專利名稱：移動通訊裝置及數(shù)據(jù)傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明主要關于控制數(shù)據(jù)傳輸量(data throughput)的技術，特別是有關于一種裝置及方法，其是通過動態(tài)調整通訊協(xié)議層的窗口尺寸而改善數(shù)據(jù)傳輸量。
背景技術：
隨著科技快速地發(fā)展，使用者可通過桌上型計算機、筆記本型計算機、個人數(shù)字助理、或智能型手機輕松地連接上網(wǎng)絡，而為了在同一網(wǎng)絡架構下讓不同規(guī)格的電子裝置能夠進行通訊，于是國際標準化組織(Internat ional Organization for Standardization,ISO)提出了開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)(Open Systems Interconnection, 0SI)模型，以供管理兩兩系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡戶聯(lián)。在開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型所定義的網(wǎng)絡環(huán)境中，接收端或傳送端的每個協(xié)議層都被設定以識別來自同一協(xié)議層的數(shù)據(jù)。在傳送端，數(shù)據(jù)封包是依序從最高的協(xié)議層往下傳送至最底的協(xié)議層，然后再通過應用程序傳送至接收端。在接收端，當接收到數(shù)據(jù)封包時，是依序拆開(unpack)每個數(shù)據(jù)封包，然后將之分發(fā)至對應的協(xié)議層。需注意的是，每個協(xié)議層會有其用于各自處理任務時所需的傳輸參數(shù)及緩沖區(qū)尺寸。然而，當數(shù)據(jù)封包自一處理速度較快的高協(xié)議層往下傳送至一處理速度較慢的低協(xié)議層時，即可能造成使數(shù)據(jù)傳輸拖延的問題。反之，當高協(xié)議層發(fā)生數(shù)據(jù)緩沖區(qū)不足或傳輸擁塞的狀況時，即使低協(xié)議層可提供較快的處理速度，仍將無法提升整體的數(shù)據(jù)傳輸量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對上述問題，本發(fā)明提出了相應的解決方案，讓移動通訊裝置(如:使用者裝置(User Equipment, UE)、移動臺(Mobile Station, MS)、或移動終端(MobileTerminal, MT)等)能夠提升整體數(shù)據(jù)傳輸量。本發(fā)明的一實施例提供了一種移動通訊裝置，包括一無線模塊與一控制器模塊。上述無線模塊用以執(zhí)行與一服務網(wǎng)絡之間的無線傳輸與接收。上述控制器模塊用以根據(jù)上述服務網(wǎng)絡的一鏈路質量決定與一第一協(xié)議層相關的一數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、以及與一第二協(xié)議層相關的用以支持空間多工(spatial multiplexing)的一傳輸層數(shù),通過上述無線模塊檢測在上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)使用于數(shù)據(jù)傳輸時的一傳輸失敗率，以及響應上述傳輸失敗率高于一門坎值而以一預定比例縮減上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。其中上述第一協(xié)議層在一多協(xié)議堆棧架構中是高于上述第二協(xié)議層。本發(fā)明的另一實施例提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，適用于根據(jù)一多協(xié)議堆棧架構無線地連接至一服務網(wǎng)絡的一移動通訊裝置，上述數(shù)據(jù)傳輸方法包括以下步驟:根據(jù)上述服務網(wǎng)絡的一鏈路質量決定與一第一協(xié)議層相關的一數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、以及與一第二協(xié)議層相關的用以支持空間多工的一傳輸層數(shù)，其中上述第一協(xié)議層在一多協(xié)議堆棧架構中是高于上述第二協(xié)議層；檢測在上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)使用于數(shù)據(jù)傳輸時的一傳輸失敗率；以及響應上述傳輸失敗率高于一門坎值而以一預定比例縮減上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。
關于本發(fā)明其它附加的特征與優(yōu)點，本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可根據(jù)本發(fā)明實施方法中所揭露的移動通訊裝置以及數(shù)據(jù)傳輸方法做些許的更動與潤飾而得到。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的網(wǎng)絡環(huán)境示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述由開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型所定義的多協(xié)議堆棧架構的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述在開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型與長期演進通訊堆找之間的對應關系不意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的縮減示意圖。[主要元件標號說明]100 網(wǎng)絡環(huán)境； 110 移動通訊裝置；111 無線模塊； 112 控制器模塊；120 服務網(wǎng)絡； 121 無線存取網(wǎng)絡；122 核心網(wǎng)絡； MAX_BACKWARD_TRY 步驟重復進行的預定次數(shù)；Weight 公式參數(shù)；l/8w、l/4w、l/2w、w 套用的公式參數(shù)。
