CN107580763B - 用于在与免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装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及一种在载波聚合中执行LCP过程的方法和装置，该方法包括以下步骤：配置由eNB提供服务的包括至少一个第一小区的第一小区组和包括至少一个第二小区的第二小区组；配置多个逻辑信道，其中，所述多个逻辑信道中的每个逻辑信道各自地对应于不能够被传输到所述第二小区的第一类型逻辑信道和能够被传输到所述第二小区的第二类型逻辑信道中的一个；接收用于所述第一小区或所述第二小区的上行链路授权；如果接收到用于所述第一小区的上行链路授权，则对全部所述多个逻辑信道执行第一LCP过程；以及如果接收到用于所述第二小区的上行链路授权，则只对与所述第二类型逻辑信道对应的逻辑信道执行第二LCP过程。

Description

用于在与免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装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于在与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合中执行逻辑信道优先化(prioritization)的方法及其装置。
背景技术
简要地描述第三代合作伙伴计划长期演进(下文中，被称为LTE)通信系统作为可应用本发明的移动通信系统的示例。
图1是示意性示出作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进型通用移动电信系统(E-UMTS)是传统的通用移动电信系统(UMTS)的高级版本并且其基本标准当前是在3GPP中进行的。E-UMTS可以通常被称为长期演进(LTE)系统。至于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”的版本7和版本8。
参照图1，E-UMTS包括位于网络(E-UTRAN)的末端处并且与外部网络连接的用户设备(UE)、eNode B(eNB)和接入网关(AG)。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可以存在一个或更多个小区。小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz这样的带宽之一中操作并且在该带宽中向多个UE提供下行链路(DL)或上行链路(UL)发送服务。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。eNB控制将数据发送到多个UE或者从多个UE接收数据。eNB向对应的UE发送DL数据的DL调度信息，以将假定发送DL数据的时域/频域、编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关信息告知UE。另外，eNB向对应的UE发送UL数据的UL调度信息，以将UE可以使用的时域/频域、编码、数据大小和HARQ相关信息告知UE。可以在eNB之间使用用于发送用户业务或控制业务的接口。核心网络(CN)可以包括用于进行UE的用户注册的AG和网络节点等。AG基于跟踪区(TA)来管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
虽然无线通信技术已经发展到了基于宽带码分多址(WCDMA)的LTE，但是用户和供应商的需求和期望在上涨。另外，考虑到正在开发的其它无线电接入技术，需要用新的技术演进来确保未来的高竞争力。需要减少每比特成本、提高服务可用性、灵活使用频带、简化结构、开放接口、适当消耗UE的功率等。
发明内容
技术问题
被设计以解决该问题的本发明的目的是用于在与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合中执行逻辑信道优先化的方法和装置。
本发明所解决的技术问题不限于以上的技术问题并且本领域的技术人员可以根据以下描述来理解其它技术问题。
问题的解决方案
本发明的目的能够通过提供如所附的权利要求中阐述的一种用户设备(UE)在无线通信系统中进行操作的方法来实现。
在本发明的另一方面，本文中提供了如所附的权利要求中阐述的一种通信设备。
要理解的是，本发明的以上总体描述和以下详细描述是示例性的和说明性的，旨在提供所要求的本发明的其它说明。
本发明的有益效果
本发明是MAC实体根据是否分别针对授权频带小区或免授权频带小区进行UL授权而针对所配置的逻辑信道中的全部或子集来执行LCP过程。
本领域的技术人员应该领会，本发明所实现的效果不限于上文已经特定描述的内容，并且将根据结合附图进行的以下详细描述来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的进一步理解，并入且构成本申请的一部分，附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用于说明本发明的原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的图；
图2A是例示演进型通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图，并且图2B是描绘典型E-UTRAN和典型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平面和用户平面的示图；
图4是示出E-UMTS系统中使用的物理信道结构示例的视图；
图5是根据本发明的实施方式的通信设备的框图；
图6例示了在本公开的实施方式中使用的LTE-A系统中的CC和CA的示例；
图7是示例性的授权辅助接入(LAA)场景的图；
图8是基于帧的设备(FBE)的LBT操作的示例；
图9A是针对FBE的CCA检查程序的例示；并且图9B是针对LBE的CCA检查和退避过程的例示；
图10A是针对LAA eNB的状态转换图的图，图10B是针对FBE和LBE的禁用(passive)状态操作的图，图10C是针对LBE的启用(active)状态操作的图，并且图10D是针对FBE的启用状态操作的图；
