CN104094623B - 载波聚合系统中的无线电操作 - Google Patents

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Abstract

一种方法，包含：在具有多个分量载波的载波聚合系统中，在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用基于空中接口的冲突避免过程来检查该至少一个分量载波中的无线电资源可用；以及此后仅在所述检查揭示该无线电资源可用的情况下才使用蜂窝无线电接入技术在该无线电资源上进行通信。

Description

载波聚合系统中的无线电操作
技术领域
本发明的示例性的和非限制性的实施例大体上涉及无线通信系统、方法、设备和计算机程序，并且更具体地涉及载波聚合系统中的使用蜂窝无线电接入技术的无线电操作。
背景技术
以下跟在具体实施方式部分之后展开本文档中使用的首字母缩写词。
无线业务量中的最近扩展将要求网络运营商继续增加其无线容量。一种有前景的技术是使用免许可频谱，其有时还被叫作一个或多个未经许可带或一个或多个共享带。此类免许可带的示例包括IEEE 802.11类型的网络（下文中为WLAN）当前操作于其中的ISM带，并且也包括公知为电视空白频段（television whitespace）TVWS（一种非常大的谱块（chunk））的带。
这不是个简单的任务，原因在于因为谱被免许可，所以其将同时被根据不同的RAT（诸如LTE和WLAN）进行操作的不同的用户使用。3GPP中的最近讨论指示对于其中在这些不同的RAT下操作的不同用户在免许可谱中进行操作的情况而言，解决方案在于LTE和WLAN系统之间的更好的协作。
图1一般地图示LTE系统中的载波聚合的概念。整个带宽被划分成多个分量载波。小区中的每个UE将针对一个主（primary）分量载波或PCC进行配置。如果UE不能够进行CA操作，则其将被分配向后兼容于3GPP Release 8（发布8）的单个CC。能够进行CA的UE被分配一个PCC并且还可以利用一个或多个副（secondary）CC或SCC来进行配置。关于这些教导的一些实施例，那些SCC之一可以利用免许可频率。虽然图1的每个CC向后兼容于Release 8，但其仅是一个示例并且在不同的CA部署中CC的带宽可以不同而不都需要向后兼容，并且实际上，免许可带中的SCC将不向后兼容于Release 8。
用以缓解经许可的谱的业务的现有技术方法是使UE将其业务的一些卸载到WLAN接入点，这当然要求进行卸载的UE具有LTE和WLAN无线电这两者。无论在该情形下UE是否维持附接到LTE系统，WLAN都不能简单地支持某些特征（诸如将IP呼叫上的进行中的语音切换到LTE系统），从而意味着将存在服务中断或在经受WLAN卸载之前必须根据类型对业务进行过滤。因此对于未经许可的带卸载而言，期望部署LTE以确保服务连续性、减少运营商部署多个系统的成本、减少对在手持机/UE中支持多种无线电技术的需要、以及利用增加其容量和吞吐量的先进LTE特征，诸如例如载波聚合、协作多点传输CoMP、以及增强的小区间干扰协调eICIC。附加地，分别与LTE和WLAN相比，仅部署LTE将提供更好的谱效率和控制信号优化。在仅部署LTE的情况下，设备内共存也更好。
但并未针对未经许可的部署而设计LTE，并且甚至不存在由LTE网络在免许可谱上的排他控制，这意味着在另一RAT（诸如WLAN）上可能仍然存在操作于该谱上的其它UE。一些解决方案部署共存管理器以关于谁将对哪些信道具有暂时的权限而在利用免许可带的各个RAT运营商之间主动地协调。如将在以下详述那样，这些教导采取不要求各个RAT之间的此类主动协调的不同例程。
发明内容
在权利要求中陈述了本发明的示例的各个方面。
根据本发明的第一方面，一种方法包含，在包含多个分量载波的载波聚合系统中，在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用基于空中接口的冲突避免过程来检查该至少一个分量载波中的无线电资源可用；以及此后仅在所述检查揭示该无线电资源可用的情况下，才使用蜂窝无线电接入技术在该无线电资源上进行通信。
根据第一方面的方法：
•其中载波聚合系统可以包含经许可带中的主分量载波，并且至少一个分量载波可以是免许可带中的副分量载波。
•其中可以从经许可带中的主分量载波发送用于免许可带中的副分量载波中的无线电资源的调度准许。
•其中冲突避免过程可以包含传输前监听感测区间以检查该无线电资源是否未在使用中；并且由蜂窝无线电接入技术来定义子帧。
•其中传输前监听感测区间可以包含在每第k个子帧中重复的m个预定的符号，其中m和k可以均是正整数。
•其中m=1并且预定的符号可以是每第k个子帧的最后的符号，并且每第k个子帧中的预定的符号被打孔；并且无线电资源是由PDCCH分派给用户设备的PDSCH或PUSCH。
•其中k的值可以由eNB经由主分量载波上的信令针对副分量载波按小区宽度半静态地配置。
•其中该方法可以进一步包含eNB在主分量载波上按每子帧来动态地通知用户设备：对于给定的子帧而言最后m个符号是否被打孔。
•其中主分量载波的子帧可以与至少一个副分量载波的子帧是时间对准的。
•其中主分量载波的子帧可以与至少一个副分量载波的子帧在时间上不重合。
