CN108650037B - 非授权频段使用方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非授权频段使用方法，通过对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；然后基于所述状态信息得到信道状态统计表和备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；之后在所述备选信道处于空闲状态时，使之作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，进行载波侦听检测；最后在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。本发明还公开了一种非授权频段使用装置及计算机可读存储介质。本方法解决了LAA与WiFi在非授权频段下的共存问题，在不影响WiFi性能的情况下，能够更好地分配信道资源，实现了信道资源的利用率达到最佳。

Description

非授权频段使用方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种非授权频段使用方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

在一些蜂窝网络数据量较大的地区，授权频段的频谱资源紧张，通信网络拥挤，造成了用户使用数据通信时的网络拥堵、反应迟缓等问题。同时随着移动互联网中数据量的进一步增大，使用非授权频段进行数据传输成为必然的趋势。

授权频谱辅助接入LAA(Licensed-Assisted Access)系统基于授权频段的辅助，能够用于将长期演进LTE(Long Term Evolution)系统接入非授权频段，典型情况下工作于5GHz非授权频段。LAA系统通过将LTE接入到非授权频段，可以有效解决LTE系统在授权频段的频谱紧张问题，尤其是在业务量较大的热点地区，通过将LTE接入到非授权频段，可以有效的将LTE业务分流到非授权频段，大大提高了LTE运营商提供业务的能力。

LTE接入到非授权频段需要解决的一个重要问题是与工作于非授权频段的WIFI及其它无线系统的公平有效共存，尤其是与WIFI系统的共存问题。LAA在非授权频段的典型传输机制是：每次需要通过非授权频段进行数据传输时，对于下行传输，由演进基站eNB(eNodeB)通过LBT机制去竞争信道，一旦竞争到信道，则可以在下行突发的子帧内发送数据，其中，在竞争到信道的时刻与下行突发之间，可能需要发送信道预留信号，避免被WIFI节点或其它LAA系统抢占，对于上行传输，被调度的用户设备UE在上行调度信令指配的上行子帧前需进行一次CCA检测，只有当检测到信道空闲时才可以发送，否则不进行发送。802.11ac支持20MHz、40MHz、80MHz、160MHz几种不同的带宽，频带中有主信道和副信道之分，主信道主要发送Beacon报文和部分数据报文，副信道发送其他报文。比如，在80MHz带宽必须选一个20MHZ作为主信道，这个主信道所在的40MHZ信道中剩余的20MHZ信道称为Secondary信道，而不包含这个主信道的40MHZ称为副信道。根据WiFi的信道绑定机制，在80MHz带宽上，如果Secondary信道没有通过CCA检测，则剩余的40MHz带宽也不能够用，即使该40MHz带宽是空闲的，这样就会造成信道资源的浪费。如果LAA系统可以将WiFi空闲的信道加以利用，则可以提高整个带宽的利用率。本发明提供一种LTE在非授权频段下，与WiFi共存的信道解决方案。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种非授权频段使用方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决工作于非授权频段的LTE与WiFi共存的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种非授权频段使用方法，所述非授权频段使用方法包括以下步骤：

第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；

基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；

在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(ListenBefore Talk)检测；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。

优选地，所述基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态的步骤包括：

对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表，其中，所述状态信息包括WiFi的主信道及占用带宽；

根据所述信道状态统计表选出被占用次数最少的信道作为备选信道，判断所述备选信道的信噪比是否高于门限值。

优选地，所述对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表的步骤包括：

制定信道状态统计表，在获取到WiFi信道的状态信息时，分析得到所述WiFi信道的主信道编号；

在所述信道状态统计表中更新所述主信道编号对应的信道信息，将所述信道的被占用次数增加一次。

优选地，所述在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(Listen Before Talk)检测的步骤包括：

在所述备选信道的信噪比高于门限值时，认为所述备选信道处于空闲状态，将所述备选信道确定为待使用信道；

通过无线资源控制RRC(Radio Resource Control)反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行LBT检测。

优选地，所述基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态的步骤之后，所述方法还包括：

在所述备选信道处于非空闲状态时，按照所述信道状态统计表中被占用次数的顺序，选取被占用次数最少的信道作为备选信道，并在所述备选信道处于空闲状态时确定为待使用信道，否则继续按照上述步骤选择待使用信道，直到找到合适的信道；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于授权频谱辅助接入LAA系统的数据传输。

