CN103580840A

CN103580840A - 未授权频带中的td lte辅分量载波

Info

Publication number: CN103580840A
Application number: CN201310344012.1A
Authority: CN
Inventors: 钱德拉·谢卡尔·邦图; 沙利尼·苏雷什·佩里亚尔沃
Original assignee: Research in Motion Ltd
Current assignee: Maliki Innovation Co ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-08-08
Also published as: EP4178147C0; EP2696530B1; CN103580840B; US9986559B2; EP4178147B1; EP3522435A1; EP2696530A2; US20180376475A1; EP4178147A1; CA2823450A1; US10904877B2; EP3522435B1; US20160066322A1; EP2696530A3; US9184886B2; CA2823450C; US20140044105A1

Abstract

本发明提供了一种用于无线电信系统中的通信的方法。该方法包括由遵循基于帧的通信协议的网络元件来自适应地指定未授权频带上的无线电资源中的至少一部分用作载波聚合方案中的辅分量载波。

Description

未授权频带中的TD LTE辅分量载波

技术领域

本公开涉及无线电信系统中的分量载波。

背景技术

本文使用的术语“用户设备”(备选地，“UE”)在一些情况下可以是指移动设备，例如移动电话、个人数字助理、手持或膝上型计算机以及具有电信能力的类似设备。这种UE可以包括设备及其相关联的可移除存储模块(例如但不限于：包括订户标识模块(SIM)应用、通用订户标识模块(USIM)应用或可移除用户标识模块(R-UIM)应用的通用集成电路卡(UICC))。备选地，这种UE可以包括没有这种模块的设备本身。在其它情况下，术语“UE”可以是指具有类似能力但是不可携带的设备，例如，台式计算机、机顶盒或网络设备。术语“UE”还可以是指可以端接用户的通信会话的任何硬件或软件组件。此外，本文可以同义地使用术语“用户设备”、“UE”、“用户代理”、“UA”、“用户装备”、“移动设备”和“设备”。

随着电信技术的演进，已经引入了更高级的网络接入设备，其可以提供先前不可能的服务。这种网络接入设备可以包括作为对传统无线电信系统中的对等设备的改进的系统和设备。这种高级或下一代设备可以包含在演进无线通信标准(例如长期演进(LTE))中。例如，LTE系统可以包括演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)节点B(eNB)、无线接入点或类似组件，而不是传统的基站。任何此类组件将在本文中被称作eNB，但是应当理解的是，此类组件不一定是eNB。此类组件也可以在本文中被称作接入节点。

具有较小的覆盖区域(例如，家庭)的eNB或类似的组件可以称作家庭eNB(HeNB)或者毫微微小区。下文的讨论可以集中于HeNB，但是应当理解的是，本文公开的实施例不必限制于HeNB。符合 IEEE802.11标准的接入点可以称作WiFi接入点(AP)。可以在无线通信中使用的LTE、WiFi和其它技术可以称作无线电接入技术(RAT)。

可以认为LTE与第三代合作伙伴计划(3GPP)版本8(Rel-8或R8)以及版本9(Rel-9或R9)相对应，并且还可以与版本9以上的版本相对应，而可以认为高级的LTE(LTE-A)与版本10(Rel-10或R10)相对应，并且还可以与版本11(Rel-11或R11)和版本10以上的其它版本相对应。本文所使用的术语“传统”、“传统UE”等可以是指符合LTE版本10和/或早期的版本但是并非完全符合版本10以后的版本的信号、UE和/或其它实体。术语“高级”、“高级UE”等可以是指符合LTE版本11和/或之后的版本的信号、UE和/或其它实体。虽然本文的讨论涉及LTE系统，但是这些构思也可以等同地应用于其它无线系统。

在LTE系统中，上行链路(UL)传输和下行链路(DL)传输被组织为两个双工模式(频分双工(FDD)模式和时分双工(TDD)模式)之一。FDD模式使用配对的频谱，其中，使用频域来将UL传输和DL传输分离。另一方面，在TDD系统中，使用了未配对的频谱，其中，在相同的载波频率上传输UL和DL二者。在时域中分离UL和DL。

附图说明

现在参照以下简要描述，结合附图和详细描述，以更完整地理解本公开，其中，相似的参考数字表示相似的部分。

图1是LTE毫微微小区和WiFi接入点的示意图。

图2描绘了不同的无线电接入技术在相同的载波频率上的共存。

图3是IEEE802.11分布式协调功能操作的示意图。

图4是TD LTE无线电帧的配置的示意图。

图5是授权TDD频带中的主分量载波和未授权频带中的未授权辅分量载波的示意图。

图6a是根据本公开的一个实施例的LTE和WiFi传输的示意图，其中，WiFi信标信号与LTE共存子帧同时发生。

图6b是根据本公开的一个实施例的LTE和WiFi传输的另一个示意图，其中，WiFi信标信号与LTE共存子帧同时发生。

图7是根据本公开的一个实施例的LTE和WiFi传输的示意图，其中，WiFi信标信号与LTE上行链路子帧同时发生。

图8是根据本公开的一个实施例的LTE和WiFi传输的示意图，其中，WiFi信标信号与LTE特殊子帧同时发生。

图9是根据本公开的一个实施例当目标信标传输时间不是10毫秒的倍数时在相同的载波上的U-SCC和802.11传输的示意图。

图10是UE向HeNB进行WiFi测量反馈的示意图。

图11是根据本公开的一个实施例的相对于LTE子帧的WiFi信标定时的示意图。

图12是根据本公开的一个实施例的媒体访问控制层的一部分的示意图。

图13示出了根据本公开的一个实施例的LTE eNB的未授权信道建立和UE测量的流程图。

图14示出了根据本公开的一个实施例的U-SCC激活的流程图。

图15示出了根据本公开的一个实施例的关于HeNB操作的整个共存过程的流程图。

图16示出了根据本公开的一个实施例的针对与WiFi共享的信道的共存过程的流程图。

图17示出了根据本公开的一个实施例的针对传统的授权TD LTESCC的共存过程的流程图。

图18示出了根据本公开的一个实施例的针对没有WiFi传输的U-SCC的共存过程的流程图。

图19示出了根据本公开的一个实施例的载波索要(claim)过程的流程图。

图20是根据一个实施例的示例性的网络元件的简化框图。

图21是能够与本文描述的实施例中的系统和方法一起使用的示例性的用户设备的框图。

图22示出了适合于实现本公开的多个实施例的处理器和有关的组件。

具体实施方式

从一开始应该理解的是，虽然下面提供了本公开的一个或更多个实施例的示意性实现，但是所公开的系统和/或方法可以使用任何数量的技术来实现，无论该技术是否是当前已知的或存在的。本公开不应该以任何方式限制于下面示出的示意性实现、附图和技术(包括本文示出和描述的示例性设计和实现)，而是可以在所附权利要求的范围及其等价物的全部范围内进行修改。本文在LTE无线网络或系统的上下文中描述了实施例，但是这些实施例可以适合于其它无线网络或系统。

可以将未授权的频带认为是其使用不受频谱授权方法而受限制的无线电频谱的任意部分。具体地说，5千兆赫兹(GHz)范围中的某些频带被称为未授权的国际信息基础设施(U-NII)。由U-NII覆盖的频带包括U-NII低(U-NII-1)、U-NII中(U-NII-2)、U-NII全球和U-NII高(U-NII-3)。针对U-NII低的频率范围是5.15至5.25GHz。在U-NII低的情况下，需要使用集成天线，并且功率被限制于50毫瓦(mW)。针对U-NII中的频率范围是5.25至5.35GHz。在U-NII中的情况下，允许用户安装的天线，并且用户安装的天线服从动态频率选择(DFS)，并且功率被限制于250mW。针对U-NII全球的频率范围是5.47至5.725GHz。在U-NII全球的情况下，允许室外和室内使用，并且室外和室内使用服从DFS，并且功率被限制于250mW。针对U-NII高的频率范围是5.725至5.825GHz。在U-NII高的情况下，允许用户安装的天线，并且功率被限制于1瓦特。

LTE空中接口在毫微微小区(femtocell)中变得可用，其可以具有与WiFi接入点可比较的覆盖区。因此，在毫微微小区部署中考虑利用未授权的频带来进行LTE操作可能是适合的。这些考虑可能需要检查LTE设计的所有方面以评估LTE针对未授权频带使用的适合性。可以假设时分(TD)LTE是针对未授权频带的优选双工模式，但是频分(FD)也是可能的。

在LTE中引入载波聚合可以提供将未授权频带用作辅分量载波的机会。通过允许主分量载波携带大多数信令以及控制业务和不能容易复制以在未授权频带中的操作的其它重要的授权频带特征，可以简化未授权频带中的LTE的设计。

可能需要在LTE与在未授权频带中同时使用的其它技术共存的同时保护LTE传输免受干扰。类似地，为了共存，LTE传输可能需要考虑可能对频带中的其它传输造成的干扰。

本文公开的实施例规定了在未授权频带中的辅分量载波中操作的TD LTE传输。这些实施例使LTE操作能够在未授权频带中与WiFi共存，如图1中所示。这些实施例在对TD LTE和载波聚合系统设计进行了较少的修改的情况下实现了未授权LTE操作，并且实现了在未授权频带中操作的LTE HeNB和WiFi AP的共存，而在这两个系统之间没有任何显式协作。

