CN107439049B - 在具有在未授权频谱中操作的至少一个scell的载波聚合中执行逻辑信道优先化的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统。更加具体地，本发明涉及一种用于在载波聚合中执行LCP过程的方法和设备，该方法包括：配置以包括至少一个第一小区的第一小区组和包括由eNB服务的至少一个第二小区的第二小区组；为LCP过程接收用于逻辑信道的两个优先级；从第一小区或第二小区接收UL许可；基于是从第一小区还是第二小区接收UL许可选择优先级，并且使用被选择的优先级为逻辑信道执行LCP过程。

Description

在具有在未授权频谱中操作的至少一个SCELL的载波聚合中 执行逻辑信道优先化的方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及一种在具有在未授权频谱操作的至少一个SCell的载波聚合中执行逻辑信道优先化的方法及其设备。
背景技术
作为可应用本发明的无线通信系统的示例，将简单地描述第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)(以下，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地图示作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进的通用移动通信系统(E-UMTS)是传统的通用移动通信系统(UMTS)的高级版本，并且其基本标准化当前正在3GPP中进行。E-UMTS通常可以被称为长期演进(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参考“3rd Generation Partnership Project；TechnicalSpecification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、e节点B(eNB)，和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于网络(E-UTRAN)的末端，并且被连接到外部网络。eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB可以存在一个或多个小区。小区被设置以在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz的带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送或者来自多个UE的数据接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送给相应的UE以便通知UE在其中应当发送DL数据的时间/频率域、编码、数据大小，和混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。此外，eNB将UL数据的UL调度信息发送给相应的UE，以便通知UE可以由UE使用的时间/频率域、编码、数据大小，和HARQ相关的信息。可以在eNB之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括用于UE的用户注册的AG和网络节点等。AG基于跟踪区(TA)管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
虽然基于宽带码分多址(WCDMA)无线通信技术已经被发展成LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望在上升。另外，考虑到正在开发的其他无线电接入技术，需要新的技术演进以确保未来的高的竞争力。需要减少每比特的成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简化结构、开放接口、适当的UE功耗等。
发明内容
技术问题
被设计以解决问题的本发明的目的在于一种用于在具有在未授权频谱的至少一个SCell的载波聚合中执行逻辑信道优先化的方法和设备。
本发明解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域技术人员可以从下面的描述中理解其它的技术问题。
技术方案
本发明的目的能够通过提供如所附权利要求中阐述的在无线通信系统中操作用户设备(UE)的方法来实现。
在本发明的另一方面，在此提供如所附权利要求中所阐述的通信装置。
要理解的是，本发明的前述一般描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要保护的本发明的进一步解释。
有益效果
根据本发明，取决于是否从具有两组逻辑信道优先级的L带小区或者U带小区接收UL许可，UE应用不同的逻辑优先级，以便于避免高QoS数据到未授权小区的传输。
本领域的技术人员将会理解，利用本发明实现的效果不限于已在上文特别描述的效果，并且从结合附图的下面的详细描述将会更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被合并且组成本申请的一部分，图示本发明的实施例，并且与该描述一起用作解释本发明原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的图；
图2A是图示演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的框图；并且图2B是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图；
图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的图；
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图；
图5是根据本发明的实施例的通信装置的框图；
图6图示在本公开的实施例中使用的LTE-A系统中的CC和CA的示例；
图7是用于示例性授权辅助接入(LAA)场景的图；
