CN103975629A - 为因特网应用后台消息降低无线功耗和信令开销 - Google Patents

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Abstract

本文讨论了在用于支持无线宽域网(WWAN)中因特网应用的无线移动装置上用于降低信令开销的频率和功耗的技术。对电池功率和信令开销的需求经常由于在尝试节能的无线移动装置上因特网应用无人看管时支持低重要性和/或紧急程度的后台消息而产生。基于各种因素，能够触发识别模块以识别此类后台消息。识别模块也能够通过无线移动装置本地和/或在此类后台消息中的信息，确定是否缓冲和/或丢弃此类消息。此类缓冲和丢弃的消息能够降低无线移动装置消耗大量功率和/或要求信令开销以发送和接收这些后台消息的频率。

Description

为因特网应用后台消息降低无线功耗和信令开销
背景技术
支持无线宽域网(WWAN)中因特网应用的无线移动装置的增大使用已造成了从对带宽的增大需求和适应这些因特网应用的特征的问题。作为这些特征的示例，几个因特网应用能够经常通过WWAN进行通信。这些频繁的通信能够对WWAN造成过多的需求。
另外，在WWAN与某些因特网应用之间的频繁通信能够耗电量大，导致电池功率不合需要的消耗。电池技术相对慢的改进使得更侧重于最小化不必要的通信以最大化无线移动装置能够使用其电池保持操作的长度。
附图说明
结合通过示例一起示出本发明的特征的附图的以下详细描述，将明白本发明的特征和优点；以及其中：
图1示出在无线移动装置从较低功率节能模式到较高功率模式的转变以接收与因特网应用相关联的后台消息的框图；
图2示出在无线移动装置从较低功率节能模式到较高功率模式的转变以发送与因特网应用相关联的后台消息的框图；
图3是根据示例示出识别模块的框图，识别模块能够驻留在无线移动装置、传送点或两者，在媒体接入控制层内，以在无线移动装置转变到节能模式时缓冲和/或丢弃后台消息；
图4是根据示例，示出识别模块分析分组以确定相对于分组要采取的动作的示例的框图，如允许分组继续，缓冲分组和丢弃分组；
图5是根据另一示例的流程图，示出降低用于因特网应用的无线移动装置功耗和信令开销的过程；
图6是根据示例，示出用于降低由后台消息的频繁无线通信造成的在无线移动装置的功耗和信令开销的装置的框图；
图7是根据示例，示出用于降低来自与在无线环境中运行的应用相关联的后台消息的功耗和信令开销的过程的流程图；
图8是根据示例，示出为功率和信令降低度量配置后台消息的装置的框图；以及
图9是根据另一示例的UE的框图。
现在将参照所示示范实施例，并且在本文中将使用特定语言描述示范实施例。然而，要理解的是，并不因此而要限制本发明的范围。
具体实施方式
在公开和描述本发明之前，要理解的是，本发明不限于本文中公开的特定结构、过程步骤或材料，而是可扩展到如相关领域技术人员将认识到的其等效物。也应理解的是，本文中采用的术语只用于描述特定实施例的目的，并且无意于限制。
定义
在不同规范中使用了无线移动装置的不同术语。在本文中使用时，除其它可能性外，无线移动装置能够是用户设备(UE)或移动台(MS)。在本申请通篇中，术语无线移动装置、UE和MS能够交换使用。
在本文中使用时，术语“传送点”被定义为在无线宽域网(WWAN)中配置成与位于称为小区的地理区域内多个无线移动装置进行通信的无线通信装置。在不同规范中使用了传送点的不同术语。用于传送点的不同变化的术语能够包括但不限于基站(BS)、演进节点B（eNodeB或eNB）、WWAN传送点、传送点、无线传送点及WWAN节点。除非另有说明，否则，这些术语可交换使用。BS或eNodeB的实际定义在其电气和电子工程师协会(IEEE) 802.16和第三代合作伙伴项目(3GPP)规范中提供。
在本文中使用时，术语“实质上”指动作、特性、属性、状态、结构、项目或结果的完全或近乎完全的范围或程度。例如，被“实质上”封闭的对象将表示对象被完全封闭或近乎完全封闭。与绝对完全偏差的确切可允许程序在一些情况下可取决于特定上下文。然而，通常而言，接近完全时得到的结果将如同在获得绝对且彻底完全时的总体结果相同。“实质上”在以否定含意表示完全或近乎完全缺乏动作、特性、属性、状态、结构、项目或结果时，其使用同样适用。
其它术语可在此说明书的主体中别处定义。
示例实施例
下面提供技术实施例的初始概述，并且随后在后面进一步详细描述特定技术实施例。此初始摘要旨在帮助读者更快地理解技术，并且无意于识别技术的关键特征或必要特征，也无意于限制所述主题的范围。
许多类型的应用不再在独立装置上操作。相反，应用能够至少在一定程度上在与计算装置进行通信的服务器上操作。配置成在移动无线装置上操作的因特网应用能够在用户停止与此类应用交互后，即，在这些因特网应用被最小化或放置在后台时，经无线网络继续与服务器进行通信。这些通信能够导致频繁的消息传递。由因特网应用发送的本文中称为后台消息的短的频繁消息能够对移动电池功率和无线宽域网(WWAN)造成压力。
在本文中使用时，术语“后台消息”指因特网应用生成的带有低重要性和/或低紧急程度的消息。另外，后台消息能够指应用在“后台”运行时，即应用不再活跃地与用户交互，但仍消耗中央处理单元(CPU)资源以便执行诸如保持连接开放，提供定期更新信息，发送存在更新等任务时其产生的某种类型的分组。要求对这些后台消息的支持的因特网应用的示例包括SKYPE、YAHOO MESSAGER、GTALK、FACEBOOK、TWITTER及更多。与所谓的“社会媒体”有关的应用特别易于产生此类短的频繁消息。
不过，从WWAN中无线移动装置发送和由其收到这些后台消息能够促使无线移动装置退出节能模式进行转变以发送或接收后台消息。就退出节能模式而言，无线移动装置消耗功率。在一些情况下，无线移动装置在进行与WWAN重新建立连接的过程时，它也消耗功率。无线移动装置也由于发送和/或接收后台消息，以及由于花费时间退出节点模式（即，设置成活跃地经WWAN传送和接收信息）而消耗功率。