图11是针对三个不同的上行链路授权来对两个逻辑信道进行优先化的图；
图12A和图12B是载波聚合中的协议架构的图；
图13是用于逻辑信道配置信息元素的示例；
图14是根据本发明的实施方式中的在与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合中执行逻辑信道优先化的概念图；以及
图15是根据本发明的实施方式中的在与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合中执行逻辑信道优先化的示例。
具体实施方式
通用移动电信系统(UMTS)是在基于欧洲系统的宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线电服务(GPRS)中进行操作的第三代(3G)异步移动通信系统。UMTS的长期演进(LTE)是通过使UMTS标准化的第三代合作伙伴计划(3GPP)进行讨论的。
3GPP LTE是使得能够进行高速分组通信的技术。已经针对LTE目标提出了许多方案，这些方案包括目的在于减少用户和供应商成本，提供服务质量，并且扩展和提高覆盖范围和系统能力的方案。3G LTE需要降低每个比特的成本，增加服务可用性，灵活使用频带，简单结构、开放接口和作为上级要求的终端的足够功耗。
下文中，将根据本发明的实施方式来容易地理解本发明的结构、操作和其它特征，在附图中例示了这些实施方式的示例。随后描述的实施方式是本发明的技术特征应用于3GPP系统的示例。
虽然在本说明书中使用长期演进(LTE)系统和高级LTE(LTE-A)系统描述了本发明的实施方式，但它们仅是示例性的。因此，本发明的实施方式适用于与以上定义对应的任何其它通信系统。另外，虽然在本说明书中本发明的实施方式是基于频分双工(FDD)方案来描述的，但本发明的实施方式可以容易地被修改并应用于半双工FDD(H-FDD)方案或时分双工(TDD)方案。
图2A是例示演进型通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS还可被称为LTE系统。通信网络被广泛地部署，以通过IMS和分组数据提供诸如语音(VoIP)这样的各种通信服务。
如图2A中所示，E-UMTS网络包括演进型UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进型分组核心(EPC)和一个或更多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或更多个演进型NodeB(eNodeB)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或更多个E-UTRAN移动管理实体(MME)/系统架构演进(SAE)网关30可以设置在网络的末端并且与外部网络连接。
如本文中使用的，“下行链路”是指从eNodeB 20到UE 10的通信，并且“上行链路”是指从UE到eNodeB的通信。UE 10是指用户携带的通信设备并且还可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)或无线装置。
图2B是描绘典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
如图2B中所示，eNodeB 20向UE 10提供用户平面和控制平面的端点。MME/SAE网关30针对UE 10提供会话和移动管理功能的端点。eNodeB和MME/SAE网关可经由S1接口连接。
eNodeB 20通常是与UE 10通信的固定站，并且还可以被称为基站(BS)或接入点。可以每个小区部署一个eNodeB 20。可以在eNodeB 20之间使用用于发送用户业务或控制业务的接口。
MME提供各种功能，包括至eNodeB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN间节点信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重新发送的控制和执行)、跟踪区列表管理(针对空闲和激活模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、与MME改变进行切换的MME选择、用于切换至2G或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、对于PWS(包括ETWS和CMAS)消息发送的支持。SAE网关主机提供各式各样的功能，包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检查)、合法拦截、UEIP地址分配、下行链路中的传输级分组标记、UL和DL服务级计费、选通和速率执行、基于APN-AMBR的DL速率执行。为了清晰起见，MME/SAE网关30将在本文中被简称为“网关”，但要理解，该实体包括MME和SAE网关二者。
多个节点可以经由S1接口连接在eNodeB 20和网关30之间。eNodeB 20可以经由X2接口彼此连接，并且相邻的eNodeB可以具有包括X2接口的网状网络结构。
如所示出的，eNodeB 20可以执行选择网关30、在无线电资源控制(RRC)启动期间朝着网关路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCCH)信息的调度和发送、上行链路和下行链路二者中的朝着UE 10的资源动态分配、eNodeB测量的配置和设置、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)和LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，并且如上所述，网关30可以执行寻呼发起、LTE-IDLE状态管理、用户平面的加密、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包括移动管理实体(MME)、服务网关(S-GW)和分组数据网络-网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力的信息，该信息主要用于管理UE的移动性。