CN106304099A - 用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备，用于无线通信的频谱管理装置包括：确定单元，被配置为所述频谱管理装置管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

Description

用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备

技术领域

本发明的实施例总体上涉及无线通信领域，具体地涉及无线通信中对非授权频段的频谱资源的频谱时效的确定，更具体地涉及一种用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备。

背景技术

随着无线网络的发展演进，其承载的服务越来越多，因此需要额外的频谱资源来支持大量的数据传输。蜂窝无线网络运营商在使用现有LTE网络的基础上，开始探讨如何使用非授权频谱资源例如5GHz ISM频段等。另一方面，WiFi无线产业界也正在将更多的WiFi系统部署在非授权频谱。由于不同运营商的通信系统以及不同通信协议下的通信系统具有平等使用非授权频段的权利，因此如何公平有效地使用同一个非授权频段已经是工业界亟待解决的问题。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的频谱管理装置，包括：确定单元，被配置为根据频谱管理装置管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的频谱管理装置，包括：收发单元，被配置为从用户设备接收其在非授权频段上检测到的LTE系统的小区ID以及相应的信号质量的信息；以及确定单元，被配置为根据LTE系统的小区ID确定各个LTE系统对应的频谱时效，并且根据所确定的频谱时效来选择所检测到的LTE系统中的一个LTE系统小区以供用户设备接入。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的装置，包括：第一感知单元，被配置为对非授权频段进行能量感知以判断该非授权频段上是否有信号传输；以及第二感知单元，被配置为在第一感知单元判断该非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的用户设备，包括：接收单元，被配置为接收允许用户设备要接入的LTE系统使用非授权频段的频谱时效的信息。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于无线通信的频谱管理方法，包括：根据管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于无线通信的频谱管理方法，包括：从用户设备接收其在非授权频段上检测到的LTE系统的小区ID以及相应的信号质量的信息；以及根据LTE系统的小区ID确定各个LTE系统对应的频谱时效，并且根据所确定的频谱时效来选择所检测到的LTE系统中的一个LTE系统小区以供用户设备接入。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于无线通信的方法，包括：对非授权频段进行能量感知以判断该非授权频段上是否有信号传输；以及在判断该非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的用户设备侧的方法，包括：接收允许用户设备要接入的LTE系统使用非授权频段的频谱时效的信息。

依据本发明的其它方面，还提供了用于实现上述用于无线通信的方法、频谱管理方法、和用户设备侧的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。

根据本发明的装置和方法通过根据对非授权频段的频谱感知的结果来确定LTE系统使用非授权频段的频谱时效，可以使得例如不同运营商运营的LTE系统同时截止对未授权频段的使用而实现对非授权频段的公平的使用，此外参考已占用非授权频段的系统的频谱使用计划，可以减少重复的探测或运算。

通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的上述以及其他优点将更加明显。

附图说明

为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中：

图1是示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的频谱管理装置的结构框图；

图2示出了WiFi系统以及属于不同运营商的LTE系统对非授权频段的频谱资源的使用的一个示例的示意图；

图3示出了LTE系统根据所确定的频谱时效来工作的示意图；

图4示出了四种应用场景的示意图；

图5是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的频谱管理装置的结构框图；

图6是示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的装置的结构框图；

图7是示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的用户设备的结构框图；

图8是示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的频谱管理方法的流程图；

图9是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的频谱管理方法的流程图；

图10是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；

图11是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；

图12是示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的用户设备的方法的流程图；以及

图13是其中可以实现根据本发明的实施例的方法和/或装置和/或系统的通用个人计算机的示例性结构的框图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

<第一实施例>

图1示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的频谱管理装置100的结构框图，频谱管理装置100包括：确定单元101，被配置为根据频谱管理装置100管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

如前所述，随着数据业务的发展，不同运营商甚至不同类型的无线通信系统例如WiFi系统和LTE系统期望共同使用非授权频段。一种方式是采用时分的方式，即为不同的通信系统分配不同的频谱使用时间。这要求不同运营商的使用非授权频段的LTE小区进行同步，此外还可能要求LTE系统传输WiFi信号，以便两者之间进行协作，对现有标准和芯片会有较大的改动。并且，可以理解，这种时分方式在网络负载不均衡时，效率较低。

为了便于理解，图2示出了WiFi系统以及属于不同运营商的LTE系统对非授权频段的频谱资源的使用的一个示例的示意图。

在该示例中，不同的运营商使用各自的授权频段提供无线网络覆盖。为了给用户提供额外的频谱资源以便支持更多的数据传输，运营商在非授权频段部署例如提供小小区覆盖的小基站。用户终端在接入授权频段的同时也可以接入到非授权频段的网络中。例如，通过载波聚合的方式利用非授权频段的网络进行数据下行传输以补充授权频段网络下行数据传输的容量。此处，非授权频段并没有特别限定，可以是2.4G、5G的工业科研医疗频段，也可以是电视频段，或者根据各国法规确定的未授权频段例如美国的3.5GHz等，本申请的技术均可以适用。

