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无线设备中的选择性传输

文献发布时间:2023-06-19 10:38:35


无线设备中的选择性传输

技术领域

各种实施例涉及一种多无线电概念,其中设备具有多个无线接口,以传输数据流。

背景技术

在诸如智能电话之类的无线设备中执行的一些应用程序需要可靠的高吞吐量连接。实时视频流式传输(live video streaming)是一个用例,其中经常需要确保服务可用性连续且不间断。对于专业用途尤其如此,例如,用于商业广播的实时流式传输,但也有越来越多的半专业用户在诸如

发明内容

根据一个方面,提供了独立权利要求的主题。从属权利要求定义了一些实施例。

本说明书中描述的不落入独立权利要求范围下的实施例和特征(如果有)要被解释为对理解本发明的各种实施例有用的示例。本公开的一些方面由独立权利要求限定。

根据一个方面,提供了一种装置,包括用于执行如下操作的部件:调度用户设备的第一无线接口以在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,第一无线接口向无线网络传输有效载荷数据;调度用户设备或另一用户设备的第二无线接口以在第二传输模式下操作,在所述第一传输模式下,第二无线接口向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息;从第一无线接口和第二无线接口接收至少一个所测量的连接质量度量;以及基于所接收的连接质量度量,重新调度第一无线接口和第二无线接口中至少一个无线接口的传输模式。

在一个实施例中,该部件还被配置为:向在第一传输模式下操作的多个无线接口调度被寻址到应用服务器的有效载荷数据。

在一个实施例中,该部件被配置为:将至少一个无线接口维持在第一传输模式下,同时将多个无线接口维持在第二传输模式下。

在一个实施例中,该部件被配置为:不向在第二传输模式下操作的第二无线接口调度有效载荷数据。

在一个实施例中,该部件被配置为:向在第二传输模式下操作的第二无线接口调度有效载荷数据,以用于在第二无线接口所支持的通信协议层的子集上进行处理,该子集至少把物理层排除在外。

在一个实施例中,该部件还被配置为:将第三无线接口调度到离线模式,在所述离线模式下,第三无线接口不会执行传输并且不会报告所测量的连接质量度量。

在一个实施例中,该部件被配置为:在从第三无线接口接收到第三无线接口是可操作的指示之后,将第三无线接口调度到第一传输模式或第二传输模式。

在一个实施例中,该部件被配置为:当第一无线接口仍在操作但是与第一无线接口相关联的连接质量度量指示降低的连接质量时、并且当与第二无线接口相关联的连接质量度量指示连接质量高于阈值时,将第二无线接口重新调度到第一传输模式。

在一个实施例中,该部件被配置为:执行关于每个有效载荷数据分组的重新调度的决策。

根据一个方面,提供了一种装置,包括用于执行如下操作的部件:在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,装置向无线网络传输有效载荷数据,与传输有效载荷数据结合地测量指示与无线网络的连接的质量的至少一个连接质量度量,以及向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;在第二传输模式下操作,在所述第二传输模式下,该装置向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息,与传输保活消息结合地测量指示连接质量的至少一个连接质量度量,以及向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;响应于在第一传输模式或第二传输模式下传输的测量报告,从调度器装置接收指示新传输模式的调度消息;以及响应于调度消息,改变传输模式。

在一个实施例中,保活消息由报头组成或包括伪有效载荷数据。

在一个实施例中,该部件被配置为:在第二传输模式下,从调度器接收有效载荷数据,以在装置所支持的通信协议层的子集上处理该有效载荷数据,该子集至少把物理层排除在外。

在一个实施例中,该部件包括:至少一个处理器;以及至少一个存储器,其包括计算机程序代码,该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起引起装置的执行。

根据一个方面,提供了一种装置,包括至少一个处理器;以及至少一个存储器,其包括计算机程序代码,该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置:调度用户设备的第一无线接口以在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,第一无线接口向无线网络传输有效载荷数据;调度用户设备或另一用户设备的第二无线接口以在第二传输模式下操作,在所述第二传输模式下,第二无线接口向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息;从第一无线接口和第二无线接口接收至少一个所测量的连接质量度量;以及基于所接收的连接质量度量,重新调度第一无线接口和第二无线接口中的至少一个无线接口的传输模式。

根据一个方面,提供了一种装置,包括:至少一个处理器;以及至少一个存储器,其包括计算机程序代码,该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置:在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,装置向无线网络传输有效载荷数据,与传输有效载荷数据结合地测量指示与无线网络的连接的质量的至少一个连接质量度量,并且向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;在第二传输模式下操作,在所述第二传输模式下,该装置向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息,与传输保活消息结合地测量指示连接质量的至少一个连接质量度量,以及向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;响应于在第一传输模式或第二传输模式下传输的测量报告,从调度器装置接收指示新传输模式的调度消息;以及响应于调度消息,改变传输模式。

