CN107852754A - 将话务监视用于与无执照网络的共存的技术 - Google Patents

将话务监视用于与无执照网络的共存的技术 Download PDF

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Abstract

公开了用于在无执照频带中管理无线技术(包括5G无执照传输)与802.11传输的共存的系统和技术。本公开的诸方面包括信道选择以及802.11话务监视和经协调接入。这些系统和技术包括在无执照802.11频带的所选信道上实现动态占空比以及基于所选信道上的话务负载来动态地改变占空比。还要求保护和描述了其他方面、实施例和特征。

Description

将话务监视用于与无执照网络的共存的技术
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年8月4日提交的美国非临时专利申请No.14/818,168的优先权，该美国非临时专利申请的全部内容通过援引如同在下文全面阐述那样且出于所有适用目的被纳入于此。本申请涉及于2015年8月4日提交且题为“Techniques for UsingCollision Avoidance Signaling for Co-existence with Unlicensed Networks(将冲突避免信令用于与无执照网络共存的技术)”(代理人案卷No.151980U2/49606.269US02)的美国专利申请No.14/818,178，该美国专利申请的全部公开内容通过援引纳入于此。
技术领域
本申请涉及无线通信系统，并且尤其涉及被部署在其中现任技术是WiFi的无执照频带中的接入技术。各实施例可实现和提供有执照通信网络/系统与无执照通信网络/系统之间的共存。
引言
当前的无线实践涉及在2.4GHz ISM(工业、科学和医学)和5GHz U-NII(无执照国家信息基础设施)频带中使用数个接入技术(诸如802.11(WiFi)、802.15.1(蓝牙)、以及802.15.4(ZigBee))。这些频带被称为“无执照”频带。当今主要使用WiFi来执行无执照频带中的数据卸载。无执照频带在传统上已经不适合于与主要设计用于在“有执照”频率中操作的接入技术联用。而且，WiFi效率可能被LTE传输影响。
然而，诸如载波聚集(CA)之类的LTE特征已经使得也有可能在无执照频带中操作这些技术，从而导致引入LTE-U系统。与WiFi相比，这些系统可提供显著更好的覆盖和较高的频谱效率，同时允许跨有执照和无执照频带的无缝数据流。这些优点可以允许更高的数据率，以及通过有执照锚载波来无缝地使用具有高可靠性和稳健移动性的有执照和无执照频带两者。
无执照频带中的LTE设计元素确保LTE-U在“公平”和“友善”的基础上与诸如WiFi之类的当前接入技术共存。在检测正在进行中的WiFi信号话务以及避免与正在进行中的WiFi信号话务的冲突方面存在挑战。尽管许多宽带接入系统具有干扰管理机制，但是这些系统通常被设计成针对相同技术而不是在采用异步时隙的异构无线协议和标准中的终端来工作。
概述
以下概述本公开的一些方面以提供对所讨论的技术的基本理解。此概述不是本公开的所有构想到的特征的详尽综览，并且既非旨在标识出本公开的所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以概述形式给出本公开的一个或多个方面的一些概念作为稍后给出的更详细描述之序言。
在本公开的一个方面，提供了一种用于管理无线通信的方法，该方法包括在无执照频带的信道的时隙子集期间使用至少第一无线通信设备来监视该信道上的话务，其中监视该信道上的话务包括：确定在该时隙子集中的一个或多个时隙期间信号是否正在该无执照频带中被传送，并且响应于确定该信号正在被传送，动态地改变该时隙子集中的各毗邻时隙之间的占空比以更新该时隙子集；以及在基于经更新的时隙子集来选择的传输时隙期间，使用该第一无线通信设备来与第二无线通信设备传达数据。
在本公开的附加方面，提供了一种包括处理器和共存模块的无线通信设备，该处理器和该共存模块在无执照频带的信道的时隙子集期间监视该信道上的话务，其中该处理器和该共存模块被配置成：确定在该时隙子集中的一个或多个时隙期间信号是否正在该无执照频带中被传送，并且响应于确定该信号正在被传送，动态地改变该时隙子集中的各毗邻时隙之间的占空比以更新该时隙子集；以及在基于经更新的时隙子集来选择的传输时隙期间与第二无线通信设备传达数据的发射机。
在本公开的另一方面，提供了一种无线通信设备，该设备包括用于在无执照频带的信道的时隙子集期间使用至少第一无线通信设备来监视该信道的装置，其中用于监视的装置被配置成：确定在该时隙子集中的一个或多个时隙期间信号是否正在该无执照频带中被传送，并且响应于确定该信号正在被传送，动态地改变该时隙子集中的各毗邻时隙之间的占空比以更新该时隙子集；以及用于在基于经更新的时隙子集来选择的传输时隙期间使用该第一无线通信设备来与第二无线通信设备传送数据的装置。
在结合附图研读了下文对本发明的具体示例性实施例的描述之后，本发明的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将是明显的。尽管本发明的特征在以下可能是针对某些实施例和附图来讨论的，但本发明的所有实施例可以包括本文所讨论的有利特征中的一个或多个。换言之，尽管可能讨论了一个或多个实施例具有某些有利特征，但也可以根据本文讨论的本发明的各种实施例使用此类特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性实施例在下文可能是作为设备、系统或方法实施例进行讨论的，但是应该理解，此类示例性实施例可以在各种设备、系统、和方法中实现。
附图简述
图1解说了根据本公开的各个方面的无线通信网络。
图2解说了根据本公开的各个方面的具有交叠的802.11和蜂窝网络的无线通信网络。
图3解说了根据本公开的各个方面的无线通信网络设备。
图4是解说根据本公开的各个方面的监视802.11信号话务的方法的流程图。
图5是解说根据本公开的各个方面的被动的802.11信号话务监视方法的流程图。
图6是解说根据本公开的各个方面的主动的802.11信号话务监视方法的流程图。
