用于分配备选网络接入资源的系统和方法与流程

本申请要求2013年12月31日提交的美国临时申请号61/922,396(代理人案号：119365-009PRV)、2013年12月31日提交的美国临时申请号61/922,382(代理人案号：119365-008PRV)，以及2013年12月31日提交的美国临时申请号61/922,376(代理人案号：119365-007PRV)的权益，所述美国临时申请的公开内容都以引用的方式整体并入本文。

背景

相关领域

本文所讨论的主体整体涉及对移动设备的无线服务，并且更具体地，涉及可用来服务移动设备的备选无线电接入网上的资源分配。

背景

移动设备通常依赖于由服务提供商使用利用射频通信的蜂窝通信提供的无线服务。

还可通过其他类型的无线电接入网来提供与移动设备的数据通信。例如，连接到宽带网络的Wi-Fi接入点向移动设备提供数据。通过蜂窝网络还是Wi-Fi连接进行数据通信的选择通常由设备的终端用户决定。如果终端用户已输入移动设备存储器的所有必要的密码和访问凭证并且Wi-Fi无线电打开，那么在很多情况下由移动设备自动优先选择Wi-Fi连接。

在美国专利申请序列号13/684,044(2012年11月21日提交)、13/684,048(2012年11月21日提交)、13/684,049(2012年11月21日提交)、61/805,473(2012年3月26日提交)、61/805,476(2012年3月26日提交)和61/877,178(2013年9月12日提交)中，描述用于备选网络访问(ANA)的方法，所述方法基于用于选择无线电接入网的方法和系统以便基于用于允许接入的条款和条件以及用于接入备用网络的条款和条件来提供互联网和其他网络接入。那些申请中的每一者都以引用的方式整体并入本文。

实际上，用于接入备选网络的条款和条件经常依赖于由设备的服务提供商管理的主网络上的预期或实际负载。例如，如果主网络接入通过设备的网络提供商所拥有的蜂窝网络系统来进行，那么很可能服务提供商首先想要在寻求使用来自备选网络的容量之前利用其自己网络中的所有容量。在存在与使用备选网络接入相关联的成本的情况下尤其如此。

本申请描述在一个或多个移动网络运营商和零个或多个其他方有意向通过同一接入管理系统来接入相同资源的情况下，一种用于分配由备选网络接入提供商或若干提供商的接入点代表的资源接入的方法

附图简述

通过参照附图来描述示例性实施方案将使本发明概念的方面和特征更明显，其中：

图1示出市中心商业区中的蜂窝扇区在营业日期间的一天时间中数据使用的典型变化和超过蜂窝网络容量的高峰需求的实例；

图2示出跨越城市区域中和周围的单个移动网络运营商的若干个塔的数据需求的非均匀性实例；

图3是图1中所描绘的扇区在比图1中的情况晚六个月之后的一 天时间中的预计数据通信量负载的示图；

图4示出由移动运营商基于图3所示的预测而定义的期望分流曲线；

图5示出Wi-Fi接入点可如何同时处于若干蜂窝扇区中；

图6示出用于分配容量的系统的总体市场设计中的三个不同的时间范围；

图7是城市地区中的蜂窝扇区的插图；

图8示出图7的城市环境中Wi-Fi接入点的位置；并且

图9示出城市地区中的常规的蜂窝扇区和Wi-Fi接入点位置是如何彼此关联的实例。

详述

通过示例性实现方式的方法来教导本文所述的主题。为了清楚起见并避免模糊主题，已经省略了多个细节。以下所示实例涉及用于实施基于接入条件建立无线连接的系统和方法的结构和功能。从以下的描述中应明了主题的其它特征和优势。

在同此同时提交的标题为SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGING OFFLOAD FROM ONE RADIO ACCESS NETWORK TO ANOTHER的美国临时专利申请中，描述一种基于由主移动网络运营商与备选网络接入提供商之间的双方协定创建的分流曲线来管理到备选网络接入点系统的通信量分流的系统和方法。该申请以引用的方式整体并入本文。