•其中冲突避免过程可以包含根据第一周期性区间的短的传输前监听感测区间；并且利用基于空中接口的冲突避免过程可以进一步包含利用根据第二周期性区间的长的传输前监听感测区间。
•其中冲突避免过程可以包含在副分量载波上发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息中的至少一个以指示该无线电资源被预留。
•其中无线电资源可以是下行链路并且该方法可以由发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息这两者的eNB来执行；或者无线电资源可以是上行链路并且该方法可以由发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息这两者的用户设备来执行。
•其中无线电资源可以是下行链路并且该方法可以由仅发送清除发送消息的eNB来执行；或者无线电资源可以是上行链路并且该方法可以由仅发送清除发送消息的用户设备来执行。
•其中无线电资源可以是下行链路并且该方法可以由答复从eNB所接收的请求发送消息而发送清除发送CTS消息的用户设备来执行；或者无线电资源可以是上行链路并且该方法可以由答复从用户设备所接收的请求发送消息而发送清除发送CTS消息的eNB来执行。
•其中该方法可以由可以针对副分量载波确定如何分派帧中的上行链路和下行链路子帧的eNB来执行。
•其中该方法可以由eNB执行，所述eNB可以首先在传输前监听感测区间期间进行监听以检查该无线电资源是否未在使用中；然后可以针对副分量载波中的无线电资源而调度用户设备，并且此后可以在经调度的无线电资源上接收来自该用户设备的数据。
•其中无线电资源可以是上行链路资源并且该方法可以由用户设备执行，所述用户设备可以接收用于该无线电资源的调度并且此后可以在传输前监听感测区间期间进行监听以检查该无线电资源是否未在使用中；该方法可以进一步包含仅在所述检查发现该无线电资源未在使用中的情况下，才在上行链路无线电资源上进行传输。
•该方法可以进一步包括被否定应答的在该无线电资源上传送的数据的重新传输被局限于主分量载波，其中所述重新传输可以至少识别副分量载波和HARQ过程号。
•其中传输前监听感测区间可以仅被局限于包含该无线电资源的资源块，或者可以包含该无线电资源的资源块的预定义的带。
根据本发明的第二方面，一种装置包含一个或多个处理器；以及包含计算机程序代码的一个或多个存储器。利用一个或多个处理器将一个或多个存储器和计算机程序代码配置成使该装置至少执行如下操作：在包含多个分量载波的载波聚合系统中，在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用基于空中接口的冲突避免过程来检查该至少一个分量载波中的无线电资源可用；以及之后仅在所述检查揭示该无线电资源可用的情况下，才使用蜂窝无线电接入技术在该无线电资源上进行通信。
根据本发明的第三方面，一种装置包含：用于在包含多个分量载波的载波聚合系统中在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用基于空中接口的冲突避免过程来检查该至少一个分量载波中的无线电资源可用的器件；以及用于仅在所述检查揭示该无线电资源可用的情况下才使用蜂窝无线电接入技术在所述无线电资源上进行通信的器件。
根据第二或第三方面的装置：
•其中载波聚合系统可以包含经许可带中的主分量载波，并且至少一个分量载波可以是免许可带中的副分量载波。
•其中可以从经许可带中的主分量载波发送用于免许可带中的副分量载波中的无线电资源的调度准许。
•其中冲突避免过程可以包含传输前监听感测区间以检查该无线电资源是否未在使用中；并且可以由蜂窝无线电接入技术来定义子帧。
•其中传输前监听感测区间可以包含可以在每第k个子帧中重复的m个预定的符号，其中m和k可以均是正整数。
•其中m=1并且预定的符号可以是每第k个子帧的最后的符号并且每第k个子帧中的预定的符号可以被打孔；并且无线电资源可以是由PDCCH分派给用户设备的PDSCH或PUSCH。
•其中k的值可以由eNB经由主分量载波上的信令针对副分量载波按小区宽度半静态地配置。
•该装置可以进一步包含eNB，其在主分量载波上按每子帧来动态地通知用户设备：对于给定的子帧而言最后m个符号是否被打孔。
•其中主分量载波的子帧可以与至少一个副分量载波的子帧是时间对准的。
•其中主分量载波的子帧可以与至少一个副分量载波的子帧在时间上不重合。
•其中冲突避免过程可以包含根据第一周期性区间的短的传输前监听感测区间；并且用于利用基于空中接口的冲突避免过程的器件可以进一步包含用于利用根据第二周期性间隔的长的传输前监听感测区间的器件。
•其中冲突避免过程可以包含在副分量载波上发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息中的至少一个以指示该无线电资源被预留。
•其中无线电资源可以是下行链路并且该装置可以包含发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息这两者的eNB；或者无线电资源可以是上行链路并且该装置可以包含发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息这两者的用户设备。
