CN105721376A - 基于tdd传输模式的非授权频谱干扰避免方法及基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于TDD传输模式的非授权频段干扰避免方法及基站，其中，该方法包括：基站发送下行子帧至终端；基站在下行子帧后的特殊子帧中保护间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。本发明的方案能够有效地防止非LTE-U系统在LTE-U系统的保护时隙的时间间隔内接入信道，从而对LTE-U系统非授权频段上行子帧的数据产生干扰的问题的发生。

Description

基于TDD传输模式的非授权频谱干扰避免方法及基站

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于TDD传输模式的非授权频谱干扰避免方法及基站。

背景技术

授权频段(LicensedBands)一直以来都是移动运营商的核心资产，是其提供高质量无线通信服务的基础。然而，随着移动互联网的蓬勃发展，公众对高带宽无线业务需求的爆发与频谱资源的稀缺矛盾日益尖锐，非授权频段(UnlicensedBands)可以作为授权频段的有效补充，以提供更加丰富的频谱资源及更大的发展空间。

LTE-U(UnlicensedLTE)技术，通过非授权频段和授权频段的有效聚合，被认为是一种低成本、高效能的容量分流解决方案，可以为用户提供更好的业务体验，帮助移动运营商扩大移动宽带网络容量和市场空间

现有LTE-U系统，若采用时分双工TDD数据传输模式，由于特殊子帧中的保护时隙GP，的保护时间间隔的存在，非LET-U(比如WiFi系统)系统很可能在特殊子帧的保护时隙GP的保护时间间隔内尝试并且以一定的成功概率成功接入到信道中，该非LTU-U系统随后所发送的数据包有可能与LTE-U系统随后传输的上行子帧在时间上发生碰撞，从而在LTE-U系统和非LTE-U系统之间造成严重的双向干扰，即相邻LTE-U系统和非LTE-U系统同时占用信道，结果因为信道堵塞而导致双方各自的传输都失败。

发明内容

本发明的目的是提供要解决的技术问题是提供一种基于TDD传输模式的非授权频谱干扰避免方法及基站，能够解决目前非LTE-U系统在LTE-U系统的特殊子帧中保护时隙的保护时间间隔内接入信道，从而对上行子帧的数据产生干扰的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种基于TDD传输模式的非授权频谱干扰避免方法，其中，包括：

基站发送下行子帧至终端；

基站在下行子帧后的特殊子帧中保护间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。

其中，所述基站发送具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS的步骤包括：

基站在无线帧在LTE系统的非授权频段进行静态/准静态的由OFF状态切换至ON状态的切换前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

其中，所述基站发送具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS的步骤包括：

基站在LTE系统采用基于帧的设备FBE机制或者基于负载的设备LBE机制的前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

其中，所述PHS承载有能够被不同运营商所共同理解的空口同步信息，以支持异运营商间的空口信息交互。

其中，所述PHS承载有至少包含主载波PCC同步状态信息和/或主载波PCC同步级别信息的空口同步信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×n_{\mathrm{SyncStatus}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步级别信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×n_{\mathrm{StratumLevel}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_StratumLevel为PCC同步级别信息。

其中，其特征在于，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息和PCC同步级别信息的异运营商空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×(n_{\mathrm{SyncStatus}}L+n_{\mathrm{StratumLevel}}),$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息，n_StratumLevel为PCC同步级别信息，L为最大同步级别。

其中，所述PHS由有发射功率的OFDM符号和/或零发射功率的OFDM符号和/或有发射功率的采样点和/或零发射功率的采样点构成，且在所述T_L内任一x微秒内的符号发射功率值大于ydB+CdB，其中，y为预定功率门限，C为功率调节参数。

其中，在LTE-U系统的ON状态下，基站保持预定功率的下行数据传输，以占用下行数据传输信道。

其中，基站占用下行数据传输信道的方法包括：

基站通过降低调制级别，增加对物理信道资源PRB的占用率，以占用下行数据传输信道；和/或

基站在发送的下行数据过少时，通过在非授权频段发送预定功率的、且无需被终端理解的下行占位PRB，以占用下行数据传输信道；其中，所述终端为在授权频段PCC上发起小区接入流程的终端。

其中，在基站的最小信号收发转换时间满足至少包含射频器件的器件约束条件，且在所述保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于所述T_CCA的情况下，所述T_L的值进一步地大于第一阈值A；其中所述第一阈值 $A=$ $T_{\mathrm{GP}}-{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\′}-(T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}-T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\′})-T_{\mathrm{CCA}};$ 其中，TA_offset为时间提前量偏移；表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间；表示终端由接收状态转换为发射状态的转换时间；表示终端开始做从接收状态转换为发射状态的时刻，到终端发射功率上升至对非LTE-U系统产生影响的过度时间。

其中，基站在抑制与相邻基站的信号干扰的情况下，所述T_L的值小于或者等于第二阈值B；其中，所述第二阈值其中，TA_offset为时间提前量偏移，T_ISD为相邻基站最大的信号路径传播时延，表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种基站，其中，包括：

第一发送模块，用于发送下行帧至终端；

第二发送模块，用于在下行子帧后的特殊子帧中保护间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。

其中，所述第二发送模块包括：

第一发送子模块，用于在无线帧在LTE系统的非授权频段进行静态/准静态的由OFF状态切换至ON状态的切换前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

其中，所述第二发送模块包括：

第二发送子模块，用于在LTE系统采用基于帧的设备FBE机制或者基于负载的设备LBE机制的前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

