针对授权共享接入的同步辅小区释放的制作方法

技术领域

示例总体涉及长期演进(LTE)网络。一个或多个示例涉及LTE网络中的授权共享接入(LSA)的实现方式。

背景技术：

无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，比如，语音、数据以及其他媒体。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多个用户的通信的多接入系统。这样的多接入系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统、以及正交频分多址(OFDMA)系统。所有多址无线通信系统均需要充分接入可用无线电频谱来支持承载服务要求。

授权共享接入(LSA)是一种创新框架，该框架通过允许对授权频谱的协作共享接入使得能够更高效地利用可用频谱，从而解决了频谱稀缺。目前，在3GPP LTE标准中没有提供用于在现任(incumbent)拥有者进行LSA收回期间高效释放载波聚合(CA)辅小区(SCell)的协议或信令机制。因此，为了实现所提出的动态频率共享系统的全部好处，现在需要增强当前的3GPP LTE标准以使得在LSA收回期间能够进行高效的CA SCell释放。

附图说明

在附图中(不一定按照比例绘制)，不同视图中的相似标号可以描述类似的组件。具有不同字母后缀的相似标号可以表示类似的元件的不同实例。附图通过示例的方式而非限制的方式一般地示出了本公开中所论述的各种实施例。

图1根据一些实施例示出了说明蜂窝网络中的动态频率共享的示例的高级框图；

图2根据一些实施例示出了说明示例性LSA系统的高级图示；

图3是根据一些实施例的针对授权共享接入的同步辅小区释放的高级概览流程图；

图4根据一些实施例示出了针对授权共享接入的同步辅小区释放的示例性过程；

图5根据一些实施例示出了示例性通信站的功能图；以及

图6示出了可以在上面执行本文所论述的任意一种或多种技术(例如，方法)的机器的示例的框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分说明了具体实施例，以使得本领域技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的、和其他改变。一些实施例的部分和特征可被包括在其他实施例内或者可由其他实施例的那些部分和特征来替代。权利要求中所提出的实施例涵盖那些权利要求的所有可用等价物。

词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不一定被理解为优选的或优于其他实施例。

本文所用的术语“通信站”、“台站”、“手持设备”、“移动设备”、“无线设备”和“用户设备”(UE)指诸如蜂窝电话、智能电话，平板电脑、上网本、无线终端、膝上型计算机、毫微微小区、高数据速率(HDR)订户站、接入点、接入终端、或其他个人通信系统(PCS)设备之类的无线通信设备。设备可以是移动的或静止的。

本文所用的术语“接入点”可以是固定台站。接入点也可称为接入节点、基站或本领域公知的一些其他相似术语。接入终端也可称为移动站、用户设备(UE)、无线通信设备或本领域公知的一些其他相似术语。

本文使用术语“放开(relinquish)”、“释放”和“返回”来表示将LSA频谱让与其现任持有者。

诸如LTE之类的蜂窝网络可以允许设备连接到其他设备或与其他设备通信。现代LTE网络可以包括在异构网络(HetNet)配置中配置的大小区和小小区两者。大小区和小小区的基站或演进型节点B(eNodeB)可以被配置为在不同频带上运行。基站需要适合于各种类型的通信内容的(一个或多个)频带(即，频谱)以连接到其他设备或与其他设备通信。

授权共享接入(LSA)可通过提供扩展可用频谱的机制来显著增强3GPP LTE系统的能力。目前，正针对LSA应用考虑多个LTE兼容频带(例如，2.3GHz频带内的100MHz、2.6GHz频带内的100+MHz)。LSA频谱共享框架受到主要的无线设备供应商、运营商、监管者、政府机构和标准化机构的强烈支持和热切期待。在该框架中，现任频谱持有者允许一组次级用户(即，网络运营商)对其授权频谱的未使用部分的协作共享接入，以使得原本保持未使用的大部分无线频谱变得对网络运营商可用，从而满足LTE网络上日益增长的流量需求。

尽管不断进行创新以从可用频谱提取更大的吞吐量和数据速率，但是预计的流量增长表明移动宽带运营商利用他们固定的授权频谱将不再能够满足需求，因为供授权的可用频谱池是有限的并且无法随着不断增加的需求而增长。LSA框架通过允许现任用户(也被称为主要频谱持有者(PSH))与一组次级频谱持有者(SSH)共享对其授权频谱的未使用部分的协作共享接入来解决了该限制。然而，PSH保留对频谱的独占权利，并且能够从SSH收回频谱。当使用LSA框架来获取补充频谱时，需要LTE网络通过由PSH从容地调节频谱收回来适应可用频谱的动态本质。一旦被通知PSH即将进行收回，LTE基站eNode B(eNB)就释放LSA频带。

