CN106162695A

CN106162695A - 用于非授权频段的干扰测量的方法及装置

Info

Publication number: CN106162695A
Application number: CN201510170471.1A
Authority: CN
Inventors: 孟艳; 刘建国; 韩锋; 陶涛
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: CN106162695B

Abstract

本发明公开了在会话前侦听系统中用于非授权频段的干扰测量的方法以及装置，该方法包括以下步骤：A.静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源；B.在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量；以及C.当干扰测量的结果为信道空闲时，在除第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。本发明的方案能够实现频率复用因子1，有效地提高了LAA网络的频谱利用率。此外，将运营商标识符和静默(Mute)预配置相关联避免了干扰测量的碰撞。

Description

用于非授权频段的干扰测量的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信通信网络，更具体地，涉及用于非授权频段的干扰测量的方法及装置。

背景技术

接入非授权频段的LTE授权载波辅助接入(LAA：LicensedAssisted Access)系统作为传统系统的一个“好邻居”是必不可少的。会话前侦听(LBT:Listen Before Talk)，载波感测或在某个载波上具有有限的最大传输时间的不连续传输，动态频率选择(DFS:DynamicFrequency Selection)，载波选择，和传输功率控制(TPC:TransmissionPower Control)等被认为是符合监管要求所需的功能。这些功能使得LTE LAA系统与雷达以及与其他无线局域网的能够很好的同时共存。

LBT控制信道接入是LTE LAA所需要的新功能中的一个。它提供了与其它无线局域网系统以及多个LTE LAA系统之间公平共存的简单机制。根据欧洲的监管要求，有两种可能的LBT机制，也即基于帧的设备(FBE：Frame-based Equipment)的LBT机制和基于负载的设备(LBE：Load-based Equipment)的LBE的LBT机制。

在基于FBE的LBT机制中，定义了固定帧周期。该固定帧周期包括信道占用时间和空闲时间。在非授权信道开始传输之前，设备应使用“能量检测”对信道空闲时间进行空闲信道评估(CCA：ChannelClear Assessment)检查。如果非授权信道被占用，设备在该信道上的下个固定帧周期不能传输。图1示出了基于FBE的LBT机制的示意图。基于FBE的LBT机制和帧结构比较简单，并且对现有标准的影响也比基于LBE的LBT机制要小。

在基于LBE的LBT机制中，在传输或突发传输之前，需要使用“能量检测”对非授权信道进行CCA检查。如果非授权信道是空闲的，设备可立即占用该非授权信道和最多连续传输最大信道占用时间。如果该非授权信道忙碌或设备已经使用了该非授权信道的最大信道占用时间，设备应进行基于随机生成的退避计数器的增强CCA(ECCA：Enhanced CCA)检查。当退避计数器减到零，可立即占用非授权信道。图2示出了基于LBE的LBT机制的示意图。其中ECCA退避计数为5。对于LBE，CCA检查可以在基于数据传输需求的任何时间进行。

基于LBE的LBT机制的设备能在信道空闲后立即占用该信道，而基于FBE的LBT机制的设备需要等待下一个CCA时间，并有可能由于通过其它RAT，例如Wi-Fi的中途拦截而错过的信道接入机会。因此，基于LBE的LBT机制会比基于FBE的LBT机制的资源利用效率高，并能够实现和Wi-Fi系统相当的信道接入机会，Wi-Fi设备也配备了类似基于LBE的LBT的机制。

单个运营商内部的网络实现频率复用因子1是在LTE系统中实现高频谱效率的关键机制之一，在LTE系统中实现频率复用因子1的好处还在于其他系统也可以接入相同的频道，例如LTE LAA网络的不同的小区可以共享同一接入信道，从而可以减少所需要占用的总时间和信道总数目。

基于FBE的LBT机制通过对准在同一运营商内的已同步设备的CCA和传输时间可以很容易地实现频率复用因子1。然而，对于基于LBE的LBT机制，每个LAA基站的CCA检查时间是随机的，因此，信道占用时间也是随机的。因此，基于LBE的LBT机制会导致同一个运营商的不同LAA小区之间的异步信道接入。当一个基站执行CCA检查时，其他基站可以传输数据，这意味着相同的运营商的基站不能同时传输数据，而可能相互竞争信道。由此，对于同一个运营商来说，不可能实现频率复用因子1，从而使得LAA网络的效率降低。因此有必要研究一种能够实现频率复用因子为1的基于LBE的LBT机制。而支持频率复用因子1的LBE的关键的问题在于如何区分所感测的信号是来自于运营商内的设备还是来自于其它运营商的设备。

发明内容

根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够提供一种在会话前侦听系统中用于非授权频段的干扰测量的方法以及装置，将是非常有益的。

根据本发明的第一个方面，提供了一种在会话前侦听系统中用于非授权频段的干扰测量的方法，所述方法包括以下步骤：A.静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源；B.在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量；以及C.当所述干扰测量的结果为信道空闲时，在除所述第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。

