数据带宽管理系统和方法与流程

本申请是申请日为2014年07月25日，题为“数据带宽管理系统和方法”，申请号为201480041313.x的专利申请的分案申请。

本发明涉及数据带宽管理系统和方法。所述系统和方法尤其适用但不受限于对预付费移动订户的数据带宽的管理和分配，并且将在该上下文中描述所述系统和方法。

背景技术：

本发明的背景的以下论述仅旨在有利于理解本发明。应当理解的是，该论述并非确认或承认所提及的任何内容截止本申请的优先权日在任何管辖权地区中是公开的、已知的或本领域技术人员的公知常识的一部分。

“常通(alwayson)”或“24/7”互联网数据接入通常在大多数电信运营商订户偏爱移动数据后付费计划的市场中是可用的。这种后付费计划的订户通常不介意每月支付更多以获得不受限的互联网数据接入或上限为大尺寸(例如，大于2千兆字节(gb))的数据使用。

但是，提供“常通”互联网或数据连接给电信运营商留下了在由偏好“预付费计划”(或“随用随付”计划)的用户主导的市场中的挑战。在这些市场中，用户不太愿意为互联网接入付相对较大的签约费。按规定时间付费模型的另一个变化可以是到经选择的网络资源(包括诸如facebook^tm、twitter^tm以及youtube^tm的网站)的日常“常通”接入。

由于对于预付费计划用户来说，费用是一个重要的问题，所以对于电信运营商的挑战是以相对较低的“香包(sachet)”价格点来提供互联网连接，仍然为预付费计划用户提供“常通”体验。虽然这对于在消耗数据带宽方面效率高的某些客户端设备(例如，“功能电话”和blackberry智能电话)来说可以是可能的，但是针对允许多个程序(或更通俗地被已知为“app”)的更新的智能电话机型来实现这样的“香包”价格点通常是困难的。这些智能电话机型需要相对较高的数据带宽。因此，需要通过为这些智能电话用户提供在控制和调整其数据带宽使用方面的某种灵活性以实现这样的“香包”价格点，来占领这些智能电话用户的市场。

目前，虽然预付费计划用户可能在一定程度上控制数据带宽并监测其带宽使用，但是当前的已知的控制机制通常在少数固定带宽水平之间，以及要求智能电话用户进行有意识的手动控制。虽然这样的控制机制比相对粗糙的‘节流’-‘去节流’全有或全无方法(即，数据接入仅可以被从“全有”-最大数据带宽转换到“全无”-无数据带宽)要好，但是这样的控制通常由服务提供者来管理，存在改进这样的带宽控制机制以在某个价格点以下向预付费订户提供无缝体验的需求。还存在向用户提供关于其数据服务计划使用的适用性的反馈的需求。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，描述了一种用于为客户端设备管理和分配数据带宽的系统，包括：置于所述客户端设备内的监测及业务管理模块，所述监测及业务管理模块被安排为监测在所述客户端设备上的数据使用；以及数据业务管理器，所述数据业务管理器是可操作的以向所述客户端设备分配数据带宽，以及从所述监测及业务管理模块接收请求；所述请求包括令所述数据业务管理器根据数据使用向所述客户端设备分配适当的数据带宽的指令。

所述客户端设备中的所述监测及业务管理模块提供对个人的数据使用简档的实时监测及更准确的分析，以便使服务提供者向个人做出适当的推荐并提供整体无缝体验。

优选地，所述系统包括默认模式，其中，数据简档对应于大于100千比特/秒的经节流的数据带宽。

优选地，当所述监测及业务管理模块检测到所述客户端设备被启动/重启、最近被从空闲模式转变到活动模式、或者经历cpu使用中的尖峰时，所述监测及业务管理模块是可操作的以发送请求，以指示所述数据业务管理器在预定的时间段中将最大可用数据带宽分配给所述客户端设备，在所述预定的时间段之后，被分配给所述客户端设备的所述数据带宽返回到所述默认模式。设置这样的预定时间段以允许各种启动服务、初始进程以及“app”的正确的加载/再加载。

