用于共享频谱环境的主动协调集的制作方法

文档序号:26103829发布日期:2021-07-30 18:15阅读:133来源:国知局
用于共享频谱环境的主动协调集的制作方法



背景技术:

无线通信向第五代(5g)和第六代(6g)标准和技术的演进提供了更高的数据速率和更大的容量,以及提高的可靠性和更低的等待时间,从而增强了移动宽带服务。5g和6g技术还为车辆、固定无线宽带和物联网(iot)提供了新的服务类别。

统一的空中接口是实现5g和6g系统能力的一个方面,它在多个频带中利用许可的、未许可的和共享许可的无线电频谱。5g和6g空中接口利用低于1ghz(亚千兆赫)、低于6ghz(亚6ghz)和高于6ghz的频带中的无线电频谱。高于6ghz的无线电频谱包括毫米波(mmwave)频率带,其提供宽信道带宽以支持无线宽带的更高数据速率。

为了提高用户设备的数据速率、吞吐量和可靠性,在5g和6g系统中支持在基站和用户设备之间使用多个无线电链路的各种形式的无线连接性。通常与波束成形信号耦合的、诸如双连接性或协调多点通信等技术可以提高数据速率、吞吐量和可靠性,尤其是当小区边缘附近的用户设备的接收信号强度降低时。这些无线电链路配置的使用增加了移动性管理的复杂性,以维持用户设备的高数据速率和可靠性。

常规的移动性管理技术基于基站邻居关系,并使用切换来维持许可无线电频谱中用户设备的连接性。然而,这些类型的常规切换技术在共享频谱环境中可能不太有效,因为在一些未许可的频带环境中存在诸如先听后说的规定等问题。为了遵守先听后说的规定,基站检测来自其他用户的其他网络流量,并且然后等待,直到信道空闲来进行传送,以避免导致射频干扰或以其他方式扰乱其他用户的网络流量。不同的基站可以具有不同的退避等待时间,且因此具有不同的下行链路传送开始时间和持续时间,这可能使得切换更加复杂,并且不利地影响与受影响的基站通信的用户设备的数据吞吐量和等待时间。



技术实现要素:

提供该发明内容以介绍用于共享频谱环境的主动协调集的简化概念。在下文具体实施方式中进一步描述该简化概念。该发明内容并不旨在识别所要求保护的主题的基本特征,也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。

在一些方面,描述一种用于在共享频谱环境中操作用于在用户设备与主动协调集(acs)中包括的多个基站之间联合无线通信的acs的方法。该方法包括:通过acs中包括的多个基站执行相应多个先听后说(lbt)操作;以及基于相应多个lbt操作的结果来确定acs中包括的多个基站的一部分有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传送。该方法还包括通过该一部分中的两个或更多个基站向用户设备联合传送该dl传输。

在另一方面,描述一种用于在共享频谱环境中操作的用于在用户设备与主动协调集(acs)中包括的多个基站之间联合无线通信的acs的另一方法。该方法包括通过acs中包括的基站执行第一先听后说(lbt)操作。该方法还包括响应于基于第一lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输,通过该基站传送该dl传输。该方法还包括通过基站向acs中包括的多个基站中的一个或多个其他基站传达该基站的传送定时信息(tti)。

在又一方面,作为用于在共享频谱环境中操作的用于在用户设备与主动协调集(acs)中包括的多个基站之间联合无线通信的acs的一部分基站包括:一个或多个射频(rf)收发器以及用以实现先听后说(lbt)管理器应用的处理器和存储器系统。lbt管理器应用指导基站执行第一lbt操作。响应于基于第一lbt操作的结果来确定基站有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输,lbt管理器应用指导该基站传送该dl传输。基站还向acs中包括的多个基站的一个或多个其他基站传达该基站的传送定时信息(tti),该传达使得基站和一个或多个其他基站能够向用户设备联合传送该dl传输。

在其他方面,描述一种用于在共享频谱环境中操作的用于在用户设备与主动协调集(acs)中包括的多个基站之间联合无线通信的acs的方法。该方法包括采用第一装置来确定该基站是否有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输的acs中的基站。响应于基于来自第一装置的输入来确定基站有空闲开始dl传输,该基站传送该dl传输。响应于基于来自第一装置的输入来确定基站没有空闲开始dl传输,该基站再次采用第一装置。响应于基于来自第一装置的另一输入来确定基站有空闲开始dl传输,该基站传送该dl传输。响应于传送该dl传输,基站采用第二装置来向acs中包括的多个基站中的一个或多个其他基站传达该基站的传送定时信息(tti)。

附图说明

参考以下附图描述了用于共享频谱环境的主动协调集的方面。在所有附图中使用相同的数字来指代相似的特征和组件:

图1示出其中可以实现用于共享频谱环境的主动协调集的各方面的示例无线网络系统。

图2示出可以实现用于共享频谱环境的主动协调集的各方面的示例设备图。

图3示出在用户设备和基站之间扩展的空中接口资源,并且利用该空中接口资源可以实现用于共享频谱环境技术的主动协调集的各方面。

图4示出根据共享频谱环境技术的主动协调集的方面,移动通过包括多个基站的无线电接入网络的用户设备的示例。

图5示出其中可以实现用于共享频谱环境的主动协调集的各方面的示例性环境。

图6示出根据共享频谱环境技术的主动协调集的方面,在设备之间的数据和控制事务的示例。

图7和图8示出用于共享频谱环境的主动协调集的示例方法,该共享频谱环境通常与先听后说(lbt)操作相关,acs中的一个或多个基站根据本文所述的技术的方面来执行该lbt操作,以确定基站是否有空闲开始下行链路传输。

具体实施方式

本文档描述用于共享频谱环境的主动协调集的方法、设备、系统和部件。如上所述,5gnr和6g技术可以使用诸如波束成形无线连接上的协调多点(comp)或双重连接(dc)等技术来提供更高的数据速率,即使在5g和6g小区的边缘也是如此。然而,在这些环境中,用户设备移动性和切换的管理变得越来越复杂,尤其是在共享频谱环境中,这是因为法规要求,诸如一些未经许可的频带环境中的先听后说要求。

