CN105376849B - 一种蜂窝通信中的laa方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种蜂窝通信中的LAA方法和装置。基站在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移。其中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧定时，第二定时是所述基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。根据本发明的方案，UE能够在部署于非授权频谱的载波上快速获得时间同步，进而支持诸如LBT，动态On/Off等重要功能。本发明的方案使得在非授权频谱上的基站协同成为可能，本发明尽可能兼容了现有的LTE标准(例如子帧结构等)，具有良好的兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统中利用非授权频谱通信的方案，特别是涉及基于LTE(Long Term Evolution，长期演进)的针对非授权频谱(Unlicensed Spectrum)的定时方法和装置。
背景技术
传统的3GPP(3rd Generation Partner Project，第三代合作伙伴项目)LTE系统中，数据传输只能发生在授权频谱上，然而随着业务量的急剧增大，尤其在一些城市地区，授权频谱可能难以满足业务量的需求。3GPP RAN的62次全会讨论了一个新的研究课题，即非授权频谱综合的研究(RP-132085)，主要目的是研究利用在非授权频谱上的LTE的非独立(Non-standalone)部署，所谓非独立是指在非授权频谱上的通信要和授权频谱上的服务小区相关联。一个直观的方法是尽可能重用现有系统中的CA(Carrier Aggregation，载波聚合)的概念，即部署在授权频谱上的服务小区作为PCC(Primary Component Carrier，主载波)，部署在非授权频谱上的服务小区作为SCC(Secondary Component Carrier，辅载波)。在RAN#64次全会(研讨会)上，非授权频谱上的通信被统一命名为LAA(License AssistedAccess，授权频谱辅助接入)。
来自不同运营商的多个相邻基站可能部署于相同的频谱上，进而产生严重的同频干扰，诸如LBT(Listen Before Talk，先侦听后发送)等技术能够一定程度的减轻基站间干扰，LBT即基站或UE(User Equipment，用户设备)在发送信号之前首先监听非授权频谱上的接收功率，如果根据所述接收功率确定在所述非授权频谱上没有干扰源，则在所述非授权频谱上发送信号，否则不发送信号。
不同运营商的基站很可能是不同步的，而对于LAA，基站间定时同步有利于基站协同(例如LBT或者更加紧密的协同方式)，尤其考虑到LAA中的1个载波可能同时支持下行和上行传输。因此，如何实现非授权频谱上的基站间定时同步是LAA通信中的一个需要考虑的问题。
针对上述问题，本发明公开了一种蜂窝通信中的LAA方法和装置。
发明内容
发明人通过研究发现：为了确保在非授权频谱上保持基站间定时同步，一个基站在第一载波的定时和第二载波的定时可能是不同步的，其中第一载波部署于授权频谱上而第二载波部署于非授权频谱上。因此，UE难以根据在第一载波上获得的时间同步快速获得第二载波的时间同步，而快速时间同步有利于支持基站在第二载波上快速On(开)/Off(关)进而减轻干扰以及节省能源。
针对上述问题，本发明公开了一种基站中的方法，其中，包括如下步骤：
-步骤A.在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移。
其中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧定时，第二定时是所述基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。
上述方法是通过下行信令辅助UE确定第二定时以利于UE在第二载波上获得快速下行子帧同步。作为一个实施例，所述基站在授权频谱上的所有载波的子帧定时是相同的。作为一个实施例，所述时间偏移大于等于0ms(millisecond,毫秒)小于等于1ms。作为一个实施例，所述时间偏移大于等于-0.5ms小于等于0.5ms。第一信令是下行信令。作为一个实施例，第一信令是高层信令。作为一个实施例，所述时间偏移等于第一定时减去第二定时。作为一个实施例，所述时间偏移等于第二定时减去第一定时。
具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A之前还包括如下步骤：
-步骤P1.在第二载波上接收同步信号以确定第二定时。
上述方面的本质是：如果所述基站检测到同步信号，则采用所述同步信号作为同步参考。相应的，发送所述同步信号的系统侧设备成为所述基站的同步源。
