CN107810647A - 在服务客户端和ran之间建立交互会话 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及在无线电设备4中执行的方法，该无线电设备4包括：服务客户端82，被配置为经由无线电设备所连接到的无线电接入网(RAN)与服务提供商进行服务级通信。该方法用于在服务客户端与RAN之间建立交互会话。该方法包括服务客户端将第一交互数据打包到透明的第一交互容器100中。该方法还包括经由应用编程接口(API)102从服务客户端向无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器。该方法还包括通过无线电接口，经由控制平面功能的无线电控制平面协议，向RAN发送第一交互容器。

Description

在服务客户端和RAN之间建立交互会话
技术领域
本公开涉及用于无线电通信网络中的控制平面信令的方法和设备。
背景技术
图1是一个简化的网络图。用户设备(UE)中的App x和App y经由移动运营商无线电接入网(RAN)、核心网络(CN)和服务网络与位于互联网上的它们各自的服务器进行通信。以自适应比特率特征为例，对于该特征，视频服务器具有以不同比特率编码的视频，并且UE基于吞吐量估计来选择格式。终端用户体验或体验质量(QoE)对于移动运营商和互联网服务提供商而言是一个区分符。应用(App)例如通过改变到具有合适比特率的编码格式来适应于变化的吞吐量，从而试图自适应以确保良好的QoE。目前，这是通过尝试例如基于测量的链路比特率或往返时间(RTT)估计服务器和UE中的应用之间的吞吐量来完成的。比特率能够改变的频率是不同的。自适应视频流的典型间隔将是每2-5秒。
图2是根据第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的用于接入蜂窝网络的演进分组核心(EPC)架构(非漫游)的示意图。演进分组***(EPS)是演进3GPP分组交换域，并且由EPC和演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)组成。该架构在3GPP技术规范(TS)23.401中定义，该规范还定义了分组数据网络(PDN)网关PGW、服务网关(SGW)、策略和计费规则功能(PCRF)、移动性管理实体(MME)和用户设备(UE、无线电设备，例如移动电话)。长期演进(LTE)无线电接入网E-UTRAN包括称为演进节点B(eNB)的一个或多个基站。
整个E-UTRAN架构在例如3GPP TS 36.300中被进一步定义。E-UTRAN包括向UE提供E-UTRAN用户平面(诸如分组数据汇聚协议(PDCP)、无线电链路控制(RLC)、媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)之类的无线电接口用户平面层)和控制平面(除了上述用户平面协议层之外的无线电资源控制RRC)协议端接的eNB。eNB经由X2接口相互连接。eNB也通过S1接口连接到EPC，更具体地，通过S1-MME接口连接到MME，并通过S1-U接口连接到SGW。
在LTE 3GPP的版本12(Rel-12)中，已经规定了一个新的RAN特征。其被称为LTE双连接(DC)。顾名思义，这意味着UE可以同时连接到多个eNB，即，如图3(其示出了用于LTE DC的用户平面处理的两个不同选项)中所示在多个路径上发送和接收数据。E-UTRAN支持DC操作，因此，处于RRC_CONNECTED状态下的包括多个接收机和发射机(RX/TX)的UE被配置为利用由两个不同调度器提供的无线电资源，所述两个不同调度器位于通过X2接口经由非理想回程连接的两个不同eNB中。
在DC解决方案中，引入了主基站(MeNB)和辅助基站(SeNB)的概念。用于某个UE的双连接中包括的eNB可以承担两个不同的角色：eNB可以充当MeNB或SeNB。在双连接中，UE连接到一个MeNB和一个SeNB。
在DC中，特定承载使用的无线电协议架构取决于如何建立承载。存在三种替代方案，主小区组(MCG)承载、辅助小区组(SCG)承载和分离承载。
·对于MCG承载，MeNB经由S1-U与SGW进行用户平面连接，而SeNB不参与用户平面数据的传输。
·对于分离承载，MeNB经由S1-U与SGW进行用户平面连接，此外MeNB和SeNB经由X2互连。这显示为图3的右侧选项。
·对于SCG承载，SeNB经由S1-U直接与SGW连接。这显示为图3中的左侧选项。
在3GPP中，从CN按照承载级别管理服务质量(QoS)。RAN负责通过下行链路(DL)中的无线电(例如LTE-Uu)接口和通过上行链路(UL)中的传输网络建立无线电承载、进行无线电资源管理以及根据承载QoS配置文件增强QoS。不同的无线电接入网(例如3G/宽带码分多址(WCDMA)和4G/LTE)的架构略有不同，但是QoS原理类似(至少对于3G和4G网络而言)。图4显示了EPS承载架构和为UE建立端到端连接的承载的不同级别。
3GPP定义了PDN的概念。PDN在大多数情况下是IP网络，例如，互联网或运营商IP多媒体子***(IMS)服务网络。PDN有一个或多个名称。每个名称以被称为访问点名称(APN)的字符串来定义。PGW是朝向一个或多个PDN的网关。UE可以具有一个或多个PDN连接。PDN连接是UE与PGW之间的逻辑IP隧道，为UE提供对PDN的接入。PDN连接的建立是从UE发起的。
每个PDN连接由一个或多个EPS承载组成。关于承载概念的描述请参见3GPP TS23.401的第4.7.2节。承载唯一地标识在UE和PGW之间接收共同QoS处理的业务流。每个特定接入上的承载都有唯一的承载ID。在3GPP接入上，承载在UE和PGW之间是端到端的。每个PDN连接至少有一个承载，这个承载被称为默认承载。PDN连接上的所有附加承载被称为专用承载。
承载以IP分组的形式承载业务。承载上携带的业务由过滤器定义。过滤器是一个n元组，该元组中的每个元素都包含值、范围或通配符。一个n元组也被称为IP流。
一个5元组的示例是(dst IP＝83.50.20.110，src IP＝145.45.68.201，dst port＝80，src port＝*，prot＝TCP)。这个5元组定义了源(src)和目的地(dst)IP地址、源和目的地端口以及协议。源端口是通配符。与这个5元组过滤器相匹配的业务将是从IP＝145.45.68.201到IP＝83.50.20.110和端口＝80的所有传输控制协议(TCP)业务。
