CN106031267B - 数据传输方法、系统和具有基站功能的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法、系统和具有基站功能的设备，其中，所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，包括：在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧；在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。本发明的技术方案能够确保LTE系统在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时对其他系统产生较大的干扰，实现了LTE系统与其他系统在非授权频段的和平共存。

Description

数据传输方法、系统和具有基站功能的设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法、一种LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统和一种具有基站功能的设备。
背景技术
随着通信业务量的急剧增加，3GPP的授权频谱越来越不足以提供更高的网络容量。为了进一步提高频谱资源的利用率，3GPP正讨论如何在授权频谱的帮助下使用未授权频谱，如2.4GHz和5GHz频段。这些未授权频谱目前主要是Wi-Fi、蓝牙、雷达、医疗等系统在使用。
通常情况下，为已授权频段设计的接入技术，如LTE(Long Term Evolution，长期演进)不适合在未授权频段上使用，因为LTE这类接入技术对频谱效率和用户体验优化的要求非常高。然而，载波聚合(Carrier Aggregation，CA)功能让将LTE部署于非授权频段变为可能。3GPP提出了LAA(LTE Assisted Access，LTE辅助接入)的概念，借助LTE授权频谱的帮助来使用未授权频谱。而未授权频谱可以有两种工作方式，一种是补充下行(SDL，Supplemental Downlink)，即只有下行传输子帧；另一种是TDD(Time DivisionDuplexing，时分双工)模式，既包含下行子帧、也包含上行子帧。补充下行这种情况只能是借助载波聚合技术使用。而TDD模式除了可以借助载波聚合技术使用外，还可以借助DC(Dual Connectivity，双连通)使用，也可以独立使用。
相比于Wi-Fi系统，工作在未授权频段的LTE系统有能力提供更高的频谱效率和更大的覆盖效果，同时基于同一个核心网让数据流量在授权频段和未授权频段之间无缝切换。对用户来说，这意味着更好的宽带体验、更高的速率、更好的稳定性和移动便利。
现有的在非授权频谱上使用的接入技术，如Wi-Fi，具有较弱的抗干扰能力。为了避免干扰，Wi-Fi系统设计了很多干扰避免规则，如CSMA/CD(Carrier Sense MultipleAccess/Collision Detection，载波监听多路访问/冲突检测方法)，这种方法的基本原理是Wi-Fi的AP(Access Point，接入点)或者终端在发送信令或者数据之前，要先监听检测周围是否有其他AP或者其他终端在发送/接收信令或数据，若有，则继续监听，直到监听到没有为止；若没有，则生成一个随机数作为退避时间，在这个退避时间内，如果没检测到有信令或数据传输，那么在退避时间结束之后，AP或终端可以开始发送信令或数据。该过程如图1所示。
但是，LTE网络中由于有很好的正交性保证了干扰水平，所以基站与用户的上下行传输不用考虑周围是否有其他基站或其他用户在传输数据。如果LTE在非授权频段上使用时也不考虑周围是否有其他设备在使用非授权频段，那么将对Wi-Fi设备带来极大的干扰。因为LTE只要有业务就进行传输，没有任何监听规则，那么Wi-Fi设备在LTE有业务传输时就不能传输，只能等到LTE业务传输完成，才能检测到信道空闲状态以进行数据传输。
可见，LTE网络在使用非授权频段时，最主要的关键点之一是确保LAA能够在公平友好的基础上和现有的接入技术(比如Wi-Fi)共存。而传统的LTE系统中没有LBT(ListenBefore Talk，先听后说)的机制来避免碰撞。
因此，如何能够确保LTE系统在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时对其他系统产生较大的干扰成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方案，能够确保LTE系统在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时对其他系统产生较大的干扰，实现了LTE系统与其他系统在非授权频段的和平共存。
有鉴于此，本发明提出了一种适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，包括：在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧；在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。
在该技术方案中，通过在时分双工模式的帧结构中设置信道监听子帧对下行信道的状态进行检测，以在信道监听子帧检测到下行信道处于空闲状态时通过上述帧结构中的下行子帧发送下行数据，而在检测到下行信道处于繁忙状态时，不发送下行数据，使得LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时能够采取相应的干扰避让机制，进而在非授权频段工作时可以与工作在非授权频段的其他系统(如Wi-Fi系统)和平共存，以在确保LTE系统能够在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时由于没有干扰避让机制而对具有干扰避让机制的其他系统产生较大的干扰。其中，数据既包括普通的交互数据，也包括控制信令等。具有基站功能的设备包括基站、通过通信设备(如智能手机等)实现的微小区基站等。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中的至少一个子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中的至少一个子帧内，使得无需在时分双工模式的帧结构中额外地设置其他子帧来承载信道监听子帧；同时，可以根据LTE系统的实际情况在时分双工模式的帧结构中的一个或多个子帧内设置信道监听子帧，并且信道监听子帧的设置位置可以是在上行子帧、下行子帧和特殊子帧中的一个位置或多个位置处。
以下列举信道监听子帧的几种优选设置方式：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内，使得在上行子帧完成上行传输之后并在下行子帧进行下行传输之前，能够实现对下行信道的检测，进而确定是否能够通过下行子帧进行数据传输；同时，由于信道监听子帧没有占用下行子帧，因此能够保证下行子帧完全用于下行数据的传输，实现下行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述上行子帧的后端，且占用第一预定数量个符号，其中，所述第一预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在上行子帧的后端，使得能够确保信道检测的时效性，以确保在传输下行数据之前检测到的信道状态为最新状态，避免信道检测较早且传输下行数据较晚而导致在需要传输下行数据时信道状态已发生变化而影响下行数据的传输。具体地，如信道检测较早并检测到信道处于繁忙状态，但是由于下行数据传输较晚(即信道监听子帧距离下行子帧较远)，若在下行数据传输时，信道已处于空闲状态但是由于信道检测结果为繁忙状态，此时LTE系统不会发送下行数据而等待下次信道检测，导致无法传送下行数据；类似地，再如信道检测较早并检测到信道处于空闲状态，但是由于下行数据传输较晚，若在下行数据传输时，信道已处于繁忙状态但是由于信道检测结果为空闲状态，此时LTE系统会继续发送下行数据而不等待下次信道检测，进而会对其他系统造成干扰。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内，使得能够在需要进行下行传输时，及时进行下行信道的测量；同时，由于信道监听子帧没有占用上行子帧，因此能够保证上行子帧完全用于上行数据的传输，实现上行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述下行子帧的前端，且占用第二预定数量个符号，其中，所述第二预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在下行子帧的前端，使得下行子帧的其他部分能够继续用于下行数据的传输，确保下行子帧的充分利用。
设置方式三：
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中的特殊子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在特殊子帧内，使得无需占用下行子帧和上行子帧，进而能够保证系统的上行传输和下行传输不受影响；同时，若同一运营商的不同基站在同一载频上均将信道监听子帧设置在特殊子帧上，并且设置在帧结构的相同位置处，则不同基站在测量信道状态时，均是以其他运营商的基站为参考，并不会因为检测到同一运营商的基站信号而判定信道繁忙。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述特殊子帧中与上行导频时隙相邻的位置，且占用第三预定数量个符号，其中，所述第三预定数量处于1至9之间。
在该技术方案中，由于在时分双工模式的帧结构中，下行子帧在转换为上行子帧时，需要设置保护时间，而信道监听子帧是需要监听上行信号来检测信道状态的，因此通过将信道监听子帧设置与上行导频时隙相邻的位置，即设置在上行导频时隙(UpPTS)与保护时间(GP)之间或设置在上行导频时隙之后，可以无需设置额外的保护时间，避免了将信道监听子帧设置在下行导频时隙(DwPTS)之前或设置在下行导频时隙与保护时间之间而需要额外设置保护时间。
同时，由于上行导频时隙和保护时间占用的符号数量最少均为1个符号，下行导频时隙占用的符号数量最少为3个，而一个子帧包含14个符号，因此设置在特殊子帧中的信道监听子帧占用的符号数量最多为9个，最少为1个。
通过信道监听子帧检测下行信道的状态的方式如下：
在上述技术方案中，优选地，若所述信道监听子帧在所占用的每个符号内均检测到所述下行信道处于空闲状态，则确定所述下行信道处于空闲状态，否则，确定所述下行信道处于非空闲状态。
在该技术方案中，由于信道监听子帧的检测力度为1个符号检测一次，因此可以在信道监听子帧占用的每个符号上检测时均检测到下行信道处于空闲状态时再判定下行信道处于空闲状态。
信道监听子帧占用的符号数的设置方式如下：
在上述技术方案中，优选地，还包括：在所述LTE系统的工作过程中，所述信道监听子帧所占用的符号数量为固定值；或
