Transceptor móvil, transceptor de estación base, servidor de datos, y aparatos, procedimientos y programas de ordenador relacionados.

Un aparato (10) para un transceptor móvil (100) para un sistema de comunicación móvil (500),

comprendiendo el sistema de comunicación móvil (500) un transceptor de estación base (200), comprendiendo el aparato (10) medios para extraer (12) información de contexto desde una aplicación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100), información de contexto de un sistema de operación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100), o información de contexto de controladores de hardware o hardware del transceptor móvil (100), comprendiendo la información de contexto información sobre un estado de la aplicación y/o información sobre un estado del transceptor móvil (100), en el que la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está representada actualmente en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100);

medios para comunicar (14) paquetes de datos con el transceptor de estación base (200), en el que los paquetes de datos comprenden paquetes de datos de carga útil y paquetes de datos de control, y en el que los medios para comunicar (14) son operables para comunicar los paquetes de datos de carga útil asociados con la aplicación con un servidor de datos (300) a través del transceptor de estación base (200); y

medios para proporcionar (16) la información de contexto al transceptor de la estación base (200) del sistema de comunicación móvil (500) de manera que el transceptor de estación base (200) planifica la transmisión de paquetes de datos de acuerdo con la información de contexto, en el que la información de contexto está comprendida en un paquete de datos de carga útil o en un paquete de datos de control.

Transceptor móvil, transceptor de estación base, servidor de datos, y aparatos, procedimientos y programas de ordenador relacionados Las realizaciones de la presente invención se refieren a sistemas de comunicación, más en particular pero no exclusivamente, a la transmisión de paquetes de datos en sistemas de comunicación móviles.

Antecedentes La demanda de mayores tasas de datos para los servicios móviles está aumentando de manera constante. Al mismo tiempo, los sistemas de comunicaciones móviles de módem tales como los sistemas de tercera generación (3G) y sistemas de cuarta generación (4G) proporcionan tecnologías mejoradas, que permiten eficiencias espectrales más altas y permiten mayores tasas de datos y capacidades de células. Los usuarios de dispositivos portátiles de hoy en día se hacen más difíciles de satisfacer. Mientras que los teléfonos antiguos generan sólo tráfico de datos o de voz, los teléfonos inteligentes, tabletas y pequeños ordenadores portátiles actuales ejecutan varias aplicaciones en paralelo que pueden diferir radicalmente unas de otras. En comparación con los teléfonos mencionados, esta mezcla de aplicaciones conduce a una serie de nuevas características. Por ejemplo, resultan estadísticas de carga altamente dinámicas.

Redes celulares convencionales se vuelven más y más sobrecargadas por el tráfico de datos; cf. G. Maier, F. Schneider, A. Feldmann. "A First Look at Mobile Hand-held Device Traffic", In Proc. Int. Conference on Passive and Active Network Measurement (PAM 10) , Abril 2010. Esta alta carga es causada principalmente por dispositivos portátiles inteligentes como teléfonos inteligentes, tabletas y ordenadores portátiles, que pueden generar mucho más tráfico que las generaciones portátiles anteriores, dando lugar a solicitudes de tráfico complejas que no pueden ser atendidas de manera eficiente en la estación base, y abarcar más y más sesiones de los usuarios a través de múltiples células, disminuyendo la eficiencia de la red por sesión.

Además, los dispositivos portátiles inteligentes proporcionan más información sobre el usuario, en comparación con las generaciones de dispositivos portátiles anteriores. La asignación de recursos sensible al contexto (CARA) puede explotar esa información sobre el dispositivo del usuario, su ubicación, y las exigencias de comunicación de sus aplicaciones que se están ejecutando actualmente. Detalles sobre CARA pueden, por ejemplo, encontrarse en M. Proebster, M. Kaschub, y S. Valentin "Context-Aware Resource Allocation to Improve the Quality of Service of Heterogeneous Traffic", Proc. IEEE International Conference on Communications (ICC) , junio 2011, o en EP11305685.7. Al ser consciente del contexto del usuario una estación base (BS) puede reducir sustancialmente la carga de la red sin sacrificar la calidad de servicio del usuario (QoS) , M. Proebster, M. Kaschub, T. Werthmann, y S. Valentín, "Context-Aware Resource Allocation for Cellular Wireless Networks", EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking (WCN) , presentado para su revisión en octubre 2011.