随着各种无线和移动设备通信需求的增长，它们中许多设备装备有多于一个的无线电系统。所述无线电系统中的每一个可用来基于系统协议连接到一个或多个无线网络。此类系统的实例是可利用GSM、 CDMA或LTE标准对信号进行编码的蜂窝无线电系统和利用公知的IEEE 802.11标准进行通信的Wi-Fi系统。另一实例可以是基于IEEE标准802.16的WiMAX系统。

在具有多个无线电系统的通信设备中，所述无线电中的每一个可具有不同特性。例如，蜂窝系统可被设计来连接到离得更远并且使用比Wi-Fi无线电系统所使用的更高的功率信号的小区塔。由于Wi-Fi标准正在利用未经许可的频谱，所以发射器的功率可能受到规定的限制并且因此可有效进行通信的距离可能比蜂窝连接的情况下的有效通信距离短。

无线电系统的不同特性可能导致针对每个无线电接入网都非常不同的环境中的覆盖拓扑结构。例如，在蜂窝系统中，单个无线电可覆盖范围从数百米到几千米的区域，通常蜂窝扇区具有一平方千米或更大的表面积。相比之下，基于使用未经许可的无线电波段并且因此信号功率受限的Wi-Fi系统只可覆盖50米至100米的区域。

宽带接入的相对高渗透率、作为宽带连接上的端点的Wi-Fi接入点的高普及率，以及这些互联网连接的稀疏和间歇的使用的最终结果在于，存在可用于大多数城市和近郊区域的非常多未使用的无线网络接入容量。这些容量由宽带服务提供商拥有并控制。在大多数情况下，宽带服务提供商是与移动网络运营商不同的公司。因此，在大多数情况下，接入点不可用于主要使用蜂窝网络接入互联网的移动设备的备选网络接入。

随着移动设备的总体数据使用继续增长，连接到特定小区扇区无线电的更多设备将试图在更高频率下使用更多数据。随着时间的推移，这意味着将达到蜂窝无线电处数据通信量的最大容量。最初，这可能只在高峰使用时间期间发生。这些高峰时间通常十分规律并且发生在营业日期间的每天同一时间期间。实际的使用模式在不同位置可能是不同的。例如，在市中心商业区中，高峰使用可发生在早晚上下 班时间期间和午餐时间期间。在近郊住宅区中，最高使用通常发生在晚上时间期间。

图1示出市中心商业区中的蜂窝扇区在营业日期间的一天时间中数据使用的典型变化和超过蜂窝网络容量的数据容量的高峰需求(即，需求)的实例。

由于移动网络运营商在一些位置偶尔需要附加容量并且带有到网络的Wi-Fi接入的宽带网络运营商通常具有未使用的容量，所以宽带网络运营商可成为到移动网络运营商的备选网络接入的提供商。然而，将这些备选网络接入点资源分配到可能希望同时使用这些接入点的可能的若干移动网络运营商并非微不足道的问题。

移动网络运营商的蜂窝网络系统通常包括数千个或数万个蜂窝扇区和小型小区。数据需求的分布在各个小区基站和蜂窝扇区上都是不均匀的。图2示出跨越城市区域中和周围的单个移动网络运营商的若干个塔的数据需求的非均匀性实例。图2中的点(小圆)的大小指示每个小区基站处一天最繁忙时段的总需求。

如从这些点大小可以看出，在测量的时候，只有一些小区基站有很高的需求并且将受益于额外容量。在正常操作中，通常只有几个百分比的小区基站需要额外容量。移动网络运营商通常通过投资额外的设备、承担租赁成本、以及支付用于将通信量路由传递到互联网或蜂窝运营商的网络系统的额外回程来解决容量短缺问题。运营商通过始终在最需要扩容的位置处扩容来跟上需求。因此，那些位置是将需要在网络中来回改变额外容量的位置。