S-GW是以E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是以分组数据网络(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UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的示图。控制平面是指用于发送用于管理UE和E-UTRAN之间的呼叫的控制消息的路径。用户平面是指用于发送应用层中生成的数据(例如，语音数据或互联网分组数据)的路径。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道向较高层提供信息传递服务。PHY层经由传输信道与位于较高层上的介质访问控制(MAC)层连接。数据经由传输信道在MAC层和PHY层之间传输。数据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输。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。详细地，在下行链路中使用正交频分多址(OFDMA)方案对物理信道进行调制，并且在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案对物理信道进行调制。
第二层的MAC层经由物理信道向较高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据发送。可以由MAC层的功能块来实现RLC层的功能。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以减少用于在具有相对小的带宽的无线电接口中高效地发送诸如IP版本4(IPv4)分组或IP版本6(IPv6)分组这样的网际协议(IP)分组的不必要的控制信息。
仅在控制平面中限定位于第三层底部的无线电资源控制(RRC)层。RRC层与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放有关地控制逻辑信道、传输信道和物理信道。RB是指第二层提供的用于UE和E-UTRAN之间的数据发送的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层彼此交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz这样的带宽之一中操作，并且在该带宽中向多个UE提供下行链路或上行链路发送服务。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。
用于将数据从E-UTRAN发送到UE的下行链路传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)和用于发送用户业务或控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可以通过下行链路SCH进行发送，并且还可以通过单独的下行链路多播信道(MCH)进行发送。
用于将数据从UE发送到E-UTRAN的上行链路传输信道包括用于发送初始控制消息的随机存取信道(RACH)和用于发送用户业务或控制消息的上行链路SCH。限定在传输信道上并且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E-UMTS系统中使用的物理信道结构示例的视图。物理信道在时间轴上包括多个子帧并且在频率轴上包括多个子载波。这里，一个子帧在时间轴上包括多个符号。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，每个子帧可以使用针对物理下行链路控制信道(PDCCH)(也就是说，L1/L2控制信道)的子帧的特定符号(例如，第一个符号)的特定子载波。在图4中，示出了L1/L2控制信道发送区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)。在一个实施方式中，使用10ms的无线电帧并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括2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，第一个符号)可以用于发送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。
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来发送/接收数据，除了特定控制信号或特定服务数据外。指示被发送PDSCH数据的UE(一个或多个UE)以及UE如何接收并解码PDSCH数据的信息在被包括在PDCCH中的状态下进行发送。
例如，在一个实施方式中，特定PDCCH是用无线电网络临时标识(RNTI)“A”进行CRC掩码的，并且经由特定子帧使用无线电资源“B”(例如，频率位置)和发送格式信息“C”(例如，发送块大小、调制、编码信息等)来发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或更多个UE使用PDCCH的RNTI信息来监测PDCCH。另外，具有RNTI“A”的特定UE读取PDCCH，然后接收PDCCH信息中的用B和C指示的PDSCH。
图5是根据本发明的实施方式的通信设备的框图。
图5中示出的设备可以是适于执行以上机制的用户设备(UE)和/或eNB，但是它可以是用于执行相同操作的任何设备。
如图5中所示，设备可以包括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)电连接并且对它进行控制。该设备基于其实现方式和设计者的选择还可以包括电力管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、SIM卡(125)、存储装置(130)、扬声器(145)和输入装置(150)。
具体地，图5可以表示包括被配置为从网络接收请求消息的接收器(135)和被配置为将发送或接收定时信息发送到网络的发送器(135)的UE。这些接收器和发送器可以构成收发器(135)。UE还包括与收发器(135：接收器和发送器)连接的处理器(110)。