有利地，所述步骤A还包括根据系统的静默预配置，静默所述第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源。

有利地，所述静默预配置包括子载波的个数N、时域和频域的位置。

有利地，所述第一运营商的静默预配置和所述第一运营商的标识符相关联。

有利地，所述第一运营商的静默预配置在时域和频域上均和其它运营商的静默预配置正交。

有利地，本发明的第一个方面还包括所述第一运营商的各个授权载波辅助接入小区的静默预配置相同。

有利地，所述第一资源最多占信道带宽的20％。

有利地，所述第一资源和参考信号或同步信号不冲突。

根据本发明的第二个方面，提供了一种在会话前侦听系统中用于非授权频段的干扰测量的装置，所述装置包括：静默单元，其用于静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源；干扰测量单元，其用于在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量；以及传输单元，其用于当所述干扰测量的结果为信道空闲时，在除所述第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。

有利地，本发明的第二个方面还包括预配置单元，其用于根据系统的静默预配置，静默所述第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源,所述静默预配置包括子载波的个数N、时域和频域的位置。

本发明的方案能够实现频率复用因子1，有效地提高了LAA网络的频谱利用率。此外，将运营商标识符和静默(Mute)预配置相关联避免了干扰测量的碰撞。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1示出了基于FBE的LBT机制的示意图；

图2示出了基于LBE的LBT机制的示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例干扰测量的流程图；

图4示出了根据本发明一个实施例的第一运营商的静默预配置的示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的其它运营商静默预配置的示意图；

图6示出了根据本发明另一个实施例的第一运营商的静默预配置的示意图；

图7示出了根据本发明另一个实施例的其它运营商的静默预配置的示意图；

图8示出了根据本发明的又一个实施例的第一运营商的频率复用因子1的示意图；以及

图9示出了根据本发明一个实施例干扰测量的装置性示意图；

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。需要说明的是，尽管附图中以特定顺序描述了本发明中有关方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，本文中所描述的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解维多个步骤执行。

本发明的主要构思在于通过静默(Mute)一定数量的资源，例如N个子载波，以实现基于LBE的LBT机制的频率复用因子以及在LBT系统中在非授权频段上进行干扰测量。

图3示出了根据本发明一个实施例干扰测量的流程图。在步骤S301中，静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源，例如静默N个子载波。在步骤S302中，在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量。在步骤S303中，当干扰测量的结果为信道空闲时，在除所述第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。其中，在所静默的第一资源上不进行任何形式的数据传输使得运营商能够测量来自与其它运营商的干扰情况。设备的数据和信令则在除所述第一资源以外的资源上传输。通常，静默子载波也可以被称为空白(blank)子载波。

本发明的构思适用于在非授权频段上进行通信的用户设备，终端设备，基站，家庭基站，接入点(AP：Access Point)等等。为了便于描述，在本发明中将上述在非授权频段上进行通信的各种功能设备统称为设备。

设备可根据系统的静默预配置，静默第一运营商的LAA小区的第一资源,该静默预配置至少包括子载波的个数N、时域和频域的位置。其中，N为正整数。

为了避免不同运营商在相同的非授权频段的信道上传输数据而造成碰撞，第一运营商的静默预配置和第一运营商的标识符相关联。也即运营商和该运营商的静默预配置之间有映射关系。例如该运营商标别符可以是公共陆地移动网络标识(PLMN ID：Public Land MobileNetwork)或绝对无线射频信道数(EARFCN：EUTRA Absolute RadioFrequency Channel Number)。根据运营商标识符信息，各个LAA小区在各自的静默子载波上进行干扰测量。

因为通常不同运营商在时间上是不同步的，所以仅在时域上的正交可能不能完全避免碰撞，所以第一运营商的静默预配置在时域和频域上均和其它运营商的静默预配置正交。

对于同一个运营商的各个LAA小区来说相同的静默预配置能够保证同一运营商内的干扰能够被有效地检测并消除。

为了使得设备能够正确地检测信道的占用情况，监管要求是设备至少要占用80％的信道带宽和功率密度。这样，对于每个LAA小区来说，第一资源最多可占信道带宽的20％。

此外，为了能够正确地检测信道的干扰情况，静默的第一资源，例如N个子载波和小区的参考信号或同步信号不可冲突。

假设有运营商A和B，本发明的一个实施例以频域的干扰消除作为例子，不同运营商的静默子载波采用了不同的频偏。频偏图样也可以和运营商的标识符相关联。图4示出了根据本发明一个实施例的第一运营商(例如运营商A)的静默预配置的示意图，图5示出了根据本发明一个实施例的其它运营商(例如运营商B)静默预配置的示意图。

对于图4中的运营商A，在物理资源块(PRB：Physical ResourceBlock)中的子载波#5和子载波#11被静默并且在其上不能传输数据。对于图5中的运营商B，在物理资源块(PRB：Physical Resource Block)中的子载波#2和子载波#8被静默并且在其上不能传输数据。编码数据则可以在剩余的子载波上传输，数据传输效率约为5/6＝83.3％，也满足了至少占用80％的信道带宽和功率密度地监管要求。