G. Bianchi et al, "A Programmable MAC Framework for Utility-Based Adaptive Quality of Service Support", IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS, VOL. 18, Nº 2, febrero 2000, da a conocer el diseño y evaluación de un marco de control de acceso al medio programable, que se basa en un controlador de enlace de datos centralizado/distribuido híbrido. El marco programable y sus algoritmos asociados son capaces de soportar aplicaciones de adaptación en tiempo real a través de redes variables en el tiempo y de ancho de banda limitado (por ejemplo, redes inalámbricas) de una manera justa y eficiente teniendo en cuenta las necesidades de adaptación de las aplicaciones específicas. El marco es flexible, extensible y soporta la introducción dinámica de nuevos servicios de adaptación a la carta. Como parte del proceso de creación de servicios, las aplicaciones interactúan con un conjunto de controladores de adaptación distribuidos para programar los servicios sin la necesidad de actualizar el controlador de adaptación centralizado. Este enfoque está en contraste con las técnicas que ofrecen un conjunto fijo de servicios "cableados" en el enlace de datos a partir del cual se seleccionan las aplicaciones. Un controlador de adaptación centralizada responsable de la asignación justa del ancho de banda disponible entre las aplicaciones adaptativas es accionado por curvas de utilidad del ancho de banda de la aplicación específica. Un conjunto de manipuladores de adaptación distribuidos ejecutar en dispositivos de borde que interactúan con un controlador central que permite aplicaciones para programar sus necesidades de adaptación en términos de curvas de utilidad, escalas de tiempo de adaptación y políticas de adaptación. El controlador central ofrece un conjunto de metaservicios simples llamados "perfiles" que distribuye gestores utilizados para construir servicios en tiempo real de adaptación.

El documento 2008 137 537 A1 se refiere a un programador de paquetes centralizado para una red de comunicaciones inalámbrica, como HSDPA, Revisiones 1xEV-DO 0, A y B, WiMAX, WiFi en modo de infraestructura y cualquier otro tipo de red donde la programación de paquetes centralizada es aplicable. El documento proporciona un esquema de programación de paquete de coste de servicios - utilidad para el acceso de alta velocidad que consigue al mismo tiempo la eficiencia, la equidad, la satisfacción del usuario, y la flexibilidad. El esquema cuenta con una función de utilidad flexible que incorpora las condiciones de calidad de canal de los usuarios, así como una medida de equidad. La función de utilidad maximiza la satisfacción del usuario tal como es percibida por el proveedor de servicios al tiempo que garantiza que los usuarios con condiciones favorables instantáneas de calidad de canal no monopolicen los recursos de radio. Además, el esquema utiliza una función de coste de oportunidad

para permitir que el proveedor de servicios optimice la equidad en el contexto de rendimiento de la red y por lo tanto, para controlar la capacidad del sistema. El esquema combina las necesidades de los usuarios (por ejemplo, el rendimiento, el retardo, la equidad, etc.) con los requisitos del proveedor de servicios (por ejemplo, ingresos) en la toma de decisiones de programación.

El documento US 2007 159 993 A1 describe un concepto en el que una estación base incluye un planificador para determinar una ubicación de un terminal de usuario dentro de una célula de un sistema inalámbrico. La célula tiene un límite de la celda. El planificador también determina una asignación de recursos de diversa frecuencia de la subportadora para una llamada en el terminal de usuario en respuesta a la ubicación del terminal de usuario estando dentro de una distancia predeterminada desde un borde del límite de la celda. El planificador determina además una asignación de recursos selectiva de la frecuencia de la subportadora de la llamada en el terminal de usuario en respuesta a la ubicación del terminal de usuario estando más allá de una distancia predeterminada desde el borde del límite de la celda. La estación base también incluye un transceptor para transmitir la llamada de acuerdo con la asignación de recursos de diversa frecuencia de la subportadora y de la asignación de recursos selectiva de la frecuencia de la subportadora.