其中，所述PHS承载有能够被不同运营商所共同理解的空口同步信息，以支持异运营商间的空口信息交互。

其中，所述PHS承载有至少包含主载波PCC同步状态信息和/或主载波PCC同步级别信息的空口同步信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×n_{\mathrm{SyncStatus}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步级别信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×n_{\mathrm{StratumLevel}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_StratumLevel为PCC同步级别信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息和PCC同步级别信息的异运营商空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×(n_{\mathrm{SyncStatus}}L+n_{\mathrm{StratumLevel}}),$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息，n_StratumLevel为PCC同步级别信息，L为最大同步级别。

其中，所述PHS由有发射功率的OFDM符号和/或零发射功率的OFDM符号和/或有发射功率的采样点和/或零发射功率的采样点构成，且在所述T_L内任一x微秒内的符号发射功率值大于ydB+CdB，其中，y为预定功率门限，C为功率调节参数。

其中，所述基站还包括：

传输模块，用于在LTE-U系统的ON状态下，保持预定功率的下行数据传输，以占用下行数据传输信道。

其中，所述传输模块包括：

调制子模块，通过降低调制级别，增加对物理信道资源PRB的占用率，以占用下行数据传输信道；和/或

第三发送模块，用于在发送的下行数据过少时，通过在非授权频段发送预定功率的、且无需被终端理解的下行占位PRB，以占用下行数据传输信道；其中，所述终端为在授权频段PCC上发起小区接入流程的终端。

其中，在基站的最小信号收发转换时间满足至少包含射频器件的器件约束条件，且在所述保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于所述T_CCA的情况下，所述T_L的值进一步地大于第一阈值A；其中所述第一阈值 $A=$ $T_{\mathrm{GP}}-{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\′}-(T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}-T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\′})-T_{\mathrm{CCA}};$ 其中，TA_offset为时间提前量偏移；表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间；表示终端由接收状态转换为发射状态的转换时间；表示终端开始做从接收状态转换为发射状态的时刻，到终端发射功率上升至对非LTE-U系统产生影响的过度时间。

其中，基站在抑制与相邻基站的信号干扰的情况下，所述T_L的值小于或者等于第二阈值B；其中，所述第二阈值其中，TA_offset为时间提前量偏移，T_ISD为相邻基站最大的信号路径传播时延，表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间。本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明的方案采用在LTE-U系统的非授权频段的特殊子帧中的保护时间间隔为T_GP的保护时隙中发送预定时长T_L的下行占位信号PHS，并使得保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA的方案，有效地防止了非LTE-U系统在LTE-U系统的保护时隙的时间间隔内接入信道，从而对LTE-U系统的非授权频段上行子帧的数据产生干扰的问题的发生。

附图说明

图1表示LTE-U系统的UE不具备LBT功能时，LTE-U系统与WIFI系统的信号信道接入冲突场景示意图；

图2表示LTE-U系统的UE具备LBT功能时，LTE-U系统与WIFI系统的信号信道接入冲突场景示意图；

图3表示本发明的基于TDD传输模式的非授权频段干扰避免方法流程示意图；

图4表示LTE-U系统的特殊子帧GP内发送占位信号PHS的示意图；

图5表示LTE-U系统进行静态/准静态的ON/OFF切换场景示意图；

图6表示LTE-U系统采用基于帧的设备FBE机制场景示意图；

图7表示LTE-U系统采用基于负载的设备LBE机制场景示意图；

图8表示PHS信号结构示意图；

图9表示一种典型的UE和eNB的部署场景示意图；

图10表示基于图9中的场景，从节点eNB1的视角观察的信号时序关系；

图11表示基于图9中的场景，从节点UE的视角观察的信号时序关系；

图12表示eNB端收/发转换过渡时间窗口定义示意图；

图13表示UE端收/发转换过渡时间窗口定义示意图；

图14表示基于图9中的场景，并考虑到节点eNB1对节点eNB2干扰的问题，从节点eNB2的视角观察到的信号时序关系；

图15表示PHS时间窗口长度的设计示例；

图16表示本发明的基站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

对于非授权频谱，由于同样一段频谱范围可以被任何用户以符合某种特定规范的方式所占用，因此对于其中任何一个运营商而言，频谱都是不纯净的，很容易受到来自其他运营商或未知信号辐射源的干扰和阻塞。

一种典型的信号辐射源是WiFi系统。WiFi系统采用CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionAvoidance)机制竞争信道资源，即基本工作原理为：1)WiFi发送端首先检测信道是否有使用，如果检测出信道空闲，则等待一段随机时间后，才送出数据。2)WiFi接收端如果正确收到此帧，则经过一段时间间隔后，向发送端发送确认帧ACK。3)WiFi发送端收到ACK帧，确定数据正确传输。特别地，如果非授权频谱LTE-U系统不能一直占用信道，那么其信道资源可能被WiFi系统，或其他运营商的LTE-U系统抢占，从而导致LTE-U系统的上/下行数据传输的调度计划有可能因为信道被第三方堵塞而被意外迟滞，即导致LTE-U的上/下行业务的时序关系是不可控的。

如果所有的固定时序关系都被破坏，那么在非授权频谱上就不得不研究全新的LTE系统规范，其将耗费巨大的时间、成本、精力，并且不利于LTE-U产业化的推进。反之，如果能够尽可能维持更多的固定的或相对的时序关系，那么则有机会在非授权频谱上尽可能多的延用LTE系统的设计经验及规范，大大降低LTE-U系统的研制成本、时间、投入精力，并且有利于产业化的尽快推广。

