專利名稱：一種無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)及計(jì)費(fèi)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線移動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及無線移動(dòng)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著新一代無線移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，第三代移動(dòng)技術(shù)可以提供相對(duì)第二代移動(dòng)技術(shù)更高速率的無線服務(wù)，從而可以支持多種類型的、高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)形式。第三代移動(dòng)技術(shù)支持的業(yè)務(wù)形式包括視頻電話、圖片下載、電影觀看、網(wǎng)頁瀏覽、在線直播、網(wǎng)絡(luò)電視等。 其中，很多業(yè)務(wù)具有數(shù)據(jù)量大、占用帶寬多、下行數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于上行數(shù)據(jù)量、并發(fā)需求量高、 非實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。為了充分利用這些業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，本發(fā)明所述的無線移動(dòng)業(yè)務(wù)中引入延遲容忍和組播的概念。延遲容忍網(wǎng)絡(luò)是指承載非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)為主，面向消息傳遞且具有高吞吐量的網(wǎng)絡(luò)， 其網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)而產(chǎn)生。作為國(guó)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的一個(gè)新興熱點(diǎn)，延遲容忍網(wǎng)絡(luò)突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于延遲和數(shù)據(jù)傳輸率的限制，成為實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，支持普適服務(wù)的有效方式。非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)滿足延遲容忍的條件，因此可以在延遲容忍時(shí)間段內(nèi)將多個(gè)客戶的需求進(jìn)行積累，并用組播技術(shù)下行發(fā)送給多個(gè)客戶。據(jù)思科(Cisco)預(yù)測(cè)， 具有延遲容忍特性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將呈指數(shù)增長(zhǎng)，到2014年，所占流量將占到無線移動(dòng)業(yè)務(wù)的 91%以上。對(duì)延遲容忍業(yè)務(wù)有效的管理和計(jì)費(fèi)將成為無線移動(dòng)運(yùn)營(yíng)的重要組成部分。組播技術(shù)作為一種與單播和廣播并列的無線服務(wù)方式，可以給移動(dòng)網(wǎng)中訂閱該業(yè)務(wù)的客戶同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，有效地解決了單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的應(yīng)用需求。相比單播技術(shù)，組播技術(shù)對(duì)于多個(gè)客戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求僅占用一份資源進(jìn)行發(fā)送，節(jié)省了大量寶貴的頻譜資源，降低了無線移動(dòng)網(wǎng)的負(fù)擔(dān)。結(jié)合延遲容忍業(yè)務(wù)特性，可以在延遲容忍時(shí)限內(nèi)對(duì)相同業(yè)務(wù)的多次需求進(jìn)行積累，使用組播技術(shù)發(fā)送業(yè)務(wù)。目前，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)相對(duì)固定，缺乏彈性。現(xiàn)行的主要計(jì)費(fèi)系統(tǒng)有 1.平價(jià)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，一般是采用按流量平價(jià)計(jì)費(fèi)，進(jìn)一步的可以在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載高峰期和低峰期采取不同的價(jià)格；2. —攬子計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，比如采取固定費(fèi)用的包月計(jì)劃，一般一攬子系統(tǒng)用戶選擇的計(jì)劃套餐總費(fèi)用越高，業(yè)務(wù)平均價(jià)格越低。這些簡(jiǎn)單可行的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)比較適于傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)或者盡量滿足(Best-Effort)的單播業(yè)務(wù)。對(duì)于含有組播技術(shù)支持的延遲容忍業(yè)務(wù)，采用傳統(tǒng)的單播系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)費(fèi)存在不合理之處。在移動(dòng)網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)層面，一方面，對(duì)組播數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性進(jìn)行分析可知，由于上行數(shù)據(jù)主要是信令開銷，沒有承載有意義的業(yè)務(wù)內(nèi)容，因此采取傳統(tǒng)的按上、下行數(shù)據(jù)總流量進(jìn)行計(jì)費(fèi)不盡合理，且會(huì)產(chǎn)生額外的系統(tǒng)開銷。另一方面，如果采用組播業(yè)務(wù)，增加一位訂閱業(yè)務(wù)的客戶需要的僅是信令開銷，不占用額外的頻譜資源，邊際成本很低，因此完全按傳統(tǒng)的單播進(jìn)行收費(fèi)不能充分調(diào)動(dòng)客戶使用業(yè)務(wù)的積極性。