此外，图2中示出了宏基站工作在授权频段而小基站工作在非授权频段的组合方式，但是并不限于此，授权频段网络也可以由小基站提供，非授权频段也可以由宏基站提供，或者授权频段的网络和非授权频段的网络可以由一个多频段基站提供。图2所示的频谱管理装置例如可以为频谱管理装置100，用于管理非授权频段的使用。不同运营商的频谱管理装置还可以进行信息交互以进行协调。

频谱管理装置100根据对非授权频段的频谱感知结果、即非授权频段的频谱资源使用状况，以不同的方式为LTE系统确定使用该非授权频段的频谱时效。换言之，LTE系统的频谱时效并不是事先以时分的方式事先确定的，而是根据其频谱感知结果由频谱管理装置100相应地确定。注意，在本申请的一些示例中，LTE系统可以理解为LTE通信系统的一个小区级别的系统，例如包括一个基站(宏基站或小基站)和一个或多个用户设备，在另一些示例中，LTE系统可以理解为多个基站和一个或多个用户设备，在又一些示例中，例如设备到设备通信场景中，LTE系统可以理解为多个用户设备形成的设备簇。

频谱管理装置100可以位于基站侧，例如由宏基站或小基站实现，也可以位于核心网中，例如由LTE协议下的演进的数据包核心(EvolvedPacket Core，EPC)实现。

在一个示例中，确定单元101可以被配置为在频谱感知结果指示非授权频段上没有信号传输时，确定进行频谱感知的LTE系统的频谱时效为从当前开始的预定时间段。

其中，频谱感知例如可以由小基站以及/或用户设备进行。例如，在频谱感知结果表明非授权频段上不存在包括对非授权频段具有合法使用权的主系统例如雷达、电视等以及LTE系统或WiFi系统等次系统的任何信号时，频谱管理装置100认为当前进行频谱感知的LTE系统可以立即使用非授权频段，并且将其频谱时效设置为从当前(例如，进行频谱感知的时刻)开始的预定时间段。在图2的示例中，例如运营商二工作在非授权频段的小基站进行频谱感知，在频谱感知结果表明在非授权频段上没有信号传输时，确定单元101确定该小基站可以立即使用非授权频段以及频谱使用时效，例如10ms。

在一个示例中，确定单元101还被配置为根据进行频谱感知的LTE系统的位置的预定范围内WiFi系统和LTE系统对非授权频段的使用时长或者传输的数据量、网络负载、用户数量等参数来确定该预定时间段。该确定可以是预先进行的和固定的，也可以是动态进行的。例如，如果WiFi系统的使用时长通常较长，则可以为LTE系统设置较短的频谱时效，反之，或者例如LTE系统的传输数据量、网络负载、用户数量较大，则可以设置较长的频谱时效。此外，确定单元101还可以将管理范围划分为多个子区域并且为不同的子区域设置不同的预定时间段。在这种情况下，可以根据进行频谱感知的LTE系统的地理位置来确定相应的预定时间段、即频谱时效。

另一方面，确定单元101可以被配置为在频谱感知结果指示已存在使用该非授权频段的频谱资源的其他LTE系统时，根据已存在的其他LTE系统的频谱时效确定进行频谱感知的LTE系统的频谱时效。例如，频谱时效可以包括使用非授权频段的频谱资源的频谱使用截止时间。借此，不同运营商运营的基于LTE通信协议的通信系统将同时截止对未授权频段的使用，从而保证了WiFi通信系统的公平使用权，此外，在后的LTE系统可以直接参考在先占用非授权频段的LTE系统的非授权频段的频谱使用计划，而无须再获取例如上述的预定时间段或根据预定时间段计算截止时间。

具体地，例如确定单元101可以将进行频谱感知的LTE系统的频谱时效设置为与已经存在的其他LTE系统的频谱时效相同。在一些示例中，频谱感知可以在一个或多个不同的非授权频段上进行，当频谱感知结果指示存在多个有可能在同频或者不同非授权频段上的其他LTE系统时，可以例如根据在相应非授权频段上检测到的信号强度以及/或者既存LTE系统的频谱时效来选择其中一个LTE系统，比如信号强度较大的LTE系统说明其对新的LTE系统会造成比较大的干扰，但是如果其可用频谱时效较长，也可以选择该LTE系统(同时确定要利用该LTE系统工作的非授权频段)，并根据其频谱时效来确定当前LTE系统的频谱时效。

图3示出了LTE系统根据确定单元101所确定的频谱时效来工作的示意图。仍以图2所示的场景为例，在小基站确定可用频谱资源以及频谱时效后，小基站就可以在所确定的可用非授权频段提供网络并开始发送同步信号以便用户设备接入。对于根据不同的方式所获取的可用频谱资源，其频谱可用时间长度可能不同，如图3所示。其中，小基站一在能量检测时没有发现任何信号，从而为其确定一个固定长度的频谱时效。小基站二在能量检测发现小基站一的同步信号后获取其频谱时效，然后开始发送自己的同步信号并且将小基站一的频谱时效作为自己的频谱时效。小基站三以同样的方式获得可用频谱资源并发送同步信号。在一个示例中，用户设备可以根据需要来接入其中一个小基站，例如从中选择信号强度大且剩余频谱可用时间长的小基站来进行随机接入操作。在另一个示例中，用户设备的主载波对应的服务基站例如宏基站可以根据各个小基站的频谱时效、信号强度等为该用户设备添加相应的小基站作为其从基站(Slave BaseStation)，例如使得该用户设备与宏基站及小基站进行双连接(DualConnectivity)。

