在LTELAA中用于触发LBT的随机退避机制的方法与流程

本发明概括而言涉及无线通信领域，更具体而言，涉及一种

在长期演进系统的辅助授权频谱接入(LTE LAA)之中用于触发

先侦听后会话(LBT)的随机退避机制的方法。

背景技术：

在3GPP之中正在研究在非授权频段之上使用LTE的可行性以及如何确保非授权频段之上的LTE系统和其他在相同频段之上的技术诸如Wi-Fi等的公平共存问题。在RAN1#78bis会议之中达成了以下共识：即会话前侦听(LBT：Listen-before-talk)机制是一个明确需要的功能以用于满足LAA系统的一些区域/频带之中的监管需求，这一点在"RAN1Chairman's Notes for 78bis meeting"有所描述。在RAN1#80会议之中列出了以下四种用于LAA信道接入的LBT方案：

-第一种方案：无LBT；

-第二种方案：无随机退避的LBT；

-第三种方案：具有固定尺寸的竞争窗口的随机退避的LBT；以及

-第四种方案：具有可变尺寸的竞争窗口的随机退避的LBT。

在"ETSI EN 301893V1.8.0(2015-01),Harmonized European Standard,"Broadband Radio Access Networks(BRAN)；5GHz high performance RLAN"之中所描述的基于FBE的信道接入是第二种方案的LBT的一种示例。借助于基于FBE的信道接入，每个设备以固定的时隙来执行CCA空闲信道评估检查。如果该信道被检测为忙，那么该设备将会等到下一个固定的周期进行另一次的 信道感测。因此，当LAA和Wi-Fi共存在相同的信道之上时，基于FBE的接入相较于Wi-Fi具有更少的信道接入机会并且将会尤其是对于高负载情形的LAA基站来说增加了的信道接入延时。

具有固定尺寸的竞争窗口的LBE过程(及在EN 301 893 V1.8.0之中的选项B)属于上述的第三种方案。对于该信道接入来说，设备被允许在任何时间实施(e)CCA，只要存在业务需求。

在RAN1#80bis会议之上达成了用于第四种方案的工作假设。"如果LAA在第四种方案之中得以采用用于下行链路传输，那么将基于ETSI选项B来修改以达到第四种方案，这些修改用于确保与Wi-Fi的公平性"。第四种方案的整个过程与Wi-Fi的分布式协调功能(DCF)极为相似。与具有固定尺寸的竞争窗口的第三种方案不同的是LAA竞争窗口的大小能够通过动态指数退避或者半静态退避进行变化。引入第四种方案的目的在于确保LAA和Wi-Fi的媒介接入的公平性。在第四种方案之中需要解决的问题在于针对LTE-LAA系统应该使用哪种触发机制来适配竞争窗口的尺寸或者大小。

由于LAA的设计目标是不会比另一个Wi-Fi网络更加影响Wi-Fi服务，所以应当谨慎地设计退避触发事件以便达到在非授权频段之上与Wi-Fi共存的公平性。此外，该触发事件和相关的参数应当会在LTE标准规范之中得以标准化。

在现有技术之中，在“R1-152326,Discussion on LBT Protocols,Ericsson Inc.,RAN1#80bis,April 2015”之中，提出了当最近的ACK/NACK为负面的即NACK时将竞争窗口的大小翻倍并且在最近的ACK/NACK为正面的即ACK时将竞争窗口的大小重置为最小值。这和WiFi的方案实质上相同，但是在LTE相同之中有多个用户设备在一个子帧之上得以调度，所以以上技术方案并不能直接地加以使用。

而在“R1-150978,Description of candidate LBT schemes,Huawei,HiSilicon,RAN1LAA ad hoc meeting,March 2015”之中提 出了根据在最近的信道占用时间之中的ACK/NACK统计来限定以上触发。一个示例便是当NACK率高于某个阈值时将竞争窗口大小翻倍。该基于ACK/NACK的解决方案将ACK/NACK视作该信道之上的碰撞的指示符。然而，源自重传的ACK并不能正确地反映碰撞并没有发生，重传成功可能是因为混合自动重传(HARQ)中的合并增益而导致的。

