CN108966360A - 非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法 - Google Patents

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CN108966360A CN201810709032.7A CN201810709032A CN108966360A CN 108966360 A CN108966360 A CN 108966360A CN 201810709032 A CN201810709032 A CN 201810709032A CN 108966360 A CN108966360 A CN 108966360A
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徐少毅
李超
高原
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Abstract

本发明提供了一种非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法。该方法包括：当LTE系统和WiFi系统在非授权频段共存时，所述WiFi系统的用户设备采用二进制指数退避机制进行数据传输，LTE系统采用基于EDCA的ALBT机制进行数据传输，所述基于EDCA的ALBT机制包括数据发送成功后的退避机制和数据碰撞后的退避机制。本发明的方法通过采用基于EDCA的ALBT机制，不同类别的数据业务采用不同的参数完成不同优先级的信道接入，将较小的AIFS和CW分配给优先级较高的数据业务，保证高优先级数据流能够优先接入信道从而完成数据传输，也能最大限度地确保了低优先级业务的传输，并且提升了Wi‑Fi系统的共存性能，在一定程度上保证了LTE系统与Wi‑Fi系统在非授权频段的友好共存。

Description

非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法。
背景技术
LTE-U(LTE in unlicensed spectrum,LTE系统在非授权频段)作为第五代移动通信技术的增强技术，LTE系统与WiFi系统在非授权频段的公平共存问题是未来通信发展的必然趋势，同时也是第五代移动通信(5G)中的一个重要应用场景。LTE系统是基于非竞争信道接入技术，通过基站的集中式调度统一分配信道资源，而Wi-Fi系统是基于竞争信道接入技术，采用了载波侦听多路接入/碰撞避免(Carrier Sense Multiple Access/CollisionAviodance，CSMA/CA)机制来协调干扰。为了使得LTE系统与Wi-Fi系统能在非授权频段友好共存，有必要提出合适的共存机制以缓解由二者接入机制的差异而带来的不公平现象。
分布式协调功能(DCF，Distributed Coordination Function)协议是多个节点间共享无线信道资源的一种基本接入方式，它结合了载波侦听多址访问/碰撞避免(CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)协议和确认(ACK)技术，其中对载波的侦听主要有物理侦听和虚拟侦听两种实现方式，物理侦听是通过检测信道中是否存在电波来判断信道的占用情况，虚拟载波侦听是通过通知节点在某个时间段内信道已被占用来避免发生碰撞。另外，在CSMA/CA机制下，所有节点都要遵循“先听后说”的规则来接入信道，就是节点在发送数据之前要侦听信道的状态，只有当信道为空闲状态时该节点才可以发送数据。
基本访问机制的传输示意图如图1所示，在基本访问机制中，节点在发送数据前要先侦听信道的状态，如果信道为空闲状态，即信道中没有数据进行传输，且该状态持续一个DIFS(Distributed Inter-frame Spacing，分布式帧间间隙)时间，那么这个节点就开始发送数据；若侦听到信道为繁忙状态，即信道中有数据正在传输，则这个节点继续侦听信道直至信道空闲并持续了一个DIFS时间，此时就生成一个退避计数器。此后，如果每次侦听到信道为空闲状态，退避计数器就递减1，当退避计数器递减至0时，该节点就开始发送数据；而在退避的过程中，若侦听到信道为繁忙状态时，则暂停退避计数器的计数值，退避过程暂时中断，直至再次侦听到信道为空闲状态且持续一个DIFS时间后，退避计数器再次被激活。目的节点在成功接收到数据后并等待一个SIFS时间后，向源节点反馈一个ACK信息。若源节点在一个SIFS时间内没有收到ACK帧，则认为数据发生了碰撞或丢失现象，节点将再次按照上述退避方式进行重传。
