CN101496443B - 使得具有未使用带宽的运营商能够获得用户的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

第一接入网[500]具有用于服务于移动站[105]的服务元件[525]。协商元件[530]与第二接入网[115]协商第二接入网[115]向该移动站[105]提供无线服务的权利。所述协商包括将提供的利益从第二接入网[115]发送到第一接入网[500]。处理器[505]接受来自第二接入网[115]的所述提供的利益并将第一令牌[515]传送到第二接入网[115]。

Description

使得具有未使用带宽的运营商能够获得用户的方法和装置
技术领域
本发明总体上涉及一种使得无线服务运营商能够获得用户的方法、装置和系统。
背景技术
用户设备在其支持的无线通信媒体的类型上变得日益复杂。嵌入全球移动通讯系统(“GSM”)和码分多址(“CDMA”)调制解调器连同无线局域网(“WLAN”)和蓝牙调制解调器的多模式设备正在变得普通。诸如无线最大化(“WiMAX”)的更新的空中接口，仅使得选择合适的接入网的任务更加复杂。
目前正在设计网络互连，以使得多模式设备能够从一个接入网移动到另一接入网。所有这些结构都需要在控制接入网的服务提供商之间的预先安排的协议。例如，为使得多模式GSM-WLAN手持通话器能够在两种类型的接入网之间移动，蜂窝运营商可能与WLAN热点服务提供商订立协议。通过接入网/系统的选择或切换，可以发生在两种类型的网络之间的真实移动。
然而，当多模式移动站位于拥塞服务区域时就产生了问题。如果蜂窝运营商与任何其它可用网络运营商没有预先存在的协议，那么，即使可能存在为移动站服务的其它可用网络，移动用户仍将保留在拥塞网络中，因为可用网络不会接受移动用户的切换。因此这导致网络带宽的低效利用。
现有技术中存在涉及实时购买和实时出售带宽的系统。在这些系统中，存在多个用户(即，购买者)和多个网络(即，销售者)。用户标价并且最高出价者赢得带宽。在这些系统中，与为特定的移动站服务的权利相反，带宽自身被买卖。
附图说明
在附图中在全部各独立的视图中相同的附图标记指的是相同的或功能相似的元件，并且附图与以下详细描述一起被引入并构成说明书的一部分，用于进一步图示各种实施例和解释所有根据本发明的各种原理和优点。
图1图示了按照本发明的至少一个实施例的用于允许移动站发起移动站的无线使用的购买的第一无线系统；
图2图示了按照本发明的至少一个实施例的用于第一无线系统允许移动站发起移动站的无线使用的购买的方法；
图3图示了按照本发明的至少一个实施例的用于允许接入网检测到移动站并发起移动站的无线使用的购买的第二无线系统；
图4图示了按照本发明的至少一个实施例的用于第二无线系统允许诸如第二接入网的其它接入网发起移动站的无线使用的购买的方法；
图5图示了按照本发明的至少一个实施例的第一接入网；
图6图示了按照本发明的至少一个实施例的第二接入网；以及
图7图示了按照本发明的至少一个实施例的移动站。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件是为了简单和清晰而图示的，并且不一定按照比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸相对于其它元件而言可能被放大，以有助于提高对本发明的各种实施例的理解。同样，经常并不图示在商业上可行的实施例中有用的或者必需的常用并且很好理解的元件，以便有利于减少对本发明的这些不同实施例的模糊观点。
具体实施方式
在美国的典型的城市/郊区环境中，已经可以看到至少三种不同类型的接入网的覆盖，诸如移动通信(“GSM”)、码分多址(“CDMA”)和无线局域网(“WLAN”)热点。这些热点可能是私有的。对于这些类型接入网中的每一个来说，诸如移动站的设备很可能会发现多个服务提供商。这些接入网中每一个的利用都不同。例如，当GSM网络过载时，WLAN热点可能具有足够的可用带宽。同样，由于部署限制和不足的容量，所以当CDMA运营商可能在相同位置具有可用容量时，GSM运营商的网络可能过载。在这样的情况下，当前正向设备提供服务的接入网可能发现将用户/设备移动到另一接入网是有益的。这将满足双方服务提供商的需要。也就是说，第二接入网可以从第一接入网购买用户的业务/会话，以缓解第一接入网的拥塞或减少第一接入网的成本。