图8是基于帧的设备(FBE)的LBT操作的示例；
图9A是用于FBE的CCA检查过程的图示；并且图9B是用于LBE的CCA检查和回退过程的图示；
图10A是用于LAA eNB的状态转变图的图，图10B是用于FBE和LBE的被动状态操作的图；并且图10C是用于LBE的主动状态操作的图，并且图10D是用于FBE的主动状态操作的图；
图11是用于三个不同上行链路许可的两个逻辑信道的优先化的图；
图12A和12B是用于载波聚合中的协议架构的图；
图13是根据本发明的实施例的用于在具有在未授权频谱中操作的至少一个SCell的载波聚合中执行逻辑信道优先化的概念图；
图14是根据本发明的实施例的用于在具有未授权频谱中操作的至少一个SCell的载波聚合中执行逻辑信道优先化的示例；以及
图15是根据本发明的实施例的用于在具有未授权频谱中操作的至少一个SCell的载波聚合中执行逻辑信道优先化的概念图。
具体实施方式
通用移动电信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统，其在基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)以及通用分组无线电服务(GPRS)的宽带码分多址(WCDMA)中操作。UMTS的长期演进(LTE)正在由标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)进行讨论。
3GPP LTE是用于实现高速分组通信的技术。为了包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和提升覆盖和系统容量的LTE目标已经提出了许多的方案。3GPP LTE要求降低的每比特成本、增加的服务可用性、频带的灵活使用、简单结构、开放接口、以及终端的适当的功耗作为更高级的要求。
在下文中，从本发明的实施例中将容易地理解本发明的结构、操作和其它的特征，在附图中图示其示例。在下文中将会描述的实施例是其中本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然在本说明书中将使用长期演进(LTE)系统和LTE高级(LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是它们仅是示例性的。因此，本发明的实施例可应用于与上述定义相对应的任何其他的通信系统。另外，虽然在本说明书中基于频分双工(FDD)方案描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被容易地修改并且被应用于半双工FDD(H-FDD)方案或者时分双工(TDD)方案。
图2A是图示演进的通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。通信网络可以被广泛地部署以提供诸如通过IMS的语音(VoIP)和分组数据的各种通信服务。
如在图2A中所图示，E-UMTS网络包括演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进的分组核心网(EPC)、以及一个或者多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或者多个演进的节点B(e节点B)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或者多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进(SAE)网关30可以被定位在网络的末端并且被连接到外部网络。
如在此所使用的，“下行链路”指的是从e节点B到UE 10的通信，并且“上行链路”指的是从UE到e节点B的通信。UE 10指的是由用户携带的通信设备并且也可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)或者无线设备。
图2B是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图。
如在图2B中所图示，e节点B 20将用户面和控制面的端点提供给UE 10。MME/SAE网关30为UE 10提供会话和移动性管理功能的端点。e节点B和MME/SAE网关可以经由S1接口被连接。
e节点B 20通常是与UE 10通信的固定站，并且也可以被称为基站(BS)或者接入点。每个小区可以部署一个e节点B 20。用于发送用户业务或者控制业务的接口可以在e节点B 20之间被使用。
MME提供各种功能，包括到eNB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活跃模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、对于具有MME变化的切换的MME选择、用于切换到2G或者3G 3GPP接入网络的SGSN选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对PWS(包括ETWS和CMAS)消息传输的支持。SAE网关主机提供各种功能，包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法侦听、UEIP地址分配、在下行链路中的传送级分组标记、UL和DL服务级计费、门控和速率增强、基于APN-AMBR的DL速率增强。为了清楚，在此MME/SAE网关30将会被简单地称为“网关”，但是应理解此实体包括MME和SAE网关。
多个节点可以在e节点B 20和网关30之间经由S1接口被连接。e节点B 20可以经由X2接口被相互连接，并且相邻的e节点B可以具有含X2接口的网状的网络结构。
如所图示的，e节点B 20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、调度和传输寻呼消息、调度和传输广播信道(BCCH)信息、在上行链路和下行链路两者中向UE 10动态分配资源、e节点B测量的配置和规定、无线电承载控制，无线电准入控制(RAC)，和在LTE_ACTIVE(LTE_激活)状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，并且如上所述，SAE网关30可以执行寻呼发起、LTE-IDLE(LTE-空闲)状态管理、用户面的加密、系统架构演进(SAE)承载控制，以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护的功能。
EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、以及分组数据网络网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力的信息，主要在管理UE的移动性中的使用。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是具有分组数据网络(PDN)作为端点的网关。
图3是示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的图。控制面指的是用于发送被用于在UE和E-UTRAN之间管理呼叫的控制消息的路径。用户面指的是被用于发送在应用层中生成的数据，例如，语音数据或者互联网分组数据的路径。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道向高层提供信息传送服务。PHY层经由传输信道被连接到位于更高层上的媒体接入控制(MAC)层。数据在MAC层和物理层之间经由传输信道传送。经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传送数据。详细地，在下行链路中使用正交频分多址(OFDMA)方案调制物理信道并且在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以通过MAC层的功能块实现。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对小的带宽的无线电接口中减少对于互联网协议(IP)分组，诸如IP版本4(IPv4)分组或者IP版本6(IPv6)分组的有效传输不必要的控制信息。
位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制面中被定义。RRC层关于无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放控制逻辑信道、传输信道和物理信道。RB指的是第二层在UE和E-UTRAN之间提供数据传输的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层互相交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路或者上行链路传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从E-UTRAN到UE的数据传输的下行链路传输信道包括用于系统信息的传输的广播信道(BCH)、用于寻呼消息的传输的寻呼信道(PCH)，和用于用户业务或者控制消息的传输的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播和广播服务的业务或者控制消息可以经由下行链路SCH被发送，并且也可以经由单独的下行链路多播信道(MCH)被发送。
用于从UE到E-UTRAN的数据传输的上行链路传输信道包括用于初始控制消息传输的随机接入信道(RACH)，和用于用户业务或者控制消息传输的上行链路SCH。被定义在传输信道上方，并且被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图。物理信道包括在时间轴上的数个子帧和频率轴上的数个子载波。在此，一个子帧包括时间轴上的多个符号。一个子帧包括多个资源块并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，每个子帧可以使用子帧的某些符号(例如，第一符号)的某些子载波用于物理下行链路控制信道(PDCCH)，即，L1/L2控制信道。在图4中，L1/L2控制信息传输区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)被示出。在一个实施例中，10ms的无线电帧被使用，并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括两个连续的时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外，一个子帧包括多个OFDM符号并且多个OFDM符号的一部分(例如，第一符号)可以被用于发送L1/L2控制信息。作为用于发送数据的单位时间的传输时间间隔(TTI)是1ms。
除了某个控制信号或者某个服务数据之外，基站和UE主要使用作为传输信道的DL-SCH经由作为物理信道的PDSCH发送/接收数据。指示PDSCH数据被发送到哪个UE(一个或者多个UE)以及UE如何接收和解码PDSCH数据的信息在被包括在PDCCH中的状态下被发送。
例如，在一个实施例中，利用无线电网络临时标识(RTI)“A”对某个PDSCH进行CRC掩蔽，并且经由某个子帧使用无线电资源“B”(例如，频率位置)和传输格式信息“C”(例如，传输块大小、调制、编码信息等等)发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或者多个UE使用其RNTI信息监测PDCCH。并且，具有RNTI“A”的特定的UE读取PDCCH并且然后接收由PDCCH信息中的B和C指示的PDSCH。
图5是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
在图5中示出的装置可以是适合于执行上述机制的用户设备(UE)和/或eNB，但是其能够是用于执行相同操作的任何装置。
如在图5中所示，装置可以包括DSP/微处理器(110)和RF模块(收发器；135)。DSP/微处理器(110)与收发器(135)电连接并且对收发器(135)进行控制。基于其实现和设计者的选择，装置可以进一步包括功率管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、SIM卡(125)、存储设备(130)、扬声器(145)以及输入设备(150)。
