CN106604287A

CN106604287A - 一种无线通信方法和设备

Info

Publication number: CN106604287A
Application number: CN201510683013.8A
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: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: CN106604287B

Abstract

一种无线通信方法和设备，具体关于一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的方法和设备，包括：所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

Description

一种无线通信方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及无线通信技术领域。

背景技术

在无线通信领域，一般而言，传统的部署方式是系统工作在授权频段(licensed band)，即整个频谱资源都是预留给该系统使用的。典型的，LTE通信系统就是使用授权频段工作的。

然而，随着无线业务的进一步增长，对无线通信系统的容量及频段要求也随之提高。在这种情况下，LTE系统的授权频段资源显得相对不足起来。因此，在LTE领域最近的研究热点之一就是如何利用非授权频段的资源来分流高发的数据业务。这一种方案称之为部属于非授权载波的LTE(LTE in Unlicensed spectrum简称LTE-U)系统

例如一个典型的场景下，LTE系统使用WiFi系统的频段。即LTE系统的小区和WiFi系统的小区在地理位置上至少部分共存的情况。在这种情况下，如果LTE系统可以在某些高负载的时刻使用WiFi的频段进行业务分流，显然可以大大提高系统的性能，从而有效地应对高负载应用场景。

显而易见，在LTE与WiFi系统共存的情况下，利用LTE系统的授权载波来辅助WiFi系统的非授权载波进行接入是一种最为直接的选择，因此，关于授权辅助接入(Licensed-Assisted Access简称LAA)已成为近来移动通信领域的一大热点。

利用LAA技术可以最大程度的沿用LTE系统的现有流程来实现授权载波与非授权载波的载波聚合(Carrier Aggregation简称CA)调度。但为了与非授权载波的系统兼容，还是需要引入一些新的机制。例如，在现有的LTE系统中，存在一种频率复用的方式，即同一运营商之间的不同基站及其各自的用户设备(User Equipment简称UE)之间可以通过某种协作方式，共享频率资源，也就是说，同一运营商下的不同基站子系统可以同时使用同一频段进行传输。

显然，这种方式可以有效提高无线资源的使用效率，因此自然也希望能在LTE-LAA系统中得到支持。但由于非授权载波自身的特点，这种方式将引入一些新的问题。

考虑到LAA系统中，使用的发送前侦听(listen-before-talk简称LBT)机制，一个LTE系统在获得非授权载波的使用权之前，首先必须在该非授权载波上进行空闲信道检测(Clear Channel Assessment简称CCA)操作，通过测量信道当时的接收功率水平来确定信道当前是否空闲。而在频率复用的情况下，意味着当时信道上至少已有一运营商下的不同基站子系统在进行传输，因此如果只进行标准的基于能量感知的CCA操作的话，是无法获得该非授权载波的使用权的。对此可以这样考虑，由于现有方法已经可以实现同一运营商下的不同系统之间进行协作，因而这种同一运营商下的不同系统之间同时传输所产生的同运营商(intra-operator)干扰是可以被有效抑制的，因此似乎可以绕过此处的CCA操作直接获得该非授权载波的使用权。

但另一方面，非授权载波并非为某一运营商所独享，同时还可能有其他的LTE运营商的系统或者别的无线接入系统(Radio AccessTechnology简称RAT)，例如WIFI系统，也在使用该非授权载波。因此如果允许某一运营商在频率复用情况下可以绕过LBT机制，其结果就是，该运营商下的不同子系统会以协作方式长期占用信道，而当其他的系统试图进行CCA操作时，总是发现信道忙，因此其他系统将很难再获得该非授权载波的使用权，导致在该非授权载波上的接入公平性将无法得到满足，而这一点则是LTE-LAA系统所必须避免的。

所以本发明的目标就是寻找一种新的CCA操作方法；这种方法需要能够使得在LTE-LAA的情况下可以支持频率复用的接入方式；又要保证非授权载波上的接入公平性，还要能尽量兼容现有的规范。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种新的CCA操作方法。通过将非授权载波的子帧划分为可进行频率复用的子帧与不进行频率复用的子帧，从而确保既可以支持频率复用的接入又能满足接入公平性的要求。