在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的信道条件的变化速率，并根据实时检测到的所述其他系统的信道条件的变化速率和/或所述具有基站功能的设备的信道检测能力，动态设置所述信道监听子帧所占用的符号数量。
具体地，所述其他系统的信道条件的变化速率与所述信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系；所述具有基站功能的设备的信道检测能力与所述信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
在该技术方案中，信道监听子帧占用的符号数可以为固定值或者在LTE工作过程中根据实际情况进行调整。在根据实际情况调整信道监听子帧占用的符号数时，为了能够对下行信道的状态进行准确测量，若LTE系统周围使用非授权频段的其他系统的信道条件的变换速率越快，则需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多；若LTE系统的信道检测能力较差，也需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多，因此其他系统的信道条件的变化速率与信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系，具有基站功能的设备的信道检测能力与信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
信道监听子帧的周期的设置方式如下：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，还包括：根据所述帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量设置所述信道监听子帧的周期。
在该技术方案中，具体地，若帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量较少(如配置方式0、配置方式3和配置方式6)，则可以设置信道监听子帧的周期较大；而对于每个转换点周期内的下行子帧数量较多时，则为了能够根据下行信道的实时状态确定是否传输下行数据，则可以设置信道监听子帧的周期较小。
在上述技术方案中，优选地，所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式0、配置方式3、配置方式6中的所述信道监听子帧的周期为：M×10ms，其中M为正整数；所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式1、配置方式2、配置方式4和配置方式5中的所述信道监听子帧的周期为：N×5ms，其中N为1或正偶数。
其中，在信道监听子帧的周期为5ms时，即在一个帧结构中需要两个位置设置信道监听子帧，这两个位置既可以是相同的子帧位置，也可以是不同的子帧位置。具体地，如对于配置方式5，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即D子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在不同的子帧类型位置；而对于配置方式1，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在相同的子帧类型位置。
在上述技术方案中，优选地，还包括：若所述帧结构中具有多个位置可设置所述信道监听子帧，且所述信道监听子帧的周期为M×10ms，则选择所述多个位置中的第一个位置设置所述信道监听子帧。
在该技术方案中，具体地，如对于配置方式1，由于可以在配置方式1中的1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，若信道监听子帧的周期为10ms的整数倍，则可以仅在1号子帧的位置设置信道监听子帧。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的负载状态的变化速率和所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的负载状态的变化速率，并根据实时检测到的所述LTE系统的负载状态的变化速率和/或所述其他系统的负载状态的变化速率动态设置所述信道监听子帧的周期。
其中，所述LTE系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系；所述其他系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系。
在该技术方案中，通过根据实时检测到的LTE系统的负载状态的变化速率和/或其他系统的负载状态的变化速率动态设置信道监听子帧的周期，使得信道监听子帧的周期能够更加符合LTE系统的工作状态。具体地，若LTE系统的负载状态的变化速率越大，则说明下行数据的传输量变化越大；若其他系统的负载状态的变化速率越大，则说明信道的状态变化较大，因此为了传输下行数据，需要间隔较短时间测量信道的状态，即需要设置信道监听子帧的周期越小。
信道监听子帧的周期在实际设置过程中，可以通过上述两种设置方式中的一种进行设置，也可以综合上述两种设置方式进行设置。
在上述技术方案中，优选地，还包括：判断是否需要处理下行业务，若是，则通过所述帧结构中的所述信道监听子帧周期性地检测所述下行信道的状态。
在该技术方案中，具体来说，基站在通过信道监听子帧检测下行信道的状态时，可以是在确定有下行业务时才进行的，当然也可以是不管有没有下行业务一直进行的。
在上述技术方案中，优选地，还包括：判断与具有基站功能的其他设备是否归属于同一运营商；若判定与所述其他设备归属于同一运营商，则在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置相同；若判定与所述其他设备归属于不同运营商，则在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同。
在该技术方案中，由于信道检测的目的是为了检测其它运营商的基站(也可以是具有基站功能的设备，为了便于描述，以下以基站为例，但是本领域的技术人员应该理解的是本申请中所述的基站也可以是具有基站功能的其他设备)是否使用了LAA，以及Wi-Fi是否占用信道，因此对于同一运营商的基站，通过在同一载频上配置信道监听子帧在帧结构中的位置相同，使得能够避免归属于同一运营商的基站之间相互检测到信号而判定信道繁忙；而对于不同运营商的基站，则需要设置信道监听子帧在帧结构中的位置不同，以检测不同运营商的基站是否占用信道。
在上述技术方案中，优选地，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同的步骤具体为：判断在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式是否相同，若是，则设置所述具有基站功能的设备的帧结构中的子帧与所述其他设备的帧结构中的子帧具有相对偏移量。
在该技术方案中，若不同运营商的基站的帧结构配置相同，则为了确保信道监听子帧在不同时间进行测量，则需要设置基站之间的子帧具有相对偏移量；当然，对于一个帧结构上有多个位置可以设置信道监听子帧时，当不用运营商的基站的帧结构配置相同时，可以令不同运营商的基站在帧结构的不同位置处设置帧结构。
根据本发明的第二方面，还提出了一种适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，包括：第一设置单元，用于在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧；第一处理单元，用于在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。
在该技术方案中，通过在时分双工模式的帧结构中设置信道监听子帧对下行信道的状态进行检测，以在信道监听子帧检测到下行信道处于空闲状态时通过上述帧结构中的下行子帧发送下行数据，而在检测到下行信道处于繁忙状态时，不发送下行数据，使得LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时能够采取相应的干扰避让机制，进而在非授权频段工作时可以与工作在非授权频段的其他系统(如Wi-Fi系统)和平共存，以在确保LTE系统能够在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时由于没有干扰避让机制而对具有干扰避让机制的其他系统产生较大的干扰。其中，数据既包括普通的交互数据，也包括控制信令等。具有基站功能的设备包括基站、通过通信设备(如智能手机等)实现的微小区基站等。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中的至少一个子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中的至少一个子帧内，使得无需在时分双工模式的帧结构中额外地设置其他子帧来承载信道监听子帧；同时，可以根据LTE系统的实际情况在时分双工模式的帧结构中的一个或多个子帧内设置信道监听子帧，并且信道监听子帧的设置位置可以是在上行子帧、下行子帧和特殊子帧中的一个位置或多个位置处。
以下列举信道监听子帧的几种优选设置方式：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内，使得在上行子帧完成上行传输之后并在下行子帧进行下行传输之前，能够实现对下行信道的检测，进而确定是否能够通过下行子帧进行数据传输；同时，由于信道监听子帧没有占用下行子帧，因此能够保证下行子帧完全用于下行数据的传输，实现下行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述上行子帧的后端，且占用第一预定数量个符号，其中，所述第一预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在上行子帧的后端，使得能够确保信道检测的时效性，以确保在传输下行数据之前检测到的信道状态为最新状态，避免信道检测较早且传输下行数据较晚而导致在需要传输下行数据时信道状态已发生变化而影响下行数据的传输。具体地，如信道检测较早并检测到信道处于繁忙状态，但是由于下行数据传输较晚(即信道监听子帧距离下行子帧较远)，若在下行数据传输时，信道已处于空闲状态但是由于信道检测结果为繁忙状态，此时LTE系统不会发送下行数据而等待下次信道检测，导致无法传送下行数据；类似地，再如信道检测较早并检测到信道处于空闲状态，但是由于下行数据传输较晚，若在下行数据传输时，信道已处于繁忙状态但是由于信道检测结果为空闲状态，此时LTE系统会继续发送下行数据而不等待下次信道检测，进而会对其他系统造成干扰。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内，使得能够在需要进行下行传输时，及时进行下行信道的测量；同时，由于信道监听子帧没有占用上行子帧，因此能够保证上行子帧完全用于上行数据的传输，实现上行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述下行子帧的前端，且占用第二预定数量个符号，其中，所述第二预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在下行子帧的前端，使得下行子帧的其他部分能够继续用于下行数据的传输，确保下行子帧的充分利用。
