用于優(yōu)化多種類(lèi)型數(shù)據(jù)的傳播的技術(shù)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于優(yōu)化多種類(lèi)型數(shù)據(jù)的傳播的技術(shù)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年7月8日提交的標(biāo)題為"TECHNIQUES FOR OPTIMIZING PROPAGATION OF MULTIPLE TYPES OF DATA" 的美國(guó)非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列13/937,085的優(yōu) 先權(quán)，所述申請(qǐng)據(jù)此以引用方式以其整體并出于所有目的并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 許多便攜式計(jì)算裝置，諸如膝上計(jì)算機(jī)、平板、智能電話或頭戴式顯示器以及其他 隨身計(jì)算裝置(例如，眼鏡、遮光板、手套、手表、腕帶等等），包括支持第三代(3G)(例如，通 用移動(dòng)通信(UMTS)、CDMA2000)、3G+ (例如，長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、全球微波接入互操作性WiMAX或 IEEE 802.16e)或第四代（4G)(例如，LTE升級(jí)版、移動(dòng)WiMax版本2或IEEE 802.16m)無(wú)線通 信標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)寬帶卡或芯片組。對(duì)于具有能夠支持此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的裝置的許多用戶(hù)的重要特征 是同時(shí)操作所述裝置以進(jìn)行電話呼叫和訪問(wèn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的能力。例如，兩個(gè)用戶(hù)可以經(jīng)由基 于網(wǎng)絡(luò)的白板或基于云的文字處理文檔合作并且因此需要與其他用戶(hù)談話并且同時(shí)訪問(wèn) 互聯(lián)網(wǎng)的能力。作為另一個(gè)實(shí)例，用戶(hù)可能參與電話會(huì)議并且希望在電話會(huì)議期間發(fā)送電 子郵件。作為又一個(gè)實(shí)例，用戶(hù)可能被客服代理擱置較長(zhǎng)的時(shí)間段并且想要通過(guò)瀏覽互聯(lián) 網(wǎng)或玩基于網(wǎng)絡(luò)的視頻游戲來(lái)度過(guò)時(shí)間。盡管某些常規(guī)裝置和方法使得用戶(hù)能夠同時(shí)"談 話并沖浪"，但是這些常規(guī)系統(tǒng)和方法可為用戶(hù)提供不到最優(yōu)的體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0004] 將參考附圖描述根據(jù)本公開(kāi)的各種實(shí)施方案，在附圖中：
[0005] 圖1示出在其中可以實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施方案的環(huán)境；
[0006] 圖2A-2B示出在其中可以實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施方案的協(xié)議棧的實(shí)例；
[0007] 圖3A-3B示出在其中可以實(shí)現(xiàn)各種實(shí)施方案的物理信道到邏輯信道的映射的實(shí) 例；
[0008] 圖4A-4C示出根據(jù)各種實(shí)施方案的用于將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)接收到用戶(hù)裝置的示例性方 法；
[0009] 圖5A-5B示出根據(jù)各種實(shí)施方案的用于將數(shù)據(jù)從用戶(hù)裝置傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的示例性方 法；
[0010] 圖6A-6D示出根據(jù)各種實(shí)施方案的將數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)接收到用戶(hù)裝置以及將數(shù)據(jù)從用 戶(hù)裝置傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的實(shí)例；
[0011] 圖7示出根據(jù)各種實(shí)施方案的用于將數(shù)據(jù)從用戶(hù)裝置傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的示例性過(guò)程； 并且
