增强用于LTE的服务质量架构的装置和方法与流程

该申请要求2014年6月30日提交的美国临时专利申请序列号No.62/019,308的优先权的利益，其通过引用整体合并于此。

技术领域

实施例属于无线通信。一些实施例涉及蜂窝通信网络，包括被配置为根据第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)和LTE高级(LTE-A)标准进行操作的网络。一些实施例涉及增强服务质量(QoS)处理。

背景技术：

在一些实例中，多个应用可以同时运行在用户设备(UE)中，每个应用具有不同的QoS要求。例如，UE可能在浏览网页或下载文件的同时从事语音呼叫。语音呼叫在延迟和延迟抖动方面会具有比web浏览或文件下载更严格的对QoS的要求。为了支持多个QoS要求，在LTE演进分组系统(EPS)内设置不同的承载，每个承载均与QoS关联。这些承载通常称为EPS承载。

附图说明

图1是根据一些实施例的3GPP网络的功能示图；

图2是根据一些实施例的用户设备(UE)的功能示图；

图3是根据一些实施例的演进节点B(eNB)的功能示图；

图4示出根据一些实施例的3GPP网络中的EPS承载服务分层架构的情形的示例；

图5示出根据一些实施例的EPS承载服务分层架构中的上行链路和下行链路业务流模板(TFT)的使用情形的示例；

图6示出根据一些实施例的TFT中的分组过滤器的简化示例；

图7示出根据一些实施例的用于使用分组过滤器确定业务流的方法的操作；

图8示出根据一些实施例的上行链路传输中的协议栈和分组过滤器功能的示例；

图9示出根据一些实施例的使用应用提供的信息确定业务流的分组过滤器的情形的示例；

图10示出根据一些实施例的分组分类实体的示例；

图11示出根据一些实施例的分组重新分类实体的示例；

图12示出根据一些实施例的eNB和服务网关中的分组过滤器实现方式；

图13示出根据一些实施例的用于增强蜂窝通信的QoS架构的方法的操作；以及

图14示出根据一些实施例的用于增强蜂窝通信的QoS架构的方法的操作。

具体实施方式

以下描述和附图充分示出具体实施例以使得本领域技术人员能够实施它们。其它实施例可以包括结构改变、逻辑改变、电气改变、处理改变和其它改变。一些实施例的部分或特征可以包括于或替代以其它实施例的部分和特征。权利要求中所阐述的实施例囊括这些权利要求的所有可用等同物。

在此讨论使用现有LTE架构的QoS改进。作为概述，图1-图3分别示出示例性3GPP网络、UE和eNB的功能示图。此外，图4-图5提供LTE网络中的业务流模板(TFT)和分组过滤器的当前用法的示例性概述以及其与EPS承载和协议栈的关系。图6-图14描述使用分组过滤器以改进QoS处理的技术。

根据一些实施例，可以通过以下操作改进QoS：(1)增强分组过滤器(例如，如图6-图9中所描述的那样)；(2)将QoS参数关联于分组过滤器(例如，如图10-图11中所描述的那样)；以及(3)，将分组过滤器的使用扩展到其它节点(例如，如图12中所描述的那样)。此外，每个改进可以单独地或组合在一起地应用于增强QoS处理。

图1是根据一些实施例的3GPP网络的功能示图。该网络包括通过S1接口115耦合在一起的无线接入网络(RAN)(例如，如所描述的那样，E-UTRAN或演进通用地面无线接入网络)100以及核心网120(例如，示为演进分组核心(EPC))。为了方便和简明的原因，仅示出核心网120以及RAN 100的一部分。

核心网120包括移动性管理实体(MME)122、服务网关(服务GW)124以及分组数据网络网关(PDN GW)126。RAN 100包括演进节点B(eNB)104(其可以操作为基站)，用于与用户设备(UE)102进行通信。eNB 104可以包括宏eNB和低功率(LP)eNB(例如微eNB)。

MME 122在功能上与遗留服务GPRS支持节点(SGSN)的控制平面类似。MME 122管理接入中的移动性方面(例如网关选择以及跟踪区域列表管理)。服务GW 124端接朝向RAN 100的接口，并且在RAN 100与核心网120之间路由数据分组。此外，它可以是用于eNB间切换的本地移动性锚定点，并且也可以提供用于3GPP间移动性的锚定。其它责任可以包括法定拦截、计费以及某种策略实施。服务GW 124和MME 122可以实现于一个物理节点中，或者分开的物理节点中。PDN GW 126端接朝向分组数据网络(PDN)的SGi接口。PDN GW 126在核心网120与外部PDN之间路由数据分组，并且可以是用于策略实施和计费数据收集的关键节点。它也可以为非LTE接入提供用于移动性的锚定点。外部PDN可以是任何种类的IP网络以及IP多媒体子系统(IMS)域。PDN GW 126和服务GW 124可以实现于一个物理节点中，或者分开的物理节点中。

eNB 104(宏eNB和微eNB)端接空中接口协议，并且可以是用于UE 102的第一接触点。在一些实施例中，eNB 104可以实现用于RAN 100的各种逻辑功能，包括但不限于RNC(无线网络控制器功能)，例如无线承载管理、上行链路和下行链路动态无线资源管理和数据分组调度以及移动性管理。根据实施例，UE 102可以被配置为：根据正交频分多址(OFDMA)通信技术在多载波通信信道上与eNB 104传递正交频分复用(OFDM)通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。

S1接口115是将RAN 100与核心网120隔开的接口。它被划分为两个部分：S1-U，其在eNB 104与服务GW 124之间携带数据业务；以及S1-MME，其为eNB 104与MME 122之间的信令接口。X2接口是各eNB 104之间的接口。X2接口包括两个部分：X2-C和X2-U。X2-C是各eNB 104之间的控制平面接口，而X2-U是各eNB 104之间的用户平面接口。

