(57)【要約】【課題】複数のサーバによって構成されたサーバシステムにおいて、グループ化された複数の識別子によってネットワーク資源を共有する際に、サーバ間の通信負荷を削減することができるサーバシステムを提供する。【解決手段】グループを構成する複数の識別子のうち担当する識別子を収容し、担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備え、複数のサーバのうちネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、グループに割り当てられたネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、識別子へのネットワーク資源の割当要求に応じて識別子を収容する複数のサーバに割り当てるネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出したネットワーク資源の使用可能量を、識別子を収容する複数のサーバに確保するサーバシステムとする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グループを構成する複数の識別子のうち担当する前記識別子を収容し、前記担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備え、
複数の前記サーバのうち前記ネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、
前記グループに割り当てられた前記ネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、前記識別子への前記ネットワーク資源の割当要求に応じて前記識別子を収容する前記複数のサーバに割り当てる前記ネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出した前記ネットワーク資源の使用可能量を、前記識別子を収容する前記複数のサーバに確保するサーバシステム。
【請求項２】
請求項１のサーバシステムは、事前に設定されたポリシーを用いてポリシー制御を行うポリシー・課金適用機能を有するポリシー・課金適用手段のポリシーを適用し、
前記複数のサーバのうち前記管理サーバとは異なるサーバは、
前記識別子が設定された端末から発信されたセッション確立要求に関する前記識別子への前記ネットワーク資源の割当要求を前記ポリシー・課金適用手段から受信すると、前記ネットワーク資源の割当要求を前記管理サーバに送信し、
前記管理サーバは、
受信した前記割当要求に応答して、前記識別子を収容する前記複数のサーバに割り当てる前記ネットワーク資源の割当量を計算することを特徴とするサーバシステム。
【請求項３】
前記複数のサーバは、
前記ポリシー・課金適応手段から前記セッション確立要求を入力し、前記セッション確立要求に対するセッション確立応答を前記ポリシー・課金適応手段に出力する入出力手段と、
前記識別子を管理する管理手段と、
前記サーバに割り当てられた前記ネットワーク資源の使用可能量から前記識別子に割り当てることができる使用可能量を計算する使用可能量計算機能を含む計算手段と、
複数の前記サーバ間における通信処理を行う通信手段とを備え、
前記管理サーバは、
前記識別子を収容する前記複数のサーバに割り当てる使用可能量を計算する割当量計算機能を前記計算手段に発現させる請求項２に記載のサーバシステム。
【請求項４】
前記管理サーバの前記管理手段は、
前記共有使用可能量と、前記共有使用可能量のうち未だ割り当てられていない使用可能量とを管理する使用可能量管理テーブルと、
前記複数のサーバのそれぞれが収容する前記識別子の数を管理する識別子数管理テーブルとを管理し、
前記管理サーバは、
前記識別子数管理テーブルを参照して前記複数のサーバに割り当てる前記ネットワーク資源の割当量を計算し、
前記使用可能量管理テーブルを参照して前記グループの共有使用可能量のうち未だ割り当てられていない使用可能量を確認する請求項３に記載のサーバシステム。
【請求項５】
前記複数のサーバは、
前記ポリシー・課金適用手段から前記ネットワーク資源の実使用量と前記ネットワーク資源の再割り当て要求とを受信すると、前記識別子に割り当てられている前記ネットワーク資源と前記実使用量とを基に前記識別子が使用する前記ネットワーク資源が不足するか否かを判断し、
前記ネットワーク資源が不足すると判断された場合、前記識別子に対する前記ネットワーク資源の再割り当て要求を前記管理サーバに要求し、
前記管理サーバは、
前記再割り当て要求に応じて、前記ネットワーク資源が不足する前記識別子に対して割り当て可能な前記ネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出した前記識別子に対して割り当て可能な前記ネットワーク資源の使用可能量を前記識別子が収容される前記複数のサーバに送信する請求項２乃至４のいずれか一項に記載のサーバシステム。
【請求項６】
グループを構成する複数の識別子のうち担当する前記識別子を収容し、前記担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数有するサーバシステムと、
事前に設定されたポリシーを用いてポリシー制御を行うポリシー課金適用手段とを備え、
前記複数のサーバのうち前記ネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、
前記グループに割り当てられた前記ネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、前記識別子への前記ネットワーク資源の割当要求に応じて、前記識別子を収容する前記複数のサーバに割り当てる前記ネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出した前記ネットワーク資源の使用可能量を、前記識別子を収容する前記複数のサーバに確保するネットワークシステム。
【請求項７】
ポリシー制御決定およびフローに基づいた課金制御機能を包含するポリシー・課金ルール機能を有するポリシー・課金ルール手段を含み、
前記ポリシー課金適用手段と前記ポリシー・課金ルール手段とを連携させて動的なポリシー制御を行う請求項６に記載のネットワークシステム。
【請求項８】
前記複数のサーバのうち少なくとも一つをデータベースとして機能させ、