[0012] 圖8示出用戶(hù)裝置的部件的示例性構(gòu)型。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在無(wú)線數(shù)據(jù)通信中，計(jì)算裝置的收發(fā)器使用顯著量的電力用于射頻(RF)收發(fā)，模 數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換、寬帶信號(hào)處理等等功能。由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)被期望支持更高的數(shù)據(jù)速率和 帶寬，并且客戶(hù)越來(lái)越需要更小、更輕的計(jì)算裝置(并與此同時(shí)，更小、更輕的電池），所以省 電對(duì)于此類(lèi)裝置變得越來(lái)越重要。常規(guī)省電方法是非連續(xù)性接收(DRX)和/或非連續(xù)性傳輸 (DTXhDRX/DTX目的在于通過(guò)盡可能久地關(guān)閉用于無(wú)線通信的收發(fā)器(或在某些實(shí)施方案 中發(fā)送器和接收器），以及短時(shí)間段打開(kāi)收發(fā)器以便接收和/或傳輸數(shù)據(jù)來(lái)減少電力使用。 然而，當(dāng)裝置被用來(lái)發(fā)送互異簡(jiǎn)檔的數(shù)據(jù)時(shí)，諸如總體上由需要持久網(wǎng)絡(luò)連接并且不能允 許延遲的小分組組成的語(yǔ)音數(shù)據(jù)或可以由更大分組組成但是不需要持久網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò) 瀏覽業(yè)務(wù)時(shí)，可能不能實(shí)現(xiàn)DRX/DTX的優(yōu)點(diǎn)。
[0014] 根據(jù)本公開(kāi)的各種實(shí)施方案的系統(tǒng)和方法可以克服在用于同時(shí)傳輸不同簡(jiǎn)檔數(shù) 據(jù)(諸如語(yǔ)音數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)或文件傳送數(shù)據(jù)）的常規(guī)方法中經(jīng)歷的上述或其他不足 中的一個(gè)或多個(gè)。在各種實(shí)施方案中，計(jì)算裝置可以同時(shí)傳輸諸如與IP語(yǔ)音(VoIP)或LTE語(yǔ) 音(Volte)電話相關(guān)聯(lián)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)的第一類(lèi)型數(shù)據(jù)的分組，以及諸如網(wǎng)絡(luò)瀏覽業(yè)務(wù)或文件 下載的第二類(lèi)型數(shù)據(jù)的分組，而同時(shí)優(yōu)化計(jì)算裝置的電池壽命。在一些實(shí)施方案中，可以確 定用于計(jì)算裝置的某些規(guī)格(通過(guò)所述裝置連接到的計(jì)算裝置或網(wǎng)絡(luò)）以便估算緊接著第 一類(lèi)型數(shù)據(jù)(例如，語(yǔ)音數(shù)據(jù))有多少第二類(lèi)型數(shù)據(jù)(例如，非語(yǔ)音數(shù)據(jù))將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳 輸。這些規(guī)格可以包括第二類(lèi)型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型、對(duì)應(yīng)于第二類(lèi)型數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)、 數(shù)據(jù)節(jié)流速率、計(jì)算裝置的無(wú)線接入條件以及其他此類(lèi)因素?；谶@些規(guī)格，第二類(lèi)型數(shù)據(jù) 的傳輸可以與第一類(lèi)型數(shù)據(jù)的傳輸一致，這樣使得可以在裝置不收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)關(guān)閉RF調(diào)制解 調(diào)器、收發(fā)器、發(fā)送器、接收器、模數(shù)(ADC)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模(DAC)轉(zhuǎn)換器或計(jì)算裝置的其他此類(lèi) 部件。
[0015] 下文根據(jù)各種實(shí)施方案描述并提出各種其他功能和優(yōu)點(diǎn)。
