CN103988553B - 用于在运营商网络间无缝转换的系统和方法 - Google Patents

用于在运营商网络间无缝转换的系统和方法 Download PDF

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Abstract

用于在运营商网络之间无缝转换的系统和方法被公开。本发明涉及通信网络，并且更具体地，涉及在通信网络中运营商之间的转换。被称作服务聚合器的网元被提供，其位于运营商的网络中且作为在移动用户和运营商之间的媒介起作用。此外，转换模块在用户的移动设备上被提供，其与服务聚合器交互来执行转换。基站持续广播信令信息到移动设备。基于这样的所接收的信令信息，移动设备决定它是否希望转换到另一个运营商的网络。服务聚合器建立与该新网络的服务网关的连接。此外，服务聚合器发送切换信号并且移动设备无缝地转换到该新运营商的网络。

Description

用于在运营商网络间无缝转换的系统和方法
技术领域
本发明涉及通信网络，并且更具体地，涉及通信网络中运营商之间的转换。
背景技术
移动接入网络常常被设计为蜂窝网络，其包括利用如基站控制器(BSC，BaseStation Controller)和或移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)的交换节点连接在一起的多个基站(BS，Base Station)。进一步地，每个基站提供对被称为小区的区域的覆盖。当正在通信的移动设备移出这样的小区的覆盖区域时，该小区的无线资源对该移动设备不再可用。在这样的场景中，该移动设备通过切换或切出的方式将它的连接转换到其资源可用于通信的另一个小区。另一个小区可以属于可以与该移动设备的当前运营商有协议的另一个网络运营商。该新的运营商可以在该当前运营商的服务不可用的区域提供服务。该场景见于漫游中，其中当移动设备进入到他的网络不提供覆盖的另一个区域时，则该移动设备被切换到新的运营商。这一点发生主要是因为每个网络运营商被提供了特定的有限的无线频谱，并且当该移动设备移出由该频谱提供的覆盖范围时，转换成为必要的。
进一步地，随着移动数据世界中的新兴趋势，移动数据正高速爆发。随着移动数据的增长，移动业务的密度也不断增加。因此，可能存在这样的情况，其中使用特定网络X的用户体验可能是不令人满意的，因为网络X上的业务的密度可能极大。用户可能想要接入如视频电话、下载等的需要更高数据速率的服务；在这样的情况下该当前网络X不能支持该用户的服务需求。试图通过网络X接入这样的服务将导致差的用户体验。因此，能够基于用户的应用/服务需求来服务用户的服务模型是目前的需要。
当前在网络间转换的机制仅在该特定覆盖区域中网络完全不再可用时才发生。这意味着切换是按照网络运营商的选择或网络条件发生的，并且仅在前一个运营商的切换之后移动设备被移到另一个运营商的网络。不存在为了聚合可用的网络服务并且在用户的移动设备上通知用户的机制。移动设备用户可能更愿意当他想时从一个可用的网络切换到另一个。对于执行切换，可能有多种原因。原因之一可以是一个网络的覆盖在某些地方比其他网络的覆盖更好，定价等诸如此类。例如，存在一种可能，其中用户发现在特定的地方运营商X的网络比运营商Y的网络更好。在这样的情况下，如果用户想要使用更好的网络用于如打视频电话等的服务；现有系统没有办法让用户从网络X切换到网络Y。没有向用户提供灵活性来基于网络条件在他所选择的运营商之间切换并按照移动用户的选择执行切换。
进一步地，在当今市场上，双SIM手机已变得极为普遍。由于这一点，有意思的趋势是用户正要求更高程度的选择以在某个时间选择他们的运营商。这允许用户按照他们的需求基于信号质量和价格计划来在运营商之间切换。在现今的网络部署中，有意思的方面是不同的运营商部署他们的网络来优化不同的性能度量。这意味着取决于位置和应用需求，用户对最佳运营商的选择可以是不同的。