在功率稀缺的电池操作无线移动装置由后台消息造成功率的消耗是个严重的问题。另外，后台消息能够增大通过空中接口及在WWAN的核心网络内的信令业务。信令业务的这些增大能够是由于在使无线移动装置退出节能模式进行转变的过程中在无线移动装置与WWAN之间重新建立连接所要求的大量信令造成的。
然而，与无线移动装置和WWAN之间频繁重新连接相关联的信号开销和到更高功率状态的耗电量大的转变能够得以避免。后台消息经常重要性相对较小，并且一般没有严格的等待时间要求。在跨WWAN发送低重要性和/或低紧急程度的后台消息前，能够在传送点和/或在无线移动装置识别它们。一旦识别它们，便能够缓冲或丢弃此类后台消息中的许多消息。缓冲的消息能够在某个时间期间内缓冲以允许无线移动装置更长保持在低功率模式和/或降低在WWAN中的重新连接开销。
图1示出在无线移动装置102从相对低功率节点模式104a到相对高功率连接模式104b的转变100以接收与因特网应用108相关联的后台消息106。因特网应用通过与WWAN 112进行通信的因特网100可接入。作为示例而不是限制，示出的特定WWAN能够与用于第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)的标准相一致。然而，与用于无线通信的备选标准相一致的几个不同类型的WWAN体系结构是可能的。作为本公开内容中讨论的实施例的一般性的重要声明，虽然在本说明书通篇中经常使用与3GPP LTE标准相一致的示例的术语，但它无意于限制，并且在部分本说明书中有使用更普通术语的例外以进一步表达此观点。
在图1所示示例实施例中，WWAN 112能够包括核心网络(CN) 114和无线电接入网络(RAN) 116。CN能够包括演进分组核心，并且RAN能够包括演进通用地面网络(E-UTRAN)。EPC能够通过分组数据网络网关(PDN-GW) 118与因特网110进行通信。E-UTRAN能够通过服务网关(S- GW) 120与EPC进行通信，服务网关120能够与PDN-GW进行通信以使在E-UTRAN与因特网应用108之间的链路完整。
虽然能够是用户设备(UE)的无线移动装置102能够借助于WWAN 112与在服务器上操作的因特网应用108进行通信，但UE需要在诸如无线电资源控制(RRC)_CONNECTED等连接模式104b以便进行通信。然而，UE能够花费500到1500毫瓦以保持自己在RRC_CONNECTED模式。相反，相同UE能够在诸如非连续连接(DRX)模式或RRC_IDLE模式等节能模式104a节省大部分此功率。例如，UE能够在RRC_IDLE模式中只花费5到10毫瓦，可能是用于保持RRC_CONNECTED模式的功率的百分之一（两个数量级）或更低。
如通过电池图标和菱形交叉阴影线示出的相邻低功耗栏所示，图1所示UE 102先在节能模式104a中示出。然而，因特网应用108能够生成针对UE的后台消息106。在能够从因特网应用108传递后台消息到UE 102的各种时间点，示出了后台消息。例如，在因特网应用中生成后台消息时，示出了后台消息。同样地，在将后台消息传递到EPC 114内的PDN-GW 118时，示出了后台消息。接着，在传递到S-GW 120时，示出了后台消息，并且随后在将它传递到E-UTRAN 116时，示出了后台消息。
由于UE 102最初在节能模式104a中，因此后台消息106针对的UE不能接收后台消息。E-UTRAN 116能够寻呼122 UE以指示用于UE的通信的存在。为接收该通信，如通过与已连接模式中的UE相邻的电池图标和菱形交叉阴影线示出的高功耗栏所示，UE能够从节能模式104a转变到通信模式104b。能够注意到在节能模式与已连接模式之间UE的功率的大幅增加。
功耗的此差别能够跨几个数量级，可能能够与所示功耗的级别不成比例。功耗的差别能够视UE转变起始的节能模式104a和/或UE转变到的通信模式104b而有所不同。作为说明而不是限制，节能模式的示例能够包括在机会期间的DRX模式（除非另有说明，否则在本文中称为DRX模式）和RRC_IDLE模式。
DRX模式提供能够在UE 102与E-UTRAN 116之间保持连接的一种类型的节能模式104a的示例。能够保持在UE与E-UTRAN之间连接的节能模式在本文中称为“中低功率模式”。UE在RRC_IDLE或RRC_CONNECTED模式中时能够应用DRX。在RRC_CONNECTED模式期间应用DRX时，能够与E-UTRAN保持连接。然而，与UE能够接收传送的“开启持续时间期”不同，UE能够在称为“机会期间”的一些预协商的时间间隔内掉电。因此，UE可不为每个帧处在接收模式中，并且能够以定期方式为一些帧停止运转。
在RRC_CONNECTED模式中应用DRX时，UE能够转变到“开启持续时间期”以接收后台消息106。在从“机会期间”交换到“开启持续时间期”时，在UE与E-UTRAN之间的连接无需重新建立。因此，在RRC_CONNECTED模式中应用DRX时信令开销不那么受关注。然而，功耗仍能够成为大问题。由于能够发送和接收后台消息的频率和UE上电以转变到“开启持续时间期”的频率原因，问题的严重性能够特别大。
RRC_IDLE模式提供在UE 102与E-UTRAN 116之间不保持连接的一种类型的节能模式104a的示例。在UE 与E-UTRAN之间不保持连接的节能模式在本文中称为“深度低功率模式”。UE不但必须上电以接收后台消息106，而且UE也能够参与信令以便与E-UTRAN重新连接124。与网络的重新连接能够涉及大量的信令开销。建立此类连接不但能够涉及信令，而且能够涉及通过空中接口和在CN 114的另外信令。另外的信令例如能够是显示UE是真实订户，接入鉴权服务器，建立IP隧道等等。