设置方式三：
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中的特殊子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在特殊子帧内，使得无需占用下行子帧和上行子帧，进而能够保证系统的上行传输和下行传输不受影响；同时，若同一运营商的不同基站在同一载频上均将信道监听子帧设置在特殊子帧上，并且设置在帧结构的相同位置处，则不同基站在测量信道状态时，均是以其他运营商的基站为参考，并不会因为检测到同一运营商的基站信号而判定信道繁忙。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述特殊子帧中与上行导频时隙相邻的位置，且占用第三预定数量个符号，其中，所述第三预定数量处于1至9之间。
在该技术方案中，由于在时分双工模式的帧结构中，下行子帧在转换为上行子帧时，需要设置保护时间，而信道监听子帧是需要监听上行信号来检测信道状态的，因此通过将信道监听子帧设置与上行导频时隙相邻的位置，即设置在上行导频时隙(UpPTS)与保护时间(GP)之间或设置在上行导频时隙之后，可以无需设置额外的保护时间，避免了将信道监听子帧设置在下行导频时隙(DwPTS)之前或设置在下行导频时隙与保护时间之间而需要额外设置保护时间。
同时，由于上行导频时隙和保护时间占用的符号数量最少均为1个符号，下行导频时隙占用的符号数量最少为3个，而一个子帧包含14个符号，因此设置在特殊子帧中的信道监听子帧占用的符号数量最多为9个，最少为1个。
通过信道监听子帧检测下行信道的状态的方式如下：
在上述技术方案中，优选地，所述第一处理单元包括：确定单元，用于当所述信道监听子帧在所占用的每个符号内均检测到所述下行信道处于空闲状态时，确定所述下行信道处于空闲状态，否则，确定所述下行信道处于非空闲状态。
在该技术方案中，由于信道监听子帧的检测力度为1个符号检测一次，因此可以在信道监听子帧占用的每个符号上检测时均检测到下行信道处于空闲状态时再判定下行信道处于空闲状态。
信道监听子帧占用的符号数的设置方式如下：
在上述技术方案中，优选地，还包括：
第二设置单元，用于在所述LTE系统的工作过程中，设置所述信道监听子帧所占用的符号数量为固定值；或
第一检测单元，用于在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的周围使用所述非授权频段的其他系统的信道条件的变化速率；以及第三设置单元，用于根据所述第一检测单元实时检测到的所述其他系统的信道条件的变化速率和/或所述具有基站功能的设备的信道检测能力动态设置所述信道监听子帧所占用的符号数量。
其中，所述其他系统的信道条件的变化速率与所述信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系；所述具有基站功能的设备的信道检测能力与所述信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
在该技术方案中，信道监听子帧占用的符号数可以为固定值或者在LTE工作过程中根据实际情况进行调整。在根据实际情况调整信道监听子帧占用的符号数时，为了能够对下行信道的状态进行准确测量，若LTE系统周围使用非授权频段的其他系统的信道条件的变换速率越快，则需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多；若LTE系统的信道检测能力较差，也需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多，因此其他系统的信道条件的变化速率与信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系，具有基站功能的设备的信道检测能力与信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
信道监听子帧的周期的设置方式如下：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，还包括：第四设置单元，用于根据所述帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量设置所述信道监听子帧的周期。
在该技术方案中，具体地，若帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量较少(如配置方式0、配置方式3和配置方式6)，则可以设置信道监听子帧的周期较大；而对于每个转换点周期内的下行子帧数量较多时，则为了能够根据下行信道的实时状态确定是否传输下行数据，则可以设置信道监听子帧的周期较小。
在上述技术方案中，优选地，所述第四设置单元具体用于：设置所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式0、配置方式3、配置方式6中的所述信道监听子帧的周期为：M×10ms，其中M为正整数，以及设置所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式1、配置方式2、配置方式4和配置方式5中的所述信道监听子帧的周期为：N×5ms，其中N为1或正偶数。
其中，在信道监听子帧的周期为5ms时，即在一个帧结构中需要两个位置设置信道监听子帧，这两个位置既可以是相同的子帧位置，也可以是不同的子帧位置。具体地，如对于配置方式5，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即D子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在不同的子帧类型位置；而对于配置方式1，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在相同的子帧类型位置。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元具体还用于：在所述帧结构中具有多个位置可设置所述信道监听子帧，且所述信道监听子帧的周期为M×10ms时，选择所述多个位置中的第一个位置设置所述信道监听子帧。
在该技术方案中，具体地，如对于配置方式1，由于可以在配置方式1中的1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，若信道监听子帧的周期为10ms的整数倍，则可以仅在1号子帧的位置设置信道监听子帧。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，还包括：第二检测单元，用于在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的负载状态的变化速率和所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的负载状态的变化速率；以及第五设置单元，用于根据所述第二检测单元实时检测到的所述LTE系统的负载状态的变化速率和/或所述其他系统的负载状态的变化速率动态设置所述信道监听子帧的周期。
其中，所述LTE系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系；所述其他系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系。
在该技术方案中，通过根据实时检测到的LTE系统的负载状态的变化速率和/或其他系统的负载状态的变化速率动态设置信道监听子帧的周期，使得信道监听子帧的周期能够更加符合LTE系统的工作状态。具体地，若LTE系统的负载状态的变化速率越大，则说明下行数据的传输量变化越大；若其他系统的负载状态的变化速率越大，则说明信道的状态变化较大，因此为了传输下行数据，需要间隔较短时间测量信道的状态，即需要设置信道监听子帧的周期越小。
信道监听子帧的周期在实际设置过程中，可以通过上述两种设置方式中的一种进行设置，也可以综合上述两种设置方式进行设置。
在上述技术方案中，优选地，还包括：第一判断单元，用于判断是否需要处理下行业务；所述第一处理单元具体用于，在所述第一判断单元判定需要处理所述下行业务时，通过所述帧结构中的所述信道监听子帧周期性地检测所述下行信道的状态。
在该技术方案中，具体来说，基站在通过信道监听子帧检测下行信道的状态时，可以是在确定有下行业务时才进行的，当然也可以是不管有没有下行业务一直进行的。
在上述技术方案中，优选地，还包括：第二判断单元，用于判断所述具有基站功能的设备与其他具有基站功能的设备是否归属于同一运营商；第二处理单元，用于在所述第二判断单元判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于同一运营商时，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置相同，以及在所述第二判断单元判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于不同运营商时，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同。
在该技术方案中，由于信道检测的目的是为了检测其它运营商的基站(也可以是具有基站功能的设备，为了便于描述，以下以基站为例，但是本领域的技术人员应该理解的是本申请中所述的基站也可以是具有基站功能的其他设备)是否使用了LAA，以及Wi-Fi是否占用信道，因此对于同一运营商的基站，通过在同一载频上配置信道监听子帧在帧结构中的位置相同，使得能够避免归属于同一运营商的基站之间相互检测到信号而判定信道繁忙；而对于不同运营商的基站，则需要设置信道监听子帧在帧结构中的位置不同，以检测不同运营商的基站是否占用信道。
在上述技术方案中，优选地，所述第二处理单元包括：第三判断单元，用于在所述第二判断单元判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于不同运营商时，判断在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式是否相同；第六设置单元，用于在所述第三判断单元判定在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式相同时，设置所述具有基站功能的设备的帧结构中的子帧与所述其他设备的帧结构中的子帧具有相对偏移量。
在该技术方案中，若不同运营商的基站的帧结构配置相同，则为了确保信道监听子帧在不同时间进行测量，则需要设置基站之间的子帧具有相对偏移量；当然，对于一个帧结构上有多个位置可以设置信道监听子帧时，当不用运营商的基站的帧结构配置相同时，可以令不同运营商的基站在帧结构的不同位置处设置帧结构。
根据本发明的第三方面，还提出了一种具有基站功能的设备，包括：上述任一项技术方案中所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统。
