JP2017011705A - フィードバックに基づくパケット制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】セッションごとのスループットとアプリケーションの優先度を動的に制御する方法及びシステムを提供する。
【解決手段】方法は、データに基づくアプリケーションを介して仮想移動体通信事業者が要求を受信する。前記要求は、仮想移動体通信事業者により管理されるデータプランに関連した移動端末から受信する。前記データに基づくアプリケーションは、データの種別に関連付けられている。前記方法は、速度監視部とビジネスルールエンジンを活用する前記仮想移動体通信事業者のフィードバックに基づくパケット制御システムにより前記要求を評価する。さらに、前記データに基づくアプリケーション要求に対してデータを割り当てる。前記データ割り当てはデータプランそして／あるいはデータ種別に基づく。さらに、前記方法はサーバに対して前記データに基づくアプリケーションからの要求を提供する。
【選択図】図１

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、米国特許仮出願番号６２／１８４，７５３、２０１５年６月２５日出願「Feedback-Based Packet Control System」の公開全文を本明細書にて引用しそれに基づく優先権を主張する。

仮想移動体通信事業者（以下、ＭＶＮＯという）の事業モデルによれば、ＭＶＮＯは、移動体通信事業者（以下、ＭＮＯという）からデータ量や通信帯域幅（時にはスループットともいう）を入手し、無線通信データ接続における付加価値を販売してデータサービスを提供することが典型的である。この事業モデルの性質により、通常、ＭＶＮＯが提供可能な通信帯域幅はＭＮＯが提供しうるものよりもはるかに限定されている。なぜなら、顧客にサービスを提供する上で必要な通信帯域幅のみをＭＶＮＯは購入するからである。一般的なトラフィック管理技術は、網のデータトラフィックをマクロレベルあるいは地域レベルで管理することによりＭＮＯの需要を満たすことができる。その一方で、網の通信帯域幅が限定された環境下でサービスを提供するＭＶＮＯにとっては、提供する個別のサービスに基づいたより細かいレベルで網データトラフィックをより応答良く制御でき、かつ対投資の効果の良い網資源の活用を可能にする技術が必要とされている。

仮想移動体通信事業者（ＭＶＮＯ）は、いくつかの異なるサービスに基づく付加価値をもつデータサービスを提供してもよい。付加価値サービスとして、種々の無線接続プランを提供し、それには例えば次が含まれるがそれの限りではない：データ利用が限定された高速３ＧまたはＬＴＥ接続、データ量に制限を設けずに接続時の速度が制限されたもの、プリペイド型高速データ接続、セキュリティ機能内蔵型データ接続、そしてカスタマー・サービスの提供。この事業モデルの性質により、通常、ＭＶＮＯが提供可能な通信帯域幅はＭＮＯが提供しうるものよりもはるかに限定されている。なぜなら、顧客にサービスを提供する上で必要な通信帯域幅のみをＭＶＮＯは購入するからである。これにより、ＭＶＮＯが利益を最大にするためには、利用可能な帯域幅の全体を効率よく利用することが有益となる。

ＭＶＮＯが異なる接続速度によって種々の無線データ接続プランを提供するために、ＭＶＮＯは、接続ごとあるいはセッションごとに異なるスループットを利用者に提供可能にする技術を活用してもよい。例えば、ＭＶＮＯは３Ｇ用のゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）を使ってGeneral Packet Radio Service(GPRS)無線データ網と他の外部パケットデータ網との間のゲートウェイを利用してもよい。ＭＶＮＯはまた、Long-Term Evolution (LTE)のためのPacket Data Network Gateway (P-GW)を使用してもよい。さらに、ＭＶＮＯは、網のノードのインターネット・プロトコル（ＩＰ）層にてサービス品質（ＱｏＳ）あるいはPolicy Charging Enforcement Function(PCEF)機器を使ってもよい。これらのいずれの技術によっても、ＭＶＮＯはアプリケーションの種類やポート番号、ＩＰヘッダに基づいてＩＰアプリケーションについて優先度付けができる。例えば、Voice over IP (VoIP)によるパケット・トラフィックは電子メールによるトラフィックよりも高い優先度に割り当ててもよい。特に、ＶｏＩＰは遅延無くリアルタイムで自然に音声会話をできるように、優先的に処理されてもよい。その一方で、電子メールの配達処理については受信が気づかないうちに数秒遅延させてもよい。

バックボーン網に十分なバックホール（スループットあるいは容量）が存在するときは、電子メールよりもＶＯＩＰを優先するといったような特定のサービスを優先させる必要なくＭＶＮＯは処理をすることができる。帯域幅の全体量が限定されているＭＶＮＯ事業の場合、接続ごとのパケットのスループット制御や優先制御は十分とは限らない。特に、利用者による全体のトラフィックがＭＶＮＯに提供されている帯域幅を超えていることがあり得る。故に、事前に設定したセッションごとのスループットが一部の利用者に提供できない状態だったり、あるいは特定のアプリケーションに適用した優先度がＶｏＩＰのようなサービスに十分な品質を維持するために必要な高いレベルになっていないことがありうる。