在蜂窝网络中，低功率(LP)小区典型地用于将覆盖扩展到室外信号并不良好地到达的室内区域，或用于在电话使用率非常密集的区域(例如火车站)中增加网络容量。如在此所使用的那样，术语“LP eNB”指代用于实现(比宏小区窄的)较窄小区(例如毫微微小区、微微小区或微小区)的任何合适的相对低功率eNB。毫微微小区eNB典型地由移动网络运营商提供给其民用消费者或企业消费者。毫微微小区典型地是民用网关的大小或更小，并且通常连接到用户的宽带线路。一旦插入，毫微微小区就连接到移动运营商的移动网络，并且为民用毫微微小区提供典型范围为30米至50米的额外覆盖。因此，LP eNB可以是毫微微小区eNB，因为它通过PDN GW 126耦合。类似地，微微小区是典型地覆盖小区域(例如建筑内(办公室、商城、火车站等)，或者更新近地说，飞机内)的无线通信系统。微微小区eNB可以通常通过其基站控制器(BSC)功能经由X2链路连接到另一eNB(例如宏eNB)。因此，LP eNB可以用微微小区eNB来实现，因为它经由X2接口耦合到宏eNB。微微小区eNB或其它LP eNB可以包括宏eNB的一些或所有功能。在一些情况下，它可以称为接入点基站或企业毫微微小区。

在一些实施例中，下行链路资源网格可以用于从eNB 104到UE 102的下行链路传输，而从UE 102到eNB 104的上行链路传输可以利用类似的技术。网格可以是称为资源网格或时频资源网格的时间-频率网格，其为每个时隙中的下行链路中的物理资源。这种时间-频率平面表示对于OFDM系统是常见的，其使得无线资源分配是直观的。资源网格的每列和每行分别对应于一个OFDM符号和一个OFDM子载波。资源网格在时域中的持续时间对应于无线帧中的一个时隙。资源网格中的最小时频单元称为资源元素。每个资源网格包括多个资源块，其描述特定物理信道至资源元素的映射。每个资源块在频域中包括资源元素的集合，并且可以表示当前能够分配的资源的最小份额。存在使用这些资源块传递的若干不同的物理下行链路信道。与本公开的特别相关的是，这些物理下行链路信道中的两个信道是物理下行链路共享信道和物理下行链路控制信道。

物理下行链路共享信道(PDSCH)将用户数据和更高层信令携带到UE 102。物理下行链路控制信道(PDCCH)携带关于与PDSCH信道有关的传输格式和资源分配的信息等。它还通知UE 102与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和混合自动重传请求(HARQ)信息。典型地，基于从UE 102反馈到eNB 104的信道质量信息在eNB 104处执行下行链路调度(将控制信道资源块和共享信道资源块分配给小区内的UE 102)，然后在用于(分配给)UE 102的控制信道(PDCCH)上将下行链路资源分配信息发送到UE 102。

PDCCH使用控制信道元素(CCE)来传递控制信息。在被映射到资源元素之前，PDCCH复数值符号首先组织为四元组，然后使用子块交织器对其进行排列，以便进行速率匹配。每个PDCCH是使用这些CCE中的一个或多个CCE发送的，其中，每个CCE对应于九组称为资源元素组(REG)的四个物理资源元素。四个正交相移键控(QPSK)符号映射到每个REG。取决于DCI的大小和信道状况，可以使用一个或多个CCE发送PDCCH。可以存在LTE中所定义的、具有不同数量的CCE(例如，聚合等级，L＝1、2、4或8)的四个或更多个不同的PDCCH格式。

图2是根据一些实施例的用户设备(UE)200的功能示图。图3是根据一些实施例的演进节点B(eNB)300的功能示图。应注意，在一些实施例中，eNB 300可以是静止的非移动设备。UE 200可以是图1中所描述的UE 102，而eNB 300可以是图1中所描述的eNB 104。UE 200可以包括物理层电路202，用于使用一个或多个天线201将信号发送到并且接收自eNB 300、其它eNB、其它UE或其它设备，而eNB 300可以包括物理层电路302，用于使用一个或多个天线301将信号发送到并且接收自UE 200、其它eNB、其它UE或其它设备。UE 200可以还包括用于控制对无线介质的接入的介质接入控制层(MAC)电路204，而eNB 300可以还包括用于控制对无线介质的接入的介质接入控制层(MAC)电路304。UE 200可以还包括处理电路206和存储器208，被布置为执行在此所描述操作，eNB 300可以还包括处理电路306和存储器308，被布置为执行在此所描述的操作。eNB 300可以还包括一个或多个接口310，其可以使得能够进行与其它组件的通信，包括其它eNB 104(图1)、核心网120(图1)中的组件或其它网络组件。此外，接口310可以使得能够进行与图1中可能未示出的其它组件的通信，包括网络外部的组件。接口310可以是有线的、无线的或其组合。

天线201、301可以包括一个或多个方向性天线或全向性天线，包括例如双极天线、单极天线、贴片天线、环路天线、微带天线或适合于传输射频(RF)信号的其它类型的天线。在一些多入多出(MIMO)实施例中，天线201、301可以有效地分开以利用空间分集以及可能产生的不同信道特性。

在一些实施例中，在此所描述的移动设备或其它设备可以是便携式无线通信设备(例如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型或便携式计算机、web平板、无线电话、智能电话、无线耳机、寻呼机、即时传信设备、数码相机、接入点、电视、媒体设备(例如心率监测器、血压监测器等)或可以通过无线方式接收和/或发送信息的包括可穿戴设备的另一设备)的一部分。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以是被配置为根据3GPP标准进行操作的UE或eNB。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以被配置为根据包括IEEE 802.11或其它IEEE标准的其它协议或标准进行操作。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以包括键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器以及其它移动设备元件中的一个或多个。显示器可以是包括触摸屏的LCD屏幕。