诸如邻居关系表的常规技术被用来描述服务小区的邻居小区,这些邻居小区可以是在切换中接收用户设备的潜在目标基站。这些技术是特定于基站的,不能充分考虑用户设备不断变化的无线电信道环境,并且在切换期间会中断用户设备的数据通信。主动协调集(acs)将移动辅助切换的基站选择与波束成形相组合。每当更新特定acs时,基站的选择和波束成形权重在与用户设备相关联的acs中被更新。

acs是由用户设备确定可用于无线通信的用户设备特定的一组基站(例如,5g和/或6g基站)。更具体地,acs中的基站可用于用户设备与acs中的基站中的一个或多个之间的联合传输和/或接收(联合通信)。联合传输和/或接收技术包括comp、单无线电接入技术(rat)双重连接(单-ratdc)和/或多无线电接入技术双重连接(mrdc)。联合通信包括用户设备与多个基站之间的通信,或用户设备与单个基站的多个扇区之间的通信。联合通信包括在单个射频频带中的通信或在多个射频频带中的通信,其包括在共享频谱中频率,诸如未经许可的频带或公民宽带无线电服务(cbrs)。

在联合通信包括共享频谱频率(诸如未经许可的频带或cbrs)中的通信的情况下,可能需要(例如,由于电信法规)acs中所包括的基站执行先听后说(lbt)操作,诸如空闲信道评估(cca),以确定信道是否已经在使用中。因为acs中的不同基站在执行lbt操作时可以具有不同的退避时间,所以用于时隙和特定用户设备的下行链路(dl)传输持续时间在acs中的基站之间也可以不同。

相比来说,所描述的技术允许acs中包括的多个基站在每一dl传输持续时间之前执行lbt操作,并且协调来自特定基站的dl传输何时可以开始的定时。acs包括中的基站执行lbt操作,并且如果基站确定它没有空闲开始到用户设备的dl传输,则基站可以执行退避倒计时操作。在执行退避操作之后,基站执行另一lbt操作以确定信道是否空闲。当基站确定它有空闲开始dl传输时,基站传送该dl传输并将传送定时信息(tti)传达给acs中包括的其他基站或acs的主基站,主基站可以将tti中继给acs中的其他基站。

在一些情况下,如果基站在传送dl传输之前尚未从acs中的其他基站接收到tti信息,则基站可以向主基站请求其他基站的tti。在这些情况中的任一者中,基站可以使用任何合适的方法(诸如xn接口或x2接口)来传达tti,并且tti的通信可以使基站和其他基站(或多个基站)能够联合向用户设备传送dl传输。此外,在lbt操作指示基站可以传送之后,基站可以等待在正交频分复用(ofdm)符号的符号边界(例如,基于tti所确定的)处开始dl传输。基站还可以或者替代地等待在包括用户设备参考信号的ofdm符号处开始dl传输。

使用所描述的技术,对于特定的用户设备,dl传输持续时间可以在acs内的基站之间进行协调。以此方式,用户设备可以利用acs所提供的调度效率和降低的小区间干扰,同时维持5g和6g网络中可用的较高数据速率和较低等待时间。

虽然所描述的用于共享频谱环境的主动协调集的系统和方法的特征和概念可以在任何数量的不同环境、系统、设备和/或各种配置中实现,但是用于共享频谱环境的主动协调集的方面在以下示例设备、系统和配置的场境中描述。

示例环境

图1示出其中可以实现用于共享频谱环境的主动协调集的各方面的示例环境100。示例环境100包括通过一个或多个无线通信链路130(无线链路130)与一个或多个基站120(示为基站121和122)通信的用户设备110(ue110),无线链路130被示为无线链路131和132。在此示例中,用户设备110被实现为智能电话。尽管被示为智能电话,但用户设备110可以被实现为任何合适的计算或电子设备,诸如移动通信设备、调制解调器、蜂窝式电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能家电、基于车辆的通信系统。基站120(例如,演进型通用地面无线电接入网络节点b、e-utran节点b、演进节点b、enodeb、enb、下一代节点b、gnodeb、gnb、6g节点b等)可以在宏小区、微小区、小小区、微微小区等或其任何组合中实现。

基站120通过无线链路131和132与用户设备110通信,该无线链路可以被实现为任何合适类型的无线链路。无线链路131和132可以包括从基站120传达到用户设备110的数据和控制信息的下行链路,从用户设备110传达到基站120的其他数据和控制信息的上行链路,或者两者。无线链路130可以包括使用任何合适的通信协议或标准或通信协议或标准的组合实现的一个或多个无线链路或承载,该通信协议或标准诸如第3代合作伙伴计划长期演进(3gpplte)、第五代新无线电(5gnr)、6g等。多个无线链路130可以聚合在载波聚合中,以向用户设备110提供较高的数据速率。来自多个基站120的多个无线链路130可以被配置用于联合传输,诸如与用户设备110通信的协调多点(comp)。此外,多个无线链路130可以使用不同的无线电接入技术(rat)配置来被配置用于双重连接通信,该无线电接入技术(rat)配置诸如单rat双重连接(单-rat-dc)或多rat双重连接(mr-dc)。

基站120统称为无线电接入网络140(ran、演进型通用地面无线电接入网络、e-utran、5gnrran或nrran)。ran140中的基站121和122连接到核心网络150,诸如第五代核心(5gc)或6g核心网络。基站121和123分别在102和104处使用用于控制平面信令的ng2接口(或类似的6g接口)和使用用于用户平面数据通信的ng3接口(或类似的6g接口)连接到核心网络150。除了连接到核心网络之外,在106处,基站120可以使用xn应用协议(xnap)相互通信,以交换用户平面和控制平面数据。用户设备110还可以通过核心网络150连接到公共网络,诸如因特网160,以与远程服务170交互。