从概念上说，这类似于在网络之间漫游。然而，漫游需要预先安排的协议。以下描述的教导的重点是使能权利的协商，以在多个不同的接入网之间以实时地、以ad-hoc的方式为特定移动站服务。这些教导也涉及有线线路电话公司以电话卡的形式出售有线线路带宽。这些教导针对由用户(或用户设备上的软件)出价而不是带宽拍卖。同时，用户处于持有例如认证参数的当前接入网的控制下。
这些教导提供了启用商业模型的交易元件，在该商业模型中，具有可用容量的接入网可以从现任接入网“购买用户”。这将使得更小的网络(甚至具有私有WLAN接入点所有者)能够从它们的过剩带宽中获得收入。被出售的资源是用户(具有一些限制)并且购买者是竞争网络。因此，该系统提供了切实可行的商业模型。
在接入网之间的交易利用了令牌。令牌包括关于设备的多个信息(包括设备标识)、关于主服务提供商的信息、关于当前接入网的信息、服务质量要求以及临时有效的用户的认证信息。
令牌可以存储在网络中和设备中。替代地，令牌可以仅存储在网络中。令牌可以一直可用，或者令牌可以仅当当前网络决定出售用户时生成。
存储在移动站的令牌略微不同于存储在接入网中的令牌。即，存储在移动站的令牌具有与接入网的令牌的认证密钥互为补充的认证密钥。第二接入网将需要以上两令牌认证用户并提供相应的服务。
用户的出售指的是在第一接入网和第二接入网之间的实时金融协议，其中，在协商的持续时间内，用户的业务经由第二接入网承载。作为回报，第二接入网得到金钱或一些其它利益。替代地，接入网可以在一定数量的呼叫或会话中而不是持续时间中协商。按照以下描述的各种实施例，各种接入网可以都接入共享服务器或核心网，或接入彼此的服务器或核心网。即，在第二网络获得用户后，在不使用第一服务提供商的资源的情况下，第二服务提供商为第一服务提供商提供通过第二网络将呼叫路由到用户的方法。因特网提供了建立和连接多个网络的简单的方法。
如以下所讨论的，图1和图2描述了用于具有可用带宽的网络从用户的主服务提供商购买移动站或移动站的业务的协议。该过程确保了关于移动站何时以及是否可以移动到替代网络的决定由主服务提供商控制。通过移动站在部署在移动站的位置的所有空中接口上发送移动站的业务可供购买的指示，触发该过程。
图1图示了按照本发明的至少一个实施例的用于允许移动站105发起移动站105的无线使用的购买的第一无线系统100。如图所示，第一无线系统100包括第一接入网110、第二接入网115、第三接入网120、第四接入网125以及服务器、服务提供商或核心网130。每一接入网可以根据不同的技术提供无线服务。替代地，接入网中的每一个或一些可以通过相同的技术提供无线服务。
例如，第一接入网110可以利用GSM，第二接入网115可以利用WiMAX，第三接入网120可以是WLAN，并且第四接入网125可以利用CDMA。移动站305可以以多种技术操作，诸如WiMAX，WLAN，CDMA，全球移动通讯系统(“GSM”)以及可软件定义的无线电，仅举几个例子。这些技术是示例性的并且应当理解也可利用另外的技术。第一接入网110、第二接入网115、第三接入网120以及第四接入网125可以向重叠覆盖区域提供无线服务。换句话说，这些接入网中的不止一个或者可能是所有的接入网可以向位于它们各自的无线覆盖区域的特定位置的移动站105提供无线服务。
在图1中，第一接入网110最初向移动站105提供无线服务。例如，第一接入网110可能由无线服务提供商拥有，诸如VerizonTM，SprintTM，或T*MobileTM。当移动站105最初连接到第一接入网110时，在第一接入网110和移动站105之间发生协商，以生成第一令牌135和第二令牌140。在替代实施例中，利用存储在第一接入网110中的单一令牌而不是单独的第一令牌135和第二令牌140。可以将第一令牌135存储在第一接入网110的存储器中，并且可以将第二令牌140存储在移动站140的存储器中。第一令牌135和第二令牌140可以各自是包含认证移动站105和提供无线服务所需信息的软件的一部分。第一令牌135可以包括第一认证密钥，并且第二令牌140可以包括第二认证密钥。为认证移动站105，第一令牌135和第二令牌140都是必需的。
当移动站105检测到由第二接入网115、第三接入网120以及第四接入网125提供的无线覆盖时，移动站105向这些接入网传送第二令牌140。第二令牌140可以包括用于服务移动站105的服务质量要求。在第二接入网115、第三接入网120和第四接入网125中的任何一个具有可用带宽和/或购买移动站105的无线会话的愿望的情况下，这些接入网可以各自向第一接入网110发送“报价”。例如，报价可以包括作为对服务于移动站105的交换的金钱或信用要求。替代地，报价可以包括除金钱或信用之外的一些其他类型的报酬。