重新建立124连接中涉及的消息能够在20到30个消息之间，其中的许多消息涉及双向通信。因此，除可能频繁消耗电池功率以接收后台消息106外，也能够跨WWAN 112的骨干和在CN 114中的服务器承受相当大的信令开销。此外，UE 102由于参与涉及与WWAN重新建立连接的信令，因此，它能够在延长期间内保持在相对高功率模式104b。在UE生成后台消息时，能够引发类似问题。因此，无线移动装置频繁断开连接和重新连接以允许与因特网应用的频繁通信能够导致相当大的电池消耗及在CN中相对高的开销。
图2示出在无线移动装置202从相对低功率节点模式204a到相对高功率模式204b的转变200以发送与因特网应用208相关联的后台消息206。因特网应用的第一实例208a能够驻留在能够是UE的无线移动装置。因特网应用的第一实例能够生成针对因特网应用的第二实例208b的后台消息206，该第二实例驻留在连接到因特网210或直接连接到CN 314的服务器207上。因特网应用的第二实例208b能够包括因特网应用的多个实例。
然而，由于如通过电池图标和菱形交叉阴影线示出的相邻低功耗栏所示，UE 202能够处在节能模式204a中，因此，UE可不能通过WWAN 212将后台消息206发送226到因特网应用的第二实例208b。作为示例而不是限制，节能模式的示例能够包括DRX模式和RRC_IDLE模式。与3GPP LTE和其它标准相一致的节能模式的其它示例也是可能的。因此，UE能够从节点模式转变200到通信模式204b。
作为说明提供的通信模式204b的非限制性示例能够包括RRC_CONNECTED模式。视节能模式的性质而定，从节能模式204a到通信模式的转变200的性质能够不同。例如，诸如DRX模式等节能模式的某些示例能够在掉电以节能的同时保持与WWAN 212的连接。在诸如RRC_IDLE等其它示例中，不保持连接。
在UE 202与WWAN 212之间保持连接的示例中，UE仍需要上电到通信模式204b以发送226后台消息206。象前面一样，功耗的此差别能够跨几个数量级，可能能够与所示功耗的级别不成比例。然而，在不保持连接的示例中，UE不但必须上电以接收后台消息，而且UE也能够参与信令以便与WWAN重新连接224。如前面所述，与网络的重新连接能够涉及大量的信令开销。同样地，能够将后台消息发送到UE和从UE发送后台消息的频率能够导致在功率和信令开销方面的高成本。
一旦UE 202已转变到通信模式204b，后台消息206便能够通过WWAN 212被发送到因特网应用的第二实例208b。在能够从因特网应用的第一实例208a传递后台消息到因特网应用的第二实例的各种时间点，示出了后台消息。先在生成后台消息的UE示出了后台消息。接着，在将后台消息发送到WWAN 212内能够是E-UTRAN的RAN 216时，示出了后台消息。
也在E-UTRAN 216并且随后在S-GW 220示出了后台消息206；S-GW 220能够用于将E-UTRAN连接到能够是EPC的CN 214。接着，在将后台消息输送到能够将EPN连接到因特网210的PDN-GW 218时，示出了后台消息。最后，在将后台消息输送到因特网应用的第二实例208b时，示出了后台消息。
如从图1和图2能够领会的一样，由后台消息206原因的功耗的成本能够很大，由于后台消息原因的信令开销的成本也同样能够很大。随着更多的无线移动装置涉及支持频繁发送此类后台消息的因特网应用，这些成本变得越来越重要。特别易于发送此类后台消息的社会媒体因特网应用的增加使问题进一步变得严重。
然而，许多此类后台消息206具有比较小的重要性。例如，因特网应用SKYPE能够发送状态更新以指示应用是由用户看管还是无人看管。接收例如一般定期收到的此类状态更新对于无人看管并且处在节能模式204a中的UE 202而言意义不大。另外，是立即还是在以后的某一时间收到此类后台消息意义不大。
图3示出能够驻留在无线移动装置302、RAN 316内的传送点317或两者的识别(ID)模块330a、330b。ID模块还能够驻留在能够是UE的无线移动装置的媒体接入控制(MAC)层332a内和/或能够是eNodeB的传送点的MAC层332b内。在UE的MAC层能够与在UE的物理层(PHY) 334a进行通信，并且在eNodeB的MAC层能够与在eNodeB的PHY层334b进行通信。根据各种示例，ID模块能够配置成缓冲和/或丢弃后台消息306a-d以降低在其它情况下由后台消息产生的功率成本和信令开销。
在后台消息306a-d上执行处理动作前，能够执行分组分析。“处理动作”能够指缓冲和/或丢弃后台消息。分组分析能够在传送分组集上执行以将一个或更多个分组识别为对其执行诸如缓冲和/或丢弃等处理动作适当的后台消息。传送分组集能够包括任何数量的传送分组。通过分组分析将一个或更多个分组识别为后台消息的步骤能够在驻留在UE 302的识别模块330a进行，传送分组集在UE被调度从UE发送到eNodeB 317。传送分组集被调度从eNodeB发送到UE的情况下，驻留在eNodeB的ID模块330b能够执行分组分析。
然而，分组分析的过程能够消耗时间、功率和其它资源。在某些实施例中，分组分析能够包括深度分组检查。因此，在一个实施例中，UE 302在通信模式304b中时，ID模块330a、330b能够保持非活动状态。ID模块在通信模式中时，能够与后台分组的接收相关联的另外功率成本和信令开销是无足轻重的问题，并且可根本不是问题。因此，与分组分析相关联的资源的可能消耗可不受保障。
为避免与分组分析相关联的资源的不必要消耗，在UE进入节能模式304a时，ID模块330a、330b无论驻留在UE 302还是在eNodeB 317，均能够被触发336a、336b或开启。在其它情况下，ID模块能够保持非活动状态。UE转变回通信模式304b时，ID模块能够变成停用状态。
