(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツプロバイダ（CP）がユーザからコンテンツの配信料金を徴収する有料配信型のコンテンツ配信サービスにおいて、ISP(Internet  Service  Provider)-1とISP-2の二つのISPが存在する環境において、該ISP-1が自身の収益を最大化させる最適なコンテンツ課金比率を設定するためのISPによるコンテンツ課金比率設定装置であって、
ISPのサービスに関する情報を取得するISP情報入力手段と、
トランジット課金を用いるCP戦略別集合κkを求めるCPトランジット戦略推定手段と、
前記トランジット課金を用いるCP戦略別集合κkに対して課金するコンテンツ配信料金が、自身の収益が最大となる一定の割合αを算出する最適課金比率導出手段と、
を有し、
前記CPトランジット戦略推定手段は、
前記ISP-2がトランジット課金のみを用いる場合に、前記CPが自身の収益を最大化するようトランジット契約ISPを選択するという想定の元に、前記ISP-1とのみ契約するCP戦略別集合（κ1）、前記ISP-2とのみ契約するCP戦略別集合（κ2）、両方のISPと契約するCP戦略別集合（κ3）、両方のISPと契約しないCP戦略別集合（κ0）とし、前記ISPの情報として、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金料Ｐ、CPのトランジット回線費用F、データ転送レートの冪乗数β、トランジット費を算出するためのパラメタnt、各CPのアクセス比率εx、各ユーザの月間の平均視聴回数d、zx=εxdを用いて、
パラメタρx,aが、
【数１６】
0005993808.tif 000024
であり、
パラメタρx,bが、
【数１７】
0005993808.tif 000025
であり、
パラメタρx,cが、
【数１８】
0005993808.tif 000026
であり、
パラメタσx,aが、
【数１９】
0005993808.tif 000027
であり、
パラメタσx,bが、
【数２０】
0005993808.tif 000028
であるとき、
前記CP戦略別集合κkを、
全てのCPの集合κ、A1≡{x∈κ：ρx,b≦ρx,a≦ρx,c}、A2≡{x∈κ：ρx,c≦ρx,a≦ρx,b}、CP-xがISP-2とのみ契約する戦略を用いた時に得られる月間の収益φx,2を用いて、
【数２１】
0005993808.tif 000029
により導出する手段を含み、
前記最適課金比率導出手段は、
前記ISPの情報として、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金料Ｐ、CPのトランジット回線費用F、データ転送レートの冪乗数β、月間のコンテンツ配信回数から配信コストを算出するためのパラメタnsを用いて、
前記ISP-1が月間に得る月間収益R1を、
【数２２】
0005993808.tif 000030
により推定する手段を含むことを特徴とするISPによるコンテンツ課金比率設定装置。
【請求項２】
前記最適課金比率導出手段は、
前記ISP-1の月間収益は、前記ISP-1が月間に得る収益R1が前記CP戦略別集合κkが変化する前記αの値においてのみ不連続に変化することから、
M1≡{ρx,b,ρx,c：x∈A1},
M2≡{σx,a：ｘ∈A1,σx,a＜ρx,b},
M3≡{σx,b：x∈A1,σx,b＜ρx,c},
M4≡{ρx,a：x∈A2},
M5≡{σx,a：x∈A2,σx,a＜ρx,a}
で定義される集合Mの各要素点に前記αを設定したときの前記月間収益R1を算出し、その値が最大となるときのαを最適値α*とする手段を含む
請求項１記載のISPによるコンテンツ課金比率設定装置。
【請求項３】
コンテンツプロバイダ（CP）がユーザからコンテンツの配信料金を徴収する有料配信型のコンテンツ配信サービスにおいて、ISP-1とISP-2の二つのISPが存在する環境において、該ISP-1が自身の収益を最大化させる最適なコンテンツ課金比率を設定するためのISPによるコンテンツ課金比率設定方法であって、
ISP情報入力手段と、CPトランジット戦略推定手段と、最適課金比率導出手段と、を有する装置において、
前記ISP情報入力手段が、ISPのサービスに関する情報を取得するISP情報入力ステップと、
前記CPトランジット戦略推定手段が、トランジット課金を用いるCP戦略別集合κkを求めるCPトランジット戦略推定ステップと、
前記最適課金比率導出手段が、前記トランジット課金を用いるCP戦略別集合κkに対して課金するコンテンツ配信料金が、自身の収益が最大となる一定の割合αを算出する最適課金比率導出ステップと、
を行い、
前記CPトランジット戦略推定ステップにおいて、
前記ISP-2がトランジット課金のみを用いる場合に、前記CPが自身の収益を最大化するようトランジット契約ISPを選択するという想定の元に、前記ISP-1とのみ契約するCP戦略別集合（κ1）、前記ISP-2とのみ契約するCP戦略別集合（κ2）、両方のISPと契約するCP戦略別集合（κ3）、両方のISPと契約しないCP戦略別集合（κ0）とし、前記ISPの情報として、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金料Ｐ、CPのトランジット回線費用F、データ転送レートの冪乗数β、トランジット費を算出するためのパラメタnt、各CPのアクセス比率εx、各ユーザの月間の平均視聴回数d、zx=εxdを用いて、
パラメタρx,aが、
【数２３】
0005993808.tif 000031
であり、
パラメタρx,bが、
【数２４】
0005993808.tif 000032
であり、
パラメタρx,cが、
【数２５】
0005993808.tif 000033
であり、
パラメタσx,aが、
【数２６】
0005993808.tif 000034
であり、
パラメタσx,bが、
【数２７】
0005993808.tif 000035