此外，在图2所示的示例中，不同运营商的频谱管理装置可以通过交互来共享各自正在利用非授权频段的LTE系统的标识例如小区ID和相应的频谱时效信息。

通过该方式，可以实现不同的LTE运营商对同一非授权频段占用的同时释放，以保证WiFi等其他通信协议下的系统对该非授权频段的公平使用。

此外，如图1中的虚线框所述，频谱管理装置100还可以包括：存储单元103，被配置为存储已存在的使用非授权频段的LTE系统的小区ID与对应的频谱时效的列表。在这种情况下，确定单元101可以通过查表的方式来确定相关的频谱时效。

该列表还可以包括如下中的至少之一：LTE系统所属的运营商的标识、LTE系统所处的地理位置、LTE系统所占用的非授权频段的标识。该列表可以在不同的运营商之间共享。并且，频谱管理装置100也可以由不同的运营商共同使用，例如为地理位置接近的多个运营商的小区提供管理。

如图1中的另一个虚线框所示，频谱管理装置100还可以包括：收发单元102，被配置为从进行频谱感知的LTE系统的基站和/或用户设备接收频谱感知结果，以及向该LTE系统的基站和/或用户设备发送所确定的频谱时效的信息。

例如，收发单元102可以在授权频段上接收频谱感知结果和发送频谱时效的信息。频谱感知结果可以包括所检测到的使用该非授权频段的频谱资源的其他LTE系统的小区ID及其信号质量信息。可以理解，当频谱管理装置100与基站通过有线的理想回程方式连接时，不必在授权频段上接收频谱感知结果。此外，在频谱管理装置100位于核心网的一个示例中，所述频谱感知结果以及频谱时效信息被承载于LTE通信协议的S1信令中并通过S1接口在基站与频谱管理装置100之间传输。而在频谱管理装置100位于宏基站的一个示例中，所述频谱感知结果以及频谱时效信息被承载于LTE通信协议的X2信令中并通过X2接口在小基站与宏基站之间传输。在频谱管理装置100位于宏基站的又一个示例中，所述频谱感知结果及频谱时效信息被承载于LTE通信协议的RRC信令中在用户设备与该宏基站之间传输。

确定单元101根据其他LTE系统的小区ID获取其对应的频谱时效并且将进行频谱感知的LTE系统的频谱时效确定为所获取的频谱时效。在接收到收发单元102所发送的频谱时效信息后，进行频谱感知的LTE系统按照该频谱时效信息来使用非授权频段的频谱资源。

在图2所示的示例中，例如，小基站和/或用户设备的频谱感知结果通过宏基站传送至相应的频谱管理装置，频谱管理装置根据该频谱感知结果来确定频谱时效并通过宏基站发送至上述小基站和/或用户设备。

图4示出了3GPP TR36.889V0.1.1(2014-11)所定义的四种场景。其中，在场景1中，在使用授权载波F1的宏小区和使用非授权载波F3的小小区之间进行载波聚合；在场景2中，在使用授权载波F2的小小区与使用非授权载波F3的小小区之间进行载波聚合，其中没有宏小区覆盖；在场景3中，在使用授权载波F1的小小区和使用非授权载波F3的小小区之间进行载波聚合，其中有使用授权载波F1的宏小区覆盖；在场景4中，在使用授权载波F2的小小区和使用非授权载波F3的小小区之间进行载波聚合，其中有使用授权载波F1的宏小区覆盖。

作为具体的实施示例，在场景1、3和4中，频谱管理装置100可以设置在宏基站中；而在场景2中，频谱管理装置100可以设置在核心网中。

<第二实施例>

图5示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的频谱管理装置200的结构框图，频谱管理装置200包括：收发单元201，被配置为从用户设备接收其在非授权频段上检测到的LTE系统的小区ID以及相应的信号质量的信息；以及确定单元202，被配置为根据LTE系统的小区ID确定各个LTE系统对应的频谱时效，并且根据所确定的频谱时效来选择所检测到的LTE系统中的一个LTE系统以供用户设备接入。在第二实施例中，各个LTE系统属于同一运营商，从而频谱管理装置200可以为用户设备选择合适的小区以接入。在本实施例中，频谱管理装置200优选地位于基站侧，例如由宏基站实现。

如图3所示，在用户设备周围可能存在多个工作在非授权频段的小基站，而不同小基站在非授权频段的频谱时效可能不同。用户设备执行信号检测以获得非授权频段上已经存在的LTE系统的小区ID和相应的信号质量的信息，其中，例如可以测量获得各个小基站在非授权频段上发送的小区特定参考信号(CRS)的RSRP或RSRQ。在收发单元201获得这些信息之后，确定单元202首先基于ID来获得相应的LTE系统的频谱时效，并且根据频谱时效来选择适当的LTE系统以供用户设备接入。其中，用户设备对于非授权频段的检测和报告可以是由频谱管理装置200触发的，例如频谱管理装置200基于当前的网络负载判断需要将该用户设备的部分业务从其当前服务基站分流至在非授权频段上工作的小基站，从而触发上述的检测和报告。