ID模块330a驻留在UE 302时，UE能够监视和传递其模式到驻留在其中的ID模块以触发336a模块的激活。备选，UE转变到节能模式304a时，ID模块能够监视UE，自行触336a。ID模块304b驻留在eNodeB 317时，在eNodeB的一个或更多个计时器338能够在UE已经过足够的非活动期间时指示可进入节能模式304a。
一个或更多个计时器能够用于确定UE进入不同类型的低功率模式304a的适当时间，如能够保持到E-UTRAN 316的连接的低中功率模式和/或不保持到E-UTRAN的连接的深度低功率模式。中低功率模式的非限制性示例能够包括DRX模式。深度低功率模式的非限制性示例能够包括RRC_IDLE。
此类计时器338指示转变301到节能模式304a适当时，能够从eNodeB 317将转变消息340发送到UE 302，指示UE能够转变到节能模式。在某些实施例中，转变消息能够指示UE能够转变到的特定类型的转变模式。UE和/或驻留在其上的ID模块332a能够监视是否有转变消息。在某些实施例中，UE和eNodeB能够包含同步计时器，使转变消息变得不需要。
eNodeB 317能够监视一个或更多个计时器338。这些计时器的一个或更多个计时器截止时，eNodeB 317能够触发336b驻留在其上的ID模块330b。在某些实施例中，UE 302能够启动转变到诸如节能模式304a等低功率模式中的请求，eNodeB能够同意或拒绝该请求。在此类实施例中，在同意此类请求时，eNodeB能够触发驻留在eNodeB上的ID模块。在备选实施例中，UE能够自行决定转变到低功率模式。在此类实施例中，转变消息340能够从UE发送到eNodeB。
视实施例而定，eNodeB 317和/或驻留在eNodeB的ID模块332b能够监视在eNodeB的一个或更多个计时器、同意确定和/或转变消息以触发336b ID模块。在此类实施例中，eNodeB和/或ID模块能够基于从UE发送到E-UTRAN 316和/或驻留在其上的eNodeB的事先通知342，知道UE支持后台消息的缓冲和/或丢弃。事先通知能够指示UE支持在后台消息上执行诸如缓冲和/或丢弃等处理动作，并且能够适应此类消息产生的等待时间和/或消失。
作为示例而不是限制，事先通知342能够嵌在配置成传递事先通知的媒体接入控制(MAC)消息中。在另一非限制性示例中，能够在从UE 302发送以指示UE配置成支持的特征、形式、例程等的遗留消息中输送事先通知。此类遗留消息的非限制性示例能够是特征群组指示符(FGI)。在此类实施例中，能够指派FGI内未指派的索引比特以输送此信息。
一旦ID模块330a、330b已触发，ID模块便能够执行动作，如分组分析、缓冲和丢弃。这些动作能够降低在UE 302消耗功率的频率和/或与后台消息的接收相关联的另外开销的频率。下一图形用于解释ID模块能够采取的动作。
图4示出ID模块430的某些活动。ID模块能够分析或查看444分组集中的分组446以便确定相对于分组采取的执行动作。如由ID模块执行的分组分析能够用于识别后台消息和/或确定缓冲448和/或丢弃450此类分组的适当性。在分组不包括后台消息的情况下，ID模块能够允许分组继续452而不受影响。
ID模块430能够通过从一个或更多个因特网协议(IP)报头读取信息，分析444分组446。一个或更多个这些IP报头能够携带用于分组分析的信息。信息能够用于将分组识别为后台消息。信息能够嵌入存活时间(TTL)报头字段554和/或差分服务码点(DSCP) IP报头字段556中。IP报头的另外非限制性示例能够包括应用报头和/或预定义后台消息报头。预定义后台消息报头字段能够由传送点和/或无线移动装置先验已知。
ID模块430能够基于在诸如上述那些字段等IP报送字段的值与预定义值的实质匹配，将分组446识别为后台消息。另外，预确定区域内相对于阈值的IP报头字段的值（如高于或低于阈值）能够提供分组是后台消息的指示。预定义应用报头和/或后台消息报头的存在也能够提供分组是后台消息的指示。除读取IP报头外，或者替代读取IP报头，ID模块能够查看分组446的有效负载。
大多数后台消息大小较小。因此，如果有效负载具有低于有效负载阈值的大小，则这能够是分组446是后台消息的指示。另外，或备选，IP模块430能够配置成确定有效分组大小是奇数还是偶数。ID模块能够配置成将奇数或偶数值理解为分组是后台消息的指示。在某些实施例中，多个指示能够是分组状态的总体指示所必需的。
在预定义值与IP报头值之间的实质匹配、相对于阈值用于IP报头值的区域、预定义报头的存在及有效负载大小和特性不但能够用于确定分组446是否为后台消息，而且这些因素也能够用于确定缓冲448后台消息的适当性。此外，类似方案能够用于确定何时丢弃450消息是适当的。另外，能够部分或完全基于后台消息涉及的后台消息的类型，丢弃后台消息。例如并且不是限制，状态报告能够包括在一些实施例中能够被丢弃或者能够更可能被丢弃的某种类型的后台消息。在状态更新指示因特网应用无人看管时，将后台消息识别为状态更新能够是特别强的因素。
另外，ID模块430能够基于相关UE 402的模式，确定是缓冲448还是丢弃450分组446。在图4中，示出了相同UE的三个不同实例以表示在通信模式404b和包括中低功率模式440c和深度低功率模式404a的两个节能模式中的UE，其中，在中低功率模式中，能够保持与WWAN的连接，在深度低功率模式中，不保持连接。UE的模式能够传递到ID模块。类似地，能够在IP报头中嵌入重要性值，重要性值能够用于确定是缓冲还是丢弃后台消息。在一个实施例中，如果收到包含相同但有更新信息的更新的后台消息，则可丢弃后台消息。例如，可定期收到某个人在其社会媒体应用上是活动还是非活动的状态。在收到下一“状态”后台消息时，能够丢弃前一后台消息。
如果UE 402在深度低功率模式404a中，则ID模块430能够简单地确定丢弃450后台消息或者使用此信息作为建议丢弃后台消息的适当性的因素。相反，如果UE在中低功率模式404c中，则ID模块能够确定缓冲448后台消息，或者使用此信息作为建议缓冲后台消息的适当性的因素。UE在通信模式404a中时，能够暂停ID模块，并且能够允许后台消息继续452。
