针对包括未许可频谱的独立式基于竞争的通信的增强型PRACH的制作方法

文档序号:13043557阅读:222来源:国知局
针对包括未许可频谱的独立式基于竞争的通信的增强型PRACH的制作方法与工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月24日递交的名称为“enhancedprachforstandalonecontention-basedcommunicationsincludingunlicensedspectrum”的美国临时专利申请no.62/120,205、以及于2016年2月22日递交的名称为“enhancedprachforstandalonecontention-basedcommunicationsincludingunlicensedspectrum”的美国实用专利申请序列号no.15/050,404的权益;据此通过引用的方式将上述申请的公开内容并入本文。

本公开内容的方面总体上涉及无线通信系统,并且更具体地涉及针对包括未许可频谱的独立式基于竞争的通信的增强型物理随机接入信道(eprach)。



背景技术:

无线通信系统被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如,时间、频率以及功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这样的多址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、单载波频分多址(sc-fdma)系统以及正交频分多址(ofdma)系统。

举例而言,无线多址通信系统可以包括多个基站,每个基站同时支持针对多个通信设备(以其它方式被称为用户设备(ue))的通信。基站可以在下行链路信道(例如,针对从基站到ue的传输)和上行链路信道(例如,针对从ue到基站的传输)上与ue进行通信。

一些通信模式可以实现基站在蜂窝网络的基于竞争的共享射频频带或者不同的射频频带(例如,许可射频频带或未许可射频频带)上与ue的通信。随着使用许可射频频带的蜂窝网络中数据业务的不断增长,将至少一些数据业务卸载到未许可射频频带可以向蜂窝运营商提供用于增强的数据传输容量的机会。未许可射频频带还可以在不可获得对许可射频频带的接入的区域中提供服务。

在获得对基于竞争的共享射频频带的接入或在其上进行通信之前,基站或ue可以执行先听后说(lbt)过程以竞争对共享射频频带的接入。lbt过程可以包括执行空闲信道评估(cca)过程以确定基于竞争的共享射频频带的信道是否可用。当确定基于竞争的共享射频频带的信道可用时,可以发送信道预留信号(诸如信道使用信标信号(cubs))以预留该信道。



技术实现要素:

本公开内容的各个方面涉及一种无线通信的方法,其包括:确定数据可用于基于竞争的传输频带上的通信;在基于竞争的传输频带上检测成功的扩展型空闲信道评估(ecca);确定在检测到所述成功的ecca时是否已经到达再同步边界,其中,所述再同步边界为由基站进行服务的一个或多个用户设备(ue)同步上行链路传输。响应于确定在检测到所述成功的ecca时尚未到达所述再同步边界,所述方法还包括:响应于确定尚未到达所述再同步边界,保持空闲直到所述再同步边界为止;当已经到达所述再同步边界时,执行空闲信道评估(cca)检查;以及响应于所述cca检查被检测为是成功的,发送信道预留信号。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:监测下行链路活动信号;响应于没有检测到下行链路活动信号,确定下一随机接入时机;在所述下一随机接入时机之前,检测成功的cca;以及响应于所述成功的cca,在所述下一随机接入时机处发送随机接入信号。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:监测先听后说(lbt)帧;以及响应于没有检测到lbt帧,确定下一上行链路免cca传输(cet);以及在所述下一上行链路cet期间发送随机接入信号。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:监测lbt帧;以及响应于检测到所述lbt帧,确定所述lbt帧内的下一调度的随机接入时机或下一上行链路cet中的较早时机。所述方法还包括:响应于所述较早时机是所述下一调度的随机接入时机,在成功的cca检查之后发送随机接入信号;以及响应于所述较早时机是所述下一上行链路cet,发送所述随机接入信号。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:确定触发随机接入过程的ue状态;使用预定数量的固定有效载荷大小中的固定有效载荷大小来生成第一随机接入消息,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及向基站发送所述第一随机接入消息。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:确定下一调度的随机接入时机;使用预定数量的固定有效载荷大小中的第一固定有效载荷大小,在所述下一调度的随机接入时机期间对接收的信号进行盲解码,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及响应于没能够使用所述第一固定有效载荷大小来对来自所述接收的信号的随机接入信号进行正确地解码,使用所述预定数量的固定有效载荷大小中的剩余的固定有效载荷大小中的另一个固定有效载荷大小,来对所述接收的信号进行盲解码,直到所述随机接入信号被解码为止。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:基于用于从多个ue接收随机接入信号的时间-频率资源,确定随机接入临时标识符;生成包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的随机接入响应;至少部分地基于所述随机接入临时标识符来寻址地发送所述随机接入响应,其中,所述随机接入响应是在包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的单个下行链路共享信道或者多个下行链路共享信道中发送的,其中,所述多个下行链路共享信道中的每个下行链路共享信道包括针对所述多个ue中的每个相关联的ue的所述上行链路准许。

在本公开内容的额外方面中,一种无线通信的方法包括:在随机接入时机期间发送随机接入信号之前,检测成功的cca检查,其中,所述随机接入时机是检测到的lbt帧的第一上行链路子帧内的调度的随机接入时机,或者是响应于没有检测到lbt帧而选择的随机接入时间;以及响应于所述成功的cca,生成宽带信道预留信号,其中,所述宽带信道预留信号包括持续时间标识符,所述持续时间标识符将所述随机接入信号的经估计的持续时间标识为一个上行链路子帧。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于确定数据可用于基于竞争的传输频带上的通信的单元;用于在基于竞争的传输频带上检测成功的ecca的单元;用于确定在检测到所述成功的ecca时是否已经到达再同步边界的单元,其中,所述再同步边界为由基站进行服务的一个或多个ue同步上行链路传输。响应于确定在检测到所述成功的ecca时尚未到达所述再同步边界,所述装置还包括:用于响应于确定尚未到达所述再同步边界,保持空闲直到所述再同步边界为止的单元;用于当已经到达所述再同步边界时,执行cca检查的单元;以及用于响应于所述cca检查被检测为是成功的,发送信道预留信号的单元。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于监测下行链路活动信号的单元;用于响应于没有检测到下行链路活动信号,确定下一随机接入时机的单元;用于在所述下一随机接入时机之前,检测成功的cca的单元;以及用于响应于所述成功的cca,在所述下一随机接入时机处发送随机接入信号的单元。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于监测lbt帧的单元;以及用于响应于没有检测到lbt帧,确定下一上行链路cet的单元;以及用于在所述下一上行链路cet期间发送随机接入信号的单元。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于监测lbt帧的单元;以及用于响应于检测到所述lbt帧,确定所述lbt帧内的下一调度的随机接入时机或下一上行链路cet中的较早时机的单元。所述装置还包括:用于响应于所述较早时机是所述下一调度的随机接入时机,在成功的cca检查之后发送随机接入信号的单元;以及用于响应于所述较早时机是所述下一上行链路cet,发送所述随机接入信号的单元。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于确定触发随机接入过程的ue状态的单元;用于使用预定数量的固定有效载荷大小中的固定有效载荷大小来生成第一随机接入消息的单元,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及用于向基站发送所述第一随机接入消息的单元。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于确定下一调度的随机接入时机的单元;用于使用预定数量的固定有效载荷大小中的第一固定有效载荷大小,在所述下一调度的随机接入时机期间对接收的信号进行盲解码的单元,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及用于响应于没能够使用所述第一固定有效载荷大小来对来自所述接收的信号的随机接入信号进行正确地解码,使用所述预定数量的固定有效载荷大小中的剩余的固定有效载荷大小中的另一个固定有效载荷大小,来对所述接收的信号进行盲解码,直到所述随机接入信号被解码为止的单元。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于基于用于从多个ue接收随机接入信号的时间-频率资源,确定随机接入临时标识符的单元;用于生成包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的随机接入响应的单元;用于至少部分地基于所述随机接入临时标识符来寻址地发送所述随机接入响应的单元,其中,所述随机接入响应是在包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的单个下行链路共享信道或者多个下行链路共享信道中发送的,其中,所述多个下行链路共享信道中的每个下行链路共享信道包括针对所述多个ue中的每个相关联的ue的所述上行链路准许。

在本公开内容的额外方面中,一种被配置用于无线通信的装置包括:用于在随机接入时机期间发送随机接入信号之前,检测成功的cca检查的单元,其中,所述随机接入时机是检测到的lbt帧的第一上行链路子帧内的调度的随机接入时机,或者是响应于没有检测到lbt帧而选择的随机接入时机;以及用于响应于所述成功的cca,生成宽带信道预留信号的单元,其中,所述宽带信道预留信号包括持续时间标识符,所述持续时间标识符将所述随机接入信号的经估计的持续时间标识为一个上行链路子帧。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于确定数据可用于基于竞争的传输频带上的通信的代码;用于在基于竞争的传输频带上检测成功的ecca的代码;用于确定在检测到所述成功的ecca时是否已经到达再同步边界的代码,其中,所述再同步边界为由基站进行服务的一个或多个ue同步上行链路传输。响应于确定在检测到所述成功的ecca时尚未到达所述再同步边界,所述程序代码还包括:用于响应于确定尚未到达所述再同步边界,保持空闲直到所述再同步边界为止的代码;用于当已经到达所述再同步边界时,执行cca检查的代码;以及用于响应于所述cca检查被检测为是成功的,发送信道预留信号的代码。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于监测下行链路活动信号的代码;用于响应于没有检测到下行链路活动信号,确定下一随机接入时机的代码;用于在所述下一随机接入时机之前,检测成功的cca的代码;以及用于响应于所述成功的cca,在所述下一随机接入时机处发送随机接入信号的代码。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于监测lbt帧的代码;以及用于响应于没有检测到lbt帧,确定下一上行链路cet的代码;以及用于在所述下一上行链路cet期间发送随机接入信号的代码。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于监测lbt帧的代码;以及用于响应于检测到所述lbt帧,确定所述lbt帧内的下一调度的随机接入时机或下一上行链路cet中的较早时机的代码。所述程序代码还包括:用于响应于所述较早时机是所述下一调度的随机接入时机,在成功的cca检查之后发送随机接入信号的代码;以及用于响应于所述较早时机是所述下一上行链路cet,发送所述随机接入信号的代码。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于确定触发随机接入过程的ue状态的代码;用于使用预定数量的固定有效载荷大小中的固定有效载荷大小来生成第一随机接入消息的代码,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及用于向基站发送所述第一随机接入消息的代码。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于确定下一调度的随机接入时机的代码;用于使用预定数量的固定有效载荷大小中的第一固定有效载荷大小,在所述下一调度的随机接入时机期间对接收的信号进行盲解码的代码,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及用于响应于没能够使用所述第一固定有效载荷大小来对来自所述接收的信号的随机接入信号进行正确地解码,使用所述预定数量的固定有效载荷大小中的剩余的固定有效载荷大小中的另一个固定有效载荷大小,来对所述接收的信号进行盲解码,直到所述随机接入信号被解码为止的代码。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于基于用于从多个ue接收随机接入信号的时间-频率资源,确定随机接入临时标识符的代码;用于生成包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的随机接入响应的代码;用于至少部分地基于所述随机接入临时标识符来寻址地发送所述随机接入响应的代码,其中,所述随机接入响应是在包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的单个下行链路共享信道或者多个下行链路共享信道中发送的,其中,所述多个下行链路共享信道中的每个下行链路共享信道包括针对所述多个ue中的每个相关联的ue的所述上行链路准许。