在一个示例中，确定单元202还被配置为根据用户设备的业务需求以及/或者信号质量的信息来进行选择。例如，当用户设备需要进行快速下载时，可以选择短时有效但是信道质量好的LTE小区来接入。而当用户设备要执行时延要求较低的应用时，可以选择时效较长但是信道质量较差的LTE小区来接入。上述业务例如是被确定要分流至小基站的业务。

此外，收发单元201还可以被配置为向用户设备发送所选择的LTE系统的小区ID及其频谱时效的信息。作为示例，收发单元201可以被配置为通过广播信道BCH、物理下行链路控制信道PDCCH或物理下行链路共享信道PDSCH中的一个，向用户设备发送频谱时效的信息和所选择的LTE系统的小区ID。例如，收发单元201可以通过用户设备处于连接中的授权频段来发送系统信息(MIB，SIB)至用户设备，其中添加了小区ID和频谱时效的信息。上述有关于非授权频段上工作的小基站的系统信息可以被包含于广播信令当中，也可以被包含于到该用户设备的专用信令例如RRC信令当中。在这种情况下，收发单元201可以通过RRC信令来发送所选择的LTE系统的小区ID及其频谱时效的信息。

例如，在图4所示的场景1和3中，授权频段的网络和非授权频段的网络由不同的LTE小区形成，可以通过频谱管理装置200为用户设备选择要接入的工作在非授权频段的LTE小区。

在一个示例中，收发单元201还被配置为在频谱管理装置之间交互各自的管理范围内的LTE系统的小区ID与频谱时效的信息。

收发单元201还可以被配置为通过在授权频段上发送MBSFN子帧来发送已获得该非授权频段的频谱资源的LTE系统的小区ID和频谱时效的信息。具体地，尤其是对于独立存在的(stand-alone)非授权频段小基站，不同小基站可以通过授权频段在MBSFN子帧上发送各自的小区ID以及频谱时效信息。用户设备在通过收发单元201获取要接入的非授权频段的小区ID后，在授权频段上听取对应小区的频谱时效信息。

<第三实施例>

图6示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的装置300的结构框图，装置300包括：第一感知单元301，被配置为对非授权频段进行能量感知以判断非授权频段上是否有信号传输；以及第二感知单元302，被配置为在第一感知单元301判断非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。

装置300例如可以设置在小基站侧，当然并不限于此，也可以设置在宏基站侧或用户设备侧。其中，第一感知单元301和第二感知单元302执行两步频谱感知。第一感知单元301通过信号能量来判断是否有任何信号传输，这里所述的信号包括但不限于主系统的信号和次系统比如WiFi和LTE系统的信号。在有信号存在的情况下，第二感知单元302进一步检测该信号是否是LTE信号以确定是否有其他LTE系统正在占用非授权频段。作为一个示例，第二感知单元302可以通过检测LTE系统的同步信号PSS来检测该信号是否为LTE信号。LTE中不论是FDD还是TDD同步信号的发送周期均为5ms。同步信号的存在证明有其他的LTE小区已获取了非授权频段的可用频谱资源。

上述频谱感知结果可以用于确定装置300所在的LTE小区使用非授权频段频谱资源的频谱时效。

如图6中的虚线框所示，在一个示例中，装置300还可以包括：发送单元303，被配置为向装置对应的频谱管理装置发送第一感知单元301和第二感知单元302的频谱感知结果；以及接收单元304，被配置为从频谱管理装置接收所确定的频谱时效的信息。

其中，在第二感知单元302确定信号为LTE信号的情况下，频谱感知结果包括该LTE信号对应的LTE系统的小区ID及其信号质量信息。

在这种情况下，频谱管理装置例如位于宏基站侧或核心网中。频谱管理装置根据频谱感知结果来为装置300所在的小区确定频谱时效。其中，频谱管理装置可以为前述实施例中所述的频谱管理装置100或200，也可以为其他根据频谱感知结果确定频谱时效的装置。

作为另一个示例，如图6中的另一个虚线框所示，装置300还可以包括：确定单元305，被配置为根据第一感知单元301和第二感知单元302的频谱感知结果以不同的方式确定该装置所在的LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

在该示例中，不设置频谱管理装置，而是由确定单元305执行频谱管理装置的功能。例如，确定单元305可以被配置为在第一感知单元301判断非授权频段上没有信号传输时，确定装置所在的LTE系统的频谱时效为从当前开始的预定时间段。

此外，第一感知单元301还可以对WiFi信号进行感知，预定时间段根据WiFi系统和LTE系统对非授权频段的使用的先验知识以及WiFi信号的感知结果确定。例如，当WiFi系统的通信量较大时，可以为LTE系统设置较短的预定时间段，反之可以设置较长的预定时间段，并且还可以当前对WiFi信号的感知结果来动态调整预定时间段的设置。通过这种方式，可以使得WiFi系统和LTE系统按照需要公平地占用非授权频段的频谱资源。

