JP5711317B2 - ネットワークのサービス品質を制御する方法およびシステム - Google Patents

Description

＜クロスリファレンス＞
本出願は、本明細書に組み込まれる米国暫定出願61/679,626（２０１２年８月３日）出願）の利益を主張する。

電気通信の分野においては、通信端末の利用者は通信事業者により提供されるサービスプランを購入することが典型的であり、そのプランにより指定されたサービス属性値によってある特定のサービスを利用できる。通信端末は計算機端末であったり、あるいはモバイル端末であったりでき、これには計算機やスマートフォン、そして／あるいはタブレットが含まれることがあるがこれらに限定されることはない。

例えば、利用者が毎秒３００Ｋビットといったように予め決められた値を上限とするデータ通信速度で通信できるプリペイドもしくはポスト・ペイ型データ電気通信サービスプランのいずかを使う場合、その通信端末が許可されているデータ通信速度の上限値はその値までに制限されている。一般的には、より速いレベルのデータ通信速度はより高価格なプランとして提供されるが、それは電気通信事業者が運営するネットワーク上において、より高価なサービス品質（ＱｏＳ）がより多くの資源を消費することが一般的であるからである。さらに、通常、ネットワークの資源を保護するためにサービスの品質は電気通信事業者によって設定管理されまた実装され、例えば異常に大量なデータをネットワーク上で発信してネットワークを乱用していると電気通信事業者が特定した利用者に対してスロットリング（通信スピードの抑制）により罰則を与えることがある。

しかしながら、利用者のなかにはＱｏＳ（例：ネットワーク通信スピード）が制限された廉価なプランを使う者がいて、たとえ利用者が一時的にサービス内容を変更することにより多くの金額を払う場合であっても、平均もしくは最大ネットワークスピードを動的に増加させて最適なデータ通信を受ける場合がある。他の場合として、ネットワークを介してどのようにデータを端末から通信するつもりかによってＱｏＳを動的に変更したいと思う利用者がある。従来の実装によれば、利用者は長期的により高いＱｏＳを提供するサービスを購入することとなり、追加に利用可能として提供されるが実際には消費しないネットワーク資源について無駄にしていた。

このように、ネットワークサービス提供者が責任を負うネットワーク資源管理とのバランスを保ちつつも、利用者のための通信プランをリアルタイムもしくは予め定めた制限時間以内に別の異なるＱｏＳ設定のプランに動的に変更できるようにすることにより、利用者に対して、ネットワークをいくつかの異なるＱｏＳレベルから選択できる柔軟な仕組みが必要とされている。この仕組みを実現するためには、準リアルタイムでＱｏＳを管理することと共に、請求方法を変更する手段が必要とされていた。

＜参照による組み込み＞
本明細書に指摘するすべての刊行物、特許および特許出願は、個々の刊行物、特許については、それぞれの個別の刊行物、特許および特許出願が特定的かつ個別に参照され組み込まれていると同様に参照として組み込まれている。

＜発明の概要＞
ネットワークサービスの品質を制御する方法ならびにシステムを提供する。いくつかの態様において、本発明は、端末とネットワークとの間でデータを通信するにあたりサービス品質（ＱｏＳ）のレベルを制御するために計算機に実装された方法を示す。この方法は、端末とネットワーク間の接続において第１のレベルを実施することと、利用者から要求された第２のＱｏＳレベルを端末から受信することと、ネットワークで現在提供可能なレベルのＱｏＳを特定することと、ネットワーク上で現在提供可能なそのレベルのＱｏＳおよび前述第２のＱＯＳの少なくとも一部を加味した第３のＱｏＳレベルを判定する手段と、その第３のＱｏＳレベルを実施することとを含む。

別の態様において、本発明は、端末と通信先との間をネットワークを介してデータを通信するためのサービス品質（ＱｏＳ）のレベルを制御するために計算機に実装される方法を示す。この方法は、端末を操作する利用者に対して現在のＱｏＳおよび選択可能なＱｏＳを端末に表示することと、端末と通信先との間の接続について第１のレベルのＱｏＳを実施することと、第２のレベルのＱｏＳの実施要求を端末から受けとることと、第３のレベルのＱｏＳを少なくとも通信先と第２のレベルのＱｏＳをもとに判定することと、接続に対して第３のレベルのＱｏＳを実施することと、第３のレベルのＱｏＳに関する情報を端末で提供することとを含む。

別の態様において、本発明は、ネットワークのトラフィック制御により最大ネットワーク速度と最大帯域幅の特定の組み合わせを提供するための計算機に実装される方法を示す。この方法は、端末がネットワークに接続した際に、端末とネットワークを介した通信先との間にひとつもしくはそれ以上の接続に対して第一の最大ネットワーク速度と第一の最大データ量による第一の組み合わせを適用することと、端末がネットワークに接続している間に第二の最大ネットワーク速度と第二の最大データ量による第二の組み合わせ利用者の指定による要求として端末から受信することと、端末とネットワークとの間のひとつもしくはそれ以上の接続のうち少なくともいくつかに対して第二の最大ネットワークデータ即とと第二の最大データ量による第二の組み合わせを提供することとを含む。

別の態様において、本発明は、リアルタイム変調処理に基づくネットワークトラフィック制御により特定の最大ネットワーク速度を提供するシステムを示す。このシステムは、ひとつもしくはそれ以上のプロセッサと、ひとつもしくはそれ以上のプロセッサが実行可能な命令が格納されたメモリにより構成され、計算機システムが少なくとも予め定められた最大ネットワーク速度を端末とネットワークとの間のひとつもしくはそれ以上の接続に適用する手段と、端末から希望する最大ネットワーク速度の要求を受信する手段と、その希望された最大ネットワーク速度について少なくとも部分的は利用者アカウント残高をもとに有効化する手段と、その希望された最大ネットワーク速度を端末とネットワークとの間のひとつまたはそれ以上の接続のうちすくなくともいくつかに適用する手段と、その希望された最大ネットワークの無効性を検出する手段と、その無効性の検出に応答してその時に適用されている最大ネットワーク速度を予め定められた最大ネットワーク速度に変更する手段とを備える。