在本公开内容的额外方面中,一种具有记录在其上的程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括:用于在随机接入时机期间发送随机接入信号之前,检测成功的cca检查的代码,其中,所述随机接入时机是检测到的lbt帧的第一上行链路子帧内的调度的随机接入时机,或者是响应于没有检测到lbt帧而选择的随机接入时机;以及用于响应于所述成功的cca,生成宽带信道预留信号的代码,其中,所述宽带信道预留信号包括持续时间标识符,所述持续时间标识符将所述随机接入信号的经估计的持续时间标识为一个上行链路子帧。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:确定数据可用于基于竞争的传输频带上的通信;在基于竞争的传输频带上检测成功的ecca;确定在检测到所述成功的ecca时是否已经到达再同步边界,其中,所述再同步边界为由基站进行服务的一个或多个ue同步上行链路传输。响应于确定在检测到所述成功的ecca时尚未到达所述再同步边界,所述程序还包括:响应于确定尚未到达所述再同步边界,保持空闲直到所述再同步边界为止;当已经到达所述再同步边界时,执行cca检查;以及响应于所述cca检查被检测为是成功的,发送信道预留信号。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:监测下行链路活动信号;响应于没有检测到下行链路活动信号,确定下一随机接入时机;在所述下一随机接入时机之前,检测成功的cca;以及响应于所述成功的cca,在所述下一随机接入时机处发送随机接入信号。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:监测lbt帧;以及响应于没有检测到lbt帧,确定下一上行链路cet;以及在所述下一上行链路cet期间发送随机接入信号。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:监测lbt帧;以及响应于检测到所述lbt帧,确定所述lbt帧内的下一调度的随机接入时机或下一上行链路cet中的较早时机。所述程序还包括:响应于所述较早时机是所述下一调度的随机接入时机,在成功的cca检查之后发送随机接入信号;以及响应于所述较早时机是所述下一上行链路cet,发送所述随机接入信号。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:确定触发随机接入过程的ue状态;使用预定数量的固定有效载荷大小中的固定有效载荷大小来生成第一随机接入消息,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及向基站发送所述第一随机接入消息。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:确定下一调度的随机接入时机;使用预定数量的固定有效载荷大小中的第一固定有效载荷大小,在所述下一调度的随机接入时机期间对接收的信号进行盲解码,其中,固定有效载荷大小的所述预定数量小于可用有效载荷大小的总数量;以及响应于没能够使用所述第一固定有效载荷大小来对来自所述接收的信号的随机接入信号进行正确地解码,使用所述预定数量的固定有效载荷大小中的剩余的固定有效载荷大小中的另一个固定有效载荷大小,来对所述接收的信号进行盲解码,直到所述随机接入信号被解码为止。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:基于用于从多个ue接收随机接入信号的时间-频率资源,确定随机接入临时标识符;生成包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的随机接入响应;至少部分地基于所述随机接入临时标识符来寻址地发送所述随机接入响应,其中,所述随机接入响应是在包括针对所述多个ue中的每个ue的上行链路准许的单个下行链路共享信道或者多个下行链路共享信道中发送的,其中,所述多个下行链路共享信道中的每个下行链路共享信道包括针对所述多个ue中的每个相关联的ue的所述上行链路准许。

在本公开内容的额外方面中,一种装置包括至少一个处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述处理器被配置为:在随机接入时机期间发送随机接入信号之前,检测成功的cca检查,其中,所述随机接入时机是检测到的lbt帧的第一上行链路子帧内的调度的随机接入时机,或者是响应于没有检测到lbt帧而选择的随机接入时机;以及响应于所述成功的cca,生成宽带信道预留信号,其中,所述宽带信道预留信号包括持续时间标识符,所述持续时间标识符将所述随机接入信号的经估计的持续时间标识为一个上行链路子帧。

前面根据本公开内容已经相当广泛地概述了示例的特征和技术优点,以便可以更好地理解后面的具体实施方式。下文将描述额外的特征和优点。出于实现本公开内容的相同的目的,所公开的概念和具体示例可以易于作为修改或设计其它结构的基础来使用。这样的等效构造不脱离所附权利要求书的范围。根据下文的描述,当结合附图考虑时,将更好地理解本文公开的概念的特性(关于其组织和操作方法)连同相关联的优点。附图中的每个附图仅是出于说明和描述的目的而提供的,以及并不作为对权利要求书的界限的定义。

附图说明

对本公开内容的性质和优势的进一步的理解可以参考以下附图来实现。在附图中,相似的组件或特征可以具有相同的参考标记。此外,相同类型的各种组件可以通过在参考标记后跟有破折号和第二标记进行区分,所述第二标记用于在相似组件之间进行区分。如果在说明书中仅使用了第一参考标记,则描述内容可应用到具有相同的第一参考标记的相似组件中的任何一个,而不考虑第二参考标记。

图1根据各个实施例,示出了说明无线通信系统的示例的图。

图2a根据各个实施例,示出了说明用于在未许可频谱中使用lte的部署场景的示例的图。

图2b根据各个实施例,示出了说明用于在未许可频谱中使用lte的部署场景的另一个示例的图。

图3根据各个实施例,示出了说明当在许可频谱和未许可频谱中同时使用lte时的载波聚合的示例的图。

图4是概念性地示出了根据本公开内容的一个方面配置的基站/enb和ue的设计的框图。

图5是根据本公开内容的各个方面的、当竞争对基于竞争的共享射频频带的接入时由发送装置执行的扩展型cca(ecca)过程的示例的图。

图6示出了基站/enb和ue(它们可以是图1中的基站/enb中的一个和ue中的一个)的设计的框图。

图7是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。

图9是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。

图10是示出了涉及根据本公开内容的一个方面配置的ue的通信流的框图。

图11是示出了涉及根据本公开内容的一个方面配置的ue的通信流的框图。

图12-17是示出了被执行用于实现本公开内容的方面的示例框的框图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的具体实施方式旨在于作为对各种配置的描述,而不旨在于限制本公开内容的范围。事实上,为了提供对创造性主题的全面理解,具体实施方式包括具体细节。本领域的技术人员将显而易见的是,不是在每种情况下都要求这些具体细节,并且在一些实例中,为了呈现的清楚,众所周知的结构和组件以框图形式示出。

描述了在其中未许可射频频带用于无线通信系统上的基于竞争的通信的至少一部分的技术。在一些示例中,基于竞争的共享射频频带可以用于长期演进(lte)通信或先进的lte(lte-a)通信。可以结合或独立于非竞争许可射频频带来使用基于竞争的射频频带。在一些示例中,基于竞争的射频频带可以是设备针对其可能也需要竞争接入的射频频带,这是因为射频频带至少部分地可用于未许可使用,诸如wi-fi使用。

随着使用许可射频频带的蜂窝网络中数据业务的不断增长,将至少一些数据业务卸载到基于竞争的共享射频频带(诸如在未许可频带中)可以向蜂窝运营商(例如,公共陆地移动网络(plmn)的运营商或协调的定义蜂窝网络(诸如lte/lte-a网络)的基站集合)提供用于增强的数据传输容量的机会。如上所述,在基于竞争的共享射频频带(诸如未许可频带)上进行发送之前,设备可以执行lbt过程来获得对共享射频频带的接入。这样的lbt过程可以包括执行cca过程(或扩展型cca过程),以确定未许可射频频带的特定信道是否可用。当确定基于竞争的射频频带的信道可用时,可以发送信道预留信号(例如,cubs)以预留信道。当确定信道不可用时,可以在稍后的时间针对该信道再次执行cca过程(或扩展型cca过程)。

当基站和/或ue包括能够在基于竞争的共享射频频带上进行发送的多个天线端口时,来自不同天线端口的传输可以因发送的信号之间的关联而与彼此发生干扰。对于用于预留基于竞争的共享射频频带的信道的信道预留信号而言,减少因发送的信号之间的关联而导致的干扰对于提供用于预留信道的良好的检测能力以及防止错误检测来说可能是重要的,其中错误检测将不必要地预留信道并且防止其它设备使用信道。为了减少因来自不同天线的信号的互相关或者来自单个天线的信号的自相关而导致的这种干扰,基站或ue可以至少部分地基于与发送信道预留信号的序列的天线端口相关联的天线端口标识符来生成序列。以此方式,可以减少信道预留信号的关联,由此提高了信号传输的检测能力,产生了对基于竞争的共享射频频带的信道的更有效和更准确的预留。

换句话说,对于用于预留未许可射频频带的信道的信道预留信号而言,信道预留信号应当被配置有良好的检测能力以减少错误警报,使得尝试接入共享射频频带的其它设备可以容易地检测到信道预留。因此,信道预留信号序列应当具有良好的自相关属性和与来自邻居基站的序列的良好的互相关属性。例如,主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和/或信道状态信息参考信号(csi-rs)可能不具有基于竞争的共享射频频带中的不同基站之间的良好的自相关属性或良好的互相关属性。因此,信道预留信号序列应当是至少部分地基于天线端口标识符来配置的,以提供良好的自相关和互相关属性。

下面的描述提供了示例,并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本公开内容的范围的情况下,对论述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以酌情省略、替代或添加各种过程或组件。例如,所描述的方法可以以与所描述的次序不同的次序来执行,并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外,可以将关于一些示例描述的特征组合到其它示例中。

图1是根据本公开内容的各个方面的示例无线通信系统100的图。无线通信系统100可以包括基站105、ue115以及核心网130。核心网130可以提供用户认证、接入授权、跟踪、互联网协议(ip)连接、以及其它接入、路由或移动功能。基站105可以通过回程链路132(例如,s1等)与核心网130对接并且可以执行用于与ue115的通信的无线配置和调度,或者可以在基站控制器(未示出)的控制之下操作。在各个示例中,基站105可以通过回程链路134(例如,x2等)与其它基站105直接地或间接地(例如,通过核心网130)进行通信,回程链路134可以是有线或无线的通信链路。

基站105可以经由一个或多个基站天线与ue115无线地进行通信。基站105站点中的每个基站105站点可以为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一些示例中,基站105可以被称为基站收发机、无线电基站、接入点、无线电收发机、节点b、演进型节点b(enb)、家庭节点b、家庭演进型节点b或某种其它适当的术语。可以将针对基站105的地理覆盖区域110划分为扇区(未示出),扇区仅构成覆盖区域的一部分。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如,宏小区基站或小型小区基站)。对于不同的技术,可能存在重叠的地理覆盖区域110。

