(57)【要約】  プリペイド・サービス利用の測定（図１）及び報告を行うシステム及び方法が提供される（図２）。より詳細には、サービス利用の料金を請求する目的でパケット・データ・セッション利用を監視及び報告することが提供される（図３）。いくつかの実施の形態では、レイヤ３データ・パケット監視が、利用を求めるのに使用される。他の実施の形態では、パケット・データ・セッションの開始及び終了が、利用を求めるのに使用される。利用は、パケット・データ・セッションの継続時間から求めることもできるし、モバイル・ノードによって送信又は受信されたパケットのサイズ又は量から求めることもできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金する方法であって、
パケット・データ・セッションが開始するためのレイヤ３パケットを監視するステップと、
前記パケット・データ・セッションが開始するときにパケットからの第１のタイムスタンプを記録するステップと、
モバイル・ノードによって送信又は受信されるレイヤ３パケットを監視するステップと、
前記モバイル・ノードによって送信又は受信されるパケットからの第２のタイムスタンプを記録するステップと、
前記第１のタイムスタンプから前記第２のタイムスタンプへの前記パケット・データ・セッションの継続時間をプリペイド・サーバへ報告するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記監視するステップは、パケット・データ配給ノードにおいて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記監視するステップは、ホーム・エージェントにおいて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記記録するステップは、プリペイド・クライアントにおいて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記プリペイド・クライアントは、パケット・データ配給ノード及びホーム・エージェントのうちの一方で実施される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金する方法であって、
パケット・データ・セッションが開始するためのレイヤ３パケットと、モバイル・ノードによって送信及び受信されるデータ・パケットのレイヤ３パケットとを監視するステップと、
前記モバイル・ノードによって送信及び受信されるデータ・パケットからの情報を記録するステップと、
前記パケット・データ・セッションに関する情報をプリペイド・サーバに報告するステップと、
を含む、方法。
【請求項７】
前記情報は、前記パケットのサイズのバイト・カウントであり、該バイト・カウントは、後続の各データ・パケットについて加算される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記情報は、モバイル・ノードによって送信及び受信されるデータ・パケットのパケット・カウントである、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記監視するステップは、パケット・データ配給ノード及びホーム・エージェントのうちの一方によって実行される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金するシステムであって、
モバイル・ノードと、
前記モバイル・ノードに結合されるプリペイド・クライアントであって、パケット・データ・セッションの間に前記モバイル・ノードによって送信又は受信されたレイヤ３データ・パケットから利用を求めるために、少なくとも１つのタイムスタンプを記録する、プリペイド・クライアントと、
前記プリペイド・クライアントと通信する認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）サーバであって、前記モバイル・ノードを認証し、及び前記パケット・データ・セッションを許可する、認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）サーバと、
前記ＡＡＡサーバと通信するプリペイド・サーバであって、アカウント情報を格納する、プリペイド・サーバと、
を備える、システム。
【請求項１１】
前記プリペイド・クライアントは、前記プリペイド・セッションが開始するときの第１のタイムスタンプと、前記プリペイド・セッションが終了する前に前記モバイル・ノードから送信又は受信された最後のパケットである第２のタイムスタンプとから計算される継続時間を、アカウント報告メッセージで前記プリペイド・サーバへ送信する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記プリペイド・クライアントは、少なくとも１つのタイムスタンプをバッファに記録する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記モバイル・ノードに結合され、レイヤ３データ・パケットを監視するパケット・データ配給ノードをさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記プリペイド・クライアントは、パケット・データ配給ノード上で実施される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金するシステムであって、
データ・パケットを送信及び受信するモバイル手段と、
前記モバイル手段に結合されるプリペイド情報を記録するクライアント手段であって、パケット・データ・セッションの間に前記モバイル手段によって送信又は受信されたレイヤ３データ・パケットから利用を求めるために、少なくとも１つのタイムスタンプを記録する、クライアント手段と、
前記クライアント手段と通信する認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）手段であって、前記モバイル手段を認証し、および前記パケット・データ・セッションを許可する、認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）手段と、