为了避免上述问题的发生，现有技术将现有的授权频段上的LTE技术迁移到非授权频段上，其具有两类基本技术：

(1)，直接在非授权频段上使用现有的授权频段上的LTE技术，而不对现有的LTE协议做任何修改。授权频段LTE和非授权频段LTE-U的差异只是表现在工作频段的不同；

(2)，LTE-U采用开关切换(ON/OFFswitching)功能，即当LTE-U处于ON状态时，LTE-U接入信道；而当LTE-U处于OFF状态时，LTE-U不接入信道。

如果LTE-U系统采用全下行(SDL)数据传输模式，相比于基本技术(2)，基本技术(1)技术方案的主要优点是能够最大限度维护LTE的固定时序关系，从而不需要对现有授权频段上的LTE技术做过多修改，从而可以大大降低技术迁移的复杂度；基本技术(1)技术方案的主要缺陷是对WiFi系统而言非常不公平，即信道一直被LTE-U系统野蛮占用，导致WiFi可能一直得不到接入信道的机会。

然而，如果LTE-U系统采用时分双工TDD数据传输模式，则无论采用上述哪种基本技术方案，由于非授权频段特殊子帧中保护时隙GP时间间隔的存在，WiFi系统很可能在GP时间间隔内尝试并且以一定的成功概率成功接入到信道中。下面分两种场景：

第一种场景:LTE-U系统的UE(终端)不具备LBT(listeningbeforetalk，先听后发)功能，即UE按照传统的授权频段LTE系统的UE行为规范在GP之后直接发送UL子帧，如图1所示；

第二种场景:LTE-U系统的UE具备LBT功能，即UE在发送上行子帧之前会先侦听信道的占用或空闲状态(该侦听过程又称作CCA检测过程，其CCA是ClearChannelAssessment)，如图2所示。

下面分别结合图1和图2来阐述上述两种场景的不利因素：

在上述第一种场景下，LTE-U系统的UE不具备LBT功能。如错误！未找到引用源。所示，WiFi系统为了接入信道传输数据，一直在执行CCA检测(即信道占用和空闲状态检测)。特别地，在LTE-U系统的DL数据传输完成后，经过CCA检测机制所规定的时间(图中将该段规定的CCA检测时间长度标注为CCA。CCA检测时间长度与各个国家的地域性规范相关。例如，在欧洲，其典型值为20us；而在美国，其典型值为34us)，WiFi系统尝试接入信道。特别地，为了降低多个WiFi设备在等待相同的CCA空闲时间段后同时竞争接入信道的风险，一些地域性的非授权频段使用规范(如美国WiFi系统所使用的CSMA/CA机制的DCF功能(DCF:distributecoordinationfunction,分布式协调机制))还额外WiFi系统要求支持回退(backoff)机制，即在WiFi系统发现信道已经空闲了CCA空闲时段的基础上，WiFi系统还要继续随机等待一段时间，这段随机等待的时间被称做backoff时间。backoff时长可能等于0，一般情况下，CCA时间要小于GP时长，因此如果WiFi系统不支持backoff机制，那么WiFi系统将在LTE-U系统的UL子帧额定发送时刻之前接入到信道中。如果WiFi系统支持backoff机制，由于backoff时长可能等于0或是其他较小的数值，因此WiFi系统仍然可能在LTE-U系统的UL子帧额定发送时刻之前接入到信道中。特别地，在同一块区域内，WiFi设备数目越多，则越有可能存在某个WiFi设备以较小的backoff时长接入到系统中。另一方面，由于LTE-U不支持LBT功能，因此UE仍然在额定的UL子帧处传输数据。如图1所示，在虚线框所示的时间段内，WiFi数据包与LTE-U系统的上行子帧间存在严重的相互干扰。

在上述第二种场景下，LTE-U系统的UE具备LBT功能。如图2所示，由于backoff时间长度具有一定的随机性，因此仍然存在WiFi数据包与LTE-U系统的上行子帧同时传输的可能性，即WiFi系统和LTE-U系统在开始传输数据之前，碰巧同时检测到信道是空闲的，所以如图所示的严重的系统间相互干扰是不可避免的。更进一步地，为了使LTE-U系统的UE具备LBT功能，将需要修改并增强LTE系统中现有的UE调度机制、混合自动重传请求HARQ反馈机制，上述增强将大大增加LTE-U系统的设计复杂度。本发明的方案着重描述基于时分双工TDD数据传输模式下的LTE-U系统的非授权频段干扰避免方法。

下面将结合附图以及具体的实施例对本发明的方案作详细描述：

如图3所示，本发明的基于TDD传输模式的非授权频谱干扰避免方法包括如下步骤：

步骤31，基站发送下行子帧至终端；

步骤32，基站在下行子帧后的特殊子帧中保护间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。

上述步骤31至步骤32呈现出了本方案现的思想：在LTE-U系统的非授权频段的特殊子帧的保护时间间隔内发送特定时长和特定发送功率的“占位”信号(PHS:Placeholdersignal)，使得剔除占位信号后保护时间间隔内剩余空闲时长小于地域性规范的最小CCA检测时长，从而避免WiFi系统在保护时间间隔内接入到信道中，因此可以为特殊子帧后面的上行子帧有效预留“干净”的信道资源。基本原理图如图4所示，当基站发送PHS信号后，LTE-U系统的非授权频段中的特殊子帧中保护时隙剩余的信道空闲时间长度小于地域性规范的最小CCA检测时间长度，随后，LTE-U系统的UE又接着特殊子帧发送上行子帧，在整个过程中，WiFi系统都没有机会接入到信道中，从而避免了前述的LTE-U系统和WiFi系统间的严重的双向交叉干扰。