根据一个方面,提供了一种方法,包括:通过调度器装置调度用户设备的第一无线接口以在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,第一无线接口向无线网络传输有效载荷数据;通过调度器装置调度用户设备或另一用户设备的第二无线接口以在第二传输模式下操作,在所述第二传输模式下,第二无线接口向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息;通过调度器装置从第一无线接口和第二无线接口接收至少一个所测量的连接质量度量;以及通过调度器装置基于所接收的连接质量度量,而重新调度第一无线接口和第二无线接口中的至少一个无线接口的传输模式。

在一个实施例中,调度器装置向在第一传输模式下操作的多个无线接口调度被寻址到应用服务器的有效载荷数据。

在一个实施例中,调度器装置将至少一个无线接口维持在第一传输模式下,同时将多个无线接口维持在第二传输模式下。

在一个实施例中,调度器装置不向在第二传输模式下操作的第二无线接口调度有效载荷数据。

在一个实施例中,调度器装置向在第二传输模式下操作的第二无线接口调度有效载荷数据,以用于在第二无线接口所支持的通信协议层的子集上进行处理,该子集至少把物理层排除在外。

在一个实施例中,调度器装置将第三无线接口调度到离线模式,在所述离线模式下,第三无线接口不会执行传输并且不会报告所测量的连接质量度量。

在一个实施例中,调度器装置在从第三无线接口接收到第三无线接口是可操作的指示之后,将第三无线接口调度到第一传输模式或第二传输模式。

在一个实施例中,当第一无线接口仍在操作但是与第一无线接口相关联的连接质量度量指示降低的连接质量时、并且当与第二无线接口相关联的连接质量度量高于阈值时,调度器装置将第二无线接口重新调度到第一传输模式。

在一个实施例中,调度器装置执行关于每个有效载荷数据分组的重新调度的决策。

根据一个方面,提供了一种方法,包括:通过无线接口在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,无线接口向无线网络传输有效载荷数据,与传输有效载荷数据结合地测量指示与无线网络的连接的质量的至少一个连接质量度量,以及向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;通过无线接口在第二传输模式下操作,在所述第二传输模式下,无线接口向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息,与传输保活消息结合地测量指示连接质量的至少一个连接质量度量,并且向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;通过无线接口响应于在第一传输模式或第二传输模式下传输的测量报告,而从调度器装置接收指示新传输模式的调度消息;以及通过无线接口响应于调度消息,而改变传输模式。

在一个实施例中,保活消息由报头组成或包括伪有效载荷数据。

在一个实施例中,无线接口在第二传输模式下从调度器接收有效载荷数据,以在无线接口所支持的通信协议层的子集上处理该有效载荷数据,该子集至少把物理层排除在外。

根据一个方面,提供了一种在计算机可读的分布介质上实施的计算机程序产品,其中该计算机程序产品包括计算机程序代码,该计算机程序代码当被计算机读取并执行时,使计算机执行计算机过程,该计算机过程包括:调度用户设备的第一无线接口以在第一传输模式下操作,在所述第一传输模式下,第一无线接口向无线网络传输有效载荷数据;调度用户设备或另一用户设备的第二无线接口以在第二传输模式下操作,在所述第二传输模式下,第二无线接口向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息;从第一无线接口和第二无线接口接收至少一个所测量的连接质量度量;以及基于所接收的连接质量度量,重新调度第一无线接口和第二无线接口中的至少一个无线接口的传输模式。

根据一个方面,提供了一种在计算机可读的分布介质上实施的计算机程序产品,其中该计算机程序产品包括计算机程序代码,该计算机程序代码当被计算机读取并执行时,使计算机执行计算机过程,该计算机过程包括:在第一传输模式下操作无线接口,在所述第一传输模式下,无线接口向无线网络传输有效载荷数据,与传输有效载荷数据结合地测量指示与无线网络的连接的质量的至少一个连接质量度量,以及向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;在第二传输模式下操作无线接口,在所述第二传输模式下,无线接口向无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息,与传输保活消息结合地测量指示连接质量的至少一个连接质量度量,以及向调度器装置传输包括至少一个连接质量度量的测量报告;响应于在第一传输模式或第二传输模式下传输的测量报告,从调度器装置接收指示新传输模式的调度消息;以及响应于调度消息,改变无线接口的传输模式。

附图说明

现在,参考附图对一些实施例进行描述,其中

图1图示了本发明的实施例可以适用于的无线通信系统;

图2图示了用于在装置中执行选择性传输的实施例的流程图;

图3图示了用于根据所调度的传输模式执行传输的实施例的流程图;

图4图示了图2的实施例;

图5图示了用于选择用于无线接口的操作模式的实施例;

图6图示了在各种传输模式下在无线接口中处理数据分组的实施例;

图7图示了根据实施例的用于动态重新调度传输模式的信令图;