綜上所述，本發(fā)明提出一種針對(duì)具有延遲容忍特性的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)有效的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，新的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)充分挖掘了延遲容忍業(yè)務(wù)的特性，在提供更好的客戶體驗(yàn)、降低了業(yè)務(wù)平均價(jià)格的同時(shí)，平衡了移動(dòng)網(wǎng)容量，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)資源。新的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)用價(jià)格杠桿激勵(lì)更多的客戶訂閱業(yè)務(wù)，降低了運(yùn)營(yíng)成本，從而增加了移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的收益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種無線移動(dòng)網(wǎng)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)及其計(jì)費(fèi)方法。 無線移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)具有時(shí)間容忍特性的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)添加價(jià)格標(biāo)簽，其中包括客戶請(qǐng)求獲得業(yè)務(wù)的時(shí)間容忍信息和相應(yīng)的計(jì)費(fèi)信息。客戶根據(jù)自身的需求彈性，選擇相應(yīng)的時(shí)間容忍要求。運(yùn)營(yíng)商在滿足規(guī)定的時(shí)間容忍要求的前提下，對(duì)多個(gè)客戶的相同業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行積累，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過單一信道同時(shí)下行發(fā)送給所需客戶，本發(fā)明可更好利用帶寬和能耗資源，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，降低運(yùn)營(yíng)成本。本發(fā)明提出的一種無線移動(dòng)網(wǎng)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，包括一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，用于接收來自接入服務(wù)器的業(yè)務(wù)申請(qǐng)，并將相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送給接入服務(wù)器；一個(gè)或多個(gè)接入服務(wù)器，用于接收來自客戶端的帶有延遲容忍要求的業(yè)務(wù)請(qǐng)求， 接收來自核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，針對(duì)接入服務(wù)器中不存在的業(yè)務(wù)向核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)出業(yè)務(wù)申請(qǐng)，向客戶端發(fā)送價(jià)格目錄，并安排調(diào)度無線信道資源，向客戶端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；多個(gè)客戶端，用于接收來自接入服務(wù)器的價(jià)格目錄和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并向接入服務(wù)器發(fā)送帶有延遲容忍要求的業(yè)務(wù)請(qǐng)求；核心網(wǎng)絡(luò)與接入服務(wù)器通過有線寬帶信道相連，接入服務(wù)器通過無線信道與客戶端相連。上述系統(tǒng)中，所述的接入服務(wù)器包括廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊，用于監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)的資源使用情況，接收來自客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并通過歷史記錄或者客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求獲取用戶需求分布，接收來自核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，接收來自計(jì)費(fèi)中心的價(jià)格目錄，針對(duì)服務(wù)器中不存在的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)出業(yè)務(wù)申請(qǐng)，將當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況和用戶需求分布發(fā)送給計(jì)費(fèi)中心，向客戶端發(fā)送價(jià)格目錄，安排調(diào)度無線信道資源，向客戶端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；計(jì)費(fèi)中心模塊，用于根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況、用戶需求分布和不同的延遲容忍要求，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)制定不同的價(jià)格，發(fā)送成本生成業(yè)務(wù)價(jià)格目錄，價(jià)格目錄包括延遲容忍的選項(xiàng)和相應(yīng)的價(jià)格；接收來自廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)的當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況和用戶需求分布，向廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)發(fā)送價(jià)格目錄。