在一些示例中,无线通信系统100可以包括lte/lte-a网络。在lte/lte-a网络中,术语演进型节点b(enb)可以用于描述基站105,而术语ue可以用于描述ue115。无线通信系统100可以是异构的lte/lte-a网络,其中不同类型的enb为各个地理区域提供覆盖。例如,每个enb或基站105可以为宏小区、小型小区或其它类型的小区提供通信覆盖。术语“小区”是3gpp术语,其可以用于描述基站、与基站相关联的载波或分量载波、或载波或基站的覆盖区域(例如,扇区等),这取决于上下文。

宏小区可以覆盖相对大的地理区域(例如,半径为若干公里),并且可以允许由具有与网络提供商的服务订制的ue进行无限制的接入。与宏小区相比,小型小区是低功率基站,其可以操作在与宏小区相同或不同(例如,许可、未许可等)的射频频带中。小型小区可以包括根据各个示例的微微小区、毫微微小区和微小区。微微小区可以覆盖相对较小的地理区域,并且可以允许由具有与网络提供商的服务订制的ue进行无限制的接入。毫微微小区也可以覆盖相对小的地理区域(例如,住宅),并且可以提供由具有与毫微微小区的关联的ue(例如,在封闭用户组(csg)中的ue、针对住宅中的用户的ue等等)进行的受限制的接入。用于宏小区的enb可以被称为宏enb。用于小型小区的enb可以被称为小型小区enb、微微enb、毫微微enb或家庭enb。enb可以支持一个或多个(例如,二个、三个、四个等等)小区(例如,分量载波)。

无线通信系统100可以支持同步操作或异步操作。对于同步操作,基站可以具有相似的帧定时,并且来自不同基站的传输可以在时间上近似对齐。对于异步操作,基站可以具有不同的帧定时,并且来自不同基站的传输可以不在时间上对齐。本文所描述的技术可以用于同步操作或异步操作。

可以容纳各种公开的示例中的一些示例的通信网络可以是根据分层协议栈来操作的基于分组的网络。在用户平面中,在承载或分组数据汇聚协议(pdcp)层处的通信可以是基于ip的。无线电链路控制(rlc)层可以执行分组分段和重组以通过逻辑信道进行通信。介质访问控制(mac)层可以执行优先级处理和将逻辑信道复用成传送信道。mac层还可以使用混合arq(harq)来提供在mac层处的重传,以提高链路效率。在控制平面中,无线电资源控制(rrc)协议层可以提供ue115和基站105或核心网130之间的rrc连接的建立、配置和维护,以支持针对用户平面数据的无线承载。在物理(phy)层处,传送信道可以被映射到物理信道。

ue115可以散布于整个无线通信系统100中,并且每个ue115可以是固定的或移动的。ue115还可以包括或被本领域技术人员称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持设备、用户代理、移动客户端、客户端或某种其它适当的术语。ue115可以是蜂窝电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、平板型计算机、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站等等。ue能够与各种类型的基站和网络设备(包括宏enb、小型小区enb、中继基站等等)进行通信。

在无线通信系统100中示出的通信链路125可以包括从基站105到ue115的下行链路(dl)传输、或从ue115到基站105的上行链路(ul)传输。下行链路传输还可以被称为前向链路传输,而上行链路传输还可以被称为反向链路传输。在一些示例中,ul传输可以包括上行链路控制信息的传输,其中可以在上行链路控制信道(例如,物理上行链路控制信道(pucch)或增强型pucch(epucch))上发送上行链路控制信息。上行链路控制信息可以包括例如下行链路传输的确认和/或否定确认、或信道状态信息。上行链路传输还可以包括数据的传输,其中可以在物理上行链路共享信道(pusch)或增强型pusch(epusch))上发送数据。上行链路传输还可以包括探测参考信号(srs)或增强型srs(esrs)、物理随机接入信道(prach)或增强型prach(eprach)(例如,在参照图2a和2b描述的双连接模式或独立模式中)、或调度请求(sr)或增强型sr(esr)(例如,在参照图2a和2b描述的独立模式中)的传输。本公开内容中对pucch、pusch、prach、srs或sr的引用被假设为固有地包括对相应的epucch、epusch、eprach、esrs或esr的引用。

在一些示例中,每个通信链路125可以包括一个或多个载波,其中每个载波可以是由根据上述各种无线电技术调制的多个子载波(例如,不同频率的波形信号)构成的信号。每个经调制的信号可以在不同的子载波上被发送,并且可以携带控制信息(例如,参考信号、控制信道等)、开销信息、用户数据等。通信链路125可以使用频域双工(fdd)操作(例如,使用成对的频谱资源)或时域双工(tdd)操作(例如,使用不成对的频谱资源)来发送双向的通信。可以定义针对fdd操作的帧结构(例如,帧结构类型1)和针对tdd操作的帧结构(例如,帧结构类型2)。

在无线通信系统100的一些方面中,基站105或ue115可以包括多个天线,用于采用天线分集方案来改善基站105和ue115之间的通信质量和可靠性。另外或替代地,基站105或ue115可以采用多输入多输出(mimo)技术,其可以利用多路径环境来发送携带相同或不同编码数据的多个空间层。

无线通信系统100可以支持多个小区或载波上的操作(一种可以被称为载波聚合(ca)或多载波操作的特征)。载波还可以被称为分量载波(cc)、层、信道等。术语“载波”、“分量载波”、“小区”和“信道”在本文中可互换地使用。ue115可以被配置有用于载波聚合的多个下行链路cc和一个或多个上行链路cc。可以利用fdd和tdd分量载波两者来使用载波聚合。

无线通信系统100还可以或替代地支持非竞争许可射频频带(例如,发送装置可能不竞争对其的接入的射频频带,这是因为射频频带被许可给特定用户用于特定使用,诸如可用于lte/lte-a通信的许可射频频带)或基于竞争的共享射频频带(例如,发送装置可能需要竞争对其的接入的未许可射频频带,这是因为射频频带可用于未许可使用,诸如wifi使用)上的操作。当赢得关于对基于竞争的共享射频频带的接入的竞争时,发送装置(例如,基站105或ue115)可以在未许可射频频带上发送一个或多个信道预留信号(例如,一个或多个cubs)。信道预留信号可以用于通过提供未许可射频频带上的可检测能量来预留未许可共享射频频谱。信道预留信号还可以用于识别发送装置和/或发送天线,或者可以用于将发送装置和接收装置进行同步。在一些示例中,信道预留信号传输可以在符号周期边界(例如,ofdm符号周期边界)处开始。在其它示例中,cubs传输可以在符号边界之间开始。

图1中示出的组件的数量和布置是作为示例提供的。实际上,无线通信系统100可以包括额外的设备、更少的设备、不同的设备或者与图1中示出的那些设备相比以不同方式布置的设备。另外地或替代地,无线通信系统100的一组设备(例如,一个或多个设备)可以执行被描述为由无线通信系统100的另一组设备执行的一个或多个功能。

接下来转向图2a,图200示出了针对支持扩展到基于竞争的共享频谱的lte/lte-a的lte网络的补充下行链路模式(例如,许可辅助接入(laa)模式)和载波聚合模式的示例。图200可以是图1的系统100的部分的示例。此外,基站105-a可以是图1的基站105的示例,而ue115-a可以是图1的ue115的示例。

在图200的补充下行链路模式(例如,laa模式)的示例中,基站105-a可以使用下行链路205来向ue115-a发送ofdma通信信号。下行链路205与未许可频谱中的频率f1相关联。基站105-a可以使用双向链路210来向同一个ue115-a发送ofdma通信信号,并且可以使用双向链路210来从该ue115-a接收sc-fdma通信信号。双向链路210与许可频谱中的频率f4相关联。未许可频谱中的下行链路205可以和许可频谱中的双向链路210可以同时地操作。下行链路205可以为基站105-a提供下行链路容量卸载。在一些实施例中,下行链路205可以用于单播服务(例如,寻址到一个ue)或用于多播服务(例如,寻址到若干ue)。此场景可以在使用许可频谱并且需要缓解一些业务拥塞和/或信令拥塞的任何服务提供商(例如,传统移动网络运营商或mno)的情况下发生。

在图200中的载波聚合模式的一个示例中,基站105-a可以使用双向链路215向ue115-a发送ofdma通信信号,并且可以使用双向链路215从同一个ue115-a接收sc-fdma通信信号。双向链路215与未许可频谱中的频率f1相关联。基站105-a也可以使用双向链路220来向同一个ue115-a发送ofdma通信信号,并且可以使用双向链路220来从同一个ue115-a接收sc-fdma通信信号。双向链路220与许可频谱中的频率f2相关联。双向链路215可以为基站105-a提供下行链路和上行链路容量卸载。与上述补充下行链路(例如,laa模式)一样,该场景可以在使用许可频谱并且需要缓解一些业务拥塞和/或信令拥塞的任何服务提供商(例如,mno)的情况下发生。

在图200中的载波聚合模式的另一个示例中,基站105-a可以使用双向链路225向ue115-a发送ofdma通信信号,并且可以使用双向链路225从同一个ue115-a接收sc-fdma通信信号。双向链路225与未许可频谱中的频率f3相关联。基站105-a也可以使用双向链路230来向同一个ue115-a发送ofdma通信信号,并且可以使用双向链路230来从同一个ue115-a接收sc-fdma通信信号。双向链路230与许可频谱中的频率f2相关联。双向链路225可以为基站105-a提供下行链路和上行链路容量卸载。出于说明性的目的给出了该示例和上文提供的那些示例,并且可能存在结合具有或不具有基于竞争的共享频谱的lte/lte-a来进行容量卸载的其它类似的操作模式或部署场景。

如上所述,可以受益于通过使用扩展到基于竞争的频谱的lte/lte-a来提供的容量卸载的典型的服务提供商是利用lte频谱的传统mno。对于这些服务提供商,可操作配置可以包括自举模式(bootstrappedmode)(例如,补充下行链路(例如,laa模式)、载波聚合),所述自举模式在非竞争频谱上使用lte主分量载波(pcc),并且在基于竞争的频谱上使用lte辅分量载波(scc)。

在补充下行链路模式中,对扩展到基于竞争的频谱的lte/lte-a的控制可以是在lte上行链路(例如,双向链路210的上行链路部分)上传送的。提供下行链路容量卸载的一个原因是由于数据需求在很大程度上是由下行链路消耗驱动的。此外,在该模式下,由于ue不在未许可频谱中进行发送,因此可能不存在管理影响。不需要在ue上实现先听后说(lbt)或载波侦听多址(csma)要求。然而,可以例如通过使用与无线电帧边界对齐的周期性(例如,每10毫秒)空闲信道评估(cca)和/或抓住和放弃(grab-and-relinquish)机制来在基站(例如,enb)上实现lbt。