优选地，所述在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输的步骤包括：

在对所述待使用通道执行LBT检测并获得信道接入机会时，判定通过LBT检测；

接入所述待使用通道，采用所述待使用通道进行LAA系统的下行数据或上行数据的传输。

优选地，所述对所述WiFi信道的状态信息进行统计，得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到待使用信道，确定所述待使用信道是否处于空闲状态的步骤之后，所述方法还包括：

基于所述信道状态统计表，选择预设个数个信道，获取所述信道的信噪比，确定所述信噪比是否满足要求；

在所述信噪比满足要求时，将所述预设个数个信道进行聚合，生成一个带宽较宽的载波资源，用于传输数据。

优选地，所述第一通信端和第二通信端为接收设备或基站，其中，接收设备是指手机、平板等支持移动通信协议的设备。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种非授权频段使用装置，其特征在于，所述非授权频段使用装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的非授权频段使用程序，所述非授权频段使用程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的非授权频段使用方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有非授权频段使用程序，所述非授权频段使用程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的非授权频段使用方法的步骤。

本发明方案，通过第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；然后基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；之后在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(Listen Before Talk)检测；最后在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。本方法解决了LAA与WiFi在非授权频段下的共存问题，在不影响WiFi性能的情况下，能够更好地分配信道资源，实现了信道资源的利用率达到最佳。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境中非授权频段使用装置所属终端的结构示意图；

图2为本发明非授权频段使用方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明非授权频段使用方法第二实施例中基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态的步骤的细化流程示意图；

图4为本发明非授权频段使用方法第二实施例中的WiFi信道带宽示意图；

图5为本发明非授权频段使用方法第二实施例中的WiFi信道频谱分布示意图；

图6为本发明非授权频段使用方法第三实施例中对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表的步骤的细化流程示意图；

图7为本发明非授权频段使用方法第四实施例中在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(Listen Before Talk)检测的步骤的细化流程示意图；

图8为本发明非授权频段使用方法第五实施例中的流程示意图；

图9为本发明非授权频段使用方法第六实施例中的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置所属终端结构示意图。

本发明实施例终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及非授权频段使用程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序。

在本实施例中，非授权频段使用装置包括：存储器1005、处理器1001及存储在所述存储器1005上并可在所述处理器1001上运行的非授权频段使用程序，其中，处理器1001调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序时，并执行以下操作：第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；

基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；

在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(ListenBefore Talk)检测；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表，其中，所述状态信息包括WiFi的主信道及占用带宽；

根据所述信道状态统计表选出被占用次数最少的信道作为备选信道，判断所述备选信道的信噪比是否高于门限值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

制定信道状态统计表，在获取到WiFi信道的状态信息时，分析得到所述WiFi信道的主信道编号；

在所述信道状态统计表中更新所述主信道编号对应的信道信息，将所述信道的被占用次数增加一次。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

在所述备选信道的信噪比高于门限值时，认为所述备选信道处于空闲状态，将所述备选信道确定为待使用信道；

通过无线资源控制RRC(Radio Resource Control)反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行LBT检测。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

在所述备选信道处于非空闲状态时，按照所述信道状态统计表中被占用次数的顺序，选取被占用次数最少的信道作为备选信道，并在所述备选信道处于空闲状态时确定为待使用信道，否则继续按照上述步骤选择待使用信道，直到找到合适的信道；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于授权频谱辅助接入LAA系统的数据传输。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

在对所述待使用通道执行LBT检测并获得信道接入机会时，判定通过LBT检测；

接入所述待使用通道，采用所述待使用通道进行LAA系统的下行数据或上行数据的传输。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

基于所述信道状态统计表，选择预设个数个信道，获取所述信道的信噪比，确定所述信噪比是否满足要求；

在所述信噪比满足要求时，将所述预设个数个信道进行聚合，生成一个带宽较宽的载波资源，用于传输数据。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的非授权频段使用程序，还执行以下操作：