第一接入网110评估这些报价并然后确定“获胜者”，即，接入网将向其提供服务于移动站105服务的权利。可以基于作为对最少数目的金钱或仅以最少的一些其它项的花费或结合金钱的交换哪个竞价接入网对移动站105提供服务来确定获胜者。考虑的另一因素是服务质量。即，在实施例中，竞价接入网应当能够满足与移动站105所需要的相同的服务质量要求。可以将服务质量要求列在存储在移动站105内的第二令牌140中，并将其提供给第二接入网115、第三接入网120和第四接入网125。
从第一接入网110向对应于获胜报价的接入网传送第一令牌135。在第二接入网115提供获胜报价的情况下，它会接收第一令牌135。然后，第二接入网115必须与服务器、服务提供商或核心网130建立连接。服务器、服务提供商或核心网130可以是专用于服务提供商。替代地，服务器、服务提供商或核心网130可以是公用的服务器、服务提供商或核心网。在第二接入网115与服务器、服务提供商或核心网130之间建立连接的目的是使得呼叫可被路由和接收。然后，第二接入网115认证移动站105，并且移动站105开始使用第二接入网115。在认证过程期间，利用了第一令牌135和第二令牌140。最后，服务器、服务提供商或核心网130，或与服务器、服务提供商或核心网130通信的一些实体通知第一接入网110该移动站105已经移动到第二接入网115。
这一过程可能对具有可用带宽的WLAN经营者具有特别的价值。例如，咖啡店可以拥有WLAN。当用户携带移动站105走进该咖啡店时，移动站105可以开始与WLAN和所检测到的任何其它接入网的协商过程。通过经由WLAN提供无线服务，咖啡店所有者可以从当前未使用的过剩带宽中赚钱。第一接入网110同样获益。例如，如果第一接入网110正经历拥塞，那么它能以较少地成本支付向移动站105提供无线服务的WLAN。此外，即使它不拥塞，也一直存在与给移动站105提供无线服务相关的费用，并且向移动站105提供无线服务而不是第一接入网110，WLAN可以更加便宜。
图2图示了按照本发明的至少一个实施例的第一无线系统100允许移动站105发起移动站105的无线使用的购买的方法。首先，在操作200，在第一接入网110和移动站105之间发生协商。作为该协商的结果，生成第一令牌135并将其存储在第一接入网110的存储设备中，并且生成第二令牌140并将其存储在移动站140的存储器中。接下来，在操作205，移动站105向所有可用接入网发送第二令牌140。在图1所示实施例中，第二令牌140被传送到第二接入网115、第三接入网120和第四接入网125。
在操作210，这些接入网为了服务于移动站105的权利而竞价。在接收到报价后，在操作215，第一接入网110确定最佳报价并且接受一个报价并向获胜报价者发送第一令牌135。例如，如果第二接入网115提供获胜报价，那么第一令牌135将被传送到第二接入网115。接下来，在操作220，第二接入网115与服务器、服务提供商或核心网130建立连接。在操作225，第二接入网115认证移动站105。在该认证过程期间利用了第一令牌135和第二令牌140。最后，在操作230，移动站105的服务提供商通知第一接入网110移动站105已经移动到第二接入网115。
图1和图2中的协议要求移动站105发起用于购买移动站105的使用的对话。这可能允许第二接入网115在不经历竞价和与服务器、服务提供商或核心网130之间的协商的情况下向移动站105提供服务。这可以向用户提供部分功能性，例如，可能可以经由移动站105发起呼叫但不接收呼叫。
图3图示了按照本发明的至少一个实施例的用于允许接入网检测到移动站305并发起移动站305的无线使用的购买的第二无线系统300。如图所示，第二无线系统300包括第一接入网310、第二接入网315、第三接入网320、第四接入网325以及服务器、服务提供商或核心网330。
每个接入网都可以根据不同的技术提供无线服务。替代地，每个接入网都可以通过相同的技术提供无线服务。例如，第一接入网310可以利用GSM，第二接入网315可以利用WiMAX，第三接入网120可以是WLAN，并且第四接入网325可以利用CDMA。这些技术是示例性的，并且应当理解也可利用另外的技术。第一接入网310、第二接入网315、第三接入网320以及第四接入网325可以向重叠覆盖区域提供无线服务。换句话说，接入网中的不止一个或可能所有的接入网可以向位于它们各自的无线覆盖区域的特定位置中的移动站提供无线服务。