图7是解说根据本公开的各个方面的通过将信道划分成时隙以及在那些时隙的子集中监视802.11信号话务来实现动态占空比的方法的流程图。
图8是解说根据本公开的各个方面的通过将信道划分成时隙、将这些时隙划分成子时隙、以及在那些时隙的子集中的子时隙中监视802.11信号话务来实现动态占空比的方法的流程图。
图9解说了根据图7-8的在无执照网络上的动态占空比期间的数个传输。
图10解说了根据图7的在无执照频带上的时间段期间的示例性时隙划分集合。
图11示出了与图8中的子时隙的讨论结合的在无执照频带信道上的示例性时隙集合。
图12解说了根据本公开的各个方面的包括前置码的示例性802.11传输的一方面。
图13解说了根据本公开的各个方面的包括由OFDM码元围绕的PPDU的示例性802.11传输的另一方面。
图14解说了根据本公开的各个方面的传送和接收用于802.11兼容设备的冲突避免信号的示图。
图15解说了根据本公开的各个方面的用于传送用于802.11兼容设备的冲突避免信号的替换方案的示图。
图16解说了根据本公开的各个方面的用于传送和接收用于802.11兼容设备的冲突避免信号的另一替换方案的示图。
图17是解说用于实现根据图14-16的冲突避免信令的方法的流程图。
图18解说了根据本公开的各个方面的用于传送用于802.11兼容设备的冲突避免信号的另一替换方案的示图。
详细描述
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免湮没此类概念。
本文中所描述的技术可用于各种无线通信网络，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA及其他网络。术语“网络”和“系统”常常可互换地使用。CDMA网络可以实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其他变体，而cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是使用E-UTRA的新UMTS版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A以及GSM在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。CDMA2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。本文所描述的技术可被用于以上所提及的无线网络和无线电技术以及其他无线网络和无线电技术，诸如下一代(例如，第5代(5G))网络。
许多方面以将由例如计算设备的元件执行的动作序列的形式来描述。将认识到，本文描述的各种动作能由专用电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由正被一个或多个处理器执行的程序指令、或由这两者的组合来执行。另外，对于本文所描述的每个方面，任何此类方面的相应形式可被实现为例如配置成执行所描述的动作的“逻辑”。
本公开的各实施例引入了用于管理无线技术与WiFi的共存的系统和技术。具体而言，本公开的诸方面包括(1)信道选择、(2)802.11话务监视和经协调接入、以及(3)冲突避免，以达成对无执照频带上的传输的公平接入。在无执照频带中使用诸如5G之类的无线技术可比单独的802.11网络提供显著更好的覆盖和更高的频谱效率，同时在单个核心网中跨有执照和无执照频带提供无缝的数据流。
图1是根据本公开的各实施例的示例性无线通信环境100的示图。通信环境100可包括：可支持关于数个用户装备(UE)101、102以及核心网111的通信的一个或多个基站103。UE 101、102可经由下行链路和上行链路与基站103通信。下行链路(或即前向链路)是指从基站103到UE 101、102的通信链路，而上行链路(或即反向链路)是指从UE 101、102到基站103的通信链路。
基站103可在下行链路上向UE 101、102传送数据和控制信息和/或可在上行链路上从UE 101、102接收数据和控制信息。在一些实施例中，UE 101、102可以是允许用户在通信网络上通信的任何无线通信设备(例如，移动/蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、无线调制解调器、路由器、个人计算机、膝上型计算机、平板式计算机、服务器、娱乐设备、电器、具有物联网(IoT)/万物联网(IOE)能力的设备、车内通信设备(例如，汽车)等)，并且可在不同的无线电接入技术(RAT)环境中被替换地称为用户设备(UD)、移动站(MS)、订户站(STA)、用户装备(UE)、订户单元、终端等。
UE 101、102可分散遍及通信环境100，如图所示，并且每个UE 101、102可以是驻定的或移动的。无线通信网络100是本公开的各个方面应用的网络的一个示例。
每个基站103可为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“蜂窝小区”可指代基站的这种特定地理覆盖区域和/或服务该覆盖区域的基站子系统，这取决于使用该术语的上下文。就此而言，基站103可提供对宏蜂窝小区或小型蜂窝小区(例如，微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区等)、和/或其他类型的蜂窝小区的通信覆盖。宏蜂窝小区一般覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米的区域)，并且可允许无约束地由与网络供应商具有服务订阅的UE接入。微微蜂窝小区一般将覆盖相对较小的地理区域并且可允许无约束地由与网络供应商具有服务订阅的UE接入。毫微微蜂窝小区也一般将覆盖相对较小的地理区域(例如，住宅)且除了无约束的接入之外还可提供受约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的UE(例如，封闭订户群(CSG)中的UE、该住宅中的用户的UE等等)接入。宏蜂窝小区的基站可被称为例如宏基站。微微蜂窝小区的基站可被称为微微基站。并且，用于毫微微蜂窝小区的基站可被称为毫微微基站或家用基站。基站103可支持一个或多个(例如，两个、三个、四个、等等)蜂窝小区。