此外，静止用户(static user)的需求与移动用户的需求是不同的。例如，人们不能假定对于静止用户奏效的技术对于移动用户会奏效。静止用户可能希望在毫微微基站(Femto eNodeB)上运行视频流应用，但在另一方面，移动用户可以从宏基站(macroenodeB)体验到更好的性能。因此，基于用户的类型，无线资源需求可以是不同的。
由于上述原因，明显的是如果用户有选择，他们能够可能地获益于在运营商部署方面的多样性并且享有更好的用户体验。
发明内容
鉴于上述内容，一个实施例在此提供了一种用于使移动设备的用户当接收来自多个基站的被广播的信令信息时能够转换网络运营商的系统。该系统包括用于聚合来自多个网络提供商的服务的服务聚合器，该聚合器进一步被配置来当该移动设备决定转换至新运营商的网络时，接收来自该移动设备的切换发起消息，获得认证及对该新运营商的网络中网络资源的访问，建立到该新网络的服务网关的通道(tunnel)以及在当前运营商的网络上发送切换就绪消息。该移动设备被配置来接收来自该服务聚合器的被聚合的服务信息，解码该服务信息来确定该新网络对于转换的适合性以及发送切换发起消息到该服务聚合器来与该新网络关联。该系统被配置来在该移动设备被连接至的当前网络上接收该切换发起消息。该系统被配置来为每一应用以及为由该移动设备的用户所选择的每个接口执行转换。该服务聚合器被配置来使用介质独立预认证框架来获取认证。该服务聚合器被配置来对拟为该移动设备转换的每个应用建立到该新网络运营商的服务网关的通道。该服务聚合器被配置来在建立的通道上转发复制的分组到该新网络运营商的服务网关。该移动设备接收该服务信息，其中该服务信息包括关于网络可用、用户体验、定价详情、在每个网络上的负载中至少一个的信息。该系统被配置来能够为静止用户、移动用户中的至少一个进行转换。
实施例还公开了一种用于使移动设备的用户当接收来自多个基站的被广播的信令信息时能够转换网络运营商的方法。该方法包括由该移动设备解码从服务聚合器获得的服务信息来确定新运营商的网络对于转换的适合性，当该移动设备决定转换到新运营商的网络时，发送切换发起消息到该服务聚合器，由该服务聚合器获得认证及对该新运营商的网络中网络资源的访问，由该服务聚合器建立到该新网络的服务网关的通道以及由该服务聚合器在当前运营商的网络上发送切换就绪消息的步骤。接收切换发起消息发生在该移动设备被连接至的当前网络上。转换是按应用且为由该移动设备的用户所选择的每个接口来执行。该服务聚合器还包括使用介质独立预认证框架来获取认证。该服务聚合器还对待为该移动设备转换的每个应用建立到该新网络运营商的服务网关的通道。该服务聚合器包括在建立的通道上转发复制的分组到该新网络运营商的服务网关。该服务信息包括网络可用、用户体验、定价详情、在每个网络上的负载中至少一个的信息。该方法还能够为静止用户、移动用户中的至少一个进行转换。
实施例于此还公开了一种用于通过聚合来自多个网络提供商的服务使用户能够转换网络运营商的服务聚合器。该聚合器被配置来当该移动设备的用户决定切换到新运营商的网络时接收来自移动设备的切换发起消息，获得认证及对该新运营商的网络中网络资源的访问，建立到该新网络的服务网关的通道以及在当前运营商的网络上发送切换就绪消息。该服务聚合器被配置来在该移动设备被连接至的当前网络上接收所述切换发起消息。该服务聚合器被配置来按应用且为由该移动设备的用户所选择的每个接口执行转换。该服务聚合器被配置来使用介质独立预认证框架来获取认证。该服务聚合器被配置来对待为该移动设备转换的每个应用建立到该新网络运营商的服务网关的通道。该服务聚合器被配置来在建立的通道上转发复制的分组到该新网络运营商的服务网关。该服务聚合器被配置来能够为静止用户、移动用户中的至少一个进行转换。该服务聚合器被配置来包括认证授权计费(AAA，Authentication Authorization Accounting)、跟踪和寻呼以及移动IP中至少一个的功能。