在载波聚合模式中,可以在lte中(例如,双向链路210、220和230)传输数据和控制,而可以在扩展到基于竞争的共享频谱的lte/lte-a中(例如,双向链路215和225)传输数据。当使用扩展到基于竞争的共享频谱的lte/lte-a时,所支持的载波聚合机制可以归入混合频分双工-时分双工(fdd-tdd)载波聚合或归入跨分量载波具有不同对称性的tdd-tdd载波聚合。

图2b示出了说明针对扩展到基于竞争的共享频谱的lte/lte-a的独立模式的示例的图200-a。图200-a可以是图1的系统100的部分的示例。此外,基站105-b可以是图1的基站105和图2a的基站105-a的示例,而ue115-b可以是图1的ue115和图2a的ue115-a的示例。

在图200-a中的独立模式的示例中,基站105-b可以使用双向链路240向ue115-b发送ofdma通信信号,并且可以使用双向链路240从ue115-b接收sc-fdma通信信号。双向链路240与上文参照图2a描述的基于竞争的共享频谱中的频率f3相关联。独立模式可以用于非传统无线接入场景(诸如,体育场中的接入(例如,单播、多播))中。针对该操作模式的典型的服务提供商的示例可以是不具有许可频谱的体育场拥有者、线缆公司、活动主办方、宾馆、企业或大型公司。对于这些服务提供商,针对独立模式的可操作配置可以在基于竞争的频谱上使用pcc。此外,可以在基站和ue两者上实现lbt。

在一些示例中,发送装置(诸如参照图1、2a或2b描述的基站105、205或205-a中的一个基站、或参照图1、2a或2b描述的ue115、215、215-a、215-b或215-c中的一个ue)可以使用选通间隔来获得对基于竞争的共享射频频带的信道的接入(例如,对未许可射频频带的物理信道的接入)。在一些示例中,选通间隔可以是周期性的。例如,周期性的选通间隔可以与lte/lte-a无线电间隔的至少一个边界同步。选通间隔可以定义基于竞争的协议的应用,诸如至少部分地基于在欧洲电信标准协会(etsi)(en301893)中指定的lbt协议的lbt协议。当使用对lbt协议的应用进行定义的选通间隔时,选通间隔可以指示发送装置何时需要执行竞争过程(例如,lbt过程),诸如空闲信道评估(cca)过程。cca过程的结果可以向发送装置指示基于竞争的共享射频频带的信道在选通间隔(也被称为lbt无线电帧)内是可用的还是正在使用中。当cca过程指示信道在相应的lbt无线电帧内可用(例如,“空闲”以供使用)时,发送装置可以在lbt无线电帧的部分或全部期间预留或使用基于竞争的共享射频频带的信道。当cca过程指示信道不可用(例如,信道正在使用中或被另一个发送装置预留)时,可以阻止发送装置在lbt无线电帧期间使用该信道。

图2a和2b中示出的组件的数量和布置是作为示例提供的。实际上,无线通信系统200可以包括额外的设备、更少的设备、不同的设备或者与图2a和2b中示出的那些设备相比以不同方式布置的设备。

图3是根据本公开内容的各个方面的、未许可射频频带上的无线通信310的示例300的图。在一些示例中,lbt无线帧315可以具有十毫秒的持续时间并且包括多个下行链路(d)子帧320、多个上行链路(u)子帧325、以及两种类型的特殊子帧,s子帧330和s’子帧335。s子帧330可以提供下行链路子帧320和上行链路子帧325之间的转变,而s’子帧335可以提供上行链路子帧325和下行链路子帧320之间的转变,以及在一些示例中,提供lbt无线电帧之间的转变。

在s’子帧335期间,可以由一个或多个基站(诸如参照图1或2描述的基站105、205或205-a中的一个或多个基站)执行下行链路空闲信道评估(cca)过程345,以在一段时间内预留在其上发生无线通信310的基于竞争的共享射频频带的信道。在基站进行的成功的下行链路cca过程345之后,基站可以发送诸如信道使用信标信号(cubs)(例如,下行链路cubs(d-cubs350))的前导码以向其它基站或装置(例如,ue、wifi接入点等)提供关于基站已经预留信道的指示。在一些示例中,可以使用多个交织的资源块来发送d-cubs350。以这种方式发送d-cubs350可以使d-cubs350能够占用基于竞争的共享射频频带的可用频率带宽的至少某个百分比并且满足一个或多个管理要求(例如,要求未许可射频频带上的传输至少占用可用频率带宽的80%)。在一些示例中,d-cubs350可以采取与lte/lte-a特定于小区的参考信号(crs)或信道状态信息参考信号(csi-rs)的形式类似的形式。当下行链路cca过程345失败时,可以不发送d-cubs350。

s’子帧335可以包括多个ofdm符号周期(例如,14个ofdm符号周期)。s’子帧335的第一部分可以被多个ue用作缩短的上行链路(u)周期340。s’子帧335的第二部分可以用于下行链路cca过程345。s’子帧335的第三部分可以被成功竞争到对基于竞争的共享射频频带的信道的接入的一个或多个基站用来发送d-cubs350。

在s子帧330期间,可以由一个或多个ue(诸如上文参照图1、2a或2b描述的ue115、215、215-a、215-b或215-c中的一个或多个ue)执行上行链路cca过程365,以在一段时间内预留在其上发生无线通信310的信道。在ue进行的成功的上行链路cca过程365之后,ue可以发送诸如上行链路cubs(u-cubs370)的前导码以向其它ue或装置(例如,基站、wifi接入点等)提供关于ue已经预留信道的指示。在一些示例中,可以使用多个交织的资源块来发送u-cubs370。以这种方式发送u-cubs370可以使u-cubs370能够占用基于竞争的共享射频频带中的可用频率带宽的至少某个百分比并且满足一个或多个管理要求(例如,要求基于竞争的共享射频频带上的传输至少占用可用频率带宽的80%)。在一些示例中,u-cubs370可以采取与lte/lte-acrs或csi-rs的形式类似的形式。当上行链路cca过程365失败时,可以不发送u-cubs370。

s子帧330可以包括多个ofdm符号周期(例如,14个ofdm符号周期)。s子帧330的第一部分可以被多个基站用作缩短的下行链路(d)周期355。s子帧330的第二部分可以被用作保护时段(gp)360。s子帧330的第三部分可以用于上行链路cca过程365。s子帧330的第四部分可以被成功竞争到对基于竞争的共享射频频带的信道的接入的一个或多个ue用作上行链路导频时隙(uppts)或者用来发送u-cubs370。

在一些示例中,下行链路cca过程345或上行链路cca过程365可以包括单个cca过程的执行。在其它示例中,下行链路cca过程345或上行链路cca过程365可以包括扩展型cca过程的执行。扩展型cca过程可以包括随机数量的cca过程,并且在一些示例中可以包括多个cca过程。

如上文所指示的,图3是作为示例提供的。其它示例是可能的并且可以与结合图3所描述的示例不同。

图4是根据本公开内容的各个方面的、发送装置在竞争对基于竞争的共享射频频带的接入时执行的cca过程415的示例400的图。在一些示例中,cca过程415可以是参照图3描述的下行链路cca过程345或上行链路cca过程365的示例。cca过程415可以具有固定的持续时间。在一些示例中,可以根据lbt-基于帧的设备(lbt-fbe)协议(例如,由en301893描述的lbt-fbe协议)来执行cca过程415。在cca过程415之后,可以发送信道预留信号(诸如cubs420),之后跟有数据传输(例如,上行链路传输或下行链路传输)。举例而言,数据传输可以具有三个子帧的期望持续时间405和三个子帧的实际持续时间410。

如上文所指示的,图4是作为示例提供的。其它示例是可能的并且可以与结合图4所描述的示例不同。

图5是根据本公开内容的各个方面的、发送装置在竞争对基于竞争的共享射频频带的接入时执行的扩展型cca(ecca)过程515的示例500的图。在一些示例中,ecca过程515可以是参照图3描述的下行链路cca过程345或上行链路cca过程365的示例。ecca过程515可以包括随机数量的cca过程,并且在一些示例中可以包括多个cca过程。因此,ecca过程515可以具有可变的持续时间。在一些示例中,可以根据lbt-基于负载的设备(lbt-lbe)协议(例如,由en301893描述的lbt-lbe协议)来执行ecca过程515。ecca过程515可以提供赢得关于接入基于竞争的共享射频频带的竞争的更大的可能性,但是潜在地以更短的数据传输为代价。在ecca过程515之后,可以发送信道预留信号(诸如cubs520),之后跟有数据传输。举例而言,数据传输可以具有三个子帧的期望持续时间505和两个子帧的实际持续时间510。

如上文所指示的,图5是作为示例提供的。其它示例是可能的并且可以与结合图5所描述的示例不同。

图6示出了基站/enb105和ue115(它们可以是图1中的基站/enb中的一个和ue中的一个)的设计的框图。enb105可以装备有天线634a至634t,以及ue115可以装备有天线652a至652r。在enb105处,发送处理器620可以从数据源612接收数据并且从控制器/处理器640接收控制信息。该控制信息可以是针对物理广播信道(pbch)、物理控制格式指示符信道(pcfich)、物理混合自动重传请求指示符信道(phich)、物理下行链路控制信道(pdcch)等的。数据可以是针对物理下行链路共享信道(pdsch)等的。发送处理器620可以对数据和控制信息进行处理(例如,编码和符号映射),以分别获得数据符号和控制符号。发送处理器620还可以生成参考符号(例如,用于主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和特定于小区的参考信号)。发送(tx)多输入多输出(mimo)处理器630可以对这些数据符号、控制符号和/或参考符号(如果有的话)进行空间处理(例如,预编码),并且可以向调制器(mod)632a至632t提供输出符号流。每一个调制器632可以处理各自的输出符号流(例如,用于ofdm等),以获得输出采样流。每一个调制器632可以进一步处理(例如,转换成模拟、放大、滤波和上变频)输出采样流,以获得下行链路信号。来自调制器632a至632t的下行链路信号可以分别经由天线634a至634t进行发送。

在ue115处,天线652a至652r可以从enb105接收下行链路信号,并且可以将接收的信号分别提供给解调器(demod)654a至654r。每一个解调器654可以调节(例如,滤波、放大、下变频和数字化)各自接收的信号,以获得输入采样。每一个解调器654可以进一步处理这些输入采样(例如,用于ofdm等),以获得接收的符号。mimo检测器656可以从所有解调器654a至654r获得接收的符号,对接收的符号执行mimo检测(如果有的话),并提供检测的符号。接收处理器658可以处理(例如,解调、解交织和解码)检测到的符号,向数据宿660提供针对ue115的解码后数据,并且向控制器/处理器680提供解码后的控制信息。

