CN107926049A - 用于在免许可频带中发送数据的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于在免许可频带中发送数据的方法和装置。该装置通过在免许可频带中的多个连续空闲信道评估(CCA)时隙期间执行CCA来确定无线介质是否空闲。当所述无线介质空闲时，所述装置发送预留信号以在多个连续预留时隙期间占用所述无线介质，直到数据突发的传输开始为止。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体地，涉及一种用于在免许可频带中发送数据的方法以及使用该方法的装置。
背景技术
随着近年来移动数据业务的爆炸式增长，服务提供商已经利用无线局域网(WLAN)来分配数据业务。由于WLAN使用免许可频带，因此服务提供商能够解决对大量数据的需求而无需额外频率的成本。然而，存在以下问题：由于提供商之间的竞争性WLAN安装而导致干扰现象变得严重，当存在很多用户时，不能保证服务质量(QoS)，并且不能支持移动性。作为对此进行补偿的方法之一，出现了免许可频带中的长期演进(LTE)服务。
免许可频谱中的LTE(LTE-U)或者使用LTE的许可协助接入(LAA)是一种其中LTE许可频带被用作锚以通过使用载波聚合(CA)来将许可频带和免许可频带组合的技术。用户设备(UE)首先在许可频带中接入网络。基站(BS)可根据情况通过将许可频带和免许可频带组合来将许可频带的业务分流(offload)到免许可频带。
LTE-U可将LTE的优点扩展到免许可频带以提供改进的移动性、安全性和通信质量，并且可提高吞吐量，这是由于LTE具有比传统无线电接入技术高的频率效率。
与保证独占使用的许可频带不同，免许可频带被诸如WLAN这样的各种无线电接入技术共用。因此，每个通信节点以基于竞争的方式获取要在免许可频带中使用的信道，并且这被称为具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)。每个通信节点必须在发送信号之前执行信道监听以确认信道是否空闲，并且这被称为空闲信道评估(CCA)。
由于各种无线接入技术在免许可频带中执行CCA，因此需要能够减少干扰的方法。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种用于在免许可频带中发送数据的方法以及使用该方法的装置。
技术方案
在一方面，一种用于在免许可频带中发送数据的方法包括以下步骤：由无线装置通过在所述免许可频带中的多个连续空闲信道评估(CCA)时隙期间执行CCA来确定无线介质是否空闲；以及当所述无线介质空闲时，由所述无线装置发送预留信号以在多个连续预留时隙期间占用所述无线介质，直到数据突发的传输开始为止。一个预留时隙的长度等于或小于一个CCA时隙的长度。
在另一方面，一种用于在免许可频带中发送数据的装置包括：收发器，该收发器被配置为发送和接收无线电信号；以及处理器，该处理器被联接到所述收发器并且被配置为：通过在所述免许可频带中的多个连续空闲信道评估(CCA)时隙期间执行CCA来确定无线介质是否空闲；并且当所述无线介质空闲时，发送预留信号以在多个连续预留时隙期间占用所述无线介质，直到数据突发的传输开始为止。一个预留时隙的长度等于或小于一个CCA时隙的长度。
有益效果
能够在各种通信协议共存于免许可频带的环境中减少干扰。
附图说明
图1示出了使用免许可频带的长期演进(LTE)服务的示例。
图2示出了预留信号传输的示例。
图3示出了根据本发明的实施方式的预留信号的结构。
图4示出了预留信号传输的示例。
图5是示出根据本发明的实施方式的无线通信系统的框图。
具体实施方式
无线装置可以是固定的或者移动的，并且可被称为诸如用户设备(UE)、移动台(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、订户站(SS)、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持装置等这样的另外的术语。无线装置也可以是诸如机器型通信(MTC)装置这样的仅支持数据通信的装置。
