无线系统中的tcp流量自适应的制作方法
【专利说明】无线系统中的TCP流量自适应
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求申请日为2014年6月25日、题为“TCP TRAFFIC ADAPTAT1N INWIRELESS SYSTEMS(无线系统中的TCP流量自适应)”的、美国临时专利申请N0.14/314397的优先权，该申请要求申请日为2013年11月27日、题为“ADVANCED WIRELESS COMMUNICAT1NSYSTEMS AND TECHNIQUES(高级无线通信系统和技术)”的美国临时专利申请N0.61/909，938的优先权，它们的所有公开内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明的实施例一般涉及数据处理的技术领域，并且更具体地，涉及可操作来在网络上传输数据的计算机设备。
【背景技术】
[0004]本文所提供的背景描述是为了一般呈现本公开的情境的目的。既不明示也不暗示地承认当前署名的发明人的工作以其在此【背景技术】部分被描述的程度的以及在递交时不可以其他方式被作为现有技术的本说明书的各个方面是相对于本公开的现有技术。除非这里以其他方式指明，否则在此部分中描述的途径不是本公开中的权利要求的现有技术，而且不因被包括在该部分中而被承认为现有技术。
[0005]互联网协议组包括用于在互联网上传输数据的多个协议。互联网协议(“IP”)是互联网协议组中的用于在互联网上路由数据的主要协议之一。传输控制协议(“TCP”)与IP—起可以使得能够在应用和IP之间传输数据，从而使得来自应用的数据可以在互联网上被传输。TCP提供可靠且有序的数据通信。
【附图说明】
[0006]本发明的实施例在附图的图示中通过举例的方式而非限制的方式被示出，在附图中，相同的标号指示类似的元件。应该注意的是本发明中对“一”或“一个”实施例的引用并不一定指同一实施例，并且它们可以意指至少一个。
[0007]图1是根据各种实施例示出其中用户设备经由网络节点根据TCP与远程主机传输数据的环境的框图。
[0008]图2是根据各种实施例示出将分组从TCP适配到私有协议以通过无线电网络进行传输的用户设备的框图。
[0009]图3是根据各种实施例示出在私有协议和TCP之间适配要传输的数据的网络节点的框图。
[0010]图4是根据各种实施例示出在减少用户设备和网络节点之间TCP流量的同时维持用户设备和远程主机之间的TCP语义(semantic)的系统的框图。
[0011]图5是根据各种实施例示出根据TCP语义在用户设备和远程主机之间的上行链路数据传输的顺序的顺序图。
[0012]图6是根据各种实施例示出可以以TCP语义实现的TCP头部的框图。
[0013]图7是根据各种实施例示出可以被用来实现用户设备和网络节点之间的私有协议的多个数据分组的框图。
[0014]图8是根据各种实施例示出在无线电网络上接收和发送数据分组的设备的框图。
[0015]图9是根据各种实施例示出用于基于封装来自多个TCP分组的数据的多个数据分组的传输向TCP层电路提供确认数据的方法的流程图。
[0016]图10是根据各种实施例示出用于基于对根据另一协议的多个数据分组的接收向TCP层电路提供数据的方法的流程图。
[0017]图11是根据各种实施例示出用于根据TCP协议向远程主机提供根据私有协议接收的数据的方法的流程图。
[0018]图12是根据各种实施例示出用于向用户设备传输被从TCP适配到另一协议的多个数据分组的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]在下文的【具体实施方式】中，参照了附图，这些附图构成了【具体实施方式】的一部分，其中类似的标号通篇表示类似的部分，并且其中通过示例的方式示出了可以实践的实施例。应当理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以做出结构或逻辑变化。因此，下文的【具体实施方式】不被认为是限制意义的，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
[0020]各种操作以最有助于理解所声明的主题的方式被描述为依次的多个离散动作或操作。然而，该描述顺序不应被解释为暗示这些操作必须依赖于顺序。具体地，这些操作可以不以呈现顺序被执行。可以采用与所描述的实施例不同的顺序来执行所描述的操作。可以执行各种附加的操作和/或在另外的实施例中可以省略所描述的操作。