通过以上技术方案，能够确保LTE系统在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时对其他系统产生较大的干扰，实现了LTE系统与其他系统在非授权频段的和平共存。
附图说明
图1示出了Wi-Fi系统的干扰避免规则的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法的示意流程图；
图3示出了根据本发明的实施例的适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统的示意框图；
图4示出了5ms下行到上行转换的TDD帧结构的示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的信道监听子帧设置在上行子帧内的结构示意图；
图6示出了根据本发明的实施例的信道监听子帧设置在下行子帧内的结构示意图；
图7A示出了根据本发明的一个实施例的信道监听子帧设置在特殊子帧内的结构示意图；
图7B示出了根据本发明的另一个实施例的信道监听子帧设置在特殊子帧内的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图2示出了根据本发明的实施例的适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法的示意流程图。
如图2所示，根据本发明的实施例的适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，包括：步骤202，在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧；步骤204，在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。
在该技术方案中，通过在时分双工模式的帧结构中设置信道监听子帧对下行信道的状态进行检测，以在信道监听子帧检测到下行信道处于空闲状态时通过上述帧结构中的下行子帧发送下行数据，而在检测到下行信道处于繁忙状态时，不发送下行数据，使得LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时能够采取相应的干扰避让机制，进而在非授权频段工作时可以与工作在非授权频段的其他系统(如Wi-Fi系统)和平共存，以在确保LTE系统能够在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时由于没有干扰避让机制而对具有干扰避让机制的其他系统产生较大的干扰。其中，数据既包括普通的交互数据，也包括控制信令等。具有基站功能的设备包括基站、通过通信设备(如智能手机等)实现的微小区基站等。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中的至少一个子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中的至少一个子帧内，使得无需在时分双工模式的帧结构中额外地设置其他子帧来承载信道监听子帧；同时，可以根据LTE系统的实际情况在时分双工模式的帧结构中的一个或多个子帧内设置信道监听子帧，并且信道监听子帧的设置位置可以是在上行子帧、下行子帧和特殊子帧中的一个位置或多个位置处。
以下列举信道监听子帧的几种优选设置方式：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内，使得在上行子帧完成上行传输之后并在下行子帧进行下行传输之前，能够实现对下行信道的检测，进而确定是否能够通过下行子帧进行数据传输；同时，由于信道监听子帧没有占用下行子帧，因此能够保证下行子帧完全用于下行数据的传输，实现下行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述上行子帧的后端，且占用第一预定数量个符号，其中，所述第一预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在上行子帧的后端，使得能够确保信道检测的时效性，以确保在传输下行数据之前检测到的信道状态为最新状态，避免信道检测较早且传输下行数据较晚而导致在需要传输下行数据时信道状态已发生变化而影响下行数据的传输。具体地，如信道检测较早并检测到信道处于繁忙状态，但是由于下行数据传输较晚(即信道监听子帧距离下行子帧较远)，若在下行数据传输时，信道已处于空闲状态但是由于信道检测结果为繁忙状态，此时LTE系统不会发送下行数据而等待下次信道检测，导致无法传送下行数据；类似地，再如信道检测较早并检测到信道处于空闲状态，但是由于下行数据传输较晚，若在下行数据传输时，信道已处于繁忙状态但是由于信道检测结果为空闲状态，此时LTE系统会继续发送下行数据而不等待下次信道检测，进而会对其他系统造成干扰。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内，使得能够在需要进行下行传输时，及时进行下行信道的测量；同时，由于信道监听子帧没有占用上行子帧，因此能够保证上行子帧完全用于上行数据的传输，实现上行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述下行子帧的前端，且占用第二预定数量个符号，其中，所述第二预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在下行子帧的前端，使得下行子帧的其他部分能够继续用于下行数据的传输，确保下行子帧的充分利用。
设置方式三：
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中的特殊子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在特殊子帧内，使得无需占用下行子帧和上行子帧，进而能够保证系统的上行传输和下行传输不受影响；同时，若同一运营商的不同基站在同一载频上均将信道监听子帧设置在特殊子帧上，并且设置在帧结构的相同位置处，则不同基站在测量信道状态时，均是以其他运营商的基站为参考，并不会因为检测到同一运营商的基站信号而判定信道繁忙。
在上述技术方案中，优选地，所述信道监听子帧设置在所述特殊子帧中与上行导频时隙相邻的位置，且占用第三预定数量个符号，其中，所述第三预定数量处于1至9之间。
在该技术方案中，由于在时分双工模式的帧结构中，下行子帧在转换为上行子帧时，需要设置保护时间，而信道监听子帧是需要监听上行信号来检测信道状态的，因此通过将信道监听子帧设置与上行导频时隙相邻的位置，即设置在上行导频时隙(UpPTS)与保护时间(GP)之间或设置在上行导频时隙之后，可以无需设置额外的保护时间，避免了将信道监听子帧设置在下行导频时隙(DwPTS)之前或设置在下行导频时隙与保护时间之间而需要额外设置保护时间。
同时，由于上行导频时隙和保护时间占用的符号数量最少均为1个符号，下行导频时隙占用的符号数量最少为3个，而一个子帧包含14个符号，因此设置在特殊子帧中的信道监听子帧占用的符号数量最多为9个，最少为1个。
通过信道监听子帧检测下行信道的状态的方式如下：
在上述技术方案中，优选地，若所述信道监听子帧在所占用的每个符号内均检测到所述下行信道处于空闲状态，则确定所述下行信道处于空闲状态，否则，确定所述下行信道处于非空闲状态。
在该技术方案中，由于信道监听子帧的检测力度为1个符号检测一次，因此可以在信道监听子帧占用的每个符号上检测时均检测到下行信道处于空闲状态时再判定下行信道处于空闲状态。
信道监听子帧占用的符号数的设置方式如下：
在上述技术方案中，优选地，还包括：在所述LTE系统的工作过程中，所述信道监听子帧所占用的符号数量为固定值；或
在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的信道条件的变化速率，并根据实时检测到的所述其他系统的信道条件的变化速率和/或所述具有基站功能的设备的信道检测能力，动态设置所述信道监听子帧所占用的符号数量。
具体地，所述其他系统的信道条件的变化速率与所述信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系；所述具有基站功能的设备的信道检测能力与所述信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
在该技术方案中，信道监听子帧占用的符号数可以为固定值或者在LTE工作过程中根据实际情况进行调整。在根据实际情况调整信道监听子帧占用的符号数时，为了能够对下行信道的状态进行准确测量，若LTE系统周围使用非授权频段的其他系统的信道条件的变换速率越快，则需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多；若LTE系统的信道检测能力较差，也需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多，因此其他系统的信道条件的变化速率与信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系，具有基站功能的设备的信道检测能力与信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
信道监听子帧的周期的设置方式如下：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，还包括：根据所述帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量设置所述信道监听子帧的周期。
在该技术方案中，具体地，若帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量较少(如配置方式0、配置方式3和配置方式6)，则可以设置信道监听子帧的周期较大；而对于每个转换点周期内的下行子帧数量较多时，则为了能够根据下行信道的实时状态确定是否传输下行数据，则可以设置信道监听子帧的周期较小。
在上述技术方案中，优选地，所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式0、配置方式3、配置方式6中的所述信道监听子帧的周期为：M×10ms，其中M为正整数；所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式1、配置方式2、配置方式4和配置方式5中的所述信道监听子帧的周期为：N×5ms，其中N为1或正偶数。
其中，在信道监听子帧的周期为5ms时，即在一个帧结构中需要两个位置设置信道监听子帧，这两个位置既可以是相同的子帧位置，也可以是不同的子帧位置。具体地，如对于配置方式5，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即D子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在不同的子帧类型位置；而对于配置方式1，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在相同的子帧类型位置。
在上述技术方案中，优选地，还包括：若所述帧结构中具有多个位置可设置所述信道监听子帧，且所述信道监听子帧的周期为M×10ms，则选择所述多个位置中的第一个位置设置所述信道监听子帧。