所述第一通信端和第二通信端为接收设备或基站，其中，接收设备是指手机、平板等支持移动通信协议的设备。

本发明第一实施例提供一种非授权频段使用方法，参照图2，图2为本发明非授权频段使用方法第一实施例的流程示意图，所述非授权频段使用方法包括：

步骤S100，第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；

对于下行传输方案，第一通信端是指数据的接收设备，包括但不限于手机或平板等支持移动通信协议的设备。对于上行传输方案，第一通信端既可以是接收设备，也可以是基站。在下行传输方案中，接收设备周期性地监听周围的WiFi信道状况，包括WiFi的主信道及占用带宽信息。在一个特定环境中，周围环境中可能有一个WiFi信号，可能有多个WiFi信号，也可能没有WiFi信号，而对于任何一个WiFi信号来说，都具有对应的主信道和占用带宽。

上行传输是指由用户设备向网络发送信息时的数据传输方式，下行传输是指用户设备接收到的从服务器端下载的数据传输方式。由于非授权频段对于所有运行商和无线接入技术都是开放的，因此在未经过提前协调规划的情况下，如果不同运营商和无线接入技术对应的站点同时传输业务，会造成较强的互相干扰现象。为了使不同运营商和无线接入技术之间能够公平有序的使用非授权频段，引入了载波侦听LBT技术，也叫做先听后说技术，即在每次进行数据传输前，先预留一段时间来对载波进行感知，进行空闲信道评估CCA(Clear Channel Assessment)过程，当感知到载波可用才开始进行数据传输，并且每次进行数据传输有最大时长的限制。

步骤S200，基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；

对于下行传输，由接收数据的用户设备或接收端对WiFi的信道状态进行分析。对于上行传输，由基站设备执行WiFi信道状态的分析。在第一通信端对WiFi的信道状态进行分析时，统计在该信道上包含的主信道编号及次数，制定信道状态统计表，根据统计结果更新信道状态统计表，完成周围环境中所有WiFi信号的主信道统计，记录信道编号及该信道被占用次数，按照被占用次数对所有信道进行降序排序或者升序排序，将表格中被占用次数最少的信道确定为备选信道。在选出备选信道后，该备选信道是否处于空闲状态，具体的方式为确定该信道的信噪比是否大于门限值，如果信噪比大于门限值，则该信道处于空闲状态，如果信噪比小于门限值，则说明该信道处于负载状态，没有足够的能力承担新的传输任务，因此将继续按照信道状态统计表中的顺序，选择下一个被占用次数次少的信道作为备选信道，并判断空闲状态，按照上述过程直到找到合适的信道为止，如果遍历了信道状态统计表中的所有信道仍然没有找到合适的信道，则LAA系统结束该过程，不进行信号的传输。

步骤S300，在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT检测；

由于运行在非授权频段上，在LAA网络中需要使用信道的设备，需先通过LBT检测过程，在使用信道之前进行的空闲信道评估(CCA)检测机制，通过使用能量监测来判断信道是否被占用。在上行传输中，基站通过上行调度，为用户预留时频谱资源以供上行传输，并告知用户接收设备。在用户接收设备传输上行数据之前，将进行LBT检测，若接收信号能量小于指定CCA阈值，则用户设备向eNB发送上行数据，若接收信号能量大于指定CCA阈值，则用户设备放弃上行传输，继续监测信道是否空闲。在LAA上行传输中，用户设备根据基站的指示选择合适的组包发送方式。如果用户设备能够成功使用该信道，则按照指示的组包方式进行发送。

LBT机制的核心为CCA检测及退避机制，其中，CCA检测包括启动CCA检测的时刻，CCA检测的时隙长度、CCA检测的门限等，退避机制包括不采用退避窗，采用固定退避窗以及采用自适应退避窗等几种情形。CCA即空闲信道评估，采用802.11协议的WiFi设备在发送信号之前会先进行信道检测，判断信道是否被占用，即采用空闲信道评估判断信道是否空闲。如果信道被其他设备占用，则允许传输退出而不必考虑采用该信道的通信协议。目前主要有3种空闲信道评估模式：第一种是判断信道的信号能量，若信号能量低于某一个门限值，则认为信道空闲；第二种是判断无线信道的特征，这个特征主要包括两方面，即扩频信号和载波频率；第三种是综合前两种模式，同时检测信号强度和信号特征，给出信道空闲判断。