在上行链路上,在ue115处,发送处理器664可以从数据源662接收和处理(例如,用于物理上行链路共享信道(pusch)的)数据并且从控制器/处理器680接收(例如,用于物理上行链路控制信道(pucch)的)控制信息。发送处理器664还可以生成用于参考信号的参考符号。来自发送处理器664的符号可以由txmimo处理器666进行预编码(如果有的话),由解调器654a至654r进行进一步处理(例如,用于sc-fdm等),并且被发送到enb105。在enb105处,来自ue115的上行链路信号可以由天线634进行接收,由调制器632进行处理,由mimo检测器636进行检测(如果有的话),并且由接收处理器638进行进一步处理,以获得ue115发送的解码后的数据和控制信息。处理器638可以向基站数据宿639提供解码后的数据,并且向控制器/处理器640提供解码后的控制信息。

控制器/处理器640和680可以分别指导enb105和ue115处的操作。enb105处的控制器/处理器640和/或其它处理器和模块可以执行或指导用于本文所描述的技术的各种处理的执行。ue115处的控制器/处理器680和/或其它处理器和模块也可以执行或指导在图7、9和12-17中示出的功能块的执行和/或用于本文所描述技术的其它处理。存储器642和682可以分别存储用于enb105和ue115的数据和程序代码。调度器644可以调度ue在下行链路和/或上行链路上进行数据传输。

设备(诸如ue)可以具有多个天线(n个)以用于接收和/或发送信号。设备可以对天线的使用和分配进行划分,以用于特定的无线电接入技术(rat)(诸如lte、wifi等)、用于特定的载波频率或用于两者。例如,在ca情况下,设备可以针对一个载波使用固定数量的天线,或者当设备支持wifi和其它技术(诸如lte)时,其可以针对wifi使用固定数量的天线。在一个示例中,ue可以具有四个天线并且分配两个天线用于wifi通信以及分配两个天线用于lte通信。设备(诸如ue)还可以动态地或半静态地选择用于一种技术或一个载波的天线数量(天线选择)。在这种动态或半静态方案中,共享或选择可以由特定的测量结果(诸如信道质量指示符(cqi)、参考信号接收功率(rsrp)等)来触发。

通信网络(诸如lte)可以具有频分复用(fdm)实现方式和时分复用(tdm)实现方式。对fdm实现方式中的选项进行共享不是真正地共享不同的天线,而是共享通过天线接收的频谱。例如,ue可以使用双工器/开关以便针对不同的空中接口同时使用所有天线。双工器/开关通过滤掉不想要的频率来充当滤波器。然而,在这样的fdm共享方案中,由于信号被过滤掉,因此通常存在信号强度的大量损失。这样的损失也可以随着更高的频带而增加。tdm实现方式还可以针对每个空中接口/技术实际地使用或分配单独的天线。因此,当通过这样的空中接口/技术的通信没有在使用中时,可以与其它空中接口/技术共享被分配或指定用于未被使用的通信的那些天线。本公开内容的各个方面涉及使用tdm实现方式的通信系统。

当ue第一次被开启或者在关闭很长一段时间之后第一次被开启时,其将开始搜索网络。存在许多可能的网络,存在许多网络,或者换句话说,存在空中可用的、来自ue(用户设备)可以连接到的不同运营商的许多频率。因此,ue同步到每个频率并且检查该频率是否是来自其想要连接到的正确的运营商的频率。ue通过经历初始同步过程来完成该操作。一旦被同步,ue就读取主信息块和系统信息块以检查其是否是正确的plmn。在plmn值被指示为正确的之后,ue将继续读取系统信息块1和系统信息块2。下一步被称为随机接入过程,其中,网络第一次知道某个ue在尝试获得接入。

在该阶段处,ue不具有可用于向网络通知关于ue对连接到网络的期望的任何资源或信道,因此ue将在共享介质上发送ue的请求。在该阶段处现在存在两种可能:在相同区域(小型小区)中存在许多其它ue在发送相同的请求,也存在来自各个其它ue的请求之间的冲突的可能性。这种随机接入过程被称为基于竞争的随机接入过程。在第二场景中,网络可以通知ue使用某个唯一的身份来防止其请求与来自其它ue的请求发生冲突。第二场景被称为无竞争或者非基于竞争的随机接入过程。

lte版本8随机接入(ra)过程通常包括四个消息传输(两个来自ue以及两个来自enb)。这四个消息传输通常被称为消息1、消息2、消息3和消息4。在利用在独立(sa)模式中配置的基于竞争的频谱的lte/lte-a中,四消息过程使多至四个cca净空成为必需,因此,减小消息的数量将是期望的。因此,在利用基于竞争的频谱的lte/lte-a中,采用两消息过程。由于这种包括基于竞争的频谱的lte/lte-a通信系统中的小的小区大小,因此eprach可能不被用于ta(定时超前),这是因为定时偏移通常会在循环前缀范围内。然而,eprach可以用于携带传统消息1和3的经组合的信息,以便执行呼叫建立、ho(切换)或者rlf(无线电链路失败)。还可以针对进一步的上行链路消息合并,通过bsr(缓冲器状态报告)来执行ul调度请求。

扩展有基于竞争的共享频谱并且在独立模式下的lte/lte-a通信系统的新的eprach设计可以促使eprach过程的改变。例如,对于eprach资源,eprach以与在epusch和epucch中使用上行链路频域资源交织的方式相同的方式来使用上行链路频域资源交织,以满足足够的带宽占用要求(例如,至少占用可用频率带宽的80%)。因此,每个eprach通常使用包括10个rb的一个交织并且占用1ms持续时间。每个eprach每pb被分配了单个循环偏移。

eprach时机定义允许ue在其上发送eprach的特定子帧。当检测到d-cubs/pffich时,最常用的类型1eprach时机是虚拟lbt帧的上行链路子帧。类型1eprach时机经历enb以及ue处的cca净空。第一上行链路子帧通常被选择用于类型1eprach。在针对eprach的新设计中,还可以以类似于设计pucch格式2物理信道的方式来重新设计物理信道,其中pucch格式2物理信道是基于具有单个咬尾卷积码(tbcc)编码器的epucch的。该重新设计的物理信道允许多个用户共享eprach资源以及携带显著的有效载荷大小。因此,可以修改eprach有效载荷长度和内容以增加最大有效载荷大小。例如,eprach有效载荷大小或长度可以包括新的最大多达200个经编码的比特(例如,20(pucch格式2/rb)*10(rb/交织)=200)。可以使用多种tbcc编码或其它可变的编码速率来实现这样的编码速率。

由于eprach信号可能是针对多种多样的不同原因或ue状态而发起的,因此第一消息的实际的有效载荷长度是变化的。例如,可变消息1的eprach有效载荷长度可以包括以下各项中的任何项:针对呼叫建立,介质访问控制(mac)报头(1个字节)+无线电资源控制(rrc)连接请求消息(6个字节)=7个字节;针对无线电链路失败(rlf):mac报头(1个字节)+rrc连接重新建立请求消息(6个字节)=7个字节;针对切换:mac报头(2个字节)+rrc控制元素(ce)小区无线电网络临时标识符(crnti)(2个字节)+rrc连接重新配置完成消息(2个字节)=6个字节;针对上行链路调度请求(sr):mac报头(2个字节)+macce(crnti)(2)+bsr(1或3个字节)=5或7个字节。在添加16比特循环冗余校验(crc)之后,最低编码速率通常产生大致72/200=0.36的速率。

由于在随机接入过程之前,ue尚未建立与基站的第一连接,因此临时标识符可以用于标识哪个ue在执行随机接入。执行随机接入的ue在通过消息1来发起随机接入过程时,将使用随机接入(ra)-rnti。然而,ra-rnti不是由ue选择和发送的值,而是替代地由接收随机接入消息的enb基于ue所使用的时间-频率资源来确定的。时间-频率资源可以包括在其中发送随机接入前导码的时隙编号(例如,子帧编号)和频率交织(例如,在tdd模式下为六个可能的频率交织,而在fdd下仅为一个可能的频率交织)。通常,ra-rnti是根据如下公式确定的:

ra-rnti=1+tid+10*fid(1)

其中tid是子帧编号,通常在0和9之间的范围内,以及fid是交织选择,当用在tdd模式下时通常在0和5之间的范围内,或者当用在fdd模式下时通常是0。ue可以从64个可用的前导码中挑选一个前导码,并且将其在特定子帧tid和交织fid中在消息1中进行发送。当基站检测到所接收的消息1的前导码时,其将计算ra-rnti并且使用ra-rnti来将其随机接入过程响应消息编码在消息2中,以便确认对来自ue的前导码的接收。

存在多达64个随机接入前导码。可以针对随机接入响应(rar),使用6个比特的mac有效载荷来发送前导码索引。还可以针对rar,从响应基站在相同的消息2中发送多个前导码。当ue接收到使用相同ra-rnti的消息2时,并且如果前导码匹配,则ue将继续随机接入过程的消息3以用于竞争解决。一旦ue发送消息1,ue就将需要在预定的rar窗口内接收消息2。在示例性实现方式中,rar窗口可以小于10ms并且多至40ms,这取决于网络的配置。

在已经扩展到基于竞争的共享频谱的lte/lte-a通信系统中,通常伴随着传统wifi设备将发生对可用频谱的竞争。为了促进与传统wifi设备的共存,由这种扩展型lte/lte-a通信系统的ue和基站发送的信道预留信号可以包括专门配置用于双wifi-lte/lte-a解码的宽带cubs(w-cubs)。w-cubs格式可以被选择为与符合ieee802.11的cts到自己(cts-to-self)分组相对应。符合802.11的cts到自己信号允许wifi设备用广播类型机制来向其自己发送空闲以发送(cts)消息。广播类型机制是其中存在不同的wifi技术的混合模式环境中的保护机制。cts到自己消息还包括关于在其期间网络将被cts到自己设备的发送者占用的时间的信息。因此,其它wifi设备将能够接收关于网络使用的该信息。因此,w-cubs的配置将允许在基于竞争的共享频率上操作的lte/lte-a设备发送关于网络将被占用的、可以被竞争共享资源的所有遵从设备(包括lte/lte-a和wifi接收机)消耗的时间量的信息。基于w-cubs发起者的身份,可以在接收者处预期不同的动作。

返回参照图3,在多个ue被同一个基站服务的场景中,如果一个ue在其它ue中的任何ue净空ecca/cca之前,首先净空ecca/cca并且开始在s子帧330中开始发送u-cubs,则其它ue将被阻止进行上行链路传输,这是由于当第一ue发送u-cubs时,其它ue的ecca/cca将不会通过。为了避免这种情形,本公开内容的方面操作以对来自在相同覆盖区域内服务的多个ue的u-cubs传输进行同步。

图7是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框700处,ue(诸如ue115)将确定其具有可用于在基于竞争的传输频带上的通信的数据。当ue检测到或生成要传送的数据时,作为ecca过程的一部分,ue可以执行随机数量的cca检查,以预留基于竞争的信道。