本発明のひとつの態様では、セッションごとのスループットとアプリケーションの優先度を動的に制御する方法が提供され、この方法は実行命令が設定されたひとつ以上の計算機システムにより制御されている。仮想移動体通信事業者がデータに基づくアプリケーションを起動する要求を受信するこの方法において、その要求は仮想移動体通信事業者によって管理されるデータプランと関連図けられた移動端末から受信し、かつ、そのデータ依存のアプリケーションはデータの種別に関連する。また、この方法には、移動体通信事業者にあるフィードバックに基づくパケット制御システムでその要求を評価することを含み、そのフィードバックに基づくパケット制御システムはその要求を評価するにあたり速度測定部とビジネスルールエンジンを活用する。加えて、この方法は、移動体通信事業者にあるフィードバックに基づくパケット制御システムでその要求を評価することを含み、そのフィードバックに基づくパケット制御システムはその要求を評価するにあたり速度測定部とビジネスルールエンジンを活用する。さらにこの方法はデータに基づくアプリケーションのリクエストをサーバに送信することを含む。

本発明による別の態様では、セッションごとのスループットとアプリケーションの優先度を動的に制御するための計算機により実装された方法が提供され、この方法は、実行命令が設定されたひとつ以上の計算機システムにより制御されている。この計算機で実装された方法は、仮想移動体通信事業者が予め特定された帯域幅の値を受信することを含む。さらに、この計算機で実装された方法は、仮想移動体通信事業者を通過するデータトラフィックのリアルタイム性能を監視することを含み、データトラフィックのリアルタイム性能の監視には、実際の速度性能やパケット損失率そしてパケット再送率を評価することを含む。加えて、この計算機により実装された方法は、移動体通信事業者を通過するデータトラフィックに関するサーボメカニズムによるフィードバックを評価することを含む。さらに、この方法は、リアルタイム性能の監視結果とサーボメカニズムによるフィードバックの評価結果に基づいて、移動体通信事業者により管理されるひとつ以上のセッションにおけるパケットの流れの制御に関する設定を決定することを含む。さらに、この計算機により実装された方法は、移動体通信事業者により管理されるひとつ以上のセッションにおけるパケットの流れの制御に関する設定を適用することを含む。

本発明は、サーボメカニズムとリアルタイム性能監視を活用し、また各接続セッションについてパケットの流れを制御する最適な設定値を適用することにより、セッションごとのスループットとＩＰアプリケーションの優先度を動的に制御する方法とシステムを提供する。
［先行技術文献］

本明細書に記載のすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示された場合と同じ程度に、参照により組み込まれる。

本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴および利点については、以下に示すように本発明の原理が利用される例示的な実施形態に関する詳細な説明を参照することによってより良い理解が得られるであろう。

図１に本発明における仮想移動体通信事業者による帯域幅の配分管理のためのフィードバックによるパケット管理システムの実施例を示す。

図２に本発明におけるフィードバックによるパケット制御システムの実施例に基づく構成要素を示す。

図３に本発明におけるフィードバックによるパケット制御システムの実施例に基づく要素間を関連付ける処理の流れを示す。

図４に本発明における仮想移動体通信事業者による帯域幅の配分管理のためのフィードバックによるパケット管理システムの別の実施例を示す。

図５に本発明におけるフィードバックによるパケット制御システムの実施例に基づく要素間の相互作用を図で示す。

図６に本発明における特定の利用者端末がインターネットに接続する実施例を示す。

図７に本発明の実施例における性能の均等化処理の流れを示す。

図８に本発明におけるユーザグループテーブルの実施例を示す。

本発明は、セッションごとのスループットとＩＰアプリケーションの優先度を動的に制御し、サーボ制御とリアルタイムによる性能監視を活用すると共に、それぞれの接続セッションにおけるパケットの流れを制御すべく最適な値を設定するための方法とシステムについて示す。これにより、特定のサービスプランや特定の利用者のグループなどによる使い勝手を犠牲にすることなく、ＭＶＮＯは全体の帯域幅を最も効率よく配分できうる。

一実施例として、異なるサービスにおけるモバイルスピードを異なる消費者にビジネスルールに基づいて設定変更するフィードバックによるパケット制御システムを示す。本発明の胃実施例として、異なる顧客向けのサービスを調整するために４つの主要な要素により構成されるサーボメカニズムを使うことができる。これらの４つの要素には、速度監視部、ビジネスルールエンジン、パケット詳細検査部そしてパケット制御部を含むことができる。速度監視部はサービスの速度を測定することができる。パケット詳細検査部は、消失したか再送されたパケットの数を決定することができる。パケット制御部はサービスの速度を調整できる。加えて、ビジネスルールエンジンは日付やサービス種別、顧客種別をはじめとする条件との依存関係において要件を設定する役割を担う。４つの要素全てがそれぞれの要素によるフィードバックに基づいて相互に処理を実行できる。