Sumario Es una constatación de la presente invención que los conceptos y algoritmos CARA pueden ejecutar una capa de control de enlace de datos (DLC) de una BS, y aunque pueden proporcionar enormes ganancias, se basan en la información de contexto de las capas más altas del dispositivo portátil. De acuerdo con otro hallazgo esta información esencial para los algoritmos CARA puede ser proporcionada por un protocolo de retroalimentación, que puede ser señalizar información de contexto desde el dispositivo portátil a la BS y/o a la red central detrás de ella. Además, la información del dispositivo portátil de las capas más altas que el DLC puede ser proporcionada a la capa de DLC de la BS. Además, las realizaciones se basan en el hallazgo de que un concepto de señalización y tipos generales de información de contexto pueden ser proporcionados por varias arquitecturas y protocolos de señalización.

La invención se refiere a procedimientos, aparatos y programa de ordenador tal como se define en las reivindicaciones independientes adjuntas 1, 4, 8, 11-13, 15. Las realizaciones de la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas, y se basan en el hallazgo de que los dispositivos móviles pueden indicar información de contexto a la BS o a la red central. Por otra parte, otra información ya se señala... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (10) para un transceptor móvil (100) para un sistema de comunicación móvil (500) , comprendiendo el sistema de comunicación móvil (500) un transceptor de estación base (200) , comprendiendo el aparato (10) medios para extraer (12) información de contexto desde una aplicación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100) , información de contexto de un sistema de operación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100) , o información de contexto de controladores de hardware o hardware del transceptor móvil (100) , comprendiendo la información de contexto información sobre un estado de la aplicación y/o información sobre un estado del transceptor móvil (100) , en el que la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está representada actualmente en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100) ;

medios para comunicar (14) paquetes de datos con el transceptor de estación base (200) , en el que los paquetes de datos comprenden paquetes de datos de carga útil y paquetes de datos de control, y en el que los medios para comunicar (14) son operables para comunicar los paquetes de datos de carga útil asociados con la aplicación con un servidor de datos (300) a través del transceptor de estación base (200) ; y medios para proporcionar (16) la información de contexto al transceptor de la estación base (200) del sistema de comunicación móvil (500) de manera que el transceptor de estación base (200) planifica la transmisión de paquetes de datos de acuerdo con la información de contexto, en el que la información de contexto está comprendida en un paquete de datos de carga útil o en un paquete de datos de control.

2. El aparato (10) de la reivindicación 1, en el que la información de contexto comprende uno o más elementos del grupo de información sobre un requisito de calidad de servicio de la aplicación, información de prioridad de los paquetes de datos asociados con la aplicación, información sobre una unidad de una pluralidad de los paquetes de datos de la aplicación, información sobre una demanda de carga de la aplicación, información sobre una restricción de retardo o tasa de error de la aplicación, información sobre un estado de la ventana, información sobre un consumo de memoria, información sobre un uso del procesador de la aplicación que se ejecuta en el transceptor móvil (100) , información sobre una ubicación actual, la velocidad, la orientación del transceptor móvil (100) , o una distancia del transceptor móvil (100) a otro transceptor móvil.

3. El aparato (10) de la reivindicación 1, que comprende además medios para componer un paquete de datos de transacción como parte de un protocolo de transacción, comprendiendo el paquete de datos de transacción la información de contexto, en el que el paquete de datos de transacción se comunica al transceptor de la estación base (200) usando un paquete de datos de carga útil de difusión aleatoria, en el que el paquete de datos de transacción se comunica al servidor de datos (300) utilizando un paquete de datos de carga útil de unidifusión, o en el que el paquete de datos de transacción o la información de contexto se comunica al transceptor de la estación base (200) usando un paquete de datos de control de protocolo de capa de enlace.

4. Un aparato (20) para un transceptor de estación base (200) para un sistema de comunicación móvil (500) , comprendiendo el sistema de comunicación móvil (500) además un transceptor móvil (100) , comprendiendo el aparato (20)

medios para recibir (22) paquetes de datos de control y paquetes de datos de carga útil, en el que los paquetes de datos de carga útil se asocian con una aplicación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100) ;

medios para obtener (24) información de contexto asociada con la aplicación de un paquete de datos de control o de un paquete de datos de carga útil, en el que la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está representada en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100) ; y medios para la programación (26) del transceptor móvil (100) para la transmisión de los paquetes de datos en base a la información de contexto.