前記データベースとして機能するサーバに前記管理サーバの機能を持たせる請求項６または７に記載のネットワークシステム。
【請求項９】
グループを構成する複数の識別子のうち担当する前記識別子を収容し、前記担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備えるサーバシステムにおいて、
複数の前記サーバのうち前記ネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、
前記グループに割り当てられた前記ネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、
前記識別子への前記ネットワーク資源の割当要求に応じて、前記識別子を収容する前記複数のサーバに割り当てる前記ネットワーク資源の使用可能量を計算し、
算出した前記ネットワーク資源の使用可能量を、前記識別子を収容する前記複数のサーバに確保するシステム管理方法。
【請求項１０】
グループを構成する複数の識別子のうち担当する前記識別子を収容し、前記担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備えるサーバシステムにおいて、
複数の前記サーバのうち前記ネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバによって、
前記グループに割り当てられた前記ネットワーク資源の共有使用可能量を管理する処理と、
前記識別子への前記ネットワーク資源の割当要求に応じて前記識別子を収容する前記複数のサーバに割り当てる前記ネットワーク資源の使用可能量を計算する処理と、
算出した前記ネットワーク資源の使用可能量を、前記識別子を収容する前記複数のサーバに確保する処理とを実行させるシステム管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のサーバを含むオンライン課金システムを実現するサーバシステム、ネットワークシステム、システム管理方法およびシステム管理プログラムに関する。特に、通信事業に導入されるポリシー・課金制御ネットワークのオンライン課金システムに適用されるサーバシステム、ネットワークシステム、システム管理方法およびシステム管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリシー・課金制御ネットワーク（以下、ＰＣＣネットワーク）は、エンドユーザに提供する通信帯域などのサービス品質を制御することを目的として通信事業者に導入される（ＰＣＣ：Ｐｏｌｉｃｙ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）。ＰＣＣネットワークにおいては、加入者の利用形態に合わせて提供するサービスを変更することができるポリシー制御技術によって、ネットワーク資源を集中管理することができる。ＰＣＣネットワークによれば、複数の加入者の利用状況に応じて提供するデータ通信量、通信時間、帯域などのネットワーク資源の割り当て使用量を制御するとともに、各加入者の利用状況に応じて従量課金することが可能となる。一般的なＰＣＣネットワークは、オンライン課金システム、加入者データベース、ポリシー課金ルール機能、ポリシー課金適用機能等によって構成される。
【０００３】
特許文献１には、関連ユーザに対する総使用割当量を考慮した関連セッションに対するポリシー実行方法、装置及びコンピュータプログラムについて開示されている。特許文献１では、複数のユーザで利用可能な総使用量に対して、それぞれのユーザに割り当て済みだが、使用の報告がされていない使用量を考慮してユーザへの割り当て量を決定する方式をとっている。特許文献１の手法によれば、ユーザと関連する接続識別情報セット間で、ユーザが割当量を超過することが無いように割当量を共有することが可能となる。
【０００４】
一般的なＰＣＣネットワークのオンライン課金システムでは、加入者識別子ごとのデータ通信量、通信時間、帯域などの使用可能量と実使用量の管理を行う。そして、実使用量が使用可能量を超えた時点で、ポリシー課金ルール機能もしくはポリシー課金適用機能に通知する。大規模な通信事業において構築されるオンライン課金システムは、システムのスケールアウトのために複数台のサーバに実装されることが多い。
【０００５】
また、ＰＣＣネットワークで実現されるサービスとして、加入者識別子単位で使用可能量を管理するだけではなく、複数加入者識別子間で使用可能量を共有する場合もある。使用可能量の共有は、オンライン課金システムによって複数加入者識別子の使用可能量を統合して管理することで実現される。複数加入者識別子の使用可能量を統合して管理する際、オンライン課金システムが複数の物理サーバ（オンライン課金サーバ）に分散されるように実装され、使用可能量を共有する加入者識別子がそれぞれ別のオンライン課金サーバで管理される場合がある。この場合、各課金サーバにおける実使用量を反映させた共有使用可能量を異なる課金サーバ間で同期させることによって、複数加入者識別子が共有する使用可能量の統合管理を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５０４４０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の手法によれば、複数のユーザに対して使用可能量を割り当てることが可能となる。しかしながら、特許文献１の手法は、複数の課金サーバで構成されたオンライン課金システムにおける使用量の割り当てに関しては適用することができない。
【０００８】
一般的なＰＣＣネットワークでは、各加入者のネットワーク使用状況により共有使用可能量の残量が頻繁に変化する。そのため、各加入者の使用状況が発生するたびに課金サーバ間で同期を行う仕組みでは、サーバ間の通信量が増大するという問題点がある。この問題点は、課金サーバの台数が増加するほど影響が大きくなるため、大規模なＰＣＣネットワークを構築する際には重要な問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決するサーバシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のサーバシステムは、グループを構成する複数の識別子のうち担当する識別子を収容し、担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備え、複数のサーバのうちネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、グループに割り当てられたネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、識別子へのネットワーク資源の割当要求に応じて識別子を収容する複数のサーバに割り当てるネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出したネットワーク資源の使用可能量を、識別子を収容する複数のサーバに確保する。