本発明の一実施例における、フィードバックに基づくパケット制御システム１０６が仮想移動体通信事業者による帯域幅の配分を管理するシステムを図１に示す。この図によると、利用者端末（ＵＥ）１００はデータに依存するアプリケーションを起動してもよい。付近にある基地局１０１はセッションを生成するリクエストを取得し、ＭＮＯが保有する適切なGeneral Packet Radio Service（ＧＰＲＳ） Support Node （ＳＧＳＮ）１０４にそれを送付する。ＳＧＳＮ１０４はＭＮＯ側１０２にある基地局１０１からパケットの発信処理を担っても良い。それに対応して、ＳＧＳＮ１０４はその要求をＭＶＮＯ側１０３に配信してもよい。ＭＶＮＯ側１０３では、ゲートウェイＧＰＲＳSupport Node （ＧＧＳＮ）１０５がその要求を受信してもよい。ＳＧＳＮ１０４とＧＧＳＮ１０５はＭＮＯ側１０２とＭＶＮＯ側１０３との間のゲートウェイとして動作する。要求が一旦処理されると、その要求はフィードバックに基づくパケット制御システム１０６に転送されても良い。フィードバックに基づくパケット制御システム１０６はＭＶＮＯに内蔵されていても良い。加えて、インターネット１０７や要求先のデータ依存アプリケーションに発信される前の性能監視は、フィードバックに基づくパケット制御システム１０６によって処理されていてもよい。実施例によると、フィードバックに基づくパケット制御システム１０６内の速度監視部は独自の基地局１０８に接続してもよい。実施例によると、速度監視部は、例えば利用者端末１００のような利用者端末に類似した動作をしても良い。

本発明による、フィードバックに基づくパケット制御システム２００の構成部を図２に示す。図２に示すフィードバックに基づくパケット制御システム２００は、４つの個別の構成部を含んでいて、それらは、ビジネスルールエンジン（ＢＲＥ）２０１、速度監視部（ＳＭＭ）２２０、パケット詳細検査部（ＤＰＩ）２３０、そしてパケット制御部（ＰＣ）２４０である。

ＢＲＥ２１０は、たとえば異なる企業や消費者のグループをいったユーザグループを階層的に定義してもよい。一実施例によると、企業Ａは、ＭＶＮＯが契約に基づいてサービスを提供する企業として、特定のタブレットＰＣモデルの使用にあたり、月曜から金曜までの業務時間内において電子メールやウェブブラウジングのみに使用するとして最大３００ｋｂｐｓの接続スピードを提供を受ける３Ｇ／ＬＴＥモバイルユーザのグループであってもよい。他の実施例として、消費者グループＡは、ＭＶＮＯが提供する高速インターネット接続サービスを利用するユーザグループであってもよい。３つめの例として、消費者グループＢは、最大１５０ｋｂｐｓでのインターネット接続サービスを利用する他のユーザグループであってもよい。消費者グループＢは別のプランと関連づけられていてもよく、例えば共に１５０ｋｂｐｓに速度制限されたプリペイド型２００時間プランや月間１ＧＢプランがある。ＢＲＥ２１０は、カレンダーや時刻表を具備していてもよい。時刻表やカレンダーは異なるユーザグループに対する異なるサービスにおける速度調整のために活用してもよい。

また、ＢＲＥ２１０はそれに内蔵するデータベースシステムにビジネスルールを保管してもよい。加えて、これらのビジネスルールは、利用可能な帯域幅の合計やサービス契約に基づく特定の企業に割り当て可能な保証帯域幅、日中の異なる時刻や異なる日あるいは異なる季節においてそれぞれ異なるサービスプランに対して割り当て可能な最低セッションスループット値、例えばＶｏＩＰやウェブブラウジング、Ｐ２Ｐや電子メールといった異なるＩＰアプリケーションにおいて最低限許容可能なパケット損失値などのデータを含んでいてもよい。これらのビジネスルールは、スマートフォンやタブレットＰＣ、ＵＳＢセルラモデムそしてセルラルータといった異なる利用者用端末の形式やモデルに対する帯域幅の割り当てや性能しきい値を含んでいてもよい。

ＳＭＭ２２０は、提供されるサービスやプランについて接続と通信速度をテストできてもよい。実施例において、ＳＭＭ２２０は提供されている全てのサービスプランにおける接続と通信速度についてテストしてもよい。ＳＭＭ２２０は、中央演算ユニット（ＣＰＵ）とメモリ、複数の３Ｇ／ＬＴＥ用mini-Peripheral Component Interconnect Express (PCIe)準拠モジュールや各mini-PCEeモジュールのための複数のＳＩＭスロットと、複数のＲＦ無線アンテナにより構成されるデバイスであってもよい。Subscriber Identity Module （ＳＩＭ）カードは特定の企業用に特に設定され、ＳＩＭカードスロットに挿入でき、外部３Ｇ／ＬＴＥアンテナはアンテナコネクタと接続できる。ＣＰＵは一定間隔においてインターネット上そして特定のネットワークノードにある予め設定されたファイルサーバとの間で異なる通信ポートを使い異なるファイル形式をもつある量のデータを送受信できる。加えて、ＣＰＵはファイルサイズや実際のデータ送信あるいは受信所要時間をもとに発信そして受信スループットを計算してもよい。異なるユーザグループにおける異なるサービスプランや異なるポートを通じて測定されたこれらのスループット値はＢＲＥ２１０のデータベース部分にリアルタイムで送られてもよい。ＰＣ２４０は、ＢＲＥ２１０による設定された要件に応じて速度を調整してもよい。実施例においては、ＰＣ２４０は、各ユーザグループに対するパケット遅延を再設定する役割をもってもよい。加えて、ＰＣ２４０は各サービスプランへのパケット遅延を再設定する役割をもってもよい。ＰＣ２４０はパケット制御部の各アプリケーションに対するパケット遅延を再設定する役割をもってもよい。別の実施例では、基地局は使用されず、サーバ１０９とフィードバックに基づくパケット制御システム１６０との間で、異なるサービスにおける速度を測定するために各ユーザグループにおいて同じ範囲のＩＰアドレスをもつ直接イーサネット接続を利用することを含む。直接接続を用いることで不安定な無線状態に起因する外部要因を排除してもよい。