在该示例中，发送单元303被配置为在装置300所在的LTE系统获取非授权频段的频谱资源后，发送包含其系统的小区ID和频谱时效的信息。例如，发送单元303可以在非授权频段上通过系统信息来发送所述信息。这样，当其他LTE系统的装置300检测到该LTE系统的同步信号时，可以继续接收其下行参考信号例如CRS，进行信道估计进而从PDSCH获取系统信息块SIB，以获取其中的频谱时效信息。此外，发送单元303还可以通过授权频段上的MBSFN子帧来发送所述信息。这样，其他LTE系统可以根据MBSFN子帧中的频谱时效信息来确定自身的频谱时效。并且用户设备也可以通过听取MBSFN子帧中的频谱时效信息来选择要接入的LTE小区，例如在没有授权频段辅助的应用场景中，处于RRC空闲状态的用户设备听取MBSFN子帧中的频谱时效信息并结合测量到信号强度进行小区选择，也可通过随机接入过程接入所选择的小区。

此外，接收单元304可以被配置为在第二感知单元302检测到信号为LTE信号的情况下，接收其对应的LTE系统发送的包含其频谱时效的信息的系统信息，其中，确定单元305被配置为将该系统信息中的频谱时效确定为该装置所在的LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

如上所述，装置300可以进行两步频谱感知，以使得能够根据频谱感知结果来确定其所在小区使用非授权频段的频谱资源的频谱时效，从而可以使得更灵活地使用非授权频段的频谱资源。

<第四实施例>

图7示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的用户设备400的结构框图，用户设备400包括：接收单元401，被配置为接收允许用户设备要接入的LTE系统使用非授权频段的频谱时效的信息。

例如，用户设备400可以从频谱管理装置或宏基站获取其要接入的LTE系统的频谱时效信息，也可以通过接收已有LTE系统在非授权频段上广播的系统信息来获取上述频谱时效信息。

在一个示例中，接收单元401还可以接收用户设备要接入的LTE系统的小区ID。例如，在存在多个可接入的LTE系统时，接收单元401通过接收该小区ID来确定用户设备要接入的小区。接收单元401可以通过广播信道BCH、物理下行链路控制信道PDCCH或物理下行链路共享信道PDSCH中的一个来接收频谱时效的信息和要接入的LTE系统的小区ID。或者，接收单元402可以通过接收RRC信令来接收频谱时效的信息和要接入的LTE系统的小区ID。在更具体的示例中，接收单元401通过授权频段上的主载波从主小区(例如宏小区)接收上述信息，从而获得授权频段的辅助而进行授权辅助接入LAA(Licensed Assisted Access)。此外，接收单元也可以在非授权频段，接收现有LTE系统小区发送的SIB信息从而提取频谱时效信息。

如图7中的虚线框所示，用户设备400还包括：测量单元402，被配置为测量在非授权频段上各个LTE系统的信号质量；以及发送单元403，被配置为向用户设备对应的频谱管理装置发送测量结果和对应的LTE系统的小区ID，以供频谱管理装置确定用户设备要接入的LTE系统。

例如，频谱管理装置根据所接收的小区ID确定各个LTE系统的频谱时效，并且结合相应LTE系统的信号质量信息，根据用户设备的业务需求来选择适当的LTE系统供用户设备接入。其中，信号质量例如通过RSRP/RSRQ表示并被用户设备400包含于例如RRM测量报告中。

此外，如图7中的虚线框所示，用户设备400还可以包括：第一感知单元404，被配置为对非授权频段进行能量感知以判断非授权频段上是否有信号传输；以及第二感知单元405，被配置为在第一感知单元404判断非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。

换言之，用户设备400本身也可以进行两步频谱感知，这样可以提供更准确的频谱感知结果。其中，第一感知单元404和第二感知单元405具有与第三实施例中相同的第一感知单元301和第二感知单元302相同的结构和功能，在此不再重复。

<第五实施例>

在上文的实施方式中描述用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备的过程中，显然还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用用于无线通信的装置、频谱管理装置和用户设备的硬件和/或固件。

图8示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的频谱管理方法的流程图，该方法包括：根据管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定该LTE系统使用非授权频段的频谱时效(S12)。

例如，在步骤S12中，在频谱感知结果指示已存在使用该非授权频段的频谱资源的其他LTE系统时，根据已存在的其他LTE系统的频谱时效确定进行频谱感知的LTE系统的频谱时效。其中，频谱时效可以包括使用非授权频段的频谱资源的频谱使用截止时间。

另一方面，在步骤S12中，在频谱感知结果指示非授权频段上没有信号传输时，确定进行频谱感知的LTE系统的频谱时效为从当前开始的预定时间段。例如，可以根据进行频谱感知的LTE系统的位置的预定范围内WiFi系统和LTE系统对非授权频段的使用时长来确定预定时间段。