【００１１】
本発明のネットワークシステムは、グループを構成する複数の識別子のうち担当する識別子を収容し、担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数有するサーバシステムと、事前に設定されたポリシーを用いてポリシー制御を行うポリシー課金適用手段とを備え、複数のサーバのうちネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、グループに割り当てられたネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、識別子へのネットワーク資源の割当要求に応じて、識別子を収容する複数のサーバに割り当てるネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出したネットワーク資源の使用可能量を、識別子を収容する複数のサーバに確保する。
【００１２】
本発明のシステム管理方法は、グループを構成する複数の識別子のうち担当する識別子を収容し、担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備えるサーバシステムにおいて、複数のサーバのうちネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバは、グループに割り当てられたネットワーク資源の共有使用可能量を管理し、識別子へのネットワーク資源の割当要求に応じて、識別子を収容する複数のサーバに割り当てるネットワーク資源の使用可能量を計算し、算出したネットワーク資源の使用可能量を、識別子を収容する複数のサーバに確保する。
【００１３】
本発明のシステム管理プログラムは、グループを構成する複数の識別子のうち担当する識別子を収容し、担当する識別子に対して自身のネットワーク資源を割り当てるサーバを複数備えるサーバシステムにおいて、複数のサーバのうちネットワーク資源を管理する管理サーバに設定されたサーバによって、グループに割り当てられたネットワーク資源の共有使用可能量を管理する処理と、識別子へのネットワーク資源の割当要求に応じて識別子を収容する複数のサーバに割り当てるネットワーク資源の使用可能量を計算する処理と、算出したネットワーク資源の使用可能量を、識別子を収容する複数のサーバに確保する処理とを実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のサーバによって構成されたサーバシステムにおいて、グループ化された複数の識別子によってネットワーク資源を共有する際に、サーバ間の通信負荷を削減することができるサーバシステムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るオンライン課金ネットワークシステムのシステムアーキテクチャを示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係るオンライン課金システムを構成するサーバ群の機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るオンライン課金システムを構成するサーバの計算手段の機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るオンライン課金システムを構成するサーバが管理サーバとして機能する際の計算手段の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムに関する概念図である。
【図６】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムで使用されるデータ通信可能量管理テーブルである。
【図７】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムで使用されるデータ収容加入者数識別子数管理テーブルである。
【図８】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムの動作を説明するためのシークエンス図である。
【図９】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムにおけるサーバへの共用使用可能量の割り当て後の状態を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムにおけるサーバへの共用使用可能量の初期割り当て後のデータ通信可能量管理テーブルである。
【図１１】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムの動作を説明するためのシークエンス図である。
【図１２】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムにおけるサーバへの共用使用可能量の再割り当て後の状態を示す概念図である。
【図１３】本発明の実施例１のオンライン課金ネットワークシステムにおけるサーバへの共用使用可能量の再割り当て後のデータ通信可能量管理テーブルである。
【図１４】本発明の実施例２のオンライン課金ネットワークシステムにおけるサーバへの共用使用可能量の割り当て後の状態を示す概念図である。
【図１５】本発明の実施例３のオンライン課金ネットワークシステムにおけるサーバへの共用使用可能量の割り当て後の状態を示す概念図である。
【図１６】一般的なオンライン課金ネットワークシステムに関する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
【００１７】
（ポリシー・課金制御ネットワーク）