であるとき、
前記CP戦略別集合κkを、
全てのCPの集合κ、A1≡{x∈κ：ρx,b≦ρx,a≦ρx,c}、A2≡{x∈κ：ρx,c≦ρx,a≦ρx,b}、CP-xがISP-2とのみ契約する戦略を用いた時に得られる月間の収益φx,2を用いて、
【数２８】
0005993808.tif 000036
により導出し、
前記最適課金比率導出ステップにおいて、
前記ISPの情報として、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金料Ｐ、CPのトランジット回線費用F、データ転送レートの冪乗数β、月間のコンテンツ配信回数から配信コストを算出するためのパラメタnsを用いて、
前記ISP-1が月間に得る収益R1を、
【数２９】
0005993808.tif 000037
により推定することを特徴とするISPによるコンテンツ課金比率設定方法。
【請求項４】
前記最適課金比率導出ステップにおいて、
前記ISP-1の月間収益は、前記ISP-1が月間に得る収益R1が前記CP戦略別集合κkが変化する前記αの値においてのみ不連続に変化することから、
M1≡{ρx,b,ρx,c：x∈A1},
M2≡{σx,a：ｘ∈A1,σx,a＜ρx,b},
M3≡{σx,b：x∈A1,σx,b＜ρx,c},
M4≡{ρx,a：x∈A2},
M5≡{σx,a：x∈A2,σx,a＜ρx,a}
で定義される集合Mの各要素点に前記αを設定したときの前記月間収益R1を算出し、その値が最大となるときのαを最適値α*とする
請求項３記載のISPによるコンテンツ課金比率設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ISP(Internet Services Provider)によるコンテンツ課金比率設定装置及び方法に係り、特に、コンテンツプロバイダ(以下、「CP」と記す)がユーザからコンテンツの配信料金を徴収する有料配信型のコンテンツ配信サービスにおいて、ISP-1とISP-2の二つのISPが存在する環境において、ISP-1がCPに対して、コンテンツ配信料金の一定割合αを徴収するコンテンツ課金を、従来のトランジット課金と併用する場合に、当該ISP-1が自身の収益を最大化させるコンテンツ課金比率を求めるためのISPによるコンテンツ課金比率設定装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク（NW）上での動画、画像などを利用した大容量リッチコンテンツの配信が普及しつつある。コンテンツプロバイダ（CP: Content Provider）のビジネスモデルとしては、従来、広告主から広告料を得るビジネスモデルが一般的であったが、近年はユーザから視聴料金を得る有料配信も広く用いられており、今後も普及が予想される。リッチコンテンツの配信時にはNW上に大量のトラヒックが転送される。例えば、HDTV(High Definition TV)品質の動画コンテンツの場合、約25Mbpsのビットレートを有するが、100分の動画コンテンツであれば約19Gbyteのデータが転送される。ISPは安定した品質を維持する必要があり、リッチコンテンツ配信の増加に伴う設備コストの増大が大きな負担となっている。ユーザとCPから得る料金で、ISPは設備コストを賄う必要があるが、価格競争の激しいNWアクセスサービスにおいて、ISPがユーザにリッチコンテンツ配信の付加料金を求めることは困難である。また、有料配信の場合、CPに対して支払うコンテンツ視聴料金に加えて、さらに、ISPに対しても付加サービス料金を支払うことはユーザにとって抵抗感が強いと思われる。しかし一方、CPは有料配信によって大きな収益を得ることが可能であり、そのビジネスを支えるISPの貢献に対して、収益の一部を対価として還元する余地があると考える（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】J. Crowcroft, "Net Nuetrality: The Techinical Side of the Debate: A White Paper," ACM SIGCOMM CCR, Vol. 37, No.1, pp. 49-55, 2007.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現状、CPはISPに対してトランジットサービスの利用者として接続する形態が一般的であり、トランジット料金を支払っているが、５分毎の平均データ転送レートの95%に応じた従量制が一般的である。トランジット料金が総転送データ量に比例する場合には、リッチコンテンツ配信により総転送データ量が増加してもCPがISPに支払う料金も比例して増加するため、ISPは設備投資コストの原資を得ることが原則的には可能である。しかし多くの場合、トランジット料金の増加比率は転送データ量の増加に伴い低減し、リッチコンテンツ配信の増加に伴い急増する設備投資コストの原資をISPは十分に賄うことができない。
【０００５】
そこでNWの設備投資コストのプレイヤ間の公平な負担を実現し、ISPが設備投資コストを賄う方法として、各々のコンテンツ配信に対して一定の料金をISPがCPから得るコンテンツ課金をトランジット課金と併用することが有効と思われる。即ち、CPがユーザから得る配信料金の一部をISPがCPから得ることにより、ISPは設備コストの原資を確保できる。
【０００６】
近年、ISPやCPのビジネス上の関係をモデル化し、適正な価格設定法やISPがコンテンツ配信サービスにおいて収益を確保する方法が広く検討されており、ISPのCPに対するコンテンツ課金が想定されている。しかし、現状では、コンテンツ課金は実現されておらず、上述したトランジット課金が用いられている。
【０００７】
