CN113039849A - 在非授权频谱中部署的小区中的多个上行链路载波 - Google Patents

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Abstract

基站(104)中的处理硬件(134)能够实现用于在非授权频谱中配置上行链路通信的方法。所述方法包括分别为小区选择第一上行链路载波和第二上行链路载波以作为正常上行链路载波(NUL)和补充上行链路载波(SUL)操作，其中，NUL或SUL中的至少一个在用户设备支持的一个或多个非授权频带内操作(704)。所述方法进一步包括向用户设备发送用于NUL和SUL的配置数据(706)，包括发送载波中的一个是NUL并且另一载波是SUL的指示，使得用户设备被配置为最初经由NUL进行发送。所述方法还包括在用户设备从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波时，经由第二上行链路载波接收上行链路数据(712)。

Description

在非授权频谱中部署的小区中的多个上行链路载波
技术领域
本公开涉及无线通信，并且更具体地，涉及为在非授权频谱中部署的小区中操作的用户设备配置上行链路载波。
背景技术
本文提供的背景描述是处于总体上呈现本公开的上下文的目。在本背景技术部分中描述的范围内，当前署名的发明人的工作，以及在提交时可能不符合现有技术的描述的方面，既不明确也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。
在一些情况下，在无线通信网络中操作的基站和用户设备能够利用授权频谱和非授权频谱两者。例如，基站和用户能够利用授权辅助接入(LAA)技术来接入非授权频谱。根据长期演进(LTE)标准，辅小区(SCell)能够在非授权频谱中操作，而主小区(PCell)必须在授权频谱中操作。5G下一代无线电(NR)通信标准提议在一些情况下，也在非授权频谱中部署PCell。
除了将非授权频谱扩展到PCell之外，NR还支持小区中的补充上行链路(SUL)通信，以在上行链路方向上提供更好的覆盖。与具有一个正常上行链路(NUL)载波和一个正常下行链路(NDL)载波的小区不同，此类小区包括一个NUL载波、一个SUL载波和一个NDL载波。
进一步，载波(即，物理信道)能够占用频谱的较高或较低部分。高频频谱通常对应于比低频频谱更大的路径损耗和更大的穿透损耗。例如，在高频带中部署NUL减小了小区的覆盖范围。另一方面，通常较大的传输带宽在高频频谱中可用，这允许设备增加数据传输速率。
发明内容
总体说来，本公开的技术允许基站经由两个上行链路载波来配置来自用户设备的上行链路通信，其中，所述上行链路载波中的至少一个上行链路载波部署在非授权频谱中。上行链路载波中的一个能够作为NUL操作，并且另一上行链路载波能够作为SUL操作。为了利用在低频频谱和高频频谱中进行发送的各自益处，基站能够在高频传输频带中分配上行链路载波中的一个上行链路载波，并且在低频传输频带中分配另一上行链路载波(例如，具有20MHz或更大的示例中心频率间隔)。
在操作中，用户设备响应于来自基站的命令或者在评估用户设备处的一个或两个上行链路载波时，从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波(并在合适时，切换回到第一上行链路载波)。更具体地，用户设备和基站中的每一个能够估计路径损耗并计算载波的信道状态的度量。信道状态度量能够反映干扰量、流量、功率水平等。用户设备和/或基站能够将路径损耗(其也能够是定量度量)和信道状态度量与阈值进行比较，以确定用户设备应该何时在载波之间切换。
在一些示例场景中，当用户设备在第一上行链路载波上经历大路径损耗、或高干扰、或高流量负载时，用户设备将上行链路传输切换到第二上行链路载波。当用户设备在第二上行链路载波上经历大路径损耗、或高干扰、或高流量负载时，用户设备将上行链路传输切换到第一上行链路载波。
为了减轻竞争条件和所谓的乒乓效应，(其中用户设备和基站频繁地得出关于上行链路载波选择的冲突决定)，用户设备和基站能够运行定时器以防止用户设备在特定时间段内再次切换。
这些技术的一个示例实施例是一种在基站中用于在非授权频谱中配置上行链路通信的方法，所述方法能够由处理硬件执行。所述方法包括为小区选择第一上行链路载波和第二上行链路载波，包括从用户设备支持的一个或多个非授权频带内选择第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个。所述方法还包括向用户设备发送用于第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置数据，以及在用户设备从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波时，经由第二上行链路载波接收上行链路数据。
这些技术的另一示例实现是一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理硬件执行时使基站实现上述基站中的方法。
这些技术的又一示例实施例是一种用户设备中的方法，其能够由处理硬件执行。所述方法包括从基站针对特定小区接收第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置，使得第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个被分配在非授权频谱中。所述方法进一步包括通过第一上行链路载波发送数据、检测用于从第一载波切换到第二载波的条件，以及响应于检测所述条件，通过第二上行链路载波发送另外的数据。
这些技术的又一示例实现是一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理硬件执行时使基站在实现上述用户设备中的方法。
附图说明
图1是示例无线通信系统的框图，其中基站能够在同一小区中为用户设备配置两个上行链路载波，并且用户设备能够在至少部分地在非授权频谱中部署的小区中的两个上行链路载波之间切换；
图2是其中图1的用户设备确定其应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波的示例场景的消息图；
图3是其中图1的基站确定用户设备应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波的示例场景的消息图；
图4是示例场景的消息传送图，其中图1的基站查询用户设备以确定用户设备支持哪些授权和非授权频带，并且相应地配置两个上行链路载波；