在框701处,ue在基于竞争的信道上检测成功的ecca。一旦检测到成功的ecca,ue就在框702处确定当检测到成功的ecca时是否已经到达上行链路再同步边界。上行链路再同步边界用于将上行链路传输在时间上进行同步并且防止一个ue的上行链路传输阻挡其它共同调度的ue处的ecca过程,使得可以应用fdm调度。典型的再同步边界可以根据如下公式来设置:

n(r,s)+∈(2)

其中n(r,s)是在1和q之间的伪随机数并且与为了完成ecca过程将执行的cca检查的数量相对应。q是参数q的选定值,其是在4和32之间的选定的数(包括4和32)。参数q用于确定最大信道占用时间(13/32*qms)。可以对q的值进行选择,以便满足被配置用于基于竞争的共享频谱(包括未许可频带)的系统中的最小信道占用要求。在这种基于竞争的系统的预期操作中,每个cca检查花费20μs。针对成功的ecca过程,将q选择为25将产生0.5ms(25*20μs)的信道占用时间。考虑最大lbt帧长度是10ms,0.5/10ms=5%的占用率,这满足未许可频谱的信道空闲时间要求。在1和q之间选择伪随机数n(r,s)是基于无线电帧编号r和子帧编号s的函数的,其中r对应于系统帧编号(sfn)。额外的参数∈表示额外的预先配置的开销时间,其允许wifi确认要发送的分组。∈≥0。

可以根据公式(2)来计算再同步边界位置,公式(2)将边界置于在等于保证的cubs边界或者置于保证的cubs边界之前。保证的cubs边界是在下一上行链路子帧上发送任何上行链路信道(例如,eprach、epucch、epusch等等)之前,可以在子帧上发送u-cubs的最小持续时间。如果u-cubs将使用下一上行链路信道的解调参考信号(dm-rs)并且用于帮助解码,则可以确定典型的再同步边界,使得ue将能够发送w-cubs(xμs,例如,x=44μs)+最小数量的特殊u-cubs(su-cubs)以与最近的符号边界+一个u-cubs(一个符号)对齐。替代地,如果基站将不使用u-cubs,则可以确定再同步边界,使得ue将能够发送w-cubs(xμs,例如,x=40μs)+最小数量的su-cubs以与最近的符号边界对齐。

在框703处,如果ue确定在检测到成功的ecca时尚未到达再同步边界,则ue将保持空闲,直到再同步边界为止。在框704处,ue在到达再同步边界时执行cca检查并且响应于检测到空闲cca检查,在框705处发送信道预留信号。

如果在框702处,ue检测到成功的ecca是在再同步边界之后检测到的,则在框703处,ue执行对成功的ecca是在保证的cubs边界上还是在保证的cubs边界之前检测到的确定。如果成功的ecca是在保证的cubs边界之后检测到的,则在框707处,ue将抑制在下一上行链路子帧期间进行上行链路传输。否则,如果ecca在再同步边界之后但是在保证的cubs边界上或之前是成功的,则在框708处,ue将在一检测到成功的ecca时就发送信道预留信号。在框705和708处发送的信道预留信号可以是一种类型的cubs或者不同cubs的序列,诸如w-cubs+su-cubs+u-cubs或者w-cubs+su-cubs等等,如上文提及的。

图8是示出了根据本公开内容的方面配置的ue800-802的框图。ue800-802是由相同的基站(未示出,但是可以类似于基站105来进行配置)来服务的并且均参与基于竞争的共享频谱中的通信。ue800-802均识别用于上行链路传输的数据并且参与ecca过程。基站和ue800-802之间的通信的传输帧中的子帧s80包括下行链路部分(dwpts81)、保护时段(gp82)和上行链路部分(uppts83)。上行链路再同步边界已经被设置在uppts83内,而保证的cubs边界被确定为在804处。

ue800在gp82期间检测到成功的ecca过程。由于尚未出现再同步边界803,因此ue800仍然保持空闲,直到到达再同步边界803为止。随后,ue800在s子帧80的uppts83的剩余部分内发送cubs之前,将执行cca检查。ue800将仅在其检测到空闲cca检查时才发送cubs。

ue801在uppts83期间检测到成功的ecca过程。ue801确定成功的ecca发生在再同步边界803之后但是发生在保证的cubs边界804之前。由于该定位,ue801在检测到成功的ecca过程之后,立即开始在uppts83中发送cubs。

ue802也在uppts83期间检测到成功的ecca过程。然而,ue801确定成功的ecca发生在再同步边界803之后并且发生在保证的cubs边界804之后。由于在保证的cubs边界804之后没有足够的时间用于成功的cubs传输,因此ue801将抑制在下一上行链路子帧中进行上行链路传输。

可以根据公式(2)来确定再同步边界803。然而,如上文提及的,再同步边界803的典型放置可以出现在再同步边界窗口805内,再同步边界窗口805在保证的cubs边界804上或者在保证的cubs边界804之前。各个实现方式和示例性实例可以根据网络的配置和传输在传输帧内的位置(例如,当前传输的sfn和子帧编号),将再同步边界803置于再同步边界窗口805内的任何点处。

当在基于竞争的共享频谱中进行eprach过程时,lbt帧中的eprach时机取决于基站的活动以及基站和ue两者处的cca净空。如果基站因缺少下行链路/上行链路业务而是空闲的,则可能存在不具有任何lbt帧的时间段。此外,如果cca净空时间在基站或ue处成为一个问题,则也不可以使用lbt帧中的典型的调度的eprach时机,这可以导致随机接入或上行链路调度的延时。

本公开内容的各个额外方面提供了两种新的eprach时机类型。可以在lbt帧期间调度的现有的eprach时机将被称为类型1eprach时机。当lbt帧不能够被ue检测到时,第一新类型(类型2eprach时机)可以被配置为eprach时机。可以利用某个周期来调度eprach时机。然而,ue进行的传输将取决于空闲cca检查。因此,发送这样的随机接入信号的频率可以比严格的周期更灵活。即,当lbt帧不能够被ue检测到时,enb可以为ue配置发送类型2eprach的周期和持续时间。在每个周期上,在配置的持续时间内,如果ue没有检测到任何下行链路活动,如果其应当发送eprach,则其可以窗口内开始发送eprach。然而,如果ue没能够在窗口内的第一子帧上成功地进行cca检查,则其可以在窗口内的后续子帧上再次尝试,直到ue尝试了窗口内的所有子帧为止。类型2eprach时机将仅在参与ue处经历cca净空。另一种新类型(类型3eprach时机)被配置用于在上行链路免cca传输(u-cet)周期期间采用cet周期(例如,cet周期当前被定义为80ms)的传输。由于类型3eprach时机是在u-cet周期期间配置的,因此其是免cca的。

图9是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框900处,ue(诸如ue115)监测下行链路活动信号。只有当没有检测到针对帧的下行链路cubs(d-cubs)或物理帧格式指示符信道(pffich)或者任何其它下行链路活动信号时,才可以发生类型2eprach时机。该未检测到的下行链路活动信号可能是由于基站是空闲的或者由于对基站针对帧发送的下行链路活动信号的不成功的检测尝试导致的。因此,当在ue处考虑随机接入过程时,ue可以首先监听任何下行链路活动信号,下行链路活动信号包括至少d-cubs和/或pffich。

在框901处,ue响应于没能够检测到任何下行链路活动信号或者ue没能够在先前的时机中成功地进行cca检查,来确定下一随机接入时机。当ue没能够检测到d-cubs/pffich或者没能够正确地解码d-cubs/pffich时,可以使用类型2eprach时机,以便在空闲基站的情况下缓解延时。可以在物理子帧集合中定期地配置类型2eprach时机。例如,类型2eprach时机可以被配置为是满足如下条件的子帧集合:

mod(sfi+10*nf,meprach,类型2)=oeprach,类型2(3)

其中nf表示物理系统帧编号(sfn),sfi表示物理子帧索引,meprach,类型2表示类型2eprach时机的周期,可以在esib1中广播meprach,类型2。类型2eprach时机周期的值的示例范围可以包括1、2、5、10、20、40ms等。oeprach,类型2表示子帧偏移。由于可以在sib消息中广播周期性类型2eprach时机的周期,因此ue将能够确定类型2eprach时机。

在框902处,ue在下一随机接入时机之前将执行cca检查并且检测成功的cca。响应于空闲cca检查,在框903处,ue将在下一随机接入时机处发送随机接入信号。

图10是示出了涉及根据本公开内容的一个方面配置ue1001的通信流1000的框图。子帧n(n=sfi+10*sfn)中的类型2eprach时机还服从于ue1001没能够在子帧n-2、n-3...和n-10中检测d-cubs/pffich。此外,ue应当针对满足公式(3)的子帧n,在类型2eprach再同步边界1002处或者类型2eprach再同步边界1002之前检测成功的ecca/cca。如果不满足这些条件中的任一条件,则相应的类型2eprach时机到期。

ue(诸如ue1001)不能够同时处理下行链路和上行链路传输。因此,如果ue1001尝试在子帧n中发送类型2eprach传输,则ue1001可能错过子帧n-1或n中的任何d-cubs或其它下行链路传输。ue1001的u-cubs和eprach传输可能与基站的d-cubs和/或其它下行链路传输(诸如来自基站105)冲突。然而,应当注意的是,这种冲突的概率非常低。另外,ue1001很可能在下一lbt帧中恢复。如果ue1001将在子帧n-2中检测到d-cubs,则子帧n处的类型2eprach时机也将到期以避免与来自基站的下行链路传输的冲突。在这样的实例中,ue1001将使用lbt帧中的下一个调度的eprach时机,这是因为检测到d-cubs指示基站的活动并且因此指示lbt帧。

应当注意的是,在本公开内容的各个方面中,如果ue具有快速的周转时间线,则ue将甚至尝试在子帧n-1处检测下行链路信号并且确定子帧n是否可以用于eprach传输。

如图10所示,子帧n是类型2eprach时机。再同步边界1002位于子帧n-1处。在一些示例性方面中,针对类型2eprach时机的再同步边界1002可以被设置在保证的cubs边界处,以便在发生上行链路和下行链路之间的冲突时,允许基站具有预留信道的较高优先级。从将再同步边界设置在保证的cubs边界处产生的针对再同步边界1002的额外的时间允许完成在子帧n-1中的d-cubs/pffich检测中涉及的处理时间。因此,在ue通过eprach过程来预留信道之前,可能存在实际地检测d-cubs的更多时机。然而,增加基站预留信道的优先级的副作用是也增加了wifi预留信道的优先级。

应当注意的是,一种增加ue1001预留信道的机会的替代方式将是为类型2时机周期m设置更小的值。增加的周期将为ue1001提供从中进行选择的更多的类型2eprach时机。在另一个替代方面中,可以为ue比为其它设备做出更激进的类型2eprach再同步边界,这是因为其是可以在数据前面的控制信道。在这种情况下,ue可以跳过针对n-2和n-1两者的d-cubs/pffich解码任务。随后,将再同步边界设置地尽可能地早并且忽略n(r,s),这是由于其是用于控制的。