例如，基站103可包括演进型B节点(eNB)。相应地，基站103还可被称为基收发机站、接入点(AP)、eNB、或无线网络集线器。尽管图1仅示出了一个基站103，但是将认识到，在通信环境100内可以存在许多基站103，以及可以存在不同类型的分类，诸如宏和/或小型(微微、毫微微等)基站。基站103还可以直接或间接地(诸如经由核心网111)彼此通信。
通信环境100可支持同步或异步操作。对于同步操作，基站103可以具有类似的帧定时，并且来自不同基站103的传输可以在时间上大致对准。对于异步操作，基站103可以具有不同的帧定时，并且来自不同基站103的传输可以不在时间上对准。
具体而言，可结合使用两个或更多个UE 101、102以跨相同的无执照网络信道传送信号。通信环境100可支持多个载波(例如，不同频率的波形信号)上的操作。多载波发射机能同时在这多个载波上传送经调制信号。例如，每个经调制信号可以是根据以上描述的各种无线电技术调制的多载波信道。每个经调制信号可在不同的载波上发送并且可携带控制信息(例如，导频信号、控制信道等)、开销信息、数据等。通信环境100可以是能够高效地分配网络资源的多载波LTE网络。通信环境100是本公开的各个方面应用的网络的一个示例。
参照图2，系统108包括一个或多个UE 101、102。在一个实施例中(诸如图2中示出的那样)，两个或更多个UE 101位于有执照网络区域104内并且进一步位于用虚线解说的802.11网络区域105内。在一些情形中，UE 101、102与基站103处于无线通信中。这些设备中的一者或多者可以与802.11网络兼容。
在另一个实施例中(图2中未示出)，单个UE 101与基站103处于通信中。UE 101可以能够从两个或更多个网络标准传送和接收无线信号(包括802.11信号和5G信号)。
在另一个实施例中(图2中未示出)，一个或多个UE可能不在两个网络区域104、105之一的范围内。
图3示出了示例性无线通信设备110。无线通信设备110包括可以内部地互连的组件，这些组件包括处理器114、存储器116、共存模块120、收发机122、以及天线模块128。
在一方面，无线通信设备110可充当演进型B节点(eNB)、通用接入点(AP)、或者经由天线130来连接至无线网络的驻定基站(例如，图1和2的基站103)。在另一方面，无线通信设备110可充当UE(例如，图1和2的UE 101和102)，并且可以由最终用户用于与无线网络进行通信。
无线通信设备110能够管理无执照频带上的两个或更多个无线标准的信号之间的共存。设备110的处理器114处理来自设备110的信号，并且可以解码来自经连接的无线网络的传输。存储器116可包含：易失性或非易失性的存储设备和用于解码、传送、以及管理无线信号的指令118。尽管存储器116被示为与处理器114分开，但是本领域技术人员将领会，存储器116可以全部是板载处理器114或者存储器116的至少一部分可以是板载处理器114。
设备110的共存模块120结合天线模块128可扫描无执照频带，以确定该网络的各信道上的信号话务负载。在一个实施例中，共存模块120和天线模块128可被配置成被动地扫描一个或多个无执照频带信道。在另一实施例中，共存模块120和天线模块128可被配置成主动地扫描一个或多个无执照频带信道。在又一实施例中，共存模块120和天线模块128可执行对一个或多个无执照频带信道的被动和主动扫描两者。共存模块120可允许设备110实现动态占空比，如以下讨论的。共存模块120可在硬件、软件、固件或以上的任何组合中实现。
在一些实施例中，设备110包括与802.11信号兼容的收发机122。收发机122装备有调制解调器子系统124以及与天线模块128通信的RF单元126。最后，天线130通过天线模块128来传送和接收传输。
在一个实施例中，一个或多个无线通信设备110可监视无执照频带信道，以确定信号话务负载并且最小化对正在进行中的802.11传输的干扰。图4的流程图示出了用于信道选择和话务监视的通用方法400。方法400可以由无线通信设备110(图3)或基站103来执行。如以上讨论的，无线通信设备110可以是基站(例如，图1和2的基站103)或UE(例如，图1和2的UE 101和102)。
在框402处，一个或多个无线通信设备110可以为数据传输选择无执照802.11频带的信道。例如，无线通信设备110(图3)的处理器114可以为频带传输选择无执照802.11频带的信道。
在框404处，一个或多个设备110可在所指定的时隙期间监视所选信道上的802.11信号话务。在一个实施例中，框404由持续地监视所选信道的单个设备110执行，如在LTE-U接入点的情形中那样(如以下结合图5和6讨论的)。例如，图3的共存模块120可在所指定的时隙期间监视所选信道上的802.11信号话务。共存模块120可使用被动或主动监视。在该实施例中，监视信道的设备110可直接地或通过诸如基站103之类的网络集线器来将其扫描结果传达至其他设备110。
在另一个实施例中，不止一个无线通信设备110可监视所选信道。在该情形中，每个设备110可完成对无执照网络的被动或主动扫描。例如，每个设备110的共存模块120可在所指定的时隙期间监视所选信道上的802.11信号话务。在使用多个设备时，每个设备110可扫描无执照频带的多个信道。在一些实施例中，每个设备110可直接地或通过诸如基站103之类的网络集线器来将其相应的扫描结果传达至其他设备110。该办法可允许设备110编制比对于单独的每个设备110而言可能的信号话务负载结果更加准确的信号话务负载结果。这些实施例可减少设备110的功率要求并且还可以减小扫描的占空比长度。
在框406处，该一个或多个设备110可在所指定的时隙期间确定在所选信道上是否存在802.11信号话务。例如，处理器114可基于由共存模块120提供的信息来确定是否已经接收到任何802.11信号。在一个实施例中，话务负载是通过计算由一个或多个设备110测量的所监视的802.11信号的总量的总数来测量的。在其他实施例中，由两个或更多个设备110测量的信号话务的平均或中间测量被用于建立总话务负载。