图5是能够在图1的用户设备中实现的用于确定用户设备是否应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波的示例方法的流程图；
图6是能够在图1的基站中实现的用于确定用户设备是否应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波的示例方法的流程图；
图7是能够在图1的基站中实现的用于为用户设备配置两个上行链路载波并通过这些上行链路载波接收数据的示例方法的流程图；以及
图8是能够在图1的用户设备中实现的用于通过两个上行链路载波中的一个发送数据的示例方法的流程图。
具体实施方式
本公开的一些技术能够在用户设备(通常使用首字母缩略词UE表示，其代表“用户设备”)中实现，并且一些技术能够在蜂窝基础设施中，(例如，在基站或CN中)实现。总体说来，这些技术允许UE在向基站发送数据时在上行链路载波之间动态地切换。如本文所使用的，上行链路载波之间的“切换”能够指代将上行链路传输从一个载波上的物理上行链路共享信道(PUSCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)、信号参考信号(SRS)等移动到另一载波。当基站在频谱的不同部分中分配这些上行链路载波时，这些上行链路载波的性能的各个方面可能存在显著差异，并且因此不同情况下的UE能够选择性能更好的上行链路载波。
下面参考新无线电(NR)的示例来讨论这些技术。然而，一般来说，本公开的技术也能够被应用于其他无线电接入技术(RAT)。
首先参考图1，UE 102能够在示例无线通信网络100中操作。如下所述，UE 102能够是能够进行无线通信的任何合适的设备。无线通信网络100包括连接到EPC或5GC 106的NR基站104。基站104作为下一代演进节点B(gNB)操作并覆盖NR非授权(NR-U)小区108。具体地，基站104至少部分地在非授权频谱中部署小区108。小区108能够是主小区(PCell)或辅小区(SCell)。
基站104将UE 102配置为在上行链路方向上通过正常上行链路载波(NUL)110和补充上行链路载波(SUL)112并且在下行链路方向上通过正常下行链路载波(NDL)114与基站104通信。基站104将NUL 110和SUL 112与同一小区108相关联。
在一个示例实现中，基站104从非授权频带内选择NUL 110，并且从授权频带内选择SUL 112。在另一示例实现中，基站104从授权频带内选择NUL 110，并且从非授权频带内选择SUL 112。在又一示例实现中，基站104从非授权频带内选择NUL 110和SUL 112两者。
在一些实现中，基站104在高频频谱中分配载波110、112中的一个载波，并且在低频频谱中分配载波110、112中的另一载波。例如，基站104能够在高频频谱中分配NUL 110并且在低频频谱中分配SUL 112。当选择载波110和112时，基站104在各种实现中使用频谱的连续部分或频谱的非连续部分。因此，基站104在其内选择载波110的高频频谱能够对应于一个连续传输频带或多个非连续传输频带，并且基站104在其内类似地选择载波112的低频频谱能够对应于一个连续传输频带或多个非连续传输频带。
在一个示例实现中，基站104在其内选择载波110或112的高频频谱中的传输频带的中心频率约为26GHz。在替代实现中，该中心频率约为28GHz或39GHz。基站104根据这些实现在其内选择另一载波110或112的低频频谱中的传输频带的中心频率大约为700MHz、800MHz、900MHz或1800MHz。更一般地，高频频谱中的传输频带能够与低频频谱中的传输频带分开至少特定带宽，例如20MHz、200MHz、1GHz。进一步，在示例实现中，高频传输频带被设置为高于6GHz，并且低频传输频带被设置为低于6GHz。
继续参考图1，UE 102能够配备有处理硬件120，处理硬件120能够包括一个或多个通用处理器(例如，CPU)和存储一个或多个通用处理器执行的指令的非暂时性计算机可读存储器。附加地或可替代地，处理硬件120能够包括专用处理单元。
处理硬件120能够包括信道状态估计器122、路径损耗计算器124和NUL/SUL选择器126。控制器122、124和126中的每一个能够使用硬件、软件和固件的任何合适的组合来实现。在一个示例实现中，控制器122、124和126是定义UE 102的操作系统的各个组件的指令集，并且一个或多个CPU执行这些指令以执行相应的功能。在另一实现中，控制器122、124和126中的一些或全部使用作为无线通信芯片组的一部分的固件来实现。
类似地，基站104能够配备有处理硬件130，处理硬件130能够包括一个或多个通用处理器(例如，CPU)和存储一个或多个通用处理器执行的指令的非暂时性计算机可读存储器。附加地或可替代地，处理硬件130能够包括专用处理单元。处理硬件130能够包括信道状态估计器132、路径损耗计算器134和NUL/SUL选择器136。类似于控制器122、124和126，控制器132、134和136中的每一个可以使用硬件、软件和固件的任何合适的组合来实现。
如下面更详细讨论的，基站104的处理硬件130最初为UE 102配置NUL 110和SUL112。因此，UE 102最初通过NUL 110在上行链路方向上发送数据。然而，信道状态估计器122生成指示NUL 110和/或SUL 112的当前条件()的度量，即，NUL 110和/或SUL 112在干扰、业务负载、功率水平等方面的表现如何。该度量能够是任何合适的定量指示符并且在下面被称为“信道状态度量”。在各种实现中的信道状态估计器122周期性地，(例如，在特定时间量、特定数量的发送帧之后，)或响应于诸如来自上层的包丢失或延迟的指示的特定事件()生成所述度量。此外，信道状态估计器122在一些实现中以周期性或根据由基站104指定的条件来操作。
路径损耗计算器124能够确定NUL 110和/或SUL 112的路径损耗。类似于信道状态估计器122，路径损耗计算器124能够响应于UE 102处的事件或者根据来自基站104的命令周期性地计算路径损耗。然后，NUL/SUL选择器126能够根据信道状态估计器122和路径损耗计算器124的输出来选择上行链路载波。
如下面更详细地进一步讨论的，除了UE 102之外或者作为UE 102的替代，基站104还监测NUL 110和/或SUL 112的性能。为此，组件132、134和136以与组件122、124和126的方式大致类似的方式操作。然而，在一些实现中，组件132、134和136确定NUL 110和SUL112的性能是否满足某些附加条件，或者相反，在其他实现中，组件132、134和136能够强制执行比组件122、124和126更少的条件。