这些实施例可能不直接适合版本10载波聚合(CA)方案(如3GPP技术报告(TR)36.808中所描述的)，这是因为非连续CA的使用被限制于所选择的授权FDD频带和所有TDD频带。可以预期将来的CA版本也将包括未授权频带。本文公开的实施例提供了用于使CA演进为包括未授权频谱的构思和指导。

通常，如果两种技术在不同的时间共享相同的频率资源或者同时共享不同的频率资源而没有对彼此造成严重的干扰，则这两种技术可以称作共存。如图2所示，如果缺乏可用的带宽来支持连接的和/或进入的UE的服务质量(QoS)要求并且如果在未授权的频带中带宽是可用的，则在授权频带中的载波频率f_l1(跨越带宽2Δf)上操作的RAT-b可以选择具有未授权频带中的第二载波。在该示例中，RAT-a正在未授权频带中操作。如果频带f_u1±Δf中的资源可用，则RAT-b可以将载波f_u1作为第二载波进行操作。然而，有时，RAT-b可能并不一直使用频带f_u1±Δf中的所有资源，这可能导致浪费资源。相反，当在载波频率f_l0上操作的RAT-c需要额外的带宽时，RAT-c可以在未授权频带中作为辅载波的f_u0上操作。在该情况下，按时间与RAT-a共享相同的载波频率。RAT-a和RAT-c可以在相同的载波频率上但是在不同的时间共存，而不影响它们的基本功能。然而，可能期望RAT-c操作使得在RAT-a的操作中不存在明显的降级。如果假设RAT-a不了解RAT-c，则RAT-c可能需要知晓RAT-a的资源利用和协议结构。通过本文公开的实施例解决了这种类型的共存。

在本文公开的实施例中，TD LTE HeNB包含LTE空中接口和未授权TD LTE(U-TD LTE)空中接口，其中，前者在授权频带中操作，而后者通过利用未授权频带提供了额外的信道带宽。因此，U-TD LTE可以仅作为未授权频带中的辅分量载波进行操作(即，没有假设数据库)，并且可以在针对下行链路用户数据进行集中调度的情况下操作。与WiFi和其它未授权用户共享接入被构建于帧结构中。

通过背景信息，现在将提供与未授权频带、WiFi和TD LTE有关的简短讨论。通过针对操作的监管限制来管理未授权频带，以允许使用该频带的多个技术共存。举例说明，针对U-NII低频带的发射功率限制要求室内AP以低功率操作。此外，动态频率选择(DFS)(仅在雷达频带中)和发射功率控制(TPC)在频带的各个部分中是强制的。虽然可以避免雷达频带，但是可能必须提供满足TPC要求的一些方式来用于LTE传输。

在图3中示出了使用分布式协调功能(DCF)的分散的媒体访问控制(MAC)功能，并且分散的MAC功能是市场有售的AP中常用的方法。DCF在载波侦听多址接入/冲突避免(CSMA/CA)模式中操作，从而在数据传输之前执行回退过程。在检测到信道在34微秒加上随机时间持续时间的总时段(分布式帧间间隔或DIFS)期间是空闲的以后，发送MAC服务数据单元(MSDU)。在当感测到信道在等于DIFS的持续时间期间为空闲的之后等待了随机选择的时间以后，WiFi设备可选择地发起请求发送(RTS)。如果数据分组大小低于由RTS阈值(其是系统可配置的参数)指示的某一大小，则不发起RTS。在不需要发送RTS的情况下，当感测到信道在由DIFS指示的持续时间期间为空闲的以后立即发送数据分组。如果在由短帧间间隔(SIFS)指示的时间段以后接收到清除发送(CTS)帧，则设备发送数据分组。预期在发送了数据分组以后的延迟SIFS时接收到确认。在图3中定义了这些定时器和帧的典型值。在集中式调度建立(其中，在任意给定的时刻仅允许一个站进行发送)中不需要DCF。

通过信标帧的存在来辨别IEEE802.11a/n超帧，其中，信标帧是由AP在超帧开始时发送的，并且用于附接于AP的站的定时同步。信标传输时段被表示为目标信标传输时间(TBTT)。如果存在进行中的通信，则信标传输延迟。只有AP在包括AP及其连接的站的基本服务集(BSS)配置中生成信标。这种配置是本文公开的实施例的关注点，但是这些实施例不限于这种配置。

由AP使用DFS来选择将在其上操作的频率信道。在IEEE802.11h中针对AP和设备对该过程进行了标准化。由AP进行的信道测量过程未被标准化。DFS仅针对5GHz频带的各个部分(在其中也指派雷达操作)是强制的。需要TPC作为在5GHz频带的各个部分中操作的系统的可操作的特征。

LTE中的基于正交频分多址(OFDMA)的物理层与WiFi中的物理层类似。在图4中给出了TD LTE无线电帧UL/DL配置。如图所示，特殊子帧S410被配置在无线电帧420中。基于UL/DL切换时间，在帧420中存在一个或两个特殊子帧S410。在TD LTE10毫秒(ms)和5ms中支持两个不同的UL/DL切换时间。特殊子帧S410是由三个字段构成：下行链路导频时隙(DwPTS)430、保护间隔(GP)440和上行链路导频时隙(UpPTS)450。GP440包括从DL到UL的切换时间。通过UE处的适当的时间提前来实现从UL到DL的切换。如图4所示，DwPTS430、GP440和UpPTS450的总长度为1ms。然而，在特殊子帧S410内，每一个字段的长度可以根据传统TDD系统的共存要求和支持的小区大小而改变。通过针对下行链路或上行链路配置表示为“D/U”的子帧460，可以获得七个不同的UL/DL配置，如3GPP技术规范(TS)36.211中用列表示出的。DwPTS430与常规的但是缩短的下行链路子帧类似，并且包含参考符号和控制信息。此外，DwPTS430包括用于DL同步的主同步信号(PSS)。在前一子帧(子帧-0)的最后一个OFDM符号期间发送辅同步信号(SSS)。UpPTS450占用一个或两个OFDM符号。由UE在UpPTS450期间发送同步参考信号(SRS)和随机接入信道(RACH)。GP440的长度可以被设置为1至4个OFDM符号或者9至10个OFDM符号。基于小区大小来决定GP440的长度。

可能影响在未授权频带中部署LTE的限制在于：LTE是针对授权频带使用而设计的基于帧的媒体访问协议。LTE的MAC帧结构要求存在帧的同步传输。因此，由CSMA/CA型的基于竞争的MAC协议(其被部署在WiFi中)引入的传输的随机延迟可能不可接受。此外，LTE传输是由eNB中的集中式调度器管理的，而由于没有集中式控制，因此WiFi传输依赖于诸如RTS、CTS和DCF等的MAC过程。在未授权频带中的操作的上下文中LTE与WiFi之间存在较大区别，其中，可能必须与其它WiFi用户共享该频带，并且其中，可能由于其它传输而发生干扰。

当辅分量载波(CC)在3GPP LTE版本10中的TD LTE配置中操作时，主CC和辅CC可能必须具有相同的DL/UL配置以避免在收发机处造成额外的干扰。

LTE毫微微小区可能在企业和住宅部署中激增。此外，LTE TDD正在成为作为LTE FDD的补充的主流标准。已经将载波聚合作为一个特征引入到高级的LTE中，并且由于对于较小的基站的密集部署是有价值的而被专门增强。CA也可以应用于LTE TDD的上下文中。CA允许支持使用未授权频带作为分量载波的各种配置特征。例如，可以具有非对称配置，其中，锚点或主CC(PCC/PCell)具有下行链路信道和上行链路信道二者，而额外的辅分量载波(SCC/SCell)被配置为仅进行下行链路传输。因此，可以在未授权频带SCC上仅考虑下行链路传输。此外，准许针对CC进行不同的功率设置，使得在未授权频带中操作的SCC可以被配置为满足对该频带中的操作的功率电平约束。此外，PCC还可以携带大多数媒体访问控制(MAC)信令，从而允许大大地简化SCC上的LTE的操作。CA的这些特征可以激发考虑未授权频带中的“轻LTE”传输。此外，因为针对每一个用户存在一个MAC并且针对每一个CC执行链路自适应，因此LTE CA设计可以使得便于在SCC上并入未授权频带DL。

在认识到该背景信息的情况下，可以看出，LTE毫微微小区很可能在相同的20兆赫兹(MHz)信道上与WiFi AP共存。因此，可能需要考虑U-TD LTE与WiFi的共存。还可能需要考虑对在相同的载波上与不同的RAT共存所需的改进。可能进一步需要考虑针对未授权操作的LTE设计中的共存的构思，其中，即使在基于帧的协议的上下文中，也可以与其它用户共享频带。可能需要保护LTE传输的一些方式以处理可能由于共存的WiFi传输而出现的干扰。