下面从PHS技术应用的上下文环境、PHS的功能及承载的信息类型(即在PHS中承载哪些信息)、以及PHS信号结构设计等三个角度，对PHS进行阐述。

其中，上述PHS的技术应用的上下文环境具有如下几种：

第一种应用场景是：LTE-U进行静态/准静态ON/OFF切换

即LTE-U在做从OFF到ON的状态切换瞬时，不用做LBT，而只是遵循某种内部决策机制。特别地，LTE-U不做ON/OFF切换也可以看作场景1的一种特例，即OFF时间为0。其静态ON/OFF切换指的是ON/OFF切换周期是事先固定的，且ON/OFF时长占比也是事先固定的。而准静态ON/OFF切换指的是ON/OFF时长占比不是事先固定的，而是运行时可调整的，但其调整频率较低，调整频率的典型值可以是几百ms或是s级的。即LTE-U系统可以根据自身的业务负载情况，或者是WiFi系统的长期统计占用信道情况，以较低的频率动态调整自身的ON/OFF时长占比。其ON/OFF时长的典型值都为数十ms，两者可以不相等。

如图5所示，这种场景的一种潜在的问题是：当WiFi正在传输时，LTE-U系统也可能进行从OFF状态到ON状态的切换，从而LTE-U系统开始下行传输的数据包可能与WiFi系统能够正在传输的数据包之间造成比较严重的相互干扰。在这种应用场景的前提下，可采用该占位信号PHS。

特别的，LTE-U系统可以采用任何固定的或动态的上下行时隙配比，其特定的上下行时隙配比的决策机制取决于LTE-U系统在非授权频段的业务卸载程度，即如果LTE-U系统需要在非授权频段上卸载更多的下行业务流量，则优选更多的下行时隙；反之，如果需要卸载更多的上行业务流量，则优选更多的上行时隙。

第二种应用场景是：LTE-U支持LBT功能

LTE-U支持2种机制的LBT功能：FBE(framebasedequipment，基于帧的设备)和LBE(loadbasedequipment，基于负载的设备)。无论哪种机制，都假设LTE-U在非授权频段的主载波PCC:(PrimaryComponentCarrier)与授权频段上的辅载波SCC(SecondaryComponentCarrier)保持同步。下面分析时，所谓的整数ms边沿位置时刻指的都是PCC的整数ms边沿位置时刻。

对于FBE机制而言，LTE-U只在PCC的整数ms边沿位置时刻前的一段时间(典型值为CCA时长)进行CCA检测。如图6所示，由于WiFi可以在信道空闲之后的任何时刻进行CCA检测，因此在FBE机制中，LTE-U接入信道的机会远低于WiFi系统，即FBE机制为LTE-U系统不公平。

对于LBE机制而言，如图7所示，LTE-U系统与WiFi系统一样，可以在任何时刻进行CCA检测，因此在LBE机制中，LTE-U系统和WiFi系统享有同等的信道接入机会。

如图6或图7所示，其LTE系统ON状态时长的典型值都为数十ms(特别地，当ON/OFF状态时长均为10ms时，代表一个无线帧)。

在此种场景下，在LTE-U系统的特殊子帧中，采用占位符PHS信号。

综上，无论上述哪种场景，LTE-U系统还需要解决在ON状态时，WiFi在特殊子帧之外的其他子帧异常接入的问题。其潜在问题场景如下：WiFi基于能量检测来判断信道是否已经被其他系统(如LTE-U系统)所占用。所以，如果LTE-U系统处于ON的状态，但是其某些下行或上行子帧中不传任何信号，或者传输的信号功率过小，该信道仍然可能被WiFi系统抢占，因此WiFi系统可能判断该信道实际上处于空闲状态。

所以LTE-U系统为了在ON状态下更好的占有信道，需要一直保持一定功率的下行和上行数据的传输。可能的实现方法包括是：

1)、优化业务调度机制：将数据业务合理卸载在非授权频段上，使LTE-U系统在非授权频段上能够持续地以高于特定门限的某种功率水平占用非授权信道；

2)、非授权频段上的动态TDD机制：根据上下行业务比率，有效调整上下行时隙配比，使得在非授权频段上下行时隙中都有充足的数据业务被调度；

3)、降低调制与编码策略MCS效率：如果下行或上行的数据业务量过少时，LTE-U的eNB(基站)可以选择更低的MCS效率，即通过降低调制级别(如从256QAM回退到QPSK)，来增加对物理资源PRB的占用率。该机制对下行调度和上行调度都是有效的；

4)、增加下行占位PRB：如果下行业务过少时，LTE-U的eNB在非授权频段上使用一些额外的PRB发送能量，以占据信道以避免信道被WiFi抢占。这些PRB不需要被UE所理解；

5)、增加上行数据重传次数：即使eNB能够正确接收、解调UE的上行传输数据，仍然反馈否定应答NACK，以增加UE上行子帧的数据传输负荷；

6)、增加上行占位PRB：eNB控制UE发送更多的数据。这些数据对于eNB而言可能是无意义的；

7)、对于准静态ON/OFF切换方式，可以根据真实的业务负载情况，改变ON/OFF时长占比，以与实际上卸载到非授权频段上的上下行业务相匹配。

上述是对PHS技术应用的上下文环境进行的详细描述，下面对PHS的功能，以及承载的信息类型做详细阐述：

PHS最基本的功能为LTE-U系统的非授权频段的特殊时隙GP之后的UE上行子帧占据、持有或预留信道，以避免WiFi系统的意外竞争接入。显然，上述基本出发点是从WiFi的视角定义的，它只使用了PHS信号的信号能量属性，而不用在意PHS信号中是否承载了特定的信息。