接下来，图2图示了NUL/SUL选择器126(或UE 102的另一合适组件)确定UE 102应该从NUL 110切换到SUL 112，或者在一些情况下反之亦然的示例场景的消息图200。当然，在UE 102通过SUL112发送数据一段时间之后，NUL/SUL选择器126在一些情况下能够确定UE102应该切换回NUL 110。
在框202处，基站或gNB 104能够为UE 102配置两个上行链路载波，例如NUL 110和SUL112。如图4所示，UE 102在框102处能够执行与用于控制UE 102和基站104之间的无线电资源的协议相关联的过程，例如，协议通信栈的无线电资源控制(RRC)子层的重新配置过程。
在另一实现中，基站104经由作为RRC连接建立过程的一部分发送的RRCSetup消息来为UE 102配置第一上行链路载波和第二上行链路载波。在又一实现中，基站104经由作为RRC重建过程的一部分发送的RRCEstablishment消息来为UE 102配置第一上行链路载波和第二上行链路载波。在又一实现中，基站104经由作为RRC连接恢复过程的一部分发送的RRCResume消息来为UE 102配置第一上行链路载波和第二上行链路载波。
如图4所示(参见消息422)，UE 102在实现中向基站104指定其在特定非授权频带、授权频带或授权和非授权频带的组合中操作的能力。因此，基站104的处理硬件130能够选择第一上行链路载波和第二上行链路载波，鉴于第一上行链路载波和第二上行链路载波，传输频带对于UE 102的硬件是可接入的。进一步，当在框202处选择第一上行链路载波和第二上行链路载波时，基站104能够考虑信道状态。信道状态估计器132能够应用与在确定UE102是否应该在上行链路载波之间切换的过程期间相同的逻辑(下面更详细地讨论)来生成信道状态度量。
继续参考图2，在框210处，UE 102最初通过第一上行链路载波在上行链路方向上发送数据。在框230处，NUL/SUL选择器126能够确定UE 102应该切换到第二上行链路载波。下面参考图5讨论用于在用户设备处确定一个上行链路载波是否比另一上行链路载波优选的示例过程。
当UE 102确定其不应该切换到另一上行链路载波时，类似于框210，UE 102能够继续通过第一上行链路载波在上行链路方向上发送数据。否则，当UE 102确定其应该切换到另一上行链路载波时，UE 102在框240处通知基站104。
在一个示例实现中，在UE 102切换到第二载波之后，UE 102在新选择的载波上发起随机接入过程，以便向基站104通知切换。基站104因此能够在新上行链路载波上分配上行链路许可，UE 102能够在后续的上行链路传输中使用该上行链路许可。
在另一实现或场景中，当UE 102在框230处确定其应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波时，UE 102已经具有通过第一上行链路载波发送上行链路数据的上行链路许可。在这种情况下，在框240处，UE 102在上行链路数据中包括MAC控制元素(例如，包括逻辑信道ID)以向UE 104通知切换到第二上行链路载波。基站104因此能够在新上行链路载波上分配上行链路许可，UE 102能够在后续的上行链路传输中使用该上行链路许可。如框250处所示，UE 102随后能够通过第二上行链路载波发送数据。
图3图示了NUL/SUL选择器136(或基站104的另一合适的组件)确定UE 102应该从NUL 110切换到SUL 112，或者在一些情况下反之亦然的示例场景的消息图300。图3中的框302和310分别类似于上面参考图2讨论的框202和210。
在框320处，UE 102对第一上行链路载波生成第一信道状态度量、对第二上行链路载波生成第二信道状态度量或两者。下面参考图5讨论用于生成这些度量的示例技术。然后，UE 102向基站104提供这些信道状态度量。在一些情况下，UE 102还能够向基站104提供所计算的路径损耗值。在一些实现中，在框302处，基站104指定用于这些报告的周期性。进一步，作为在框302处提供的配置的一部分，基站104能够指定用于向基站104报告信道状态度量(以及可能的其他度量)的条件。作为一个示例，基站104能够仅在确定信道状态度量、路径损耗计算等满足用于切换到第二上行链路载波的一个或多个条件时才指定UE 102应该报告信道状态度量(参见图2中的框230)。
在一个实现中，UE 102将信道状态度量作为上行链路控制信息的一部分递送到基站104。在另一实现中，UE 102在MAC控制元素(例如，包括逻辑信道ID)中向基站104递送信道状态度量。在又一实现中，UE 102在某个RRC消息中向基站104递送信道状态度量。例如，UE 102能够在测量报告过程期间在RRCMeasurementReport消息中发送信道状态。
在一个实现中，类似于框230，UE 102确定一个或多个信道状态度量、路径损耗计算等是否满足用于切换到另一上行链路载波的一个或若干个条件。UE 102在框302处启动定时器，并且如果状态度量、路径损耗计算等在框320处继续满足一个或多个条件，则UE102向基站报告信道状态度量。进一步，如下面更详细地讨论的，UE 102还能够在切换到另一上行链路载波之后启动定时器，并且在定时器到期之前不切换回第一载波。
在框332处，基站104能够确定UE 102应该切换到第二上行链路载波。以下参考图5讨论用于在基站处确定一个上行链路载波是否比另一上行链路载波优选的示例过程。
在框342处，基站104能够指示UE 102切换到第二上行链路载波。在框240处，UE102开始通过第二上行链路载波发送数据。
参考图1和图2两者，当分别执行框230和332时，UE 102和基站104能够遇到竞争条件。在这种情况下，基站104能够向UE 102发送命令以改变PCell或切换上行链路载波，而UE102能够确定它应该执行不同的切换过程。定时器在这种情况下提高了UE 102能够遵守来自基站104的命令的概率。
为了清楚起见，图4图示了示例场景400，其中基站104查询用户设备102以确定用户设备支持哪些授权和非授权频带，并相应地配置两个上行链路载波。
根据场景400，UE 102和基站104首先通过上行链路载波同步通信。为此，UE 102首先向基站104发送(402)随机接入前导码。基站104发送(404)随机接入响应。在以这种方式建立对上行链路载波的接入时，UE 102发送(410)RRCSetupRequest消息，作为响应接收(412)RRCSetupComplete消息，并转换到RRC_CONNECTED状态。
然后，基站104通过发送(420)UECapabilityEnquiry消息来查询UE 102。UE 102以UECapabilityInformation响应，该UECapabilityInformation指定一个或多个授权频带、一个或多个非授权频带，并且在一些情况下，指定UE 102能够在其中通过上行链路载波进行发送的一个或多个授权频带和一个或多个非授权频带的组合。
