一种前导信号的传输方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种前导信号的传输方法及设备。
【背景技术】
[0002]随着移动数据业务量的不断增长，频谱资源越来越紧张，仅使用授权频谱资源进行网络部署和业务传输可能已经不能满足业务量需求，因此长期演进(Long TermEvolut1n, LTE)系统可以考虑在非授权频谱资源上部署传输，可以称这种LTE系统为非授权LTE(Unlicensed LTE，简称为U-LTE或者LTE-U)系统，以提高用户体验和扩展覆盖。但是，目前LTE系统如何在非授权频谱资源上工作还没有明确的方案。
[0003]非授权频谱没有规划具体的应用系统，可以为多种无线通信系统如蓝牙、WiFi等共享，多种系统间通过抢占资源的方式使用共享的非授权频谱资源。故不同运营商部署的LTE-U之间及LTE-U与WiFi等无线通信系统的共存性是研究的一个重点与难点。3GPP要求保证LTE-U与WiFi等无线通信系统的公平共存，非授权频段作为辅载波由授权频段的主载波辅助实现。通话前监听(listen Before Talk，LBT)作为LTE-U竞争接入的基本手段，得到几乎所有公司的赞同。LBT技术的本质仍然是802.11系统采用载波监听/冲突避免(CSMA/CA)机制，WiFi系统在非授权频谱上的抢占资源方式包括:首先，对信道进行监听，当信道空闲时间达到巾贞间分布距离(Distributed Inter-Frame Space,DIFS),便判断当前信道为空闲信道，然后各个等待接入的信道的站点，便进入一个随机回退阶段，用于避免多个站点在相同的资源发生碰撞。此外，为了保证公平性，还规定每个站点不能长期占用频谱资源，到达一定时间或数据传输量上限时，需要释放资源，以供其他WiFi或LTE系统抢占资源。
[0004]LTE系统支持FDD和TDD两种双工方式，两种双工模式使用不同的帧结构。两种帧结构的共同点是每个无线帧由10个Ims子帧组成。FDD系统使用的第一类帧结构如图1所示，TDD系统使用的第二类帧结构，如图2所示。
[0005]从目前的协议及其工程实现的角度看，既使是FDD的载波聚合，主载波与辅载波在时间上也是同步的，由于LTE-U监听信道且判断为“闲”的时刻是随机的，故LTE-U信号传输的时间起点可能是某个子帧的任何位置，另一方面即使LTE接入时刻恰好是某个子帧的起点，但是由于数据准备或者射频等因素的影响，基站可能不能及时发送控制信道与数据。从LTE帧结构可看出，其信号传输都是以Ims子帧为单位的，若LTE-U抢到信道后不发信号的话，竞争激烈情况下必然会被其它节点抢去，这样大大降低了 LTE-U的竞争接入能力，不太可能被采用。
[0006]同时还注意到，以FDD为例，主同步信号(PrimarySynchronizat1n Signal, PSS)与辅同步信号(Secondary Synchronizat1n Signal, SSS)序列位于每个无线巾贞的第一个子帧与第五个子帧上，竞争接入的子帧不是PSS子帧的概率很大，故按照LTE常规方法，该子帧无法实时译码，必然影响其混合自动重传(Hybrid-ARQ，HARQ)进程。或者，该帧是PSS子帧但是接入时刻在PSS之后同样无法完成同步功能。由于同步不及时，导致基站无法收到前面一些子帧的确认(ACK)消息，只能重传，这对于LTE是可以接受的，但对于一次传输时间受限的LTE-U来说，资源浪费严重。
