用于避免通信网络中的隐藏节点干扰的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种在免许可信道工作的通信网络的用户设备中用于避免隐藏节点干扰的方法和装置，该方法包括：接收来自服务节点的请求发送信令，其包括服务节点准备占据免许可信道的时间段和免许可信道的标识；根据标识识别附近的使用免许可信道的第一基站；当附近存在至少一个第一基站并且其不是服务节点时，通过许可信道向第一基站发送忙碌信令，忙碌信令请求第一基站在时间段内暂停至用户设备的数据传输；向服务节点发送允许发送信令，其请求服务节点在时间段内通过免许可信道实施至用户设备的数据传输。此外，本发明还涉及一种在通信网络的服务节点中避免隐藏节点干扰的方法和装置，以及一种在通信网络的第一基站中避免隐藏节点干扰的方法。
【专利说明】
用于避免通信网络中的隐藏节点干扰的方法和装置
技术领域
[0001]本发明涉及无线通信领域，具体地，本发明涉及一种在通信网络工作于免许可信道时用于避免隐藏节点干扰的方法和装置。
【背景技术】
[0002]随着业务需求的增长，蜂窝网络的运营商除了许可频带之外需要更多的频带。免许可频带中的LTE部署(下文中简称“LTE-U” )，通常超过5GHz，能够实现从许可载波上卸载大量业务。LTE-U的第一阶段会由用于补充下行链路(SDL)的免许可频带和用于发送上行链路的许可频带组成。由于LET-U在免许可频带中运行，它将必须与其他的网络共存，尤其是 W1-Fi (例如 802.1lac)。
[0003]隐藏节点是W1-Fi中的已知的问题。图1示出了两个W1-Fi接入点(AccessPoint:AP)，即AP#1和AP#2。终端设备I连接至AP#1而终端设备2连接至AP#2。AP#1不能侦听来自AP#2的传输，但是终端设备2能够侦听来自AP#1和AP#2的传输。当AP#2向终端设备2传输数据时，AP#1由于不能感知AP#2的传输而也向终端设备2传输数据，这将导致对终端设备2的干扰。
[0004]带有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)被引入W1-Fi以解决隐藏节点的问题。如图2所示，AP#2在传输任何实际数据之前先向终端设备2传输“发送请求(Requestto Send:RTS)”。任何探测到RTS的节点会停止传输。为应答RTS，终端设备2会感测信道并且如果信道是空闲的，则它会向AP#2回复“允许发送(Clear to Send:CTS) ”的应答。相似地，任何能够探测到CTS的其他节点将停止传输。在图2中，AP#1将会探测到CTS并因此不会向终端设备I传输数据。而当接收到CTS时，AP#2会开始传输数据到终端设备2。通过这种方式,将避免终端设备2被AP#1干扰。
[0005]在图3中，当W1-Fi和LTE-U共存时会导致相似的隐藏节点问题。在把上述的RTS/CTS的机制用在AP#2和终端设备2之间时，eNB#l并不能探测到由终端设备2发送的CTS，这是因为频分双工(FDD)LTE使用不同的频带发送上行链路。而对于具有SDL的LTE-U来说，上行链路将实施在许可频带中并且因此eNB#l将不具有调整到免许可频带的接收机。
[0006]此外，也不允许eNB#l进行能量探测以确定信道是空闲或忙碌，从而去探测CTS,因为在LTE中的eNB#l需要在下行链路中持续地发送小区专有导频(Cell SpecificReference Signal:CRS)。因此，即使eNB#l能够在免许可频带中接收上行链路消息，由于CRS传输的原因也不能这样做。从而，如果eNB#l的接收机不能调整到免许可频带，使用RTS/CTS机制的CSMA/CA并不能缓解隐藏节点的问题。同样地，在LTE-U和LTE-U共存时也能够导致这样的隐藏节点问题。
【发明内容】
[0007]如上所述，W1-Fi中的RTS/CTS机制并不能解决在LTE-U和其他网络共存的情况下的隐藏节点问题。鉴于此，有必要提供一种用于在这种情况下避免隐藏节点干扰的方案。
