CN110121214B - 非授权频段的多信道退避方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种非授权频段的多信道退避方法及装置，所述方法包括：监听第一非授权信道；若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法及装置，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种绘制电网图纸操作可视化方法。
背景技术
由于授权频段频谱稀缺，加之现如今随着智能设备的普及，数据流量呈现指数爆炸式增长趋势，授权频段压力与日俱增。为了减缓这一对矛盾，授权辅助接入LAA技术在LTE系统中被提出，将授权频段的流量卸载到非授权频段，有效的缓解了授权频段的压力，非授权频段的频谱也得以更充分的利用。第五代移动通信系统相比LTE，NR中支持更加丰富的频段，能够支持比LAA更广泛、更大带宽的非授权频谱，非授权信道的数量也有一定优势。
现有技术中，为了保证与非授权频段固有技术如WIFI和蓝牙的合理公平共存，LAA与NR-U采用监听避让机制LBT作为信道接入方案。LBT是一种基于竞争的信道接入方案，类似于WIFI的CSMA/CA协议，是LAA技术和WIFI技术使用非授权频段的基本手段。LBT采用能量检测作为信道空闲检测的技术，当信道检测结果高于一定阈值时则判断信道为被占用，否则为空闲。由于非授权频段的使用基于竞争，难免出现碰撞，尤其信道竞争激烈时，碰撞的现象更为严重，为此，LBT机制使用二进制指数回退来避免绝大多数碰撞。
LAA技术和NR-U使用的LBT机制分为空闲信道评估ICCA和扩展空闲信道评估ECCA两个阶段，采用能量检测作为检测信道是否空闲的检测机制。其中，当ICCA阶段检测到信道为空闲时，基站便可以接入信道传输数据；若检测结果为信道被占用，需要开始ECCA阶段，ECCA首先在竞争窗CW内随机生成一个整数的计数器，进行碰撞的退避，继续监听信道，每当信道空闲一个时隙，计数器以一的单位递减；若信道在一个时隙被占用，计数器冻结直至信道重新变为空闲；直至计数器变为0，且信道此时为空闲，进行数据发送，若计数器为0时信道被占用，竞争窗大小加倍(若已是竞争窗最大值，则保留在最大值不变)，重新退避，生成一个新的计数器，继续执行上述过程，直至传输成功，竞争窗重置为CW0。
LBT机制中每次ECCA计数器变为0时，若信道检测为被占用，则无法进行信道占用，相当于发生了碰撞，需要进行重传，此时竞争窗加倍，需要等待更长的时间。在一次LBT流程中，竞争窗CW越大，表明信道的状况越差，需要等待的时间也更长。此时如果仍然停留在该信道继续等待，会导致较大的时延，获得较差的服务质量。
由以上LBT机制细节可知，LBT机制支持同一信道上基于时间的退避，以此来避免和减少冲突。基于LBT进行信道接入时，在信道状况较好时，设备成功接入的概率较大，能够拥有较好的时延性能；但当信道状况变差，设备较难接入信道，需要等待较长的时间，而且随着设备数的不断增多，信道的竞争更为激烈，即使拥有碰撞避免的随机回退方案，产生碰撞的概率也会大大增加，系统的饱和吞吐量也会降低。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的非授权频段的多信道退避方法及装置。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种非授权频段的多信道退避方法，包括：
监听第一非授权信道；
若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
另一方面，本发明实施例提供一种非授权频段的多信道退避装置，包括：
监听模块，用于监听第一非授权信道；
切换模块，用于若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述方法的步骤。
又一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述方法的步骤。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法及装置，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法示意图；
图2为本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避机制工作流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种多信道退避机制下的节点状态转移图；
图4为本发明实施例提供的另一种多信道退避机制下的节点状态转移图；
图5为本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避装置示意图；
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种非授权频段的多信道退避方法，其执行主体为非授权频段的多信道退避装置，非授权频段的多信道退避装置可以作为一个独立设备工作，也可以是基站或者终端中的组成部分，该方法包括：
步骤S101、监听第一非授权信道；
步骤S102、若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
具体来说，本发明实施例涉及的非授权频段的多信道退避装置包括监听模块和切换模块。
图2为本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避机制工作流程示意图，如图2所示。
在进行信道接入时，首先，通过监听模块监听第一非授权信道。
例如，在图2中，首先对非授权信道a进行监听，采用LBT中的能量检测作为检测信道是否空闲的检测机制，LBT中一次信道监听分为ICCA和ECCA两个阶段。在ICCA阶段检测到信道a的状态为占用，需要开始ECCA阶段。
在ECCA阶段，首先在竞争窗CW内随机生成一个整数的计数器，进行碰撞的退避，继续监听信道a，每当信道空闲一个时隙，计数器以一的单位递减。
如果监听结束后，第一非授权信道的当前状态为占用，则通过切换模块进行信道切换。
例如，在图2中，是在第2个slot时，监听结束，信道a仍被占用。此时，对信道进行切换，将信道切换到信道c。
由于信道a较为繁忙，将信道切换到信道c，避免了继续监听信道a，而花费较长的时间，从而降低了信道接入时延。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
在上述实施例的基础上，进一步地，所述监听第一非授权信道，具体包括：