[0016] 圖1示出根據(jù)各種實(shí)施方案的可以使用的分組交換網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例。具體地說(shuō)，圖1示 出第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)演進(jìn)分組系統(tǒng)(EPS) 100的成分。盡管在此實(shí)例中討論EPS，但 將理解的是本文包括的教義和建議同樣地可應(yīng)用于其他移動(dòng)通信系統(tǒng)，諸如WiMax或其變 形。如所述，LTE是基于所有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP)分組交換網(wǎng)絡(luò)的。LTE已經(jīng)通過(guò)演進(jìn)UMTS地面無(wú) 線接入網(wǎng)絡(luò)(E-UTRAN)120從通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UTMS)無(wú)線接入演進(jìn)。LTE由系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn) (SAE)下的非無(wú)線方面的發(fā)展補(bǔ)償，所述系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)包括演進(jìn)分組核心(EPC)網(wǎng)絡(luò)140。 LTE和SAE組成EPS100。在高等級(jí)上，EPS向用戶(hù)提供到TON的IP連接性用于訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)160和 諸如由IP多媒體子系統(tǒng)（IMS) 162提供的VoIP的服務(wù)。在EPS中，"EPS承載"將IP業(yè)務(wù)從 TON146中的網(wǎng)關(guān)路由到UE102。"EPS承載"是網(wǎng)關(guān)146與UE 102之間具有限定服務(wù)質(zhì)量(QoS) 的IP分組流?？梢詾橛脩?hù)建立多個(gè)承載以便對(duì)不同PDN提供不同QoS流或連接性。例如，用戶(hù) 可以同時(shí)經(jīng)由VoIP與另一個(gè)用戶(hù)交談并瀏覽網(wǎng)絡(luò)或下載視頻。VoIP承載可以為VoIP呼叫提 供必需的Q〇S，而最盡力的承載可以為網(wǎng)絡(luò)瀏覽或視頻下載提供適當(dāng)?shù)腝oS。這可以由EPS 100的各種元件完成。
[0017] 在EPS的EPC網(wǎng)絡(luò)140側(cè)上，核心網(wǎng)絡(luò)包括諸如移動(dòng)管理實(shí)體(麗E) 144、服務(wù)網(wǎng)關(guān) (S-GW)148和TON網(wǎng)關(guān)(P-GW)146的成分。MME144是處理UE 102與EPC網(wǎng)絡(luò)140之間的信號(hào)的 控制元件。所述MME負(fù)責(zé)承載和連接管理。當(dāng)UE 102在eNodeB 122之間移動(dòng)時(shí)，所有用戶(hù)IP 分組通過(guò)其傳送的S-GW 148作用為用于數(shù)據(jù)承載的本地移動(dòng)錨點(diǎn)。當(dāng)UE 102處于空閑狀態(tài) 時(shí)，S-GW 148還存儲(chǔ)關(guān)于承載的信息，并且當(dāng)MME 144開(kāi)始UE 102的尋呼以便重新建立承載 時(shí)，暫時(shí)地緩沖下行數(shù)據(jù)。此外，S-GW 148在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行某些管理任務(wù)，諸如收集用于收費(fèi) 和合法竊聽(tīng)的信息。P-GW 146負(fù)責(zé)用于UE 10 2的IP地址分配以及用于保證比特速率(GBR) 承載的QoS執(zhí)行。所述P-GW還提供經(jīng)由業(yè)務(wù)流模板(TFT)將下行用戶(hù)IP分組過(guò)濾為到不同基 于Q〇S的承載中。所述TFT使用諸如源和目的地IP地址以及傳輸控制協(xié)議(TCP)端口號(hào)的IP 報(bào)頭信息來(lái)過(guò)濾諸如來(lái)自網(wǎng)絡(luò)瀏覽業(yè)務(wù)的VoIP的分組，使得數(shù)據(jù)流動(dòng)到具有適當(dāng)QoS的他 們的相應(yīng)承載。與UE中的每個(gè)承載相關(guān)聯(lián)的上行TFT(UL TFT)在上行方向上將IP分組過(guò)濾 到EPS承載，并且P-GW中的下行TFT(DL TFT)使用類(lèi)似組的下行分組過(guò)濾。作為UE附接到網(wǎng) 絡(luò)的過(guò)程的部分，所述UE由P-GW分配IP地址并且貫穿PDN連接的使用壽命建立至少一個(gè)承 載(稱(chēng)為默認(rèn)承載、非GBR承載）以便向所述UE提供通向那個(gè)PDN的永遠(yuǎn)在線的IP連接性。也 可以在附接過(guò)程完成期間及之后的任何時(shí)間建立另外的承載(稱(chēng)為專(zhuān)用承載），并且可以是 GBR承載或非GBR承載。