•其中无线电资源可以是下行链路并且该装置可以包含仅发送清除发送消息的eNB；或者无线电资源可以是上行链路并且该装置可以包含仅发送清除发送消息的用户设备。
•其中无线电资源可以是下行链路并且该装置可以包含答复从eNB所接收的请求发送消息而发送清除发送CTS消息的用户设备；或者无线电资源可以是上行链路并且该装置可以包含答复从用户设备所接收的请求发送消息而发送清除发送CTS消息的eNB。
•其中该装置可以包含针对副分量载波确定如何分派帧中的上行链路和下行链路子帧的eNB。
•其中该装置可以包含eNB，所述eNB首先在传输前监听感测区间期间进行监听以检查该无线电资源是否未在使用中；然后针对副分量载波中的无线电资源而调度用户设备，并且此后在经调度的无线电资源上接收来自所述用户设备的数据。
•其中无线电资源可以是上行链路资源并且该装置可以包含用户设备，所述用户设备接收用于该无线电资源的调度并且此后在传输前监听感测区间期间进行监听以检查该无线电资源是否未在使用中；该装置可以进一步包含用于仅在所述检查发现该无线电资源未在使用中的情况下才在上行链路无线电资源上进行传输的器件。
•其中该装置可以进一步包括用于把被否定应答的在所述无线电资源上传送的数据的重新传输局限于主分量载波的器件，其中所述重新传输可以至少识别副分量载波和HARQ过程号。
•其中传输前监听感测区间可以仅被局限于包含该无线电资源的资源块，或者可以包含该无线电资源的资源块的预定义的带。
根据本发明的第四方面，一种计算机程序包括用于执行方法的程序代码，所述方法包括：在包含多个分量载波的载波聚合系统中，在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用基于空中接口的冲突避免过程来检查该至少一个分量载波中的无线电资源可用；以及之后仅在所述检查揭示该无线电资源可用的情况下才使用蜂窝无线电接入技术在该无线电资源上进行通信。所述计算机程序可以是包含计算机可读存储介质的计算机程序产品，所述计算机可读存储介质承载被体现在其中的用于与计算机一起使用的计算机程序代码。
附图说明
为了更完整地理解本发明的示例性实施例，现在对结合附图而进行的以下描述做出引用，在所述附图中：
图1是其中可以采用交叉调度的无线电谱的示意图，其中五个分量载波带宽被聚合成单个先进LTE带宽；
图2是时间对准的PCC中和SCC中的无线电子帧的示意图，并且其中在利用SCC资源之前在SCC上的传输信道感测过程之前存在监听，并且针对DL子帧和UL子帧这两者分别示出SCC；
图3类似于图2，但其中PCC中和SCC中的子帧在时间上彼此不重合（offset）；
图4图示可以针对在关于图2和图3所详述的传输前监听信道感测过程而强加的四种不同的预定的周期性区间；
图5是PCC中和SCC中的无线电子帧的示意图，并且其中在利用SCC资源之前在SCC上存在请求发送/清除发送发消息过程；
图6是SCC中的无线电子帧的示意图，其中在用于信道感测过程的传输区间之前存在两个不同长度的监听；
图7是针对如图2和图3中的载波感测的将未打孔与1符号打孔相比较的累计密度函数CDF（纵轴）对用户吞吐量（横轴）的曲线图；
图8是从UE和eNB/网络节点的视角图示本发明的各个实施例的示例性流程图；以及
图9是适于在实施本发明的示例性实施例中使用的示例性电子设备的UE和eNB的简化框图。
具体实施方式
如以上的背景技术部分中所述，将来在免许可带中部署LTE被预期成属于具有多个CC的CA类型系统。在该情况下，PCC DL/UL载波将在经许可的带上，而一个或多个SCC（在可用的情况下）可以在免许可带上。优选的是，在只要SCC可用就将其用于数据的情况下，在PCC上载送所有的控制信息，以确保鲁棒性。在该情况下，免许可SCC可以被看作扩展载波。
根据这些教导的示例性实施例，该免许可SCC被用于不配对的方式（TD-LTE）中。但在UL和DL之间不存在固定的分离；eNB将决定以何程度最佳地利用谱并且将通过给出SCC上的UL资源的准许或SCC上的DL资源的准许来控制信道利用。UE将把SCC看作好像其是DL信道，并且仅当UE接收到针对UL资源的准许时，其将知道使用所述信道来传输UL数据。在确定适当数目的DL和UL子帧中，eNB能够使用常规的度量，诸如业务负载、缓冲器状态、业务特性和延迟约束。替代地，具有灵活分离的FD-LTE能够被用来支持UL/DL之间的动态资源分离。
以下的示例处于参照当前被用于WLAN系统中的用于信道接入的某些技术的LTE的上下文中，但这些仅是可以利用这些教导的RAT的示例。更一般地，这些教导并不仅局限于免许可谱中的操作而可以被用于使用载波聚合的任何系统中，无论该系统的一个或多个分量载波是否位于免许可谱中。
这些教导的某些示例性实施例致使LTE中的eNB和UE行为在LTE设备使用与WLAN相同的频率时有些类似于WLAN共存机制。这意味着当LTE设备开始使用免许可频率时，其将不是简单地尝试开始传输而是首先进行冲突避免过程，例如监听以看免许可信道是否可用。如果免许可信道可用，那么LTE设备（eNB或UE）能够开始使用免许可信道。在一些实施例中，这可以由诸如RTS和/或CTS的预留信号来促进。
为了在免许可带中部署LTE，这些教导提供介质接入控制（MAC）层公平机制，其以下的示例采用两种一般的类别：传输前监听，以及预留信令（例如RTS和/或CTS信令）。这些可以被视为冲突避免过程。虽然共存管理器功能主动地控制哪个设备在一段时间内具有对免许可带的权限，但在该情况下，在免许可带的空中接口上完成冲突避免过程，并且因而不需要LTE设备和操作于相同的免许可带中的任何WLAN设备之间的任何主动协调。本文示例因此能够被视为基于空中接口的冲突避免过程。