可以选择提供可以在其内检测到下行链路活动信号的子帧范围,以便确保被检测为是空闲的信道是由于基站实际上是空闲的而不是由于基站简单地不能够成功地预留信道,而是空闲的。在这样的方面中,可以将ue可以在其中尝试检测下行链路活动信号的帧的范围选择成在n-m和n-2之间的范围,其中m是满足关系n≤m≤(最大lbt帧长度+n)的预定义的常数,其中n取决于ue处理时间线。m的选择可以基于ue在其能够预留信道之前将在多少子帧内维护ecca/cca的统计。假设周转时间是n,其中在n个子帧内,ue能够确定不存在下行链路传输直到子帧n-n,并且执行cca检查,准备prach信号生成,以及相应地开始传输。ue在n个子帧内将不能够检测到任何下行链路活动开始。因此,ue能够检测到的最新的下行链路活动是在子帧n-(n+1)上的活动。enb可能事实上在那n个子帧期间发送了下行链路信号。这可能是当enb不能够成功地获得信道或介质时的情况,其中在这样的情况下,enb将尝试预留信道并且发送每个子帧。结果,ue可能错过下行链路传输或者可能存在上行链路和下行链路传输之间的冲突。由于这一点,ue可以监测从子帧n-k直到子帧n-n的下行链路活动,并且随后,如果在从n-k直到子帧n-n的所有子帧中都不存在下行链路活动,则进行发送,而不是简单地仅基于子帧n-(n+1)上的下行链路活动来做出该决定。在另一方面,大得多的m暗示ue可以在其可以进行发送之前,尝试观察未被占用的信道或传输介质达相对长的时间,这降低了其prach传输概率。如果将m选择为等于(最大lbt帧长度+n),则这意味着在ue开始准备prach传输之前,ue已经观察到enb在整个最大lbt持续时间内都没有发送下行链路信号。enb在整个最大lbt持续时间内都不能够预留信道的可能性是小得多的,并且因此,最大lbt持续时间可以用作m的上限。最大lbt帧长度通常是基于用于enb接入介质的最大随机数的。替代地,最大lbt帧长度可以由诸如3gpp(例如,8ms)或etsi(例如,6ms)的不同标准来规定。

图11是示出了涉及根据本公开内容的一个方面配置的ue1001的通信流1100的框图。在图11中示出的示例性实例中,ue1001的cca尝试恰好在再同步边界1002之前失败。由于ue1001在再同步边界1002之前不具有成功的cca尝试,因此子帧n处的类型2eprach时机到期。

图12是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框1200处,ue(诸如ue115)将监测来自基站(诸如基站105)的、指示lbt帧的任何下行链路活动信号。如上文提及的,使用的eprach时机的类型受服务基站的活动的影响,并且因此受lbt帧是否存在或者是否能够被ue检测到的影响。因此,ue将监测会指示lbt帧的下行链路活动信号。

在框1201处,做出是否检测到lbt帧的确定。如果检测到lbt帧,则在框1202处,ue可以使用如在lbt帧期间调度的类型1eprach时机。然而,如果ue没有检测到lbt帧,则ue可以在框1203处确定下一个调度的u-cet。当下一个u-cet发生时,ue将在框1204处发送随机接入信号。由于ue在u-cet期间发送该随机接入信号,因此ue在发送随机接入信号之前将不需要执行cca检查。

用于发送针对eprach的随机接入消息的u-cet时机也可以被称为类型3eprach时机。其针对随机接入和基于调度请求的eprach过程保证在u-cet时机上的eprach传输。u-cet调度可以由基站在系统广播信号(诸如esib1)中进行通告,并且当前被配置为具有80ms周期。由于u-cet的长周期,因此类型3eprach过程通常将经历显著的延时。此外,由于u-cet时机可以包括来自各种其它节点的传输,因此可能存在比在类型1和类型2eprach时机中存在的干扰强得多的干扰。因此,虽然在类型3eprachu-cet传输时机期间可以保证传输,但是由于潜在的干扰,因此不能够保证eprach传输的成功接收。另外,与u-cet期间的其它传输一样,针对该时机的功率控制可能是不可靠的。

应当注意的是,在lbt帧中,通常将上行链路子帧偏移到下行链路子帧的前面(例如,n_ta_offset大约为20μs)。因此,u-cet不应当与任何下行链路或s子帧(从下行链路转变到上行链路的s子帧)重叠。然而,u-cet可以与上行链路或s’子帧(从上行链路转变到下行链路的s’子帧)重叠。基站将通常继续监测u-cet,如果其是在lbt上行链路子帧中,则可能连同监测其它ue的上行链路信道。当不存在lbt帧时,u-cet可以与任何子帧重叠。

还应当注意的是,当不存在要由ue请求的随机接入或调度请求时,ue可以跳过u-cet处的类型3eprach时机。在没有检测到虚拟lbt帧并且ue在u-cet期间在类型3eprach时机中发送eprach的示例性操作中,ue可以跳过搜索针对帧的s’子帧。

图13是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框1300处,ue(诸如ue115)将监测会指示lbt帧的下行链路活动信号。如上文提及的,使用的eprach时机的类型受服务基站的活动的影响,并且因此受lbt帧是否存在或者是否能够被ue检测到的影响。因此,ue将监测会指示lbt帧的下行链路活动信号。

在框1301处,做出关于ue是否通过下行链路活动信号的检测已经检测到lbt帧的确定。如果检测到lbt帧,则在框1302处,做出对下一调度的随机接入时机(例如,类型1eprach时机)或下一u-cet时机(例如,类型3eprach时机)中的哪一个时机是较早的确定。在所描述的方面中,ue策略是选择最近的eprach时机。如果下一调度的随机接入时机是较早的,则在框1303处,ue响应于检测到空闲cca检查,在下一调度的随机接入时机处发送随机接入信号。在确定类型1时机是较早的时,ue将执行cca检查。如果cca检查是空闲的,则发送随机接入信号。如果下一u-cet是较早的时机,则在框1304处,ue在u-cet期间发送随机接入信号。由于传输发生在u-cet期间,因此没有cca检查是ue所必需的。

如果没有检测到lbt帧,则响应于在框1301处的确定,在框1305处,由ue做出对下一随机接入时机(例如,类型2eprach时机)或下一u-cet时机(例如,类型3eprach时机)中的哪一个时机是较早的确定。如果下一u-cet时机是较早的,则在框1304处,ue在u-cet期间发送随机接入信号,而不必需进行cca检查。否则,如果下一随机接入时机是较早的,则在框1306处,ue将响应于检测到成功的cca,在下一随机接入时机期间发送随机接入信号。当ue确定类型2eprach时机是较早的时,ue将执行cca检查。如果cca检查被检测为是空闲的,则将发送随机接入信号。

在虚拟lbt帧中调度的类型1eprach时机和当没有检测到虚拟lbt帧时调度的类型2eprach时机是互斥的。如果ue检测到虚拟lbt帧,则其将从类型1或类型3eprach时机中进行选择,这取决于哪个时机首先发生。在类型1和类型3时机冲突的情况下,无论ecca/cca结果如何,ue都将发送eprach。如果ue没有检测到虚拟lbt帧,则其将从类型2或类型3eprach时机中进行选择,这取决于哪个时机首先发生。如果类型2和类型3时机冲突,则ue将在没有ecca/cca的情况下再次发送eprach。

在eprach过程中,消息1可以用于各种ue状态,诸如用于呼叫建立、切换、无线电链路失败(rlf)、上行链路调度请求等等。因此,消息1将通常具有可变的有效载荷大小,这取决于触发eprach的ue状态。在基站侧,由于来自ue的消息是在随机接入过程中被接收的,因此基站将在eprach时机处尝试对接收到的信号进行盲解码以寻找消息1。考虑消息1的潜在的可变大小,基站将使用可能的循环偏移和可能的消息大小中的每一个来执行盲解码,以便正确地对消息1进行解码。该重复的盲解码通常将影响基站处理时间线。

在向eprach分配了单个上行链路交织之后,如果目标编码速率是1/3,则允许添加50个循环冗余校验(crc)比特。然而,当有效载荷大小增加高于该数量时,边缘用户可能经历性能下降,这是由于基站处的过多的盲解码。本公开内容的各个方面提供了定义针对消息1的固定大小有效载荷的预定数量。当固定有效载荷大小的预定数量小于有效载荷大小的总的可能数量时,可以减少可能用于基站的盲解码的数量。

图14是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框1400处,ue(诸如ue115)确定其触发随机接入过程的状态。各个ue状态可以触发这样的过程,如上文所提及的。例如,呼叫建立、切换、rlf、上行链路调度请求等将触发ue开始随机接入过程。

在框1401处,ue将使用来自预定数量的固定有效载荷大小的固定有效载荷大小来生成第一随机接入消息(例如,消息1)。有限且预定数量的固定有效载荷大小被定义成可用于eprach消息1。ue将基于触发eprach过程的特定ue状态来选择这些有限数量的可用的预定的固定大小中的一个。在框1402处,ue使用所选择的固定大小有效载荷来向基站发送第一随机接入消息。

如果若干消息1有效载荷大小是群集的,则可以将有效载荷大小固定在每个相应的群集的最大的消息大小处。例如,在可用的消息1有效载荷大小的总数量是3、4、6和7个字节的情况下,本公开内容的各个方面可以将预定数量的有效载荷大小定义为4和7个字节。因此,不考虑实际内容取决于触发eprach的特定的ue状态,第一消息的有效载荷大小将是两个预定的固定大小中的一个。如果实际的有效载荷大小小于所选择的固定大小,则将添加零填充以填满剩余的可用有效载荷。例如,在其中定义了4和7个字节的两个预定的有效载荷大小的方面中,将3个字节的消息大小零填充至固定的4字节大小消息,而将6个字节的消息大小零填充至固定的7字节大小。只要目标编码速率保持在可接受的水平,提供预定数量的固定有效载荷大小就可以减小与在基站处由于ue状态进行的盲解码相关的有效载荷大小。根据上文提供的示例,目标编码速率将是72/200=0.36,这可以被认为是可接受的。

图15是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框1500处,基站(诸如基站105)确定下一调度的随机接入时机。基站将在调度的eprach时机期间继续查看接收的信号。因此,在框1501处,基站使用预定数量的固定有效载荷大小中的第一固定有效载荷大小来在下一调度的随机接入时机期间对接收到的信号进行盲解码。该预定数量小于针对eprach消息1是可能的有效载荷大小的总数量。

在框1502处,做出关于使用第一选择的固定有效载荷大小是否将接收到的信号正确地解码的确定。如果是,则在框1507处,基站将处理随机接入消息1。否则,如果使用第一选择的固定有效载荷大小没有将接收到的信号正确地解码,则在框1503处,基站将选择预定集合中的下一固定有效载荷大小。在框1504处,基站尝试使用下一选择的固定有效载荷大小来对接收到的信号进行解码。在框1505处,做出关于基站使用下一选择的固定有效载荷大小是否能够将接收到的信号正确地解码的确定。如果基站使用下一选择的固定有效载荷大小能够将接收到的信号正确地解码成随机接入信号,则在框1508处,基站将处理随机接入消息。

