本發(fā)明涉及控制無線設(shè)備中的無線電裝置的操作模式，目的是降低耗電量。

背景技術(shù)：
這樣的無線設(shè)備被示意性地圖示在圖1中。無線設(shè)備1包括微處理器2，所述微處理器2執(zhí)行形式為代碼的程序，其可以被本地保存在微處理器2中或者保存在連接到微處理器2的存儲器4中。移動設(shè)備1具有無線電接入芯片6，其用于傳送或接收例如在移動設(shè)備1和網(wǎng)絡(luò)8之間的無線電頻率(RF)通信。所述移動設(shè)備1具有電源，其可以是被圖示的電池10和/或到外部電源的連接(未示出)的形式。將明顯的是，移動設(shè)備可以包括許多其它未被圖示的元件，因為它們與本上下文沒有密切關(guān)系。在移動設(shè)備1和網(wǎng)絡(luò)8之間的RF通信通過由無線電接入芯片6在無線電信道上傳送和接收RF信號而進(jìn)行。當(dāng)在信道上進(jìn)行傳送或接收時，無線電裝置需要被通電。然而，當(dāng)無線電裝置不是正被使用時，它可以被斷電或者進(jìn)入省電模式來降低設(shè)備1的耗電量。如已知的那樣，針對蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的無線通信，網(wǎng)絡(luò)包括管理移動設(shè)備之間的通信的基站。根據(jù)作為3GPP標(biāo)準(zhǔn)的一部分開發(fā)的長期演進(jìn)(LTE)標(biāo)準(zhǔn)，一種機制已經(jīng)被引入，試圖在移動設(shè)備處省電。隨著在無線網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)量的穩(wěn)步增加，存在對于降低這樣的移動設(shè)備的耗電量的持續(xù)要求。根據(jù)在LTE標(biāo)準(zhǔn)中采用的方法，無線設(shè)備可以發(fā)起不連續(xù)接收(DRX)和/或不連續(xù)傳輸(DTX)，其允許它基于與基站協(xié)商的一些預(yù)定的非活動的定時器值來將無線電裝置調(diào)成睡眠狀態(tài)達(dá)很長時間。在LTE標(biāo)準(zhǔn)中，基站被稱為e節(jié)點B(eNB)。然而，這些非活動的定時器值是太通用的并且不可以將在任意給定的時間在無線設(shè)備處發(fā)生的特定網(wǎng)絡(luò)流量活動考慮進(jìn)去。本發(fā)明的目的是增強針對無線電接入設(shè)備的省電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種控制無線設(shè)備中的無線電裝置的操作模式的方法被提供，所述方法包括：執(zhí)行至少一個應(yīng)用，所述應(yīng)用提供用于由無線電控制邏輯使用來確定無線電裝置的操作模式的接入信息，其中所述接入信息定義了該應(yīng)用對無線電裝置的使用。本發(fā)明的另外的方面提供了一種計算機程序產(chǎn)品，其包括構(gòu)成應(yīng)用的程序代碼裝置，當(dāng)應(yīng)用被處理器執(zhí)行時提供用于由無線電控制邏輯使用來確定無線電裝置的操作模式的接入信息，其中所述接入信息定義了該應(yīng)用對無線電裝置的使用。本發(fā)明的另外的方面提供了一種無線設(shè)備，其包括：用于在無線信道上通信的無線電裝置；處理器，其被布置成執(zhí)行至少一個需要經(jīng)由無線電裝置進(jìn)行通信的應(yīng)用，其中當(dāng)所述應(yīng)用被執(zhí)行時，提供用于由無線電控制邏輯使用來確定無線電裝置的操作模式的接入信息，其中所述接入信息定義了該應(yīng)用對無線電裝置的使用。本發(fā)明的另一方面提供了包括無線設(shè)備中的無線電裝置的操作模式的方法，所述方法包括：執(zhí)行至少一個應(yīng)用，所述應(yīng)用生成用于使用無線電裝置從無線設(shè)備進(jìn)行傳送的至少一種類型的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)被輸出到無線電控制邏輯以用于在由應(yīng)用確定的間隔上進(jìn)行傳輸；確定被生成用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的類型；以及所述應(yīng)用基于數(shù)據(jù)的類型調(diào)整間隔。