[0021]为了本公开的目的，词组“A或B”和“A和/或B”意指(A)、(B)、或(A和B)。为了本公开的目的，词组“A、B和/或C"意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(B和C)、(A和C)或(A、B和C)。
[0022]该描述可以使用短语“在某一实施例中”或“在实施例中”，其中每个均指代相同或不同实施例中的一个或多个实施例。而且，针对本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包括”、“具有”等是同义的。
[0023]如本文所使用的，术语“模块”和/或“逻辑”可以指以下内容，或是以下内容的一部分，或者包括:执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(“ASIC”)、电子电路、处理器(共享、专用、或群组)、和/或存储器(共享、专用、或群组)、组合逻辑电路、和/或提供所描述功能的其它适当的硬件组件。
[0024]首先从图1开始，框图根据各种实施例示出用户设备(“UE”)110经由网络节点120根据TCP与远程主机150传输数据的环境100的框图。UE 110可以是配备有移动宽带电路的任意类型的移动计算设备，比如上网本、平板电脑、手持计算设备、具有上网功能的装置、游戏设备、移动电话、智能手机、电子书阅读器、个人数据助理等。UE 110可以为适于根据例如一个或多个第三代合作伙伴计划(“3GPP”)技术规范通过网络(例如，无线电网络115)进行通信的任何设备。
[0025]根据实施例，UE110可以被配置为跨无线电网络115进行系统间通信。无线电网络115可以包括无线蜂窝网络，比如全球移动通信系统(“GSM”)网络、通用移动通信系统(“UTMS”)、和/或码分多址(“CDMA”)网络。无线蜂窝网络可以遵守一种或多种标准，例如长期演进(“LTE”)或高级LTE( “LTE-A”)、第三代(“3G”)、第四代(“4G”)、第五代(“5G” )、全球微波互联接入(uWiMAX")(例如，移动WiMAX)、或其它类似的标准。
[0026]针对在无线电网络115上的通信，UE 110可以在小区上操作。在一些实施例中，网络节点120可适用于提供这种小区，并且因此，网络节点120可以是接入节点，例如节点B或演进型节点B( “eNB”)(宏eNB、微微eNB、毫微微eNB)。在另一实施例中，网络节点120可以是网关，例如，服务网关(“3-6￥”)、分组数据网络网关(叩-6￥”)。在其中网络节点120是网关的实施例中，无线电网络115和网络节点120可以与多个组件(未示出)耦合，这些组件与将无线电网络115耦合至提供网络节点120的核心网络相关联。
[0027]通过网络节点120，UE 110可适用于跨互联网130与远程主机通信。因此，远程主机150可以是适用于通过互联网130提供资源(例如流内容、网址等)的任意系统。为经由互联网130进行通信，UE 110和远程主机150可以使用TCP(TCP/IP)。因此，在UE 110和远程主机150之间传输的数据可以被封装成TCP分组。因为TCP是可靠协议，所以TCP分组可以提示TCP确认(“ACK”)以确定成功递送。
[0028]在示出的布置中，源自UE 110并且去往远程主机150的TCP分组可以穿过无线电网络115至网络节点120。网络节点120可以以TCP ACK来对来自UE 110的TCP分组进行响应并且然后通过互联网130将这些TCP分组传输至远程主机150。网络节点120可以对源自远程主机150并且去往UE 110的TCP分组进行类似的处理和确认。实际上，这种通信途径可以在UE110和网络节点120之间生成大量的TCP ACK。然而，UE 110和网络节点120的架构可以包括通过下层电路的可靠数据传输，该下层电路使得能够进行TCP分组的传输。
[0029]在实施例中，通过无线电网络115在UE110和网络节点120之间传输的数据可以通过自动重复请求(“ARQ”)机制被可靠地传送，ARQ机制在网络节点120和UE 110的链路层处被实现。例如，当链路层的无线链路控制(“RLC”)子层运行在确认模式(“AM”)时，RLC子层可以基于接收到的数据发送ARQ ACK。可替换地，当RCL子层运行在非确认模式(“UM”)时，链路层的介质访问控制(“MAC")子层可以发送混合ARQ( “HARQ”)ACK。