具体地，图5可以表示UE，该UE包括被配置成从网络接收请求消息的接收器(135)，和被配置成将发送或者接收时序信息发送到网络的发射器(135)。这些接收器和发射器能够组成收发器(135)。UE进一步包括被连接到收发器(135：接收器和发射器)的处理器(110)。
而且，图5可以表示网络装置，该网络装置包括发射器(135)，其被配置成将请求消息发送到UE；和接收器(135)，其被配置成从UE接收发送或者接收时序信息。这些发射器和接收器可以组成收发器(135)。网络进一步包括处理器(110)，其被连接到发射器和接收器。此处理器(110)可以被配置成基于发送或者接收时序信息计算延时。
图6图示在本公开的实施例中使用的LTE-A系统中的CC和CA的示例。
3GPP LTE系统(遵循版本8或版本9)(在下文中，被称为LTE系统)使用其中单个分量载波(CC)被划分为多个频带的多载波调制(MCM)。相比之下，3GPP LTE-A系统(在下文中，被称为LTE-A系统)可以通过聚合一个或多个CC使用CA，从而支持比LTE系统更宽的系统带宽。术语CA与载波组合、多CC环境或多载波环境可互换。
在本发明中，多载波意味着CA(或载波组合)。此时，CA包括邻近载波的聚合和非邻近载波的聚合。对于DL和UL而言，聚合的CC的数目可以是不同的。如果DL CC的数目等于ULCC的数目，则这被称为对称聚合。如果DL CC的数目与UL CC的数目不同，则这被称为非对称聚合。术语CA与载波组合、带宽聚合、频谱聚合等可互换。
LTE-A系统旨在通过聚合两个或更多个CC，也就是，通过CA，支持高达100MHz的带宽。为了保证与传统IMT系统的后向兼容性，一个或多个载波中的每个，其具有比目标带宽更小的带宽，可以被限制为在传统系统中使用的带宽。
例如，传统3GPP LTE系统支持带宽{1.4,3,5,10,15,和20MHz}，并且3GPP LTE-A系统可以使用这些带宽支持比20MHz更宽的带宽。本发明的CA系统可以通过定义新的带宽支持CA，无论传统系统中使用的带宽怎样。
存在两种类型的CA，带内CA和带间CA。带内CA意味着多个DL CC和/或UL CC都是频率连续或邻近的。换句话说，DL CC和/或UL CC的载波频率被定位在相同频带中。另一方面，其中CC的频率彼此相隔很远的环境可以被称为带间CA。换句话说，多个DL CC和/或UL CC的载波频率被定位在不同的频带中。在该情况中，UE可以使用多个射频(RF)端以在CA环境中进行通信。
LTE-A系统采用小区的概念管理无线电资源。以上所述的CA环境可以被称为多小区环境。小区被定义为一对DL和UL CC，尽管UL资源不是强制的。因此，小区可以被配置有单独的DL资源或DL和UL资源。
例如，如果为特定UE配置一个服务小区，则UE可以具有一个DL CC和一个UL CC。如果为UE配置两个或更多个服务小区，则UE可以具有与服务小区的数目一样多的DL CC以及与服务小区的数目一样多的UL CC或比服务小区的数目更少的UL CC，反之亦然。也就是说，如果为UE配置多个服务小区，则也可以支持使用比DL CC更多的UL CC的CA环境。
CA可以被视为两个或更多个具有不同载波频率(中心频率)的小区的聚合。在此，术语“小区”应当与由eNB覆盖的地理区域的“小区”区分开。在下文中，带内CA被称为带内多小区并且带间CA被称为带间多小区。
在LTE-A系统中，主小区(PCell)和辅小区(SCell)都被定义。PCell和SCell可以被用作服务小区。对于处于RRC_CONNECTED状态的UE，如果没有为UE配置CA或UE不支持CA，则对于UE存在仅包括PCell的单个服务小区。相反，如果UE处于RRC_CONNECTED状态且为UE配置CA，则对于UE存在一个或多个服务小区，包括PCell和一个或多个SCell。
服务小区(PCell和SCell)可以由RRC参数配置。小区的物理层ID，PhysCellId，是从0到503的整数值。SCell的短ID，SCellIndex，是从1到7的整数值。服务小区(PCell或SCell)的短ID，ServeCellIndex，是从1到7的整数值。如果ServeCellIndex是0，则这指示PCell和SCell的ServeCellIndex值都是预指配的。也就是说，ServeCellIndex的最小型小区ID(或小区索引)指示PCell。
PCell是指在主频率运行的小区(或主CC)。UE可以使用PCell进行初始连接建立或连接重建。PCell可以是在切换期间指示的小区。此外，PCell是负责在CA环境中被配置的服务小区之间进行控制相关的通信的小区。也就是说，UE的PUCCH分配和发送可以仅在PCell中进行。此外，UE可以仅使用PCell获取系统信息或改变监测过程。演进的通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)可以通过到支持CA的UE的包括mobilityControlInfo的高层RRCConnectionReconfiguraiton消息针对切换过程仅改变PCell。
SCell可以指在辅助频率运行的小区(或辅助CC)。尽管只有一个PCell被分配给特定UE，但是一个或多个SCell可以被分配给UE。SCell可以在RRC连接建立之后被配置并且可以被用于提供额外的无线电资源。在除PCell之外的小区，即，在CA环境中被配置的服务小区之中的SCell中，不存在PUCCH。
当E-UTRAN将SCell添加到支持CA的UE时，E-UTRAN可以通过专用信令将与RRC_CONNECTED状态的相关小区的操作有关的所有系统信息发送给UE。在此，高层RRCConnectionReconfiguration消息可以被使用。E-UTRAN可以发送具有每个小区的不同参数的专用信号而不是在相关的SCell中广播。
在初始安全激活过程开始之后，E-UTRAN可以通过对在连接建立过程期间初始配置的PCell添加SCell来配置包括一个或多个SCell的网络。在CA环境中，PCell和SCell中的每个可以作为CC运行。在下文中，在本发明的实施例中，主CC(PCC)和PCell可以以相同含义被使用，辅助CC(SCC)和SCell可以以相同含义被使用。