示例设备

图2示出用户设备110和基站120的示例设备图200。用户设备110和基站120可以包括附加功能和接口,为了清楚起见,从图2中省略该附加功能和接口。用户设备110包括天线202、射频前端204(rf前端204)、lte收发器206、5gnr收发器208和6g收发器210,其用于与ran140中的基站120通信。用户设备110的rf前端204可以将lte收发器206、5gnr收发器208和6g收发器210耦合或连接到天线202,以促进各种类型的无线通信。用户设备110的天线202可以包括多个天线的阵列,这些天线被配置成彼此相似或不同。天线202和rf前端204可以调谐到和/或可调谐到由3gpplte、5gnr和6g通信标准定义并由lte收发器206、5gnr收发器208和/或6g收发器210实现的一个或多个频带。此外,天线202、rf前端204、lte收发器206、5gnr收发器208和/或6g收发器210可以被配置成支持与基站120的通信的传输和接收的波束成形。举例来说且非限制,天线202和rf前端204可以被实现用于在由3gpplte、5gnr和6g通信标准定义的亚千兆赫频带、亚6ghz频带和/或6ghz以上频带中操作。

用户设备110还包括处理器212和计算机可读存储介质214(crm214)。处理器212可以具有由多种材料构成的单核处理器或多核处理器,诸如硅、多晶硅、高介电常数电介质、铜等等。本文描述的计算机可读存储介质不包括传播信号。crm214可以包括可用于存储用户设备110的设备数据216的任何适合的存储器或存储设备,诸如随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、动态ram(dram)、非易失性ram(nvram)、只读存储器(rom)或快闪存储器。设备数据216包括用户数据、多媒体数据、波束成形码本、应用和/或用户设备110的操作系统,它们可由处理器212执行,以实现用户平面通信、控制平面信令和用户与用户设备110的交互。

在一些实现方式中,crm214还可以包括主动协调集(acs)管理器218。acs管理器218可以与天线202、rf前端204、lte收发器206、5gnr收发器208和/或6g收发器210通信,以监视无线通信链路130的质量。基于此监视,acs管理器218可以确定添加基站120或是从acs移除基站120。在至少一些方面,acs管理器218可以被配置成实现如本文所描述的用于共享频谱环境的主动协调集的技术。例如,用户设备110可以使用acs管理器218来执行基于参考信号的信道估计操作的全部或部分,如下文描述。

图2中所示的基站120的设备图包括单个网络节点(例如,gnodeb)。基站120的功能性可以分布在多个网络节点或设备上,并且可以以适合于执行本文描述的功能的任何方式分布。基站120包括天线252、射频前端254(rf前端254)、一个或多个lte收发器256、一个或多个5gnr收发器258和/或一个或多个6g收发器260,其用于与ue110通信。基站120的rf前端254可以将lte收发器256、5gnr收发器258和/或6g收发器260耦合或连接到天线252,以促进各种类型的无线通信。基站120的天线252可以包括多个天线的阵列,这些天线被配置成彼此相似或不同。天线252和rf前端254可以调谐到和/或可调谐到由3gpplte、5gnr和6g通信标准定义并由lte收发器256、一个或多个5gnr收发器258和/或一个或多个6g收发器260实现的一个或多个频带。此外,天线252、rf前端254、lte收发器256、一个或多个5gnr收发器258和/或一个或多个6g收发器260可以被配置成支持用于与ue110的通信的传输和接收的波束成形,诸如大规模mimo。

基站120还包括处理器262和计算机可读存储介质264(crm264)。处理器262可以具有由诸如硅、多晶硅、高介电常数电介质、铜等的各种材料构成的单核处理器或多核处理器。crm264可以包括可用于存储基站120的设备数据266的任何适合的存储器或存储设备,诸如随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、动态ram(dram)、非易失性ram(nvram)、只读存储器(rom)或快闪存储器。设备数据266包括网络调度数据、无线电资源管理数据、波束成形码本、应用和/或基站120的操作系统,它们可由处理器262执行,以实现与用户设备110的通信。

crm264还包括联合通信调度器268。在至少一些方面,联合通信调度器268配置lte收发器256、5gnr收发器258和6g收发器260,其用于与用户设备110通信,以及与核心网络(诸如核心网络150)通信,并为联合通信路由用户平面和控制平面数据。此外,当基站120充当acs中的基站120的主基站时,联合通信调度器268可以为ue110和acs中的基站120分配空中接口资源并调度通信。虽然示出为图2中crm264的部分,联合通信调度器268可以整体或部分被实现为与基站120的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。联合通信调度器268还可以将与acs相关的信息存储并传送到基站120的其他组件或其他设备。

crm264还包括先听后说(lbt)管理器应用(lbt管理器)270。替代地或附加地,lbt管理器270可以整体或部分地被实现为与基站120的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。在至少一些方面,lbt管理器270执行或指导基站120执行先听后说(lbt)操作和退避倒计时操作中的一个或多个。lbt管理器270还可以向用户设备110传送dl传输或指导基站120传送dl传输。此外,lbt管理器270可以向acs中包括的一个或多个其他基站120传达或指导基站120传达传送定时信息(tti),以便协调dl传输定时和持续时间。

基站120包括诸如xn和/或x2接口的基站间接口272,联合通信调度器268将该接口配置成在其他基站120之间交换用户平面和控制平面数据,以管理基站120与用户设备110的通信。基站120包括核心网络接口274,联合通信调度器268将该接口配置成与核心网络功能和/或实体交换用户平面和控制平面数据。

图3示出在用户设备110和基站120之间扩展的空中接口资源,并且利用该空中接口资源可以实现用于共享频谱环境的主动协调集的各方面。空中接口资源302可以被分成若干资源单元304,每一资源单元占据频谱和经过时间的某个交叉点。空中接口资源302的一部分被图示为具有多个资源块310的网格或矩阵,包括示例资源块311、312、313、314。资源单元304的示例因此包括至少一个资源块310。如图所示,时间沿水平尺寸描绘为横轴,并且频率沿垂直尺寸描绘为纵轴。由给定通信协议或标准定义的空中接口资源302可以跨越任何合适的指定频率范围,和/或可以分成任何指定持续时间的间隔。时间增量可以对应于例如毫秒(msec)。频率增量可以对应于例如兆赫(mhz)。