CA是利用附加带宽的理想技术，附加带宽通过LSA动态地变得对LTE网络可用。CA提供了被大大增加的峰值数据速率、可用频带之间经改善的负载平衡、以及在UE从LSA频带切换到主LTE频带期间信令开销和服务中断的大幅减少，这是因为CA允许主LTE频带被用作主小区(PCell)，而LSA频带在变得可用时被添加作为辅小区(SCell)。

在利用LSA框架的情形中，当保留对LSA频谱的排他权利的现任频谱持有者根据需要或根据一些频谱共享协议从次级用户收回频谱时，理想设计的LTE网络从容地调节LSA频带到现任频谱持有者的动态释放。在LSA频带收回事件期间，原本被配置为使用LSA频带的具有CA能力的UE被重配置为空出并释放SCell。

在不修改当前的3GPP LTE规范的情况下，eNB低效地发送携带关于SCell释放的信息的单独无线电资源控制(RRC)连接重配置消息，这还会引起来自接收UE的单独消息响应。由于受影响的UE的数量可能相当大，在eNB和UE之间的这些单独消息交换在空中信令开销中会造成很大的尖峰，从而在LSA收回事件期间传播了不利的系统性能影响和消极的用户体验。

遗憾的是，当前的3GPP LTE规范没有提供针对在现任持有者进行LSA收回期间高效释放CA SCell的信令和协议支持。不同于将许多单独消息发送至配置在受影响的SCell上的所有UE和从这些UE接收单独响应，针对授权共享接入的同步辅小区释放通过结合增强的信令和广播消息递送方法，强化了当前的3GPP LTE框架。更加具体地，在图1-6中详细说明了对当前SCell释放模型的增强，该模型提供了在具有CA能力的eNB进行LSA频谱释放期间降低空中信令开销的机制。

图1示出了说明蜂窝网络中的动态LSA频率共享的示例的高级框图。图1描绘了系统100的示例，系统100包括主(旧有)LTE频带102，该主LTE频带102(在箭头104处)从附加LSA频带106接收或向附加LSA频带106返还频谱。主LTE频带102可以包括时分复用(TDD)频带108或频分复用(FDD)频带110。来自附加LSA频带106的附加频谱也可以是TDD或FDD频带。

图2示出了说明示例性传统授权共享接入(LSA)系统200的高级图示。在传统LSA系统中，现任持有者201a-c是原始频谱所有者。LSA库203是包含关于较短期方面的频谱共享和频谱可用性的信息的数据库。LSA库203以通信方式被耦合到LSA控制器205，LSA控制器205执行信息管理并且将LSA库203数据库内容转化为LSA频率被许可方的频谱接入条件，同时运营商监督和管理(OA&M)207提供对于网络运营商的网络的操作、监督和管理。OA&M 207管理用于为(一个或多个)用户设备211提供服务的网络运营商的eNB或基站209a-b的有限短期附加频谱。

图3是根据一些实施例的针对授权共享接入300的同步辅小区释放的高级概览方框流程图，这些实施例通过包含用于降低空中信令开销的机制增强了当前的3GPP LTE SCell释放模型，该机制利用广播消息递送而不是生成大量的单独消息交换来释放LSA频带106上的SCell，这是因为所有受影响的UE 211同时释放同一LSA频带上的SCell。所公开的信令机制包括对系统信息块2(SIB2)消息结构的简单增强，该SIB2消息结构包括可选字段“excluded-SCell-list(排除的SCell列表)”，以用于传达关于要被释放的SCell的信息。

当获取LSA频带106时，eNB 209配置其具有CA能力的UE 211以添加该LSA频带106作为SCell，同时保留主LTE频带102作为PCell。eNB 209可以利用多个LSA频带，以使得UE 211可被配置有多个SCell。当LTE网络在其使用中因为接收到来自现任持有者的收回请求或由于预定义的频谱共享协议而释放LSA频带106时，eNB 209指示在该LSA频带106上的任何配置有SCell的UE 211释放该SCell。当前的3GPP LTE标准利用专用“RRCConnectionReconfiguration(RRC连接重配置)”控制消息来指导各个UE 211释放包括SCellToReleaseList-r10字段的SCell，该字段包含关于UE 211正释放的SCell的信息。“RRCConnectionReconfiguration”消息触发来自每个连接至受影响的SCell的目标UE 211的单独“RRCConnectionReconfigurationComplete(RRC连接重配置完成)”消息响应。