[0007]在小小区(Small Cell)实际部署场景中，由于单个small cell传输点(TP)所服务的用户设备(User Equipment, UE)数量较少，因此不同的时间段内单个small cell/TP的业务负荷波动比较大，为了节能以及减轻对其他small cell的干扰,在small cell/TP没有业务传输时，可以采用small cell on/off技术根据实际业务情况开启或者关闭smallcell/TP。为了让UE可以发现关闭了的small cell/TP以使UE有业务传输时可以打开关闭了的小区，需要small cell/TP周期性地发送发现信号。目前，3GPP已经达成结论，发现信号周期性传输(周期为40ms/80ms/160ms)，发现信号中包含PSS/SSS/公共参考信号(Common Reference Signal,CRS),也可以配置信道状态信息参考信号(也可称为探测参考信号)(Channel State Informat1n Reference Signal, CS 1-RS)用于 small cell/TP 的识别，为了让UE可以采用测量呼叫间隙(call Gapping,GAP)对发现信号进行测量，发现信号的长度可配置，FDD为I?5个子帧，TDD为2?4个子帧。
[0008]若非授权频段也像smal I ce 11 —样周期发送发现信号，则由于发现信号中配置了PSS/SSS/CRS序列，故一个很可能的实现方案是利用发现信号实现时间与频率同步。情形一，发现信号接收良好，此时UE可以很好的实现同步；情形二，由于发现信号被WiFi干扰时断时续，粗频偏与粗符号定时保持问题不大，如小数倍频偏精与精符号定时同步可能失去；情形三，部署为802.1 Iac可占据非授权频段80M或160M带宽，在热点地区竞争激烈，而发现信号又是稀疏信号很容易与WiFi信号相碰，可能会导致较长时间发现信号不能正常接收粗同步失去。除了情况三发现信号可能失效的场景外，非授权频段会有大量可选频点，对UE而言需要在所有频点接收发现信号，实现复杂度与功耗都比small cell情形要高，且发现信号要占据多个子帧开销较大，故从技术角度也需要考虑发现信号失效或者可能的发现信号替代方案。
[0009]综上所述，LTE系统如何在非授权频谱上工作还没有给出明确的解决方案。
【发明内容】
[0010]本发明实施例提供了一种前导信号的传输方法及设备，用以通过前导信号实现在LTE系统在非授权频谱上的占位，进而可以实现LTE系统在非授权频谱上的工作。
[0011]本发明实施例提供的一种前导信号的发送方法，包括:
[0012]基站当在非授权频谱上随机接入信道时，确定需要发送的前导信号；
[0013]所述基站在所述非授权频谱上接入信道的全带宽或部分带宽上，将所述前导信号发送给用户设备UE。
[0014]本方法中，当在非授权频谱上随机接入信道时，基站确定需要发送的前导信号，所述基站在所述非授权频谱上接入信道的全带宽或部分带宽上，将所述前导信号发送给用户设备UE，从而通过前导信号实现LTE系统在非授权频谱上的占位，具体地，LTE-U基站接入信道的时间是随机的，或者既使接入时间为子帧的起始位置，但是基站并没有准备好发送数据，此时必须发送占位符，LTE-U基站通过该方法中提供的前导信号来占位，使得前导信号可以辅助发现信号实现UE的同步等功能。进而可以实现LTE系统在非授权频谱上的工作。
[0015]较佳地，所述前导信号的起始时刻为所述基站随机接入信道的时刻，所述前导信号的终止时刻在数据符号和控制信令的发送时刻之前。
[0016]较佳地，所述前导信号包括第一部分、第二部分和第三部分中的至少一个部分的前导信号，其中，第一部分的时间长度为非整数个正交频分复用OFDM符号长度，第二部分与第三部分的时间长度都是OFDM符号长度的整数倍。
[0017]较佳地，确定需要发送的前导信号，包括:
[0018]当可用资源不足一个OFDM符号时，确定需要发送的前导信号仅包括第一部分；
[0019]当可用资源大于或等于一个OFDM符号时，确定需要发送的前导信号包括第二部分。
[0020]较佳地，当所述前导信号包括所述第二部分时，该第二部分由一个OFDM符号组成，该OFDM符号由循环前缀CP与两个周期序列组成。
[0021]较佳地，确定需要发送的前导信号，包括:
[0022]当可用资源不足两个OFDM符号时，确定需要发送的前导信号仅包括第一部分；
[0023]当可用资源大于或等于两个OFDM符号时，确定需要发送的前导信号包括第二部分。
[0024]较佳地，当所述前导信号包括所述第二部分时，该第二部分由两个OFDM符号组成，其中每一 OFDM符号分别对应一个第一循环前缀CP，或者，两个OFDM符号共用一个第二CP，第一 CP的长度是第二 CP的长度的一半。
[0025]较佳地，当可用资源大于或等于一个OFDM符号时，所述前导信号包括的所述第二部分由一个OFDM符号组成，该OFDM符号由一个循环前缀和两个周期序列组成；
[0026]当可用资源大于或等于两个OFDM符号时，所述前导信号包括的所述第二部分由两个OFDM符号组成，其中第一个OFDM符号由第一循环前缀CP和预设个数的第一周期序列组成，第二个OFDM符号由第二 CP和两个第二周期序列组成。
[0027]较佳地，当所述前导信号还包括所述第一部分时，所述第一部分中的序列是基于所述第二部分中的序列生成的；
[0028]当所述前导信号还包括所述第三部分时，所述第三部分中的序列是基于所述第二部分中的序列生成的。
[0029]相应的，在UE侧，本发明实施例提供的一种前导信号的接收方法，包括:
[0030]用户设备UE利用发现信号进行初始同步；
[0031]所述UE当确定需要对前导信号进行检测时，对所述前导信号进行检测并利用检测到的前导信号进行辅助同步，其中该前导信号是所述基站在非授权频谱上接入信道的全带宽或部分带宽上发送的。
[0032]通过该方法，UE利用发现信号进行初始同步，并且UE当确定需要对前导信号进行检测时，对所述前导信号进行检测并利用检测到的前导信号进行辅助同步，其中该前导信号是所述基站在非授权频谱上接入信道的全带宽或部分带宽上发送的，从而在UE侧，即使发现信号接收非常不好，也可以利用所述前导信号实现同步功能，UE可以检测出来这些前导信号，至于UE是否去检测这些前导信号，是否利用这些前导信号实现同步功能取决于UE对发现信号的接收情况，若发现信号接收良好，前导信号就是占位符，UE可以对前导信号忽视直接去解控制信令与数据就可以了。
[0033]较佳地，该方法还包括:
[0034]所述UE利用检测到的前导信号确定数据起始位置。
[0035]较佳地，所述UE确定需要对前导信号进行检测，包括:所述UE根据所述发现信号的接收质量确定需要对前导信号进行检测。
[0036]较佳地，所述UE对所述前导信号进行检测，包括:
[0037]所述UE利用本地存储的或者即时生成的前导序列在接收信号中对前导信号的第二部分的整体进行检测，或者对前导信号的第二部分的第一个OFDM符号进行检测，或者对前导信号的第二部分的第二个OFDM符号进行检测；
[0038]若检测不到前导信号的第二部分，则所述UE放弃检测前导信号；
[0039]若完成检测前导信号的第二部分，则所述UE进行前导信号的第三部分的检测。
[0040]本发明实施例提供的一种前导信号的发送设备，包括:
[0041]前导信号确定单元，用于当基站在非授权频谱上随机接入信道时，确定需要发送的前导信号；
[0042]发送单元，用于在所述非授权频谱上接入信道的全带宽或部分带宽上，将所述前导信号发送给用户设备UE。
[0043]本设备中，在基站侧，当在非授权频谱上随机接入信道时，确定需要发送的前导信号，在所述非授权频谱上接入信道的全带宽或部分带宽上，将所述前导信号发送给用户设备UE，从而通过前导信号实现LTE系统在非授权频谱上的占位，具体地，LTE-U基站接入信道的时间是随机的，或者既使接入时间为子帧的起始位置，但是基站并没有准备好发送数据，此时必须发送占位符，LTE-U基站通过前导信号来占位，使得前导信号可以辅助发现信号实现UE的同步等功能。进而可以实现LTE系统在非授权频谱上的工作。
[0044]较佳地，所述前导信号的起始时刻