對相關申請的交叉引用

本申請要求對2012年2月6日提出的、標題為“advancedwirelesscommunicationsystemsandtechniques”的美國臨時專利申請no.61/595,576的優(yōu)先權，據此通過引用將其結合到它的全體中用于所有目的。

本公開的實施例通常涉及無線通信系統的領域，以及更具體地說，涉及用于處置無線通信網絡中的擁塞的技術和配置。

背景技術：

無線設備和該設備在其中工作的無線通信網絡之間的交互可以根據配置成處置這種交互的協議或規(guī)則的特定集合來引導。無線設備(例如機器對機器設備)可以將通信(例如，對連接的請求)發(fā)送到網絡，以便于建立允許該設備通過網絡將消息(例如，數據)傳遞給另一個設備或機器的連接。在一些實例中，網絡可能過載(例如，“擁塞”)并且可能拒絕設備請求。于是該網絡可以給設備提供等待時間值，在該等待時間值期間可不允許該設備與網絡重新連接。然而，在一些實例中，可在沒有必要的安全保護的情況下提供等待時間值，或該等待時間值可能與可在設備提交通信之前已經提供給設備的另一個等待時間值沖突。

附圖說明

通過結合附圖的以下詳細描述將容易地理解實施例。為了簡化這個描述，類似的附圖標記指示類似的結構要素。在附圖的圖形中以示例的方式而并非以限制的方式示出實施例。

圖1示出了根據一些實施例的示例無線通信網絡。

圖2和圖3是示出根據一些實施例的、用戶設備(移動設備)和無線通信網絡之間的示例通信的框圖。

圖4是根據一些實施例的、無線通信網絡中的用戶設備和網絡服務器之間的通信的過程流程圖。

圖5是根據一些實施例的、處置提供給擁塞的無線網絡環(huán)境中的移動設備的等待時間的過程流程圖。

圖6示出可以用于實施本文所描述的各個實施例的示例系統。

具體實施方式

本公開的實施例提供了無線通信網絡中的數據技術和配置，包括處置擁塞的無線通信網絡中的等待時間的技術和配置。在下面詳細的描述中，參考了構成本文一部分的附圖，其中自始至終相同的數字指示相同的部件，并且其中以圖示的方式示出其中可以實施本公開的主題的實施例。將要理解，在不脫離本公開的范圍的情況下可以利用其他實施例并且可以進行結構或邏輯改變。因此，下面詳細的描述將不被理解為限制意義，并且實施例的范圍由所附的權利要求書及其等同物來限定。

各個操作被以最有益于理解所要求保護的主題的方式依次描述為多個離散操作。然而，不應當將描述的順序解釋為意味著這些操作是必須依賴順序的。特別是，這些操作可不按呈現的順序來執(zhí)行。所描述的操作可按與所描述的實施例不同的順序來執(zhí)行。在附加的實施例中，可以執(zhí)行各種附加的操作和/或可以省略所描述的操作。

該描述可以使用短語“在一實施例中”或“在實施例甲”，其各自可以指相同實施例或不同實施例中的一個或多個。此外，如關于本公開的實施例使用的術語“包含”、“包括”、“具有”等等是同義的。

本文所使用的術語“模塊”可以涉及或包括專用集成電路(asic)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的(共享的、專用的、或群組)處理器和/或(共享的、專用的、或群組)存儲器、組合邏輯電路、和/或提供所描述的功能性的其他合適組件，或者本文所使用的術語“模塊”可以是這些組件的一部分。

本文中可以關于無線通信網絡描述示例實施例，所述無線通信網絡包括以下網絡，例如第三代合作伙伴計劃(3gpp)長期演進(lte)網絡(包括任何修正案、更新、和/或修訂版(例如lte版本10(也被稱為lte-advanced(lte-a))、lte版本11等等))、全球微波互聯接入(wimax)網絡等等。本文所描述的實施例可以關于無線電接入網絡操作，例如具有演進節(jié)點基站(enb)和核心網絡(例如，具有網關、管理實體等等的演進分組核心)的演進的通用陸地無線接入網絡(e-utran)。

