CN105517183A - 使用长期演进协议的改进的辅助授权接入 - Google Patents

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CN105517183A CN201510618657.9A CN201510618657A CN105517183A CN 105517183 A CN105517183 A CN 105517183A CN 201510618657 A CN201510618657 A CN 201510618657A CN 105517183 A CN105517183 A CN 105517183A
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Abstract

本发明涉及使用长期演进协议的改进的辅助授权接入。本公开面向用于提供LAA-LTE的鲁棒共存的系统和方法，包括支持LAA-LTE的鲁棒共存的物理层增强和选项、以及部署和评估情景及方法。

Description

使用长期演进协议的改进的辅助授权接入
相关申请
本申请主张于2014年9月24日提交的题为“使用长期演进(LTE)协议的改进的辅助授权接入(LAA)的系统和方法”的美国临时专利申请号62/054,814以及于2015年9月23日提交的美国专利申请号14/862,977的权益和优先权，该申请的其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本公开整体涉及关于使用LTE协议的改进LAA的系统和方法。具体地，本公开涉及用于提供LAA-LTE的鲁棒共存的系统和方法，其中包括支持LAA-LTE的鲁棒共存的物理层增强和选项、以及部署和演进情景及方法。
背景技术
LTE协议定义了无线数据通信标准，从而允许通过无线数据网络高速交换数据。已经授权该数据网络使用无线频谱的一部分。为了提高通信速度，设备还可使用LTE载波聚合协议经由第二载波在频谱的未经授权部分中传输。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种在未经授权传输频带内的系统共存的方法，包括：通过被配置为在未经授权频带上传输的第一设备识别被配置为在未经授权频带上传输的第二设备；并且通过所述第一设备与所述第二设备协调信道预留，以允许所述第一设备的专用传输；其中，所述第一设备利用固定帧定时，并且所述第二设备利用动态帧定时。
优选地，其中，协调所述信道预留进一步包括：通过所述第一设备与所述第二设备协调所述信道预留，所述第一设备与所述第二设备在预定时间段内具有获得访问信道的相同概率。
优选地，进一步包括：通过所述第一设备将信道预留指示符传输给所述第二设备，所述信道预留指示符包括经编码的前导码、预定义的阈值以上的能量发射的标识、或者网络分配向量。
优选地，进一步包括：通过所述第一设备确定用于传输的信道可用性。
优选地，其中，确定所述信道可用性进一步包括：响应从所述第二设备接收的包的前导码中的标识符、从所述第二设备接收的传输的能量级、或者所述第二设备的网络分配向量，确定所述信道可用性。
优选地，进一步包括：通过所述第一设备将传输组成传输窗口。
优选地，进一步包括：通过所述第一设备将传输与传输时间间隔(TTI)边界对准。
优选地，进一步包括：通过所述第一设备改变所述传输窗口的大小和持续时间。
优选地，进一步包括：通过所述第一设备测量传输对在所述未经授权传输频带上的其他传输的影响。
优选地，其中，测量传输对其他传输的所述影响进一步包括：测量所述其他传输的吞吐量、延迟性、或者抖动。
根据本发明的另一个方面，提供了一种设备，包括：发射机，配置用于在未经授权频带上传输；以及信道协调引擎，被配置为：识别在所述未经授权频带上传输并且使用动态帧定时的第二设备；确定用于所述设备的传输的信道可用性；协调信道预留以允许所述设备的专用传输；并且根据固定帧定时传输窗口经由预留的信道传输数据。
优选地，其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：响应从所述第二设备接收的包的前导码中的标识符、从所述第二设备接收的传输的能量级、或者所述第二设备的网络分配向量，确定所述信道可用性。
优选地，进一步包括回退定时器；以及其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：响应没有信道可用于传输的确定，设置所述回退定时器；并且一旦所述回退定时器过期，则重新确定用于传输的信道可用性。
优选地，进一步包括计数器；以及其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：响应没有信道可用于传输的确定，增加所述计数器；基于所述计数器的值选择在零与预定边界之间范围内的数值；并且基于所选择的数值将所述回退定时器设置成持续时间。
优选地，其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：使用传输包的前导码、预定义的阈值以上的能量发射、以及网络分配向量中的指示符的至少一种将所述信道预留指示给所述第二设备。
优选地，其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：改变所述传输窗口的大小和持续时间；并且将传输与传输时间间隔边界对准。
优选地，其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：在授权传输频带内经由第一网络通信时，检测未经授权传输频带内的第二网络。
根据本发明的另一个方面，提供了一种计算回退间隔的设备，包括：发射机，被配置为经由固定帧定时在未经授权传输频带上传输；信道可用性检测器，被配置为检测用于所述设备传输的信道可用性；回退定时器；计数器；以及存储器设备，所述存储器设备存储回退查询表；其中，所述设备被配置为：增加所述计数器；基于所述计数器的值从所述回退查询表中选择的值识别回退定时器范围；响应没有信道可用于传输的检测，将所述回退定时器设置为已识别的所述回退定时器范围内的持续时间；并且一旦所述回退定时器过期，则重新检测用于传输的信道可用性。
优选地，进一步包括信道测量引擎，所述信道测量引擎被配置为：测量第一设备的传输对在所述未经授权传输频带上的其他传输的影响。
优选地，其中，所述信道测量引擎进一步被配置为：测量在所述未经授权传输频带上的所述其他传输的吞吐量、延迟性、以及抖动中的至少一种的所述影响。
附图说明
图1是根据一个实施方式，描述了在未经授权传输频带内的系统共存的环境的示图。
图2是根据一个实施方式的用于实现此处公开的技术的用户设备的框图。
图3是根据一个实施方式，描述在未经授权频带内的系统共存的方法的流程图。
图4是根据一个实施方式，描述计算设备的框图。
具体实施方式
出于清晰和方便之目的，将下列描述划分成下列个部分：
部分A描述了关于LAA-LTE的鲁棒共存考虑因素的系统和方法的实施方式；
部分B描述了关于LAA-LTE的物理层增强的系统和方法的实施方式；并且
部分C描述了关于LAA-LTE的部署和评估的系统和方法的实施方式。
A.关于LAA-LTE的鲁棒共存考虑因素
关于对未经授权频谱的辅助授权接入的单一全球解决方案框架的LTE增强可涉及与其他未经授权频谱部署的共存的定义目标，包括与WiFi和其他LAA服务有关的公平性。这可包括相关的公平共享指标，例如，LAA不得比相同载波上的额外WiFi网络对WiFi服务(数据、视频、以及语音服务)产生更大的影响；这些指标可包括吞吐量、延迟性、抖动等。例如，如果在LAA操作过程中可以检测到WiFi网络，则还可包括利用其他技术无线电调制解调器支持LAA的设备的设备内共存；应注意，这并不默示为并发的LAA+WiFi接收/传输。这还可捕捉不同的LAA运营商之间以及LAA与相同频带内的其他技术之间的共信道共存。LTE增强还可包括对LTE无线电接入网络(RAN)协议的增强，以支持上诉所述情景中在未经授权频谱内的部署。
此处描述的系统和方法面向单一的全球LAA-LTE解决方案，单一的全球LAA-LTE解决方案利用现有技术确保目标未经授权频带内的鲁棒共存，具体地，LAA-LTE设计目标和确保该鲁棒共存所需的功能。具体地，此处描述的实施方式提供与WiFi至LAA-LTE兼容的清晰信道评估(CCA)和信道预留程序。
WiFi是当前使用未经授权频带(例如，5GHz)的最为普及的技术。由于越来越多的消费者和企业设备支持WiFi，所以WiFi在这些频带内的应用仍在剧增。由于在大众化市场中开始实现WiFi支持的物联网，所以未来将延续这种趋势。因此，有助于通过与WiFi良好共存的方式设计如被引进至未经授权频带中的任何新技术。否则，可以中断通信市场并且使消费者受到不公平的影响。
具体地，在一些实现方式中，此处讨论的LAA-LTE系统和方法如下：
-确保与广泛部署的WiFi语音、视频、以及数据服务的鲁棒共存，且对这些服务的影响是基本指标的基准；
-不比使用相同信道并且运行相同应用程序的WiFi设备对现有的WiFi服务产生更大的包传输延迟/抖动/损耗以及吞吐量影响；
-在竞争共享信道接入时展示与WiFi同等级别的公平性。公平性可定义如下：通过多个设备对信道接入的竞争，每个设备在预指定时间段内应具有获得信道接入的相同概率；并且
-如果设备支持WiFi，则不得防止LAA-LTE设备检测并且接入WiFi网络。
在一些实现方式中，为了提供上述所述特征，未经授权频带内的LAA-LTE传输遵循管理这些频带内的频谱共享的建立规则。具体地，在这些系统和方法的实现方式中，在未经授权频带内：
-LAA-LTE传输应符合关于目标未经授权频带的使用的全球政府条例。LAA-LTE不得针对任何具体的国家或者区域。更确切地，应统一考虑全球条例；
-LAA-LTE传输应被组织成与WiFi传输机遇兼容的传输“窗口”。传输窗口的大小可以改变，但是，传输窗口的大小应与普遍采用的WiFi传输机遇的大小一致。在TDD模式中，传输窗口可以仅被DL占据或者被DL和UL占据；
-应通过CCA程序协调LAA-LTE传输，以确保用于传输的信道可用性，并且通过信道预留程序协调LAA-LTE传输，以获得当前LAA-LTE传输窗口期间内的信道；
-上述CCA程序和信道预留程序应与对应的WiFi规范中规定的基本原则一致。例如：
oCCA可采用诸如WiFi前导码解码、能量检测、WiFiNAV检测、以及与WiFi的要求相似的指数回退等机制。
o信道预留程序能够使共享同一信道的WiFi节点从预留时间段回退。
因此，为了提供LAA-LTE的鲁棒共存，在此处描述的系统和方法中，通过与现有技术公平共存并且遵循管理未经授权频谱的共享的良好建立规则的方式可以协调未经授权频带内的LAA-LTE传输。具体地，考虑WiFi使用的广泛普及和剧增，LAA-LTE对信道接入的使用应遵循与关于信道接入的对应WiFi规定兼容的规则。WiFi中规定的CCA程序和信道预留程序在确保所有参与者之间的公平信道竞争时起到至关重要的作用。作为未经授权频带的后进入者，此处描述的LAA-LTE系统和方法遵循关于公平和鲁棒共存的兼容性程序。
B.支持LAA-LTE的鲁棒共存的物理层增强和选项
如上所述，CCA或者载波感测是一种关于未经授权频带内的LAA的鲁棒共存的重要功能。图此处讨论的，LAA的CCA功能允许LAA设备在使用信道传输之前检测信道是否被如WiFi或者另一LAA运营商等另一种服务占据。在一些实现方式中，在检测到信道被占据时，CCA功能还可利用随机回退时间段。存在实现包括简单的能量检测、WiFi和LAA的信号检测、虚拟载波感测机制、或者其他该等选择的CCA的不同选项。在各种共存情景中，这些不同的CCA方法可对LAA和WiFi系统的性能产生不同的影响。
LAA的鲁棒共存机制的实施方式的另一种重要功能是信道预留功能。当LAA设备占据待传输的信道时，该功能确定诸如WiFi设备等其他设备如何可以容易地检测到该占据。利用信道预留功能，LAA设备在其开始传输之前使用已定义的程序将该占据通知给其周围附近的设备。在这些系统和方法的不同实现方式中，可以利用信道预留的不同选项。在一种实现方式中，共存机制中不可利用明确的信道预留并且传统的WiFi设备可使用能量检测选项来检测该占据。在另一种实现方式中，可以使用与利用网络分配向量(NAV)的WiFi系统兼容的有效信道预留功能。在共存情景中，不同的信道预留方法可对LAA和WiFi系统的性能产生不同的影响，因此，可以基于效率选择实现方式，包括各种情景中的效率，诸如，仅LAA下载、LAA下载和上传、或者多个LAA信元的传输的协调等。
在一些实现方式中，关于鲁棒共存，LAA设备可能需要与如WiFi等其他服务动态地共享物理信道。WiFi的帧定时完全是动态的和不确定的，而传统LTE的帧定时是固定的。因此，在一些实现方式中，LAA突发开始时间、突发持续时间、以及帧结构可以改变，从而更为有效地利用共享信道。例如，在一种实现方式中，LAA设备可具有与载波聚合的测量和计费控制(PCC)规定对准的固定和静态子帧定时，并且LAA突发可以与PCC传输时间间隔(TTI)边界对准。该实现方式可具有最佳的倒退功能。然而，例如，当WiFi在LAA自侦的中间处使信道自由时，可能浪费一些发射时间。其他实现方式可以使用动态TTI定时、定义新的帧结构、或者使用跳频。
在许多实现方式中，不可以再继续LAA传输，并且未经授权频带内的WiFi信号或者其他服务可以中断LAA传输。诸如主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)、小区专用参考信号(CRS)、定位参考信号(PRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)等LTE同步信号(SS)和参考信号(RS)结果可能变得过于非连续。非连续的SS和RS将对LTE规范中限定的现有程序产生潜在影响，诸如，信道状态信息(CSI)报告、小区测量和检测等。存在解决该问题的不同选项。例如，在一种实现方式中，可以再利用当前的LTE帧结构和RS模式，但是，可能要求LAA信元传输适当的周期性的最小RS，以协助用户设备执行CSI报告、小区测量等。周期性的RS传输可能因如具有鲁棒共存的WiFi等其他服务而中断或者延迟。其他实现方式可利用新的帧结构或者RS和SS模式来解决该问题。
在鲁棒共存中，未经授权频带的二次分量载波(SCC)的LAA传输是机会主义的。在一些实现方式中，可以修改LAA的混合自动重复请求(HARQ)操作。例如，LAAHARQ也可能因未经授权频带中的WiFi信号或者其他服务而中断。在一种实现方式中，可以跨分量载波(CC)启用标准的当前CA框架中未允许的HARQ重新传输。例如，当LAAHARQ因其他服务而中断或者LAASCC变得堵塞，从而减少HARQ延迟并且使LAA快速地恢复和顺利地传输数据时，演进的节点B(eNB)硬件可通过授权频带内的PCC调度HARQ在一个LAA传输块上的重新传输。
C.LAA-LTE的部署和评估考虑因素
为了确保LAA-LTE的各种实现方式不对现有网络产生负面影响，可以实现关于若干种潜在情景的评估方法论，从而集中于LTECA配置和架构，其中，诸如根据国家条例以低功率限制操作的一个或者多个低功率二次电池(Scell)在该频谱的未经授权部分内操作并且为仅下载或者提供上传和下载传输路径，并且其中，原电池(Pcell)利用LTE频分双工(FDD)或者LTE时分双工(TDD)方案在该频谱的授权部分内操作。
此处讨论可若干种潜在的LAA-LTE部署情景，且具有用于确保LAA-LTE与WiFi的鲁棒共存的对应评估指标。这些情景适用于LAA-LTE的所有部署配置(仅下载、下载和上传、CA、共置/非共置等)。
在涉及WiFi联盟(WFA)WiFi语音的第一部署情景中，未经授权的国家信息基础架构频带(例如，U-NII-3频带)内的20MHz信道可被配置有：
-一个LAA-LTEScell(在仅下载模式下操作)，支持多用户装备(UE)设备，多用户装备(UE)设备全部连续并且并发地下载数据文件；
-一个802.11nWiFi接入点，具有与其相关联的十个不同的802.11nWiFi客户端。这些客户端中的每个均运行远程端的激活WiFi语音调用；以及
-一个802.11nWiFi接入点，具有与其相关联的一个802.11nWiFi客户端。客户端从远程视频服务器播送(stream)H.264-codedHD视频程序。
第二部署情景可以相同，但是，信道为40MHz。在这种情况下，应考虑下列两种配置：1)占据两个非重叠的20MHz信道的两个LAA-LTE部署(40MHz信道的一个上部和另一个下部)；2)占据整个40MHz信道的一个LAA-LTE部署，且具有两个20MHz分量载波互补下行链路(SDL)。
在一些实现方式中，通过在若干步骤中增加Scell中的有源UE设备的总数可以评估这两种部署情景，直至UE的累加吞吐量达到与运行相同下载应用程序的对应WiFi客户端的“全下载”累加流量对应的程度。在每个步骤，对于运行语音调用的每个WiFi客户端，可以确定下列每种是否是正确的：
-包损失小于1％；
-不多于三个连续丢失的包；
-延迟小于50毫秒；并且
-最大抖动小于50毫秒。
在涉及家用WiFi视频分布的第三部署情景中，U-NII-3频带的80MHz信道可被配置有：
-各自支持一个UE的两个LAA-LTEScell。一个Scell在80MHz信道的前40MHz内运行；并且另一个在后40MHz内运行。如果LAA-LTEScell支持下载和上传，两个US中的每个均运行远程端的基于H.264标准的定义视频会议会话；否则(例如，仅下载配置)，每个UE均从远程服务器播送基于H.264的HD程序。
-一个802.11acWiFiAP，具有与其相关联的五个不同的802.11acWiFi客户端。这些客户端中的每个均使用整个80MHz信道并且从远程视频服务器播送H.264-编码的HD视频程序。
第四部署情景可以相同，但是，信道为160MHz并且存在4种LAA-LTE部署，每种均在配置有两个20MHz分量载波SDL的非重叠40MHz信道内运行。
在该实现方式中，通过在若干步骤中增加每个Scell内的UE设备的总数可以评估该情景，从而在每个步骤确定每个WiFi视频流会话是否具有与下列配置相同的视频质量，其中，替代使用Scell传输视频会议调用，使用对应信道中的一些802.11acWiFi基础服务集(BSS)。视频质量测量可以基于诸如ITU-TRec.J.341、J.246、J.247等国际标准。
这两组情景被视为LAA-LTE和WiFi共享相同情景的典型和实际应用。对于这两种部署情景，此处讨论的评估指标确保这些WiFi应用的用户不受LAA-LTE的负面和不公平影响。
现参考图1，描述了根据实施方式的关于未经授权传输频带内的系统的共存的环境100的示图。环境100包括至少一个第一信元(cell)102及相关联的第一信元网络104、至少一个第二信元106及相关联的第二信元网络108、至少一个第一设备110、以及至少一个第二设备112。第一设备110是能够经由第一信元102访问第一信元网络104并且经由第二信元106访问第二信元网络108的用户设备。第二设备112是能够经由第二信元106访问第二信元网络108的用户设备。
第一信元102可包括蜂窝发射机和接收机，有时被称之为蜂窝网关或者任何其他的名称，用于提供与诸如蜂窝设备或者移动设备等一个或者多个设备的蜂窝网络连接。第一信元102可旨在覆盖较大面积，有时被称之为宏信元；第一信元102可旨在覆盖较小面积，有时被称之为微信元；第一信元102可旨在覆盖甚至更小的面积，有时被称之为皮信元；或者第一信元102被称之为任何其他的名称。在一些实现方式中，第一信元102可提供对各频率的授权传输频带(有时被称之为授权频带或者授权传输频带)的访问，并且相关联的第一信元网络104可以是授权传输频带内的网络。在其他实现方式中，第一信元102可提供对各频率的未经授权传输频带(有时被称之为未经授权频带或者未经授权传输频带)的访问，并且相关联的网络104可以在未经授权的传输频带内。在示出性实施例中，第一信元102可以是长期演进(LTE)演进节点B(eNodeB)，并且第一信元网络104可以是LTE网络。
第二信元106可包括将一组无线设备连接至局域网(LAN)的接入点。在一些实现方式中，第二信元106可包括集成无线接入点、以太网网关、因特网路由器固件应用程序的无线路由器，从而允许以太网LAN设备连接至广域网(WAN)设备。在其他实现方式中，第二信元106可包括扩展现有网络的范围的增程器(range-extender)或者转发器。在一些实现方式中，第二信元106可提供对各频率的未经授权传输频带(有时被称之为未经授权频带或者未经授权传输频带)的访问，并且相关联的网络108可以在未经授权的传输频带内。在一些实现方式中，第二信元106可以是提供到未经授权传输频带的访问的接入点，并且相关联的第二信元网络108可以是未经授权的传输频带内的局域网。在示出性实施例中，第二信元106可以是WiFi接入点，并且第二信元网络108可以是2.4GHz或者5GHz频带内的WiFi网络。
第一设备110可以是能够使用固定帧定时在授权传输频带上并且在未经授权传输频带上进行传输的蜂窝电话、平板电脑、或者任何其他设备。第一设备110可支持频分双工和时分双工并且可使用电路切换与包切换无线电接口进行切换。在示出性实施例中，第一设备110可以是能够经由LTE在授权传输频带内进行传输并且在诸如WiFi等未经授权传输频带内进行传输的移动电话。
第二设备112可以是能够利用动态帧定时在未经授权频带内进行传输的蜂窝电话、平板电脑、膝上型电脑、或者任何其他设备。在示出性实施例中，第二设备110可以是能够经由WiFi进行传输的膝上型电脑。
现参考图2，描述了根据各种实施方式的能够利用固定帧定时在未经授权传输频带内进行传输的用户设备200的框图。用户设备200是第一设备110的实施方式并且包括发射机202、信道协调引擎204、回退定时器206、调谐器208、信道测量引擎210、计数器212、处理器214、存储器216、以及查询表218中的一种或者多种。在信道协调引擎204确定信道的可用性并且预留信道之后，发射机202发送传输。在一些实现方式中，当信道协调204指示信道不可用时，回退定时器216设置回退持续时间。调谐器208将用户设备200调谐至诸如未经授权传输频带内的频率等频率。信道测量引擎210测量用户设备200的传输对未经授权传输频带内的其他传输的影响(例如，确定对其他设备的潜在干扰)。在一些实现方式中，计数器212计算信道不可用的实例并且回退定时器206使用计数器212来设置回退持续时间。回退定时器206也可以使用查询表218来设置回退持续时间。
在一些实现方式中，发射机202发送用户设备200在未经授权传输频带内的传输。在一些实现方式中，发射机202可以是能够发送并且接收传输的收发器。在其他实现方式中，可以存在多于一个的发射机202。在该实现方式中，多个发射机202可允许用户设备200在诸如WiFi、蓝牙、以及GPS等不同类型的网络中操作。在一种实施方式中，发射机202使用固定帧定时传输窗口在未经授权传输频带内发送传输。
在各种实现方式中，信道协调引擎204可包括硬件、软件、或者硬件与软件的组合。在一些实现方式中，信道协调引擎204是应用程序、服务器、服务、后台程序、例程、或者用于执行信道可用性的确定的其他可执行逻辑。当用户设备200希望传输时，信道协调引擎204确定信道是否可供用户设备200的专用传输之用。在一种实施方式中，信道协调引擎204响应从第二设备112接收的包的前导码中的标识符、从第二设备112接收的传输的能量级、或者第二设备112的网络分配向量确定信道可用性。当信道协调引擎204确定信道可用时，信道协调引擎204继续进行信道预留。信道协调引擎204使用传输包的前导码中的指示符、预定义的阈值以上的能量发射、以及网络分配向量中的至少一个将信道预留指示给第二设备112。
当信道不可用时，信道协调引擎204经由回退定时器206设置回退持续时间。当信道可用并且用户设备200和第二设备112皆希望进行传输时，信道协调引擎204通过赋予用户设备200和第二设备112在预定时间段内获得访问信道的相同概率来协调信道预留。在一些实现方式中，信道协调引擎204还可改变传输窗口的大小和持续时间并且使传输与传输时间间隔边界对准。在一些实现方式中，在经由第一网络在授权传输频带内通信的同时，信道协调引擎204还可检测到未经授权传输频带内的第二网络。
当信道协调引擎204指示信道不可用于传输时，回退定时器206是用户设备200使用的定时器。回退定时器206可以是存储器216中保持并且周期性地减量或者增量的定时器，或者回退定时器206可以是硬件定时器或其他设备。当信道不可用于传输时，回退定时器206设置回退持续时间，在回退持续时间期间内，用户设备200等待检查信道的可用性。当回退持续时间过期时，用户设备200重新确定信道是否可用于传输。如果信道不可用于传输，回退定时器206则设置新的回退持续时间，并且重复该过程。
回退定时器206可通过若干种方式中的任一种设置回退持续时间。在一种实施方式中，回退持续时间可以是指数式回退持续时间。在一种实现方式中，当采用回退持续时间时，信道协调引擎204可使计数器212的值增加、基于计数器206的值从零与预定边界之间的范围内选择数值、并且基于选择的数值将回退定时器206设置成持续时间。在指数式回退实现方式中，基于计数器206的值的预定边界以指数速率增加。作为示出性实施例，计数器206可具有值“n”，并且预定边界可以是值2n-1；对于计数器206的各个增量，从其中选择该持续时间的范围呈指数式增加。因此，在第一实例中，当信道不可用时，计数器212可具有值1，并且回退定时器206将选择零与21-1＝1之间的范围内的数值(例如，0或1)并且基于该数值设置回退持续时间(例如，1秒)。在第二实例中，当信道不可用时，计数器206的值增加至2，并且回退定时器206将选择零与22-1＝3之间的范围内的数值(例如，0秒、1秒、2秒、或者3秒)。同样，信道不可用的后续确定很可能产生更长的回退持续时间，从而导致重新确定之间的更长时间段，这降低了对一定时间段内的信道的信道可用性的确定性。在一些实现方式中，指数式回退范围可能受上限(例如，5分钟、10分钟、60秒、或者任何其他值)的限制。
在另一实施方式中，回退持续时间可以是随机回退持续时间。当需要回退持续时间时，回退定时器206使计数器212的值增加、基于计数器值从查询表中选择的值识别回退定时器范围、将回退定时器设置为已识别的回退定时器范围内的持续时间，并且一旦回退定时器过期，则重新检测用于传输的信道可用性。例如，在一种实现方式中，查询表可使高达10秒的回退定时器范围与计数器值1相关联、使高达20秒的回退定时器范围与计数器值2相关联、使高达40秒的回退定时器范围与计数器值3相关联、使30秒与40秒之间的回退定时器范围与计数器值4相关联、使30秒与60秒之间的回退定时器范围与计数器值5相关联等。对于不同的计数器值，该范围的下限、上限、或者边界可以不同。在随机回退实现方式中，基于从查询表中选择的值的回退定时器范围不一定以指数速率增加。在一些实现方式中，用户设备200可使用指数式和随机回退。在其他实现方式中，用户设备可使用指数式回退或者随机回退中的一种。
在实施方式中，调谐器208将用户设备200调谐至未经授权传输频带的频率范围。作为示出性实施例，调谐器208可以将用户设备200调谐至供WiFi使用的2.4GHz频带或者5GHz频带。
在实施方式中，信道测量引擎210测量用户设备200的传输对未经授权传输频带内的其他传输的影响。信道测量引擎210可包括用于测量抖动、延迟性、吞吐量、信号强度、带宽、噪音电平、错误率、或者任何其他仅环境或数据测量的应用程序、服务器、服务、后台程序、例程、或者其他可执行的逻辑。在一些实施方式中，信道测量引擎210测量未经授权传输频带内的其他传输的吞吐量、延迟性、以及抖动中的至少一种的影响。
回退定时器206使用计数器212来设置回退持续时间。当信道协调引擎204确定信道不可用时，计数器212增加并且回退定时器206基于计数器212的值设置回退持续时间。
处理器214是响应并且处理从存储器216获取的指令的中央处理单元。处理器214可利用指令级并行、线程级并行、不同级别的缓存、以及多核处理器。多核处理器可包括单个计算部件上的两个或者多个处理单元。处理器214可以是任何类型和任何形式的处理器，包括下面结合图4描述的任一处理器。
存储器216可包括能够存储数据并且允许处理器214直接访问任意存储位置的一个或者多个存储器芯片。存储器216可以是易失性或者非易失性的。存储器216可以是任何类型和任何形式的存储存储器，包括ROM、RAM、闪存存储器、硬驱动、或者任何其他类型的储存器，其中包括下面结合图4描述的任何类型的存储器。
在实施方式中，查询表218存储在存储器216中并且回退定时器206使用查询表218来设置回退持续时间。当信道协调引擎204确定信道不可用时，计数器212增加并且回退定时器206基于从查询表218中选择的范围设置回退持续时间。
现参考图3，描述了根据各种实施方式的关于未经授权频带内的系统的共存的方法300的流程图。在实施方式中，方法300包括：通过第一设备识别第二设备(302)；通过第一设备确定信道可用性(304)；通过第一设备协调信道预留(314)；并且利用固定帧定时经由未经授权传输频带内的预留信道通过第一设备传输传输(322)。
在一些实施方式中，确定信道可用性(304)进一步包括：响应从第二设备接收的包的前导码中的标识符(306)、从第二设备接收的传输的能量级(308)、以及第二设备的网络分配向量(310)，通过第一设备确定信道可用性。
在一些实现方式中，当信道可用时(312，是)，方法300继续通过第一设备协调信道预留(314)。在一些实施方式中，协调信道预留(314)进一步包括：通过第一设备将信道预留指示符传输给第二设备，包括编码前导码(316)、预定义的阈值以上的能量发射的标识(318)、或者网络分配向量(320)。
在一些实现方式中，方法300随后利用固定帧定时经由未经授权传输频带内的预留信道传送传输(322)。在一些实施方式中，传输传输进一步包括：通过第一设备将该传输组织成传输窗口。在一些实施方式中，传输该传输进一步包括：通过第一设备使该传输与传输时间间隔(TTI)边界对准(324)。在一些实施方式中，传输该传输进一步包括：通过第一设备改变传输窗口的大小和持续时间(326)。
在一些实施方式中，方法300包括：通过第一设备测量该传输对未经授权传输频带内的其他传输的影响(328)。在一些实现方式中，测量影响包括：通过第一设备测量其他传输的吞吐量(330)、延迟(332)、以及抖动(334)。
在一些实现方式中，当信道不可用时(312，否)，方法300继续设置回退定时器(336)。当回退持续时间是指数式回退持续时间时(338，指数式)，设置回退持续时间包括：使计数器增加(340)；基于计数器选择零与预定边界之间的范围内的数值(342)；并且将回退持续时间设置成选择的数值(344)。当回退持续时间是随机回退持续时间时(338，随机)，设置回退持续时间包括：使计数器增加(346)；基于计数器值从回退查询表中选择的值识别回退定时器范围(348)；并且将回退定时器设置成已识别的回退定时器范围内的持续时间(344)。一旦回退定时器过期，方法300则包括重新确定信道可用性(304)。
因此，一方面，此处讨论的系统和方法提供了一种关于未经授权传输频带内的系统的共存的方法。该方法包括：通过第一设备识别第二设备，第一设备被配置为在未经授权频带内传输，并且第二设备被配置为在未经授权频带内传输；并且通过第一设备与第二设备协调信道预留，以允许第一设备的专用传输。第一设备利用固定帧定时，并且第二设备利用动态帧定时。
在一些实现方式中，该方法包括：通过第一设备与第二设备协调信道预留，第一设备和第二设备在预定时间段内具有获取访问信道的相同概率。在进一步实现方式中，该方法包括：通过第一设备将信道预留指示符传输给第二设备，包括编码的前导码、预定义的阈值以上的能量发射的标识、或者网络分配向量。在另一种实现方式中，该方法包括：通过第一设备确定用于传输的信道可用性。在进一步的实现方式中，该方法包括：响应从第二设备接收的包的前导码中的标识符、从第二设备接收的传输的能量级、或者第二设备的网络分配向量，确定信道可用性。
在一些实现方式中，该方法包括：通过第一设备将传输组织成传输窗口。在进一步的实现方式中，该方法包括：通过第一设备使传输与传输时间间隔(TTI)边界对准。在另一进一步的实现方式中，该方法包括：通过第一设备改变传输窗口的大小和持续时间。在另一种实现方式中，该方法包括：通过第一设备测量该传输对未经授权传输频带内的其他传输的影响。在另一进一步的实现方式中，该方法包括：测量其他传输的吞吐量、延迟性、或者抖动。
另一方面，本系统和方法描述了一种包括发射机和信道协调引擎的设备，发射机被配置为用于在未经授权频带内传输。信道协调引擎被配置为：识别在未经授权频带内传输并且利用动态帧定时的第二设备；确定设备进行传输时的信道可用性；协调信道预留，以允许设备的专用传输；并且根据固定帧定时传输窗口经由预留信道传输数据。
在一些实现方式中，信道协调引擎进一步被配置为：响应从第二设备接收的包的前导码中的标识符、从第二设备接收的传输的能量级、或者第二设备的网络分配向量，确定信道可用性。在其他实现方式中，设备包括回退定时器；并且信道协调引擎进一步被配置为：响应信道不可用于传输之用的确定，设置回退定时器；并且一旦回退定时器过期，则重新确定用于传输的信道可用性(信道的传输可用性)。在进一步实现方式中，设备包括计数器；并且信道协调引擎进一步被配置为：响应信道不可用于传输之用的确定，使计数器增加；基于计数器值选择零与预定边界之间的范围内的数值；并且基于选择的数值将回退定时器设置成持续时间。
在一些实现方式中，信道协调引擎进一步被配置为使用传输包的前导码中的指示符、预定义的阈值以上的能量发射、以及网络分配向量中的至少一种将信道预留指示给第二设备。在另一实现方式中，信道协调引擎进一步被配置为改变传输窗口的大小和持续时间并且使传输与传输时间间隔边界对准。在另一实现方式中，信道协调引擎进一步被配置为在经由授权传输频带内的第一网络进行通信的同时，检测未经授权传输频带内的第二网络。
又一方面，本系统和方法描述了一种用于计算回退间隔的设备。该设备包括：发射机，发射机被配置为经由固定帧定时在未经授权传输频带内传输；信道可用性检测器，信道可用性检测器被配置为检测用于设备传输的信道可用性；回退定时器；计数器；以及存储器设备，存储器设备存储回退查询表。该设备被配置为：使计数器增加；基于计数器值从回退查询表中选择的值识别回退定时器范围；响应信道不可用于传输之用的检测，将回退定时器设置为已识别的回退定时器范围内的持续时间；并且一旦回退定时器过期，则重新检测用于传输的信道可用性。
在一些实现方式中，该设备包括信道测量引擎，信道测量引擎被配置为测量第一设备的传输对未经授权传输频带内的其他传输的影响。在进一步的实现方式中，信道测量引擎进一步被配置为测量未经授权传输频带内的其他传输的吞吐量、延迟性、以及抖动中的至少一种的影响。
现参考图4，计算设备400可包括存储设备428、安装设备416、网络接口418、I/O控制器423、显示设备424a-424n、键盘426、以及定点设备427(例如，鼠标)。存储设备428可包括但不限于操作系统和软件。
中央处理单元421是响应并且处理从主存储器单元422获取的指令的任何逻辑线路。在许多实施方式中，中央处理单元412设置有微处理器单元，例如，由加利福尼亚州山景城的Intel公司制造的微处理器单元；由伊利诺伊州绍姆堡的Motorola公司制造的微处理器单元；由加利福尼亚州圣克拉拉的Nvidia制造的ARM处理器和TEGRA片上系统(SoC)；由纽约怀特普莱恩斯的InternationalBusinessMachine制造的POWER7处理器；或者由加利福尼亚州森尼韦尔的AdvancedMicroDevice制造的微处理器单元。计算设备400可以基于这些处理器中的任一种或者基于能够图此处描述操作的任何其他处理器。中央处理单元421可利用指令级并行、线程级并行、不同级别的缓存、以及多核处理器。多核处理器可包括位于单个计算部件上的两个或者多个处理单元。多核处理器的实施例包括AMDPHENOMIIX2、INTELCOREi5、以及INTELCOREi7。
主存储器单元422可包括能够存储数据并且允许微处理器421直接访问任何存储位置的一个或者多个存储器芯片。主存储器单元422可以是易失性的并且比存储存储器428更快。主存储器单元422可以是动态随机访问存储器(DRAM)或者任何变形，包括静态随机访问存储器(SRAM)、突发SRAM或者同步突发SRAM(BSRAM)、快速页面模式DRAM(FPMDRAM)、增强型DRAM(EDRAM)、可扩展数据输出RAM(EDORAM)、可扩展数据输出DRAM(EDODRAM)、突发可扩展的数据输出DRAM(BEDODRAM)、单数据速率同步DRAM(SDRSDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、(接口)(DirectRambus)DRAM(DRDRAM)、或者极限数据速率DRAM(XDRDRAM)。在一些实施方式中，主存储器422或者储存器428可以是非易失性的，例如，非易失性读访问存储器(NVRAM)、闪存非易失性静态RAM(nvSRAM)、铁电RAM(FeRAM)、磁阻RAM(MRAM)、相变存储器(PRAM)、电桥RAM(CBRAM)、硅氧化物-氮氧化物-硅(SONOS)、电阻式RAM(RRAM)、跑道(Racetrack)、纳米-RAM(NRAM)、或者千足虫(Millipede)存储器。主存储器422可以基于上述所述存储器芯片中的任一种或者基于能够如此处描述操作的任何其他可用的存储器芯片。处理器421经由系统总线450与主存储器422通信。