虽然UE 200和eNB 300均示为具有若干分开的功能元件，但功能元件中的一个或多个元件可以组合并且可以由软件配置的元件(例如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件)和/或其它硬件元件的组合实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(AS1C)、射频集成电路(RFIC)以及用于至少执行在此所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，功能元件可以指代一个或多个处理元件上操作的一个或多个进程。

实施例可以实现于硬件、固件和软件之一或其组合中。实施例也可以实现为计算机可读存储设备上所存储的指令，指令可以由至少一个处理器读取并且执行以执行在此所描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于以机器可读的形式存储信息的任何非瞬时性机构(例如计算机)。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备以及其它存储设备和介质。一些实施例可以包括一个或多个处理器，其可以被配置有存储在计算机可读存储设备上的指令。

在一些实施例中，UE 200可以被配置为：根据OFDMA通信技术通过多载波通信信道接收OFDM通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。在一些宽带多载波实施例中，eNB 300可以是宽带无线接入(BWA)通信网络(例如微波接入全球互通(WiMAX)通信网络、第3代合作伙伴项目(3GPP)全球地面无线接入网(UTRAN)长期演进(LTE)网络或长期演进(LTE)通信网络)的一部分，但本公开的范围不限于此。在这些宽带多载波实施例中，UE 200和eNB300可以被配置为根据OFDMA技术进行通信。

关于QoS的LTE架构

图4示出根据一些实施例的3GPP网络中的EPS承载服务分层架构的情形400的示例。如先前所讨论的那样，图1是3GPP网络的功能示图。

在一些实例中，UE 102中的上行链路(UL)业务流模板(TFT)在上行链路方向上将业务流或服务数据流(SDF)绑定到EPS承载410。多个业务流可以通过在UL TFT中包括多个上行链路分组过滤器而复用到同一EPS承载410上。

PDN GW 126中的下行链路(DL)TFT可以在下行链路方向上将业务流绑定到EPS承载410。如上所述，多个业务流可以通过在DL TFT中包括多个下行链路分组过滤器而复用到同一EPS承载410上。

增强式无线接入承载(E-RAB)420可以在UE 102与核心网120之间传输EPS承载的分组。当E-RAB 420存在时，在E-RAB 420与EPS承载410之间可以存在一对一映射。

数据无线承载430可以在UE 102与eNB 104之间传输EPS承载410的分组。当数据无线承载430存在时，在数据无线承载430与EPS承载410之间可以存在一对一映射，并且在数据无线承载430与E-RAB 420之间可以存在一对一映射。

S1承载440可以在eNB 104与服务网关(SGW)124之间传输E-RAB 420的分组。

S5/S8承载450可以在SGW 124与PDN GW 126之间传输EPS承载410的分组。

UE 102可以存储上行链路分组过滤器与数据无线承载430之间的映射，以在上行链路中创建业务流与数据无线承载430之间的绑定。

PDN GW 126可以存储下行链路分组过滤器与S5/S8承载450之间的映射，以在下行链路中创建业务流与S5/S8承载450之间的绑定。

eNB 104可以存储数据无线承载430与S1承载440之间的一对一映射，以在上行链路和下行链路二者中创建数据无线承载430与S1承载440之间的绑定。

SGW 124可以存储S1承载440与S5/S8承载450之间的一对一映射，以在上行链路和下行链路二者中创建S1承载440与S5/S8承载450之间的绑定。

图5示出根据一些实施例的EPS承载服务分层架构中的上行链路业务流模板(UL TFT)510和下行链路业务流模板(DL TFT)520的使用情形500的示例。UL TFT 510是用于上行链路传输的TFT，并且DL TFT 520是用于下行链路传输的TFT。如先前所讨论的那样，图4是EPS承载服务分层架构的示例。

在当前实现方式中，如果分组数据网络(PDN)连接由若干EPS承载组成，则每个EPS承载(例如EPS承载410)(除了默认EPS承载之外)可以与TFT关联。可选地，默认EPS承载可以与TFT关联。

在一些实例中，当UE 102发送上行链路用户数据分组时，UE 102可以在所有UL TFT(例如UL TFT 510)上检查分组过滤器，以检查匹配。例如，每个分组过滤器可以具有分组过滤器评估优先级。继续于该示例，UE 102可以从最高评估优先级开始检查分组过滤器。一旦UE 102确定正确的UL TFT(例如UL TFT 510)，UE 102就可以将用户数据分组传递到相应的关联EPS承载(例如EPS承载410)进行上行链路传输。

对于下行链路传输，在PDN GW 126中可以发生类似的进程，以确定正确的DL TFT(例如DL TFT 520)。

LTE分组过滤器

根据一些实施例，在此描述用于增强当前LTE分组过滤器以改进QoS处理的技术。如上所述，EPS承载410可以与特定QoS关联。UL TFT 510和DL TFT 520可以被分配给专用承载(例如EPS承载410)或默认承载。此外，TFT(例如UL TFT 510、DL TFT 520)可以包含一个或多个分组过滤器。

在一些实例中，分组过滤器可以检查分组并且将分组中的信息与一个或多个过滤器内容进行比较。基于比较，分组过滤器可以将分组分配给特定业务流。

图6示出根据一些实施例的TFT中的分组过滤器的简化示例。TFT可以是图5所示的UL TFT 510或DL TFT 520。

在一些实例中，分组过滤器610可以基于分组的特性来过滤多个分组620。例如，具有第一特性(例如分组分类信息)的分组630可以具有条带式图案，并且具有第二特性(例如分组分类信息)的分组640可以具有对角线交叉图案。

基于分组的特性，分组过滤器可以确定具有第一特性的分组630路由到第一业务流650，并且具有第二特性的分组640路由到第二业务流660。因此，分组过滤器610可以检查分组，并且将分组与过滤器内容进行比较，以便相应地路由分组。