ＤＰＩ２３０は一般的なＩＰパケットアナライザを活用してもよい。加えて、ＤＰＩ２３０は、異なるユーザグループや異なるサービスプラン、そして異なる端末モデルから接続されるＩＰセッションにおけるパケット損失率そしてパケット再送率をリアルタイムで測定してもよい。これらの統計はＢＲＥ２１０のデータベース部分に送信されてもよい。これらの統計に基づいて、ＢＲＥ２１０は要件を適宜調整してもよい。例えば、もしＤＰＩ２３０が検出したパケット損失率とパケット再送率についていずれも高い値を検出した場合、そのときのビジネスルールに基づいてＢＲＥ２１０はサービスの速度を上げてもよい。あるいは、もしＤＰＩ２３０が検出したパケット損失率とパケット再送率がいずれも低い場合、そのときのビジネスルールに基づいてＢＲＥ２１０はサービスの速度を下げてもよい。

本発明の実施例における、フィードバックに基づくパケット制御システムの処理部間の関係を表す処理の流れを図３に示す。特に、図３は、フィードバックに基づくパケット制御システムにおける異なる処理部とＢＲＥ２１０のワークフローとの間の論理的関係を示す。それぞれのユーザグループに関するビジネスルール３００とＤＰＩ測定結果３０１、そして速度測定結果３０２はＢＲＥ２１０のデータベース内部に格納されていてもよい。上述のように、通常、ビジネスルールには、利用可能な帯域幅の合計値や異なるサービスの最大速度、異なるサービスにおける速度のしきい値、アプリケーションの優先順位、アプリケーションごとの速度のしきい値、年間の繁忙期、１週間なかでの繁忙期そして一日の中での繁忙期が含まれるが、それらには限定されない。ＤＰＩ測定結果３０１はＣＰＩ２３０から入手しても良い。加えて、ＤＰＩ測定結果３０１はパケット損失や、ユーザごとそしてアプリケーションごとのパケット再送によるパケット遅延統計データを含んでいてもよい。最後に、それぞれのユーザグループ３０２における速度測定結果はＳＭＭ２２０から入手してもよい。特に、それぞれのユーザグループ３０２の速度測定結果はＳＭＭ３０３による速度測定データから得られてもよい。フィードバックサイクルの矢印が示すように、ＳＭＭ３０３は各ユーザグループに関する速度測定結果を連続的に提供してもよい。さらに、ＢＲＥ２１０は、フィードバックサイクルの矢印で示すようにＤＰＩ測定結果３０１を定期的に受信することによって、ビジネスルール３００に基づいて異なるユーザグループに対して提供可能な帯域幅の配分をプログラム設定可能な間隔で決定してもよい。実施例によれば、ＢＲＥ２１０は異なるユーザグループに対して提供可能な帯域幅の配分を２分ごとに判断してもよい。加えて、ＰＣ２４０は、ビジネスルール３００に基づいて、パケットの遅延を増加させるか減少させるかについて、必要となる調整を適宜処理してもよい。特に、ブロック３０４で示されているように、ＰＣ２４０はそれぞれのユーザグループやサービスプラン、そしてＰＣ２４０のアプリケーションに対するパケットの遅延を再設定してもよい。特定の事例には大晦日が含まれてもよいがそれには限定されない。大晦日である１２月３１日の午前零時ごろのデータトラフィックには大きなスパイク（急激な上昇とそれに続く降下）がみられてもよく、かつそれは特定のアプリケーションに限定される。その結果、そのときにどのアプリケーションがだれによって使われているかを特定することが帯域幅の割り当てに影響し得る。例えば、もし、個人の顧客がそのときにＶｏＩＰ電話をかけようとしている場合、その個人顧客は、その日それほど遅くなった時点で使用しない法人顧客よりも優先度が高いことがありうる。従って、その利用者と法人顧客に対する帯域幅の配分を状況に応じて調整してもよい。