在一般的示例操作中,基站120为上行链路和下行链路通信分配空中接口资源302的部分(例如,资源单元304)。网络接入资源的每一资源块310可以被分配来支持多个用户设备110的相应无线通信链路130。在网格的左下角,如给定的通信协议所定义,资源块311可以跨越指定的频率范围306,并且包括多个副载波或频率子带。资源块311可以包括任何合适数量的副载波(例如,12个),每一副载波对应于指定频率范围306(例如,180khz)的相应部分(例如,15khz)。如给定的通信协议所定义,资源块311还可以跨越指定的时间间隔308或时隙(例如,持续大约半毫秒或7个正交频分复用(ofdm)符号)。时间间隔308包括子间隔,每一子间隔可以对应于一个符号,诸如ofdm符号。如图3中所示,每一资源块310可以包括对应于频率范围306的副载波和时间间隔308的子间隔(或符号)或由它们定义的多个资源元素320(re)。可替代地,给定资源元素320可以跨越多于一个的频率副载波或符号。因此,资源单元304可以包括至少一个资源块310、至少一个资源元素320等等。

在示例实现方式中,多个用户设备110(示出了其中之一)通过由空中接口资源302的部分提供的接入与基站120(示出了其中之一)通信。联合通信调度器268(图2所示)可以确定要由用户设备110传达(例如,传送)的相应数据速率、信息类型或信息量(例如,数据或控制信息)。例如,联合通信调度器268可以确定每一用户设备110将以不同的相应数据速率传送或者传送不同的相应信息量。联合通信调度器268然后基于所确定的数据速率或信息量向每一用户设备110分配一个或多个资源块310。

另外,或者作为块级资源授予的替代,联合通信调度器268可以在元素级分配资源单元。因此,联合通信调度器268可以向不同的用户设备110分配一个或多个资源元素320或个别副载波。通过这样做,可以分配一个资源块310来促进多个用户设备110的网络接入。因此,联合通信调度器268可以以各种粒度将资源块310的一个或多达所有副载波或资源元素320分配给一个用户设备110,或者分给多个用户设备110,从而实现更高的网络利用率或增加的频谱效率。联合通信调度器268还可以与acs270通信,以结合使用共享频谱资源时执行的lbt和退避操作来重新调度和/或重新分配空中接口资源302的资源部分(例如,资源单元304、资源块310或资源元素320),共享频谱资源诸如是未经许可频带或公民宽带无线电服务(cbrs)频谱中的资源。

联合通信调度器268因此可以通过资源单元304、资源块310、频率载波、时间间隔、资源元素320、频率副载波、时间子间隔、符号、扩频码、它们的某种组合等来分配空中接口资源302。基于资源单元304的相应分配,联合通信调度器268可以向多个用户设备110传送相应的消息,指示资源单元304到每一用户设备110的相应分配。每一消息可以使相应的用户设备110能够将信息排队,或者配置lte收发器206、5gnr收发器208和/或6g收发器210以使用空中接口资源302的分配的资源单元304进行通信。

主动协调集

在各方面,描述了一种用于共享频谱环境的主动协调集,基站120可以利用该主动协调集在共享频谱环境中执行先听后说(lbt)和退避倒计时操作,以对齐跨越acs的下行链路(dl)传输持续时间。图4示出其中用户设备110正在移动通过包括多个基站120(示为基站121-127)的无线电接入网络(ran)的示例环境400。这些基站可以在各种频率(例如,亚千兆赫、亚6ghz以及高于6ghz的频带和子带,包括未经许可的频带频率)上利用不同的技术(例如,lte、5gnr、6g)。

例如,用户设备110通过无线电接入网络(ran)140遵循路径402。用户设备110周期性地测量链路质量(例如,当前在acs中的基站和用户设备110可以添加到acs的候选基站的链路质量。例如,在位置404,406处的acs包括基站121、122和123。当用户设备110继续移动时,在位置408处,用户设备110已从acs删除基站121和基站122并添加基站124、125和126,如410所示。继续沿着路径402,在位置412,用户设备110已删除基站123和124并添加基站127,如414处的acs中所示。

图5示出其中可以实现用于共享频谱环境的主动协调集的各方面的示例环境500。用户设备110参与与三个基站121、122和123的联合传输和/或接收(联合通信)。基站121充当联合传输和/或接收的主基站。哪个基站是主基站对用户设备110是透明的,并且主基站可以随着基站被添加和/或从acs移除而改变。主基站使用到基站122和123的xn接口106(或类似的6g接口)协调与用户设备110的联合通信的控制平面和用户平面通信,并维护用户设备110和核心网络150之间的用户平面场境。可以使用专有的或基于标准的消息传递、程序和/或协议来执行协调。

主基站基于与用户设备110相关联的acs,为用户设备110和基站121、122和123的联合通信调度空中接口资源。主基站(基站121)使用n3接口501(或6g等效接口)连接到核心网络150中的用户平面功能510(upf510),用于到用户设备110和来自用户设备110的用户平面数据的通信。主基站使用xn接口106将用户平面数据分配给联合通信中的所有基站。upf510通过n6接口502进一步连接到数据网络,诸如因特网160。

用户设备110的下行链路数据可以从acs中的所有基站120或acs中基站120的任何子集发送。主基站121确定使用acs中基站120的哪个组合来向用户设备110传送下行链路数据。选择基站120用来传送下行链路数据可以基于一个或多个因素,诸如应用服务质量(qos)要求、用户设备110的位置、用户设备110的速率、参考信号接收功率(rsrp)、接收信号强度指示符(rssi)、干扰等。用户设备110上行链路数据可以由acs中的所有基站120或acs中的基站120的任何子集接收。