在一些情形中，无执照频带上的任何信号话务将要求设备110在无执照网络上传送无线信号之前采取附加的步骤。相应地，在一个方面，如果已经确定在所指定的时隙期间在所选信道上存在802.11信号话务，则方法400可行进至可任选的框408。例如，如果确定在无执照频带信道上存在802.11信号话务，则处理器114可实现动态占空比。处理器114可通过调节所指定的时隙的间隔以将802.11信号话务纳入考虑来实现动态占空比。结合图7和8来进一步讨论框408。在实现动态占空比之后，设备110可继续在框404处监视所选信道上的802.11话务。
另一方面，如果还没有确定在所指定的时隙期间在所选信道上存在802.11信号话务，则方法400可行进至框410。在框410处，一个或多个设备可在所指定的时隙期间作出数据传输。例如，处理器114可实现来自存储器116的指令118，这些指令118使得收发机122与天线模块128协同地经由天线130来传送数据。在作出数据传输之后，该一个或多个设备可随后在框404处继续监视802.11话务。
图5示出了在无执照频带信道上被动地监视802.11信号话务的方法500。方法500可由无线通信设备110(图3)来执行。如以上讨论的，无线通信设备110可以是基站(例如，图1和2的基站103)或UE(例如，图1和2的UE 101和102)。
在框502处，设备110可以从无执照频带信道中选择信道。例如，无线通信设备110(图3)的处理器114可以为频带传输选择无执照802.11频带的信道。可基于先前的信号话务测量来选择该信道，或者可以随着设备110扫描无执照频带而理所当然地简单地选择该信道。
在框504处，设备110可被动地监听所选信道上的802.11信号话务。例如，共存模块120可监视所选信道上的802.11信号话务。
在框506处，设备110可确定它是否已经发现干净信道。如本文中所使用的，“干净信道”可指完全没有802.11信号话务的信道。例如，处理器114可基于由共存模块120提供的信息来确定是否已经接收到任何802.11信号。如果没有接收到802.11信号，则该信道是干净的。
在信道完全没有802.11信号话务的情形中，在框508处，设备110可在该信道上传送信号。例如，处理器114可实现来自存储器116的指令118，这些指令118使得收发机122与天线模块128协同地经由天线130来传送数据。
如果设备110确定信道不是完全没有话务，则在框510处，设备可继续监视无执照频带上的信道，以选择具有最少信号话务量的信道。例如，如在框506处，处理器114可基于由共存模块120提供的信息来确定已经接收到多少802.11信号。如较早所讨论的，信号话务的这一测量可将由其他设备110进行的话务测量纳入考虑。例如，处理器114可通过由一个或多个设备测量的信号话务的总量、平均量、或中间量来确定话务负载测量。
在一个实施例中，(诸)设备110可实现简单的信道选择，并且处理器114可选择具有由(诸)设备110检测到的最少数目的信号响应(包括没有检测到的信号话务)的信道。在另一个实施例中，(诸)设备110可例如通过处理器114实现来自存储器116的高级信号选择指令118来实现高级信号选择，并且可以选择具有最少信号话务量的信道。这一实施例可涉及监视无执照网络上的副信道。在选择具有最少信号话务量的信道之际，在框508处，设备110可在该信道上传送信号，如以上描述的。
图6示出了在无执照频带信道上主动地监视802.11信号话务的方法600。方法600可由无线通信设备110(图3)来执行。如以上讨论的，无线通信设备110可以是基站(例如，图1和2的基站103)或UE(例如，图1和2的UE 101和102)。
在框602处，设备110可以从无执照频带信道中选择信道。例如，无线通信设备110(图3)的处理器114可以为频带传输选择无执照802.11频带的信道。如在图5的框502中那样，可基于先前的信号话务测量来选择该信道，或者可以随着设备110扫描无执照频带而理所当然地简单地选择该信道。
在框604处，设备110可在所选的无执照频带信道上传送探测信号。例如，处理器114可使得共存模块120与天线模块128协同地传送该探测信号。在一些实例中，设备110可在多个无执照频带信道上传送探测信号。
在框606处，设备110可主动地监听信号话务。即，设备110可监听来自一个或多个接入点或在(诸)无执照频带上操作的其他无线通信设备的探测响应。例如，共存模块120可监视所选信道以寻找对探测信号的响应。
在框608处，设备110可确定是否发现干净信道(例如，该信道完全没有802.11信号话务)。例如，处理器114可确定设备110是否已经接收到任何探测响应。如果设备110确定已经发现干净信道，则在框610处，设备110可在该信道上传送信号。
如果设备110取而代之确定还没有发现干净信道(例如，信道不是完全没有802.11话务)，则在框612处，该设备可继续监视无执照频带上的信道，以选择具有最少信号话务量的信道。例如，如在框608中那样，处理器114可确定设备110是否已经接收到多少探测响应。如较早所讨论的，对信号话务的这一测量可将由其他设备110进行的话务测量纳入考虑，并且可以通过由一个或多个设备测量的信号话务的总量、平均量或中间量来确定话务测量。
在设备110已经选择了具有最低信号话务量的信道之后，在框610处，设备110可传送信号，如以上描述的。
图7的流程图示出了实现动态地变化的占空比的示例性方法700。方法700可由无线通信设备110(图3)来执行。如以上讨论的，无线通信设备110可以是基站(例如，图1和2的基站103)或UE(例如，图1和2的UE 101和102)。
在框702处，如先前所讨论的，一个或多个无线通信设备110可选择无执照频带网络上的信道。例如，无线通信设备110(图3)的处理器114可以为频带传输选择无执照802.11频带的信道。可基于先前信号话务测量来选择该信道，或者可以随着设备110扫描无执照频带而理所当然地简单地选择该信道。
在框704处，设备110可将信道上的时间划分成多个时隙。例如，处理器114可在逻辑上将该信道分成指定历时的增量。在一个实施例中，每个时隙的历时可以是10ms或更多。在另一实施例中，每个时隙的历时可以小于10ms。
在框706处，设备110可从该多个时隙中选择时隙的子集。在一个实施例中，处理器114可选择可包含数个连贯时隙的子集。在另一实施例中，所选的时隙子集可以由随机数目个未被选择的时隙分隔开。在一个方面，被放置在所选时隙之间的未被选择的时隙的数目可取决于该信道上的802.11信号话务负载。