在其他實施例中，本文所描述的通信方案可以與附加的/備選的通信標準、規(guī)范、和/或協議兼容。例如，本公開的實施例可以應用于可以獲得類似的優(yōu)勢的其他類型的無線網絡。這樣的網絡可以包括但不限于無線局域網(wlan)、無線個人區(qū)域網(wpan)和/或無線廣域網(wwan)(例如蜂窩式網絡)等等。

可以在包括移動無線無線電系統的發(fā)射機和接收機的各種應用中使用下面的實施例。明確地包括在實施例的范圍內的無線電系統包括但不限于網絡接口卡(nic)、網絡適配器、基站、接入點(ap)、中繼節(jié)點、enb、網關、網橋、集線器以及衛(wèi)星無線電話。此外，實施例的范圍內的無線電系統可以包括衛(wèi)星系統、個人通信系統(pcs)、雙向無線電系統、全球定位系統(gps)、雙向尋呼機、個人計算機(pc)以及有關外圍設備、個人數字助理(pda)、個人計算輔助設備以及可以在實質上相關并且可以將實施例的原理合適地應用到的所有現有的系統和未來出現的系統。

本文所描述的技術提供處置無線網絡環(huán)境中的ue和網絡控制器之間的各種類型的通信，例如連接和其他請求，其中網絡可能擁塞并且不能立即接受來自ue的請求或其他通信。如果確定網絡擁塞并因此不能夠處理來自ue的請求，則網絡可以給ue提供等待時間值，在該等待時間值期間ue可以抑制嘗試聯系或連接到網絡。下面更詳細地描述了在不同的情形下ue對提供的等待時間值的處置。

圖1示意性示出根據一些實施例的示例無線網絡100。網絡100可以包括ran20和核心網絡25。在一些實施例中，網絡100可以是lte網絡，ran20可以是e-utran，并且核心網絡25可以是演進核心網絡，例如eps(演進分組系統)。ue15可以經由與ran20中的enb(例如，enb40、42的其中之一等等)的無線電鏈路(“鏈路”)接入核心網絡25。ue15可以是，例如配置成依照一個或多個，協議與enb40、42通信的用戶站(例如，移動設備)。為了討論的簡易，為符合3gpp的示例網絡100提供了下面的描述；然而，本公開的主題不限于這個方面，并且所描述的實施例可以適用于受益于本文所描述的原理的其他網絡。在一些實施例中，ue15可以配置成使用多輸入且多輸出(mimo)通信方案進行通信。ue15的一個或多個天線可以用于同時利用ran20的(例如，可以與enb40、42的天線對應的)多個相應分量載波的無線電資源。在一些實施例中，ue15可以配置成使用正交頻分多址(ofdma)在例如下行鏈路通信中進行通信和/或使用單載波頻分多址(sc-fdma)在例如上行鏈路通信中進行通信。

盡管圖1將ue15概括地描繪為移動設備(例如，蜂窩式電話)，但在各個實施例中ue15可以是個人計算機(pc)、筆記本計算機、超級本、上網本、智能電話、超移動pc(umpc)、手持式移動設備、通用集成電路卡(uicc)、個人數字助理(pda)、客戶端設備(cpe)、平板電腦、或其他消費類電子設備(例如mp3播放器、數字照相機等等)。在實施例中，ue15可以是機器類型通信(mtc)設備，也被稱為是機器對機器設備。在本公開中，為了簡單目的起見，將可交換地使用術語ue和移動設備。enb40、42可以包括一個或多個天線、調制和/或解調在空中接口上傳送或接收的信號的一個或多個無線電模塊、以及處理在空中接口上傳送和接收的信號的一個或多個數字模塊。

在一些實施例中，借助于一個或多個節(jié)點45(例如，無線電網絡控制器)，可以方便經由ran20與ue15的通信。一個或多個節(jié)點45可以充當核心網絡25和ran20之間的接口。根據各個實施例，一個或多個節(jié)點45可以包括配置成管理基站40、42和核心網絡25(例如，一個或多個服務器50)之間的信令交換(例如，ue15的驗證和nas(非接入層)消息)的移動管理實體(mme)，給互聯網65提供網關路由器的分組數據網絡網關(pgw)，和/或管理ran20的enb40、42和pgw之間的用戶數據隧道或路徑的服務網關(sgw)。在其他實施例中可以使用其他類型的節(jié)點。