业务流模板(TFT)包含一个或多个过滤器。每个承载都有TFT。PDN连接和接入中的一个承载可能缺少明确的TFT(该承载通常是默认承载)。隐含地，这种承载具有与所有分组相匹配的单个过滤器的TFT。
例如使用承载来提供不同的服务质量和特性。当UE处于活动状态时，它具有所有业务朝向的默认承载。网络或UE可以发起具有不同质量/特性的辅助/专用承载。网络可以通过检查业务来检测应该具有专用承载的流，或者可以通过应用功能(AF)来通知网络，参考图2，运营商IP服务中的实体或者网络可以被UE通知关于专用承载的需求。例如，是否检测到视频会话。然后，网络可以触发建立新的承载，应用过滤器来分离哪个业务应该在哪个承载上(即TFT)。该TFT也被发送到UE，使得UE可以将UL业务放在正确的承载上。在DL中，TFT用于映射/选择特定流应在哪个传输隧道(GTP隧道)和承载上发送。TFT可以包含以下标识符：
·源地址和子网掩码
·协议号码(IPv4)/下一个报头(IPv6)
·目的地端口范围
·源端口范围
·IPsec SPI
·TOS(IPv4)/业务类别(IPv6)和掩码
·流标签(IPv6)
例如，当PGW从目的地IP地址接收到来自互联网的IP包时，PGW将根据目的地IP地址选择UE上下文。这意味着UE上下文用UE IP地址来标识，并且包含与针对UE建立的每个专用承载相关联的多个TFT。然后，PGW检查在UE上下文中是否存在与包括在所接收的IP分组中的信息相关联的TFT，并尝试将接收到的IP分组与TFT进行匹配，并且如果匹配，则在与该TFT相关联的专用承载上发送该分组。类似地，对于UE，当从UE的较高层部分发送UL分组(例如app)并由UE的较低层(例如，无线电协议所在的层)接收时，检查是否存在匹配的TFT，如果存在匹配，则在与该TFT相关联的专用承载上发送UL分组。
发明内容
本公开涉及在现有(2G、3G、4G等)和未来(5G、6G等)RAN和无线电设备中提供新功能。功能区域包括服务域与RAN域之间的交互，例如在无线电设备上运行的应用与诸如eNB之类的RAN节点之间的交互。
服务应用试图自适应以确保良好的QoE，例如，通过改变流视频和/或音频的比特率或分辨率来适应变化的吞吐量，以避免播放的冻结。目前，这是通过尝试例如基于测量的链路比特率或往返时间(RTT)估计服务器与无线电设备中的应用之间的吞吐量来完成的。该估计通常由无线电设备中的应用(即，服务客户端(在此也称为“客户端”))执行。移动网络和客户端之间的接口可用于传送可用于增强服务传递和QoE的信息。
基于用户平面通信提供无线电设备中的服务客户端与RAN之间的交互将是方便的。然而，如果使用专用承载来传递所讨论的服务，则交互通信应当优选地可能涉及服务的专用承载，因为例如可实现的比特率可以取决于承载的优先级。
可能通过与客户端进行网络(NW)交互(例如，根据图5所示的架构)来改善吞吐量估计。在网络侧引入称为交互网关(IGW)的新功能，以进行朝向所连接的无线电设备(的不同部分)的通信。无线电设备和交互网关之间引入了I1接口。另外，根据交互网关的位置，交互网关可以具有朝向RAN的另一接口，称为l2接口。交互网关可以布置在RAN(见图5)或SGi接口中。在下面，假设IGW在RAN中。
I1接口可以基于用户平面业务来定义。例如，它可以基于用户数据报协议(UDP)/互联网协议(IP)，使得无线电设备中的客户端(应用)能够发送和接收交互消息。其意图在于单个IP地址可以被一个运营商网络中的RAN节点用于交互。这可以简化操作和维护(O&M)以及RAN处理。该IP地址(称为RAN IP地址，其可以是默认的IGW地址信息的一部分)的存在因此可以是用于RAN的交互会话消息的指示。无线电设备中的客户端可以例如通过域名***(DNS)查找来获得该IP地址。可能需要额外的措施，因为RAN通常不对用户平面业务进行端接。因此，RAN可以对上行链路(UL)业务执行“嗅探(sniffing)”，以检测消息是否是交互消息(即，目的地IP地址是否＝RAN IP地址)。当识别出交互消息时，其只能向交互网关(即不向核心网络)转发。当RAN中的交互网关想要向无线电设备发送交互消息时，该交互消息被RAN填入下行链路业务。对于旨在改善QoE的用例网络协助，无线电设备中的客户端向RAN节点发送询问消息以询问可用比特率。该询问由与推荐功能交互的交互网关处理，其中针对无线电设备估计或预测可实现的比特率。然后，可以将响应消息发送回无线电设备。可实现的比特率可以取决于许多因素，例如，小区内需要共享容量的无线电设备的数量、无线电设备的无线电条件以及承载的优先级。
如果使用专用承载并且UE-NW交互与专用承载上的会话相关，则基于用户平面的交互接口(I1)可能具有一些问题。这些问题的一些示例为：
a.在无线电设备具有默认承载和涉及一个RAN节点的专用承载两者的情况下，当从无线电设备的上层发送I1询问消息时，该询问将在默认承载上发送，因为默认承载携带所有的IP流，而没有特定的TFT过滤。接收RAN节点不能确定该询问涉及哪个承载，并且将针对默认承载完成随后的比特率推荐。如果询问涉及专用承载，则这样的推荐将不正确。
b.在双连接的情况下，例如，如果MCG承载携带默认承载，SCG承载携带专用承载，则无线电设备在默认承载上发送的I1询问消息甚至可能导致询问消息结束于错误的RAN节点中。
c.另外，如果I1消息是在与它们相关的服务不同的另一承载上发送的，则应用不同的优先级，由此存在例如I1消息具有较高延迟的风险。
d.在存在具有需要I1交互的服务的多个承载的情况下，例如，如果无线电设备中的两个应用想要将I1交互用于自适应视频，并且它们在不同的承载上，那么I1交互必须发生在正确的承载上。
本公开的目标在于提供一种在无线电设备和包含诸如如上所述的IGW之类的交互功能的RAN设备(例如RAN节点或RAN的其它部分)之间的基于RAN控制平面的交互接口或会话。
根据本公开的一个方面，提供了一种在包括服务客户端82的无线电设备中执行的方法。服务客户端被配置为经由无线电设备所连接到的RAN与服务提供商进行服务级通信。该方法用于在服务客户端与RAN之间建立交互会话。该方法包括服务客户端将第一交互数据打包到透明的第一交互容器中。该方法还包括经由应用编程接口(API)从服务客户端向无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器。该方法还包括通过无线电接口，经由控制平面功能的无线电控制平面协议，向RAN发送第一交互容器。