图6中的(a)示出在LTE系统中的单载波结构。存在DL CC和UL CC，并且一个CC可以具有20MHz的频率范围。
图6中的(b)示出在LTE-A系统中的CA结构。在图6中的(b)中所示的情况中，每个都具有20MHz的三个CC被聚合。尽管三个DL CC和三个UL CC被配置，但是DL CC和UL CC的数目不限。在CA中，UE可以同时监测三个CC，接收三个CC中的DL信号/DL数据以及发送三个CC中的UL信号/UL数据。
如果特定小区管理N个DL CC，则网络可以分配M(M≤N)个DL CC给UE。UE可以仅监测M个DL CC和接收M个DL CC中的DL信号。网络可以优先化L(L≤M≤N)个DL CC和分配主DLCC给UE。在该情况中，UE应当监测L个DL CC。这也可以应用于UL传输。
DL资源(或DL CC)的载波频率和UL资源(或UL CC)的载波频率之间的链接可以由诸如RRC消息的高层消息或由系统信息指示。例如，DL资源和UL资源的集合可以基于由系统信息块类型2(SIB2)指示的链接被配置。具体地，DL-UL链接可以指在承载具有UL许可的PDCCH的DL CC和使用该UL许可的UL CC之间的映射关系，或在承载HARQ数据的DL CC(或ULCC)和承载HARQ ACK/NACK信号的UL CC(或DL CC)之间的映射关系。
图7是示例性授权辅助接入(LAA)场景的图示。
具有在未授权频谱中工作的至少一个SCell的载波聚合称作授权辅助接入(LAA)。在LAA中，配置的UE的服务小区集合由此始终包括在未授权频谱中工作的至少一个SCell，也称作LAA SCell。除非另作规定，否则LAA SCells充当常规SCell并且在该版本中限于下行链路传输。
如果无法长期确保不存在共享载波的IEEE802.11n/11ac设备(例如，通过规则的级别)，并且针对该版本，如果E-UTRAN能够同时传输的未授权信道的最大数目等于或小于4，则执行LAA Scell传输的任何两个载波中心频率之间的最大频率间隔应小于或等于62MHz。UE需要按照36.133来支持频率间隔。
LAA eNB在LAA SCell上执行传输之前应用先听后说(LBT)。当应用LBT时，发射器侦听/感测信道以确定信道是空闲还是繁忙。如果确定信道空闲，则发射器可以执行传输；否则，其不执行传输。如果LAA eNB使用其他技术的信道接入信号来进行LAA信道接入，则其将继续满足LAA最大能量检测阈值要求。未授权频带能够用于Wi-Fi频带或蓝牙频带。
已经达成协议的是，重新使用LTE CA框架作为LAA的基线，而未授权载波只能被配置为SCell。未授权频谱上的SCell可以仅是下行链路或者是双向的，而在SI中优先化只有DL的场景。LAA仅适用于运营商部署的小型小区。与其他技术的共存和公平共享是所有地区中LAA的基本要求。
关于图7，LAA针对其中一个或多个低功率SCell在未授权频谱中工作的载波聚合操作。LAA部署场景涵盖具有和不具有宏覆盖的场景、室外和室内的小型小区部署以及授权与未授权载波之间的共置和非共置(具有理想的回程)。图7示出四个LAA部署场景，其中授权载波的数目和未授权载波的数目能够是一个或多个。只要未授权的小型小区在载波聚合的情况下工作，小型小区之间的回程便会是理想或非理想的。在具有授权和未授权频带中的载波的小型小区内运行载波聚合的场景下，宏小区与小型小区之间的回程会是理想或非理想的。
场景1：授权宏小区(F1)与未授权小型小区(F3)之间的载波聚合。
场景2：授权小型小区(F2)与未授权小型小区(F3)之间的载波聚合，没有宏小区覆盖。
场景3：授权的宏小区和小型小区(F1)，连同授权小型小区(F1)与未授权小型小区(F3)之间的载波聚合。
场景4：授权宏小区(F1)、授权小型小区(F2)和未授权小型小区(F3)。在此情形下，授权小型小区(F2)与未授权小型小区(F3)之间存在载波聚合。如果宏小区与小型小区之间存在理想的回程，则宏小区(F1)、授权小型小区(F2)与未授权小型小区(F3)之间会存在载波聚合。如果启用双连接，则宏小区与小型小区之间会存在双连接。
对于支持在上述场景的未授权频谱中进行部署的研究中，CA功能被用作将授权载波上的PCell/PSCell和未授权载波上的SCell聚合的基线。当在场景3和场景4中的宏小区与小型小区簇之间应用非理想的回程时，未授权载波上的小型小区必须通过理想的回程与小型小区簇中的授权载波上的小型小区聚合。重点是识别对适用于所有以上场景中载波聚合的LTE RAN协议的需要，并且在必要情况下评估其所需的增强。
图8是基于帧的设备(FBE)的LBT操作的示例。
先听后说(LBT)过程被定义为设备在使用信道之前应用空闲信道评估(CCA)检查的机制。CCA至少利用能量检测来确定信道上是否存在其他信号，以便分别确定信道被占用还是空闲。欧洲规定和日本规定要求在未授权频带中使用LBT。除标准要求之外，经由LBT的载波感测也是未授权频谱的公平共享的一种方式，因此在单一的全局解决方案框架中，它被认为是在未授权频谱中公平友好操作的关键特征。
根据欧洲的ETSI规定(EN 301 893V1.7.1)，作为示例示出分别称作FBE(基于帧的设备)和LBE(基于负载的设备)的两个LBT操作。FBE对应于发送/接收结构并非直接按需驱动而是具有固定时序的设备，并且LBE对应于发送/接收结构在时间上不固定而是按需驱动的设备。
FBE使用对应于通信节点成功进行信道访问时能够持续传输的时间的信道占用时间(例如，1～10ms)以及对应于最低5％的信道占用时间的空闲周期来配置固定帧。CCA被定位为在空闲周期末端部分的CCS时隙(最少20μs)期间监测信道的操作。
在此情形下，通信节点周期性在固定的帧单元中执行CCA。如果信道处于未占用状态，则通信节点在信道占用时间期间发送数据。如果信道处于占用状态，则通信节点推迟数据传输并且等待直至下一周期的CCA时隙。
CCA(空闲信道评估)检查和回退机制是信道评估阶段的两个关键组成部分。图9A图示出对于FBE的CCA检查过程，其中无需回退机制。图9A图示出对于LBE的CCA检查和回退过程。
为在需要LBT的地区部署LAA eNB，LAA eNB应符合这些地区的LBT要求。此外，应指定LBT过程，以便可以在LAA设备本身之间以及在LAA和例如WiFi的其他技术之中实现未授权频谱的公平共享。