步骤S400，在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。

对于下行传输，由基站对该信道进行LBT检测，对于上行传输，由用户设备对该信道进行LBT检测。在对所述待使用通道执行LBT检测并获得信道接入机会时，判定通过LBT检测；接入所述待使用通道，采用所述待使用通道进行LAA系统的下行数据或上行数据的传输。

本实施例中提出的非授权频段使用方法，通过第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；然后基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；之后在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(Listen BeforeTalk)检测；最后在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输；本方法解决了LAA与WiFi在非授权频段下的共存问题，在不影响WiFi性能的情况下，能够更好地分配信道资源，实现了信道资源的利用率达到最佳。

基于第一实施例，提出本发明非授权频段使用方法的第二实施例，参照图3，步骤S200包括：

步骤S210，对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表，其中，所述状态信息包括WiFi的主信道及占用带宽；

频带中有主信道和副信道之分，主信道主要发送Beacon报文和部分数据报文，副信道发送其他报文。802.11ac支持20MHz、40MHz、80MHz、160MHz几种不同的带宽，如图4所示，在80MHz带宽必须选一个20MHZ的信道作为主信道，这个主信道所在的40MHZ信道中剩余的20MHZ信道称为Secondary信道，而不包含这个主信道的40MHZ称为副信道。如图5所示，不同的带宽对应的信道具有不同的编号，例如编号为40的80MHz信道，它的主信道带宽为20MHz，对应的主信道编号为36，则在信道状态统计表中将36号信道的被占用次数增加1次，完成对周围环境所有WiFi信号的统计，根据上述统计结果更新信道状态统计表。

步骤S220，在完成对所有WiFi信道的分析时，根据所述信道状态统计表选出被占用次数最少的信道作为备选信道，判断所述备选信道的信噪比是否高于门限值。

第一通信端对WiFi的信道状态进行分析，统计在该信道上包含的主信道编号及次数，制定信道状态统计表，根据统计结果更新信道状态统计表，完成周围环境中所有WiFi信号的主信道统计，记录信道编号及该信道被占用次数，按照被占用次数对所有信道进行降序排序或者升序排序，将表格中被占用次数最少的信道确定为备选信道。在选出备选信道后，该备选信道是否处于空闲状态，具体的方式为确定该信道的信噪比是否大于门限值，如果信噪比大于门限值，则该信道处于空闲状态，如果信噪比小于门限值，则说明该信道处于负载状态，没有足够的能力承担新的传输任务，因此将继续按照信道状态统计表中的顺序，选择下一个被占用次数次少的信道作为备选信道，并判断空闲状态，按照上述过程直到找到合适的信道为止，如果遍历了信道状态统计表中的所有信道仍然没有找到合适的信道，则结束该过程，LAA系统不进行信号的传输。

本实施例中提出的非授权频段使用方法，通过对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表，其中，所述状态信息包括WiFi的主信道及占用带宽；然后根据所述信道状态统计表选出被占用次数最少的信道作为备选信道，判断所述备选信道的信噪比是否高于门限值；选择被占用次数最少的信道作为备选信道，能够有效提高非授权频段的使用价值，改善使用效率。

基于第二实施例，提出本发明非授权频段使用方法的第三实施例，参照图6，步骤S210包括：

步骤S211，制定信道状态统计表，在获取到WiFi信道的状态信息时，分析得到所述WiFi信道的主信道编号，将信道状态统计表中所述主信道编号对应的被占用次数增加一次；

频带中有主信道和副信道之分，主信道主要发送Beacon报文和部分数据报文，副信道发送其他报文。802.11ac支持20MHz、40MHz、80MHz、160MHz几种不同的带宽，如图4所示，在80MHz带宽必须选一个20MHZ的信道作为主信道，这个主信道所在的40MHZ信道中剩余的20MHZ信道称为Secondary信道，而不包含这个主信道的40MHZ称为副信道。如图5所示，不同的带宽对应的信道具有不同的编号，例如编号为40的80MHz信道，它的主信道带宽为20MHz，对应的主信道编号为36，则在信道状态统计表中将36号信道的被占用次数增加1次，完成对周围环境所有WiFi信号的统计，根据上述统计结果更新信道状态统计表。

