面向异构网络的蜂窝通信系统多载波聚合方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蜂窝通信系统多载波聚合方法。在蜂窝通信系统和无线局域网融合组网的异构网络中，建立无线局域网的邻居信道列表，从中选取进行先听后说操作的非授权信道的主信道，蜂窝通信系统通过授权协助访问模式使用免授权频段，当无线局域网的主信道先听后说操作中的随机退避计数完成时，首先依据载波聚合概率进行聚合决策，然后对待聚合的载波进行快速空闲信道评估；或者，首先对待聚合的载波进行快速空闲信道评估，然后依据载波聚合概率进行聚合决策。利用本发明专利技术，可以解决蜂窝通信系统与WLAN系统在免授权频段共存时，由于两者多信道聚合技术不一致导致的信道解决机会无法均衡的问题。

Multi carrier aggregation method of cellular communication system for heterogeneous network

The invention discloses a multi carrier aggregation method for a cellular communication system. Heterogeneous network integration of networking in the cellular communication system and wireless LAN in neighbor channel list to build a wireless LAN, the main channel selection of non authorized channels to listen to the said operation from the cellular communication system to assist access mode using unlicensed bands through the authorization of the main channel when the wireless LAN listen said after operation the random backoff counting is completed, based on carrier aggregation probability aggregation decision, then treat the carrier polymerization fast idle channel evaluation; or, firstly, carrier aggregation fast idle channel estimation, and then based on the probability of carrier aggregation aggregation decision. The invention can solve the problem that the channel resolution opportunity of the cellular communication system and the WLAN system can not be balanced due to the inconsistency of the multi-channel convergence technology in the coexistence of the unlicensed frequency band.

【技术实现步骤摘要】
面向异构网络的蜂窝通信系统多载波聚合方法
本专利技术涉及一种多载波聚合方法，尤其涉及一种面向蜂窝网和WLAN融合组网的异构网络场景，实现蜂窝通信系统中多载波聚合的方法，属于无线通信