本文公开的实施例提供了用于U-TD LTE的新颖方法，其包括U-TD LTE和WiFi可能在未授权频带内的相同的载波上共存的情况。本文的描述解决了未授权载波用于从授权载波上操作的TD LTE卸载下行链路业务的场景。然而，将该过程扩展为将下行链路业务和上行链路业务二者卸载到未授权载波是简单的。

可以在本文中假设毫微微eNB或HeNB使用TD LTE在授权频带内的载波频率f_L上操作。在相同的地理区域中，WiFi AP在未授权频带内的载波频率f_U上操作。随着在f_L上对带宽需求的增加，LTE eNB可以在对载波f_U上的802.11操作造成最小影响或者没有影响的情况下将DL业务中的一些卸载到未授权载波f_U上。可以将去往和来自能够在授权频带和未授权频带二者上操作的UE的数据业务卸载到未授权载波。如本文所提及的能够在授权频带和未授权频带二者上操作的UE可以被认为是能够在授权频带和未授权频带二者上进行发送和接收并且还可以符合本文指定的修改的UE。将仍然使传统的UE保持在授权频带上。

卸载业务的一种方式是启用f_U上的SCC并且将DL业务导向该SCC。然而，因为LTE在非授权载波上的操作不应当对现有的WiFi传输造成任何严重影响，因此当在SCC上部署U-TD LTE时，可能需要更加小心。

因为可以在期望对WiFi造成最小的影响或者不造成影响的情况下在SCC上发起U-TD LTE，因此HeNB可能需要提前知道WiFi操作参数以适当地发送U-TD LTE子帧。HeNB可以在UE对现有的WiFi 传输进行测量的帮助下在SCC上发起对U-TD LTE帧的传输。下面提供关于UE对WiFi特有测量的反馈的其它细节。(除了S子帧以外)U-TD LTE子帧还可以由额外的特殊子帧构成，如下所述。

WiFi频带中的一些具有功率电平限制，例如，功率被限制为50mW的U-NII低频带。这些功率限制并不是在未授权频带中实现LTE的关注点，这是因为LTE HeNB满足对于未授权操作而言所需的发射功率约束。针对LTE HeNB的最大发射功率针对类型1家庭基站小于20dBm并且针对类型2家庭基站小于13dBm。这些功率电平符合上文提供的未授权频带要求。

在下文的讨论中进行以下假设。假设HeNB具有CA能力并且能够在授权频带和未授权频带上操作。假设20/40MHz信道化符合IEEE802.11。假设U-TD LTE被启用以仅用作SCC。假设U-TD LTE未授权频带辅分量载波(U-SCC)仅支持U平面，并且假设C平面仅存在于PCC中。假设U-SCC被配置为主要用于下行链路操作，以补充主LTE授权频带分量载波(PCC)，而上行链路仅由PCC支持。假设PCC和U-SCC上的U-TD LTE帧结构是被同步以使对当前LTE标准的影响最小化的子帧和无线电帧。然而，在U-SCC和PCC上，UL-DL配置可以是不同的。

在LTE传输配置中，未授权频带可以构成辅分量载波，如图5中的示例所示。当PCC520不能满足业务要求时，可以添加SCC510。针对TDD操作所标识的LTE频带通常处于约1850MHz与约2620MHz之间的各个范围内。可以假设PCC位于这些频带之一中。U-SCC可以位于5GHz处的U-NII频带(例如，在美国5725至5825MHz、在大部分农村地区由无线ISP使用的频带)或者某一其它适当的未授权频带中。例如，2.5GHz处的20MHz PCC可以与5GHz处的20MHzU-SCC耦合。

因为UE可能已经驻留在LTE毫微微小区的授权频带PCC上，因此可能不需要执行小区搜索、关联和认证过程来激活未授权频带SCC。相反，在UE与HeNB初始关联时，具有U-TD LTE能力的HeNB可以发送对UE的U-TD LTE能力进行查询的查询。可以在PCC上将该查询发送到处于HeNB的区域内的UE。具有U-TD LTE能力的UE可以对该查询做出肯定的响应。然后，HeNB可以更新UE的能力数据库以供将来使用。

在一个实施例中，利用TD LTE PCC来支持U-SCC。可以经由PCC来执行针对U-SCC的多个支持功能。更具体地说，可以经由PCC来通知针对U-TD LTE的设备能力。此外，可以在PCC上广播的系统信息上发送U-SCC的载波频率和系统参数。当系统参数中的一些改变时，可以在SCC承载的专用无线电资源控制(RRC)信令中发送系统参数中的一些。此外，可以经由PCC以信号形式发送可用信道和功率极限，并且可以经由PCC来通知同步。此外，C平面可以排他地伴随PCC。此外，U-SCC可能不用作单独的LTE载波。就是说，UE不能通过未授权频带上的SCC附接于或者接入LTE网络。

大多数传输(特别是MAC信令)可以由PCC携带，从而使得将以简单的方式实现U-SCC以仅在下行链路上携带LTE数据分组和更高层控制信号。该方法简化了U-TD LTE设计，这是因为仅具有SCC形式的U-TD LTE的受限使用可能要求设计仅覆盖对用户数据的支持，而所有物理控制信令是在PCC上执行的。

现在将讨论协议栈考虑。具体地说，现在将考虑MAC和物理层特征。U-TD LTE的物理层是基于OFDMA的，并且具有20MHz的信道化。其它信道化选择也是可用的，并且可以适合于在未授权频带中使用。在图2中示出了使用U-TD LTE的两个场景。在一个情况下，在两个RAT在不同的未授权载波上同时操作的上下文中，RAT-b被示出为未授权信道上的单独用户。在另一种情况下，在RAT-a与RAT-c之间共享信道。可以在进行一些修改的情况下使用与在授权TD LTE中使用的相同的物理层帧格式，以在两种情况下支持U-TD LTE操作。

在802.11环境中发送的信标提供了针对附接于AP的站的定时同步。在TD LTE的上下文中，已经存在正在发送的物理层定时同步信号，并且这可以用于U-TD LTE信道上的定时同步。现在将提供在与WiFi共存的情况下提供设计增强的实施例。

图6a、图6b、图7和图8示出了在相同的20MHz信道上U-SCC 与802.11共存的图示。在下面的示例中使用在3GPP TS36.211中定义的TD LTE UL-DL配置。图6a、图6b、图7和图8示出了具有UL-DL配置#3的U-TD LTE与802.11的共存。其它UL-DL配置也可以用于调整两个RAT之间的带宽使用。在下面的描述中，假设802.11信标间隔约为100ms，并且这与802.11超帧持续时间相对应。然而，任何其它信标间隔同样适用。LTE TDD无线电帧的长度为10ms，因此在802.11超帧中可以存在多个LTE无线电帧。

在一个实施例中，当UE测量反馈指示WiFi信标传输与PCC上的下行链路子帧传输同时发生时(如图6a所示)，可以使用下面的过程来在U-SCC上在U-TD LTE子帧期间配置传输。该过程考虑了802.11共存子帧(LTE X子帧)、特殊阻塞DL子帧Y、修改的U-TD LTE特殊子帧S以及UL空子帧。在一个实施例中，这些子帧可以由更高层进行调度。

对于802.11共存子帧(LTE X子帧)，如图6a所示，LTE HeNB将每十个无线电帧(例如，无线电帧n、n+10、......等)的DL子帧(例如，无线电帧中的第六个子帧)配置为特殊子帧X，其中，该DL子帧的传输与WiFi信标传输同时发生。为了使LTE在相同的信道(20MHz)上与802.11传输共存，来自802.11AP的信标帧传输不应当受到LTE传输的干扰。由于这个原因，LTE HeNB在802.11信标传输期间分配X子帧。仅当存在进行中的802.11信标传输时才引入X子帧。因此，可能需要LTE HeNB了解来自802.11AP的信标传输机会。在X子帧期间，在τ_Beaconms内不存在传输，在子帧的剩余部分期间，发送阻塞信号。可以假设WiFi信标传输的持续时间小于1ms。τ_Beacon可以包括来自802.11AP的信标传输的持续时间和来自AP的信标传输所预期的任何其它时间变化。应当注意的是，AP可以基于进行中的分组传输来延迟信标传输。在X子帧的剩余部分期间发送阻塞信号，以避免在专用于U-TD LTE DL传输的紧随其后的子帧中进行802.11设备传输。可以由HeNB来读取信标的TBTT参数，以在适当的时间调度X子帧。

对于阻塞DL子帧，其它无线电帧中的第六子帧被配置为阻塞子帧Y。在子帧的前τ_B1ms期间发送阻塞信号。子帧的剩余部分用于数据传输(这是基于τ_B1小于或等于3/15ms的假设)。也即是说，子帧将出现在后续LTE无线电帧中的位置处，该位置与先前的LTE无线电帧内的、在其处发送共存子帧的位置相对应。如果WiFi AP未被调度为与该后续子帧同时发送信标信号，则LTE eNB发送阻塞子帧Y。例如，在图6a中，在无线电帧#n的第六子帧中发送共存子帧X。当无线电帧n+9的第六子帧发生时，没有信标信号被调度为由WiFi AP发送。因此，LTE eNB在无线电帧n+9的第六子帧中发送阻塞子帧Y。下面提供关于阻塞信号格式的更多细节。