具体地，根据本发明的第一方面，提出了一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的方法，包括：所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

优选地，其中，所述第二步中所述基于频率重用的空闲信道检测操作包括：所述用户设备接收基站发送的第二消息，其中，所述第二消息包含将所述第一类型子帧中的部分子载波设置为空白子载波，其中，所述LTE通信系统在所述空白子载波上不发送数据；所述用户设备在所述第一类型子帧的OFDM符号上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则执行下一步；所述用户设备在所述空白子载波上测量运营商间干扰及接入系统间干扰之和，如果所述干扰之和小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

优选地，其中，所述第二步中所述基于频率重用的空闲信道检测操作包括：所述用户设备在所述第一类型子帧上测量接入系统间干扰，如果测得所述干扰值大于第一预定值，则使用第一预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第一预定门限值判断信道是否空闲；否则执行下一步；所述用户设备在所述第一类型子帧上测量运营商间干扰，如果测得所述干扰值大于第二预定值，则使用第二预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第二预定门限值判断信道是否空闲；否则执行下一步；所述用户设备使用第三预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第三预定门限值判断信道是否空闲。

优选地，其中，所述第三步中所述基于非频率重用的空闲信道检测操作包括：所述用户设备在所述第二类型子帧上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

优选地，还包括，根据以下原则确定所述第一类型子帧和第二类型子帧的比例：当需要提高频率复用机率时，增加第一类型子帧的比例；当需要提高信道接入公平性时，增加第二类型子帧的比例。

根据本发明的第二方面，提出了一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的设备，包括：接收模块，用于所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；第一检测模块，用于所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；第二检测模块，用于所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

优选地，其中，所述第一检测模块还包括：接收单元，用于所述用户设备接收基站发送的第二消息，其中，所述第二消息包含将所述第一类型子帧中的部分子载波设置为空白子载波，其中，所述LTE通信系统在所述空白子载波上不发送数据；第一检测单元，用于所述用户设备在所述第一类型子帧的OFDM符号上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；第二检测单元，用于所述用户设备在所述空白子载波上测量运营商间干扰及接入系统间干扰之和，如果所述干扰之和小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

优选地，其中，所述第一检测模块还包括：第三检测单元，用于所述用户设备在所述第一类型子帧上测量接入系统间干扰，如果测得所述干扰值大于第一预定值，则使用第一预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第一预定门限值判断信道是否空闲；第四检测单元，用于所述用户设备在所述第一类型子帧上测量运营商间干扰，如果测得所述干扰值大于第二预定值，则使用第二预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第二预定门限值判断信道是否空闲；第五检测单元，所述用户设备使用第三预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第三预定门限值判断信道是否空闲。

优选地，其中，所述第二检测模块包括：第六检测单元，用于所述用户设备在所述第二类型子帧上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

优选地，其中，根据以下原则确定所述第一类型子帧和第二类型子帧的比例：当需要提高频率复用机率时，增加第一类型子帧的比例；当需要提高信道接入公平性时，增加第二类型子帧的比例。

本发明中，通过将非授权载波的子帧划分为可进行频率复用的子帧与不进行频率复用的子帧，使得在可进行频率复用的子帧上可以支持频率复用的接入方式；而通过不进行频率复用的子帧保证接入的公平性；同时还可以灵活配置两种类型子帧的比例，满足各种业务模式的需求而且尽量兼容了现有技术规范的要求，从而实现了本发明的目标。

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、目的和优势将会更为明显。

图1示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的方法的流程图；

图2示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的设备的框图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

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。

首先，根据本发明的应用场景，存在一个LTE通信系统覆盖的区域，包括多个基站和UE。此外在该区域内还存在其他的非授权载波，其中，这些非授权载波也可以为其它运营商的LTE或者其它无线接入通信系统，例如WiFi通信系统所使用。