基站(BS)通常是与无线装置通信的固定站，并且可被称为诸如演进型NodeB(eNB)、基站收发器系统(BTS)、接入点等这样的另外的术语。
在下文中，描述了根据基于3GPP技术规范(TS)的第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)来应用本发明。然而，这仅是出于示例的目的，因此本发明也可应用于各种无线通信网络。
在载波聚合(CA)环境或者双连接环境中，无线装置可由多个服务小区服务。每个服务小区可使用下行链路(DL)分量载波(CC)或者一对DL CC和上行链路(UL)CC来定义。
服务小区可分类为主小区和辅小区。主小区在主频率下操作，并且是在执行初始网络进入处理时或网络重新进入处理开始时或者在切换处理时被指定为主小区的小区。主小区也被称为参考小区。辅小区在辅助频率下操作。辅小区可在建立RRC连接之后进行配置，并且可被用来提供附加的无线电资源。至少一个主小区被一直配置。辅小区可通过使用更高层信令(例如，无线电资源控制(RRC)消息)来添加/修改/释放。
主小区的小区索引(CI)可以是固定的。例如，最低CI可被指定为主小区的CI。在下文中假定主小区的CI为0并且辅小区的CI从1开始依次分配。
图1示出了使用免许可频带的LTE服务的示例。
无线装置130建立与第一BS 110的连接，并且通过许可频带接收服务。对于业务分流，无线装置130可相对于第二BS 120通过免许可频带接收服务。
第一BS 110是支持LTE系统的BS，而第二BS 120除支持LTE之外，还可支持诸如无线局域网(WLAN)这样的其它通信协议。第一BS 110和第二BS 120可与载波聚合(CA)环境相关联，并且第一BS 110的特定小区可以是主小区。另选地，第一BS 110和第二BS 120可与双连接环境相关联，并且第一BS 110的特定小区可以是主小区。通常，具有主小区的第一BS110具有比第二BS 120宽的覆盖范围。第一BS 110可被称为宏小区。第二BS 120可被称为小小区、毫微微小区或微小区。第一BS 110可操作主小区和零个或更多个辅小区。第二BS 120可操作一个或更多个辅小区。辅小区可通过主小区的指示来激活/停用。
以上描述仅出于示例性的目的。第一BS 110可对应于主小区，并且第二BS 120可对应于辅小区，使得小区能够由一个BS来管理。
许可频带是对特定通信协议或特定提供商保证独占使用的频带。
免许可频带是各种通信协议共存并保证共享使用的频带。免许可频带可包括在WLAN中使用的2.5GHz和/或5GHz频带。
假定在免许可频带中基本上通过相应的通信节点之间的竞争来占用信道。因此，在免许可频带下的通信中，需要通过执行信道监听来确认其它通信节点没有实现信号传输。为了方便起见，这被称为先听后说(LBT)，并且如果确定其它通信节点没有实现信号传输，则这种情况被定义为确认空闲信道评估(CCA)。
必须优先执行LBT，以便LTE系统的BS或无线装置能够接入免许可频带中的信道。此外，当LTE系统的BS或无线装置发送信号时，由于诸如WLAN等这样的其它通信节点也执行LBT，因此可发生干扰问题。例如，在WLAN中，CCA阈值针对非WLAN信号被定义为-62dBm，并且针对WLAN信号被定义为-82dBm。这意指当以小于或等于-62dBm的功率接收LTE信号时，由于其它WLAN装置而导致可在LTE信号中发生干扰。
在下文中，当说到“执行LBT”或“执行CCA”时，意指首先确认信道是空闲还是被另一节点使用，然后接入信道。
在下文中，LTE和WLAN被例如描述为在免许可频带中使用的通信协议。这仅是出于示例的目的，并因此也可以说在免许可频带中使用第一通信协议和第二通信协议。BS支持LTE。UE是支持LTE的装置。
在下文中，虽然描述了下行链路(DL)传输是基于由BS执行的传输的并且上行链路(UL)传输是基于由UE执行的传输的，但是DL传输和UL传输也可由无线网络中的传输节点或节点组来执行。UE可暗指针对每个用户存在的单个节点，并且BS可暗指用于发送/接收和控制多个单个节点的数据的中心节点。从这个角度来看，术语“BS”可用DL节点代替，并且术语“UE”可用UL节点代替。