蜂窝网络运营商在他们的网络中累积大量的使用模式信息。这些信息通常用来策划网络扩展以跟上增长的需求。例如，通过分析收集到的关于在图1代表的特定扇区中的蜂窝数据使用的信息并直接应用趋势外推法和其他预测方法，蜂窝运营商可推断，在六个月内同一扇区的数据使用将看起来像图3所示的模式。

假定网络运营商并未增加蜂窝网络的容量，移动网络运营商将期望可以在这个蜂窝扇区内获得用于移动设备的备选网络容量以填补容量上的不足。

在大多数情况下，每个扇区中对备选网络的需求将根据一天中的时间而变化。在理想的情况下，移动网络运营商将在一天中的每个小时(或其他较短的时间段)期间按所需的量对数据通信量进行精确分流，以填补每个小时期间现有蜂窝网络容量与数据容量需求之间的差值。图4示出在图3示的预计负载的情况下移动网络运营商的预期每小时通信量分流需求曲线。

如果同时有若干移动网络运营商需要可由相同备选网络接入点提供的附加容量，那么需要以最有效的方式来分配网络容量。这种对高效的网络容量分配的需求还可包括为可能并非是移动网络运营商的其他方提供一些网络容量的需求。这些方可包括移动虚拟网络运营商以及内容和移动设备服务的其他提供商。这些方可能希望使用由备选网络接入点提供的接入。

以下系统描述解释用于将数据通信量容量从网络或从接入点的若干网络分配到数据容量的可包括移动网络运营商和其他方的若干潜在用户的方法和系统。

用于分配接入的方法和系统—市场设计

在本文献中，描述一种用于在上述复杂情况中分配接入的方法。所述方法可利用被称为市场设计的机制。

在以下讨论中，“买方”是指希望使用来自备选网络提供商的容量的所有方。类似地，“卖方”是指备选网络提供商。

市场设计可由指定如何分配资源的规则/机制/算法组成。具体地，市场设计解决两个问题：

1)“谁获得什么？”，意味着“哪个移动网络运营商(MNO)被允许在哪个位置分流多少其需求，并且在什么时间和通过哪个备选网络接入提供商的哪个接入点？”简而言之，可以说，无线接入点的份额被分配到MNO的数据通信量。这是复杂的问题，因为资源的供求根据位置和时间而变化。

2)“什么价格？”对于每个分配决策(即，谁获得什么)来说，可计算对应的价格。具体地，针对每笔交易(即，通过接入点分流的每个MNO的数据通信量)，买方(即，MNO)需要支付卖方(即，ISP)一定量的资金。

可区分两种类型的买方：

1)移动网络运营商(MNO)是提供包括移动数据的移动电话服务的公司。MNO的实例是诸如AT\&T、Verizon、T-Mobile、Sprint等具有全国性蜂窝电话网络的公司。欧洲MNO的实例是Orange、EE、Vodafone、Deutsche Telecom等。此外，还存在具有自己的网络设备的若干小型运营商。这些公司被称为基于设施的运营商。

2)移动虚拟网络运营商(MVNO)自身基本上是移动服务的转售商(即，不拥有全国性蜂窝电话网络的公司)(一些可在一些城市中具有自己的网络，在这些城市其可以是基于设施的，但在其他地方在全国运营商的网络上漫游)。因此，MVNO通常不承担扩大其网络的成本。相反，MVNO与一个或多个MNO具有漫游协定(即，MVNO支付MNO使用MNO网络的费用)。在最简单的情况下，这些协定指定每十亿字节(GB)的固定价格。MVNO还可包括可能有意向使用来自卖方的备选网络接入，但不具有自己的设施以提供到其希望服务的移动设备的网络接入的其他方。

每个MNO可维持成千上万(例如，每个MNO高达100,000)座小区塔。总计，MNO在美国有大约300,000小区塔，服务3亿客户。因此，一个小区塔可服务大约1,000名客户。