在传输机制前监听中，设备在一段时间内监听信道并且如果其未观察到正进行的传输，那么进行监听的设备能够开始其传输。例如，进行监听的LTE设备能够测量其在免许可带上观察到的信号功率，或者如果被这样配备，那么其能够直接使用也能够提供关于任何正进行的帧交换的长度的信息的WLAN接收器。
在RTS/CTS机制中，设备在一段时间内监听信道并且如果其未感测到正进行的传输，那么进行监听的设备将RTS消息发送到其意图的目的地设备。目的地设备然后利用CTS消息响应，并且然后能够发生数据传输。RTS和CTS消息通知其它设备：信道将在数据传输和应答的持续时间处于使用中，并且因此还执行针对该持续时间预留信道的功能。根据该教导，RTS和/或CTS消息能够被严格地用于信道预留。在此类实现中，不严格地要求对RTS消息的CTS响应，并且CTS消息能够在不具有前述的RTS传输的情况下作为独立的消息被传输。根据这些教导的共存解决方案因此基于使（物理的和虚拟的这两者）WLAN类型感测机制适于减少冲突的机会，并且仅当空中接口上的冲突避免过程指示免许可信道空闲时，才将免许可SCC用于数据。
如上所述，优选为所有的控制信息都在PCC上（或者在经许可的带中在一些SCC上），以免牺牲控制信令的鲁棒性。这意味着即使由UE上行地或由eNB下行地发送的应答与免许可SCC上的PDSCH或PUSCH相对应，PDCCH以及那些应答也将在PCC（或者其它经许可的带CC）上。替代地，能够在使用ePDCCH信道的SCC上载送与调度关联的一些受限制的控制信令。
HARQ被用来允许重新传输在接收器处未成功解码的数据包。在要求对发送在免许可SCC上的数据包的重新传输的情况下，其可能必须在PCC上传输，以确保能够在特定的时间发送重新传输。在该情况下，必须定义适当的控制信道格式以根据失败的首次传输添加关于HARQ和SCC数目的适当信息。
空中接口冲突避免过程可以被视为预留信道。例如，在正交频分复用WLAN模式中，短的帧间间隔（相邻帧之间的最短时间）为16 μs；RTS、CTS和应答帧均为24 μs长；并且随机退避时隙均为9 μs。在RTS和CTS之间存在SIFS。在感测到信道上有活动后，想进行传输的设备在DIFS（分布式协调功能帧间间隔）时间加上一定数目的（随机确定的）退避时隙的时间内监听进一步的活动。DIFS为SIFS+2*时隙长度的长度，因而在以上的示例中其为16+2*9=34μs。如果未检测到活动，那么设备能够在其内部定时器流逝完时间之后开始传输。
RTS/CTS信令关于图5来详述，并且可以如上所述被使用在关于图2、3、4和6所详述的传输区间之前的某一监听之后。在一些实施例中，在传输过程之前仅存在一个监听而不具有附加的RTS/CTS信令。
在图2实施例中，传输过程前监听发生在每个子帧的最后m个符号的周期性区间处，其中m是至少为1的整数；eNB监听SCC中的免许可信道，以检查信道是否在使用中。例如，假定利用非连续接收DRX区间而配置的UE被调度为进行监听以看该UE是否如图2处所示那样在给定子帧的开始202处具有对其寻址的PDCCH。eNB想要针对免许可SCC上的无线电资源而调度该UE，并且因而，假定m=1将在紧接在前面的子帧的最后的符号204a中进行监听。在该最后的符号204a期间，eNB将做出信道感测以检查免许可信道是否在使用中，并且如果否，那么eNB能够在PCC上把PDCCH 206发送到UE，所述PDCCH 206针对免许可SCC上的DL无线电资源而调度该UE。
在该示例中，PCC和SCC是时间对准的，并且具体地在图2情况下DL准许206被时间对准于SCC，并且提前完成感测，因而eNB能够确信当其发送PDCCH调度206时，在SCC中不存在正进行的传输。如果例如图2的PDCCH 206把PUSCH分派到UE然后仍假定m=1，那么UE将如图2A的右侧处所示的那样在其经调度的资源上进行传输之前在子帧的最后的符号204e中进行监听。
在图3中，尽管仍然是同步的，但SCC的定时被延迟或者以其它方式与PCC不重合。在该情况下，在PCC中给出PDCCH准许206，但eNB将必须在决定其是否能够将DL数据传输到UE之前对SCC进行监听。如果eNB感测到存在一些其它的传输，那么其将必须中止其在SCC中的经调度的DL传输PDSCH 208。如果传输被中止，那么eNB能够在不必等待来自UE的反馈的情况下尽可能快地调度另一传输。
对于图2和图3的每个而言，为了与当前LTE定时一致，提前四个帧来调度ULPUSCH。UE将必须在其实际的PUSCH传输之前感测信道。如果UE感测到一些其它的正进行的传输，那么UE将制止发送其经调度的上行链路数据。在常规LTE中，子帧的最后的符号能够针对探测参考符号SRS被打孔，这意味着当在实际的系统中采用这些教导时，为传输前监听目的而对该相同的最后的符号进行打孔不意味着传统UE不能被支持。但那些传统LTE UE可能不知道感测要求并且因此可能对附近系统生成干扰。
图2-3中的每个使根据PDCCH调度的SCC上的无线电资源在PCC上被发送。这仅是一个非限制性的示例。在另一实施例中，SCC上的无线电资源的调度可以经由在SCC自身上发送的调度准许来完成，诸如例如增强型下行链路物理控制信道ePDCCH。