在免许可频带中操作的小区被称为“免许可小区”，而在许可频带中操作的小区被称为“许可小区”。为了清楚起见，假定许可小区是主小区，而免许可小区是辅小区。
通常，如果确认信道繁忙，则免许可频带中的通信节点在退避时间到期之后再次尝试信道接入。因此，如果重复退避，则当通信节点发送缓冲数据时，会出现大的延迟。
此外，当数据传输开始的定时被限制为在尝试传输的通信节点识别出CCA空闲的时间与数据传输开始时间之间的正交分频复用(OFDM)符号边界或子帧边界时，另一通信节点可提前开始信号传输。为了避免这一点，已经识别出CCA空闲的通信节点可发送用于占用信道的预留信号，直到数据传输开始时间为止。
图2示出预留信号传输的示例。
CCA时隙是用于执行CCA的基本时间单元。当无线介质在一个或更多个连续的CCA时隙期间空闲时，通信节点可确定信道接入是可能的。这里，当无线介质在3个CCA时隙期间空闲时，发送预留信号以占用该信道。
可在一个或更多个连续预留时隙期间发送预留信号。预留时隙是发送预留信号的时间单元，并且可等于或小于CCA时隙。
在发送预留信号的同时，另一通信节点需要在对应CCA时隙中检测特定能级，使得稳定地保证无线信道的占用。因此，预留信号可以按照连续地发送要在等于或小于CCA时隙的持续时间期间发送的单元信号的方式来发送。
预留信号不仅可用于信道占用的目的，而且还可用于接收器中的时间/频率同步、自动增益控制(AGC)增益调整等，并且包括诸如小区ID、UE ID等这样的信息。
假定CCA时隙的长度是X，预留时隙的长度是Y，并且OFDM符号的长度是Z。这里，Y≤X。在一个预留时隙中发送一个单元信号。当说到发送预留信号时，可暗指在多个连续的预留时隙中重复地发送多个单元信号。另选地，多个单元信号中的每一个可通过在每个预留时隙中乘以不同的复信号来发送。另选地，多个单元信号中的每一个可在每个预留时隙中被循环移位。
图3示出了根据本发明的实施方式的预留信号的结构。
示出了在频域中配置预留信号的示例。为了满足Y≤X的关系，预留信号由在频域中通过间隔开至少N个子载波的子载波发送的信号构成，其中N满足ceiling(Z/X)函数。Ceiling(x)返回大于或等于x的最小整数。因此，要在时域中获得的信号具有重复比X短的信号的形式。
当ceiling(Z/X)＝4时，预留信号可被表示为诸如{...,r(n),0,0,0,0,r(n+1),0,0,0,0,r(n+2),...}这样的频域序列的形式。频域序列经过快速傅里叶逆变换(IFFT)，并且通过被转换为时域序列来进行发送。
假定CCA时隙包括4us的载波监听持续时间和5us的RX-TX切换持续时间，并因此被定义为9us。预留信号的传输可被实现为长度为Y≤4us的单元信号的连续传输。可在传输开始时间或传输结束时间仅发送单元信号的一部分。
由UE发送的预留信号可被设计为具有单载波特性，以尽可能最大程度地利用UE的发送(TX)功率。
在一个实施方式中，可基于在UL信道中使用的解调参考信号(DM RS)来生成预留信号。在3GPP TS 36.211V10.5.0(2012-06)的5.5节中公开了在作为3GPP LTE的UL信道的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)中使用的DM RS。在3GPPLTE系统中使用的DM-RS结构可被重新用作预留信号。
循环移位(CS)或正交覆盖码(OCC)可不被应用于现有DM RS，或者CS或OCC可被固定为特定值。DM-RS可作为预留信号以在时域中重复的形式来发送。
图4示出了预留信号传输的示例。
PUSCH在一个子帧中被发送。当一个子帧包括14个OFDM符号时，在第四OFDM符号和第十一OFDM符号中发送DM RS 321和DM RS 322。预留信号310可使用与紧接其后的PUCCH或PUSCH中使用的DM RS相同的序列。
在另一实施方式中，可基于3GPP LTE的探测参考信号(SRS)来生成预留信号。BS可向UE通知将被用作预留信号的SRS配置(SRS带宽、循环移位等)。另选地，如果SRS配置被预先确定，则可指定该配置也被应用于预留信号的传输。