在框708处，(诸)设备110可通过在所选的时隙子集期间被动地或主动地监视所选信道上的802.11信号话务来确定在所选的时隙子集中是否有话务(例如，802.11信号话务)。在一方面，被动和主动监视可以分别按如方法500的框504(图5)和方法600的框606(图6)中描述的类似方式进行。
如果如所描述地(例如，在方法500的框506和方法600的框608中)确定在所选的时隙子集中没有话务，则在框710处，(诸)设备110可在所选的时隙子集期间传送信号，如以上描述的。
如果确定在所选的时隙子集中有话务，则在框712处，(诸)设备110可调节所选的时隙子集的间隔。在一个实施例中，当在信道上由设备110测量到较大的信号话务量时，处理器114可通过选择彼此分隔地更远的时隙的子集来更新其时隙选择。这可以帮助最小化802.11信号与由设备110传送的其他无线信号之间的冲突的风险。由此，“动态占空比”或“动态地变化的占空比”的一个方面可包括：基于信号话务来选择时隙子集以及调节所选的时隙子集之间的间隔。
连同基于信号话务来选择时隙一起，本公开的动态占空比的另一方面还可包括将时隙进行细分。图8示出了细分用于信号话务监视的时隙的示例性方法800的流程图。方法800可由无线通信设备110(图3)来执行。如以上讨论的，无线通信设备110可以是基站(例如，图1和2的基站103)或UE(例如，图1和2的UE 101和102)。
在框802处，设备110可以如先前所讨论地选择无执照频带上的信道。例如，无线通信设备110(图3)的处理器114可以为频带传输选择无执照802.11频带的信道。可基于先前信号话务测量来选择该信道，或者可以随着设备110扫描无执照频带而理所当然地简单地选择该信道。
在框804处，设备110可将信道上的时间划分成多个时隙，如以上在方法700的框704(图7)处所描述的。例如，处理器114可在逻辑上将该信道分成指定历时的增量。在一个实施例中，每个时隙的历时可以是10ms或更多在另一实施例中，每个时隙的历时可以小于10ms。
在框806处，设备110可选择用于信号话务监视的时隙的子集，如结合方法700的框706(图7)讨论的。在一个实施例中，处理器114可选择可包含数个连贯时隙的子集。在另一实施例中，所选的时隙子集可以由随机数目个未被选择的时隙分隔开。在一个方面，被放置在所选时隙之间的未被选择的时隙的数目可取决于该信道上的802.11信号话务负载。
在框808处，设备110可将每个所选时隙划分成多个子时隙(例如，k,k+1…n)。在一个实施例中，处理器114可将各子集划分成子时隙，这些子时隙可具有为5ms或更小的历时。在另一实施例中，处理器114可将各子集划分成子时隙，这些子时隙具有为20ms或更小的历时。
在框810处，如果初始子时隙(子时隙k)被发现没有802.11信号话务，则在框432处，设备110可在该子时隙期间传送信号，如以上描述的。例如，(诸)设备110可通过在所选的时隙子集期间被动地或主动地监视所选信道上的802.11信号话务来确定在所选的时隙子集中是否有话务(例如，802.11信号话务)。在一方面，被动和主动监视可以分别按如方法500的框504(图5)和方法600的框606(图6)中描述的类似方式进行。
替换地，在框810处，如果初始子时隙(子时隙k)被发现被802.11传输占据，则在框814处，设备110可监视后续的子时隙(子时隙k+1)。在一实施例中，监视子时隙k+1以与在框808中监视子时隙k一致的方式进行。
如前，如果没有发现信号话务，则设备可在子时隙k+1期间传送信号(框812)。如果发现了信号话务，则在框816处，(诸)设备可用在框808处描述的相同监视方法来继续监视其余子时隙中的信号话务至多达子时隙n。
在框816处监视时隙的最终子时隙(子时隙n)或者在框812处由(诸)设备传送信号之后，方法800可返回至框808，并且(诸)设备110的处理器114可选择另一个时隙并且细分该时隙。相应地，方法800可通过允许其中802.11话务将仅针对时隙的一部分存在的各时隙中的传输来增大在无执照频带上接入无线网络传输的可能性。例如，如果存在仅占据时隙的初始子时隙k的802.11话务，则细分成诸子时隙允许设备110在子时隙k+1处进行传送而不是必须等待直至子集中的下一时隙。
在一个实施例中，作为动态占空比的一部分，处理器114将一个或多个子时隙从监视中排除。在该情形中，动态占空比包括仅直至子时隙n-x的诸子时隙(例如，k,k+1…n-x…n)。。仅监视子时隙的该集合可保留子时隙n-x之后的将不提供充足的时间来发送传输的一个或多个子时隙，或者可以消除监视传输不需要的子时隙。在另一实施例中，包括在动态占空比中的所监视的子时隙的数目基于系统需要发送的数据量来改变。在该情形中，y是传送数据分组所需要的子时隙数目，并且设备110仅监视子时隙(k,k+1…n-x…n)直至子时隙n-x被监视，其中x大于y。
图9-11示出了根据本公开的动态占空比的时隙选择和细分的进一步示例，如以上参照图7-8所描述的。图9示出了在无执照频带信道上的时间段期间的示例性传输集合900。802.11传输902、906由无阴影框表示，并且在该时间段期间被传送了若干次。其他的无线网络信号904、908(其可以是5G传输)由阴影框表示并且也存在于无执照频带信道上。各传输不交叠以避免信号冲突。使用图4-6的信道选择和信号监视达成冲突避免，并且根据图7-8来实现动态占空比。在一些实施例中，传输902、904、906、908被间隔开以允许对于任何必要的信号前置码或保护区间有足够的空间来确保传输不冲突。
图10结合图7中的时隙的讨论示出了在无执照频带信道上的时间段期间的示例性时隙划分集合1000。在该示例中，时间段被细分成多个时隙1010、1012、1014、1016。设备110(图3)可选择这些时隙的子集(如在方法700的框706处描述的)以及确定是否存在与所选的时隙子集中的每个时隙相关联的802.11传输(如在方法700的框708处描述的)。在一实施例中，设备110监视信道达至少短帧间间隔(SIFS)或PCF帧间间隔(PIFS)的长度以确定是否存在802.11传输。这确保设备110在将导致该信道是干净的假阳性确定的主动802.11传输的帧间间隔期间不进行监视。