另外，图5可以表示包括被配置为向UE发送请求消息的发送器(135)和被配置为从UE接收发送或接收定时信息的接收器(135)的网络设备。这些发送器和接收器可以构成收发器(135)。网络还包括与发送器和接收器连接的处理器(10)。该处理器(110)可以被配置为基于发送或接收定时信息来计算等待时间。
图6例示了在本公开的实施方式中使用的LTE-A系统中的CC和CA的示例。
3GPP LTE系统(符合版本8或版本9)(下文中，称为LTE系统)使用其中单个分量载波(CC)被划分成多个频带的多载波调制(MCM)。相比之下，3GPP LTE-A系统(下文中，称为LTE-A系统)可以通过聚合一个或更多个CC来支持比LTE系统宽的系统带宽来使用CA。术语CA能与载波组合、多CC环境或多载波环境互换使用。
在本公开中，多载波意指CA(或载波组合)。本文中，CA涵盖连续载波的聚合和非连续载波的聚合。对于DL和UL，聚合CC的数目可以不同。如果DL CC的数目等于UL CC的数目，则这被称为对称聚合。如果DL CC的数目不同于UL CC的数目，则这被称为不对称聚合。术语CA能与载波组合、带宽聚合、频谱聚合等互换。
LTE-A系统旨在通过聚合两个或更多个CC(即，通过CA)来支持高达100MHz的带宽。为了保证与传统IMT系统的向后兼容性，具有比目标带宽小的带宽的一个或更多个载波中的每一个可限于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LTE带宽来支持比20MHz宽的带宽。本公开的CA系统可以独立于传统系统中使用的带宽而通过定义新的带宽来支持CA。
存在两种类型的CA，带内CA和带间CA。带内CA意指多个DL CC和/或UL CC在频率上是连续的或邻近的。换句话讲，DL CC和/或UL CC的载波频率位于同一频带中。另一方面，CC在频率上彼此远离的环境可以被称为带间CA。换句话讲，多个DL CC和/或UL CC的载波频率位于不同的频带中。在这种情况下，UE可以使用多个射频(RF)端来在CA环境中进行通信。
LTE-A系统采用小区的概念来管理无线电资源。上述的CA环境可以被称为多小区环境。小区被定义为一对DL CC和UL CC，尽管UL资源并不是强制的。因此，小区可以被配置为仅具有DL资源或者具有DL和UL资源。
例如，如果针对特定UE配置一个服务小区，则UE可以具有一个DL CC和一个UL CC。如果针对UE配置两个或更多个服务小区，则UE可以具有与服务小区数目一样多的DL CC以及与服务小区的数目一样多或比其少的UL CC，或者反之亦然。也就是说，如果针对UE配置多个服务小区，则也可以支持使用比DL CC多的UL CC的CA环境。
CA可以被视为具有不同载波频率(中心频率)的两个或更多个小区的聚合。本文中，应该将术语“小区”与作为被eNB覆盖的地理区域的“小区”相区分。下文中，将带内CA称为带内多小区，并且将带间CA称为带间多小区。
在LTE-A系统中，定义了主小区(PCell)和辅小区(SCell)。PCell和SCell可以被用作服务小区。对于处于RRC_CONNECTED状态的UE，如果没有针对UE配置CA或者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状态并且针对UE配置CA，则对于UE，可以存在一个或更多个服务小区，包括PCell和一个或更多个SCell。
可以通过RRC参数来配置服务小区(PCell和SCell)。小区的物理层标识符(PhyCellID)是范围从0至503的整数值。SCell的短ID(SCellIndex)是范围从1至7的整数值。服务小区(PCell或SCell)的短ID(ServeCellIndex)是范围从1至7的整数值。如果ServeCellIndex为0，则这指示PCell并且用于SCell的ServeCellIndex的值被预先指派。也就是说，ServeCellIndex的最小单元ID(或小区索引)指示PCell。
PCell是指在主频率中操作的小区(或者主CC)。UE可以使用PCell进行初始连接建立或连接重新建立。PCell可以是在切换期间指示的小区。此外，PCell是CA环境中配置的服务小区当中的负责控制相关通信的小区。也就是说，UE的PUCCH分配和发送可以仅在PCell中发生。另外，UE可以仅使用PCell来获取系统信息或改变监测过程。演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)可以针对支持CA的UE通过包括mobilityControlInfo的高层RRCConnectionReconfiguraiton消息来仅改变用于切换过程的PCell。
SCell可以是指在辅频率(或辅CC)中操作的小区。虽然只向特定UE分配一个PCell，但可以向该UE分配一个或更多个SCell。SCell可以在RRC连接建立之后进行配置并且可以用于提供附加无线电资源。在除了PCell之外的小区中(也就是说，在CA环境中配置的服务小区当中的SCell中)没有PUCCH。
当E-UTRAN向支持CA的UE添加SCell时，E-UTRAN可以通过专用信令向UE发送与处于RRC_CONNECTED状态的相关小区的操作相关的所有系统信息。可以通过释放并添加相关SCell来控制改变系统信息。本文中，可以使用高层RRCConnectionReconfiguration消息。E-UTRAN可以针对每个UE发送具有不同参数的专用信号，而非它在相关SCell中广播。
在初始安全启动过程开始之后，E-UTRAN可以通过在连接建立过程层期间初始配置的PCell中添加SCell来配置包括一个或更多个SCell的网络。在CA环境中，PCell和SCell中的每一个可以作为CC操作。下文中，主CC(PCC)和PCell可以以相同含义使用，并且辅CC(SCC)和SCell可以在本公开的实施方式中以相同含义使用。
图6的(a)例示了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的(b)例示了LTE系统中的CA结构。在图6的(b)的例示情况下，聚合各自具有20MHz的三个CC。虽然配置了三个DL CC和三个UL CC中，但是DL CC和UL CC的数目不受限制。在CA中，UE可以同时监测三个CC，在这三个CC中接收DL信号/DL数据，并且在这三个CC中发送UL信号/UL数据。