一种RTS/CTS访问机制的具体流程如图2所示，当节点要发送数据帧时，先要侦听信道的状态，如果侦听到信道空闲并能持续DIFS时间，该节点就开始发送RTS控制帧；若侦听到信道为繁忙状态，则还要继续侦听。当侦听到信道为空闲状态并持续DIFS时间时，开始进行随机退避，直到退避计数器递减至0，该节点才开始发送RTS控制帧。其他节点在收到RTS控制帧后就会更新自身的NAV定时值，以确保这段时间不会接入信道。目的节点在成功接收RTS控制帧后，先等待SIFS时间，然后开始向源节点发送CTS反馈帧，同时，收到CTS帧的其他节点也会更新自身的NAV定时值，以确保这段时间内不会接入信道。当源节点成功接收CTS帧后，等待SIFS时间后开始发送数据帧，目的节点在成功接收数据帧后，等待SIFS时间后再给源节点发送一个ACK确认帧，当源节点成功接收ACK确认帧后，证明数据帧发送成功。
基本访问机制和RTS/CTS机制都各有优势同时也有劣势，RTS/CTS机制最大的优势在于降低了数据帧的碰撞概率，但它的系统开销要比基本访问机制要大。当网络中存在较明显的碰撞现象时，适合采用RTS/CTS机制，因为发送RTS帧和CTS帧所带来的开销及时延要远小于碰撞所带来的开销与时延。
CSMA/CA协议是一种基于二进制指数退避机制(Binary Exponential Backoff，BEB)的基本媒介访问控制方法。在该退避算法中，节点第一次发送数据帧时采用最小竞争窗口CWmin，如果发送失败，那么竞争窗口增大为原来的2倍，直到竞争窗口变为CWmax为止；如果数据帧发送成功，那么下次退避过程的竞争窗口又被置为CWmin。
上述现有技术中的二进制指数退避机制没有充分考虑到网络负载的状况，只是在数据成功传输后简单地将竞争窗口值置为CWmin，或是在数据发生碰撞后简单地将竞争窗口值翻倍，也就是按二进制指数退避机制(Binary Exponential Backoff，BEB)来进行退避。然而在实际的网络中，数据发生一次碰撞后并不意味着下一次传输不会再发生碰撞，数据成功传输后也并不意味着下一次传输还能成功传输，此时原有的退避机制将不再适用。对于一些在一次数据碰撞或成功传输后线性或乘性调整竞争窗口值的退避机制也不适用于状态频繁变化的网络，静态参数调整竞争窗口值并不能使网络性能达到最优。
发明内容
本发明的实施例提供了一种非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法，以克服现有技术的缺点。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法，包括：
当LTE系统和WiFi系统在非授权频段共存时，所述WiFi系统的用户设备采用二进制指数退避机制进行数据传输，LTE系统的用户设备采用基于EDCA的ALBT机制进行数据传输，所述基于EDCA的ALBT机制包括数据发送成功后的退避机制和数据碰撞后的退避机制。
进一步地，在所述数据发送成功后的退避机制中，综合考虑系统间的冲突率及各类业务的不同优先级设置成功乘数因子MFsu参数，通过设置成功乘数因子MFsu参数来自适应调整数据发送成功后退避过程中的竞争窗口值。
进一步地，在所述数据碰撞后的退避机制中，通过设置碰撞乘数因子MFco参数来自适应调整数据发生碰撞后退避过程中的竞争窗口值。
进一步地，所述的方法还包括：
所述LTE系统中的用户设备节点i在第j个更新周期的碰撞概率pi,j的计算公式为：
其中，E(collisionsj[i])为节点i在第j个更新周期内发生碰撞的数据帧数，E(data_sentj[i])为节点i在第j个更新周期发送的数据帧总数，pi,j的取值范围为[0,1]；
所述用户设备节点i的平均碰撞概率的计算公式为：
其中，α为碰撞平滑因子，α∈(0,1)，表示用户设备节点i在第j个更新周期内的碰撞概率，表示用户设备节点i在第j-1个更新周期内的碰撞概率；
对所述用户设备节点i的不同优先级的业务定义了不同的成功乘数因子MFsu，所述用户设备节点i的第k类业务的成功乘数因子的计算公式为：
其中，k为正整数，c是预先设置的成功乘数因子的最大值；