在该技术方案中，具体地，如对于配置方式1，由于可以在配置方式1中的1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，若信道监听子帧的周期为10ms的整数倍，则可以仅在1号子帧的位置设置信道监听子帧。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的负载状态的变化速率和所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的负载状态的变化速率，并根据实时检测到的所述LTE系统的负载状态的变化速率和/或所述其他系统的负载状态的变化速率动态设置所述信道监听子帧的周期。
其中，所述LTE系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系；所述其他系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系。
在该技术方案中，通过根据实时检测到的LTE系统的负载状态的变化速率和/或其他系统的负载状态的变化速率动态设置信道监听子帧的周期，使得信道监听子帧的周期能够更加符合LTE系统的工作状态。具体地，若LTE系统的负载状态的变化速率越大，则说明下行数据的传输量变化越大；若其他系统的负载状态的变化速率越大，则说明信道的状态变化较大，因此为了传输下行数据，需要间隔较短时间测量信道的状态，即需要设置信道监听子帧的周期越小。
信道监听子帧的周期在实际设置过程中，可以通过上述两种设置方式中的一种进行设置，也可以综合上述两种设置方式进行设置。
在上述技术方案中，优选地，还包括：判断是否需要处理下行业务，若是，则通过所述帧结构中的所述信道监听子帧周期性地检测所述下行信道的状态。
在该技术方案中，具体来说，基站在通过信道监听子帧检测下行信道的状态时，可以是在确定有下行业务时才进行的，当然也可以是不管有没有下行业务一直进行的。
在上述技术方案中，优选地，还包括：判断与具有基站功能的其他设备是否归属于同一运营商；若判定与所述其他设备归属于同一运营商，则在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置相同；若判定与所述其他设备归属于不同运营商，则在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同。
在该技术方案中，由于信道检测的目的是为了检测其它运营商的基站(也可以是具有基站功能的设备，为了便于描述，以下以基站为例，但是本领域的技术人员应该理解的是本申请中所述的基站也可以是具有基站功能的其他设备)是否使用了LAA，以及Wi-Fi是否占用信道，因此对于同一运营商的基站，通过在同一载频上配置信道监听子帧在帧结构中的位置相同，使得能够避免归属于同一运营商的基站之间相互检测到信号而判定信道繁忙；而对于不同运营商的基站，则需要设置信道监听子帧在帧结构中的位置不同，以检测不同运营商的基站是否占用信道。
在上述技术方案中，优选地，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同的步骤具体为：判断在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式是否相同，若是，则设置所述具有基站功能的设备的帧结构中的子帧与所述其他设备的帧结构中的子帧具有相对偏移量。
在该技术方案中，若不同运营商的基站的帧结构配置相同，则为了确保信道监听子帧在不同时间进行测量，则需要设置基站之间的子帧具有相对偏移量；当然，对于一个帧结构上有多个位置可以设置信道监听子帧时，当不用运营商的基站的帧结构配置相同时，可以另不同运营商的基站在帧结构的不同位置处设置帧结构。
图3示出了根据本发明的实施例的适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统的示意框图。
如图3所示，根据本发明的实施例的适用于具有基站功能的设备的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统300，包括：第一设置单元302，用于在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧；第一处理单元304，用于在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。
在该技术方案中，通过在时分双工模式的帧结构中设置信道监听子帧对下行信道的状态进行检测，以在信道监听子帧检测到下行信道处于空闲状态时通过上述帧结构中的下行子帧发送下行数据，而在检测到下行信道处于繁忙状态时，不发送下行数据，使得LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时能够采取相应的干扰避让机制，进而在非授权频段工作时可以与工作在非授权频段的其他系统(如Wi-Fi系统)和平共存，以在确保LTE系统能够在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时由于没有干扰避让机制而对具有干扰避让机制的其他系统产生较大的干扰。其中，数据既包括普通的交互数据，也包括控制信令等。具有基站功能的设备包括基站、通过通信设备(如智能手机等)实现的微小区基站等。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中的至少一个子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中的至少一个子帧内，使得无需在时分双工模式的帧结构中额外地设置其他子帧来承载信道监听子帧；同时，可以根据LTE系统的实际情况在时分双工模式的帧结构中的一个或多个子帧内设置信道监听子帧，并且信道监听子帧的设置位置可以是在上行子帧、下行子帧和特殊子帧中的一个位置或多个位置处。
以下列举信道监听子帧的几种优选设置方式：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内，使得在上行子帧完成上行传输之后并在下行子帧进行下行传输之前，能够实现对下行信道的检测，进而确定是否能够通过下行子帧进行数据传输；同时，由于信道监听子帧没有占用下行子帧，因此能够保证下行子帧完全用于下行数据的传输，实现下行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述上行子帧的后端，且占用第一预定数量个符号，其中，所述第一预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在上行子帧的后端，使得能够确保信道检测的时效性，以确保在传输下行数据之前检测到的信道状态为最新状态，避免信道检测较早且传输下行数据较晚而导致在需要传输下行数据时信道状态已发生变化而影响下行数据的传输。具体地，如信道检测较早并检测到信道处于繁忙状态，但是由于下行数据传输较晚(即信道监听子帧距离下行子帧较远)，若在下行数据传输时，信道已处于空闲状态但是由于信道检测结果为繁忙状态，此时LTE系统不会发送下行数据而等待下次信道检测，导致无法传送下行数据；类似地，再如信道检测较早并检测到信道处于空闲状态，但是由于下行数据传输较晚，若在下行数据传输时，信道已处于繁忙状态但是由于信道检测结果为空闲状态，此时LTE系统会继续发送下行数据而不等待下次信道检测，进而会对其他系统造成干扰。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在时分双工模式的帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内，使得能够在需要进行下行传输时，及时进行下行信道的测量；同时，由于信道监听子帧没有占用上行子帧，因此能够保证上行子帧完全用于上行数据的传输，实现上行子帧的充分利用。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述下行子帧的前端，且占用第二预定数量个符号，其中，所述第二预定数量处于1至14之间。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在下行子帧的前端，使得下行子帧的其他部分能够继续用于下行数据的传输，确保下行子帧的充分利用。
设置方式三：
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中的特殊子帧内。
在该技术方案中，通过将信道监听子帧设置在特殊子帧内，使得无需占用下行子帧和上行子帧，进而能够保证系统的上行传输和下行传输不受影响；同时，若同一运营商的不同基站在同一载频上均将信道监听子帧设置在特殊子帧上，并且设置在帧结构的相同位置处，则不同基站在测量信道状态时，均是以其他运营商的基站为参考，并不会因为检测到同一运营商的基站信号而判定信道繁忙。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述特殊子帧中与上行导频时隙相邻的位置，且占用第三预定数量个符号，其中，所述第三预定数量处于1至9之间。
在该技术方案中，由于在时分双工模式的帧结构中，下行子帧在转换为上行子帧时，需要设置保护时间，而信道监听子帧是需要监听上行信号来检测信道状态的，因此通过将信道监听子帧设置与上行导频时隙相邻的位置，即设置在上行导频时隙(UpPTS)与保护时间(GP)之间或设置在上行导频时隙之后，可以无需设置额外的保护时间，避免了将信道监听子帧设置在下行导频时隙(DwPTS)之前或设置在下行导频时隙与保护时间之间而需要额外设置保护时间。
同时，由于上行导频时隙和保护时间占用的符号数量最少均为1个符号，下行导频时隙占用的符号数量最少为3个，而一个子帧包含14个符号，因此设置在特殊子帧中的信道监听子帧占用的符号数量最多为9个，最少为1个。
通过信道监听子帧检测下行信道的状态的方式如下：
在上述技术方案中，优选地，所述第一处理单元304包括：确定单元3042，用于当所述信道监听子帧在所占用的每个符号内均检测到所述下行信道处于空闲状态时，确定所述下行信道处于空闲状态，否则，确定所述下行信道处于非空闲状态。
在该技术方案中，由于信道监听子帧的检测力度为1个符号检测一次，因此可以在信道监听子帧占用的每个符号上检测时均检测到下行信道处于空闲状态时再判定下行信道处于空闲状态。
信道监听子帧占用的符号数的设置方式如下：
在上述技术方案中，优选地，还包括：
第二设置单元306，用于在所述LTE系统的工作过程中，设置所述信道监听子帧所占用的符号数量为固定值；或
第一检测单元308，用于在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的周围使用所述非授权频段的其他系统的信道条件的变化速率；以及第三设置单元310，用于根据所述第一检测单元308实时检测到的所述其他系统的信道条件的变化速率和/或所述具有基站功能的设备的信道检测能力动态设置所述信道监听子帧所占用的符号数量。
