具有可变阈值的先听后讲操作的制作方法

本发明的各种实施方式总体上涉及根据感测能量级别与阈值之间的阈值比较在频谱上选择性地发送信号。本发明的各种实施方式具体地涉及根据信号的信号类型确定阈值。

背景技术：

多个终端可访问频谱以发送信号。在调度系统中，频谱上的资源被预先分配给特定终端。然而，有时，频谱上的资源未被预先分配给寻求发送信号的特定终端。然后，可发生尝试在相同资源中发送的多个终端之间的冲突。示例是免许可的无线通信操作。

为了减轻干扰，可采用先听后讲操作。这里，意图在频谱上发送信号的终端首先进行信道感测过程以推断出频谱是否已经由一个或更多个其它终端使用。信道感测通常包括感测频谱上的干扰的能量级别。由于例如由于热噪声、环境噪声等，将总是感测到特定能量级别，所以通常在感测能量级别与阈值之间执行阈值比较。这使得能够判断感测能量级别是否应该被视为干扰(即，当前正在发送)的另一终端。有时，该阈值被称为能量检测阈值。

如果感测能量级别超过能量检测阈值，则可推迟信号发送(退避过程)。如果感测能量级别未超过阈值，则可开始信号发送。

已观察到，先听后讲操作的传统技术往往会遭受增加的延迟和/或差的发送可靠性，特别是如果许多干扰终端访问频谱的话。

技术实现要素：

因此，需要先听后讲操作的高级技术。具体地，需要克服或减轻上面识别的限制或缺点中的至少一些的技术。

此需求通过独立权利要求的特征来满足。从属权利要求的特征限定实施方式。

一种方法包括使信号排队等待在频谱上发送。该方法还包括感测频谱上的干扰的能量级别。该方法还包括根据信号的信号类型来确定阈值。该方法还包括执行感测到的能量级别与确定的阈值之间的阈值比较。该方法还包括根据阈值比较选择性地在频谱上发送信号。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行程序代码使得所述至少一个处理器执行一种方法。该方法包括使信号排队等待在频谱上发送。该方法还包括感测频谱上的干扰的能量级别。该方法还包括根据信号的信号类型来确定阈值。该方法还包括执行感测到的能量级别与确定的阈值之间的阈值比较。该方法还包括根据阈值比较选择性地在频谱上发送信号。

一种计算机程序包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行程序代码使得所述至少一个处理器执行一种方法。该方法包括使信号排队等待在频谱上发送。该方法还包括感测频谱上的干扰的能量级别。该方法还包括根据信号的信号类型来确定阈值。该方法还包括执行感测到的能量级别与确定的阈值之间的阈值比较。该方法还包括根据阈值比较选择性地在频谱上发送信号。

一种终端被配置为使信号排队等待在频谱上发送；感测频谱上的干扰的能量级别；根据信号的信号类型来确定阈值；执行感测到的能量级别与确定的阈值之间的阈值比较；并且根据阈值比较选择性地在频谱上发送信号。

一种方法包括向终端发送控制消息。该控制消息指示多个阈值。该控制消息提示终端从所述多个阈值选择阈值。该阈值用于与频谱上的干扰的感测能量级别的阈值比较。所述选择取决于排队等待在频谱上发送的信号的信号类型。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行程序代码使得所述至少一个处理器执行一种方法。该方法包括向终端发送控制消息。该控制消息指示多个阈值。该控制消息提示终端从所述多个阈值选择阈值。该阈值用于与频谱上的干扰的感测能量级别的阈值比较。所述选择取决于排队等待在频谱上发送的信号的信号类型。

一种计算机程序包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行程序代码使得所述至少一个处理器执行一种方法。该方法包括向终端发送控制消息。该控制消息指示多个阈值。该控制消息提示终端从所述多个阈值选择阈值。该阈值用于与频谱上的干扰的感测能量级别的阈值比较。所述选择取决于排队等待在频谱上发送的信号的信号类型。