在所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧成功传输后，将所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧的退避机制中的竞争窗口值设置为：
CWnew[ACk]＝max(CWmin[ACk]，CWold[ACk]*MFsu[ACk])。
进一步地，所述的方法还包括：
所述LTE系统中的用户数的计算公式为：
所述LTE系统中的用户设备节点i的平均用户数的计算公式为：
其中，β为用户数平滑因子，β∈(0,1)，表示所述用户设备节点i在第j个更新周期内的用户数，表示所述用户设备节点i在第j-1个更新周期内的用户数；
所述用户设备节点i的第k类数据业务的碰撞乘数因子的计算公式为：
其中，为信道中参与信道竞争的平均用户数，γ为用户数调节因子，k表示第k类数据业务，k为正整数，d表示预先设置的碰撞乘数因子的最大值，在所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧发送失败即发生碰撞后，将所述用户设备节点i的第k类业务的退避机制中的竞争窗口值设置为：
CWnew[ACk]＝min(CWmax[ACk]，CWold[ACk]*MFco[ACk])。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过采用基于EDCA的ALBT机制，不同类别的数据业务采用不同的参数完成不同优先级的信道接入，将较小的AIFS和CW分配给优先级较高的数据业务，保证高优先级数据流能够优先接入信道从而完成数据传输。在保证高优先级业务传输质量的同时，也能最大限度地确保了低优先级业务的传输，并且提升了Wi-Fi系统的共存性能，在一定程度上保证了LTE系统与Wi-Fi系统在非授权频段的友好共存。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种基本访问机制的传输示意图；
图2为现有技术中的一种RTS/CTS机制传输示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于EDCA的ALBT(Adaptive Listen BeforeTalk，自适应先听后说)机制实施原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于EDCA的ALBT机制的处理流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
基于QoS的考虑在IEEE 802.11e中对原有的MAC层协议进行了新的定义，其中提出了两种新的MAC层的接入机制，增强分布式信道接入(Enhanced Distributed ChannelAccess，EDCA)和混合协调功能控制信道接入(Hybrid Coordination FunctionControlled Channel Access，HCCA)。EDCA主要针对DCF进行了改进，增强了对QoS的考虑，并相应地增加了与QoS相关的概念，从而希望能够更好地满足用户的需求。EDCA是在IEEE802.11e协议中的DCF机制的基础上演变而来，对原来的DCF机制针对QoS进行了支持扩展，并引入了MAC层的QoS增强技术，使得无线局域网可以更好地为语音和视频等较高优先级的业务提供区分化的服务。
在EDCA机制中，为了满足不同优先级的业务需求，提供了服务于不同类型业务数据传输的接入类别(Access Category，AC)，每一类AC都对应着不同的AIFS[AC]，CWmin[AC]和CWmax[AC]取代了DCF机制中的固定DIFS，CWmin和CWmax。在新技术中，LTE系统中采用的LBT机制，则是采用了一种基于网络负载情况的自适应退避机制。不同类别的数据业务采用不同的参数完成不同优先级的信道接入，将较小的AIFS和CW分配给优先级较高的数据业务，保证高优先级数据流能够优先接入信道从而完成数据传输。