根据本公开的一个方面，提供了一种无线电设备，包括：服务客户端，被配置为经由无线电设备所连接到的RAN与服务提供商进行服务级通信；处理器电路；以及存储器，存储能够由所述处理器电路执行的指令，通过所述指令，所述无线电设备可操作为通过服务客户端将第一交互数据打包到透明的第一交互容器中。无线电设备还操作为经由API从服务客户端向无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器。无线电设备还操作为通过无线电接口，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向RAN发送第一交互容器。
根据本公开的另一方面，提供了一种在RAN中执行的方法，所述RAN包括被配置为与连接到RAN的无线电设备中的服务客户端进行通信的交互功能。该方法用于在交互功能和服务客户端之间建立交互会话。该方法包括通过无线电接口，根据无线电控制平面协议从无线电设备接收第一交互容器。该方法还包括经由API从RAN中的控制平面功能向交互功能传送第一交互容器。该方法还包括从交互容器中解包源自服务客户端的第一交互数据。
根据本公开的另一方面，提供了一种RAN或RAN设备，其包括：被配置为与连接到RAN的无线电设备中的服务客户端通信的交互功能；处理器电路；以及存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器电路执行，从而所述RAN设备可操作为通过无线电接口，根据无线电控制平面协议从无线电设备接收第一交互容器。RAN设备还操作为经由API从RAN中的控制平面功能向交互功能传送第一交互容器。RAN设备还操作为通过交互功能从交互容器中解包源自服务客户端的第一交互数据。
根据本公开的另一方面，提供了一种包括计算机可执行组件在内的计算机程序产品，当在无线电设备中包括的处理器电路上运行该计算机可执行组件时该计算机可执行组件用于使无线电设备执行本公开的方法的实施例。
根据本公开的另一方面，提供了一种包括计算机可执行组件在内的计算机程序产品，当在RAN设备中包括的处理器电路上运行该计算机可执行组件时该计算机可执行组件用于使RAN设备执行本公开的方法的实施例。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线电设备中的服务客户端与无线电设备所连接到的RAN之间建立交互会话的计算机程序。服务客户端被配置为经由RAN与服务提供商进行服务级通信。该计算机程序包括能够当在无线电设备的处理器电路上运行时，能够使无线电设备通过服务客户端将第一交互数据打包到透明的第一交互容器中的计算机程序代码。该代码还能够使无线电设备经由API从服务客户端向无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器。该代码还能够使无线电设备通过无线电接口，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向RAN发送第一交互容器。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在RAN中的交互功能与连接到RAN的无线电设备中的服务客户端之间建立交互会话的计算机程序。该计算机程序包括计算机程序代码，其在RAN的RAN设备的处理器电路***上运行时，能够使RAN设备通过无线电接口，根据无线电控制平面协议从无线电设备接收第一交互容器。该代码还能够使RAN设备经由API从RAN中的控制平面功能向交互功能传送第一交互容器。该代码还能够使RAN设备通过交互功能从交互容器中解包源自服务客户端的第一交互数据。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括本公开的计算机程序的实施例以及在其上存储了计算机程序的计算机可读装置。
根据本公开，通过使用交互容器和API，可以通过控制平面协议在控制平面上、在无线电设备中的服务客户端与RAN的交互功能之间发送数据，其中控制平面功能不知道在交互容器中发送的数据。因此，可以实现在服务客户端与RAN之间的直接通信的交互会话。
应当注意的是，适当时，这些方面中的任何一个方面的任何特征可以应用于任何其他方面。同样地，这些方面中的任何一个方面的任何优点可以适用于任何其他方面。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其他目标、特征和优点将变得显而易见。
一般地，除非本文另有明确说明，否则权利要求中使用的所有术语根据其技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/所述元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行。针对本公开的不同特征/组件使用“第一”、“第二”等仅意在将特征/组件与其他相似特征/组件相区分，并不为这些特征/组件赋予任何顺序或层级关系。
附图说明
将参考附图通过示例的方式来描述实施例，在附图中：
图1是标准3GPP通信网络的示意概述图。
图2是标准3GPP通信网络的另一个更详细的示意概述框图。
图3是示出了根据LTE标准的用于双连接的两个不同选项的示意框图。
图4是示出了根据EPC的不同承载类型的示意图。
图5是示出了根据本公开的IGW的定位以及到所述IGW的接口I1和I2的示意框图。
图6是根据本公开的通信网络的实施例的示意框图。
图7a是根据本公开的RAN节点的实施例的示意框图。
图7b是根据本公开的RAN节点的另一实施例的示意框图。
图8a是根据本公开的无线电设备的实施例的示意框图。
图8b是根据本公开的无线电设备的另一实施例的示意框图。
图9是根据本公开的计算机程序产品的实施例的示意图。
图10是示出了用于无线电设备和RAN设备之间的交互会话的不同信令路径的示意框图。
图11a是根据本公开的在无线电设备中执行的方法的实施例的示意流程图。
图11b是根据本公开的在无线电设备中执行的方法的另一实施例的示意流程图。
图12a是根据本公开的在RAN中执行的方法的实施例的示意流程图。
图12b是根据本公开的在RAN中执行的方法的实施例的示意流程图。