前記認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）手段と通信する、アカウント情報を格納するための手段と、
を備える、システム。
【請求項１６】
前記クライアント手段は、前記プリペイド・セッションが開始するときの第１のタイムスタンプと、前記プリペイド・セッションが終了する前に前記モバイル手段によって送信又は受信された最後のパケットである第２のタイムスタンプとから計算される継続時間を、前記プリペイド・アカウント情報を格納する前記手段へアカウント報告メッセージで送信する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
サービス利用を測定して課金する方法であって、
モバイル・ノードとのパケット・データ・セッションが開始するときに、第１のタイムスタンプをプリペイド・クライアントに記録するステップと、
前記モバイル・ノードとのパケット・データ・セッションが終了するときに、現在のタイムスタンプを前記プリペイド・クライアントに記録するステップと、
前記第１のタイムスタンプから前記現在のタイムスタンプまでの継続時間を、プリペイド・サーバへ報告するステップと、
を含む、方法。
【請求項１８】
前記第１のタイムスタンプは、セッションが、パケット・データ配給ノード及びホーム・エージェントのうちの一方において開始するときからのものであり、前記現在のタイムスタンプは、前記セッションが、パケット・データ配給ノード及びホーム・エージェントのうちの一方において終了するときである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ネットワーク・デバイスの故障の場合のサービス利用を測定して課金する方法であって、
モバイル・ノードによって送信又は受信されたデータ・パケットの無線リンク伝送時間を、前記ネットワーク・デバイスにおいて監視するステップと、
前記モバイル・ノードによる継続時間利用に関して、プリペイド・クライアントからプリペイド・サーバへ少なくとも１つの更新を送信するステップと、
パケット・データ・セッション・タイマが満了するときに、最後に報告された継続時間を、前記プリペイド・サーバへ報告するステップと、
を含む、方法。
【請求項２０】
前記無線リンク伝送時間を監視するステップは、基地局制御装置、パケット制御機能、無線ネットワーク制御装置、及び外部エージェントの１つが、無線リンク伝送時間を監視することよって実行される、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク・サービス利用(usage)を測定及び報告することに関するものである。より詳細には、本発明は、アカウントに課金する目的でパケット・データ・セッション利用を求めることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セルラー無線通信システムは、当初、音声通信を伝送するように設計されていたが、しだいに、これらのネットワークは、パケットベースのデータ通信のようなデータ通信もサポートするように変更されてきた。インターネット・プロトコル（ＩＰ）の出現により、ネットワークは、パケットによるデータの送信を始め、ＩＰアドレスを使用してデータをその最終宛先へルーティングすることを始めた。遅れず、無線ネットワークは、データ対応になり始め、モバイル・ノードへデータを送信する目的でＩＰアドレスをモバイル・ノードに割り当てる。パケット・データ通信によって、ユーザは、音声通信だけでなく、電子メール、映画、ウェブサイト、ファイルのようなさまざまなタイプのコンテンツを取り出すことができる。
【０００３】
一般に、デバイス間の相互接続は、国際標準化機構の開放型システム相互接続（ＯＳＩ）のモデル定義に基づいて或る程度標準化されている。ＯＳＩは、７層モデルを使用して、ネットワーキング・システムの異なるコンポーネント間の相互接続のモデルを定義する。７つのレイヤの中で、レイヤ３（Ｌ３）は、データのパケットの配信に関係があるネットワーク・レイヤである。このレイヤは、ネットワークのアドレス構造、及び、エンドシステム間でパケットをどのようにルーティングすべきかを定義する。ＩＰ、モバイルＩＰ（ＭＩＰ）、及びインターネット・パケット交換（ＩＰＸ）は、ネットワーク・レイヤ・プロトコルの例である。ユーザは、携帯電話のようなモバイル・ノードを使用して、パケット・データでさまざまなタイプのコンテンツにアクセスすることができる。しかしながら、パケット・データ通信の使用の料金をユーザにどのように請求するのかに関して問題が持ち上がっている。音声通信では、これは、ユーザが、会話をするための専用ラインを有することから、通常、音声呼の開始からその呼の終了までの呼の継続時間によって測定される。パケット・データ通信の場合、リソースは、パケットが伝送されているときにのみ使用され得る。したがって、使用されるデータ量による請求、定額制継続料金（flat recurring fee）（たとえば、月単位）の算定による請求、サービスが使用される継続時間（たとえば、ユーザが接続されている時間）による請求のような、いくつかの請求方法を使用することができる。したがって、ユーザに請求する目的で使用されるサービスのパケット・データ通信を測定することが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
サービス利用の測定及び報告を行うシステム及び方法が提供される。より詳細には、ネットワーク・サービス利用を課金する目的でパケット・データ・セッション利用を監視及び報告することが提供される。
【０００５】
本発明によれば、特定の実施の形態は、レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金するプロセスであって、パケット・データ・セッションが開始するためのレイヤ３パケットを監視すること、パケット・データ・セッションが開始するときにパケットからの第１のタイムスタンプを記録すること、モバイル・ノードによって送信又は受信されるレイヤ３パケットを監視すること、モバイル・ノードによって送信又は受信されるパケットからの第２のタイムスタンプを記録すること、及び第１のタイムスタンプから第２のタイムスタンプへのパケット・データ・セッションの継続時間をプリペイド・サーバへ報告することを含む、プロセスを特徴とする。