如果特定小区管理N个DL CC，则网络可以为UE分配M(M≤N)个DL CC。UE仅监测M个DL CC并且在M个DL CC中接收DL信号。网络可以优先考虑L(L≤M≤N)个DL CC，并且为UE分配主DL CC。在这种情况下，UE应该监测这L个DL CC。对于UL发送，可以同样如此。
DL资源(或DL CC)的载波频率与UL资源的载波频率(或UL CC)之间的链接可以通过诸如RRC消息这样的高层消息或者通过系统信息来指示。例如，DL资源和UL资源的集合可以基于系统信息块类型2(SIB2)所指示的链接来配置。具体地，DL-UL链接可以是指承载UL授权的PDCCH的DL CC和使用UL授权的UL CC之间的映射关系或者承载HARQ数据的DL CC(或UL CC)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。
与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合被称为授权辅助接入(LAA)。在LAA中，针对UE配置的服务小区集合因此总是包括在免授权频谱中操作的至少一个SCell(也称为LAA SCell)。除非另外指明，否则LAA SCell充当常规SCell，并且限于此版本中的下行链路传输。
如果不能长时期保证共享载波的IEEE802.11n/11ac装置(例如，按管制级别)，并且对于该版本，如果E-UTRAN能够同时发送的免授权信道的最大数目等于或小于4，则在其上执行LAA Scell传输的任两个载波中心频率之间的最大频率间隔应该小于或等于62MHz。需要UE根据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，发送器监听/感测信道以确定信道是空闲还是忙碌。如果确定信道是空闲的，则发送器可以执行发送；否则，它不执行发送。如果LAA eNB出于LAA信道接入的目的而使用其它技术的信道接入信号，则它应当继续满足LAA最大能量检测阈值要求。免授权频带能够被用于Wi-Fi频带或蓝牙频带。
已经达成的协议是，LTE CA框架被重新用作LAA的基准，并且免授权载波可以只被配置为SCell。免授权频谱内的SCell可以只是下行链路或者是双向的，而在SI中只优先考虑了DL场景。LAA只适用于运营商部署的小小区。与其它技术的共存和公平共享是所有区域中的LAA的基本要求。
关于图7，LAA针对的是其中一个或更多个低功率SCell在免授权频谱中操作的载波聚合操作。LAA部署场景涵盖了具有宏观覆盖范围和没有宏观覆盖范围的场景、室外的小小区部署和室内的小小区部署二者以及授权载波和免授权载波之间的共同定位和非共同定位(具有理想回程)二者。图7示出了四个LAA部署场景，其中，授权载波的数目和免授权载波的数目可以是一个或更多个。只要免授权小小区在载波聚合的上下文下操作，小小区之间的回程就可以是理想或非理想的。在小小区内用授权频带和免授权频带二者中的载波进行载波聚合操作的场景中，宏小区和小小区之间的回程可以是理想或非理想的。
情景1：授权宏小区(F1)和免授权小小区(F3)之间进行载波聚合。
情景2：在没有宏小区覆盖的情况下，在授权小小区(F2)和免授权小小区(F3)之间进行载波聚合。
情景3：授权宏小区和小小区(F1)，其中，在授权小小区(F1)和免授权小小区(F3)之间进行载波聚合。
情景4：授权宏小区(F1)、授权小小区(F2)和免授权小小区(F3)。在这种情况下，授权小小区(F2)和免授权小小区(F3)之间存在载波聚合。如果宏小区和小小区之间存在理想回程，则在宏小区(F1)、授权小小区(F2)和免授权小小区(F3)之间可以存在载波聚合。如果启用双重连接，则宏小区和小小区之间可以存在双重连接。
在研究针对以上场景支持免授权频谱中的部署时，CA功能被用作将授权载波上的PCell/PSCell和免授权波上的SCell聚合的基线。当在场景3和4中在宏小区和小小区集群之间应用非理想回程时，必须通过理想回程将小小区集群中的免授权载波上的小小区与免授权载波上的小小区聚合。重点是识别适用于所有以上场景下的载波聚合的LTE RAN协议的所需增强的需要，并且如有需要则对其进行评估。
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利用至少能量检测来确定信道上是否存在其它信号，以便分别确定信道是被占据还是空闲。欧洲和日本条规要求在免授权频带中使用LBT。除了法规要求之外，经由LBT进行的载波检测是一种公平共享免授权频谱的方式，并因此认为是单个全局解决方案框架中的免授权频谱中的公平友好操作的至关重要的特征。
根据欧洲的ETSI规则(EN 301 893V1.7.1)，分别被称为FBE(基于帧的设备)和LBE(基于负载的设备)的两个LBT操作被作为示例示出。FBE对应于其中发送/接收结构不是直接按需求驱动而是具有固定定时的设备，并且LBE对应于其中发送/接收结构在时间上不固定而是按需求驱动的设备。
FBE使用与通信节点已经成功进行了信道接入时能够持续传输的时间对应的信道占用时间(例如，1～10ms)和与该信道占用时间的最小5％对应的空闲时间段来配置固定帧。通过在空闲时间段的结尾部分的CCS时隙(最小20μs)期间监测信道的操作来定义CCA。
在这种情况下，通信节点以固定帧为单元周期性地执行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传输数据。如果信道处于占用状态，则通信节点推迟数据传输并且一直等待，直到下一个时间段的CCA时隙为止。
CCA(空闲信道评估)检查和退避机制是信道评估阶段的两个关键组成。图9A例示了针对FBE的CCA检查过程，在该过程中不需要退避机制。图9A例示了针对LBE的CCA检查和退避过程。
为了在需要LBT的区域中部署LAA eNB，LAA eNB应当符合这些区域中的LBT要求。另外，应当指定LBT过程，使得可以在LAA装置本身之间以及LAA和其它技术(例如，WiFi)之中实现免授权频谱的公平共享。
在eNB通过LBT过程成功地获取免授权频谱之后，它可以将结果通知其UE，使得可以相应地为了传输而做准备，例如，UE可以开始测量。