基站104使用经由UECapabilityEnquiry消息报告的能力来配置NUL 110和SUL112，并且经由RRCReconfiguration消息向UE 102发送(430)相应的上行链路载波配置。UE112相应地配置第一上行链路载波和第二上行链路载波，并以RRCReconfigurationComplete消息响应(432)。
接下来，图5图示了用于确定用户设备是否应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波的示例方法500。方法500能够在例如模块122、124和126(参见图1)或另一合适的组件或组件集合中实现。
为了清楚起见，在下面对在UE 102和基站104处的测量和计算的讨论中，术语“第一”、“第二”等能够如下应用于信道状态度量和路径损耗值:UE102能够对第一载波(其在示例实现中是高频传输频带中的NUL)生成第一信道状态度量并且对第二载波(其在示例实现中是低频传输频带中的SUL)生成第二信道状态度量；并且基站104能够对第一载波生成第三信道状态度量并且对第二载波生成第四信道状态度量；UE 102能够基于来自基站104的相应探测信号来对第一载波计算第一路径损耗并且对第二载波计算第二路径损耗；并且UE基站104能够基于来自UE 102的相应探测信号来对第一载波计算第三路径损耗并且对第二载波计算第四路径损耗。
在框502处，UE 102对一个或两个上行链路载波执行测量以生成各自的信道状态度量。UE 102例如能够对第一上行链路载波生成第一信道状态度量并且对第二上行链路载波生成第二信道状态度量。
在示例实现中，UE 102使用表示为channel_status(i-1)的移动平均函数来导出第i次测量的信道状态。因此，channel_status(i)＝a*channel_status(i-1)+(1-a)*measurement_result(i)。UE 102能够存储参数α的预定义值，或者UE 102能够在框202处从基站104接收参数α作为上行链路载波的配置的一部分。
在一些实现中，UE 102在每个测量时机测量功率水平，其能够是接收到的帧中的OFDM符号的数量。如果接收的功率水平高于某个阈值，则UE 102能够将测量结果设置为某个第一值(例如，“1”)。否则，如果测量的功率水平低于某个阈值，则UE 102能够将测量结果设置为第二值(例如，“0”)。UE 102能够存储阈值的预定义值，或者UE 102能够在框202或302处从基站104接收该阈值作为上行链路载波的配置的一部分。
在另一实现中，基站104向UE 102分配时间/频率资源，并且在框202处的配置期间指定该时间/频率资源。在与时间/频率资源相应的时间段期间，基站104在该实现中不执行任何传输，因此UE 102能够测量时间/频率元组的功率水平。该测量不考虑来自基站104的传输，并且因此对在UE 102附近的信道状态产出“干净”度量。如果接收的功率水平高于阈值，则UE 102将测量结果设置为第一值(例如，“1”)。否则，如果测量的功率水平低于阈值，则UE 102将测量结果设置为第二值(例如，“0”)。类似于以上示例，UE 102能够存储阈值的预定义值，或者UE 102能够在框202或302处从基站104接收该阈值作为上行链路载波的配置的一部分。
在又一实现中，基站104类似地向UE 102分配时间/频率资源，并在框202或302处的配置期间指定该时间/频率资源。在与时间/频率资源相应的时间段期间，基站在该实现中向包括UE 102的用户设备发送参考信号。UE从系统信息、专用RRC消息或预定义规则知道参考信号的发送功率和时间/频率资源。UE 102在这种情况下通过计算信号干扰比或参考信号接收质量(RSRQ)来获得关于时间/频率资源的测量结果。在一些实现中，测量结果能够对应于倒信号干扰比或倒RSRQ。
在框504处，UE 102确定一个或两个上行链路载波上的路径损耗。在示例实现中，UE 102确定第一上行链路载波上的第一路径损耗和第二上行链路载波上的第二路径损耗。UE 102能够从基站104发送的参考信号获得第一和第二路径损耗。此类参考信号的示例包括小区参考信号、信道状态信息参考信号(CSI-RS)和解调参考信号。
在各种实现中，UE 102能够在确定一个或多个信道状态度量、路径损耗计算等满足接下来讨论的一个或若干个条件时确定其应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波。
例如，在框506处，UE 102将信道状态度量和/或所确定的路径损耗与相应的阈值进行比较。根据一个实现，如果第一信道状态度量等于或超过某个信道状态阈值(信道状态度量的较大值在这种情况下对应于载波的较差性能)，或者如果第一路径损耗等于或超过相应的路径损耗阈值，则UE 102确定它应该切换到第二上行链路载波。例如，第一信道状态度量和第一路径损耗能够对应于NUL 110。因此，当NUL 110被分配在高频传输频带内并且SUL被分配在低频传输频带内时，并且当UE 102在高频载波上经历大路径损耗、高干扰或高业务负载时，UE 102能够切换到低频载波以改善覆盖或信道连接。
根据另一示例条件，当第一路径损耗小于或等于某个阈值并且第一信道状态度量小于或等于另一阈值时，UE 102从第二上行链路载波切换到第一上行链路载波。因此，当NUL 110被分配在高频传输频带内并且SUL被分配在低频传输频带内时，并且当UE 102检测到高频载波上的低路径损耗和低干扰/业务负载时，UE 102能够切换到高频载波以提升上行链路传输速率。如上所述，通常在高频频谱中存在更多的传输带宽，并且因此使用高频频谱来发送数据能够增加数据传输速率。
根据另一示例条件，如果第一路径损耗小于某个阈值，第一信道状态度量小于另一阈值，并且第二信道状态度量超过或等于另一阈值，则UE 102从第二上行链路载波切换到第一上行链路载波。该条件类似于前一条件，但是UE 102在这种情况下还考虑第二载波的信道状态度量。如果第二载波的信道状态度量不足够大，则UE 102在该实现中不切换到第一载波，这可以防止两个载波之间的频繁切换。
根据另一示例条件，如果第一路径损耗小于或等于某个阈值并且第一信道状态度量小于或等于第二信道状态度量和某个偏移之和，则UE 102从第二上行链路载波切换到第一上行链路载波。换句话说，根据此条件，第一信道状态度量与第二信道状态度量之间的差必须足够大。