ISPが１つしか存在しない場合には、CPはこのISPと契約する以外に選択肢がなく、ISPはコンテンツ課金の導入によって常に収益を増加させることが可能である。しかし、競合するISPが複数存在する場合、CPはコンテンツ課金の導入による負担増を嫌って他のISPにトランジット契約を切り換える可能性があり、コンテンツ課金の導入が必ずしもISPにとって有効とは限らない。そのためISPのCPに対するコンテンツ課金の導入に際しては、その実現可能性や効果について分析することが重要である。しかしこのような分析に関する報告は見当たらない。また、従来のISPのCPに対する課金モデルとしては、CPがISPに対してコンテンツ配信毎に料金を支払うコンテンツ課金、もしくは総転送データ量に単純に比例する課金モデルのみを想定しており、現在、トランジット課金において一般に用いられている増加比率低減型の従量制課金の比較はなされておらず、コンテンツ課金がISPの収益に与える効果は分析されていない。また、複数のISPが存在する環境におけるISPのコンテンツ課金導入の実現可能性を分析した研究も見られるが、コンテンツ課金の課金割合を具体的にどう定めるかについては検討されていない。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、二つのISPが存在する環境において、いずれかのISPがCPに対してコンテンツ配信料金の一定の割合を徴収するコンテンツ課金を従来のトランジット課金と併用する場合に、一方のISPが自身の収益を最大化させるようにコンテンツ課金比率を設定することが可能なISPによるコンテンツ課金比率設定装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様によれば、コンテンツプロバイダ（CP）がユーザからコンテンツの配信料金を徴収する有料配信型のコンテンツ配信サービスにおいて、ISP(Internet  Service  Provider)-1とISP-2の二つのISPが存在する環境において、該ISP-1が自身の収益を最大化させる最適なコンテンツ課金比率を設定するためのISPによるコンテンツ課金比率設定装置であって、
ISPのサービスに関する情報を取得するISP情報入力手段と、
トランジット課金を用いるCP戦略別集合κkを求めるCPトランジット戦略推定手段と、
前記トランジット課金を用いるCP戦略別集合κkに対して課金するコンテンツ配信料金が、自身の収益が最大となる一定の割合αを算出する最適課金比率導出手段と、
を有し、
前記CPトランジット戦略推定手段は、
前記ISP-2がトランジット課金のみを用いる場合に、前記CPが自身の収益を最大化するようトランジット契約ISPを選択するという想定の元に、前記ISP-1とのみ契約するCP戦略別集合（κ1）、前記ISP-2とのみ契約するCP戦略別集合（κ2）、両方のISPと契約するCP戦略別集合（κ3）、両方のISPと契約しないCP戦略別集合（κ0）とし、前記ISPの情報として、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金料Ｐ、CPのトランジット回線費用F、データ転送レートの冪乗数β、トランジット費を算出するためのパラメタnt、各CPのアクセス比率εx、各ユーザの月間の平均視聴回数d、zx=εxdを用いて、
パラメタρx,aが、
【数１６】
0005993808.tif 000002
であり、
パラメタρx,bが、
【数１７】
0005993808.tif 000003
であり、
パラメタρx,cが、
【数１８】
0005993808.tif 000004
であり、
パラメタσx,aが、
【数１９】
0005993808.tif 000005
であり、
パラメタσx,bが、
【数２０】
0005993808.tif 000006
であるとき、
前記CP戦略別集合κkを、
全てのCPの集合κ、A1≡{x∈κ：ρx,b≦ρx,a≦ρx,c}、A2≡{x∈κ：ρx,c≦ρx,a≦ρx,b}、CP-xがISP-2とのみ契約する戦略を用いた時に得られる月間の収益φx,2を用いて、
【数２１】
0005993808.tif 000007
により導出する手段を含み、
前記最適課金比率導出手段は、
前記ISPの情報として、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金料Ｐ、CPのトランジット回線費用F、データ転送レートの冪乗数β、月間のコンテンツ配信回数から配信コストを算出するためのパラメタnsを用いて、
前記ISP-1が月間に得る月間収益R1を、
【数２２】
0005993808.tif 000008
により推定する手段を含むことを特徴とするISPによるコンテンツ課金比率設定装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
一態様によれば、コンテンツプロバイダ（CP）がユーザからコンテンツの配信料金を徴収する有料配信型のコンテンツ配信サービスにおいて、ISP-1とISP-2の二つのISPが存在する環境において、ISP-1がCPに対して、コンテンツ配信料金の一定の割合αを徴収するコンテンツ課金を、従来のトランジット課金と併用する場合に、ISP-1が自身の収益を最大化させるような最適なコンテンツ課金比率を設定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコンテンツ課金比率設定装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるコンテンツ課金比率設定装置の動作のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態における各々のプレイヤの関係の例である。
【図４】本発明の一実施の形態における配信ルートの例である。
【図５】本発明の一実施の形態における各CP戦略における課金パラメタαの範囲の例である。