作为一个实施例，所述同步信号的接收子帧的起始时刻是所述同步信号的起始接收时刻提前T1+T2，所述T1是预定义的，所述T1是所述同步信号在传输子帧内的起始位置(传输子帧起始位置为时刻0)，所述T2是传播延时，所述T2大于或者等于0毫秒。作为一个实施例，所述同步信号是周期性发送的。作为一个实施例，所述同步信号包括{ZC序列，伪随机序列，信息比特组}中的一个或者多个。作为一个实施例，所述同步信号的接收功率大于给定阈值，所述给定阈值是预先确定的或者是所述基站自行确定的。作为一个实施例，所述基站在第二载波上监测出多个同步源发送的同步信号，所述基站根据接收信号功率最高的同步信号确定第二定时。
具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A之前还包括如下步骤：
-步骤P2.自行确定第二定时并且在第二载波上发送同步信号。
其中，所述同步信号的发送所遵从的子帧定时是第二定时。
作为一个实施例，当所述基站在第二载波上检测到同步源不存在或者在第二载波上检测到接收质量高于给定阈值的同步源不存在时执行所述步骤P2。同步源是指发送同步信号作为同步参考的系统侧设备，所述基站检测同步信号以确定同步源。上述方面的本质是：如果所述基站检测不到合格的同步源，则其自身发送同步信号作为同步源，第二定时由所述基站自行确定。
作为一个实施例，所述接收质量是指同步信号的接收功率。作为一个实施例，所述同步信号包括{ZC(ZadOff-Chu)序列，伪随机序列，信息比特组}中的一个或者多个。作为一个实施例，自行确定的第二定时和第一定时相等，即所述时间偏移为0。
具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：
-步骤A1.在第二载波上发送回传信令，所述回传信令指示第二载波上的时域资源。
其中，所述回传信令的发送所遵从的子帧定时和所述时域资源遵从的子帧定时都是第二定时。
在本发明中，回传信令是指系统侧设备之间传输的空口信令。作为一个实施例，所述基站在第二载波的所述时域资源监测接收信号功率。作为一个实施例，所述基站在所述时域资源调度下行信号或者上行信号的传输。作为一个实施例，所述回传信令是X位比特图指示在X个子帧中所选择的目标子帧(即所述时域资源)，其中每一位比特指示1个相应子帧是否被选择为目标子帧，所述X是正整数。
作为一个实施例，所述回传信令由第一ID标识，第一ID由所述同步信号指示。所述所述回传信令由第一ID标识包括以下一种或者多种：
-第一ID用于所述回传信令的信息比特扰码序列的生成
-第一ID用于所述回传信令的CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余交验)比特的生成
-第一ID用于所述回传信令的对应的DMRS(Demodulation Reference Signal，解调参考信号)序列的生成。
上述实施例的本质是，以同一个同步源发送的同步信号作为同步参考的多个基站形成了一个基站组，所述基站组之间的回传信令由同一个ID标识。该实施例实现了不同的基站组之间的回传信令的干扰随机化。
具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：
-步骤A2.在第二载波上发送下行物理层数据，所述下行物理层数据的发送所遵从的子帧定时是第二定时。
本发明公开了一种UE中的方法，其特征在于，包括如下步骤：
-步骤A.在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移。
其中，第一定时是第一信令的发送基站在第一载波的子帧定时，第二定时是第一信令的发送基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。
具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：
-步骤A1.利用所述时间偏移辅助确定在第二载波上的下行接收子帧定时
-步骤A2.在第二载波上接收下行物理层数据，所述下行物理层数据的接收子帧遵从所述下行接收子帧定时。
上述步骤A1的具体实施依赖于各个设备的实现方法。作为一个实施例，所述步骤A1中，所述UE在第一载波上维持下行子帧同步(即获得第一载波上的下行接收子帧定时)，在第一载波上的下行接收子帧定时加上第二定时减第一定时的差值(由所述时间偏移描述)得到第二载波的下行接收子帧定时。本实施例假定第一载波上的传播延时和第二载波上的传播延时是相同的(考虑到LAA主要应用在覆盖范围较小的小蜂窝上，因此所述假定是成立的)。
本发明公开了一种基站设备，其特征在于，该设备包括：
第一模块：用于在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移。
其中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧定时，第二定时是所述基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。