图8图示了根据实施例的用于动态重新调度操作模式的信令图;以及

图9和图10图示了装置的结构的实施例。

具体实施方式

以下实施例仅是示例。尽管说明书可能在几个位置中引用“一个”实施例,但这并不一定意指每个这样的引用都是指一个或多个相同的实施例,或该特征仅适用于单个实施例。还可以组合不同实施例的单个特征以提供其他实施例。更进一步地,词语“包括(comprising)”和“包括(including)”应当被理解为不将所描述的实施例限制为仅由已经提及的那些特征组成,并且这样的实施例还可以包括尚未具体提及的特征/结构。

实施例的描述中和权利要求中的附图标记用来参考附图来说明实施例,而不仅限于这些示例。

图1描绘了简化系统架构的示例,其仅示出了一些元件和功能实体,它们都是逻辑单元,其实现方式可能与所示的实现方式有所不同。图1所示的连接是逻辑连接;实际物理连接可能有所不同。对于本领域技术人员而言,显而易见的是,该系统通常还包括除图1所示的功能和结构以外的其他功能和结构。

然而,在下文中,通过如下的方式来对不同的示例性实施例进行描述:使用基于长期演进高级(LTE高级,LTE-A)或新无线电(NR)的无线电接入架构作为实施例可以应用于的接入架构的示例,而非将实施例约束为这样的架构。本领域技术人员应当认识到,通过适当调整参数和过程,实施例也可以应用于具有合适部件的其他种类的通信网络。用于合适系统的其他选项的一些示例是通用移动电信系统(UMTS)无线电接入网(UTRAN或E-UTRAN)、长期演进(LTE,与E-UTRA相同)、无线局域网(WLAN或Wi-Fi)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、

图1示出了无线设备或无线接口110、112、114,它们中的每个被配置为在一个或多个通信信道上处于与接入节点120、122的无线连接中,其中接入节点120、122在其相应覆盖区域中提供无线接入。接入节点120或122可以是在诸如LTE和5G之类的蜂窝通信协议的上下文使用的eNode B或gNode B,或它可以是基于IEEE 802.11的无线网络的接入点,或它可以是接入节点或另一无线网络的基站。每个接入节点120、122可以连接到提供对诸如因特网之类的其他网络的访问的相应通信网络130、132。网络130、132还向无线接口110至114提供与应用服务器150的连接性,以用于与服务器150进行数据通信。

每个无线接口110至114可以与同一用户设备相关联,或无线接口110至114可以被包括在分开的用户设备中。在一个实施例中,无线接口110至114是无线电调制解调器或包括无线电调制解调器的设备。在一个实施例中,无线接口中的至少一些无线接口包括用户标识模块(SIM)。

在一个实施例中,包括无线接口110至114中的一个或多个无线接口的用户设备是便携式计算设备,诸如移动电话、膝上型计算机和/或触摸屏计算机、平板电脑、台式游戏机、笔记本、以及多媒体设备。应当领会,用户设备还可以是几乎唯一的仅上行链路设备,其示例是将图像或视频剪辑加载到网络的相机或摄像机。用户设备还可以是具有在物联网(IoT)网络中操作的能力的设备,该IoT网络是如下的场景:向对象提供在无需人与人交互或人与计算机交互的情况下在网络上传送数据能力。用户设备还可以利用云。在一些应用中,用户设备可以包括具有无线电部件的小型便携式设备(诸如手表、耳机、或眼镜)。

图1所图示的系统包括数据源140,该数据源140输出要传输到应用服务器150的有效载荷数据流。该数据源可以是生成有效载荷数据的应用层计算机程序。在一个实施例中,数据源是视频处理应用,其处理用户设备中包括的摄像机所捕获的视频数据。有效载荷数据可以被输出到调度器100,该调度器100将数据动态调度到无线接口110至114中的一个或多个无线接口,以用于传输到服务器。如图1所示,无线接口中的一些无线接口可以连接到相同的接入节点,例如,接口110和112连接到接入节点,而其他无线接口可以连接到另一接入节点,诸如接口114连接到接入节点122。将不同的无线接口连接到不同的接入节点和不同的网络130、132可以为一致数据传输提高可靠性。无线接口还可以支持不同的无线通信协议,例如,接口110可以支持LTE,接口112可以支持5G,以及接口114可以支持802.11规范(Wi-Fi)。

在一个实施例中,数据源是计算机,无线接口110至114可以作为插入式设备连接到该计算机。插入式连接可以是有线连接或无线连接。调度器可以包括在计算机中。该计算机可以具有集成在其中的无线接口110至114中的一个无线接口或无线接口110至114的子集。在另一实施例中,数据源、调度器和无线调制解调器集成到同一设备中,诸如移动电话或平板电脑。然而,这种设备可以具有经由有线方式或无线方式连接到其他无线接口的能力。

如背景技术中所提及的,一致数据传送能力对于诸如视频流式传输或话音流式传输之类的流式数据传输非常重要。其他数据传输形式也可能需要数据流一致且不间断。另一方面,网络资源的功耗和使用是重要因子,因此,减少不必要的传输可能是有利的。

图2和图3图示了采用用于无线接口110至114的多个传输模式的实施例。图2图示了调度器100所执行的过程的实施例,而图3图示了无线接口110、112、114所执行的过程的实施例。