【図６】本発明の一実施の形態におけるCP(コンテンツプロバイダ)の収益を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態における各戦略を用いるCPの比率αの最適値(α*)を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態における各プレイヤの収益（R1,R2,Rc）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態におけるコンテンツ課金比率設定装置の構成を示す。
【００１４】
同図に示す装置は、ISP情報入力部１０１、CPトランジット戦略推定部１０２、最適課金比率導出部１０３、最適課金比率出力部１０４を有する。
【００１５】
ISP情報入力部１０１は、ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタγ、各ISPの収容ユーザ数uy、コンテンツ課金量P、各CPのアクセス比率εx、各ユーザの月間の平均視聴回数ｄ、CPのトランジット回数費用Fを入力する。
【００１６】
CPトランジット戦略推定部１０２は、各トランジット戦略を用いるCPの集合を推定する。
【００１７】
最適課金比率導出部１０３は、ISP-1が自身の収益を最大化させる最適課金比率αを算出する。
【００１８】
最適課金比率出力部１０４は、最適課金比率導出部１０３で算出されたαの最適値（α*）を出力する。
【００１９】
以下に上記の構成を有するコンテンツ課金比率設定装置におけるコンテンツ課金比率の最適設定方法について説明する。
【００２０】
図２は、本発明の一実施の形態におけるコンテンツ課金比率設定装置の動作のフローチャートである。
【００２１】
ステップ１０１）  ISP情報入力部１０１は、当該処理の前に予め以下に示す[1]〜[4]が行われた結果、または、オペレータにより与えられた値（β，nt，ξ，γ，L，uy，Ｐ，εx，ｄ，Ｆ）をパラメタとして取得し、メモリ（図示せず）に格納する。
【００２２】
ここで入力されるパラメタは以下の通りである。
【００２３】
γ：ISPのCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異を表すパラメタ；
uy：各ISPの収容ユーザ数；
P：コンテンツ課金料；
εx：各CPのアクセス比率；
ｄ：各ユーザの月間の平均視聴回数；
Ｆ：CPのトランジット回線費用
ステップ１０２）  次にCPトランジット戦略推定部１０２は、メモリ（図示せず）から上記のパラメタを読み出す。ISP-1とISP-2が存在するものとし、ISP-1がコンテンツ課金とトランジット課金を併用するものとし、ISP-2は従来のトランジット課金のみを用いるものとし、以下のように場合分けする。
【００２４】
κ0：ISP-1、ISP-2のいずれとも契約しない；
κ1：ISP-1とのみ契約する；
κ2：ISP-2とのみ契約する；
κ3：ISP-1、ISP-2の双方と契約する；
として、上記のパラメタを用いて後述する [6]，[7]に示す処理により各CPの戦略別集合を導出し、CPの戦略別集合をメモリ（図示せず）に格納する。
【００２５】
ステップ１０３）  最適課金比率導出部１０３は、メモリ（図示せず）からCPの戦略別集合、及びパラメタを読み出して、後述する[8]の方法によりISPが月間に得る収益を推定する。
【００２６】
ステップ１０４）  最適課金比率導出部１０３は、CP-xが戦略を選択する条件の要素（φx,k，ρx,k，σx,k）を定義し、CPの集合（A1,A22）をそれぞれA1≡{ｘ∈κ：ρx,b≦ρx,a、≦ρx,c}、A２≡{ｘ∈κ：ρx,c≦ρx,a、≦ρx,b}と定義するとき、ISP-1の月間収益（R1）は、CPの戦略別集合κkが変化する課金パラメタαの値においてのみ不連続に変化することから、後述する[8]で定義されるαの境界点集合Mの各要素点に課金パラメタαを設定した時のISP-1の月間収益（R1）を算出し、その値が最大となる時のαを最適値α*として選択する。
【００２７】
ステップ１０５）  最適課金比率出力部１０４は、最適値α*を出力する。
【００２８】
[1]プレイヤ間の構造：
コンテンツ配信サービスを構成するプレイヤとして、コンテンツを提供するCP、コンテンツを要求し視聴するユーザu、そしてCPからユーザにコンテンツを配信するISPの３つを考える。
【００２９】
u1とu2のユーザを収容する二つのISP(ISP-1とISP-2)が存在し、u1とu2は固定とする。以後、総ユーザ数u=u1+u2を一定として、０＜ζ＜１の範囲の値をとるパラメタζを用いてu1=ζu,、u2=(1−ζ)uとする。また、各々が独立した主体であるN個のCPが存在し、各々は独立に自由意志で契約ISPを選択する。ISP-1とのみ、ISP-2とのみ、そして両方のISPと契約するCPの集合を各々、κ1、κ2、κ3とする。CPは両方のISPと契約しない選択も可能であり、そのようなCPの集合をκ0とする。
【００３０】
図３に各々のプレイヤ間の関係を示す。同図では、CP-1がISP-1と、CP-2が両ISPと、CP-NがISP-2と各々契約している場合を例として示している。各CP-xは、契約ISP-yに対してトランジット費Txyを支払い、契約ISPを経由してユーザにコンテンツを配信する。両ISPは互いにピアリング契約により接続しており、CPは任意の一つ以上のISPとトランジット契約を結ぶことで、二つのISPの全てのユーザに対してコンテンツ配信が可能である。例えば、図４（ａ）に示すように、ISP-1とのみ接続しているCP-1はISP-1のユーザに対してはISP-1のみを経由してコンテンツが配信されるが、ISP-2のユーザに対してはISP-1とISP-2の両方を経由してコンテンツが配信される。一方、図４（b）に示すように、両方のISPと接続しているCP-2は、ISP-1のユーザに対してはISP-1のみを、ISP-2のユーザに対してはISP-2のみを経由してコンテンツが配信される。なお、ISP-1とISP-2はフリーピアリングで接続されていることを想定する。
【００３１】
[2]発生トラヒック量
各ユーザが一月間に受けるコンテンツ配信回数の平均値をｄとし、本明細書では簡単のため、全てのユーザのコンテンツの嗜好は同一であり、各CP-xのコンテンツを視聴する比率をεxとする。但し、