在该过程中可选择地考虑经修改的U-TD LTE特殊子帧S。也即是说，TD LTE特有特殊子帧S可能由于共存而需要一些改变。如图6a中所描绘的，HeNB可以在保护间隔(GP)期间发送阻塞信号。这可能需要在UpPTS期间避免任何802.11设备发起的传输。应当注意的是，UE可以在该时段期间发送RACH前导码或者SRS传输。此外，在UpPTS的末尾处具有保护时间可能是优选的，在UpPTS期间，LTEHeNB不在DL上进行发送。在图6a中指示为τ_G的该保护时间应当比DIFS略微更大。这些参数的设置可以取决于3GPP TS36.211中定义的各个S子帧配置。备选地，如图6b中所描绘的，UpPTS可以被设置为一个OFDM符号，并且可以不在U-SCC上调度SRS传输。在该配置中，可以不需要为了共存而对特殊子帧S进行改变。

关于UL空子帧，U-TD LTE配置可以在每一个U-TD LTE帧期间需要为一个UL子帧的最小值。因为U-TD LTE仅被设计用于DL，因此用空子帧替代UL子帧。

图6a中所示的阻塞符号持续时间隐含了在由阻塞符号标识的时段期间不存在U-TD LTE数据传输。

图7示出了当WiFi信标传输与PCC上的TD LTE子帧边界的UL子帧同时发生时的共存场景。在该情况下，可以不需要共存子帧X。

图8示出了当WiFi信标传输与U-SCC的特殊子帧S同时发生时的共存场景。在该情况下，特殊子帧S可能需要一些改变以允许WiFi信标传输。基于WiFi信标与S子帧的哪一部分对准，DwPTS、GP和 UpPTS可以被配置为空白的。也即是说，如果WiFi信标与DwPTS对准，则可以不在DwPTS期间调度DL传输。在该场景下，不在U-SCC上发送主同步信号(PSS)和广播信道(BCH)。

如果WiFi信标与UpPTS对准，则UpPTS可以被配置为使得不期望在UpPTS期间进行LTE UL传输。也即是说，系统信息块(SIB)可以被设置为使得UE不发送SRS或者RACH。因此，在此期间，WiFi AP可以发送信标。然而，这仅是在每十个无线电帧期间完成的。如果WiFi信标未与特殊子帧的第四OFDM符号的传输同时发生，则可以照常发送PSS。

另一个替换形式是选择信标传输未与S子帧冲突的WiFi载波。另一个替换形式是如果WiFi信标传输与S子帧冲突，则使PCC和U-SCC上的子帧偏移。

上述讨论假设了TBTT是10ms的倍数，但是可以将上述过程推广用于其它情况。如果TBTT不是10ms(即，一个LTE无线电帧)的倍数，则信标传输并不总是与相同类型的子帧(即，下行链路子帧、上行链路子帧或特殊子帧)对准的。在这些情况下，LTE HeNB可能需要基于特殊无线电帧按图6a、图6b、图7和图8中所建议的来调度特殊阻塞传输。例如，如果TBTT是105ms而不是100ms，并且如果已知信标与无线电帧n的子帧#4对准，则可以在无线电帧n+10的子帧#9期间根据图6a来执行对阻塞符号的调度。在图9中描绘了该场景。

通常，如果在第n个无线电帧的第m个子帧期间出现信标，则基于子帧是被指派给DL子帧传输、UL子帧传输还是特殊子帧传输如图6a、图6b、图7和图8中所建议的来配置无线电帧

中的将来子帧

。这里，p指示以ms表示的TBTT。l指示第l个信标传输。

和

分别指示不大于x的最大整数和不小于x的最小整数。因此，HeNB应当了解TBTT并且还应当了解用于启动进行同步处理的一个特定信标传输。可以经由UE反馈获得这些参数，或者HeNB可以测量这些参数。

如上所述，应当通过HeNB来对信道资源进行阻塞，使得在U-TD LTE正在使用信道的同时所有WiFi设备感测到繁忙介质。为了对信道进行有效地阻塞，LTE传输的发射功率应当满足某一标准。可以假设WiFi设备通过测量平均接收信号功率来检测繁忙介质。应当注意的是，这些方法可以至少部分地取决于实现。

可以调整阻塞符号和下行链路传输上的发射功率，使得满足WiFi设备处的繁忙介质检测标准。例如，WiFi设备可以感测载波频率f_U上的传输介质，并且如果确定该介质在DIFS时间段期间是空的，则决定发送分组。信道感测可以包括测量20MHz上的接收功率。可以在有限的持续时间期间对功率测量P进行平均。

(P_i＞η)

阈值η是设计参数，P_i是在WiFi设备-i处测量的接收功率。将P_i与阈值η进行比较。因此，在HeNB处未授权载波上的发射功率可以被调整为使得U-SCC上的DL传输有效地阻塞或避免意外的WiFi分组传输。因此，HeNB可以确保去往在U-SCC上操作的UE的数据传输以足以有效地阻塞WiFi传输的发射功率遍布可用资源。

从图6a、图6b、图7和图8可以看出，WiFi信标传输可以在专用于下行链路传输、上行链路传输或特殊传输的LTE子帧期间发生。基于该场景，可以由HeNB的RRC/MAC来实现上文公开的不同的共存技术。可以在UE反馈的帮助下实现特定的共存技术。如果UE能够接收802.11和LTE传输，则可以指示UE监控802.11传输并且向HeNB反馈测量报告。可以专门要求UE来监控来自802.11AP的信标传输。

如图10所示，HeNB在其覆盖区域内可以具有例如三个WiFi AP，并且WiFi AP自然可以在不同的载波上操作以避免干扰。HeNB可以向未授权载波上的活动UE集请求测量反馈。基于测量反馈，HeNB可以选择f_UL1作为SCC的载波频率。

UE被请求进行测量和进行反馈的参数可以包括但不必限于：WiFi信标定时、信标的最大时间变化、路径损耗、WiFi信标长度参数、WiFi系统负载和WiFi MAC有效载荷的最大大小。

因为802.11信标传输可以在时间窗口内变化，因此可以在多个传输窗口上对关于LTE子帧接收的WiFi信标定时接收测量进行平均，并且将其报告回到HeNB。也即是说，

\overset{&OverBar;}{τ} = \frac{1}{N} Σ_{i = 0}^{N - 1} τ_{i}

其中，τ_i是关于第m_i个无线电帧的第n_i个子帧进行的第i个测量。可以按下式测量两个信标传输之间的子帧的平均数量：

\overset{&OverBar;}{n} = \frac{1}{N} Σ_{i = 0}^{N - 1} (n_{i + 1} - n_{i}) + 10 * (m_{i + 1} - m_{i})

其中，τ是按照接收到信标与最近的子帧边缘之间的到达时间差来测量的。还可以在报告中指示针对其进行这些测量的子帧和无线电帧号。图11示出了相对于LTE子帧的WiFi信标定时。

关于信标的最大时间变化，WiFi信标传输可以基于来自WiFi设备的进行中的WiFi分组传输而变化。可以按下式测量最大时间变化，并且将最大时间变化报告回到HeNB：

τ_{M} = \max_{i} (τ_{i})

UE还可以测量和报告关于WiFi AP的路径损耗L、WiFi信标的平均长度和最大长度、由WiFi AP设置的最大MAC有效载荷大小以及关于WiFi系统载荷的指示。可以例如通过监控WiFi介质繁忙时段来确定WiFi系统载荷。

现在将考虑与MAC层有关的构思。图12示出了MAC层的一部分，元件1210表示本文公开的新功能，其中，下行链路SCH(DL-SCH)处于分量载波未授权频带上。

因为针对每一个用户存在一个MAC并且针对每一个CC执行链路自适应，因此LTE CA设计可以使其便于并入未授权频带DL。在 U-SCC上支持MAC DL SCH。U-TD LTE方案使用与TD LTE方案类似的集中式调度。HeNB调度器将U-TD LTE信道作为额外资源处理，并且当U-TD LTE信道可供LTE使用时，在U-TD LTE信道上调度所选择的传输。在集中式调度功能控制向UE进行的频谱分配的情况下，可以不需要IEEE802.11中使用的DCF和冲突避免方案。不像在IEEE802.11一样约束MAC有效载荷数据单元(MPDU)的大小。在按频率共存的情况下，当在所选择的频带中不存在其它传输时，U-TD LTE传输的开始可以不需要任何特定的媒体访问协议。为了按时间共存，可能需要确保对TD LTE帧进行保护，以避免由于与进行中的传输的初始冲突而造成的分组丢失。在U-SCC上操作的UE可以监控DL分组丢失或任何其它信道质量指示符，并且将该信息发送回HeNB。基于该信息，HeNB可以决定经由PCC发送DL分组中的一些。

在这些实施例中，不因来自相同频带中的其它U-TD LTE用户的干扰而需要载波感测和冲突避免，特别是由于传输主要是下行链路并且由调度器管理。在本文的其它地方讲授使U-TD LTE在相同载波上与WiFi共存地操作的设计。同样地，因为由调度器管理传输，因此不需要DCF。U-TD LTE中关于UE的公平使用可以由调度器来管理。在本文的其它地方讲授了其它共存技术的公平使用。

