用于优化多种类型数据的传播的技术的制作方法
【专利说明】用于优化多种类型数据的传播的技术
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年7月8日提交的标题为"TECHNIQUES FOR OPTIMIZING PROPAGATION OF MULTIPLE TYPES OF DATA" 的美国非临时专利申请序列13/937,085的优 先权，所述申请据此以引用方式以其整体并出于所有目的并入本文。
【背景技术】
[0003] 许多便携式计算装置，诸如膝上计算机、平板、智能电话或头戴式显示器以及其他 随身计算装置(例如，眼镜、遮光板、手套、手表、腕带等等），包括支持第三代(3G)(例如，通 用移动通信(UMTS)、CDMA2000)、3G+ (例如，长期演进(LTE)、全球微波接入互操作性WiMAX或 IEEE 802.16e)或第四代（4G)(例如，LTE升级版、移动WiMax版本2或IEEE 802.16m)无线通 信标准的移动宽带卡或芯片组。对于具有能够支持此类标准的装置的许多用户的重要特征 是同时操作所述装置以进行电话呼叫和访问远程数据的能力。例如，两个用户可以经由基 于网络的白板或基于云的文字处理文档合作并且因此需要与其他用户谈话并且同时访问 互联网的能力。作为另一个实例，用户可能参与电话会议并且希望在电话会议期间发送电 子邮件。作为又一个实例，用户可能被客服代理搁置较长的时间段并且想要通过浏览互联 网或玩基于网络的视频游戏来度过时间。尽管某些常规装置和方法使得用户能够同时"谈 话并冲浪"，但是这些常规系统和方法可为用户提供不到最优的体验。
【附图说明】
[0004] 将参考附图描述根据本公开的各种实施方案，在附图中：
[0005] 图1示出在其中可以实现各种实施方案的环境；
[0006] 图2A-2B示出在其中可以实现各种实施方案的协议栈的实例；
[0007] 图3A-3B示出在其中可以实现各种实施方案的物理信道到逻辑信道的映射的实 例；
[0008] 图4A-4C示出根据各种实施方案的用于将数据从网络接收到用户装置的示例性方 法；
[0009] 图5A-5B示出根据各种实施方案的用于将数据从用户装置传输到网络的示例性方 法；
[0010] 图6A-6D示出根据各种实施方案的将数据从网络接收到用户装置以及将数据从用 户装置传输到网络的实例；
[0011] 图7示出根据各种实施方案的用于将数据从用户装置传输到网络的示例性过程； 并且
[0012] 图8示出用户装置的部件的示例性构型。
【具体实施方式】
[0013] 在无线数据通信中，计算装置的收发器使用显著量的电力用于射频(RF)收发，模 数转换和数模转换、宽带信号处理等等功能。由于移动网络被期望支持更高的数据速率和 带宽，并且客户越来越需要更小、更轻的计算装置(并与此同时，更小、更轻的电池），所以省 电对于此类装置变得越来越重要。常规省电方法是非连续性接收(DRX)和/或非连续性传输 (DTXhDRX/DTX目的在于通过尽可能久地关闭用于无线通信的收发器(或在某些实施方案 中发送器和接收器），以及短时间段打开收发器以便接收和/或传输数据来减少电力使用。 然而，当装置被用来发送互异简档的数据时，诸如总体上由需要持久网络连接并且不能允 许延迟的小分组组成的语音数据或可以由更大分组组成但是不需要持久网络连接的网络 浏览业务时，可能不能实现DRX/DTX的优点。