【００３２】
【数１】
0005993808.tif 000009
となる。CPがトランジット契約を締結し、配信サーバを接続しているISPの収容ユーザと、そうでないISPの収容ユーザとでは、コンテンツ配信時のスループットや安定性等の通信品質に差異が生じることが予想される。ユーザがコンテンツ配信サービスによって得られる満足度は通信品質に依存することから、ISP-yに収容された各ユーザが月間にCP-xからコンテンツ配信サービスを受ける回数の平均値ｄxyは通信品質に依存する。ｄxyは、各NWの容量や負荷状態、ISP間の接続リンクの容量や負荷状態等、様々なものに依存するが、本明細書では、マクロな傾向を分析するため、dxyは収容先のISPのCPとのトランジット契約の有無にのみ依存するとし、接続ISPに対してはｄxy＝εxdであり、非接続ISPに対してはdxy=γεxdとする。但し、γは０＜γ＜１の値をとる実数パラメタである。すなわち、両方のISPを経由することによる品質劣化の度合いをγで表す。
【００３３】
CPの非トランジット契約ISPの収容ユーザに対しては、もう一方のISPを経由してコンテンツがCPから配信されるため、もう一方のISPにおいてトランジットトラヒックが発生する。そのためdxyは次式で得られる。
【００３４】
【数２】
0005993808.tif 000010
[3]課金モデル
CPのユーザに対する課金モデルとしては、毎月の定額料金で任意の回数のコンテンツ視聴が可能な定額制と、各々の配信毎に課金する従量制が一般的である。本明細書では、従量制を想定し、CPはユーザから各々のコンテンツ配信に対して、コンテンツ種別とは無関係に同一の料金Pをコンテンツ料として得る場合を想定する。
【００３５】
今、ISP-1がトランジット費Tx1に加えて、各配信に対してコンテンツ料Pの一部をコンテンツ配信費として各CP-xから徴収するコンテンツ課金を併用する場合を考える。具体的には、０＜α＜1の範囲の値をとる課金パラメタαを用いて、各配信に対してαPのコンテンツ配信料をCPから徴収する。すなわち、CPはISP-1とのトランジットリンクを経由してコンテンツを配信した場合、Pではなく、（１−α）Pの料金のみをユーザから得る。一方、ISP-2はコンテンツ課金を導入せず、従来通りトランジット料金のみを用いることを想定する。
【００３６】
図３では、プレイヤ間のお金の流れについても示している。ISPが三つ以上存在する場合は、複数のISPがコンテンツ課金を導入する場合の分析は今後の課題とし、本発明の範囲外とする。
【００３７】
次に、トランジット課金をモデル化する。現在、多くのISPはトランジット契約をしたCPの他ISPに対してトランジット費を徴収するが、一般的には、月間にトランジットリンク上に流れた総データ量に応じた料金を課金する。2004年の米国における20の地域ISPが用いたトランジット費の分析によると、月間のトランジット費Tはデータ転送レートV(Mbps)の0.75乗に比例しT=100V0.75で近似できる。例えば、V=10MbpsのときT=560USDとなり、V=10GbpsのときT=100,000USDとなる。本明細書ではVのべき乗数を一般化してβで表し、
【００３８】
【数３】
0005993808.tif 000011
と表記する。
【００３９】
多くのISPではVとして５分毎のデータ転送レートの95%を用いているが、95%値を平均転送レートの３倍と仮定する。コンテンツの平均サイズをL(Mbyte)とし、一ヶ月の日数を３０日とすると、各ISP-yが各CP-xに対して適用するVの値Vxyは、
V xy=(3×8Ld xy）/(30×24×3600)=1.08×10-5Ld xy
となる。よってCP-xがISP-yに支払い月間のトランジット費T xyは、
【００４０】
【数４】
0005993808.tif 000012
となる。ただし、ntを
【００４１】
【数５】
0005993808.tif 000013
と定義する。
【００４２】
[4]コストモデル
次に、各CPとISPが負担するコストについてモデル化する。CPは、[3]で述べたトランジット費とコンテンツ配信費に加えて、契約ISPとの接続点までの回線費を負担する必要がある。ここでは簡単のため、任意のCP-xが任意のISP-yと接続したときの一月あたりの回線費をFの定額で考える。本明細書では、専用線使用コストを考え、NTT東日本（登録商標）のATM Mega Link Serviceの距離30Km、Dual class、100Mbpsの料金を想定し、回線費FをF=40,000USDとする。
【００４３】
一方、ISPには契約CPから配信されたコンテンツを転送するためのコストが発生する。ISP-1は、x∈κ1もしくは、x∈κ3のCP-xから配信された自身のユーザに向けた各配信に対して、コンテンツをCP-xとの接続点からユーザまで配信し、また、x∈κ1のCP-xから配信されたISP-2のユーザに向けた各配信に対して、コンテンツをCP-xとの接続点からISP-2とのピアリング点まで配信する必要がある。さらに、x∈κ2のCP-xから配信された自身のユーザに向けた各配信に対して、ISP-2とのピアリング点からユーザまで配信する必要がある。本明細書では、これらの各コンテンツ配信によって一定の配信コストGが発生すると仮定する。
【００４４】
正確に配信コストGを見積もることは困難である。そのため、例えばValanciusらは、中継ISPのトラヒック配信コストを、距離の線形関数、距離対して上に凸な関数、メトロ・国内・国際といった大まかな距離区分の関数等でモデル化することで、距離等に応じて料金を差別化することの効果を分析している。本明細書では、月間のISP間のトランジット費をGに適用する。2013年の米国における1Mbpsあたりの平均トランジット価格は1.57USDであり、商用VoDサービスにおけるピーク時の需要量は平均量に対して約1.8倍である例が報告されていることから、Gを、