本领域技术人员应该理解的是，用于静默子载波的时频资源是可配置的。也即，系统可以根据需要在监管要求的范围内对用于静默子载波的时频资源进行调整。

图6示出了根据本发明另一个实施例的第一运营商的静默预配置的示意图，图7示出了根据本发明另一个实施例的其它运营商的静默预配置的示意图。为了减少额外的开销，静默子载波可以仅限于有限个数的OFDM符号，而不是如图4和图5所示出的整个子帧的OFDM符号。用于干扰测量的OFDM符号数目可以根据CCA检查结果或复用增益被灵活地配置从而提高数据传输效率。然而，频率复用概率随着用于干扰测量的OFDM符号数目的提高而提高。所以，数据传输效率和频率复用概率之间需要有一个很好的平衡点。在图6中，OFDM符号#1，#4，#8和#11可用于运营商A的静默子载波。在图7中，OFDM符号#2，#5，#9和#12可用于运营商B的静默子载波。从图6和图7中可以看出，运营商A和运营商B的静默资源互相正交。所以基于LBE的LBT机制的设备只需要在这些静默的OFDM符号上进行干扰检测就可以了。除这些静默的OFDM符号以外的其它资源可用于设备的数据和信令传输。

在非授权频段上需要进行通信的基于LBE的LBT设备首先对静默OFDM符号或静默子载波进行能量检测。如果所测得的能量低于阈值，则表示该信道空闲。否则，该设备应该继续测量这些静默OFD符号或者静默子载波以获取其它运营商和WiFi的干扰信息。如果所所测得的运营商间的或系统间(inter-RAT)的干扰高于预设的某个阈值。则表示该信道处于忙碌状态。否则，则表示该信道处于空闲状态。一旦当设备检测到信道空闲，在接下来的信道占用时间内，静默子载波上不能传输用户数据或信令。用户数据或信令只能在非静默的子载波上传输以保证相同运营商的其它执行CCA的小区能够获取正确的运营商间或系统间的干扰信息。

图8示出了根据本发明的又一个实施例的第一运行商的频率复用因子1的示意图。在图8中，基站1和基站2属于同一个运营商，基站1比基站2具有更短的ECCA时间。当基站2在执行CCA检查时，基站1不能在静默子载波上传输数据和信令，因为基站2需要估算运营商间和系统间的干扰情况。一旦基站2成功地执行了CCA检查，基站2也不能在静默子载波上传输数据和信令以使得相同运营商的其它小区能检测营商间和系统间的干扰情况。从而，对于同一个运营商来说可能达到频率复用因子1并提高LAA网络的频谱效率。

结合图3，图9示出了根据本发明一个实施例干扰测量的装置性示意图。装置900例如可以是或者可以实现在上文结合图3所描述的实施方式中的设备。

如图9所示，装置900包括静默单元910，其用于静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源；干扰测量单元920，其用于在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量；以及传输单元930，其用于当干扰测量的结果为信道空闲时，在除第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。

装置900中的静默单元900还可包括预配置单元(未在图9中示出)，其用于根据系统的静默预配置，静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源,该静默预配置包括子载波的个数N、时域和频域的位置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims

1.一种在会话前侦听系统中用于非授权频段的干扰测量的方法，所述方法包括以下步骤：

A.静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源；

B.在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量；以及

C.当所述干扰测量的结果为信道空闲时，在除所述第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括

根据系统的静默预配置，静默所述第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静默预配置包括子载波的个数N、时域和频域的位置。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一运营商的静默预配置和所述第一运营商的标识符相关联。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一运营商的静默预配置在时域和频域上均和其它运营商的静默预配置正交。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，还包括所述第一运营商的各个授权载波辅助接入小区的静默预配置相同。

7.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一资源最多占信道带宽的20％。

8.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一资源和参考信号或同步信号不冲突。

9.一种在会话前侦听系统中用于非授权频段的干扰测量的装置，所述装置包括：

静默单元，其用于静默第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源；

干扰测量单元，其用于在所静默的第一资源上进行运营商间和/或系统间的干扰测量；以及

传输单元，其用于当所述干扰测量的结果为信道空闲时，在除所述第一资源以外的其它资源上传输用户数据和信令。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述静默单元还包括预配置单元，其用于根据系统的静默预配置，静默所述第一运营商的授权载波辅助接入小区的第一资源,所述静默预配置包括子载波的个数N、时域和频域的位置。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一运营商的静默预配置和所述第一运营商的标识符相关联。

12.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一运营商的静默预配置在时域和频域上均和其它运营商的静默预配置正交。

13.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其特征在于，还包括所述第一运营商的各个授权载波辅助接入小区的静默预配置相同。

14.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一资源最多占信道带宽的20％。

15.根据权利要求9或10中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一资源和参考信号或同步信号不冲突。