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。本発明の原理を例示的な実施形態により示す以下の図ならびにその詳細な説明を参照することによって本発明の特徴および利点のより良い理解を得られるであろう。
図１は、本発明による、端末を操作する利用者による指定に基づいて動的に変更可能なネットワークサービス品質（ＱｏＳ）を提供するシステムの例を示した図である。 図２は、本発明による、利用者がネットワークサービスのモードを特定してそれを購入することができ、利用者による指定に基づきＱｏＳを選択的に実施するシステムの例を示した図である。 図３は、本発明による、例えばターボモードといったように、利用者がネットワークサービスのモードを特定してそれを購入することができ、利用者により指定に基づき選択的に実施するシステムの例を示した図である。 図４は、本発明による、ネットワークを監視しそれが必要とするネットワーク全体の品質管理レベルを特定しつつ利用者がネットワークサービスのモードを特定し購入でき、最終的に実施するサービス品質を最終的に判断しそれを選択的に実施するシステムの例である。 図５は、本発明による、ターボ・モードの状態やデータ残量とともにターボ・モードを利用する権利を利用者が購入するための選択機能を端末に表示する画面を示した図である。 図６は、本発明による端末の画面においてターボ・モードの状態について利用者が「ＯＮ」状態を選択してターボモードを起動するための流れの一例を示した図である。 図７は、本発明によるシステムにおいて端末に対してセルラネットワーク接続を提供する一例を示した図である。 図８は、本発明によるサービス品質（ＱｏＳ）を変更するための通信の流れの一例を示した図である。 図９は、本発明による端末に対して複数のセルラネットワークが提供されているシステムの一例を示した図である。 図１０は、本発明による実施例に沿って利用されうるコンピュータ・ハードウェア・プラットフォームについて機能ブロックを示した図である。 図１１は、本発明による実施例に沿って利用されうるコンピュータ・ハードウェア・プラットフォームについて機能ブロックを示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明は、利用者に対してデータ通信サービスを提供すべく、通信システム全体の整合性を維持しつつ、利用者が動的にサービス品質（ＱｏＳ）を選択できるようにネットワーク上で複数の階層のＱｏＳの提供を促進する。クライアント端末の利用者は、ネットワークを介したデータ通信の速度やネットワークを介して通信が許可されているデータ量などのトレード・オフに依存しつつ、サービスを利用している最中に階層を指定して変更できる。

通信のサービス品質の構成要素として、最高あるいは最低ネットワーク通信速度（例：保証あるいはベスト・エフォート型）や、ネットワークを介して通信するために許可された最大データ量、ネットワーク上の他の端末による通信に対する利用者のクライアント端末からあるいは端末へのデータトラフィックの優先度などが含まれるが、それに限定はしない。ベスト・エフォート型のサービス品質とは、そのときのネットワークトラフィックの状態に応じて指定されたレベルに最も近く提供可能なサービス品質を提供するシステムを表す。

本発明による電気通信データシステムでは、転送データ量を制限した高速通信サービスと、データ量無制限の低速通信サービスの混合あるいは組み合わせによるサービスの提供を特徴とする。本発明による実施例システム１００を図１に示す。実施例によると、本システムは、例えばスマートフォンに代表される端末１０１があり、利用者がこれを利用して例えばインターネットにより代表されるネットワーク１１０に接続する。この端末にはひとつ以上のアプリケーション１０１ａが含まれている。端末１０１を操作する利用者は、ネットワーク１１０に接続している最中にＱｏＳ選択部１０１ｂを使ってその端末に関するネットワークトラフィックのＱｏＳを選択できる。端末にはアカウント管理部１０１ｃが含まれることがあり、これにより利用者がより高いレベルのＱｏＳを提供するサービスを購入することを可能にしその利用者のもつ残高を管理するように設定できる。例えば、あるパケットプランではアップリンクで毎秒２５Ｍビット、ダウンリンクで毎秒７５Ｍビットのネットワークスピードを提供するより高いレベルのＱｏＳを提供しつつも、通信可能なデータ量については例えば毎月１Ｇバイトといったように上限がかけられている。こういったプランにおいては、有効期限が切れたり、あるいは通信データ量について許容されている最大値に達した場合に利用者がそのプランを使うことを妨げることがある。通常のＱｏＳレベルを提供するデータプランにおいては、例えば毎秒３００ｋビットといったように、データ通信帯域幅が制限されている一方で、通信可能なデータ量には制限がかけられていない。例えばデータ量が制限された高速通信サービスとデータ量無制限の低速通信サービスといったように、ＱｏＳ選択部１０１ｂは異なるレベルのＱｏＳを提供するサービスを利用者が選択できるようにする。ＱｏＳ選択部は利用者により選択されたプラン情報をトラフィックＱｏＳサーバ１０２に通知することがある。プラン情報を入手すると、トラフィックＱｏＳサーバ１０２は、最大ネットワーク通信速度をその選択されたプランにより指定された速度に設定を変更でき、それにしたがって速度を制御する。ゲートウェイ１０３は、トラフィックＱｏＳサーバ１０２が含まれる内部ネットワークとインターネット１１０に代表される外部ネットワーク１１０とを接続して、端末１０１とアプリケーションサーバ１１１との間で外部ネットワーク１１１を介した通信を可能とする。利用者管理部１０８は利用者アカウントデータとそれに対応するデータサービスプラン情報とを管理するように設定できる。この利用者管理部１０８はゲートウェイ１０３により利用されることができ、端末１０１とアプリケーションサーバ１１１との間のデータ通信トラフィックを可能にしたり制限できる。