当UE 102在框506处确定已经满足一个或多个条件时，流程前进到框508。否则，流程返回到框502，并且UE 102继续通过第一上行链路载波进行发送。在框508处，UE 102能够启动定时器以确定一个或多个信道状态度量、路径损耗计算等在某些时间段期间是否继续满足在框506处满足的一个或若干个条件。然而，在另一实现中，当已经满足所述一个或多个条件时，流程直接从框506前进到框514。
在框510处，UE 102检查与框506中相同的条件。如果信道状态度量、路径损耗计算等满足所述条件，则UE 102在框512处检查时间是否已经到期。否则方法500终止。如果定时器尚未到期，则流程返回到框510。否则，流程进行到框514，其中，UE 102切换到另一上行链路载波。总体说来，框508-512的机制能够防止在两个上行链路载波之间连续切换的“乒乓”效应。
在替代实现中，在UE 102从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波之后，UE102启动定时器。UE 102在定时器到期之前不切换回第一载波。类似于上面讨论的框508-512的机制，该技术防止了在上行链路载波之间频繁切换的乒乓效应。
在一些情况下，在UE 102从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波之后，当先前载波被分配在非授权传输频带中时，UE 102中止UE 102正在先前载波上执行的信道接入过程，或者当先前载波被分配在非授权传输频带中时，UE 102中止UE 102正在先前载波上执行的随机接入过程。
图6图示了用于确定用户设备是否应该从一个上行链路载波切换到另一上行链路载波的示例方法600。方法600能够在例如模块132、134和136(参见图1)或另一合适的组件或组件集合中实现。
在框602处，基站104在各种实现中能够在上行链路载波上执行测量，在两个上行链路载波上执行测量，和/或从UE 102接收一个或多个信道状态度量。
当测量第一上行链路载波上的功率时，基站104能够确定所测量的功率水平高于功率阈值并且将测量结果设置为第一值(例如，“1”)。当基站104确定所测量的功率水平不高于功率阈值时，UE 102能够将测量结果设置为第二值(例如，“0”)。为了生成第i个测量的第三信道状态度量，基站104能够应用公式channel_status(i)＝a*channel_status(i-1)+(1-a)*measurement_result(i)，类似于UE 102(参见框502的讨论)。
在示例场景中，基站104导出第一载波上的第三路径损耗和第三信道状态，并且计算第二载波上的第四路径损耗和第四信道状态。为了计算第三路径损耗，UE 102能够发送探测参考信号，并且基站104能够基于探测参考信号来确定第三路径损耗。当基站104从UE102接收到信道状态度量或参考信号时，基站104确定UE 102是否应该切换上行链路载波。进一步，在一些实现中，基站104周期性地检查UE 102是否应该切换上行链路载波，并且为此，基站104周期性地在第一上行链路载波和第二上行链路载波上执行测量。
在框604处，基站104将一个或多个度量、路径损耗指示等与各自的阈值进行比较。然后基站104能够确定这些比较是否满足用于指示UE 102切换上行链路载波的一个或多个条件。
一个示例条件是第一信道状态度量大于或等于某个信道状态阈值。如果第一信道状态和信道状态阈值满足该条件，则基站104能够指示UE从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波。当在第一上行链路载波上发生高干扰和/或业务负载时，基站104可能遇到这种情况。
根据另一示例条件，第三信道状态度量大于某个信道状态阈值。基站104在这种情况下能够指示UE 102从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波。该情况可能是由于第一上行链路载波上的高干扰或高业务负载。与先前场景不同，基站104在此基于在基站104处而不是在UE 102处对信道的评估来确定UE 102应该切换上行链路载波。
根据另一示例条件，基站104确定第一信道状态度量小于或等于某个阈值，并且第三信道状态度量小于或等于另一阈值。在该场景中，(第一信道状态度量所对应的)第一上行链路载波处于高频传输频带中，并且因此具有更高的带宽。第二上行链路载波相应地处于低频传输频带中，具有更低的带宽。基站104在这种情况下指示UE 102从第二上行链路载波切换到第一上行链路载波。当UE 102和基站104附近的干扰/话务负载在第一上行链路载波上变得相对较低时，这能够发生。基站104因此能够指示UE 102切换上行链路载波，以便增加上行链路数据传输速率。
在另一实现中，当基站104确定第一信道状态度量小于或等于某个信道状态阈值、第三信道状态度量小于或等于另一信道状态阈值、并且第三路径损耗小于或等于另一阈值时，基站104指示UE 102从第二上行链路载波切换到第一上行链路载波。
如框608-612所示，当度量、路径损耗指示等满足上面讨论的一个或多个条件时，基站104能够启动定时器。如果在定时器到期(框612)时仍然满足一个或多个条件，则流程前进到框614。否则，方法600在框610之后终止。类似于以上参考图5的讨论，在框608-612使用定时器防止两个上行链路载波之间的乒乓效应。
在框614处，基站104向UE 102发送切换到另一上行链路载波的命令。在一个实现中，基站104在物理下行链路控制信道(PDCCH)上发送下行链路控制元素(DCI)以指示UE102执行载波切换。根据另一实现，类似于上述示例，基站104向UE 102发送MAC控制元素以指示UE 102执行载波切换。在又一实现中，基站104发送RRC消息以指示UE 102执行上行链路载波切换。例如，基站104能够在RRC重新配置过程期间在RRCReconfiguration消息中发送信道状态。
与当UE 102确定其应该切换上行链路载波的情况类似，在基站104指示UE 102切换上行链路载波的情况下，UE 102能够使用定时器。该定时器能够防止UE 102在定时器到期之前切换回另一载波，并且潜在地产生UE 102频繁地在第一上行链路载波和第二上行链路载波之间切换的情况。
为了进一步清楚起见，图7图示了用户设备中用于为基站配置两个上行链路载波并通过这些上行链路载波接收数据的示例方法700，而图8图示了用户设备中用于通过两个上行链路载波之一发送数据的示例方法800。方法700和800能够分别在UE 102和基站104中实现，或者在任何其他合适的设备中实现。
首先参考图7，方法700能够在步骤702处开始，其中基站从用户设备接收授权频谱和非授权频谱中的支持频带的指示。可替代地，基站能够被预先配置有每个用户设备很可能能够接入的某些传输频带。因此，方法700在其他实现中开始于框704。