[0014] 根据本公开的各种实施方案的系统和方法可以克服在用于同时传输不同简档数 据(诸如语音数据和网络业务数据或文件传送数据）的常规方法中经历的上述或其他不足 中的一个或多个。在各种实施方案中，计算装置可以同时传输诸如与IP语音(VoIP)或LTE语 音(Volte)电话相关联的语音数据的第一类型数据的分组，以及诸如网络浏览业务或文件 下载的第二类型数据的分组，而同时优化计算装置的电池寿命。在一些实施方案中，可以确 定用于计算装置的某些规格(通过所述装置连接到的计算装置或网络）以便估算紧接着第 一类型数据(例如，语音数据)有多少第二类型数据(例如，非语音数据)将通过网络进行传 输。这些规格可以包括第二类型数据的数据类型、对应于第二类型数据的服务质量(QoS)、 数据节流速率、计算装置的无线接入条件以及其他此类因素。基于这些规格，第二类型数据 的传输可以与第一类型数据的传输一致，这样使得可以在装置不收发数据时关闭RF调制解 调器、收发器、发送器、接收器、模数(ADC)转换器、数模(DAC)转换器或计算装置的其他此类 部件。
[0015] 下文根据各种实施方案描述并提出各种其他功能和优点。
[0016] 图1示出根据各种实施方案的可以使用的分组交换网络的实例。具体地说，图1示 出第三代合作伙伴计划(3GPP)演进分组系统(EPS) 100的成分。尽管在此实例中讨论EPS，但 将理解的是本文包括的教义和建议同样地可应用于其他移动通信系统，诸如WiMax或其变 形。如所述，LTE是基于所有互联网协议（IP)分组交换网络的。LTE已经通过演进UMTS地面无 线接入网络(E-UTRAN)120从通用移动通信系统(UTMS)无线接入演进。LTE由系统架构演进 (SAE)下的非无线方面的发展补偿，所述系统架构演进包括演进分组核心(EPC)网络140。 LTE和SAE组成EPS100。在高等级上，EPS向用户提供到TON的IP连接性用于访问互联网160和 诸如由IP多媒体子系统（IMS) 162提供的VoIP的服务。在EPS中，"EPS承载"将IP业务从 TON146中的网关路由到UE102。"EPS承载"是网关146与UE 102之间具有限定服务质量(QoS) 的IP分组流。可以为用户建立多个承载以便对不同PDN提供不同QoS流或连接性。例如，用户 可以同时经由VoIP与另一个用户交谈并浏览网络或下载视频。VoIP承载可以为VoIP呼叫提 供必需的Q〇S，而最尽力的承载可以为网络浏览或视频下载提供适当的QoS。这可以由EPS 100的各种元件完成。
[0017] 在EPS的EPC网络140侧上，核心网络包括诸如移动管理实体(丽E) 144、服务网关 (S-GW)148和TON网关(P-GW)146的成分。MME144是处理UE 102与EPC网络140之间的信号的 控制元件。所述MME负责承载和连接管理。当UE 102在eNodeB 122之间移动时，所有用户IP 分组通过其传送的S-GW 148作用为用于数据承载的本地移动锚点。当UE 102处于空闲状态 时，S-GW 148还存储关于承载的信息，并且当MME 144开始UE 102的寻呼以便重新建立承载 时，暂时地缓冲下行数据。此外，S-GW 148在网络中执行某些管理任务，诸如收集用于收费 和合法窃听的信息。P-GW 146负责用于UE 10 2的IP地址分配以及用于保证比特速率(GBR) 承载的QoS执行。所述P-GW还提供经由业务流模板(TFT)将下行用户IP分组过滤为到不同基 于Q〇S的承载中。所述TFT使用诸如源和目的地IP地址以及传输控制协议(TCP)端口号的IP 报头信息来过滤诸如来自网络浏览业务的VoIP的分组，使得数据流动到具有适当QoS的他 们的相应承载。与UE中的每个承载相关联的上行TFT(UL TFT)在上行方向上将IP分组过滤 到EPS承载，并且P-GW中的下行TFT(DL TFT)使用类似组的下行分组过滤。作为UE附接到网 络的过程的部分，所述UE由P-GW分配IP地址并且贯穿PDN连接的使用寿命建立至少一个承 载(称为默认承载、非GBR承载）以便向所述UE提供通向那个PDN的永远在线的IP连接性。也 可以在附接过程完成期间及之后的任何时间建立另外的承载(称为专用承载），并且可以是 GBR承载或非GBR承载。