図２にて、利用者がネットワークに接続する際に、利用者がより高いレベルのＱｏＳプランまたは高いレベルのＱｏＳを利用する権利をオンラインで購入する実施例システム２００を示す。ＱｏＳプラン管理部１０４は異なるレベルのＱｏＳとそれぞれ対応した価格をもつ異なるサービスプランを管理するように設定されている。支払い処理管理部１０５はＱｏＳプラン管理部１０４と通信できる。利用者アカウント管理部１０６は利用者アカウント情報を管理するとともに利用者アカウントＤＢ（データベース）１０７を管理してアカウント利用ログやサービスプランの購入記録を記録する。この実施例システム２００によると、利用者によるデータのトラフィックは、接続のＱｏＳを管理する制御データを送信する通信チャンネルとは別の通信チャンネルを通すことができる。ＱｏＳ選択部１０１ｂは、ＱｏＳプラン管理部１０４に対してプランの選択を指定する。利用者がプランを購入した時は、ＱｏＳプラン管理部１０４は支払い処理管理部１０５と通信して支払い取引を処理をする。トラフィックＱｏＳ管理部２０１は、例えばネットワーク速度と利用帯域幅の最大値あるいはそれに限らずその他のいくつかのレベルのサービス品質を、端末とのそれぞれのデータ接続についてＱｏＳプラン管理部１０４による指定に基づいて管理しそして提供する。このＱｏＳは、端末１０１のアプリケーション１０１ａと例えばインターネット１１０といったネットワークとの間でのデータ通信に適用される。ゲートウェイ１０３は、電気通信事業者の内部ネットワークと、例えばインターネット１１０といった外部ネットワークとを接続するとともに、利用管理部１０８に接続利用情報を提供する。利用管理部１０８は、端末のそれぞれの接続に関するデータトラフィックの量や時刻といった接続利用情報を保管するとともに、そのデータを利用レコードデータベース１０９に保管する。

上述にもとづき、端末の利用者はサービスの品質レベルを指定することができる。すなわち、利用者は希望する端末のＱｏＳレベルまたはモードにかかるサービスパッケージプランを購入したり開始することにより、ネットワークで許可される最大スピードを指定することができる。その後その利用者はそのより高いネットワークサービスの品質が不要となるまで、あるいはそのサービスパッケージプランの有効期限が切れたり利用限度に達するときまでより高いネットワークサービスの品質を享受できる。そのより高いＱｏＳモードが終了すると、システムは利用者のサービス購入情報に指定されている内容に基づいてＱｏＳを通常モードに変更する。利用者がよりＱｏＳが高いモードを利用できる有効なサービスパッケージプランを保持する限り、その利用者がそのより高いＱｏＳモードを利用する頻度そして利用する時間は無制限である。これはネットワーク資源を確保するネットワーク管理全体にとって有利に働く。なぜなら、追加のネットワーク資源を利用する資格のある利用者、ならびに時間を限定（例えば限定された長さの時間）してより高いＱｏＳを要求する利用者に限ってネットワークは選択的に追加のネットワーク資源を割り当てることができるからである。

本発明による一実施例によれば、端末がネットワークに接続している状態で、それらの端末にてひとつのサービスプランから別のプランに動的に選択して変更することにより、サービスプランに基づいてそれぞれの利用者がネットワークサービスの品質を動的に制御する方法が示されている。利用者はその時々に応じて利用者の特定のニーズに最適なプランをオンラインで選択して購入できる。異なるプランはサービス品質の異なるパラメータを備え、また提供されている特定のプランにより表される異なる価格が設定されている。こういったサービス品質には、例えば、保証された最大ネットワーク速度や、最低ネットワーク速度、平均帯域幅、データ通信の遅延度、ネットワークに送信されるビデオデータについて特定の種類の解像度、送信されるデータのビットやフレームのエラーレート、データ送信の方向（上流リンク／下流リンク）、データ暗号化などのデータセキュリティのレベル等が含まれるがこれらには限定されない。

本発明による一実施例によれば、ＱｏＳは、保証される最大ネットワーク速度に限定されることはなく、またより高いレベルのＱｏＳについてアクティベートあるいは可能化するときに適用されるのでもなく、より高いＱｏＳモードが利用者によって要求された時にトラフィックＱｏＳ管理部２０１によって指定された時間にわたってその範囲内で提供される。時間期間は、消費された平均データトラフィック帯域幅、ネットワーク全体の平均遅延など様々なネットワーの状態を示す指標に基づいて特定される。トラフィックQoS管理部201は、推定された期間および/または切替の日付または時間について端末に通知することができ、その時間は、端末において利用者に表示される。端末に搭載されるアプリケーションプログラムは、QoSセレクタ101Bなどのコンポーネントからの通知に基づいて起動してもよい。いくつかのケースでは、そのような通知は、切替時に、データ送信を開始するアプリケーションを起動できる。例えば、端末の利用者がサーバまたは相対する端末に、ネットワーク経由で大量のデータを可能な限り低いコストで送信する必要がある場合にこのような機能は、有用である。このような伝送に適した時間は、トラフィック負荷、およびネットワークの他の特性に基づいて決定することができ、時間帯に応じて異なり得る。例えば、いくつかの場合において、アプリケーションは、適宜、ネットワーク全体のトラフィックが少ない早朝時間中など、最低限のコストでデータを送信するように通知されてもよい。

他の実施例によれば、トラフィックＱｏＳ管理部２０１が指定した時間内にＱｏＳモードをより高いＱｏＳに変更しなかったことを検出した際に、ＱｏＳプラン管理部１０４が利用者がそのより高いＱｏＳ１０４モードを購入した額の一部または全額を返金する処理を開始する機能を備える。支払処理管理部105を介して利用者に部分的または全額払い戻しを提供する際に、QoSプラン管理部104は、端末101がより高いQoSモードでないことを、端末101に搭載されているQoS選択部101Bに通知する。

さらに、装置は同じ種類の装置であることができ、また／あるいは異なる種類の装置を含むこともできる。例えば、装置はコンピュータやスマートフォン、また／あるいはタブレットであり得る。モバイル装置はネットワークを介してインターネット経由でＷｅｂサーバと通信できる。ネットワーク装置とネットワークとの間の通信は、例えばクライアント・コンピュータとセルラネットワークとの間の接続であることが可能である。ひとつもしくは複数のネットワークはひとつまたは複数のコンピュータや他のネットワーク装置と特定のネットワークを介して接続できる。例えば、複数の装置は一つのネットワークにて通信でき、または複数のネットワークとも通信できる。例えば、ネットワークは、ワイヤレス、セルラ、もしくは電信ネットワークが含まれ、ＬＡＮといったなプライベート（閉域）ネットワークや、あるいはインターネットもしくはWorld Wide Webもしくはデジタルデータを通信可能な他のネットワークを介してオンライン接続された組織との相互接続が含まれる。それぞれのコンピュータや他のネットワーク装置はＨＴＴＰ，ＨＴＴＰＳやそれに類似したデータプロトコルを使ってネットワークを介してひとつもしくはそれ以上のＷｅｂサーバと接続できる。