在任何情况下，基站在框704处为用户设备选择第一上行链路载波和第二上行链路载波。一个或两个上行链路载波能够在非授权频谱中操作。在框706处，基站向用户设备发送两个上行链路载波的配置。
基站在框708处经由第一上行链路载波来接收数据。当基站接收用户设备已经切换到另一上行链路载波的指示时(框710)，基站在框712处通过所述另一上行链路载波接收另外的数据。
进一步，基站在一些情况下能够在框720处确定一个或多个路径损耗值和一个或多个信道状态度量。在框722处，基站还能够从用户设备接收一个或多个路径损耗值和一个或多个信道状态度量。使用在基站和/或用户设备处生成的这些度量、测量等的任何合适的组合，基站能够确定用户设备是否应该切换到所述另一上行链路载波(框724)。在基站在框724处确定用户设备应该切换上行链路载波之后，基站能够向用户设备发送命令，指示用户设备切换上行链路载波(框726)。
最后，用户设备中的方法800开始于框802，其中用户设备接收第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置，其中第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个上行链路载波被分配在非授权频谱中。在框804处，用户设备通过上行链路载波中的一个进行发送。在用户设备在框806处检测用于将上行链路传输切换到所述另一载波的条件之后，用户设备在框808处通过所述另一载波发送另外的数据。
以下附加考虑适用于前述讨论。
能够在其中实现本公开的技术的用户设备(例如，UE 102)能够是能够进行无线通信的任何合适的设备，诸如智能电话、平板计算机、膝上型计算机、移动游戏控制台、销售点(POS)终端、健康监测设备、无人机、相机、介质流加密狗或另一个人媒体设备、诸如智能手表的可穿戴设备、无线热点、毫微微小区或宽带路由器。进一步，用户设备在一些情况下可以被嵌入诸如车辆的头部单元或高级驾驶员辅助系统(ADAS)的电子系统中。再进一步，用户设备能够作为物联网(IoT)设备或移动互联网设备(MID)操作。取决于类型，用户设备能够包括一个或多个通用处理器、计算机可读存储器、用户接口、一个或多个网络接口、一个或多个传感器等。
某些实施例在本公开中被描述为包括逻辑或多个组件或模块。模块可以是软件模块(例如，存储在非暂时性机器可读介质上的代码)或硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作的有形单元，并且可以以某些方式被配置或布置。硬件模块能够包含被永久配置为执行某些操作的专用电路或逻辑(例如，作为专用处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或特殊应用集成电路(ASIC))。硬件模块还可以包含由软件临时配置以执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如，包含在通用处理器或其他可编程处理器内)。在专用和永久配置的电路中或在临时配置的电路(例如，由软件配置)中实现硬件模块的决定可以由成本和时间考虑驱动。
当以软件实现时，这些技术能够作为操作系统的一部分、由多个应用使用的库、特定软件应用等被提供。软件能够由一个或多个通用处理器或者一个或多个专用处理器来执行。
在阅读本公开时，本领域技术人员将理解用于通过本文所公开的原理在小区中配置和使用多个上行链路载波的额外的替代结构和功能设计。因此，虽然已经图示和描述了特定实施例和应用，但是将理解，所公开的实施例不限于本文公开的精确构造和组件。在不脱离所附权利要求中定义的精神和范围的情况下，可以对本文公开的方法和装置的布置、操作和细节进行对本领域普通技术人员而言显而易见的各种修改、改变和变化。
以下各方面的列表反映了本公开明确考虑的各种实施例。
方面1：一种在基站中用于在非授权频谱中配置上行链路通信的方法，包含：由处理硬件分别为小区选择第一上行链路载波和第二上行链路载波，其中第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个在用户设备支持的一个或多个非授权频带内操作；由所述处理硬件向所述用户设备发送用于第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置数据，包括发送第一上行链路载波和第二上行链路载波中的一个是正常上行链路载波(NUL)，并且第一上行链路载波和第二上行链路载波中的另一个是补充上行链路载波(SUL)的指示，其中，所述用户设备被配置为最初经由NUL进行发送；以及在所述用户设备将上行链路传输从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波时，经由第二上行链路载波来接收上行链路数据。
方面2：根据方面1所述的方法，进一步包含：在经由第二上行链路载波接收上行链路数据之前：由所述处理硬件从所述用户设备接收所述用户设备从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波的通知。
方面3：根据方面2所述的方法，其中，接收所述通知包括：由所述处理硬件响应于所述用户设备在第二上行链路载波上发起随机接入过程，向所述用户设备分配上行链路许可，以及由所述处理硬件向所述用户设备发送所述上行链路许可。
方面4：根据方面2所述的方法，其中，接收所述通知包括接收由所述用户设备通过第一上行链路载波发送的、在介质访问控制(MAC)层处的控制元素中的所述通知。
方面5：根据方面2所述的方法，进一步包含：由所述处理硬件计算指示第二上行链路载波的当前条件的信道状态；由所述处理硬件并且基于所计算的信道状态度量来为所述用户设备选择第一上行链路载波；以及向所述用户设备发送命令以从第二上行链路载波切换回第一上行链路载波。
方面6：根据方面1所述的方法，进一步包含：由所述处理硬件确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波；以及由所述处理硬件向所述用户设备发送命令以将所述用户设备从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波。
方面7：根据方面6所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括以下中的至少一个：(i)从所述用户设备接收指示第一上行链路载波的当前条件的第一信道状态度量，(ii)从所述用户设备接收指示第二上行链路载波的当前条件的第二信道状态度量，(iii)在第一上行链路载波处从所述用户设备接收指示第一路径损耗的第一探测参考信号，(iv)在第二上行链路载波处从所述用户设备接收指示第三路径损耗的第二探测参考信号，(v)在所述基站处计算指示第一上行链路载波的当前条件的第三信道状态度量，或者(vi)在所述基站处计算指示第二上行链路载波的当前条件的第四信道状态度量。