根据本发明的另一方面，描述了一种用于为预付费订户确定适当的互联网数据连接的系统，所述系统包括置于所述预付费订户的客户端设备内的监测及业务管理模块，所述监测及业务管理模块被安排为基于所述客户端设备的使用来实时地确定和分析所述预付费订户的所述互联网活动，以生成用户简档；以及数据业务管理器，所述数据业务管理器包括多个互联网数据连接类型；每个互联网数据连接类型至少包括划分优先次序的网络资源的集合；其中，所述监测及业务管理模块是可操作的以向所述数据业务管理器发送请求；所述请求包括令所述数据业务管理器根据所述预付费订户的所述用户简档从多个互联网数据连接类型中加载互联网数据连接类型的指令。

优选地，在独立的第三方服务器上维护所述预付费订户的所述用户简档。

优选地，使用基于所述预付费订户在预定的时间段内访问网络资源的频率所分配的权重来将所述网络资源的所述集合划分优先次序。

优选地，所述监测及业务管理模块是可操作的以持续地监测所述预付费订户的互联网活动。

优选地，所述监测及业务管理模块被安排为基于所述用户简档来提供对适当类型的数据简档的推荐。

优选地，所述监测及业务管理模块是可操作的以监测下面各项中的至少一项：操作系统活动、中央处理使用(cpu)、数据连接的类型/质量、以及特定进程和app的实际带宽使用。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于为客户端设备管理和分配数据带宽的方法，所述方法包括下面的步骤：

a.由置于所述客户端设备内的监测及业务管理模块来监测在所述客户端设备上的数据使用；

b.从所述监测及业务管理模块向数据业务管理器发送请求，所述请求用于向所述客户端设备分配数据带宽；

c.所述请求包括令所述数据业务管理器根据所述客户端设备的数据使用向所述客户端设备分配适当的数据带宽的指令。

优选地，所述方法包括默认模式，其中，数据简档对应于大于100千比特/秒的经节流的数据带宽。

优选地，所述监测及业务管理模块检测所述客户端设备被启动/重启、最近被从空闲模式转变到活动模式、或者经历cpu使用中的峰值，以及发送请求以指示所述数据业务管理器在预定的时间段中将最大可用数据带宽提供给所述客户端设备，在所述预定的时间段之后，被分配给所述客户端设备的所述数据带宽返回到所述默认模式。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于为预付费订户确定适当的互联网数据连接的方法，所述方法包括：

a.由置于所述客户端设备内的监测及业务管理模块来实时地确定并分析所述预付费订户的互联网活动；

b.基于所述客户端设备的使用来生成用户简档，以生成用户简档；

c.从所述监测及业务管理模块向数据业务管理器发送用于向所述客户端设备分配数据带宽的请求，所述数据业务管理器包括多个互联网数据连接类型，每个互联网数据连接类型至少包括划分优先次序的网络资源的集合；

d.所述请求包括令所述数据业务管理器根据所述预付费订户的所述用户简档从多个互联网数据连接类型中加载互联网数据连接类型的指令。

优选地，在独立的第三方服务器上维护所述预付费订户的所述数据简档。

优选地，使用基于所述预付费订户在预定时间段内访问的网络资源的频率所分配的权重来将所述网络资源的集合划分优先次序。

优选地，所述监测及业务管理模块进一步地操作以持续地监测所述预付费订户的互联网活动。

优选地，所述监测及业务管理模块进一步地基于所述用户简档来提供对适当类型的数据简档的推荐。

优选地，所述监测及业务管理模块进一步地操作以监测下面各项中的至少一项：操作系统活动、cpu使用、数据连接的类型/质量、以及实际带宽消耗。

根据本发明的第五方面，描述了一种其上安装有软件的客户端设备，所述软件是可执行的以执行本发明的所述第三及第四方面的所述方法中的任何方法。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参照附图来描述本发明，在所述附图中：