在eNB通过LBT过程成功获取未授权频谱之后，它可以向其UE通知结果，以便相应地准备进行传输，例如，UE可以开始测量。
CCA检查(FBE和LBE)以及回退机制(LBE)是LBT操作的两个主要组成部分，因此值得进一步澄清或研究，才能在LAA系统中有效地履行LBT要求。由于LBT过程正准备通过未授权信道发送数据或信号，MAC和PHY层都直接与LBT过程密切相关。图10A至图10D图示出我们关于在CCA检查和回退操作期间MAC与PHY之间相互作用和功能划分的观点。它们能够用于帮助识别LBT要求为RAN2带来的潜在影响。
图10A是针对LAA eNB的状态转换图的图示，图10B是针对FBE和LBE的被动状态操作的图示，图10C是针对LBE的主动状态操作的图示，图10D是针对FBE的主动状态操作的图示。
如图10A所示，LAA eNB操作状态被分类为主动状态或被动状态。
被动状态意指LAA eNB无需利用未授权信道，而主动状态则意指LAA eNB需要未授权资源。当需要未授权信道上的无线电资源时，触发从被动状态到主动状态的转换。
图10B更详细地描述被动状态中的操作并且适用于FBE和LBE。当不再需要未授权信道时，从主动状态转换成被动状态。
图10C概述主动状态中的操作，假设LBE选项B要求。
如图10C所示，PHY检查未授权信道的可用性，并且发送(步骤1b、2b、3b和6b)，而MAC作出调度决定并且决定是否需要未授权载波上的无线电资源(步骤4b和7b)。此外，MAC还生成回退计数器N(步骤5b)。
值得指出的是，4b和7b中的调度决定考虑到授权和未授权的信道资源。用户数据能够被定向用于在授权或未授权信道上传输。当MAC评估对未授权信道资源的需求(步骤4b和7b)时，可以将PHY的需求考虑在内，例如，是否要立即发送DRS。步骤3b不仅包括eNB通过未授权信道发送数据的时间，而且包括满足LBT要求所需的空闲周期以及短控制信令传输持续时间。初始CCA检查(步骤2b)由对未授权信道资源(诸如MAC数据和/或PHY信令)的需求触发。这符合LBE的“按需驱动”定义。
针对ECCA检查(步骤5b和6b)，MAC提供回退计数器N，并且PHY负责在N个ECCA时隙的每一个中启动并执行CCA检查。令MAC而非PHY生成回退计数器值N的原因在于，MAC调度器对于可以通过未授权载波进行传输或卸载的数据的可用性具有更好的了解/预测。另外，对值N的了解会有助于MAC调度器在一定程度上预测缓冲延迟。在ECCA发生故障后，在PHY启动新一轮ECCA之前，PHY理应首先检查MAC是否仍然需要访问未授权信道的资源。如果MAC调度器更倾向于在接下来的几个子帧中使用授权载波进行数据传输，或者如果MAC已经清空其缓冲区，则PHY就不必开始新一轮的ECCA。由于检查MAC(步骤4b)的必然性以及MAC了解N值的有益性，优选地，由MAC向PHY提供回退计数器N。
图10D概述遵循FBE要求的主动状态中的操作。对各步骤的释义与图10C中类似。
图11是用于三个不同上行链路许可的两个逻辑信道的优先化的图示。
使用与下行链路中相同的MAC复用功能，能够将不同优先级的多个逻辑信道复用到相同的传输块中。然而，与优先化在调度器的控制下并直至实现的下行链路情况不同，上行链路复用是根据终端中的一组明确定义的规则来完成，因为调度授权适用于终端的特定上行链路载波，而不适用于终端内的特定无线承载。使用无线承载特定的调度授权会增加下行链路中的控制信令开销，因此在LTE中使用逐终端调度。
最简单的复用规则是以严格的优先级顺序服务逻辑信道。然而，这可能导致较低优先级的信道匮乏；全部资源会被提供给高优先级的信道，直到其传输缓冲区清空。通常，运营商反而会倾向于也为低优先级的服务提供至少一些吞吐量。因此，对于LTE终端中的每个逻辑信道，除优先级值之外，还配置优先化数据速率。然后，以优先级降序来服务逻辑信道，直至其优先化数据速率(优先化比特率PRB)，这就避免匮乏(starvation)，只要调度的数据速率至少与优先化数据速率之和一样大即可。除优先化比特率之外，以严格的优先级顺序服务信道，直至充分利用授权或者缓冲区清空。这一点在图11中示出。
当执行新的传输时，应用逻辑信道优先化过程。
RRC通过对每个逻辑信道发送信令来控制上行链路数据的调度：优先级值增高指示优先级别降低，设置优先化比特率(PBR)的prioritisedBitRate，设置存储桶(bucket)大小时长(BSD)的bucketSizeDuration。
MAC实体应保存每个逻辑信道j的变量Bj。当相关的逻辑信道被建立并且对于每个TTI按乘积PBR×TTI时长递增时，应将Bj初始化为零，在此PBR为逻辑信道j的优先化比特率。然而，Bj的值永远不会超过存储桶大小，如果Bj的值大于逻辑信道j的存储桶大小，则应将其设置成存储桶大小。逻辑信道的存储桶大小等于PBR×BSD，其中PBR和BSD由上层配置。
当执行新的传输时，MAC实体将进行以下逻辑信道优先化过程。MAC实体将按以下步骤将资源分配给逻辑信道。
步骤1：按优先级降序为全部Bj＞0的逻辑信道分配资源。如果逻辑信道的PBR被设置成“无穷大”，则MAC实体在满足较低优先级逻辑信道的PBR之前会为逻辑信道上可用于传输的所有数据分配资源。
步骤2：MAC实体会在步骤1中将服务于逻辑信道j的MAC SDU的总大小减去Bj。
步骤3：如果仍剩余任何资源，则都以严格的优先级降序服务全部逻辑信道(不考虑Bj的值)，直至用尽该逻辑信道的数据或UL许可,以先到者为准。以同等优先级配置的逻辑通道应受到同等服务。
MAC实体不得为与暂停的无线承载相对应的逻辑信道发送数据。
图12A和图12B是载波聚合中协议架构的图示。
在空中接口中使用无线电承载来实现QoS支持。如下图12A所示，在当前的载波聚合中，能够在任何服务小区上发送/接收无线承载，并且不会对QoS进行特殊处理，因为所有服务小区上的无线电环境中都不存在根本差异。
通过将高QoS RB映射到授权小区并且将低QoS RB映射到未授权小区,能够保证DL无线承载的QoS。然而，UL无线电承载的QoS却无法得到保证，因为可能在服务小区中的任何一个上发送UL RB，并且在CA中假定服务小区之间没有差异。