在图3中，第一接入网310最初向移动站305提供无线服务。例如，第一接入网110可能由无线服务提供商拥有，诸如VerizonTM，SprintTM，或T*MobileTM。图3图示了用于具有可用带宽的接入网购买移动站305的协议，其不需要来自移动站305的移动站305的业务可用于购买的明确指示。因此，移动站305和采购接入网无法避免通知第一接入网310或服务器、服务提供商或核心网330这样的购买。第二系统300可以需要一具有可用带宽的接入网以识别移动站305到达其覆盖区中并确定其标识。几种技术使这成为可能。第一，移动站305可以周期性地在其每个空中接口上广播“砰(ping)”以通知它的出现。第二，接入网的基站或接入点可以包括用于不同空中接口的上行链路接收机，以“监听”来自移动站305的信号。
然后，具有可用带宽的接入网确定当前正服务于移动站305的第一接入网310的标识并向其发送报价。从第一接入网310到另一接入网的最终的转移完全由第一接入网310控制。
第一接入网310可以存储第一令牌335和部分令牌345。移动站305可以存储第二令牌340。第一令牌335、第二令牌340和部分令牌345可以各自是包含认证移动站105和提供无线服务所需信息的软件的一部分。第一令牌335可以包括第一认证密钥，并且第二令牌340可以包括第二认证密钥。第一令牌335和第二令牌340都需要用来认证移动站305。部分令牌345除了缺少第一令牌335的认证信息之外，类似于第一令牌335。
图4图示了按照本发明的至少一个实施例的第二无线系统300允许诸如第二接入网315的其它接入网发起移动站305的无线使用的购买的方法。首先，在操作400，第二接入网315检测到移动站305的接近以及标识。接下来，在操作405，第二接入网315向所有的附近接入网发送“所有权和信息的请求”。发出该请求的原因是因为在该方法中的这一点上，第二接入网315还不知道其它接入网中的哪一个正服务于移动站305。
在操作410，第一接入网310向带有部分令牌445的第二接入网315发送响应。部分令牌445类似于存储在第一接入网310的第一令牌335。然而，部分令牌445缺少包含在第一令牌335中的认证信息。接下来，在操作415，第二接入网315向第一接入网310发送移动站305的业务的“报价”。然后，第一接入网310可以接受或拒绝该报价。如果该报价被接受，则在操作420，将完整的第一令牌335发送到第二接入网315。然后，第二接入网315建立与移动站305的正常的服务器、服务提供商或核心网330的服务器、服务提供商或核心网330的连接，或建立与公用服务器、服务提供商或核心网的连接，以便可以路由和接收呼叫。在操作430，服务提供商指示第一接入网310将移动站305转移到第二接入网315。最后，在操作435，第一接入网310发送切换或重定向消息以将移动站305移动到第二接入网315。
图5图示了按照本发明的至少一个实施例的第一接入网500。如图所示，第一接入网500包括处理器505和存储器510。存储器510可以存储第一令牌515和部分令牌520。替代地，仅第一令牌515存储在存储器510中。第一接入网500还可以包括为移动站服务的服务元件525。第一接入网500还包括协商元件530，以与第二接入网协商第二接入网向移动站提供无线服务的权利。协商包括从第二接入网向第一接入网500发送提供的利益。处理器505接受来自第二接入网的提供的利益并向第二接入网传送第一令牌515。服务元件525和协商元件530可以包括由处理器505实现的软件模块。
图6图示了按照本发明的至少一个实施例的第二接入网600。第二接入网600可以包括协商元件605、通信元件610、存储器615和处理器620。协商元件605与第一接入网(诸如图5的第一接入网500)协商第二接入网600向移动站提供无线服务的权利。该协商包括向正服务于移动站的第一接入网发送提供的利益。通信元件610向第一接入网发送提供的利益，并从第一接入网接收第一令牌。在接收到第一令牌后，可将其存储在存储器615中。响应于成功的协商，移动站从第一接入网转移到第二接入网600。协商元件605可以包括由处理器620实现的软件模块。
图7图示了按照本发明的至少一个实施例的移动站700。移动站700包括处理器705，以与第一接入网(诸如图1和图3所示的那些接入网)协商生成第一令牌和第二令牌。存储器710存储第二令牌。通信元件715与第一接入网通信，并向至少第二接入网发送第二令牌，以请求为移动站700服务的报价。第一令牌可以包括第一认证信息，并且第二令牌可以包括第二认证信息。第二令牌还可以包括服务质量要求、移动站的认证信息、移动站的标识、主服务提供商信息以及关于第一接入网的信息中的至少一个。