图1是根据本发明的实施例的系统的示意表示；以及

图2是根据本发明的另一个实施例的系统的示意表示。

本发明的其它配置也是可能的，并且因此，附图不将被理解为取代本发明的先前描述的一般性。

本发明的优选实施例

发明者已经对不同类型的智能电话进行了研究，并且意识到不同的操作系统平台(诸如ios^tm、android^tm)内嵌有不同的内部网络优化工具。这些优化工具根据一些因素使由用户执行的某些专用软件应用(通俗地被已知为‘app’)、数据分组以及活动优先于其它app、数据分组以及活动，所述因素诸如智能电话的cpu功耗、某些进程及app的带宽要求、和/或现有的数据互联网连接质量(经由wi-fi、lte、2g还是3g等)。智能电话操作系统将通常提供对电话的可用数据带宽的使用的粗糙形式的优化，以便确保可能的最佳用户体验。换句话说，通常，将使语音通话、消息传送app的推送通知优先于app更新。对于这种被认为具有较高优先级的活动，将使用可用于该活动的全部可用带宽。但是，这种类型的优化通常不适用于希望消耗较少带宽从而支付较少费用的预付费用户，这是因为这种形式的优化假设在大多数时间提供给用户最大可用带宽，例如，以全速的3g或lte速度。

基于某些研究，发明者进一步注意到，执行某些包括在线跟进(catch-up)视频、音乐流、媒体下载的活动的用户的带宽使用相比于另一个仅上网浏览、聊天以及偶尔地当被圈出(tagged)或被提到时才访问诸如facebook^tm及twitter^tm的社交媒体的用户多出20倍。所以，本发明至少应当对用户在大量使用类别和偶然使用类别之间进行分割。

根据本发明的实施例，描述了一种用于管理提供给客户端设备12的数据带宽的系统10，系统10包括：

置于客户端设备12内的监测及业务管理模块14，监测及业务管理模块14被安排为监测在客户端设备12上的数据使用；以及数据业务管理器16，所述数据业务管理器16是可操作的以向客户端设备12分配数据带宽，以及从监测及业务管理模块14接收请求20；请求20包括令数据业务管理器根据该数据使用来向客户端设备12提供适当的数据带宽的指令。

客户端设备12可以是能够经由多种手段接入互联网(万维网或www)的任何计算机设备，所述多种手段包括有线数据服务和/或无线服务(诸如但不受限于gprs、edge、2g、3g、lte、4g、wi-fi等)。监测及业务管理模块14可以是诸如usb软件狗的‘即插即用’设备或者可以是在客户端设备12上可安装的/安装的专用软件应用。监测及业务管理模块14还可以作为硬件或软件模块集成在客户端设备12内。

监测及业务管理模块14是可操作的以与数据业务管理器16进行数据通信。数据业务管理器16是可操作的以处理从监测及业务管理模块14发出的请求20，来向客户端设备12分配适当的数据带宽。

数据业务管理器16可以在用于连接到互联网的代理网关服务器内。数据业务管理器16包括带宽调节器22和深度分组检查器24。带宽调节器22被安排为接收至少一个请求20，用于基于该请求来向客户端设备12分配适当的带宽。深度分组检查器24被安排为提供对客户端设备12数据业务的周期的或随机的探视，以便基于客户端设备12的用户是在偶然地上网、进行通过数据的语音通话、消息传送、下载媒体、点对点媒体共享(洪流传输)、下载、还是在更新app(仅给出一些示例)来适当地确定客户端设备12的用户的数据简档(profile)。

请求20很可能经由一个或多个应用编程接口(或api)或类似部件。请求20通常是实时连接手段。出于这样的目的，其它形式的连接还可以是简单文本或短消息服务(sms)、非结构化补充服务数据(ussd)消息的形式或任何其它形式的电信号/消息。

监测及业务管理模块14被配置或被安排为监测下面消耗数据带宽的活动中的一个或多个活动：

客户端设备12中的软件应用进行的互联网接入；

操作系统的进程及活动；

中央处理单元(cpu)引导及使用；和/或

数据连接的质量(例如，可经由等待时间、查验时间(pingtime)测量的连接速度；是否在edge/3g/lte上等)。

以及在操作系统允许的情况下，还监测实际数据带宽消耗。

基于对这些活动的监测，监测及业务管理模块14将基于下面的规则的集合来向数据业务管理器16发送请求20：

当发生下列情况之一时，可以使最大带宽(去节流)对于客户端设备12是可用的：

●当在客户端设备12上安装的、需要大量刷新以及与基于云的服务器同步的软件应用被激活或刚刚被再次转变为活动时(在空闲一段时间之后)；

●当在客户端设备12上安装的软件应用在cpu使用方面产生尖峰时，表明有更新的活动或者有下载或上传大量文件和媒体的需求。

●当客户端设备12刚刚被重启或在处于空闲模式一段时间之后再次被转变为活动时。在这样的情况下，客户端设备12将刷新或同步联系人细节、日程表、任务以及备忘录。其还可以获取电子邮件、检查通知等；以及