5. El aparato (20) de la reivindicación 4, en el que los medios para la obtención (24) son operables para obtener la información de contexto a partir de un paquete de datos de transacción como parte de un protocolo de transacción, en el que el paquete de datos de transacción se recibe desde el transceptor móvil (100) utilizando un paquete de datos de carga útil de difusión aleatoria, en el que el paquete de datos de transacción se recibe desde un servidor de datos (300) utilizando un paquete de datos de carga útil de unidifusión, en el que el paquete de datos de transacción o la información de contexto se recibe desde el transceptor móvil (100) utilizando un paquete de datos de control de protocolo de capa de enlace, o en el que la información de contexto se recibe desde el servidor de datos (300) , que se proporciona con la información de clasificación desde el transceptor de estación base (200) , en el que la información de contexto corresponde a una etiqueta en un paquete de datos recibido desde el servidor de datos (300) .

6. El aparato (20) de la reivindicación 4, en el que los medios para la programación (26) son operables para determinar una secuencia de transmisión para una pluralidad de transacciones, la pluralidad de transacciones hace referencia a una pluralidad de aplicaciones que se están ejecutando por uno o más transceptores móviles (100) , una transacción correspondiente a una pluralidad de paquetes de datos para los que la información de contexto indica la unidad, una orden de la secuencia de transacciones que se basa en una función de utilidad, la función de utilidad en 17 5

función de un tiempo de terminación de una transacción, que se determina basándose en la información de contexto, y/o en el que la información de contexto comprende uno o más elementos del grupo de información sobre un requisito de calidad de servicio de la aplicación, información de prioridad de los paquetes de datos asociados con la aplicación, información sobre una unidad de una pluralidad de los paquetes de datos de la aplicación, información sobre una demanda de carga de la aplicación, información sobre una restricción de retardo o tasa de error de la aplicación, información sobre un estado de la ventana, información sobre un consumo de memoria, información sobre un uso del procesador de la aplicación que se ejecuta en el transceptor móvil (100) , información sobre una ubicación actual, la velocidad, la orientación del transceptor móvil (100) , la información de correspondencia entre uno o más paquetes de datos y la programación de una cola, o una distancia del transceptor móvil (100) a otro transceptor móvil.

7. El aparato (20) de la reivindicación 6, en el que la secuencia de transmisión se determina a partir de una iteración de múltiples secuencias de transacciones diferentes, donde las múltiples secuencias diferentes corresponden a diferentes permutaciones de la pluralidad de transacciones, donde los medios para programar (26) son operables para determinar la función de utilidad para cada una de las múltiples secuencias diferentes y es operable además para seleccionar la secuencia de transmisión de las múltiples secuencias diferentes que corresponden a un máximo de la función de utilidad, y/o en el que los medios para la programación (26) son operables para modificar además la secuencia de transmisión basada en la tasa de datos soportable para cada transacción.

8. Un aparato (30) para un servidor de datos (300) , comunicando el servidor de datos (300) paquetes de datos asociados con una aplicación que se está ejecutando en un transceptor móvil (100) a través de un transceptor de estación base (200) de un sistema de comunicación móvil (500) al transceptor móvil (100) , comprendiendo el aparato (30) medios para derivar (32) información de contexto para los paquetes de datos sobre la base de información de clasificación recibida desde el transceptor de estación base (200) , comprendiendo la información de clasificación la calidad de la configuración o requisitos de servicio para una cola de programador en el transceptor de la estación base (200) , o un contexto de transacción en el planificador del transceptor de estación base (200) ; y

medios para transmitir (34) la información de contexto junto con los paquetes de datos al transceptor de la estación base (200) del sistema de comunicación móvil (500) de manera que el transceptor de estación base (200) programa la transmisión de paquetes de datos de acuerdo con la información de contexto, caracterizado porque la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está actualmente representada en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100) .

9. El aparato (30) de la reivindicación 8, en el que la información de contexto comprende uno o más elementos del grupo de información sobre un requisito de calidad de servicio de la aplicación, información de prioridad de los paquetes de datos asociados con la aplicación, información sobre una unidad de una pluralidad de los paquetes de datos de la aplicación, información sobre una demanda de carga de la aplicación, información sobre una restricción de retardo o tasa de error de la aplicación, información sobre un estado de la ventana, información sobre un consumo de memoria, información sobre un uso del procesador de la aplicación que se ejecuta en el transceptor móvil (100) , información sobre una ubicación actual, la velocidad, la orientación del transceptor móvil (100) , la información de correspondencia entre uno o más paquetes de datos y una cola de programación, o una distancia del transceptor móvil (100) a otro transceptor móvil y en el que los medios para derivar (32) son operables para extraer la información de contexto a partir de un paquete de datos de carga útil de unidifusión recibido desde el transceptor móvil (100) o de un paquete de datos de carga útil de unidifusión desde el transceptor de estación base (200) .