本發(fā)明的另一方面提供了一種無線設(shè)備，其包括：用于在無線信道上通信的無線電裝置；以及處理器，其被布置成執(zhí)行至少一個需要經(jīng)由無線電裝置進(jìn)行通信的應(yīng)用，其中，當(dāng)所述應(yīng)用被執(zhí)行時，被配置成生成用于使用無線電裝置從無線設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)闹辽僖环N類型的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)被輸出到無線電控制邏輯以用于在由應(yīng)用確定的間隔上進(jìn)行傳輸，所述應(yīng)用被進(jìn)一步配置成確定被生成用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的類型以及基于數(shù)據(jù)的類型調(diào)整間隔。本發(fā)明的另一方面提供了一種計算機程序產(chǎn)品，其包括構(gòu)成應(yīng)用的程序代碼裝置，當(dāng)所述應(yīng)用被處理器執(zhí)行時生成用于使用無線電裝置進(jìn)行傳輸?shù)闹辽僖环N類型的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)被輸出以用于在由應(yīng)用確定的間隔上進(jìn)行傳輸，所述應(yīng)用進(jìn)一步確定被生成用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的類型并且基于數(shù)據(jù)的類型調(diào)整間隔。為了更好地理解本發(fā)明以及示出本發(fā)明可以如何被付諸實踐，現(xiàn)在通過例子對附圖做出參考。附圖說明圖1是與網(wǎng)絡(luò)通信的無線設(shè)備的示意性圖示；圖2是協(xié)議棧中的層的示意性描述；圖3是與MAC層進(jìn)行通信的應(yīng)用層的示意圖；圖4是用于在應(yīng)用層和MAC層之間提供接入信息的架構(gòu)的示意圖；圖5是用于實施元應(yīng)用(meta-application)的第一架構(gòu)的示意圖；以及圖6是用于實施元應(yīng)用(meta-application)的第二架構(gòu)的示意圖。具體實施方式本發(fā)明現(xiàn)將在與圖1有關(guān)地討論的類型的無線設(shè)備的上下文中被描述。無線設(shè)備可以是用戶裝備(UE)中的任意件(piece)，其支持至少一種無線電接入技術(shù)，例如UMTS、HSDPA、Wimax、LTE或WiFi。用于由處理器執(zhí)行的軟件被以圖2中圖示的類型的協(xié)議棧組織。圖2僅圖示了棧的一個例子-目前在使用中存在許多變例并且本發(fā)明可以被應(yīng)用在任意類型的棧中。在圖2中例示的棧包括應(yīng)用層12、傳輸層14、互聯(lián)網(wǎng)層16以及鏈路層18。鏈路層被再分成物理鏈路層20和媒體接入控制(MAC)層22。鏈路層負(fù)責(zé)組織用于設(shè)備1的通信技術(shù)。鏈路層18內(nèi)的媒體接入控制層22尤其負(fù)責(zé)尋址、分配多個信道給不同的用戶以及避免沖突。特別地，它負(fù)責(zé)控制無線電裝置的操作模式。它包含用于將要被傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行排隊的緩沖區(qū)和控制邏輯，其在后面更充分地討論。每層可以與在不同的無線設(shè)備中的它的等同層通信——鏈路層18在形式為幀的RF數(shù)據(jù)的層面上與在不同的設(shè)備中的對應(yīng)鏈路層通信。幀在無線電接入芯片6和網(wǎng)絡(luò)8之間的信道上被傳送和接收，每個接入需要無線電設(shè)備被通電?！敖尤搿北硎酒渲袩o線電接入芯片與網(wǎng)絡(luò)8或另一設(shè)備通信使得數(shù)據(jù)可以被傳送和/或接收的狀態(tài)。根據(jù)如上面討論的實施DRX/DTX的LTE標(biāo)準(zhǔn)，如果鏈路層沒有發(fā)送任何數(shù)據(jù)達(dá)協(xié)商的時間間隔，則無線電裝置可能已經(jīng)被斷電或進(jìn)入省電模式。這可能具有這樣的效果，即無線電裝置正好在下一次接入前被斷電或進(jìn)入省電模式，例如，由媒體接入控制層在信道上傳送幀的嘗試。這可以導(dǎo)致在無線電裝置的操作模式之間的不必要的切換。進(jìn)一步地，每次無線電裝置“喚醒(wakeup)”，它通知節(jié)點8或基站，因此不必要的模式改變可以致使對節(jié)點B或基站的信令開銷的增加。本發(fā)明的實施例提供了對這種布置的改進(jìn)，如下面討論的那樣。然而，首先，棧中的其它層將被討論?；ヂ?lián)網(wǎng)層提供了以攜帶具有IP頭的IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)數(shù)據(jù)的分組為形式的互聯(lián)網(wǎng)通信，并且負(fù)責(zé)IP尋址。傳輸層14根據(jù)例如傳輸控制協(xié)議(TCP)或用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)運行主機到主機通信。在這個上下文中，主機是追求無線通信的任意種類的用戶裝備。應(yīng)用層12處理在通信主機之間的進(jìn)程到進(jìn)程上的基于應(yīng)用的交互。正是該層運行用戶應(yīng)用，所述用戶應(yīng)用可能生成將在信道上被傳送的數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明的實施例在用戶裝備運行至少一個應(yīng)用的上下文中被描述，所述應(yīng)用通過無線電接入技術(shù)中的至少一個通過媒體接入控制層22連接到互聯(lián)網(wǎng)8。本發(fā)明可以與大量的不同的應(yīng)用一起被使用，但是一個特定的上下文涉及社交通信，諸如UE之間的VoIP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電話)呼叫、即時消息傳送(IM)聊天或在會議框架上運行的實時會議。除了這類服務(wù)，應(yīng)用還可以負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移(諸如文件轉(zhuǎn)移)、更新針對社交網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)系人的存在信息或者控制數(shù)據(jù)(諸如“?；睢睌?shù)據(jù))。在本案例中對運行在應(yīng)用層中的應(yīng)用的參考被考慮包含所有這樣的可能性。在所描述的本發(fā)明的實施例中，在應(yīng)用層12中運行的應(yīng)用向MAC層22通知所預(yù)期的未來數(shù)據(jù)傳輸或接收。這允許MAC層將它的無線電省電時間表適應(yīng)于應(yīng)用的信道接入。MAC層具有包括不同操作模式的省電時間表，所述操作模式包括省電模式，諸如睡眠、閑置、DRX/DTX。通過向MAC層22通知所計劃的信道接入，可以獲得大量的好處。首先，當(dāng)應(yīng)用已經(jīng)完成時，可以立即進(jìn)入省電模式而不用必須等待超時(time-out)機制來激活省電模式。這節(jié)省了電力。其次，如果應(yīng)用報告了不遠(yuǎn)的將來的活動，MAC層可以掛起省電，或者避免進(jìn)入更深的省電模式(例如，從“睡眠”到“閑置”)。這是有用的，因為從省電模式喚醒無線電裝置可能花費時間和電力。本發(fā)明的一個實施例將參考圖3被描述。