●当客户端设备12的ip地址改变时。ip地址的改变表明最近被唤醒的客户端设备12或者刚恢复其互联网连接的客户端设备12。在这样的情况下，客户端设备12将刷新或同步联系人细节、日程表、任务以及备忘录。其还可以获取电子邮件、检查通知等。

在需要深度分组检查器24的情况下，除发送请求20之外，监测及业务管理模块14还是可操作的以与数据业务管理器16进行数据通信，以验证并检查由深度分组检查器24所生成的用户偏好(其基于根据用户的数据使用所获得的数据)。一旦验证，监测及业务管理模块14就向数据业务管理器16发回请求20以去节流(分配最大带宽)、节流(分配预定上限带宽)、和/或验证所检查的用户偏好。当接收到请求20以及完成验证时，数据业务管理器16可以基于用户偏好来去节流(分配最大带宽)、节流(分配预定上限带宽)、和/或优先化某些网络资源(数据分组、url等)。可以将每个用户偏好存储在中央服务器26中。

监测及业务管理模块14可以被安排为基于所验证的用户偏好来提供对被认为是适用于客户端设备12的用户的不同的服务、数据计划或库存单位的推荐。例如，如果监测及业务管理模块14检测到频繁的视频共享活动，那么其将向用户推荐优先化这种类型使用接入的数据服务，而节流或不优先化所有其它业务(包括其它媒体流，诸如那些与视频共享无关的媒体流)。

推荐的形式可以是在客户端设备12的屏幕上显示的推送警报通知，诸如当处于相对低的带宽模式(例如，与wi-fi相对比的3g)时，给用户的警报通知以考虑关闭所有可能消耗不必要的带宽的自动同步。另一个示例的形式可以是当监测及业务管理模块14检测到用户正在相对低的带宽模式中接入诸如文件共享的大量带宽使用活动(这是不推荐的)时，显示屏幕消息。

不同的服务、数据计划或库存单位的示例如下：

a.以远大于100千比特/秒(kbps)的较高的承诺信息速率(cim)及mir(最大信息速率)的全速度互联网(3g、4g、lte)，以及对于3g来说，通常在1到2mbps的范围内，以及对于lte连接来说，通常在5到20mbps的范围内；

b.如果用户被认为是相比于其它软件应用更偏好访问所选择的软件应用，则用于这些所选择的软件应用接入互联网的数据带宽或业务优先于其它软件应用；

c.如果用户被认为是相比于其它互联网资源更偏好访问所选择的互联网资源(例如，游戏)，则用于这些所选择的互联网资源的数据带宽或业务优先于其它互联网资源；以及

d.用于所选择的媒体数据类型业务(例如，语音通话、图片共享、消息传送软件应用、通知)的数据带宽或业务优先于其它媒体数据类型业务。

监测及业务管理模块14还能够确定被激活的软件应用、软件应用被激活的时间、以及这些软件应用的使用频率。监测及业务管理模块14还能够确定cpu使用，以及在某些情况下，确定实际的带宽消耗。

现在将在电信系统10的预付费用户的上下文中描述本发明，电信系统10具有作为客户端设备的智能电话12，以及在智能电话12上安装的监测及业务管理‘app’(业务应用)14。

当运行业务应用14时，业务应用14在互联网连接的上下文中监测智能电话12的数据使用/活动，以及基于这样的活动来生成用户简档/用户偏好数据。业务应用14还监测预付费订户已经定制的现有的数据服务计划，以及向数据业务管理器16发送指令请求20以开始服务这种类型的计划。例如，如果预付费订户选择了“视频共享计划”，那么数据业务管理器16然后将使该订户的与诸如vine^tm或instagram^tm的某些url或ip地址的业务交换优先于该订户执行的其它活动。一旦检测到业务交换，业务应用14将经由其api连接21来向数据业务管理器16报警，以及数据业务管理器16将相应地继续处理。