本発明に基づく実施例によると、図１に示すとおり、利用者はＩＰＳ１０８全体の一部を構成するモバイル装置（例：タブレット、スマートフォン）もしくは他のネットワーク装置を介して数々のネットワークとやりとりができる。装置には数々のネットワークインターフェースを含まれ、セルラネットワークや８０２．１１ネットワークもしくは他のＩＥＥＥ標準をもとにしたネットワークと通信できる。ネットワーク装置がネットワークと通信する際には、Ｗｅｂサーバと通信するたてにオペレーティングシステム（ＯＳ）やブラウザアプリケーションや他のアプリケーションを保管するメモリとプロセッサを具備している。例えば、利用者がブラウザアプリケーションその他のコンピュータプログラムを実行許可すべく、オペレーティングシステムはグラフィカル・ユーザ・インターフェースを表示するために処理を実行する。例えばMicrosoft Internet Explorer, Mozilla Firefoxなどのブラウザアプリケーションがプロセッサにより実行されると利用者がWorld Wide Webにアクセスできるようにすることは一般的に知られている。同様に、モバイル装置上の他のアプリケーションもしくはＡｐｐｓも利用できる。ブラウン管、液晶表示、プラズマ画面、タッチ画面、ＬＥＤ画面、ＯＬＥＤディスプレイを含みまたそられに限らずあらゆる公知の表示技術を使うことができる。

他の実施例によると、本発明はターボモードを実装する手段を示し、そのモードの最中においては、端末を利用する特定の利用者は通常のネットワーク速度よりも速い速度を利用することができる。例えば、もし通常のスピードが毎秒３００ｋビットであるときに、ターボモードは下流方向に７５Ｍビット、上流方向に毎秒２５Ｍビットまでネットワーク速度を高めて提供できる。

図５では、ターボ切り替えアプリケーション３０１で表示されているターボモード管理部のユーザ・インターフェースの例を示す。端末は現在のターボモードをＯＮ５０２またはＯＦＦ５０３によって表示している。図によれば、モード状態がＯＮ５０２で、通常のネットワーク速度に戻すためにモードを解除できるよう、利用者はＯＦＦボタン５０３を選択できる。モードがＯＦＦの時には、ＯＮ区域５０２が選択でＯＦＦ５０３が選択不可となることにより、利用者はモードをＯＮに切り替えるように選択できる。さらに図は、ターボプランの残高を表示できる。ここでは、残高はデータ量として表現されている。他の実施例では、残高は時間の長さや他の単位で表現でき、利用者によってプリペイドもしくはポストペイとして購入される。ターボモードをＯＮに切り替えてより速いネットワークを利用するために、例えばデータ量によって表現される残高を利用者が持っている必要がある。さらにこの図は、ターボモードを起動する権利もしくはターボプラン５０５を購入するために利用者が選択できるボタンを表示している。たとえば、ひとつのターボプランは、下流方向に毎秒７５Ｂビットで上流方向に毎秒２５Ｍビットのより速いネットワーク速度にて１００Ｍバイトのデータ量の通信を５ドルで提供している。利用者は５ドルを支払ってこのプランを購入し、それによりターボモードを起動する権利を得て、データ量が１００Ｍバイトに達するまでの間そのより速いネットワーク速度を享受できる。利用者は複数のターボプランを購入して組み合わせることが許可されていて、最大データ量を増せる。一旦残高がゼロになると、ネットワークはモードをＯＦＦに切り替えて、ネットワーク速度を例えば毎秒３００ｋビットの通常レベルに変更する。この例によると、データサービスでの通常の最大データ通信帯域幅もしくはネットワーク速度が毎月のデータ量無制限で毎秒３００ｋビットとされているのに対し、ターボモードはデータ量に基づいていて例えば１００Ｍバイトで５ドルで、利用者によって購入された最大データ量の範囲内にてそのより速い最大ネットワーク速度が提供されている。残高がある限り、‘‘利用者はターボモードをその利用者の意思によっていつでもＯＮ状態、ＯＦＦ状態に変更できる。

本発明による他の実施例では、節約モードを実装する手段を提供し、そのモード中では端末を使用する利用者は通常よりも遅いネットワーク速度による通信環境をより格安な価格で利用でき、利用者はお金を節約できる。たとえば、通常の速度が毎秒７５Ｍビットであるときに、節約モードは下流方向で最大毎秒１Ｍビットで上流方向で最大毎秒３００ｋビットの減少したネットワーク速度を提供する。この種の通信モードを利用者の選択によって提供することは、より遅いネットワーク速度が利用上不便さをもたらさない時に通信システムを利用するコストを節約したいと利用者が求めているときに役立つ。そういったアプリケーションには、電子メールアプリケーション、もしくはソーシャルメディアサービスからの通知を受信待ちするアプリケーションが含まれる。この実施例によると、図５に示したものと類似したユーザインターフェースが提供されうる。即ち、節約モード選択ボタンが利用者に提供され、利用者が利用するその端末の節約モードを選択したり解除したりすることを可能とする。そしてシステムは、ネットワークオペレーションの整合性を保持できる限りにおいて、ネットワーク速度を調整する。より低いＱｏＳを提供するプランを利用者が選択できるようにすることはネットワークサービスを運営する上で有効であり、それは未使用の帯域を電気通信事業者が他の利用者に割り当てられるからである。

本発明による別の実装例によると、ターボプランの提供時間の長さやその他のパラメータは別の実装によって変更できる。ターボプランは、データ量の利用以外の条件をもとに利用者にデータ接続する手段を利用できる。例えば、ターボプランは、５分間にわたってよりデータ量無制限で高速なデータ通信を提供したり、複数のネットワーク速度のなかから利用者が選択できるようにしたり、データ量無制限もしくは利用データ量に制限をつけた他のＱｏＳ要素にて提供できる。ターボプランの変形例には、端末１０１での下流方向、上流方向あるいは両方向のネットワーク速度を高めることが含まれる。