为了减少开销，不必在DL中对每个子帧的最后m个符号打孔。而是能够对每第k个子帧的最后m个符号打孔以虑及感测。在该考虑的情况下，图2和3的实施例然后如图4的第一行中所示那样表示其中k=1的情况。图4的中间行图示k=2并且最下面的行图示k=3，其中静默符号被表示为204。使k的选取大于1允许eNB以k个子帧的批量进行传输并且因此减少与载波感测关联的开销。另外，传统LTE UE能够在传输静默时段之前接收未因监听而被打孔的子帧中的DL传输。对于其中eNB在子帧之一中不具有要传输的DL数据的情况而言，然后其必须在恢复传输之前感测免许可信道。
对于以上所有的传输前监听示例而言，静默符号是周期性的，原因在于打孔的模式是每第k个子帧的最后的符号。这些模式以半静态方式按系统/小区宽度来配置（例如，可以在系统信息块中广播k值），并且所有的有能力的UE遵守相同的模式。在另一实施例中，DL符号打孔是由eNB动态地完成，eNB在每个相关的DL子帧中动态地通知UE：对最后的符号进行打孔。这可以使用与LTE中的物理控制格式指示符信道（PCFICH）类似的广播信道或者通过为了该目的而在下行链路控制信息（PDCCH）中引入新的位而完成。这使得eNB能够在不招致总是在每个子帧中进行感测所需的开销的情况下，保留用于多个子帧的免许可信道。
在示例中，在传输符号（或者多个符号）之前存在监听并且RTS/CTS信令可以可选地被用来保护免许可信道中的调度的资源。但是在另一实施例中，可以代替传输过程前监听而使用RTS/CTS过程。在传输RTS和CTS消息以预留信道之前仍然存在监听的时段。
在该实施例的一个示例中，通过如图5所示那样让UL子帧的最后的符号504静默以便允许UE做出免许可信道的信道感测来实现RTS/CTS。在该情况下，eNB将发送RTS和CTS信号这两者。当使用RTS/CTS协议时，在DL上不需要附加的感测，原因在于类似于如以上详述的使用RTS/CTS过程来保护信道上的已经被调度的资源，能够提早预留信道。对于该实施例而言，如果在PCC和SCC之间存在定时差异，则RTS报头中指示的预留时间还能够包括该定时差异。
在图5的左侧处，PDCCH 506为UE分派由504处的RTS/CTS信令所预留的PDSCH。对于其中如在图5的右侧处所示的PDCCH为UE分派PUSCH的情况而言，即使信道被预留，也可能由于不能收听来自eNB的RTS/CTS传输的节点而引起UE的UL传输将干扰附近的系统。这在无线领域中被公知为隐藏节点问题。在该情况下，UE将在分派并预留的UL资源上发送其UL传输之前，首先针对由图5的右侧处的阴影所示的每个分派的UL子帧而另外地感测信道（传输前监听）。
就在以上的RTS/CTS实施例中，eNB在把PDCCH发送到UE之前传输RTS和CTS这两者。这可以被稍微修改，原因在于eNB不需要传输RTS而只需要传输CTS。这减少了不必要的传输和开销。其还允许其它系统有更多的机会传输它们的数据。
关于传输过程前监听，无论是如图2和3中那样由eNB还是图5中由UE在发送其UL数据之前，有利的是使信道感测仅限制于所分配的资源块、或者可能是超出所分配的资源块的几个邻近的块。例如，如果UE被调度用于资源块8-12中的UL传输，则其只需要感测在资源块6-14的频率范围而不是整个频带中是否存在任何其它传输。如果在该频率范围内未检测到正进行的传输，那么UE可自由传输。在这些实现中，传输感测区间前监听仅被限制于包含经调度的无线电资源的一个或多个资源块，或者限制于包含经调度的无线电资源的预定义的资源块的带。在一个特定实施例中，可以在实现无线电协议中指定预定义的带。对于以上的示例而言，此类指定的预定义可以命令：如果存在4个和8个之间的经调度的资源块，则进行信道感测的eNB或UE将在那些经调度的物理资源块上、以及附加地在经调度的块的每一侧上的两个频率邻近的物理资源块上执行信道感测。
如图6所示，传输符号前监听的周期性模式可以由不同长度的监听区间构成。在左侧处，对于DL而言，存在跨度四个子帧、长的传输前监听感测区间604-2a和短的传输前监听感测区间604-2b的周期性区间。还针对上下文示出来自上一个重复周期的短的感测区间604-1b。图6的右侧图示在任何给定的周期性区间中能够存在不同数目的短和长的感测区间，但在每个UL传输之间必须存在感测区间。具体地，对于四个UL子帧周期性区间而言，存在两个短的感测区间605-2a和605-2c以及一个长的感测区间605-2b。还针对上下文示出来自先前的周期性区间的最后的短的感测区间605-1c。在一个实现中，短的感测区间是一个符号并且长的感测区间是一个子帧。短的感测区间能够被用来以快的方式感测免许可信道，而长的感测区间能够被用来检测来自其它系统（诸如WLAN设备）的较弱的传输，并且有助于减轻以上所述的隐藏节点问题。这还为其它系统提供更多机会来在免许可带上传输，并且使长的感测区间的长度和频率变化能够被用来调整LTE系统对免许可带的利用的公平性。
图7图示当如以上针对载波感测目的所详述的那样m=1符号被打孔时的潜在的性能损失。在该情况下，LTE被部署在使用扩展载波的随机放置的微微小区中的免许可带中，并且仅每个上行链路子帧的最后的符号被打孔以虑及信道感测，因而m=1。将上行链路用户吞吐量的累积密度函数CDF示出为与未打孔相比，并且图7示出性能是类似的，原因在于用户享有高的信号对干扰加噪声比SINR并且能够通过使用较高的功率来补偿由丢失一个符号所引起的较高的编码速率。
