基于小区间延迟的业务分流的制作方法

文档序号:15799016发布日期:2018-11-02 21:18阅读:285来源:国知局

本申请要求提交于2013年12月20日的美国专利申请序列号14/137,243的优先权权益,所述专利申请要求提交于2013年6月7日的美国临时专利申请序列号61/832,644的优先权权益,上述所有专利申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本文所述的实施例总体涉及蜂窝网络路由,更具体地涉及根据小区间延迟进行业务分流。



背景技术:

蜂窝无线网络采用多种无线设备以在用户设备(UE)和数据(例如,分组、语音等)网络之间进行连接,从而覆盖被称作小区的物理区域(例如,陆地区域)。第三代合作伙伴计划(3GPP)是用于蜂窝网络标准的标准体系。3GPP版本8也称作长期演进(LTE),并且版本10及以后的版本也称作高级LTE(LTE-A)。

一些3GPP具体实施考虑低功率LTE基站非常密集的部署,其中该低功率LTE基站具有的传输范围比传统宏小区(例如,传统小区)的传输范围小。这些低功率小区可称作小小区(small cell)。小小区可覆盖(例如,与之重叠或在其中发现等)现有的宏小区部署。概括来讲,每个小区包括eNodeB(例如,eNB、E-UTRAN节点B、演进节点B等),其控制与UE交互的无线电空中接口,并且可包括一些控制功能。Xn接口用于在eNodeB之间的通信。

附图说明

附图未必按比例绘制,在附图中,相同标号可描述不同视图中的相同部件。具有不同字母后缀的相同标号可表示相同部件的不同实例。附图以举例而非限制的方式大体上示出本文论述的各种实施例。

图1是根据实施例的用于根据小区间延迟进行业务分流的环境和系统的示例性框图。

图2是根据实施例示出各种部件之间的通信和业务分流的系统图。

图3A和图3B示出根据实施例的在不同传输堆栈层的两个示例性业务分流流的系统图。

图4示出根据实施例的基于小区间延迟进行业务分流的方法的示例性流程图。

图5示出根据实施例的示例性移动客户端设备。

图6是示出可在其上实施一个或多个实施例的机器的示例性框图。

具体实施方式

在一些蜂窝网络中,UE可同时连接到多于一个的小区(例如,eNodeB),这被称作“双重连接”或“双连接”。在双重连接中,一个eNodeB可称作主eNodeB(例如,MeNodeB、Me-NodeB、MeNB等)。在示例中,主eNodeB可以是S1-MME(例如,S1控制面)通信从服务网关(S-GW)终止的地方。MeNodeB可充当核心网络(CN)的移动锚。双重连接中的其他eNodeB可称作辅助eNodeB(例如,SeNodeB、Se-NodeB、SeNB等)。

在示例中,S1-MME(在控制面中)终止于MeNodeB,用户面通信(例如,S1-U)可以仅终止于MeNodeB,或者可终止于MeNodeB和SeNodeB两者。在MeNodeB处终止S1-U可以只保持CN信令更低。在只在MeNodeB处终止S1-U的情况中,演进分组系统(EPS)承载可在MeNodeB和SeNodeB之间被分流至UE。在示例中,分流可在不同的通信堆栈层(级)完成。例如,分流可在分组数据汇聚协议(PDCP)层发生。在示例中,分流可在无线链路控制(RLC)层完成。

在示例中,基于在eNodeB(例如,MeNodeB和SeNodeB)之间的实际回传实现使得在Xn接口上的延迟可能差别很大。因为RLC段可需要在指定时段内被重新排序并且汇聚,所以当路径MeNodeB->SeNodeB->UE的端至端延迟较低时,在RLC层对EPS承载分流可以是高效的。但是,当这些延迟较高时,在PDCP层对EPS承载分流可以是更加高效的。

鉴于上述情况,测试该延迟(例如测试Xn接口的MeNodeB->SeNodeB->UE的延迟),并且然后选择合适的传输堆栈层以分流业务,这为上述问题提供了灵活且高效的解决方案。可发送通过上面指示的路径的ping消息。对该ping消息的响应可用于将延迟与阈值进行比较。该比较然后可用作选择传输堆栈层(例如,网络层)以在小区(例如,宏小区或小小区)之间分流业务的基础。