其中，所述其他系统的信道条件的变化速率与所述信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系；所述具有基站功能的设备的信道检测能力与所述信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
在该技术方案中，信道监听子帧占用的符号数可以为固定值或者在LTE工作过程中根据实际情况进行调整。在根据实际情况调整信道监听子帧占用的符号数时，为了能够对下行信道的状态进行准确测量，若LTE系统周围使用非授权频段的其他系统的信道条件的变换速率越快，则需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多；若LTE系统的信道检测能力较差，也需要多次测量下行信道的状态，即设置信道监听子帧占用的符号数较多，因此其他系统的信道条件的变化速率与信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系，具有基站功能的设备的信道检测能力与信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
信道监听子帧的周期的设置方式如下：
设置方式一：
在上述技术方案中，优选地，还包括：第四设置单元312，用于根据所述帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量设置所述信道监听子帧的周期。
在该技术方案中，具体地，若帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量较少(如配置方式0、配置方式3和配置方式6)，则可以设置信道监听子帧的周期较大；而对于每个转换点周期内的下行子帧数量较多时，则为了能够根据下行信道的实时状态确定是否传输下行数据，则可以设置信道监听子帧的周期较小。
在上述技术方案中，优选地，所述第四设置单元312具体用于：设置所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式0、配置方式3和配置方式6中的所述信道监听子帧的周期为：M×10ms，其中M为正整数，以及设置所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式1、配置方式2、配置方式4和配置方式5中的所述信道监听子帧的周期为：N×5ms，其中N为1或正偶数。
其中，在信道监听子帧的周期为5ms时，即在一个帧结构中需要两个位置设置信道监听子帧，这两个位置既可以是相同的子帧位置，也可以是不同的子帧位置。具体地，如对于配置方式5，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即D子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在不同的子帧类型位置；而对于配置方式1，若信道监听子帧的周期为5ms，则可以在1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，即同一帧结构中的两个信道监听子帧在相同的子帧类型位置。
在上述技术方案中，优选地，所述第一设置单元302具体还用于：在所述帧结构中具有多个位置可设置所述信道监听子帧，且所述信道监听子帧的周期为M×10ms时，选择所述多个位置中的第一个位置设置所述信道监听子帧。
在该技术方案中，具体地，如对于配置方式1，由于可以在配置方式1中的1号子帧的位置(即S子帧)和6号子帧的位置(即S子帧)分别设置信道监听子帧，若信道监听子帧的周期为10ms的整数倍，则可以仅在1号子帧的位置设置信道监听子帧。
设置方式二：
在上述技术方案中，优选地，还包括：第二检测单元314，用于在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的负载状态的变化速率和所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的负载状态的变化速率；以及第五设置单元316，用于根据所述第二检测单元314实时检测到的所述LTE系统的负载状态的变化速率和/或所述其他系统的负载状态的变化速率动态设置所述信道监听子帧的周期。
其中，所述LTE系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系；所述其他系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系。
在该技术方案中，通过根据实时检测到的LTE系统的负载状态的变化速率和/或其他系统的负载状态的变化速率动态设置信道监听子帧的周期，使得信道监听子帧的周期能够更加符合LTE系统的工作状态。具体地，若LTE系统的负载状态的变化速率越大，则说明下行数据的传输量变化越大；若其他系统的负载状态的变化速率越大，则说明信道的状态变化较大，因此为了传输下行数据，需要间隔较短时间测量信道的状态，即需要设置信道监听子帧的周期越小。
信道监听子帧的周期在实际设置过程中，可以通过上述两种设置方式中的一种进行设置，也可以综合上述两种设置方式进行设置。
在上述技术方案中，优选地，还包括：第一判断单元318，用于判断是否需要处理下行业务；所述第一处理单元304具体用于，在所述第一判断单元318判定需要处理所述下行业务时，通过所述帧结构中的所述信道监听子帧周期性地检测所述下行信道的状态。
在该技术方案中，具体来说，基站在通过信道监听子帧检测下行信道的状态时，可以是在确定有下行业务时才进行的，当然也可以是不管有没有下行业务一直进行的。
在上述技术方案中，优选地，还包括：第二判断单元320，用于判断所述具有基站功能的设备与具有基站功能的其他设备是否归属于同一运营商；第二处理单元322，用于在所述第二判断单元320判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于同一运营商时，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置相同，以及在所述第二判断单元320判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于不同运营商时，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同。
在该技术方案中，由于信道检测的目的是为了检测其它运营商的基站(也可以是具有基站功能的设备，为了便于描述，以下以基站为例，但是本领域的技术人员应该理解的是本申请中所述的基站也可以是具有基站功能的其他设备)是否使用了LAA，以及Wi-Fi是否占用信道，因此对于同一运营商的基站，通过在同一载频上配置信道监听子帧在帧结构中的位置相同，使得能够避免归属于同一运营商的基站之间相互检测到信号而判定信道繁忙；而对于不同运营商的基站，则需要设置信道监听子帧在帧结构中的位置不同，以检测不同运营商的基站是否占用信道。
在上述技术方案中，优选地，所述第二处理单元322包括：第三判断单元3222，用于在所述第二判断单元320判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于不同运营商时，判断在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式是否相同；第六设置单元3224，用于在所述第三判断单元3222判定在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式相同时，设置所述具有基站功能的设备的帧结构中的子帧与所述其他设备的帧结构中的子帧具有相对偏移量。
在该技术方案中，若不同运营商的基站的帧结构配置相同，则为了确保信道监听子帧在不同时间进行测量，则需要设置基站之间的子帧具有相对偏移量；当然，对于一个帧结构上有多个位置可以设置信道监听子帧时，当不用运营商的基站的帧结构配置相同时，可以令不同运营商的基站在帧结构的不同位置处设置帧结构。
本发明还提出了一种具有基站功能的设备(图中未示出)，包括：图3中所示的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统300。
以下结合图4至图7B详细说明书本发明的技术方案。
本发明的技术方案主要是非授权频段以TDD的方式被LTE系统使用时的干扰避让机制。其主要原理是设计一种用于下行信道测量的LBT机制和帧结构，主要介绍了LBT主体、LBT的时间和LBT的周期，以及如果信道空闲最大可传输的时间长度或者数据包大小。
首先介绍TDD的帧结构：
如图4所示为5ms下行到上行转换的TDD帧结构，对于5ms下行到上行转换的TDD帧结构，1个帧包含8个正常子帧和2个特殊子帧。而8个正常子帧的配置方式，即用于上行传输还是下行传输可以参考表1。而对于10ms下行到上行转换周期的TDD结构，1个帧包含9个正常子帧和一个特殊子帧，而9个正常子帧到底是用于上行传输还是下行传输也可以参考表1所示。其中，每个正常子帧又包含14个symbol(符号)。
表1
当非授权频段以TDD模式被LTE系统使用时，检测下行信道是否被占用的信道工作由基站(也可以是具有基站功能的设备，为了便于描述，以下以基站为例，但是本领域的技术人员应该理解的是本申请中所述的基站也可以是具有基站功能的其他设备)来进行。
其中，LBT子帧(信道监听子帧)的设置位置有多种，以下列举其中的三种优选设置方式：
优选设置方式一：
LBT子帧放在后面紧接着是D(Downlink，下行)子帧的U(Uplink，上行)子帧内，具体地，如表2中所示的具有阴影的帧结构位置。
表2
如果1个帧结构中给出了两个位置能够设置LBT检测子帧，那就是LBT重复周期为5ms时的情况。如果重复周期为10ms或者更大时，可以仅在帧结构中排在最前面的位置设置一个LBT检测子帧。
进一步地，LBT子帧可以放在U子帧的最后几个symbol。而LBT的检测时间长度可以是N1个symbol，N1＝1，2，3，......14。N1的值可以根据具体情况进行静态或半静态的配置。
此外，U子帧中的其它symbol继续用于上行传输。具体地，如图5所示，以TDD配置方式0为例给出用于LBT检测的U子帧的结构图，在4号子帧(即U子帧)中设置LBT子帧，LBT子帧位于4号子帧的后端。
优选设置方式二：
LBT子帧放在U子帧后的第一个D子帧内，如表3所示的具有阴影的帧结构位置。
表3
如果1个帧结构中给出了两个位置能够设置LBT检测子帧，那就是LBT重复周期为5ms时的情况。如果重复周期为10ms或者更大时，可以仅在帧结构中排在最前面的位置设置一个LBT检测子帧。
进一步，LBT子帧是放在D子帧的最前面几个symbol。而LBT检测时间长度可以是N2个symbol，N2＝1，2，3，......14。N2的值可以根据具体情况进行静态或半静态的配置。