【０００６】
さらに、本発明によれば、特定の実施の形態は、レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金するプロセスであって、パケット・データ・セッションが開始するためのレイヤ３パケットと、モバイル・ノードによって送信及び受信されるデータ・パケットのレイヤ３パケットとを監視すること、モバイル・ノードによって送信及び受信されるデータ・パケットからの情報を記録すること、並びにパケット・データ・セッションに関する情報をプリペイド・サーバに報告することを含む、プロセスを特徴とする。
【０００７】
またさらに、本発明によれば、特定の実施の形態は、モバイル・ノード、プリペイド・クライアント、認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）サーバ、及びプリペイド・サーバを含む、レイヤ３パケットからサービス利用を測定して課金するシステムを特徴とする。プリペイド・クライアントは、モバイル・ノードに結合され、パケット・データ・セッションの間にモバイル・ノードによって送信又は受信されたレイヤ３データ・パケットから利用を求めるための少なくとも１つのタイムスタンプを記録する。ＡＡＡサーバは、プリペイド・クライアントと通信し、モバイル・ノードを認証し、パケット・データ・セッションを許可し、プリペイド・サーバは、ＡＡＡサーバと通信し、アカウント情報を格納する。
【０００８】
その上さらに、本発明によれば、特定の実施の形態は、サービス利用を測定して課金するプロセスであって、パケット・データ・セッションがモバイル・ノードで開始するときに第１のタイムスタンプをプリペイド・クライアントに記録すること、パケット・データ・セッションがモバイル・ノードで終了するときに現在のタイムスタンプをプリペイド・クライアントに記録すること、及び第１のタイムスタンプから現在のタイムスタンプまでの継続時間をプリペイド・サーバへ報告することを含む、プロセスを特徴とする。
【０００９】
またさらに、本発明によれば、特定の実施の形態は、ネットワーク・デバイスの故障の場合のサービス利用を測定して課金するプロセスであって、モバイル・ノードによって送信又は受信されるデータ・パケットの無線リンク伝送時間をネットワーク・デバイスにおいて監視すること、モバイル・ノードによる継続時間利用に関して、プリペイド・クライアントからプリペイド・サーバへ少なくとも１つの更新を送信すること、及びパケット・データ・セッション・タイマが満了するときに最後に報告された継続時間をプリペイド・サーバへ報告することを含む、プロセスを特徴とする。
【００１０】
本発明の上記利点及び他の利点は、添付図面と共に取り入れられた以下の詳細な説明を検討すると明らかになる。添付図面において、同じ参照文字は、全体を通じて同じ部分を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の特定の実施形態による、パケット・データ伝送に使用されるネットワーク・トポロジーの概略図である。
【図２】図２は、本発明の特定の実施形態による、セッションの終了までの利用を求めるプロセスの概略図である。
【図３】図３は、本発明の特定の実施形態による、ユーザ・アクティビティが検出されなかった最後の時点までの利用を求めるプロセスの概略図である。
【図４】図４は、本発明の特定の実施形態による、特定のタイプのアクティビティに基づいて利用を求めるプロセスの概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明によれば、ユーザに請求する目的で、パケット・データ・セッションの間の利用を求めるシステム及び方法が提示される。ユーザは、ユーザの要求を満たす際にサービスの使用に基づいて請求される。本発明は、ユーザのアカウントに請求するパケット・データ通信セッションの継続時間又は量を報告するシステム及び方法を記載及び定義する。
【００１３】
図１は、モバイル・ノード１０２のようなモバイル・ノードへの無線データ通信をサポートするパケット・データ通信ネットワーク１００の機能表現を示している。データ通信ネットワーク１００は、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４、インターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワーク１０６、及び外部アクセス・プロバイダ・ネットワーク（Foreign Access Provider Network）１０８を含む。ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４は、パケット・データ配給ノード（ＰＤＳＮ）１１０、ネットワーク・デバイス１１２（パケット制御機能（ＰＣＦ）、基地局制御装置（ＢＳＣ）、又は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のうちの少なくとも１つとすることができる）、ホーム認証・許可・アカウンティング（ＨＡＡＡ）サーバ１１４、プリペイド・サーバ（ＰＰＳ）１１６，ホーム・エージェント（ＨＡ）１１８、及びプリペイド・クライアント（ＰＰＣ）１２０を含む。ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４を通じファイアウォール１２２を通じてインターネット１２４へのインターネット・アクセスも提供することができる。ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４は、ＩＰネットワーク１０６を通じて外部アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０８に結合されている。
【００１４】