CCA检查(FBE和LBE)和退避机制(LBE)是LBT操作的两个主要组成，因此值得进一步说明或研究，以便在LAA系统中高效地实现LBT要求。由于LBT过程是为了准备通过免授权信道传输数据或信号，因此MAC层和PHY层二者密切地参与LBT处理中是明确的。图10A至图10D例示了对CCA检查和退避操作期间MAC和PHY之间的交互和功能划分的视图。它们能够被用于帮助识别LBT要求对RAN2带来的潜在影响。
图10A是针对LAA eNB的状态转换图的图，图10B是针对FBE和LBE的禁用状态操作的图，图10C是针对LBE的启用状态操作的图，并且图10D是针对FBE的启用状态操作的图。
如图10A中所示，LAA eNB操作状态被归类为启用状态或禁用状态。
禁用状态意指LAA eNB不需要利用免授权信道，而启用状态意指LAA eNB需要免授权资源。当需要免授权信道上的无线电资源时，触发从禁用状态转为启用状态。
图10B更详细地描绘了禁用状态下的操作，并且适用于FBE和LBE二者。当不再需要免授权信道时，出现从启用状态转为禁用状态。
图10C概述了在假定LBE选项B要求的情况下启用状态下的操作。
如图10C中所示，PHY检查免授权信道的可用性并且进行传输(步骤1b、2b、3b和6b)，而MAC进行调度决策并且决定是否需要免授权载波上的无线电资源(步骤4b和7b)。此外，MAC还生成退避计数器N(步骤5b)。
值得指出的是，4b和7b中的调度决策考虑了授权信道资源和免授权信道资源二者。用户数据可以被定向为在授权信道或免授权信道上传输。当MAC评估对免授权信道资源的需求(步骤4b和7b)时，可以考虑PHY的需要，例如，是否将很快传输DRS。步骤3b不仅包括eNB通过免授权信道发送数据的时间，而且包括实现LBT要求所需的空闲时间段以及短控制信令传输持续时间。初始CCA检查(步骤2b)由对诸如MAC数据和/或PHY信令这样的免授权信道资源的需求来触发。这符合LBE的“按需求驱动”定义。
对于ECCA检查(步骤5b和6b)，MAC提供退避计数器N，并且PHY负责在N个ECCA时隙中的每一个中启动并执行CCA检查。让MAC而非PHY生成退避计数值N的原因是，MAC调度器对于可以通过免授权载波进行传输或卸载的数据的可用性具有更好的认识/预测。另外，对值N的认识将有助于MAC调度器在一定程度上预测缓冲延迟。在失败的ECCA的结尾并且在PHY启动新一轮ECCA之前，合理的是，PHY首先检查MAC，看是否仍然需要访问免授权信道的资源。如果MAC调度器优先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已经清空了它的缓冲区，则PHY没有必要启动新一轮ECCA。由于检查MAC(步骤4b)的必要性和MAC获得N值的益处，优选的是MAC向PHY提供退避计数器N。
图10D概述了遵循FBE要求的启用状态下的操作。对每个步骤的解释与对图10C中的每一个步骤的解释相似。
图11是针对三个不同上行链路授权来对两个逻辑信道进行优先化的图。
可以使用与下行链路中相同的MAC复用功能来将不同优先级的多个逻辑信道复用到同一传输块。然而，与其中在调度器的控制下进行优先排序直至实现的下行链路情况不同，当向终端的特定上行链路载波而没有向终端内的特定无线电承载施加调度授权时，根据终端中的定义明确的规则的集合来完成上行链路复用。使用无线电承载特定调度授权将会增加下行链路中的控制信令开销，因此在LTE中使用按每个终端进行的调度。
最简单的复用规则将是以严格的优先级顺序来为逻辑信道提供服务。然而，这会导致较低优先级信道的空闲(starvation)；所有资源将被赋予高优先级信道，直到其发送缓冲器是空的为止。通常，运营商也将替代地为低优先级服务提供至少一定吞吐量。因此，对于LTE终端中的每一个逻辑信道，除了优先级值之外，还配置优先的数据速率。然后，只要预定的数据速率与优选的数据速率之和至少一样大，就按照直至其优先数据速率(优化比特速率，PRB)的优先级降序来为逻辑信道提供服务，这避免了空闲。超过优先的比特速率，按照严格的优先顺序来为信道提供服务，直到授权被完全运用或缓冲器是空的为止。这在图11中进行了例示。
当执行新的发送时，应用逻辑信道优先化过程。
RRC通过针对每个逻辑信道用信号发送来控制上行链路数据的调度：增加的优先级值指示较低优先级级别的优先级、设置优先的比特速率的prioritisedBitRate、设置桶(bucket)大小持续时间(BSD)的bucketSizeDuration。
MAC实体应当保持每个逻辑信道j的变量Bj。Bi应当在建立了相关逻辑信道时被初始化成零，并且针对每个TTI递增了乘积PBR×TTI持续时间，其中，PBR是逻辑信道j的优先的比特速率。然而，Bj的值可决不超过桶大小，并且如果Bj的值大于逻辑信道j的桶大小，则它应该被设置成桶大小。逻辑信道的桶大小等于PBR×BSD，其中，通过上层来配置PBR和BSD。
MAC实体应当在执行新的发送时执行以下的逻辑信道优先化过程：MAC实体应当按以下步骤向逻辑信道分配资源。
步骤1：Bj>0的所有逻辑信道被按优先级的降序分配资源。如果逻辑信道的PBR被设置成“无穷大”，则MAC实体应当在满足较低优先级逻辑信道的PBR之前向可用于在逻辑信道上传输的所有数据分配资源。
步骤2：MAC实体应当将Bj减少在步骤1中的用于逻辑信道j的MAC SDU的总大小。
步骤3：如果保留任何资源，则按严格的优先级降序来为所有逻辑信道提供服务(而不管Bj的值如何)，直至用于逻辑信道或UL授权的数据被耗尽为止，而无论哪一个先出现。应该同等地为被配置有相等优先级的逻辑信道提供服务。
MAC实体不应当发送针对与挂起的无线电承载对应的逻辑信道的数据。
图12A和图12B是载波聚合中的协议架构的图。
使用空中接口中的无线电承载来实现QoS支持。如下面的图12A中所示，在当前载波聚合中，可以在任何服务小区上发送/接收无线电承载，并且没有对QoS进行特殊处理，因为对于所有服务小区上的无线电环境没有根本的差异。
可以通过将高QoS RB映射到授权小区并且将低QoS RB映射到免授权小区来保证DL无线电承载的QoS。然而，不能保证UL无线电承载的QoS，因为能够在任何服务小区上发送UL RB，并且在CA中假定服务小区之间没有差异。