G=(1.57×1.8×8Lq)/(30×24×3600)=nsq
で与える。但し、Lはコンテンツの平均サイズ、ｑは各ISPのNW上を流れる月間のコンテンツ配信回数であり、
ns=8.72×10-6L
と定義する。
【００４５】
[5]コンテンツ課金導入に伴う影響の分析
CPと各ISPとのトランジット契約判断における戦略を分析し、コンテンツ課金の実現可能性やISPの収入に与える影響を分析する。トランジット課金の設定パラメタβは固定とし、コンテンツ課金を併用するISP-1のみが課金パラメタαに自由に設定する。そして、各CPと各ISPとのトランジット契約判断における戦略を分析し、コンテンツ課金の実現可能性やISPの収入に与える影響を分析する。トランジット課金の設定パラメタβは固定とし、コンテンツ課金を併用するISP-1のみが課金パラメタαを自由に設定する。そして各CPはαの設定値を知った上で、契約するISPを決定する。そのため、CPとISPの行動は、ISP-1がαを決定する第一ステージと、各CPが契約ISPを決定する第二ステージとから構成される。CPとISP-1とをプレイヤとする完全情報のStackelberg gameとなるため、均等解は部分ゲーム完全ハッシュ均等点(SPE: Subgame Perfect nash Equilibrium)となり、逆戻り推論法（backward induction）を用いて均等解を導出可能である。すなわち、まずCPの最適戦略を求め、それを元にISP-1の最適戦略を求めることで完全ハッシュ均等解を得ることができる。
【００４６】
[6]CPのトランジット戦略
各CPの取り得る戦略ｋを、両方のISPと契約しない（k＝0）、ISP-1とのみ契約する（k＝1）、ISP-2とのみ契約する（k＝2）、両方のISPと契約する（k＝3）と定義する。CP-xが戦略kを用いた時に得られる月間の収益をφx,kとすると、
【００４７】
【数６】
0005993808.tif 000014
となる。但し、φx,0＝０であり、zx=εxdと定義する。CPの行動を決める条件に関して、以下の命題が成立する。
【００４８】
命題１：CP-xがk=1，k=2，k=3を選択する条件C 1，C2，C 3は各々、次式で表される。
【００４９】
C1：  α＜min(ρx,a,ρx,b,σx,a)                                  (11)
C2：  α＞max(ρx,a,ρx,c)                                      (12)
C3：  ρx,b＜α＜min(ρx,c,σx,b)                                (13)
但し、αに対する境界点ρx,a，ρx,b，ρx,a，σx,a，σx,bを次式で定義する。
【００５０】
【数７】
0005993808.tif 000015
［7］CPの戦略別集合κkの導出
当該処理は、CPトランジット戦略推定部１０２で行われる処理である。
【００５１】
ρx,a，ρx,b，ρx,cの大小関係について以下の命題が成立する。
【００５２】
命題２．ρx,aとρx,bとρx,cとの大小関係には3×２＝６のパタンが存在するが、ρx,b≦ρx,a≦ρx,cか、ρx,c≦ρx,a≦ρx,bのどちらか一方のみが成立する。
【００５３】
証明：ρx,a＜ρx,b＜ρx,cを仮定すると、ρx,a＜α＜ρx,bのとき、φx,2＞φx,1、φx,1＞φx,3，φx,3＞φx,2となるため矛盾が生じる。同様に、ρx,a＜ρx,c≦＜ρx,b、もしくは、ρx,b＜ρx,c＜ρx,a、もしくはρx,c＜ρx,b＜ρx,aと仮定すると、各々ρx,a、ρx,b、ρx,cの大小関係について矛盾が生じる。よって、ρx,b≦ρx,a≦ρx,cかρx,c≦ρx,a≦ρx,bのどちらか一方が成立する。
【００５４】
よってCPの集合A 1とA 2を各々
A 1≡{x∈κ：ρx,b≦ρx,a≦ρx,c}
A 2≡{x∈κ：ρx,c≦ρx,a≦ρx,b}
と定義すると、全てのCPはA 1かA 2のどちらかに含まれる。
【００５５】
図５に、N=1(ε1)，d=10，P=1，γ＝0.7，ξ＝0.8とした時の式(8)〜(10)から得られるCP-1 の月間収益φ1，φ2，φ3をφk，ρk，σk(N=1であるので、φx,kをφkと表記)、ISP-1の課金パラメタαに対してプロットする。但し、uを2×107もしくは2×106に設定した。同図において、φ1とφ2との交点でα＝ρaとなり、同様にφ1とφ3との交点でα＝ρb，φ2とφ３との交点でα=ρcとなる。図５（a）がx∈A1の、図５（ｂ）がx∈A2の場合に各々該当する。
【００５６】
CP-xは、x∈A1のとき、α＜min(ρb,σa)の場合は、戦略k=1を、σa＜α＜ρbの場合は戦略k=0を、ρb＜α＜min(ρc,σb)の場合は戦略k=3を、σb＜α＜ρcの場合は戦略k=0を、ρc＜αの場合は戦略k=2を、選択することで自身の収益が最大化する。よって、CP-xが戦略kを選択するαの領域をSkとすると、Skは図６（ａ）に示すような領域となる。そのためx∈A1のとき、ρaは領域Ｓ3の中に含まれるため、CP-xの行動に影響を与えない。
【００５７】
同様にCP-xは、x∈A2のとき、α＜min(ρx,a,σa)の場合は戦略k=1を、σa＜α＜ρaの場合は戦略k=0を、ρa＜αの場合は戦略ｋ=2を、選択することで自身の収益が最大化する。この場合、Skは図６（ｂ）に示すような領域となり、ρbとρcはCP-xの行動に影響を与えない。そのため、x∈A2のとき、戦略k=3が選択されることはない。そのため、x∈A2のとき、戦略k=3が選択されることはない。
【００５８】
x∈A1で、ρb＞σa(ρb＜σa)、α＝σa (α＝ρb)のとき、CP-xにとって戦略k=0(k=3)とk=1から得られる収益が一致するため、これらの戦略のどちらを選択するかは不明である。しかし、本明細書では便宜上、k=1を選択すると仮定する。また、α＝ρc,σbのときは戦略k=3を選択すると仮定する。同様に、x∈A2で、ρa＞σa (ρa＜σa)、α＝σa (α＝ρb)のとき、CP-xにとって戦略k=0(k=2)と戦略k=1から得られる収益が一致するが、便宜上、s=1を選択すると仮定する。以上の考察により、次の定理が得られる。