技术介绍
目前，无线局域网(简称为WLAN)和蜂窝网(GSM、GPRS、CDMA、UMTS、LTE、LTE-A等)已经被广泛使用。WLAN以其技术体制简单、接入灵活、成本低等优点受到运营商的青睐，纷纷大规模建设WLAN热点来缓解蜂窝网流量和经营上的压力。为了提高运营商WLAN网络的利用率和用户体验，业界展开了大量蜂窝网和WLAN融合组网方面的技术研究。为了满足用户与业务对服务速率的需求，充分利用免授权频段成为一个可行的技术方向。所谓授权频段是预留频谱资源供给系统使用的频段；而免授权频段则无需授权，只要设备满足免授权频段的功率发射要求，依照共存原则就能使用。任何运营商都不能排他使用免授权频段。在5G网络中，仍然存在大量免授权频段，利用免授权频段部署LTE通信，可以有效扩充无线容量。蜂窝网和WLAN在免授权频段共存，有望成为5G网络的核心技术。蜂窝网使用免授权频段可以有两种模式：一种称为授权协助访问(licensed－assistedaccess，简称为LAA)模式，即蜂窝通信系统依然部署在授权频段，通过授权频段的辅助，机会性地使用免授权频段；另一种称为独立模式(standalonemode)，即蜂窝通信系统直接部署在非授权频段上。这种模式实现起来相对困难，因此现有的研究主要是针对前一种模式。当前，3GPP针对LAA技术的讨论热点之一是如何进行多载波传输(multi-carrieroperation/transmission)。众所周知，LTE系统具有载波聚合(carrieraggregation，简称为CA)功能，当前版本每个用户设备(UE)支持最多5个载波，而未来版本很有可能支持多达32个载波。而IEEE802.11ac标准也提供多信道传输能力，称为信道绑定(channelbonding)。现有技术中，最多可以绑定8个20MHz的信道，进行并发的160MHz传输。如图1所示，IEEE802.11ac可以使用20MHz/40MHz/80MHz/160MHz信道，除160MHz信道之外，使用其它信道需要工作信道内的子信道是连续的。WLAN标准定义了严格的多信道接入过程。若在主信道上(PrimaryChannel，简称为PCH)上进行前导码检测，结果为PCH空闲，则需要在预定传输时间的前PIFS(点协调帧间间隙)时间段内检测次级信道(SecondaryChannel，简称为SCH)。此外，WLAN的信道接入是发生在连续信道上的。例如，对于一个80MHz的VHTBSS，20MHz的传输只发生在主20MHzCH，40MHz的传输发生在主40MHzCH(即主20MHzCH+次级20MHzCH)。当要进行80MHz传输时，首先通过CCA-PD检测过程确认主20MCH空闲，然后在预定传输前的PIFS时间段内检测到每个次级20MHz/40MHzCH都空闲才能传输。多信道传输的空闲信道评估(ClearChannelAssessment，简称为CCA)过程是分层的，具体如下：1.对于20MHz传输，进行前导码检测(CCA-PD＝－82dBm)与能量检测(CCA-ED＝－62dBm)。2.对于40MHz传输，a.主20MHz信道上进行前导码检测(CCA-PD＝－82dBm)；b.在次级20MHz信道上，进行PIFS(25us)长度的单次(oneshot)能量检测(CCA-ED＝－75dBm)。3.对于80MHz传输，a.在主20MHz信道上进行前导码检测(CCA-PD＝－82dBm)；b.次级20MHz信道上进行单次能量检测(CCA-ED＝－75dBm)；c.次级40MHz信道上进行单次能量检测(CCA-ED＝－72dBm)。从以上过程可以看出：一旦确定了主20MHz信道，当次级20MHz信道检测为忙时，即便次级40MHz信道空闲也不能与主20MHz信道绑定使用。另一方面，从3GPPLAA方面来说，R1#83次会议上达成了如下共识：对于一组载波上的多载波LBT(ListenBeforeTalk，先听后说)·Alt1：eNB(基站)仅在一个非授权载波上进行Cat-4basedLBT–eNB在每次数据传输之前均匀随机地选择需要进行Cat-4basedLBT的载波，或者是固定的载波，固定时间不少于1秒–将不进行Cat-4basedLBT的载波上的能量检测门限设置为与进行Cat-4basedLBT的载波相同–在进行Cat-4basedLBT的载波上使用一个单独的退避计数器。工作假设：eNB能够使用以下两种方式确定竞争窗大小(简写为CWS)：·Option1：基于所有载波上的HARQ反馈更新一个CWS·Option2：每个载波独立更新CWS，采用其中最大的CWS产生退避计数器·Alt2：eNB在多个非授权载波上进行Cat-4basedLBT–允许eNB在完成Cat-4basedLBT的载波上进行自退避以与其它载波对其后进行传输。自退避过程包括一个时间段的空闲信道检测。–eNB能够在多个进行Cat-4basedLBT的非授权载波上独立进行CWS的更新·eNB能够为多个载波使用单独的退避计数器或统一的退避计数器–当使用统一退避计数器时，需要基于上一个传输使用的多个载波中最大的CWS产生·若无其它保证长期共享载波的技术(如，以法规的层面)–如果使用统一的随机计数器，那么在多个载波上传输一次下行数据之后，为所有进行LBT的载波重置ECCA计数器–如果使用单独的随机计数器，在使用一个或多个载波传输下行数据后，进行下列之一操作·对用户设备调度该次传输的所有激活LAAScell上重新启动退避过程之前等待4个空闲信道评估时隙·对用户设备调度该次传输的所有激活LAAScell上重置计数器·Note：eNB可以动态决定为某个载波选择哪种操作·LAA支持上述Alt.1和Alt.2。将上述LAA中的多载波LBT过程与WLAN的信道绑定技术进行比较可以看出：为了保证与WLAN的公平共存，LAA在设计LBT过程时参考了WLAN的信道绑定技术，上述Alt.1与WLAN的信道绑定技术的流程非常接近，进行空闲信道评估的门限也与WLAN相同。然而，由于LTE的载波聚合技术本身具有更高的灵活性，在共存过程中还是产生了一些问题，例如使WLAN在其次级信道上的传输机会大大降低等。因此，需要结合LTE载波聚合技术的特性，同时考虑对WLAN的影响，设计新的多信道LBT与聚合技术方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种面向异构网络的蜂窝通信系统多载波聚合方法。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种蜂窝通信系统多载波聚合方法，在所述蜂窝通信系统和无线局域网融合组网的异构网络中，建立无线局域网的邻居信道列表，从中选取进行先听后说操作的非授权信道的主信道，所述蜂窝通信系统通过授权协助访问模式使用免授权频段，包括如下步骤：当无线局域网的主信道先听后说操作中的随机退避计数完成时，首先依据载波聚合概率进行聚合决策，然后对待聚合的载波进行快速空闲信道评估；或者，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝通信系统多载波聚合方法，在所述蜂窝通信系统和无线局域网融合组网的异构网络中，建立无线局域网的邻居信道列表，从中选取进行先听后说操作的非授权信道的主信道，所述蜂窝通信系统通过授权协助访问模式使用免授权频段，其特征在于包括如下步骤：当无线局域网的主信道先听后说操作中的随机退避计数完成时，首先依据载波聚合概率进行聚合决策，然后对待聚合的载波进行快速空闲信道评估。

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝通信系统多载波聚合方法，在所述蜂窝通信系统和无线局域网融合组网的异构网络中，建立无线局域网的邻居信道列表，从中选取进行先听后说操作的非授权信道的主信道，所述蜂窝通信系统通过授权协助访问模式使用免授权频段，其特征在于包括如下步骤：当无线局域网的主信道先听后说操作中的随机退避计数完成时，首先依据载波聚合概率进行聚合决策，然后对待聚合的载波进行快速空闲信道评估。2.如权利要求1所述的蜂窝通信系统多载波聚合方法，其特征在于：如果聚合决策为是，则对待聚合的载波进行快速空闲信道评估；如果评估结果为信道空闲，则在下一个传输机会时与进行先听后说操作的非授权信道的主载波一起传输。3.一种蜂窝通信系统多载波聚合方法，在所述蜂窝通信系统和无线局域网融合组网的异构网络中，建立无线局域网的邻居信道列表，从中选取进行先听后说操作的非授权信道的主信道，所述蜂窝通信系统通过授权协助访问模式使用免授权频段，其特征在于包括如下步骤：当无线局域网的主信道先听后说操作中的随机退避计数完成时，首先对待聚合的载波进行快速空闲信道评估，然后依据载波聚合概率进行聚合决策。4.如权利要求3所述的蜂窝通信系统多载波聚合方法，其特征在于：进行快速空闲信道评估时，若评估结果为信道空闲，则依据载波聚合概率进行聚合决策；若聚合决策为是，则在下一个传输机会时与进行先听后说操作的非授权信道的主载波一起传输；若聚合结果为否，则等待下一次聚合机会。5.如权利要求4所述的蜂窝通信系统多载波聚合方法，其特征在于：所述聚合机会包括下一次当...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，周婷，李亚萌，杨旸，胡宏林，王海峰，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海,31