取决于位置，典型的小区塔可覆盖具有范围从几百米至几千米的某一半径的大致圆形的区域(即，一座小区塔覆盖360度)。大多数小区塔具有三个无线电，每个服务120度的区域(即，一个扇区)。每个无线电具有以MBit/s(例如，10MBit/s)测量的最大带宽容量。在各个无线电(即，各个扇区内)处可能发生数据通信量瓶颈(即，数据通信量超过网络容量)。因此，买方有意向对通信量暂时超过可用容量的特定扇区中的一些数据通信量进行分流。

市场设计问题很复杂，因为它并非涉及单纯商品(例如，油、气、木材等)，而是，资源的供求是高度地位置相关(例如，芝加哥的可用带宽不可能用来对纽约的通信量进行分流)和时间相关(例如，下午3:00可用的带宽不可能用来满足下午1:00的需求)。两点额外的复杂点增加了复杂性：

不同的MNO可能针对构成“单个位置”的项不能达成一致。具体的，一个MNO的扇区可能与另一MNO的扇区不一致。实际上，每个MNO可具有服务以任意复杂方式交叉的扇区的自己的塔。

每个接入点(AP)处于一个不同的地理位置处(例如，xy坐标)。然而，即使是单个MNO的扇区也可能重叠(例如，来自同一座塔的两个相邻扇区以及来自不同塔的扇区)。因此，相对于MNO的扇区，AP的相对位置可能并不清晰。大多数AP将处于同一个MNO的三个不同的扇区中。因此，在特定AP附近的移动设备可连接到同一个MNO的三个不同无线电中的任一者，三个无线电中的一些可能过载并且一些可能并不过载。图5示出Wi-Fi接入点可如何同时处于若干蜂窝扇区中。

为了在可能需要容量的几方之间以最优的方式分配容量，理解每方从接入容量中得到的价值是很重要的。

价值归于MNO的一种方式是通过推迟网络扩展费用。扩展特定小区扇区容量的实际成本根据当地情况、未使用频谱的可用性等而变 化。成本可以是增加无线电、拆分小区扇区，或在宏小区的覆盖区中增加小型小区，或在一些情况下可以是建造新的小区塔。

美国的蜂窝网络扩展的总成本大约是$300亿，并且每年进行中的运营成本增加大约$100亿。资本成本从用于新的小型小区的$15,000变化到近似$250,00的新塔的成本。此外，扩展每月增加的运营费用大约是$1,000至$3,000(用于租赁、公用工程、回程、许可等)。因此，MNO可推迟网络扩展的每一天对于MNO都价值一定数额的资金(例如，每月每扇区$1,000至$3,000)。

考虑通信量快要超过可用容量的各个扇区。如果MNO可对来自该扇区的所有超额需求进行分流，那么MNO为了该服务每月可愿意支付高达$3,000，或每天支付高达$100。这是买方一天中对所有超额数据通信量进行分流的价值。注意，实现网络扩展(从规划到运作)花费MNO三至六个月之间的时间。因此，如果MNO想要推迟建设新塔，那么MNO将需要在其实际需要对通信量进行分流的大约六个月前预留备选网络接入市场。

三条重要的备注:1)价值与通信量无关。MNO分配到对一天中所有超额需求进行分流的能力的价值与超额需求的实际量无关，因为这是由用于扩展MNO所拥有的容量的成本来驱动的。传统地，根据每GB美元中的特定价值来考虑价值。然而，基于设施的运营商价值可通过“用于在一个扇区一天中对所有超额需求进行分流的美元”来确定。

2)买方有组合偏好。因为MNO的价值由不建设新塔而节约的资金来驱动，MNO仅在能够对其所有超额需求进行分流时具有对数据通信量进行分流的价值。如果只可对一部分(例如，50％)超额需求进行分流，那么可能还是需要建设新塔；只对一部分超额需求进行分流没有价值。因此，与一天的过程相比，MNO有组合偏好。