一种节点被配置为向终端发送控制消息。该控制消息指示多个阈值。该控制消息提示终端根据排队等待在频谱上发送的信号的信号类型来从所述多个阈值选择与频谱上的干扰的感测能量级别进行阈值比较的阈值。

将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上面提及的特征以及下面还要说明的特征不仅可按照所指示的各个组合使用，而且可按照其它组合或单独使用。

附图说明

图1示意性地示出根据各种示例的包括终端和基站的网络，其实现用于在免许可频谱上发送信号的无线电链路。

图2示意性地示出根据各种示例的与无线电链路的不同信道相关联的资源的资源映射。

图3示意性地示出根据各种示例的控制信令以及由控制信令配置的先听后讲操作。

图4示意性地示出根据各种示例的依赖于信号类型的能量检测阈值。

图5示意性地示出根据各种示例的依赖于信号类型的能量检测阈值。

图6示意性地示出根据各种示例的根据与通过所发送的信号编码的数据的服务质量相关联的解码概率和发送概率确定能量检测阈值。

图7示意性地示出根据各种示例的终端。

图8示意性地示出根据各种示例的基站。

图9是根据各种示例的方法的流程图。

图10是根据各种示例的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。实施方式的以下描述并非从限制意义上进行。本发明的范围并非意在由以下描述的实施方式或由附图限制，其仅是例示性的。

附图被视为示意性表示，并且附图中所示的元件未必按比例示出。相反，表示各种元件以使得其功能和一般目的对于本领域技术人员而言变得显而易见。附图中示出或本文中描述的功能块、装置、组件或其它物理或功能单元之间的任何连接或联接也可通过间接连接或联接来实现。功能块可在硬件、固件、软件或其组合中实现。

以下，描述先听后讲操作的技术。通常，先听后讲操作可涉及根据感测能量级别与能量检测阈值之间的阈值比较选择性地在频谱上发送信号。例如，如果感测能量级别超过能量检测阈值，则这可指示频谱上的干扰增加。然后，为了避免发送失败，可不执行信号发送。可实现退避。一会儿之后，可再次感测频谱上的能量级别；然后，可进行新的发送尝试。先听后讲技术有时也被称为载波侦听多路访问/冲突避免(csma/ca)。

根据各种示例，动态地调节能量检测阈值。为此，可在或大或小的程度上采用位于终端中的逻辑。具体地，可基于排队等待在频谱上发送的信号的信号类型来确定能量检测阈值。换言之，即使由同一终端发送，不同类型的信号也可与不同的能量检测阈值相关联。换言之，可使用多个能量检测阈值，其中可针对同一终端使用两个或更多个能量检测阈值。可通过位于终端中的逻辑来实现能量检测阈值的这种动态确定；具体地，在每次使信号排队等待发送时，可能不需要涉及网络。

与网络可按照半静态方式重新配置能量检测阈值的参考实现方式相比，由终端根据排队等待发送的信号的信号类型这样确定能量检测阈值可提供减小的延迟并且可允许为不同信号类型的需求定制(tailor)先听后讲操作。

本文所描述的技术可特别应用于在免许可频谱上实现蜂窝技术。然而，这些技术不限于这种应用。例如，这些技术可容易地用于非蜂窝技术(例如，ieee802.11xwi-fi发送或卫星发送)。

在一些示例中，信号类型与在频谱上实现并用于发送相应信号的信道有关。信道可以是广播的(即，针对多个接收机)或专用的(即，针对三个接收机)。信道可按照不同的方式映射到物理发送(例如，同时发送)，但具有不同的代码(例如，在码分多址(cdma)技术中)。另外，可采用不同的频率/子载波，例如在频分多址(fdma)中，特别是在正交fdma技术中。可在时分多址(tdma)技术中使用交替时隙。另外，这些技术的组合是可能的。可在系统内为不同的目的设计不同的信道，以例如适应控制数据或净荷数据。例如，控制数据可包括但不限于：系统信息、资源/调度信息、功率控制命令、确认重传请求(arq)信令、随机接入信令、导频信号、同步信号等。信道也可被设计为承载净荷数据，例如，可存在用于多媒体广播、副链路数据等的特定信道。可存在用于数据的专用信道或用于数据的共享信道。