图7示出根据一些实施例的用于使用分组过滤器确定业务流的方法的操作。分组过滤器可以是图6所示的分组过滤器610。此外，来自图6的第一业务流650和第二业务流660可以是图7中的业务流模板(TFT)720的一部分。

在当前LTE实现方式中，在上行链路传输操作710中，UE 102可以基于分组特性(例如IP地址或端口号)使用分组过滤器610来过滤分组。替代地，在下行链路传输操作700中，PDN GW 126可以基于分组特性使用分组过滤器610来过滤分组。因此，分组过滤器610可以在上行链路中应用在UE 102中，并且在下行链路中应用在PDN GW 126中。

此外，分组过滤器610可以允许多个服务映射到同一EPS承载410中。此外，在下行链路传输操作700中，EPS承载410可以是业务流聚合730。替代地，在上行链路传输操作710中，数据无线承载430可以是业务流聚合730。

在当前实现方式中，分组过滤器610可以基于以下过滤器分量(例如分组特性)过滤分组。所述过滤分量包括：

0 0 0 1 0 0 0 0，用于IPv4远程地址类型；

0 0 0 1 0 0 0 1，用于IPv4本地地址类型；

0 0 1 0 0 0 0 0，用于IPv6远程地址类型；

0 0 1 0 0 0 0 1，用于IPv6远程地址/前缀长度类型；

0 0 1 0 0 0 1 1，用于IPv6本地地址/前缀长度类型；

0 0 1 1 0 0 0 0，用于协议标识符/下一头类型；

0 1 0 0 0 0 0 0，用于单个本地端口类型；

0 1 0 0 0 0 0 1，用于本地端口范围类型；

0 1 0 1 0 0 0 0，用于单个远程端口类型；

0 1 0 1 0 0 0 1，用于远程端口范围类型；

0 1 1 0 0 0 0 0，用于安全性参数指数类型；

0 1 1 1 0 0 0 0，用于服务/业务类类型的类型；以及

1 0 0 0 0 0 0 0，用于流标签类型。

图8示出根据一些实施例的上行链路传输中的协议栈和分组过滤器功能的示例。分组过滤器可以是图6所示的分组过滤器610。

在上行链路传输示例中，UE 102可以使用分组过滤器610来确定特定无线承载，以路由特定分组。如图7中所描述的那样，可以使用分组过滤器610将每个业务流(例如第一业务流650、第二业务流660)映射到无线承载(例如数据无线承载430)。此外，多个业务流可以映射到同一无线承载中，形成业务流聚合730，这由业务流模板(TFT)720表示。每个无线承载可以映射到逻辑信道中，并且所有逻辑信道可以复用到传送信道中然后复用到物理信道中。

在接收侧(例如eNB 104)，每个业务流聚合在EPS承载(例如EPS承载410)中发送。如上所述，按EPS承载给定QoS。为了说明，在图8中，App 1分组810和App 2分组820可以具有相同QoS要求，并且因此使用第一EPS承载840。此外，App 3分组830具有与来自App 1和App 2的分组不同的QoS要求，并且因此使用第二EPS承载850。

基于现有信息增强分组过滤器内容

根据一些实施例，可以基于现有信息增强分组过滤器内容。先前列出了分组过滤器的现有参数。此外，可以增强分组过滤器，以支持与服务的类型关联的不同参数。

例如，可以加入新的参数(例如数据大小)作为分组特性。数据大小可以例如定义为以字节为单位的范围，或者可选地，定义为“小”、“中等”、或“大”。在一个示例中，“小”的大小可以与较小数据传输(例如机器类型通信(MTC)设备)关联，“大”的大小可以与较大数据传输(例如FTP下载)关联。“中等”大小传输可以是“小”的大小与“大”的大小之间的数据传输。可以基于过去的执行情况来预先确定或修改用于数据大小的范围。因此，基于数据大小，分组过滤器610可以将数据路由到不同的业务数据流中。

以下提出分组过滤器内容的若干示例实施例。应注意，为了示出在此所描述的概念而提出这些示例，但实施例不限于提出参数或信息的顺序或任何其它陈述方面(例如句法或命名惯例)。例如，在一些实施例中，可以使用与标准(例如3GPP或另一标准)关联的句法或编程语言。一些实施例可以包括这些示例中的一个或多个示例所提出的一些或所有参数或信息，并且可以包括未示出或描述的附加参数或信息。此外，虽然示例示出3GPP标准中所使用的分组过滤器内容，但内容不限于此，并且在一些实施例中，可以是其它标准，或者在分组头中，而与这些标准无关。

在一些实例中，可以如下所示修改分组过滤器内容的示例：

0 0 0 1 0 0 0 0，用于IPv4远程地址类型；

0 0 0 1 0 0 0 1，用于IPv4本地地址类型；

0 0 1 0 0 0 0 0，用于IPv6远程地址类型；

0 0 1 0 0 0 0 1，用于IPv6远程地址/前缀长度类型；

0 0 1 0 0 0 1 1，用于IPv6本地地址/前缀长度类型；

0 0 1 1 0 0 0 0，用于协议标识符/下一头类型；

0 1 0 0 0 0 0 0，用于单个本地端口类型；

0 1 0 0 0 0 0 1，用于本地端口范围类型；

0 1 0 1 0 0 0 0，用于单个远程端口类型；

0 1 0 1 0 0 0 1，用于远程端口范围类型；

0 1 1 0 0 0 0 0，用于安全性参数指数类型；

0 1 1 1 0 0 0 0，用于服务/业务类类型的类型；

1 0 0 0 0 0 0 0，用于流标签类型；以及

1 0 0 0 0 0 0 1，用于数据大小，其中，预留所有其它值。

在一些实例中，与数据大小对应的字节可以是“1”和“0”的另一可用组合。

基于应用提供的信息来增强分组过滤器内容

根据一些实施例，可以基于应用提供的信息来增强分组过滤器内容。例如，运行在UE 102上的应用可以将特定信息提供给UE 102或网络(例如eNB 104)，以便有助于数据调度。

