用于由移动无线设备在无执照射频频带中通信的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 所描述的实施例总体上设及无线通信，更具体来说设及（1)用于在有执照和无执 照射频频带中操作的移动无线设备的卸载和重新选择策略和规则的方法和装置，（2)用于 在有执照和无执照射频频带的组合中操作的移动无线设备的时分共存的方法和装置，W及 (3)对于利用有执照和无执照射频频带的组合上的载波聚合的移动无线设备在一个频率信 道集合当中进行跳频（化equencyhopping)的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在美国国内和国外正在快速地开发和部署第四代（4G)蜂窝网络，其采用实施第3 代合作伙伴计划（3GP巧长期演进（LTC)和先进LTE(LTE-A)标准的更新的无线电接入技术 系统。LTE-A标准包括用于聚合多个组成载波（CC)W便满足多载波系统的带宽要求的模 式，所述多载波系统累积实现对于先前的LTE版本所不可能实现的数据速率。无线通信设 备可W包括可配置射频（R巧电路，其可W在单一射频频带内和/或在多个射频频带内利用 多个组成载波传送和/或接收射频通信。随着无线网络遇到因特网通信量（比如视频通 信量、web浏览通信量W及可W通过因特网载送的其他数据通信量）的指数级增长，开始开 发能够支持更宽的带宽、更大的无线电频率范围W及更高的数据吞吐量的新的无线通信协 议。鉴于在通过蜂窝无线网络进行通信方面的成本和/或数据通信量限制，用户在可能的 情况下更希望通过"免费"无线局域网（WLAN)、基于订购的WLAN和/或运营商提供的WLAN 进行通信。在WLAN通常操作在其中的无执照射频频带中，蜂窝无线通信设备当前并没有操 作在其中，但是已经开始了尝试通过在当前由WLAN占用的无执照射频频带内使用射频信 道来增加用于蜂窝传送的带宽的标准化努力和探索。特别来说，将5GHz射频频带作为目标 W在载波聚合模式下提供次载波LTE传统。
[0003] 因此，需要提供针对在有执照射频频带、无执照射频频带W及有执照和无执照射 频频带的组合中操作的移动无线设备的卸载和重新选择策略和规则的方法和装置的解决 方案。在该方面，有益的做法将是管理采用载波聚合的无线通信设备对于次组成载波的使 用，W便包括除了有执照射频频带之外还在无执照射频频带中进行通信的能力。
[0004] 此外还需要提供对于在有执照射频频带、无执照射频频带W及有执照和无执照射 频频带的组合中操作的移动无线设备进行基于时间的射频信道共享的方法和装置的解决 方案。在该方面，有益的做法将是管理采用载波聚合的无线通信设备对于次组成载波的使 用，W便包括除了有执照射频频带之外还在无执照射频频带中进行通信的能力。
[0005] 此外还需要提供对于利用有执照和无执照射频频带的组合上的载波聚合操作的 移动无线设备在无执照射频频带射频频带中的一个频率信道集合当中进行跳频的方法和 装置的解决方案。在该方面，有益的做法将是管理采用载波聚合的无线通信设备对于次组 成载波集合的使用，W便包括除了有执照射频频带之外还在无执照射频频带中进行通信的 能力，同时确保共存干扰使得在相同的无执照射频频带中操作的非蜂窝无线通信设备具有 通信机会，而不会受到来自利用无执照射频频带中的频率信道的蜂窝无线设备的干扰。
【发明内容】
[0006] 本发明描述了用于在有执照射频频带、无执照射频频带W及有执照和无执照射 频频带的组合中操作的移动无线设备的卸载和重新选择策略和规则的装置和方法。无线 蜂窝网络装备（例如单独的或者与附加的无线网络装备相组合的基站，其也被称作增强型 NodeB或eNodeB)可W管理采用载波聚合的一个或多个无线通信设备对于与次蜂窝相关联 的次组成载波的使用，W便并行地利用多个射频载波进行传送和/或接收。次组成载波可 无执照射频频带中的无线电频率为中屯、，例如5GHz工业、医疗和科学（ISM)频带，而 对应于主蜂窝的主组成载波则可W操作在有执照蜂窝射频频带中。