参考图2,调度器100所执行的过程包括:调度(框200)用户设备的第一无线接口以在第一传输模式下操作,其中第一无线接口向无线网络传输有效载荷数据;以及调度该用户设备或另一用户设备的第二无线接口以在第二传输模式下操作,其中第二无线接口向该无线网络或另一无线网络传输不具有有效载荷数据的保活消息(keep alive message);从第一无线接口和从第二无线接口接收(框202)至少一个测量的连接质量度量;以及基于所接收的连接质量度量,重新调度(框204和206)第一无线接口和第二无线接口中的至少一个无线接口的传输模式。

在一个实施例中,框204包括是否执行重新调度的决策,并且该决策基于所接收的连接质量度量。如果连接质量度量指示第二无线接口更适合于数据传输,则第二无线接口可以被重新调度为在第一传输模式下操作。另一方面,如果连接质量度量指示第一无线接口不再适合于数据传输,则第一无线接口可以被重新调度为在第二传输模式下操作。

参考图3,无线接口被配置为按照调度器装置的调度在第一传输模式和第二传输模式下操作,并且在两个传输模式下测量连接质量度量并且将其传输到调度器装置。在框300中,无线接口在传输模式中的一个传输模式下操作。在框302中,无线接口响应于在当前传输模式下传输的连接质量度量从调度器装置接收指示新传输模式的调度消息。在框304和306中,如果调度消息指示应当改变传输模式,则响应于调度消息,改变传输模式。如果调度消息指示当前传输模式,则过程可以从框304返回到框300。在框306中改变传输模式后,过程可以返回框300,在该框300中,装置在新传输模式下操作并且测量和报告连接质量度量。

本发明提供几个优点。通过使用第二传输模式来将无线接口保持成为传输做好准备,同时使用减少的传输量来保持连接活跃,可以实现节能。使用相同逻辑,可以节省无线电资源并且减少干扰。通过使得多个无线接口能够传输数据分组,可以提高可靠性。由于调度器能够在第一传输模式下和/或第二传输模式下移除无线接口和将无线接口添加到接口池,所以可以实现调度传输的灵活性。附加地,可以实现用于增加传输容量的较低延迟以及缩放该可靠性的能力。

在第二传输模式下,无线接口传输保活消息,以便测试连接质量。由于没有传输有效载荷数据,所以第二传输模式下的功耗低于第一传输模式下的功耗。另一点是,网络资源不会浪费在数据分组的盲目复制上。然而,可以测量一个或多个相同或相似的连接质量度量,因此,可以维护关于连接质量的准确知识。附加地,调度器100可以不断得知能够成功传输分组的无线接口。

图4图示了图2的过程的实施例。参考图4,在框400中,调度器100可以发起向应用服务器150的数据流式传输。框400可以包括:从数据源或从另一控制器接收控制信号,以激活无线接口的调度。然后,调度器或另一控制器可以控制无线接口110至114,以建立与相应接入节点的无线电连接。在发起之后,调度器100可以从数据源140接收要传输到应用服务器150的数据分组(框402)。与接收数据分组结合地,调度器100可以执行框204和206(框404),以对无线接口执行传输模式的重新调度,并且将数据分组发送到处于传输模式下的所有无线接口。数据分组可以仅被传输到被调度为在第一传输模式下操作的一个或多个无线接口,但是在其他实施例中,数据分组可以被传输到被调度为在第一传输模式下操作的一个或多个无线接口,并且被传输到被调度为在第二传输模式下操作的一个或多个无线接口。

在框406中,通过调度器确定是否结束向应用服务器传输有效载荷数据。在确定结束数据传输时,该过程可以结束,否则,该过程可以返回到框402以接收下一数据分组。在没再从数据源接收到数据分组时或者在断开与应用服务器150的连接时,可以确定过程的结束。在该实施例中,调度器执行关于每个有效载荷数据分组的重新调度的决策。换句话说,传输模式的调度是动态的,并且快速响应无线电连接的质量的改变。

在一个实施例中,调度器维护数据库,该数据库存储关于连接到调度器100的每个无线接口的当前操作模式的信息。这些操作模式可以包括上文所提及的传输模式,并且还包括离线模式,该离线模式指示不能执行数据传输和不能测量连接质量。第一传输模式可以被称为活动模式,其中无线接口传输有效载荷数据并且测量和报告连接质量。第二传输模式可以称为待机模式,其中无线接口传输保活消息以保持连接活跃,并且附加地测量和报告连接质量。在一些实施例中,待机模式是连接模式,其中无线接口定期与接入节点交换帧,以保持连接活跃并且为立即帧传输做好准备。在其他实施例中,待机模式是空闲模式或省电模式,其中无线接口采用省电,并且在一些实施例中不会传输任何帧。例如,蜂窝协议定义空闲模式,而802.11规范定义节能模式。离线模式可以被调度为对无线接口中的故障、与无线网络的断开、足够数目的无线接口已经处于活动模式中和已经处于待机模式中等的响应。