考虑图4，其中示出扇区中典型的通信量模式。一天中的大多数 时间，通信量小于扇区的容量。然而，在高峰时段，通信量暂时超过容量。假设该MNO在该扇区中即使是暂时超过供应也不可接受。MNO的偏好是对高峰需求进行精确分流。只有满足MNO的所有需求，MNO才不需要扩展其容量。因此，只有当对MNO的所有数据通信量都进行分流，MNO才有对数据通信量进行分流的价值。

3)预留AP是组合优化问题。为了满足单个MNO在单个扇区中的分流需求，将需要该扇区中的许多AP。所有AP可能属于同一个卖方或不同的卖方。每个接入点在一天中的不同时间将具有不同的供应。此外，特定AP周围(即，特定AP附近)将有MNO客户不同的通信量，以使得只可通过每个AP对有限的通信量进行分流。在每个AP处预留足够的供应以保证MNO能够对所有超额需求进行分流是不同于买方的组合偏好的组合优化问题。

价值归于MNO的第二种方式是通过减少客户流失和增加客户忠诚度。即使扇区内的需求有时超过可用容量，MNO也无法在这种情况下的每个位置处立即扩展容量。实际上，容忍某一超额需求，并且随着时间的推移仅修复最坏情况。但是，超额需求总是意味着客户暂时有不好的用户体验，这导致客户流失(即，客户尽快更换其供应者)和降低客户忠诚度(下次有机会的话客户更换其供应者)。这两种选结果对MNO的利润有直接的负面影响。

为了应对这个问题，即使MNO无法对所有超额需求进行分流，MNO也想要对其超额需求进行分流。因此，这种价值明显不是组合的。这是MNO考虑其对通信量进行分流的价值的传统方式。在这种情况下，MNO的价值由每GB的美元来衡量。为了获得这种价值，MNO无需提前6个月购买预留。MNO可提前几周购买预留，或甚至可当需求发生时实时购买一些带宽。

MVNO的偏好较为简单，因为MVNO无需将购买的容量与扩展其自身设施容量的成本进行比较。因此MVNO没有组合偏好。此外， MVNO具有清晰的外部选项，也就是根据漫游协议其必须支付MNO的每GB的价格。这个外部选项受MVNO的主MNO网络性能的影响。如果主MNO网络被超额需求压垮，MVNO可能与主MNO的用户一起遭受差劲的服务。

理想的是，MVNO想要对所有通信量进行分流，假设其必须在市场中支付的价格低于其漫游协议的价格(并且暂时忽略最小通信量协议等)。因此，作为MVNO的价值，MVNO可仅报告其通常支付给MNO每GB美元的价格。MVNO的需求(即，MVNO想要分流多少)等于其实际的数据通信量。如果MVNO想要提前购买预留，MVNO需要预估其自身需求以确保不会购买比最终需要的预留更多的量。MVNO也可以根据其当前的数据通信量实时购买。有意向使用备选网络接入的其他可能方的情况也认为与MVNO类似，但其接入的价值可取决于多个参数并且因此可随着时间和位置而变化。

市场设计概况

在描述市场设计之前，简要地讨论不同的设计目的。

A)效率相对于收入：市场效率与不发生交易相比是市场产生的总福利。相比之下，收入是买方向卖方作出的所有支付的总额。一般来讲，效率和收入无法同时最大化。效率最大化是有益的，但在一些情况下，效率可能被牺牲以获取良好的产权激励或产生足够的收入。

B)近似的“防策略性”：如果参与者无论其他参与者报告什么，都最好地向市场报告其真值，那么市场机制是防策略性的。理想的是，我们想要设计防策略性的机制，因为这种机制具有多个积极影响：买方和卖方很容易参与到所述机制中。买方和卖方仅报告其真实偏好，并且市场负责计算“公平的”价格。

因为市场最大化效率时，其通常需要了解买方的真实偏好。如果买方想要误报其偏好，那么市场更有可能选择效率低的结果。

一般来讲，在我们的领域内我们可能无法始终获得完全意义的防策略性。相反，我们将争取获得“近似的防策略性”，以便代理商几乎始终最好地诚实地报告。

注意，防策略性机制的概念与产业传统看待这些市场不同。通常，人们想象买方提交要求，并且买方投标，类似于在股票市场上，以便当投标高于要求时发生交易。我们的机制将以不同的方式工作。