ID模块430能够包括缓冲器458，在缓冲器中能够缓冲448分组446。然而，缓冲器也能够位于ID模块外，但与ID模块保持通信。如在图4中的缓冲器中分组446的小型化版本示出的两个分组所示，缓冲器能够保留分组集，其中，集能够是范围广泛的各种大小。
缓冲器458能够在某个时间期内保持和延迟其中的分组/后台消息。该时间期能够降低UE 402要消耗功率和/或施加另外的信令开销以发送和接收后台消息的频率。该时间期能够经确定，以便相对于信令开销提出对UE的功率和/或WWAN资源的合理需求。
通过用于说明的非限制性示例，用于确定UE 402是否能够保持在中低功率模式404c和/或深度低功率模式404a的计时器能够是此类确定的基础。如果在此计时器期间发送或接收消息，则不可允许UE保持在中低功率模式、深度功率模式中或者从中低功率模式到深度功率模式的传送。因此，后台消息能够被缓冲，直至此类计时器截止后，从而允许UE接收后台消息，并且随后分别返回或继续到低功率或更低功率模式。本领域普通技术人员能够识别确定缓冲时间期的许多不同方案。
在某些实施例中，能够在UE进入其预调度的唤醒期间之一后，发送缓冲的后台消息。调度成检查寻呼信道的唤醒能够包括此类唤醒期间的一个示例。此唤醒期间能够跨一个或更多个唤醒期间，这些期间在其它情况下将被观察但为降低资源需求而被忽略。
图4也用作讨论能够为促进识别后台消息而能够采取的动作和相对于这些消息执行动作的基础。由于作为后台消息的分组446的状态有关的信息能够嵌在IP报头中，如TTL字段454和DSCP字段456，因此，一旦确定分组是后台消息，便能够在IP层在分组中嵌入指示和/或处理信息。由于电池功率和信令问题能够在涉及无线移动装置的情况下是主要问题，因此，此步骤也能够在IP与无线电层之间完成。一旦已嵌入相关信息，便能够将分组发送到其目的地。为增加清晰度，下面提供了一致的方法和装置的另外示例。
图5是与降低用于与UE相关联的因特网应用的功耗和信令开销的方法500的示例相一致的流程图。方法能够但不一定需要嵌在包括非暂时性计算机可使用媒体的计算机程序产品中。非暂时性在本文中使用时指持久而不是临时的存储媒体以肯定地确认计算机可用媒体不是暂时性电信号。计算机可读媒体中能够包含有计算机可读程序代码。计算机可读程序代码能够适用于执行以实现用于方法的指令。
方法500能够包括在UE进入低功率模式时在eNodeB和UE之一触发ID模块。低功率模式能够是节能模式，诸如作为示例并且不是限制，有DRX模式和RRC_IDLE模式。ID模块能够通过分组集的分组分析，识别520后台消息。分组集中的分组能够针对到eNodeB或UE的传送。处理动作能够在后台消息上执行530。此类处理动作能够包括缓冲后台消息和/或丢弃后台消息以降低依赖诸如电池功率和信令开销等支持资源发送和接收后台消息的频率。
方法500还能够包括由ID模块读取分组集中分组的IP报头字段。能够读取IP报头以获得用于分组分析的信息。视实施例而定，并且作为说明并且不是限制，IP报头字段能够包括TTL IP报头字段、DSCP IP报头字段、应用报头及ID模块驻留的eNodeB和/或UE先验已知的预定义后台消息报头。
在某些实施例中，方法500也能够包括确定是否执行处理动作包括缓冲后台消息和/或丢弃后台消息。确定能够基于在IP报头字段的值与预定义值之间的实质匹配至少之一。确定也能够基于IP报头字段的值是否低于阈值和/或带有偶数大小或奇数大小有效负载的有效负载。另外，确定能够基于预定义应用报头的存在和/或ID模块驻留的eNodeB和/或UE至少之一先验已知的预定义后台消息报头的存在。
方法500的一些示例还能够包括确定是否执行处理动作包括缓冲后台消息和丢弃后台消息之一。确定能够至少部分基于UE的低功率/节能模式。设计的低功率/节能模式能够包括中低功率模式。诸如DRX模式等能够保持与WWAN的连接的节能模式提供此类中低功率模式的非限制性示例。设计的低功率/节能模式也能够包括深度低功率模式。诸如RRC_IDLE模式等确实保持与WWAN的连接的节能模式提供此类深度低功率模式的非限制性示例。
另外，视实施例而定，方法500也能够包括将事先通知从UE提供到eNodeB。事先通知能够指示UE支持在后台消息上执行处理动作，处理动作包括缓冲后台消息和/或丢弃后台消息。在此类实施例中，ID模块的触发能够作为UE进入低功率模式的必然结果发生。提供此类事先通知能够包括发送配置成提供事先通知的MAC消息和/或在FGI中嵌入事先通知。
作为方法500的可能另外特征的其它示例，一些实施例能够在UE执行与UE的低功率模式相一致的定期唤醒时发送缓冲的后台消息。此外，在一些实施例中，触发ID模块，识别后台消息，以及执行处理动作能够在下行链路传送进行的eNodeB的MAC层内进行和/或在上行链路传送进行的UE的MAC层内进行。
图6根据示例示出用于降低由后台消息的频繁无线通信造成的在无线移动装置的功耗和信令开销的装置600的框图。装置可包括或不包括类似于相对于前面图形讨论的那些识别模块的识别模块。装置能够驻留在诸如但不限于eNodeB等传送点602和/或诸如但不限于UE等无线移动装置604。装置能够包括监视模块610、检查模块620和/或响应模块630。
监视模块610能够配置成监视UE 610，确定UE是否在节能模式之一中和不在节能模式中。能够与监视模块进行通信的检查模块620能够配置成查看分组集。检查模块能够在UE在节能模式中时查看分组集是否有分组集中的分组包括后台消息的指示。响应模块630能够在与检查模块进行通信。此外，在指示不包含与缓冲相反的参数值时，响应模块能够配置成缓冲后台消息，直至UE进入唤醒阶段或者某个时间期已经过。分组不包括分组是后台消息的总体指示时，与缓冲相反的此类参数值能够被视为存在。