以上的方案均无法有效地触发并且合理地规定或者配置竞争窗口的大小。

技术实现要素：

为了克服以上背景技术部分所描述的技术问题即现有技术的缺点，本发明的发明人提出了如何调整竞争窗口的触发时间从而适应与其他通信系统在同样的非授权频段之上的竞争的方法。

基于上述考虑，本申请提出了一种在长期演进系统的辅助授权频谱接入(LTE LAA)之中用于触发先侦听后会话(LBT)的随机退避机制的方法，所述方法包括：

-评估当前信道以得到表征所述当前信道的拥堵状态的第一参数，

-将所述第一参数与第一阈值作比较以得到第一比较结果；以及

-根据所述第一比较结果来适配竞争窗口大小。

依据本发明的方法能够首先评估当前信道的拥堵状态并且由此得到表征所述当前信道的拥堵状态的第一参数，而后通过与预定的阈值的比较从而合理地适配竞争窗口的大小。

在依据本发明的一个实施例之中，当所述第一参数大于所述第一阈值时相应地增大所述竞争窗口大小。

由于竞争窗口大小得以增大，所以各个竞争节点发生碰撞的可能性则相应地降低了。由此能够降低碰撞可能性，从而提高整个无线通信系统的通信性能。

在依据本发明的一个实施例之中，当所述第一参数大于所述第一阈值时指数地或者线性地增大所述竞争窗口大小。

本领域的技术人员应当了解，以上指数地或者线性地增大竞争窗口大小仅仅是示意性地而非限制性地，本领域的技术人员也能够对其进行改变，从而有利地实现竞争窗口大小的适配。

在依据本发明的一个实施例之中，所述方法还包括：

-将所述第一参数与第二阈值作比较以得到第二比较结果；以及

-根据所述第二比较结果来适配竞争窗口大小。

通过这样的方式不仅设置了上限，也相应地设定了下限，从而当低于下限时同样适配竞争窗口的大小，从而更有针对性地适配这样的无线通信系统。

在依据本发明的一个实施例之中，当所述第一参数小于所述第二阈值时相应地减小所述竞争窗口大小、指数地或者线性地减少所述竞争窗口大小或者重置竞争窗口大小至最小值。

本领域的技术人员应当了解，以上指数地或者线性地减少竞争窗口大小仅仅是示意性地而非限制性地，本领域的技术人员也能够对其进行改变，从而有利地实现竞争窗口大小的适配。

在依据本发明的一个实施例之中，所述第一参数为数据包错误率参数或者碰撞参数。

本发明的发明人创新地将数据包错误率参数和碰撞参数引入以作为第一参数，从而能够以较为简单的方法使用现有的数据来生成适配竞争窗口大小的参数。

在依据本发明的一个实施例之中，当所述第一参数为数据包错误率参数时，所述数据包错误率与所接收到的NACK占所接收到的NACK和针对HARQ中第一次传输所接收到的ACK之和的比例有关。

以这样的方式，从而排除了由于HARQ系统的合并增益而返回的ACK对于整个信道评估的不准确的影响，从而使得这样统 计出的数据包错误率参数更具有说服力而且也更为全面准确地反映当前信道的拥堵状态。

在依据本发明的一个实施例之中，所述数据包错误率不仅与前一次传输过程中的统计结果有关还与经加权的历史信息有关。在依据本发明的一个实施例之中，所述第一阈值和/或所述第二阈值为由多个运营商达成共识的设定值或者与各个运营商的初始BLER有关。

在依据本发明的一个实施例之中，当所述第一参数为碰撞参数时，所述碰撞参数与竞争节点数量以及当前的各竞争节点竞争窗口大小有关。

在依据本发明的一个实施例之中，所述竞争节点数量为两次相应的突发传输之间的忙的时隙的数量加1。

在依据本发明的一个实施例之中，所述两次相应的突发传输之间的忙的时隙的数量仅包括其长度大于或者等于第一预定长度的忙的时隙，或者大于或者等于第二预定长度的忙的时隙将以预定的调整因子对其调整以便计数。