通过将数据业务划分为不同优先级的业务，从而设置不同的信道接入参数来满足多种业务对QoS的要求。为了实现差异化的服务及对QoS的支持，在IEEE802.11e中引入了4类接入类别(Access Category，AC)和8类业务类型(Traffic Category，TC)，8类TC分别映射至4类AC中，4类AC具体划分为AC_VO，AC_VI，AC_BE，AC_BK，分别表示话音(Voice)类，视频(Video)类，尽力而为(Best Effort)类与背景(Background)类。如表1所示，LTE系统对EDCA机制中原有的参数设置作了适当调整，AC_VO具有接入信道的最高优先级，往上优先级逐级递减直至AC_BK，AC_BK拥有接入信道的最低优先级，同时每类AC都分别设置了不同的信道接入优先级参数k，AC_VO，AC_VI，AC_BE，AC_BK的信道接入优先级参数分别为4，3，2和1。
表1为不同优先级的业务与信道接入优先级参数k之间的关系
在EDCA机制中，每一个用户在竞争信道的过程中，除了不同业务对应的接入类别参数外，还有针对不同优先级业务而设置的不同仲裁帧间间隔(Arbitrary Inter-FrameSpace，AIFS)。在EDCA机制中，传输两个数据帧之间的间隔称为AIFS。用不同长度的AIFS来区分不同业务等级，即在该机制中，不同AC的数据帧采用不同长度的帧间间隔。基于一些语音、视频等实时业务对时延等性能的要求远高于非时延敏感的一般业务，让高优先级的数据帧(AC_VI，AC_VO)采用的AIFS要小于低优先级的数据帧(AC_BE，AC_BK)采用的AIFS，旨在让高优先级的业务能够更好的保证QoS，并同时尽最大努力地完成低优先级业务的传输。对于不同接入类别的AIFS，有以下的计算公式：
AIFS[AC]＝SIFS+AIFSN[AC]×SlotTime
表2四类AC的AIFSN参数设置
为了达到LTE系统和WiFi系统在非授权频段共享信道下的公平性竞争，本发明实施例提出了基于EDCA机制的ALBT机制，根据网络负载的强度及各类业务的不同优先级，自适应调整退避过程中的竞争窗口值，并从两个方面出发，将该机制分成了发送成功后的退避机制和数据碰撞后的退避机制。在发送成功后的退避机制中，通过设置成功乘数因子MFsu(Success Multiplicator Factor)参数来自适应调整数据发送成功后退避过程中的竞争窗口值，该参数综合考虑了系统间的冲突率及各类业务的不同优先级；在数据碰撞后的退避机制中，通过设置碰撞乘数因子MFco(Collision Multiplicator Factor)参数来自适应调整数据发生碰撞后退避过程中的竞争窗口值，该参数综合考虑了网络中的活跃用户数及各类业务的不同优先级。仿真结果表明，ALBT机制能够有效地降低系统间的冲突率，在保证低优先级业务顺利传输的同时，也提高了高优先级业务的吞吐量。
因此本发明实施例提出了基于EDCA的ALBT机制，该机制是一种基于网络负载状况的自适应LBT机制，动态调整LTE系统在退避过程中的竞争窗口值，而不再采用DCF机制的简单的二进制指数退避机制。基于网络负载强度能以自适应的方式动态调整竞争窗口值的ALBT机制，且对不同类型的数据业务设置了不同的信道接入优先级参数，旨在确保完成高优先级业务传输的同时，尽最大努力地完成低优先级业务的传输。
基于EDCA的ALBT机制从两个方面进行展开，即数据成功传输后的退避机制和数据发生碰撞后的退避机制。在发送成功后的退避机制和数据碰撞后的退避机制中，都将业务分成了不同的接入类别，设置了不同的信道接入优先级参数，以期达到保证高优先级业务的传输质量，尽最大努力地保证低优先级业务的传输。在发送成功后的退避机制中，用数据帧的碰撞概率来衡量网络负载的强度；在数据碰撞后的退避机制中，用网络中用户数来衡量网络负载强度。通过网络负载强度及各类业务的不同优先级来自适应调整退避过程中的竞争窗口值，从而达到LTE系统与Wi-Fi系统在非授权频段公平共享信道资源的目的。
步骤一：发送成功后的退避机制
LTE系统的帧碰撞概率能反映分布式网络中的冲突状况，碰撞概率越大，说明网络负载大，此时应采用较大的竞争窗口值来减缓网络负载过大的问题；碰撞概率越小，说明网络负载较小，此时应采用较小的竞争窗口值来最大限度地提高信道利用率，从而提高整个系统的性能。那么，用户设备节点i在第j个更新周期的碰撞概率pi,j可以由用户设备节点i在第j个更新周期内发生碰撞的数据帧数与发送的数据帧总数的比值表示为：
其中，E(collisionsj[i])为节点i在第j个更新周期内发生碰撞的数据帧数，E(data_sentj[i])为节点i在第j个更新周期发送的数据帧总数，pi,j的取值范围为[0,1]。一般地，用瞬时的碰撞概率来衡量网络负载存在一定的偏差，所以，本发明实施例中采用了平均碰撞概率其综合考虑了第j和j-1个更新周期内的瞬时碰撞概率，平均碰撞概率反映了这一阶段网络的平均冲突率，其可以表示为：