当acs中的基站120中的一个或多个在诸如未经许可的频带或cbrs的共享频谱环境中操作时,基站120可以在发送下行链路数据(例如,dl传输)之前执行先听后说(lbt)操作。基站120可以使用例如lbt管理器270来执行lbt操作。lbt操作是一种用于确定调度的传输信道是否可供设备使用的技术。

lbt操作包括诸空闲信道评估(cca)或扩展cca(ecca)的程序,以及诸如退避倒计时的等待时间。为了使用cca(或ecca)程序,基站120监视调度信道上的能级,并且基于公共阈值(例如,能量检测阈值)来确定信道是否可用(例如,空闲)。如果信道是空闲的,则可以开始传送。如果信道不空闲,则基站120等待持续时间(例如,退避倒计时或其他持续时间),并且然后通过监视该信道上的能级来再次开始cca。在ecca程序的情况下,在信道空闲后,基站120执行附加数量(例如,随机确定的数量)的cca程序来评估信道是否保持空闲。

如果lbt操作的结果指示基站120中的一个或多个有空闲开始dl传输,则这些基站120根据本文描述的acs程序来传送(和/或联合传送)dl传输。

如果lbt操作的结果指示基站120中的一个或多个没有空闲开始向用户设备的dl传输,则没有空闲传送的基站120可以执行另一lbt操作。如果基于另一lbt操作的结果确定执行另一lbt操作的基站120中的一个或多个有空闲开始dl传输,则那些基站120根据本文描述的acs程序来传送dl传输。当被确定有空闲传送(例如,基于lbt操作的结果)的基站120开始传送dl传输时,那些基站120还向acs中包括的一个或多个其他基站传达传送定时信息(tti)。在一些实现方式中,传达tti使得acs中的基站能够联合传送到用户设备110的dl传输。

在一些情况下,传送dl传输的基站120可以通过将tti直接传送到acs中的其他基站120(例如,使用联合通信调度器268或lbt管理器270)来传达tti。在其他情况下,可以将tti传送到主基站(例如,基站121),该主基站被配置成将tti中继到acs中包括的多个基站。在任一情况下,可以使用任何合适的方法在基站120之间传达tti,诸如使用无线通信链路130、x2接口、xn接口106或类似的6g接口,如本文所描述。

因为lbt操作对于相应基站120的cca/ecca程序和等待时间(例如,退避倒计时操作持续时间)中的任一者或两者可以具有不同的持续时间,所以特定用户设备的时隙的dl传输持续时间可以在基站120之间变化。为了在acs中的相应不同基站120之间对齐符号边界,已经清除lbt操作的基站120在正交频分复用(ofdm)符号的符号边界(例如,基于tti所确定)开始dl传输。基站120可以基于在基站120之间传达的tti来确定符号边界。

例如,如上所述,有空闲开始传送的相应基站120可以向其他基站120广播tti。在其他情况下,在相应基站120已成功地执行lbt操作并有空闲开始传送之后,基站120可以在开始传送dl传输之前向主基站请求tti。另外地或替代地,dl传输可以在包括用户设备参考信号(ue-rs)的ofdm符号处开始,该用户设备参考信号诸如信道状态信息参考信号(csi-rs)或解调参考信号(dmrs)。以此方式,使用符号边界和参考信号,来自相应基站120的dl传输持续时间将在符号边界处对齐,即使相应不同基站120的dl传输持续时间可以是不同的。该对齐可以允许用户设备正确地执行信道估计操作并利用acs所提供的调度效率和降低的小区间干扰,同时维持5g和6g网络中可用的较高数据速率和较低等待时间。

在用于共享频谱环境的主动协调集的一些实现方式中,acs中的多个基站120延迟传送,直到多个基站中的全部或部分有空闲传送为止。在这些实现方式中,多个基站120执行一个或多个相应lbt操作(例如,多个基站120可以执行一个lbt操作或多个lbt操作)。

当由相应多个基站120执行的lbt操作的结果指示多个基站120中的至少一部分有空闲开始dl传输时,那些基站120向用户设备110传送dl传输。该部分可以是任何合适的部分,并且可以通过基站或通过用户设备来调整。例如,该部分可以是acs中包括的所有多个基站或多个基站120的某一百分比(例如,大约75%或大约90%)。以此方式,acs中的多个基站的一部分的dl传输持续时间可以是相同或相似的dl传输持续时间,该部分可以包括acs中的所有基站。

类似于下行链路数据,主基站121确定使用acs中基站120的哪个组合来向用户设备110传送上行链路数据。选择基站120用来接收上行链路数据可以基于一个或多个因素,诸如应用qos要求、用户设备110的位置、用户设备110的速率、rsrp、rssi、干扰等。通常,用于下行链路传输和上行链路接收的基站120的组合将是相同的,尽管基站120的不同组合可以用于下行链路传输和上行链路接收。

当用户设备110创建或修改acs时,用户设备110将acs或acs修改传达到acs服务器520,该服务器存储用于在ran140中操作的每一用户设备110的acs。尽管示出在核心网络150中,可替代地,acs服务器520可以是位于核心网络150外部的应用服务器。用户设备110通过主基站(基站121)传达acs或acs修改,该主基站使用n-acs接口503连接到acs服务器520。可选地或可替代地,用户设备110使用通过n2接口504连接到主基站(基站121)的接入和移动性功能530(amf530)将acs或acs修改传达到acs服务器520。amf530通过acs-amf接口505向acs服务器520中继与acs相关的通信以及从acs服务器520中继与acs相关的通信。用户设备110和acs服务器520之间的acs数据可以使用无线电资源控制(rrc)通信、非接入层(nas)通信或应用层通信来传达。

acs服务器520可以被实现为单个网络节点(例如,服务器)。acs服务器520的功能性可以分布在多个网络节点和/或设备上,并且可以以适合于执行本文描述的功能的任何方式分布。acs服务器520包括处理器和计算机可读存储介质。处理器可以是由诸如硅、多晶硅、高介电常数电介质、铜等的多种材料构成的单核处理器或多核处理器。crm可以包括对acs和相关数据有用的任何适合的存储器或存储设备,诸如随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、动态ram(dram)、非易失性ram(nvram)、只读存储器(rom)、硬盘驱动器或快闪存储器。crm包括acs服务器520的应用和/或操作系统,它们可由处理器执行以实现与用户设备110、主基站121和amf530的通信。acs服务器520包括一个或多个网络接口,用于与主基站121、amf530、和核心网络150中的其他设备、用户设备110和/或ran140中的设备通信。