図１は、本発明の実施形態に係るポリシー・課金制御ネットワーク（以下、ＰＣＣネットワーク１）（ＰＣＣ：Ｐｏｌｉｃｙ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）のシステムアーキテクチャを示す概念図である。なお、ＰＣＣネットワーク１のことを、ネットワークシステムとも呼ぶ。
【００１８】
ポリシーとは、アクセス制御やＱｏＳ制御などにおける設定値のこととする（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）。一般に、ＰＣＣのポリシー制御では、ポリシー・課金ルール機能がユーザＩＰフローのアクセス制御とＱｏＳパラメータ値のポリシーを許可・決定する（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）。そして、許可されたポリシーに従って、ポリシー・課金適応機能がユーザＩＰフローのためのアクセス制御と対応するＱｏＳ制御を行う。
【００１９】
ポリシー制御の方法には、ポリシー・課金適応機能に事前に設定された静的なポリシーを用いてポリシー制御を行う方法と、ポリシー・課金ルール機能を用いて加入者端末等で動的なポリシーを用いてポリシー制御を行う方法がある。本実施形態においては、ポリシー・課金適応機能に事前に設定された静的なポリシーを用いてポリシー制御を行う方法（静的ポリシー制御）について説明する。そして、実施例において、ポリシー・課金ルール機能を用いて加入者端末等で動的なポリシーを用いてポリシー制御を行う方法（動的ポリシー制御）について説明する。
【００２０】
本実施形態に係るＰＣＣネットワーク１は、複数の課金サーバ（以下、サーバ１０）を有するオンライン課金システム（以下、サーバシステム２）と、ポリシー・課金適用手段（以下、ＰＣＥＦ３）を備える。サーバシステム２は、ＰＣＥＦ３を介して複数の端末４によって利用される。
【００２１】
本実施形態に係るサーバシステム２は、使用可能量の共有が必要な複数加入者識別子（加入者グループ）の共有使用可能量を管理する加入者管理サーバ（以下、管理サーバ）の設定と、課金サーバ間の加入者グループ使用可能量の事前予約の仕組みとを特徴とする。
【００２２】
サーバ１０の中のうち少なくとも一つが管理サーバに設定される。管理サーバは、サーバ１０の代表としての役割を持ち、各加入者グループに対して異なるサーバ１０が担当することができるものとする。そのため、各加入者グループに対して異なるサーバ１０を管理サーバとして設定することによって、特定のオンライン課金サーバに負荷が集中することを回避できる。なお、管理サーバは、単一のサーバとすることが好ましいが、管理対象となる加入者識別子が膨大な量に及ぶときや、管理機能を冗長化するときなどは、複数のサーバ１０を管理サーバに設定してもよい。
【００２３】
なお、管理サーバの決定論理は本実施形態の対象外であり、任意のサーバ１０を管理サーバに設定できる。一般的に、加入者グループには、加入者グループへの加入者識別子の追加・削除や支払い方法の管理を行う管理加入者識別子が設定される。そのため、例えば、管理加入者識別子を収容するサーバ１０を該当加入者グループの管理サーバとして設定してもよい。また、加入者グループ管理サーバの論理はオンライン課金システムの論理と独立している。そのため、加入者データベースが用意されるシステムでは、加入者グループ管理サーバの論理を加入者データベースに実装してもよい。
【００２４】
ＰＣＥＦ３は、各端末４からのセッション確立要求を受信すると、加入者識別子に対する使用可能量割当要求を対応するサーバ１０に送信する。そして、ＰＣＥＦ３は、対応するサーバ１０から使用可能量割当応答を受信すると、セッション確立応答を対応する各端末４に送信する。
【００２５】
ＰＣＥＦ３は、ポリシー・課金ルール機能およびオンライン課金システムの指示を実行するポリシー実行ポイントとして動作する。ＰＣＥＦ３は、ＰＣＣ規則で規定するサービスデータフローに基づいてサービスデータフローの検出を行い、任意の加入者および信号トラフィックの補足・分析を行うことで加入者を特定し、加入者によって使用されているサービスの詳細を補足する。そして、ＰＣＦＥは、インターフェース経由でサーバシステム２等に加入者が使用するサービスの詳細情報を通信する。また、ＰＣＥＦは、ポリシー課金ルール機能により認可されるＱｏＳに従ってＱｏＳ制御を実行する。例えば、ＰＣＥＦ３は、図示しないアクセス・ゲートウェイとアプリケーション・ゲートウェイの間に機能的に配置される。なお、ＰＣＥＦ３の物理的な配置はネットワーク形態によって異なるため、本実施形態においては特に限定しない。
【００２６】
各端末４は、ＰＣＥＦ３に対してセッション確立要求を送信し、ＰＣＥＦ３から対応するセッション確立応答を受信する。端末４は、例えば携帯電話、スマートフォン、ノートＰＣ、デスクトップＰＣ、タブレットＰＣなどのデータ通信を行う端末である（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）。また、端末４は、例えばテレビジョンや画像通信などのように画像データや音声データを含む種々のデータ通信を行う装置であってもよい。
【００２７】
各端末４は、各端末４に設定された加入者識別子によってグループ（加入者グループ）ごとに管理される。図１の例では、複数の端末４が一つのグループに括られている様子を示す。実際のオンライン課金サービスの提供においては、複数の端末４は、同じ利用形態をもつグループとしてまとめられる。なお、図１には、単一のグループしか図示していないが、実際には複数のグループがサーバシステム２を利用することになる。
【００２８】
図１の例では、端末４Ａの加入者識別子がサーバＡ（以下、サーバ１０Ａ）に収容され、端末４Ｂの加入者識別子がサーバＢ（以下、サーバ１０Ｂ）に収容され、端末４Ｚの加入者識別子がサーバＺ（以下、サーバ１０Ｚ）に収容されることになる。各サーバ１０において、収容された加入者識別子は使用量を割り当てられる。
【００２９】
次に、各サーバ１０の内部構成について図２を用いて説明する。図２に示したように、各サーバ１０は、入出力手段１１、管理手段１２、計算手段１３、通信手段１４を有する。なお、図２のサーバ１０の内部構成は一例であって、サーバシステム２によって構築されるオンライン課金システムを実現することができさえすれば適宜追加・変更を加えてもよい。
【００３０】