各种示例基于这样的发现：在接收机处正确地解码数据的需求方面，不同的信号类型可具有不同的优先级。例如，已观察到，如果信号对净荷数据或功率控制命令进行编码，则在错误地解码信号具有相对高概率的情况下，系统可以很好地操作。另一方面，已观察到，如果信号对arq信令的确认消息、系统信息进行编码或者如果信号与导频有关，则在错误地解码信号具有相对高概率的情况下，系统常常无法很好地操作。通过根据信号类型动态地确定能量检测阈值，可考虑不同信号类型的不同需求定制能量检测阈值。然后，总体系统性能可受益。

各种示例基于这样的发现：确定所发送的信号成功解码的概率是系统设计的重要方面。例如，根据参考实现方式，可针对不同的信号类型应用不同的纠错方案。对于在许可频谱中操作的调度系统，这种不同纠错方案的选择在传统上通常是用于定制解码概率的仅有尺度(dimension)。然而，已观察到，对于免许可频谱中的发送，另外的性质可相关：这是发送概率，即，由于先听后讲操作通过/失败而要进行的发送的概率，即，与能量检测阈值的阈值比较。从系统的角度，这可意味着新的设计方面：解码概率和发送概率之间的权衡情况。

在其它示例中，除了用于发送信号的信道之外，另选地或另外地，可考虑其它信号类型。例如，可考虑由排队等待发送的信号编码的数据服务。例如，可考虑与通过信号编码的数据相关联的服务质量(qos)。例如，任务关键型服务可与web浏览“尽力”型服务并行地执行。这里，可考虑例如相应服务的qos所强加的发送概率中的解码概率来选择不同的能量检测阈值。然后，与对与web浏览有关的服务的数据进行编码的信号相比，可为对与任务关键操作有关的服务的数据进行编码的信号提供更高可能性的成功发送。

图1示出关于网络100的各方面。在图1的示例中，示出包括终端130和基站(bs)112(规定小区)的蜂窝网络100。通常，本文所描述的各种技术可容易地应用于其它种类和类型的网络，例如对等网络、自组织网络、卫星网络等。这些技术可特别应用于3gpp指定的蜂窝网络(例如，4g以及即将到来的5g)中。

在终端130和bs112之间实现无线电链路101。可在无线电链路101上发送信号150。例如，可从bs112向终端130发送下行信号150；还可从终端130向bs112发送上行信号150。

在图1的示例中，在免许可频谱上实现无线电链路101。因此，信号150的发送可遭受另一终端131的干扰102。该另一终端131可连接或者可不连接到网络100。为了减轻干扰，实现先听后讲操作。例如，如果终端130已使信号150排队等待在频谱上发送，则其可感测频谱上的干扰102的能量级别并执行感测能量级别与能量检测阈值之间的阈值比较。然后，根据阈值比较，终端130可在频谱上发送信号150；或者可退避，即，等待特定时段。

通常，较低的能量检测阈值可降低隐藏节点问题的风险，其中终端130可能不知道另一终端131的存在并且可能由于显著的干扰102而没有成功发送。另一方面，较高的能量检测阈值降低发送概率，特别是在嘈杂的频谱上。导致权衡情况。此外，最大能量检测阈值常常受到法规要求的限制，以避免由特定终端导致的过度干扰102。

例如，在参考实现方式中，会利用特定网络规定的能量检测阈值来静态地配置终端130。将对源自终端130的信号150的任何发送采用该能量检测阈值。考虑到上面识别的高能量检测阈值和低能量检测阈值之间的权衡情况，能量检测阈值的这种静态配置可降低总体系统性能。

图2示出关于在频谱300上实现并与无线电链路101相关联的信道311-313的各方面。各个信道311-313分配在时域和频域中规定的特定资源305。资源305有时被称为资源元素、子载波或资源块。资源305根据资源映射301在信道311-313之间分布。资源305规定了时间-频率网格。可采用正交频分复用(ofdm)技术以受益于fdma技术。另选地或另外地，可采用cdma技术(图2中未示出)。