此处还公开了一种用于使用户能够转换网络运营商的移动设备，该移动设备被配置有转换模块。该转换模块被配置来接收来自服务聚合器的被聚合的服务信息，解码该服务信息来确定该新网络对于切换的适合性以及发送切换发起消息到该服务聚合器来与该新网络关联。该移动设备被配置来转换用户，其中用户是静止用户、移动用户中的至少一个。该移动设备被配置来解码该服务信息，其中该服务信息包括关于网络可用、用户体验、定价详情、在每个网络上的负载中至少一个的信息。该移动设备还被提供有关联决定模块，用于决定待执行转换的应用和接口。
当结合下面的描述来考虑时，此处实施例的这些和其他方面将被更好地领会和理解。
具体实施方式
参照在下面的描述中被详述的非限制性实施例，此处的实施例及其各种特征和有利的细节被更充分地阐明。广为人知的组件和处理技术的描述被省略以不致不必要地模糊此处的实施例。此处所使用的实例意在仅为帮助对此处的实施例可能按其被实践的方式的理解，并且进一步使本领域技术人员能够实践此处的实施例。因此，示例不应被理解为限制此处的实施例的范围。
此处的实施例通过提供其系统和方法公开了用于在网络运营商之间切换的机制。
一种用于在移动通信网络的网络运营商之间无缝切换的方法被公开。该方法被提供有用于执行该切换功能的系统。被称为服务聚合器的网元被提供。该服务聚合器布置于运营商的网络中并且充当在移动用户和运营商之间的媒介。此外，转换模块被提供在用户的移动设备上，其与服务聚合器交互来执行切换。基站持续地广播信令信息到移动设备。该服务聚合器聚合关于不同的可用的网络运营商的信息，并且发送该服务消息到移动设备。基于所接收的这样的信令和服务信息，移动设备决定它是否希望切换到另一个运营商的网络。移动设备随后发送切换请求到服务聚合器。服务聚合器建立与该新网络的服务网关的连接。进一步地，服务聚合器发送切换信号并且移动设备无缝切换到新运营商的网络。
根据此处的一个实施例的移动交换网络的体系结构如下。该网络也可以被称作移动运营商和技术无关访问(MOTA，Mobile Operator and Technology Agnostic Access)的服务模型。该MOTA网络包括多个移动设备；两个运营商网络；以及服务聚合器。该运营商网络还包括基站和分组网关。在一个实施例中，该网络示出仅用于阐述目的的必要元素并不旨在将应用的范围限制为仅这些元素。
移动设备可以包括手机，个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)，互联网协议语音(VOIP，Voice over Internet Protocol)电话等等诸如此类。移动设备可以是静止的或可以是不断移动的。移动设备被提供有装置于其中的转换模块。转换模块解码信令信息并与服务聚合器交互。并且，在获得来自服务聚合器的信号时，移动设备建立与新运营商网络的连接。
运营商网络可以是当前向移动设备提供服务的网络。在另一个实施例中，运营商网络可以是移动设备希望切换至的网络。运营商网络包括基站以及分组网关。基站处理在移动设备和网络之间的数据业务和信令。基站广播信令信息到移动设备。信令信息包括如网络上的负载，价格信息，用户体验，过去的用户体验等诸如此类的详细信息。该信令信息向用户指示当执行切换到另一个网络时，该用户是否将有更好的体验。分组网关负责发送来自基站的信令分组到移动设备。如果是基于IP的服务，分组被发送到分组网关来执行解码操作。
服务聚合器是MOTA网络的核心模块。服务聚合器主要负责无缝地执行切换功能。服务聚合器接口于移动设备和基站之间。服务聚合器聚合关于不同的可用网络运营商的信息并发送该服务消息到移动设备。当移动设备想要切换到新网络时，服务聚合器与该新网络建立连接。服务聚合器认证该新网络并建立与该新网络的服务网关的连接。服务聚合器随后发送切换信号并将移动设备连接到该新网络。在一个实施例中，服务聚合器也承担如认证和计费，跟踪和寻呼以及其他基于移动IP的服务的功能。
根据此处的一个实施例的服务聚合器如下。服务聚合器是MOTA服务模型的核心组件。服务聚合器装置于网络运营商和移动设备之间。服务聚合器聚合关于不同的可用网络运营商的信息并发送该服务消息到移动设备。在一个实施例中，服务消息可以包括如网络可用，每个网络上的用户体验，网络上的负载等等的详细信息。服务聚合器接管网络运营商的一些功能，如认证和计费，跟踪和寻呼以及各种其他基于移动IP的服务。服务聚合器包括如AAA服务器，跟踪和寻呼以及移动IPV6处理模块的模块。