此外，D子帧中的其它symbol继续用于下行传输，包括传输PSS/SSS(PrimarySynchronization Signal/Secondary Synchronization Signal，主同步信道/辅同步信号)，CRS(Cell-specific Reference Signal，小区参考信号)，CSI-RS(Channel StateInformation-Reference Signal，信道质量信息参考信号)，DS(Discovery Signal，发现信号)，PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)，ePDCCH(enhancedPhysical Downlink Control Channel，增强的物理下行控制信道)，PDSCH(PhysicalDownlink Shared Channel，物理下行共享信道)，WiFi类似的beacon signal(信标帧信号)以及UL(Uplink)grant，HARQ(Hybrid Automatic Repeat request，混合自动重传请求)反馈等。具体地，如图6所示，以TDD配置方式0为例给出用于LBT检测的D子帧的结构图，在0号子帧(即D子帧)中设置LBT子帧，LBT子帧位于0号子帧的前端。
优选设置方式三：
LBT子帧放在S(Special，特殊)子帧，如表4所示的具有阴影的帧结构位置。
表4
如果1个帧结构中给出了两个位置能够设置LBT检测子帧，那就是LBT重复周期为5ms时的情况。如果重复周期为10ms或者更大时，可以仅在帧结构中排在最前面的位置设置一个LBT检测子帧。
进一步，S子帧包含DwPTS(Downlink Pilot Time Slot，下行导频时隙)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙)和GP(Guard Period，保护时间)，LBT time可以如图7A所示在GP和UpPTS之间放入LBT time；或者放在S子帧的最后面几个symbol，如图7B所示，在UpPTS之后放入LBT time。
以下说明在S子帧中LBT time所占用的时间：
如表5所示为36.211标准中给出的DwPTS、UpPTS的长度配置，而除去DwPTS和UpPTS之后，1ms剩下的时间就是GP的长度了。而这里为了在1ms内放入LBT time，只能缩短DwPTS、UpPTS和GP的时间长度之和，使其时间长度之和小于1ms，剩下的用于LBT time。
表5
基本上来说，UpPTS的长度比较固定，为1个symbol或2个symbol，而DwPTS和GP的长度根据不同的小区半径有多种配置方式。为了保证LBT time，那么DwPTS只能使用较短的配置，GP也只能使用较短的配置。也就是说，表5中给出的DwPTS、UpPTS的配置中，DwPTS和UpPTS占用长度之和超过13个symbol的就不能被选用，因为GP至少占用1个symbol，而UpPTS最小是1个symbol，GP最小也是1个symbol，DwPTS最小是3个symbol，所以LBT检测时间长度最大是9个symbol，最小保证1个symbol。即LBT检测时间长度可以是N3个symbol，N3＝1，2，3，......9。N3的值可以根据具体情况进行静态或半静态的配置。
在上述的三种优选设置方式中，都不需要额外的D子帧到U子帧的保护时间；对于优选设置方式一，由于LBT子帧放在U子帧，没有改变该子帧的上行特性，没有占用D子帧，使得D子帧得以充分使用，同时放在后面紧接着是D子帧的U子帧，可以保证信道检测的时效性；对于优选设置方式二，由于LBT子帧放在D子帧，改变了该子帧的下行特性，但是没有额外占用U子帧去做下行LBT信道检测；对于优选设置方式三，LBT子帧放置在S子帧，没有占用正常的U和D子帧，但是DwPTS和GP值的取值受限，但优点在于各种TDD上下行配置都使用#1号的S子帧进行LBT，这样即使邻小区用不同的TDD配置，因为LBT time相同，那么检测的还是外来的信号强度，不会因为检测到邻LTE小区的信号强度而判断信道忙。
同时，对于优选设置方式一和优选设置方式二，因为每个TDD上下行配置所用的LBT子帧不同步，如果邻小区使用不同的TDD配置，那么可能小区#1在做LBT时，小区#2在进行上行或下行传输，那么小区#1检测到信道忙，但实际上信道可以被小区#1占用。也就是说优选设置方式一和优选设置方式二不太适用于同一频道同一运营商用不同TDD上下行配置的场景，除非基站能区分出不同运营商或WiFi的信号。
此外，LBT的检测力度为1个symbol，也就是说每个symbol做一次LBT检测，并判断信道忙闲。而在LBT整个时间里，可能分多个symbol也就是多个step，只有每个step检测信道都是空闲，LBT时间结束后才能判断信道是空闲状态。
以下说明LBT的重复周期：
具体地，对于不同的上下行配置，LBT的重复周期可能不同，也可能相同：
对于LBT重复周期相同的情况：因为上下行转换的周期最大为10ms，而且从前面所分析的LBT time所在的子帧情况，得知有些上下行配置下，最小周期是10ms。所以如果要LBT的重复周期相同，那么重复周期是N4×10ms，N4为正整数。
对于LBT重复周期不同的情况：比如对于编号#2的TDD配置，重复周期是N5×5ms，N5＝1，2，，4，6，8......，因为每个5ms里有3个D子帧，还值得每5ms花费一次LBT的时间；而对于编号#3的TDD配置，重复周期是N6×10ms，N6＝1，2，3，4......，因为前面5ms只有1个D子帧，根本不值得去花费一次LBT的时间。表6给出每个配置的LBT的可能重复周期。
上下行配置编号 LBT的重复周期
0 10ms，20ms，30ms，......
1 5ms，10ms，20ms，30ms，......
2 5ms，10ms，20ms，30ms，......
3 10ms，20ms，30ms，......
4 5ms，10ms，20ms，30ms，......
5 5ms，10ms，20ms，30ms，......
6 10ms，20ms，30ms，......
表6
其中，LBT子帧所在的子帧位置，LBT子帧所占的symbol数，以及LBT子帧的重复周期可以是任意组合的关系。比如对于TDD上下行配置方式2来说，LBT可以放在U子帧，D子帧或者S子帧；最小周期可以是5ms或者10ms；LBT所占用的symbol也可以有多个可选值。
由上所述，LBT的重复周期由LBT检测子帧和其它子帧组成，其它子帧中的D子帧的个数就是每次LBT检测信道空闲后可占用的最大下行信道传输时间。若LBT检测子帧判断出信道空闲，则其它D子帧可以用于下行发送；否则，其它子帧不能用于下行发送。也就是说LBT的重复周期限制了LBT检测到信道空闲时，可用于下行发送的最大时间。如TDD上下行配置方式2，当LBT在1号S子帧进行时，LBT检测重复周期为5ms时，那么最大可占用的下行传输子帧是3号、4号、5号D子帧，5号D子帧之后，可能需要在6号S子帧再次进行LBT检测。
以下说明相同和不同运营商的基站中的LBT配置方式：
对于同一个运营商的所有基站：在使用非授权频段时，在同一载频上做LBT的时间相同。因为LBT主要是为了检测其它运营商在该载频上是否使用LAA或者是否有Wi-Fi系统使用，而同一运营商的基站之间可以同时使用非授权频段，因此同一运营商的基站在相同时间做LBT相当于同一运营商的基站都不发信号，只监听外来信号强度。
具体地，当同一载频上的TDD上下行配置一样时，不管是在以上所述的U子帧、D子帧还是S子帧做LBT，都能够满足所有基站在同一时间进行LBT；
当同一载频上的TDD上下行配置不一样时，为了满足同一运营商的基站之间做LBT的时间相同，那么只能在S子帧做LBT。
对于不同运营商的基站：在使用非授权频段时，在同一载频上做LBT的时间不相同。也就是说，A运营商在做LBT而不发信号时，B运营商不是在做LBT而是可能在发信号，这样正好能检测B运营商是否占用信道。
具体地，对于同一载频上不同运营商的基站，若TDD上下行配置不一样时，则LBT在以上所说的U子帧或D子帧进行且LBT在子帧中的位置不同，就可以满足时间不一样。
对于同一载频上不同运营商的基站，若TDD上下行配置一样时，为了满足LBT在不同时间进行，那么不同运营商的子帧偏移量需要取不同值，即不同运营商的子帧结构中的子帧需要设置有相对的偏移量。
此外，基站的LBT测量可以是不管有没有下行业务，都基于周期进行的；也可以是只有等有业务的时候才基于周期进行。
本发明上述的通过设计基站下行LBT检测的机制，使得LTE使用非授权频段时，也会提前监听是否有Wi-Fi设备或其他系统使用信道，若有，则不占用信道，进而能够确保LTE系统在非授权频段与现有接入技术如Wi-Fi和平共存。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种新的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方案，能够确保LTE系统在非授权频段正常工作的前提下，避免LTE系统在非授权频段工作时对其他系统产生较大的干扰，实现了LTE系统与其他系统在非授权频段的和平共存。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (35)

1.一种LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，适用于具有基站功能的设备，其特征在于，包括：
在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧，所述信道监听子帧检测下行信道状态的周期为根据所述时分双工模式的帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量确定得到，或根据所述LTE系统在实时工作过程中的负载状态的变化速率，和/或，所述LTE系统在实时工作过程中周围使用所述非授权频段的其他系统的负载状态的变化速率确定得到；
在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。
2.根据权利要求1所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中的至少一个子帧内。
3.根据权利要求2所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内。
4.根据权利要求3所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述上行子帧的后端，且占用第一预定数量个符号，
其中，所述第一预定数量处于1至14之间。
5.根据权利要求2所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内。
6.根据权利要求5所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述下行子帧的前端，且占用第二预定数量个符号，
其中，所述第二预定数量处于1至14之间。
7.根据权利要求2所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述帧结构中的特殊子帧内。
8.根据权利要求7所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，所述信道监听子帧设置在所述特殊子帧中与上行导频时隙相邻的位置，且占用第三预定数量个符号，
其中，所述第三预定数量处于1至9之间。
9.根据权利要求4、6或8所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，若所述信道监听子帧在所占用的每个符号内均检测到所述下行信道处于空闲状态，则确定所述下行信道处于空闲状态，否则，确定所述下行信道处于非空闲状态。