因此,在示例中,可使用消息交换机制来估计Xn接口上的延迟。响应于该延迟估计,基于Xn接口的延迟使得在MeNodeB和SeNodeB之间的承载可被选择性地分流。进一步,通过周期性地更新该延迟估计,基于路径MeNodeB->SeNodeB->UE在时间上的端至端延迟,使得承载分流能够是可调节的。

在示例中,延迟计算(例如,确定、估计等)可包括:

a.MeNodeB发送通过与Xn接口相关的SeNodeB的ping消息(具有开始/发送时间戳的PDCP分组),其中对于该Xn接口延迟正被测量。

b.UE记录接收到的时间并且计算在下行链路(DL)中的MeNodeB->SeNodeB->UE路径延迟。

c.UE经由相同SeNodeB发送具有开始(例如,发送)时间戳的应答ping消息。在该上行链路(UL)ping消息,UE包括计算出的DL MeNodeB->SeNodeB->UE路径延迟。

d.MeNodeB记录UL ping消息的接收时间并且计算UL的UE->SeNodeB->MeNodeB路径延迟。

在示例中,可以只测量MeNodeB与SeNodeB之间的延迟(例如,省略UE和UE链路)。然后可仅基于Xn接口延迟来完成承载选择或调整(如下述)。

在示例中,承载(例如,EPS承载)分流选择可包括:MeNodeB可基于DL的MeNodeB->SeNodeB->UE路径延迟和基于UL的UE->SeNodeB->MeNodeB路径延迟来选择承载分流。例如,如果UL和DL两者的延迟测量均大于阈值(例如,是RLC段重新排序计时器(Segment Reordering Timer)的两倍),则MeNodeB可选择PDCP层承载分流。否则,MeNodeB可选择RLC层分流。

在示例中,承载分流可以是自适应的。例如,可以周期性地(例如,每两分钟等)执行延迟计算(例如,上述操作a至操作d)以更新延迟信息。所更新的延迟信息可用于调整对RLC和PDCP承载分流的选择。因此,经由该自适应的承载分流可自动处理联网条件变化。

图1是用于根据小区间延迟进行业务分流的环境和系统100的示例性框图。系统100可包括对小区120提供服务的eNodeB 105(例如,MeNodeB)。系统100还可包括与eNodeB 105一起对UE 115提供服务的SeNodeB 110。系统100可包括S-GW 125。在示例中,S-GW根据3GPP LTE或A-LTE标准族(例如,版本8或之后的版本,或者版本11或之后的版本,诸如版本12)进行操作。如图所示,S1-U 145接口通信终止于eNodeB 105。另外,Xn接口150连接eNodeB 105和SeNodeB 110。如此处所用,在eNodeB 105和SeNodeB 110之间的通信流发生在Xn 150接口上。

eNodeB 105可包括延迟测试模块130、延迟计算模块135和业务分流模块140。这些模块在参考如下所述的图6的硬件中实施。

当UE 115双重连接到eNodeB 105和SeNodeB 110两者时,延迟测试模块130可被布置成测量通过SeNodeB 110且在eNodeB与UE115之间的传输路径的一部分的传输路径延迟。因此,eNodeB 105为如图1所示的MeNodeB。

延迟计算模块135可被布置成将传输路径延迟与阈值进行比较。在示例中,阈值可为例如通过网络管理员设置的任何预定值(例如,数值)。在示例中,将传输路径延迟和阈值进行比较可包括确定传输路径延迟大于阈值。在示例中,将传输路径延迟和阈值进行比较包括确定传输路径延迟小于或等于阈值。在示例中,可使用对阈值给出选择标准的任何值的比较。

在示例中,延迟计算模块135可被布置成通过传输路径的所述部分发送ping消息。在示例中,延迟计算模块135可被布置成接收对ping消息的响应。在示例中,对ping消息的响应可包括通过端点接收方计算出的延迟。在示例中,端点接收方可为UE 115。在示例中,端点接收方可为SeNodeB 110。在示例中,ping消息为具有开始时间戳的PDCP分组。