C)个体合理性：这个特性仅保证进入特定市场的参与者不会以负效用结束。我们通常能够保证这一点。

D)买方和卖方的简洁性：在设计我们的市场时，我们需要考虑买方和卖方如何向市场机制报告其偏好。他们一定是通过用户界面(UI)，或通过API来输入其价值的。在任一种情况下，买方和卖方都应相对简单地表达其偏好，因为否则参与者可能会犹豫是否参与市场。在设计我们的市场时，我们特别注意为参与者设计紧凑和简洁但有表现力的投标语言。

E)计算可伸缩性：从长远来看，我们处理巨大的市场，该市场具有上百万的扇区和数千万的AP(在全球市场中)。考虑计算可伸缩性的重要因素在于，即使扇区和AP的总量很大，实际活动始终是当地范围的(之后详述)。这适用于将会限制对解决非常大计算的需求的并行处理方法。

然而，计算这个市场中的预留/分配和价格的算法应放大到足够大的问题大小并且在足够短的时间内结束(即，产生解决方案)。对于我们的长期市场和短期市场，这通常意味着我们需要在1天之内计算预留和价格。对于实时市场，应在一秒之内计算分配。也可在一秒之内计算价格，但也可采用延迟定价。

三个时间范围

我们的市场设计实例由三个独立市场组成，所述三个市场对应三 个不同的时间范围(见图6)。对于每个市场来说，存在四个组成部分：

1)预留/分配机制:用于长期市场和短期市场的预留机制和用于现货市场的分配机制决定谁获得什么。因此，根据买方和卖方提交的偏好，这些机制仅确定分配。

2)定价机制:根据由预留/分配机制计算的分配，定价机制计算价格。

3)买方UI：对于每个市场来说，我们需要允许买方指定特定价值和需求方面偏好的用户界面(UI)。针对三个市场中的每一个的UI都可能不同。

4)卖方UI：我们还需要用于卖方的UI以表达卖方的偏好(即，可用供应和可能的预留价格)。

具有不同时间范围的三个市场是长期市场、短期市场和现货市场。

长期市场是让买方有机会在其实际需要容量的六个月(或其需要容量的日期之前的一些其他足够长的时间)之前购买预留的市场。如果买方没有获得其需要的预留(例如，因为没有足够可用的供应或因为与其他买方的竞争激烈并且其他买方胜出)，那么买方仍有时间开始建造新塔。如上所述，MNO在长期市场的价值是组合的(因为只有其可对所有超额需求进行分流时才有价值)。然而，MVNO的价值并非组合的(即，其可分流的任何通信量都对其有益)。我们的市场将能够处理MNO和MVNO，并且使用组合优化(即，混合整数规划)来最佳地分配带宽。“组合预留机制”的输出将是独立接入点处的对应于独立买方扇区的预留。

短期市场也有需求。即使买方已在长期市场中购买预留，五个月之后其在特定扇区中实际的超额需求可能与其预测的不同。因此，短期市场给买方机会来购买额外的预留。短期市场与长期市场的不同主 要在于MNO不再具有组合偏好(反正建造塔已经太晚)。因此，MNO的当前偏好类似于MVNO的偏好(即，可按$/GB来表达)。与长期市场中同样的预留机制用于短期市场(即，负责组合优化、在一个扇区中组合许多不同的AP)。

最后，实时或“现货”市场是实时发生的市场。在这里，买方不再购买“预留”，而是直接被“分配”，这也是为什么这个市场需要分配机制而不是预留机制。这个实时分配机制考虑到长期市场和短期市场的预留以及买方对实时市场表达的需求。通常是基于用于允许卖方设定的接入与用于利用其买方设定的接入的条款和条件匹配的条款和条件。