在该示例中，阴影时隙1010、1012、1014已经被设备选择，并且这些有资格的时隙将被动地或主动地监视信号话务，如在方法500(图5)和600(图6)中分别描述的。无阴影的时隙1016未被选择，并且将不监视信号话务。在图10的示例中，随机数目个未被选择的时隙被放置在所选时隙之间。如结合图7所讨论的，被放置在所选时隙之间的未被选择的时隙的数目可以与该信道上的802.11信号话务成比例地增大。在图10中未示出的另一实施例中，由设备110选择顺序时隙以供话务监视。
图11结合图8中的子时隙的讨论示出了在无执照频带信道上的多个时隙1100。阴影时隙1010、1012、1014已经由无线通信设备110选择以供信号话务监视。这些时隙因此被划分成数个子时隙，如在方法800的框808处描述的。时隙1010被发现在监视的时间没有802.11信号话务，所以设备110可在整个时隙1010期间传送传输，如以上描述的。时隙1012、1014被发现在监视的时间(例如，在初始子时隙1102处)有802.11信号话务。在设备110已经确定关于每个子时隙的话务负载之后，设备110可在被发现没有802.11信号话务的子时隙1104期间在该信道上进行传送。在一些实施例中，设备110可选择在比其他子时隙1102、1104具有更少信号话务的子时隙1102、1104期间进行传送。在图11的示例中，未被选择的时隙不被细分。在其他实施例中，未被选择的时隙的子集也可以被细分。
图12-17结合以上的图4-8描述了其中图3的设备110可检测信道中的802.11信号的存在或不存在的各种方式。
图12示出了具有前置码1202、1204、1206的示例性802.11传输1200。在一个实施例中，共存模块120与天线模块128协同地经由天线130从无线网络接收前置码1202、1204、1206。在一个实施例中，处理器114解码在完整的802.11传输1200中前置于802.11无线网络协议数据单元(PPDU)1208的前置码和报头，以便检测802.11传输。设备110(图3)的处理器114可被配置成解码短训练字段(STF)1202，以确定在无执照频带上是否有正在进行中的802.11传输。STF 1202的格式是特异的，并且向能够解码它的任何设备指示802.11传输正在开始。处理器114还可以解码长训练字段(LTF)1204以估计传输1200正在在其上进行的信道。最后，处理器114可解码兼容旧式的信号字段(LSIG)，该信号字段包括关于整个传输1200的速率1210、长度1212、以及困难程度(toil)1214的比特形式的信息。通过知道802.11传输的信道和历时，设备110可调度不干扰802.11传输的无线网络传输。尽管这一方法可允许设备110有效地避免与802.11话务的冲突，但设备可能需要从开始检测传输1200以解码前置码1202、1204、1206。
可结合解码前置码使用的替换方法是：检测可存在于802.11传输上的保护区间这可允许设备110在设备110在前置码1202、1204、1206期间不在监听的情况下检测正在进行中的802.11传输。图13示出了具有由正交频分复用(OFDM)码元1302围绕的802.11PPDU1304的示例性802.11传输1300。在一个实施例中，共存模块120与天线模块128协同地经由天线130从无线网络接收OFDM码元1302。在一个实施例中，设备110(图3)的处理器114可被配置成通过检测各循环前缀之间的时间来检测OFDM码元1302是否存在于无执照信道上。已知802.11传输使用具有0.8μs循环前缀(即，任何OFDM码元的前0.8μs和最后0.8μs是相同的)的长度上为4μs的OFDM码元。在一些实施例中，处理器114可被配置成计算0.4μs上的移动平均，以检测相隔2.4μs发生的0.8μs循环前缀，从而指示该4μs的OFDM码元存在于信道上，这进一步指示802.11传输正在进行中的高度确定性。
(诸)设备110还被配置成向各802.11设备提供指示5G无执照传输的存在和/或调度的信令，以便避免与802.11设备传输的冲突。这可以通过发送802.11协议识别成用于调度的信号来完成。例如，(诸)设备110可传送可以由802.11兼容设备接收和解读的802.11请求发送(RTS)和/或清除发送(CTS)信号，以便为无线传输有效地保留时隙，如图14-16中示出的。RTS和CTS向802.11兼容设备指示将传输推迟RTS和CTS中指示的时间长度。
在图14中，示出了设备110(图3)的传输(Tx)和接收机(Rx)功能的示图1400。在设备110的传输时段时期，设备110在无线网络PPDU 1406之前传送RTS信号1402。如以上提及的，这向射程中的所有设备指示它们应当推迟传输达所指示的时间长度。设备110可被配置成：为要由设备110的接收机接收的CTS信号1404留下传输间隙。收到RTS信号1402的所有设备应当发送CTS信号1404来作为响应，由此确保接收方设备的射程中的任何设备也推迟传输以保持信道干净以用于接收。
在图15中，示出了设备110(图3)的传输(Tx)和接收机(Rx)功能的示图1500。在该实施例中，设备110仅发送可以自我寻址的CTS信号1404。CTS和RTS提供与使得射程中的所有设备推迟传输以保持信道干净相同的功能，然而，通过不发送RTS，设备110不需要等待所有接收方设备发送CTS来作为响应。这降低了开销。因为5G传输不需要SIFS(如802.11传输可能需要的)，所以无线网络PPDU 1406可以在完成CTS信号1404的传输之后由设备110直接发送。在(在图14-16中示出的)一个方面，CTS信号1404可被配置成包括关于PPDU 1406的长度的信息，以警告接入无执照网络的802.11兼容设备推迟传输达对应于PPDU 1406的长度的时间。
在图16中，示出了设备110(图3)的传输(Tx)和接收机(Rx)功能的示图1600，该示图1600描述了类似于示图1500的实施例的实施例。在该实施例中，与示图1500不同的是，接收方802.11兼容设备可在设备110(图3)可传送CTS信号1404的同时传送CTS 1602。这具有确保可能在接收方设备的射程中但是不在设备110的射程中的节点由CTS信号通知以推迟传输并且保持信道干净的优点。该办法可因此更好地保护设备110的传输免受隐藏802.11节点的影响。在一些实施例中，这是可能的，因为蜂窝无线协议(诸如LTE、5G等)允许假定UE101、102和基站103具有经同步的定时，并且可以安排CTS信号的同时传输。