具体实施方式
现在参考示出某些实施例的附图，更充分地描述实施例。然而，具有许多不同形式的其他实施例可以在本公开的范围内。确切地说，通过示例方式来提供以下实施例，以便本公开将是全面且完整的，并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。在说明书全文中，相似的标记指代相似的要素。
本公开提供了无线电设备与包含交互功能的RAN设备/节点之间的基于RAN控制平面的交互接口。以LTE无线资源控制(RRC)为例描述本公开，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开的方法和设备可以应用于其他3GPP无线电接入(如2G、3G、5G、6G等)和其它无线电控制平面协议(例如分组数据汇聚协议PDCP、无线电链路控制RLC或媒体访问控制MAC)。另外，所描述的原理还可以应用于任何非3GPP无线电接入(诸如无线局域网(WLAN)/Wi-Fi、码分多址(CDMA)等)。
基于RAN控制平面的交互接口的原理如下。
1.RRC协议用于携带交互接口/会话。RRC层上的机制可以被称为“RRC透明交互容器”，指示RRC层不需要知道交互会话信令的实际数据内容。
2.在网络侧，RRC协议层端接可以连接到交互功能/网关，从而允许发送和接收交互会话的交互消息的可能性。
3.在无线电设备侧，可以直接或经由高级操作***从RRC协议层向服务客户端提供API。
图6是连接到通信网络1的无线电设备4的示意框图。通信网络1包括RAN 2(例如，根据3GPP标准的蜂窝RAN)，RAN 2包括一个或多个RAN设备3，例如，结合无线电网络控制器(RNC)的演进节点B(eNB)或节点B之类的RAN节点。这里使用的术语“RAN设备”可以指代RAN2的任意部分。通常使用RAN节点作为RAN设备的示例。因此，在此涉及RAN节点的讨论还可以应用于与任意其它类型的RAN设备的相关的部分。通信网络1还包括CN 5以及任何其他所需的标准CN节点，CN 5包括SGW 7和PGW 8以及MME 6。经由PGW，通信网络连接到PDN 9，例如，服务提供商(SP)10与一个或多个服务器(例如内容分发网络(CDN)服务器)驻留所在的互联网。
无线电设备4可以是能够在通信网络1中通过无线电信道进行通信的任意移动或静止的设备或用户设备(UE)，例如(但不限于)：移动电话、智能电话、调制解调器、传感器、测量仪、交通工具(如汽车)、家用电器、医疗仪器、媒体播放器、相机、或者任何类型的消费电子产品，例如(但不限于)电视、收音机、照明装置、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机(PC)。
图7a示意性地示出了本公开的(具有RAN节点形式的)RAN设备3的实施例。RAN节点3包括处理器电路71，例如中央处理单元(CPU)。处理器电路71可以包括具有微处理器形式的一个或多个处理单元。然而，具有计算能力的其他合适设备可以被包括在处理器电路71中，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)。处理器电路71被配置为运行存储在一个或多个存储单元(例如，存储器)的存储器73中的一个或多个计算机程序或软件(SW)91(也参见图9)。因此，交互功能(例如上面讨论的IGW)可以通过存储于在处理器电路71上运行的存储器73中的SW91而形成在处理器电路71中。如本文所讨论，存储单元被认为是计算机可读装置93(参见图9)，并且其形式可以是例如随机存取存储器(RAM)、闪存或其他固态存储器或硬盘或它们的组合。处理器电路71还可以被配置为根据需要将数据存储在存储器73中。RAN节点3还包括无线电接口74，用于通过无线电接口与通信网络1中的其他节点以及无线电设备进行通信。该通信接口包括发射机和接收机以及用于无线电通信的天线，其中发射机和接收机可以组合成收发机。
根据本公开的一个方面，提供了一种RAN 2的RAN设备3，其包括：被配置为与连接到RAN 2的无线电设备4中的服务客户端82通信的交互功能72；处理器电路71；以及存储指令91的存储器73，所述指令91可由所述处理器电路执行，从而所述RAN设备可操作为通过无线电接口74，根据无线电控制平面协议从无线电设备接收第一交互容器100。RAN设备还操作为经由API 112从RAN中的控制平面功能向交互功能传送第一交互容器。RAN设备还操作为通过交互功能从交互容器中解包源自服务客户端的第一交互数据。
图7b是功能性地示出了图7a中的RAN设备/节点3的实施例的示意框图。如前所述，处理器电路71可以运行软件91以使RAN节点3能够执行本公开的方法的实施例，由此可以在RAN节点3中(例如，在处理器电路71中)形成用于执行该方法的不同步骤的功能模块。这些模块被示意性地示出为RAN节点3内的块。
根据本公开的一个方面，提供了一种RAN设备3(例如，其形式为RAN节点或RAN 2的其他部分)。RAN设备包括交互功能72，该交互功能72被配置为与无线电设备4中的服务客户端82进行通信，用于在交互功能与服务客户端之间建立交互会话。RAN设备3包括用于通过无线电接口74，根据无线电控制平面协议从无线电设备接收S11第一交互容器100的装置(例如，接收模块75)。RAN设备3还包括用于经由API 112从RAN中的控制平面功能向交互功能72传送S12第一交互容器的装置(例如，传送模块76)。RAN设备3还包括用于使交互功能72从交互容器100解包S13源自服务客户端82的第一交互数据的装置(例如，打包模块77)。在本公开的一些实施例中，RAN设备3还包括用于使交互功能72响应于解包S13的第一交互数据，将第二交互数据打包S14在透明的第二交互容器中的装置(例如打包模块77)。RAN设备3还可以包括用于经由API 112从交互功能72向控制平面功能传送S15包括打包S14的第二交互数据在内的第二交互容器的装置(例如传送模块76)。RAN设备3还可以包括用于通过无线电接口74，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向无线电设备4发送S16第二交互容器的装置(例如发送模块78)。