业务应用14持续监测活动，以及如果当前的数据计划对于某种类型的互联网活动来说不是理想的，那么业务应用14将做出推荐。尽管应当理解的是，通常由业务应用14来确定并分析预付费订户的行为及互联网活动，但是如果需要，深度分组检查器24被激活以提供对客户端设备12的数据业务的周期的或随机的探视。这是刻意的选择，因为在电信网络级别上的深度分组检查器24具有受限的定制能力，并且不会接近能够在单个客户端设备12级别上进行的分析的准确性。此外，数据业务管理器16的适应性通常较低，以及需要更多的准备时间来适应订户的优选类型的服务。数据业务管理器16在剖析每个订户方面也具有受限的能力(如果具有的话)。对在客户端设备12级别上的业务应用14的使用的主要优点是通过将分析及定制的负担放置在业务应用14上，以最小化对由电信系统10来为其成百万的订户进行定制工作的依赖。数据业务管理器16被安排为简单地执行来自业务应用14的指令，包括节流、去节流、优先化具有某些url的业务、不优先化其它业务、阻止洪流传输(torrenting)等。

上文的论述解释了业务应用14将如何基于特定的计划或消费者偏好来将互联网业务划分优先次序。同时，业务应用14不断地监测并更新其预付费订户的简档，随时间学习对他最为重要的互联网活动(app或url)。所以，促使订户做出明确的选择并非总是必要的。例如，如果业务应用14通过随时间的学习注意到，特定的url对于订户来说是重要的，例如，预付费订户频繁地经由谷歌新闻来查看其新闻，那么业务应用14注意到这点，以及当订户访问news.google.com时，业务应用14将通过已知的服务质量(qos)技术来优先化此业务。

业务应用14可以有选择地考虑用户日常消耗多少隐含的目标兆字节(mb)使用，随后将放松针对于订户重要的互联网活动及url的mib(去节流)。业务应用14不断地计算使用，以及检查电信系统10的目标mb使用允许量能否容纳mir的去节流或增加。我们注意到，电信提供者或移动网络运营商必须关于其对数据服务收取多少费用来管理订户的(日常及“高峰时间”)带宽消耗，以便实现盈利。

作为可选功能，订户的历史及行为简档可以被安排为由第三方服务器服务提供者30来保持并维护。在这样的安排中，历史及行为简档不驻留在电信系统10或数据业务管理器16处。这意味着订户可以在电信系统10内改变其账户(例如，改变移动电话msisdn)，以及能够访问并恢复其原始简档(如果需要)。诸如facebook^tm或gmail^tm账户的社交网络账户可以被用作统一id。

订户可以每个账户具有多个简档。如果订户有若干客户端设备12，例如，iphone^tm、ipad^tm以及android^tm设备，那么他可能愿意这样做。就数据消耗而言，这样的客户端设备12中的每一个客户端设备12表现不同，所以，重要的是知道正在使用的客户端设备12，以便可以做出合适的推荐(如果需要)。

本方法的附加优点是预付费订户可以切换到另一个电信系统，或者进行漫游模式，以及如果该特定的电信系统是利用本发明来实现的或者具有与本发明的系统10兼容的数据业务管理器，那么订户可以使用其一直使用的相同的简档。

在另一个实施例中，其中，相同的附图标记指代相同的部件，描述了用于为预付费订户确定适当的互联网数据连接的系统10，系统10包括置于预付费订户的客户端设备12内的监测及业务管理模块14，监测及业务管理模块14被安排为基于客户端设备12的使用来实时地确定并分析预付费订户的互联网活动，以生成用户简档18；以及数据业务管理器16，数据业务管理器16包括多个互联网数据连接类型；每个互联网数据连接类型至少包括划分优先次序的网络资源的集合；其中，监测及业务管理模块14是可操作的以向数据业务管理器16发送请求20；请求20包括给数据业务管理器16的，根据预付费订户的用户简档18从多个互联网数据连接类型中加载一互联网数据连接类型的指令。可以通过使用如在先前的实施例中描述的被获得用于确定用户偏好的数据来生成用户简档18。

在实施例中，系统10是移动网络运营商或互联网服务提供者。业务管理器16可以在移动网络运营商或互联网服务提供者内。

要理解的是，仅通过本发明的例证的方式提供了上文的实施例，以及对相关领域技术人员而言很明显的对上文实施例的进一步的修改及改进被认为落入本文所描述的本发明的广泛的范围和界限内。还要被理解的是，可以组合所描述的实施例中的一个或多个实施例中的特征，以构成另外的实施例。