一种无线通信方法和设备与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及无线通信技术领域。

背景技术：

在无线通信领域，一般而言，传统的部署方式是系统工作在授权频段(licensed band)，即整个频谱资源都是预留给该系统使用的。典型的，LTE通信系统就是使用授权频段工作的。

然而，随着无线业务的进一步增长，对无线通信系统的容量及频段要求也随之提高。在这种情况下，LTE系统的授权频段资源显得相对不足起来。因此，在LTE领域最近的研究热点之一就是如何利用非授权频段的资源来分流高发的数据业务。这一种方案称之为部属于非授权载波的LTE(LTE in Unlicensed spectrum简称LTE-U)系统

例如一个典型的场景下，LTE系统使用WiFi系统的频段。即LTE系统的小区和WiFi系统的小区在地理位置上至少部分共存的情况。在这种情况下，如果LTE系统可以在某些高负载的时刻使用WiFi的频段进行业务分流，显然可以大大提高系统的性能，从而有效地应对高负载应用场景。

显而易见，在LTE与WiFi系统共存的情况下，利用LTE系统的授权载波来辅助WiFi系统的非授权载波进行接入是一种最为直接的选择，因此，关于授权辅助接入(Licensed-Assisted Access简称LAA)已成为近来移动通信领域的一大热点。

利用LAA技术可以最大程度的沿用LTE系统的现有流程来实现授权载波与非授权载波的载波聚合(Carrier Aggregation简称CA)调度。但为了与非授权载波的系统兼容，还是需要引入一些新的机制，其中一个首要问题就是如何在LTE-LAA系统中进行载波选择。

通常，我们通过测量来确定各个载波的信道可用性(channel availability)，按照信道可用性的高低来进行载波选择。在LTE系统中，信道可用性的确定是通过能量检测，即测量各个载波在一段时间之内的平均干扰功率，来确定的。但由于非授权载波自身的特点，只考虑平均干扰功率的现有载波选择方法，将不再适用。

首先，非授权载波的干扰模式与授权载波不同。由于非授权载波可以被多个通信系统共用，因此有可能出现如下的情形，在某个LTE系统进行能量检测的时间段中，该非授权载波正好被其他通信系统所使用，由于在非授权载波上进行的是正常的通信业务传输，因此发射功率会相对较大，而这部分发射功率会被该LTE系统全部识别成干扰功率，因此会得到一个较高的平均干扰功率测量结果；然而实际的情况可能是，该非授权载波上进行的业务只持续了很短的时间就停止了，该载波已空闲可用，但由于高瞬时功率的影响，导致测得的平均功率的升高，该LTE系统将不会选择该载波。

另一种情况是，测得的平均干扰功率测量结果低于门限值，LTE系统于是选择了该载波，然而实际的情况是，在多数时间或者说多数子帧上都存在一定量干扰，也就是说在多数情况下，该载波已被其他系统占用，但由于业务的发射功率较低，使得平均干扰功率仍能低于门限值，从而造成LTE系统错误的选择了该载波，而实际的该载波是很繁忙的。

所以本发明的目标就是寻找一种新的载波选择方法；这种方法需要能够使得在LTE-LAA的情况下准确的确定非授权载波的信道可用性；又要能尽量兼容现有的规范。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种新的确定非授权载波信道可用性的方法。通过将载波的占用/空闲比率和平均干扰功率相结合，从而确保基站可以根据实际情况确定真实的载波占用情况。

具体地，根据本发明的第一方面，提出了一种在LTE通信系统 的基站中确定非授权载波的信道可用性的方法，包括：所述基站确定第一参数的数值，其中，所述第一参数与所述非授权载波的平均干扰功率相关；所述基站确定第二参数的数值，其中，所述第二参数与所述非授权载波的占用/空闲比率相关；所述基站根据所述第一参数、所述第二参数确定所述非授权载波的所述信道可用性。

优选地，其中，所述第一参数为所述非授权载波在所述LTE通信系统的用户设备处的信干噪比。

更优选地，在所述第一步中还包括，所述基站指示所述LTE通信系统中的第一数量个用户设备在所述基站的授权载波上进行参考信号接收功率测量；所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述参考信号接收功率测量结果；所述基站根据所述参考信号接收功率测量结果和所述参考信号的发射功率，确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率；所述基站测量所述非授权载波的平均干扰功率；所述基站根据所述非授权载波的参考信号接收功率和所述非授权载波的平均干扰功率确定所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比。