[0008]为了实现本发明的目的，本发明的第一方面提供了一种在在免许可信道工作的通信网络的用户设备中用于避免隐藏节点干扰的方法，所述方法包括以下步骤:接收来自服务节点的请求发送信令，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识；根据所述标识识别附近的使用所述免许可信道的第一基站；当附近存在至少一个使用所述免许可信道的第一基站并且所述第一基站不是所述服务节点时，通过许可信道向所述第一基站发送忙碌信令，所述忙碌信令请求所述第一基站在所述时间段内暂停至所述用户设备的数据传输；以及向所述服务节点发送允许发送信令，所述允许发送信令请求所述服务节点在所述时间段内通过所述免许可信道实施至所述用户设备的数据传输。
[0009]根据上面的方法，通过经由许可信道向使用免许可信道的第一基站发送忙碌信令，能够避免在第一基站与服务节点之间的隐藏节点干扰。
[0010]在依据本发明的一种实施方式中，所述服务节点为无线局域网中的接入点，并且所述用户设备通过所述免许可信道接收请求发送信令以及发送允许发送信令。以这种方式，服务节点被限制为W1-Fi的接入点，并且LTE-U和W1-Fi共存时的隐藏节点问题得到了解决。
[0011]在依据本发明的另一种实施方式中，所述服务节点为使用免许可信道的第二基站，并且所述用户设备通过所述许可信道接收请求发送信令以及发送允许发送信令。以这种方式，服务节点被限制为使用免许可信道的第二基站，例如LTE-U基站。因此，LTE-U和LTE-U共存时的隐藏节点问题能够得到解决。
[0012]在依据本发明的另一种实施方式中，所述忙碌信令包括所述时间段和同步序列。以这种方式，用户设备能够与第一基站进行上行链路的同步，并且因此第一基站能够理解来自用户设备的消息。
[0013]在依据本发明的另一种实施方式中，所述忙碌信令仅包括同步序列，并且能够通过所述同步序列的形式来确定所述时间段。以这种方式，能够通过省去时间段的消息来简化忙碌信令，并且同时不会影响同步功能。
[0014]在依据本发明的另一种实施方式中，所述忙碌信令使用所述第一基站的指定资源进行传输。以这种方式，能够使用预先确定的信道或者时隙来传输忙碌信令，因此能够避免忙碌信令与其他的信令或数据传输之间的冲突。
[0015]本发明的第二方面提供了一种在在免许可信道工作的通信网络的服务节点中用于避免隐藏节点干扰的方法，所述方法包括以下步骤:当有数据需要通过免许可信道传输至用户设备时，发送请求发送信令至所述用户设备，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识；从所述用户设备接收允许发送信令；以及在所述时间段内通过所述免许可信道实施至所述用户设备的数据传输。
[0016]根据本发明的第三方面，提供了一种在在免许可信道工作的通信网络的使用免许可信道的第一基站中避免隐藏节点干扰的方法，所述方法包括以下步骤:减小小区专用导频的传输密度以释放传输资源；在所述传输资源中实施免许可信道的侦听模式；以及当在所述免许可信道上侦听到至少一个请求发送信令或者允许发送信令时，阻止通过所述免许可信道的数据传输。
[0017]基于该方法，也能够避免使用免许可信道的基站与服务节点之间的隐藏节点干扰，并且同时用户设备不必须具有调整到许可频带上的传输机。
[0018]在依据本发明的一种实施方式中，所述第一基站在时域和/或频域减小小区专用导频的传输密度。以这种方式，能够根据具体的应用来灵活地减小小区专用导频的传输。
[0019]在依据本发明的另一种实施方式中，所述第一基站通过能量探测来实施所述免许可信道的所述侦听模式。
[0020]本发明的第四方面提供了一种在在免许可信道工作的通信网络的用户设备中用于避免隐藏节点干扰的装置，所述装置包括:第一接收单元，其被设置用于接收来自服务节点的请求发送信令，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识；识别单元，其被设置用于根据所述标识识别附近的使用所述免许可信道的第一基站；第一发送单元，其被设置用于当附近存在至少一个使用所述免许可信道的第一基站并且所述第一基站不是所述服务节点时，通过许可信道向所述第一基站发送忙碌信令，所述忙碌信令请求所述第一基站在所述时间段内暂停至所述用户设备的数据传输；以及第二发送单元，其被设置用于向所述服务节点发送允许发送信令，所述允许发送信令请求所述服务节点在所述时间段内通过所述免许可信道实施至所述用户设备的数据传输。