AAA服务器处理认证，授权和计费功能。AAA服务器处理用于访问资源的用户请求并提供认证，授权，和计费(AAA)服务。AAA服务器典型地与网络接入和网关服务器交互且与包括用户信息的数据库和目录交互。当用户想要执行网络的切换时，AAA服务器认证该网络运营商的服务网关并随后执行切换。
在被需要时，跟踪和寻呼模块处理移动设备的跟踪功能。寻呼是在移动设备和基站之间的一对一通信。广播信息的最重要的使用是建立用于寻呼的信道。每一个蜂窝系统都有广播机制来分发这样的信息到多个手机。然而，在当前的情景中，该功能被跟踪和寻呼模块接管。
移动IPV6处理模块当用户从一个网络移到另一个网络时处理移动设备的IP服务，同时保持永久IP地址。移动IP协议允许在互联网上的IP数据包的位置独立的路由。不管其在互联网中的当前位置，每个移动节点是由它的归属地址来标识的。因此，移动设备被提供了无缝的和连续的互联网服务，即使当它从一个网络运营商切换到另一个。
根据此处的一个实施例的移动设备如下。移动设备包括附加的转换模块连同组成了该移动设备的其他模块。如所示出的，移动设备包括应用层，转换模块，操作系统和硬件以及加速度计。转换模块是负责执行网络运营商的切换的核心组件。转换模块还包括广播信号处理模块以及关联决定模块。在一个实施例中，移动设备被配置来理解IEEE 802.21信令信息。
应用层帮助与其他网络模块的通信以向移动设备用户提供服务。移动应用部分是用于接入归属位置寄存器，访问者位置寄存器，移动交换中心，设备标识寄存器，认证中心，短消息服务中心和服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)的应用层协议。正是通过应用层，如呼叫，移动服务，运行和维护和补充服务等不同的服务被提供给移动设备。
转换模块负责解码自基站接收的信令信息并发送用于执行网络切换的命令。转换模块与较低层和加速度计交互来做决定。转换模块还包括广播信令模块以及关联决定模块。广播信令模块接收来自基站的信令信息和来自服务聚合器的服务信息并解码该信息。该信息随后被发送到关联决定模块。关联决定模块参考存储在信令消息中的详细信息。这些详细信息包括定价，用户体验，在该特定基站上的业务等诸如此类。在确定这些详细信息时，它做出是否向该新网络运营商切换的决定。在一个实施例中，该决定取决于用户的选择。在获得来自用户的命令时，关联决定模块发出用于切换的命令。
操作系统和硬件包括移动设备的操作系统和其他涉及的硬件模块。加速度计负责确定移动设备是否是静止的或它是在运动的。基于该指示，切换网络运营商的过程可以被执行。
根据此处的一个实施例描述使用服务聚合器的切换过程的流程如下。在一个实施例中，在运营商切换期间应注意的关键因素是无缝切换(也即，在中断前进行)以及由于认证，连接建立和网络移动性(IP地址改变等等)的时延。基站使用为IEEE和3GPP标准在IEEE802.21中建议的信令消息来持续广播信令信息。移动设备获得该信息并且做出切换决定。标记I为需要切换运营商的接口的集合。标记A是可能通过切换接口来被分配新运营商的应用的集合。移动设备随后在当前运营商网络上发送切换发起消息到服务聚合器。在一个实施例中，该切换消息可以是以IEEE 802.21或类似的形式。
进一步地，对于I中的每个接口，服务聚合器使用IRTF的介质独立预认证(MPA，Media Independent Pre-Authentication)框架来在新运营商的网络中获取认证，IP地址和网络资源(如，在PGW和服务网关之间的保留资源或承载路径)。现在对于A中的每一个应用，服务聚合器使用如在MIPv6中的快速切换机制来同时建立到该新网络的服务网关的通道并转发复制的分组。一旦为所有要被切换的应用的步骤被完成，服务聚合器在现有网络上为每个接口I发送切换就绪消息。移动设备随后切换I中的接口和A中的应用到新网络。在方法中的各种动作可以以所示出的顺序，以不同的顺序或同时被执行。此外，在一些实施例中，上述列出的一些动作可以被省略。