图5图示了调度器更新和维护数据库的过程。针对每个无线接口,可以分别执行图5的过程。调度器可以周期性地或以其他方式定期执行图5的过程。参考图5,在框500中,调度器可以等待来自该无线接口的状态信息。调度器可以从该无线接口请求状态更新或者配置该无线接口以进行周期性报告或定期报告。状态信息可以是在框202中接收的,即,在每次传输之后,该无线接口可以传输状态信息,其中传输可以是活动模式下的有效载荷数据传输或待机模式下的保活传输(keep-alive transmission)。离线模式下的无线接口还可以被配置为周期性地报告其状态,例如,为“可用”或“不可用”。

在框502中,确定是否接收到状态信息。如果在确定的时间段内没有接收到状态信息,则过程可以进行到框506,其中该无线接口被调度为离线并且在数据库中被更新为离线接口。

如果接收到状态信息,则过程可以从框502进行到框504,其中确定设备是否准备好用于传输模式,例如,活动模式和/或待机模式。如果设备指示准备好用于传输模式,则过程可以进行到框508,其中选择用于该无线接口的操作模式。否则,过程可以进行到框506。在框506中,选择用于该无线接口的离线模式。该决策可以基于以下参数中的一个或多个参数:当前处于活动模式的无线接口的总数、当前处于待机模式的无线接口的总数、所需的冗余连接的数目、当前处于活动模式和处于待机模式的无线接口的所报告的当前连接质量、以及先前传输的状态(成功与否)。调度器可以存储并使用用于每个参数的偏好值或阈值值。

例如,如果当前处于活动模式和/或处于待机模式的设备的数目低于阈值并且该无线接口当前处于离线模式,则调度器可以从框508进行到框510或框512。而且同样,如果当前处于活动模式和/或处于待机模式的设备的数目高于阈值并且该无线接口当前处于活动模式或待机模式,则调度器可以从框504进行到框506。在框510中,调度器调度该无线接口以在待机模式下操作,并且相应地更新数据库。在框512中,调度器调度该无线接口以在活动模式下操作并且相应地更新数据库。如果当前处于活动模式和/或处于待机模式的设备的数目高于阈值并且该无线接口当前处于离线模式,则调度器可以维持离线模式并且返回框500。

作为另一示例,如果该无线接口当前处于待机模式并且处于活动模式的设备的数目低于阈值,则该过程可以从框508进行到框512。该阈值可以定义调度器需要通过传输的冗余来达到期望可靠性水平的并行活动传输路径的数目。可以通过同时处于活动模式下的所有无线接口来传输相同的有效载荷数据。另一方面,如果该无线接口当前处于活动模式并且处于活动模式的设备的数目高于阈值,则该过程可以从框508进行到框510。

作为又一示例,如果处于活动模式和/或处于待机模式的无线接口的数目足够,但是报告的连接质量指示需要将附加的无线接口添加到活动列表或待机列表并且该无线接口处于离线模式,则过程可以进行到框510或框512。以类似方式,如果该无线接口处于待机模式或处于离线模式,并且处于活动模式下的无线接口的数目在期望水平上,但是无线接口中的一个或多个无线接口报告传输失败或连接质量降级或降低,则调度器可以从框508进行到框512。可以设想用于执行重新调度的其他场景。

在一个实施例中,调度器被配置为将至少一个无线接口维持在第一传输模式下,而将多个无线接口维持在第二传输模式下。

在一个实施例中,调度器被配置为将多个无线接口维持在第一传输模式下,而将多个无线接口维持在第二传输模式下。

如上文所描述的,调度器可以将有效载荷数据分组发送到处于第一传输模式(活动模式)下的所有无线接口,并且发送到处于第二传输模式(待机模式)下的所有无线接口。图6图示了无线接口在每个传输模式下处理数据分组的过程。该数据分组可以是互联网协议(IP)数据分组。在框600中接收到数据分组之后,无线接口可以在框602中确定其当前操作模式。如果操作模式是第一传输模式(活动模式),则过程可以进行到框604,其中该无线接口处理所有通信协议层上的数据分组,并且在携带数据分组作为有效载荷的一个或多个消息中传输数据分组。在框608中,该无线接口测量连接质量。该测量可以基于测量从一个或多个消息所被传输到的相应接入节点接收的信号的信号强度,或其可以基于测量成功递送一个或多个消息所需的重新传输的数目,或它可以是表示该无线接口与相应接入节点之间的信道质量的另一度量。支持802.11规范或先听后讲(listen-before-talk)协议的无线接口可以通过在清晰信道评估过程中执行信道探测来测量连接质量,在该清晰信道评估过程中,感测到一个信道并且将其确定为忙碌或空闲。在这种情况下,该无线接口可以测量信道被感测到繁忙的持续时间,并且在基于此确定连接质量。因为降低了信道接入概率,所以感测到信道忙碌的持续时间长可能指示连接质量较差。测量连接质量的其他形式同样可行。在框612中,该无线接口将状态信息中的连接质量报告给调度器。