本発明の他の一実施例として、仮想移動体通信事業者による帯域配分管理のためのフィードバックに基づくパケット制御システム４００を提供するシステム事例を図４で示す。特に、利用者端末４０５からインターネット４０６にアクセスする要求を受信した際に帯域幅の配分を管理するための、フィードバックに基づくパケット制御システム４００について示す。フィードバックに基づく制御システム４００の構成要素は、フィードバックに基づく制御システム２００の構成要素と比較して次のとおり同じ要領でよい。即ち、速度測定部４０１が速度測定部２２０と類似していてよいことやパケット詳細検査部４０２がパケット詳細検査部２３０と類似していてよいこと、ビジネスルールエンジン４０３がビジネスルールエンジン２１０と類似していてよいこと、さらにパケット制御文３０４がパケット制御部２４０と類似していてよいことが含まれる。データがＳＭＭ４０１とＤＰＩ４０２からＢＲＥ４０３に一旦到達すると、ＢＲＥ４０３はそのデータを受信した時刻や仕様（アプリケーション種別など）に基づいて、異なる制御ポリシーや優先度を設定する役割を担ってもよい。速度の調整は、ＳＭＭ４０１に関連するフィードバックループやＢＲＥ４０３，パケット制御部４０４の機構やＢＲＥ４０３によるデータ受信に続いて処理するＤＰＩ４０２により示されるサーボメカニズム内部で始められてもよい。ＢＲＥ４０３はＳＭＭ４０１から発信される速度測定データを読み出したり、ＤＰＩ４０２から発信されるパケット損失やパケット再送に関する統計をデータベースを介して読み出してもよい。そして、ＢＲＥ４０３はこれらの値を異なるビジネスルールと比較することにより、異なる法人顧客や異なるサービスプラングループに対して最も効率の良い帯域幅を配分すべくＰＣ４０４の設定を動的に変更してもよい。加えて、ＢＲＥ４０３は、各ＩＰセッションにおけるパケット遅延を動的に調節することにより、サービスごと（例： ３００ｋｂｐｓサービスと１５０ｋｂｐｓサービス）、あるいは端末モデルごと（例：タブレットＰＣまたはＵＳＢスティック端末等）、あるいはその組み合わせについて、異なる速度制限を設定するためにパケットスループット値を制限してもよい。さらにＰＣ４０４は、例えば高速２００時間プリペイドプランといったように、時間を基にしたサービスプランのために残りのセッション時間を制御してもよい。加えて、ＰＣ４０４は、容量に基づくプランを使い終えたときにＩＰセッションを絞るか切断してもよい。ＰＣ４０４は、サービスプランが満了したことを利用者に警告して通知してもよく、あるいは利用者がサービスプランに対して追加購入あるいは変更できるよう、ウェブページを表示してもよい。さらに、ＰＣ４０４は、各セッションにおける特定のＩＰアプリケーションあるいは事前に設定したビジネスルールやＳＭＭ４０１により実行される速度性能測定値やリアルタイムのＤＰＩ測定に基づく特定のＩＰアプリケーションの集まりについて、最大そして最小スループット値の優先度設定に関する優先度を調整してもよい。例えば、ＭＶＮＯによる帯域幅の全体が法人顧客ＡとＢそしてユーザグループＡとＢに割り当てられてもよい。高速サービスグループにおけるＨＴＴＰ通信速度が２Ｍｂｐｓと測定され、１５０ｋｂｐｓ速度サービスについては１００ｋｂｐｘとＳＭＭ４０１により測定されたとする。もし、ビジネスルール３００が、高速サービスに対して１．５Ｍｂｐｓを、１５０ｋｂｐｓ速度サービスについては１２０ｋｂｐｓをそれぞれしきい値として指定した場合、ＢＲＥ４０３はＰＣ４０４の設定を変更してもよく、即ち高速サービスのスロットル値を１．５Ｍｂｐｓに下方設定してＳＭＭ４０１からの次回の測定値を入手することを待ってもよい。もし、１５０ｋｂｐｓ速度サービスの速度が１２０ｋｂｐｓに増えた場合、また将来ルール違反が検出されるまで速度制御を終了してもよい。速度確認はＳＭＭ４０１によって通常実施される。

他の例として、全ての消費者グループ向けサービスの速度がしきい値よりも低い場合が含まれる。この場合、その状態についてビジネスルールが定義されていたことを前提とすると、例えばＰ２Ｐやマルチメディア、あるいはアンドロイドのダウンロードといった特定のＩＰアプリケーションについてスループットがより低くなるように絞ってもよい。ここで、例えばウェブブラウジングやメールそしてＶｏＩＰといった共通のＩＰアプリケーションについては、ＨＴＴＰの速度がしきい値よりも大きくなるまでの間、速度を上げてもよい。ＳＭＭ４０１による速度の実測値に加えて、パケット損失値やパケット再送値といったＤＰＩによるリアルタイム測定結果３０１も活用してその時のサービス性能と速度を決定することもできる。

本発明による実施例として、フィードバックに基づくパケット制御システムの構成要素の関係を図５に示す。特に、本発明による、フィードバックに基づくパケット制御システム５０６によって仮想移動体通信事業者の帯域幅の配分を管理する他の例を図５に示す。図５では、顧客が携帯電話５００を使って基地局５０１を介してインターネット５０７に接続する本発明の特定の実装を示している。図５で追加されている要素は図１の要素と類似している。特に、ＭＮＯ側５０２はＭＮＯ側１０２と類似していて、ＳＧＳＮ／ＳＧＷ５０４はＳＧＳＮ／ＳＧＷ１０４と類似し、ＭＶＮＯ側５０３はＭＶＮＯ１０３側と類似し、ＧＧＳＮ／ＰＧＷ５０５はＧＧＳＮ／ＰＧＷ１０５と類似し、フィードバックに基づくパケット制御システム５０６はフィードバックに基づくパケット制御システム１０６と類似し、インターネット５０７はインターネット１０７と類似し、基地局５０８は基地局１０８と類似し、サーバ１０９はサーバ５０９と類似している。