核心網絡25可以包括邏輯(例如，模塊)以提供ue15的驗證或與通信鏈路的建立關聯的其他動作以提供ue15與網絡100的連接的狀態(tài)。例如，核心網絡25可以包括可以通信地耦合到基站40、42的一個或多個服務器50。在實施例中，一個或多個服務器50可以包括可以用于管理用戶參數(例如用戶的國際移動用戶識別碼(imsi)、驗證信息等等)的歸屬用戶服務器(hss)。核心網絡25可以包括其他服務器、接口和模塊。在一些實施例中，可以合并與一個或多個服務器50的不同功能性關聯的邏輯以減少許多的服務器，包括例如，將其合并到單個機器或模塊中。

根據各個實施例，網絡100可以是基于互聯網協議(ip)的網絡。例如，核心網絡25至少部分可以是基于ip的網絡，例如分組切換(ps)網絡。網絡節(jié)點(例如，一個或多個節(jié)點45)之間的接口可以是基于ip的，包括到基站40、42的回程連接。在一些實施例中，可啟用該網絡以提供與電路切換(cs)網絡(例如，cs域)的連接。在實施例中，ue可以根據一個或多個通信協議(例如，適于lte通信環(huán)境的無線電資源控制(rrc)協議)與該網絡進行通信。

圖2中示出了ue15和網絡100之間的示例連接圖。如示圖200示出，ue15可以將rrc連接請求消息204發(fā)送到網絡控制器206。rrc連接請求消息204可以是ue15對無線電資源的分配的請求以便ue15可以與ran20傳輸數據。網絡控制器206可以控制ue和ran20之間的rrc連接的建立和/或維護。網絡控制器206可以部署在ue15嘗試與其建立rrc連接的enb40或42中。在其他實施例中，網絡控制器206或其組件可以部署在例如在一個或多個節(jié)點45中的節(jié)點，一個或多個服務器50中的服務器等等內的附加/備選的網絡實體中。

如果ran20擁塞并且不能夠支持與rrc連接請求204關聯的rrc連接，則網絡控制器206可以以rrc連接拒絕消息208響應以拒絕rrc連接請求204。在這種情況下不可以建立ue15和ran20之間的rrc連接。

在一些實例中，對于特定類型的設備(例如mtc設備)，網絡控制器206可以在連接拒絕消息208中提供等待時間(wt)值，也被稱為延期等待時間或ewt。(為了簡單目的起見，本文中將可交換地使用術語“延期等待時間值”、“等待時間值”和“等待時間”)。與設備關聯的定時器(被稱為“退避(backoff)定時器”)可以在等待時間的持續(xù)期內啟動運行并且可以保持設備“掛起”，即抑制向網絡發(fā)送通信，直到等待時間期滿并且可以允許該設備將請求重新發(fā)送到網絡(或重新建立與設備的連接)為止。然而，因為還沒有設立安全通信模式，所以ue15可在沒有安全保護的情況下接收網絡控制器206提供的等待時間值。

在其他實例中可以給設備(ue)提供等待時間值。圖3是示出ue15可以通過給網絡控制器206發(fā)送rrc連接請求消息304來發(fā)起連接請求的實例的框圖300。在這個實例中的網絡控制器206可以確定ran20可能能夠支持與rrc連接請求304關聯的rrc連接。因此，網絡控制器206可以以連接設立消息308來響應。可以根據適應的通信協議在ue15和網絡控制器206之間傳送許多其他“握手”消息(未示出)。例如，ue15可以以連接設立完成的通知來響應連接設立消息308；網絡控制器306可以發(fā)出安全模式建立命令；ue15可以通知網絡控制器306已經建立了安全模式。在一個實施例中，網絡控制器306可以提供可以包括等待時間值的rrc連接釋放消息310。在rrc連接建立之后立即發(fā)生rrc連接釋放的實例中，可能不存在安全模式設置的時間。因此，可以以不安全的模式接收等待時間。