【００５９】
定理1:  CPの戦略別集合κ0,κ1,κ2,κ3は次式で得られる。
【００６０】
【数８】
0005993808.tif 000016
CPトランジット戦略推定部１０２は、上記のような方法により求められたCPの戦略別集合κkを最適課金比率導出部１０３に出力する。
【００６１】
[8]  ISP-1の課金パラメタ設定戦略
以下に示す処理は、最適課金比率導出部１０３で行われる処理である。
【００６２】
最適課金比率導出部１０３では、CPトランジット戦略推定部１０２で導出されたCPの戦略別集合κkの予測に基づいて、ISP-1の課金パラメタαの最適設定戦略を求める。
【００６３】
まず、ISP-1が月間に得る収益R1に関して以下の命題が成立する。
【００６４】
命題３：ISP-1が月間に得る収益R1は次式で得られる。
【００６５】
【数９】
0005993808.tif 000017
証明：ISP-1は、[3]で述べたように契約CPからトランジット費とコンテンツ費を得て、一方で[4]で述べたように配信コストGを負担する。即ちx∈κ1のCP-xのコンテンツ配信によって、
【００６６】
【数１０】
0005993808.tif 000018
の収益をISP-1は月間に得ることができる。同様に、x∈κ3のCP-xのコンテンツ配信によって、
【００６７】
【数１１】
0005993808.tif 000019
の収益をISPは月間で得ることができる。x∈κ2のCP-xのコンテンツ配信からはISP-1は収入を得ることができないが、一方で、ISP-1のユーザへの配信に対しては、ISP-2とのピアリング点よりユーザまでのコンテンツ配信コストGが発生するため、−nszxγu1の収益（損失）が発生する。以上のことからISP-1が月間に得る収益R1は、上記の式(23)で得られる。
【００６８】
ISP-1は、収益R1が最大化するようαを設定することが最適戦略となるが、R1はCPの戦略別集合κkが変化するαの値においてのみ不連続に変化する。そのためISP-1のαの設定候補に関して次の命題が成立する。
【００６９】
命題４：集合Mを次式で定義するとき、
M≡M1∪M2∪M3∪M4∪M5                            (24)
ISP-1は、αの設定候補としてα∈Mのみを考えれば十分である。但し、αの境界点集合M1,M2,M3,M4,M5を次式で定義する。
【００７０】
M1≡{ρx,b,ρx,c：x∈A1},                            (25)
M2≡{σx,a：ｘ∈A1,σx,a＜ρx,b},                     (26)
M3≡{σx,b：x∈A1,σx,b＜ρx,c},                      (27)
M4≡{ρx,a：x∈A2},                                (28)
M5≡{σx,a：x∈A2,σx,a＜ρx,a}                      (29)
証明：[7]で述べたように、x∈A1のCP-xに対しては、α＝ρx,bとα＝ρx,cにおいて常にκkが変化する。さらにσx,a＜ρx,bの場合はα＝σx,aにおいて、また、σx,b＜ρx,cの場合はα=σx,bにおいてκkが変化する。一方、x∈A2のCP-xに対してはα＝ρx,aにおいて常にκkが変化し、さらに、σx,a＜ρx,aの場合はα＝σx,aにおいてκkが変化する。よってαが(24)で定義される集合Mの各要素の点をとるときにのみκkが変化する。
【００７１】
[7]で述べたCPの行動を仮定すると、これらκkが変化するαの境界点において、αの増加に対してR1は単調に増加することから、Mの二つの任意の連続する要素m1，m2に対して、m1＜α＜m2の範囲でαを変化させてもR1は一定である。よってα＝m2に設定することでR1は最大化するので、m1＜α≦m2の範囲におけるαの設定候補としては、α＝m2のみを考えれば十分である。よってISP-1はαの設定候補として(24)で定義されるMの要素のみを考えれば十分である。
【００７２】
よってISP-1の最適行動に関して、以下の定理が成立する。
【００７３】
定理２：集合Mの各要素点にαを設定した時の月間収益R1を式(23)より算出し、その値が最大となるときのαを最適値α*として選択することで、ISP-1はR1を最大化できる。
【００７４】
ISP-2の月間収益R2は、ISP−1の課金戦略とは無関係に次式で得られる。
【００７５】
【数１２】
0005993808.tif 000020
また、全CPの月間収益の総和をRcとすると、式(8)〜(10)から得られるφx,1,φx,2,φx,3を用いて、
【００７６】
【数１３】
0005993808.tif 000021
より得られる。よって月間の社会的余剰（全プレイヤの利得の総和）Φは、式(23),(30),(31)より次式で得られる。
【００７７】
【数１４】
0005993808.tif 000022
コンテンツ課金に伴うお金の流れはISP-1とCP間で相殺されるため、Φはαとは無関係になる。
【００７８】
[9]性能評価条件
以下に示す性能評価条件を用いて、コンテンツ課金のISPに与える効果を評価する。
【００７９】
数値例を用いてコンテンツ課金のISPに与える効果の評価について説明する。
【００８０】
CPが各コンテンツ配信によってユーザから得られる料金をP=1USDに設定する。定額見放題プランを用いてひかりＴＶの場合、月間の視聴回数の平均が10であり、この回数がユーザが時間的な制約等から月間にリッチコンテンツを視聴できる上限の平均値と考えられるため、各ユーザの月間平均コンテンツ視聴回数をｄ＝10に設定する。また、複数ISPを経由する場合の品質劣化による視聴回数の低下度合いを、γ＝0.3に設定する。CPの数をＮ＝10とし、各CP-xのコンテンツを視聴する比率εxをパラメタ１のZipf分布、すなわち、