例如，信道311被预留用于发送导频信号或导频。导频信号有助于实现信道感测。信道312被预留用于发送对净荷数据(即，高层用户数据)进行编码的信号。例如，净荷数据可与在发送协议栈的应用层上实现的一个或更多个服务相关联。信道313被预留用于发送对控制数据进行编码的信号。例如，控制数据可与层1、层2或层3控制数据有关(例如，根据开放系统接口(osi)模型)。控制数据可方便无线电链路101的实现。

从图2显而易见，在无线电链路101上发送的不同信号150可通过信号类型表征，其与在频谱300上实现并用于发送相应信号150的信道311-313有关。这里，信道311-313可以是净荷信道312和控制信道313中的一个。通常，可以想到其它类型的信道。

图3是bs112与终端130之间的无线电链路101上的传输的信令图。图3示出关于先听后讲操作的各方面。

首先，在1001，bs112向终端130发送控制消息1051。终端130接收控制消息1051。控制消息1051指示多个能量检测阈值。这允许终端132为不同的信号类型从控制消息1051所指示的能量检测阈值选择不同的阈值。因此，控制消息1051所指示的多个能量检测阈值可被称为备选能量检测阈值。例如，控制消息1051也可指示与各种备选能量检测阈值相关联的信号类型。例如，网络100可基于法规要求等来确定备选能量检测阈值。

例如，控制消息1051可相对于参考值为特定信道明确地或隐含地和/或以绝对值或相对值指示备选能量检测阈值。例如，可在附接过程期间发送控制消息1051，作为附接过程的一部分，终端130在无线电链路101上建立信道311-313中的一个或更多个和/或与bs112建立数据连接。

然后，一会儿之后，信号150到达终端130、1002的发送缓冲器。例如，信号150可从传输协议栈的高层到达层1发送缓冲器。例如，信号150可对上行净荷数据进行编码。上行净荷数据可源自通过终端130的传输协议栈的应用层执行的服务。在其它示例中，信号150可例如对上行控制数据等进行编码。

在方框1003，终端130执行信道感测。这可包括感测频谱300上的干扰102的能量级别。为此，终端130的接口可被配置为感测频谱能量密度。

在一些示例中，可在整个频谱300上以集成方式感测干扰102的能量级别。换言之，可在整个系统带宽上感测干扰102的能量级别(例如，在图2中，系统带宽覆盖频域中的资源元素305)。这里，不提供或仅有限程度地提供频率分辨率。然而，在其它示例中，可根据信号150的信号类型感测干扰102的能量级别。例如，可在与排队等待发送的信号150的信号类型有关的信道311-313的资源305中以频率分解的方式感测能量级别(例如，在图2中，这可与仅在分配给净荷信道312的资源元素305所占据的频率中发送干扰102的能量级别)有关。其它资源305可免于所述感测。

方框1003处的信道感测还可包括执行感测能量级别与能量检测阈值之间的阈值比较。在图3的示例中，感测能量级别超过能量检测阈值。因此，执行退避并且在时机(occasion)1004不发送信号150(在图3中由虚线指示)。相反，在退避持续时间1050之后，重新执行信道感测，方框1005。此时，感测能量级别保持在能量检测阈值以下，然后在时机1006发送信号150。这可能是由于能量检测阈值已改变和/或由于感测能量级别已改变。

图4示出关于能量检测阈值451、452的各方面。在图4中，还示出感测能量级别401。在本文所描述的各种示例中，根据排队等待在频谱300上发送的信号150的信号类型来确定能量检测阈值451、452。这也示出于图4中。具体地，在图4的示例中，针对与导频信号有关的信号类型以及与净荷数据有关的信号类型确定不同的能量检测阈值451、452。