与在授权频谱(当前的LTE系统)上相比，未授权频谱中的无线电环境截然不同。在未授权频谱中，可能会存在各种运营商控制外的干扰源：其他RAT(例如WiFi)或其他运营商的具有LAA能力的eNB/UE等。在极端情况下，未授权载波可能因干扰极强而被切断。此外，应支持LBT和DTX满足规定的要求。这可能会影响到一些承载的QoS，例如，可能无法满足延迟的要求。这样的承载可能是语音、实时游戏或SRB。另一方面，人们希望，在使用LAA时不会影响到服务的QoS，如尽力而为服务。
在此，我们将详细讨论由于未授权频谱中的不稳定无线电条件对延迟的影响。在此使用上行链路为例。考虑通过RLC UM载送的承载。每当服务小区之一中存在UL许可，UE应用逻辑信道优先化来决定如何利用该UL许可。这样做时，UE不区分通过哪个载波接收到UL许可。可行地，UE在未授权频谱上发送延迟敏感服务的数据，并且一些分组可能由于不稳定的无线电条件而丢失，或者预期成功完成HARQ操作会延迟更久。因此，由于未授权频谱中不稳定的无线电条件，可能无法满足延迟要求。
关于这一QoS问题，我们讨论一些可能的解决方案。
一种可能性是采用双连接架构。通过归类由授权载波处理的承载作为MCG承载以及由授权和未授权载波处理的承载作为分割承载，能够解决该QoS问题。然而，在LAA中假设载波聚合架构，并且双连接可能超出SI的范围。同样可能存在一些缺陷：例如，为分割承载重新排序的附加PDCP，与载波聚合相比的一些额外的MAC/PHY开销(例如，SeNB添加需要RACH，而在CA情况下的SCell添加并非强制性要求RACH)，以及对于分割承载的UL数据限制。为了克服这些问题，如果将架构般双连接用于LAA，则需要进行一些改进。
在另一种解决方案中，延迟敏感服务(例如，VoIP、实时游戏)或者需要高度可靠性的服务(例如，信令无线承载)可能会仅在授权载波上映射。该原理与图12B中所示的原理类似。在DL中，这能够以eNB实施方式来实现。针对UL，一种简单的方法是修改逻辑信道优先化过程(LCP)，以便当调度某些载波时，UE仅许可逻辑信道。例如，当调度授权载波时，会允许SRB传输。
在UL中，当UE接收到UL许可时，UE执行逻辑信道优先化过程以将UL资源分配给每个RB。对RB与小区之间的映射并无任何限制，因此能够在小区中的任何一个上发送RB的数据。然后，能够在未授权小区上发送高QoS RB的数据，例如，延迟敏感RB，在这种情况下，可能由于LBT过程而无法满足延迟要求。因此，首先应该讨论是否需要在授权小区与未授权小区之间进行QoS区分。
图13是根据本发明的实施例的用未授权频谱中工作的至少一个SCell执行载波聚合中的逻辑信道优先化的概念图。
为将较高优先级的数据发送至授权频带(L-带)并将较低优先级的数据发送至未授权频带(U-带)，在本发明中，UE根据是从L-带小区(L-许可)还是从U-带小区(U-许可)接收UL许可而在逻辑信道优先化(LCP)过程中应用不同的逻辑信道优先级。
每个RB被配置成在授权小区或未授权小区上进行传输。针对授权小区组和未授权小区组，独立执行LCP过程。
具体地，eNB用两个或两个以上逻辑信道配置UE，其中这两个或两个以上逻辑信道中的每一个均具有相应的逻辑信道优先级以及用于LCP过程的相应PRB。当UE从L-带小区接收到UL许可时，UE以与现有技术相同的优先级降序对逻辑信道应用LCP过程。然而，当UE从U-带小区接收到UL许可时，UE以优先级升序对逻辑信道应用LCP过程。
当对于U-许可执行LCP过程时，eNB可以向UE指示UE应遵循哪个优先级顺序。
图13示出本发明的示例。在该示例中，UE分别配置有三个逻辑信道LoCH1、LoCH2和LoCH3以及逻辑信道优先级1、3和5。优先级的数字较小意味着逻辑信道优先级较高。
当UE从L-带小区接收到UL许可时，UE执行正常的LCP过程，即按优先级降序将UL资源分配给每个逻辑信道的PBR，然后再按优先级降序将剩余的资源分配给每个逻辑信道。
当UE从U-带小区接收到UL许可时，UE执行相反的LCP过程，即按优先级升序将UL资源分配给每个逻辑信道的PBR，然后再按优先级升序将剩余的资源分配给每个逻辑信道。
从L-带小区接收的UL许可是能够发送至该L-带小区的数据量的信息，从U-带小区接收的UL许可是能够发送至该U-带小区的数据量的信息。
图14是根据本发明的实施例的用未授权频谱中工作的至少一个SCell执行载波聚合中的逻辑信道优先化的示例。
当UE执行U-许可的LCP过程时，可以禁用PBR。例如，针对U-许可，可以将PBR设置为无穷大。在此情形下，如图14所示，按优先级升序将UL资源分配给每个逻辑信道。
图14示出对于禁用PBR的U授权按优先升序的LCP过程的示例。
这种解决方案如同对授权小区和未授权小区使用单独的存储桶，但在一个MAC实体内。这种解决方案的优势在于，确保使授权RB与未授权RB完全分离，并且不用担心在未授权小区上发送高QoS RB。
图15是根据本发明的实施例的用未授权频谱中工作的至少一个SCell执行载波聚合中的逻辑信道优先化的概念图。
每个RB配置有两个逻辑信道优先级，并且UE根据UL许可是用于授权小区还是未授权小区而在LCP过程中应用不同的优先级组。当接收到用于授权小区的UL许可时，UE使用授权小区的逻辑信道优先级对RB执行LCP，而当接收到用于未授权小区的UL许可时，UE使用未授权小区的逻辑信道优先级对RB执行LCP。
具体地，UE配置两组逻辑信道优先级，每个逻辑信道配置有两个逻辑信道优先级，一个用于L-许可，而另一个用于U-许可。利用两组逻辑信道优先级，UE根据从L-带小区还是U-带小区接收到UL许可而应用不同的逻辑信道优先级。
如果没有提供U-许可的优先级，则UE应假设L-许可的优先级用于U-许可。
例如，在图15中，LoCH1配置有用于L-许可的P＝1以及用于U-许可的P＝5，LoCH2配置有用于L-许可的P＝3以及用于L-许可的P＝4，并且LoCH3配置有用于L-许可的P＝5以及用于U-许可的P＝2。按降序的优先级执行LCP过程。优先级的数字较小意味着逻辑信道优先级较高。
从L-带小区接收的UL许可是能够发送至该L-带小区的数据量的信息，从U-带小区接收的UL许可是能够发送至该U-带小区的数据量的信息。