在图8处对以上的实施例进行概括和汇编，图8是图示根据本发明的示例性实施例的方法的操作和计算机程序指令的执行的结果的逻辑流程图。按照这些示例性实施例，在块802处，在包含多个分量载波的载波聚合系统中，在多个分量载波中的至少一个上利用基于空中接口的冲突避免过程，并且该分量载波与蜂窝无线电接入技术相关联。冲突避免过程检查无线电资源可用。无线电资源在第二分量载波（例如，免许可带中的副分量载波）中并且如以上在一个实施例中详述那样其从第一分量载波（例如经许可带中的主分量载波）被调度，并且在另一实施例中其从相同的分量载波被调度（通过例如ePDCCH）。然后在块804处，仅在块802的检查揭示无线电资源可用的情况下，蜂窝无线电接入技术才被用于在无线电资源上进行通信。
在载波聚合系统中，冲突避免过程仅被用在多个分量载波中的一个（或一些）而不是所有上。也就是说，如果在载波聚合系统中存在总数为x个分量载波，那么冲突避免过程仅被用在它们中的y个上，其中y小于x，并且x和y两者都是正整数。
图8的剩余的块是可选的特定实施例，其中的任何可以与块802和804组合。这些可选块中的某些在无线划分的网络侧和UE侧这两者上进行读取，而它们中的其它仅在UE侧或者网络侧上进行读取。
块806描述了块802的冲突避免过程包含传输前监听感测区间以检查无线电资源是否未在使用中，以及传输前监听感测区间包含每第k个子帧的m个预定的符号（其中m和k均为正整数），以及子帧由蜂窝无线电接入技术定义。注意这覆盖了其中eNB在PCC上发送PDCCH之前对SCC进行检查以及其中UE在SCC上进行传输之前检查在所分派的一个或多个UL资源附近的资源块的以上示例。
块808进一步修改块806，在于m个预定的符号是每第k个子帧的最后的符号（m=1）并且预定的符号被打孔（也就是说，在该符号位置没有数据被传输），并且无线电资源是由PDCCH（或者替代地由ePDCCH）分派给用户设备的PDSCH或PUSCH。如以上详述那样，应用于副分量载波的k的值可以由网络接入节点（诸如LTE系统中的eNB）经由主分量载波上的信令按小区宽度半静态地配置。如还在以上详述的那样，k可以是1并且由接入节点/eNB在主分量载波上按每子帧来动态地通知UE如下内容：对于给定的子帧而言最后的符号（或者在m大于1的情况下最后m个符号）是否被打孔。
块810概括图2和图3的实施例，在于副分量载波的子帧可以与主分量载波的子帧是时间对准的，或者副分量载波的子帧可以与主分量载波的子帧在时间上不重合。
块812简要地回顾图6的实施例，其中冲突避免过程包含短的传输前监听感测区间和长的传输前监听感测区间（在该情况下短和长是相对于彼此）。如在对于UL而言具有一个长的和两个短的感测区间的图5处所示，这些可以具有不同的周期/周期性区间（第一和第二周期性区间）。
对于其中使用RTS和/或CTS而不是传输前监听来检查信道的其它实施例而言，块814详述：块802的冲突避免过程包含在副分量载波上发送请求发送RTS消息和清除发送CTS消息中的至少一个，以指示其它用户无线电资源/信道被预留。在该情况下，如果无线电资源是DL，则eNB可以发送RTS消息和CTS消息这两者，或者其可以仅发送CTS消息而RTS消息不被用于检查块802（也就是说，eNB在不存在任何RTS消息的发送或接收的情况下发送CTS消息）。针对无线电资源是UL的情况，那么对于这些实施例而言是UE发送RTS和CTS消息这两者或者只发送CTS消息。或者对于DL资源而言eNB可以发送RTS并且UE以CTS答复；替代地，对于UL资源而言UE发送RTS并且eNB发送CTS。
未在图8具体地重复但在以上详述了，在一些实施例中eNB针对副分量载波确定如何分派无线电帧中的UL和DL子帧。并且eNB还首先在传输前监听感测区间期间进行监听以检查无线电资源是否未在使用中；然后针对副分量载波中的无线电资源调度UE，并且此后在经调度的无线电资源上接收来自UE的数据。从UE的视角来说，如果无线电资源是UL，则UE接收用于无线电资源的调度并且此后在传输前监听感测区间期间进行监听以检查无线电资源是否未在使用中；仅在所述检查发现无线电资源未在使用中的情况下，UE才将在该UL无线电资源上进行传输。
以上还详述了其中将在无线电资源上传送的数据的所有重新传输局限于主分量载波的实施例，其中所述数据被否定应答（NACK'd）。在该情况下，每次重新传输还至少识别在其上首先传输了NACK的数据的副分量载波，以及HARQ过程号或索引。对于传输前监听实施例而言，在不同实施例中，感测区间可以仅被局限于包含无线电资源的资源块，或者被局限于包含无线电资源的资源块的预定义的带。
图8中示出的各个块可以被视为方法步骤，和/或被视为由体现在存储器上并被处理器执行的计算机程序代码的操作所引起的操作，和/或被视为构造成执行一个或多个关联的功能的多个耦合逻辑电路元件。
参照图9，图9用于图示适于在实施本发明的示例性实施例中使用的各种电子设备和装置的简化框图。在图9中，使无线网络1适于与诸如在以上被称为UE 10的移动通信设备之类的装置通过无线链路11经由网络接入节点（诸如节点B（基站），并且更具体地为eNB12）的通信。网络1可以包括网络控制元件（NCE）14，NCE 14可以包括针对LTE/LTE-A指定的移动管理实体/服务网关MME/S-GW功能。NCE 14还提供与诸如公共交换电话网和/或数据通信网（例如，因特网）之类的不同网络的连接。