图9示出根据一些实施例的使用应用提供的信息确定业务流的分组过滤器的情形900的示例。分组过滤器可以是图6所示的分组过滤器610。此外，来自图6的第一业务流650和第二业务流660可以是图7中的TFT 720的一部分。

应用提供的信息可以包括分组头中的分组标签。在图9中，应用910可以用不同的编号来对每个分组加标签。如先前在图6中所示，具有第一特性的分组630可以具有条带式图案，并且具有第二特性的分组640可以具有对角线交叉图案。相应地，应用910可以用编号“1”来对具有第一特性的分组630(例如条带式图案)加标签，并且用编号“2”来对具有第二特性的分组640加标签。随后，并且与图6中的示例类似，分组被过滤并且分离，使得具有标签“1”的分组映射(例如，路由)到第一业务流650，并且具有标签“2”的分组映射到第二业务流660。

在一些实例中，应用910可以将信息添加(互联网协议)IP头，以由分组过滤器使用。例如，应用910可以将“延迟预算”或“丢弃定时器”参数添加到分组。这些参数(例如延迟预算、丢弃定时器)可以识别共享特定公共特性的一组应用或分组流。例如，在实时应用的分组在被发送之前或在到达目的地之前已经超过等待时间之后，可以丢弃这些分组。因此，这些类型的应用提供的信息可以由相应节点中的分组过滤器使用，以便有助于调度。

在一些实例中，可以如下所示修改分组过滤器内容的示例：

0 0 0 1 0 0 0 0，用于IPv4远程地址类型；

0 0 0 1 0 0 0 1，用于IPv4本地地址类型；

0 0 1 0 0 0 0 0，用于IPv6远程地址类型；

0 0 1 0 0 0 0 1，用于IPv6远程地址/前缀长度类型；

0 0 1 0 0 0 1 1，用于IPv6本地地址/前缀长度类型；

0 0 1 1 0 0 0 0，用于协议标识符/下一头类型；

0 1 0 0 0 0 0 0，用于单个本地端口类型；

0 1 0 0 0 0 0 1，用于本地端口范围类型；

0 1 0 1 0 0 0 0，用于单个远程端口类型；

0 1 0 1 0 0 0 1，用于远程端口范围类型；

0 1 1 0 0 0 0 0，用于安全性参数指数类型；

0 1 1 1 0 0 0 0，用于服务/业务类类型的类型；

1 0 0 0 0 0 0 1，用于延迟预算；以及

1 0 0 0 0 0 1 1，用于丢弃定时器，其中，预留所有其它值。

在一些实例中，与延迟预算或丢弃定时器对应的字节可以是“1”和“0”的另一可用组合。

2014年12月18日提交的题为“USER EQUIPMENT AND METHOD FOR APPLICATION SPECIFIC PACKET FILTER”的美国专利申请号14/575,101描述用于包括优先级、拥塞等级以及应用类别的方法。在此所描述的方法可以通过相应地使应用910对每个分组加标签(例如关注指示符、优先级等级、拥塞等级、应用类别等)来增强分组过滤器内容。

此外，2014年3月14日提交的题为“METHOD AND APPARATUS TO ASSIST NETWORK TRAFFIC”的美国临时专利申请序列号61/953,662描述用于使用关注指示符的技术。关注指示符可以指示是关注还是不关注业务的类型。此外，应用910可以用要由分组过滤器考虑的其它类型的信息来对每个分组加标签。

新的分组分类实体

图10示出根据一些实施例的分组分类实体的示例。根据一些实施例，可以定义分组分类实体1010以处理分组的分类。分组分类实体1010服从例如顶层之上(例如3GPP协议栈之外)或3GPP协议栈内(例如分组数据汇聚协议(PDCP)层)所定义的预定规则。此外，分组分类实体1010可以从顶层之上接收输入信息，以确定分组分类信息1020。如在此所描述的那样，可以基于分组分类实体1010的设计，在3GPP协议栈之内或之外生成分组分类信息。

在图10中，如从UE 102观点所示，分组分类实体1010可以用分组分类信息1020对每个分组加标签。分组分类信息1020可以包括基于一个或多个QoS参数的优先级信息。如上所述，QoS参数包括丢弃定时器值、延迟预算值、时延值、数据率等。在一些实例中，可以从运行在UE 102上的同一应用接收具有不同QoS要求的两个不同的分组。每个分组的分组分类信息1020可以基于分组的内容而不同。例如，与社交网络应用的消息传送服务关联的分组可以具有比与社交网络应用的新闻订阅数据关联的分组高的优先级。

可以在3GPP协议栈内部(例如PDCP层)定义用于确定分组分类信息1020的信息。例如，通过作为3GPP协议栈的一部分的这个新的层，可以在添加PDCP头之前添加新的头(例如分组分类信息1020)。

可选地，分组分类信息1020可以是更新后的PDCP头的一部分。图10中的示例示出UE侧，并且因此，eNB 104可以具有为了能够对分组分类信息1020进行解码所实现的相同功能或层。

替代地，可以在IP头中作为IP层的一部分添加分组分类信息1020。

分组重新分类实体

图11示出根据一些实施例的分组重新分类实体的示例。在一些实例中，RAN 100可以包括分组重新分类实体。根据一些实施例，可以定义分组重新分类实体1110以对分组分类实体1010进行的分组的分类进行重新分类，如图10中所描述的那样。