更优选地，还包括，所述基站根据所述参考信号接收功率测量结果和所述参考信号的发射功率，以及所述授权载波和所述非授权载波之间的路径损失偏移量，确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率。

更优选地，在所述第二步中还包括，所述基站测量所述非授权载波的占用/空闲比率。

更优选地，在所述第三步中还包括，根据以下公式确定所述非授权载波的所述信道可用性：

其中，Γ代表所述非授权载波的所述信道可用性，M代表所述第一数量，B代表所述非授权载波的带宽，SINR_m代表所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比，r代表所述非授权载波的占用/空闲 比率。

更优选地，在所述第一步中还包括，所述基站指示所述LTE通信系统中的第一数量个用户设备在所述基站的授权载波上进行参考信号接收功率测量；所述基站向所述第一数量个用户设备发送所述授权载波和所述非授权载波之间的路径损失偏移量并指示所述所述第一数量个用户设备根据所述路径损失偏移量和所述参考信号接收功率测量结果确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率；所述基站指示所述第一数量个用户设备测量所述非授权载波的平均干扰功率；所述基站指示所述第一数量个用户设备根据所述非授权载波的参考信号接收功率和所述非授权载波的平均干扰功率确定所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比。

更优选地，在所述第二步中还包括，所述基站指示所述第一数量个用户设备测量所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率；所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率。

更优选地，在所述第三步中还包括，根据以下公式确定所述非授权载波的所述信道可用性：

其中，Γ代表所述非授权载波的所述信道可用性，M代表所述第一数量，B代表所述非授权载波的带宽，SINR_m代表所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比，r_m代表所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率。

根据本发明的第二方面，提出了一种在LTE通信系统的基站中进行载波选择的方法，其中，所述载波为非授权载波，所述方法包括：根据按照本发明的第一方面的方法所确定的所述非授权载波的 信道可用性，进行所述载波选择。

根据本发明的第三方面，提出了一种在LTE通信系统的基站中确定非授权载波的信道可用性的设备，包括：第一确定模块，用于所述基站确定第一参数的数值，其中，所述第一参数与所述非授权载波的平均干扰功率相关；第二确定模块，用于所述基站确定第二参数的数值，其中，所述第二参数与所述非授权载波的占用/空闲比率相关；第三确定模块，用于所述基站根据所述第一参数、所述第二参数确定所述非授权载波的所述信道可用性。

优选地，在所述第一确定模块中，还包括：指示单元，用于所述基站指示所述LTE通信系统中的第一数量个用户设备在所述基站的授权载波上进行参考信号接收功率测量；接收单元，用于所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述参考信号接收功率测量结果；第一确定单元，用于所述基站根据所述参考信号接收功率测量结果和所述参考信号的发射功率，确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率；第一测量单元，用于所述基站测量所述非授权载波的平均干扰功率；第二确定单元，用于所述基站根据所述非授权载波的参考信号接收功率和所述非授权载波的平均干扰功率确定所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；在所述第二确定模块中，还包括：第二测量单元，用于所述基站测量所述非授权载波的占用/空闲比率。

优选地，在所述第一确定模块中，还包括：第一指示单元，用于所述基站指示所述LTE通信系统中的第一数量个用户设备在所述基站的授权载波上进行参考信号接收功率测量；第二指示单元，用于所述基站向所述第一数量个用户设备发送所述授权载波和所述非授权载波之间的路径损失偏移量并指示所述所述第一数量个用户设备根据所述路径损失偏移量和所述参考信号接收功率测量结果确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率；第三指示单元，用于所述基站指示所述第一数量个用户设备测量所述非授权载波的平均干扰功率；第四指示单元，用于所述基站 指示所述第一数量个用户设备根据所述非授权载波的参考信号接收功率和所述非授权载波的平均干扰功率确定所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；第一接收单元，用于所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；在所述第二确定模块中，还包括：第五指示单元，用于所述基站指示所述第一数量个用户设备测量所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率；第二接收单元，用于所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率。

