免授权频段基于有效帧号的资源定位方法技术

本发明专利技术公开了一种免授权频段基于有效帧号的资源定位方法，包括：有效帧号的更新规则；有效帧号的搭载、广播和解析，资源定位的计算公式。应用本发明专利技术技术方案，支持单次信道接入时长的任意取值，支持在单次信道接入时长给定、信道不连续、再次接入的起始时刻无法预知条件下完成资源定位；同时，本发明专利技术保留SFN的其它作用，使得传统LTE系统的功能可完整地移植到LTE‑U独立系统中，对原有LTE协议的改动小且容易工程实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，具体涉及一种免授权频段基于有效帧号的资源定位方法。
技术介绍
免授权频段的长期演进(Long Term Evolution in Unlicensed band，LTE-U)技术是一种为了提升蜂窝网络容量、缓解授权(licensed)频段流量压力而将LTE/LTE-A(以下简称“传统LTE”)应用于免授权频段的技术。LTE-U系统在免授权频段上工作面临多个技术难题：一是要满足国际化标准组织第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)规定和免授权频段的法规约束，如单次信道接入时长不能超过规定值、发射功率必须低于门限；二是要与无线局域网络(Wireless Local Area Networks，WLAN)等采用载波侦听、指数退避接入方式的系统共存，LTE-U系统不能长时间占用信道，否则将导致WLAN等系统不能进行正常的数据传输，进而导致WLAN等系统的性能恶化；三是在与WLAN等系统共存过程中，LTE-U系统的信道资源是非连续的，且信道接入起始时刻不确定。因而，在免授权频段上工作的LTE-U系统不能直接沿用传统LTE系统的标准和技术。LTE-U系统存在三种使用模式：补充下行链路(Supplement Downlink，SDL)模式、载波聚合(Carrier Aggregation，CA)模式和独立(Standalone，SA)模式。前两种模式可使用授权频段传输信令，而独立模式下信令和数据均在免授权频段上传输。因而，采用独立模式的LTE-U系统(以下简称LTE-U独立系统)面临更多的不确定性和技术难题。难题之一是传统LTE系统中根据系统帧号(System Frame Number，SFN)计算确定后续传输的时频资源位置的方法在LTE-U独立系统中不再适用。上述的SFN是蜂窝小区的帧序号，从基站开机时开始逐帧递增。上述根据SFN计算确定位置/序号的时频资源包括但不限于：(1)3GPP标准TS 36.311中规定的发送含有系统信息块(System Information Block,SIB)的广播消息的帧位置；(2)3GPP标准TS 36.213中规定的给定配置下用于上报信道质量指示(Channel Quality Index，CQI)的帧位置；(3)3GPP标准TS 36.300中规定的下发寻呼消息的帧位置；(4)3GPP标准TS 36.211中规定的传统LTE系统的时分双工(Time Division Duplexing，TDD)模式中用于发送随机接入前导码(Preamble)format 4的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)的物理资源块起始序号；(5)3GPP标准TS 36.213中规定的传统LTE系统的TDD模式中物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)所用频带的跳频伪随机序列的初始值，该值用于计算以跳频方式轮流使用的物理资源块序列的起始序号。根据SFN计算确定上述5种资源的位置/序号的方法不再适用的原因如下。在每次信道接入(以下简称接入)时长不能超过规定长度(如13毫秒)的约束下，LTE-U独立系统的寻呼、随机接入等重要过程可能需要多次接入才能完成。又因为3GPP规定采用类似于WLAN系统载波侦听接入方式的先听后说(Listen Before Talk，LBT)接入方式，LTE-U独立系统要与WLAN等系统竞争信道资源，只有在信道空闲时才能接入，而信道的状态(空闲/忙碌)取决于共存的多个系统的行为。这就使得LTE-U独立系统再次接入的时刻无法预知。上述根据SFN计算确定的时频资源或位于本次接入的后续帧中(情况1)，或位于两次接入之间的信道不可用时段中(情况2)，或位于再次接入后的某帧中(情况3)。在情况2和情况3下，该时刻无法/可能无法进行预定的传输，也即根据SFN计算确定的资源位置无效、传输无法完成。例如，根据SFN计算，基站将在某时刻的下行子帧中发送数据，用户将在该子帧中接收数据；情况2下该时刻信道不可用，因而基站无法发送；情况3下该时刻位于再次接入后的上行子帧，因而基站无法发送。
技术实现思路
为了解决LTE-U独立系统中存在的资源定位失效问题，本专利技术提供一种免授权频段基于有效帧号的资源定位方法，如下：用户利用有效帧号(Effective Frame Number，EFN)替代SFN来确定含有SIB的广播消息的帧位置、上报CQI的帧位置、寻呼消息的帧位置、PRACH信道的物理资源块的起始序号以及PUSCH跳频序列的初始值；除上述五种资源定位改用有效帧号计算之外，保留SFN的其它功用，使得传统LTE系统的功能完整地移植到LTE-U独立系统中。所述的有效帧号由广播消息中的主信息块(Master Information Block,MIB)搭载，并由基站实时广播给LTE-U独立系统中的各用户。所述的有效帧号对应为有效帧的帧号，所述的有效帧即为LTE-U独立系统接入免许可频段信道期间的无线帧，即系统可以进行信令/数据传输的长度为10ms的无线帧(单次接入中最后一个有效帧的实际长度等于或小于10ms)；LTE-U独立系统第一次成功接入免许可频段信道后的首个无线帧记为第0号有效帧。所述的有效帧号由基站侧新增的EFN计数器指示，EFN计数器的当前计数值即为当前有效帧的帧号；LTE-U独立系统第一次成功接入免许可频段信道的起始时刻为第0号有效帧的起始时刻，此时EFN计数器置为初值0；之后每逢有效帧的起始时刻，EFN计数器的计数值加1；每次接入结束时，EFN计数器的计数值冻结，再次接入时，EFN计数器的计数值解冻；当EFN计数器的计数值累加至1024时，立即复位为0。用户根据以下公式确定含有SIB的广播消息的帧位置nf：其中：n为SIB的序号；k为当前有效帧号；T为由标准规定的时间参数，3GPP标准TS 36.311规定T的取值范围为{8,16,32,64,128,256,512本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免授权频段基于有效帧号的资源定位方法，其特征在于：用户利用有效帧号替代SFN来确定含有SIB的广播消息的帧位置、上报CQI的帧位置、寻呼消息的帧位置、PRACH信道物理资源块的起始序号以及PUSCH跳频序列的初始值；除上述五种资源定位改用有效帧号计算之外，保留SFN的其它功用，使得传统LTE系统的功能完整地移植到LTE‑U独立系统中。