図示するように、外部アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０８は、ＰＤＳＮ１２６、ネットワーク・デバイス１２８（ＰＣＦ，ＢＳＣ、又はＲＣＮとすることができる）、外部認証・許可・アカウンティング（ＦＡＡＡ）サーバ１３０、プリペイド・サーバ（ＰＰＳ）１３２、外部エージェント（ＦＡ）１３４、及びプリペイド・クライアント（ＰＰＣ）１３６を含む。外部アクセス・プロバイダ・ネットワークは、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワークと同じアクセス・プロバイダのネットワーク・インフラストラクチャとすることもできるし、異なるアクセス・プロバイダとすることもできる。さらに、モバイル・ノード１０２の位置に依存して、モバイル・ノードは、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワークからサービスを受信することもあるし、外部アクセス・プロバイダ・ネットワークからサービスを受信することもある。したがって、外部アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０８は、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４と同じネットワーク・デバイスの多くを含み、これは、ネットワーク・デバイスの名称の類似性によって示されている。外部アクセス・プロバイダ・ネットワーク及びホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワークの双方にリストされているネットワーク・デバイスは、実際には、異なるハードウェア及びソフトウェアを使用して実施することができるが、一般に、同様の機能を提供する。当業者が理解するように、外部アクセス・プロバイダ・ネットワーク及びホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワークの上記名称のデバイスのうちの２つ以上は、冗長性の提供及び／又はサービス範囲の改善に使用することができる。加えて、パケット・データ通信ネットワーク１００は機能表現であるため、図示した機能は、デバイスの機能のうちの１つ又は２つ以上を同じ位置に配置することによって実施することができる。たとえば、ＰＤＳＮ１２６、外部エージェント１３４、及びプリペイド・クライアント１３６は、相互に通信する、異なる機能を有するＰＤＳＮにおいて実施することができる。
【００１５】
図示するように、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４は、モバイル・ノードにサービスを提供するデバイスの多くの間の相互接続を提供する。ネットワーク・デバイス１１２は、ネットワーク・デバイス１１２に結合される基地局１３８の範囲内のモバイル・ノードへ送信されているパケット・データのフロー制御を提供する。ネットワーク・デバイス１１２及び基地局１３８を、場合によっては図示しない他のコンポーネントと共に組み合わせたものは、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１４０とみなすことができる。ＰＤＳＮ１１０は、ネットワーク・デバイス１１２に結合される。ＰＤＳＮ１１０は、ネットワーク・アクセス・サーバ又はルータであり、モバイル・ノードは、このネットワーク・アクセス・サーバ又はルータを通じて、ＩＰネットワーク１０６のようなパケット・データ・ネットワークに接続する。ＩＰネットワーク１０６は、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、又は他の任意の適切なネットワークとすることができる。ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４は、ホーム・エージェント１１８をさらに含む。ホーム・エージェント１１８は、モバイル・ノードに代わってＩＰ通信に使用される移動管理機能を提供する。ホーム・エージェントは、モバイル・ノードのアイデンティティ（たとえば、ＩＰアドレス）を維持し、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワークの外部へローミングしているモバイル・ノードへ配信するデータ・パケットをトンネルし、モバイル・ノードの現在の位置情報を維持するルータとすることができる。
【００１６】
ホーム・エージェント１１８に加えて、ＨＡＡＡサーバ１１４は、モバイル・ノードと交信して、ネットワーク・リソースへのアクセスの要求を処理する。ＨＡＡＡサーバ１１４は、加入者のクレデンシャル（たとえば、ネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）、ユーザ名、パスワード、及び／又はハンドセットのシリアル番号のうちの少なくとも１つ）を、ＨＡＡＡサーバに格納されているクレデンシャルと比較することによって、ネットワークへのアクセスを試みている加入者を認証する。ネットワークへのアクセスを得た加入者の場合、ＨＡＡＡサーバ１１４は、ネットワーク上の他のデバイスへの接続情報を送信すること、及び、データ帯域幅、セッション継続時間、セッション・タイムアウト長等の制限を設定することのような、一定のネットワーク・リソースにアクセスすることをユーザに許可することによって、選択されたレベルのサービス又は所定のレベルのサービスを決定及び配信する。ＨＡＡＡサーバ１１４は、プリペイド・アカウントに課金又はクレジットする目的で加入者のネットワーク・アクセス・アクティビティを記録することもできる。プリペイド・アカウント情報を取り扱うときにプリペイド・サーバ１１６をＨＡＡＡサーバ１１４と共に使用することができる。いくつかの実施形態では、ＨＡＡＡサーバ１１４は、認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）通信のためのリモート認証ダイヤル（Ｄａｉｌ）イン・ユーザ・サービス（ＲＡＤＩＵＳ）機能を実施する。
【００１７】