装置600的一些实施例还能够包括与响应模块630进行通信的确定模块640。确定模块能够配置成引导响应模块执行缓冲消息和/或丢弃消息。引导能够基于指示中的参数值。指示能够位于后台消息的IP报头字段中。
在此类实施例的某些实施例中，确定模块640能够在以下情况下引导响应模块640缓冲后台消息：(1)IP报头中的参数值对应于第一预确定的值；(2)参数值在高于和低于阈值之一的第一预确定区域内；(3)后台消息具有带偶数大小的有效负载的有效负载，并且有效负载也具有低于第一有效负载阈值的大小；(4)后台消息具有对应于应用报头的第一集的预定义应用报头；和/或后台消息具有至少eNodeB 602和/或UE 604先验已知的预定义缓冲报头。
另外，在装置600的一些实施例中，确定模块640能够在以下情况下引导响应模块630丢弃后台消息：(1)参数值对应于第二预确定的值；(2)参数值在高于和低于阈值之一的第二预确定的区域内，第二预确定的区域被定义为相对于阈值第一预确定的区域的对面；(3)有效负载也具有低于有效负载阈值的大小时，后台消息具有偶数大小有效负载；(3)后台消息具有对应于应用报头的第一集的预定义应用报头；和/或(4)后台消息具有eNodeB和/或UE先验已知的预定义丢弃报头。
此外，在一些实施例中，确定模块640能够在节能模式包括中低功率模式时引导响应模块缓冲后台消息。相反，确定模块能够在节能模式包括深度低功率模式时引导响应模块丢弃后台消息。相对于装置600，中低功率模式能够是DRX模式，并且深度低功率模式能够是RRC_IDLE模式。相对于一些实施例，IP报头字段能够是TTL IP报头字段、DSCP IP报头字段、应用报头和/或预定义后台消息报头。预定义后台消息报头能够由eNodeB和/或UE先验已知。
某些实施例能够包括通知模块650。通知模块能够配置成提供UE支持缓冲后台消息和丢弃后台消息至少之一的通知到eNodeB。在一些实施例中，监视、检查和响应模块能够驻留在MAC层内。
图7是示出用于降低来自与在无线环境中运行的应用相关联的后台消息的功耗和信令开销的方法700的流程图。方法能够但不一定需要嵌在包括非暂时性计算机可使用媒体的计算机程序产品中。计算机可读媒体中能够包含有计算机可读程序代码。计算机可读程序代码能够适用于执行以实现用于方法的指令。
方法700能够包括在UE和eNodeB之一为一系列分组读取710 IP报头字段。读取能够在UE进入低功率模式时开始。另外，方法能够包括在从IP报头字段读取是以下项的参数值时指示720后台消息的存在：(1)实质上是预确定的值；(2)相对于阈值在预确定的区域内；(3)对应于预定义应用报头；(4)对应于无线eNodeB和/或UE先验已知的预定义后台消息报头；和/或在后台消息具有满足以下条件的分组大小时指示后台消息的存在：(1)能够是偶数大小和/或奇数大小之一和/或(2)在预确定的范围内。
另外，方法700能够包括确定730相对于后台消息的处理动作。处理动作能够包括缓冲后台消息和/或丢弃后台消息。处理动作也能够在后台消息上执行740。
在一些实施例中，确定730处理动作还能够包括在参数值与高于重要性阈值的重要性值相关时，确定缓冲后台消息。另外，确定处理动作也能够包括在参数值与不高于重要性阈值的重要性值相关时丢弃后台消息。
确定730处理动作也能够包括在加权重要性值和加权模式值的组合产生与缓冲后台消息的第一确定相关的组合值时，确定缓冲后台消息。在此类实施例中，加权重要性值能够与参数值相关。加权模式值能够与在中低功率模式和/或深度低功率模式中的UE相关。
备选，确定730处理动作也能够包括在加权重要性值和加权模式值的组合产生与丢弃后台消息的第二确定相关的组合值时，确定丢弃后台消息。同样地，加权重要性值能够与参数值相关。加权模式值也能够与在中低功率模式和/或深度低功率模式中的UE相关。另外，在参数值指示后台消息是输送应用在无人看管模式中的消息的状态更新时，能够做出丢弃后台消息的确定。
在某些实施例中，中低功率模式能够是DRX模式，并且深度低功率模式能够是RRC_IDLE模式。在一些实施例中，读取IP报头字段，指示后台消息的存在，确定处理动作，以及执行处理动作能够在MAC层中进行。另外，方法的一些实施例还能够包括由UE先向eNodeB指示UE配置用于后台消息缓冲情形和/或后台消息丢弃情形。
除采取的在UE和/或在eNodeB缓冲和/或丢弃后台消息的动作外，能够相对于后台消息采取有利于此类消息的缓冲和丢弃的动作。此类动作能够配置后台消息以提供有关缓冲和/或丢弃此类消息的适当性的指示。下图能够示出与此类另外动作相一致的方法的示例。
图8是为功率和信令降低度量配置后台消息的方法800的流程图。方法能够但不一定需要嵌在包括非暂时性计算机可使用媒体的计算机程序产品中。计算机可读媒体中能够包含有计算机可读程序代码。计算机可读程序代码能够适用于执行以实现用于方法的指令。
方法800能够包括确定810始于应用的消息具有对应于后台消息类型的预确定的列表的消息类型。IP报头字段能够嵌有指示消息是后台消息的参数值820。随后，能够将后台消息发送830到其目的地。
一些实施例还能够包括评估消息以指派重要性级别。在参数值中包括的预确定的码内，能够将重要性级别指派到消息。视实施例而定，IP报头字段能够是TTL IP报头字段、DSCP IP报头字段、应用报头和/或预定义后台消息报头。后台报头能够由eNodeB和UE至少之一先验已知。
某些实施例还能够包括提供在参数值中编码的指示。指示能够是关于UE在DRX模式中时的第一处理动作。相反，指示能够是关于UE在RRC_IDLE模式中时的第二处理动作。