网络装备利用（如在 LTE/LTE-A无线通信协议中规定的）主组成载波调度蜂窝无线网络与无线通信设备之间的 数据通信，并且通过次组成载波利用无执照射频频带中的附加带宽补充所述数据通信。能 够利用载波聚合通过有执照和无执照射频频带的组合中的组成载波进行通信的无线通信 设备在该里可W被称作具有LTE无执照（LTE-U)能力的无线通信设备。主和次组成载波 分别属于主和次蜂窝，并且通过共同的eNodeB(基站）来管理。无执照射频频带与操作在 相同的无执照射频频带中的其他无线设备共享，例如使用Wi-Fi无线通信协议的无线局域 网（WLAN)设备。在一些实施例中，无线网络运营商可W部署操作在有限地理覆盖区域内 的无执照射频频带中的"小型"蜂窝，所述有限地理覆盖区域例如显著小于由蜂窝无线网络 的宏蜂窝所覆盖的区域。在一些实施例中，无线蜂窝运营商可W部署并且管理并行地利用 3GPPLTE/LTE-A无线蜂窝通信协议（包括针对利用无执照射频频带进行操作的扩展）W及 WLAN(Wi-Fi)通信协议全部二者的网络装备的组合，例如无线网络运营商可W部署并且管 理蜂窝塔和Wi-Fi热点全部二者。在一些实施例中，无线网络运营商使用Wi-Fi网络卸载来 自蜂窝接入网络的数据通信量。正如该里所描述的那样，接入网络发现和选择功能（ANDSF) 策略和规则的集合可W包括并行地管理通过多个无线接入网络的通信的对象，所述多个无 线接入网络使用不同的无线通信协议和/或射频频带。在一些实施例中，ANDSF策略和规则 提供载波聚合、卸载、网络选择、网络重新选择W及其他网络管理能力，从而使得具有LTE-U 能力的无线通信设备可W使用操作在有执照射频频带和无执照射频频带全部二者中的蜂 窝无线网络与操作在无执照射频频带中的无线局域网的组合。在一些实施例中，ANDSF策 略和规则还利用无线通信设备在有执照和无执照射频频带的组合上的并行的载波聚合来 提供无线通信。
[0007] 此外还描述了在利用有执照和无执照射频频带全部二者的组合操作的移动无线 设备中进行基于时间的射频信道共享的装置和方法。无线蜂窝网络装备（例如单独的或者 与附加的无线网络装备相组合的基站，其也被称作增强型NodeB或eNodeB)可W管理采用 载波聚合的一个或多个无线通信设备对于与次蜂窝相关联的次组成载波的使用，W便并行 地利用多个射频载波进行传送和/或接收。次组成载波可WW无执照射频频带中的无线电 频率为中屯、，例如5GHz工业、医疗和科学（ISM)频带，而对应于主蜂窝的主组成载波则可W 操作在有执照蜂窝射频频带中。网络装备利用（如在LTE/LTE-A无线通信协议中规定的） 主组成载波调度蜂窝无线网络与无线通信设备之间的数据通信，并且通过次组成载波利用 无执照射频频带中的附加带宽补充所述数据通信。能够利用载波聚合通过有执照和无执照 射频频带的组合中的组成载波进行通信的无线通信设备在该里可W被称作具有LTE无执 照（LTE-U)能力的无线通信设备。主和次组成载波分别属于主和次蜂窝，并且通过共同的 eNodeB(基站）来管理。无执照射频频带与操作在相同的无执照射频频带中的其他无线设 备共享，例如使用Wi-Fi无线通信协议的无线局域网（WLAN)设备。在一些实施例中，无线网 络运营商可W部署操作在有限地理覆盖区域内的无执照射频频带中的"小型"蜂窝，所述有 限地理覆盖区域例如显著小于由蜂窝无线网络的宏蜂窝所覆盖的区域。在一些实施例中， 无线蜂窝运营商可W部署并且管理并行地利用3GPPLTE/LTE-A无线蜂窝通信协议（包括 针对利用无执照射频频带进行操作的扩展）W及WLAN(Wi-Fi)通信协议全部二者的网络装 备的组合，例如无线网络运营商可W部署并且管理蜂窝塔和Wi-Fi热点全部二者。在一些 实施例中，无线网络规定用于使得次组成载波在"开启"时段与"关闭"时段之间循环的配 置，该例如是通过系统信息块消息和/或无线电资源控制消息来实现的。在一些实例中，无 线网络的eNodeB利用介质接入控制（MAC)控制元件来激活和停用次蜂窝（例如包括与次 蜂窝相关联的次组成载波）。