在一些实例中，一旦分组分类实体1010对分组加标签，UE 102或3GPP网络内部的这种标签的用途就可以变化。根据一些实施例，分组重新分类实体1110可以基于更新后的或本地的信息，用分组重新分类信息1120对分组重新加标签。分组重新分类信息可以包括具体针对eNB 104或SGW 124调整(tailor)的优先级信息。

此外，在重新分类期间，eNB 104或SGW 124可以使业务流标准化。在一些实例中，eNB 104可以确定与不同的UE关联的分组的优先级。例如，来自与旗舰级消费者关联的UE的分组可以具有比来自与非旗舰级(例如非支付)消费者关联的UE的分组高的优先级。在另一示例中，可以基于为每个消费者分配的上行链路和下行链路速度，对从不同消费者接收到的分组进行优先排序。

此外，可以通过规则集预先定义基于更新后的信息或本地的信息对分组进行的重新加标签。以下关于在不同节点(例如UE 102、RAN 100、核心网120)上的分组标记和处理描述不同的方法。

在一些实例中，在单个链路中使用分组标记。对于特定分组方向，分组标记规则仅应用在一个链路(例如UE与RAN节点之间的无线链路)中。因此，当分组标记用在单个链路中时，分组重新分类实体1110可以执行以下操作。在一些实例中，给定的节点(例如UE 102中的分组分类实体1010)可以对分组加标签，并且分组标签在网络中的单个节点中进行处理。处理标签的节点可以是对分组加标签的同一节点或不同的节点。

例如，在上行链路传输操作710中，UE 102中的分组分类实体1010可以用分组分类信息1020对分组加标签，并且在UE协议栈中应用标记规则。随后，使用分组重新分类实体1110的RAN 100可以基于更新后的信息或本地的信息使用分组重新分类信息1120对每个分组重新加标签。重新分类可以使用分组重新分类信息1120经由适当的调度或有效性检查来帮助UE 102。

替代地，在下行链路操作传输700中，核心网120可以用分组重新分类信息1120对分组重新加标签，并且RAN 100可以在朝向UE 102的无线链路中使用分组重新分类信息1120。

在一些实例中，在多个链路中使用分组标记。例如，每个节点可以基于不同的需要和要求来应用优先级排序或调度(例如，RAN 100和核心网120连接可以具有不同的支持能力)。

此外，不同的节点(例如UE 102、RAN 100、核心网120)可以取决于分组分类信息1020而考虑两个选项。其一，可以在所有节点上使用同一分组分类信息1020作为分组重新分类信息1120。其二，可以通过静态或动态标签映射，在不同的节点上用不同的分组重新分类信息1120对分组分类信息1020重新加标签(例如，重新分类)。例如，如果分组由较高层(例如，使用分组分类信息1020)加标签，则当决定分组重新分类信息1120的分组优先级时，网络可以考虑用户订阅。因此，网络节点可以基于关于用户(例如旗舰级订户)的某种其它特定信息或甚至是当前网络策略来对分组重新加标签。

将QoS参数与分组过滤器关联

根据一些实施例，将QoS参数与分组关联可以增强QoS处理。例如，可以通过将业务流或分组过滤器关联到新的QoS参数来获得QoS增强。如上所述，分组过滤器可以与优先级、延迟预算或丢弃定时器关联。QoS参数的另一示例可以包括时延值。

关于下行链路传输进程，PDN GW 126可以执行分组过滤过程，以便将分组映射到适当的过滤器或业务流中。此外，如果分组过滤器扩展到SGW 124和eNB 104，则这些节点可以执行分组过滤过程，如在接下来的部分中所描述的那样。

关于上行链路传输进程，UE 102可以执行分组过滤过程，并且将分组映射到适当的过滤器或业务流中。类似地，如果分组过滤器扩展到SGW 124和eNB 104，则这些节点可以在上行链路中执行映射。

此外，如果分组过滤器或业务流与优先级关联，则可以基于该优先级来调度分组，以在PDN GW 126中进行传输。

此外，在分组过滤器与QoS参数之间实现关联的方法是：将QoS参数字段关联到每个分组过滤器标识符。表1示出将QoS参数字段添加到3GPP TS 24.008中列出的核心网协议的Packet FilterList(分组过滤器列表)的示例。

表1：当TFT操作是以下操作时的分组过滤器列表：创建新的TFT；将分组过滤器添加到现有TFT；或替换现有TFT中的分组过滤器。

在一些实例中，可以将QoS参数添加到业务流模板(例如TFT720)，如表2所示。

表2：业务流模板信息元素

将分组过滤器的使用扩展到其它节点中

在当前LTE实现方式中，可以在UE 102中以及PDN GW 126中评估分组过滤器。此外，在当前LTE实现方式中，eNB 104可能不支持分组过滤(例如使用分组过滤器)。此外，在当前LTE实现方式中，为了处理RAN 100中的拥塞，RAN 100节点可能没有用于区分EPS承载410内的业务的手段。

根据一些实施例，通过将新的分组标记添加到分组，RAN 100可以基于RAN 100所设定或确定的规则来对分组进行优先排序。此外，新的分组标记可以允许eNB 104基于eNB 104所设定或确定的规则来对分组进行优先排序。新的分组标记可以包括使用分组分类实体1010的分组分类信息1020或使用分组重新分类实体1110的分组重新分类信息1120。

根据一些实施例，有益的是使用eNB 104中的分组过滤器的概念，以便增强并且扩展RAN 100侧中的QoS的处理。例如，可以在上行链路和下行链路二者中执行分组过滤。在下行链路中，分组过滤可以允许RAN 100节点对通过空中接口发送的分组进行优先排序。在上行链路中，分组过滤可以允许RAN 100节点对通过核心网发送的分组进行优先排序，这可以影响核心网上的QoS处理。因此，通过在不同的LTE节点上扩展分组过滤器机制，在此所描述的技术可以改进QoS处理。