图9提供移动装置的示例图示，如UE、移动台(MS)、移动无线移动装置、移动通信装置、平板、手机或其它类型的移动无线移动装置。移动装置能够包括配置成与BS、eNodeB或另一类型的WWAN传送点进行通信的一个或更多个天线。虽然示出了两个天线，但移动装置可具有一到四个天线或更多天线。移动装置能够配置成使用至少一个无线通信标准进行通信，包括3GPP LTE、微波接入全球互操作性(WiMAX)、高速分组接入(HSPA)、蓝牙、WiFi或其它无线标准。移动装置能够为每个无线通信标准使用单独天线或者为多个无线通信标准使用共享天线进行通信。移动装置能够在无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)和/或WWAN中进行通信。
图9也提供能够用于移动装置的音频输入和输出的麦克风和一个或多个扬声器的图示。显示屏幕可以液晶显示器(LCD)屏幕或其它类型的显示屏幕，如有机发光二极管(OLED)显示器。显示屏幕能够配置为触摸屏。触摸屏可使用电容、电阻或另一类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器能够耦合到内部存储器以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口也能够用于为用户提供数据输入/输出选择。非易失性存储器端口也可用于扩展移动装置的存储器能力。非易失性存储器能够包括固态驱动器(SSD)、快闪式随机存取存储器(RAM)等等。键盘可与移动装置集成，或以无线方式连接到移动装置以提供另外的用户输入。也可使用触摸屏提供虚拟键盘。
应理解的是，在此规范中描述的许多功能单元已标示为模块以便更明确强调其实现独立性。例如，模块可实现为包括定制(custom)VLSI电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等现成的半导体或其它离散组件的硬件电路。模块也可在可编程硬件装置中实现，如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置或诸如此类。
模块也可在软件中实现以便由各种类型的处理器执行。可执行代码的识别的模块例如可包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，这些块例如可组织为对象、过程或功能。不过，识别的模块的可执行文件无需物理上定位在一起，而是可包括在不同位置存储的全异指令，这些指令在以逻辑方式结合在一起时，包括模块并且实现用于模块的所述目的。
实际上，可执行代码的模块可以是单个指令或多个指令，并且甚至可在几个不同的代码段上，在不同的程序之间和跨几个存储器装置分布。类似地，操作数据可在本文中在模块内识别和示出，并且可以任何适合形式实施以及在任何适合类型的数据结构内组织。操作数据可收集为单个数据集，或者可在不同位置内分布，包括在不同存储装置内分布，并且可至少部分只作为在***或网络上的电子信号存在。模块可以是无源或有源，包括用于执行所需功能的代理。
各种技术或其某些方面或部分可采用在诸如软盘、CD-ROM、硬盘、固态驱动器(SSD)、快闪式RAM或任何其它机器可读存储媒体等有形媒体中实施的程序代码（即，指令）的形式，其中，在程序代码载入诸如计算机等机器中并由其执行时，机器变成用于实践各种技术的设备。就在可编程计算机上的程序代码执行而言，计算装置可包括处理器、处理器可读的存储媒体（包括易失性和/或非易失性存储器和/或存储元件）、至少一个输入装置和至少一个输出装置。可实现或利用本文中所述各种技术的一个或多个程序可使用应用编程接口(API)、可再用控制及诸如此类。此类程序可以面向过程或对象的高级编程语言实现以便与计算机***进行通信。然而，程序在需要时可以汇编或机器语言实现。任何情况下，语言可以是汇编或解释语言，并且与硬件实现组合。
此说明书通篇对“一个实施例”或“一实施例”的引用指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在此说明书通篇各个位置出现的“在一个实施例”或“在一实施例中”短语不一定全部指同一实施例。
在本文中使用时，为方便起见，多个项目、结构元素、组成元素和/或材料可在共同列表中示出。然而，应将这些列表视为好象列表的每个成员被单独识别为单独和唯一的成员。因此，不应只基于在共同群组中的其表示而无反面的指示，将此类列表的单独成员视为相同列表的任何其它成员的事实等效物。另外，本发明的各种实施例和示例可在本文中与用于其各种组件的备选一起引用。要理解的是，此类实施例、示例和备选不得视为彼此的事实等效物，而是要视为本发明的单独和自主表示。
此外，描述的特性、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合。在下面的描述中，提供了诸如材料、紧固器、大小、长度、宽度、形状等的示例等许多特定的细节以提供本发明的实施例的详尽理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本发明可在不存在一个或多个特定细节的情况下实践，或者通过其它方法、组件、材料等实践。在其它实例中，熟知的结构、材料或操作未详细示出或描述，以免不混淆本发明的方面。
虽然上述示例说明了在一个或多个特定应用中本发明的原理，但本领域技术人员将明白的是，在未行使发明能力的情况下以及在不脱离本发明的原理和概念的情况下，能够在实现的形式、使用和细节上进行各种修改。相应地，除非受下述权利要求所限制，否则，无意限制本发明。

Claims (20)

1. 一种用于降低由后台消息的频繁无线通信造成在用户设备(UE)信令开销的功耗的装置，包括：
在演进节点B (eNodeB)和用户设备(UE)之一用于监视所述UE以确定所述UE是否在节能模式和不在所述节能模式中之一中的部件；
用于所述UE在所述节能模式中时查看分组集是否有所述分组集中的分组包括后台消息的指示的部件；以及
用于执行处理动作以降低发送和接收后台消息之一的部件，所述处理动作包括缓冲该后台消息和丢弃所述后台消息之一。