图8a示意性地示出了本公开的无线电设备4的实施例。无线电设备4包括处理器电路81，例如中央处理单元(CPU)。处理器电路81可以包括具有微处理器形式的一个或多个处理单元。然而，具有计算能力的其他合适设备可以被包括在处理器电路81中，例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)。处理器电路81被配置为运行存储在一个或多个存储单元(例如，存储器)的存储器83中的一个或多个计算机程序或软件(SW)92(也参见图9)。因此，服务客户端82(例如，服务应用、app)可以通过在处理器电路81上运行的存储在存储器83中的客户端SW 92a而形成在处理器电路71中。如本文所讨论，存储单元被认为是计算机可读装置93(参见图9)，并且其形式可以是例如随机存取存储器(RAM)、闪存或其他固态存储器或硬盘或它们的组合。处理器电路81还可以被配置为根据需要将数据存储在存储器83中。无线电设备4还包括无线电接口84，用于例如经由RAN 2与通信网络1进行通信/通过通信网络1进行通信。无线电接口包括发射机和接收机以及用于无线电通信的天线，其中发射机和接收机可以组合成收发机。
根据本公开的一个方面，提供了一种无线电设备4，包括：服务客户端82，被配置为经由无线电设备所连接到的RAN 2与服务提供商10进行服务级通信；处理器电路81；以及存储器83，存储能够由所述处理器电路执行的指令92，通过所述指令92，所述无线电设备可操作为通过服务客户端将第一交互数据打包到透明的第一交互容器中。无线电设备还操作为经由API从服务客户端向无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器。无线电设备还操作为通过无线电接口84，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向RAN发送第一交互容器。
图8b是功能性地示出了图8a中的无线电设备4的实施例的示意框图。如前所述，处理器电路81可以运行软件92以使无线电设备4能够执行本公开的方法的实施例，由此可以在无线电设备4中(例如，在处理器电路81中)形成用于执行该方法的不同步骤的功能模块。这些模块被示意性地示出为无线电设备4内的块。
根据本公开的一个方面，提供了一种包括服务客户端82的无线电设备4，该服务客户端82被配置为经由RAN2与服务提供商10进行服务级通信，以用于在服务客户端与RAN之间建立交互会话。无线电设备包括用于使服务客户端82将第一交互数据打包S1到透明的第一交互容器100中的装置(例如，打包模块85)。无线电设备4还包括用于经由API 102从服务客户端82向无线电设备中的控制平面功能传送S2包括第一交互数据的第一交互容器100的装置(例如传送模块86)。无线电设备4还包括用于通过无线电接口84，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向RAN 2发送S3第一交互容器的装置(例如发送模块87)。在一些实施例中，无线电设备还可以包括用于响应于发送S3第一交互容器100，通过无线电接口84从RAN 2接收S4透明的第二交互容器的装置(例如接收模块88)。无线电设备4还可以包括用于经由API 102从控制平面功能向服务客户端82传送S5第二交互容器的装置(例如传送模块86)。无线电设备4还可以包括用于使服务客户端从第二交互容器中解包S6第二交互数据的装置(例如打包模块85)。在一些实施例中，无线电设备还可以包括用于基于第二交互数据来控制S7服务级通信的装置(例如，控制模块89)。
图9示出了计算机程序产品90。计算机程序产品90包括计算机可读(例如，非易失性和/或非暂时性)介质93，其包括具有计算机可执行组件91/92形式的计算机程序91和/或92。计算机程序/计算机可执行组件91/92可以被配置为使例如本文所讨论的RAN设备3、或无线电设备4执行本公开的方法的实施例。计算机程序/计算机可执行组件可以在RAN节点3/无线电设备4的处理器电路71/81上运行，以使其执行所述方法。计算机程序产品90可以例如包括在存储单元或存储器73/83中，所述存储单元或存储器73/83包括在RAN节点3/无线电设备4中并且与处理器电路71/81相关联。备选地，计算机程序产品90可以是分离(如移动)存储装置/介质或其一部分，所述存储装置/介质例如是计算机可读盘(例如，CD或DVD或硬盘/驱动)或者固态存储介质(例如，RAM或闪存)。存储介质93的其他示例可以包括(但不限于)任何类型的盘，包括：软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器和磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪存设备、磁卡或光卡、纳米***(包括分子存储器IC)或者适于存储指令和/或数据的任何类型的介质或设备。可以使用包括一个或多个处理器、存储器和/或根据本公开的教导编程的计算机可读存储介质在内的一个或多个常规通用或专用数字计算机、计算设备、机器或微处理器，来方便地实现本公开的实施例。编程技术人员可以根据本公开的教导容易地准备适当的软件编码，这对软件领域的技术人员将是显然的。
根据本公开的一方面，提供了一种计算机程序产品90，其中包括用于当在RAN设备3或无线电设备2中包括的处理器电路71/81上运行时使所述RAN设备/无线电设备执行本公开的方法的实施例的计算机可执行组件91。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线电设备4中的服务客户端82与无线电设备所连接到的RAN 2之间建立交互会话的计算机程序92。服务客户端被配置为经由RAN与服务提供商10进行服务级通信。该计算机程序包括当在无线电设备的处理器电路81上运行时，能够使无线电设备通过服务客户端将第一交互数据打包到透明的第一交互容器中的计算机程序代码。该代码还能够使无线电设备经由API从服务客户端向无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器。该代码还能够使无线电设备通过无线电接口，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向RAN发送第一交互容器。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于在RAN 2中的交互功能72与连接到RAN的无线电设备4中的服务客户端82之间建立交互会话的计算机程序91。该计算机程序包括计算机程序代码，其在RAN的RAN设备的处理器电路***71上运行时，能够使RAN设备通过无线电接口，根据无线电控制平面协议从无线电设备接收第一交互容器。该代码还能够使RAN设备经由API从RAN中的控制平面功能向交互功能传送第一交互容器。该代码还能够使RAN设备通过交互功能从交互容器中解包源自服务客户端的第一交互数据。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品90，其包括本公开的计算机程序91或92的实施例以及在其上存储了计算机程序的计算机可读装置93。
图10是示出了用于无线电设备4和RAN设备3之间的交互会话的不同信令路径的示意框图。该图示出了与透明交互容器100相关的一些无线电设备方面。无线电设备4包括至少三个不同的层，即包括app 101的应用程序层、包括操作***(OS)103的高级操作***(HLOS)层以及芯片集层(未明确示出)，该芯片集层被进一步分成多个层，例如RRC层104、PDCP层105、RLC层106、MAC层107和物理层108。
根据本公开，API 102被用于透明交互容器，并且可以根据服务客户端82以哪个级别在无线电设备中运行，这样的API可以具有不同的路径。一些不同的路径如下所示：
路径A：服务客户端82a在app 101中，并且交互容器的路径是(仅)使用API 102a从App直接朝向RRC 104(或其他芯片集层)。
路径B：服务客户端82a在app 101中，并且交互容器的路径是使用API 102a和API102b两者经由OS 103从App朝向RRC 104(或其他芯片集层)。
路径C：服务客户端82b是OS 103的功能(例如，本地媒体播放器)，并且交互容器的路径是(仅)使用API 102B从OS客户端/功能82b直接朝向RRC 104(或其他芯片集层)。
API 102可以包括诸如以下的功能：
a.交互会话的交互接口(I1)的激活。
b.向交互功能72发送交互消息以建立交互会话。
c.接收来自交互功能72的对交互消息的响应作为对建立交互会话的确认。
如果服务客户端82在app 101中，则该app能够使用透明交互容器支持朝向RAN 2的交互会话。App 101使用API 102来与例如无线电设备中的RRC层104交互以发送和接收交互信令作为交互会话的一部分。类似地，如果客户端82在OS 103中，则OS支持交互会话。交互信令可以使用RRC在LTE-Uu接口上传递，并且在RAN侧，对应的RRC层114经由RAN设备3中的对应API 112连接到交互功能72。对于携带交互容器100的交互会话信令，可以使用例如标准RRC消息(如RRCConnectionRequest或ULInformationTransfer)的标准或自定义消息。同时，客户端82可独立于交互会话的控制平面信令，发送和接收作为服务级通信的一部分的用户平面数据。
通过本公开的实施例，可以获得优于基于用户平面的解决方案的多个益处和优点。一些潜在的益处包括：
1.RAN 2可以不需要在上行链路用户平面上执行分组检查(“嗅探”)，以找到旨在针对RAN 2或其中的交互功能72的消息。
2.可以不需要在用户和处理RAN设备3的部分的控制平面之间传递交互会话的交互消息，因为该消息可以从控制平面部分直接向交互功能72发送。
3.可以不需要在不同的RAN节点(例如，在LTE DC的情况下在MeNB和SeNB之间)之间传递交互会话的交互消息。
4.交互接口(I1)可以自然地端接，与RAN设备3中的无线电设备的正常控制平面处理非常类似。
图11a是在无线电设备4中执行的方法的实施例的示意流程图。
无线电设备4中的服务客户端82将第一交互数据打包S1到透明的第一交互容器100中。这里讨论的“打包”和“解包”暗示着数据位于可由控制平面处理的消息之中，但是控制平面不知道数据本身。
然后，无线电设备经由API 102(例如API 102a和/或102b)从服务客户端82向无线电设备中的控制平面功能传送S2包括第一交互数据的第一交互容器100。
然后，无线电设备通过无线电接口84，经由控制平面功能的无线电控制平面协议，向RAN 2发送S3第一交互容器。
图11b是在无线电设备4中执行的方法的其他实施例的示意流程图。打包S1、传送S2和发送S3如关于图11a所讨论的那样。
在一些实施例中，响应于发送S3第一交互容器100，无线电设备4通过无线电接口84从RAN2接收透明的第二交互容器。
然后，无线电设备可以经由与用于传送S2的API(例如，API 102a和/或102b)相同的API 102从控制平面功能向服务客户端82传送S5第二交互容器。
然后，无线电设备的服务客户端82可以从第二交互容器中解包S6第二交互数据。在一些实施例中，基于第二交互数据，无线电设备可以控制S7服务客户端82和服务提供商10之间的服务级通信。
图12a是在RAN 2中执行的方法的实施例的示意流程图。该方法可以由诸如例如RNC中或RAN 2的eNB中的RAN设备3(例如RAN节点)来执行。
RAN 2通过无线电接口74，根据无线电控制平面协议从无线电设备4接收S11第一交互容器100。根据关于图11a和图11b的讨论，第一交互容器可能已经被无线电设备4发送S3。
然后，RAN通过API 112从RAN 2中的控制平面功能向交互功能72传送S12第一交互容器。API 112可以是RAN设备3的服务平面层(例如RRC层114)与交互功能72之间的任意合适交互接口。
然后，RAN 2中的交互功能72从交互容器100中解包S13源自服务客户端82的第一交互数据。
图12b是在RAN 2中执行的方法的其他实施例的示意流程图。接收S11、传送S12和解包S13如关于图12a所讨论的那样。
RAN的交互功能72可以响应于解包S13的第一交互数据，将第二交互数据打包S14在透明的第二交互容器中。
然后，RAN可以经由例如与用于传送S12的API相同的API 112，从交互功能72向控制平面功能传送S15包括打包S14的第二交互数据在内的第二交互容器。
然后，RAN 2可以通过无线电接口74，经由控制平面功能的无线电控制平面协议向无线电设备4发送S16第二交互容器。这可以对应于如关于图11a和图11b所讨论的无线电设备4接收S4第二容器。