业务分流模块140可被布置成根据传输路径延迟与阈值的比较来确定在传输堆栈中对UE 115进行业务分流的层。如通篇所用,业务在eNodeB 105和SeNodeB 110之间正被分流。在示例中,传输堆栈中的所述层为PDCP层或RLC层。在示例中,当延迟大于阈值时,可选择PDCP层。在示例中,当延迟小于或等于阈值时,可选择RLC层。

eNodeB 105可任选地包括调整模块,该调整模块可被布置成周期性地调用延迟测试模块130、延迟计算模块135和业务分流模块140。因此,该调整模块可基于所更新的信息来管理延迟信息的周期性更新和后续的承载分流决定。

图2是示出各种部件之间的通信和业务分流的系统图200。如图所示,EPS承载在EPS承载1 205和EPS承载2 210之间分流。EPS承载205和210经过S-GW 125并且进入到eNodeB 105。从此处,EPS承载205直接连接到UE 115,而EPS承载210在连接到UE 115之前通过SeNodeB 110被路由。

路径215表示MeNodeB->SeNodeB的连接。路径220表示SeNodeB->UE的连接。路径230表示UE->SeNodeB的连接。路径225表示SeNodeB->MeNodeB的连接。因此,DL的MeNodeB->SeNodeB->UE路径延迟包括路径215和220,而UL的UE->SeNodeB->MeNodeB路径延迟包括路径230和225。在上述仅Xn延迟测量中,只使用路径215和225。

图3A和图3B示出在不同传输堆栈层的两个示例性业务分流流的系统图。箭头指示业务流。虽然在DL中示出,但带有反向箭头的类似图示表示UL。如本文所述,业务分流可在DL方向和UL方向中的一者或两者上。图3A和图3B均示出根据3GPP A-LTE标准族的网络传输堆栈。图3A示出在PDCP层处进行业务分流。图3B示出在RLC层处进行业务分流。图3A和图3B均示出根据3GPP A-LTE标准族的网络传输堆栈。

图4示出用于根据小区间延迟进行业务分流的方法400的示例性流程图。

在操作405中,当UE双重连接到eNodeB和辅助eNodeB两者时,可经由辅助eNodeB测量eNodeB与用户设备(UE)之间传输路径的一部分的传输路径延迟。在示例中,测量传输路径延迟可包括通过传输路径的所述部分发送ping消息以及接收对ping消息的响应。在示例中,对ping消息的响应可包括由端点接收方(例如,最后接收如由eNodeB授权的ping的实体)计算出的延迟。在示例中,端点接收方可为UE。在示例中,端点接收方可为SeNodeB。在示例中,ping消息可为具有开始时间戳的PDCP分组。

在操作410中,可将传输路径延迟与阈值进行比较。在示例中,将传输路径延迟与阈值进行比较可包括确定传输路径延迟大于阈值。在示例中,将传输路径延迟与阈值进行比较可包括确定传输路径延迟小于或等于阈值。

在操作415中,可根据将传输路径延迟与阈值进行比较来确定在传输堆栈中对UE进行业务分流的层。如上所述,正被分流的业务处于eNodeB和辅助eNodeB之间。在示例中,传输堆栈的所述层可为PDCP层或RLC层。在示例中,确定传输堆栈中的所述层包括当传输路径延迟大于阈值(如在操作410中确定)时,选择PDCP层。在示例中,确定传输堆栈中的所述层包括当传输路径延迟小于或等于阈值(如在操作410中确定)时,选择RLC层。

在示例中,可执行任选的周期性调用操作。该周期性调用操作可包括周期性地调用操作405、410和415。因此,可完成上述自适应承载分流。

图5提供移动设备500的示例性例证,该移动设备500为诸如用户设备(UE)、移动站(MS)、移动无线设备、移动通信设备、平板电脑、耳机或其他类型的移动无线计算设备。移动设备500可包括在壳体502内的一个或多个天线508,这些天线被配置成与热点、基站(BS)、演进NodeB(eNodeB)或其他类型的WLAN或WWAN接入点进行通信。该移动设备可被配置成使用多个无线通信标准进行通信,该标准包括选自3GPP LTE/LTE-A、WiMAX、高速分组接入(HSPA)、蓝牙和Wi-Fi标准定义。移动设备500可使用用于每种无线通信标准的单独天线或用于多种无线通信标准的共享天线进行通信。移动设备500可在WLAN、WPAN和/或WWAN中通信。

