[发明专利]电信网络中内容输送期间实现有效电池利用的方法和设备

说明书

相关申请

本申请涉及2011年7月14日提出，题为“移动网络中实现有效电池利用的方法和设备”(Methods and Apparatuses for Efficient Battery Utilization in Mobile Networks)的美国临时专利申请61/507807，并且要求具有其优先权。

技术领域

本发明一般涉及通过将使用全部内容的可能放弃考虑在内，确定向用户设备(UE)流传送多媒体内容以实现UE的电池的有效利用的方式的设备、软件和方法。

背景技术

移动和固定用户设备(UE)能够呈现来自电信网络中各种内容提供商的多媒体内容（例如，视频或音频剪辑）。一般称为移动云加速器(MCA)的多种硬件和软件一起使得尽可能快、有效和无缝地提供内容成为可能。例如，如图1所示，UE 10（能够是移动或固定用户设备）经MCA 40接收由内容提供商20和30提供的多媒体内容。在MCA 40内，内容输送到UE 10的实际方式可包括各种机制，象无线电优先处理、例如使用Akamai类型内容输送网络(CDN)等代理缓存和透明因特网缓存(TIC)等。

视输送内容的方式而定，用户设备(UE)可处于具有不同功率使用特征的多个状态之一中。为便于说明而不是限制，UE可处于四种WCDMA无线电状态之一中（例如，如在Harri Holma，Antti Toskala所著“用于UMTS的WCDMA：HSPA演进和LTE”(WCDMA for UMTS: HSPA Evolution and LTE)的最新版中所述）：高（使用专用信道DCH时）、低（使用前向接入信道FACH时）、备用（仅寻呼信道PCH可用于接入UTRAN注册区域URA时）及UE未连接到网络时的闲置。这些状态及其之间的转变在图2中示出。

“典型手机”具有1000 mAh电池，但一些智能电话的电池可具有最多1500 mAh。超时通常是在网络运营商而不是手机或应用的控制之下。

在闲置状态中，UE即不接收，也不传送。可存在有效（但安静）的TCP连接。功率成本在闲置状态是低的。也存在PCH状态，该状态同样是低功率并且同样地，仅在UE安静（即，即不接收也不传送数据）时使用。在闲置和PCH状态中使用的电流大约是8mA - 可能主要受能量监测器(energey profiler)的影响。

在FACH状态中，UE使用共享信道进行低带宽通信。分组大小必须小 - 最大大约128个八位字节，但实际大小由MNO控制。此阈值包括来自TCP和TLS的开销，其分别为52和5个八位字节，留下大约70个八位字节用于有效负载数据。在数据能够流动前，使UE在FACH状态中大约要用2.5秒，但在启动到FACH状态的转移时功率瞬间上升。在通信会话结束后，UE在预确定的时间（即，超时）内保持在FACH状态。

在FACH状态中，电流是大约120 mA，并且超时是至少8秒（但它可以是最多2分钟左右）。操作在FACH状态中的典型手机在大约7小时耗尽典型手机电池电量。

在DCH状态中，UE使用专用信道进行高（速率）带宽通信。如在FACH状态中的情况一样，使UE在DCH状态中在DCH功率级别大约要用2.5秒，并且在UE转变到更低功率状态之前在通信结束后存在超时。从DCH状态，一些UE降到FACH状态，并且在FACH超时的持续时间内保持在此状态，其它UE直接降到闲置PCH状态。尝试传递比FACH阈值更多的数据可导致UE到DCH状态的转变，转变再次要用大约2.5秒。

在DCH状态中，电流是大约250 mA，并且超时是至少8秒。操作在DCH状态中的典型手机在不到3小时内耗尽典型手机电池电量。数据的传送能够使用最多2 W，并且提升电平本身要用大约2到3秒才有效 - 在此时间内，手机不能接收或传送，但仍产生功率成本。在此时间内存在从手机发送和发送到手机的分组（例如，信令负载）。

数据率、等待时间和其它资源使用对于不同状态也不同，如图2的x轴上所示。视是否保持数据传递活动（例如，在无活动的预确定的时间间隔后）和在进行的应用会话而定，进行在状态之间的转变（也在图2中示出）。相对功率在图2的y轴上表示（1对应最大值）。