尽管本公开可引用一个或者多个“用户”，然而，该“用户”可指与用户相关联的设备或者站(STA)，例如，与在多用户多输入和多输出(MU-MIMO)环境的上下文中通常使用的术语“用户”和“多用户”一致。
应注意，出于识别或者区分一个与另一个或者其他之目的，本公开中的特定段落可结合设备、操作模式、传输链、天线等引用诸如“第一”和“第二”等术语。这些术语不旨在指时间上或者根据序列的相关实体(例如，第一设备和第二设备)，尽管在一些情况中，这些实体可包括该关系。这些术语也不限制在系统或者环境内操作的可能实体(例如，设备)的数目。
应当理解的是，上述所述系统可提供这些部件中的任意多个或者每个，并且在一些实施方式中，这些部件可设置在独立机器上或者分布式系统的多个机器上。此外，上述所述系统和方法可被设置成嵌入在一个或者多个制造制品上或者内的一个或者多个计算机可读程序或可执行指令。该制造制品可以是软盘、硬盘、CD-ROM、闪存卡、PROM、RAM、ROM、或者磁带。通常，可以任何编程语言实现计算机可读程序，诸如，LISP、PERL、C、C++、C#、PROLOG，或者以诸如JAVA等任何字节码语言实现计算机可读程序。软件程序或者可执行指令可作为对象码存储在一个或者多个制造制品上或者内。
尽管方法和系统的上述撰写描述能够使本领域普通技术人员制造并且使用目前被视为最佳的模式，然而，本领域普通技术人员应当理解并且认识，存在具体实施方式、方法、以及实施例的变形、组合、以及等同物。因此，本方法和系统不应受上述所述实施方式、方法、以及实施例的限制，而是受本公开的范围和实质内的所有实施方式和方法的限制。

Claims (10)

1.一种在未经授权传输频带内的系统共存的方法，包括：
通过被配置为在未经授权频带上传输的第一设备识别被配置为在未经授权频带上传输的第二设备；并且
通过所述第一设备与所述第二设备协调信道预留，以允许所述第一设备的专用传输；
其中，所述第一设备利用固定帧定时，并且所述第二设备利用动态帧定时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，协调所述信道预留进一步包括：
通过所述第一设备与所述第二设备协调所述信道预留，所述第一设备与所述第二设备在预定时间段内具有获得访问信道的相同概率。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
通过所述第一设备将信道预留指示符传输给所述第二设备，所述信道预留指示符包括经编码的前导码、预定义的阈值以上的能量发射的标识、或者网络分配向量。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过所述第一设备测量传输对在所述未经授权传输频带上的其他传输的影响。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，测量传输对其他传输的所述影响进一步包括：测量所述其他传输的吞吐量、延迟性、或者抖动。
6.一种通信设备，包括：
发射机，配置用于在未经授权频带上传输；以及
信道协调引擎，被配置为：
识别在所述未经授权频带上传输并且使用动态帧定时的第二设备；
确定用于所述设备的传输的信道可用性；
协调信道预留以允许所述设备的专用传输；并且
根据固定帧定时传输窗口经由预留的信道传输数据。
7.根据权利要求6所述的设备，进一步包括回退定时器；以及
其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：
响应没有信道可用于传输的确定，设置所述回退定时器；
并且
一旦所述回退定时器过期，则重新确定用于传输的信道可用性。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：
使用传输包的前导码、预定义的阈值以上的能量发射、以及网络分配向量中的指示符的至少一种将所述信道预留指示给所述第二设备。
9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述信道协调引擎进一步被配置为：
改变所述传输窗口的大小和持续时间；并且
将传输与传输时间间隔边界对准。
10.一种计算回退间隔的设备，包括：
发射机，被配置为经由固定帧定时在未经授权传输频带上传输；
信道可用性检测器，被配置为检测用于所述设备传输的信道可用性；
回退定时器；
计数器；以及
存储器设备，所述存储器设备存储回退查询表；
其中，所述设备被配置为：
增加所述计数器；
基于所述计数器的值从所述回退查询表中选择的值识别回退定时器范围；
响应没有信道可用于传输的检测，将所述回退定时器设置为已识别的所述回退定时器范围内的持续时间；并且
一旦所述回退定时器过期，则重新检测用于传输的信道可用性。
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