在本公开的一些实施例中，第一和/或第二交互数据涉及服务客户端82和服务提供商10之间的服务级通信，例如用于控制服务级通信。在一些实施例中，第一和/或第二交互数据涉及服务级通信的自适应比特率。该服务可以例如为流音频或视频，因此第一和/或第二交互数据可以涉及控制音频或视频流的比特率。服务级通信因此可以用于例如自适应视频服务。
在本公开的一些实施例中，服务级通信在专用承载(例如，EPS承载)上。在一些实施例中，控制平面功能(例如，在芯片集层104-108中的任何一个中)将关于专用承载的信息添加到第一交互容器100。该信息可以例如识别专用承载，使得交互功能被通知服务级通信在哪个承载上，并因此被通知第一和/或第二交互数据涉及哪个承载。控制平面功能可以例如通过API 102从服务客户端82获得该信息。因此，关于专用承载的信息可以基于通过API102来自服务客户端82的服务信息。该信息可以例如是服务级通信的地址信息(例如到服务提供商10的服务器的IP或其他地址(由此，RAN 2可以通过观察使用该地址的是哪个承载信令来识别承载))、或借助于专用承载的标识符的明确标识。因此，服务信息包括服务提供商(10)的地址和/或专用承载的标识符。从而，交互容器可以包括承载信息。
在本公开的一些实施例中，控制平面功能被包括在无线电设备4的RRC 104、PDCP105、RLC 106或MAC 107层中。
在本公开的一些实施例中，服务客户端82包括在无线电设备4的应用层的服务应用101中，或者服务客户端82包括在无线电设备4的操作***103中。在一些实施例中，服务客户端82包括在服务应用101中，并且API包括服务应用和操作***之间的第一API 102a、以及操作***和控制平面功能之间的第二API 102b。
在本公开的一些实施例中，第一交互容器100包括RAN 2中的交互功能72的标识符，该交互功能在与包括了服务客户端82的无线电设备4的协议层(例如，RRC层104)相对应的协议层(RRC层114)中。
在本公开的一些实施例中，第二交互数据取决于第一交互数据和/或关于用于服务级通信的可用带宽的信息(例如，关于小区负载等的信息)。
在本公开的一些实施例中，第一交互容器100包括交互功能72的标识符，用于指示RAN 2的控制平面功能执行第一交互容器的传送S12。
以上已经参考一些实施例主要地描述了本公开。然而，本领域技术人员应当理解，除上文公开的实施例外的其他实施例同样在由随附权利要求定义的本公开的范围内。

Claims (31)

1.一种在包括服务客户端(82)的无线电设备(4)中执行的方法，所述服务客户端被配置为经由所述无线电设备所连接到的无线电接入网RAN(2)与服务提供商(10)进行服务级通信，所述方法用于在所述服务客户端与所述RAN之间建立交互会话，所述方法包括：
所述服务客户端(82)将第一交互数据打包(S1)到透明的第一交互容器(100)中；
经由应用编程接口API(102)从所述服务客户端(82)向所述无线电设备中的控制平面功能传送(S2)包括第一交互数据的第一交互容器(100)；以及
通过无线电接口(84)，经由所述控制平面功能的无线电控制平面协议，向RAN(2)发送(S3)第一交互容器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一交互数据涉及对与所述服务提供商(10)的所述服务级通信的控制。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述服务级通信用于自适应视频服务。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述服务级通信在专用承载上。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述控制平面功能将关于所述专用承载的信息添加到第一交互容器(100)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，关于所述专用承载的信息基于通过所述API(102)来自所述服务客户端(82)的服务信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述服务信息包括所述服务提供商(10)的地址和/或所述专用承载的标识符。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括：
响应于发送(S3)第一交互容器(100)，通过所述无线电接口(84)从所述RAN(2)接收(S4)透明的第二交互容器；
经由所述API(102)从所述控制平面功能向所述服务客户端(82)传送第二交互容器；以及
所述服务客户端从第二交互容器解包(S6)第二交互数据。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
基于第二交互数据控制(S7)所述服务级通信。
10.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述控制平面功能包括在所述无线电设备(4)的无线电资源控制RRC(104)、分组数据汇聚协议PDCP(105)、无线电链路控制RLC(106)或媒体接入控制MAC(107)层中。
11.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述服务客户端(82)包括在所述无线电设备(4)的应用层中的服务应用(101)中，或者所述服务客户端(82)包括在所述无线电设备(4)的操作***(103)中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述服务客户端(82)包括在所述服务应用(101)中，并且其中所述API包括所述服务应用和所述操作***之间的第一API(102a)、以及所述操作***和所述控制平面功能之间的第二API(102b)。
13.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，第一交互容器(100)包括所述RAN(2)中的交互功能(72)的标识符，所述交互功能在与包括了所述服务客户端(82)的所述无线电设备的协议层相对应的协议层中。
14.一种无线电设备(4)，包括：
服务客户端(82)，被配置为经由所述无线电设备所连接到的无线电接入网RAN(2)与服务提供商(10)进行服务级通信；
处理器电路(81)；以及