通常，在确定能量检测阈值451、452时考虑的信号类型对于不同的实现方式可不同。例如，信号类型可与在频谱300上实现并用于发送相应信号150的信道311-313有关。例如，相同的能量检测阈值可用于一组信道。例如，信号类型可选自：导频信号；通过信号编码的数据；尽力型数据；必送达数据；事件触发数据；控制数据；净荷数据；以及通过信号编码的数据服务。

例如，尽力型数据可具有有限寿命并且在该有限寿命内可与不要求成功和/或未损坏发送的100％概率的qos相关联。因此，对于尽力型数据，如果某一小部分的尽力型数据未成功发送或受损发送，则是可接受的。这与必送达数据可能是为不同的。事件触发数据可以是这样的数据：不是根据重复定时而是应特定事件而出现的数据。例如，在物联网应用或机器型通信应用中，这种事件触发数据可具有任务关键特性。然后，未损坏的事件触发数据的及时传送可为强制的。

在图4的示例中，终端130使用两个(或更多个)能量检测阈值。具体地，终端130同时实现两个能量检测阈值451、452。这可能是由于同时排队等待发送的多个信号(与净荷数据和另一信号(即，导频信号)有关)。在图4的示例中，使用相同的感测能量级别401与不同的能量检测阈值451、452进行阈值比较。这导致允许发送对净荷数据进行编码的信号150；而不允许发送导频信号150。

图5示出关于能量检测阈值451、452的各方面。在图5的示例中，不同的能量检测阈值451、452用于时域中的不同发送尝试。例如，可基于发送缓冲器的内容使用不同的能量检测级别。例如，位于发送缓冲器中的更关键的信息可与更高的能量检测阈值相关联。

在图5的示例中，使用不同的感测能量级别401、402与不同的能量检测阈值451、452进行阈值比较。这可有不同的原因。例如，与对净荷数据进行编码的信号所相关联的信道相比，导频信号150可与不同的信道(在资源映射301中具有不同的资源305)相关联。然后，如果根据信号类型实现能量级别401、402的时间-频率分解的感测，则这可导致不同的能量级别401、402。另一原因可以是只有在已经发送了导频信号150时，对净荷数据进行编码的信号才到达发送缓冲器(在图5中由水平箭头指示)。然后，可感测另一能量级别402，其由于干扰102的时间依赖性而不同于能量级别401并且是最新的。可在感测到的另一能量级别402与能量检测阈值451之间执行另一阈值比较。根据该另一阈值比较，可在频谱300上选择性地发送对净荷数据进行编码的信号。

图6示出关于确定能量检测阈值450(图6中的实线)的各方面。在图6的示例中，根据排队等待在频谱300上发送的信号150的信号类型来确定能量检测阈值450，其中，信号类型与通过信号150编码的数据的qos460有关。在图6的示例中，通过信号150编码的数据的qos首先确定解码概率461，其次确定发送概率462。

例如，尽力型数据可能与相对大的发送概率相关联，以便补偿零星损失。然而，尽力型数据(图6的左侧)可具有与相对低的解码概率461相关联的qos460(考虑到零星损失可接受的事实)。对于事件触发数据(图6的右侧)，这些品质因数(figuresofmerit)可能反转。这里，相对低的发送概率可能是可接受的，因为事件可被认为是重复的。另一方面，可能关键的是不发生解码错误以避免例如传感器数据的错误解释；这意味着解码概率460相对高。必送达数据可标记尽力型数据和事件触发数据之间的中间情况。这些依赖性仅是示例，可从实现方式到实现方式不同。

在图6的示例中，然后基于解码概率461以及基于发送概率462确定能量检测阈值450。这导致阈值对根据qos460的分类的非线性依赖性。

在其它示例中，还可仅根据解码概率461或仅根据发送概率462来确定能量检测阈值。在其它示例中，还可考虑通过信号150编码的数据的qos所规定的其它品质因数(例如，延迟等)。