在一些实施例中，eNodeB利用一个定时器集合来配置每一个 次蜂窝，所述定时器集合包括对应于"开启"循环的起始时间、对应于"关闭"循环的起始时 间W及"开启"和"关闭"循环的持续时间。在一些实施例中，eNodeB利用系统帖号（SFN) 数值来规定"开启"和"关闭"循环。在"开启"循环期间，除了利用有执照射频频带中的主 蜂窝的主组成载波之外，一个或多个具有LTE-U能力的无线通信设备还可W利用无执照射 频巧巧频带中的次蜂窝的次组成载波向eNodeB进行传送W及/或者从eNodeB进行接收。 eNodeB可W在"开启"循环期间调度多个具有LTE-U能力的无线通信设备上的通信，W便 在彼此没有干扰的情况下共享时间/频率资源。在"关闭"循环期间，eNodeB和多个具有 LTE-U能力的无线通信设备可W禁止（或抑制）传送，保持射频信道开放用于由非蜂窝无线 通信设备在"关闭"循环期间进行通信。在一些实施例中，eNodeB同步所有具有LTE-U能力 的无线通信设备W便使用相同的"开启"和"关闭"循环。在一些实施例中，eNodeB的每一 个次蜂窝使用共同的"开启"和"关闭"循环的集合。在一些实施例中，eNodeB的每一个次 蜂窝使用其自身的"开启"和"关闭"循环的集合。在"关闭"循环期间，具有LTE-U能力的 无线通信设备仅利用有执照射频频带中的无线电资源（例如利用与主蜂窝相关联的主组 成载波）与eNodeB进行通信。在"开启"循环期间，具有LTE-U能力的无线通信设备可W 通过载波聚合同时利用无执照射频频带中的无线电资源（经由次组成载波）和有执照射频 频带中的无线电资源（经由主组成载波）进行通信。
[000引此外还描述了由利用有执照和无执照射频频带的组合上的载波聚合操作的移动 无线设备在被用于次蜂窝的一个频率信道集合当中进行跳频的装置和方法。无线蜂窝网络 装备（例如单独的或者与附加的无线网络装备相组合的基站，其也被称作增强型NodeB或 eNodeB)可W管理采用载波聚合的一个或多个无线通信设备对于与次蜂窝相关联的次组成 载波的使用，W便并行地利用多个射频载波进行传送和/或接收。次组成载波可无执 照射频频带中的无线电频率为中屯、，例如5GHz工业、医疗和科学（ISM)频带，而对应于主蜂 窝的主组成载波则可W操作在有执照蜂窝射频频带中。网络装备利用（如在LTE/LTE-A无 线通信协议中规定的）主组成载波调度蜂窝无线网络与无线通信设备之间的数据通信，并 且通过次组成载波利用无执照射频频带中的附加带宽补充所述数据通信。能够利用载波聚 合通过有执照和无执照射频频带的组合中的组成载波进行通信的无线通信设备在该里可 W被称作具有LTE无执照（LTE-U)能力的无线通信设备。主和次组成载波分别属于主和次 蜂窝，并且通过共同的eNodeB(基站）来管理。无执照射频频带与操作在相同的无执照射 频频带中的其他无线设备共享，例如使用Wi-Fi无线通信协议的无线局域网（WLAN)设备。 在一些实施例中，无线网络运营商可W部署操作在有限地理覆盖区域内的无执照射频频带 中的"小型"蜂窝，所述有限地理覆盖区域例如显著小于由蜂窝无线网络的宏蜂窝所覆盖的 区域。在一些实施例中，无线蜂窝运营商可W部署并且管理并行地利用3GPPLTE/LTE-A无 线蜂窝通信协议（包括针对利用无执照射频频带进行操作的扩展）W及WLAN(Wi-Fi)通信 协议全部二者的网络装备的组合，例如无线网络运营商可W部署并且管理蜂窝塔和Wi-Fi 热点全部二者。在一些实施例中，蜂窝无线网络的eNodeB规定无执照射频频带中的一个频 率信道集合，W便与处于有执照射频频带中的主组成载波相结合地用作次组成载波。在一 些实施例中，eNodeB利用对应于处在不同中屯、频率处的频率信道的集合的跳频模式来配置 具有LTE-U能力的无线通信设备。具有LTE-U能力的无线通信设备可W被配置成对于与第 一频率信道相关联的第一持续时间利用跳频模式中的第一频率信道进行传送，并且随后对 于第二持续时间切换到跳频模式中的第二频率信道。