方面8：根据方面7所述的方法，其中，计算第三信道状态或第四信道状态包括对相应载波测量以下中的一个：(i)所述载波上的干扰量、(ii)所述载波上的流量、(iii)功率水平或(ii)功率水平的移动平均值。
方面9：根据方面7所述的方法，进一步包含由所述处理硬件向所述用户设备发送用于发送第一信道状态度量和/或第二信道状态度量的频率和/或条件的指示。
方面10：根据方面7-9中任一项所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括将第一信道状态度量与第一信道状态阈值进行比较。
方面11：根据方面7-9中任一项所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括将第三信道状态度量与第三信道状态阈值进行比较。
方面12：根据方面7-9中任一项所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括将第一信道状态和第三信道状态与各自的信道状态阈值进行比较。
方面13：根据方面7-9中任一项所述的方法，其中，确定用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括：将第一信道状态度量与第一信道状态阈值进行比较、将第三信道状态度量与第三信道状态阈值进行比较，以及将第一探测参考信号与路径损耗阈值进行比较。
方面14：根据方面7-9中任一项所述的方法，其中，确定用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括：将第二信道状态度量与第二信道状态阈值进行比较、将第四信道状态度量与第四信道状态阈值进行比较，以及将第二探测参考信号与路径损耗阈值进行比较。
方面15：根据方面6所述的方法，其中，向所述用户设备发送所述命令包括在以下中的一个发送所述命令：(i)下行链路控制元素(DCI)、(ii)介质接入信道(MAC)控制元素，或(iii)用于控制所述用户设备与所述基站之间的无线电资源的协议的消息。
方面16：根据方面6所述的方法，进一步包含：由所述处理硬件向所述用户设备发送命令以防止所述用户设备在某些时间段期间切换回第一上行链路载波。
方面17：根据前述方面中任一项所述的方法，其中：选择第一上行链路载波包括在高频传输频带中选择第一上行链路载波，并且选择第二上行链路载波包括在低频传输频带中选择第二上行链路载波，其中，所述高频传输频带和所述低频传输频带各自的中心频率相隔至少20MHz。
方面18：根据前述方面中任一项所述的方法，其中，选择第一上行链路载波和第二上行链路载波包括从所述一个或多个非授权频带内选择第一上行链路载波和第二上行链路载波两者。
方面19：根据前述方面中任一项所述的方法，在选择之前进一步包含：从所述用户设备接收所述用户设备支持的所述一个或多个非授权频带的指示。
方面20：根据前述方面中任一项所述的方法，在选择之前进一步包含：从所述用户设备接收所述用户设备支持的一个或多个授权频带的指示。
方面21：根据前述方面中任一项所述的方法，其中，向所述用户设备发送所述配置数据包括：在以下中的一个期间发送所述配置数据：(i)用于建立与用于控制所述基站和所述用户设备之间的无线电资源的协议相关联的连接的过程、(ii)用于重建与所述协议相关联的连接的过程，以及(iii)用于恢复与所述协议相关联的连接的过程。
方面22：一种在用户设备中用于上行链路通信的方法，包含：由处理硬件从用于特定小区的基站接收第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置，其中，第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个被分配在非授权频谱中；由所述处理硬件接收第一上行链路载波是正常上行链路载波(NUL)并且第二上行链路载波是补充上行链路载波(SUL)的指示；由所述处理硬件通过所述NUL发送数据；检测用于将上行链路传输从所述NUL切换到所述SUL的条件；以及响应于检测到所述条件，通过所述SUL发送另外的数据。
方面23：根据方面22所述的方法，其中，检测所述条件包含：由所述处理硬件确定所述NUL上的第一路径损耗；以及由所述处理硬件确定指示所述NUL的当前条件的第一信道状态度量。
方面24：根据方面23所述的方法，其中，检测条件包括将第一路径损耗与第一路径损耗阈值进行比较并且将第一信道状态度量与信道状态阈值进行比较。
方面25：根据方面23所述的方法，进一步包含：由所述处理硬件确定所述NUL上的第二路径损耗；其中，检测所述条件包括将第一路径损耗与第一路径损耗阈值进行比较、将第一信道状态度量与信道状态阈值进行比较，以及将第二路径损耗与第二路径损耗阈值进行比较。
方面26：根据方面23所述的方法，其中，计算第一信道状态度量包括对第一上行链路载波测量以下中的一个：(i)所述载波上的干扰量、(ii)所述载波上的流量、(iii)功率水平、或(ii)功率水平的移动平均值。
方面27：根据方面22所述的方法，其中，检测所述条件包括从所述基站接收命令以从所述NUL切换到所述SUL。
方面28：根据方面22所述的方法，进一步包含响应于检测到所述条件：由所述处理硬件向所述基站发送所述用户设备从所述NUL切换到所述SUL的通知。
方面29：根据方面28所述的方法，其中，发送所述通知包括：由所述处理硬件在第二上行链路载波上发起随机接入过程，以及响应于所发起的随机接入过程，从所述基站接收上行链路许可。
方面30：根据方面28所述的方法，其中，发送所述通知包括通过所述NUL，在MAC层处的控制元素中发送所述通知。
方面31：根据方面28所述的方法，进一步包含响应于发送所述通知：由所述处理硬件从所述基站接收命令以从所述SUL切换回所述NUL。
方面32：根据方面22-27中任一项所述的方法，进一步包含：由所述处理硬件发送所述用户设备从所述NUL切换到所述SUL的通知。
方面33：根据方面23-28中任一项所述的方法，进一步包含：防止所述用户设备在发送另外的数据之后的某些时间段内从第二上行链路载波切换到第一上行链路载波。

Claims (20)

1.一种在基站中用于在非授权频谱中配置上行链路通信的方法，所述方法包含：
由处理硬件分别为小区选择第一上行链路载波和第二上行链路载波，其中，第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个在用户设备支持的一个或多个非授权频带内操作；