图7示出关于终端(在图中标记为用户设备，ue)的各方面。终端130包括处理器1301和存储器1302。此外，终端130包括接口1303(例如，具有模拟前端和数字前端)。使用接口1303，可在无线电链路101上发送上行信号150和/或下行信号150。存储器1302可存储可由处理器1301执行的程序代码。执行程序代码可使得处理器1301根据本文所描述的各种示例执行先听后讲操作的技术。例如，程序代码的执行可使得处理器1301分析排队等待发送的信号以确定其信号类型。然后，处理器1301可根据信号类型来确定能量检测阈值。该能量检测阈值可用于先听后讲操作。

图8示出关于bs112的各方面。bs112包括处理器1121和存储器1122。此外，bs112包括接口1123(例如，具有模拟前端和数字前端)。使用接口1123，可在无线电链路101上发送上行信号150和/或下行信号150。存储器1122可存储可由处理器1121执行的程序代码。执行程序代码可使得处理器1121根据本文所描述的各种示例执行先听后讲操作的技术。例如，程序代码的执行可使得处理器1121经由接口1123发送指示多个能量检测阈值并且可选地指示相关联的信号类型的控制消息。这可方便在终端130处确定信号特定能量检测阈值。

图9是根据各种示例的方法的流程图。在方框6001，使信号排队等待发送。例如，下行信号或上行信号可排队等待发送。信号可以是导频信号或者诸如同步信号等的另一控制信号。信号还可对数据(例如，控制数据或净荷数据)进行编码。可以将信号与无线电链路上实现的多个信道之一关联起来。这些信道的示例包括净荷信道中的控制信道。

在方框6002中，根据在方框6001中排队等待发送的信号类型来确定能量检测阈值。例如，信号类型可与和信号发送相关联的信道有关。还可能的是，信号类型与由通过信号编码的数据的类型有关，例如数据是否与尽力型数据、必送达数据、事件触发数据、控制数据、净荷数据等有关。信号类型还可与通过信号编码的数据的qos相关联。这里，可考虑qos的不同品质因数，包括但不限于：解码概率；发送概率；和延迟。在另一示例中，信号类型可与通过信号编码的净荷数据的服务有关。

因此，在方框6002中，可针对不同的信号类型确定不同的能量检测阈值。因此，能量检测阈值可为信号类型特定的。

接下来，在方框6003中，在频谱上感测能量级别。这对应于信道感测。

在方框6004中，执行在方框6003感测到的能量级别和在方框6002确定的阈值之间的阈值比较。如果感测能量级别低于能量检测阈值，则可判断频谱上的干扰相对低并且可发送信号。因此，在方框6005，发送信号。然而，如果感测能量级别高于能量检测阈值，则可判断频谱上的干扰显著并且不可发送信号。然后，执行退避过程(方框6006)。在超时周期之后，然后重新感测能量级别，即，重新执行方框6003、6004。

图10是根据各种示例的方法的流程图。根据图10的示例的方法总体上对应于根据图9的示例的方法。在图10的示例中，如果在方框6006执行退避过程，则在信号仍在排队等待发送的同时还调节能量检测阈值。具体地，在方框6020，在方框6002初始确定的能量检测阈值增加。这增加了在方框6004的下一迭代中感测能量级别低于阈值的一般可能性。考虑通过信号编码的数据或信号本身的潜在有限寿命，这增加了信号的总发送概率。

例如，可根据排队等待发送的信号的信号类型选择性地启用方框6020的功能。例如，方框6020中的能量检测阈值的调节增量可取决于信号类型。由此，与相对于降低的发送概率更鲁棒的信号相比，可不同地对待对发送概率更敏感的信号。例如，能量检测阈值的调节可基于与通过信号编码的数据的qos相关联的发送概率。

总之，已描述了上述技术以允许在单个终端中实现多个能量检测阈值。可针对不同的发送信道应用不同的能量检测阈值。

尽管已关于特定优选实施方式示出和描述了本发明，但是本领域技术人员在阅读和理解本说明书之后将想到等同物和修改。本发明包括所有这些等同物和修改，并且仅由所附权利要求的范围限制。

例如，尽管关于根据信道确定能量检测阈值描述了各种示例，但是可针对其它信号类型容易地实现类似的技术。