PHS信号中也可以承载一些特定的对LTE-U系统有价值的信息，以增强LTE-U系统的性能。

特别地，PHS信号中可以承载一些能够在异运营商之间进行交互的信息。传统意义上，异运营商之间存在信息沟通和交互的鸿沟。具体表现在：(1)异运营商间不存在互联网连接，这是由人为因素限制的，主要落实在网管的隔离上；(2)异运营商之间不存在空中接口的互通，这是由技术因素限制的，即不同运营商的频谱是隔离的。而LTE-U技术的出现，则有望通过空口互通技术打破异运营商间信息隔离的鸿沟。其基本原理是：1)首先，不同运营商使用相同频率范围的非授权频段，因此具备基站间互相侦听的潜力；2)其次，如果不同运营商的LTE-U基站都支持LBT功能，例如运营商A发，运营商B侦听，则LBT机制从技术上保证了异运营商在空口上的信息交互能力。

特别地，异运营商可以通过PHS交互一些必要的信令以有效支持异运营商间空口同步(RIBS:Radio-interfacebasedsynchronization)功能。例如，PHS上可以承载PCC的同步状态(Synchronous/Asynchronousstatus)和/或同步级别(Stratumlevel)信息。特别地，如果PHS中至少包含一个LTE的正交频分复用OFDM符号，则可以在该OFDM符号中承载上述信息。

特别地，假设将同步状态信息记作n_SyncStatus，取值范围为{0,1}，其中0和1分别代表同步和异步，或反之亦可；将同步级别记作n_StratumLevel，取值范围为{0,1,2,…,L-1}，其中L为最大同步级别，典型值为4。

若OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息的空口同步信息，则此种情况下将该OFDM符号的频域序列设置成一个伪随机序列(参考CRS，小区公共参考信号Cell-specificReferenceSignal)，其伪随机序列的初始相位为

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×n_{\mathrm{SyncStatus}},$ 其中，m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息。

若OFDM符号承载有至少包含PCC同步级别信息的空口同步信息，此时该OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×n_{\mathrm{StratumLevel}},$

其中，m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_StratumLevel为PCC同步级别信息。

若OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息和PCC同步级别信息的异运营商空口同步信息，此种情况下该OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\×(7\×(n_s+1)+l+1)\×(2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\×N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\×(n_{\mathrm{SyncStatus}}L+n_{\mathrm{StratumLevel}}),$

其中，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息，n_StratumLevel为PCC同步级别信息，L为最大同步级别，m是某个整数，用以将n_SyncStatus、n_StratumLevel参数与其他参数区分开，例如m可以取值为1，2，…。

$N_{\mathrm{CP}}=\left\{\begin{array}{cc}1& \mathrm{for\; normal\; CP}\\ 0& \mathrm{for\; extended\; CP}\end{array}\right.$

n_s是无线帧内的时隙编号(Slotnumberwithinaradioframe)，l为一个时隙内的OFDM符号编号(OFDMsymbolnumberwithintheslot)，为小区的编号；N_CP为循环前缀类型参数，当使用正常循环前缀(normalCP)时，N_CP＝1，否则，当使用扩展循环前缀(extendedCP)时，N_CP＝0；c_init为伪随机序列的初始相位。

特别地，上述n_s、l、N_CP等参数都可以通过其他途径(如运营商B通过LBT技术侦听运营商A的下行时隙的CRS信号)获得。在获得上述参数的前提下，运营商B可以进一步通过假设n_SyncStatus和n_StratumLevel的取值，并检验验证的途径获得n_SyncStatus和n_StratumLevel的实际取值，亦即运营商A的该节点的PCC的同步状态和同步级别信息，以支撑进一步的空口同步(RIBS)功能。

上述是对PHS功能以及所承载的信息的详细描述，下面给将结合附图对PHS信号的结构设计作详细描述：

如图8所示，PHS信号内部可以有丰富的时域和频域结构。

它可以由几部分组成，其中，每一部分的构成元素可以是：有发射功率的OFDM符号、空白OFDM符号(零功率)、有发射功率的采样点、及空白采样点(零功率)。

PHS信号可以是少数构成元素的任意组合。其具体结构取决于PHS信号的时间窗口长度，运营商的灵活配置等因素，以及WiFi系统CCA检测能量门限的约束。

WiFi系统做基于能量的CCA检测时，一般操作是：基于某个特定长度的时间窗口(记为xus，其典型值为5us)统计平均干扰功率，然后将统计出来的平均干扰功率与某个特定功率门限(记为ydBm，典型值为-82dBm20MHz)进行比较，如果统计出来的平均干扰功率大于该门限，则认为信道被其他传输系统所占用。

因此在设计PHS信号结构时，一个基本原则是：从任意时刻算起，每xus内的平均功率大于ydBm+CdB，其中C为某种与覆盖范围有关的功率调节参数。

一种典型的设计方法是：PHS时间窗口全部被有功率的OFDM符号或有功率的采样点所填充，即不留空白信号。且对于OFDM符号而言，填充信号占满整个传输带宽；对于采样点而言，其传输功率需要等于全带宽的OFDM符号在每个采样点上的平均传输功率。这时，C可以设为0dB。