根据此处的一个实施例的描述无服务聚合器切换的替代过程的流程如下。此处描述的该过程建议了针对服务聚合器的替代实施例，也即，在该情况下，没有服务聚合器且因此服务聚合器的功能由网络运营商模块来执行。在这种情况下，为了执行被移动设备用户所期望的切换，运营商网络被配置。基站持续广播信令信息到移动设备。该信令信息是通过网络模块被发送的。如果移动设备决定切换到另一个网络运营商，移动设备发送切换发起消息到网络运营商。在一个实施例中，切换消息可以是以IEEE 802.21或类似的形式。此外，对于I中的每个接口，介质独立预认证(MPA)框架被使用来获取在新运营商网络中的认证，IP地址和网络资源(如在PGW(Packet Gateway，分组网关)和服务网关之间的保留资源或承载路径)。现在对于A中的每个应用，与到新网络的服务网关的通道的连接被建立，并且复制的分组被转发。一旦为要被切换的所有应用步骤被完成，切换就绪消息在现有网络上为每个接口I被发送。移动设备然后转换I中的接口和A中的应用到新网络。方法500中的各种动作可以以被示出的顺序，以不同的顺序或被同时执行。此外，在一些实施例中，上述列出的一些动作可以被省略。
根据此处的一个实施例的描述对不同用户的切换过程的流程如下。在一个实施例中，此处的方法能够处理静止和移动用户并且相应地解决他们的服务需求。移动设备接收自每个基站广播的信令信息。该信令信息给出了关于定价，用户体验等诸如此类的指示。从该信令信息，移动设备上的转换模块确定该移动设备的用户是否是静止的。如果用户是静止的，那么用于执行切换的静止算法被应用于该用户。在另一个方面，如果该设备未被指示为静止的，则进行检查该被广播的消息是否包括对移动用户的加速速度。此外，移动设备上的加速度计也帮助确定用户是否在运动中。如果是，则用于移动用户的算法被应用并且切换被相应地执行。方法中的各种动作可以以所示出的顺序，以不同的顺序或者同时被执行。此外，在一些实施例中，上述所列出的一些动作可以被省略。
在一个实施例中，下面的符号被用于表示算法。
表1：使用符号列表
Figure GDA0002699137890000101
用于静止用户的网络信令指示对于每个基站j传输负载Wj和价格Pj。对于任意用户u，关联问题可以如下所述：关联每一个应用到适合的基站，按技术约束受制于整体关联和单个运营商，以致我们最大化Pa2AuU(Ra；pa)。注意，为一个接口选择一个基站等同于为该接口选择运营商，因为每个基站被关联到一个运营商。一种用于解决上述问题的幼稚的蛮力方法可以是对于下述内容来说计算繁重的。假定用户u具有K个无线接口，每接口具有J个基站选择，且他正在运行的Au个应用。那么蛮力方法的复杂度是O(KAu+J)。因此即使用户仅仅运行几个应用，算出最佳关联的复杂度能够爆炸。事实上，该问题是NP困难5级(NP-hard5)的。因此我们设计出一种具有常量因子近似保证(constant factor approximationguarantee)的算法。在该方案中，每个基站广播它的当前权重，基于该权重用户执行关联。使用事实1，应用-a的吞吐量能够被表示为
Figure GDA0002699137890000111
这是因为，u的应用到基站-j的关联增加其当前权重为
Figure GDA0002699137890000112
显然，0-1关联变量xaj中仅一个能够取值一，也即∑jxaj＝1。
对Ra使用上述表达式，我们现在注意到
Figure GDA0002699137890000113
由于以上第二量缺乏优化变量xaj，最大化
Figure GDA0002699137890000114
等同于最大化
Figure GDA0002699137890000115
其中，
Figure GDA0002699137890000116
虽然sj取决于u和j两者，我们已隐藏了sj对u的依赖因为我们关注u的决定。在下文中，我们将描述找出最大化由(5)给出的表达式的xaj的算法。