与授权频谱上的无线电环境(当前LTE系统)相比，免授权频谱中的无线电环境是截然不同的。在免授权频谱中，可能存在不受运营商控制的各种干扰源：其它RAT(例如，WiFi)或其它运营商的具有LAA能力的eNB/UE等。在极端情况下，免授权载波可能由于极强的干扰而被切换。另外，应该支持LBT和DTX以满足法规要求。这可能影响一些承载的QoS，例如，不能满足等待时间要求。这些承载可以是语音、实时游戏或SRB。另一方面，预期在使用LAA时将对如同尽力而为的服务的QoS没有影响。
这里，详细地讨论由于免授权频谱中的无线电状况不稳定而对等待时间的影响。这里使用上行链路作为示例。考虑RLC UM上携载的承载。无论何时在服务小区中的一个中存在UL授权，UE都应用逻辑信道优先化来决定如何利用UL授权。当这样做时，UE不区分哪个载波接收到UL授权。UE能够在免授权频谱上发送延迟敏感服务的数据，并且由于预期无线电状况不稳定而导致丢失一些分组或者预期更长的等待时间以成功地完成HARQ操作。因此，由于免授权频谱中的无线电状况不稳定，导致不能满足延迟要求。
关于这个QoS问题，讨论一些可能的解决方案。
一种可能性是采用双重连接架构。通过将由授权载波处理的承载归类为MCG承载并且将由授权载波和免授权载波二者处理的承载归类为分离承载，能够解决QoS问题。然而，在LAA中假定是载波聚合架构，双重连接可能超出SI的范围。也可能存在一些缺陷：例如，对于分离承载的附加PDCP重新排序，与载波聚合相比的一些附加MAC/PHY开销(例如，对于SeNB添加，需要RACH，而在CA的情况下，对于SCell添加，RACH不是强制性的)和用于分离承载的UL数据限制。为了克服这些问题，如果针对LAA使用如同双重连接的架构，则需要进行一些增强。
在另一种解决方案中，延迟敏感服务(例如，VoIP，实时游戏)或需要高可靠性的服务(例如，信令无线电承载)可以被仅映射在授权载波上。原理与图12B中例示的原理相似。在DL中，这可以在eNB实现方式中实现。对于UL，一种简单的方法是修改逻辑信道优先化过程(LCP)，使得当调度特定载波时，UE只许可逻辑信道。例如，当调度授权载波时，能够进行SRB传输。
在UL中，当UE接收到UL授权时，UE执行逻辑信道优先化过程，以向RB中的每一个分配UL资源。因为对RB和小区之间的映射没有限制，所以可以在任何小区上传输RB的数据。然后，高QoS RB(例如，延迟敏感的RB)的数据可以在免授权小区上传输，在这种情况下，由于LBT过程，导致不能满足延迟要求。因此，首先应该讨论在授权小区和免授权小区之间是否需要进行QoS区分。
图13是用于逻辑信道配置信息元素的示例。
使用IE LogicalChannelConfig来配置逻辑信道参数。
关于图13，“bucketsizeDuration”是用于逻辑信道优先化。值以毫秒为单位。值ms50对应于50ms，ms100对应于100ms等。
“logicalChannelGroup”被映射到用于BSR报告的逻辑信道组。“logicalChannelSR-Mask”对应于在配置上行链路授权时基于逻辑信道触发的Controlling SR。“logicalChannelSR-Prohibit”意指值TRUE指示针对逻辑信道启用logicalChannelSR-ProhibitTimer。如果配置了logicalChannelSR-ProhibitTimer，则E-UTRAN仅(可选地)配置该字段(即，指示值TRUE)。“prioritisedBitRate”是用于逻辑信道优先化。值以千字节/秒为单位。值kBps0对应于0kB/秒，kBps8对应于8kB/秒，kBps16对应于16kB/秒等。无穷大是针对SRB1和SRB2的唯一适用的值。“优先级”意指逻辑信道优先化。
优选地，根据无线电承载或逻辑信道来配置是否可以将其卸载到LAA SCell或者是否可以只由授权小区来为其提供服务。
考虑了一些逻辑信道可以被传输到免授权小区(U小区)而其它逻辑信道可以仅被传输到授权小区(L小区)的配置，还未讨论如何在LAA中执行逻辑信道优先化(LCP)过程。
图14是根据本发明的实施方式中的在与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合中执行逻辑信道优先化的概念图。
本发明是MAC实体根据是否分别针对L小区或U小区进行UL授权而针对所配置的逻辑信道中的全部或子集来执行LCP过程。
可以为UE配置一个或更多个L小区和一个或更多个U小区(S1401)。
并且，为UE配置多个逻辑信道(S1403)。为每个逻辑信道配置关于是否其可以被传输到U小区的指示。将这种类型的逻辑信道称为U-LoCH(第二类型逻辑信道)。将另一种类型的逻辑信道(即，不能被传输到U小区的逻辑信道)称为L-LoCH(第一类型逻辑信道)。
当UE接收到UL授权时，UE可以检查UL授权是用于U小区还是L小区(S1405)。
如果是针对L小区接收/配置UL授权(即，在L小区上传输UL授权上的MAC PDU)，则MAC实体对所有LoCH(即，L-LoCH和U-LoCH二者)执行LCP过程。也就是说，传输到L小区的MACPDU可以包含来自所有LoCH的RLC PDU(S1407)。
如果是针对U小区接收/配置UL授权(即，在U小区上传输UL授权上的MAC PDU)，则MAC实体对仅U-LoCH执行LCP过程。也就是说，传输到U小区的MAC PDU可以包含来自仅U-LoCH的RLC PDU(S1409)。
此外，UE可以接收针对多个逻辑信道中的每一个的指示对应逻辑信道是否能够被传输到第二小区组的指示。可以在配置对应的逻辑信道时接收该指示。
优选地，第一LCP过程和第二LCP过程由与对应逻辑信道关联的相应MAC实体来执行。
另外，如果应用跨载波调度，则可以由L小区中的一个来接收用于U小区的UL授权。
图15是根据本发明的实施方式中的在与免授权频谱中操作的至少一个SCell进行的载波聚合中执行逻辑信道优先化的示例。
为UE配置四个LoCH1～LoCH4。LoCH1和LoCH2不能被传输到U小区，LoCH3和LoCH4能够被传输到U小区。当接收到将发送到L小区的UL授权(L授权)时，UE对所配置的所有LoCH(即，LoCH1～LoCH4)执行LCP过程。UE用LoCH1～LoCH4生成包括RLC PDU的MAC PDU，并且将MAC PDU传输到L小区。另一方面，当接收到将发送到U小区的UL授权(U授权)时，UE只对LoCH3和LoCH4执行LCP过程。UE用LoCH3和LoCH4生成包括RLC PDU的MAC PDU，并且将MACPDU传输到U小区。如果应用了跨载波调度，则可以接收用于U小区(U小区或L小区)的UL授权。