在另一实施方式中，可将单载波频分多址(SC-FDMA)调制应用于预留信号。具有与信道占用所需的带宽对应的长度的伪随机序列(PRS)被生成为用于预留信号的序列，并且可应用SC-FDMA调制。例如，可将快速傅里叶变换(FFT)应用于随后被映射到子载波的PRS，然后可再次应用IFFT。小区ID或UE ID可被用作用于生成PRS的种子。
为了减小发送预留信号的预留时隙的长度，可将子载波间隔设定为很大。子载波间隔可大于15kHz。
预留信号可不包括循环前缀(CP)。
此外，为了使通信节点通过使用预留信号占用信道，需要预留信号的覆盖范围等于数据信号的覆盖范围或者足够大，从而防止另一通信节点的信道接入。作为DL数据信道的物理下行链路共享信道(PDSCH)和作为UL数据信道的PUSCH可根据TX带宽、每个OFDM符号存在/不存在RS传输和/或每个子帧而具有不同的TX功率。
在预留信号传输之后的数据传输被定义为数据突发。一个数据突发可在一个或更多个OFDM符号中被发送，或者可在一个或更多个子帧中被发送。在数据突发中，可针对每个OFDM符号或每个子帧确定TX功率。
预留信号的TX功率可如下进行调整。
在第一实施方式中，预留信号的TX功率可被设置为等于或大于数据突发中的多个OFDM符号或多个子帧的最大TX功率。
在第二实施方式中，预留信号的TX功率可被设置为等于或大于与数据突发中的最大TX带宽对应的子帧中的TX功率。
在第三实施方式中，预留信号的TX功率可被设置为等于或大于小区特定参考信号(CRS)的TX功率。预留信号的覆盖范围可被设置为CRS的覆盖范围参考，并且预留信号的TX功率可基于CRS的TX功率来确定。预留信号的TX功率可被设置为等于或大于通过全系统频带发送的CRS的TX功率。另选地，当通过全系统频带中的所有RE发送每个资源元素(RE)的CRS的TX功率时，预留信号的TX功率可被设置为等于总TX功率。
在第四实施方式中，预留信号的TX功率可被设置为等于或大于通过将数据突发中的最大TX功率与偏移相加而得到的值。另选地，预留信号的TX功率可被设置为等于或者大于通过将数据突发中的平均TX功率与偏移相加而得到的值。BS可通过UL许可或RRC信令向UE通知偏移。由BS发送的DL信号的偏移也可被报告给UE。由于要被应用于预留信号的TX功率的偏移被预先通知，因此可将其用于在由UE接收的预留信号之后发送的数据突发的AGC增益调整或信号检测。
在第五实施方式中，在UL传输的情况下，预留信号的TX功率可被定义为数据突发的TX功率、数据突发中的DM RS的TX功率或其偏移。当数据突发的TX功率被定义为由RRC信令给定的第一偏移和要进行功率控制的第二偏移之和时，预留信号的TX功率可通过使用第二偏移和为预留信号设定的第三偏移之和来定义。
在第六实施方式中，在UL传输的情况下，预留信号的TX功率可被定义为固定值或者与预留信号的TX带宽成比例的值。与固定值或与TX带宽成比例的值有关的信息可由BS通过RRC信令等传送给UE。
通常，为了防止尝试通过CCA接入信道的其它通信节点独立于是否发送预留信号而发送一致覆盖范围的信号，优选地，一个传输突发中的TX功率的改变不大。传输突发包括预留信号和数据突发。传输突发中的TX功率的差可被限制为小于特定值。当TX功率的差超过特定值时，可将传输突发中的TX功率调整为小于规定值。
现在，提出了预留信号的TX带宽。
当通信节点通过使用预留信号来占用信道时，预留信号的TX带宽可等于或大于数据突发的TX带宽，以便防止另一通信节点的信道接入。
如果数据突发的带宽改变，则预留信号的TX带宽可被设置为等于最大带宽。数据突发可包括PDSCH或者PUSCH，但是可不总是包括以全带宽发送的信号(例如，CRS)。
预留信号的TX带宽可基于特定RS来设置。预留信号可在发送RS的频带中被发送。
预留信号可以独立于数据突发的传输而在指定频带或指定带宽中发送。这是为了总满足恒定的覆盖范围。预留信号可在整个系统带宽或系统带宽的一部分上被发送。
图5是示出根据本发明的实施方式的无线通信系统的框图。
无线装置50包括处理器51、存储器52和收发器53。存储器52联接到处理器51，并且存储由处理器51执行的各种指令。收发器53联接到处理器51，并且发送和/或接收无线电信号。处理器51实现所提出的功能、过程和/或方法。在上述实施方式中，UE的操作可由处理器51实现。当上述实施方式用软件指令来实现时，指令可被存储在存储器52中，并且可由处理器51执行以执行上述操作。