[0030]应该理解的是层/子层电路可以是被配置为只实现与该特定的层/子层相关联的操作的专用电路、或者可以是被配置为实现与不只一个层/子层相关联的操作的共享电路。
[0031]基于由网络节点120和UE110的链路层电路提供的可靠数据传输机制，TCP层电路可以被提供针对TCP分组的TCP ACK，而不需要实际通过无线电网络115发送TCP ACK。根据实施例，将在UE 110和网络节点120之间被传输的TCP分组可以在通过无线电网络115进行传输之前被拦截。来自TCP分组的有效负载数据可以根据私有协议被封装，该私有协议可以以隧道方式被引入(be tunneled in)用于UE 110和网络节点120之间的通信用户数据报协议(“UDP”)中。然后来自TCP层电路的数据可以基于私有协议在UE 110和网络节点120之间被传输，这可能不要求它自己的确认数据通过无线电网络115进行传输。然后UE 110和网络节点120可以基于来自各自的链路层电路的ARQ ACK在本地生成TCP ACK。
[0032]在UE110处，根据私有协议被接收到的数据可以在本地被适配为TCP分组并且被提供给TCP层电路，从而使得TCP层电路可以对在下层电路处实现的传输机制是不可知的，同时仍然维持可靠数据传输。类似地，在通过互联网130被传输至远程主机150之前，网络节点120可以将根据私有协议接收到的数据改编成TCP分组。通过这种方式，通过无线电网络115传输的TCP ACK可以被减少，同时UE 110和远程主机150之间的TCP语义仍然被维持。
[0033]关于图2，框图根据各种实施例示出将分组从TCP适配到私有协议以通过无线电网络进行传输的UE 200oUE 200可以是适用于在无线电网络上进行通信的任意UE，例如，图1的UE IlOoUE 200可以包括但不限于主存储器210、处理器218、存储设备220、用户接口222、显示器224、和通信接口 230。这些组件中的一个或多个可以通过总线219被通信地耦合。总线219可以为适用于在UE 200内传送数据的任何子系统。总线219可以包括多个计算机总线以及适用于传送数据的另外的电路。
[0034]作为接收数据的方式，UE200可以包括用户接口222以接收来自用户的输入。根据不同实施例，用户接口 222可以允许用户通过各种方式与UE 200交互-例如，用户接口 222可以在显示器224上作为图形用户界面或者通过命令行界面被呈现给用户。为接收用户输入，用户接口 222可以被实施为硬件、软件或两者的组合并且可以包括或者被通信地耦合于适于用户输入的一个或多个硬件设备(例如，键盘、鼠标、触摸屏、或手势辨识)。此外，处理器218可以执行针对用户接口 222的指令中的一些或全部。
[0035]处理器218可以是适合于执行指令(比如来自主存储器210的指令和或来自通信接口230的指令)的任何处理器。相应地，处理器218可以是例如中央处理单元(“CPU”)、微处理器、或其它类似的处理器。在一些实施例中，处理器218包括多个处理器，比如专用处理器(例如，图形处理单元)、网络处理器、或适合于执行服务器200的操作的任何处理器。
[0036]与处理器218耦合的是主存储器210。主存储器210可以提供短期和长期存储，并且事实上可以被分为几个单元(包括位于处理器218处的单元)。主存储器210可以为易失性的，比如静态随机存取存储器(“SRAM”)和/或动态随机存取存储器(“DRAM”)，并且可以提供对UE 200的计算机可读指令、数据结构、软件应用、和其他数据的存储(至少临时地)。这样的数据可被从存储设备220和或通信接口 230载入。主存储器210还可以包括缓存存储器，比如位于处理器218处的缓存。主存储器210可以包括但不限于与将被处理器218执行的应用211有关的指令。应用211可以是与互联网上的资源通信相关联的任意应用。例如，应用211可以是web浏览器应用、IP语音(“VoIP”)应用、文件共享应用、消息传送应用(例如，邮件应用、即时消息传送应用等)、社交媒介应用、媒体应用(例如，适用于流送音频和/或视频的应用)等。
[0037]根据一些实施例，应用211可以使得通信接口 230向或自通过互联网可访问的远程主机传输数据。基于互联网上的通信，向或自应用211传输的数据在IP层电路233处被处理。然而，应用211可以首先生成将在TCP层电路231处被处理的数据以通过互联网进行可靠通信。TCP层电路231可以将从应用211接收到的数据分组化。UE 200无法被直接连接到互联网，但可以依靠网络节点来