步骤S212，基于被占用次数对信道状态统计表中的WiFi信道进行升序或降序排序，更新信道状态统计表。

信道统计表中记录了不同编号的信道被占用的次数，如果该编号的信道在信道有占用记录，则在原本的次数上增加1次，如果没有该编号信道的记录，则为该信道创建一条新记录并将被占用次数修改为1次。

本实施例中提出的非授权频段使用方法，通过制定信道状态统计表，在获取到WiFi信道的状态信息时，分析得到所述WiFi信道的主信道编号；然后在所述信道状态统计表中更新所述主信道编号对应的信道信息，将所述信道的被占用次数增加一次，基于被占用次数对信道状态统计表中的WiFi信道进行升序或降序排序，更新信道状态统计表；本方法根据不同带宽的WiFi信号分析得到对应的主信道，记录主信道的编号及带宽，例如80MHzWiFi的主信道带宽为20MHz，根据检测到的主信道编号更新对应的被占用次数。

基于第一实施例，提出本发明非授权频段使用方法的第四实施例，参照图7，步骤S300包括：

步骤S310，在所述备选信道的信噪比高于门限值时，确定所述备选信道处于空闲状态，将所述备选信道确定为待使用信道；

选出被占用次数最少的信道，并判断该信道的信道状况，如果该信道的信噪比高于门限值，则认为该信道处于空闲状态，将该信道确定为待使用信道。

对于下行传输，接收设备将选择的信道信息通过RRC上报给基站，由基站对该信道进行LBT检测，如果通过则采用该信道用于LAA系统的下行数据发送。对于上行传输，基站将选择的信道信息反馈给接收设备，接收设备与基站之间通过RRC连接上报。再由接收设备在该信道上进行LBT检测，如果通过则采用该信道用于LAA系统的上行数据发送。

步骤S320，通过无线资源控制RRC(Radio Resource Control)反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行LBT检测。

由于运行在非授权频段上，在LAA网络中需要使用信道的设备，需先通过LBT检测过程，在使用信道之前进行的空闲信道评估(CCA)检测机制，通过使用能量监测来判断信道是否被占用。在上行传输中，基站通过上行调度，为用户预留时频谱资源以供上行传输，并告知用户接收设备。在用户接收设备传输上行数据之前，将进行LBT检测，若接收信号能量小于指定CCA阈值，则用户设备向eNB发送上行数据，若接收信号能量大于指定CCA阈值，则用户设备放弃上行传输，继续监测信道是否空闲。在LAA上行传输中，用户设备根据基站的指示选择合适的组包发送方式。如果用户设备能够成功使用该信道，则按照指示的组包方式进行发送。

LBT机制的核心为CCA检测及退避机制，其中，CCA检测包括启动CCA检测的时刻，CCA检测的时隙长度、CCA检测的门限等，退避机制包括不采用退避窗，采用固定退避窗以及采用自适应退避窗等几种情形。CCA即空闲信道评估，采用802.11协议的WiFi设备在发送信号之前会先进行信道检测，判断信道是否被占用，即采用空闲信道评估判断信道是否空闲。如果信道被其他设备占用，则允许传输退出而不必考虑采用该信道的通信协议。

本实施例中提出的非授权频段使用方法，通过在所述备选信道的信噪比高于门限值时，确定所述备选信道处于空闲状态，将所述备选信道确定为待使用信道；然后通过无线资源控制RRC(Radio Resource Control)反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，在完成对所有WiFi信道的分析时，以供所述第二通信端进行LBT检测；本方法通过门限值和LBT检测确定待使用信道和进行发送时机的选择，保证了非授权频段的使用效率。

基于第一实施例，提出本发明非授权频段使用方法的第五实施例，参照图8，步骤S200之后，所述方法还包括：

步骤S500，在所述备选信道处于非空闲状态时，按照所述信道状态统计表中被占用次数的顺序，选取被占用次数最少的信道作为备选信道，并在所述备选信道处于空闲状态时确定为待使用信道，否则继续按照上述步骤选择待使用信道，直到找到合适的信道；

在备选信道的信噪比低于门限值时，也就是该信道处于非空闲状态，则选择信道状态统计表中被占用次数第二少的信道，判断该信道的信噪比是否高于门限值，如果高于就选择该信道，以此类推，直到找到合适的信。如果遍历表中的所有信道仍然没有合适的信道，则结束该过程，不进行信号的传输。