[0021]根据本发明的第五方面，提供了一种在在免许可信道工作的通信网络的服务节点中用于避免隐藏节点干扰的装置，所述装置包括:第三发送单元，其被设置用于当有数据需要通过免许可信道传输至用户设备时，发送请求发送信令至所述用户设备，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识；第二接收单元，其被设置用于从所述用户设备接收允许发送信令；以及执行单元，其被设置用于在所述时间段内通过所述免许可信道执行至所述用户设备的数据传输。
[0022]根据本发明的第六方面，提供了一种在在免许可信道工作的通信网络的使用免许可信道的第一基站中避免隐藏节点干扰的装置，所述装置包括:减小单元，其被设置用于减小小区专用导频的传输密度以释放传输资源；侦听单元，其被设置用于在所述传输资源中实施免许可信道的侦听模式；以及阻止单元，其被设置用于当在所述免许可信道上侦听到至少一个请求发送信令或者允许发送信令时，阻止通过所述免许可信道的数据传输。
[0023]综上所述，根据本发明的方法和装置能够解决在使用免许可信道的基站和其他服务节点之间的隐藏节点问题。此外，由于避免了隐藏节点影响，还能够提高系统级的吞吐量和光谱效率。
【附图说明】
[0024]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显:
[0025]图1示出了两个W1-Fi接入点之间的隐藏节点干扰的示意图；
[0026]图2示出了用于避免两个W1-Fi接入点之间的隐藏节点干扰的RTS/CTS机制的示意图；
[0027]图3示出了 W1-Fi接入点和LTE-U基站之间的隐藏节点干扰的示意图；
[0028]图4示出了用于避免LTE-U和W1-Fi共存时的隐藏节点干扰的方法的流程图；
[0029]图5示出了用于避免两个LTE-U基站之间的隐藏节点干扰的方法的示意图；
[0030]图6示出了用于避免LTE-U和LTE-U共存时的隐藏节点干扰的方法的流程图；
[0031]图7示出了用于请求基站暂停数据传输的忙碌位的示例；
[0032]图8示出了降低了周期性的小区专有导频的示例；以及
[0033]图9示出了通过同步序列的形式来确定时间段的示例。
【具体实施方式】
[0034]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
[0035]如上所述，通过经由指定的许可信道向使用免许可信道的第一基站发送忙碌信令，本发明提供一种用于解决在第一基站和其他服务节点之间的隐藏节点问题的方案。例如，该第一基站能够是LTE-U基站，然而，该第一基站也能够是任何使用免许可信道的基站。对应于LTE-U基站，用户设备也应当是一个LTE-U用户设备。在本发明的下面的描述中，“用户设备”表示隶属于LTE-U的用户设备。此外，本领域技术人员应当意识到服务节点也可以是使用免许可信道的任意节点。但是为了便于说明，服务节点示例性地被认为是W1-Fi接入点或者LTE-U基站。这两种情况将在下文中说明。
[0036]图4示出了用于避免LTE-U和W1-Fi共存时的隐藏节点干扰的方法的流程图，其中示出了 W1-Fi接入点AP#2、用户设备UE2和LTE-U基站eNB#l。首先，AP#2通过免许可信道向UE2发送RTS信令，典型地，该RTS信令包括AP#2准备占据免许可信道的时间段和该免许可信道的标识。接着，UE2根据该标识发现和识别附近的LTE-U基站，例如，UE2在图4中识别到了 eNB#l，然而UE2也可能会识别到超过一个LTE-U基站。在UE2识别到eNB#l后，UE2通过许可信道向eNB#l发送忙碌信令，该忙碌信令请求eNB#l在该时间段内暂停至UE2的数据传输。在图4中，忙碌信令采用忙碌位的形式。之后，UE2通过免许可信道向AP#2发送CTS信令。在接收到该CTS信令后，AP#2执行在该时间段内通过免许可信道实施至UE2的数据传输。
[0037]在一个例子中，忙碌位包括时间段和同步序列。参照图7，忙碌位能够在预先定义的资源中被传输并且采用同步序列和时间段的消息的形式，该时间段由RTS信令指示。对于LTE TDD系统，忙碌位通过上行链路主帧进行传输，如图7所示。而对于LTE FDD系统，忙碌位能够在上行链路频带上被传输。在该例子中，同步序列和时间段占据预先定义的主帧中的六个物理资源块(PRB)。