在該實施例中，在應(yīng)用層中運行的應(yīng)用(App)具有兩個基本狀態(tài)：其中它需要恒定的無線電接入的活動狀態(tài)，以及其中不需要恒定的無線電接入的非活動狀態(tài)。作為例子，考慮諸如IM聊天、VoIP呼叫、實時會議這樣的應(yīng)用中的通信會話。非活動狀態(tài)表示當(dāng)前應(yīng)用會話的結(jié)束。每當(dāng)應(yīng)用從活動狀態(tài)切換到非活動狀態(tài)時，它生成通知32來向MAC層22通知非活動狀態(tài)以便允許MAC層22立即進(jìn)入省電模式。作為一個選擇，它可以發(fā)送DRX觸發(fā)消息給基站eNB。MAC層22包括控制邏輯34，所述控制邏輯34被布置成從在應(yīng)用層中運行的多個應(yīng)用接收通知并且確定當(dāng)所有這樣的應(yīng)用是非活動的時情況是否出現(xiàn)。如果是的話，控制邏輯34致使MAC層22采用省電模式36。如果仍然存在活動的應(yīng)用，則判定邏輯34致使MAC層采用針對無線電裝置的保持清醒模式38。當(dāng)從非活動的變成活動的時，應(yīng)用可以明確地通知MAC層22，或者簡單地向它提供數(shù)據(jù)。確定應(yīng)用是否正進(jìn)入非活動狀態(tài)是未必直截了當(dāng)?shù)摹Ｔ谄渲袘?yīng)用包括大量的典型地并不協(xié)調(diào)的并行服務(wù)的情況下，應(yīng)用可以在發(fā)送“非活動的”通知32之前監(jiān)視全部它的服務(wù)。作為例子，VoIP應(yīng)用可能結(jié)束一個服務(wù)(用戶掛斷的呼叫)，而不久之后開始另一服務(wù)，例如，存在信息更新。VoIP應(yīng)用的非活動狀態(tài)可以例如在以下狀態(tài)中的一個中被確定：(i)在呼叫的結(jié)束處；(ii)當(dāng)存在同步完成時；以及(iii)當(dāng)文件轉(zhuǎn)移完成時。替換地，為了允許無線電裝置進(jìn)入省電模式，如果應(yīng)用確定僅非必要的服務(wù)正在運行，其可以選擇掛起非必要的服務(wù)。此外，這個決定可以將電池狀態(tài)信息(經(jīng)由操作系統(tǒng)獲得)考慮進(jìn)去，使得僅當(dāng)電池電平低于一定的門限時掛起非必要的服務(wù)。在本發(fā)明的另一實施例中，應(yīng)用以周期性的(定期的)間隔發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，如果設(shè)備1位于防火墻的后面，這可以是?；顢?shù)據(jù)以便避免丟失與外部網(wǎng)絡(luò)的連接。另一例子是在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電話應(yīng)用中以音頻編解碼幀速率發(fā)送數(shù)據(jù)。應(yīng)用向MAC層22通知所述周期性并且在每次它改變時更新這個。如果應(yīng)用正在運行多個服務(wù)，為了維持周期性，它可能緩沖由一個或多個服務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以便與正周期性地產(chǎn)生數(shù)據(jù)的另一服務(wù)同步地傳送它。關(guān)于周期性的信息可以從在應(yīng)用層12中運行的大量的應(yīng)用被提供。該信息被MAC層22中的控制邏輯34接收?？刂七壿嬁梢詮闹芷谛院蛻?yīng)用發(fā)送數(shù)據(jù)的最后時間來估計直到來自該應(yīng)用的下一次預(yù)期的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間。通過結(jié)合針對所有應(yīng)用的這些時間，直到應(yīng)用中的任一個將發(fā)送數(shù)據(jù)的時間test可以被估計。控制邏輯34可以使用所估計的時間test來決定是否值得切換成省電模式36或者保持在保持清醒模式38。