上行传输属于机会传输，即用户设备被调度后，不一定每次都能成功竞争到信道接入机会，如果未能成功竞争到信道接入机会，则用户设备将不在该被调度子帧上发送数据。

步骤S600，在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于授权频谱辅助接入LAA系统的数据传输。

在对所述待使用通道执行LBT检测并获得信道接入机会时，判定通过LBT检测；接入所述待使用通道，采用所述待使用通道进行LAA系统的下行数据或上行数据的传输。

本实施例中提出的非授权频段使用方法，通过在所述备选信道处于非空闲状态时，按照所述信道状态统计表中被占用次数的顺序，选取被占用次数最少的信道作为备选信道，并在所述备选信道处于空闲状态时确定为待使用信道，否则继续按照上述步骤选择待使用信道，直到找到合适的信道；然后在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于授权频谱辅助接入LAA系统的数据传输。

基于第一实施例，提出本发明非授权频段使用方法的第六实施例，参照图7，步骤S400之后，所述方法还包括：

步骤S700，基于所述信道状态统计表，选择预设个数个信道，获取所述信道的信噪比，确定所述信噪比是否满足要求；

由于载波聚合CA(Carrier Aggregation)技术可以将频带内或者频带外，连续或者不连续的载波资源进行聚合，在LAA系统中，可以将不同频段的带宽进行组合，比如5个CC(Component Carrier)组合可以提供100MHz的带宽，每个CC的带宽是20MHz。比如需要100MHz传输带宽时，则将排序靠后的五个带宽选出来，判断是否满足信噪比的最低值，如果满足，则利用这五个信道聚合成一个100MHz的数据传输信道，如果不满足，则重新从WiFi信道统计状态表格中寻找合适的信道，直到找到可以传输的信道。

步骤S800，在所述信噪比满足要求时，将所述预设个数个信道进行聚合，生成一个带宽较宽的载波资源，用于传输数据。

如果需要更多带宽，则可以根据上述WiFi信道状态统计表进行信道的选择及组合。目前协议要求采用载波聚合CA(Carrier Aggregation)或双连接的方式在非授权频段使用LTE技术，保证了非授权频段上业务传输的可靠性。在CA方式中，将授权频段上的载波作为主载波，将非授权频段上的载波作为辅助载波，实现在授权频段辅助下的非授权频段接入方式。特别地，在非授权频段上，为了保证与其他的RAT系统或者是和其他的LAA运营商公平有序、不冲突地竞争使用非授权频段，LAA系统的基站和用户设备在传输业务时，同样都需要遵循LBT机制。

本实施例中提出的非授权频段使用方法，通过基于所述信道状态统计表，选择预设个数个信道，获取所述信道的信噪比，确定所述信噪比是否满足要求；然后在所述信噪比满足要求时，将所述预设个数个信道进行聚合，生成一个带宽较宽的载波资源，用于传输数据；采用授权频段辅助非授权频段进行业务传输，将授权频段的可靠性与非授权频段丰富的带宽资源相结合，在保证业务传输可靠性的同时提升了系统吞吐量。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有非授权频段使用程序，所述非授权频段使用程序被处理器执行时实现如下操作：

第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息；

基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态；

在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(ListenBefore Talk)检测；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表，其中，所述状态信息包括WiFi的主信道及占用带宽；

在完成对所有WiFi信道的分析时，根据所述信道状态统计表选出被占用次数最少的信道作为备选信道，判断所述备选信道的信噪比是否高于门限值。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

制定信道状态统计表，在获取到WiFi信道的状态信息时，分析得到所述WiFi信道的主信道编号，将信道状态统计表中所述主信道编号对应的被占用次数增加一次；

基于被占用次数对信道状态统计表中的WiFi信道进行升序或降序排序，更新信道状态统计表。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

在所述备选信道的信噪比高于门限值时，确定所述备选信道处于空闲状态，将所述备选信道确定为待使用信道；

通过无线资源控制RRC(Radio Resource Control)反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行LBT检测。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

在所述备选信道处于非空闲状态时，按照所述信道状态统计表中被占用次数的顺序，选取被占用次数最少的信道作为备选信道，并在所述备选信道处于空闲状态时确定为待使用信道，否则继续按照上述步骤选择待使用信道，直到找到合适的信道；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于授权频谱辅助接入LAA系统的数据传输。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