作为一个实施例，上述设备还包括：
第二模块：用于在第二载波上接收同步信号以确定第二定时。
作为又一个实施例，上述设备还包括：
第三模块：用于自行确定第二定时并且在第二载波上发送同步信号。
其中，所述同步信号的发送所遵从的子帧定时是第二定时。
本发明公开了一种用户设备，其特征在于，该设备包括：
第一模块：用于在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移。
其中，第一定时是第一信令的发送基站在第一载波的子帧定时，第二定时是第一信令的发送基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。
作为一个实施例，第一模块还用于：
-.利用所述时间偏移辅助确定在第二载波上的下行接收子帧定时
-.在第二载波上接收下行物理层数据，所述下行物理层数据的接收子帧遵从所述下行接收子帧定时。
如何实现非授权频谱上的基站间定时同步是LAA通信中的一个需要考虑的问题。针对这一问题，本发明提出了一种同步方案，基站在授权频谱上发送下行信令辅助UE确定非授权频谱上的子帧定时。根据本发明的方案，UE能够在部署于非授权频谱的载波上快速获得时间同步，进而支持诸如LBT，动态On/Off等重要功能。本发明的方案使得在非授权频谱上的基站协同成为可能，本发明尽可能兼容了现有的LTE标准(例如子帧结构等)，具有良好的兼容性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：
图1示出了根据本发明的一个实施例的传输下行物理层数据的流程图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的确定第二定时的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的回传信令的子帧定时的示意图；
图4示出了根据本发明的一个实施例的根据同步信号确定第二定时的时序图；
图5示出了根据本发明的一个实施例的基站中的处理装置的结构框图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的UE中的处理装置的结构框图；
具体实施方式
下文将结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
实施例1
实施例1示例了传输下行物理层数据的流程图，如附图1所示。附图1中，基站N1是UE U2的服务基站，基站N3是基站N1的相邻基站，其中步骤S12是可选步骤。
对于基站N1，在步骤S11中，在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移；在步骤S12中，在第二载波上发送回传信令，所述回传信令指示第二载波上的时域资源；在步骤S13中，在第二载波上发送下行物理层数据。
对于UE U2，在步骤S21中，在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移；在步骤S22中，利用所述时间偏移辅助确定在第二载波上的下行接收子帧定时；在步骤S23中，在第二载波上接收下行物理层数据。
实施例1中，第一定时是基站N1在第一载波的子帧定时，第二定时是基站N1在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱，所述回传信令的发送所遵从的子帧定时和所述时域资源遵从的子帧定时都是第二定时，所述下行物理层数据的发送所遵从的子帧定时是第二定时。所述回传信令的目标接收者是基站N1的(1个或者所有)相邻基站。
作为实施例1的子实施例1，第一信令是高层信令，第一信令指示当前部署在非授权频谱的多个载波相对于第一载波各自的时间偏移。
作为实施例1的子实施例2，所述时域资源被基站N1用于在第二载波上进行干扰侦听。
作为实施例1的子实施例3，所述时域资源被基站N1用于在第二载波上调度无线信号传输。
实施例2
实施例2示例了确定第二定时的流程图，如附图2所示。附图2中，基站N4是UE U5的服务基站。
对于基站N4，在步骤S40中，判断在第二载波上是否检测到合格的同步源，如果是则执行步骤S41，如果否则执行步骤S42；在步骤S41中，在第二载波上接收同步信号以确定第二定时，在步骤S42中，自行确定第二定时并且在第二载波上发送同步信号；在步骤S43中，在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移。
对于UE U5，在步骤S51中，在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移。
实施例2中，第一定时是基站N4在第一载波的子帧定时，第二定时是基站N4在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。所述同步信号的发送所遵从的子帧定时是第二定时。