在一个实施例中，MAC帧格式与TD LTE中的相同。然而，允许其它RAT当在共存模式中操作的同时接入频谱可能是重要的。，可以有意地使帧中的一些子帧保持空白以允许其它非U-TD LTE未授权频谱用户接入信道，而不是对MPDU大小设置最小值。然而，可能需要在调度的LTE传输之前重新索要介质。可以在MAC层处通过在物理层中调度阻塞符号来处理这一点。阻塞符号持续时间τ_B1ms可以用作缓冲区以针对U-TD LTE传输来捕获信道。当未检测到WiFi或其它传输(即，信道可完全用于U-TD LTE)时，该特殊子帧可以用于对信道进行初始捕获。一旦捕获了信道，WiFi干扰的可能性就减小，这是因为WiFi取决于CSMA/CA，并且只要信道在使用，WiFi就将避免传输。基于图6a至图8中定义的场景，MAC层可以根据需要发起阻塞符号传输。

可以在PCC UL子帧上确认在U-SCC上发送的下行链路数据分组。通常，可以在PCC上发送用于支持下行链路传输的所有DL/UL控制信令。此外，因为用于支持应用或服务的实际空中接口对于更高层是透明的，因此可以照现在的样子维持针对PCC和U-SCC的LTE更高层。

除了上面的协议栈考虑以外，现在还将考虑与发起U-SCC、激活U-SCC以及WiFi与U-TD LTE之间的带宽共享有关的构思。如上所述，可以假设UE已经处于作为授权的TD LTE的PCC上。当需要更多的DL资源时，LTE HeNB可以指示还可以检测802.11的RRC_ACTIVE UE在其附近的未授权频带上搜索802.11信标传输。信道搜索过程可以考虑由网络提供的与附近的使用未授权信道的其它eNB有关的信息。

UE可以被请求进行特定测量，例如，在未授权频带中的载波频率上接收的信标的平均功率、由UE观测到的平均业务负载和802.11信标与在PCC上发送的LTE子帧之间的近似到达时间差。备选地，HeNB可以装备有用于扫描和选择最佳信道的装置。

基于UE测量反馈，具有最低信标接收功率和最低业务负载的载波可以被选择为潜在的U-SCC。HeNB可以向LTE网络通知在使用中的未授权信道以防止附近的其它HeNB选择相同的信道。

HeNB可以在PCC上的信令信道中以通信的方式告知UE正在针对下行链路操作在未授权频带中建立SCC。此外，HeNB可以针对UE对诸如肯定应答/否定应答(ACK/NACK)之类的控制消息进行上行链路传输，向UE发送针对未授权信道的发射信号功率。HeNB可以在对U-SCC和PCC上的传输进行适合的同步以后开始发送U-TD LTE帧。

图13描绘了用于启用未授权频带中的SCC的UE反馈发起过程的实施例。在框1310，LTE eNB尝试检测对带宽的要求。如果检测到对带宽的要求，则在框1320，eNB请求一个或更多个UE来扫描附近的802.11信道并且报告回测量。在框1330，UE发起测量并且报告回到eNB。向eNB报告的信息可以包括接收的信标功率、(例如，通过在一段时间期间监控功率)业务负载的测量以及802.11信标与LTEPCC上的OFDM符号/子帧/无线电帧之间的到达时间差的近似测量。UE还可以获得诸如DIFS等的802.11特有定时器中的一些，并且将该信息报告回到eNB。在框1340，eNB挑选具有最低接收信标功率的信道和/或具有较少业务的信道。在框1350，eNB开始在所选择的信道上发送下行链路同步/广播信道。eNB也可以禁止下行链路子帧上的、与信标传输同时发生的传输，并且在一些子帧上启用“阻塞”传输以避免来自802.11a通信的干扰。

关于激活U-SCC，UE可以可选择地被要求在RRC连接建立期间或者在紧随RRC连接建立之后或者在S1路径建立之前或期间报告与附近的802.11AP有关的测量。基于反馈，可以通过在PCC上向UE发送MAC控制要素来激活已经配置为U-SCC的适合的SCC。接下来，可以向第一次附接于网络的任何具有载波聚合(CA)能力的UE指派U-SCC上的DL资源。

在图14中示出了该过程。在事件1402，在UE与PCell之间发生RRC连接建立过程。在事件1404，PCell向UE发送向UE请求上文提到的WiFi特有参数(例如，WiFi信标定时和信标的时间变化)的测量请求。如果DL和/或UL带宽缺乏并且在系统中存在能够在U-TD-LTE模式中操作的UE，则可以激活事件1404。在事件1406，UE向PCell发送测量响应。在事件1408，在PCell和移动性管理实体(MME)之间发生S1建立过程。在事件1410，在PCell与MME之间发生UE上下文建立请求。在事件1412，在UE与PCell之间发生AS安全激活和RRC连接重新配置过程。在事件1414，PCell与MME之间的UE上下文建立过程完成。在事件1416，从UE向PCell、向服务网关、再向PDN网关发送数据。在事件1418，从PCell向UE发送测量响应。在事件1420，更新承载。在事件1422，从UE向PCell发送测量响应。在事件1424，在配置SCell的情况下进行RRC连接重新配置。在事件1426，激活SCell。在事件1428，从PDN网关向服务网关、再向SCell发送数据。在事件1430，从SCell向UE发送数据。在事件1432，从PDN网关向服务网关、向PCell、再向UE发送数据。虽然图14中示出了两个eNB(一个针对授权频带而一个针对未授权频带)，但是只可以存在一个eNB。

关于WiFi与U-TD LTE之间的带宽共享，下面的表格1示出了802.11与U-TD LTE之间的针对可用的UL-DL子帧配置的未授权信道上的资源共享。表格被限制于10ms的UL-DL切换周期。可以针对5ms周期创建类似的表格，但是针对5ms周期，用于共存信令的带宽可能增加。可以定义新的TD LTE UL-DL配置来扩展带宽共享。应当注意的是，TD-LTE子帧结构中的特殊子帧Y使用可用时间带宽资源的10％。

表格1

在图15中示出了关于HeNB操作的整个共存过程。如图所示，在具有预先配置的UL-DL配置的U-TD LTE中操作的HeNB连续地监控每一个服务流关于的约定的服务质量(QoS)的QoS。如果确定额外的带宽将改善关于活动的UE还有进入的UE的QoS，则HeNB可以尝试捕获授权或未授权的频带中的空载波。

HeNB可以尝试寻找能够在相同的载波与WiFi共存的UE。如果不存在具有这种能力的UE，则HeNB可以使用相同的或其它授权频带发起对载波频率的搜索。可以假设优先考虑寻找未授权频带中的载波。可以基于HeNB的配置来修改该过程以优先考虑授权的频带。

如果存在很多具有WiFi共存能力的UE，则HeNB可以发起针对空WiFi载波的UE测量请求。基于测量反馈，HeNB可以索要空的或未使用的WiFi载波，并且然后可以遵循过程C。如果未找到空的或未使用的载波，则然后可以遵循过程A。UE可以被进一步要求发送上文指定的特定WiFi测量以评估按时间与WiFi共享带宽的可能性。如果不存在具有WiFi能力的UE，则可以采用授权的SCC，如在过程B中一样。下面详细描述过程A、B和C。

更具体地说，在图15中的框1510，TD-LTE在具有UL-DL配置-j的授权分量载波上操作。在框1515，针对监控下行链路的负载和用户QoS。也可以可选择地监控上行链路。在框1520，确定是否存在针对更大的下行链路和/或上行链路带宽的要求。如果不存在这种要求，则过程返回框1510。如果存在要求，则在框1525，识别能够在未授权频带上在相同的载波上与WiFi共存的UE。在框1530，确定是否找到这些UE。如果还未找到这些UE，则在框1535，发起将在下面更详细描述的过程B。如果已经找到了这些UE，则在框1540，向UE发送测量请求。测量请求可以指定特定的未授权频带和测量对象。在框1545，从UE收集测量反馈。在框1550，确定是否已经找到了一个或更多个空信道。如果还未找到空信道，则在框1555，发起将在下面更详细描述的过程A。如果找到了一个或更多个空信道，则在框1560，发起将在下面更详细描述的过程C。

图16示出了来自图15的过程A的实施例，也即是说，用于在存在具有可用于共享的带宽的活动的WiFi传输时启用U-SCC的过程。基于从UE接收的测量反馈，HeNB可以按偏好顺序来对所检测的CC进行排序。例如，可以根据下面的过程来完成排序。