组合预留机制

对于长期市场和短期市场来说，需要决定每个买方将从卖方的每个接入点获取多少容量。为了理解用于作出这些决策的机制，我们将首先着眼于主网络的拓扑结构和与所有备选网络接入系统的接入点拓扑结构的每个关系。

蜂窝无线电接入网通常被设计用于无所不在的覆盖。这意味着小区基站被放置在每个扇区的覆盖与相邻扇区的覆盖区域稍微重合的距离处。图7示出城市地区中的蜂窝扇区的典型布局。这是许多蜂窝接入网中实际情况的简化。通常，除了宏小区基站及其相关联的扇区，可能存在具有较短范围的小型小区。这些小型小区也可具有分扇区的无线电系统。然而，总的来说，蜂窝系统被设计用于无所不在的覆盖。

Wi-Fi接入点通常被部署来满足用户对连接到接入点的宽带连接的需求。还存在旨在用于第三方或公众的Wi-Fi接入点部署。这些接入点通常常被称为热点。不论何种情况，可用于分流的Wi-Fi接入点定位在整个环境中的各个地方并且其覆盖可以是或可以不是无所不在的。

这些接入点构成本文件所讨论的备选网络接入。通常存在能够在每个蜂窝扇区的区域内提供备选网络接入的若干接入点。图9示出城市地区中的常规的蜂窝扇区和Wi-Fi接入点位置是如何彼此关联的实例。图5从不同的角度展示同一个现象。

为了理解约束和分配机制，以下是方程式中所使用的表达约束的标引：

集和标引(Indices)：

i∈I，标引MNO，和i∈I′，标引MVNO

j∈J，标引扇区(每MNO/MVNO各自)

s∈S，标引卖方

a∈A，标引AP

k∈K＝{0，1，...23}，一天中的时隙

以下是参数及其单位：

参数[单位]：

D_ijk[Mbits/s]，对来自时隙k的扇区j中的MNO/MVNO i的需求进行分流；

S_ak[Mbits/s]，时隙k中的接入点a处可用的(预测)供应

来自时隙k(分流可能)中AP a“周围”的j中MNO/MVNO i的(预测)通信量

F_ijk[Mbits/s].时隙k中扇区j中MNO i的容量向下偏差(“误差系数”)

V_ij[$]，扇区j的MNO i的用于对这个扇区一天的所有需求进行分流的值 V′_i[$/GB]，用于分流1GB的MVNO i的值(在任何时间任一扇区内)

波动缓冲以“折扣”来自AP a周围的时隙k中的扇区j中i的通信量

波动缓冲以“折扣”来自时隙k中的接入点a的供应

L[秒]，一个时隙的长度(例如，3,600秒＝1小时)

系统中的变量及其单位是：

变量[单位]

x_ij∈{0，1}，MNO i是否为扇区j预留(对组合偏好进行建模)

y_ijk[Mbits/s]，时隙k中用于扇区j的MNO/MVNO i的通信量预留

r_ijak[Mbits/s]，时隙k中用于MNO/MVNO i'扇区j的接入点处的通信量预留

混合整数规划MIP表达将被最大化为：

相关联的约束为：

一些参数是指诸如对来自某一扇区的特定MNO或MVNO的需求进行分流的值。这些是输入数字并从买家候选人接收，作为其到系 统的分流曲线输入的部分。

另一重要的参数是在MNO将要分流的情况下每个MNO的值和特定日期间所有时隙中的必要数据通信量容量。从每个参与的MNO接收这个输入。

同样地，每个MVNO都有每十亿字节的值，用于对到备选接入网的通信量进行分流。在这个方程式的这个版本中，假设这个值参数不取决于时间或位置。在这个解决方案明显直白的扩展中，可能提供取决于时隙或它们的位置或两者的每十亿字节的值。

其他参数是指诸如特定接入点和特定时间处的可用供应或指定时间处的接入点周围来自每个MNO/MVNO的预测通信量的预测值。这些参数可根据来自供应商自己的备选网络接入和通过系统的接入买家的信息预测。然而，此外，存在关于这些参数的参与该机制中的每个移动设备上的软件应用形式的信息源以提供和管理到备选接入网的数据通信量分流。解决方案的这个方面和相关联的部件在标题为SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGING OFFLOAD FROM ONE RADIO ACCESS NETWORK TO ANOTHER的临时专利申请(2013年12月31日提交的美国临时专利申请号60/61/922,376)中描述。

诸如容量向下偏差和波动缓冲的其他参数是可在操作开始时预测的输入参数并且基于系统性能的经验来微调。

一旦建立用于所有参数的值，混合整数规划方法就用来寻找最佳预留(见MIP 1)。熟知的数学优化软件(例如，CPLEX)用来解决混合整数规划，从而得出用于特定扇区分流需求的预留和用于参加分配流程的每个接入点的特定通信量预留。

在这个实例中，每天重复输入参数的过程，并且这得出用于该天中每个时隙的容量预留。明显地，运行所述过程的时间间隔和用于分 配的每个间隔内的时隙数量可与这个实例不同。此外，可自动化所述过程，就此而言买方和/或卖方无需每天输入新参数，而是可提供允许其指定其较长时间段偏好的用户界面。

前述系统和方法以及相关联的设备和模块允许多种变化。此外，出于清楚和简洁的目的，已简化系统和方法的许多描述。例如，附图通常示出每一类型的网络设备中的一种，但网络系统可具有许多种设备。

如本说明书所述，各种系统和方法被描述为运行以优化特定参数、函数、或操作。术语“优化”的这种用法不一定意指抽象理论或全球意义上的优化。不如说，系统和方法可运作以使用希望在至少许多常见情况中改进性能的算法来改进性能。例如，系统和方法可运作以优化由特定函数或标准判断的性能。类似的术语，如最小化或最大化也按类似方式使用。

技术人员应了解，结合本文公开的实施方案所描述的各种示例性逻辑块、模块、单元和算法步骤常可以实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，以上已经大体上在各种示例性元件、块、模块和步骤的功能性方面描述这些示例性元件、块、模块和步骤。这种功能性是实施为硬件还是软件取决于强加于整个系统的具体约束。技术人员可以针对每个具体系统以不同方式实施所描述的功能性，但是这种实施决定不应被解释为导致背离本发明的范围。此外，在单元、模块、块或步骤内的功能分组是为了便于描述。在不脱离本发明的情况下，特定功能或步骤可以从一个单元、模块或块中移除。

可以使用处理器，诸如通用处理器、多核处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件元件或被设计来执行本文所描述功能的上述各者的任何组合来实施或执行结合本文公开 的实施方案所描述的各种示例性逻辑块、单元、步骤和模块。通用处理器可以是微处理器，但备选地，处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可作为计算设备的组合来实现，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一个或多个微处理器或任何其它这样的配置。

结合本文公开的实施方案所描述的方法步骤或算法和块或模块的处理器可直接体现于硬件中、体现于由处理器执行的软件模块中，或体现于这两者的组合中。软件模块可驻存于RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可拆卸盘、CD-ROM或任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可耦合到处理器，使得处理器可从存储介质读取信息，并将信息写到存储介质。在替代方案中，存储介质可与处理器成一体式。处理器和存储介质可驻存在ASIC中。此外，被描述为耦合的设备、块或模块可通过中间设备、块或模块耦合。同样地，当存在耦合第一设备和第二设备的中间设备时和当第一设备不知道数据的最终目的地时，第一设备可被描述为传送数据到第二设备(或从其接收)。

提供对公开的实施方案的以上描述来使本领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。本领域的技术人员将容易明白对这些实施方案的各种修改，并且本文所述的一般原理可以应用于其他实施方案而不背离本发明的精神和范围。因此，应理解，本文呈现的说明书和附图表示本发明当前优选的实施方案并且因而表示本发明广泛考虑的主题。还应理解，本发明的范围完全包括可能对于本领域的技术人员显而易见的其他实施方案。