根据本发明的第四方面，提出了一种在LTE通信系统的用户设备中辅助确定非授权载波的信道可用性的设备，包括：第一测量模块，用于所述用户设备测量所述非授权载波的平均干扰功率；第二测量模块，用于所述用户设备测量所述非授权载波的占用/空闲比率。

本发明中，通过将非授权载波的占用/空闲加入信道可用性的计算，从而可以准确的反映出非授权载波的占用情况，通过用授权载波测量结果来间接得到非授权载波结果的方法，满足了兼容现有技术规范的要求，从而实现了本发明的目标。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优势将会更为明显。

图1示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的基站中确定非授权载波信道可用性的方法的流程图；

图2示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的基站中确定非授权载波信道可用性的设备的框图；

图3示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的用户设备中辅助确定非授权载波信道可用性的设备的框图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装 置/模块。

具体实施方式

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。

首先，根据本发明的应用场景，存在一个LTE通信系统覆盖的区域，包括至少一个基站和UE。此外在该区域内还存在其他的非授权载波，其中，这些非授权载波也可以为其它LTE或者WiFi通信系统所使用。

当该基站需要选择某个非授权载波时，首先需要确定各个非授权载波的信道可用性。与授权载波通过测量平均干扰功率来确定信道可用性相比，本发明提出，对于非授权载波，至少需要考虑如下两个参数才能准确的确定其信道可用性，其中第一参数与该非授权载波的平均干扰功率相关，第二参数与该非授权载波的占用/空闲比率相关。确定了上述两个参数之后，基站就可以准确的得到该非授权载波的信道可用性，从而实现了本发明的目标。

本发明基于上述方案，进一步提出，上述第一参数可以用该非授权载波在用户设备处的信干噪比表示，因为在信干噪比的计算中就引入了平均干扰功率的数值。

在此基础上，根据本发明的一个实施例，提出了一种确定非授权载波信道可用性的方法。

第一步，基站首先选择一定数量的用户设备，如第一数量M个用户设备，用于辅助确定该信道可用性，然后基站指示这些用户设备在该基站的授权载波上进行参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power简称RSRP)测量；

第二步，基站接收这些用户设备完成测量后发送的授权载波上的RSRP测量结果；

第三步，基站根据接收到的RSRP测量结果和参考信号的发射功率，确定该非授权载波在上述用户设备处的参考信号接收功率，例如RSRP_m代表在第m个用户设备处的参考信号接收功率。具体的，基站可以进一步根据授权载波和非授权载波之间的路径损失偏移量来确定RSRP_m；

下一步，基站测量该非授权载波的平均干扰功率具体的，基站可以在某个预定的测量窗口内进行测量；也可以在某个预定的测量周期内的多个测量窗口进行测量，并以迭代的方式得到例如可以通过指数加权移动平均值(Exponentially Weighted Moving-Average简称EWMA)的方法，即将每次测量的结果和上次的结果以不同的加权进行拟合得到最终的结果。上述测量周期、测量窗口和加权参数都是可以由基站根据具体情况灵活配置的；

接下来通过如下公式确定该非授权载波在用户设备m处的信干噪比SINR_m：

至此，基站确定了第一参数SINR_m。

下面讨论如何确定第二参数，例如可以由基站测量该非授权载波的占用/空闲比率，具体的，基站可以测量该非授权载波在测量窗口内的每一子帧上的干扰功率，当测得的干扰功率大于预定值时，计为该子帧被占用，否则计为该子帧空闲，从而得到占用/空闲比率r，即第二参数。