如图8中的虚线框所示，该方法还可以包括步骤S13：存储已存在的使用非授权频段的LTE系统的小区ID与对应的频谱时效的列表。作为示例，该列表还可以包括如下中的至少之一：LTE系统所属的运营商的标识、LTE系统所处的地理位置、LTE系统所占用的非授权频段的标识。

在另一个示例中，上述方法还包括：从进行频谱感知的LTE系统的基站和/或用户设备接收频谱感知结果(S11)，以及向该LTE系统的基站和/或用户设备发送所确定的频谱时效的信息(S14)。在步骤S11和S14中，可以在授权频段上接收频谱感知结果和发送频谱时效的信息。例如，频谱感知结果包括所检测到的使用该非授权频段的频谱资源的其他LTE系统的小区ID及其信号质量信息。

在步骤S12中，可以根据其他LTE系统的小区ID获取其对应的频谱时效并将进行频谱感知的所述LTE系统的频谱时效确定为所获取的频谱时效。

图9示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的频谱管理方法的流程图，该方法包括：从用户设备接收其在非授权频段上检测到的LTE系统的小区ID以及相应的信号质量的信息(S21)；以及根据LTE系统的小区ID确定各个LTE系统对应的频谱时效，并且根据所确定的频谱时效来选择所检测到的LTE系统中的一个LTE系统以供用户设备接入(S22)。

在步骤S22中还可以根据用户设备的业务需求以及/或者信号质量的信息来进行选择。

如图9中的虚线框所示，上述方法还包括：向用户设备发送所选择的LTE系统的小区ID及其频谱时效的信息(S23)。例如，在步骤S23中，可以通过广播信道BCH、物理下行链路控制信道PDCCH或物理下行链路共享信道PDSCH中的一个，向用户设备发送频谱时效的信息和所选择的LTE系统的小区ID。

虽然图9中未示出，但是上述方法还可以包括如下步骤中的至少一个：在频谱管理装置之间交互各自的管理范围内的LTE系统的小区ID与频谱时效的信息；通过在授权频段上发送MBSFN子帧来发送已获得该非授权频段的频谱资源的LTE系统的小区ID和频谱时效的信息。

图10示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，该方法包括：对非授权频段进行能量感知以判断非授权频段上是否有信号传输(S31)；以及在判断非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号(S32)。

其中，在步骤S32中，可以通过检测LTE系统的同步信号PSS来检测信号是否为LTE信号。

如图10中的虚线框所示，上述方法还可以包括：向对应的频谱管理装置发送频谱感知结果(S33)；以及从频谱管理装置接收所确定的频谱时效的信息(S34)。例如，在步骤S32中确定上述信号为LTE信号的情况下，频谱感知结果包括该LTE信号对应的LTE系统的小区ID及其信号质量信息。

图11示出了上述用于无线通信的方法的另一个示例的流程图，在该方法中，除了步骤S31和S32之外，还包括步骤S41：根据步骤S31和S32中的频谱感知结果以不同的方式确定当前LTE系统使用非授权频段的频谱时效。例如，在步骤S31中判断非授权频段上没有信号传输时，在步骤S41中确定当前LTE系统的频谱时效为从当前开始的预定时间段。

在一个示例中，在步骤S31中还对WiFi信号进行感知，并且预定时间段根据WiFi系统和LTE系统对非授权频段的使用的先验知识以及WiFi信号的感知结果确定。

如图11中的虚线框所示，上述方法还可以包括步骤S42：在当前LTE系统获取非授权频段的频谱资源后，发送包含其系统的小区ID和频谱时效的信息。例如，可以在非授权频段上通过系统信息来发送上述信息。也可以通过授权频段上的MBSFN子帧来发送该信息。

作为一个示例，在步骤S41中，如果检测到信号为LTE信号，则接收其对应的LTE系统发送的包含其频谱时效的信息的系统信息，并且将系统信息中的频谱时效确定为当前LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

图12示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的用户设备的方法，包括：接收允许该用户设备要接入的LTE系统使用非授权频段的频谱时效的信息(S55)。在一个示例中，在步骤S55中还接收用户设备要接入的LTE系统的小区ID。

其中，可以通过广播信道BCH、物理下行链路控制信道PDCCH或物理下行链路共享信道PDSCH中的一个来接收频谱时效的信息和要接入的LTE系统的小区ID。也可以通过接收RRC信令来接收频谱时效的信息和要接入的LTE系统的小区ID。

如图12中的虚线框所示，上述方法还可以包括：对非授权频段进行能量感知以判断非授权频段上是否有信号传输(S51)；以及在判断非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号(S52)。换言之，在用户设备侧执行两步频谱感知。

进一步地，上述方法还可以包括：测量在非授权频段上各个LTE系统的信号质量(S53)；以及向用户设备对应的频谱管理装置发送测量结果和对应的LTE系统的小区ID，以供频谱管理装置确定用户设备要接入的LTE系统(S54)。

注意，上述各个方法可以结合或单独使用，其细节在第一至第四实施例中已经进行了详细描述，在此不再重复。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域的技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者其组合的形式实现，这是本领域的技术人员在阅读了本发明的描述的情况下利用其基本电路设计知识或者基本编程技能就能实现的。