只对所述第一非授权信道进行一次监听。
具体来说，为了尽可能的降低信道的接入时延，本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，在监听第一非授权信道时，尽可能的缩短监听时间。
因此，只对第一非授权信道进行一次监听，监听时的竞争窗可以采用预设的最小值。
例如，例如，在图2中，首先对非授权信道a进行监听，在ICCA阶段检测到信道a的状态为占用，需要开始ECCA阶段。
在ECCA阶段，选择预设的最小竞争窗CW内随机生成一个整数的计数器，进行碰撞的退避，继续监听信道a，每当信道空闲一个时隙，计数器以一的单位递减，计数器为0时信道a仍被占用。
此时，直接进入信道切换流程。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述监听第一非授权信道，具体包括：
对所述第一非授权信道进行第一次监听；
若判断获知对所述第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则对所述第一非授权信道进行第二次监听。
具体来说，为了尽可能的降低信道的接入时延，在监听第一非授权信道时，尽可能的缩短监听时间，是一种策略。
但是，由于进行信道切换后，有可能还需要对其他信道进行监听，直到信道接入成功。
因此，当所有的信道都比较繁忙时，在对第一非授权信道进行监听的时间最短时，整体的信道接入时延并不一定最短。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，平衡二者之间的矛盾，在对第一非授权信道进行监听时，至少进行两次监听。
如果对第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则对该第一非授权信道进行第二次监听。
如果对第一非授权信道进行第二次监听时的状态仍为占用，再进行信道切换。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述监听第一非授权信道，具体包括：
对所述第一非授权信道进行第一次监听；
若判断获知对所述第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则增大竞争窗之后，再对所述第一非授权信道进行第二次监听。
具体来说，为了尽可能的降低信道的接入时延，在监听第一非授权信道时，尽可能的缩短监听时间，是一种策略。
但是，由于进行信道切换后，有可能还需要对其他信道进行监听，直到信道接入成功。
因此，当所有的信道都比较繁忙时，在对第一非授权信道进行监听的时间最短时，整体的信道接入时延并不一定最短。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，平衡二者之间的矛盾，在对第一非授权信道进行监听时，至少进行两次监听。
如果对第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则对该第一非授权信道进行第二次监听。
如果对第一非授权信道进行第二次监听时的状态仍为占用，再进行信道切换。
在对第一非授权信道进行前后两次监听的过程中，第二次监听时的竞争窗大于第一次监听时的竞争窗，从而延迟第二次监听的等待时间。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述进行信道切换，包括：
当可用的非授权信道至少包括所述第一非授权信道和第二非授权信道时：监听所述第二非授权信道；
若判断获知所述第二非授权信道的当前状态为空闲，则通过所述第二非授权信道进行数据传输。
具体来说，本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，即可以应用于NR-U场景，也可以应用于LAA场景。
NR-U场景下，可用于的非授权信道有多个。
在进行信道接入时，首先，监听第一非授权信道。
如果监听结束后，第一非授权信道的当前状态为占用，则监听第二非授权信道。
当第二非授权信道的状态为空闲时，则通过第二非授权信道进行数据传输。
图3为本发明实施例提供的一种多信道退避机制下的节点状态转移图，如图3所示，本发明实施中，在NR-U场景下，将LBT机制中的竞争窗指数和回退计数器作为其节点状态，考虑多个信道之间状态的转换，为此建模为三维马尔可夫链模型。
假设有两个非授权信道，包碰撞的概率均是独立且固定的，LBT采用标准的二进制指数回退。在每次LBT过程的ECCA阶段的计数器状态变为0时，设备可以以一定的概率选择以随着竞争窗增大而递增的概率切换到另一信道进行传输，也可以选择继续等待该信道变为空闲。
该三维马氏链节点状态可表示为{c(t),s(t),b(t)}(图中只画出了{s(t),b(t)}状态)，其中c(t)为信道标识，取值为0，1：0表示当前信道，1代表另一信道；s(t)表示当前竞争窗大小指数，i表示当前CW＝2iCW0，CW0为最小竞争窗；b(t)表示ECCA阶段计数器大小；m表示最大退避指数，满足CWmax＝2mCW0。图中pL表示当前信道的碰撞概率，p0为信道碰撞时可以选择切换到另一信道的基准概率，需满足2mp0≤1的限制。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述进行信道切换，包括：
当可用的非授权信道只有所述第一非授权信道时：通过授权信道进行数据传输。
具体来说，本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，即可以应用于NR-U场景，也可以应用于LAA场景。
LAA场景下，可用于的非授权信道只有一个。若非授权频段只支持一个信道，可使用授权信道作为非授权信道数据传输的辅助信道。授权辅助非授权进行联合传输指的是当非授权信道较为繁忙时，可以使用授权频段作为辅助进行数据发送，有利于降低非授权信道的碰撞概率，增大信道成功接入的概率，减少端到端时延。
在进行信道接入时，首先，监听第一非授权信道。
如果监听结束后，第一非授权信道的当前状态为占用，则直接通过授权信道进行数据传输。
图4为本发明实施例提供的另一种多信道退避机制下的节点状态转移图，如图4所示，LAA技术本身支持授权信道和非授权信道并存，在授权频段辅助发送完数据之后，可及时切回到原非授权信道，该切换所花费的时间要比普通的小区切换的时延小很多。该策略有助于降低非授权信道的碰撞概率，增加总体吞吐量，降低时延。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
在以上各实施例的基础上，进一步地，所述增大竞争窗，具体包括：
加倍所述竞争窗。