BS 60包括处理器61、存储器62和收发器63。BS 60可在免许可频带中操作。存储器62联接到处理器61，并且存储由处理器61执行的各种指令。收发器63联接到处理器61，并且发送和/或接收无线电信号。处理器61实现所提出的功能、过程和/或方法。在前述实施方式中，BS的操作可由处理器61实现。
处理器可包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理器。存储器可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、存储卡、存储介质和/或其它存储装置。RF单元可包括用于处理无线电信号的基带电路。当上述实施方式以软件来实现时，可使用执行上述功能的模块(过程或函数)来实现上述方案。所述模块可以被存储在存储器中并且由处理器执行。存储器可以被设置到处理器内部或外部，并且使用各种公知方式连接到处理器。
在上述示例性系统中，尽管已经基于使用一系列步骤或块的流程图描述了所述方法，但是本发明不限于这些步骤的顺序，并且所述步骤中的一些可以按照与其余步骤不同的顺序执行，或者可与其余步骤同时执行。此外，本领域技术人员将理解的是，流程图中所示的步骤并非排他性的并且可以包括其它步骤，或者可以在不影响本发明的范围的情况下删除流程图中的一个或更多个步骤。
Claims (10)
1.一种用于在免许可频带中发送数据的方法，该方法包括以下步骤：
由无线装置通过在所述免许可频带中的多个连续空闲信道评估CCA时隙期间执行CCA来确定无线介质是否空闲；以及
当所述无线介质空闲时，由所述无线装置发送预留信号以在多个连续预留时隙期间占用所述无线介质，直到数据突发的传输开始为止，
其中，一个预留时隙的长度等于或小于一个CCA时隙的长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，发送所述预留信号的步骤包括以下步骤：在所述多个连续预留时隙中分别发送多个单元信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预留信号通过彼此间隔开的多个子载波来发送。
4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
由所述无线装置在所述数据突发的传输开始的时刻发送所述数据突发。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预留信号使用与所述数据突发的参考信号RS相同的序列。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预留信号的发送TX功率等于或大于所述数据突发的TX功率。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预留信号的TX带宽等于或大于所述数据突发的TX带宽。
8.一种用于在免许可频带中发送数据的装置，该装置包括：
收发器，该收发器被配置为发送和接收无线电信号；以及
处理器，该处理器被联接到所述收发器并且被配置为：
通过在所述免许可频带中的多个连续空闲信道评估CCA时隙期间执行CCA来确定无线介质是否空闲；并且
当所述无线介质空闲时，发送预留信号以在多个连续预留时隙期间占用所述无线介质，直到数据突发的传输开始为止，
其中，一个预留时隙的长度等于或小于一个CCA时隙的长度。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述处理器被配置为通过在所述多个连续预留时隙中分别发送多个单元信号来发送所述预留信号。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述预留信号通过彼此间隔开的多个子载波来发送。
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