下面关注PHS时间窗口长度的设计。进行PHS时间窗口长度设计时，需要综合考虑下述主要因素：

1)、eNB端和UE端各自的最小信号收发转换时间需要满足器件(主要是射频器件)约束条件；

2)、扣除PHS时长后，eNB端的GP内剩余的信道最大空闲时间(即DL到UL的转换时间间隔)小于非授权频谱地域性规范所要求的最小CCA检测时间长度；

3)、额外的，UE端从发到收的信道最大空闲时间(即UL到DL的转换时间间隔)小于非授权频谱地域性规范所要求的最小CCA空闲时间长度；

4)、额外的，需要有效抑制相邻小区间的信号干扰；

5)、特别地，不允许UE在非授权频段上发送物理随机接入信道PRACH信号(即将UE配置成仅在授权频段PCC上发起小区接入流程，而不允许UE在非授权频段的SCC上发起小区接入流程)。

基于上述综合因素的考虑，下面针对一种典型的部署场景，给出一组设计实例。图9为最恶劣研究场景。

图10和图11分别从eNB1和UE的角度出发，研究WiFi意外接入问题。在图10中，T_GP表示特殊子帧中的保护时间间隔，T_Aoffset称为时间提前量(TA,timeadvance)偏移，表示eNB端射频设备从发射状态转变到接收状态的转换时间，表示eNB端射频设备从接收状态转变到发射状态的转换时间，PHS表示占位信号，PHS的长度记为T_L。非授权频谱地域性规范要求的最小CCA检测时长记作T_CCA。

结合图12，一般来说，eNB在收发(或发收)状态转换时，其功率是逐渐上升(或下降)的。对于WiFi系统而言，只有当eNB的功率低于额定发射功率一定的门限值时，其状态转换的影响才是显著的。因此不妨设eNB从开始做从发到收状态转换时刻到其功率衰落到能够对WiFi系统产生显著影响的过渡时间间隔记为显然，同理，设eNB从开始做从收到发状态转换时刻到其功率衰落到能够对WiFi系统产生显著影响的过渡时间间隔记为显然

结合图13，表示UE端射频设备从发射状态转变到接收状态的转换时间，表示UE端射频设备从接收状态转变到发射状态的转换时间，且UE在收发(或发收)状态转换时，其功率是逐渐上升(或下降)的。同理，对于WiFi系统而言，只有当UE的功率低于额定发射功率一定的门限值时，其状态转换的影响才是显著的。因此不妨设UE从开始做从发到收状态转换时刻到其功率衰落到能够对WiFi系统产生显著影响的过渡时间间隔记为显然，设UE从开始做从收到发状态转换时刻到其功率衰落到能够对WiFi系统产生显著影响的过渡时间间隔记为显然， $T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\&prime;}<T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}.$

如图10所示，WiFi可能在PHS之后到UL之前的这段空闲时间段内意外接入。基于上述符号定义，并结合前述第1)和第2)个综合因素：

1)、eNB端和UE端各自的最小信号收发转换时间需要满足器件(主要是射频器件)约束条件；

2)、扣除PHS时长后，eNB端的GP内剩余的信道最大空闲时间(即DL

到UL的转换时间间隔)小于非授权频谱地域性规范所要求的最小CCA检

测时间长度。

联合用如下公式进行表述：

$T_{\mathrm{GP}}-{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}-T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\&prime;})-T_L<T_{\mathrm{CCA}}---\left(1\right)$ 即

$T_L>T_{\mathrm{GP}}-{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}-T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\&prime;})-T_{\mathrm{CCA}}---\left(1^{,}\right)$

在图9中，T_prop表示eNB1到UE的信号路径传播延时，WiFi可能在UL之后到下一个子帧的DL之前的这段空闲时间段内意外接入。基于上述符号定义，结合前述第1)和第3)个综合因素：

1)eNB端和UE端各自的最小信号收发转换时间需要满足器件约束条件；

3)、额外的，UE端从发到收的信道最大空闲时间(即UL到DL的转换时间间隔)小于非授权频谱地域性规范所要求的最小CCA空闲时间长度；

联合用如下公式进行表述：

$T_{\mathrm{prop}}+{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}+T_{\mathrm{prop}}-T_{\mathrm{UE},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}-T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}^{\&prime;})<T_{\mathrm{CCA}}---\left(2\right)$

显然，公式(2)与PHS时间窗口长度无关，所以公式(2)是一个不受设计者控制的确认条件。且路径传播延时T_prop越大，公式(2)越难以成立。在图8所示的场景中，T_prop的最大值等于小区半径T_ISD，即T_prop≤T_ISD。

因此可以把确认条件公式(2)进一步表述为，要求以下约束不等式满足：

${2T}_{\mathrm{ISD}}+{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{UE},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}-T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}^{\&prime;})<T_{\mathrm{CCA}}---\left(2^{,}\right)$

即判断

${2T}_{\mathrm{ISD}}+{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{UE},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}-T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}^{\&prime;})-T_{\mathrm{CCA}}<0---\left(2^{,,}\right)$

如图14所示，经由路径传播延时，如果eNB1的下行PHS信号的结束时刻与eNB2的上行信号的起始时刻重合，那么eNB1的下行PHS信号则可能对相邻小区eNB2的上行信号造成较大干扰。为了避免上述重合现象的发生，综合上述第4)综合因素：

4)额外的，需要有效抑制相邻小区间的信号干扰；

用公式表述为： $T_{\mathrm{GP}}-T_{\mathrm{Aoffset}}-T_L-2T_{\mathrm{ISD}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}\&GreaterEqual;0---\left(3\right)$