図６では、図３で示されたシステムをもとにターボモード（例えば高められたＱｏＳに基づく、より速いネットワーク速度のモード）を起動する手順を示している。第１に、利用者は端末１０１のターボ切替部３０１に表示されているＯＮボタンを選択する（６０１）。次にターボ切替部３０１は、その端末１０１のネットワーク接続に関するターボモードがＯＮ状態であることを電気通信事業者に具備されているターボ管理部３０２に指定する（６０２）。ターボ管理部はその端末（もしくはその利用者）に関するターボアカウント残高を確認し、もし残高がある場合には、ターボ管理部はより高い最高ネットワーク速度をその端末の接続についてトラフィック速度制御部に通知する（６０３）。トラフィック速度制御部は、その端末のデータ接続について高速なネットワーク速度（ターボモード）を設定する。（６０４）。次に、利用管理部１０８はその端末によるデータ利用量を監視し、ターボモード利用中にインターネットもしくは外部のプライベートネットワーク３０４とのデータ送信量を減算するようターボ管理部３０２に通知する（６０５）。ターボ管理部３０２は端末１０１に関するターボアカウント残高３０３から指定された量を減算する（６０６）。次に端末１０１は端末１０１のターボモード表示画面の残高情報を更新する（６０７）。例えば、図５では、残高が９５Ｍバイト５０４として表示されている。端末１０１がターボモードでデータを通信している間もしくはターボモード終了直後に残高値は継続的に更新される。別の実施例によれば、残高はその端末のネットワークポートを通したデータ通信量を監視するその端末内のソフトウェアによって算出される。

本発明による別の実施例によれば、例えば図４に示すように、システムは指示や命令ではなく、要求として、利用端末から直接最大ＱｏＳ値を受け取ることができ、ネットワークＱｏＳ監視部４０１がネットワーク資源全体を管理するために必要なＱｏＳをその間に収集し解析できる。さらにトラフィックＱｏＳ管理部２０１は、例えば予め決められた過去の時間帯により高いＱｏＳモードで利用者が通信したデータ量といったように、要求した利用者による利用履歴に基づいてＱｏＳレベルを判断する。例えば、予めシステムで設定したしきい値よりも少ないデータ量を過去２４時間にデータ通信した利用者からのＱｏＳ要求を許可し、利用者による利用履歴データに基づく値がしきい値よりも大きい場合にはシステムは利用者からの要求を拒否できる。このしきい値、さらにこのサンプリングの時間帯はこの例に限定されず、設定変更ができ、格納されたデータはネットワークＱｏＳ監視部４０１によって参照される。他の実施例では、利用者とネットワーク管理にそれぞれ指定されたサービス品質との間で整合をとる手段が提供され、それは予め決められた経験にもとづくルールを利用者のネットワーク利用履歴に適用したり、あるいは過去の利用トレンド、現在のネットワークの要求値そのほかの要素に基づいて動的に生成されたルールにより整合がとられる。いくつかの実施例によると、図４に示すトラフィックＱｏＳ管理部２０１がＱｏＳの執行について最終判断を下す。他の実施例によると、他のモジュールもしくはプログラムがその判断をするために使われることもある。別の手段として、トラフィックＱｏＳ管理部４０２の一部としてネットワークＱｏＳ監視部４０１が実装されることもある。

端末がセルラ無線ネットワークを介してネットワークと接続する実施例を図７に示す。もしネットワークがモードにより必要とされるレベルのＱｏＳを確保しない場合、ＱｏＳプラン管理部１０４はＱｏＳモードを通常から高度モードに変更する要求を拒否できる。例えば、混雑の理由によって無線ネットワークのチャンネルそして／あるいはネットワーク資源がもし十分でない場合、セルラ無線端末は狭い帯域幅が確保された無線アクセスネットワークに接続することがある。ＱｏＳプラン管理部１０４は、端末にネットワークリソースを割り当てるセルラー無線ネットワーク制御部７０１から各端末に現在割り当てられた無線ネットワーク資源に関する情報を受け取ることができる。

この拒否機能により、無線ネットワークが利用者が指定するＱｏＳレベルを物理的に受け入れできない時に利用者によりより高いモードが要求されていても端末にはそのより高いＱｏＳが設定されないことがある。この状態は、端末が無線ネットワークに接続しようとする特定の場所において無線チャネル資源への要求が高い場合に生じうる。

図８には、指定した利用者に異なるレベルのＱｏＳを選択的に許可するための通信手順を以下のとおり示す。第１のステップでは、端末１０１を操作する利用者が例えばその利用者が希望する最大ネットワーク速度をＱｏＳモードとして選択し、端末１０１がＱｏＳプラン管理部１０４にその要求を送る（８０１）。第２のステップでは、ネットワークはその値によりデータ通信に対して提供可能なネットワーク資源に基づいてＱｏＳを端末１０１に提供すべく、ＱｏＳプラン管理部１０４がトラフィックＱｏＳサーバ１０２に最大ネットワーク速度あるいは実施可能なＱｏＳの値を問い合わせる（８０２）。このＱｏＳレベルは、ネットワークへのアクセス状況やそのときのネットワーク利用レベルに依存する。第３のステップは、端末１０１の利用者に提供可能なＱｏＳ条件に関する情報セットをＱｏＳプラン管理部１０４がトラフィックＱｏＳサーバ１０２から受信する。一連の条件に関する情報セットには、利用者がもつアカウントの残高に関する情報が含まれ、利用者により指定されたＱｏＳが提供されている最中に利用者が送信し受信するデータについて各データ量または予め決められた量がそれから減算される。また、このセットにはネットワークの相手先アドレスや利用者がネットワークを介してアクセスを試みるコンテンツの種類に関する情報をはじめとする他のパラメータも含むことができる。もし端末が予め決めされたかもしくは設定されたネットワークの相手先アドレスに接続すると、システムは特定のＱｏＳレベルをその利用者に提供することができる。たとえば、もし利用者が職場にあるサーバに格納された文書にアクセスするときには、利用者はより良いＱｏＳのもとに接続を確立できる。いくつかの他の実施例によれば、もし利用者が特定の種類のコンテンツによるデータを端末から送信している場合は特定のＱｏＳレベルと利用料金レートを適用できる。例えば、もし端末の利用者がビデオストリーミングといったメディアコンテンツ種別のデータを送信するときに、システムはより高いレベルのＱｏＳをデータ送信に許可する。第４のステップでは、利用者アカウント管理部１０６に対して利用者に許可されるＱｏＳモードを問い合わせる（８０４）。そして、第５のステップではＱｏＳプラン管理部１０４が例えば利用者の残高の状況をもとにその利用者に許可する最大ネットワーク速度といった許可されるＱｏＳレベルを受け取る（８０５）。その後、ＱｏＳプラン管理部１０４は利用者のために適切なＱｏＳレベルを設定する（８０６）。ＱｏＳレベルは利用者の端末と相手先のサーバとの間でデータが通過するネットワーク上の一箇所あるいはそれ以上の箇所で設定できる。ＱｏＳプラン管理部１０４は利用者アカウント管理部１０６にその利用者のために新たなＱｏＳレベルを通知する（８０７）。ＱｏＳプラン管理部１０４はその新たなＱｏＳモードについて端末１０１に通知する（８０８）。