ビジネスルール３００は、例えば朝の通勤時間や昼食時間、夕方の通勤時間などトラフィックの高い時間帯を定義することができ、それにより、これらの時間帯に例えばメディアストリーミングのようにデータ量の多いアプリケーションあるいはコンテンツダウンロードの速度が絞られる。その結果、例えばウェブブラウジングやスマートフォン用アプリケーション等の共通ＩＰアプリケーションの通信に対してより速い速度を提供できる。これにより、日中と夜間、あるいはクリスマスや新年といった季節的にトラフィックが多い日については、トラフィックの混雑を防ぐよう事前にプログラムしておくことができる。これらのビジネスルールは、フィードバックに基づくパケット制御システムのＢＲＥ４０３の内部に存在する。

本発明の実施例に基づく性能の均等化処理の手順を図６に示す。特に、図６はどのようにトラフィック制御の調整がなされるかについて示す。まず、異なるサービスの性能について確認してもよい。実施例によると、ひとつあるいはそれより多くの異なるサービスの性能を確認してもよい。これはサービスの速度性能を評価する図６のブロック６００によって示されている。実施例によると、サービスの速度性能は、例えば図４におけるＳＭＭ４０１といった速度監視部によって評価されてもよい。実施例によると、サービスの速度性能は複数の方法により評価してもよい。その方法のひとつとして、パケットの発信中に記録された時刻データを使ってサービスの速度性能を計測してもよい。例えば、もし、利用者がある特定のファイルを特定の速度でダウンロードする場合、そのファイルをダウンロードするのにどの程度の時間を要するかについて期待値がある。理想的には、パケットの遅延が無い時には、毎秒８Ｍビットのサービスは１００ＭＢのファイルを１００秒でダウンロードできるはずである。もし、典型的なパケット損失や再送によりパケットの送信あるいは受信に遅延がある場合、それらの時刻データにも遅延が生じる。もし、パケットの遅延の度合いが期待された遅延を超える場合、そのファイルをダウンロードするためにより多くの帯域幅が必要となり、ＭＶＮＯが利用可能な帯域幅全体が最適化利用されない。従って、このパケット遅延は収入減につながり、ＭＶＮＯが保持する限られた帯域幅を無駄にすることにもなりうる。例えばＳＭＭ４０１にあるＳＭＭが速度を測定した後、速度の性能を評価できる。特に、サービスの性能がＢＲＥ２１０により設定されたルールや判断基準を満たしたかを評価できる。これについては、性能が判断基準をおおむね満たしているかを問い合わせる選択ステップ６０１に示されている。性能は利用者端末４０５によって評価されてもよい。上述のとおり、異なる判断基準には季節（年末、年始など）、曜日、時間、利用されるアプリケーションの種別を含むことができるが、これらには限定されない。もし、性能がこれらの期待値を満たす場合、サービスの品質を確保するために特定のサービスの速度性能が再確認されるまでに一定の時間がたつこともありうる。これについては、事前に指定された一定時間を待つ手順６０５で、示している。事例では、この事前設定された時間は、１０秒未満、１５秒、２０秒、３０秒、３５秒、４０秒、４５秒、５０秒、５５秒、６０秒、６５秒、７０秒、７５秒、８０秒、８５秒、９０秒、９５秒、１００秒、１０５秒、１１０秒、１１５秒、１２０秒、３分、４分、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、３５分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、２時間、あるいは２時間を超えてもよい。代替策として、もし、性能が期待値を満たさなかった場合、性能の調整が発生しうる。

性能を調整するときに、その性能を満たさないサービスやプロトコル、そして／あるいはアプリケーションが特定されてもよい。これはブロック６０２に示されている。特に、その性能を満たさないサービスやプロトコル、そして／あるいはアプリケーションは、例えばＤＰＩ６０２のようにパケットの詳細を検査する部分によって特定されてもよい。次に、性能の均等化処理がブロック６０３で実行される。特に、この性能の均等化処理はＰＣ４０４といったパケット制御部により実行されてもよい。ＰＣ４０４により実行された性能の均等化処理によって速度を増やすべきか減らすべきかを判断してもよい。ブロック６０４では、性能の均等化処理が完了したときに、新たに一時的な性能判断基準が設定されてもよい。特に、新たな一時的な判断基準はＢＲＥ４０３といったビジネスルールエンジンにより設定されてもよい。加えて、性能の評価とパラメータの調節に関する処理サイクルは、適切な性能を連続的に維持すべく、一定時間後も継続してもよい。

実施例によれば、上述の処理サイクルを実行する時間の間隔（即ち、フィードバック処理サイクルの時間間隔）は、調整可能なパラメータとして実装してもよい。例によれば、ユーザグループの属性として定義されているように、この時間の間隔値は、トラフィックで必要とされる最低ネットワーク速度（即ちネットワーク帯域幅のしきい値）よりも低い状態から復帰するまでに最大限許容される時間の最短の間隔値に依存しうる。時間間隔の値は、１秒の端数（例えばあるユーザグループが高いレベルのサービス品質となっている時）から、数時間にわたることがあり得、サービスの利用者との合意に沿って必要なサービス品質のレベルに依存している。この間隔の時間の最小値は、１回のフィードバックサイクルを処理するために必要な合計時間よりも大きいことがありうる。この最小値には、利用者によるデータ発信に関するトラフィック速度の読み取りや、読み取ったその速度をトラフィックの最小しきい値と比較したり、そしてそれぞれの利用者グループにおけるトラフィック要件を満たすべくトラフィックを調節することを含んでいてもよい。この間隔の時間が大きくなるに従って、ネットワーク速度が復帰するまでの時間の遅延が利用者にとってより気づきやすくなる。典型的な実装においてこれを３分から５分の間の値としてよい。