图5还提供可用于从移动设备500输入和输出音频的麦克风520和一个或多个扬声器512的例证。显示屏504可为液晶显示(LCD)屏或其他类型的显示屏,诸如有机发光二极管(OLED)显示器。显示屏504可被配置成触摸屏。触摸屏可使用电容式、电阻式或其他类型的触摸屏技术。应用处理器514和图形处理器518可耦合到内部存储器516以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口510也可用于对用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口510还可用于扩充移动设备500的存储器能力。键盘506可与移动设备500集成或者以无线方式连接到移动设备500以提供另外的用户输入。也可使用触摸屏提供虚拟键盘。位于移动设备500的前侧(显示屏)或后侧的相机522也可集成到移动设备500的壳体502中。

图6示出可在其上执行本文所述的任何一种或多种技术(例如,方法)的示例性机器600的框图。在另选的实施例中,机器600可作为独立式设备操作,或者可连接到(例如,联网到)其他机器。在联网部署中,机器600可以在服务器机器的能力、客户端机器的能力下进行操作,或者同时在服务器-客户端网络环境中进行操作。在示例中,机器600可充当点对点(P2P)(或其他分布式)网络环境中的对等机器。机器600可为个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络设备、网络路由器、交换机或桥接器、或能够执行指定该机器将要采取的操作的指令(按顺序或其他)的任何机器。另外,虽然只示出单个机器,但术语“机器”也应被认为是包括单独或联合执行一组(或多组)指令的机器的任何集合,其中该指令执行本文所述的任何一种或多种方法,诸如云计算、软件即服务(SaaS)或其他计算机集群配置。

如本文所述的示例可包括逻辑或许多部件、模块或机制,或者可在逻辑或许多部件、模块或机制上操作。模块是能够在运行时执行指定操作的有形实体(例如,硬件)。模块包括硬件。在示例中,硬件可被具体配置成执行指定操作(例如,硬接线的)。在示例中,硬件可包括可配置的执行单元(例如,晶体管、电路等)和包含指令的计算机可读介质,其中指令将执行单元配置成在运行时执行特定操作。该配置可在执行单元或加载机制的指示下发生。因此,当设备运行时,执行单元通信地耦合到计算机可读介质。在本例中,执行单元可为多于一个模块的构件。例如,在操作时,执行单元可被第一组指令配置成在一个时间点实施第一模块,并且被第二组指令配置成实施第二模块。

机器(例如,计算机系统)600可包括硬件处理器602(例如,中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器内核或其任意组合)、主存储器604和静态存储器606,上述中的一些或全部可通过链路(例如,总线)608彼此通信。机器600还可包括显示单元610、字母数字输入设备612(例如,键盘)和用户界面(UI)导航设备614(例如,鼠标)。在示例中,显示单元610、输入设备612和UI导航设备614可为触摸屏显示器。机器600可另外包括存储设备(例如,驱动单元)616、信号生成设备618(例如,扬声器)、网络接口设备620和一个或多个传感器621,诸如全球定位系统(GPS)传感器、指南针、加速计或其他传感器。机器600可包括输出控制器628,诸如串行(例如,通用串行总线(USB))、并行或其他有线或无线(例如,红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接,以通信或控制一个或多个外设(例如,打印机、读卡器等)。

存储设备616可包括机器可读介质622,其上存储有实施或使用本文所述任何一种或多种技术或功能的一组或多组数据结构或指令624(例如,软件)。在通过机器600执行指令624的期间,指令624也可完全或至少部分地驻留在主存储器604内、在静态存储器606内或在硬件处理器602内。在示例中,硬件处理器602、主存储器604、静态存储器606或存储设备616中的一个或其任何组合可构成机器可读介质。