具體實施例方式本章節(jié)所敘述的是實施本發(fā)明的最佳方式，目的在于說明本發(fā)明的精神而非用以限定本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍當視所附的申請專利范圍所界定者為準。圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的網(wǎng)絡環(huán)境示意圖。在網(wǎng)絡環(huán)境100中，移動通訊裝置110通過空中接口(air interface)無線地連接至服務網(wǎng)絡120以取得無線服務。服務網(wǎng)絡120包括至少一無線存取網(wǎng)絡121及核心網(wǎng)絡122，一般而言，無線存取網(wǎng)絡121是由核心網(wǎng)絡122控制以提供無線傳輸與接收的功能，且無線存取網(wǎng)絡121可包括一或多個無線基站，例如:基站(Base Station, BS)、基站節(jié)點(Node-B)、或進化式基站節(jié)點(evolvedNode-B, Enb)等,端視服務網(wǎng)絡所使用的無線存取技術(Radio Access Technology, RAT)而定。雖未繪示，核心網(wǎng)絡122可進一步介接至電路交換(Circuit Switched, CS)領域的外部網(wǎng)絡(例如:公眾交換電話網(wǎng)絡(Public Switched Telephone Network,PSTN))、以及/或封包交換(Packet Switched, PS)領域的IP網(wǎng)絡(例如:因特網(wǎng)(Internet))。移動通訊裝置110包括了無線模塊111與控制器模塊112，其中無線模塊111用以執(zhí)行無線傳輸與接收功能，控制器模塊112用以控制無線模塊111的運作狀態(tài)。進一步說明，無線模塊111可為一射頻(radio frequency, RF)單元,而控制器模塊112可為一基頻(baseband)單元的通用處理器或微控制單元(Micro-Control Unit, MCU)?；l單元可包括多個硬件裝置以執(zhí)行基頻信號處理，包括模擬數(shù)字轉換(analog to digitalconversion, ADC) / 數(shù)字模擬轉換(digital to analog conversion, DAC)、增益(gain)調整、調制與解調、以及編碼/解碼等。射頻單元可接收射頻無線信號，并將射頻無線信號轉換為基頻信號以交由基頻模塊進一步處理，或自基頻信號模塊接收基頻信號，并將基頻信號轉換為射頻無線信號以進行傳送。射頻單元亦可包括多個硬件裝置以執(zhí)行上述射頻轉換，舉例來說，射頻單元可包括一混頻器(mixer)以將基頻信號乘上移動通訊系統(tǒng)的射頻中的一振蕩載波，其中該射頻可為長期演進(Long Term Evolution, LTE)技術/長期演進強化(LTE-Advanced)技術所使用的900兆赫、2100兆赫、或2.6吉赫，或視其它無線存取技術的標準而定。雖未繪示，移動通訊裝置110還可進一步包括其它功能模塊，例如:用以提供人機接口的顯示單元、按鍵(keypad)、以及用以儲存應用程序的儲存單元等。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述由開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型所定義的多協(xié)議堆棧架構的示意圖。由下至上，協(xié)議層I 7依序為物理層(Physical layer)、數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link layer)、網(wǎng)絡層(Network layer)、傳輸層(Transport layer)、會議層(Session layer)、表達層(Presentation layer)、以及應用層(Application layer)。物理層位于最底層，也是最接近硬件裝置的協(xié)議層；而應用層位于最高層，也是最接近軟件程序的協(xié)議層。一般而言，協(xié)議層I 3負責處理網(wǎng)絡存取，而協(xié)議層4 7負責處理消息發(fā)送端與接收端之間的點對點通訊。每個協(xié)議層都至少包括介于其上位與下位邏輯邊界之間的功能，而每個協(xié)議層所提供的服務是與其下層協(xié)議層的服務進一步集成在一起，以建立新的服務供上層協(xié)議層所用。明確來說，在開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中，物理層與數(shù)據(jù)鏈路層是設定用以處理網(wǎng)絡硬件連線，且可實作于各式網(wǎng)絡存取接口，如:以太網(wǎng)接口、符記環(huán)(Token-Ring)接口、或光纖分布式數(shù)據(jù)接口(Fiber Distributed Data Interface,FDDI)等。網(wǎng)絡層是設定用以使用各式協(xié)議于傳輸端及接收端之間傳遞消息，例如于識別地址或選擇傳輸路徑時使用因特網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol, IP)、地址解析協(xié)議(Address Resolution Protocol,ARP)、反向地址轉換協(xié)議(Reverse Address Resolution Protocol, RARP)、或因特網(wǎng)控制消息通訊協(xié)議(Internet Control Message Protocol, ICMP)。傳輸層是設定用以使用傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol, TCP)及使用者數(shù)據(jù)包通訊協(xié)議(UserDatagram Protocol,UDP)在不同主機之間傳遞消息。會議層、表達層、以及應用層是設定用以提供各式應用協(xié)議，諸如:遠程登錄(TELNET)、文件傳輸協(xié)議(File Transfer Protocol,FTP)、簡單信件傳輸協(xié)議(Simple Mail Transfer Protocol, SMTP)、第三版郵局協(xié)議(PostOffice Protocol version 3, POP3)、簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(Simple Network ManagementProtocol, SNMP)、網(wǎng)絡新聞傳輸通訊協(xié)議(Network News Transfer Protocol, NNTP)、網(wǎng)域名稱系統(tǒng)(Domain Name System, DNS)、網(wǎng)絡信息系統(tǒng)(Network Information System,NIS)、網(wǎng)絡文件系統(tǒng)(Network File System, NFS)、以及超文本傳輸通訊協(xié)議(HypertextTransport Protocol, HTTP)。