本発明の実施例における性能の均等化処理の流れを図７に示す。特に、図７は性能の均等化がどのように実行されるかを示している。まず、ブロック７００において、システムは帯域幅を過剰に消費しているユーザグループを検出することが含まれる。例えば、システムは、あるしきい値を超える帯域幅の容量を消費するユーザグループを検出してもよい。帯域幅の消費の評価については、帯域幅の消費が高速／ＨＴＴＰか、高速／マルチメディア等であるかとは独立していてもよい。ユーザグループが判明された後、そのユーザグループにおいてデータを消費する上位ユーザをブロック７０１において特定されてもよい。例えば、ひとつのユーザグループに属するユーザあるいは契約者は帯域幅の消費に基づいて分類されてもよい。この分類について処理した後、ひとりあるいはより多くのユーザが大量の帯域幅を消費しているかが判定されてもよい。これについては選択ブロック７０２で示されている。もし、帯域幅の高消費率がひとりのユーザにのみ、あるいはユーザによる小さな集まりに関連する場合、ユーザグループ全体に対して制約する必要はないかもしれない。実施例においては、ユーザの小さな集まりとは、ユーザ数２以下、ユーザ数３、ユーザ数４、ユーザ数６、ユーザ数７、ユーザ数８、ユーザ数９、ユーザ数１０、ユーザ数１５、ユーザ数２０、ユーザ数２５、ユーザ数３０、ユーザ数３５、ユーザ数４０、ユーザ数５０、ユーザ数６０、ユーザ数７０、ユーザ数８０、ユーザ数９０、ユーザ数１００、ユーザ数２００、ユーザ数３００、ユーザ数４００、ユーザ数５００、ユーザ数１０００、あるいはユーザ数が１００を超えると考えてよい。替わりに、過剰な量の帯域幅を利用している特定のユーザあるいはユーザの小さな集まりに対して速度の上限を設定するための調節をしてもよい。これについてはブロック７０３に示していて、あるユーザグループ内の契約者（ＩＰアドレスが付与されている）に対して上限を規制している。例えば、もし、特定のユーザグループに属する１０人のユーザがそのユーザグループの平均的なユーザが使用する帯域幅の量の１０倍消費していると判断された場合、そのグループの残りのユーザに対する上限は規制せずに、同時にそれらの１０のユーザに対して上限を規制してもよい。

しかしながら、もし、ひとつのユーザグループに属する複数のユーザが大量の帯域幅を消費している場合、その大量の帯域幅を消費するそれらの複数のユーザを含む、そのユーザグループに属するユーザおよび契約者全体について速度を調整してもよい。例えば、もし、ユーザグループに属するユーザのうち、しきい値を超える数のユーザが大量の帯域幅を利用している場合、それらのユーザを含むユーザグループ全体のユーザ／契約者による速度を調節してもよい。これは、ブロック７０４で示していて、必要に応じてユーザグループに割り当てた上限を規制している。例によれば、過剰な量の帯域幅を使用するユーザのしきい値は、ユーザ数１０を超えた値、ユーザ数１５、ユーザ数２０、ユーザ数２５、ユーザ数３０、ユーザ数３５、ユーザ数４０、ユーザ数５０、ユーザ数６０、ユーザ数７０、ユーザ数８０、ユーザ数９０、ユーザ数１００、ユーザ数２００、ユーザ数３００、ユーザ数４００、ユーザ数５００、ユーザ数１０００、あるいはユーザ数が１０００を超えてもよい。追加の例では、もし、ユーザグループに属するほとんどのユーザがＭＶＮＯの平均的なユーザよりも帯域幅を多く利用していたり、あるいは、もし、「例外的な」ユーザが特にない場合、ユーザグループ全体が規制をうけたり罰則を科せられてもよい。ブロック７０５で示すように、帯域幅を最も利用するユーザによる帯域幅の消費を削減するための調整は、残りのユーザグループに対する割り当てを均等化させることに役立つであろう。

ユーザグループの例を図８に示す。特に、本発明の実施例におけるユーザグループに関するテーブルを図８に示す。図８に示すように、帯域幅のしきい値は特定のユーザグループそして特定の日に基づいて変更しうるが、それ限りではない。

静的な設定に基づくほとんどあるいは全てのパケット制御は、既存技術を用いてを提供できる。ＩＰトラフィックの状態が変わったり、数人の高消費ユーザがトラフィック容量を使い果たしていまい一般ユーザについて継続的に遅くなっている場合、ＭＶＮＯあるいはサービス提供者はパケット制御システムを手動で再設定してもよい。特に、ＭＶＮＯは、利用者のサービスプランに基づいて、パケット制御システムを手動で再設定して希望するサービスレベルを維持してもよい。

ビジネスルールと実際の速度性能、パケット損失そしてパケット再送率の比較を基にしたサーボメカニズムを活用したパケット制御に対して、ここで示した方法を用いて適切な設定値を動的かつ自動的に設定してもよい。加えて、ひとつあるいはそれを超える実際の速度性能やパケット損失、そしてパケット再送率をリアルタイムで測定してもよい。