プリペイド・サーバ１１６及び１３２と共に、プリペイド・クライアント１２０及び１３６は、プリペイド・クライアント１３６がモバイル・ノード１０２の代わりにプリペイド・パケット・データ・サービスを要求し、且つプリペイド・サーバ１１６がモバイル・ノード１０２に提供されるプリペイド・パケット・データ・サービスを制御するクライアント・サーバ関係を満たす。プリペイド・サーバ１１６及び１３２、並びに、プリペイド・クライアント１２０及び１３６は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は他の任意の適切な方法で実施することができる。加えて、いくつかの実施形態では、プリペイド・クライアント１２０及び１３６は、ネットワーク・デバイス、ＰＤＳＮ、又はＨＡ／ＦＡで実施することができる一方、プリペイド・サーバ１１６及び１３２は、ＨＡＡＡ／ＦＡＡＡサーバ１１４及び１３０で実施することができる。
【００１８】
プリペイド・サーバがどのように実施されるかにかかわらず、一般に、プリペイド・パケット・データ・サービスを利用することを望む加入者は、最初に、加入者のホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４のプリペイド・サーバ上にアカウント残高(balance)を確立する。加入者は、たとえば、データカードを購入すること、及び、最初のデータセッションの開始時に、そのカード上に表示されるアカウント許可番号をモバイル・ノード１０２内に入力することによって、アカウント残高を購入することができる。認証情報を入力すると、モバイル・ノード１０２は、この情報をプリペイド・サーバ１１６へ送信して、加入者の持ち分（quota）の確立又はリフレッシュのいずれかを行うことができる。代替的に、加入者は、安全なウェブサイトを通じてプリペイド・サービスを購入することもできるし、プリペイド・サーバ１１６上で持ち分を調整することができるオペレータに支払い情報を提供することによってプリペイド・サービスを購入することもできる。この安全なウェブサイトは、支払いを認証すると、プリペイド・サーバ１１６と交信して持ち分をリフレッシュする。他の実施形態では、加入者は、１箇月あたりの定額料金を支払うこともできるし、定期的にアカウントに再チャージ（recharge）することもできる。その後、プリペイド・サーバ１１６が、プリペイド・クライアント１２０からプリペイド・パケット・データ・サービスの要求を受信すると、プリペイド・サーバ１１６は、ＨＡＡＡ１１４によるＡＡＡオペレーションの後、アカウント残高に基づく持ち分をプリペイド・クライアント１２０に割り当てる。
【００１９】
一般に、モバイル・ノード１０２の加入者は、ホーム・アクセス・プロバイダ・ネットワーク１０４によって提供される少なくとも２つのレベルのパケット・データ・サービス、すなわち、シンプルＩＰ及びモバイルＩＰに加入することができる。シンプルＩＰは、モバイル・ノードが、ＰＤＳＮ１１０又は１２６によってサービスを提供する基地局１３８又は１４２の間をローミング中に同一のＰアドレスを保持することができるようにするＩＰアドレス移動レベルを提供することができる。代替的に、たとえモバイル・ノード１０２が、異なるＰＤＳＮ／ＦＡによってサポートされる基地局間をローミングする場合であっても、モバイルＩＰは、セッションの継続時間の間、モバイル・ノード１０２についての同一のＩＰアドレスを維持する。モバイルＩＰでは、リンク又はトンネルが、ＩＰネットワーク１０６にわたってデータを運ぶために、ＦＡとＨＡとの間にセットアップされ、モバイル・ノード１０２には、ＨＡ１１８によって維持されるＩＰアドレスが割り当てられる。モバイル・ノード１０２が別のＰＤＳＮにローミングする場合、関連付けられるＦＡは、新しいトンネルを確立することができ、ＨＡからＩＰアドレスを得ることができる。
【００２０】
図２は、本発明の特定の実施形態による、セッションの終了までの利用を報告するためのプロセス２００を示している。プロセス２００において、モバイル・ノード２０２、プリペイド・クライアント２０４、ＨＡＡＡ２０６、及びプリペイド・サーバ２０８は、交信して、パケット・データ・セッションの継続時間を計算するための情報を互いに提供する。ステップ２１０において、モバイル・ノード２０２は、プリペイド・クライアント２０４とコンタクトして、パケット・データ・セッションを開始する。プリペイド・クライアント２０４は、ステップ２１２において、ＨＡＡＡ２０６とコンタクトして、モバイル・ノード２０２を認証及び許可し、モバイル・ノード２０２に関連付けられる持ち分割り当て（quota allocation）を取り出す。ＨＡＡＡ２０６は、ステップ２１４において、プリペイド・サーバ２０８とコンタクトして、モバイル・ノード２０２に関連付けられる持ち分割り当てを参照する。ステップ２１２及び２１４の結果、パケット・データ・セッションが開始し、モバイル・ノード２０２は、ネットワーク１００（図１）へのパケット・データの送信及びネットワーク１００（図１）からのパケット・データの受信を開始することができる。パケット・データ・セッションの開始は、図２にＴ１で示すタイムスタンプによってマーキングされている。このタイムスタンプは、他のセッション情報と共に、プリペイド・クライアント２０４、ＰＤＳＮ（図示せず）、又はホーム・エージェント（図示せず）に格納することができる。さらに、プリペイド・クライアント２０４は、ＰＤＳＮ、ホーム・エージェント、又は外部エージェント上で実施することができる。
【００２１】