我们的算法建立于观察即，如果我们知道关联于特定无线接口的所有应用的总权重，那么，对于无线接口来说为该接口确定最佳基站是简单的。我们随后使用此观察并且运行贪心算法(greedy algorithm)来为每个无线接口选择一个运营商，并且为每个应用选择一个接口。用于基站选择一项技术的子例程：设想w是得以关联到基站j的用户u的所有应用的总权重，也即w＝∑axajwa。
那么，从(5)中容易看出，基站j对
Figure GDA0002699137890000117
的总贡献是由
Figure GDA0002699137890000118
给出的。
然而，我们具有声明从一个技术中仅一个基站能够被选择的约束。从前述内容中我们能够看出，该选择取决于我们关联到该技术的用户u的所有应用的总权重w。特别是，对于技术l，最佳基站将由
Figure GDA0002699137890000121
给出。
在一个实施例中，静止算法如下：
Figure GDA0002699137890000122
此处我们已经明确示出了j* l(w)对用户u的被关联到技术l的所有应用的总权重w的依赖。为了这个目的，对于每个技术l，我们定义函数Gl(w)为
Figure GDA0002699137890000123
该子例程从而为给定的w计算函数Gl(w)以及相应的最佳基站j* l(w)。
贪心应用关联(greedy application association)：MOTA-静止(MOTA-Static)算法在算法1中被描述。在初始化步骤1中，我们首先以增序对用户u的应用排序。进一步地，我们定义值Δl，其为被分配给接口I的所有应用的总权重并将其初始化为零。接着我们按权重增序对每一个应用进行迭代。步骤3是贪心步骤，其中我们确定应用r应被分配到的导致在最先r-1个应用的当前分配上的效用的最大增加的接口Ir。步骤4仅仅更新该合适的接口的总权重。一旦所有的应用都被分配了接口，我们使用方程式(6)来为每个接口确定最佳基站。
在一个实施例中，用于移动用户的算法如下。
Figure GDA0002699137890000131
在移动的情况下，一旦切换决定被做出，被应用接收的效用不再仅是随机变量，而是其也随着移动用户从当前小区(被做出关联决定的小区)被切换到运营商的另一个小区而变化。从做出关联决定的用户模块的角度，在用户移动性路径上的后续小区的标识和状态(负载)是随机变量。因此，我们最大化
Figure GDA0002699137890000132
其中
Figure GDA0002699137890000133
表示对于应用-a的时间平均效用(time-average utility)。
我们现在转向用户如何确定以下内容的问题：(i)哪个应用的集合去关联每种技术以及(ii)对于每种技术选择哪个基站。这些是明显耦合的问题。注意，每个基站对应于一个运营商，并且从而通过为一个技术接口选择一个基站，我们实质为该技术接口选择了一个运营商。考虑希望执行最优关联的用户u。如果用户u关联应用a到(某运营商的)基站j，使Uj(a)为应用a获得的所预期的效用。在之前的子部分中，我们描述了Uj(a)如何基于基站信令被计算出来。假设xaj是0–1的变量，如果a被关联到基站j，xaj被设置为一。
随后，我们的目标是最大化
Figure GDA0002699137890000141
受制于从一种技术中仅一个运营商能够被选择的约束。注意，此问题由于下面的原因与静止的情况是不同的。在静止的情形中，如果多个应用被关联到一个基站，他们将得到与它们的权重成比例的效用。在静止情形中我们利用此结构来导出MOTA-static算法。不幸的是，在该移动情形中没有这样的结构，因为一个应用所预期的效用具有关于它的持续时间和它随后被切换至的小区的复杂的依赖。虽然如此，在移动情况下最大化
Figure GDA0002699137890000142