[0038]在另一个例子中，忙碌位仅包括同步序列，并且能够通过同步序列的形式来确定时间段。参照图9，分别通过不同形式的同步序列来确定I秒、2秒或者3秒的时间段。本领域技术人员应当意识到一种形式的同步序列能够根据在eNB#l和UE2之间的预先确定的规则对应于任何长度的时间段。
[0039]在另一个例子中，忙碌位仅包括时间段。参照图4，由于UE2能够同时连接eNB#l和AP#2，从而不再需要上述的同步序列。
[0040]在另一个例子中，忙碌位通过使用eNB#l指定的资源进行传输。典型地，该忙碌信令被设置用于占据上行链路传输中的指定的信道和/或时隙。
[0041]图5示出了用于避免两个LTE-U基站之间的隐藏节点干扰的方法的示意图。参照图5，eNB#2服务于UEl，并且UEl能够通过信道测量和感测识别附近的eNB#2，在此eNB#l和eNB#2互为隐藏节点。为了解决在eNB#l和eNB#2之间的隐藏节点问题，引入了 RTS/CTS机制并且采用了忙碌位形式的忙碌信令。
[0042]图6示出了该方法的详细流程图。首先，eNB#2通过许可信道向UEl发送RTS信令，典型地，该RTS信令可以包括eNB#2准备占据免许可信道的时间段和该免许可信道的标识。接着，UEl根据该标识并且示例性地通过信道测量和感测来发现和识别附近的使用免许可信道的LTE-U基站。基于接收到的RTS信令和识别到的eNB#l，UEl通过许可信道向eNB#l发送忙碌位以通知该信道将在该时间段内被占据。之后，UEl通过许可信道向eNB#2发送CTS信令，以指示该免许可信道被成功地占据。于是，eNB#2能够在该时间段内占据该免许可信道。
[0043]在图6示出的方法的多个例子中，与LTE-U和W1-Fi共存的情况相似，忙碌位能够包括时间段和同步序列，或者忙碌位能够仅包括同步序列，并且能够通过同步序列的形式来确定时间段。然而，应当注意的是，对于LTE-U和LTE-U共存的情况始终需要同步序列。此外，该忙碌位能够通过eNB#l指定的资源进行传输。
[0044]在用于解决在使用免许可信道的第一基站和其他网络的服务节点之间的隐藏节点问题的另一个方案中，该第一基站实施免许可信道的侦听模式以探测RTS或者CTS信令。当在该免许可信道上侦听到至少一个请求发送信令或者允许发送信令时，第一基站阻止通过该免许可信道的数据传输。为了实施这一方法，第一基站必须减小小区专有导频的传输密度，以从传输模式切换到接收/侦听模式。参考图8，在左手侧为一个现存的小区专有导频模板，其在用于2个天线端口的传输的物理资源块中，而在右手侧，小区专有导频被减小到仅仅一个正交频分复用符号。
[0045]应当意识到图8仅仅示出了一个可能的小区专有导频模板。该方案还能够包括给予非服务基站足够的时间以在两个小区专有导频之间切换至侦听模式的任意的小区专有导频模板，也就是说侦听模式能够在进行下一个小区专有导频的传输之前跨越多于一个主帧。
[0046]在一个例子中，第一基站能够在时域和/或频域上减小小区专用导频的传输密度。也就是说，除了在时间上减小小区专用导频的传输之外，第一基站还能够在交替的物理资源块中实施小区专用导频的传输。
[0047]在另一个例子中，第一基站通过能量探测来实施免许可信道的侦听模式。
[0048]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
【主权项】
1.一种在通信网络的用户设备中用于避免隐藏节点干扰的方法，所述方法包括以下步骤: -接收来自服务节点的请求发送信令，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识； -根据所述标识识别附近的使用所述免许可信道的第一基站； -当附近存在至少一个使用所述免许可信道的第一基站并且所述第一基站不是所述服务节点时，通过许可信道向所述第一基站发送忙碌信令，所述忙碌信令请求所述第一基站在所述时间段内暂停至所述用户设备的数据传输； -向所述服务节点发送允许发送信令，所述允许发送信令请求所述服务节点在所述时间段内通过所述免许可信道实施至所述用户设备的数据传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务节点为无线局域网的接入点，并且所述用户设备通过所述免许可信道接收请求发送信令以及发送允许发送信令。