總之，當網絡擁塞的時候，網絡控制器206可以指定延期等待時間并且要求ue15在等待時間的持續(xù)期內“退避”。如所討論的，當網絡控制器206確定網絡(例如，ran20)擁塞的時候，這可以在連接建立期間或在ue15和該網絡之間的其他類型的通信(例如，rrc信令)期間發(fā)生。當網絡控制器206確定該網絡(例如，ran20)擁塞時，這也可以在rrc連接釋放期間發(fā)生，并且ue15應當對所有未來的請求“退避”。

例如在與非接入層(nas)功能性關聯的消息傳遞期間，還可能需要處置其他類型的通信的延期等待時間，所述非接入層(nas)功能性支持ue15的移動性和會話管理過程以建立并且維護ue15和外部分組數據網絡之間的ip連通性。如所討論的，在一些情況下可以在有安全保護的情況下接收延期等待時間，而在其他情況下可以在沒有安全保護的情況下接收它。此外，當退避定時器可已經在設備上運行時，ue15可以(例如，在rrc拒絕消息或連接釋放消息中)接收延期等待時間。公開的技術提供了在上面的情形中移動設備對等待時間的處置。

圖4是示出根據實施例的無線網絡環(huán)境中的網絡控制器(例如，網絡控制器206)和ue(例如，ue15)之間的通信的過程流程圖。過程400開始于塊402，其中網絡控制器可以接收來自ue的連接請求。如上面所討論的，可以存在有由移動設備發(fā)起的不同類型的通信，例如，rrc連接請求。在決策塊404例如網絡控制器可以確定，網絡擁塞是否在允許建立與設備的連接的某個確定的水平之上。網絡擁塞可以基于一個或多個擁塞特性，例如但不限于有效的帶寬吞吐量、丟失、延遲、阻塞、和/或其他已知特性。如果確定網絡擁塞在該確定的水平之下，則在塊408接受ue的連接。如果確定網絡擁塞和/或過載在該確定的水平之上，則在塊410網絡控制器可以與等待時間值一起拒絕連接(例如，網絡控制器可以發(fā)送上面所描述的rrc連接拒絕消息)。

圖5是示出根據實施例的、處置提供給擁塞的無線網絡環(huán)境中的ue(例如，ue15)的等待時間的過程流程圖。過程500開始于決502，其中可以將通信發(fā)送到網絡控制器，例如網絡控制器206。如上面所討論的，通信可以是任何類型的請求，例如rrc連接請求。

在塊504，ue可以接收來自網絡控制器的響應。在一個示例中，如果網絡擁塞，則響應可以包括對連接的請求的拒絕(例如，rrc連接拒絕消息)，該拒絕可以包括網絡控制器為ue生成的等待時間值。ue和網絡控制器之間的其他類型的通信可以包括關于圖3討論的nas連接釋放實例或因意外地接收到來自網絡控制器的等待時間值導致的其他“異?！鼻闆r。例如，在上面討論的nas信令連接的實例中，ue可以和rrc連接釋放消息一起接收來自網絡的延期等待時間值。在其他示例中，延期等待時間值可以包括在對ue提供的附連請求消息、跟蹤區(qū)更新請求消息、位置更新請求消息、路由區(qū)更新請求消息、或服務請求消息的網絡響應中。

在決策塊508，可以確定與ue關聯的退避定時器是否正在運行。例如當網絡已經擁塞并且ue已經被要求退避并且因此正在運行退避定時器時，這個情形可能發(fā)生。如果確定退避定時器正在運行，則在塊510可以作出確定以忽略接收的等待時間值，其后過程500前進到塊516。因為接收的等待時間值可以是不受保護的(例如，以不安全的模式接收)，所以可不需要修改正在運行的退避定時器的值。當等待時間值是受安全保護的或不受保護的時候，ue可以忽略接收的等待時間值并且簡單地依賴已經在運行的退避定時器。(在某些情況下如果定耐器值是受保護的并且如果定時器已經在運行，則ue可停止定時器并且以受完整性保護的新接收的值重新啟動定時器)。