いくつかの実施例によれば、ＱｏＳプラン管理部１０４は前述ステップ８０２、８０３、８０４、８０５を飛ばすことにより提供可能なＱｏＳレベルを照合せずにステップ８０１で端末１０１から要求されたとおりのＱｏＳレベルをステップ８０６で許可し設定できる。

いくつかの実施例によれば、トラフィックＱｏＳ管理部２０１とＱｏＳプラン管理部１０４は利用者から要求されたＱｏＳとそれぞれの利用者からの要求とを比較し、トラフィックＱｏＳ管理部２０１に格納されている予め定めた経験値に基づくルールもしくは実装されたその他のルールによって端末に提供するＱｏＳレベルを判定できる。

本発明による一実施例によれば、サーバもしくはデータを相手の端末に送信する端末を操作する利用者は、それぞれの端末やサーバは同一のセルラ無線ネットワークにあり、サーバまたは端末はそのネットワークを介してデータを送信または受信するときに、そのサーバもしくは端末と相手の端末との間のデータ通信について希望するＱｏＳを指定することができる。本発明によれば、希望するＱｏＳが指定されたときに相手の端末はネットワークに接続しているとは限らない。サーバまたは端末の利用者は、相手の端末が接続するネットワークの管理者と通信し、その相手の端末のためにターボプランのようなＱｏＳを購入し、そのサーバ／端末と相手の端末に関する端末情報または契約者の証明情報を登録する。この場合、２つのターボプランがあり、ひとつが第一の端末でもうひとつが第２の端末もしくはサーバとなる。ネットワーク管理者は、その後、その相手の端末がネットワークに接続してデータをそのサーバまたはその端末と送信する際に、ターボモードといったＱｏＳを適用する。この実施例では、相手の端末の利用者はターボプランの購入プロセスを経ていないのにもかかわらず、必要に応じてそのより良いＱｏＳをネットワークで確保できる。

一実施例によると、トラフィックＱｏＳ管理部２０１は、システムが最大ネットワーク速度によるＱｏＳ設定を変更したときに端末とネットワークとの間の接続を切断する。他の実施例によると、システムは接続を切断することなく、速度と設定を動的に変更する。

他の実施例によると、プランやターボプランを購入したり契約するために使用する利用者アカウントは複数の端末に関連付けられる。この一実施例によれば、利用者アカウントデータベース１０７には、その利用者に関連付けられた複数の端末についての情報（例えば端末ＩＤ）が含まれることがある。したがって、保証する最大ネットワーク速度に限定されないＱｏＳのセットが指定されるひとつのプランは同じ利用者アカウントのもとで、そのプランがその利用者アカウント上で有効であるかぎり複数の端末間で共有できる。

図９には他の実施例として、複数のネットワークのうち少なくともそのひとつに接続できる端末を示している。これらのネットワークは提供されるネットワーク速度といったように異なる特徴をもつ。例えば、ネットワークＡ９０１は３ＧのＵＭＴＳネットワークを含み、ネットワークＢ９０２には４ＧのＬＴＥネットワークが含まれる。利用者が目的地と通信するためにネットワークを介してデータを送信するためにＱｏＳレベルを選択したとき、ＱｏＳ選択部１０１ｂはデータをネットワークＡ９０１もしくはネットワークＢ９０２を介して送信するかを判定する。例えば、もし、その端末を操作する利用者がより高いレベルの最大ネットワーク速度を指定した場合には、端末はネットワークＢ９０２（すなわち４ＧのＬＴＥネットワーク）を介してデータを送信する。その他の場合には端末はネットワークＡ９０１（３ＧのＵＭＴＳネットワーク）を介してデータを送信する。

図１０および１１は、コンピュータのハードウェア・プラットフォームを示す機能ブロック図の例を示している。図１０は、一実施例によるサーバまたは電子機器のために実装されうるネットワークまたはホスト・コンピュータプラットフォームの一例を示している。図１１は、一実施例によるパーソナルコンピュータや電子機器、あるいは他の種類のワークステーションや端末装置を実装するために利用されうる、ユーザインターフェースの要素を具備したコンピュータを示している。しかしながら図１１で示すコンピュータは適切にプログラムされればサーバとして機能することもできる。ここにおいて説明されるシステムおよび方法はまたは全部を、部分的に、または組み合わせて、コンピュータのハードウェアプラットフォーム上に実装することができる。本明細書において説明されるシステム及び方法は、しかしながら、そのようなシステムでの使用に限定されず、他のシステム、ハードウェア、またはアーキテクチャに関連して実装されまたは使用されてもよい。本明細書に記載される方法は、本明細書に記載のコンピュータ・システムおよびサーバに格納することができるコンピュータソフトウェアで実現されてもよい。