下面描述的本发明的实施方式是本发明的元件和特征的组合。除非另外提到，否则这些元件或特征可被视为是选择性的。每个元件或特征可以在不与其它元件或特征组合的情况下实践。另外，本发明的实施方式可以通过组合元件和/或特征的部分来构造。本发明的实施方式中描述的操作顺序可以被重排。任一个实施方式的某些构造可以被包括在另一个实施方式中并且可以被另一个实施方式的对应构造来取代。本领域的技术人员显而易见的是，在所附的权利要求中没有彼此明确引用的权利要求书可以按组合形式作为本发明的实施方式存在，或者在提交申请之后通过后续修改被包括作为新的权利要求。
在本发明的实施方式中，由BS执行的所描述的特定操作可以由BS的上节点执行。即，显而易见的是，在包括含有BS的多个网络节点的网络中，可以通过BS或者除了BS外的网络节点来执行被执行用于与MS通信的各种操作。术语“eNB”可以被术语“固定站”、“NodeB”、“基站(BS)”、“接入点”等取代。
上述实施方式可以通过各种装置(例如，通过硬件、固件、软件或其组合)来实现。
在硬件构造中，根据本发明的实施方式的方法可以由一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器或微处理器来实现。
在固件或软件构造中，根据本发明的实施方式的方法可以按照执行上述功能或操作的模块、程序、函数等的方式来实现。软件代码可以被存储在存储单元中并且由处理器来执行。存储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手段将数据发送到处理器和从处理器接收数据。
本领域的技术人员应该领会的是，可以在不脱离本发明的本质特征的情况下按照与本文中所阐述的方式不同的其它特定方式来执行本发明。以上实施方式因此被理解为在所有方面是例示性的，而非限制性的。本发明的范围应该由所附的权利要求而非以上描述限定，并且落入所附的权利要求的含义内的所有改变旨在被涵盖在本文中。
工业实用性
虽然已经集中在应用于3GPP LTE系统的示例对上述方法进行了描述，但是本发明适用于除了3GPP LTE系统之外的各种无线通信系统。

Claims (10)

1.一种用户设备UE在无线通信系统中操作的方法，该方法包括以下步骤：
接收上行链路授权；以及
在介质访问控制MAC实体处基于所述上行链路授权执行逻辑信道优先化LCP过程，
其中，所述MAC实体与多个逻辑信道相关，
其中，基于所述上行链路授权用于所述UE的多个服务小区当中的授权小区，所述MAC实体对全部所述多个逻辑信道执行所述LCP过程，并且
基于所述上行链路授权用于所述多个服务小区当中的免授权小区，所述MAC实体只对被允许在免授权小区上发送的逻辑信道执行所述LCP过程。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
基于所述上行链路授权用于所述多个服务小区当中的所述授权小区，根据所述LCP过程生成MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括来自全部所述多个逻辑信道的无线电链路控制RLC PDU；以及
经由所述授权小区发送所述MAC PDU。
3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
基于所述上行链路授权用于所述多个服务小区当中的所述免授权小区，根据所述LCP过程生成MAC PDU，所述MAC PDU包括仅来自被允许在免授权小区上发送的逻辑信道的RLCPDU；以及
经由所述免授权小区发送所述MAC PDU。
4.根据权利要求1至3中任一个所述的方法，该方法还包括以下步骤：
对于所述多个逻辑信道中的每一个，接收关于相应逻辑信道的数据是否被允许在免授权小区上发送的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述免授权小区的上行链路授权是从所述多个服务小区当中的授权小区中的一个接收到的。
6.一种在无线通信系统中操作的用户设备UE，该UE包括：
射频RF收发器；
处理器，该处理器在操作上与所述RF收发器联接；以及
存储器，该存储器存储至少一个代码，所述代码在被运行时使得所述处理器执行操作，所述操作包括：
接收上行链路授权；以及
在介质访问控制MAC实体处基于所述上行链路授权执行逻辑信道优先化LCP过程，
其中，所述MAC实体与多个逻辑信道相关，
其中，在所述MAC实体处执行所述LCP过程包括：
基于所述上行链路授权用于所述UE的多个服务小区当中的授权小区，在所述MAC实体处对全部所述多个逻辑信道执行所述LCP过程；以及
基于所述上行链路授权用于所述多个服务小区当中的免授权小区，在所述MAC实体处只对被允许在免授权小区上发送的逻辑信道执行所述LCP过程。
7.根据权利要求6所述的UE，其中，所述操作还包括：
基于所述上行链路授权用于所述多个服务小区当中的所述授权小区，根据所述LCP过程生成MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括来自全部所述多个逻辑信道的RLC PDU，并且
经由所述授权小区发送所述MAC PDU。
8.根据权利要求6所述的UE，其中，所述操作还包括：
基于所述上行链路授权用于所述多个服务小区当中的所述免授权小区，根据所述LCP过程生成MAC PDU，所述MAC PDU包括仅从被允许在免授权小区上发送的逻辑信道接收的RLC PDU，并且
经由所述免授权小区发送所述MAC PDU。
9.根据权利要求6至8中任一个所述的UE，其中，所述操作还包括：
对于所述多个逻辑信道中的每一个，接收关于相应逻辑信道的数据是否被允许在免授权小区上发送的信息。
10.根据权利要求6所述的UE，其中，用于所述免授权小区的上行链路授权是从所述多个服务小区当中的授权小区中的一个接收到的。
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