或る時点で、パケット・データ・セッションは、ステップ２１６において、モバイル・ノード２０２又はネットワークの別のデバイスのいずれかによって終了される。パケット・データ・セッションは、ネットワークの故障によるか又は所定の量の非アクティビティ状態が生じた後に起こるタイムアウトによることを理由に、ネットワークの別のデバイスによって終了される場合がある。パケット・データ・セッションの終了により、図２にＴ２で示すタイムスタンプが記録される。タイムスタンプＴ２は、パケット・データ・セッションが終了するときに取得される現在時刻である。いくつかの実施形態では、タイムスタンプは、モバイル・ノード２０２によって送信及び受信される各パケットに関して記録され、パケット・データ・セッションが終了すると、送信又は受信された最後のタイムスタンプ（タイムスタンプＴ２）が取り出される。このタイムスタンプの記録は、タイムスタンプが、新しい各タイムスタンプで上書きされるバッファにおいて行うことができる。ユーザの持ち分割り当てから推定されるべき量を求めるために、タイムスタンプＴ１からタイムスタンプＴ２が減算される。タイムスタンプＴ１及びＴ２の差分は、ユーザがＰＤＳＮ又はＨＡ（図示せず）において接続された時刻を反映し、ユーザがデータ接続をアクティブに使用していたか否かを考慮することができない。ステップ２１８において、プリペイド・クライアント２０４は、オンライン・アカウント報告（ＡＲ）をＨＡＡＡ２０６へ送信する。ＨＡＡＡ２０６は、ステップ２２０において、ユーザの持ち分割り当てに対する継続時間持ち分（duration quota）（ＤＱ）を記録することができるプリペイド・サーバ２０８へこのオンライン・アカウント報告を送信する。いくつかの実施形態では、プリペイド・サーバ２０８には、パケット・データ・セッションが開始するときのタイムスタンプＴ１が送信され、このタイムスタンプは、現在時刻と比較されて、パケット・データ・セッションが、利用可能な持ち分がないことにより終了すべきか否かを監視する。このタイムスタンプ持ち分計算は、本発明の特定の実施形態では、プリペイド・サーバでも実行することができる。
【００２２】
図３は、本発明の特定の実施形態による、最後に報告された継続時間持ち分として継続時間利用を測定するためのプロセス３００を示している。プロセス３００において、モバイル・ノード３０２、ネットワーク・デバイス３０４、プリペイド・クライアント３０６、ＨＡＡＡ３０８、及びプリペイド・サーバ３１０は、交信して、パケット・データ・セッションの継続時間を計算するための情報を互いに提供する。いくつかの実施形態では、プリペイド・クライアント３０６は、ＰＤＳＮ、ホーム・エージェント、又は外部エージェント上で実施される。ステップ３１２において、モバイル・ノード３０２は、ネットワーク・デバイス３０４を通じてプリペイド・クライアント３０６とコンタクトし、パケット・データ・セッションを開始する。ネットワーク・デバイス３０４は、基地局制御装置（ＢＳＣ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）、外部エージェント（ＦＡ）、ホーム・エージェント（ＨＡ）、パケット・データ配給ノード（ＰＤＳＮ）、又は、無線リンク時間へのアクセスを有する他の任意のネットワーク・デバイスにおいて実施することができる。モバイル・ノード３０２に関連付けられる持ち分割り当てを取り出すために、プリペイド・クライアント３０６は、ステップ３１４において、ＨＡＡＡ３０８とコンタクトして、モバイル・ノード３０２を認証及び許可する。ＨＡＡＡ３０８は、ステップ３１６において、プリペイド・サーバ３１０とコンタクトして、モバイル・ノード３０２に関連付けられる持ち分割り当てを参照する。ステップ３１８において、プリペイド・クライアントは、継続時間持ち分（ＤＱ）の報告をトリガするしきい値に達する。このしきい値は、ユーザの非アクティビティ状態の長さに基づく所定の時間しきい値又は他の任意の適切なメトリックとすることができる。このしきい値は、ハードウェアの故障やプロトコル・タイマの満了等のイベントによってもトリガすることができる。
【００２３】
しきい値に達すると、継続時間持ち分を報告する前に、これを計算することが必要な場合がある。継続時間持ち分（ＤＱ）は、最後のアクティビティ・タイムスタンプを使用してプリペイド・クライアント３０６で計算することができる。ネットワーク・デバイス３０４は、無線リンク伝送時間にアクセスして、いつデータ・パケットがモバイル・ノード３０２によって送信又は受信されたかを求めることができるため、最後のアクティビティ・タイムスタンプは、このデバイスから得ることができる。これらの無線リンク伝送時間は、パケット・データ・セッション中にプリペイド・クライアントへ送信される。パケット・データ・セッションは、ステップ３１２で始まり、そのセッションが接続解除されるまで続く。セッションは、デバイスの故障、プリペイド・持ち分を使い果たしたこと、又は、ユーザがセッションを終了したこと等、複数の理由から接続解除する場合がある。プリペイド・クライアントは、パケット・データ・セッションに残された時間の計算記録を保持する。記録された最後のアクティビティのタイムスタンプのような情報を含むＰＤＳＮ又はＨＡ（図示せず）から送信されるパケット・データ・セッション更新が受信されると、ステップ３１８を行うことができる。パケット・データ・セッション更新は、パケット・データ・セッションが終了され、最後のアクティビティ・タイムスタンプが、継続時間持ち分を計算するのに使用される場合には、セッション停止とすることができる。いくつかの実施形態では、ステップ３１８は、ＰＤＳＮ若しくはＨＡ（図示せず）又はネットワーク・デバイス３０４からの１つ又は２つ以上のセッション更新の後、最後のアクティビティ・タイムスタンプが或る所定の値よりも大きくなったときにトリガすることができる。ステップ３１８のしきい値は、周期タイマに応答するものとすることもできる。ステップ３１８に応答して、最後に報告された継続時間持ち分を含むアカウント報告（ＡＲ）メッセージが、プリペイド・クライアント３０６からＨＡＡＡ３０８へ送信される。ＨＡＡＡ３０８は、ステップ３２２において、アカウント報告メッセージをプリペイド・サーバ３１０へ送信する。アカウント報告メッセージに含まれる最後に報告された継続時間持ち分は、パケット・データ・セッション開始タイムスタンプから最後のアクティビティ・タイムスタンプを減算することによって計算される。継続時間持ち分は、プリペイド・クライアント３０６又は他の任意の適切なネットワーク・デバイスにおいて計算することができる。アカウントへの課金の目的で、継続時間持ち分がいずれのモバイル・ノード３０２に関係しているのかを特定するために、加入者のクレデンシャル（たとえば、ネットワーク・アクセス識別子（ＮＡＩ）、ユーザ名、パスワード、及び／又はハンドセットのシリアル番号のうちの少なくとも１つ）のような他の情報を、継続時間持ち分と共に送信することができる。