特別地，MAC層22可以以大量的方式使用周期性的信息。它可以被用來理解哪一個DRX/DTX周期應(yīng)該被觸發(fā)，假定無線設(shè)備被提供有做出這樣的選擇的選項。附加地和替換地，它可以被無線設(shè)備使用來通過針對閑置模式使用較高的非活動定時器設(shè)置來延遲進(jìn)入閑置模式。這是因為它已經(jīng)知道閑置模式將被來自應(yīng)用的下一個消息中斷并且將會導(dǎo)致歸因于網(wǎng)絡(luò)重入以及長的DTX/DRX周期的過多的信令開銷，而不是可能導(dǎo)致更好的省電。因此，這允許無線設(shè)備節(jié)省電力以及信令開銷。應(yīng)用可以通過調(diào)整其發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔以便減少MAC層需要無線電裝置是活動的時間量優(yōu)化來使用這樣的機制。假定當(dāng)MAC層將無線電裝置置于保持清醒(活動的)模式時，它將保留活動的達(dá)X毫秒的時間段。如果應(yīng)用以間隔Y毫秒(帶有Y>X)發(fā)送數(shù)據(jù)，則無線電裝置將是清醒的達(dá)時間的X/Y。因此，通過增加Y，清醒時間-以及因此耗電量-可以被顯著減少。對于諸如在介紹部分中參考實施DRX/DTX機制的CTE的系統(tǒng)，情況不是這樣的，在其中，省電是基于超時的，因為這些超時必須是合理地大的(>Y)以便當(dāng)傳輸不是周期性的時避免過多的省電模式切換。在這樣的情形下，增加Y將僅導(dǎo)致較高的延遲而很少的省電。如果數(shù)據(jù)是諸如在呼叫期間傳送的音頻數(shù)據(jù)這樣的實時數(shù)據(jù)，Y可以僅被增加到門限值而不會致使接收信號中的聽得見的延遲。如果數(shù)據(jù)的傳輸不是實時的，諸如文件轉(zhuǎn)移，則仍然有必要限制傳輸間隔，以便不會使MAC層22中的傳輸緩沖區(qū)過載。應(yīng)用因此可以確定正在被發(fā)送的數(shù)據(jù)的類型以及將傳送的數(shù)據(jù)之間的預(yù)定間隔應(yīng)用到MAC層22。預(yù)定間隔將取決于正在被發(fā)送的數(shù)據(jù)的類型。所述間隔不需要單獨是數(shù)據(jù)類型的函數(shù)，而是可以將其它參數(shù)也考慮進(jìn)去。例如，往返時間(RTT)或關(guān)于MAC層緩沖區(qū)大小的知識可以被考慮進(jìn)去。圖4圖示了一種架構(gòu)，通過所述架構(gòu)，接入信息可以從應(yīng)用層12提供給MAC層22。圖4圖示了在應(yīng)用層中運行的三個應(yīng)用App1、App2、App3以及例如可以被實施在無線設(shè)備的操作系統(tǒng)中的應(yīng)用接口(API)。當(dāng)應(yīng)用具有接入信息提供給MAC層時，它調(diào)用來自API的函數(shù)，所述函數(shù)允許數(shù)據(jù)以API可訪問的方式被存儲。該信息可以應(yīng)MAC層控制邏輯34的要求或者以任何其它適當(dāng)?shù)姆绞奖惶峁┙oMAC層22。圖4的架構(gòu)也可應(yīng)用于下面描述的本發(fā)明的實施例。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，在應(yīng)用層中運行的應(yīng)用向MAC層22通知它的當(dāng)前實時約束。換言之，消息50被從應(yīng)用傳遞，其指示所述應(yīng)用的實時約束或延遲容限(delaytolerance)。這被提供給控制邏輯34來決定無線電裝置應(yīng)該是處于省電模式36或是喚醒模式38中。當(dāng)無線電裝置是處于省電模式中并且數(shù)據(jù)被從應(yīng)用層接收到時，則無線電裝置或者可以喚醒來立即發(fā)送數(shù)據(jù)，或者它可以保持在省電模式中并且等待更多數(shù)據(jù)一次進(jìn)行傳送。后者是更加能效高的，因為它導(dǎo)致在省電模式中更多的時間以及在模式間的更少切換。