[0018] 在一些实施方案中，EPC网络140还可以包括诸如归属用户服务器(HSS) 142以及策 略控制和收费规则功能(PCRF)150的成分。HSS142存储用户的SAE签约订购数据，诸如订购 EPS的QoS简档和漫游访问限制。所述HSS还可以存储关于用户可以连接到的PDN的信息（例 如，接入点名称(APN)、PDN地址）。此外，所述HSS可以存储动态信息，诸如用户当前附接或登 记的MME的身份。在一些实施方案中，所述HSS还可以集成认证中心(AUC)，所述认证中心生 成认证和安全数据。PCRF 150负责策略控制并控制策略控制执行功能(PCEF)(未示出）中的 基于流量的收费功能性，所述功能性驻留在P-GW 146中。所述PCRF提供确定在PCEF中将如 何处理某些数据流并确保流量与用户的订购简档一致的QoS认证。
[0019] 在EPS 100的E-UTRAN 120侧上，所述接入网络由基站或演进NodeB(eNodeB)122组 成，所述演进N〇deB( eN〇deB)122连接到UE 102,诸如个人计算机、智能电话、平板和随身计 算装置等等。eNodeB 122通过X2接口互连。所述eNodeB经由S1接口连接到EPC网络140。更具 体地，eNodeB 122经由S1-MME接口连接到MME 144,并且经由S1-U接口连接到S-GW 148<^_ UTRAN 120负责无线接入功能，包括无线资源管理(RRM)、报头压缩、安全和通向EPC网络140 的连接。这些功能由eNodeB执行，eNodeB中的每个可以负责管理多个小区。在LTE下，无线控 制集成到eNodeB中并且可以允许无线接入网络的不同协议层之间的紧密集成交互。这可以 减少延时并提高效率。此外，此类分布控制可以消除对高可用性处理器密集控制器的需求 以便减少成本和单点故障。
[0020] 用于LTE的无线接入协议架构可以分为如图2A中所示的用户平面协议栈200,以及 如图2B中所示的控制平面协议栈250。图2A示出本文以灰色阴影表示的用户平面协议栈 200,其包括子层，所述子层包括分组数据汇聚协议(PDCP)、无线链路控制(RLC)、媒体访问 控制(MAC)，以及在网络侧上的eNodeB中终止的L1或物理(PHY)层。在高等级上，EPC网络中 的分组根据特定EPC协议密封并且在P-GW与eNodeB之间隧穿用于传输到UE。根据接口使用 不同隧道协议。例如，在eNodeB与S-GW之间的S1-U接口上并且在S-GW与P-GW之间的S5/S8接 口上使用GPRS隧道协议(GTP)。
[0021] LTE L1或PHY层根据用于上行和下行的不对称调制和数据速率操作。在下行上，使 用正交频分多址(0FDMA)，并且在上行上，使用单载波频分多址(SC-FDMA)(也称为离散傅里 叶变换(DFT)扩展0FDMA)。0FDMA是细分多个相互正交的窄带副载波中的可用带宽的多载波 方法。在0FDMA中，这些副载波可以在多个用户之间共享。由于假设eNodeB不具有功率限制， 无线接入被优化用于下行上的性能。在上行上，由于便携式计算装置的相对短的电池寿命， 无线接入被优化更多用于功耗而不是效率。LTE PHY层在成对频谱的操作中全双工，同时传 输并接收。在各种实施方案中，PHY层为具有同时散布的下行连续操作并同时提供具有变化 调制的多信道。数据可以表示为资源块，其在一个时隙中包括具有12个副载波的块。传送块 是具有公共调制/编码的一组资源块。所述物理接口可以使用对应于在一段时间内携带用 于分配到特定UE的数据的传送块。每