【技术特征摘要】
1.一种免授权频段基于有效帧号的资源定位方法，其特征在于：用户利用有效帧号替代SFN来确定含有SIB的广播消息的帧位置、上报CQI的帧位置、寻呼消息的帧位置、PRACH信道物理资源块的起始序号以及PUSCH跳频序列的初始值；除上述五种资源定位改用有效帧号计算之外，保留SFN的其它功用，使得传统LTE系统的功能完整地移植到LTE-U独立系统中。2.根据权利要求1所述的资源定位方法，其特征在于：所述的有效帧号由广播消息中的MIB搭载，并由基站实时广播给LTE-U独立系统中的各用户。3.根据权利要求1所述的资源定位方法，其特征在于：所述的有效帧号对应为有效帧的帧号，所述的有效帧即为LTE-U独立系统接入免许可频段信道期间的无线帧；LTE-U独立系统第一次成功接入免许可频段信道后的首个无线帧记为第0号有效帧。4.根据权利要求3所述的资源定位方法，其特征在于：所述的有效帧号由基站侧新增的EFN计数器指示，EFN计数器的当前计数值即为当前有效帧的帧号；LTE-U独立系统第一次成功接入免许可频段信道的起始时刻为第0号有效帧的起始时刻，此时EFN计数器置为初值0；之后每逢有效帧的起始时刻，EFN计数器的计数值加1；每次接入结束时，EFN计数器的计数值冻结，再次接入时，EFN计数器的计数值解冻；当EFN计数器的计数值累加至1024时，立即复位为0。5.根据权利要求1所述的资源定位方法，其特征在于：用户根据以下公式确定含有SIB的广播消息的帧位置nf：其中：n为SIB的序号，k为当前有效帧号，T为由标准规定的时间参数，w为系统信息窗长，表示向下取整。6.根据权利要求1所述的资源定位方法，其特征在于：用户根据以下公式确定上报CQI的帧位置nCQI：其中：k为当前有效帧号，N表示给定配置下的CQI上报时间，NOFF,CQI为偏移量，ns有效帧内时隙的序号，表示向下取整。7.根据权利要求1所述的资源定位方法，其特征在于：用户根据以下公式确定寻呼消息的帧位置np：np＝k·Tp+(Tp/Np)·(UE_ID mod Np) (3)其中：k为当前有效帧号，Tp为寻呼时间间隔，Np为在Tp时长内可用作寻呼的子帧的个数，UE_ID为国际移动用户识别码，mod为求余运算符。8.根据权利要求1所述的资源定位方法，其特征在于：用户根据以下公式确定PRACH信道物理资源块的起始序号 n P R B R A = 6 f R A , i f ( ( k mod 2 ) × ( 2 - N S ...

【专利技术属性】
技术研发人员：单杭冠，赵超慧，袁建涛，黄爱苹，李加敏，余官定，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33