【００８１】
【数１５】
0005993808.tif 000023
に設定する。ISP-1とISP-2のユーザ数の合計をu=1.0×107とし、各ISPのユーザ数を与える配分パラメタをξ＝0.6に設定する。また、コンテンツの符号化レートとしてDVB-S2の40Mbps〜60Mbps程度を想定し、100分程度の映画コンテンツを考え、コンテンツの平均サイズをL=30Gbyteに設定する。
【００８２】
[10]  契約CP数比率とαの最適値
図７に上記の[8]で述べた方法で得られる、コンテンツ課金パラメタαの最適値α*を、γ（ISPとCPとのトランジット契約の有無による通信品質の差異）、ξ(ユーザ数uを一定として0＜ξ＜1の範囲の値をとる実数パラメタ)、ｕ(各ISPの収容ユーザ数)、Ｌ（kコンテンツの平均サイズ）の各パラメタに対してプロットする。
【００８３】
また、同図では、ISP-1がα＝α*に設定した時に実現される均等状態において、各ISP-jと契約するCPの割合Πjをプロットする。各戦略kを用いるCP数skに対して、
Π1=(s1+s3)/N,
Π2=(s2+s3)/N
となる。ISP-1とISP-2の両方がトランジット課金のみを用いる場合（TRと記す）と、ISP-1のみをコンテンツ課金と併用する場合（CCと記す）の結果を各々示す。
【００８４】
CCのΠ1は全てのパラメタの範囲においてTRのΠ1と等しく、ISP-1はα＝α*に設定することで、契約CP数を維持したままコンテンツ課金の導入が可能である。また、CCのΠ2は、全領域でのTRのΠ2との差異は小さく、ISP-2はISP-1のコンテンツ課金導入に際して影響を受けないことが確認できる。
【００８５】
γの増加に伴い、CPにとって一方のISPとのみ契約することのメリットが増加するが、u1＞u2想定しているため、Π1が増加してΠ2が減少する。γが小さい領域では、γの増加に伴いISP-1のISP-2に対する優位性が高まるため、α*は増加する。一方、γの大きい領域では、γの増加に伴いISP-1とISP-2のどちらに契約しても得られる配信回数の差異が縮小するため、α*は低下する。
【００８６】
ξ＜0.5のときはu1＜u2となるため、多くのCPがISP-2と契約するが、ξ＞0.5のときはu1＞u2となるため、多くのCPがISP-2と契約する。また、ξの増加に伴い、ISP-1のISP-2に対する競争力が増すため、α*は増加する。以上のことから、コンテンツ課金導入の実現可否は、競合他社とのユーザ数の大小関係に大きく依存することが確認できる。
【００８７】
u1＞u2を想定しているため、uの増加に伴いISP-1のISP-2に対する競争力が増加し、α*は増加する。コンテンツの平均サイズＬの増加に伴いトランジット費が増加するため、コンテンツ課金を導入するためにはαを低減する必要がある。Ｌが大きな領域では、各CPが収益を確保することが難しくなり、戦略k=0（ISP-1、ISP-2のいずれとも契約しない）を用いるCP数が増加する。
【００８８】
[11]  各プレイヤの収益と社会的余剰
図８に各パラメタを変化させたときの、ISP-1の月間収益R1、ISP-2の月間収益R2、全CPの総収益Rc、そして社会的余剰Φをプロットする。γやξの増加に伴い、CPにとって規模の大きなISP-1とのみ契約することのメリットが増加するため、ISP-1の収益は増加し、ISP-2の収益は減少する。また、契約ISP数が減少するために固定費Ｆが半減する結果、γの増加に伴いRcは増加する。ξの増加に伴いISP-1の競争力が増加し、ISP-1はαを大きく設定できるため、Rcは減少する。γやξの社会的余剰に対する影響は小さく、収益のプレイヤ間の配分のみが影響を受ける。
【００８９】
uの増加に伴い総配信回数が増加するため、Φ，R1，R2，Rcの全てが増加する。ISP-1がCPから徴収できるコンテンツ配信費は、CPがISP-1と契約することで新たに増加する配信から得られる収益を超えることができないため、ｕの増加に伴うCPの収益の増加度合はISP-1より大きい。トランジット課金のみを用いるISP-2の収益の増加度合はuの増加に伴い低減するため、ISP-2の収益の増加度合は最も小さい。
【００９０】
コンテンツの平均サイズＬの増加に伴い、配信回数が一定ながらトラヒック量が増加するため、CPの収益は、トランジット費の増加分を上回るため、ISP-1の収益も減少する。一方、トランジット費のみを収入とするISP-2の収益は増加する。但し、Ｌが大きな領域では、CPが収益を得ることが困難で、両方のISPと契約しない戦略k=0を選択するCPが急増する結果、全てのプレイヤの収益が急激に減少する。配信回数の増加とＬの増加の両方がトラヒック転送コスト増大の要因であるが、配信回数の増加に対してはコンテンツ課金の導入が効果的であるが、Ｌの増加に対しては、ISPはコンテンツ課金以外の方法で設備・運用コストを賄う必要がある。
【００９１】
上記のコンテンツ課金比率設定装置の各構成要素の動作をプログラムとして構築し、コンテンツ課金比率設定装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
【００９２】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０１  ISP情報入力部
１０２  CPトランジット戦略推定部
１０３  最適課金比率導出部
１０４  最適課金比率出力部
【図１】
0005993808.tif 000038
【図２】
0005993808.tif 000039
【図３】
0005993808.tif 000040
【図４】
0005993808.tif 000041
【図５】
0005993808.tif 000042
【図６】
0005993808.tif 000043
【図７】
0005993808.tif 000044
【図８】
0005993808.tif 000045