的问题类似于分配球(应用)到容器(技术)的最大广义分配问题(GAP，generalized assignment problem)[22]。我们的问题的主要区别在于我们没有关于能被分配到一个接口的(在这些应用中)项的集合的约束。此外还有必须为每个接口选择运营商的额外因素。我们对本地搜索算法做出适当的修改。
初始化(步骤1)：首先，所有的接口选择一个任意的运营商并且每个应用选择其运营商选择提供了最佳预期效用的接口。本地搜索迭代(步骤2-11)：对于每一个应用a，使v(a)为在一个迭代步骤中的当前效用。记得xaj是0-1的变量，如果a通过适合的接口关联到基站j则xaj取值一。xaj的子集在每次迭代后被更新。为方便起见，还定义变量zal为0–1的变量，如果应用a被关联到提供技术l的某个基站则zal为一(也即，zal＝1如果对某j 2 Jl，xaj＝1)。给定来自前一次迭代的关联，对于所有的j 2 Jl，如果应用a在它的当前分派中被分配到接口I和运营商j，我们定义应用a的边际效用如下：
Figure GDA0002699137890000151
对于所有的l；构建集合Sl,j如下：
Sl，j＝{a：或者zal＝1或者δlja＞0}
使
Figure GDA0002699137890000152
此处，Δlj表示如果一些应用从其他接口被重关联到技术接口I的基站j时效用的增加。使
Figure GDA0002699137890000153
基站j_(l)是用于在此次迭代中最大化边际效用的技术l的最佳基站。本地搜索的每次迭代现在容易描述：基于来自前一次迭代的关联，获得具有最大
Figure GDA0002699137890000154
的技术接口lbest，并且，在该接口上为j*(lbest)更新xaj并且还更新v(a)。
本应用的一个示例实施例于此被描述。考虑一个移动组件(gadget)具有3个无线接口：1个用于LTE，1个用于3G，以及1个用于Wi-Fi。运行着的应用包括视频流。现在我们将描述当新的应用启动时发生什么的场景。运营商；运营商-1和运营商-2都提供3G和LTE。Wi-Fi属于该用户的家。假定：为高QoS服务质量的视频流具有权重4，VoIP具有权重2，文件下载具有权重＝1。
步骤：1.初始关联：每个运营商广播最近的LTE基站(LTE eNodeB)的总权重并且也为3G广播总权重。现在假设用户启动视频流应用。该信息被用户组件用来选择适合的技术或运营商。假定我们的中间件基于MOTA-STATIC选择Wi-Fi接入点。
2.新应用：现在假定用户启动文件下载。我们的中间件立即将该文件下载关联到3G。下一刻，该用户决定进行VoIP呼叫，MOTA-STATIC决定将其通过运营商-2的3G路由。
3.移动性：该VoIP呼叫结束并且用户走出她的家进入公共汽车，同时该视频流和文件下载正在运行。我们的中间件检测到(通过与加速度计交互)用户是移动的并且通过调用MOTA-mobile算法执行重关联，其导致视频流应用得以关联到运营商-1的LTE同时该文件下载继续在运营商-2的3G上。这保证了每个应用使用正确的接口和正确的运营商。
此处所公开的实施例可以通过在至少一个硬件设备上运行的且执行网络管理功能来控制网元的至少一个软件程序来实现。网元包括可以是硬件设备，或硬件设备和软件模块的组合中至少一个的块。
具体实施例的上述描述将因此充分地展示此处实施例的一般性质，即其它人能够，通过应用现有技术，容易地修改和/或调整用于各种应用，这样的具体实施例不背离该一般原理，并且，因此，这样的调整和修改应当且意在于所公开的实施例的等同的含义和范畴中被理解。应理解此处所使用的措辞或术语是用于描述的目的而非限制。因此，虽然实施例于此已被以优选实施例来描述，本领域技术人员应认识到此处的实施例可以在于此所描述的权利要求的精神和范围内通过修改来实现。

Claims (14)

1.一种用于使移动设备的用户当接收来自多个基站的被广播的信令信息时能够转换网络运营商的系统，所述系统进一步包括：
用于聚合来自多个网络提供商的服务的服务聚合器，所述聚合器进一步被配置来
当所述移动设备决定转换至新运营商的网络时，接收来自所述移动设备的切换发起消息；