当eNB用具有两个优先级的逻辑信道配置UE时，eNB还用逻辑信道的两个PBR来配置UE。每个逻辑信道也可以配置有两个PBR，一个用于L-许可，而另一个用于U-许可。例如，将用于L-许可的PBR设置成PBR1、PBR2和PBR3，而可以将用于U-许可的PBR设置成无穷大。
同样能够分两组提供所有其他的逻辑信道配置参数，例如，bucketSizeDuration、logicalChannelGroup、logicalChannelSR-Mask、logicalChannelSR-Prohibit，一组用于L-许可，而另一组用于U-许可。
这种解决方案如同使用公共存储桶，但根据UL许可来调换逻辑通道优先级。这种解决方案的优势在于，我们能够保存当前的MAC功能，包括LCP过程。
在下文中所描述的本发明的实施例是本发明的要素和特征的组合。除非另外提到，否则要素或特征可以被认为是选择性的。可以在没有与其它要素或特征组合的情况下实践每个要素或特征。此外，可以通过组合要素和/或特征的一部分来构造本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中所描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造都可以被包括在另一实施例中，并且可以用另一实施例的对应构造来替换。对本领域的技术人员而言显而易见的是，在所附权利要求中未被明确彼此引用的权利要求可以以组合方式呈现为本发明的实施例，或者通过在本申请被提交之后的后续修改被包括作为新的权利要求。
在本发明的实施例中，可以通过BS的上节点执行被描述为通过BS执行的特定操作。即，显而易见的是，在由包括BS的多个网络节点组成的网络中，为了与MS通信而执行的各种操作可以由BS或除了该BS之外的网络节点来执行。术语“eNB”可以用术语“固定站”、“节点B”、“基站(BS)”、“接入点”等替换。
可以通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现上述实施例。
在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明实施例的方法。
在固件或软件配置中，可以以执行上述功能或操作的模块、过程、函数等的形式来实现根据本发明的实施例的方法。例如，软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器来执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知的装置将数据发送到处理器和从处理器接收数据。
本领域的技术人员将了解的是，在不脱离本发明的精神和本质特性的情况下，可以以除了在此阐述的特定方式以外的其它特定方式来执行本发明。上述实施例因此在所有方面都被解释成说明性的而不是限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求和它们的合法等同物来确定，而不是由上述描述来确定，并且旨在将落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变包括在其中。
工业实用性
虽然已经围绕被应用于3GPP LTE系统的示例描述了上述方法，但是除3GPP LTE系统之外本发明还可适用于各种无线通信系统。

Claims (8)

1.一种用于在无线通信系统中用户设备UE执行逻辑信道优先化LCP过程的方法，所述方法包括：
配置授权带的第一小区组和未授权带的第二小区组，所述第一小区组包括至少一个第一小区，所述第二小区组包括至少一个第二小区，
为所述LCP过程接收与配置用于逻辑信道的两个优先级有关的信息；
从所述第一小区和所述第二小区中的一个接收上行链路许可；
基于从所述第一小区接收到所述上行链路许可，在所述两个优先级中选择更高的优先级作为所述逻辑信道的优先级；
基于从所述第二小区接收到所述上行链路许可，在所述两个优先级中选择更低的优先级作为所述逻辑信道的优先级；以及
基于选择的优先级为所述逻辑信道执行所述LCP过程。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
为所述LCP过程配置用于所述逻辑信道的两个优先化比特率PBR。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第一小区接收的所述上行链路许可是能够被发送到所述第一小区的数据量的信息，并且从所述第二小区接收的所述上行链路许可是能够被发送到所述第二小区的数据量的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在执行所述LCP过程之后生成媒体接入控制协议数据单元MACPDU。
5.一种在无线通信系统中执行逻辑信道优先化LCP过程的用户设备UE，所述UE包括：
射频模块；和
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成：
配置授权带的第一小区组和未授权带的第二小区组，所述第一小区组包括至少一个第一小区，所述第二小区组包括至少一个第二小区，
控制所述射频模块为所述LCP过程接收与用于逻辑信道的两个优先级有关的信息，以及
控制所述射频模块从所述第一小区和所述第二小区中的一个接收上行链路许可，
其中，所述至少一个处理器被配置为：
当从所述第一小区接收到所述上行链路许可时，在所述两个优先级中选择更高的优先级作为所述逻辑信道的优先级，以及
当从所述第二小区接收到所述上行链路许可时，在所述两个优先级中选择更低的优先级作为所述逻辑信道的优先级；以及
基于选择的优先级为所述逻辑信道执行所述LCP过程。
6.根据权利要求5所述的UE，其中，所述至少一个处理器进一步被配置成为所述LCP过程配置用于所述逻辑信道的两个优先化比特率PBR。
7.根据权利要求5所述的UE，其中，从所述第一小区接收的所述上行链路许可是能够被发送到所述第一小区的数据量的信息，并且从所述第二小区接收的所述上行链路许可是能够被发送到所述第二小区的数据量的信息。
8.根据权利要求5所述的UE，其中，所述至少一个处理器进一步被配置成在执行所述LCP过程之后生成媒体接入控制协议数据单元MAC PDU。
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