UE 10包括诸如计算机或数据处理器（DP）10A的控制器、体现为存储计算机指令的程序（PROG）10C的存储器（MBM）10B的计算机可读存储器介质、以及用于经由一个或多个天线（示出了两个）与eNB 12双向无线通信的合适的射频（RF）发射器和接收器10D。eNB 12还包括诸如计算机或数据处理器（DP）12A的控制器、体现为存储计算机指令的程序（PROG）12C的存储器（MBM）12B的计算机可读存储器介质、以及用于经由一个或多个天线（也示出了两个）与UE 10通信的合适的RF发射器和接收器12D。eNB 12经由数据/控制路径13耦合至NCE14。路径13可以被实现为LTE/LTE-A中公知的S1接口。eNB 12还可以经由数据/控制路径15耦合至另一个eNB，所述路径15可以被实现为LTE/LTE-A中公知的X2接口。
PROG 10C和12C中的至少一个被假定为包括程序指令，当所述程序指令被关联的DP执行时，使得设备能够根据本发明的示例性实施例而操作，这如以上详述那样。也就是说，本发明的示例性实施例可以至少部分地由计算机软件（所述计算机软件可由UE 10的DP10A和/或由eNB 12的DP 12A执行）、或由硬件、或由软件和硬件（和固件）的组合来实现。
为了描述本发明的示例性实施例的目的，根据以上呈现的非限制性示例，UE 10可以被假定为还包括如图9的10E和12E处所示的使eNB/UE在免许可SCC上监听和/或发送RTS/CTS信令的程序或算法。
一般地，UE 10的各个实施例能够包括但不限制于蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理（PDA）、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的诸如数字摄像机的图像捕获设备、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和回放器具、允许无线因特网接入和浏览的因特网器具、以及合并此类功能的组合的便携式单元或终端。
计算机可读MEM 10B和12B可以是适于本地技术环境的任何的类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪速存储器、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。DP 10A和12A可以是适于本地技术环境的任何的类型，并且作为非限制性的示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DSP）和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。
一般地，各个示例性实施例可以采用硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。例如，一些方面可以采用硬件来实现，而其它方面可以采用可以由控制器、微处理器或其它计算设备所执行的被体现的固件或软件来实现，尽管本发明并不限制于此。虽然本发明的示例性实施例的各个方面可以被图示并描述为框图、流程图或者使用其它的图形表示，但是要良好地理解的是，本文中所描述的这些块、装置、系统、技术或方法可以采用作为非限制性示例的硬件、被体现的软件和/或固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备、或者其一些组合来实现，其中通用元件可以由被体现的可执行软件做成专用。
因此，应当领会本发明的示例性实施例的至少一些方面可以采用诸如集成电路芯片和模块的各种组件来实施，并且本发明的示例性实施例可以采用被体现为集成电路的装置来实现。集成电路或者电路可以包含用于体现一个或多个数据处理器、一个或多个数字信号处理器、基带电路和射频电路中的至少一个或多个的可配置以便根据本发明的示例性实施例而操作的电路（以及可能为固件）。
虽然以上已经在先进LTE系统的上下文中描述了示例性实施例，但应当领会本发明的示例性实施例不限制于对使用载波聚合的仅该一种特定类型的无线通信系统的使用。
进一步地，被用于所描述的参数和信道的各个名称（例如，PDCCH，PDSCH，PUSCH）不意为在任何方面进行限制，原因在于这些参数可以由任何合适的名称来识别。在具体示例中对LTE-A的使用不限制本发明的更广泛的方面，其对于除了LTE-A以外的使用交叉调度的许多CA系统而言是可行的。
进而，本发明的各个非限制性且示例性的实施例的一些特征可以在不具有其它特征的对应使用的情况下被用来获益。像这样，前述的描述应当被视为仅是本发明的原理、教导和示例性实施例的说明而不是在于其限制。
以上的描述和/或附图中使用的首字母缩写词被定义如下：
3GPP：第三代合作伙伴计划
ACK/NACK：应答/否定应答
CA：载波聚合
CC：分量载波
CTS：清除发送
DL：下行链路
eNB：E-UTRAN系统中的节点B/基站
ePDCCH：增强型物理下行链路控制信道
E-UTRAN：演进的UTRAN（LTE）
FD：频域
HARQ：混合自动重传请求
LTE：长期演进
LTE-A：先进长期演进
PCC：主分量载波