获得认证及对所述新运营商的网络中网络资源的访问；
建立到所述新运营商的网络的服务网关的通道；以及
在当前运营商的网络上向所述移动设备发送切换就绪消息；
所述移动设备包括加速度计和转换模块，所述加速度计被配置来确定所述移动设备是静止的或是在运动的，所述转换模块被配置来
接收来自所述服务聚合器的被聚合的服务信息；
解码所述服务信息来确定所述新运营商的网络对于转换的适合性；
与所述加速度计交互来确定所述移动设备是静止的或是在运动的指示；以及
根据所述指示，发送所述切换发起消息到所述服务聚合器来与所述新运营商的网络关联。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被配置来在所述移动设备被连接至的当前网络上接收所述切换发起消息。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被配置来为每一应用以及为由所述移动设备的所述用户所选择的每个接口执行转换。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述服务聚合器被配置来使用介质独立预认证框架来获取所述认证。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述服务聚合器被配置来对拟为所述移动设备转换的每个应用建立到所述新运营商的网络的所述服务网关的通道。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述服务聚合器被配置来在建立的通道上转发复制的分组到所述新运营商的网络的所述服务网关。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述移动设备接收所述服务信息，其中所述服务信息包括关于网络可用、用户体验、定价详情、在每个网络上的负载中至少一个的信息。
8.一种用于使移动设备的用户当接收来自多个基站的被广播的信令信息时能够转换网络运营商的方法，所述方法包括：
由所述移动设备解码从用于聚合来自多个网络提供商的服务信息的服务聚合器获得的服务信息来确定新运营商的网络对于转换的适合性；
由所述移动设备与所包括的加速度计进行交互来确定所述移动设备是静止的或是在运动的指示；
当所述移动设备根据所述指示决定转换到所述新运营商的网络时，由所述移动设备发送切换发起消息到所述服务聚合器；
由所述服务聚合器获得认证及对所述新运营商的网络中网络资源的访问；
由所述服务聚合器建立到所述新运营商的网络的服务网关的通道；以及
由所述服务聚合器在当前运营商的网络上发送切换就绪消息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述切换发起消息的接收发生在所述移动设备被连接至的当前网络上。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述转换是按应用且为由所述移动设备的所述用户所选择的每个接口来执行。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述服务聚合器还包括使用介质独立预认证框架来获取所述认证。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述服务聚合器还对待为所述移动设备转换的每个应用建立到所述新运营商的网络的所述服务网关的通道。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述服务聚合器包括在建立的通道上转发复制的分组到所述新运营商的网络的所述服务网关。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述服务信息包括网络可用、用户体验、定价详情、在每个网络上的负载中至少一个的信息。
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