本领域的技术人员可以理解，上文所述的装置中的例如确定单元、存储单元、第一感知单元、第二感知单元、测量单元等，可以由一个或更多个处理器来实现，而例如收发单元、发送单元、接收单元等，可以由天线、滤波器、调制解调器及编解码器等电路元器件实现。

因此，本发明还提出了一种电子设备(1)，包括：一种电路，被配置为：根据管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定该LTE系统使用非授权频段的频谱时效。

本发明还提出了一种电子设备(2)，包括：一种电路，被配置为：从用户设备接收其在非授权频段上检测到的LTE系统的小区ID以及相应的信号质量的信息；以及根据LTE系统的小区ID确定各个LTE系统对应的频谱时效，并且根据所确定的频谱时效来选择所检测到的LTE系统中的一个LTE系统以供用户设备接入。

本发明还提出了一种电子设备(3)，包括：一种电路，被配置为：对非授权频段进行能量感知以判断非授权频段上是否有信号传输；以及在判断非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。

本发明还提出了一种电子设备(4)，包括：一种电路，被配置为：接收允许该用户设备要接入的LTE系统使用非授权频段的频谱时效的信息。

而且，本发明还提出了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。

相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

在通过软件或固件实现本发明的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图13所示的通用计算机1300)安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。

在图13中，中央处理单元(CPU)1301根据只读存储器(ROM)1302中存储的程序或从存储部分1308加载到随机存取存储器(RAM)1303的程序执行各种处理。在RAM 1303中，也根据需要存储当CPU 1301执行各种处理等等时所需的数据。CPU 1301、ROM 1302和RAM 1303经由总线1304彼此连接。输入/输出接口1305也连接到总线1304。

下述部件连接到输入/输出接口1305：输入部分1306(包括键盘、鼠标等等)、输出部分1307(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分1308(包括硬盘等)、通信部分1309(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分1309经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器1310也可连接到输入/输出接口1305。可移除介质1311比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1310上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1308中。

在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可移除介质1311安装构成软件的程序。

本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图13所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可移除介质1311。可移除介质1311的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 1302、存储部分1308中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。

<4.应用示例>

本公开内容的技术能够应用于各种产品。例如，频谱管理装置100和200可以被实现为任何类型的服务器，诸如塔式服务器、机架式服务器以及刀片式服务器。频谱管理装置100和200可以为安装在服务器上的控制模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块，以及插入到刀片式服务器的槽中的卡或刀片(blade))。

此外，以上提到的基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)，诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，下面将描述的各种类型的用户设备均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。

例如，用户设备400可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备400还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，用户设备400可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。

还需要指出的是，在本发明的装置、方法和系统中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应该视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (34)

1.一种用于无线通信的频谱管理装置，包括：

确定单元，被配置为根据所述频谱管理装置管理范围中的LTE系统对非授权频段的频谱感知结果，以不同的方式确定所述LTE系统使用所述非授权频段的频谱时效。

2.根据权利要求1所述的频谱管理装置，其中，所述确定单元被配置为在所述频谱感知结果指示已存在使用该非授权频段的频谱资源的其他LTE系统时，根据已存在的其他LTE系统的频谱时效确定进行频谱感知的所述LTE系统的频谱时效。

3.根据权利要求2所述的频谱管理装置，其中，所述频谱时效包括使用所述非授权频段的频谱资源的频谱使用截止时间。

4.根据权利要求1所述的频谱管理装置，其中，所述确定单元被配置为在所述频谱感知结果指示所述非授权频段上没有信号传输时，确定进行频谱感知的所述LTE系统的频谱时效为从当前开始的预定时间段。

5.根据权利要求4所述的频谱管理装置，其中，所述确定单元还被配置为根据进行频谱感知的所述LTE系统的位置的预定范围内WiFi系统和LTE系统对所述非授权频段的使用时长来确定所述预定时间段。

6.根据权利要求2所述的频谱管理装置，还包括：

存储单元，被配置为存储已存在的使用所述非授权频段的LTE系统的小区ID与对应的频谱时效的列表。

7.根据权利要求6所述的频谱管理装置，其中，所述列表还包括如下中的至少之一：LTE系统所属的运营商的标识、LTE系统所处的地理位置、LTE系统所占用的非授权频段的标识。

8.根据权利要求1所述的频谱管理装置，还包括：

收发单元，被配置为从进行频谱感知的所述LTE系统的基站和/或用户设备接收所述频谱感知结果，以及向所述LTE系统的基站和/或用户设备发送所确定的频谱时效的信息。

9.根据权利要求8所述的频谱管理装置，其中，所述收发单元被配置为在授权频段上接收所述频谱感知结果和发送所述频谱时效的信息。

10.根据权利要求8所述的频谱管理装置，其中，所述频谱感知结果包括所检测到的使用该非授权频段的频谱资源的其他LTE系统的小区ID及其信号质量信息。

11.根据权利要求10所述的频谱管理装置，其中，所述确定单元根据所述其他LTE系统的小区ID获取其对应的频谱时效并将进行频谱感知的所述LTE系统的频谱时效确定为所获取的频谱时效。