按下式确定第i个CC的排序R_i：

R_i＝α(1-L_i)+β*S_i+γ*f_i+ζ*N_i

其中，α、β、γ和ζ是可以取决于实现的比例因子。L_i是WiFi系统负载。如果CC-i被选择为U-SCC，则S_i是预期的LTE频谱效率(SPE)。这是基于通过频谱监管指定的发射功率限制来计算。f_i是关于在经允许的UL-DL配置的情况下可以对带宽共享进行多少控制的测量。如果LTE配置改变，则其可以改变。N_i是能够在CC-i中操作的附接的UE 的数量。该参数还可以包括相对于其它频带、操作员针对特定的未授权频带的可设置偏好。

f_i还可以包括最大WiFi MAC有效载荷。如果最大MAC有效载荷较小，则可以使WiFi分组与LTE传输之间的冲突保持较低，并且可以减小带宽的浪费。

HeNB可以选择具有最高排序的CC，并且向诸如HeNB网关之类的自组织网络(SON)实体或网络服务器通知该选择。可以假设网络服务器或SON实体管理毫微微区域上的辅载波的使用。将参照图19来进一步描述U-SCC确认过程。如果服务器肯定地对HeNB进行响应，则HeNB可以根据上文描述的过程来启用辅载波。此外，HeNB可以连续地监控U-SCC上的当前LTE使用，并且可以重新配置DL-UL配置。

更具体地说，在图16中的框1610，对WiFi信道上的共存特有测量进行请求。在框1615，根据下面的排序(最高排序的优先)来对分量载波进行排序：R＝α*(1-L)+β*S+γ*f+ζ*N。在框1620，挑选具有最高排序的CC。在框1625，进行与SON的确认过程。在框1630，作为与SON的确认过程的结果，向无线电准许控制器发送新的规则。在框1635，启用新的SCC，并且根据准许限制来设置功率约束。在框1640，确定WiFi信标是否与S帧冲突。如果WiFi信标确实与S帧冲突，则在框1645，禁用SCC上的(不在SCC上发送)主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和主信息块(MIB)。如果WiFi信标未与S帧冲突，则忽略框1645，并且在框1650，连续地监控PCC和SCC上的当前和预期LTE负载以及针对WiFi的发射功率和资源调度要求。在框1655，确定是否需要更多或更少的LTE资源。如果为否，则该过程返回框1650。如果为是，则在框1660，改变SCC上的UL-DL配置，并且向在SCC上操作的UE发送适合的信令。在框1665，确定是否需要SCC资源。如果为是，则该过程返回框1650。如果为否，则在框1670，禁用SCC。

图17示出了来自图15的过程B的实施例，也即是说，用于如果HeNB未找到具有共存能力的UE，则搜索授权频带中的可用CC的过程。该图描述了用于引入SCC的当前操作模式。更具体地说，在图17中的框1710，对授权频带中的空分量载波进行搜索。在框1715，确定是否已经找到空CC。如果为是，则在框1720，选择在其上附接的UE中的大多数能够操作的CC。如果为否，则在框1725，选择性地丢弃UE，或者平稳地降低用户QoS。在框1730，确定是否已经找到CC。如果为否，则过程返回框1725。如果为是，则在框1735，进行与SON的确认过程。在框1740，启用新的SCC。在框1745，连续地监控PCC和SCC上的当前和预期LTE负载和针对WiFi的发射功率和资源调度要求。在框1750，确定是否需要SCC资源。如果为是，则该过程返回框1745。如果为否，则在框1755，禁用SCC。

图18描绘了来自图15的过程C的实施例，也即是说，用于在未使用的未授权信道上启用U-SCC的过程。在图18的框1810，对未授权频带中的空分量载波进行搜索。在框1815，选择在其上附接的UE中的大多数能够操作并且具有最佳频谱效率(SPE)的CC。在框1820，确定是否已经找到了这种CC。如果为否，则在框1825，选择性地丢弃UE或者平稳地降低用户QoS。如果为是，则在框1830，进行与SON的确认过程。在框1835，在发射功率限制的情况下启用新的SCC。在框1840，连续地监控PCC和SCC上的当前和预期LTE负载以及针对WiFi的发射功率和资源调度要求。在框1845，确定是否需要SCC资源。如果为是，则该过程返回框1840。如果为否，则在框1850，禁用SCC。

图19中所示的载波索要过程可以应用于图16至图18的过程。图19的过程可以避免两个HeNB索要相同的CC作为U-SCC从而对彼此造成干扰的情形。更具体地说，在框1910，发送具有偏好的“信道索要请求”。在框1915，接收响应。在框1920，确定响应是否是肯定的。如果响应是肯定的，则在框1925，启用新的SCC并且根据发射限制来设置功率约束。在框1930，向SON发送“信道索要ACK”(channel claim acknowledgement)。如果在框1920处响应不是肯定的，则该过程移动至框1935，在框1935，向SON发送“信道非索要ACK”(channel non-claim acknowledgment)。在框1940，挑选具有第二高排序的CC。然后，该过程返回框1910。

本文公开的实施例规定引入未授权的TD LTE辅分量载波以在LTE-A载波聚合场景中使用。这些实施例启用允许与WiFi或其它未授权传输共存的增强的LTE TDD帧结构。所公开的U-TD LTE帧结构被设计为适应于允许频带中的其它未授权用户的操作从而管理频带中的干扰。其它新颖的要素包括用于选择未授权信道以用作U-SCC并且在共存模式中操作的过程。

上述内容可以由网络元件来执行。参照图20示出了简化的网络元件。在图20中，网络元件3110包括处理器3120和通信子系统3130，其中，处理器3120和通信子系统3130协作以执行上述方法。

此外，上述内容可以由UE来执行。下面参照图21描述了UE的示例。UE3200可以包括具有语音通信能力和数据通信能力的双向无线通信设备。在一些实施例中，语音通信能力是可选择的。UE3200通常具有在互联网上与其它计算机系统进行通信的能力。根据所提供的具体功能，UE3200可以被称为例如数据消息收发设备、双向寻呼机、无线电子邮件设备、具有数据消息收发能力的蜂窝电话、无线互联网器件、无线设备、智能电话、移动设备或数据通信设备。

在UE3200具有双向通信能力的情况下，它可以包含通信子系统3211，通信子系统3211包括：接收机3212和发射机3214以及相关联组件，例如一个或更多个天线元件3216和3218、本地振荡器(LO)3213以及诸如数字信号处理器(DSP)3220等的处理模块。通信子系统3211的具体设计可以依赖于UE3200旨在在其中操作的通信网络。

网络接入要求也可以根据网络3219的类型而改变。在一些网络中，网络接入与UE3200的订户或用户相关联。UE3200可能需要可移除用户标识模块(RUIM)或订户标识模块(SIM)卡来在网络上操作。SIM/RUIM接口3244通常与可以向其中插入SIM/RUIM卡的卡槽类似。SIM/RUIM卡可以具有存储器，并且可以保存许多密钥配置3251和其它信息3253，例如标识和与订户有关的信息。

当完成所需的网络注册或激活过程时，UE3200可以通过网络3219来发送和接收通信信号。如图所示，网络3219可以由与UE3200 通信的多个基站组成。

天线3216通过通信网络3219接收的信号被输入到接收机3212，接收机3212可以执行常见接收机功能，例如信号放大、下变频、滤波、信道选择等等。对接收信号执行的模数(A/D)转换允许在DSP3220中执行诸如解调和解码之类的更复杂的通信功能。以类似方式，由DSP3220处理要发送的信号(包括例如调制和编码)，并输入到发射机3214以进行数模(D/A)转换、上变频、滤波、放大并经由天线3218通过通信网络3219来发送。DSP3220不仅处理通信信号，而且还提供接收机和发射机控制。例如，可以通过在DSP3220中实现的自动增益控制算法来对接收机3212和发射机3214中应用到通信信号的增益进行自适应控制。

通常，UE3200包括控制设备的总体操作的处理器3238。通过通信子系统3211来执行包括数据通信和语音通信的通信功能。处理器3238还与其它设备子系统交互，其它设备子系统例如是显示器3222、闪存3224、随机存取存储器(RAM)3226、辅助输入/输出(I/O)子系统3228、串行端口3230、一个或更多个键盘或键区3232、扬声器3234、麦克风3236、其它通信子系统3240(例如短距离通信子系统)和总体上指定为3242的任何其它设备子系统。串行端口3230可以包括USB端口或当前已知的或将来开发的其它端口。

所示的子系统中的一些子系统执行与通信有关的功能，而其它子系统可以提供“驻留”或设备上的功能。显然，诸如键盘3232和显示器3222等的一些子系统可以用于与通信有关的功能(例如，输入文本消息以通过通信网络传输)和设备驻留功能(例如，计算器或任务列表)。

处理器3238使用的操作系统软件可以存储在诸如闪存3224之类的永久存储设备中，用只读存储器(ROM)或类似存储元件(未示出)来替代永久存储设备。操作系统、特定设备应用或其各个部分可以临时装载到易失性存储器(例如RAM3226)中。接收的通信信号也可以存储在RAM3226中。

如图所示，可以将闪存3224划分为不同的区域，以用于计算机程序3258和程序数据存储3250、3252、3254和3256。这些不同的存储类型指示每个程序可以分配闪存3224的一部分用于其自身的数据存储需要。处理器3238除了其操作系统功能之外，还可以实现软件应用在UE3200上的执行。控制基本操作的应用的预定集合(至少包括例如数据通信应用和语音通信应用)通常可以在制造期间安装在UE3200上。可以随后或动态地安装其它应用。

应用和软件可以存储在任何计算机可读存储介质上。计算机可读存储介质可以是有形的或者可以在诸如光存储器(例如，CD、DVD等)、磁存储器(例如，磁带)或当前已知的或将来开发的其它存储器中。