10. El aparato (30) de la reivindicación 8, que comprende además medios para componer un paquete de datos, comprendiendo el paquete de datos paquetes de datos de aplicación y una etiqueta con información de correspondencia para el paquete de datos a una cola de programación en el transceptor de la estación base (200) , para componer un paquete de datos de transacción, comprendiendo el paquete de datos de transacción paquetes de datos de aplicación y la información de contexto, para componer un encabezado de paquete de datos con la información de contexto, o para componer un paquete de datos que comprende un requisito de calidad de servicio de la aplicación.

11. Un procedimiento para un transceptor móvil (100) en un sistema de comunicación móvil (500) , comprendiendo el sistema de comunicación móvil (500) además un transceptor de estación base (200) , comprendiendo el procedimiento

extraer (712) información de contexto desde una aplicación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100) , información de contexto de un sistema de operación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100) , o la información de contexto de controladores de hardware o hardware del transceptor móvil (100) , información de contexto que comprende información sobre un estado de la aplicación y/o información sobre un estado del transceptor móvil (100) , en el que la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está representada actualmente en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100) ;

comunicar (714) paquetes de datos con el transceptor de estación base (200) , en el que los paquetes de datos 18 5

comprenden paquetes de datos de carga útil y paquetes de datos de control; comunicar (715) paquetes de datos de carga útil asociados con la aplicación con un servidor de datos (300) a través del transceptor de estación base (200) ; y proporcionar (716) la información de contexto al transceptor de la estación base (200) del sistema de comunicación móvil (500) de manera que el transceptor de estación base (200) planifica la transmisión de paquetes de datos de acuerdo con la información de contexto, en el que la información de contexto está comprendida en un paquete de datos de carga útil o en un paquete de datos de control.

12. Un procedimiento para un transceptor de estación base (200) en un sistema de comunicación móvil (500) , comprendiendo el sistema de comunicación móvil (500) además un transceptor móvil (100) , comprendiendo el procedimiento recibir (722) paquetes de datos de control y paquetes de datos de carga útil, en el que los paquetes de datos de carga útil están asociados con una aplicación que se está ejecutando en el transceptor móvil (100) ;

obtener (724) información de contexto sobre los paquetes de datos asociados con la aplicación de un paquete de datos de control o de un paquete de datos de carga útil, en el que la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está representada en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100) ; y programar (726) el transceptor móvil (100) para la transmisión de los paquetes de datos en base a la información de contexto.

13. Un procedimiento para un servidor de datos (300) , comunicando el servidor de datos (300) paquetes de datos asociados con una aplicación que se está ejecutando en un transceptor móvil (100) a través de un transceptor de estación base (200) de un sistema de comunicación móvil (500) al transceptor móvil (100) , comprendiendo el procedimiento derivar (732) la información de contexto para los paquetes de datos sobre la base de información de clasificación recibida desde el transceptor de estación base (200) , comprendiendo la información de clasificación la calidad de la configuración o requisitos de servicio para una cola de programador en el transceptor de la estación base (200) , o un contexto de transacción en el planificador del transceptor de estación base (200) ; y transmitir (734) la información de contexto junto con los paquetes de datos al transceptor de la estación base (200) del sistema de comunicación móvil (500) , de modo que el transceptor de la estación base programa la transmisión de paquetes de datos de acuerdo con la información de contexto, caracterizado porque la información de contexto comprende información sobre si la aplicación está actualmente representada en un primer plano o en un fondo del transceptor móvil (100) .

14. Un transceptor móvil (100) que comprende el aparato (10) de la reivindicación 1, un transceptor de estación base (200) que comprende el aparato (20) de la reivindicación 4, un servidor de datos (300) que comprende el aparato (30) de la reivindicación 8, y/o un sistema de comunicación móvil (500) que comprende el transceptor móvil (100) , el transceptor de estación base (200) , y/o el servidor de datos (300) .

15. Un programa de ordenador que tiene un código de programa para realizar uno de los procedimientos de las reivindicaciones 11, 12 ó 13, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador o procesador.