最后，通过第一参数，第二参数确定该非授权载波的信道可用性，例如，可以根据如下公式确定该非授权载波的信道可用性：

其中，Γ代表该非授权载波的信道可用性，B代表该非授权载波的带宽。

而根据本发明的另一个实施例，可以由用户设备来辅助确定第 一参数和第二参数。

具体的，第一步，基站仍指示M个用户设备在该基站的授权载波上进行RSRP测量；

第二步，基站向这些用户设备发送该非授权载波和授权载波之间的路径损失偏移量并指示用户设备根据该偏移量和RSRP测量结果确定RSRP_m；

第三步，基站指示用户设备测量该非授权载波的平均干扰功率

第四步，基站指示用户设备根据RSRP_m和确定该非授权载波的信干噪比SINR_m：

至此，确定了第一参数SINR_m；

然后基站接收M个用户设备分别发送的第一参数SINR_m。

关于第二参数，基站指示用户设备分别按照前述的方式测量该非授权载波在各个用户设备处的占用/空闲比率r_m，然后接收M个用户设备分别发送的第二参数r_m。

最后，通过第一参数，第二参数确定该非授权载波的信道可用性，例如，可以根据如下公式确定该非授权载波的信道可用性：

其中，Γ代表该非授权载波的信道可用性，B代表该非授权载波的带宽。

根据本发明的另一个实施例，在通过上述各种方法确定了每个非授权载波的信道可用性后Γ，基站就可以根据Γ来进行载波选择，从而确保能选择到最合适的非授权载波。

附图1示出了根据上述实施例确定非授权载波信道可用性的流程图，包括：

S11.所述基站确定第一参数的数值，其中，所述第一参数与所 述非授权载波的平均干扰功率相关；

S12.所述基站确定第二参数的数值，其中，所述第二参数与所述非授权载波的占用/空闲比率相关；

S13.所述基站根据所述第一参数、所述第二参数确定所述非授权载波的所述信道可用性。

以下再来结合附图介绍本发明所提供的与上述方法相对应的设备，鉴于其中的单元/装置特征与上述方法中的步骤特征有对应关系，将从简。

附图2示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的基站中确定非授权载波的信道可用性的设备20，所述设备包括：

第一确定模块2001，用于所述基站确定第一参数的数值，其中，所述第一参数与所述非授权载波的平均干扰功率相关；

第二确定模块2002，用于所述基站确定第二参数的数值，其中，所述第二参数与所述非授权载波的占用/空闲比率相关；

第三确定模块2003，用于所述基站根据所述第一参数、所述第二参数确定所述非授权载波的所述信道可用性。

根据本发明的一个实施例，在第一确定模块2001中，还包括：

指示单元，用于所述基站指示所述LTE通信系统中的第一数量个用户设备在所述基站的授权载波上进行参考信号接收功率测量；

接收单元，用于所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述参考信号接收功率测量结果；

第一确定单元，用于所述基站根据所述参考信号接收功率测量结果和所述参考信号的发射功率，确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率；

第一测量单元，用于所述基站测量所述非授权载波的平均干扰功率；

第二确定单元，用于所述基站根据所述非授权载波的参考信 号接收功率和所述非授权载波的平均干扰功率确定所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；

在所述第二确定模块2002中，还包括：

第二测量单元，用于所述基站测量所述非授权载波的占用/空闲比率。

根据本发明的另一个实施例，在所述第一确定模块2001中，还包括：

第一指示单元，用于所述基站指示所述LTE通信系统中的第一数量个用户设备在所述基站的授权载波上进行参考信号接收功率测量；

第二指示单元，用于所述基站向所述第一数量个用户设备发送所述授权载波和所述非授权载波之间的路径损失偏移量并指示所述所述第一数量个用户设备根据所述路径损失偏移量和所述参考信号接收功率测量结果确定所述非授权载波在所述第一数量个用户设备处的参考信号接收功率；

第三指示单元，用于所述基站指示所述第一数量个用户设备测量所述非授权载波的平均干扰功率；

第四指示单元，用于所述基站指示所述第一数量个用户设备根据所述非授权载波的参考信号接收功率和所述非授权载波的平均干扰功率确定所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；

第一接收单元，用于所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述非授权载波在所述用户设备处的信干噪比；

在所述第二确定模块2002中，还包括：

第五指示单元，用于所述基站指示所述第一数量个用户设备测量所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率；

第二接收单元，用于所述基站接收所述第一数量个用户设备发送的所述非授权载波在所述用户设备处的占用/空闲比率。

附图3示出了根据本发明的一种在LTE通信系统的用户设备中辅助确定非授权载波的信道可用性的设备30，所述设备包括：

第一测量模块3001，用于所述用户设备测量所述非授权载波的平均干扰功率；

第二测量模块3002，用于所述用户设备测量所述非授权载波的占用/空闲比率。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在本发明中，“第一”、“第二”仅表示名称，不代表次序关系。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。