即 $T_{\mathrm{GP}}-T_{\mathrm{Aoffset}}-2T_{\mathrm{ISD}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}\&GreaterEqual;T_L---\left(3^{,}\right)$

下面结合具体的配置参数，给出上述三个数学公式(1’)、(2”)和(3’)的一些计算示例。

设置：TA_offset＝20us， $T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}=T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}=17\mathrm{us},$ $T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}=$ $T_{\mathrm{UE},T_x-R_x}=20\mathrm{us},$ 设最大小区半径为300m，则T_ISD＝1us。不妨设 $T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}$ $=T_{\mathrm{eNB},R_x-T_x}^{\&prime;}=8.5\mathrm{us},$ $T_{\mathrm{UE},T_x-R_x}^{\&prime;}=T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\&prime;}=10\mathrm{us}.$

特殊子帧的保护时间间隔T_GP长度根据上下行子帧配比不同，有多种不同的取值。典型的，有7种取值，从小到大分别为：71.35us,142.71us,214.06us,285.42us,428.65us,642.71us,714.06us。LTE-U系统重点关注小小区(smallcell)场景，因此重点只关注较小的三个T_GP长度，即设置T_GP在集合{71.35us,142.71us,214.06us}中取值即可。

关注非授权频谱所规定的最小CCA检测时长问题，不同国家和地区有不同的规定。典型的，欧洲等国家要求CCA最小时间长度为20us。WiFi系统在其CSMA/CA机制中，要求至少等待信道空闲DIFS时间长度后，WiFi设备才会尝试接入到信道中。DIFS典型值为34us，即WiFi的CSMA/CA所内在定义的CCA最小长度实际上是大于欧洲频谱规范的。下面计算时，分别考虑20us和34us的CCA最小时长场景，即设置T_CCA在集合{20us,34us}中取值即可。

如图15所示，为PHS的时间窗口设计示例。

当然，当TA_offset，T_ISD， T_CCA等参数取值不同时，对PHS的时间窗口长度L取值范围也会随之改变。

综上，本发明的方案采用在LTE-U系统的非授权频段的特殊子帧中的保护时间间隔为T_GP的保护时隙中发送预定时长T_L的下行占位信号PHS，并使得保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA的方案，有效地防止了非LTE-U系统在LTE-U系统的保护时隙的时间间隔内接入信道，从而对LTE-U系统的非授权频段上行子帧的数据产生干扰的问题的发生。

如图16所示，本发明的实施例提供一种基站，其中，包括：

第一发送模块161，用于发送下行帧至终端；

第二发送模块162，用于在下行子帧后的特殊子帧中保护间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。

其中，所述第二发送模块162，,包括：

第一发送子模块，用于在无线帧在LTE系统的非授权频段进行静态/准静态的由OFF状态切换至ON状态的切换前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

其中，所述第二发送模块162，包括：

第二发送子模块，用于在LTE系统采用基于帧的设备FBE机制或者基于负载的设备LBE机制的前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

其中，所述PHS承载有能够被不同运营商所共同理解的空口同步信息，以支持异运营商间的空口信息交互。

其中，所述PHS承载有至少包含主载波PCC同步状态信息和/或主载波PCC同步级别信息的空口同步信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\&times;(7\&times;(n_s+1)+l+1)\&times;(2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\&times;n_{\mathrm{SyncStatus}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步级别信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\&times;(7\&times;(n_s+1)+l+1)\&times;(2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\&times;n_{\mathrm{StratumLevel}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_StratumLevel为PCC同步级别信息。

其中，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息和PCC同步级别信息的异运营商空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\&times;(7\&times;(n_s+1)+l+1)\&times;(2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\&times;(n_{\mathrm{SyncStatus}}L+n_{\mathrm{StratumLevel}}),$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息，n_StratumLevel为PCC同步级别信息，L为最大同步级别。

其中，所述PHS由有发射功率的OFDM符号和/或零发射功率的OFDM符号和/或有发射功率的采样点和/或零发射功率的采样点构成，且在所述T_L内任一x微秒内的符号发射功率值大于ydB+CdB，其中，y为预定功率门限，C为功率调节参数。

其中，所述基站还包括：

传输模块，用于在LTE-U系统的ON状态下，保持预定功率的下行数据传输，以占用下行数据传输信道。

其中，所述传输模块包括：

调制子模块，通过降低调制级别，增加对物理信道资源PRB的占用率，以占用下行数据传输信道；和/或

第三发送模块，用于在发送的下行数据过少时，通过在非授权频段发送预定功率的、且无需被终端理解的下行占位PRB，以占用下行数据传输信道；其中，所述终端为在授权频段PCC上发起小区接入流程的终端。

其中，在基站的最小信号收发转换时间满足至少包含射频器件的器件约束条件，且在所述保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于所述T_CCA的情况下，所述T_L的值进一步地大于第一阈值A；其中所述第一阈值 $A=$ $T_{\mathrm{GP}}-{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}-T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\&prime;})-T_{\mathrm{CCA}};$ 其中，TA_offset为时间提前量偏移；表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间；表示终端由接收状态转换为发射状态的转换时间；表示终端开始做从接收状态转换为发射状态的时刻，到终端发射功率上升至对非LTE-U系统产生影响的过度时间。

其中，基站在抑制与相邻基站的信号干扰的情况下，所述T_L的值小于或者等于第二阈值B；其中，所述第二阈值其中，TA_offset为时间提前量偏移，T_ISD为相邻基站最大的信号路径传播时延，表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间。