本發(fā)明還提出采用上述系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)方法，其特征在于，包括以下步驟(1)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊根據(jù)歷史記錄或者客戶端請(qǐng)求意向得知業(yè)務(wù)需求意向的分布，并從核心網(wǎng)絡(luò)中獲取客戶端請(qǐng)求的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；(2)接入服務(wù)器中的計(jì)費(fèi)中心模塊根據(jù)需求意向的分布和系統(tǒng)資源，根據(jù)不同的延遲容忍要求，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)制定價(jià)格Pi和P2，生成價(jià)格目錄，目錄包括延遲容忍的選項(xiàng)和相應(yīng)的價(jià)格Pl和p2 ；(3)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊向客戶端發(fā)送帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄；(4)客戶端接收上述來自接入服務(wù)器的帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄，從價(jià)格目錄中選擇業(yè)務(wù)內(nèi)容，并選擇獲得業(yè)務(wù)內(nèi)容的延遲容忍時(shí)限，向接入服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求；(5. 1)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊在某時(shí)刻接收到某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的請(qǐng)求后，檢查現(xiàn)有信道預(yù)留情況，若不存在該次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)用來發(fā)送該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的現(xiàn)有預(yù)留信道，則對(duì)該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)預(yù)留一個(gè)新信道，此時(shí)對(duì)該次請(qǐng)求按價(jià)格Pi 收費(fèi)；(5. 2)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊在某時(shí)刻接收到來自客戶端的某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的請(qǐng)求后，檢查現(xiàn)有信道預(yù)留情況，若已經(jīng)存在該次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)用來發(fā)送該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的現(xiàn)有預(yù)留信道，則將該次請(qǐng)求累積入該信道中，此時(shí)對(duì)該次請(qǐng)求按價(jià)格P2收費(fèi)；(6)在累積請(qǐng)求規(guī)定的延遲容忍時(shí)限到來前，接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊使用預(yù)留信道下行發(fā)送該項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。進(jìn)一步的，上述步驟O)中制定價(jià)格Pl和p2的方法如下(2. 1)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)模塊收集當(dāng)前系統(tǒng)資源、歷史流量數(shù)據(jù)及用戶的需求分布，并提出針對(duì)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的延遲容忍選項(xiàng)；(2. 2)根據(jù)歷史當(dāng)前系統(tǒng)資源、流量數(shù)據(jù)及用戶的需求分布，接入服務(wù)器中的計(jì)費(fèi)中心針對(duì)不同的延遲容忍選項(xiàng)制定pi和p2兩種費(fèi)用，pi包含系統(tǒng)單次發(fā)送的成本，按Pl 的價(jià)格對(duì)某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)第一個(gè)提出請(qǐng)求的客戶收費(fèi)，P2低于pl，包含組播的邊際成本，對(duì)于第二個(gè)及以后提出請(qǐng)求的客戶，按P2的價(jià)格進(jìn)行收費(fèi)。pl和p2的函數(shù)表達(dá)式為pl = f(R, Τ, D)彡單播發(fā)送成本p2 = f(R, Τ, D)彡組播邊際成本其中R 為當(dāng)前系統(tǒng)資源(system resource)，T 為發(fā)送成本 transmission Cost), 包括單播發(fā)送成本和組播邊際成本，D為用戶需求分布(demand distribution)，用戶需求分布包括用戶請(qǐng)求到達(dá)分布以及對(duì)不同計(jì)費(fèi)的接收分布。本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果本發(fā)明提出的針對(duì)無線移動(dòng)網(wǎng)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是使得客戶可以結(jié)合自身時(shí)間需求和支付能力請(qǐng)求運(yùn)營(yíng)商服務(wù)，通過延時(shí)容忍獲得更低的服務(wù)價(jià)格和更好的服務(wù)體驗(yàn)；運(yùn)營(yíng)商可以通過該計(jì)費(fèi)方法更好利用帶寬和能耗資源，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，降低運(yùn)營(yíng)成本，并刺激消費(fèi)，從而獲取更高的收益和客戶好評(píng)。


圖1是本發(fā)明提出的一種無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明提出的一種無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)方法流程圖。圖3是本發(fā)明所提出的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中一次業(yè)務(wù)發(fā)送的一種可能情況的時(shí)間流程圖。圖4是本發(fā)明所提出的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中一次業(yè)務(wù)發(fā)送的另一種可能情況的時(shí)間流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可以使用于各種無線接入網(wǎng)中，對(duì)于延遲容忍等待時(shí)間內(nèi)聚集的多次客戶請(qǐng)求進(jìn)行聚集，可以將多次單播發(fā)送的需求用一次組播發(fā)送實(shí)現(xiàn)，減少了帶寬需求并降低了能耗。運(yùn)營(yíng)商可以通過靈活制定針對(duì)每一項(xiàng)業(yè)務(wù)的兩個(gè)價(jià)格Pl和P2，影響客戶行為，提高了客戶的服務(wù)體驗(yàn)。如在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷高峰期提高價(jià)格，利用價(jià)格杠桿促進(jìn)更多客戶使用延遲容忍的，從而減少擁塞和請(qǐng)求拒絕數(shù)；又如在網(wǎng)絡(luò)空閑期降低價(jià)格，促進(jìn)更多客戶使用服務(wù)，更充分利用資源并創(chuàng)造更高收益。以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