PCFICH：物理控制格式指示符信道
PDCCH：物理下行链路控制信道
PDSCH：物理下行链路共享信道
PUCCH：物理上行链路控制信道
PUSCH：物理上行链路共享信道
RAT：无线电接入技术
RTS：请求发送
SCC：副分量载波
TD：时域
TVWS：一个或多个电视空白频段
UE：用户设备
UL：上行链路
UTRAN：通用陆地无线电接入网
WLAN：无线局域网

Claims (15)

1.一种用于载波聚合系统中的无线电操作的方法，包括：
在包含多个分量载波-其中主分量载波处于经许可带中并且至少一个分量载波是免许可带中的副分量载波-的载波聚合系统中：
在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用冲突避免过程来检查所述至少一个分量载波中的无线电资源可用；以及此后
仅在所述检查揭示所述无线电资源可用的情况下才使用蜂窝无线电接入技术在所述无线电资源上进行通信，
其中所述主分量载波的子帧与所述至少一个副分量载波的子帧是时间对准的，或者
所述主分量载波的子帧与所述至少一个副分量载波的子帧在时间上不重合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中从经许可带中的主分量载波发送用于免许可带中的副分量载波中的无线电资源的调度准许。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
冲突避免过程包含传输前监听感测区间以检查所述无线电资源是否未在使用中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中：
传输前监听感测区间包含在每第k个子帧中重复的m个预定的符号，其中m和k均是正整数。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述方法由eNB执行，所述eNB首先在传输前监听感测区间期间进行监听以检查所述无线电资源是否未在使用中，然后针对副分量载波中的无线电资源而调度用户设备，并且此后在经调度的无线电资源上接收来自所述用户设备的数据。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述无线电资源是上行链路资源并且所述方法由用户设备执行，所述用户设备接收用于所述无线电资源的调度并且此后在传输前监听感测区间期间进行监听以检查所述无线电资源是否未在使用中；所述方法进一步包含仅在所述检查发现所述无线电资源未在使用中的情况下，才在上行链路无线电资源上进行传输。
7.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括被否定应答的在所述无线电资源上传送的数据的重新传输被局限于主分量载波，其中所述重新传输至少识别副分量载波和HARQ过程号。
8.一种用于载波聚合系统中的无线电操作的装置，包括：
一个或多个处理器；以及
包括计算机程序代码的一个或多个存储器，
利用所述一个或多个处理器配置所述一个或多个存储器和所述计算机程序代码以使所述装置至少执行以下操作：
在包含多个分量载波-其中主分量载波处于经许可带中并且至少一个分量载波是免许可带中的副分量载波-的载波聚合系统中：
在与蜂窝无线电接入技术关联的至少一个分量载波上利用冲突避免过程来检查所述至少一个分量载波中的无线电资源可用；以及此后
仅在所述检查揭示所述无线电资源可用的情况下，才使用蜂窝无线电接入技术在所述无线电资源上进行通信，
其中所述主分量载波的子帧与所述至少一个副分量载波的子帧是时间对准的，或者
所述主分量载波的子帧与所述至少一个副分量载波的子帧在时间上不重合。
9.根据权利要求8所述的装置，其中从经许可带中的主分量载波发送用于免许可带中的副分量载波中的无线电资源的调度准许。
10.根据权利要求8到9中任一项所述的装置，其中：
冲突避免过程包含传输前监听感测区间以检查所述无线电资源是否未在使用中。
11.根据权利要求10所述的装置，其中：
传输前监听感测区间包含在每第k个子帧中重复的m个预定的符号，其中m和k均是正整数。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置包含eNB，所述eNB首先在传输前监听感测区间期间进行监听以检查所述无线电资源是否未在使用中；然后针对副分量载波中的无线电资源而调度用户设备，并且此后在经调度的无线电资源上接收来自所述用户设备的数据。
13.根据权利要求10所述的装置，其中所述无线电资源是上行链路资源并且所述装置包含用户设备，所述用户设备接收用于所述无线电资源的调度并且此后在传输前监听感测区间期间进行监听以检查所述无线电资源是否未在使用中；所述装置进一步包含用于仅在所述检查发现所述无线电资源未在使用中的情况下才在上行链路无线电资源上进行传输的器件。
14.根据权利要求8或9所述的装置，进一步包括用于把被否定应答的在所述无线电资源上传送的数据的重新传输局限于主分量载波的器件，其中所述重新传输至少识别副分量载波和HARQ过程号。
15.一种承载程序代码的计算机可读存储介质，用于当在计算机上运行所述计算机程序代码时，执行权利要求1至7中任一项所述的方法。
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