本発明の好適な実施形態を図示および説明したが、このような実施形態は単なる例として提供されていることは当業者には明らかであろう。多くの変形、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく当業者には想起される。なお、本明細書に記載された本発明の実施形態に対する様々な代替が本発明を実施する際に用いることができる。次に示す請求項は本発明の範囲を定義し、かつこれらの請求項等の範囲内の方法や構成はこれに網羅される。

Claims (18)

1. セッションごとのスループットとアプリケーションの優先度を動的に制御するための計算機により実装された方法であって、前記方法は実行命令が設定されたひとつ以上の計算機システムにより制御され、
   仮想移動体通信事業者がデータに基づくアプリケーションを開始する要求を受信することであって、前記要求は前記仮想移動体通信事業者により管理されるデータプランと関連づけられた移動端末から受信され、前記データに基づくアプリケーションはデータの種別と関連付けられている、前記要求を受信すること、
   前記仮想移動体通信事業者にある前記フィードバックに基づくパケット制御システムで前記要求を評価することであって、前記フィードバックに基づくパケット制御システムは速度監視部とビジネスルールエンジンを用いて前記要求を評価すること、
   前記データに基づくアプリケーションからの前記要求に対してデータを割り当てることであって、ひとつ以上のデータプランとデータの種別に基づいて前記データを割り当てること、
   上記データに基づくアプリケーションの要求をサーバに提供すること
   を含むことを特徴とする計算機に実装された方法。
2. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   ＶｏＩＰセッションが電子メールのセッションよりも優先されていることを特徴とする計算機に実装された方法。
3. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   データプランに基づいて前記データを割り当てることを特徴とする計算機に実装された方法。
4. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   データの種別に基づいて前記データを割り当てることを特徴とする計算機に実装された方法。
5. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   データプランとデータの種別に基づいて前記データを割り当てることを特徴とする計算機に実装された方法。
6. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   前記データに基づくアプリケーション要求に関連した時刻に基づいてデータを割り当てることを特徴とする計算機に実装された方法。
7. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   前記データに基づくアプリケーション要求に関連した年間の時期に基づいてデータを割り当てることを特徴とする計算機に実装された方法。
8. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   前記速度監視部はサービスの速度を測定することを特徴とする計算機に実装された方法。
9. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
   前記ビジネスルールエンジンがデータの割り当てに関する要件を設定することを特徴とする計算機に実装された方法。
10. 請求項１に記載された計算機に実装された方法において、
    前記フィードバックに基づくパケット制御システムは前記仮想移動体通信事業者内に内蔵されていることを特徴とする計算機に実装された方法。
11. 実行命令が設定されたひとつ以上の計算機システムにより制御された方法であって各セッションスループットとアプリケーションの優先度を動的に制御する計算機によって実装されたパケット制御方法において、
    仮想移動体通信事業者が予め決められた帯域幅の値を受信すること、
    実際の速度性能、パケット損失率そしてパケット再送率を評価することを含むデータトラフィックのリアルタイム性能を監視することを含む、前記仮想移動体通信事業者を通過するデータトラフィックのリアルタイム性能を監視すること、
    前記仮想移動体通信事業者を通過するデータトラフィックにおけるサーボメカニズムフィードバックを評価すること、
    前記監視されたリアルタイム性能と前記評価されたサーボメカニズムフィードバックとに基づき、前記仮想移動体通信事業者により管理されるひとつ以上のセッションのためのパケットの流れを制御する設定について決定すること、
    前記仮想移動体通信事業者により管理されるひとつ以上のセッションに対してパケットの流れを制御する設定を適用すること、
    を含むことを特徴とする計算機により実装されたパケット制御方法。
12. 請求項１１に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    前記ひとつ以上のセッションについて前記パケットの流れを制御する設定の決定にはひとつ以上のセッションについてパケットの流れの速度を含む
    ことを特徴とする計算機に実装された方法。
13. 請求項１１に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    前記ひとつ以上のセッションについて前記パケットの流れを制御する設定の決定にはひとつ以上のセッションにおけるパケット損失率の最大しきい値の決定を含む
    ことを特徴とする計算機に実装された方法。
14. 請求項１１に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    前記ひとつ以上のセッションについて前記パケットの流れを制御する設定の決定にはひとつ以上のセッションにおけるパケット再送率の最小しきい値の決定を含む
    ことを特徴とする計算機に実装された方法。
15. 請求項１１に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    前記ひとつ以上のセッションについて前記パケットの流れを制御する設定の決定はひとつ以上のセッションに関連するデータプランに基づく
    ことを特徴とする計算機に実装された方法。
16. 請求項１５に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    前記データプランは前記仮想移動体通信事業者によって管理されていることを特徴とする計算機に実装された方法。
17. 請求項１５に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    前記セッションに関連するデータプランが帯域幅を過剰に利用していることに対応するかに基づいてひとつ以上のセッションに対する速度を決定する
    ことを特徴とする計算機に実装された方法。
18. 請求項１７に記載された計算機に実装されたパケット制御方法において、
    セッションに関連した前記データプランが帯域幅を過剰に利用していることに対応すると決定したときに前記セッションに対するパケットの流れを制御する設定での速度を下げる
    ことを特徴とする計算機に実装された方法。