图12示出根据一些实施例的eNB 104和SGW 124二者中的分组过滤器实现方式的扩展。图12示出下行链路结构1200和上行链路结构1250，假设单个EPS承载。

2014年1月30日提交的题为“SYSTEMS,METHODS AND DEVICES FOR APPLICATION SPECIFIC ROUTING IN DUAL CONNECTIVITY”的美国临时专利申请No.61/933,865描述使用分组过滤器以允许对双连接性进行增强。可以使用所引用的专利申请中所描述的技术来实现分组过滤机制。然而，在此所描述的技术除了双连接性之外还允许网络侧上的很多其它类型的增强，因为可以连同以上关于分组过滤器提出的增强一起实现修改。此外，这种增强允许在每一节点中在分组调度期间考虑特定QoS参数。

在一些实例中，当PDN GW 126路由分组时，eNB 104可以使用分组过滤器的子集，以便执行感兴趣的过程(例如分组调度)。在此情况下，在eNB 104中可以无需完全实现整个分组过滤器。例如，当分组分类实体1010或分组重新分类实体1110包括IP地址和端口号时，于是eNB 104可以基于IP地址或端口号来执行映射。

此外，通过允许eNB 104基于分组过滤器中(例如分组过滤器的参数子集中)所提供的信息来对分组赋优先级，当在eNB 104与SGW 124之间的链路中存在问题时，eNB 104中的分组过滤器机制的扩展会是有益的。

图13示出根据一些实施例的用于增强蜂窝通信的QoS架构的方法1300的操作。方法1300可以由UE(例如UE 102)或PDN GW(例如PDN GW 126)执行。如图6-图10所示，分组过滤器610可以基于分组分类信息1020来确定TFT中的业务流。然而，实施例不限于这些配置，并且在此所描述的一些或所有技术和操作可以应用于任何系统或网络。

重要的是注意到，方法1300的实施例可以包括与图13所示相比的附加的或甚至更少的操作或处理。此外，方法1300的实施例并非一定受限于图13所示的时间先后顺序。在描述方法1300时，可能参照了图1-图12，但应理解，可以通过任何其它合适的系统、接口和组件来实施方法1300。例如，为了说明的目的可能参照了(之前所描述的)图9中的情形900，但方法1300的技术和操作不限于此。

此外，虽然在此所描述的方法1300和其它方法可以指代根据3GPP或其它标准进行操作的eNB 104或UE 102，但这些方法的实施例不限于仅这些eNB 104或UE 102，并且也可以由其它移动设备(例如Wi-Fi接入点(AP)或用户站(STA))来实施。此外，在此所描述的方法1300和其它方法可以由被配置为在其它合适的类型的无线通信系统(包括被配置为根据各种IEEE标准(例如IEEE 802.11)操作的系统)中操作的无线设备来实施。

在方法1300的操作1310中，UE 102使用处理电路可以生成具有第一分组分类信息(例如分组分类信息1020)的第一分组。此外，UE 102可以生成具有第二分组分类信息的第二分组。第一分组分类信息可以与不同于第二分组分类信息的服务质量(QoS)要求关联。在一些实例中，处理电路可以是图2中的UE 200的处理电路206。

在一些实例中，第一分组分类信息对应于第一分组的第一优先级值，并且第二分组分类信息对应于第二分组的第二优先级值。此外，第一优先级与第二优先级值不同(例如，更高、更低)。

在一些实例中，第一分组分类信息和第二分类信息可以对应于优先级。优先级可以取决于QoS参数的组合。QoS参数可以包括但不限于丢弃定时器值、延迟预算值、时延值以及数据率。此外，在一些实例中，优先级可以基于单个QoS参数。

在一些实例中，第一分组分类信息对应于第一分组的数据大小，并且第二分组分类信息对应于第二分组的数据大小。此外，当第一分组的数据大小小于第二分组的数据大小时，可能导致第一分组分类信息具有比第二分组分类信息高的QoS要求。

在一些实例中，第一分组分类信息对应于第一分组的延迟预算值，并且第二分组分类信息对应于第二分组的延迟预算值。此外，当第一分组的延迟预算值小于第二分组的延迟预算值时，可能导致第一分组分类信息具有比第二分组分类信息高的QoS要求。

在一些实例中，第一分组分类信息对应于第一分组的丢弃定时器值，并且第二分组分类信息对应于第二分组的丢弃定时器值。此外，当第一分组的丢弃定时器值小于第二分组的丢弃定时器值时，可能导致第一分组分类信息具有比第二分组分类信息高的QoS要求。

在一些实例中，第一分组分类信息对应于由UE为第一分组设定的QoS参数，并且第二分组分类信息对应于由UE为第二分组设定的QoS参数。此外，当用于第一分组的QoS参数具有比用于第二分组的QoS参数高的优先级时，可能导致第一分组分类信息具有比第二分组分类信息高的QoS要求。此外，用于第一分组的QoS参数可以存储在表2所示的TFT信息元素中。替代地，用于第一分组的QoS参数可以存储在表1所示的分组过滤器列表中。

继续于方法1300，在操作1320，UE 102使用分组过滤器可以基于第一分组分类信息来确定第一业务流，以用于发送第一分组。从业务流模板(TFT)中的多个业务流确定第一业务流。在一些实例中，分组过滤器可以是图6中的分组过滤器610。

在操作1330，UE 102使用分组过滤器可以基于第二分组分类信息来确定第二业务流，以用于发送第二分组。从TFT中的多个业务流确定第二业务流。此外，第一业务流与不同于第二业务流的无线承载(例如无线承载430、E-RAB 420或ESP承载410)关联。在一些实例中，分组过滤器可以是图6中的分组过滤器610。

在操作1340，UE 102使用物理层电路(PHY)可以将第一分组发送到第一业务流并且将第二分组发送到第二业务流。在一些实例中，PHY可以是图2中的UE 200的物理层电路202。