在一些实施例中，在图14-16中描述的各冲突避免信号可以被802.11兼容设备以及与诸如LTE、5G等之类的其他无线电接入技术(RAT)兼容的设备两者解码。这允许单个冲突避免信号用于802.11和其他RAT两者，而不需要使用进一步的网络资源。
图17的流程图示出了实现根据图14-16的冲突避免信令的示例性方法1700。在框1701处开始，设备110(图3)的处理器114可决定向802.11兼容设备发送冲突避免信号。移动至判定框1702，处理器114可在根据图14的实施例来发送RTS信号或根据图15-16的实施例来发送CTS信号之间进行选择。
如果处理器114选择发送RTS信号，则方法1700行进至框1704，并且处理器114使得收发机122与天线模块128协同地传送RTS信号1402，如以上参照图14描述的。移动至框1706，设备110从接收到RTS信号1402的设备接收CTS信号1404，如以上参照图14描述的。移动至框1708，设备可传送无线网络PPDU 1406，如以上参照图14描述的。
返回至判定框1702，如果处理器114选择发送CTS信号，例如，为了降低开销，则方法1700行进至框1710，并且处理器114使得收发机122与天线模块128协同地传送CTS信号1404，如以上参照图15描述的。移动至框1708，设备可立即传送无线网络PPDU 1406，如以上参照图15描述的。在一些实施例中，如由图16描述的，设备110可发送CTS信号1404，而在接收CTS信号1404的范围中的802.11兼容设备在同时发送它们自己的CTS信号1602。在该情形中，在框1712处，与框1710中设备110发送CTS信号1404的同时，设备110接收来自802.11兼容设备的CTS信号1602。
作为将RTS和CTS信号附在无线传输前面的替换方案，设备110还可以能够通过将802.11前置码插入无线网络传输中来向无执照频带上的802.11兼容设备警告设备110的其他类型的即将发生的非802.11传输(例如，5G传输)。例如，如在图18中示出的，802.11前置码1802可以被插入无线传输1800中。在该情形中，可包括STF 1202、LTF 1204、以及LSIG信号1206的一个或多个802.11前置码1802被插入在每个无线网络PPDU 1406之前。这些802.11前置码1802可警告无执照频带上的802.11兼容设备即将到来的无线网络传输。
信息和信号可使用各种各样的不同技艺和技术中的任一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
结合本文中的公开描述的各种解说性框以及模块可以用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合(例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器，或者任何其他此类配置)。
本文中所描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。其他示例和实现落在本公开及所附权利要求的范围内。例如，由于软件的本质，以上描述的功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或其任何组合来实现。实现功能的特征也可物理地位于各种位置，包括被分布以使得功能的各部分在不同的物理位置处实现。另外，如本文(包括权利要求中)所使用的，在项目列举(例如，以附有诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”之类的措辞的项目列举)中使用的“或”指示包含性列举，以使得例如[A、B或C中的至少一个]的列举意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。如本领域普通技术人员至此将领会的并取决于手头的具体应用，可以在本公开的设备的材料、装置、配置和使用方法上做出许多修改、替换和变化而不会脱离本公开的精神和范围。有鉴于此，本公开的范围不应当被限定于本文所解说和描述的特定实施例(因为其仅是作为本公开的一些示例)，而应当与所附权利要求及其功能等同方案完全相当。

Claims (32)

1.一种用于管理无线通信的方法，所述方法包括：
在无执照频带的信道的时隙子集期间，使用至少第一无线通信设备来监视所述信道上的话务，其中监视所述信道上的所述话务包括：
确定在所述时隙子集中的一个或多个时隙期间，信号是否正在所述无执照频带中传送；以及
响应于确定所述信号正在传送，动态地改变所述时隙子集中的各毗邻时隙之间的占空比以更新所述时隙子集；以及
在基于经更新的时隙子集来选择的传输时隙期间，使用所述第一无线通信设备来与第二无线通信设备传达数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：基于确定所述信道具有比所述无执照频带中的至少一个其他信道更低的话务负载来在所述无执照频带中的多个信道之中选择所述信道。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述信道上的所监视的话务，所述时隙子集中的每个时隙与所述时隙子集中的毗邻时隙分隔开随机数目个未被选择的时隙。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述时隙子集中的一个或多个时隙细分成多个子时隙。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，监视所述无执照频带的所述信道上的话务包括：确定在所述多个子时隙中的一个或多个子时隙期间信号是否正在所述无执照频带中传送。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，监视所述无执照频带的所述信道上的话务进一步包括：基于要传送的数据量来改变所述多个子时隙中的被监视话务的子时隙的数目。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，监视所述无执照频带的所述信道上的话务进一步包括：通过解码参考信号来确定在所述无执照频带上存在正在进行中的传输。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述参考信号包括以下各项中的一项或多项：短训练字段、长训练字段、或者兼容旧式的信号字段。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述信道上向所述第二无线通信设备传送或者从所述第二无线通信设备接收话务负载数据。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述信道上传送探测信号；以及