如果確定退避定時器不在運行，則在決策塊512可以確定是否滿足與處置接收的等待時間關聯的任何其他附加的(例如，預確定的)準則。例如，一個這樣的準則可以是ue是低優(yōu)先級設備(例如，mtc設備)。在實施例中，可以基于包括在ue的初始通信(例如，rrc連接請求)中的優(yōu)先級指示器作出關于設備優(yōu)先級的確定。在其他示例中，ue通信(例如附連請求消息、跟蹤區(qū)更新請求消息、位置更新請求消息、路由區(qū)更新請求消息、或服務請求消息)可以各自包括優(yōu)先級指示器(例如，低優(yōu)先級指示器)。其他準則可以包括確定已經在設備上運行的過程，例如附連、跟蹤區(qū)更新、位置更新、或服務請求過程。如果這些過程中的任何一個正在進行，則可需要處置從網絡接收的等待時間。

如果在塊512確定未滿足附加的預確定的準則，則過程前進到塊510，其中可以忽略接收的等待時間值。例如，在釋放nas信令連接的實例中(即，當網絡釋放rrc連接時)，當沒有附連、跟蹤區(qū)更新、或服務請求過程正在進行時，ue可以忽略網絡提供的延期等待時間值。

如果在塊512確定滿足了附加的預確定的準則(例如，確定了移動設備是低優(yōu)先級設備)，則在塊514以接收的等待時間值啟動退避定時器。(在不同情形中可以適用不同的準則。例如，取決于操作者如何配置網絡系統，上述示例可以同樣可應用于低優(yōu)先級和普通設備，以及其他優(yōu)先級等級(例如緊急等級和接入等級(ac)11-15)設備)。

在決策塊516可確定正在運行的退避定時器是否已經期滿。如果確定退避定時器仍然正在運行，則過程500后移到塊516。一旦確定退避定時器已經期滿，則在塊518可以將通信重新發(fā)送到網絡服務器或可以發(fā)起不同的通信。

可以使用任何合適的硬件和/或軟件來將本公開的實施例實現到系統中以如期望的那樣進行配置。圖6示意性示出可以用于實施本文所描述的各個實施例的示例系統。對于一個實施例，圖6示出示例系統600，示例系統600具有一個或多個處理器604、耦合到處理器(一個或多個)604中的至少一個的系統控制模塊608、耦合到系統控制模塊608的系統存儲器612、耦合到系統控制模塊608的非易失性存儲器(nvm)/存儲616、以及耦合到系統控制模塊608的一個或多個通信接口620。

在一些實施例中，系統600可以能夠如本文所描述的ue15那樣起作用。在其他實施例中，系統600可以能夠起圖1的一個或多個節(jié)點45或一個或多個服務器50的作用，或以其他方式提供執(zhí)行如關于enb40、42描述的功能的邏輯/模塊和/或本文所描述的其他模塊。在一些實施例中，系統600可以包括具有指令的一個或多個計算機可讀介質(例如，系統存儲器或nvm/存儲616)和與一個或多個計算機可讀介質耦合的一個或多個處理器(例如，處理器(一個或多個)604)，并且該一個或多個處理器配置成執(zhí)行指令以實現執(zhí)行本文所描述的動作的模塊。

一個實施例的系統控制模塊608可以包括任何合適的接口控制器來為處理器(一個或多個)604中的至少一個和/或為與系統控制模塊608通信的任何合適的設備或組件提供任何合適的接口。

系統控制模塊608可以包括存儲器控制器模塊610來為系統存儲器612提供接口。存儲器控制器模塊610可以是硬件模塊、軟件模塊、和/或固件模塊。

系統存儲器612可以用于例如為系統600載入并且存儲數據和/或指令。例如，一個實施例的系統存儲器612可以包括任何合適的易失性存儲器，例如合適的dram。在一些實施例中，系統存儲器612可以包括雙數據率型四同步動態(tài)隨機存取存儲器(ddr4sdram)。

一個實施例的系統控制模塊608可包括一個或多個輸入/輸出(i/o)控制器來為nvm/存儲616和通信接口(一個或多個)620提供接口。

例如，nvm/存儲616可以用于存儲數據和/或指令。nvm/存儲616例如，可以包括任何合適的非易失性存儲器(例如閃速存儲器)和/或例如，可以包括任何合適的非易失性存儲設備(一個或多個)，例如一個或多個硬盤驅動器(hi)d(一個或多個))、一個或多個光盤(cd)驅動器、和/或一個或多個數字多功能光盤(dvd)驅動器。

nvm/存儲616可以包括作為在其上安裝系統600的設備的物理上一部分的存儲資源，或者nvm/存儲616可以是可通過該設備存取的，但并不一定是該設備的一部分。例如，可以通過網絡經由通信接口(一個或多個)620存取nvm/存儲616。