說明如下。圖1是本發(fā)明提出的無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，包括一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，用于接收來自接入服務(wù)器的業(yè)務(wù)申請(qǐng)，并將相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送給接入服務(wù)器；一個(gè)或多個(gè)接入服務(wù)器，用于接收來自客戶端的帶有延遲容忍要求的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，接收來自核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，針對(duì)接入服務(wù)器中不存在的業(yè)務(wù)向核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)出業(yè)務(wù)申請(qǐng)，向客戶端發(fā)送價(jià)格目錄，并安排調(diào)度無線信道資源，向客戶端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；多個(gè)客戶端，用于接收來自接入服務(wù)器的價(jià)格目錄和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并向接入服務(wù)器發(fā)送帶有延遲容忍要求的業(yè)務(wù)請(qǐng)求；核心網(wǎng)絡(luò)與接入服務(wù)器通過有線寬帶信道相連，接入服務(wù)器通過無線信道與客戶端相連。上述系統(tǒng)中，所述的接入服務(wù)器包括廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)，用于監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)的資源使用情況，接收來自客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并通過歷史記錄或者客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求獲取用戶需求分布，接收來自核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，接收來自計(jì)費(fèi)中心的價(jià)格目錄，針對(duì)服務(wù)器中不存在的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)出業(yè)務(wù)申請(qǐng)，將當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況和用戶需求分布發(fā)送給計(jì)費(fèi)中心，向客戶端發(fā)送價(jià)格目錄，安排調(diào)度無線信道資源，向客戶端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；計(jì)費(fèi)中心，用于根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況、用戶需求分布和發(fā)送成本生成業(yè)務(wù)價(jià)格目錄，接收來自廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)的當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況和用戶需求分布，向廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC) 發(fā)送價(jià)格目錄。圖2是根據(jù)本發(fā)明提出的無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)方法流程圖。如圖2所示，本發(fā)明的一種針對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)工作流程圖，包括以下步驟步驟1 接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)根據(jù)歷史記錄或者客戶端請(qǐng)求意向得知業(yè)務(wù)需求意向的分布，并從核心網(wǎng)絡(luò)中獲取客戶端請(qǐng)求的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；步驟2 接入服務(wù)器中的計(jì)費(fèi)中心根據(jù)需求意向的分布和系統(tǒng)資源，根據(jù)不同的延遲容忍要求，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)制定價(jià)格Pl和P2，生成價(jià)格目錄，目錄包括延遲容忍的選項(xiàng)和相應(yīng)的價(jià)格Pl和P2 ；步驟3 接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)向客戶端發(fā)送帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄；步驟4 客戶端接收上述帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄，從價(jià)格目錄中選擇業(yè)務(wù)內(nèi)容，并選擇獲得業(yè)務(wù)內(nèi)容的延遲容忍時(shí)限，向接入服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求；步驟5. 1 接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)在某時(shí)刻接收到某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的請(qǐng)求后，檢查現(xiàn)有信道預(yù)留情況，若不存在該次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)用來發(fā)送該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的現(xiàn)有預(yù)留信道，則對(duì)該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)預(yù)留一個(gè)新信道，此時(shí)對(duì)該次請(qǐng)求按價(jià)格Pi 收費(fèi)；步驟5. 