一个软件应用可以是个人信息管理器(PIM)应用，其具有组织和管理与UE3200的用户相关的数据项的能力，数据项可以是例如但不限于：电子邮件、日程事件、语音邮件、约会和任务项。一个或更多个存储器可供在UE3200上使用，以便于存储PIM数据项。这种PIM应用可以具有经由无线网络3219发送和接收数据项的能力。其它应用也可以通过网络3219、辅助I/O子系统3228、串行端口3230、短距离通信子系统3240或任何其它合适子系统3242装载至UE3200上，并由用户安装在RAM3226或非易失性存储设备(未示出)中，以由处理器3238执行。这种应用安装的灵活性可以增加UE3200的功能，并且可以提供增强的设备上功能、与通信有关的功能或两者兼有。例如，安全通信应用可以使得能够使用UE3200来执行电子商务功能和其它这种金融交易。

在数据通信模式中，接收信号(例如文本消息或网页下载)可以由通信子系统3211处理，并输入到处理器3238，处理器3238可以对接收信号进行进一步处理，以输出到显示器3222或备选地输出到辅助I/O设备3228。

UE3200的用户也可以使用键盘3232与显示器3222和可能的辅助I/O设备3228相结合来编写数据项，例如电子邮件消息，键盘3232优选地是完整字母数字键盘或电话类型键区。然后，可以通过通信子系统3211在通信网络上发送这种编写的项目。

对于语音通信，除了接收信号通常可以输出到扬声器3234并且用于发送的信号可以由麦克风3236生成以外，UE3200的总体操作类似。还可以在UE3200上实现备选的语音或音频I/O子系统，例如语音消息记录子系统。虽然语音或音频信号输出可以主要通过扬声器3234来实现，但是显示器3222也可以用于提供例如主叫方身份的指示、语音呼叫的持续时间或其它与语音呼叫有关的信息。

串行端口3230通常实现在个人数字助理(PDA)型的设备中，对于这种设备，可能需要与用户的台式计算机(未示出)同步，但是这种端口是可选择的设备组件。这种端口3230将使用户能够通过外部设备或软件应用来设置偏好，并且可以通过以不同于通过无线通信网络的方式来向UE3200提供信息或软件下载，从而扩展UE3200的能力。备选的下载路径例如可以用于通过直接从而可靠和可信的连接将加密密钥加载到UE3200，从而实现安全设备通信。串行端口3230还可以用于将设备连接到计算机以用作调制解调器。

其它通信子系统3240(例如短距离通信子系统)是可以提供UE3200与不同系统或设备(不一定是类似设备)之间的通信的其它可选择的组件。例如，子系统3240可以包括红外设备和相关联电路和组件或蓝牙^TM通信模块，以提供与具有类似能力的系统和设备的通信。子系统3240还可以包括非蜂窝通信，例如，WiFi、WiMAX、近场通信(NFC)和/或射频识别(RFID)。其它通信元件3240还可以用于与诸如平板显示器、键盘或投影仪等的辅助设备进行通信。

UE和上述其它组件可以包括能够执行与上述动作有关的指令的处理组件。图22示出了系统3300的示例，系统3300包括处理组件3310，其适合于实现本文公开的一个或更多个实施例。除了处理器3310(可以称为中央处理单元或CPU)之外，系统3300还可以包括：网络连接设备3320、随机存取存储器(RAM)3330、只读存储器(ROM)3340、辅存储设备3350、和输入/输出(I/O)设备3360。这些组件可以经由总线3370相互通信。在一些情况下，这些组件中的一些可以不存在或者可以以各种组合方式相互组合或与未示出的其它组件进行组合。这些组件可以位于单个物理实体中，或者位于多于一个的物理实体中。本文描述为由处理器3310进行的任何动作可以由处理器3310单独或者由处理器3310与图中示出或未示出的一个或更多个组件(例如，数字信号处理器(DSP)3380)相结合来进行。虽然将DSP3380示为单独的组件，但是DSP3380可以并入到处理器3310中。

处理器3310执行其可以从网络连接设备3320、RAM3330、ROM3340或辅存储设备3350(其可以包括各种基于磁盘的系统，例如硬盘、软盘或光盘)存取的指令、代码、计算机程序或脚本。虽然仅示出了一个CPU3310，但是可以存在多个处理器。因此，虽然指令被讨论为由处理器执行，但是指令可以同时、顺序地或以其它方式由一个或更多个处理器执行。处理器3310可以被实现为一个或更多个CPU芯片。

网络连接设备3320可以采取以下形式：调制解调器、调制解调器组、以太网设备、通用串行总线(USB)接口设备、串行接口、令牌环设备、光纤分布式数据接口(FDDI)设备、无线局域网(WLAN)设备、无线电收发机设备(例如，码分多址(CDMA)设备、全球移动通信系统(GSM)无线电收发机设备、通用移动电信系统(UMTS)无线电收发机设备、长期演进(LTE)无线电收发机设备、微波接入的全球互操作性(WiMAX)设备、和/或用于连接到网络的其它公知设备)。这些网络连接设备3320可以使处理器3310能够与互联网或一个或更多个电信网络或者其它网络(处理器3310可以从其接收信息或处理器3310可以向其输出信息)进行通信。网络连接设备3320还可以包括能够无线发送和/或接收数据的一个或更多个收发机组件3325。

RAM3330可以用于存储易失性数据，并且或许存储处理器3310执行的指令。ROM3340是非易失性存储设备，其通常具有比辅存储设备3350的存储容量更小的存储容量。ROM3340可以用于存储指令，并且可以存储在执行指令期间读取的数据。对RAM3330和ROM3340的存取通常快于辅存储设备3350。辅存储设备3350通常是由一个或更多个磁盘驱动器或磁带驱动器组成，并且可以用于数据的非易失性存储，或者如果RAM3330的大小不足以保存所有工作数据，则用作溢出数据存储设备。辅存储设备3350可以用于存储程序，其中在选择这种程序以执行时，这些程序被加载入RAM3330。

I/O设备3360可以包括液晶显示器(LCD)、触摸屏显示器、键盘、键区、开关、拨号盘、鼠标、轨迹球、语音识别器、读卡器、纸带读取器、打印机、视频监视器或其它公知的输入/输出设备。此外，收发机3325可以被认为是I/O设备3360的组件而不是网络连接设备3320的组件，或者除了是网络连接设备3320的组件之外还是I/O设备3360的组件。

在一个实施例中，提供了一种用于无线电信系统中的通信的方法。该方法包括由遵循基于帧的通信协议的网络元件自适应地指定未授权频带上的无线电资源的至少一部分用作载波聚合方案中的辅分量载波。

在另一个实施例中，提供了一种遵循基于帧的通信协议的网络元件。该网络元件包括处理器，其被配置为使得网络元件自适应地指定未授权频带上的无线电资源的至少一部分用作载波聚合方案中的辅分量载波。

在另一个实施例中，提供了一种UE。该UE包括处理器，其被配置为使得UE接收未授权频带上的无线电资源的至少一部分，所述未授权频带上的无线电资源的所述至少一部分已经由遵循基于帧的通信协议的所述网络元件自适应地指定用作载波聚合方案中的辅分量载波。

在另一个实施例中，提供了一种用于无线电信系统中的通信的方法。该方法包括由遵循基于帧的通信协议的网络元件自适应地使用未由遵循基于竞争的通信协议的另一个网络元件使用的无线电资源的至少一部分。

在另一个实施例中，提供了一种用于无线电信系统中的通信的方法。该方法包括由遵循3GPP LTE协议的网络元件自适应地使用未由遵循基于IEEE802.11标准的WiFi协议的网络元件使用的带宽的至少一部分，其中，无线电资源的所述部分在用作载波聚合方案中的辅分量载波的未授权频带上。

针对所有目的，通过引用的方式将以下各项并入本文：3GPP TS 36.211、3GPP TS25.105和3GPP TR36.808。

本文描述的实施例是具有与本申请的技术的要素相对应的结构、系统或方法的示例。这种书面描述可以使本领域技术人员能够做出和使用具有同样与本申请的技术的要素相对应的备选要素的实施例。因此，本申请的技术的预期范围包括与本文描述的本申请的技术无差别的其它结构、系统或方法，并且还包括与本文描述的本申请的技术具有非实质性差别的其它结构、系统或方法。

虽然本公开中已经提供了多个实施例，但是应理解，在不脱离本公开的范围的前提下，可以以许多其它具体形式来实现所公开的系统和方法。当前的示例应被认为是示意性的而非限制性的，并且并不旨在限于本文给出的细节。例如，可以在另一系统中组合或结合各个要素或组件，或者可以省略或不实现某些特征。

此外，在不脱离本公开的范围的前提下，在各个实施例中描述和示出为分立或分离的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法组合或结合。示出或讨论为互相耦合或直接耦合或通信的其它项目可以通过某一接口、设备或中间组件间接耦合或通信，不论以电学、机械还是其它方式。在不脱离本文公开的精神和范围的前提下，可以做出具有本领域技术人员可以发现的改变、替换和更改的其它示例。