反而，针对LSA的同步辅小区释放通过新的可选SIB2字段“excluded-SCell-list(排除的SCell列表)”中的寻呼消息来向UE 211传达关于要被释放的SCell的信息。在示例性实施例中，SIB2包括下列粗体字中示出的改进：

当eNB 209被指示释放LSA频带时，根据标准3GPP TS 36.331的5.2.1.3条款，该eNB 209通过首先利用systemInfoModification(系统信息修改)标记字段集发送寻呼消息至其所有受其影响的UE 211来传达SCell可用性的该即将发生的改变。然后，eNB 209通过填充和插入新式“excluded-SCell-list”字段来修改增强型SIB2以在下一修改周期内进行广播。UE 211在下一修改周期期间接收和读取经修改的、具有填充的excluded-SCell-list字段的SIB2。在读取excluded-SCell-list字段之后，UE 211重配置其RRC连接信息以释放在该字段中标识的SCell。eNB 209在当前的修改周期结束时从SIB2移除excluded-SCell-list以避免不必要的信令开销。由于SCell仅能够通过来自eNB 209的明确的消息递送被添加，所以除非接收到来自eNB 209的明确的可用性消息，否则UE 211确定释放的SCell是不可用的。因此，当接收的SIB2中没有excluded-SCell-list字段时，UE 211不需要采取动作。

在操作302中，当UE 211接收到LSA频带106中的广播寻呼消息(其指示在下一修改周期内发送携带RRC修改信息的SIB2)时，针对LSA的同步辅小区释放开始。然后，在操作304中，UE 211接收具有填充的“excluded-SCell-list”字段的SIB2。在操作306中，UE 211读取所接收的“excluded-SCell-list”字段，并且在操作308中重配置其RRC连接信息以释放在“excluded-SCell-list”字段中标识的SCell。

图4描绘了UE 211响应于即将损失的被收回的LSA频带106资源所执行的用于实现同步SCell释放的信令和消息递送机制的消息递送过程图示，如所示UE 211被安排为发送和接收消息M1和M2。

eNB 209在LSA频带中发送广播寻呼消息(M1402)，该消息指示在下一修改周期内发送携带无线电资源配置修改信息的SIB2。然后，eNB209发送具有填充的“excluded-SCell-list”字段的SIB2消息(M2404)。对SIB2消息(M2404)的传输可以为稳健的冗余度而被重复一次或多次。

UE 211更新其RRC配置以释放在排除的SCell列表字段中标识的任何SCell。然后，eNB 209从以后传输的SIB2消息中移除排除的SCell列表以降低信令开销。

因此，在LSA频带106收回事件期间，通过利用广播信令而不是单独的重配置消息来指令UE 211释放SCell，从而受益于所有受影响的UE需要同时释放同一LSA频带上的SCell的配置，使得空中信令开销被最小化。

图5示出了根据一些实施例的示例性通信站500的功能图。在一个实施例中，图5示出了根据一些实施例的可适合于用作eNB 209或UE 211(图2)的通信站500的功能框图。通信站500也可适合于用作手持设备、移动设备、蜂窝电话、智能电话、平板、上网本、无线终端、膝上型计算机、毫微微小区、高数据速率(HDR)订户站、接入点、访问终端、或其他个人通信系统(PCS)设备。

通信站500可以包括具有收发器510的物理层电路502，该收发器510使用一个或多个天线501来向其他通信站发送信号和从其他通信站接收信号。物理层电路502还可以包括用于控制到无线介质的访问的介质访问控制层(MAC)电路504。通信站500还可以包括被安排为执行本文描述的操作的处理电路506和存储器508。在一些实施例中，物理层电路502和处理电路506可被配置为执行在图3和图4中详述的操作。

根据一些实施例，MAC电路504可以被安排为竞争无线介质和配置帧或分组以通过无线介质进行通信，并且物理层电路502可以被安排为发送和接收信号。物理层电路502可以包括用于调制/解调、上变频/下变频、滤波、放大等的电路。在一些实施例中，通信站500的处理电路506可以包括一个或多个处理器。在一些实施例中，两个或更多个天线501可被耦合到被安排为发送和接收信号的物理层电路502。存储器508可以存储用于将处理电路506配置为执行用于配置和传输消息帧、并且执行本文描述的各种操作的操作的信息。存储器508可以包含任意类型的、用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的存储器，包括非暂态存储器。例如，存储器508可以包括计算机可读存储设备、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备以及其他存储设备和介质。