上述各种教导使得能够协商在多个不同接入网之间以实时地、ad-hoc的方式服务于特定移动站的权利。这些教导针对由用户(或用户设备上的软件)竞价而不是带宽拍卖。同时，用户处于持有例如认证参数的当前接入网的控制下。
这些教导提供了启用商业模型的交易元件，在该商业模型中，具有可用容量的接入网可以从现任接入网“购买用户”。这将使得更小的网络(甚至具有私有WLAN接入点所有者)能够从它们的过剩带宽中获得收入。被出售的资源是用户(具有一些限制)并且购买者是竞争网络。
用户的出售指的是在第一接入网和第二接入网之间的实时金融协议，其中，在协商的持续时间内，用户的业务经由第二接入网承载。作为回报，第二接入网得到金钱或一些其它的利益。替代地，接入网可以在一定数量的呼叫或会话中而不是持续时间中协商。
如上所述，该过程可能对拥有例如是具有可用带宽的WLAN网络的经营者具有特别的价值。通过经由WLAN向其它邻近网络提供无线服务，WLAN的所有者可以从当前未被使用的过剩带宽中赚钱，并且初始服务网络可以缓解拥塞和/或降低其成本。
在接入网之间的交易利用了令牌。该令牌包括关于设备的多种信息(包括设备的标识)、关于主服务提供商的信息、关于当前接入网的信息、服务质量要求以及临时有效的用户的认证信息。令牌可以存储在网络中和设备中。替代地，令牌可以仅存储在网络中。令牌可以一直可用或者它可以仅当当前网络决定出售用户时生成。令牌用于认证用户和提供相应的服务。
本领域技术人员应当认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以针对上述实施例进行各种修改、替代和组合，并且这样的修改、替代和组合应当被视为在本发明的概念的范围之内。

Claims (8)

1.一种用于使得具有未使用带宽的运营商能够获得用户的方法，包括：
在移动站和第一接入网之间协商以生成第一令牌和第二令牌，其中，所述第一令牌存储在所述第一接入网中并且所述第二令牌存储在所述移动站中；
经由第一接入网服务于移动站，所述第一接入网与服务器通信；
由移动站检测第二接入网的服务；
由移动站向第二接入网发送第二令牌；
在第一接入网和第二接入网之间协商第二接入网向移动站提供无线服务的权利，所述协商包括将提供的利益从所述第二接入网发送到所述第一接入网，其中，所述提供的利益包括第二接入网向第一接入网提供金钱支付以及由第二接入网减少第一接入网上负载中的至少一个；
接受来自所述第二接入网的所述提供的利益，并将第一令牌从所述第一接入网传送到所述第二接入网；以及
在接收到所述第一令牌后，将所述移动站从所述第一接入网转移到所述第二接入网。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一接入网和所述第二接入网利用不同的服务技术。
3.如权利要求1所述的方法，其中，在移动站和第一接入网之间协商包括生成具有第一认证信息的所述第一令牌和具有第二认证信息的所述第二令牌。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一令牌包括以下至少一个：服务质量要求、所述移动站的认证信息、所述移动站的标识、主服务提供商信息以及关于第一接入网的信息。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括将关于所述移动站的信息的请求从所述第二接入网发送到至少包括所述第一接入网的至少一个接入网。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括响应于所述请求，通过所述第一接入网至少向所述第二接入网发送部分令牌，响应于所述第二接入网接收所述部分令牌而执行所述的在第一接入网和第二接入网之间协商。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过所述移动站至少向包括所述第二接入网的所述至少一个接入网发送所述第二令牌，其中，响应于所述第二接入网接收到所述第二令牌而执行所述的在第一接入网和第二接入网之间协商。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括响应于所述转移，在所述第二接入网和所述服务器之间建立连接。
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