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务节点为使用免许可信道的第二基站，并且所述用户设备通过所述许可信道接收请求发送信令以及发送允许发送信令。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述忙碌信令包括所述时间段和同步序列。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述忙碌信令仅包括同步序列，并且能够通过所述同步序列的形式来确定所述时间段。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述忙碌信令使用所述第一基站的指定资源进行传输。7.—种在通信网络的服务节点中用于避免隐藏节点干扰的方法，所述方法包括以下步骤: -当有数据需要通过免许可信道传输至用户设备时，发送请求发送信令至所述用户设备，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识； -从所述用户设备接收允许发送信令； -在所述时间段内通过所述免许可信道执行至所述用户设备的数据传输。8.—种在通信网络的使用免许可信道的第一基站中避免隐藏节点干扰的方法，所述方法包括以下步骤: -减小小区专用导频的传输密度以释放传输资源； -在所述传输资源中实施免许可信道的侦听模式； -当在所述免许可信道上侦听到至少一个请求发送信令或者允许发送信令时，阻止通过所述免许可信道的数据传输。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一基站在时域和/或频域减小小区专用导频的传输密度。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一基站通过能量探测来实施所述免许可信道的所述侦听模式。11.一种在通信网络的用户设备中用于避免隐藏节点干扰的装置，所述装置包括: 第一接收单元，其被设置用于接收来自服务节点的请求发送信令，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识； 识别单元，其被设置用于根据所述标识识别附近的使用所述免许可信道的第一基站；第一发送单元，其被设置用于当附近存在至少一个使用所述免许可信道的第一基站并且所述第一基站不是所述服务节点时，通过许可信道向所述第一基站发送忙碌信令，所述忙碌信令请求所述第一基站在所述时间段内暂停至所述用户设备的数据传输；以及 第二发送单元，其被设置用于向所述服务节点发送允许发送信令，所述允许发送信令请求所述服务节点在所述时间段内通过所述免许可信道实施至所述用户设备的数据传输。12.—种在通信网络的服务节点中用于避免隐藏节点干扰的装置，所述装置包括: 第三发送单元，其被设置用于当有数据需要通过免许可信道传输至用户设备时，发送请求发送信令至所述用户设备，所述请求发送信令包括所述服务节点准备占据免许可信道的时间段和所述免许可信道的标识； 第二接收单元，其被设置用于从所述用户设备接收允许发送信令；以及执行单元，其被设置用于在所述时间段内通过所述免许可信道执行至所述用户设备的数据传输。13.—种在通信网络的使用免许可信道的第一基站中避免隐藏节点干扰的装置，所述装置包括: 减小单元，其被设置用于减小小区专用导频的传输密度以释放传输资源； 侦听单元，其被设置用于在所述传输资源中实施免许可信道的侦听模式；以及阻止单元，其被设置用于当在所述免许可信道上侦听到至少一个请求发送信令或者允许发送信令时，阻止通过所述免许可信道的数据传输。
【文档编号】H04W28/02GK105898793SQ201410459689
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月3日
【发明人】黄晟锋, T·胡, 韩锋
【申请人】阿尔卡特朗讯, 上海贝尔股份有限公司