因此,只要是具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄥f(xié)議堆棧架構的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，皆可適用本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方法。需注意的是，在開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中，傳輸端與接收端之間的網(wǎng)絡層通訊及信令可使用各式的無線通訊標準，例如:無線局域網(wǎng)絡(Wireless Fidelity, WiFi)、全球移動通訊系統(tǒng)/通用封包無線服務(Global System for Mobile Communications/General Packet Radio Service, GSM/GPRS)、寬帶碼分多工(Wideband Code DivisionMultiple Access, WCDMA)、碼分多工2000 (寬帶碼分多工)、長期演進、以及長期演進強化等。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述在開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型與長期演進通訊堆棧之間的對應關系示意圖。如圖3所示，開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中的物理層是對應至長期演進的協(xié)議層I，其是使用頻分多工/時分多工(Frequency-Division Duplexing/Time-Division Duplexing, FDD/TDD)、或正交頻分分工/單載波頻分多重存取技術(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Single carrier frequency divisionmultiple access,OFDM/SC-FDMA)提供無線存取功能。開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中的數(shù)據(jù)鏈路層是對應至長期演進的協(xié)議層2，其包括子協(xié)議層:媒體存取控制層(Medium AccessControI,MAC)、無線鏈路控制層(Radio Link Control, RLC)、以及封包數(shù)據(jù)匯聚層(PacketData Convergence Protocol, F1DCP)。開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中的網(wǎng)絡層是部分地對應至長期演進的子協(xié)議層無線資源控制層(Radio Resource Control, RRC)、以及非存取層級(Non-Access Stratum, NAS),此外，網(wǎng)絡層還包括一因特網(wǎng)協(xié)議實體,用以進行尋址、選路(routing)、服務類型定義、封包分段、封包重組、以及安全性等處理。開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中的傳輸層使用傳輸控制協(xié)議，以進行封包序號、封包確認、核對和(checksum)、以及重傳等處理。而開放式通訊系統(tǒng)互聯(lián)模型中的會議層、表達層、以及應用層被設定用以提供應用協(xié)議。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方法可適用于一移動通訊裝置，如:移動通訊裝置110，使其動態(tài)調整通訊協(xié)議的窗口尺寸以提升數(shù)據(jù)傳輸量。首先，移動通訊裝置根據(jù)服務網(wǎng)絡的一鏈路質量決定與一第一協(xié)議層相關的一數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、以及與一第二協(xié)議層相關的用以支持空間多工的一傳輸層數(shù)(步驟S410)，明確來說，上述第一協(xié)議層在一多協(xié)議堆棧架構中是高于上述第二協(xié)議層。接著，移動通訊裝置檢測在上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)使用于數(shù)據(jù)傳輸時的一傳輸失敗率(步驟S420)，上述傳輸失敗率可根據(jù)一傳輸錯誤率(如:位錯誤率(Bit Error Rate, BER)、或封包錯誤率(Packet Error Rate, PER)等)或一重傳嘗試次數(shù)而檢測得到。之后，移動通訊裝置響應上述傳輸失敗率高于一門坎值而以一預定比例縮減上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)(步驟S430)。需注意的是，上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)可用于下行數(shù)據(jù)傳輸、上行數(shù)據(jù)傳輸、或同時用于下行及上行數(shù)據(jù)傳輸。針對圖3所示的實施例，步驟S410的鏈路質量可為連接至服務網(wǎng)絡的一下行傳輸鏈路的一信道質量指針(Channel Quality Indicator, CQI),步驟S410的傳輸層數(shù)用于多進多出(Multiple-1nput Mu 11 ip I e-Output, ΜΙΜΟ)的一秩數(shù)指標(Rank Indicator, RI)，而所述第二協(xié)議層則為長期演進協(xié)議堆棧的物理層。步驟S410的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)為一傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議的窗口尺寸，而所述第一協(xié)定層則為圖3所示的多協(xié)議堆棧架構中的傳輸層或網(wǎng)絡層。舉例來說，在步驟S410，如果所使用的是2x2的多進多出，則秩數(shù)指標為2 ;如果未使用多進多出，則秩數(shù)指標為I。所述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)可由以下公式計算得到:
權利要求
1.種移動通訊裝置，包括: 一無線模塊，用以執(zhí)行與一服務網(wǎng)絡之間的無線傳輸與接收；以及一控制器模塊，用以根據(jù)上述服務網(wǎng)絡的一鏈路質量決定與一第一協(xié)議層相關的一數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、以及與一第二協(xié)議層相關的用以支持空間多工的一傳輸層數(shù)，通過上述無線模塊檢測在上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)使用于數(shù)據(jù)傳輸時的一傳輸失敗率，以及響應上述傳輸失敗率高于一門坎值而以一預定比例縮減上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)； 其中上述第一協(xié)議層在一多協(xié)議堆棧架構中是高于上述第二協(xié)議層。
2.據(jù)權利要求1所述的移動通訊裝置，其中上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)為一傳輸控制協(xié)議或因特網(wǎng)協(xié)議的窗口尺寸，而上述第一協(xié)議層為上述多協(xié)議堆棧架構中的一傳輸層或網(wǎng)絡層。
3.據(jù)權利要求2所述的移動通訊裝置，其中上述鏈路質量為連接至上述服務網(wǎng)絡的一下行傳輸鏈路的一信道質量指針，上述傳輸層數(shù)用于多進多出的一秩數(shù)指標，而上述第二協(xié)議層為上述多協(xié)議堆棧架構中的一物理層。
4.據(jù)權利要求3所述的移動通訊裝置，其中上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)是由以下公式計算得到:
5.據(jù)權利要求4所述的移動通訊裝置，其中上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的縮減步驟是以上述預定比例縮減Weight的數(shù)值而進行。
6.據(jù)權利要求1所述的移動通訊裝置，其中上述傳輸失敗率是根據(jù)一傳輸錯誤率或一重傳嘗試次數(shù)而檢測得到。
7.種數(shù)據(jù)傳輸方法，用于根據(jù)一多協(xié)議堆棧架構無線地連接至一服務網(wǎng)絡的一移動通訊裝置，包括: 根據(jù)上述服務網(wǎng)絡的一鏈路質量決定與一第一協(xié)議層相關的一數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、以及與一第二協(xié)議層相關的用以支持空間多工的一傳輸層數(shù)； 其中上述第一協(xié)議層在一多協(xié)議堆棧架構中是高于上述第二協(xié)議層； 檢測在上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)使用于數(shù)據(jù)傳輸時的一傳輸失敗率；以及 響應上述傳輸失敗率高于一門坎值而以一預定比例縮減上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。
8.據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其中上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)為一傳輸控制協(xié)議或因特網(wǎng)協(xié)議的窗口尺寸，而上述第一協(xié)議層為上述多協(xié)議堆棧架構中的一傳輸層或網(wǎng)絡層。
9.據(jù)權利要求8所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其中上述鏈路質量為連接至上述服務網(wǎng)絡的一下行傳輸鏈路的一信道質量指針，上述傳輸層數(shù)用于多進多出的一秩數(shù)指標，而上述第二協(xié)議層為上述多協(xié)議堆棧架構中的一物理層。
10.據(jù)權利要求9所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其中上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)是由以下公式計算得到:
11.據(jù)權利要求10所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其中上述數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的縮減步驟是以上述預定比例縮減Weight的數(shù)值而進行。
12.據(jù)權利要求7所述的數(shù)據(jù)傳輸方法，其中上述傳輸失敗率是根據(jù)一傳輸錯誤率或一重傳嘗試次數(shù)而檢測得到。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有無線模塊與控制器模塊的移動通訊裝置。無線模塊用以執(zhí)行與服務網(wǎng)絡之間的無線傳輸與接收?？刂破髂K用以根據(jù)服務網(wǎng)絡的鏈路質量決定與第一協(xié)議層相關的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)、以及與第二協(xié)議層相關的用以支持空間多工的傳輸層數(shù)，并檢測在數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)使用于數(shù)據(jù)傳輸時的傳輸失敗率?？刂破髂K還用以響應傳輸失敗率高于門坎值而以預定比例縮減數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。特別是，第一協(xié)議層在多協(xié)議堆棧架構中是高于第二協(xié)議層。
文檔編號H04L29/08GK103095798SQ20121044205
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權日2011年11月7日
發(fā)明者鄭宗佑 申請人:宏碁股份有限公司