2 接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)在某時(shí)刻接收到某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的請(qǐng)求后，檢查現(xiàn)有信道預(yù)留情況，若已經(jīng)存在該次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)用來發(fā)送該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的現(xiàn)有預(yù)留信道，則將該次請(qǐng)求累積入該信道中，此時(shí)對(duì)該次請(qǐng)求按價(jià)格P2 收費(fèi)；步驟6 在累積請(qǐng)求規(guī)定的延遲容忍時(shí)限到來前，接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)使用預(yù)留信道下行發(fā)送該項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。進(jìn)一步的，針對(duì)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的每項(xiàng)延遲容忍選項(xiàng)，制定pi和p2的方法如下步驟1 接入服務(wù)器的廣播/組播業(yè)務(wù)中心(BM-SC)收集當(dāng)前系統(tǒng)資源、歷史流量數(shù)據(jù)及用戶的需求分布，并提出針對(duì)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的延遲容忍選項(xiàng)；步驟2 根據(jù)歷史當(dāng)前系統(tǒng)資源、流量數(shù)據(jù)及用戶的需求分布，接入服務(wù)器的計(jì)費(fèi)中心針對(duì)不同的延遲容忍選項(xiàng)制定pi和p2兩種費(fèi)用，pi包含系統(tǒng)單次使用的成本，按Pl 的價(jià)格對(duì)某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)第一個(gè)提出請(qǐng)求的客戶收費(fèi)，P2低于pl，包含組播的邊際成本，對(duì)于第二個(gè)及以后提出請(qǐng)求的客戶，按P2的價(jià)格進(jìn)行收費(fèi)。pl和p2的函數(shù)表達(dá)式為pl = f(R, T,D)彡單播發(fā)送成本p2 = f(R, Τ, D)彡組播邊際成本其中R 為當(dāng)前系統(tǒng)資源(system resource)，T 為發(fā)送成本 transmission Cost), 包括單播發(fā)送成本和組播邊際成本，D為用戶需求分布(demand distribution)，用戶需求分布包括用戶請(qǐng)求到達(dá)分布以及對(duì)不同計(jì)費(fèi)的接收分布。本計(jì)費(fèi)方法中，為了考慮管理方便和收回成本，對(duì)每項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)生成兩個(gè)價(jià)格，該價(jià)格可以動(dòng)態(tài)變化，也可以根據(jù)歷史流量數(shù)據(jù)來固定。對(duì)于一項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，首先按Pl的價(jià)格對(duì)第一個(gè)提出請(qǐng)求的客戶終端收費(fèi)，考慮到可能存在延遲容忍時(shí)限以內(nèi)沒有其它客戶提出請(qǐng)求的情況，制定Pl為系統(tǒng)使用成本，確?；镜氖找妫粼谘舆t容忍時(shí)限內(nèi)沒有針對(duì)相同業(yè)務(wù)的后繼請(qǐng)求，則在延遲容忍時(shí)限到來時(shí)發(fā)送業(yè)務(wù)，此時(shí)的下行發(fā)送相當(dāng)于單播。對(duì)于第二個(gè)及以后提出請(qǐng)求的客戶，用P2的價(jià)格進(jìn)行收費(fèi)，并在各次請(qǐng)求中最早的延遲容忍時(shí)限到來時(shí)發(fā)送業(yè)務(wù)，此時(shí)的下行發(fā)送相當(dāng)于組播。由于一次組播相對(duì)于單播的邊際成本非常低，因此可以制定一個(gè)較低的P2價(jià)格，作為運(yùn)營(yíng)商的邊際收益。而在客戶的角度看，客戶體驗(yàn)到的是Pl和P2的一個(gè)加權(quán)平均價(jià)格，低于現(xiàn)有單播情況下的價(jià)格，在客戶請(qǐng)求頻率高時(shí)，接收同樣的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的平均價(jià)格將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的單播價(jià)格，因此獲得更滿意的服務(wù)體驗(yàn)。從運(yùn)營(yíng)商的角度看，可以通過調(diào)整價(jià)格來影響客戶使用，在高峰期減少拒絕服務(wù)次數(shù)和網(wǎng)絡(luò)擁塞，在空閑期激勵(lì)客戶多使用無線移動(dòng)業(yè)務(wù)。比如，針對(duì)一部IOMB大小視頻短片的下載業(yè)務(wù)，按本發(fā)明的計(jì)費(fèi)方法處理如下假設(shè)提供10分鐘和1小時(shí)兩個(gè)延遲容忍選項(xiàng)，當(dāng)前系統(tǒng)資源緊張，且接下來一段時(shí)間用戶需求分布密度高，制定以下計(jì)費(fèi)價(jià)格延遲容忍10分鐘，pl為1元，p2為0. 1元；延遲容忍1小時(shí)，pl為0. 5元，p2為0. 05元。由于客戶對(duì)價(jià)格的敏感性和對(duì)延遲容忍的接收，假設(shè)某客戶選擇延遲容忍1小時(shí)，向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求。如果該客戶為第一個(gè)發(fā)出業(yè)務(wù)請(qǐng)求，則在1小時(shí)內(nèi)接收業(yè)務(wù)，計(jì)費(fèi)0. 5元；如果該客戶之前有其它客戶已經(jīng)發(fā)出業(yè)務(wù)請(qǐng)求，則其需求被累積在預(yù)留信道中， 假設(shè)最先發(fā)送的請(qǐng)求(延遲容忍1小時(shí))是在40分鐘前，則該客戶在接下來的20分鐘(第一個(gè)請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限)內(nèi)接收業(yè)務(wù)。