其中，α为碰撞平滑因子，α∈(0,1)，表示节点i在第j个更新周期内的碰撞概率，表示节点i在第j-1个更新周期内的碰撞概率。
为了确保不同业务间的优先级关系，对不同优先级的业务定义了不同的成功乘数因子MFsu(Success Multiplicator Factor)，不同优先级的业务根据自身的成功乘数因子和平均碰撞概率来动态调整数据发送成功后退避过程中的竞争窗口值，所述用户设备节点i的第k类业务的成功乘数因子可以表示为：
其中，k为正整数，c是预先设置的成功乘数因子的最大值；
不同优先级的每类业务都依据其优先级采用不同的成功乘数因子MFsu，但每类业务的MFsu都不能超过c。根据上述分析，具体的退避方式为：在所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧成功传输后，将所述用户设备节点i的退避机制中的竞争窗口值设置为：
CWnew[ACk]＝max(CWmin[ACk]，CWold[ACk]*MFsu[ACk]) (4)
CWmin[ACk]表示对于第k类接入类型的业务的最小竞争窗大小，CWold[ACk]表示对于第k类接入类型的业务的原来的竞争窗大小，CWnew[ACk]表示对于第k类接入类型的业务的更新后的竞争窗大小。
本式确保了不同业务接入信道的优先级关系，而且保证了更新的竞争窗口值不小于CWmin。
步骤二：数据碰撞后的退避机制
系统吞吐量等性能还对网络中活跃的用户数比较敏感，网络负载强度的大小会随着参与信道竞争的用户数量变化，网络中活跃的用户数越多，则网络负载越大，意味着网络面临的挑战越大，此时原有的在一次数据碰撞后直接将竞争窗口值翻倍的机制就很难满足QoS的需求。基于EDCA的ALBT机制在数据发生碰撞后的退避过程中采用了基于网络中活跃的用户数的自适应LBT机制，通过用户数量来衡量网络负载强度，从而实现动态调整退避过程中竞争窗口值的目的。
根据DCF机制的吞吐量分析可以估算出网络中参与信道竞争的用户数量，网络中的用户数为：
pc是碰撞概率；CWmin是最小竞争窗大小。同样地，针对节点i在第j个更新周期的用户数ni,j，本发明实施例中提出了平均用户数，通过综合考虑第j-1个更新周期和第j个更新周期的用户数，可以反映这一阶段网络的负载强度，那么网络中的平均用户数可以表示为：
其中，β为用户数平滑因子，β∈(0,1)，表示节点i在第j个更新周期内的用户数，表示节点i在第j-1个更新周期内的用户数。
为了充分体现不同业务间的优先级关系及保证对网络状态的适应性，定义了一个碰撞乘数因子MFco(Collision Multiplicator Factor)，其可以表示为:
其中，为信道中参与信道竞争的平均用户数，γ为用户数调节因子，其可以根据具体用户数量作适当调节，k表示第k类数据业务，d表示预先设置的碰撞乘数因子的最大值。
当数据发生碰撞时，根据不同数据业务类型和信道中参与竞争的用户数来设置不同的碰撞乘数因子MFco，但每类业务的MFco都不能超过d。根据上述分析，具体的退避方式为：在所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧发送失败即发生碰撞后，将所述用户设备节点i的第k类业务的退避机制中的竞争窗口值设置为：
CWnew[ACk]＝min(CWmax[ACk]，CWold[ACk]*MFco[ACk]) (8)
CWmax[ACk]表示对于第k类接入类型的业务的最大竞争窗大小。
本发明实施例保证了优先完成高优先级数据业务的同时，尽最大努力地完成低优先级的数据业务，而且确保了更新的竞争窗口值不大于CWmax。
实施例二
图3为本发明实施例提供的一种基于EDCA的ALBT机制实施原理示意图，图4为本发明实施例提供的一种基于EDCA的ALBT机制的处理流程图，包括如下的处理步骤：
步骤1：LTE-U的用户要发送数据，判断当前阶段数据发送情况。若数据发送成功，则进入步骤2；若数据发生碰撞，则进入步骤3；
步骤2：首先计算出LTE系统的平均碰撞概率，再结合业务的优先级参数确定成功乘数因子，最后确定LTE系统在数据发送成功后退避过程中的竞争窗口值；
步骤3：首先估算出网络中活跃的用户数，再结合业务的优先级参数确定碰撞乘数因子，最后确定LTE系统在数据发生碰撞后退避过程中的竞争窗口值。
