混合接入网络中的数据的选择性复制制造技术

给出了混合接入网络中的数据的选择性复制。分组化模块接收多个流中的消息。分组化模块还访问与多个流对应的要求、以及指示第一端点与第二端点之间的多个路径的容量的信息。通过多个路径冗余地传输来自多个流的子集的消息。基于要求和容量来选择子集。在一些情况下，定时器响应于分组化模块接收到第一消息中的一个消息而被启动。然后响应于定时器的到期或者响应于分组达到多个路径的容量而传输分组。在一些情况下，将消息存储在定义流的拥塞窗口的缓冲区中。拥塞控制器基于确认反馈来修改拥塞窗口的大小。

Selective replication of data in hybrid access networks

【技术实现步骤摘要】
混合接入网络中的数据的选择性复制
技术介绍
混合接入技术用于将多个接口组合成网络与用户设备之间的单个连接，用户设备比如是智能电话、平板计算机、膝上型计算机、无人机、自动驾驶车辆、互联网协议电视(IPTV)、物联网(IoT)设备和类似设备，物联网设备比如是船运集装箱。根据上下文，接口由不同网络层(诸如宏小区和小小区)处的不同服务提供商操作或者根据不同接入技术来操作。将混合接入技术应用于无线接入技术、有线接入技术或其组合。无线接入技术的示例包括用来支持授权频带或者未授权频带中的通信的、由第三代合作伙伴计划(3GPP)(诸如，长期演进(LTE)或者新无线电(NR))定义的标准，用来支持未授权频带中的通信的、由IEEE定义的802.11标准(诸如无线局域网(WLAN)中的Wi-Fi)，高速分组接入(HSPA)，全球移动通信系统(GSM)，卫星链路，或者使用其它接入技术，诸如毫米波技术。有线接入技术的示例包括数字用户线(DSL)连接、实现有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS)的有线调制解调器等。其它类型的通信设备(诸如支持机对机或者车对车通信的设备)也能够支持可以用于维持并发无线连接的多种接入技术。混合接入技术的示例包括：聚合相同端点之间的多个TCP会话的多路径传输控制协议(MPTCP)，以及聚合用于在相同主机之间传输分组的多个路径的多路径快速用户数据报协议(UDP)互联网连接(MPQUIC)。附图说明通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且可使得其若干特征和优点对于本领域的技术人员是显见的。在不同附图中使用相同的附图标记来表示类似或者相同项。图1图示了根据一些实施例的通信系统。图2是根据一些实施例的支持通过多个通信链路的混合接入的通信系统的示意图。图3是根据一些实施例的被配置为生成包括冗余消息的分组的分组调度器的框图。图4是根据一些实施例的多个流中的消息的框图。图5是根据一些实施例的由分组化模块生成以用于通过网络在与多个路径对应的载波上进行传输的分组的框图。图6是根据一些实施例的多个流中的消息的框图。图7是根据一些实施例的由分组化模块生成以用于通过网络在与多个路径对应的载波上进行传输的分组的框图。图8是根据一些实施例的执行拥塞控制的分组调度器的框图。具体实施方式实现混合接入技术(诸如多路径传输控制协议(MPTCP)和多路径快速用户数据报协议(UDP)互联网连接(MPQUIC))允许汇集不同路径的资源以传输单个连接的数据或者允许主机自动地选择具有最高质量的路径。混合接入技术还改善了通信系统对连接故障的恢复力。例如，不同服务提供商、网络层以及接入技术不在所有地理区域中提供统一覆盖范围。因此，不能实现多路径通信的自动驾驶车辆很可能从其当前服务提供商、网络层或者接入技术遍历具有差的或不存在的覆盖范围的区域。因此，在自动驾驶车辆通过未被其当前服务提供商、网络层或者接入技术覆盖的区域时，自动驾驶车辆可能会经历增加的延时、切换延迟、分组丢失或者无线电链路故障。并入多路径通信通过允许自主车辆经由任何位置处的一个或者多个高质量连接而接入网络来减少延时、切换延迟、分组丢失以及无线电链路故障。平均来说，混合接入技术在延时和可靠性方面提供显著改善。然而，常见混合接入技术(诸如MPTCP和MPQUIC)不区分具有不同延时或者可靠性要求的业务类别。例如，无人机可以生成视频流，在无人机接收到被用于操纵无人机的时间关键命令的同时将该视频流传输至网络。非时间关键视频流具有与控制流中的时间关键命令不同的延时和可靠性要求。传统的MPTCP调度器通过复制所有传输数据来为时间关键命令提供高可靠性连接，这要求两倍的固定可用容量的带宽。执行复制，但不考虑消息是关键的还是非关键的，这导致非关键数据的不必要复制以及关键数据和非关键数据二者的对应资源浪费和增加的延时。因此，可靠性的改善伴随着较大性能代偿。此外，传统的多路径技术调度视频流的非时间关键分组，该非时间关键分组具有与控制流中的时间关键分组相同的优先级。例如，MPTCP调度器调度来自相同的先入先出(FIFO)缓冲区的非时间关键分组和时间关键分组二者。由于时间关键消息和时间非关键消息都接收相同处理，因此将调度器配置为可靠地传递时间关键消息会降低非时间关键消息的传输速度，这减少了整体资源利用。针对增加吞吐量和资源利用来配置调度器导致时间关键消息的可靠性较低。此外，混合接入调度器不能确保将及时传输时间关键分组以在需要时间关键分组之前到达其目的地。例如，如果在调度器的FIFO缓冲区中已经存在大量非时间关键分组，那么MPTCP系统中的时间关键分组的发送将被延迟。图1至图8公开了通过基于针对传输或者接收消息的要求、以及基于多个路径的容量来选择用于从多个路径上的第一端点向第二端点(或者多个第二端点)冗余传输的消息来改善多路径传输的可靠性和延时的技术的实施例。要求的示例包括可靠性或者稳健性、优先级、服务延迟约束等。在一些实施例中，分组化模块接收多个流和对应的多个要求。通过在被调度用于通过不同路径进行传输的分组中复制消息来冗余地传输流中的一个流中的消息。例如，将时间关键流中的消息复制在至少两个分组中，该至少两个不同的路径从可用于消息的传输的路径集合中被选择。一旦已经将时间关键消息添加至分组，就利用来自非时间关键流的一个或者多个消息填充所选择的路径中的任何剩余容量。在一些实施例中，将拥塞窗口的总大小划分为用于流的子集的单独部分，以防止高速率流耗尽拥塞窗口而损害低速率流。在一些实施例中，分组化模块响应于接收到关于流中的一个流(其在本文中被称为“关键流”)的数据而启动定时器。可以基于分组延时要求和第一端点与第二端点之间的传输时间来确定定时器的持续时间。分组化模块继续填写分组中剩余的可用容量指导定时器到期，定时器到期触发了分组的传输。在一些实施例中，基于与包括消息的流相关联的所需可靠性或者稳健性来确定冗余量(或者复制的数目)。例如，可以将来自关键流的消息的三个副本添加至分组以在三个路径上以用于发发送，而不考虑可用于从一个或者多个非关键流传输的数据量。在一些实施例中，冗余量通过非关键流中的数据量部分地被确定以提高带宽效率。例如，确定冗余量以将被用于传输在定时器持续时间内到达的冗余关键消息和非关键消息的路径数目最小化，同时仍满足可靠性要求。还减少了被分配用于传输冗余关键消息和非关键消息的路径的数目，以提高带宽效率。图1图示了根据一些实施例的通信系统100。无线通信系统100包括基站101、102、103，这些基站在本文中被统称为“基站101至103”。如本文中所使用的，术语“基站”是指能够提供无线连接性的设备，包括基站路由器、宏小区、小小区、城市小区、微小区、微微小区、毫微微小区、接入点等。基站101至103在对应覆盖范围或者小区105、106、107(这些小区在本文中被统称为“小区105至107”)内提供无线连接性。在所图示的实施例中，基站101至103正在向位于小区105至107中的一个或多个内的车辆110、111、112(在本文中被统称为“车辆110至11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信方法，包括：/n在分组化模块处接收多个流中的消息；/n在所述分组化模块处访问指示第一端点与第二端点之间的多个路径的容量的信息；以及/n通过所述多个路径冗余地传输来自所述多个流的子集的消息，其中所述子集基于所述容量和与所述多个流对应的要求而被选择。/n