在依据本发明的一个实施例之中，所述竞争节点数量与两次相应的突发传输之间的忙的时隙的数量以及用于增强型空闲信道评估(eCCA)过程的随机数有关。

在依据本发明的一个实施例之中，所述竞争窗口大小为其自身的竞争窗口大小或者为与其通信的所有节点的竞争窗口大小的函数。

在依据本发明的一个实施例之中，当所述竞争节点数量为N并且所述当前的竞争窗口大小为q时，所述碰撞参数c通过以下等式计算得出，即：

C＝1-(1-1/q)^N-1。

依据本发明的方法创新地利用表征所述当前信道的拥堵状态 的第一参数与预定的阈值的比较来相应地根据比较结果增大或者减小竞争窗口大小，从而不仅能够保证其与其他系统诸如WiFi系统等的公平性问题也会相应地提高通信资源的利用率以及整个无线通信系统的性能。

依据本发明的方案的保护范围将通过所附的权利要求书加以限定，本领域的技术人员通过对不同的特征进行组合、修改只要不脱离本发明的构思所形成的技术方案均落入本发明的保护范围之中。以下将结合附图来进一步阐述依据本发明的技术方案。

附图说明

通过以下参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1示出了在长期演进系统的辅助授权频谱接入(LTE LAA)之中用于触发先侦听后会话(LBT)的随机退避机制的方法的流程图100；以及

图2示出了在一个竞争节点处的信道状态的示意图200。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

本申请提出了一种在长期演进系统的辅助授权频谱接入(LTE LAA)之中用于触发先侦听后会话(LBT)的随机退避机制的方法。图1示出了在长期演进系统的辅助授权频谱接入(LTE LAA)之中用于触发先侦听后会话(LBT)的随机退避机制的方法的流程图100，从图中可以看出：该方法包括以下步骤，即：

首先在方法步骤110之中将评估当前信道以得到表征该当前信道的拥堵状态的第一参数，

然后接下来在方法步骤120之中将该第一参数与第一阈值作比较以得到第一比较结果；以及

最后，在方法步骤130之中根据该第一比较结果来适配竞争窗口大小。

依据本发明的方法能够首先评估当前信道的拥堵状态并且由此得到表征该当前信道的拥堵状态的第一参数，而后通过与预定的阈值的比较从而合理地适配竞争窗口的大小。

在依据本发明的一个实施例之中，当该第一参数大于该第一阈值时相应地增大该竞争窗口大小。

由于竞争窗口大小得以增大，所以各个竞争节点发生碰撞的可能性则相应地降低了。由此能够降低碰撞可能性，从而提高整个无线通信系统的通信性能。

在依据本发明的一个实施例之中，当该第一参数大于该第一阈值时指数地或者线性地增大该竞争窗口大小。

本领域的技术人员应当了解，以上指数地或者线性地增大竞争窗口大小仅仅是示意性地而非限制性地，本领域的技术人员也能够对其进行改变，从而有利地实现竞争窗口大小的适配。

在依据本发明的一个实施例之中，该方法还包括：

-将该第一参数与第二阈值作比较以得到第二比较结果；以及

-根据该第二比较结果来适配竞争窗口大小。

通过这样的方式不仅设置了上限，也相应地设定了下限，从而当低于下限时同样适配竞争窗口的大小，从而更有针对性地适 配这样的无线通信系统。

在依据本发明的一个实施例之中，当该第一参数小于该第二阈值时相应地减小该竞争窗口大小、指数地或者线性地减少该竞争窗口大小或者重置竞争窗口大小至最小值。

本领域的技术人员应当了解，以上指数地或者线性地减少竞争窗口大小仅仅是示意性地而非限制性地，本领域的技术人员也能够对其进行改变，从而有利地实现竞争窗口大小的适配。

在依据本发明的一个实施例之中，该第一参数为数据包错误率参数或者碰撞参数。

本发明的发明人创新地将数据包错误率参数和碰撞参数引入以作为第一参数，从而能够以较为简单的方法使用现有的数据来生成适配竞争窗口大小的参数。

在依据本发明的一个实施例之中，当该第一参数为数据包错误率参数时，该数据包错误率与所接收到的NACK占所接收到的NACK和针对HARQ中第一次传输所接收到的ACK之和的比例有关。更为具体地，例如数据包错误率参数PER能够通过以下等式计算得出，即：