下面針對(duì)一次業(yè)務(wù)的下行發(fā)送分析兩種可能情況。如果在某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的第一次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)沒有后繼請(qǐng)求，則在該延遲容忍時(shí)限內(nèi)使用單播技術(shù)下行發(fā)送業(yè)務(wù)。如果在某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的第一次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限以內(nèi)到達(dá)其他相同請(qǐng)求，處理方法如下圖3是后繼到來請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限在第一次延遲容忍時(shí)限之后的情況，當(dāng)系統(tǒng)只使用一種延遲容忍級(jí)別時(shí)則僅有這種情況。服務(wù)器端在接收到第一次業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)對(duì)信道進(jìn)行預(yù)留，在第一次請(qǐng)求延遲容忍時(shí)限之前，使用組播下行發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)滿足多個(gè)請(qǐng)求。當(dāng)系統(tǒng)使用超過一種延遲容忍級(jí)別時(shí)，也可能出現(xiàn)圖4所示后繼到來請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限在第一次延遲容忍時(shí)限之前的情況。服務(wù)器端在接收到第一次業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)對(duì)信道進(jìn)行預(yù)留，之后在接收到某一次請(qǐng)求，發(fā)現(xiàn)該次延遲容忍時(shí)限在第一次業(yè)務(wù)的延遲容忍的時(shí)限之前，此時(shí)需要重新檢查預(yù)留信道，看是否能在該次請(qǐng)求延遲容忍時(shí)限到來前發(fā)送業(yè)務(wù)，如不滿足條件，需要重新預(yù)留信道，若不存在資源，則拒絕該次請(qǐng)求。當(dāng)服務(wù)器端拒絕一次數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，需要付出相應(yīng)的補(bǔ)償，如對(duì)此次業(yè)務(wù)請(qǐng)求不予計(jì)費(fèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線移動(dòng)網(wǎng)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，用于接收來自接入服務(wù)器的業(yè)務(wù)申請(qǐng)，并將相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送給接入服務(wù)器；一個(gè)或多個(gè)接入服務(wù)器，用于接收來自客戶端的帶有延遲容忍要求的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，接收來自核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，針對(duì)接入服務(wù)器中不存在的業(yè)務(wù)向核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)出業(yè)務(wù)申請(qǐng)，向客戶端發(fā)送價(jià)格目錄，并安排調(diào)度無線信道資源，向客戶端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；多個(gè)客戶端，用于接收來自接入服務(wù)器的價(jià)格目錄和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并向接入服務(wù)器發(fā)送帶有延遲容忍要求的業(yè)務(wù)請(qǐng)求；核心網(wǎng)絡(luò)與接入服務(wù)器通過有線寬帶信道相連，接入服務(wù)器通過無線信道與客戶端相連。
2.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述的接入服務(wù)器包括廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊，用于監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)的資源使用情況，接收來自客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并通過歷史記錄或者客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求獲取用戶需求分布，接收來自核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，接收來自計(jì)費(fèi)中心的價(jià)格目錄，針對(duì)服務(wù)器中不存在的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)向核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)出業(yè)務(wù)申請(qǐng)，將當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況和用戶需求分布發(fā)送給計(jì)費(fèi)中心，向客戶端發(fā)送價(jià)格目錄，安排調(diào)度無線信道資源，向客戶端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；計(jì)費(fèi)中心模塊，用于根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況、用戶需求分布和不同的延遲容忍要求，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)制定不同的價(jià)格，發(fā)送成本生成業(yè)務(wù)價(jià)格目錄，價(jià)格目錄包括延遲容忍的選項(xiàng)和相應(yīng)的價(jià)格；接收來自廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊的當(dāng)前系統(tǒng)資源使用情況和用戶需求分布，向廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊發(fā)送價(jià)格目錄。