监视一个或多个信道以寻找探测响应，以便确定所述信道上的话务负载。
11.一种第一无线通信设备，包括：
在无执照频带的信道的时隙子集期间监视所述信道上的话务的处理器和共存模块，其中所述处理器和所述共存模块被配置成：
确定在所述时隙子集中的一个或多个时隙期间，信号是否正在所述无执照频带中传送；以及
响应于确定所述信号正在传送，动态地改变所述时隙子集中的各毗邻时隙之间的占空比以更新所述时隙子集；以及
在基于经更新的时隙子集来选择的传输时隙期间与第二无线通信设备传达数据的发射机。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述处理器和所述共存模块进一步配置成：基于确定所述信道具有比所述无执照频带中的至少一个其他信道更低的话务负载来在所述无执照频带中的多个信道之中进行选择。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，基于所述信道上的所监视的话务，所述时隙子集中的每个时隙与所述时隙子集中的毗邻时隙分隔开随机数目个未被选择的时隙。
14.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述处理器和所述共存模块被进一步配置成：将所述时隙子集中的一个或多个时隙细分成多个子时隙。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述处理器和所述共存模块被进一步配置成：确定在所述多个子时隙中的一个或多个子时隙期间信号是否正在所述无执照频带中传送。
16.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述处理器和所述共存监视被进一步配置成：确定信号是否仅在所述多个子时隙的子集期间在所述无执照频带中传送。
17.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述处理器和所述共存模块被进一步配置成：基于要传送的数据量来改变所述多个子时隙中的子时隙的数目。
18.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述处理器和所述共存模块被进一步配置成：通过解码参考信号来确定在所述无执照频带上存在正在进行中的传输。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述参考信号包括以下各项中的一项或多项：短训练字段、长训练字段、或者兼容旧式的信号字段。
20.如权利要求11所述的设备，其特征在于，进一步包括接收机，所述接收机配置成从所述第二无线通信设备接收话务负载数据，并且其中所述发射机被进一步配置成向所述第二无线通信设备传送话务负载数据。
21.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述发射机被进一步配置成在所述信道上传送探测请求，并且其中所述处理器和所述共存模块被进一步配置成监视一个或多个信道以寻找探测响应，以便确定所述信道上的话务负载。
22.一种无线通信设备，包括：
用于在无执照频带的信道的时隙子集期间使用至少第一无线通信设备来监视所述信道的装置，其中所述用于监视的装置被配置成：
确定在所述时隙子集中的一个或多个时隙期间，信号是否正在所述无执照频带中传送；以及
响应于确定所述信号正在传送，动态地改变所述时隙子集中的各毗邻时隙之间的占空比以更新所述时隙子集；以及
用于在基于经更新的时隙子集来选择的传输时隙期间使用所述第一无线通信设备来与第二无线通信设备传送数据的装置。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，进一步包括：用于基于确定所述信道具有比所述无执照频带中的至少一个其他信道更低的话务负载来在所述无执照频带中的多个信道之中进行选择的装置。
24.如权利要求22所述的设备，其特征在于，基于所述信道上的所监视的话务，所述时隙子集中的每个时隙与所述时隙子集中的毗邻时隙分隔开随机数目个未被选择的时隙。
25.如权利要求22所述的设备，其特征在于，进一步包括用于将所述时隙子集中的一个或多个时隙细分成多个子时隙的装置。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，进一步包括用于确定在所述多个子时隙中的一个或多个子时隙期间信号是否正在所述无执照频带中传送的装置。
27.如权利要求25所述的设备，其特征在于，进一步包括用于确定信号是否仅在所述多个子时隙的子集期间在所述无执照频带中传送的装置。
28.如权利要求25所述的设备，其特征在于，进一步包括用于基于要传送的数据量来改变所述多个子时隙中的子时隙的数目的装置。
29.如权利要求22所述的设备，其特征在于，进一步包括用于通过解码参考信号来确定在所述无执照频带上存在正在进行中的传输的装置。
30.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述参考信号包括以下各项中的一项或多项：短训练字段、长训练字段、或者兼容旧式的信号字段。
31.如权利要求22所述的设备，其特征在于，进一步包括：
用于从所述第二无线通信设备接收话务负载数据的装置；以及
用于向所述第二无线通信设备传送话务负载数据的装置。
32.如权利要求22所述的设备，其特征在于，进一步包括：
用于在所述信道上传送探测请求的装置；以及
用于监视一个或多个信道以寻找探测响应以便确定所述信道上的话务负载的装置。
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