由所述处理硬件向所述用户设备发送用于第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置数据，包括发送第一上行链路载波和第二上行链路载波中的一个是正常上行链路载波(NUL)并且第一上行链路载波和第二上行链路载波中的另一个是补充上行链路载波(SUL)的指示，其中，所述用户设备被配置为最初经由NUL进行发送；以及
在所述用户设备将上行链路传输从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波时，经由第二上行链路载波来接收上行链路数据。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含，在经由第二上行链路载波接收上行链路数据之前：
由所述处理硬件从所述用户设备接收所述用户设备从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波的通知。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，接收所述通知包括：
由所述处理硬件响应于所述用户设备在第二上行链路载波上发起随机接入过程，向所述用户设备分配上行链路许可，以及
由所述处理硬件向所述用户设备发送所述上行链路许可。
4.根据权利要求2所述的方法，进一步包含：
由所述处理硬件计算指示第二上行链路载波的当前条件的信道状态；
由所述处理硬件并且基于所计算的信道状态度量来为所述用户设备选择第一上行链路载波；以及
向所述用户设备发送命令以从第二上行链路载波切换回第一上行链路载波。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：
由所述处理硬件向所述用户设备发送频率和/或条件的指示，所述频率和/或条件用于在用户设备处生成并且向所述基站发送指示第一上行链路载波的当前条件的第一信道状态度量和/或指示第二上行链路载波的当前条件的第二信道状态度量。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包含确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波，包括将第一信道状态度量与第一信道状态阈值进行比较。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括：
在所述基站处计算指示第一上行链路载波的所述当前条件的第三信道状态度量；以及
将第三信道状态度量与第三信道状态阈值进行比较。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括：
从所述用户设备接收指示第一路径损耗的第一探测参考信号，以及
将第一探测参考信号与路径损耗阈值进行比较。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，确定所述用户设备应该从第一上行链路载波切换到第二上行链路载波包括：
在所述基站处计算指示第二上行链路载波的当前条件的第四信道状态度量；以及
将第四信道状态度量与第四信道状态阈值进行比较。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包含：
由所述处理硬件向所述用户设备发送命令，以防止所述用户设备在特定时间段期间切换回第一上行链路载波。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：
选择第一上行链路载波包括在高频传输频带中选择第一上行链路载波，以及
选择第二上行链路载波包括在低频传输频带中选择第二上行链路载波，
其中，所述高频传输频带和所述低频传输频带各自的中心频率相隔至少20MHz。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，在选择之前进一步包含：
从所述用户设备接收以下中的至少一个：
所述用户设备支持的所述一个或多个非授权频带的指示，或者
所述用户设备支持的一个或多个授权频带的指示。
13.一种在用户设备中用于上行链路通信的方法，所述方法包含：
由处理硬件从用于特定小区的基站接收第一上行链路载波和第二上行链路载波的配置，其中，第一上行链路载波和第二上行链路载波中的至少一个被分配在非授权频谱中；
由所述处理硬件接收第一上行链路载波是正常上行链路载波(NUL)并且第二上行链路载波是补充上行链路载波(SUL)的指示；
由所述处理硬件通过NUL发送数据；
检测用于将上行链路传输从所述NUL切换到SUL的条件；以及
响应于检测到所述条件，通过所述SUL发送另外的数据。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，检测所述条件包含：
由所述处理硬件确定所述NUL上的第一路径损耗；以及
由所述处理硬件确定指示所述NUL的当前条件的第一信道状态度量。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，检测所述条件包括将第一路径损耗与第一路径损耗阈值进行比较，并且将第一信道状态度量与信道状态阈值进行比较。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包含：
由所述处理硬件确定所述SUL上的第二路径损耗；
其中，检测所述条件包括将第一路径损耗与第一路径损耗阈值进行比较、将第一信道状态度量与信道状态阈值进行比较，以及将第二路径损耗与第二路径损耗阈值进行比较。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包含响应于检测到所述条件：
由所述处理硬件向所述基站发送所述用户设备已经从所述NUL切换到所述SUL的通知。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，发送所述通知包括：
由所述处理硬件在第二上行链路载波上发起随机接入过程，并且
响应于所发起的随机接入过程，从所述基站接收上行链路许可。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包含响应于发送所述通知：
由所述处理硬件从所述基站接收命令以从第二上行链路载波切换回第一上行链路载波。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的方法，进一步包含：
防止所述用户设备在发送另外的数据之后的特定时间段内从所述SUL切换到所述NUL。
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