3.一種采用如權(quán)利要求2所述系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)方法，其特征在于，包括以下步驟(1)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊根據(jù)歷史記錄或者客戶端請(qǐng)求意向得知業(yè)務(wù)需求意向的分布，并從核心網(wǎng)絡(luò)中獲取客戶端請(qǐng)求的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；(2)接入服務(wù)器中的計(jì)費(fèi)中心模塊根據(jù)需求意向的分布和系統(tǒng)資源，根據(jù)不同的延遲容忍要求，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)制定價(jià)格Pl和P2，生成價(jià)格目錄，目錄包括延遲容忍的選項(xiàng)和相應(yīng)的價(jià)格Pl和P2 ；(3)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊向客戶端發(fā)送帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄；(4)客戶端接收上述來自接入服務(wù)器的帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄，從價(jià)格目錄中選擇業(yè)務(wù)內(nèi)容，并選擇獲得業(yè)務(wù)內(nèi)容的延遲容忍時(shí)限，向接入服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求；(5. 1)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊在某時(shí)刻接收到來自客戶端的某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的請(qǐng)求后，檢查現(xiàn)有信道預(yù)留情況，若不存在該次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)用來發(fā)送該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的現(xiàn)有預(yù)留信道，則對(duì)該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)預(yù)留一個(gè)新信道，此時(shí)對(duì)該次請(qǐng)求按價(jià)格Pl 收費(fèi)；(5. 2)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊在某時(shí)刻接收到來自客戶端的某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的請(qǐng)求后，檢查現(xiàn)有信道預(yù)留情況，若已經(jīng)存在該次請(qǐng)求的延遲容忍時(shí)限內(nèi)用來發(fā)送該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的現(xiàn)有預(yù)留信道，則將該次請(qǐng)求累積入該信道中，此時(shí)對(duì)該次請(qǐng)求按價(jià)格P2 收費(fèi)；(6)在累積請(qǐng)求規(guī)定的延遲容忍時(shí)限到來前，接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊使用預(yù)留信道下行發(fā)送該項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
4.如權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述步驟(2)中制定價(jià)格pi和p2的方法為 (2. 1)接入服務(wù)器中的廣播/組播業(yè)務(wù)中心模塊收集當(dāng)前系統(tǒng)資源、歷史流量數(shù)據(jù)及用戶的需求分布，并提出針對(duì)每項(xiàng)業(yè)務(wù)的延遲容忍選項(xiàng)；(2. 2)根據(jù)歷史當(dāng)前系統(tǒng)資源、流量數(shù)據(jù)及用戶的需求分布，接入服務(wù)器中的計(jì)費(fèi)中心針對(duì)不同的延遲容忍選項(xiàng)制定Pl和P2兩種費(fèi)用，pi包含系統(tǒng)單次發(fā)送的成本，按Pl的價(jià)格對(duì)某項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)第一個(gè)提出請(qǐng)求的客戶收費(fèi)，P2低于pl，包含組播的邊際成本，對(duì)于第二個(gè)及以后提出請(qǐng)求的客戶，按P2的價(jià)格進(jìn)行收費(fèi)。pl和p2的函數(shù)表達(dá)式為 Pl = f(R，T，D) >單播發(fā)送成本 p2 = f(R, Τ, D) >組播邊際成本其中R為當(dāng)前系統(tǒng)資源，T為發(fā)送成本，包括單播發(fā)送成本和組播邊際成本，D為用戶需求分布，用戶需求分布包括用戶請(qǐng)求到達(dá)分布以及對(duì)不同計(jì)費(fèi)的接收分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)中延遲容忍業(yè)務(wù)的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)及計(jì)費(fèi)方法，屬于無線移動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)或多個(gè)接入服務(wù)器，及多個(gè)客戶端；核心網(wǎng)絡(luò)與接入服務(wù)器通過有線寬帶信道相連，接入服務(wù)器通過無線信道與客戶端相連。該方法包括接入服務(wù)器根據(jù)歷史記錄或客戶端請(qǐng)求意向得知業(yè)務(wù)需求意向的分布，并從核心網(wǎng)絡(luò)中獲取客戶端請(qǐng)求的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，向客戶端發(fā)送帶有延遲容忍選項(xiàng)的價(jià)格目錄；客戶端從價(jià)格目錄中選擇業(yè)務(wù)內(nèi)容和延遲容忍時(shí)限，向接入服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求；接入服務(wù)器中根據(jù)延遲容忍信息累積業(yè)務(wù)請(qǐng)求，按照組播發(fā)送業(yè)務(wù)。本發(fā)明可更好利用帶寬和能耗資源，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，降低運(yùn)營(yíng)成本。
文檔編號(hào)H04W72/12GK102164359SQ20111013379
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者吳靖, 陸建華, 陶曉明 申請(qǐng)人:清華大學(xué)