如果操作模式是第二传输模式(待机模式),则过程可以进行到框606,其中该无线接口在通信协议层的子集上处理数据分组,该子集把至少一个物理层排除在外。在一个实施例中,还排除了媒体访问控制处理。换句话说,有效载荷数据仅在最高协议层的子集上被处理,但是该无线接口也可以执行一个或多个较低协议层以传输保活消息。换句话说,在不具有有效载荷数据的情况下,对一个或多个最低协议层进行处理。框606还可以包括:传输不具有有效载荷数据的一个或多个保活消息。在一个实施例中,保活消息由报头组成并且不携带有效载荷数据部分。在另一实施例中,保活消息包括有效载荷数据部分,但是有效载荷数据部分仅包括伪数据。此外,对于可能递送有效载荷数据而言,这种保活消息的大小是最短的。在框610中,该无线接口测量连接质量。该测量可以与框608的测量(例如,无线电信号测量和/或测量成功递送保活消息所需的重新传输的数目)类似。过程可以从框610进行到框612,以报告状态信息中的连接质量。

在一个实施例中,如果在框604或606期间与服务接入节点的连接中断,则该无线接口可以在框612中向调度器报告离线模式。在确定信道太拥挤或检测到信号或信道质量太低时,该无线接口可以同等报告离线模式。然后,在框506中,调度器可以将该无线接口重新调度为离线模式。

在一个实施例中,当一无线接口仍在操作但是与该无线接口相关联的连接质量度量指示降低的连接质量并且当与另一无线接口相关联的连接质量度量指示连接质量高于阈值时,调度器将该无线接口重新调度为第二传输模式(待机模式)。另一无线接口可以被同时调度为第一传输模式(活动模式)。图7图示了这种实施例的信令图。

图7图示了调度器、连接到相应接入节点120和122的无线接口110和114、以及应用服务器150。如上文所描述的,无线接口110和/或114可以包括在与调度器100相同的设备中,因此,信令可以是内部的,例如,在设置在同一外壳或电路板中的一个或多个电路内。可替代地,无线接口110和/或114可以与调度器物理分开,使得调度器与一个或多个无线接口之间的信令是无线的。无线接口110、114与相应接入节点120、122之间的信令可以是无线的。

参考图7,在步骤700中,调度器将数据分组和关于所调度的传输模式的信息调度到无线接口110。现在,调度器调度无线接口110以在待机模式下操作并且执行保活传输,因为没有传输实际有效载荷数据,所以该保活传输也可以视为假传输(TX)。在步骤702中,调度器将(相同)数据分组和关于所调度的传输模式的信息调度到无线接口114。调度器调度无线接口114以在活动模式下操作并且执行数据分组的实际传输。在步骤704中,无线接口110执行保活传输,该保活传输使与接入节点120的连接保持活跃(alive)和活动(active),例如,处于无线电资源控制(RRC)连接模式。同时,无线接口110测量连接质量,并且将无线接口110的连接质量和状态信息报告给调度器(步骤706)。如上文所描述的,该测量可以包括:测量从接入节点120接收的信号并且生成连接质量度量,和/或该测量可以包括:对递送一个或多个保活消息所需的重新传输的数目进行计数。

在步骤708中,无线接口114以一个或多个物理层消息或介质访问控制层消息的形式执行数据分组的传输,并且在步骤709中,数据分组被递送到服务器150。在步骤710中,无线接口114还执行连接质量的测量,并且将连接质量和状态信息报告给调度器100。如上文所描述的,该测量可以包括:测量从接入节点122接收的信号并且生成连接质量度量,和/或该测量可以包括:对将一个或多个消息传递到接入节点122所需的重新传输的数目进行计数。在步骤709中,数据分组被路由到应用服务器,并且可选地与数据分组的其他副本组合,如果已经在数据源中或调度器处生成了这些副本。依据实现方式,可以在应用服务器处、在接入节点处或在接入节点与应用服务器之间的任何点处组合副本。在步骤710中,无线接口114也可以报告数据分组的传输的成功/失败。在步骤706中,无线接口110报告高连接质量,而在步骤710中,无线接口114报告低连接质量。例如,可以关于阈值来做出定义:“高”和“低”。基于所报告的连接质量,调度器可以在框712中执行重新调度,并且确定将无线接口110切换到活动模式并且将无线接口114切换到待机模式。结果,在步骤714中,调度器将新数据分组和关于所调度的传输模式的信息调度到无线接口110。现在,调度器调度无线接口110以在活动模式下操作并且执行新数据分组的实际传输。在步骤716中,调度器将(相同)数据分组和关于所调度的传输模式的信息调度到无线接口114。调度器调度无线接口114以在待机模式下操作并且执行保活传输。