【００２４】
図示するように、プリペイド・サーバ３１０は、ステップ３２２のＡＲメッセージに応答して、ステップ３２４において、アカウント確認応答（ＡＡ）をＨＡＡＡ３０８へ送信する。このアカウント確認応答は、ステップ３２４及び３２６においてＹとして示されているモバイル・ノード３０２に関して残っている持ち分に等しい継続時間持ち分を含むことができる。加入者のクレデンシャルのような他の情報も同様にアカウント確認応答で送信することができる。ステップ３２６において、ＨＡＡＡ３０８は、パケット・データ・セッションを監視しているプリペイド・クライアント３０６へアカウント確認応答を送信する。
【００２５】
ステップ３２８において、ネットワーク・デバイス３０４はクラッシュし、最後のアクティビティ・タイムスタンプは検出されない。ステップ３１８におけるように、しきい値には達しないため、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）ツーＰＤＳＮ（Ｒ−Ｐ）タイマ、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）タイマ、又はＭＩＰタイマは、ネットワーク・デバイス３０４の構成に依存して満了する。セッション停止もゼロの寿命を有するモバイルＩＰ（ＭＩＰ）登録要求も、ステップ３３０において、ネットワーク・デバイス３０４又はＰＤＳＮ／ＨＡ（図示せず）から受信されない。ステップ３２０でＸとして示す最後に報告された継続時間持ち分が、ステップ３３２において、この場合も再びＸとして、ＨＡＡＡ３０８に最終継続時間持ち分として報告される。ステップ３３４において、ＨＡＡＡ３０８は、プリペイド・サーバ３１０に最終継続時間持ち分を送信する。これは、最後のユーザ・アクティビティが検出されないときにゼロの継続時間を報告する代わりに行われる。特定の実施形態では、プリペイド・サーバ３１０は、最終継続時間持ち分を受信しているため、持ち分割り当てを終えることができる。
【００２６】
図４は、本発明の特定の実施形態による、レイヤ３パケット・アクティビティに基づくネットワーク・サービス利用技法４００を示している。レイヤ３は、開放型システム相互接続モデルのルーティング・レイヤであり、ＩＰ又はネットワーク・アドレスに基づいてパケットをルーティングすることができるレイヤである。レイヤ３に基づく継続時間利用技法は、パケットのエンベロープからの情報を使用して、ネットワーク・サービスの利用時間及び／又は利用量を計算する。この技法のいくつかの実施形態の利点は、利用がユーザとのパケット・アクティビティに基づくものとすることができるということである。
【００２７】
技法４００に示すように、モバイル・ノード４０２、プリペイド・クライアント４０４、ＨＡＡＡ４０６、及びプリペイド・サーバ４０８は、交信して、パケット・データ・セッションの継続時間を計算するための情報を互いに提供する。特定の実施形態では、プリペイド・クライアント４０４は、ＰＤＳＮ、ホーム・エージェント、又は外部エージェント上で実施される。ステップ４１０において、モバイル・ノード４０２は、プリペイド・クライアント４０４に接続して、パケット・データ・セッションを開始する。当業者は理解するように、モバイル・ノード４０２とプリペイド・クライアント４０４との間の接続は、基地局、ＰＣＦ、ＰＤＳＮ、又は他のネットワーキング・デバイスのような追加のデバイスを含むことができる。プリペイド・クライアント４０４は、ステップ４１２において、ＨＡＡＡ４０６とコンタクトして、モバイル・ノード４０２を認証及び許可し、モバイル・ノード４０２に関連付けられる持ち分割り当てを取り出す。ステップ４１４において、ＨＡＡＡ４０６は、プリペイド・サーバ４０８とコンタクトして、モバイル・ノード４０２に関連付けられる持ち分割り当てを参照する。モバイル・ノード４０２に関連付けられる持ち分割り当てが存在することによって、パケット・データ・セッションをモバイル・ノード４０２と始めることが指示され、モバイル・ノード４０２は、図１のネットワーク１００へのパケット・データの送信及びネットワーク１００からのパケット・データの受信を開始することができる。パケット・データ・セッションの開始は、説明の目的でＴ１として示すタイムスタンプによってマーキングされている。このタイムスタンプは、他のセッション情報と共に、プリペイド・クライアント４０４、ＰＤＳＮ、又はホーム・エージェント（図示せず）に格納することができる。このタイムスタンプは、パケット・データ・セッションの最初のパケットから抽出することもできるし、タイミングメカニズムから記録することもできる。
【００２８】
パケット・データ・セッションが開始した後、モバイル・ノード４０２によって送信又は受信されたＩＰパケットからの最後のタイムスタンプが記録される。タイムスタンプは、キャッシュ、バッファ、キュー、ランダム・アクセス・メモリ、又は他の任意の適切なメモリ・ストレージ・デバイスに置くことができる。いくつかの実施形態では、制御パケット及びデータ・パケットが、モバイル・ノード４０２によって送信又は受信される限り、それらパケットの双方が、ユーザ・アクティビティをみなされる。他の実施形態では、ユーザ・アクティビティを求めるのに、データ・パケットのみを考慮することができる。ステップ４１６において、プリペイド・クライアント４０４は、パケット・データ・セッション中にモバイル・ノード４０２によって送信又は受信されたパケットのタイムスタンプを記録する。構成に応じて、タイムスタンプ及び場合により他のパケット・ヘッダ情報は、メモリ・デバイスに格納することができる。特定の実施形態では、２つ以上のタイムスタンプが格納され、これらのタイムスタンプは、循環バッファに格納される。循環バッファは、最初に空のスロットを満たし、次いで、古い方のタイムスタンプを上書きする（最も古いタイムスタンプＴ１は上書きされない；セッションが終了するまで、このタイムスタンプＴ１を別の場所に格納することもできるか、又は、ソフトウェアがこのタイムスタンプを上書きしないようにプログラミングされる）。
【００２９】