コンピュータシステムまたはサーバ、様々な実施形態によれば、パケットデータ通信のためのデータ通信インタフェースを含むことができる。コンピュータシステムまたはサーバは、プログラム命令を実行するための、一つ以上のプロセッサの形で、中央処理装置（CPU）を含んでいてもよい。コンピュータシステムまたはサーバは、コンピュータシステムまたはサーバが番組とネットワーク通信を介してデータを受信することができるが、加工および/またはサーバによって通信される各種データファイルの内部通信バス、プログラム格納およびデータ記憶装置を含むことができる。コンピュータシステムまたはサーバは、様々なハードウェア要素、オペレーティングシステムやプログラミング言語を含むことができる。サーバまたはコンピューティング機能は、例えば、類似または他のプラットフォームの数のような様々な分散型方法、に実装することができる。

コンピュータシステムはまた、マウス、ゲーム入力デバイスやコントローラ、ディスプレイ、タッチスクリーンまたは他の入出力（I/ O）デバイスまたは様々な組み合わせによるデバイスなどにより、入出力を含むことができる。

本明細書に記載する方法は、例えば、携帯電話、モバイル錠剤および高周波送信赤外線透過またはその他の通信技術を含むことができる無線通信など、様々な通信機能を備えた他のモバイルデバイスのようなモバイルデバイスに実装されてもよい。したがって、本明細書で説明するハードウェアは、通信ネットワークとの通信、無線および/またはその他の通信技術および/またはインターフェイスと結合して、送信機および受信機を含むことができる。

本明細書に記載された方法は、コンピュータ・システムとサーバを含む複数のコンピュータ・システムに格納することができるコンピュータソフトウェアで実現されてもよい。これらは、インターネットなどのコンピュータネットワークを介して接続されてもよい。したがって、実施形態は、様々なシステムおよびデバイスがネットワークに連結され組み込まれたネットワークを含む。

また、種々の方法、例えば各種の処理として本明細書に記載されるアーキテクチャは、明細書又は他のプロセスやアーキテクチャに記載のコンピュータ可読媒体において具現されるコンピュータ実行可能コード等のコンピュータソフトウエアなどのリソースで実現することができ、または電気回路で、またはコンピュータソフトウェアおよび電子回路の組合せである。

本明細書において説明されるシステム及び手段の態様は、例えば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）、プログラマブルアレイロジック（PAL）デバイス、電気的にプログラムのようなプログラマブル・ロジック・デバイス（PLD）、ロジックとメモリ装置とスタンダードセルベースのデバイス、ならびに特定用途向け集積回路（ASIC）などの回路の種々のいずれかにプログラムされた機能として実装することができる。システムおよび方法の態様を実施するためのいくつかの他の可能性には、メモリを搭載したマイコン、埋め込まれたマイクロプロセッサ、ファームウェア、ソフトウェア、等が含まれる。さらに、システムおよび方法の態様は、ソフトウェアベースの回線エミュレーション、個別論理（シーケンシャルと組合せ）、カスタムデバイス、ファジー（ニューラルネットワーク）ロジック、量子デバイス、及び上記デバイスタイプのいずれかのハイブリッドを有するマイクロプロセッサで具現化できる。もちろん、基礎となるデバイス技術は、コンポーネントタイプ、例えば、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）相補型金属酸化膜半導体（CMOS）、エミッタ結合ロジックのようなバイポーラ技術（ECL）ポリマー技術（例えば、シリコン共役高分子と金属共役高分子 - 金属構造）、アナログとデジタル混合など、様々な技術で提供できる。

なお、本明細書に開示された様々な機能またはプロセスは、さまざまなコンピュータ可読媒体に具備されたデータおよび／または命令としてレジスタ転送、ロジックコンポーネント、トランジスタ、レイアウトの幾何学形状、および/またはその他特性として表現できることに留意すべきである。

フォーマットされたデータおよび/または命令が格納できるコンピュータ可読媒体としては、例えば、これらに限定されない不揮発性の種々の形態の記憶媒体（例えば、光学的、磁気的又は半導体記憶媒体）や、無線、光学、または有線メディアシグナリング又はそれらの任意の組み合わせを介してフォーマットされたデータおよび/または命令を転送する搬送波が含まれる。搬送波によるこのようなフォーマットされたデータおよび/または命令の転送の例としては、例えば、インターネットもしくは／または他のコンピュータネットワークをひとつもしくはそれ以上のデータ転送プロトコル（例えばHTTP, FTP, SMTP等）による転送（アップロード、ダウンロード電子メールなど）が含まれるが、これらに限定されない。ひとつもしくはそれ以上のコンピュータ可読媒体を介してコンピュータシステム内部で受信したときに、そのデータそして／あるいは命令形式で表現されたシステムおよび方法による部品そして／またはプロセスは、そのコンピュータシステム内部にてひとつもしくはそれ以上のコンピュータプログラムの実行に基づいて処理エンティティ（例えばひとつもしくはそれ以上のプロセッサ）により処理されうる。

以下の議論から明らかなように、特に断りのない限り、本明細書全般にわたって「処理」、「計算」「演算」「判定」もしくはそれに類似した用語は、例えば電子的に物理的に表現されたデータを操作そした／または変換するプロセッサ、コンピュータもしくは計算システム、または類似した電子計算装置の全体もしくは一部を指し、システムのレジスタそして／またはメモリ内部で存在しまた類似して表現され物理的な量としてシステム内のメモリ、レジスタまたは他の情報格納、送信または表示端末で表現される。また、本明細書において用語 「利用者」は、個人だけでなく、企業などの法人とすることができることは、当業者には理解されるであろう。尚、本明細書に提示プロセスは、本質的に、いかなる特定のコンピュータ、処理装置、物品又は他の装置に関係していない。これらのシステムの様々な構造の例は、本明細書の説明から明らかになるであろう。さらに、本発明の実施形態は、任意の特定のプロセッサ、プログラミング言語、機械コードなどを参照して説明されていない。なお、本明細書に記載されるようなプログラミング言語、機械語などの様々な本発明の教示を実施するために使用され得ることが理解されるであろう。

コンテキストが明確に要求する場合を除き、本実施例と主張すべてを通じて、「構成」や「構成される」、それに類似した表現は包括的に解釈されるべきで、排他的や網羅的な意味とは反する。すなわち、「含まれるがそれに限定されない」といった要領である。単数または複数の番号を使用しての言葉は、それぞれ複数または単数を含む。さらに、「以下は」、「以下のとおり」、「上記」、「下記」といった用語と類似した表現はこのアプリケーション全体を参照するものであり、このアプリケーションの特定の一部を指すものではない。２個またはそれ以上のもののリストを参照するときに「または」という用語が使用される場合、その用語はリスト内の項目のいずれか1つ以上、リスト内の項目、リスト内の項目の任意の組み合わせのすべてといった要領で用語解釈のすべてを網羅する。