在步骤718中,无线接口110以一个或多个物理层或介质访问控制层消息的形式执行数据分组的传输,并且在步骤719中,数据分组递送到服务器150。在步骤720中,无线接口110还执行连接质量的测量并且向调度器100报告连接质量和状态信息。在步骤710中,无线接口110也可以报告新数据分组的传输成功/失败。在步骤722中,无线接口114执行保活传输,该保活传输保持与接入节点122的连接活跃(alive)和活动(active)。同时,无线接口114测量连接质量并且将无线接口114的连接质量和状态信息报告给调度器(步骤724)。

在步骤720中,无线接口110仍会报告高连接质量,而在步骤724中,无线接口114报告低连接质量。基于所报告的连接质量,在框726中,调度器可以确定维持传输模式,并且可以以与步骤714和716中的方式相同的方式来调度下一数据分组。

在框712中,调度器可以基本同时重新调度无线接口110、114。在另一实施例中,在将无线接口14重新调度为待机模式之前,调度器首先将无线接口110重新调度为活动模式。该原理确保足够数目的无线接口在任何时刻被调度为活动传输模式。

如上文所描述的,调度器可以操作更多数目的无线接口,这些无线接口包括被调度为待机模式和/或活动模式的更多无线接口。如上文所描述的,无线接口中的一些无线接口可能处于离线模式。调度器可以调度每个无线接口的传输模式,如上文结合图5所描述的。

图8图示了实施例的又一信令图,其中被调度为在传输模式中的一个传输模式下操作的无线接口突然变为静默。在图8中,与图7中相同的附图标记表示相同或基本相似的操作。在步骤700中对数据分组进行调度之后,无线接口110变为静默并且不会报告状态信息和连接质量(步骤706丢失)。结果,在框800中,调度器可以立即将无线接口110调度到离线模式,并且可选地,如果无线接口114报告低连接质量,则将另一无线接口从离线模式调度到待机模式甚至调度到活动模式。在将无线接口调度到离线模式之后,调度器可以在步骤802中保持探测无线接口110。探测可以包括:向无线接口110发送信号并且等待响应信号。在从无线接口110接收到(步骤804)指示无线接口110再次可操作的响应信号之后,调度器100可以将该无线接口重新调度到传输模式中的一个传输模式(步骤808),如果认为有必要。

图9图示了在上文所描述的实施例中执行无线接口110至114的功能的装置的上文所提及的功能的结构的实施例。该装置可以是无线网络(例如,基于LTE、Wi-Fi或5G的蜂窝通信网络)的终端设备或客户端设备。在其他实施例中,该装置可以是在无线接口中实现本发明的一些实施例的电路系统或电子设备。该装置可以是或可以包括在计算机(PC)、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、掌上计算机、传感器设备、或具有无线电通信能力的任何其他装置中。在另一实施例中,执行上文所描述的功能的装置被包括在这样的设备中,例如,装置可以包括在上文所描述的设备中的任一设备中的电路系统,诸如芯片、芯片组、处理器、微控制器、或这些电路系统的组合。该装置可以是包括用于实现无线接口110至114的本发明的一些实施例的电子电路系统的电子设备。

参考图9,该装置可以包括处理电路系统10,该处理电路系统10包括通信电路系统18,该通信电路系统18向该装置提供在接入节点120、122中的一个或多个接入节点的无线网络中进行通信的能力。该装置可以支持一种通信协议或多种通讯协议。通信电路系统18可以采用向装置提供无线电通信能力的无线电接口12。无线电接口12可以支持上行链路帧传输,以传输一个或多个物理层消息中的数据分组,例如,帧或子帧。它可以包括诸如放大器、滤波器、频率转换器、(解)调制器、编码器/解码器电路和一个或多个天线之类的部件。

在一个实施例中,该装置是被配置为执行无线接口110至114的实施例的无线电调制解调器。在另一实施例中,无线电调制解调器包括在无线电接口12中。在又一实施例中,通信电路系统被配置为执行数字信号处理,以及媒体访问控制(MAC)层和物理层的至少一些功能(框16)。无线电接口12可以执行模拟信号处理功能。通信电路系统18还可以在诸如例如无线电链路控制层和分组数据汇聚层(PDCP)之类的更高协议层15上执行信号处理。如上文所描述的,通信电路系统18还可以包括测量电路系统14,其被配置为测量连接质量。测量电路系统14可以采用无线电接口12来执行测量任务中的至少一些测量任务,例如,信道感测。

处理电路系统10还可以包括调度器接口19,如上文所描述的,该调度器接口19被配置为经由无线电接口12或经由内部输入/输出接口11与调度器100进行通信。如上文所描述的额,调度器接口19可以被配置为生成连接质量和状态信息并且将其报告给调度器。

处理电路系统10可以包括至少一个处理器。该装置还可以包括存储器20,该存储器20存储一个或多个计算机程序产品22,其配置该装置的一个或多个处理器的操作。存储器20还可以存储配置数据库24,该配置数据库24存储该装置的操作配置。配置数据库24可以例如存储无线接口的当前操作模式,例如,传输模式中的一个传输模式。