当该LTE通信系统需要选择某个非授权载波时，首先需要确定该非授权载波的信道可用性。一般情况下，UE首先需要进行CCA操作确认信道空闲。另一方面，如果UE发现当前占用非授权载波信道的是同一运营商的其他基站子系统，那么在频率复用的接入方式下，该UE即使发觉当前信道繁忙其实仍可以接入该信道，因为同一运营商的子系统之间可以通过协作方式抑制intra-operator干扰。然而这会导致其它运营商的系统和WiFi系统失去接入该非授权载波的机会。为了平衡这两方面，本发明提出，将非授权载波的子帧分为两种类型，即第一类型和第二类型，在其中第一类型的子帧上进行基于频率复用的CCA操作，保证同运营商的UE可以同时接入；在其中第二类型的子帧上进行基于非频率复用的CCA操作，保证其它运营商和WiFi系统能够接入，从而实现了本发明的目的。

在此基础上，根据本发明的一个实施例，提出了一种CCA操作的方法。

第一步，UE接收基站发送的第一消息，该消息告知UE该非授权载波上哪些子帧为第一类型，哪些子帧为第二类型；

第二步，UE在第一类型子帧上进行基于频率复用的CCA操作；

第三步，UE在第二类型子帧上进行基于非频率复用的CCA操作。

作为优选的，其中第二步的基于频率复用的CCA操作可以进一步包括：

UE接收基站发送的第二消息，该消息告知UE在第一类型子帧上包含部分空白子载波，这些空白子载波的含义是该运营商的所有子系统在这些空白子载波上都不发送数据；换句话说，在这些空白子载波上所产生的干扰将不属于intra-operator干扰，而一定是来自于其他的系统；

然后UE先在第一类型子帧的OFDM符号上进行能量检测，如果测量结果小于预定门限值，则直接判断信道空闲可以使用，否则进行下一步；

接下来，UE在上述的空白子载波上测量干扰，如上所述，测得结果为运营商间(inter-operator)干扰及接入系统间(inter-RAT)干扰之和，如果这两者之和小于预定门限值，说明信道是被同一运营商的另一子系统所占用，可以使用频率复用的方式接入，因此判定信道空闲。否则，说明信道是被其它系统占用的，不能以频率复用的方式接入，因此判定信道繁忙。

同样作为优选的，其中第二步的基于频率复用的CCA操作还可以进一步包括：

1.UE首先在第一类型的子帧上测量inter-RAT干扰，然后比较测量结果和第一预定值的大小：

-如果测量结果大于第一预定值，说明有来自其它无线接入系统的干扰，因此使用第一预定门限值并在第一类型子帧上进行能量检测，如果测量结果小于第一预定门限值，判定信道空闲，否则判定信道忙；

-如果测得的inter-RAT干扰值小于第一预定值，说明没有来自其它无线接入系统的干扰，则进行2，考虑来自其它运营商的干扰；

2.然后UE在第一类型的子帧上测量inter-operator干扰，然后比较测量结果和第二预定值的大小：

-如果测量结果大于第二预定值，说明有来自其它运营商的干扰，因此使用第二预定门限值并在第一类型子帧上进行能量检测，如果测量结果小于第二预定门限值，判定信道空闲，否则判定信道忙；

-如果测得的inter-operator干扰值小于第二预定值，说明没有来自其它运营商的干扰，则进行3，考虑来自同一运营商的干扰；

3.UE使用第三预定门限值并在第一类型子帧上进行能量检测，如果测量结果小于第三预定门限值，判定信道空闲，否则判定信道忙。

根据本发明的另一个实施例，其中第三步的基于非频率复用的CCA操作可以进一步包括：

UE在第二类型子帧上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断信道空闲；否则判定信道繁忙。

进一步的，还可以根据以下原则确定第一类型子帧和第二类型子帧的比例：

当需要提高频率复用机率时，增加第一类型子帧的比例；

当需要提高信道接入公平性时，增加第二类型子帧的比例。

这样系统可以根据实时的负载情况和业务需求，灵活的配置两种子帧的比例，从而实现满足各种不同的情况。

附图1示出了根据上述实施例进行CCA操作的流程图，包括：

S11.所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；

S12.所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；

S13.所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

以下再来结合附图介绍本发明所提供的与上述方法相对应的设备，鉴于其中的单元/装置特征与上述方法中的步骤特征有对应关系，将从简。

附图2示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的设备20，所述设备包括：

接收模块2001，用于所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；

第一检测模块2002，用于所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；

第二检测模块2003，用于所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在本发明中，“第一”、“第二”仅表示名称，不代表次序关系。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims

1.一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的方法，包括：

a.所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；

b.所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；

c.所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b中所述基于频率重用的空闲信道检测操作包括：

b1.所述用户设备接收基站发送的第二消息，其中，所述第二消息包含将所述第一类型子帧中的部分子载波设置为空白子载波，其中，所述LTE通信系统在所述空白子载波上不发送数据；

b2.所述用户设备在所述第一类型子帧的OFDM符号上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则执行b3；

b3.所述用户设备在所述空白子载波上测量运营商间干扰及接入系统间干扰之和，如果所述干扰之和小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b中所述基于频率重用的空闲信道检测操作包括：

b1’.所述用户设备在所述第一类型子帧上测量接入系统间干扰，如果测得所述干扰值大于第一预定值，则使用第一预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第一预定门限值判断信道是否空闲；否则执行b2’；

b2’.所述用户设备在所述第一类型子帧上测量运营商间干扰，如果测得所述干扰值大于第二预定值，则使用第二预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第二预定门限值判断信道是否空闲；否则执行b3’；

b3’.所述用户设备使用第三预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第三预定门限值判断信道是否空闲。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤c中所述基于非频率重用的空闲信道检测操作包括：

所述用户设备在所述第二类型子帧上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据以下原则确定所述第一类型子帧和第二类型子帧的比例：

当需要提高频率复用机率时，增加第一类型子帧的比例；

当需要提高信道接入公平性时，增加第二类型子帧的比例。

6.一种在LTE通信系统的用户设备中对非授权载波进行空闲信道检测的设备，包括：

接收模块，用于所述用户设备接收基站发送的第一消息，其中，所述第一消息包含将所述非授权载波的子帧分为第一类型子帧和第二类型子帧的信息；

第一检测模块，用于所述用户设备根据所述第一消息，在所述第一类型子帧上进行基于频率重用的空闲信道检测操作；

第二检测模块，用于所述用户设备根据所述第一消息，在所述第二类型子帧上进行基于非频率重用的空闲信道检测操作。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一检测模块还包括：

接收单元，用于所述用户设备接收基站发送的第二消息，其中，所述第二消息包含将所述第一类型子帧中的部分子载波设置为空白子载波，其中，所述LTE通信系统在所述空白子载波上不发送数据；

第一检测单元，用于所述用户设备在所述第一类型子帧的OFDM符号上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；

第二检测单元，用于所述用户设备在所述空白子载波上测量运营商间干扰及接入系统间干扰之和，如果所述干扰之和小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第一检测模块还包括：

第三检测单元，用于所述用户设备在所述第一类型子帧上测量接入系统间干扰，如果测得所述干扰值大于第一预定值，则使用第一预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第一预定门限值判断信道是否空闲；

第四检测单元，用于所述用户设备在所述第一类型子帧上测量运营商间干扰，如果测得所述干扰值大于第二预定值，则使用第二预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第二预定门限值判断信道是否空闲；

第五检测单元，所述用户设备使用第三预定门限值并在所述第一类型子帧上进行能量检测并依据所述第三预定门限值判断信道是否空闲。

9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述第二检测模块包括：

第六检测单元，用于所述用户设备在所述第二类型子帧上进行能量检测，如果检测结果小于预定门限值，则判断所述信道空闲；否则判断所述信道繁忙。

10.根据权利要求6所述的设备，其中，根据以下原则确定所述第一类型子帧和第二类型子帧的比例：

当需要提高频率复用机率时，增加第一类型子帧的比例；

当需要提高信道接入公平性时，增加第二类型子帧的比例。