パケット・データ・セッションは、ステップ４１８において終了する。パケット・データ・セッションは、セッションがタイムアウトするか、ユーザが呼を終了するか、又はネットワークのどこかにシステム故障が存在することに起因して終了し得る。このようなイベントが発生すると、モバイル・ノードによって送信又は受信された最後のパケットに対応するタイムスタンプＴ２が取り出される。タイムスタンプＴ１及びＴ２を含む継続時間持ち分（ＤＱ）を含むオンライン・アカウント報告（ＡＲ）が、ステップ４２０において、プリペイド・クライアント４０４からＨＡＡＡ４０６へ送信される。ＨＡＡＡ４０６は、このオンライン・アカウント報告又はこのアカウント報告の一部をプリペイド・サーバ４０８へ転送する。プリペイド・サーバ４０８は、継続時間持ち分を使用して、モバイル・ノード４０２の持ち分割り当てから減じる。
【００３０】
本発明の特定の実施形態では、ＰＤＳＮ１１０のようなＰＤＳＮは、モバイル・ノード４０２へのパケット・アクティビティ及びモバイル・ノード４０２からのパケット・アクティビティを検出及び記録するのに使用される。パケットが、モバイル・ノード４０２の登録されたＩＰアドレスと一致する宛先アドレス又は送信元アドレスを有し、ＰＤＳＮで受信される場合、ＰＤＳＮは、そのパケットが受信される時刻を記録する。ＰＤＳＮにおける時刻の記録は、パケットがその最終宛先へのルート上でＰＤＳＮを通過するときに、パケットからのタイムスタンプをコピーすることによって行うことができる。移動ノード４０２のＩＰアドレスは、インターネット・プロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）のセットアップ中に取得することができる。ＩＰＣＰは、（ＰＤＳＮルータ間のような）ポイント・ツー・ポイント・リンクの両端部におけるＩＰプロトコルの構成、有効化、及び無効化を担当するプロトコルである。他の状況では、モバイル・ノード４０２のＩＰアドレスは、モバイルＩＰ登録から、又は動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）によって得ることができる。ＤＨＣＰは、或る構成のネットワークにおいてインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスの割り当てを管理及び自動化することができる通信プロトコルである。特定の実施形態では、他のルーティングアドレシング技法を使用することができ、パケットが特定のモバイル・ノードに向かっているか否かを判断するための他の適切な方法を使用することができる。
【００３１】
上記で得られたタイムスタンプに基づいて、Ｔ２（受信又は送信された最後のＩＰパケットのタイムスタンプ）をＴ１（セッション・スタートアップからのタイムスタンプ）から減算することによってパケット・データ・セッションの継続時間を計算することができる。いくつかの実施形態では、モバイル・ノードが休止状態にあるときに、モバイル・ノードを宛先とするＩＰパケットが依然として送信される場合がある。これらのパケットは、ＰＤＳＮ、ＰＣＦ、ＲＮＣ、ＢＳＣ、又は、ホーム・エージェントのような別のレイヤ３デバイスに記録される。ホーム・エージェントも、継続時間計算を完了することができる。モバイル・ノードが到達不能なものであるときに無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）は、或る時点で接続を切断する。この或る時点は、Ａ３インターフェース接続、Ａ８インターフェース接続、又はＡ１０インターフェース接続とすることができる。Ａ３インターフェース接続、Ａ８インターフェース接続、及びＡ１０インターフェース接続は、ＩＳ−２０００標準規格によって定義される標準接続である。当業者が理解するように、他のインターフェース接続を本発明と共に使用することができる。接続が除去された後、ＰＤＳＮ又は他のデバイスは、ユーザを宛先とする最後のパケットが受信された時刻に基づいてパケット・データ・セッションの継続時間を測定することができる。ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）の再ネゴシエーションが成功する場合、元のパケット・データ・セッションは終了され、新しいパケット・データ・セッションを確立する。この第２のパケット・データ・セッション・セットアップのタイムスタンプ（第２のＴ１）は、ＰＰＰ再ネゴシエーションの完了が成功したときの時刻である。
【００３２】
レイヤ３技法の利点は、ユーザへのパケット又はユーザからのパケットが、ユーザ・アクティビティを測定するのに考慮されるものであるということである。これは、登録失効のような、ユーザによって開始又は受信されないあらゆるモバイルＩＰメッセージの受信がユーザ・アクティビティとみなされるという点で異なる方法である。
【００３３】
上記技法は、量に基づいてユーザに料金を請求するように変更することもできる。タイムスタンプを記録する代わりに、バイト単位のパケット・サイズ又はパケット数を記録することができる。いくつかの実施形態では、バイト単位のサイズは、パケット・データ・セッションが終了されるまで現行計算記録に加算される。割り当て持ち分は、ネットワーク上で伝送されたバイト数のコスト、又は代替的にパケット数のコストに従って推定される。この実施形態は、映画、音楽、ウェブコンテンツ等のコンテンツをユーザのモバイル・ノードへダウンロードする料金をユーザに請求するのに望ましい場合がある。モバイル・ノードによって送信及び受信されるパケット数は、パケット・データ・セッションにおけるパケットのカウントとすることができ、各パケットがこのカウントをインクリメントする。
【００３４】
本発明を上記例示の実施形態において説明及び図示してきたが、本開示は単に例としてなされたものにすぎず、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の実施態様の細部に多数の変更を行うことができることが理解される。本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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