虽然机器可读介质622被示为单个介质,但术语“机器可读介质”可包括被配置成存储一个或多个指令624的单个介质或多个介质(例如,集中式或分布式数据库,和/或相关联的高速缓存或服务器)。

术语“机器可读介质”可包括能够存储、编码或实施通过机器600执行的指令并且致使机器600执行本公开的任何一种或多种技术的任何介质,或能够存储、编码或承载供此类指令使用或与此类指令相关联的数据结构的任何介质。非限制性的机器可读介质示例可包括固态存储器以及光和磁介质。在示例中,大规模(massed)机器可读介质可包括具有多个粒子的机器可读介质,该粒子具有静止质量。大规模机器可读介质的具体示例可包括:非易失性存储器,诸如半导体存储器设备(例如,电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存设备;磁盘,诸如内部硬盘和可移动盘;磁光盘;以及CD-ROM和DVD-ROM盘。

指令624还可通过通信网络626使用传输介质经由网络接口设备620使用许多传输协议(例如,帧中继、因特网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任一种传输协议来传输或接收。示例性通信网络可包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如,因特网)、移动电话网络(例如,蜂窝网)、普通老式电话(POTS)网络以及无线数据网络(例如,被称作的电器和电子工程师协会(IEEE)802.11标准族,被称作的IEEE 802.16标准族)、IEEE 802.15.4标准族、点对点(P2P)网络等。在示例中,网络接口设备620可包括一个或多个物理插孔(例如,以太网、同轴或电话插孔)或者一个或多个天线以连接到通信网络626。在示例中,网络接口设备620可包括多个天线,以便使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术进行无线通信。术语“传输介质”应被认为是包括能够存储、编码或承载由机器600执行的指令并包括数字或模拟通信信号的任何无形介质,或促进该软件通信的其他无形介质。

补充注释

上面具体的描述包括对附图的参考,附图构成具体描述的一部分。附图以例证的方式示出可实践的具体实施例。这些实施例在本文中也被称作“示例”。此类示例可包括除所示或所述的那些元件之外的元件。但是,本发明人还考虑其中只提供所示或所述的那些元件的示例。另外,本发明人还考虑使用所示或所述的那些元件(或者其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例,无论是相对于本文所示或所述的特定示例(或者其一个或多个方面)还是相对于其他示例(或者其一个或多个方面)。

本文中提及的所有出版物、专利和专利文件以全文引用的方式纳入本说明书,如同逐一通过引证的方式纳入一般。如果本说明书与引证纳入的文件之间有不一致的用法,引证纳入的文件中的用法应被理解为对本说明书中用法的补充;如果出现矛盾的情况,应以本说明书中的用法为准。

像通常专利文件中一样,本文中术语“一”或“一个”用于包括一个或多于一个,独立于任何其他实例或“至少一个”或“一个或多个”的使用。在本文中,术语“或”用于指示非排他性的,使得“A或B”包括“A而不是B”、“B而不是A”和“A和B”,除非另外指明。在所附权利要求中,术语“包括(including)”和“其中(in which)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的纯英语等价物。另外,在所附权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放性的,即,包括除权利要求中在该术语之后所列出的那些元件之外的元件的系统、设备、物品或方法仍被认为是落入该权利要求的范围之内。另外,在所附权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用于标记,而非旨在对它们的对象强加数值要求。

上述说明是例示性的而非限制性的。例如,上述示例(或其一个或多个方面)可彼此组合使用。可使用其他实施例,诸如通过本领域普通技术人员在回顾上述说明之后使用。摘要是为了允许读者快速确定本技术公开内容的性质,并且摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或意义的理解来提交。另外,在上述具体实施方式中,各种特征可以分组在一起,以简化本公开。这不应解释为未要求的公开特征对于任何权利要求是必须的。相反,发明主题可存在于比所公开的具体实施例的全部特征少的状态。因此,所附权利要求据此引入到具体实施方式中,其中每条权利要求独立地代表单独的实施例。实施例的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所提供的等同物的全部范围来确定。

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