PER＝NACK数量/(NACK数量+非HARQ重传的ACK数量)。

以这样的方式，从而排除了由于HARQ系统的合并增益而返回的ACK对于整个信道评估的不利影响，从而使得这样统计出的数据包错误率参数更具有说服力而且也更为全面准确地反映当前信道的拥堵状态。

在依据本发明的一个实施例之中，该数据包错误率不仅与前一次传输过程中的统计结果有关还与经加权的历史信息有关。

例如，能够通过对于以上所得到的PER计算公式之中引入α来加以修正，从而更为准确地反映当前信道的拥堵状态，即：

PER(t)＝(1-α)×PER(t)+α×PER(t-1)。

其中，参数α能够根据反馈情况动态地加以调整。

在依据本发明的一个实施例之中，当该第一参数为碰撞参数时，该碰撞参数与竞争节点数量以及当前的各竞争节点竞争窗口大小有关。

在依据本发明的一个实施例之中，该竞争节点数量为两次相应的突发传输之间的忙的时隙的数量加1。

在依据本发明的一个实施例之中，该两次相应的突发传输之间的忙的时隙的数量仅包括其长度大于或者等于第一预定长度的忙的时隙，或者大于或者等于第二预定长度的忙的时隙将以预定的调整因子对其调整以便计数。

图2示出了在一个竞争节点处的信道状态的示意图200。

从图中可以看出，白色的方块表示未被占用的eCCA时隙，而在两次TX传输之间的所有时隙之中，由三个忙的时隙，此时最为简单地便能确定存在三个与其竞争的竞争节点。

在依据本发明的一个实施例之中，该竞争节点数量与两次相应的突发传输之间的忙的时隙的数量以及用于增强型空闲信道评估(eCCA)过程的随机数有关。

在依据本发明的一个实施例之中，该竞争窗口大小为其自身的竞争窗口大小或者为与其通信的所有节点的竞争窗口大小的函数。

在依据本发明的一个实施例之中，当该竞争节点数量为N并且该当前的竞争窗口大小为q时，该碰撞参数c通过以下等式计算得出，即：

C＝1-(1-1/q)^N-1。

在依据本发明的一个实施例之中，该第一阈值和/或该第二阈值为由多个运营商达成共识的设定值或者与各个运营商的初始BLER有关。

例如，对于数据包错误率的解决方案来说，各个运营商能够达成例如上限为12％，因为各个运营商的物理层链路匹配的初始 BLER通常低于10％，所以大于12％的数据包错误率参数例如能够被视作不可接受的，从而需要增大竞争窗口大小，进而将数据包错误率参数PER降低到可接受范围之内。另一方面，如果各个运营商达不成这样的共识，则能够将以上的阈值匹配为不同的LTE运营商的目标的初始BLER水平。

而在基于碰撞参数的解决方案之中，通常认为有一个竞争节点是可接受的，而拥有三个或者以上的竞争节点则是不能接受的，此时，能够将第一和第二阈值分别设置为：

1-(1-1/15)³＝18.7％；和

1-(1-1/15)＝6.67％。

依据本发明的方法创新地利用表征该当前信道的拥堵状态的第一参数与预定的第一阈值的比较来相应地根据比较结果增大或者减小竞争窗口大小，从而不仅能够保证其与其他系统诸如WiFi系统等的公平性问题也会相应地提高通信资源的利用率以及整个无线通信系统的性能

本领域普通技术人员还应当理解，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可互换性，上文对各种示例性的部件、块、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般性描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束条件。本领域技术人员可以针对每种特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包 括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

本公开的以上描述用于使本领域的任何普通技术人员能够实现或使用本发明。对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的一般性原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下应用于其它变形。因此，本发明并不限于本文所述的实例和设计，而是与本文公开的原理和新颖性特性的最广范围相一致。