每当任何特定用户设备110的acs的内容发生改变时,acs服务器520向ue的主基站(基站121)发送修改的acs的副本。存储在acs服务器520中的acs的副本可以被认为是ue110的acs的主副本。可选地,除了添加基站120和从acs移除基站120和波束成形权重之外,ue110可以使用基站120中的一个或多个来查询acs服务器520,以检索acs的副本。主基站使用acs来调度空中接口资源用于与用户设备110联合通信。例如,当新的基站被添加到acs或者删除acs中的现有基站时,主基站为新基站分配空中接口资源以参与联合通信,或者为删除的基站重新分配资源。主基站基于从acs服务器520接收的acs来中继用户平面数据。继续该示例,主基站开始将用户平面数据路由到添加到acs的新基站,或者终止将数据中继到从acs移除的现有基站。如果从acs移除主基站121,则指定不同的基站120为主基站。该主基站的改变对于ue110是透明的。例如,当acs服务器520确定当前主基站要从acs移除时,acs服务器520和/或其他核心网络功能(诸如amf530)确定更新的acs中的哪个基站120将成为新的主基站。将指示主基站改变的消息传达到当前和新的主基站,这对于将管理acs中通信的功能从当前主基站移动到新的主基站是有效的。

在各方面,可以在用户设备110执行附接程序以连接到ran140期间或之后,通过用户设备110建立用于用户设备110的初始acs。例如,用户设备110可以通过基站的邻居关系表中包括的基站120来初始化acs,用户设备110通过该基站连接到ran140。在另一示例中,用户设备110将邻居关系表中包括的基站120视为acs的候选者,并且然后在将候选基站添加到acs之前测量每一候选基站的链路质量。在另一示例中,用户设备110向acs服务器520查询用户设备110使用的最后一个acs,或者在用户设备110的当前位置由这个或另一用户设备110使用的acs。用户设备110然后验证最后使用的acs中的条目,以确定最后使用的acs的哪些条目(如果有的话)可用于通信并包含在acs中。在另一示例中,用户设备110测量来自通信范围内的先前acs的任何基站120的链路质量,并用超过包含阈值(例如,高于接收信号强度指示符(rssi)、参考信号接收功率(rsrp)或参考信号接收质量(rsrq)的阈值)的基站120中的一个或多个填充该acs。

用户设备110通过向acs服务器520发送acs修改消息来添加或从acs删除基站120。acs修改消息包括用以添加基站或从acs删除基站的识别符,以及添加或删除所识别的基站的指示符。在向acs添加基站时,acs修改消息还可以包括用于被添加的基站的波束成形参数。可选地,或另外地,acs修改消息可以包括多个基站的识别符以及用于每一基站的对应添加/删除指示符。对acs的管理有用的其他信息可以存储在acs中或与acs一起存储,诸如acs中条目的时间戳、来自用户设备110的地理位置信息、用户设备110的识别符、当前主基站的识别信息等。

acs服务器520(通过当前主基站)从用户设备110接收acs修改消息,并对由acs服务器520存储的用户设备110的acs记录执行所请求的修改。在接收acs修改消息之后,acs服务器520通过n-acs接口503向主基站(基站121)发送用户设备110的acs的修改副本。可选地或可替代地,acs服务器520可以向主基站仅发送acs的修改,其指导主基站更新它的acs的副本。主基站中的联合通信调度器268使用更新或修改的acs来修改acs中基站120的资源的调度和联合通信。主基站可以在用户设备110的acs内执行实时资源调度,以响应于改变的信道条件或具有低等待时间要求的通信要求。

如上所述,基站可以在共享频谱环境中执行先听后说(lbt)操作,以对齐跨越acs的dl传输持续时间。图6示出根据通常涉及先听后说(lbt)操作的共享频谱环境的主动协调集的各方面,在设备之间的控制事务600的示例。在605处,基站120中的一个或多个执行lbt操作(例如,如上文所述的cca或ecca程序),以确定个或多个基站120是否有空闲开始dl传输。

在610处,lbt操作的结果确定相应的基站120是否有空闲传送。在615处,当lbt操作的结果诸如由通过空闲信道评估来指示相应的基站120有空闲传送时,相应的基站120向用户设备110传送dl传输。在620处,发送dl传输的相应基站120还向acs中的其他相应基站120传达传送定时信息(tti)。可选地,可以将tti传送到主基站,诸如主基站121。

当lbt操作的结果指示相应的基站120没有空闲传送(例如,未通过空闲信道评估)时,在625处,相应的基站120执行另一lbt操作。在630处,另一lbt操作的结果确定相应的基站120是否有空闲传送。当lbt操作的结果指示相应的基站120没有空闲传送时,相应的基站120执行又一lbt操作(例如,在625处)。

当另一lbt操作的结果指示相应的基站120有空闲传送时,在635处,相应的基站120可以向主基站121传送该传送定时信息请求。在相应的基站120请求传送定时信息的实现方式中,在640处,主基站121向请求基站120发送传送定时信息。

传送定时信息尤其包括与由acs中的其他基站120执行的dl传输相关联的信息。请求基站120可以使用该信息来确定是否以及何时开始dl传输,例如通过提供关于其他dl传输的信息(例如,正在进行的dl传输或者可能导致相应基站120延迟传送的其他信息)。在645处,相应的基站120向用户设备110传送dl传输。在相应的基站120请求该传送定时信息的情况下,基站120根据从主基站121接收的传送定时信息来传送dl传输。