否则,如果基站不能够对接收到的信号正确地进行解码,则在框1506处,基站确定在预定数量的有效载荷大小中是否存在任何额外的固定有效载荷大小并且分别重复在框1503和1504处的对下一固定大小的选择和解码尝试。否则,如果不存在可用于基站的更多的固定有效载荷大小,则基站将在框1507处停止rach处理。

在本公开内容的各个额外方面中,可能存在这样的时机:随机接入消息的实际的有效载荷大小太大而不能适合单个上行链路交织。在这样的情况下,eprach过程仍然可以定义固定有效载荷大小的预定集合,但是允许ue选择可以在其上发送随机接入消息的一个以上的交织。例如,在4个字节的固定有效载荷大小的情况下,ue可以选择将总有效载荷为7个比特的随机接入消息拆分成两个上行链路交织,每个上行链路交织被配置有固定的4字节有效载荷大小,ue可以在一个交织中放置消息有效载荷的多达3个字节,以及在另一个交织中放置消息有效载荷的4个字节。零填充可以用于填满消息的任何剩余可用大小。

与在单个交织中发送较大的有效载荷大小相比,使用多个交织可以在满足功率谱密度(psd)要求和最大功率限制方面提供更有利的结果。另外,当在多个交织间拆分随机接入消息时,ue将向消息中添加片段信息,使得基站可以将传输重新组装回单个随机接入消息。

针对eprach定义的过程不同于针对prach定义的过程。例如,在eprach中不涉及如在prach的情况下所涉及的前导码。然而,由于eprach上行链路交织、循环偏移、不同的eprach时机和潜在地较大的rar窗口大小(由ecca/cca过程导致的),因此重新定义ra-rnti可能是有好处的。在第一示例性方面中,ra-rnti可以被定义成fid和tid的函数,但是不是循环偏移的数量ncs的函数。例如,可以根据如下公式来定义ra-rnti:

ra-rnti=1+tid+10*fid(4)

其中,tid表示子帧编号(例如,通常在0和9之间的范围内),以及fid表示eprach上行链路交织索引(例如,对于tdd实现方式,通常在0和5之间的范围内)。

图16是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框1600处,基站(诸如基站105)基于用于从一个或多个ue(诸如ue115)接收随机接入信号的时间-频率资源来确定随机接入临时标识符(例如,ra-rnti)。随机接入临时标识符是由基站使用特定ue用于发送随机接入消息1的时间-频率资源(例如,tid和fid),在随机接入过程的上下文内确定的。

在框1601处,基站生成包括针对ue中的每个ue的上行链路准许的随机接入响应。将使用随机接入临时标识符来对随机接入响应进行编码。在框1602处,基站将在单个下行链路共享信道中(其中针对不同ue的多个上行链路准许将被包括在单个下行链路共享信道中)或者在多个单独的下行链路共享信道中(其中具有针对每个ue的相应的上行链路准许的单独的下行链路共享信道将被发送给该特定ue)发送具有上行链路准许的随机接入响应。如所提及的,将至少部分地基于随机接入临时标识符来对下行链路共享信道进行寻址。

在本公开内容的一个示例性方面中,单个pdsch可以携带与相同资源块的不同循环偏移相对应的多个上行链路准许。在单个pdsch携带针对不同ue的上行链路准许的情况下,pdsch将包括从ncs到特定的上行链路准许的映射,这类似于prach中的前导码允许到上行链路准许的映射。在利用典型的网络配置的操作中,每个资源块存在最多12个ncs。因此,4比特映射将是足够的,其中两个比特被分配给针对eprach的rar响应sfn,以允许40ms的最大rar窗口。该配置类似于来自基站的prach消息2的当前prach处理。

在本公开内容的替代方面中,如在框1602处提及的,基站可以生成多个pdsch,每个pdsch携带针对特定ue的单个上行链路准许。虽然该替代方面减轻了对提供从ncs到特定的上行链路准许的映射的需求,但是pdsch生成和传输的多重性将花费大量的基站资源。

在本公开内容的进一步的替代方面中,ra-rnti可以被定义成fid和tid的函数,而不是ncs的函数。ue将从可用的池中选择ncs以便发送eprach信号。基站将使用所有可能的ncs值来执行针对eprach的盲搜索。一旦基站对eprach进行正确地解码,其将包括用于mac控制元素中的正确解码的ncs并且使用根据接收到的eprach的时间-频率资源暗示的ra-rnti来发送rar。这样的替代方面还可以根据rar窗口大小来定义ra-rnti,与如下公式一致:

ra-rnti=1+tid+rarwindowsize*fid(5)

其中,tid表示rar窗口内的聚集的子帧编号,范围通常在0和rar窗口大小-1之间,fid表示eprach上行链路交织索引,范围通常在0和5之间。在一个示例性操作中,rar窗口大小可以被设置为40ms。在这样的示例性操作中,公式(5)变为:

ra-rnti=1+tid+40*fid(5a)

其中tid的范围在0和39之间。ue保持对ue在其上发送eprach的ra-rnti的监测。如果rar是在相同的ra-rnti上检测到的,则ue知道基站接收到eprach。

在进一步的替代方面中,ra-rnti可以被定义成fid、tid和ncs的函数,其中将不需要mac控制元素来传送ncs。根据该替代方面,针对ra-rnti的公式从公式(5)变为:

ra-rnti=1+tid+rarwindowsize*(ncs+ncsrange*fid)(6)

由于fid、tid和ncs中的每一个用于定义ra-rnti,因此在ue用于eprach消息1的资源与在来自基站的编码消息2中使用的相应的ra-rnti之间存在一对一映射。在定义ra-rnti时添加了ncs的情况下,ra-rnti将包括潜在值的增加的集合,但是具有更灵活的冲突解决管理的益处。在目前描述的方面的一个示例性操作中,rar窗口是10ms并且存在12个循环偏移,ncs=12。在该示例性操作中,针对ra-rnti的公式(6)变为:

ra-rnti=1+tid+10(ncs+12*fid)(6a)

其中tid的范围在0和9之间,ncs的范围在0和11之间,以及fid的范围在0和5之间。

eprach过程被配置用于包括基于竞争的共享频谱的通信网络内的操作。可以与wifi网络和设备共享该频谱。因此,wifi设备在需要盲检测时可能经历增加的延时和降低的性能,并且在传输中检测到由本公开内容的各个方面导致的冲突时回退共享信道。然而,本公开内容的额外方面被配置为向邻居wifi设备提供传输持续时间信息,以便允许这样的wifi设备智能地调度wifi通信。

图17是示出了被执行用于实现本公开内容的一个方面的示例框的框图。在框1700处,ue(诸如ue115)在检测到的lbt帧的第一上行链路子帧中的调度的随机接入时机或者在没有检测到lbt帧时发生的随机接入时机期间发送随机接入信号之前检测成功的cca检查。在框1701处,ue生成包括持续时间指示符的宽带信道预留信号,其中持续时间指示符用于指示一个上行链路子帧的随机接入信号的估计的持续时间。

如所指示的,当类型1eprach时机存在于lbt帧的第一上行链路子帧中时,针对在lbt帧期间调度的类型1eprach时机的持续时间标识符是基于一个上行链路子帧的。由于eprach过程是针对呼叫建立、切换、rlf等被触发的,因此不应当存在其它下行链路或上行链路准许。因此,也不应当存在相应的epucch/epusch。在没有检测到lbt帧的情况下,针对类型2eprach时机的持续时间将是基于一个上行链路子帧的,而与eprach时机所处于的特定子帧无关。

本领域的技术人员将理解的是,信息和信号可以使用多种不同的工艺和技术中的任何一种来表示。例如,遍及以上描述所提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

图7、9和12-17中的功能块和模块可以包括处理器、电子设备、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等或其任何组合。

技术人员还将认识到的是,结合本文公开内容描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种互换性,上文围绕各种说明性的组件、框、模块、电路和步骤的功能,已经对它们进行了一般性描述。至于这样的功能是实现为硬件还是软件,取决于特定的应用以及施加在整个系统上的设计约束。熟练的技术人员可以针对各特定的应用,以变通的方式来实现所描述的功能,但是这样的实现决策不应当被解释为引起脱离本公开内容的范围。本领域技术人员还将易于认识到的是,本文描述的组件、方法或交互的次序或组合仅是示例,并且本公开内容的各个方面的组件、方法或交互可以被组合或者以与本文示出和描述的那些方式不同的方式来执行。

结合本文公开内容描述的各种说明性的框和模块可以利用被设计为执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但是在替代的方式中,处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合,例如,dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与dsp内核的结合,或任何其它这样的配置。

结合本文公开内容描述的方法或者算法的步骤可以直接地体现在硬件中、由处理器执行的软件模块中,或者二者的组合中。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。将示例性的存储介质耦合到处理器,以使处理器可以从存储介质读取信息,以及向存储介质写入信息。在替代的方式中,存储介质可以被整合到处理器中。处理器和存储介质可以位于asic中。asic可以位于用户终端中。在替代的方式中,处理器和存储介质可以作为分立组件存在于用户终端中。

在一个或多个示例性的设计中,所描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现,则所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质中或者通过其进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者,所述通信介质包括促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。计算机可读存储介质可以是可由通用或专用计算机存取的任何可用的介质。通过举例而非限制性的方式,这样的计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码单元以及可以由通用或专用计算机或通用或专用处理器来存取的任何其它的介质。此外,任何连接可以适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源发送软件,则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)包括在介质的定义中。如本文所使用的,磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常磁性地复制数据,而光盘则通常利用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

如本文所使用的(包括在权利要求书中),当在具有两个或更多个项目的列表中使用术语“和/或”时,其意指所列出的项目中的任何一个项目可以本身被采用,或者所列出的项目中的两个或更多个项目的任意组合可以被采用。例如,如果将组成描述为包含组成部分a、b和/或c,则该组成可以包含:仅a;仅b;仅c;a和b的组合;a和c的组合;b和c的组合;或者a、b和c的组合。此外,如本文所使用的(包括在权利要求书中),以“……中的至少一个”结束的项目列表中所使用的“或”指示分离性列表,使得例如,列表“a、b或c中的至少一个”意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即,a和b和c)或者这些项中的任何项的任何组合。

提供本公开内容的先前描述,以使本领域中熟练的技术人员能够实现或使用本公开内容。对本公开内容的各种修改对于本领域中熟练的技术人员将是显而易见的,以及在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下,本文所定义的通用原则可以应用到其它变形中。因此,本公开内容不旨在受限于本文描述的示例和设计,而是符合与本文所公开的原则和新颖性特征相一致的最宽的范围。

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