入出力手段１１は、ＰＣＥＦ３を介して、各端末４からのセッション確立要求を入力し、各端末４へのセッション確立応答を出力する。入出力手段１１は、ＰＣＥＦ３に接続する外部インターフェース・通信制御装置によって実現できる。
【００３１】
管理手段１２は、担当する各端末４の加入者識別子を管理する。また、管理手段１２は、端末４のＩＰアドレスなどの識別子に加えて、識別子が設定された端末４に提供するサービス、ネットワーク資源の割当量などの情報を管理することが好ましい。
【００３２】
管理サーバとなるサーバ１０の管理手段１２は、加入者グループごとの共有データ通信可能量と未割当通信可能量を管理するデータ通信可能量管理テーブルと、サーバ１０ごとの収容加入者識別子数を管理する収容加入者識別子数管理テーブルを管理する。なお、データ通信可能量管理テーブルのことを使用可能量管理テーブルとも呼び、収容加入者識別子数管理テーブルのことを識別子数管理テーブルとも呼ぶ。
【００３３】
管理手段１２は、例えばサーバ１０の主記憶装置や補助記憶装置によって実現できる。
【００３４】
計算手段１３は、割り当てられた共有使用可能量から各加入者識別子への使用可能量割り当てを計算する。
【００３５】
管理サーバとなるサーバ１０の計算手段１３は、使用可能量割り当て要求を受信すると、各加入者グループの共有使用可能量から各加入者識別子を収容するサーバ１０への使用可能量の割り当てを計算する。
【００３６】
計算手段１３は、図３のように、割り当てられた共有使用可能量から各加入者識別子への使用可能量割り当てを計算する使用可能量計算機能１５を含む。また、管理サーバとなるサーバ１０の計算手段１３は、図４のように、使用可能量計算機能１５に加えて、各加入者グループの共有使用可能量から各加入者識別子を収容するサーバ１０への使用可能量の割り当てを計算する割当量計算機能１６を含む。なお、割当量計算機能１６は、計算手段１３の演算機能の一部であって、全てのサーバ１０の計算手段１３が含む機能の一部である。割当量計算機能１６は、サーバ１０が管理サーバに設定されることによって発現される機能である。計算手段１３は、例えばサーバ１０の中央演算処理装置の演算機能によって実現できる。
【００３７】
通信手段１４は、各サーバ１０間における通信処理を行う。管理サーバとなるサーバ１０の通信手段１４は、使用可能量割当要求を送信してきたＰＣＥＦ３やサーバ１０に対して、使用可能量割当応答を送信する。管理サーバではない各サーバ１０の通信手段１４は、ＰＣＥＦ３から使用可能量割当要求を受信すると、管理サーバとなるサーバ１０に自サーバに関する使用可能量割当要求を送信し、対応する使用可能量割当応答を受信する。通信手段１４は、他のサーバ１０にアクセス可能なネットワークに接続する外部インターフェース・通信制御装置によって実現できる。
【００３８】
本実施形態に係るサーバシステム２では、加入者グループに属する加入者識別子によって共有可能な使用可能量は、管理サーバによって一括管理される。管理サーバは、該当加入者グループに属する加入者識別子が収容されている全てのサーバ１０に、収容されている加入者識別子数に応じて共有使用可能量を分割して割り当てる。このとき、共有使用可能量の残分全てを割り当てる必要はないが、各加入者識別子単位の実使用量報告閾値より十分に大きい値を割り当てることとする。
【００３９】
使用可能量を割り当てられた各サーバ１０は、自サーバに収容されている加入者識別子から、共有使用可能量に対する実使用量報告と使用可能量の払い出し要求を受ける。そして、使用可能量を割り当てられた各サーバ１０は、自サーバに割り当てられた共有使用可能量から実使用量を減算し、減算後の残共有使用可能量の範囲内での次使用可能量の払い出しを行う。
【００４０】
割り当てられた共有使用可能量が不足する場合、サーバ１０は、管理サーバに、再割り当てを要求する。
【００４１】
このような共有使用可能量の再割り当て方法によれば、各加入者識別子からの実使用量報告、使用可能量払い出し要求受領の都度、オンライン課金サーバ間で情報同期を行う必要がなくなる。そのため、通常時は、各サーバ１０内で割り当て処理を終えることが可能となる。
【００４２】
管理サーバは、使用可能量の再割り当て要求を受けると、共有使用可能量の残使用可能量から再割り当てを行う。割り当て単位の使用可能量が残っていない場合は、割り当て済みの各オンライン課金サーバから残使用可能量の情報を収集し、再度割り当てをやり直すことによって、使用可能量を有効に割り当てることも可能である。
【００４３】
以上のように、本発明の実施形態に係るＰＣＣネットワークでは、加入者グループ管理サーバの考えを取り入れることにより、オンライン課金サーバ間の通信を大幅に削減することができる。
【００４４】
一般的なオンライン課金システムでは、ＰＣＥＦからの実使用量の報告があるたびに、未割当の共有使用可能量をオンライン課金サーバ間で同期する必要があった。オンライン課金サーバ間の同期は、同一の加入者グループに属する加入者識別子を収容する全てのオンライン課金サーバ間で必要になる。そのため、各オンライン課金サーバ間をメッシュ接続で同期する場合、オンライン課金サーバ数（加入者識別子数）の増加に伴って急激に通信量が増えることになる。
【００４５】
本発明の実施形態の方式によれば、各オンライン課金サーバに割り当てられた共有使用可能量の範囲においては、各オンライン課金サーバ間の通信を省略することが可能となる。その結果、オンライン課金サーバ間の通信量を大幅に削減できることになる。
【００４６】
また、一般に、細やかなサービス制御や障害発生時の情報損失リスク低減のため、ＰＣＥＦからの実使用量の報告における報告閾値は小さく設定される。そのため、本発明の実施形態の方式は、実際のサービス運用条件を考慮しても効果的であると言える。
【００４７】
すなわち、本発明の実施形態に係るサーバシステムよれば、複数のサーバによって構成されたサーバシステムにおいて、グループ化された複数の識別子によってネットワーク資源を共有する際に、サーバ間の通信負荷を削減することができる。
【００４８】
次に、本発明の実施形態に係るネットワークシステムを実現するための具体的な実施例について説明する。
【００４９】
（実施例１）
（構成）
図５に、実施例１のＰＣＣネットワークの構成を示す。
【００５０】