[0018] 在一些實(shí)施方案中，EPC網(wǎng)絡(luò)140還可以包括諸如歸屬用戶(hù)服務(wù)器(HSS) 142以及策 略控制和收費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)150的成分。HSS142存儲(chǔ)用戶(hù)的SAE簽約訂購(gòu)數(shù)據(jù)，諸如訂購(gòu) EPS的QoS簡(jiǎn)檔和漫游訪問(wèn)限制。所述HSS還可以存儲(chǔ)關(guān)于用戶(hù)可以連接到的PDN的信息（例 如，接入點(diǎn)名稱(chēng)(APN)、PDN地址）。此外，所述HSS可以存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)信息，諸如用戶(hù)當(dāng)前附接或登 記的MME的身份。在一些實(shí)施方案中，所述HSS還可以集成認(rèn)證中心(AUC)，所述認(rèn)證中心生 成認(rèn)證和安全數(shù)據(jù)。PCRF 150負(fù)責(zé)策略控制并控制策略控制執(zhí)行功能(PCEF)(未示出）中的 基于流量的收費(fèi)功能性，所述功能性駐留在P-GW 146中。所述PCRF提供確定在PCEF中將如 何處理某些數(shù)據(jù)流并確保流量與用戶(hù)的訂購(gòu)簡(jiǎn)檔一致的QoS認(rèn)證。
[0019] 在EPS 100的E-UTRAN 120側(cè)上，所述接入網(wǎng)絡(luò)由基站或演進(jìn)NodeB(eNodeB)122組 成，所述演進(jìn)N〇deB( eN〇deB)122連接到UE 102,諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能電話、平板和隨身計(jì) 算裝置等等。eNodeB 122通過(guò)X2接口互連。所述eNodeB經(jīng)由S1接口連接到EPC網(wǎng)絡(luò)140。更具 體地，eNodeB 122經(jīng)由S1-MME接口連接到MME 144,并且經(jīng)由S1-U接口連接到S-GW 148<^_ UTRAN 120負(fù)責(zé)無(wú)線接入功能，包括無(wú)線資源管理(RRM)、報(bào)頭壓縮、安全和通向EPC網(wǎng)絡(luò)140 的連接。這些功能由eNodeB執(zhí)行，eNodeB中的每個(gè)可以負(fù)責(zé)管理多個(gè)小區(qū)。在LTE下，無(wú)線控 制集成到eNodeB中并且可以允許無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的不同協(xié)議層之間的緊密集成交互。這可以 減少延時(shí)并提高效率。此外，此類(lèi)分布控制可以消除對(duì)高可用性處理器密集控制器的需求 以便減少成本和單點(diǎn)故障。
[0020] 用于LTE的無(wú)線接入?yún)f(xié)議架構(gòu)可以分為如圖2A中所示的用戶(hù)平面協(xié)議棧200,以及 如圖2B中所示的控制平面協(xié)議棧250。圖2A示出本文以灰色陰影表示的用戶(hù)平面協(xié)議棧 200,其包括子層，所述子層包括分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)、無(wú)線鏈路控制(RLC)、媒體訪問(wèn) 控制(MAC)，以及在網(wǎng)絡(luò)側(cè)上的eNodeB中終止的L1或物理(PHY)層。在高等級(jí)上，EPC網(wǎng)絡(luò)中 的分組根據(jù)特定EPC協(xié)議密封并且在P-GW與eNodeB之間隧穿用于傳輸?shù)経E。根據(jù)接口使用 不同隧道協(xié)議。例如，在eNodeB與S-GW之間的S1-U接口上并且在S-GW與P-GW之間的S5/S8接 口上使用GPRS隧道協(xié)議(GTP)。
[0021] LTE L1或PHY層根據(jù)用于上行和下行的不對(duì)稱(chēng)調(diào)制和數(shù)據(jù)速率操作。在下行上，使 用正交頻分多址(0FDMA)，并且在上行上，使用單載波頻分多址(SC-FDMA)(也稱(chēng)為離散傅里 葉變換(DFT)擴(kuò)展0FDMA)。0FDMA是細(xì)分多個(gè)相互正交的窄帶副載波中的可用帶寬的多載波 方法。在0FDMA中，這些副載波可以在多個(gè)用戶(hù)之間共享。由于假設(shè)eNodeB不具有功率限制， 無(wú)線接入被優(yōu)化用于下行上的性能。在上行上，由于便攜式計(jì)算裝置的相對(duì)短的電池壽命， 無(wú)線接入被優(yōu)化更多用于功耗而不是效率。LTE PHY層在成對(duì)頻譜的操作中全雙工，同時(shí)傳 輸并接收。在各種實(shí)施方案中，PHY層為具有同時(shí)散布的下行連續(xù)操作并同時(shí)提供具有變化 調(diào)制的多信道。數(shù)據(jù)可以表示為資源塊，其在一個(gè)時(shí)隙中包括具有12個(gè)副載波的塊。傳送塊 是具有公共調(diào)制/編碼的一組資源塊。所述物理接口可以使用對(duì)應(yīng)于在一段時(shí)間內(nèi)攜帶用 于分配到特定UE的數(shù)據(jù)的傳送塊。每