12.一种用于无线通信的频谱管理装置，包括：

收发单元，被配置为从用户设备接收其在非授权频段上检测到的LTE系统的小区ID以及相应的信号质量的信息；以及

确定单元，被配置为根据所述LTE系统的小区ID确定各个LTE系统对应的频谱时效，并且根据所确定的频谱时效来选择所检测到的LTE系统中的一个LTE系统以供所述用户设备接入。

13.根据权利要求12所述的频谱管理装置，其中，所述确定单元还被配置为根据所述用户设备的业务需求以及/或者所述信号质量的信息来进行所述选择。

14.根据权利要求12所述的频谱管理装置，其中，所述收发单元还被配置为向所述用户设备发送所选择的LTE系统的小区ID及其频谱时效的信息。

15.根据权利要求14所述的频谱管理装置，其中，所述收发单元被配置为通过广播信道BCH、物理下行链路控制信道PDCCH或物理下行链路共享信道PDSCH中的一个，向所述用户设备发送所述频谱时效的信息和所选择的LTE系统的小区ID。

16.根据权利要求12所述的频谱管理装置，其中，所述收发单元还被配置为在频谱管理装置之间交互各自的管理范围内的LTE系统的小区ID与频谱时效的信息。

17.根据权利要求12所述的频谱管理装置，其中，所述收发单元还被配置为通过在授权频段上发送MBSFN子帧来发送已获得该非授权频段的频谱资源的LTE系统的小区ID和频谱时效的信息。

18.一种用于无线通信的装置，包括：

第一感知单元，被配置为对非授权频段进行能量感知以判断所述非授权频段上是否有信号传输；以及

第二感知单元，被配置为在所述第一感知单元判断所述非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。

19.根据权利要求18所述的装置，还包括：

发送单元，被配置为向所述装置对应的频谱管理装置发送所述第一感知单元和所述第二感知单元的频谱感知结果；以及

接收单元，被配置为从所述频谱管理装置接收所确定的频谱时效的信息。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，在所述第二感知单元确定所述信号为LTE信号的情况下，所述频谱感知结果包括该LTE信号对应的LTE系统的小区ID及其信号质量信息。

21.根据权利要求18所述的装置，还包括：

确定单元，被配置为根据所述第一感知单元和所述第二感知单元的频谱感知结果以不同的方式确定该装置所在的LTE系统使用所述非授权频段的频谱时效。

22.根据权利要求21所述的装置，其中，所述确定单元被配置为在所述第一感知单元判断所述非授权频段上没有信号传输时，确定所述装置所在的LTE系统的频谱时效为从当前开始的预定时间段。

23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述第一感知单元还被配置为对WiFi信号进行感知，所述预定时间段根据WiFi系统和LTE系统对所述非授权频段的使用的先验知识以及WiFi信号的感知结果确定。

24.根据权利要求21所述的装置，还包括：

接收单元，被配置为在所述第二感知单元检测到所述信号为LTE信号的情况下，接收其对应的LTE系统发送的包含其频谱时效的信息的系统信息，

其中，所述确定单元被配置为将所述系统信息中的频谱时效确定为该装置所在的LTE系统使用所述非授权频段的频谱时效。

25.根据权利要求21所述的装置，还包括：

发送单元，被配置为在所述装置所在的LTE系统获取所述非授权频段的频谱资源后，发送包含其系统的小区ID和频谱时效的信息。

26.根据权利要求25所述的装置，其中，所述发送单元被配置为在所述非授权频段上通过系统信息来发送所述信息。

27.根据权利要求25所述的装置，其中，所述发送单元被配置为通过授权频段上的MBSFN子帧来发送所述信息。

28.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第二感知单元被配置为通过检测LTE系统的同步信号PSS来检测所述信号是否为LTE信号。

29.一种用于无线通信的用户设备，包括：

接收单元，被配置为接收允许所述用户设备要接入的LTE系统使用非授权频段的频谱时效的信息。

30.根据权利要求29所述的用户设备，其中，所述接收单元还被配置为接收所述用户设备要接入的LTE系统的小区ID。

31.根据权利要求30所述的用户设备，其中，所述接收单元被配置为通过广播信道BCH、物理下行链路控制信道PDCCH或物理下行链路共享信道PDSCH中的一个来接收所述频谱时效的信息和要接入的所述LTE系统的小区ID。

32.根据权利要求30所述的用户设备，其中，所述接收单元被配置为通过接收RRC信令来接收所述频谱时效的信息和要接入的所述LTE系统的小区ID。

33.根据权利要求30所述的用户设备，还包括：

测量单元，被配置为测量在所述非授权频段上各个LTE系统的信号质量；以及

发送单元，被配置为向所述用户设备对应的频谱管理装置发送测量结果和对应的LTE系统的小区ID，以供所述频谱管理装置确定所述用户设备要接入的LTE系统。

34.根据权利要求29所述的用户设备，还包括：

第一感知单元，被配置为对所述非授权频段进行能量感知以判断所述非授权频段上是否有信号传输；以及

第二感知单元，被配置为在所述第一感知单元判断所述非授权频段上有信号传输的情况下检测该信号是否为LTE信号。