示例方法

根据用于共享频谱环境的主动协调集的一个或多个方面,参考图7和图8描述了示例方法700和800。描述方法块的顺序并不旨在被理解为限制,并且可以以任何顺序跳过或组合任何数量的所描述的方法块来实现方法或替代方法。通常,本文描述的任何组件、模块、方法和操作可以使用软件、固件、硬件(例如,固定逻辑电路)、手动处理或其任何组合来实现。示例方法的一些操作可以在存储在计算机处理系统本地和/或远程的计算机可读存储存储器上的可执行指令的通用场境中描述,并且实现方式可以包括软件应用、程序、功能等。可替代地或另外地,本文描述的任何功能性可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行,诸如但不限于现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、应用程序特定标准产品(assp)、芯片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等。

图7示出用于共享频谱环境的主动协调集的示例方法700。示例方法700大体与先听后说(lbt)操作相关,acs中所包括的多个基站中的一个或多个相应基站执行lbt操作,以确定相应的基站是否有空闲开始dl传输。在块702处,acs中包括的基站(例如,基站120中的相应一者)执行lbt操作。lbt操作可以是任何合适的lbt操作。例如,基站可以执行空闲信道评估(cca)或扩展cca(ecca),以确定基站是否有空闲开始向用户设备(例如,向用户设备110)的dl传输。

共享频谱环境可以包括多种射频频带中的任一者,诸如未经许可的频谱或公民宽带无线电服务(cbrs)频谱中的任一者或两者。cbrs频谱可以包括3.550ghz和3.700ghz之间的频率范围。未经许可频带可以是例如独立的5g或6g未经许可频带(例如,5gnr-u)或许可辅助接入环境(例如,laa5gnr-u),其中基站使用许可频带作为锚(例如,用于信令),而一个或多个未经许可频带用于承载数据。

在块704处,基于lbt操作的结果,基站确定该基站是否有空闲开始向用户设备的dl传输。在基站确定该基站没有空闲开始dl传输的情况下,基站执行另一lbt操作(如指向块702的虚线箭头所示)。另一lbt操作可以是与块702的lbt操作相同或不同类型的lbt操作。在块706处,基于确定基站有空闲开始向用户设备的dl传输,基站向用户设备传送dl传输(例如,基站120可以向用户设备110传送dl传输)。

在块708处,基站向acs中包括的多个基站中的一个或多个其他基站传达传送定时信息(tti)。例如,传送该dl传输的相应基站120可以向其他基站120传达tti。在一些实现方式中,传达tti可以使得基站120和其他基站中的一个或多个能够向用户设备110联合传送dl传输。如上所述,tti可以包括与acs中的其他基站(例如,多个基站120中的其他基站)所执行的dl传输相关联的信息。例如,tti可以包括关于其他dl传输的信息(例如,由acs中的其他基站120正在进行的dl传输或者可能导致相应基站120延迟传送的其他信息)。

在一些实现方式中,基站直接向acs中包括的多个基站中的一个或多个其他基站传达tti。例如,基站可以使用联合通信调度器268或lbt管理器270来向其他基站传送tti。在其他实现方式中,可以将tti传送到主基站(例如,主基站121),该主基站被配置成将tti中继到acs中包括的多个基站。在任一情况下,可以使用任何合适的方法(例如,使用无线通信链路130、x2接口、xn接口106或类似的6g接口)在基站(包括主基站)之间传达tti,如本文所描述。

在一些情况下,在执行另一lbt操作并基于该另一lbt操作的结果确定基站有空闲开始dl传输之后,基站可以向主基站请求与来自acs中包括的多个基站的tti相关的信息。请求基站然后可以使用来自主基站的tti以确定是否或何时开始dl传输。例如,请求基站可以使用关于正在进行中的其他dl传输的信息(或tti中包括的其他信息)来延迟或开始传送该dl传输。

此外,为了在acs中的相应不同基站之间对齐符号边界,已经清除lbt操作的基站可以在交频分复用(ofdm)符号的符号边界(例如,基于tti所确定)开始dl传输。基站可以基于在基站(或来自主基站)之间传达的tti来确定符号边界。另外地或替代地,已清除lbt操作的基站可以在包括用户设备参考信号(ue-rs)的ofdm符号处开始该dl传输,该用户设备参考信号诸如信道状态信息参考信号(csi-rs)或解调参考信号(dmrs)。以此方式,例如,用户设备可以基于与包括ue-rs的符号相关联的导频来执行信道估计。

图8示出用于共享频谱环境的主动协调集的另一示例方法800。示例方法800大体与lbt操作相关,acs中所包括的多个基站可以执行lbt操作,以确定多个基站是否有空闲开始dl传输。在块802处,acs中包括的多个基站(例如,基站120)执行相应的lbt操作。lbt操作可以是任何合适的lbt操作,并且基站120可以执行一个或多个lbt操作。例如,基站可以执行cca或ecca程序,以确定基站是否有空闲开始向用户设备(例如,向用户设备110)的dl传输。如上文所述,共享频谱环境可以包括多种频率中的任一者,诸如未经许可的频谱或公民宽带无线电服务(cbrs)频谱中的任一者或两者。

在块804处,基于由多个基站执行的相应lbt操作的结果,确定(例如,由主基站,诸如主基站121)acs中包括的多个基站的一部分有空闲开始向用户设备的dl传输。该部分可以是任何合适的部分,并且可以通过基站或通过用户设备来调整。例如,该部分可以是acs中包括的所有多个基站、acs中包括的多个基站的近似百分之75、或acs中包括的多个基站的近似百分之90。以此方式,acs中的多个基站的一部分的dl传输持续时间可以是相同或相似的dl传输持续时间,该部分可以包括acs中的所有基站。

在块806处,多个基站的该部分中的一个或多个基站中的两个或更多个相应基站开始向用户设备联合传送该dl传输(例如,两个或更多个基站120可以向用户设备110联合传送dl传输)。

以下段落描述用于共享频谱环境的主动协调集的若干示例。

示例1:一种用于在共享频谱环境中操作主动协调集(acs)用于在用户设备与acs中包括的多个基站之间的联合无线通信的方法,该方法包含:通过acs中包括的多个基站执行相应多个先听后说(lbt)操作;基于相应多个lbt操作的结果来确定acs中包括的多个基站的一部分有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输;以及通过该一部分中的两个或更多个基站向用户设备联合传送该dl传输。