在一些实施例中，通信站500可以是便携式无线通信设备(例如，个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型或便携式计算机、web平板、无线电话、智能电话、无线耳机、寻呼机、即时消息设备、数码相机、接入点、电视机、医疗设备(例如，心率监测仪、血压监测仪等)、或可无线地接收和/或传输信息的其他设备)的一部分。

在一些实施例中，通信站500可以包括一个或多个天线501。天线501可以包括一个或多个定向或全向天线，包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或适于RF信号的传输的其他类型天线。在一些实施例中，可以使用具有多个孔径的单一天线，而不是两个或多个天线。在这些实施例中，每个孔径可以被认为是单独的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线可以被有效地分离，以利用空间分集以及可能在每个天线和传输站的天线之间发生的不同信道特性的优势。

在一些实施例中，通信站500可以包括以下各项中的一个或多个：键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器、和其他移动设备元件。显示器可以是包括触摸屏的LCD屏幕。

尽管通信站500被示出为具有若干独立的功能元件，但是两个或多个功能元件可以进行组合并且可以由软件配置的元件(例如，包括数字信号处理器(DSP)的处理元件和/或其他硬件元件)的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及各种硬件和逻辑电路的组合，以用于至少执行在本文中所描述的功能。在一些实施例中，通信站500的功能元件可以指运行在一个或多个处理元件上的一个或多个进程。

实施例可以在硬件、固件和软件中的一者或其组合中实现。实施例还可以作为存储在计算机可读存储设备上的指令来实现，这些指令可以由至少一个处理器读取并执行以执行本文描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于由机器(例如，计算机)以可读形式存储信息的任何非暂态存储器机构。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和其他存储设备和介质。在一些实施例中，通信站STA 500可以包括一个或多个处理器，并且可以以存储在计算机可读存储设备存储器中的指令来配置。

图6示出了机器600的示例的框图，在机器600上可以执行本文所讨论的任意一种或多种技术(例如，方法)。在可替代的实施例中，机器600可以作为独立设备或可以被连接(例如，联网)至其他机器。在联网部署中，机器600可以在服务器客户端网络环境中作为服务器机器和/或客户端机器来运作。在示例中，机器600可以在对等(P2P)(或其他分布式)网络环境中作为对等机器。机器600可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、web家电、网络路由器、交换机或网桥、或能够(顺序地或以其他方式)执行指定将要由机器采取的行动的指令的任何机器。此外，虽然仅示出了单个机器，但术语“机器”也应当被理解为包括单独地或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文所讨论的任意一种或多种方法的机器的任意集合，例如，云计算、软件即服务(SaaS)、或其他计算机集群配置。

本文所描述的示例可以包括逻辑、或多个组件、模块、或机构，或者可以在逻辑、或多个组件、模块、或机构上运作。模块是当操作时能够执行指定的操作的有形实体(例如，硬件)。模块包括硬件。在示例中，硬件可以以指定的方式被配置为执行具体操作(例如，硬连线的)。在另一示例中，硬件可以包括可配置的执行单元(例如，晶体管、电路等)以及包含指令的计算机可读介质，其中指令对执行单元进行配置以在运行时执行特定操作。配置可以在执行单元或加载机构的指导下发生。据此，当设备操作时执行单元通信地耦合到计算机可读介质。在本示例中，执行单元可以是不止一个模块中的一员。例如，在操作中，执行单元可以由第一组指令配置来在一时间点实现第一模块，并且可以由第二组指令重配置来在第二时间点实现第二模块。

机器(例如，计算机系统)600可以包括硬件处理器602(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核心、或其任意组合)、主存储器604和静态存储器606，其中的一些或全部可以通过互连链路(例如，总线)608互相通信。机器600还可以包括功率管理设备632、图形显示设备610、字母数字输入设备612(例如，键盘)和用户界面(UI)导航设备614(例如，鼠标)。在示例中，图形显示设备610、字母数字输入设备612和UI导航设备614可以是触摸屏显示器。机器600还可以包括存储设备(即，驱动单元)616、信号生成设备618(例如，扬声器)、被耦合至(一个或多个)天线630的网络接口设备/收发器620、以及一个或多个传感器628(例如，全球定位系统(GPS)传感器、罗盘、加速度计、或其他传感器)。机器600可以包括输出控制器634(例如，串行(例如，通用串行总线(USB))、并行、或其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接)，以控制一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)或与之通信。