通信接口(一個或多個)620可以為系統600提供接口以通過一個或多個網絡進行通信和/或與任何其他合適的設備進行通信。系統600可以根據一個或多個無線網絡標準和/或協議中的任何一個來與無線網絡的一個或多個組件無線地進行通信。

對于一個實施例，處理器(一個或多個)604中的至少一個可以與系統控制模塊608的一個或多個控制器(例如，存儲器控制器模塊610)的邏輯封裝在一起。對于一個實施例，處理器(一個或多個)604中的至少一個可以與系統控制模塊608的一個或多個控制器的邏輯封裝一起以構成系統級封裝(sip)。對于一個實施例，處理器(一個或多個)604中的至少一個可以與系統控制模塊608的一個或多個控制器的邏輯集成在相同的電路芯片上。對于一個實施例，處理器(一個或多個)604中的至少一個可以與系統控制模塊608的一個或多個控制器的邏輯集成在相同的電路芯片上以形成片上系統(soc)。

在各個實施例中，系統600可以是但不限于服務器、工作站、臺式計算設備、或移動計算設備(例如，膝上型計算設備、手持式計算設備、平板電腦、上網本等等)。在各個實施例中，系統600可以具有或多或少的組件和/或不同的體系結構。例如，在一些實施例中，系統600可以包括照相機、鍵盤、液晶顯示器(lcd)屏幕(包括觸摸屏顯示器)、非易失性存儲器端口、多個天線、圖形芯片、專用集成電路(asic)以及揚聲器中的一個或多個。

根據各個實施例，本公開描述了包括具有指令的一個或多個計算機可讀介質和與一個或多個計算機可讀介質耦合的一個或多個處理器的裝置，并且所述一個或多個處理器配置成：執(zhí)行指令以將無線電資源控制(rrc)請求消息發(fā)送到網絡控制器；從網絡控制器接收包括延期等待時間值的響應消息；當收到響應消息時確定與裝置關聯的退避定時器是否正在運行；以及至少部分基于所述退避定時器是否正在運行的確定，來確定是否以接收的延期等待時間值來啟動退避定時器。

根據各個實施例，本公開描述了包括網絡控制器的系統，所述網絡控制器配置成：通過無線通信網絡接收無線電資源控制(rrc)請求消息，確定無線通信網絡是否擁塞；以及基于該確定，響應于接收的rrc請求消息，提供包括延期等待時間值的響應消息。系統還包括一設備，其配置成：從網絡控制器接收包括延期等待時間值的響應消息，當收到響應消息時確定與設備關聯的退避定時器是否正在運行，以及至少部分基于退避定時器是否正在運行的確定，來確定是否以接收的延期等待時間值啟動退避定時器。

根據各個實施例，本公開描述了計算機實現的方法，包括：將請求消息發(fā)送到網絡控制器，從網絡控制器接收包括延期等待時間值的響應消息，當收到響應消息時確定與裝置關聯的退避定時器是否正在運行，以及至少部分基于退避定時器正在運行的確定來以接收的延期等待時間值啟動退避定時器。

根據各個實施例，本公開描述了有指令存儲于其上的計算機可讀存儲介質，該指令當在計算設備上執(zhí)行時，引起計算設備將請求消息發(fā)送到網絡控制器；從網絡控制器接收包括延期等待時間值的響應消息；當收到響應消息時確定與計算設備關聯的退避定時器是否正在運行；確定請求消息是否包括低優(yōu)先級指示；以及至少部分基于退避定時器正在運行并且請求消息包括低優(yōu)先級指示的確定，來以接收的延期等待時間值啟動退避定時器。

盡管本文出于描述的目的已經示出并且描述了某些實施例，但在不脫離本公開的范圍的情況下，可以將計劃用于達到相同的目的的多種多樣的備選和/或等同實施例或實現用來代替所示出和描述的實施例。本申請意于覆蓋本文所討論的實施例的任何修改或變型。因此，顯然意于本文所描述的實施例僅由權利要求書及其等同物來限定。