実施例１では、オンライン課金システムを実装するサーバとして、オンライン課金サーバ２０Ａ（以下、オンライン課金サーバＡ）とオンライン課金サーバ２０Ｂ（以下、オンライン課金サーバＢ）の２台がネットワーク上に存在する例を示す。実施例１では、オンライン課金サーバＡが、加入者グループ１の加入者グループ管理サーバを担当することとする。
【００５１】
実施例１では、加入者識別子をもつ端末の保有者である加入者ア、イおよびウが存在する。この加入者識別子ア、イおよびウは、加入者グループ１を構成し、１つの使用可能量を共有している。
【００５２】
加入者グループ管理サーバの割り当ては事前に完了しており、グループ１用の共有使用可能量としてデータ通信可能量９Ｇｂｙｔｅがオンライン課金サーバＡに設定済みとする。
【００５３】
図６には、データ通信可能量を管理するためのデータ通信可能量管理テーブル２１を示す。データ通信可能量管理テーブル２１は、各加入者グループに関して、共有データ通信可能量と未割当通信可能量を記録する。図６は、実施例１のオンライン課金システムの初期状態を示しており、グループ１に関して設定されている全ての共有データ通信可能量（９ＧＢ）が未割当であることを示す。
【００５４】
加入者グループ管理サーバであるオンライン課金サーバＡは、各オンライン課金サーバが加入者グループ１の加入者識別子をいくつ収容しているかを管理する。本実施例では、各オンライン課金サーバが加入者グループ１の加入者識別子をいくつ収容しているかという情報は、サービスオーダ投入時においてオンライン課金サーバＡに設定されているものとする。
【００５５】
図７には、加入者グループ管理サーバに収容されている加入者識別子数を管理するための収容加入者識別子数管理テーブル２５を示す。収容加入者識別子数管理テーブル２５は、オンライン課金サーバごとの収容加入者識別子数を記録する。
【００５６】
各オンライン課金サーバは、ＰＣＥＦ３０を経由して、担当する端末の加入者識別子を収容する。なお、ＰＣＥＦ３０は、加入者識別子ごとに別のサーバとして存在しても良いし、一つのサーバとして全ての加入者識別子を収容しても良い。実際には、ＰＣＥＦ３０と各加入者識別子を収容する端末との間に他のノードも存在するが、本実施例の説明においては省略する。
【００５７】
（割り当て動作）
次に、実施例１のオンライン課金システムにおけるセッション確立時の共有使用可能量割り当ての動作例について、図８のシークエンス図に従って説明する。なお、図８のシークエンス図では、加入者識別子アのセッション確立要求の後に、加入者識別子イのセッション確立要求が続く例を示している。
【００５８】
まず、図８において、加入者識別子アの端末は、ＰＣＥＦ３０に対してセッション確立要求を送信する（ステップＳ１）。
【００５９】
セッション確立要求を受信したＰＣＥＦ３０は、加入者識別子アを管理するオンライン課金サーバＡに使用可能量割り当てを要求する（ステップＳ２）。
【００６０】
オンライン課金サーバＡは、使用可能量割り当て要求を受信すると、加入者グループ１の共有使用可能量からオンライン課金サーバＡへの使用可能量割り当てを行う（ステップＳ３）。すなわち、オンライン課金サーバＡは、加入者識別子アが所属する加入者グループ１の加入者グループ管理サーバとして動作する。
【００６１】
なお、本実施例では、各オンライン課金サーバに収容されている加入者識別子数に応じて、１加入者識別子あたり１ＧＢのデータ通信可能量を割り当てるという論理が実装されていることとする。そのため、オンライン課金サーバＡは、図７の収容加入者識別子数管理テーブル２５を参照し、オンライン課金サーバＡに対して１ＧＢのデータ通信可能量の割り当てを実施する。
【００６２】
次に、オンライン課金サーバＡは、割り当てられた共有使用可能量から加入者識別子アへの使用可能量割り当てを計算する（ステップＳ４）。すなわち、オンライン課金サーバＡは、加入者識別子アを収容するオンライン課金サーバとして動作する。
【００６３】
なお、本実施例では、共有使用可能量以外に加入者識別子毎の使用可能量などは設定されていないこととする。また、加入者識別子アへの使用可能量割り当ての計算方法の詳細については割愛するが、例えば、サーバＡに割り当てられた共有使用可能量よりも十分に小さい使用可能量を割り当てるようすることができる。
【００６４】
次に、オンライン課金サーバＡは、算出した加入者識別子アの使用可能量をＰＣＥＦ３０に応答する（ステップＳ５）。
【００６５】
ＰＣＥＦ３０は、セッション確立の完了を加入者識別子アに応答する（ステップＳ６）。
【００６６】
加入者識別子イの端末は、ＰＣＥＦ３０に対してセッション確立要求を送信する（ステップＳ７）。
【００６７】
セッション確立要求を受信したＰＣＥＦ３０は、加入者識別子イを管理するオンライン課金サーバＢに使用可能量割り当てを要求する（ステップＳ８）。
【００６８】
ここで、使用可能量割り当て要求を受信したオンライン課金サーバＢでは、加入者識別子イが所属する加入者グループ１の共有使用可能量が割り当てられていない。そのため、オンライン課金サーバＢは、加入者グループ管理サーバであるオンライン課金サーバＡに使用可能量の割り当て要求を送信する（ステップ９）。
【００６９】
オンライン課金サーバＡは、オンライン課金サーバＢからの共有使用可能量の割り当て要求を受信すると、図７の収容加入者識別子数管理テーブル２５を参照してオンライン課金サーバＢがいくつの加入者識別子を収容するかを確認する。図７の収容加入者識別子数管理テーブル２５によると、オンライン課金サーバＢは２つの加入者識別子を収容する。そのため、オンライン課金サーバＡは、オンライン課金サーバＢに２ＧＢのデータ通信可能量を割り当てると算出する（ステップ１０）。
【００７０】
オンライン課金サーバＡは、算出した共有使用可能量である、２ＧＢのデータ通信可能量をオンライン課金サーバＢに応答する（ステップＳ１１）。
【００７１】
オンライン課金サーバＢは、共有使用可能量の割り当てを受けると、加入者識別子イの使用可能量を計算する（ステップＳ１２）。ステップＳ４と同様に、加入者識別子に対する使用可能量の計算の説明は割愛するが、実施例１では、割り当てられた共有使用可能量より十分に小さいこととする。
【００７２】
オンライン課金サーバＢは、算出した加入者識別子イの使用可能量をＰＣＥＦ３０に応答する（ステップＳ１３）。
【００７３】
ＰＣＥＦ３０は、セッション確立の完了を加入者識別子イに応答する（ステップＳ１４）。
【００７４】
以上のステップＳ１４までの手順により、加入者識別子アおよびイは、割り当てられた使用可能量の範囲内で通信が可能となる。