10.根据权利要求4、6或8所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，还包括：
在所述LTE系统的工作过程中，所述信道监听子帧所占用的符号数量为固定值；或
在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统周围使用所述非授权频段的其他系统的信道条件的变化速率，并根据实时检测到的所述其他系统的信道条件的变化速率和/或所述具有基站功能的设备的信道检测能力，动态设置所述信道监听子帧所占用的符号数量。
11.根据权利要求10所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，
所述其他系统的信道条件的变化速率与所述信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系；
所述具有基站功能的设备的信道检测能力与所述信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
12.根据权利要求1所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，
所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式0、配置方式3和配置方式6中的所述信道监听子帧的周期为：M×10ms，其中M为正整数；
所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式1、配置方式2、配置方式4和配置方式5中的所述信道监听子帧的周期为：N×5ms，其中N为1或正偶数。
13.根据权利要求12所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，还包括：
若所述帧结构中具有多个位置可设置所述信道监听子帧，且所述信道监听子帧的周期为M×10ms，则选择所述多个位置中的第一个位置设置所述信道监听子帧。
14.根据权利要求1所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，
所述LTE系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系；
所述其他系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，还包括：
判断是否需要处理下行业务，若是，则通过所述帧结构中的所述信道监听子帧周期性地检测所述下行信道的状态。
16.根据权利要求1至8中任一项所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，还包括：
判断与具有基站功能的其他设备是否归属于同一运营商；
若判定与所述其他设备归属于同一运营商，则在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置相同；
若判定与所述其他设备归属于不同运营商，则在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同。
17.根据权利要求16所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输方法，其特征在于，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同的步骤具体为：
判断在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备基站的帧结构的配置方式是否相同，若是，则设置所述具有基站功能的设备的帧结构中的子帧与所述其他设备基站的帧结构中的子帧具有相对偏移量。
18.一种LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，适用于具有基站功能的设备，其特征在于，包括：
第一设置单元，用于在所述时分双工模式的帧结构中设置用于周期性检测下行信道状态的信道监听子帧，所述信道监听子帧检测下行信道状态的周期为根据所述时分双工模式的帧结构中每个转换点周期内包含的下行子帧数量确定得到，或根据所述LTE系统在实时工作过程中的负载状态的变化速率，和/或，所述LTE系统在实时工作过程中周围使用所述非授权频段的其他系统的负载状态的变化速率确定得到；
第一处理单元，用于在任一周期内，若所述信道监听子帧检测到所述下行信道处于空闲状态，则通过所述帧结构中处于所述任一周期内的下行子帧发送下行数据，否则，在所述任一周期内不发送下行数据。
19.根据权利要求18所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中的至少一个子帧内。
20.根据权利要求19所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中与下行子帧相邻的上行子帧内。
21.根据权利要求20所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述上行子帧的后端，且占用第一预定数量个符号，其中，所述第一预定数量处于1至14之间。
22.根据权利要求19所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中与上行子帧相邻的下行子帧内。
23.根据权利要求22所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述下行子帧的前端，且占用第二预定数量个符号，其中，所述第二预定数量处于1至14之间。
24.根据权利要求19所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体用于，设置所述信道监听子帧在所述帧结构中的特殊子帧内。
25.根据权利要求24所述LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体还用于，设置所述信道监听子帧在所述特殊子帧中与上行导频时隙相邻的位置，且占用第三预定数量个符号，其中，所述第三预定数量处于1至9之间。
26.根据权利要求21、23或25所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一处理单元包括：
确定单元，用于当所述信道监听子帧在所占用的每个符号内均检测到所述下行信道处于空闲状态时，确定所述下行信道处于空闲状态，否则，确定所述下行信道处于非空闲状态。
27.根据权利要求21、23或25所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，还包括：
第二设置单元，用于在所述LTE系统的工作过程中，设置所述信道监听子帧所占用的符号数量为固定值；或
第一检测单元，用于在所述LTE系统的工作过程中，实时检测所述LTE系统的周围使用所述非授权频段的其他系统的信道条件的变化速率；以及
第三设置单元，用于根据所述第一检测单元实时检测到的所述其他系统的信道条件的变化速率和/或所述具有基站功能的设备的信道检测能力动态设置所述信道监听子帧所占用的符号数量。
28.根据权利要求27所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，
所述其他系统的信道条件的变化速率与所述信道监听子帧所占用的符号数量成正比例关系；
所述具有基站功能的设备的信道检测能力与所述信道监听子帧所占用的符号数量成反比例关系。
29.根据权利要求18所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，还包括第四设置单元，具体用于：
设置所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式0、配置方式3和配置方式6中的所述信道监听子帧的周期为：M×10ms，其中M为正整数，以及
设置所述帧结构的子帧配置方式中的配置方式1、配置方式2、配置方式4和配置方式5中的所述信道监听子帧的周期为：N×5ms，其中N为1或正偶数。
30.根据权利要求29所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第一设置单元具体还用于：
在所述帧结构中具有多个位置可设置所述信道监听子帧，且所述信道监听子帧的周期为M×10ms时，选择所述多个位置中的第一个位置设置所述信道监听子帧。
31.根据权利要求18所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，
所述LTE系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系；
所述其他系统的负载状态的变化速率与所述监听子帧的周期成反比例关系。
32.根据权利要求18至25中任一项所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，还包括：
第一判断单元，用于判断是否需要处理下行业务；
所述第一处理单元具体用于，在所述第一判断单元判定需要处理所述下行业务时，通过所述帧结构中的所述信道监听子帧周期性地检测所述下行信道的状态。
33.根据权利要求18至25中任一项所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，还包括：
第二判断单元，用于判断所述具有基站功能的设备与具有基站功能的其他设备是否归属于同一运营商；
第二处理单元，用于在所述第二判断单元判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于同一运营商时，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置相同，以及
在所述第二判断单元判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于不同运营商时，在同一载频上设置所述信道监听子帧在所述具有基站功能的设备的帧结构中的位置与所述其他设备配置的所述信道监听子帧在所述其他设备的帧结构中的位置不相同。
34.根据权利要求33所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统，其特征在于，所述第二处理单元包括：
第三判断单元，用于在所述第二判断单元判定所述具有基站功能的设备与所述其他设备归属于不同运营商时，判断在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式是否相同；
第六设置单元，用于在所述第三判断单元判定在所述同一载频上，所述具有基站功能的设备的帧结构的配置方式与所述其他设备的帧结构的配置方式相同时，设置所述具有基站功能的设备的帧结构中的子帧与所述其他设备的帧结构中的子帧具有相对偏移量。
35.一种具有基站功能的设备，其特征在于，包括：如权利要求18至34中任一项所述的LTE系统在非授权频段采用时分双工模式工作时的数据传输系统。
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