可W在由eNodeB向具有LTE-U能力 的无线通信设备提供的跳频模式中规定分别具有其自身的频率信道和持续时间的附加频 率信道。对应于跳频的每一次持续时间可W跨越小于对应于系统帖号（SFN)的最大计数器 数值的一定时间段，例如对于根据LTE/LTE-A无线通信协议使用的10比特SFN小于10秒。 在一些实施例中，eNodeB将具有LTE-U能力的无线通信设备配置成基于SFN数值切换到"下 一个"频率信道。被配置成使用eNodeB的次蜂窝中的次组成载波集合的所有具有LTE-U能 力的无线通信设备可W被配置成基于所规定的跳频模式同步地跳变。在一些实施例中，具 有LTE-U能力的无线通信设备包括基于由eNodeB提供的信息（例如SFN数值）同步的跳 变定时器，并且在跳变定时器到期时，具有LTE-U能力的无线通信设备切换到跳频模式中 的下一个频率。在无执照射频频带中的频率信道未被使用的时间段期间，所述频率信道可 免于"来自具有LTE-U能力的无线通信设备的干扰。在一些实施例中，eNodeB基于由该 eNodeB收集的信息来适配跳频模式，其中例如包括由具有LTE-U能力的无线通信设备提供 的信息。在一些实施例中，例如基于在无执照射频频带中的一个或多个射频信道上测量来 自非蜂窝无线通信设备的干扰电平，eNodeB选择跳频模式W使用与非蜂窝无线通信设备发 生干扰的可能性较低的频率信道集合。
[0009] 提供本概要仅仅是为了概述一些示例性实施例，W便提供关于该里所描述的主题 内容的一些方面的基本理解。因此应当认识到，前面描述的特征仅仅是实例，并且不应当被 解释成W任何方式收窄该里所描述的主题内容的范围或精神。通过后面的【具体实施方式】部 分、附图和权利要求书，该里所描述的主题内容的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0010] 通过参照后面结合附图进行的描述可W最佳地理解所描述的实施例及其优点。该 些附图不一定是按比例绘制的，并且其绝不意图限制或排除本领域技术人员在本公开内容 的公开时间能够在形式和细节方面做出的可W预见的修改。
[0011] 图1示出了根据本公开内容的各个实施例的无线通信网络，其包括支持多个用户 装备设备扣E)的长期演进（LTC)和先进LTE(LTE-A)网络蜂窝。
[0012] 图2A和2B示出了根据本公开内容的各种实现方式的无线通信网络图示，其中描 绘出与主载波蜂窝并且与一个或多个次载波蜂窝通信的LTE和LTE-A用户装备扣E)。
[0013] 图2C和2D示出了根据一些实施例的包括射频共存干扰的代表性无线通信系统。
[0014] 图3A、3B和3C示出了根据本公开内容的各个实施例的=种不同的载波聚合表示， 其中描绘出两个带内组成载波（CC)频率资源图示和一个带间CC频率资源图示。
[0015] 图3D示出了根据一些实施例的由无线通信设备在无执照射频频带中使用的并行 射频信道的代表性集合。
[0016] 图3E和3F示出了LTE-U无线通信系统和Wi-Fi无线通信系统的重叠频率信道。
[0017] 图3G示出了根据本公开内容的各个实施例的用于共享无执照射频频带中的通信 的代表性时分多路复用方法。
[001引图4A和4B示出了根据本公开内容的各个实施例的无线通信设备的方框图。
[0019] 图5示出了根据本公开内容的各个实施例的无线通信设备与用于LTE网络中的载 波聚合的网络组成载波集合之间的数据和信令通信的图示。
[0020] 图6示出了根据本公开内容的各个实施例的描绘出用于管理利用有执照和/或无 执照射频频带中的多个射频信道的射频通信的方法的流程图。
[0021] 图7示出了根据本公开内容的一些实施例的描绘出用于无线通信设备的时分多 路复用共存的方法的流程图。