【技术特征摘要】
20180606 US 16/001,5221.一种通信方法，包括：
在分组化模块处接收多个流中的消息；
在所述分组化模块处访问指示第一端点与第二端点之间的多个路径的容量的信息；以及
通过所述多个路径冗余地传输来自所述多个流的子集的消息，其中所述子集基于所述容量和与所述多个流对应的要求而被选择。


2.根据权利要求1所述的方法，其中接收所述消息包括接收第一流中的第一消息和第二流中的第二消息，并且其中所述第一流基于针对所述第一流的要求而被选择为在所述子集中。


3.根据权利要求2所述的方法，其中冗余地传输来自所述子集的所述消息包括：在被调度用于通过所述多个路径传输的分组中复制所述第一消息。


4.根据权利要求3所述的方法，其中冗余地传输来自所述子集的所述消息包括：将所述第二消息的一部分添加到包括所复制的所述第一消息的所述分组，并且其中所述第二消息的所述部分基于所述多个路径的所述容量而被选择。


5.根据权利要求3所述的方法，还包括：
响应于接收到所述第一消息中的一个第一消息，启动定时器。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
响应于接收到所述第二流中的至少一个第二消息，将所述至少一个第二消息添加到包括所复制的所述第一消息的所述分组。


7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
响应于所述分组达到所述多个路径的所述容量，通过所述多个路径传输所述分组。


8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
响应于所述定时器的到期，通过所述多个路径传输所述分组。


9.根据权利要求1所述的方法，其中接收与所述多个流对应的所述要求包括接收以下中的至少一项：可靠性的指示、稳健性的指示、优先级以及服务延迟约束。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中接收所述多个流中的所述消息包括：将所述消息存储在具有拥塞控制器中的至少一个拥塞窗口的对应多个缓冲区中，并且其中所述至少一个拥塞窗口基于响应于通过所述多个路径传输包括所述多个流中的消息的分组而接收到的确认反馈而被修改。


11.一种通信装置，包括：
分组化模块，所述分组化模块被配置为接收多个流中的消息、与所述多个流对应的要求以及指示第一端点与第二端点之间的多个路径的容量的访问信息；以及
发射器，所述发射器通过所述多个路径冗余地传输来自所述多个流的子集的消息，其中所述分组化模块基于所述要求和所述容量来选择所述子集。


12.根据权利要求11所述的装置，其中所述分组化模块被配置为接收第一流中的第一消息和第二流中的第二消息，并且其中所述分组化模块基于针对所述第一流的要求而将所述第一流选择为在所述子集中。


13.根据权利要求12所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·E·科尔丁，F·弗里德柯森，M·劳里德森，T·马德森，C·马克莫勒，G·波科维，R·S·莫恩森，
申请(专利权)人：诺基亚技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI