一种上行资源共享方法、基站及终端与流程

本发明涉及一种上行资源共享方法，尤其涉及基于授权辅助接入(licensedassistedaccess，简写为laa)的上行资源共享方法，同时也涉及相应的基站及终端，属于无线通信
技术领域：
。
背景技术：
：3gpp会议提出了授权辅助接入(laa)的技术方案，将lte通过载波聚合的方式部署到非授权频段，让lte能够使用非授权频谱的资源进行通信，从而提高了频谱利用率，实现速率和容量的提升。在laa与wi-fi共存的异构网场景中，laa与wi-fi设备共同竞争非授权频段。当laa使用子载波调度方式时，由于lte的上行授权在pdcch(物理下行控制信道)中传输，而下行传输与上行传输均需进行lbt((listen-before-talk，先听后说)，也就意味着laa进行一次成功的上行传输，至少需要进行2次lbt，从而大大降低了laa获得上行传输机会的成功率，间接导致了传输上行授权的下行资源的浪费。laa设备的接入信道机制中包含三种lbt，分别是(1)category2:lbtwithoutrandomback-off，拥有固定的随机退避计数器值；(2)category3:lbtwithrandomback-offwithacontentionwindowoffixedsize，拥有固定的竞争窗，退避计数器值在竞争窗范围内取随机值；(3)category4:lbtwithrandomback-offwithacontentionwindowofvariablesize，竞争窗的范围可以变化，退避计数器值在竞争窗范围内取随机值。根据ieee的提议和3gpp会议的提案讨论，在包含pdsch传输时，category4lbt机制是下行lbt的基准。category4lbt机制的流程图如图1所示，其中，竞争窗的范围(即x、y的大小)是可配置的，并且可以基于用户的反馈信息和基站的检测进行动态或半静态的变化。如图1所示，设备有数据传输时，会首先进行一次初始cca(icca)，它的设置参考的是wi-fi中的延迟时间(deferperiod)(如difs或aifs)。若icca检测信道为空闲，则可以进行数据传输，若icca检测信道为忙，则在x和y之间随机生成退避计数器n， 进入扩展cca阶段(ecca)。ecca开始后，在一段延迟时间(deferperiod)内检测信道是否空闲，若空闲，则进入退避阶段，并根据每个cca时隙内检测的信道情况，对n进行操作——检测到空闲，n减1。当ecca过程被打断，即某个时隙内检测到信道忙时，则计数器冻结，设备需要等待一个deferperiod时长直到信道空闲，才能再次对计数器进行操作。从③开始是一个自退避过程，即当n＝0之后不直接传输数据，而是再次进入一个cca检测循环。lte基站在进行上行调度的时候，会根据ue的上行数据请求，下发上行授权信令(ulgrant)，为ue分配上行传输资源，基站在第n个子帧上通常调度的是第n+k个子帧的上行资源。ue在被调度的子帧上进行pusch传输之前会进行lbt来检测信道是否空闲，ue在上行子帧的前1～2个符号(symbol)内必须成功完成lbt才能进行pusch传输，符号数由退避计数器的长度决定，最大为2个符号。在这两个符号内，包含一个上下行转换的保护间隔、icca过程、ecca过程、以及ecca成功后的预留信号。如图2所示，假设子帧1为基站为用户调度的子帧，则用户会在子帧1的符号#0、#1内完成lbt。在laa与wi-fi共存的场景中，由于wi-fi会与laa共同竞争资源，因此基站不能准确预测子帧的占用情况。此外，用户的lbt也具有不确定性，若上行lbt失败，用户无法在调度的子帧上获得传输机会，则需要基站再次进行上行授权。同时，在laa于wi-fi共存的场景下，还可能出现这样的情况：若用户之间的无线环境有差异，针对某个时频资源(调度给ue1)，虽然ue1lbt失败，ue2lbt却可能通过，但是基站来不及针对该时频资源为ue2进行ul调度，造成资源浪费。技术实现要素：本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种上行资源共享方法。本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于实现上行资源共享的基站。本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种用于实现上行资源共享的终端。为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：一种上行资源共享方法，包括以下步骤：终端在基站为其分配的授 权子帧上进行lbt；如果在所述授权子帧上完成lbt则传输数据；如果在所述授权子帧上未完成lbt，则在另一个子帧上进行lbt。终端在基站为其分配的授权子帧上进行lbt；如果在所述授权子帧上完成lbt则传输数据；如果在所述授权子帧上未完成lbt，则在另一个子帧上进行lbt。其中较优地，有多个所述终端时，如果所述多个终端在所述授权子帧上lbt都成功，则先完成lbt的所述终端进行传输，其余所述终端不传输；如果所述多个终端中只有一个终端在所述授权子帧lbt成功，则所述一个终端在所述授权子帧传输；如果所述多个终端在所述授权子帧上lbt都不成功，则都不传输。其中较优地，所述基站为所述终端配置传输窗，发送窗长信息；所述传输窗包括一个由上行授权指定的授权子帧与一个或多个备用子帧。其中较优地，在所述终端与所述基站连接后，所述基站就发送所述窗长信息；或者，所述基站在需要调度所述终端时发送所述窗长信息。其中较优地，所述终端在收到所述基站的上行授权后，进行lbt，所述终端在所述授权子帧进行标准lbt过程，在所述备用子帧进行严格lbt过程。其中较优地，在所述严格lbt过程中，终端执行自退避。其中较优地，所述自退避以cca时隙为单位进行；或者，所述退避计数器取所述lbt过程支持的最大数值进行自退避。其中较优地，在所述备用子帧上lbt成功后，不发送预留信号，直到所述子帧的lbt最大时间结束或者听到其他终端的预留信号。一种用于实现上行资源共享的基站，根据终端的上行数据请求，下发上行授权信令，为所述终端配置传输窗，发送窗长信息。一种用于实现上行资源共享的终端，在基站为其分配的授权子帧上进行lbt；如果在所述授权子帧上完成lbt则传输数据；如果在所述授权子帧上未完成lbt，则在备用子帧上进行lbt。本发明通过为终端配置传输窗，解决了终端在基站为其分配的一个 帧内无法完成lbt造成资源浪费的问题，同时降低了上行调度失败造成的上行授权数增加的概率，本发明基于上行授权为laa设备提供合理的上行资源共享传输窗口，使用户能够充分利用上行资源。附图说明图1为现有技术中，第4类lbt的流程图；图2为现有技术中，传输窗口与子帧的关系示意图；图3为本发明中，laa与wi-fi共存场景的示例图；图4为本发明中，laa上行传输信令的交互图；图5为本发明中，传输窗配置的示例图；图6为本发明中，传输窗配置信令发送模式1的流程示意图；图7为本发明中，传输窗配置信令发送模式2的流程示意图；图8为本发明中，传输窗配置信令发送模式3的流程示意图；图9为本发明中，传输窗配置信令发送模式4的流程示意图；图10为本发明中，传输窗配置情况1的示意图；图11为本发明中，传输窗配置情况2的示意图；图12为本发明中，严格lbt过程的示例图；图13为本发明中，laa终端共享上行资源的第1流程示例图；图14为本发明中，laa终端共享上行资源的第2流程示例图；图15为本发明中，以一个cca时隙为单位的严格lbt过程示意图；图16为本发明中，基站和终端的信息交互协议栈示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。本发明适用于蜂窝网络和无线局域网(简写为wlan)共存，并共同竞争非授权频段的异构网络场景。本发明通过为现有技术中上行授权定义扩展的有效窗，利用不同用户之间的干扰环境多样性，使多个用户复用相同的上行资源。通过laa基站的配置和调度，增加laa用户上行传输的成功率。为了在laa与wlan共存的场景下，增加laa上行资源调度的灵活性，提高ulgrant的利用率，本发明提出：laa基站为ue分配上行pusch资源的时候，可以基于ulgrant配置一个有效的传输窗，除了基 站为ue授权的子帧外，传输窗内的其余子帧均为ue的备用传输子帧。在多个用户的传输窗的交叠子帧内，通过用户采用不同的lbt机制，从而实现上行资源共享。<实施例一>本实施例中，如图3所示，在laa与wi-fi共存的异构场景中，ue1和ue2为支持laa的用户设备，与laa基站连接；ue3与wi-fi接入点连接。ue1和ue2在被分配的授权子帧内完成标准lbt机制，即在需要进行上行传输的子帧的前两个符号内完成lbt，这两个符号内包含下行到上行转换的保护间隔、icca过程、ecca过程以及lbt成功之后的预留信号，在其备用子帧内进行严格lbt过程。假设子帧1为基站为ue1分配的授权子帧，按照现有技术，ue1会在子帧1的符号#0、#1内进行lbt，将如图2所示的现有技术中的lbt方式定义为“标准lbt过程”，若在这两个符号内没有完成完整的lbt过程，则认为cca检测失败。采用本发明实现lbt方式，具体步骤如下：步骤一配置传输窗如图4所示，当基站为ue调度上行传输子帧时，会基于ulgrant为ue配置一个传输窗口，配置信息包括①激活命令和②窗长信息。对于图4中基站下发的两种与传输窗有关的信息，激活命令与窗长信息，可以分开发送也可以在一条信令里发送；而且发送时机也不局限，可以在每次调度时与ulgrant一同发送，此时，承载配置信息的为物理层信令；也可以半静态配置，此时，承载配置信息的为rrc层信令，ue在进行上行传输时，只需要依照最新接收的信息即可。可以是ue-specific或cell-specific。在这个传输窗中，除了基站分配的授权子帧外的子帧，对于该ue来说都属于备用子帧。配置信息表示的是对传输窗的具体设计方案，可以包含针对ulgrant对应子帧的偏移量和偏移方向，以及传输窗长度；或者包含传输窗的起始子帧号和终止子帧号等。配置信息包括窗长信息和激活信息。窗长信息表征传输窗的长度与起始位。表1和表2分别给出激活信息和窗长信息的实例，其中i为基站为ue调度的子帧编号。配置信息的前几个比特表示窗长(例如2/3/4比特)，后2个比特表示偏移的位数，表中没有列 出所有的情况。在下表的示例中，激活命令，用1比特表示使能(表中“1”的情况)或者去使能(表中“0”的情况)窗长信息用4比特表示，前2比特表示窗长，后2比特表示从授权子帧偏移的位数。例如，“1001”表示“窗长为2，向前移位1，即子帧i-1到子帧i”。表1②窗长信息对应的传输窗配置方式1000窗长为2，向前移位0，即子帧i到子帧i+11001窗长为2，向前移位1，即子帧i-1到子帧i1110窗长为3，向前移位2，即子帧i-2到子帧i表2下面介绍激活信息和窗长信息的发送模式，由于发送方式和时机不同，有4种发送模式。(1)传输窗配置信息均采用半静态配置的方式，由rrc层信令承载该信息，在ue与基站连接之后，基站就可以向ue发送信息①激活信息和②窗长信息，这里两种信息分开或合并视为一种情况。如图6所示。(2)ue与基站连接之后，基站就可以向ue发送信息①激活信息，激活竞争窗，由rrc信令承载该信息。之后需要调度ue时再发送信息②窗长信息，配置传输窗的具体区间，与ulgrant相同，该信息由物理层信令承载。如图7所示。(3)ue与基站连接之后，基站就可以向ue发送信息②窗长信息，配置传输窗的具体区间，由rrc信令承载该信息。之后调度ue时若需要再发送信息①激活信息，激活竞争窗，与ulgrant相同，该信息由物理层信令承载。如图8所示。(4)基站需要调度ue时，发出上行授权，才给ue发送①激活信息和②窗长信息，这里两种信息分开或合并视为一种情况，与ulgrant相同，该信息由物理层信令承载。如图9所示。由此可见，传输窗配置信息的发送模式很灵活，可以根据实际业务需要进行配置。如果互相复用资源的用户的干扰环境比较稳定，且用户的业务类型是稳定且周期性的，则可以选择第(1)种半静态配置方式， 节省物理层信令开销。步骤二上行授权(ulgrant)基站根据用户的上行数据请求以及数据缓存状态报告为用户调度合适的资源数量，发送相应的上行传输授权(ulgrant)。下面结合图3所示场景来说明传输窗配置信息的含义。假设基站通过ulgrant指令为ue1分配的授权子帧为子帧1，为ue2分配的授权子帧为子帧2。若ue1接收到的配置信息②为1000，ue2接收的配置信息②为1001，那么ue1和ue2的传输窗如图10所示。即，由于ue1接收到的传输窗窗长信息为1000，表示偏移为0，则ue1在授权子帧1及授权子帧1的下一帧(子帧2)上可以进行lbt。ue2接收到的传输窗配置信息为1001，表示偏移为1，则ue2在授权子帧2及授权子帧的上一帧(子帧1)上可以进行lbt。如图10所示，ue1和ue2可以进行lbt的子帧均为子帧1和子帧2，作为传输窗。若ue1、ue2接收到信息②均为1000(偏移为0)。那么两个ue的传输窗如图11所示。ue1在子帧1和子帧2(传输窗)内进行lbt；ue2在子帧2和子帧3(传输窗)内进行lbt。步骤三上行lbt用户接收到上行授权之后，在传输窗内的所有子帧内皆可进行lbt，但是在每个子帧内进行lbt的过程有所不同。并且，在授权子帧上完成lbt，发送预留信号；在备用子帧上完成lbt之后，不发送预留信号，直到备用子帧的前2个符号结束或听到其他ue的预留信号。这是为了不干扰基站在备用子帧内调度的用户的上行传输(因为该备用子帧为其他用户的授权子帧)。在此，备用子帧是指在传输窗窗长信息指示的子帧中的，除授权子帧之外的子帧。备用子帧可以是一个或多个子帧。在基站分配的授权子帧内进行“标准lbt过程”，而在备用子帧内则进行“严格lbt过程”。在备用子帧内用户的lbt过程较于“标准lbt过程”更为严格，这里的“标准”和“严格”是相对而言的，是因为在交叠的子帧内(例如图10中子帧1和子帧2，以及图11中的子帧2)，可能存在多个用户共同进行lbt，此时控制多个ue在该子帧内采用不同的lbt过程，可以确保基站为该子帧分配的终端(即，授权子帧为该子帧的终 端)不受其他终端(即，备用子帧为该子帧的终端)的干扰。因此根据本实施例的假设，在子帧1上，ue1和ue2同时进行lbt，但是因为子帧1是ue1的授权子帧，所以ue1采用“标准lbt过程”；因为子帧1是ue2的备用子帧，所以ue2进行“严格lbt过程”。此处，“严格lbt过程”是在“标准lbt过程”的基础上增加自退避，即是带自退避的lbt。如图12所示，在ecca中n＝0，即在信道延迟时间结束后，进行自退避。自退避可以有多种实现方式，以图1所示的基于cat.4lbt为例，当终端的ecca中n＝0，进入③，若此时lbt的最大时长还未达到，且未听到其它终端的预留信号，则选择进入自退避。随后进入④，重新开始icca过程和ecca过程，直到lbt的最大时长，或听到其它终端的预留信号，否则再次进入③进行判断。由于强制进行严格lbt的终端进行自退避，使其不会在lbt最大时长结束之前占用信道，避免干扰授权用户。自退避中self-defer与defer的时长是相等的。实际上增加自退避是在标准lbt过程之后继续进行信道检测，其目的是为了确保在一个子帧优先级低的用户(该子帧为该用户的备用子帧)在优先级高的用户(该子帧为该用户的授权子帧)之后完成lbt过程，因为若优先级低的用户先完成lbt并发送预留信号的话，这个预留信号会干扰到优先级高的用户。一个子帧的lbt情况分为以下3种：(1)两个终端在该子帧上lbt都成功，则先完成lbt的终端(即拥有该子帧的授权ulgrant的终端，该子帧为其授权子帧)进行传输，另一个终端(该子帧为其备用子帧)不传输；(2)只有一个终端在该子帧lbt成功，则成功终端在该子帧传输；(3)所有终端在该子帧上lbt都不成功，则都不传输。至于不成功的终端是否要在下一个子帧上进行lbt，取决于它的传输窗是否包含下一个子帧。步骤四上行传输一旦ue的有效传输窗被激活，ue接收到ulgrant并在传输窗内进行lbt后会出现以下3种情况(假设基站为ue分配的子帧是子帧i，且ue的传输窗是子帧[i-1，i+1])：(1)ue在子帧i-1成功lbt后，没有听到其他信号占用信道，此 时ue在子帧i-1上进行上行传输。(2)ue在子帧i-1上没能进行上行传输，在基站为ue调度的子帧i上成功完成lbt，并发送了预留信号，此时ue可以正常进行上行传输，对系统不会造成影响。(3)ue在传输窗的前两个子帧均没有成功完成lbt，则ue还有机会在子帧i+1上再次进行lbt。若能获取传输机会，则进行上行pusch传输后；若仍然发送失败，则等待基站的下一次上行授权。下面结合图13和图14详细说明上行pusch的传输过程。参考图13，先说明传输窗配置如图10所示的情况，即，ue1的授权子帧是子帧1，备用子帧是子帧2；ue2的授权子帧是子帧2，备用子帧是子帧1。在子帧1上，若ue1成功完成lbt过程，则上行传输可以按照基站的调度正常进行。若ue1在子帧1上的lbt失败，且ue2在子帧1上lbt成功，则ue2在可以子帧1上进行上行传输。若ue1、ue2在子帧1上的lbt过程均失败，则在子帧2上基于优先级进行lbt和相应传输。换言之，由于子帧2是ue1的备用子帧，也是ue1的授权子帧，ue1在子帧2进行严格lbt，ue2在子帧2进行标准lbt。两终端中先完成lbt且判断信道空闲的，进行传输。参考图14，说明传输窗配置如图11所示的情况，即，ue1的授权子帧是子帧1，备用子帧是子帧2；ue2的授权子帧是子帧2，备用子帧是子帧3。在子帧1上，若ue1成功完成lbt过程，则上行传输可以按照基站的调度正常进行。若在子帧1上ue1的lbt失败，则ue1可与ue2一起在子帧2上进行上行lbt。若在子帧2上，ue2lbt失败且ue1的lbt过程成功，则在子帧2上ue1可以进行传输，ue2在子帧3重新进行lbt。若在子帧2上，ue2的lbt成功，则ue2按照基站的调度正常传输数据，ue1等待基站的下一次上行授权。本发明对wlan与laa共存的场景下，laa设备在基站调度的资源内不是总能成功进行pusch传输的问题，通过laa基站为ue配置一段有效传输窗，增加ulgrant的授权范围。同时，通过控制不同用户在同一子帧内使用不同的lbt过程，提高ue成功传输的概率，能够充分利用上行的pusch资源，实现见缝插针的传输。<第二实施例>下面结合图15说明第二实施例。在此仅介绍第二实施例中与第一实施例的不同之处，相同之处不再赘述。如图15所示，本实施例中严格lbt过程与第一实施例不同。方式一.在“标准lbt过程”的基础上同样决定进行自退避，但是决定自退避之后不进行完整的icca和ecca，而是以一个cca时隙为单位(每个时隙为9微秒)，过程如图15所示。方式二.在进行lbt时，不管icca是否成功，都进行ecca过程，且在ecca中退避计数器n不随机取值，而是取当前lbt机制中支持的最大数值。已知在每个子帧中前两个符号的时长约为142微秒，保护间隔时长为16微秒，icca的时长为25微秒，每个cca时隙检测信道为忙之后的延迟时长为25微秒。假设每次cca信道都为空闲，此时允许的最大退避数为n＝(142-16-25)/9≈11。此处n最大可以取11，由于现行标准正在讨论的上行lbt中最大竞争窗长度暂定为7，因此本实施例中n的取值集合可以为{7，8，9，10，11}。本发明解决了终端在基站为其分配的一个帧内无法完成lbt造成资源浪费的问题，同时降低了上行调度失败造成的上行授权数增加的概率，本发明基于上行授权为laa设备提供合理的上行资源共享传输窗口，使用户能够充分利用上行资源。在本发明中，基站根据终端的上行数据请求，下发上行授权信令，为所述终端配置传输窗，发送窗长信息。传输窗包括一个由上行授权指定的授权子帧与一个或多个备用子帧。窗长信息则表征传输窗的长度与起始位。在终端与基站连接后，基站就向终端发送窗长信息；或者基站在需要调度终端时才发送窗长信息。其中较优地，基站也可以发送激活信息。基站可以在与终端连接后就发送激活信息，也可以在需要调度终端时才发送。如图16所示，传输窗的窗长信息和激活信息，可以在每次调度时与ulgrant一同发送，也可以通过rrc信令进行半静态配置。若与ulgrant一同发送，则与ulgrant相同，由物理层(phy)控制信令承载，若通 过rrc信令配置，即由rrc层产生。在本发明中，用于实现上行资源共享的终端在基站为其分配的授权子帧上进行lbt；如果在授权子帧上完成lbt则传输数据；如果在授权子帧上未完成lbt，则在备用子帧上进行lbt。终端在收到基站的上行授权后，进行lbt，在授权子帧进行标准lbt过程，在备用子帧进行严格lbt过程。当有多个终端时，如果多个终端在授权子帧上lbt都成功，则先完成lbt的终端进行传输，其余终端不传输；如果多个终端中只有一个终端在授权子帧lbt成功，则这个终端在授权子帧传输；如果多个终端在授权子帧上lbt都不成功，则都不传输。图16为基站与终端之间交互信令的协议栈结构图。传输窗的窗长信息和激活信息可以在每次调度时与ulgrant一同发送，也可以通过rrc信令进行半静态配置。若与ulgrant一同发送，则与ulgrant相同，由物理层(phy)控制信令承载，若通过rrc信令配置，即由rrc层产生。终端通过上行授权ulgrant或者rrc层与基站接收窗长信息和激活信息，从而实现在授权子帧上进行标准lbt过程，在备用子帧上进行严格lbt过程。上面对本发明所提供的用于实现上行资源共享方法、基站及终端进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。当前第1页12