示例2:根据示例1的方法,其中,acs中包括的多个基站中有空闲开始向用户设备的dl传输的该一部分包括acs中包括的所有多个基站。

示例3:根据示例1或示例2的方法,其中,共享频谱环境包含未经许可的频谱或公民宽带无线电服务(cbrs)频谱中的射频频带。

示例4:根据先前示例中的任一者的方法,其中,acs中包括的多个基站的该一部分的至少一个相应基站向acs中包括的多个基站的一个或多个其他相应基站传达传送定时信息(tti),该传达使用xn接口或x2接口来执行。

示例5:一种用于在共享频谱环境中操作主动协调集(acs)以用于在用户设备与acs中包括的多个基站之间的联合无线通信的方法,该方法包含:通过acs中包括的基站来执行第一先听后说(lbt)操作;响应于基于第一lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输,通过该基站传送该dl传输;以及通过该基站向acs中包括的多个基站的一个或多个其他基站传达该基站的传送定时信息(tti)。

示例6:根据示例5的方法,其中,向acs中包括的多个基站的一个或多个其他基站传达该基站的tti还包含,使用xn接口或x2接口向acs中包括的多个基站的一个或多个其他基站传达该基站的tti。

示例7:根据示例5或示例6的方法,其中,传达基站的tti包含,通过该基站向acs中包括的多个基站的主基站传送tti,该主基站被配置成将tti中继到acs中包括的多个基站。

示例8:根据示例5的方法还包含:基于第二lbt操作的结果来确定该基站没有空闲开始向用户设备的dl传输;通过基站执行第三lbt操作;以及响应于基于第三lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的dl传输,通过该基站传送该dl传输。

示例9:根据示例8的方法,还包含:通过基站向主基站请求与来自acs中包括的多个基站的tti相关的信息,该请求在基于第三lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的dl传输之后执行;通过基站从主基站接收信息;以及基于来自主基站的信息来确定是否传送dl传输。

示例10:根据先前示例中的任一者的方法,其中,基站的tti的传达包含通过基站向acs中包括的多个基站传送tti。

示例11:根据示例5-10中的任一者的方法,其中,传送该dl传输还包含在正交频分复用(ofdm)符号的、基于tti所确定的符号边界处开始dl传输。

示例12:根据示例5-11中的任一者的方法,其中,传送该dl传输还包含在包括用户设备参考信号的ofdm符号处开始该dl传输。

示例13:根据示例5-12中的任一者的方法,其中,共享频谱环境包含未经许可的频谱或公民宽带无线电服务(cbrs)频谱中的任一者或两者中的射频频带。

示例14:一种基站包含:一个或多个射频(rf)收发器;以及被配置成执行示例1-14的方法中的任一者的处理器和存储器系统。

示例15:一种包含指令的计算机可读介质,该指令在由一个或多个处理器执行时致使合并一个或多个处理器的设备执行根据权利要求1-13所述的方法中的任一者。

示例16:一种用于在共享频谱环境中操作主动协调集(acs)以用于在用户设备与acs中包括的多个基站之间的联合无线通信的方法,包括:通过acs中包括的基站执行第一先听后说(lbt)操作;响应于基于第一lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输,通过该基站传送该dl传输;以及通过基站向acs中包括的多个基站的一个或多个其他基站传达该基站的传送定时信息(tti)。

示例17:根据示例16的方法,还包含:响应于基于第一lbt操作的结果来确定该基站没有空闲开始向用户设备的dl传输:通过基站执行第二lbt操作;以及响应于基于第二lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的dl传输,通过该基站传送该dl传输。

示例18:根据示例16或示例17的方法,其中,基站的tti的传达包括通过基站向acs中包括的多个基站传送tti。

示例19:根据示例16或示例17的方法,其中,传达基站的tti包括,通过该基站向acs中包括的多个基站的主基站传送tti,该主基站被配置成将tti中继到acs中包括的多个基站。

示例20:根据示例17-19中的任一者的方法,还包含:通过基站向主基站请求与来自acs中包括的多个基站的tti相关的信息,该请求在基于第二lbt操作的结果来确定该基站有空闲开始向用户设备的dl传输之后执行;通过基站从主基站接收信息;以及基于来自主基站的信息来确定是否传送dl传输。

示例21:根据示例16-20中的任一者的方法,其中,执行该第一lbt操作包括执行第一空闲信道评估(cca)。

示例22:根据示例17-20中的任一者的方法,其中,执行第二lbt操作包括执行第二cca。

示例23:根据示例16-22中的任一者的方法,其中,传送该dl传输还包括在正交频分复用(ofdm)符号的符号边界处开始dl传输。

示例24:根据示例16-23中的任一者的方法,其中,传送该dl传输还包括在包括用户设备参考信号的ofdm符号处开始该dl传输。

示例25:根据示例16-24中的任一者的方法,其中,共享频谱环境包括未经许可的频谱或公民宽带无线电服务(cbrs)频谱中的任一者或两者中的射频频带。

示例26:一种用于在共享频谱环境中操作主动协调集(acs)以用于在用户设备与acs中包括的多个基站之间的联合无线通信的方法,包括:通过acs中包括的多个基站执行相应多个先听后说(lbt)操作;基于相应多个lbt操作的结果来确定acs中包括的多个基站的一部分有空闲开始向用户设备的下行链路(dl)传输;以及通过该一部分中的一个或多个基站向用户设备传送该dl传输。

示例27:根据示例26的方法,其中,acs中包括的多个基站中有空闲开始向用户设备的dl传输的一部分包括acs中包括的所有多个基站。

总结

尽管已用特定于特征和/或方法的语言描述了用于共享频谱环境的主动协调集的各方面,但是所附权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。相反,特定特征和方法被公开为用于共享频谱环境的主动协调集的示例实现方式,并且其他等效特征和方法旨在落入所附权利要求的范围内。此外,描述了各种不同方面,并且应了解,每一描述的方面可以独立地或者结合一个或多个其他描述的方面来实现。

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