图10图示了在上文所描述的实施例中执行调度器100的功能的装置的上述功能的结构的实施例。该装置可以是计算机(PC)、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、掌上计算机、传感器设备、或生成有效载荷数据并且需要通过至少一个无线接口将数据传输到服务器或另一设备的任何其他装置。在另一实施例中,执行上文所描述的功能的装置被包括在这样的设备中,例如,该装置可以包括在上文所描述的设备中的任一设备中的电路系统,诸如芯片、芯片组、处理器、微控制器、或诸如这些电路的组合。该装置可以是包括用于实现本发明的一些实施例的电子电路的电子设备。该装置可以具有无线接口110至114中的一个无线接口,和/或它可以利用外部无线接口,如上文所描述的。

参考图10,该装置可以包括处理电路系统50,该处理电路系统50包括调度器电路系统56,该调度器电路系统56被配置为执行调度器100的上文所描述的功能。调度器电路系统56可以采用通信接口52,该通信接口52向装置提供与无线接口110至114的通信能力。如上文所描述的,通信接口52可以是无线电接口,或它可以是内部有线接口。在通信接口是无线电接口的情况下,它可以采用与无线接口所采用的针对相应接入节点120、122一个或多个通信协议不同的通信协议。例如,该通信接口可以支持诸如

调度器电路系统56可以包括接口电路系统57,该接口电路系统57被配置为执行与无线接口的通信,从无线接口接收状态信息,并且向无线接口传输调度信息。调度器电路系统56还可以包括模式选择电路系统55,该模式选择电路系统55被配置为处理所接收的状态信息并且选择用于无线接口的操作模式,例如,如上文结合图5所描述的。

该装置还可以包括应用处理器54,该应用处理器54执行一个或多个计算机程序应用,该一个或多个计算机程序应用生成与服务器150一起传输(和接收)数据的需要。应用处理器54可以形成该装置的应用层。应用处理器可以执行形成装置的主要功能的计算机程序。例如,如果该装置是传感器设备,则应用处理器可以执行一个或多个信号处理应用,该一个或多个信号处理应用处理从一个或多个传感器头获取的测量数据。如果该装置是车辆的计算机系统,则应用处理器可以执行媒体应用和/或自主驾驶和导航应用。应用处理器可以生成要传输到服务器150的有效载荷数据。

处理电路系统50可以包括至少一个处理器。该装置还可以包括存储器60,该存储器60存储配置装置的一个或多个所述处理器的操作的一个或多个计算机程序产品62。存储器60还可以存储配置数据库64,该配置数据库64存储装置的操作配置。配置数据库64可以例如存储列出无线接口110至114中的每个无线接口的当前操作状态的数据库。

如在本申请中所使用的,术语“电路系统”是指以下各项中的一项或多项:(a)仅硬件的电路实现方式,诸如仅在模拟电路系统和/或数字电路系统中的实现方式;(b)电路与软件和/或固件的组合,诸如(如适用):(i)一个或多个处理器或处理器内核的组合;或(ii)一个或多个处理器/软件的各个部分,其包括一个或多个数字信号处理器、软件和至少一个存储器,这些部分共同工作以使得装置执行特定功能;以及(c)需要软件或固件才能操作的电路,诸如一个或多个微型处理器或一个或多个微处理器的一部分,即使实际上并不存在该软件或固件也是如此。

定义“电路系统”适用于该术语用于本申请中。作为另一示例,如在本申请中所使用的,术语“电路系统”还可能覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分(例如,多核处理器的一个内核)的实现及其(或它们)随附软件和/或固件的实现方式。例如并且如果可适用于特定元件,术语“电路系统”还可能覆盖根据本发明的实施例的该装置的基带集成电路、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程网格阵列(FPGA)电路。

图2至图8中所描述的过程或方法还可以以一个或多个计算机程序所定义的一个或多个计算机过程的形式执行。可以在执行结合附图所描述的过程的功能的一个或多个装置中提供单独的计算机程序。一个或多个计算机程序可以采用源代码形式、目标代码形式、或某种中间形式,并且它可以存储在某种种类的载体中,该载体可以是能够承载该程序的任何实体或设备。这样的载体包括暂态计算机介质和/或非暂态计算机介质,例如,记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号、以及软件封装。依据所需的处理能力,计算机程序可以在单个电子数字处理单元中执行,或它可以分布在若干个处理单元中。

即使已经参考根据附图的一个或多个实施例对本发明进行了描述,但是显而易见的是,本发明不限于此,而是可以在所附权利要求的范围内以几种方式进行修改。所有的单词和表达都应当以宽泛形式进行解释,并且它们旨在说明而非约束实施例。对于本领域技术人员而言,显而易见的是,随着技术的进步,本发明构思可以以各种方式来实现。

相关技术
  • 用于实现和执行在无线电信网络中的无线设备之间的D2D通信中的HARQ传输的网络节点、无线设备以及其中的方法
  • 无线设备中的选择性传输
技术分类

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