[0022] 图8示出了根据本公开内容的一些实施例的描绘出用于无线通信设备的跳频共 存的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 在该一部分中描述了根据本公开内容的系统、方法、装置和计算机程序产品的代 表性应用。提供该些实例仅仅是为了添加情境并且帮助理解所描述的实施例。因此本领域 技术人员将认识到，可W在没有其中一部分或全部该些具体细节的情况下实践所描述的实 施例。此外，为了避免不必要地模糊所描述的实施例，没有对众所周知的处理步骤进行详细 描述。其他应用也是可能的，因此后面的实例不应当被理解成进行限制。
[0024] 在后面的详细描述中将参照附图，所述附图构成说明书的一部分，并且其中作为 说明示出了根据所描述的实施例的具体实施例。虽然W足够的细节描述了该些实施例W使 得本领域技术人员能够实践所描述的实施例，但是应当理解的是，该些实例并不是要进行 限制；因此可W使用其他实施例，并且在不背离所描述的实施例的精神和范围的情况下可 W做出改变。
[0025] 根据该里所描述的各个实施例，术语"无线通信设备"、"无线设备"、"移动设备"、 "移动站"和"用户装备"扣巧在该里可W被互换使用，W便描述可W能够实施与本公开内容 的各个实施例相关联的规程的一个或多个常见的消费电子设备。根据各种实现方式，该些 消费电子设备当中的任一个可W设及；蜂窝电话或智能电话、平板计算机、膝上型计算机、 笔记本计算机、个人计算机、上网本计算机、媒体播放器设备、电子书设备、MiFi⑧'设备、 可穿戴计算设备W及具有无线通信能力的任何其他类型的电子计算设备，所述无线通信能 力可W包括通过一种或更多种无线通信协议进行通信，所述无线通信协议例如被用于在W 下各种网络上进行通信；无线广域网（WWAN)、无线城域网（WMAN)、无线局域网（WLAN)、无线 个人区域网（WPAN)、近场通信（NFC)、蜂窝无线网络、第四代（4G)LTE、先进LTE(LTE-A)W及 /或者5G或其他当前的或未来开发的先进蜂窝无线网络。
[0026] 在一些实施例中，无线通信设备还可W作为无线通信系统的一部分操作，所述无 线通信系统可W包括客户端设备的集合，其也可W被称作站、客户端无线设备或客户端无 线通信设备，其例如作为WLAN的一部分互连到接入点（AP)，并且/或者例如作为WPAN和 /或"自组织"无线网络的一部分彼此互连。在一些实施例中，所述客户端设备可W是能 够通过WLAN技术（例如根据无线局域网通信协议）进行通信的任何无线通信设备。在一 些实施例中，所述WLAN技术可W包括Wi-Fi(或者更一般来说是WLAN)无线通信系统或无 线电，Wi-Fi无线电可W实施电气和电子工程师协会地邸)802. 11技术，比如W下各项当 中的一项或多项；1邸E802. 11a;1邸E802. 1化；I邸E802.llg;1邸E802. 11-2007 ;1邸E 802.lln;1邸E802. 11-2012 ;1邸E802.llac;或者其他当前的或未来开发的IE邸802. 11 技术。
[0027] 在各个实施例中，该些能力可W允许对应的肥在可W采用支持载波聚合的任何 类型的基于LTE的无线电接入技术（RAT)的各个4G网络蜂窝内进行通信。在一些实施例 中，对应的肥可W利用基于LTE的RAT和/或根据对应于无线局域网（WLAN)的无线通信协 议进行通信。在一些实施例中，肥可W在有执照射频频带中W及/或者在有执照和无执照 射频频带的组合中利用LTE无线通信协议进行操作。在一些实施例中，肥可W在基于LTE 的无线网络的蜂窝连接与经由WLAN的连接之间卸载全部或一部分数据通信。在一些实施 例中，肥可W在载波聚合方案的各个组成载波之间卸载部分数据。在一些实施例中，所述组 成载波可W处在有执照和无执照射频频带的组合中。在一些实施例中，无线网络提供商可 W管理利用不同RAT的网络之间的数据通信的卸载，其中包括根据不同的无线通信协议操 作的一些网络。在一些实施例中，肥可W例如通过重新选择在基于LTE的无线网络与WLAN 之间转移连接。
[002引在一些实施例中，肥可W根据由LTE-A无线通信协议规定的载波聚合利用多个组 成载波进行通信。根据3GPPLTE和/或LTE-A无线通信协议进行通信的无线通信设备可 W使用载波聚合例如