在一些实例中，第一业务流可以映射到第一无线承载。第一无线承载可以在UE 102与eNB 104之间传输演进分组系统(EPS)承载410的第一分组。此外，第二业务流可以映射到第二无线承载。倘若第一业务流具有比第二业务流高的QoS，那么第一无线承载可以具有比第二承载高的QoS。

在一些实例中，第一业务流可以映射到第一增强式无线接入承载(E-RAB)。第一E-RAB 420可以在UE 102与SGW 124之间传输演进分组系统(EPS)承载410的第一分组。此外，第二业务流可以映射到第二E-RAB。倘若第一业务流具有比第二业务流高的QoS，那么第一无线承载可以具有比第二承载高的QoS。

在一些实例中，第一业务流映射到第一演进分组系统(EPS)承载。第一EPS承载410可以在UE 102与PDN GW 126之间传输第一分组。此外，第二业务流可以映射到第二EPS承载。倘若第一业务流具有比第二业务流高的QoS，那么第一无线承载可以具有比第二承载高的QoS。

根据一些实施例，可以由UE 102在上行链路传输期间执行上述方法1300。此外，根据另一实施例，可以由PDN GW 126在下行链路传输期间执行方法1300。如上所述，在图7的下行链路传输操作700中，PDN GW 126可以使用分组过滤器610来确定来自TFT 720的业务流650。

例如，在操作1310，PDN GW 126使用处理电路可以生成具有第一分组分类信息的第一分组。此外，PDN GW 126可以生成具有第二分组分类信息的第二分组。第一分组分类信息可以与不同于第二分组分类信息的服务质量(QoS)要求关联。在操作1320，PDN GW 126使用分组过滤器可以基于第一分组分类信息来确定第一业务流，以用于发送第一分组。从业务流模板(TFT)中的多个业务流确定第一业务流。在操作1330，PDN GW 126使用分组过滤器可以基于第二分组分类信息来确定第二业务流，以用于发送第二分组。从TFT中的多个业务流确定第二业务流。此外，第一业务流与不同于第二业务流的无线承载关联。在操作1340，PDN GW 126使用物理层电路(PHY)可以将第一分组发送到第一业务流并且将第二分组发送到第二业务流。

图14示出根据一些实施例的用于增强蜂窝通信的QoS架构的方法1400的操作。方法1400可以由eNB(例如eNB 104)或SGW(例如SGW 124)执行。重要的是注意到，方法1400的实施例可以包括与图14所示相比的附加的或甚至更少的操作或处理。此外，方法1400的实施例并非一定受限于图14所示的时间先后顺序。在描述方法1400时，可能参照了图1-图13，但应理解，可以通过任何其它合适的系统、接口和组件来实施方法1400。

此外，虽然在此所描述的方法1400和其它方法可以指代根据3GPP或其它标准进行操作的eNB 104或UE 102，但这些方法的实施例不限于仅这些eNB 104或UE 102，并且也可以由其它移动设备(例如Wi-Fi接入点(AP)或用户站(STA))来实施。此外，在此所描述的方法1400和其它方法可以由被配置为在其它合适的类型的无线通信系统(包括被配置为根据各种IEEE标准(例如IEEE 802.11)操作的系统)中操作的无线设备来实施。

eNB 104可以为了在包括宏小区和微小区的蜂窝网络中进行切换决定而执行方法1400。

在操作1410，eNB 104可以包括处理电路，用于接收具有第一分组分类信息的第一分组以及具有第二分组分类信息的第二分组。可以使用图10-图11中的分组分类实体1010来确定第一分组分类信息和第二分组分类信息。例如，分组分类信息1020是第一分组分类信息的示例。图3中的处理电路306是用于执行操作1410、1420和1430的处理电路的示例。

在一些实例中，在上行链路传输期间，从UE 102接收第一分组和第二分组。

替代地，在下行链路传输期间，从SGW 124接收第一分组和第二分组。此外，在下行链路期间，第一分组和第二分组可以发送到同一UE或不同的UE。

在操作1420，eNB 104可以将第一分组分类信息重新分类到第一分组重新分类信息(例如图11中的分组重新分类信息1120)。图11示出使用分组重新分类实体1110进行重新分类的示例。

在操作1430，eNB 104可以将第二分组分类信息重新分类到第二分组重新分类信息。第一分组重新分类信息可以与不同于第二分组重新分类信息的服务质量(QoS)要求关联。

在操作1440，eNB 104可以包括分组过滤器，以基于第一分组重新分类信息从业务流模板(TFT)中的多个业务流中确定第一业务流，以用于发送第一分组。该确定可以与操作1320类似。然而，在该实例中，该确定可以基于eNB对分组进行的重新分类。重新分类可以基于eNB的参数和要求，其可以与UE的参数和要求不同。图6中的分组过滤器610是用于执行操作1440和1450的分组过滤器的示例。

在操作1450，eNB 104可以基于第二分组重新分类信息从TFT中的多个业务流中确定第二业务流，以用于发送第二分组。此外，倘若第一分组重新分类信息与不同于第二分组重新分类信息的服务质量(QoS)要求关联，那么第一业务流与不同于第二业务流的无线承载关联。

在操作1460，eNB 104可以包括物理层电路(PHY)，用于将第一分组发送到第一业务流并且将第二分组发送到第二业务流。图3中的物理层电路302是用于执行操作1460的PHY的示例。

根据一些实施例，可以由eNB 104执行上述方法1400。此外，根据另一实施例，可以由SGW 124执行方法1400。

关于由SGW 124执行方法1400，如先前在图12的下行链路结构1200中所示的那样，SGW 124可以在操作1410从PDN GW 126接收第一分组和第二分组。替代地，如在图12的上行链路结构1250中所示的那样，SGW 124可以在操作1410从eNB 104接收第一分组和第二分组。