【００７５】
ステップＳ１４が完了した時点における、システムの状態イメージを図９に、共有使用量管理テーブル２１を図１０に示す。図９は、オンライン課金サーバＡに１ＧＢが割り当てられ、オンライン課金サーバＢに２ＧＢが割り当てられる様子を示す。図１０の共有使用量管理テーブル２１は、オンライン課金サーバＡおよびＢに合計３ＧＢが割り当てられたため、未割当通信可能量が６ＧＢになったことが記録される。
【００７６】
なお、図９の状態では、既にオンライン課金サーバＢに対して共有使用可能量は割り当てられている。そのため、加入者識別子イに続いて加入者識別子ウがセッション確立を要求した場合、ステップＳ９〜１１は省略され、ステップＳ７〜８の後にステップＳ１２〜１４が加入者識別子ウに対して実施されることになる。
【００７７】
この後、各オンライン課金サーバに割り当てられた共有使用可能量を使い切るまでは、オンライン課金サーバＡとＢの間で通信は発生しない。そのため、通信は、各端末とＰＣＥＦ３０との間、ＰＣＦＥ３０と各オンライン課金サーバとの間に閉じられることになる。
【００７８】
（再割り当て動作）
次に、オンライン課金サーバＢで共有使用可能量を使い切ったために使用可能量を再割り当てする場合の動作例について、図１１のシークエンス図に従って説明する。
【００７９】
まず、図１１において、加入者識別子イは、ＰＣＥＦ３０を通してデータ通信を継続していることとする（ステップＳ１５）。なお、ここでは、加入者識別子イからＰＣＥＦ３０への要求などが行われるのではなく、ＰＣＥＦ３０が加入者識別子イのデータ通信量を監視していることとする。
【００８０】
加入者識別子イのデータ通信量を監視しているＰＣＥＦ３０は、加入者識別子イのデータ通信量がオンライン課金サーバＢへの通信量報告閾値を超えたことを検出する。そして、ＰＣＥＦ３０は、それまでの実データ通信量をオンライン課金サーバＢへ報告するとともに、再度使用可能量（データ通信可能量）の割り当て（再割り当て）をオンライン課金サーバＢに要求する（ステップＳ１６）。
【００８１】
オンライン課金サーバＢは、実データ通信量の報告と再割り当て要求とを受信すると、加入者グループ１への割り当て済み共有使用可能量から報告を受けた実データ通信量を減算して残りの共有使用可能量を算出する。そして、オンライン課金サーバＢは、残りの共有使用可能量から、加入者識別子イに再割り当てする使用可能量を算出する（ステップＳ１７）。なお、本実施例では、今回の報告分を減算した時点で割り当て済み共有使用可能量の残りがなくなるため、共有使用可能量の再割り当てが必要と判断する。
【００８２】
オンライン課金サーバＢは、割り当て済み共有使用可能量がなくなったため、加入者グループ１の加入者グループ管理サーバであるオンライン課金サーバＡに対して、共有使用可能量の再割り当て要求を送信する（ステップＳ１８）。
【００８３】
オンライン課金サーバＡは、オンライン課金サーバＢから共有使用可能量の再割り当て要求を受けると、図１０のデータ通信可能量管理テーブル２１を参照し、未割当の通信可能量からオンライン課金サーバＢへの再割り当て量を算出する（ステップＳ１９）。
【００８４】
なお、未割当量を考慮し、再割り当て量の算出論理を、初期割り当ての算出論理から変更することも可能であるが、本動作例では、初期割り当てと同じ論理として２ＧＢのデータ通信可能量を割り当てると決定する。
【００８５】
オンライン課金サーバＡは、算出した共有使用可能量である、２ＧＢのデータ通信可能量をオンライン課金サーバＢに応答する（ステップＳ２０）。
【００８６】
オンライン課金サーバＢは、共有使用可能量の割り当てを受けると、初期割り当て受領時と同様に加入者識別子イの使用可能量を計算する（ステップＳ２１）。
【００８７】
オンライン課金サーバＢは、算出した加入者識別子イの使用可能量をＰＣＥＦ３０に応答する（ステップＳ２２）。
【００８８】
ステップＳ２２以降においても、加入者識別子イのデータ通信が継続する（ステップＳ２３）。このとき、ＰＣＥＦ３０と加入者識別子イの間におけるデータ通信の条件に変更がなければ、ＰＣＥＦ３０と加入者識別子イの間で新たな通信は発生しないこともある。
【００８９】
ステップＳ２３が完了した時点における、システムの状態イメージを図１２に、データ通信可能量管理テーブル２１を図１３に示す。図１２は、オンライン課金サーバＢで共有使用可能量を使い切ったために使用可能量を再割り当てした結果、オンライン課金サーバＢにさらに２ＧＢが割り当てられる様子を示す。図１２においては、新たにオンライン課金サーバＢ用にＧＢが割り当てられたため、オンライン課金サーバＢ用の割り当てが４ＧＢに増加したことと、残りの使用可能量を示している。図１３のデータ通信可能量管理テーブル２１には、新たにオンライン課金サーバＢに２ＧＢが割り当てたられために合計５ＧＢが割り当て済みとなった結果、未割当通信可能量が４ＧＢとなったことが記録される。
【００９０】
（実施例２）
次に、本発明の実施形態に係る実施例２のＰＣＣネットワークについて図１４を用いて説明する。実施例２のＰＣＣネットワークは、オンライン課金サーバ２０とＰＣＥＦ３０に加えて、ポリシー課金ルール機能（以下、ＰＣＲＦ４０）（ＰＣＲＦ：Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。
【００９１】
ＰＣＲＦ４０は、ポリシー決定機能および課金規則機能を組み合わせた、ポリシー制御決定およびフローに基づいた課金制御機能を包含する機能構成である。なお、ＰＣＲＦ４０は、一般的なＰＣＲＦの機能・構成・動作等を有するものであるため、詳細な説明は省略する。
【００９２】
実施例２のＰＣＣネットワークの動作は、実施例１と同様であるために詳細な説明は省略する。
【００９３】
実施例２における動的ポリシー制御では、ＰＣＥＦ３０が加入者識別子を用いてＰＣＣルールを決定し、ＰＣＲＦ４０を連携させることで加入者識別子ごとの当該ＩＰセッションのポリシー制御を行う。ＰＣＣルールは、加入者識別子が設定された端末装置のＩＰフローを検知し、ポリシー制御と課金を行うための情報によって構成される。例えば、許可されたＱｏＳパラメータや課金方式（オンライン、オフライン、非課金）などがＰＣＣルールとして設定される。
【００９４】
実施例２のＰＣＣネットワークによれば、実施例１のＰＣＣネットワークと同様の効果が得られるとともに、ＰＣＥＦとＰＥＲＦとを連携させた動的ポリシー制御が可能となる。