需要说明的是，该基站是包括上述方法的基站，上述方法的实施例的实现方式适用于该基站的实施例中，也能达到相同的技术效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种基于TDD传输模式的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，包括：

基站发送下行子帧至终端；

基站在下行子帧后的特殊子帧中保护间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。

2.根据权利要求1所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述基站发送具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS的步骤包括：

基站在无线帧在LTE-U系统的非授权频段进行静态/准静态的由OFF状态切换至ON状态的切换前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

3.根据权利要求1所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述基站发送具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS的步骤包括：

基站在LTE-U系统采用基于帧的设备FBE机制或者基于负载的设备LBE机制的前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

4.根据权利要求1所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述PHS承载有能够被不同运营商所共同理解的空口同步信息，以支持异运营商间的空口信息交互。

5.根据权利要求4所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述PHS承载有至少包含主载波PCC同步状态信息和/或主载波PCC同步级别信息的空口同步信息。

6.根据权利要求5所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\&times;(7\&times;(n_s+1)+l+1)\&times;(2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\&times;n_{\mathrm{SyncStatus}},$ m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息。

7.根据权利要求5所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步级别信息的空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\&times;(7\&times;(n_s+1)+l+1)\&times;(2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+N_{\mathrm{CP}}+2^m\&times;n_{\mathrm{StratumLevel}},$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_StratumLevel为PCC同步级别信息。

8.根据权利要求5所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述PHS包含LTE-U系统的正交频分复用OFDM符号；

所述PHS通过所述OFDM符号承载有至少包含PCC同步状态信息和PCC同步级别信息的异运营商空口同步信息；其中，所述OFDM符号的频域伪随机序列的初始相位

$C_{\mathrm{init}}=2^{10}\&times;(7\&times;(n_s+1)+l+1)\&times;(2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}+1)+2\&times;N_{\mathrm{ID}}^{\mathrm{cell}}{+N}_{\mathrm{CP}}+2^m\&times;(n_{\mathrm{SyncStatus}}L+n_{\mathrm{StratumLevel}}),$

m为整数，n_s为无线帧内的时隙编号，l为对应时隙内的OFDM符号编号，为小区标编号，N_CP为循环前缀类型参数，当LTE-U系统使用正常循环前缀时，N_CP＝1，当LTE-U系统使用扩展循环前缀时，N_CP＝0，n_SyncStatus为PCC同步状态信息，n_StratumLevel为PCC同步级别信息，L为最大同步级别。

9.根据权利要求1所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，所述PHS由有发射功率的OFDM符号和/或零发射功率的OFDM符号和/或有发射功率的采样点和/或零发射功率的采样点构成，且在所述T_L内任一x微秒内的符号发射功率值大于ydB+CdB，其中，y为预定功率门限，C为功率调节参数。

10.根据权利要求2所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，基站在LTE-U系统的ON状态下，保持预定功率的下行数据传输，以占用下行数据传输信道。

11.根据权利要求10所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，基站占用下行数据传输信道的方法包括：

基站通过降低调制级别，增加对物理信道资源PRB的占用率，以占用下行数据传输信道；和/或

基站在发送的下行数据过少时，通过在非授权频段发送预定功率的、且无需被终端理解的下行占位PRB，以占用下行数据传输信道；其中，所述终端为在授权频段PCC上发起小区接入流程的终端。

12.根据权利要求1所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，在基站的最小信号收发转换时间满足至少包含射频器件的器件约束条件，且在所述保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于所述T_CCA的情况下，所述T_L的值进一步地大于第一阈值A；其中所述第一阈值 $T_{\mathrm{GP}}-{\mathrm{TA}}_{\mathrm{offset}}-T_{\mathrm{eNB},T_x-R_x}^{\&prime;}-(T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}-T_{\mathrm{UE},R_x-T_x}^{\&prime;})-T_{\mathrm{CCA}};$ 其中，TA_offset为时间提前量偏移；表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间；表示终端由接收状态转换为发射状态的转换时间；表示终端开始做从接收状态转换为发射状态的时刻，到终端发射功率上升至对非LTE-U系统产生影响的过度时间。

13.根据权利要求1所述的非授权频谱干扰避免方法，其特征在于，基站在抑制与相邻基站的信号干扰的情况下，所述T_L的值小于或者等于第二阈值B；其中，所述第二阈值其中，TA_offset为时间提前量偏移，T_ISD为相邻基站最大的信号路径传播时延，表示基站开始做从发射状态转换为接收状态的时刻，到基站发射功率衰落至对非LTE-U系统产生影响的过渡时间。

14.一种基站，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于发送下行帧至终端；

第二发送模块，用于在下行子帧后的特殊子帧中保护时间间隔为T_GP的保护时隙中，发送具有预定时长T_L的下行占位信号PHS；其中，保护时隙中的剩余空闲时长T＝T_GP-T_L小于预先确定的信道占用和空闲状态检测CCA的最小检测时长T_CCA。

15.根据权利要求14所述的基站，其特征在于，所述第二发送模块包括：

第一发送子模块，用于在无线帧在LTE-U系统的非授权频段进行静态/准静态的由OFF状态切换至ON状态的切换前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。

16.根据权利要求14所述的基站，其特征字在于，所述第二发送模块包括：

第二发送子模块，用于在LTE-U系统采用基于帧的设备FBE机制或者基于负载的设备LBE机制的前提下，发送所述具有特定时长T_GP的下行占位信号PHS。