作为实施例2的子实施例1，所述同步信号是多个候选的特征序列中的一个，所述特征序列包括{ZC序列，伪随机序列}中的一个或者两个。
作为实施例2的子实施例2，所述合格的同步源是发送的同步序列在基站N4的接收功率超过给定阈值的同步源。
作为实施例2的子实施例3，所述同步信号在频域上是离散的和宽带的。
实施例3
实施例3示例了回传信令的子帧定时的示意图，如附图3所示。附图3中，斜线标识的方格是回传信令的传输子帧，回传信令可能占用一个子帧的全部时间或者部分时间；反斜线标识的方格是回传信令指示的时域资源占用的一个子帧，回传信令指示的时域资源可能占用一个子帧的全部时间或者部分时间。
基站首先在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移T2；然后在第二载波上的子帧i发送回传信令，所述回传信令指示第二载波上的时域资源，所述时域资源占用的一个子帧是子帧i+k。
实施例3中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧定时，第二定时是所述基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。所述回传信令的发送所遵从的子帧定时和所述时域资源遵从的子帧定时都是第二定时。即所述回传信令的发送时刻是第二定时的子帧i的起始位置再延时r1，所述r1是所述回传信令在子帧内的起始位置；所述时域资源的一个起始时刻是第二定时的子帧i+k的起始位置再延时r2，所述r2是所述时域资源在子帧内的起始位置。
实施例4
实施例4示例了根据同步信号确定第二定时的时序图，如附图4所示。附图4中，斜线标识的方格是同步信号的传输时隙。
同步信号的发送基站NT(即同步源)在子帧i发送同步信号。基站NT到同步信号接收基站NR的传播延时是T2ms，所述同步信号的帧内起始位置是T1ms，基站NR确定子帧i的起始时刻是所述同步信号的起始接收时刻提前(T1+T2)ms，即确定了第二定时。
作为实施例4的子实施例1，NT和NR都是微基站(发送功率较低，覆盖范围较小)，T2等于0ms。
作为实施例4的子实施例2，基站NR根据所述同步信号的接收功率估计基站NT到基站NR的距离，进而估计出传播延时T2，T2大于0ms。
实施例5
实施例5示例了基站中的处理装置的结构框图，如附图5所示。附图5中，处理装置300由确定模块301和发送模块302组成，其中确定模块301是可选模块。
确定模块301用于以下之一：
-.在第二载波上接收同步信号以确定第二定时(如虚线箭头AR1所示)
-.自行确定第二定时并且在第二载波上发送同步信号(如虚线箭头AR2所示)，所述同步信号的发送所遵从的子帧定时是第二定时。
确定模块301支持上述两种操作，但是在同一时刻，只能选择上述操作中的一种(即AR1和AR2不同时出现，所以以虚线标识)。
发送模块302用于：在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移。
实施例5中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧定时，第二定时是所述基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。
作为实施例5的子实施例1，所述时间偏移的单位是1us(microsecond，微秒)，第一信令中有10个信息比特指示所述时间偏移，所述时间偏移的取值范围是1ms。
实施例6
实施例6示例了UE中的处理装置的结构框图，如附图6所示。附图6中，处理装置400由处理模块401组成。
处理模块401用于用于在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移。
实施例6中，第一定时是第一信令的发送基站在第一载波的子帧定时，第二定时是第一信令的发送基站在第二载波的子帧定时。第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱。
作为实施例6的子实施例1，处理模块401还用于：
-.利用所述时间偏移辅助确定在第二载波上的下行接收子帧定时
-.在第二载波上接收下行物理层数据，所述下行物理层数据的接收子帧遵从所述子帧同步。
作为第二载波上的下行接收子帧定时的确定方法的一个实施例：第一载波上的下行接收子帧定时加上第二定时减第一定时的差值(由所述时间偏移描述)得到粗子帧定时。根据粗子帧定时在第二载波上接收下行RS(Reference Signal，参考信号)，根据接收到的下行RS确定细子帧定时作为第二载波上的下行接收子帧定时。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器，硬盘或者光盘等。可选的，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或者多个集成电路来实现。相应的，上述实施例中的各模块单元，可以采用硬件形式实现，也可以由软件功能模块的形式实现，本申请不限于任何特定形式的软件和硬件的结合。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种基站中的方法，其特征在于，包括如下步骤：