另一方面，對于諸如在VoIP應(yīng)用中的實時數(shù)據(jù)，引發(fā)的等待時間可能降低會話質(zhì)量。通過將實時約束/延遲容限從應(yīng)用提供給MAC層，MAC層可以在控制邏輯34中做出關(guān)于是否從省電模式切換出去的更知情的決定。實時約束可以因為不同的原因隨著時間而變化。例如，甚至當(dāng)前沒有運行呼叫的VoIP應(yīng)用將經(jīng)常傳送數(shù)據(jù)以便避免丟失網(wǎng)絡(luò)連接，更新針對聯(lián)系人的存在信息或者運行諸如文件轉(zhuǎn)移這樣的其它服務(wù)。所有這樣的數(shù)據(jù)沒有實時約束，因此只要僅這類服務(wù)正在運行，MAC層就應(yīng)該被通知高的延遲容限。此外，已知的是會話降級不隨往返時間(RTT)線性地增加而是以指數(shù)形式增加。因此應(yīng)用可以根據(jù)RTT確定延遲容限。例如，如果當(dāng)前RTT是非常低的，則將毫秒的十分之幾添加到它將對會話質(zhì)量僅僅具有小的影響并且因此可接受來減少耗電量。如果應(yīng)用正在運行多個服務(wù)(S)，則針對這些服務(wù)的實時約束應(yīng)該被整合成一個。優(yōu)選地，最嚴(yán)格的實時約束被使用。往返時間是可以以大量的不同的方式被確定的已知傳送延遲參數(shù)。例如，針對分組的傳輸時間(“時間戳”)可以被添加到它的負(fù)載中。接收器然后將取出這個時間戳并且在另一分組中將它返回到發(fā)射器，在其后，發(fā)射器可以按反饋分組的接收時間和時間戳之間的差估計RTT。本發(fā)明的以上實施例可以使用專門的元應(yīng)用來被實施，所述專門的元應(yīng)用被設(shè)計成與MAC層22交互操作。元應(yīng)用提供了一種將來自多個應(yīng)用的信息傳遞到MAC層的專門方式。一種架構(gòu)在圖5中被圖示。根據(jù)該架構(gòu)，多個應(yīng)用App1、App2…AppN向元應(yīng)用MA進(jìn)行注冊。元應(yīng)用可以在操作系統(tǒng)中運行。元應(yīng)用處理來自所有應(yīng)用的數(shù)據(jù)并且將所述數(shù)據(jù)提供給MAC層22上的套接口23。元應(yīng)用包括接入信息組合器52，所述接入信息組合器52組合上面討論的類型的接入信息并且將它提供給MAC層22。在該架構(gòu)中，應(yīng)用層和MAC層之間的所有通信由元應(yīng)用進(jìn)行處理。這可以通過API進(jìn)行，如參考圖4描述的那樣。圖6圖示了替換的架構(gòu)，其中每個應(yīng)用App1、App2…AppN通過單獨的IP套接口231、232、…23N將它的數(shù)據(jù)傳遞到MAC層22。接入信息被從每個應(yīng)用提供給元應(yīng)用MA，所述元應(yīng)用MA向MAC層22提供組合的接入信息。在該架構(gòu)中，應(yīng)用運行與元應(yīng)用的MAC接入頻率和時序/相位點的協(xié)商(negotiation)，元應(yīng)用基于其通知MAC層。元應(yīng)用向MAC層通知所有應(yīng)用隨后在它們的操作中將堅持的活動/非活動和周期性。在上面討論的其中接入信息是周期性的實施例中，大量的應(yīng)用的周期性可以在元應(yīng)用中被比較。元應(yīng)用然后可以將應(yīng)用的組合周期性報告給MAC層22。例如，兩個應(yīng)用都可以每10秒連接到互聯(lián)網(wǎng)，其中所述應(yīng)用是異相半圈的(halfacircleoutofphase)。在這種情況下，元應(yīng)用將確定應(yīng)用以其連接到互聯(lián)網(wǎng)的組合的速率是每5秒。這被報告給MAC層22，使得MAC層然后可以控制無線電裝置應(yīng)該何時進(jìn)入非活動狀態(tài)。在用戶裝備上運行的任何應(yīng)用可以在元應(yīng)用上注冊。以這種方式，所有注冊的應(yīng)用可以被認(rèn)為是在元應(yīng)用內(nèi)運行的服務(wù)。