在对所述待使用通道执行LBT检测并获得信道接入机会时，判定通过LBT检测；

接入所述待使用通道，采用所述待使用通道进行LAA系统的下行数据或上行数据的传输。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

基于所述信道状态统计表，选择预设个数个信道，获取所述信道的信噪比，确定所述信噪比是否满足要求；

在所述信噪比满足要求时，将所述预设个数个信道进行聚合，生成一个带宽较宽的载波资源，用于传输数据。

进一步地，所述非授权频段使用程序被处理器执行时还实现如下操作：

所述第一通信端和第二通信端为接收设备或基站，其中，接收设备是指手机、平板等支持移动通信协议的设备。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种非授权频段使用方法，其特征在于，所述非授权频段使用方法包括以下步骤：

第一通信端对当前周围环境的WiFi数据传输情况进行监听，获取WiFi信道的状态信息，其中所述状态信息包括WiFi的主信道及占用带宽；

对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi的主信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表；

在完成对所有WiFi信道的分析时，根据所述信道状态统计表选出WiFi的主信道被占用次数最少的信道作为备选信道，判断所述备选信道的信噪比是否高于门限值来确定所述备选信道是否处于空闲状态；

如果所述备选信道的信噪比高于门限值，则所述备选信道处于空闲状态，在所述备选信道处于空闲状态时，将所述备选信道作为待使用信道，反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT检测；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输。

2.如权利要求1所述的非授权频段使用方法，其特征在于，所述对所述WiFi信道的状态信息进行统计，将所有WiFi信道按照被占用次数降序或升序排序，得到信道状态统计表的步骤包括：

制定信道状态统计表，在获取到WiFi信道的状态信息时，分析得到所述WiFi信道的主信道编号，将信道状态统计表中所述主信道编号对应的被占用次数增加一次；

基于被占用次数对信道状态统计表中的WiFi信道进行升序或降序排序，更新信道状态统计表。

3.如权利要求1所述的非授权频段使用方法，其特征在于，所述反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行载波侦听LBT(Listen Before Talk)检测的步骤包括：

通过无线资源控制RRC(Radio Resource Control)反馈所述待使用信道的信道信息至第二通信端，以供所述第二通信端进行LBT检测。

4.如权利要求1所述的非授权频段使用方法，其特征在于，所述基于所述状态信息得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到备选信道，确定所述备选信道是否处于空闲状态的步骤之后，所述方法还包括：

在所述备选信道处于非空闲状态时，按照所述信道状态统计表中被占用次数的顺序，选取被占用次数最少的信道作为备选信道，并在所述备选信道处于空闲状态时确定为待使用信道，否则继续按照上述步骤选择待使用信道，直到找到合适的信道；

在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于授权频谱辅助接入LAA系统的数据传输。

5.如权利要求1所述的非授权频段使用方法，其特征在于，所述在所述待使用信道通过LBT检测时，将所述待使用信道用于数据传输的步骤包括：

在对所述待使用通道执行LBT检测并获得信道接入机会时，判定通过LBT检测；

接入所述待使用通道，采用所述待使用通道进行LAA系统的下行数据或上行数据的传输。

6.如权利要求1所述的非授权频段使用方法，其特征在于，所述对所述WiFi信道的状态信息进行统计，得到信道状态统计表，基于所述信道状态统计表得到待使用信道，确定所述待使用信道是否处于空闲状态的步骤之后，所述方法还包括：

基于所述信道状态统计表，选择预设个数个信道，获取所述信道的信噪比，确定所述信噪比是否满足要求；

在所述信噪比满足要求时，将所述预设个数个信道进行聚合，生成一个带宽较宽的载波资源，用于传输数据。

7.如权利要求1至6任一项所述的非授权频段使用方法，其特征在于，所述第一通信端和第二通信端为接收设备或基站，其中，接收设备是指手机、平板等支持移动通信协议的设备。

8.一种非授权频段使用装置，其特征在于，所述非授权频段使用装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的非授权频段使用程序，所述非授权频段使用程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的非授权频段使用方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有非授权频段使用程序，所述非授权频段使用程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的非授权频段使用方法的步骤。

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