2. 如权利要求1所述的装置，还包括用于基于所述指示中的参数值来引导所述响应模块执行缓冲所述消息和丢弃所述消息之一的部件，其中所述指示驻留在所述后台消息的因特网协议(IP)报头字段中。
3. 如权利要求2所述的装置，其中在至少以下之一成立时，用于引导所述响应模块执行缓冲所述消息和丢弃所述消息之一的部件引导所述响应模块缓冲所述后台消息：
所述参数值对应于第一预确定的值；
所述参数值在高于和低于阈值之一的第一预确定的区域内；
所述后台消息具有带偶数大小有效负载的有效负载，并且所述有效负载也具有低于第一有效负载阈值的大小；
所述后台消息具有对应于应用报头的第一集的预定义应用报头；以及
所述后台消息具有所述eNodeB和所述UE至少之一先验已知的预定义缓冲报头。
4. 如权利要求3所述的装置，其中在至少以下之一成立时，用于引导所述响应模块执行缓冲所述消息和丢弃所述消息之一的所述部件引导所述响应模块丢弃所述后台消息：
所述参数值对应于第二预确定的值；
所述参数值在高于和低于所述阈值之一的第二预确定的区域内，所述第二预确定的区域被定义为相对于所述阈值所述第一预确定的区域的对面；
所述后台消息具有带偶数大小有效负载的有效负载，并且所述有效负载也具有低于有效负载阈值的大小；
所述后台消息具有对应于应用报头的第一集的预定义应用报头；以及
所述后台消息具有所述eNodeB和所述UE至少之一先验已知的预定义丢弃报头。
5. 如权利要求2所述的装置，其中用于引导所述响应模块执行缓冲所述消息和丢弃所述消息之一的所述部件引导所述响应模块：
在所述节能模式包括中低功率模式的情况下，缓冲所述后台消息，以及
在所述节能模式包括深度低功率模式的情况下，丢弃所述后台消息。
6. 如权利要求5所述的装置，其中所述中低功率模式是非连续接收(DRX)模式，并且所述深度低功率模式是RRC_IDLE模式。
7. 如权利要求2到6任一项所述的装置，其中所述IP报头字段是存活时间(TTL) IP报头字段、差分服务码点(DSCP) IP报头字段、应用报头及所述eNodeB和所述UE至少之一先验已知的预定义后台消息报头至少之一。
8. 如权利要求1到6任一项所述的装置，还包括驻留在所述UE、用于向所述eNodeB提供所述UE支持缓冲后台消息和丢弃后台消息至少之一的通知的部件。
9. 如权利要求1到6任一项所述的装置，其中所述监视、检查和响应模块驻留在媒体接入控制(MAC)层内。
10. 一种用于降低来自与在无线环境中运行的应用相关联的后台消息的功耗和信令开销的方法，包括：
所述UE进入低功率模式时在用户设备(UE)和演进节点B (eNodeB)之一为一系列分组读取因特网协议(IP)报头字段；
在至少以下之一成立时指示后台消息的存在：
从所述IP报头字段读取实质上是预确定的值的参数值，
从所述IP报头字段读取相对于阈值在预确定的区域内的参数值，
从所述IP报头字段读取对应于预定义应用报头的参数值，以及
从所述IP报头字段读取对应于所述eNodeB和所述UE至少之一先验已知的预定义后台消息报头的参数值，
所述后台消息具有偶数分组大小，以及
所述后台消息具有在预确定的范围内的分组大小；
确定相对于所述后台消息的处理动作，其中所述处理动作是缓冲所述后台消息和丢弃所述后台消息之一；以及
在所述后台消息上执行所述处理动作。
11. 如权利要求10所述的方法，其中确定所述处理动作包括：
在所述参数值与高于重要性阈值的重要性值相关时，确定缓冲所述后台消息；以及
在所述参数值与不高于重要性阈值的重要性值相关时，确定丢弃所述后台消息。
12. 如权利要求10所述的方法，其中确定所述处理动作包括：
在以下情况下确定缓冲所述后台消息：
与所述参数值相关的加权重要性值，以及
与中低功率模式和深度低功率模式之一相关的加权模式值的组合，
产生与缓冲所述后台消息的第一确定相关的组合值；以及
在以下情况下丢弃缓冲所述后台消息：
与所述参数值相关的加权重要性值，以及
与所述中低功率模式和所述深度低功率模式之一相关的加权模式值的组合，
产生与丢弃所述后台消息的第二确定相关的组合值。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述中低功率模式是非连续接收(DRX)模式，并且所述深度低功率模式是RRC_Idle模式。
14. 如权利要求10到13任一项所述的方法，其中确定所述处理动作包括在所述参数值指示所述后台消息是输送应用在无人看管模式的消息的状态更新时，丢弃所述后台消息。
15. 如权利要求10到13任一项所述的方法，还包括由所述UE先向所述eNodeB指示所述UE配置用于后台消息缓冲情形和后台消息丢弃情形至少之一。
16. 如权利要求10到13任一项所述的方法，其中所述读取所述IP报头字段，所述指示所述后台消息的所述存在，所述确定所述处理动作以及所述执行所述处理动作在媒体接入控制(MAC)层中进行。
17. 一种用于为功率和信令降低度量配置后台消息的方法，包括：
确定源于应用的消息是对应于后台消息类型的预确定的列表的消息类型；
将指示所述消息是后台消息的参数值嵌入因特网协议(IP)报头字段；以及
将所述后台消息发送到其目的地。
18. 如权利要求17所述的方法，还包括：
评估所述消息以指派重要性级别；以及
在所述参数值中包括的预确定的码内，指派所述重要性级别到所述消息。
19. 如权利要求17到18任一项所述的方法，其中所述IP报头字段是存活时间(TTL) IP报头字段、差分服务码点(DSCP) IP报头字段、应用报头及演进节点B (eNodeB)和用户设备(UE)至少之一先验已知的预定义后台消息报头至少之一。
20. 如权利要求17到18任一项所述的方法，还包括提供在所述参数值中编码的有关处理动作的指示，所述UE在非连续接收(DRX)模式的情况下有关第一处理动作，以及所述UE在RRC_IDLE模式的情况下有关第二处理动作。
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