存储器(83)，存储所述处理器电路能够执行的指令(92)，从而所述无线电设备能够操作为：
通过所述服务客户端(82)将第一交互数据打包到透明的第一交互容器(100)中；
经由应用编程接口API(102)从所述服务客户端向所述无线电设备中的控制平面功能传送包括第一交互数据的第一交互容器；以及
通过无线电接口(84)，经由所述控制平面功能的无线电控制平面协议，向RAN(2)发送第一交互容器。
15.一种在包括交互功能(72)的无线电接入网RAN(2)中执行的方法，所述交互功能(72)被配置为与连接到所述RAN的无线电设备(4)中的服务客户端(82)进行通信，所述方法用于在所述交互功能和所述服务客户端之间建立交互会话，所述方法包括：
通过无线电接口(74)，根据无线电控制平面协议从所述无线电设备接收(S11)第一交互容器(100)；
经由应用编程接口API(112)从所述RAN中的控制平面功能向所述交互功能(72)传送(S12)第一交互容器；以及
所述交互功能从所述交互容器(100)中解包(S13)源自所述服务客户端(82)的第一交互数据。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一交互数据涉及对所述服务客户端(82)与服务提供商(10)之间的服务级通信的控制。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述服务级通信用于自适应视频服务。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述服务级通信在专用承载上。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，第一交互容器(100)包括关于所述专用承载的信息。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述关于专用承载的信息包括所述服务提供商(10)的地址和/或所述专用承载的标识符。
21.根据前述权利要求15-20中任一项所述的方法，还包括：
响应于解包(S13)的第一交互数据，所述交互功能(72)将第二交互数据打包(S14)在透明的第二交互容器中；
经由所述API(112)从所述交互功能(72)向所述控制平面功能传送(S15)包括打包(S14)的第二交互数据在内的第二交互容器；以及
通过无线电接口(74)，经由所述控制平面功能的无线电控制平面协议，向所述无线电设备(4)发送(S16)第二交互容器。
22.根据权利要求21所述的方法，其中第二交互数据取决于第一交互数据和/或关于可用于所述服务级通信的带宽的信息。
23.根据前述权利要求14-20中任一项所述的方法，其中所述控制平面功能包括在所述RAN的无线电资源控制RRC(114)、分组数据汇聚协议PDCP(115)、无线电链路控制RLC(116)或媒体接入控制MAC(117)层中。
24.根据前述权利要求15-23中任一项所述的方法，其中，第一交互容器(100)包括所述交互功能(72)的标识符，指示所述控制平面功能执行第一交互容器的传送(S12)。
25.根据前述权利要求15-24中任一项所述的方法，其中，所述方法在RAN节点(3)中执行，所述RAN节点(3)例如是节点B、无线电网络控制RNC节点或演进节点B即eNB。
26.一种无线电接入网RAN设备(3)，包括：
交互功能(72)，被配置为与连接到所述RAN(2)的无线电设备(4)中的服务客户端(82)进行通信；
处理器电路(71)；以及
存储器(73)，存储所述处理器电路能够执行的指令(91)，从而所述RAN设备能够操作为：
通过无线电接口(74)，根据无线电控制平面协议从所述无线电设备接收第一交互容器(100)；
经由应用编程接口API(112)从所述RAN中的控制平面功能向所述交互功能传送第一交互容器；以及
通过所述交互功能(72)从所述交互容器(100)中解包源自所述服务客户端(82)的第一交互数据。
27.一种包括计算机可执行组件(92)在内的计算机程序产品(90)，当所述计算机可执行组件在无线电设备中包括的处理器电路(81)上运行时，使所述无线电设备(4)执行权利要求1-13中任一项所述的方法。
28.一种包括计算机可执行组件(91)在内的计算机程序产品(90)，当所述计算机可执行组件在RAN设备(3)中包括的处理器电路(71)上运行时，使所述RAN设备执行权利要求15-25中任一项所述的方法。
29.一种用于在无线电设备(4)中的服务客户端(82)与所述无线电设备所连接到的无线电接入网RAN(2)之间建立交互会话的计算机程序(92)，所述服务客户端被配置为经由所述RAN与服务提供商(10)进行服务级通信，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在所述无线电设备的处理器电路(81)上运行时能够使所述无线电设备：
通过所述服务客户端(82)将第一交互数据打包(S1)到透明的第一交互容器(100)中；
经由应用编程接口API(102)从所述服务客户端(82)向所述无线电设备(4)中的控制平面功能传送(S2)包括第一交互数据的第一交互容器；以及
通过无线电接口(84)，经由所述控制平面功能的无线电控制平面协议，向RAN(2)发送(S3)第一交互容器(100)。
30.一种用于在无线电接入网RAN(2)中的交互功能(72)与连接到所述RAN的无线电设备(4)中的服务客户端(82)之间建立交互会话的计算机程序(91)，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在所述RAN的RAN设备的处理器电路(71)上运行时能够使所述RAN设备：
通过无线电接口(74)，根据无线电控制平面协议从所述无线电设备(4)接收(S11)第一交互容器(100)；
经由应用编程接口API(112)从所述RAN(2)中的控制平面功能向所述交互功能(72)传送(S12)第一交互容器；以及
通过所述交互功能(72)从所述交互容器(100)中解包(S13)源自所述服务客户端(82)的第一交互数据。
31.一种计算机程序产品，包括根据权利要求29或30所述的计算机程序(92、91)以及存储有所述计算机程序的计算机可读装置(93)。
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