存储设备616可以包括机器可读介质622，在机器可读介质622上存储了实施本文所描述的技术或功能中的任何一个或多个的(或由本文所描述的技术或功能中的任何一个或多个利用的)一组或多组数据结构或指令624(例如，软件)。指令624在由机器600执行期间还可以完全地或至少部分地驻留在主存储器604内、在静态存储器606内、或者在硬件处理器602内。在示例中，硬件处理器602、主存储器604、静态存储器606、或存储设备616中的一个或任意组合可以构成机器可读介质。

尽管机器可读介质622被示出为单一介质，但术语“机器可读介质”可以包括被配置为存储一个或多个指令624的单一介质或多个介质(例如，集中式数据库或分布式数据库、和/或相关联的缓存器和服务器)。

术语“机器可读介质”可以包括能够进行以下活动的任何介质：存储、编码或携带供机器600执行的指令624，并且这些指令使得机器600执行本公开的任意一种或多种技术；或存储、编码或携带由这样的指令624所使用的或与这样的指令624相关联的数据结构。非限制性的机器可读介质示例可以包括固态存储器、以及光介质和磁介质。在示例中，大容量机器可读介质包括具有大量具有静止质量的粒子的机器可读介质。大容量机器可读介质的具体示例可以包括：诸如半导体存储器设备(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存设备之类的非易失性存储器；诸如内部硬盘和可移动盘之类的磁盘；磁光盘；以及CD-ROM盘和DVD-ROM盘。

指令624还可以通过通信网络626、使用传输介质、经由网络接口设备/收发器620、利用多个传输协议(例如，帧中继、互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任一个被发送或接收。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，互联网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络、无线数据网络(例如，电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准族(称为)、IEEE 802.16标准族(称为))、IEEE 802.15.4标准族、和对等(P2P)网络及其他。在示例中，网络接口设备/收发器620可以包括一个或多个物理插口(例如，以太网、同轴或电话插口)或一个或多个天线630以连接到通信网络626。在示例中，网络接口设备/收发器620可以包括多个天线630以使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一个来进行无线通信。术语“传输介质”应当被认为包括能够存储、编码或携带供机器600执行的指令624的任何无形介质，并且包括数字通信信号或模拟通信信号或其他无形介质以促进这样的软件的通信。

在一个实施例中，用户设备(UE)包括处理器和收发器，该UE被配置为进行以下各项操作：在授权共享接入(LSA)频带上接收广播寻呼消息，该广播寻呼消息指示在下一修改周期内发送携带无线电资源控制(RRC)信息的系统信息块2(SIB2)；在下一修改周期内在LSA频带上接收SIB2，其中无线电资源控制信息包括排除的(一个或多个)辅小区(SCell)的列表；读取排除的SCell列表；以及重配置RRC连接信息以释放排除的SCell列表中所标识的SCell。

在另一实施例中，非暂态计算机可读存储设备包括存储在其上的指令，这些指令在被机器运行时使得该机器执行以下各项操作：在授权共享接入(LSA)频带上接收广播寻呼消息，该广播寻呼消息指示在下一修改周期内发送携带无线电资源控制(RRC)信息的系统信息块2(SIB2)；在下一修改周期内在LSA频带上接收SIB2，其中无线电资源控制信息包括排除的(一个或多个)辅小区(SCell)的列表；读取排除的SCell列表；以及重配置RRC连接信息以释放排除的SCell列表中所标识的SCell。

在另一实施例中，演进型节点B(eNB)包括硬件处理电路，被配置为进行以下各项操作：在授权共享接入(LSA)频带上发送广播寻呼消息，该广播寻呼消息指示在下一修改周期内发送携带无线电资源控制(RRC)信息的系统信息块2(SIB2)；以及在下一修改周期内在LSA频带上发送SIB2，其中无线电资源控制信息包括排除的(一个或多个)辅小区(SCell)的列表。

在又一实施例中，用于同步辅小区(SCell)释放的方法包括增强系统信息块2(SIB2)以包括包含要释放的(一个或多个)辅小区(SCell)的列表的字段。