロック２３および２４を、２つのアクセス技術のサービス生成ポイントＢＮＧおよびＧＧＳＮに割り当てる。ＤＳＬネットワークは近年、より優れた性能を有しているので、割り当てられたブロック２３は、ＬＴＥのブロック２４よりも大きい。なぜなら、ブロックサイズは、２つのアクセス技術の利用可能な最大帯域幅に応じて計算されるからである。特定のブロックが消費されると、新たなブロックが１つまたは２つのアクセスに割り当てられる。これは、ＯＣＳによって追加され、割り当てられたすべてのブロックの総計が、定額制料金によって与えられた、規定された最大データボリュームに達したことを表す線２０での限界を下回っている限り、行われる。

図１
１ ネットワーク
２ 第１の経路（固定ＤＳＬネットワーク）
３ 第２の経路（モバイルＬＴＥネットワーク）
４ 顧客構内設備（ＣＰＥ）
５ ハイブリッドアクセスアグリゲーションポイント（ＨＡＡＰ）
６ ｅＮｏｄｅＢ
７ ルーター
８ ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）
９ ブロードバンドネットワークゲートウェイ（ＢＮＧ）
１０ トンネル固定回線
１１ トンネルモバイル回線
１２ 音声とエンタテイメントのための別の経路
１３ 顧客要望のための経路
図２
１４ ＤＳＬ経路
１５ ＬＴＥ経路
１６ ＢＮＧ
１７ ＧＧＳＮ
１８ 中央課金ユニット（ＯＣＳ）
１９ 電話網
２０ 境界線
２１ 後続の段階
２２ 時点
２３ ある最初のブロック
２４ 別の最初のブロック

Claims (9)

1. 権限を有している顧客と、ネットワーク（１）と、の間のパケット交換データ伝送の課金を可能にする方法であって、
   総データボリュームは、前記顧客に関連する機器（４）と、前記ネットワーク（１）へのアクセスを構築するハイブリッドアクセスアグリゲーションポイント（ＨＡＡＰ）（５）と、の間の少なくとも２つの異なるデータ経路（２，３）を介して伝送され、
   ２つのデータ経路（２，３）のそれぞれは、データボリュームの自身の部分を伝送するために異なるアクセス技術を使用する方法において、
   ２つのデータ経路（２，３）において伝送されたデータボリュームの前記部分の両方の総計として前記総データボリュームを決定し、前記総データボリュームを中央課金ユニット（１８）による課金の目的で使用し、
   前記中央課金ユニット（１８）には、周期的に、規定された期間あたりの固定された最大データボリュームが提供され、
   前記固定された最大データボリュームが閾値を構築し、
   前記中央課金ユニット（１８）は、前記閾値に達するかまたは前記閾値を超えるとアクションを開始するために、前記総計を前記閾値と比較する、
   ことを特徴とする方法。
2. データボリュームの前記伝送された部分は、各別個のカウンタユニット（８，９）によって、別個に、それぞれ１つのデータ経路（２，３）において決定され、
   データボリュームの決定された前記部分に関する情報は、各別個のカウンタユニット（８，９）から前記中央課金ユニット（１８）に伝送され、前記中央課金ユニット（１８）は、データボリュームの前記部分の両方の総計として前記総データボリュームを構築するために前記情報を使用する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記中央課金ユニット（１８）は、顧客アクセス機能に不利な影響を引き起こす、
   請求項１または２記載の方法。
4. 前記中央課金ユニット（１８）は、完全な、前記固定された最大データボリュームを複数の小さいボリュームブロック（２３，２４）に分割し、割り当てられたすべてのボリュームブロック（２３，２４）の総計が前記閾値を超えない限り、前記複数の小さいボリュームブロック（２３，２４）を順次、カウンタユニット（１６，１７）に割り当てる、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 各カウンタユニット（１６，１７）は、関連する自身の経路において伝送されたデータが、割り当てられた前記ボリュームブロックの限界を超えているか否かコントロールし、
   前記限界に達したかまたは前記限界を超えると、新たなボリュームブロックが前記カウンタユニットに割り当てられる、
   請求項４記載の方法。
6. 前記中央課金ユニット（１８）は、異なるブロックサイズを生成し、
   決定メカニズムは、２つのカウンタユニットの１つに割り当てる前に、次のブロックサイズを計算する、
   請求項４または５記載の方法。
7. ブロックサイズは、１つの前記アクセス技術の、利用可能な最大帯域幅に関連して計算される、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 権限を有している顧客と、ネットワーク（１）と、の間のパケット交換データ伝送の課金を可能にするシステムであって、
   前記システムは、前記顧客に関連する機器（４）と、前記ネットワーク（１）へのアクセスを構築するハイブリッドアクセスアグリゲーションポイント（ＨＡＡＰ）（５）と、データボリュームの部分を伝送する少なくとも２つの異なるデータ経路（２，３）と、を含んでおり、
   ２つのデータ経路（２，３）のそれぞれは、データ伝送のために異なるアクセス技術を使用するシステムにおいて、
   ２つのデータ経路（２，３）を介して伝送されたデータボリュームの前記部分の総計として総データボリュームを決定する手段（１８）と、前記総データボリュームを課金の目的で使用する、中央課金ユニット（１８）と、を含んでおり、
   前記中央課金ユニット（１８）には、周期的に、規定された期間あたりの固定された最大データボリュームが提供され、
   前記固定された最大データボリュームが閾値を構築し、
   前記中央課金ユニット（１８）は、前記閾値に達するかまたは前記閾値を超えるとアクションを開始するために、前記総計を前記閾値と比較する、
   ことを特徴とするシステム。
9. 関連する前記データ経路において伝送されたデータボリュームの前記部分を決定し、決定された前記データボリュームの部分に関して、前記中央課金ユニット（１８）に情報を提供する、それぞれ１つのデータ経路（２，３）における別個のカウンタユニット（８，９，１６，１７）を有している、
   請求項８記載のシステム。

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