综上所述，本发明实施例提出的非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法通过采用基于EDCA的ALBT机制，具有如下的有益效果：
(1)不同类别的数据业务采用不同的参数完成不同优先级的信道接入，将较小的AIFS和CW分配给优先级较高的数据业务，保证高优先级数据流能够优先接入信道从而完成数据传输。
(2)在保证高优先级业务传输质量的同时，也能最大限度地确保了低优先级业务的传输，并且提升了Wi-Fi系统的共存性能，在一定程度上保证了LTE系统与Wi-Fi系统在非授权频段的友好共存。
(3)ALBT机制能够有效地降低系统间的冲突率，在保证低优先级业务顺利传输的同时，也提高了高优先级业务的吞吐量。
(4)通过网络负载强度及各类业务的不同优先级来自适应调整退避过程中的竞争窗口值，从而达到LTE系统与Wi-Fi系统在非授权频段公平共享信道资源的目的。
(5)在网络负载较大的情况下，ALBT机制会根据网络负载状况来自适应调节竞争，使得信道资源能够得到有效且公平的分配。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种非授权频段上LTE系统和WiFi系统共存时的数据传输方法，其特征在于，包括：
当LTE系统和WiFi系统在非授权频段共存时，所述WiFi系统的用户设备采用二进制指数退避机制进行数据传输，LTE系统的用户设备采用基于EDCA的ALBT机制进行数据传输，所述基于EDCA的ALBT机制包括数据发送成功后的退避机制和数据碰撞后的退避机制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数据发送成功后的退避机制中，综合考虑系统间的冲突率及各类业务的不同优先级设置成功乘数因子MFsu参数，通过设置成功乘数因子MFsu参数来自适应调整数据发送成功后退避过程中的竞争窗口值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数据碰撞后的退避机制中，通过设置碰撞乘数因子MFco参数来自适应调整数据发生碰撞后退避过程中的竞争窗口值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：
所述LTE系统中的用户设备节点i在第j个更新周期的碰撞概率pi,j的计算公式为：
其中，E(collisionsj[i])为节点i在第j个更新周期内发生碰撞的数据帧数，E(data_sentj[i])为节点i在第j个更新周期发送的数据帧总数，pi,j的取值范围为[0,1]；
所述用户设备节点i的平均碰撞概率的计算公式为：
其中，α为碰撞平滑因子，α∈(0,1)，表示用户设备节点i在第j个更新周期内的碰撞概率，表示用户设备节点i在第j-1个更新周期内的碰撞概率；
对所述用户设备节点i的不同优先级的业务定义了不同的成功乘数因子MFsu，所述用户设备节点i的第k类业务的成功乘数因子的计算公式为：
其中，k为正整数，c是预先设置的成功乘数因子的最大值；
在所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧成功传输后，将所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧的退避机制中的竞争窗口值设置为：
CWnew[ACk]＝max(CWmin[ACk]，CWold[ACk]*MFsu[ACk])。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：
所述LTE系统中的用户数的计算公式为：
所述LTE系统中的用户设备节点i的平均用户数的计算公式为：
其中，β为用户数平滑因子，β∈(0,1)，表示所述用户设备节点i在第j个更新周期内的用户数，表示所述用户设备节点i在第j-1个更新周期内的用户数；
所述用户设备节点i的第k类数据业务的碰撞乘数因子的计算公式为：
其中，为信道中参与信道竞争的平均用户数，γ为用户数调节因子，k表示第k类数据业务，k为正整数，d表示预先设置的碰撞乘数因子的最大值，在所述用户设备节点i的第k类业务的数据帧发送失败即发生碰撞后，将所述用户设备节点i的第k类业务的退避机制中的竞争窗口值设置为：
CWnew[ACk]＝min(CWmax[ACk]，CWold[ACk]*MFco[ACk])。
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