【００９５】
（実施例３）
次に、本発明の実施形態に係る実施例３のＰＣＣネットワークについて図１５を用いて説明する。実施例３のＰＣＣネットワークは、図１５のように加入者データベース５０を含む。なお、実施例３のＰＣＣネットワークには、実施例２で説明したＰＣＲＦ４０を追加する構成としてもよい。
【００９６】
加入者データベース５０は、加入者情報のデータベースとして構築される。加入者識別子情報は、実施例１および２では各オンライン課金サーバに収容されていたが、実施例３では加入者データベース５０にデータベース化される。なお、加入者データベース５０は、図１５のように各オンライン課金サーバ２０と独立していてもよいし、各オンライン課金サーバ２０に含有されていてもよい。また、ＰＣＲＦ４０を含む構成であれば、ＰＣＲＦ４０の内部に加入者データベース５０を構成させてもよい。
【００９７】
実施例３のＰＣＣネットワークでは、加入者グループ管理サーバの役割をオンライン課金サーバの一つに配置するのではなく、加入者データベース５０に配置する。そのため、各オンライン課金サーバ２０は、加入者グループ管理サーバとしての機能を加入者データベース５０に任せることになる。
【００９８】
実施例３のＰＣＣネットワークにおいては、加入者データベース５０が、ＰＣＥＦ３０からの使用可能量割り当て要求を受け、各オンライン課金サーバ２０に使用可能量割り当て応答をすることになる。そのため、加入者データベース５０は、図２のオンライン課金サーバ１０と同様の機能構成をもつことが好ましい。言い換えると、オンライン課金サーバ２０のうち一つを加入者データベース５０として運用するとしてもよい。
【００９９】
なお、実施例３のＰＣＣネットワークの動作に関しては、加入者グループ管理サーバの役割を加入者データベース５０が負うこと以外は、実施例１のＰＣＣネットワークの動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１００】
実施例３のＰＣＣネットワークによれば、実施例１のＰＣＣネットワークと同様の効果を得ることができる。また、実施例３のＰＣＣネットワークによれば、各オンライン課金サーバ２０間における通信を省略できる。
【０１０１】
（ＰＣＣネットワーク）
ここで、複数のオンライン課金サーバを備えるＰＣＣネットワークについて、一般的な例を示す（図１６）。図１６のＰＣＣネットワークは、オンライン課金サーバＡ（以下、課金サーバ２００Ａ）とオンライン課金サーバＢ（以下、課金サーバ２００Ｂ）とを有するオンライン課金システムを備える。また、図１６のＰＣＣネットワークは、課金適用機能（以下、ＰＣＥＦ３００）を備える（ＰＣＥＦ：Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。
【０１０２】
図１６のオンライン課金システムは、同じ加入者グループ（グループ１）に属する加入者ア、イおよびウによって利用される。図１６の例では、加入者アの識別子は課金サーバ２００Ａに収容し、加入者イおよびウの識別子は課金サーバ２００Ｂに収容する。なお、実際のＰＣＣネットワークにはポリシー課金ルール機能などが含まれるが、図１６においては省略している。
【０１０３】
一般的なオンライン課金システムでは、各加入者の識別子が収容される課金サーバ２００の共有使用可能量はグループ単位で設定される。図１６の例だと、オンライン課金システムの共有使用可能量のうち、加入者アの識別子には課金サーバ２００Ａの領域が割り当てられ、加入者イおよびウの識別子には課金サーバ２００Ｂの領域が割り当てられる。各利用者は、割り当てられた領域を利用してサービスの提供を受けることになる。そのため、各加入者の識別子が異なる課金サーバ２００に収容される場合、グループの共有使用可能量を各課金サーバ２００間で同期させる必要がある。課金サーバ２００の台数が増加するほど、課金サーバ２００間での通信量が大きくなる。そのため、大規模なＰＣＣネットワークを構築する際には、課金サーバ間の同期における通信負荷が問題となる。
【０１０４】
それに対し、本発明の実施形態に係るネットワークシステムでは、複数の課金サーバからなるオンライン課金システムであっても、共有使用可能量を全ての課金サーバで共有する必要が無いため、課金サーバ間における同期を取る必要が無い。その結果、課金サーバ間の同期に付随する通信負荷の増大が解消されることになる。
【０１０５】
以上の本実施形態に係るサーバシステムおよびネットワークシステムにおける処理方法は、上述とは異なる構成をもつ装置によって実現されても、本実施形態の方法を適用している限りは本発明の範囲に含まれる。また、本実施形態に係る方法をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本実施形態に係るプログラムを記録させたプログラム記録媒体も本発明に含まれるものである。
【０１０６】
以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１    ＰＣＣネットワーク
２    サーバシステム
３    ＰＣＥＦ
４    端末
１０    サーバ
１１    入出力手段
１２    管理手段
１３    計算手段
１４    通信手段
１５    使用可能量計算機能
１６    割当量計算機能
２０    オンライン課金サーバ
３０    ＰＣＥＦ
４０    ＰＣＲＦ
５０    データベース
【図１】
2015156563.tif 000003
【図２】
2015156563.tif 000004
【図３】
2015156563.tif 000005
【図４】
2015156563.tif 000006
【図５】
2015156563.tif 000007
【図６】
2015156563.tif 000008
【図７】
2015156563.tif 000009
【図８】
2015156563.tif 000010
【図９】
2015156563.tif 000011
【図１０】
2015156563.tif 000012
【図１１】
2015156563.tif 000013
【図１２】
2015156563.tif 000014
【図１３】
2015156563.tif 000015
【図１４】
2015156563.tif 000016
【図１５】
2015156563.tif 000017
【図１６】
2015156563.tif 000018