Claims

1.一种用在无线电信系统中的通信方法，所述方法包括：

由遵循基于帧的通信协议的网络元件自适应地指定未授权频带上的无线电资源的至少一部分用作载波聚合方案中的辅分量载波，其中，被自适应地指定的所述无线电资源有助于无线通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线电资源的所述部分未正由遵循基于竞争的通信协议的另一个网络元件使用。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于帧的协议是基于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的长期演进(LTE)协议，基于竞争的协议是基于IEEE802.11标准的WiFi协议。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辅分量载波携带用户数据，而主分量载波携带媒体访问控制(MAC)信令和用户数据。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件确定在其中调度遵循基于竞争的协议的所述网络元件以发送信标信号的子帧，所述确定基于向用户设备(UE)请求并且从所述UE接收的信息，其中，所述UE与遵循基于竞争的协议的所述网络元件进行通信。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，向所述UE请求的所述信息包括以下各项中的至少一项：

信标定时；

所述信标的最大时间变化；

路径损耗；

指示所述信标传输的持续时间的参数；

包括遵循基于竞争的协议的所述网络元件在内的系统上的系统负载；以及

遵循基于竞争的协议的所述网络元件上的MAC有效载荷的最大大小。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，当调度遵循基于帧的协议的所述网络元件以与在其中调度遵循基于竞争的协议的所述网络元件以发送所述信标信号的所述子帧同时发送下行链路子帧时，遵循基于帧的协议的所述网络元件取而代之地发送共存子帧，其中，在所述共存子帧的被调度发送所述信标信号的部分中不发生传输，并且，在所述共存子帧的剩余部分期间，发送基于共存子帧的阻塞信号以防止在紧随所述信标信号子帧之后的子帧期间进行基于竞争的协议的传输。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件在发生在基于帧的协议的无线电帧内的位置处、但是不与在其中调度遵循基于竞争的协议的所述网络元件以发送信标信号的子帧同时发生的子帧中发送阻塞子帧，所述位置与先前的基于帧的协议的无线电帧内的、在其处发送共存子帧的位置相对应，其中，所述阻塞子帧在所述阻塞子帧的起始部分中包含基于阻塞子帧的阻塞信号并且在所述阻塞子帧的剩余部分中包含数据。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件在如第三代合作伙伴计划3GPP标准中定义的特殊子帧S中的保护间隔中发送基于特殊子帧的阻塞信号，所述基于特殊子帧的阻塞信号防止在所述特殊子帧S中的上行链路导频时隙期间进行基于竞争的协议的上行链路传输。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，当调度遵循基于帧的协议的所述网络元件以与在其中调度遵循基于竞争的协议的所述网络元件以发送所述信标信号的所述子帧同时发送如3GPP标准中定义的特殊子帧S时，遵循基于帧的协议的所述网络元件不在S的与所述信标信号同时发生的部分上调度传输。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，当S的所述部分是下行链路导频时隙(DwPTS)时，不在所述DwPTS期间在下行链路上进行传输，并且不在未授权辅载波上传输主同步信号和广播信道。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，当S的所述部分是上行链路导频时隙(UpPTS)时，发送系统信息块使得UE不在所述UpPTS期间发送同步参考信号或随机接入信道。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件发送信道索要请求以请求使用所述未授权辅分量载波，并且当遵循基于帧的协议的所述网络元件接收到针对所述请求的肯定响应时，遵循基于帧的协议的所述网络元件使用所述未授权辅分量载波并且发送信道索要肯定确认，并且当遵循基于帧的协议的所述网络元件未接收到针对所述请求的肯定响应时，遵循基于帧的协议的所述网络元件发送信道非索要肯定确认，使用具有更低排序的未授权辅分量载波，并且发送另一个信道索要请求。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件监控多个分量载波以针对所述分量载波将实际的服务质量QoS与预期的QoS进行比较，并且当遵循基于帧的协议的所述网络元件确定额外量的带宽将改善QoS时，遵循基于帧的协议的所述网络元件使用所述未授权辅分量载波上的所述带宽的所述部分。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，当遵循基于帧的协议的所述网络元件找到能够提供所述带宽的所述部分并且具有遵循基于竞争的协议的活动传输的多个未授权辅分量载波时，遵循基于帧的协议的所述网络元件对所述多个未授权辅分量载波进行排序并且选择具有最高排序的未授权辅分量载波，其中，所述排序考虑了以下各项中的至少一项：基于竞争的系统上的系统负载、预期的基于帧的频谱效率、对可能在允许的上行链路配置和下行链路配置下的带宽共享的控制量、以及能够在所选择的未授权辅分量载波中操作的附接的UE的数量。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，当遵循基于帧的协议的所述网络元件找到能够提供所述带宽的所述部分并且不具有遵循基于竞争的协议的活动传输的多个未授权辅分量载波时，遵循基于帧的协议的所述网络元件选择在其上附接的UE中的大多数能够操作的分量载波。

17.一种遵循基于帧的通信协议的网络元件，所述网络元件包括：

处理器，被配置为使得遵循基于帧的通信协议的所述网络元件自适应地指定未授权频带上的无线电资源的至少一部分用作载波聚合方案中的辅分量载波，其中，被自适应地指定的所述无线电资源有助于无线通信。

18.根据权利要求17所述的遵循基于帧的通信协议的网络元件，其中，所述无线电资源的所述部分未正由遵循基于竞争的通信协议的另一个网络元件使用。

19.根据权利要求18所述的遵循基于帧的通信协议的网络元件，其中，基于帧的协议是基于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的长期演进(LTE)协议，所述基于竞争的协议是基于IEEE802.11标准的WiFi协议。

20.根据权利要求17所述的遵循基于帧的通信协议的网络元件，其中，所述辅分量载波携带用户数据，而主分量载波携带媒体访问控制(MAC)信令和用户数据。

21.根据权利要求18所述的遵循基于帧的通信协议的网络元件，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件确定在其中调度遵循基于竞争的协议的所述网络元件以发送信标信号的子帧，所述确定基于向用户设备(UE)请求并且从所述UE接收的信息，其中，所述UE与遵循基于竞争的协议的所述网络元件进行通信。

22.一种用户设备(UE)，包括：

处理器，被配置为使得所述UE接收未授权频带上的无线电资源的至少一部分，所述未授权频带上的无线电资源的所述至少一部分已经由遵循基于帧的通信协议的网络元件自适应地指定用作载波聚合方案中的辅分量载波，其中，被自适应地指定的所述无线电资源有助于无线通信。

23.根据权利要求22所述的UE，其中，所述无线电资源的所述部分未正由遵循基于竞争的通信协议的另一个网络元件使用。

24.根据权利要求23所述的UE，其中，基于帧的协议是基于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的长期演进(LTE)协议，基于竞争的协议是基于IEEE802.11标准的WiFi协议。

25.根据权利要求22所述的UE，其中，所述辅分量载波携带用户数据，而主分量载波携带媒体访问控制(MAC)信令和用户数据。

26.根据权利要求23所述的UE，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件确定在其中调度遵循基于竞争的协议的所述网络元件以发送信标信号的子帧，所述确定基于向所述UE请求并且从所述UE接收的信息。

27.一种用在无线电信系统中的通信方法，所述方法包括：

由遵循基于帧的通信协议的网络元件自适应地使用未正由遵循基于竞争的通信协议的另一个网络元件使用的无线电资源的至少一部分，其中，被自适应地使用的所述无线电资源有助于无线通信。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，基于帧的协议是基于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的长期演进(LTE)协议，基于竞争的协议是基于IEEE802.11标准的WiFi协议。

29.根据权利要求27所述的方法，其中，遵循基于竞争的协议的所述网络元件不了解遵循基于帧的协议的所述网络元件对所述无线电资源的使用。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，在不影响遵循基于竞争的协议的所述网络元件的现有操作的情况下，择机向遵循基于竞争的协议的所述网络元件借用无线电资源，基于遵循基于帧的协议的所述网络元件的资源需求来自适应地改变无线电资源使用。

31.根据权利要求27所述的方法，其中，所述无线电资源的所述部分在用作载波聚合方案的辅分量载波的未授权频带上。

32.根据权利要求27所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件阻塞信道，使得当遵循基于帧的协议的所述网络元件正在使用所述信道时遵循基于竞争的协议的设备感测到繁忙介质。

33.根据权利要求27所述的方法，其中，当遵循基于帧的协议的所述网络元件确定能够利用所述带宽的所述部分来改善基于帧的传输中的服务质量时，遵循基于帧的协议的所述网络元件确定使用所述无线电资源的所述部分。

34.根据权利要求27所述的方法，其中，遵循基于帧的协议的所述网络元件基于对遵循基于竞争的协议的所述网络元件的所述无线电资源使用的了解，来确定所述无线电资源的所述部分。

35.一种用在无线电信系统中的通信方法，所述方法包括：

由遵循第三代合作伙伴计划3GPP长期演进LTE协议的网络元件自适应地使用未正由遵循基于IEEE802.11标准的WiFi协议的网络元件使用的无线电资源的至少一部分，其中，所述无线电资源的所述部分在用作载波聚合方案中的辅分量载波的未授权频带上，并且其中，被自适应地使用的所述无线电资源有助于无线通信。