上記の様々な特徴は様々な組み合わせで組み合わせることができる。上述の機能は説明したさまざまなシステムや方法、商品と例外なく組み合わせることができる。上述した説明により複数の依存関係にある主張が例外なくできる。本発明の実施形態を図示し、説明してきたが、これらの実施例は単なる例として提供されることは、当業者には明らかである。多くの変形、変更、及び置換は、本発明から逸脱することなく、当業者に自明となる。本発明の実施において本明細書に記載の本発明の実施形態に種々の代替案が使用され得る。続く特許請求項が本発明の範囲を定義し、またそれら請求の範囲により示される方法および構造がその範囲に包含されていることを意図する。

本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが、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。

Claims (9)

1. 端末と通信の相手先のサーバとの間でデータを送受信するためのサービス品質（ＱｏＳ）レベルを制御する装置に実装された方法であって、
   第１のレベルのＱｏＳを端末とサーバとの間の通信に適用することと、
   第２のレベルのＱｏＳにおいてその端末による通信を可能とする最大データ量を管理することと、
   第２のレベルのＱｏＳの適用について端末から要求を受信することと、
   第２のレベルのＱｏＳにおいてその端末による通信データ量と通信可能な最大データ量に基づいて一時的に第２のレベルのＱｏＳを適用可能か否かを判断することと、
   前述判断で適用可能と判断した場合に第２のレベルのＱｏＳを適用することと、
   第２のレベルのＱｏＳを適用中の端末による通信データ量を計測することと、
   計測したデータ量と最大データ量とを比較して最大データ量に達した際に第１のレベルのＱｏＳを適用すること、
   を含むことを特徴とする実装方法。
2. 請求項１による実装方法において、サービス品質レベルとしてネットワーク通信における最大許容制限速度を制御することを含むことを特徴とする実装方法。
3. 請求項２による実装方法において、ネットワーク通信速度とネットワーク通信データ量を管理することと、ネットワーク通信における最大許容制限速度と最大許容制限データ量に関する要求を第２のレベルのＱｏＳとして端末から受信することと、端末から要求されたぞれぞれの最大許容制限値にもとづいて前記端末に適用する最大許容制限速度と最大許容制限データ量を設定することを特徴とする実装方法。
4. 請求項３による実装方法において、第２のレベルのＱｏＳの適用を受けて通信可能なデータ量を利用者が購入するユーザインターフェースを端末に備え、
   利用者による購入要求を受信することと、
   要求に基づいて購入処理をすることと、
   購入処理の結果に基づいてその端末が第２のレベルのＱｏＳの適用を受けて通信可能な最大許容制限データ量を増量すること
   を含むことを特徴とする実装方法。
5. 請求項２における実装方法において、ネットワークがベストエフォート型であることを特徴とする実装方法。
6. 端末と通信の相手先のサーバとの間でデータを送受信するための少なくともふたつのサービス品質（ＱｏＳ）レベルを制御する装置に実装された方法であって、
   第１のレベルのＱｏＳを通信に適用することと、
   第２のレベルのＱｏＳを一時的に適用する要求を端末から受信することと、
   第２のレベルのＱｏＳを要求に基づいて通信に適用することと、
   第２のレベルのＱｏＳが適用されている間に計測された端末の通信データ量と通信可能な最大データ量とに基づいて、第２のレベルのＱｏＳの一時的な適用を終了すると判断することと、
   第２のレベルのＱｏＳの一時的な適用を終了する判断に基づいて、通信に適用中の第２のレベルのＱｏＳを第１のレベルのＱｏＳに変更適用することと、
   適用中のＱｏＳのレベルを端末に通知すること
   を含むことを特徴とする実装方法。
7. 請求項６による実装方法において、
   すくなくともネットワーク通信における最大許容制限速度をＱｏＳレベルとして制御することと、
   第１のレベルのＱｏＳにおける最大許容制限速度は第２のレベルのＱｏＳにおける最大許容制限速度よりも遅いことと、
   第２のレベルのＱｏＳの適用中に通信したデータ量と上限データ量を管理することと、
   第２のレベルのＱｏＳの適用を終了について判断する際に少なくともこの通信データ量と最大許容制限データ量の差異により判断することを含むことを特徴とする実装方法。
8. 請求項７による実装方法において、
   すくなくともネットワーク通信における最大許容制限速度をＱｏＳレベルとして制御することと、
   第１のレベルのＱｏＳにおける最大許容制限速度は第２のレベルのＱｏＳにおける最大許容制限速度よりも遅いことと、
   第２のレベルのＱｏＳの適用中に通信した実績時間と上限時間を管理することと、
   第２のレベルのＱｏＳの適用を終了について判断する際に少なくともこの通信実績時間と最大許容制限時間の差異により判断することを含むことを特徴とする実装方法。
9. 端末と通信の相手先のサーバとの間でデータを送受信するためのサービス品質（ＱｏＳ）レベルを制御するネットワークトラフィック制御システムであって、
   第１のレベルのＱｏＳを端末とサーバとの間の通信に適用する手段と、
   第２のレベルのＱｏＳにおいてその端末による通信を可能とする最大データ量を管理する手段と、
   第２のレベルのＱｏＳの適用について端末から要求を受信する手段と、
   第２のレベルのＱｏＳにおいてその端末による通信データ量と通信可能な最大データ量に基づいて一時的に第２のレベルのＱｏＳを適用可能か否かを判断する手段と、
   前述判断で適用可能と判断した場合に第２のレベルのＱｏＳを適用する手段と、
   第２のレベルのＱｏＳを適用中の端末による通信データ量を計測する手段と、
   計測したデータ量と最大データ量とを比較して最大データ量に達した際に第１のレベルのＱｏＳを適用する手段と、
   を含むことを特徴とするネットワークトラフィック制御システム。

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