具体来说，对第一非授权信道进行多次监听时，后一次监听的竞争窗可以大于前一次监听的竞争窗。
本发明实施例中，后一次监听的竞争窗是前一次监听的竞争窗的两倍。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避方法，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
图5为本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避装置示意图，如图2所示，本发明实施例提供一种非授权频段的多信道退避装置，用于执行上述任一实施例中所述的方法，具体包括监听模块501和切换模块502，其中：
监听模块501用于监听第一非授权信道；切换模块502用于若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
具体来说，在进行信道接入时，首先，通过监听模块501监听第一非授权信道。
例如，在图2中，首先对非授权信道a进行监听，采用LBT中的能量检测作为检测信道是否空闲的检测机制，LBT中一次信道监听分为ICCA和ECCA两个阶段。在ICCA阶段检测到信道a的状态为占用，需要开始ECCA阶段。
在ECCA阶段，首先在竞争窗CW内随机生成一个整数的计数器，进行碰撞的退避，继续监听信道a，每当信道空闲一个时隙，计数器以一的单位递减。
如果监听结束后，第一非授权信道的当前状态为占用，则通过切换模块502进行信道切换。
例如，在图2中，是在第2个slot时，监听结束，信道a仍被占用。此时，对信道进行切换，将信道切换到信道c。
由于信道a较为繁忙，将信道切换到信道c，避免了继续监听信道a，而花费较长的时间，从而降低了信道接入时延。
本发明实施例提供一种非授权频段的多信道退避装置，用于执行上述任一实施例中所述的方法，通过本实施例提供的装置执行上述某一实施例中所述的方法的具体步骤与上述相应实施例相同，此处不再赘述。
本发明实施例提供的非授权频段的多信道退避装置，根据当前的非授权信道的状态，进行信道间的退避，解决了非授权频段的多信道接入时的碰撞问题，降低了接入时延，提高了系统的饱和吞吐量。
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图，如图6所示，所述设备包括：处理器(processor)601、存储器(memory)602、总线603，以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。
其中，处理器601和存储器602通过总线603完成相互间的通信；
处理器601用于调用并执行存储器602中的计算机程序，以执行上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
监听第一非授权信道；
若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
监听第一非授权信道；
若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述各方法实施例中的步骤，例如包括：
监听第一非授权信道；
若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换。
以上所描述的装置及设备等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的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种非授权频段的多信道退避方法，其特征在于，包括：
监听第一非授权信道；
若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换；
所述监听第一非授权信道，具体包括：
对所述第一非授权信道进行第一次监听；
若判断获知对所述第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则对所述第一非授权信道进行第二次监听；若判断获知对所述第一非授权信道进行第二次监听时的状态为占用，则进行信道切换；
或者，所述监听第一非授权信道，具体包括：
对所述第一非授权信道进行第一次监听；
若判断获知对所述第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则增大竞争窗之后，再对所述第一非授权信道进行第二次监听。
2.根据权利要求1所述的非授权频段的多信道退避方法，其特征在于，或者，所述监听第一非授权信道，具体包括：
只对所述第一非授权信道进行一次监听。
3.根据权利要求1所述的非授权频段的多信道退避方法，其特征在于，所述进行信道切换，包括：
当可用的非授权信道至少包括所述第一非授权信道和第二非授权信道时：监听所述第二非授权信道；
若判断获知所述第二非授权信道的当前状态为空闲，则通过所述第二非授权信道进行数据传输。
4.根据权利要求1所述的非授权频段的多信道退避方法，其特征在于，所述进行信道切换，包括：
当可用的非授权信道只有所述第一非授权信道时：通过授权信道进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的非授权频段的多信道退避方法，其特征在于，所述增大竞争窗，具体包括：
加倍所述竞争窗。
6.一种非授权频段的多信道退避装置，其特征在于，包括：
监听模块，用于监听第一非授权信道；
切换模块，用于若判断获知所述第一非授权信道的当前状态为占用，则进行信道切换；
所述监听模块，具体用于：
对所述第一非授权信道进行第一次监听；
若判断获知对所述第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则对所述第一非授权信道进行第二次监听；若判断获知对所述第一非授权信道进行第二次监听时的状态为占用，则进行信道切换；
或者，所述监听第一非授权信道，具体包括：
对所述第一非授权信道进行第一次监听；
若判断获知对所述第一非授权信道进行第一次监听时的状态为占用，则增大竞争窗之后，再对所述第一非授权信道进行第二次监听。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至5任一项所述非授权频段的多信道退避方法的步骤。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5任一所述非授权频段的多信道退避方法的步骤。
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