-步骤A.在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移；
其中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧起始时刻，第二定时是所述基站在第二载波的子帧起始时刻；第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱；所述时间偏移不小于0毫秒并且不大于1毫秒，或者，所述时间偏移不小于-0.5毫秒并且不大于0.5毫秒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括如下步骤：
-步骤P1.在第二载波上接收同步信号以确定第二定时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括如下步骤：
-步骤P2.自行确定第二定时并且在第二载波上发送同步信号；
其中，所述同步信号的发送所遵从的子帧起始时刻是第二定时。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：
-步骤A1.在第二载波上发送回传信令，所述回传信令指示第二载波上的时域资源；
其中，所述回传信令的发送所遵从的子帧起始时刻和所述时域资源遵从的子帧起始时刻都是第二定时。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：
-步骤A2.在第二载波上发送下行物理层数据，所述下行物理层数据的发送所遵从的子帧起始时刻是第二定时。
6.一种UE中的方法，其特征在于，包括如下步骤：
-步骤A.在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移；
其中，第一定时是第一信令的发送基站在第一载波的子帧起始时刻，第二定时是第一信令的发送基站在第二载波的子帧起始时刻；第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱；所述时间偏移不小于0毫秒并且不大于1毫秒，或者，所述时间偏移不小于-0.5毫秒并且不大于0.5毫秒。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：
-步骤A1.利用所述时间偏移辅助确定在第二载波上的下行接收子帧起始时刻
-步骤A2.在第二载波上接收下行物理层数据，所述下行物理层数据的接收子帧遵从所述下行接收子帧起始时刻。
8.一种基站设备，其特征在于，该设备包括：
第一模块：用于在第一载波上发送第一信令指示第一定时和第二定时之间的时间偏移；
其中，第一定时是所述基站在第一载波的子帧起始时刻，第二定时是所述基站在第二载波的子帧起始时刻；第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱；所述时间偏移不小于0毫秒并且不大于1毫秒，或者，所述时间偏移不小于-0.5毫秒并且不大于0.5毫秒。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
第二模块：用于在第二载波上接收同步信号以确定第二定时。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，该设备还包括：
第三模块：用于自行确定第二定时并且在第二载波上发送同步信号；
其中，所述同步信号的发送所遵从的子帧起始时刻是第二定时。
11.一种用户设备，其特征在于，该设备包括：
第一模块：用于在第一载波上接收第一信令确定第一定时和第二定时之间的时间偏移；
其中，第一定时是第一信令的发送基站在第一载波的子帧起始时刻，第二定时是第一信令的发送基站在第二载波的子帧起始时刻；第一载波部署于授权频谱，第二载波部署于非授权频谱；所述时间偏移不小于0毫秒并且不大于1毫秒，或者，所述时间偏移不小于-0.5毫秒并且不大于0.5毫秒。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，第一模块还用于：
-.利用所述时间偏移辅助确定在第二载波上的下行接收子帧起始时刻
-.在第二载波上接收下行物理层数据，所述下行物理层数据的接收子帧遵从所述下行接收子帧起始时刻。
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2014
- 2014-09-01 CN CN201410439952.3A patent/CN105376849B/zh active Active
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