一种信道接入方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信道接入方法及装置，用于提高LTE-U的信道接入能力。该方法为：通信装置在当前信道接入过程中，基于前N次连续信道接入失败过程中使用的竞争窗口大小、观察时隙数目，重新设置本次信道接入过程中需要使用的竞争窗口大小、观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测的空闲时隙目标数目，这样，既能根据应用场景灵活触发竞争窗口大小按照使用需求增加，从而实时反映信道的忙闲，又因为基于应用场景灵活地重新设置了需要检测到的空闲时隙目标数目，从而提升了信道接入机率，有效增强LTE-U的信道接入能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，特别涉及一种信道接入方法及装置。
技术介绍
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(LongTermEvolution，LTE)系统可以考虑在非授权频谱资源上部署传输非授权LTE(UnlicensedLTE，简称为U-LTE或者LTE-U)，以提高用户体验和扩展覆盖。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法。现有技术下，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共享(如，蓝牙、WiFi等等)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。故不同运行商部署的LTE-U间及其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。先听后说(listenBeforeTalk，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。目前，WIFI采用的信道接入机制称为载波监听/冲突避免(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance，CSMA/CA)机制。首先，对信道进行监听，当信道空闲时间达到分布式信道接入帧间距(DistributedchannelaccessInter-FrameSpace，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，即每个站点随机生成一个回退时段，称为Backoff，各个站点之间的回退时段的时长各不相同，在自身的回退时段结束后，若仍判断当前信道为空闲信道，则占用该信道，这样，可以避免多个站点在相同的信道资源发生碰撞。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。为了提供一个灵活的公平的的自适应信道接入机制，欧洲要求在非授权的5150-5350MHz与5470-5725MHz频段采用LBT技术，LBT过程类似于WiFi的CSMA/CA机制，每个设备利用信道之前要进行空闲信道评估(ClearChannelAssessment，CCA)检测。CCA检测是利用能量检测来判断当前信道是否有信号传输，从而确定信道是否被占用。欧洲电信标准化协会(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute,ETSI)将非授权频段的设备分为fame-based与基于load-based，分别对应两种接入机制：基于帧的设备(FrameBasedEquipment，FBE)和基于负载的设备(LoadBasedEquipment，LBE)。所谓LBE信道接入机制，即每次进行数据传输时，对信道的占用时间与起点都是可变的，在获取信道之前要进行扩展CCA(即ECCA)检测。首先，根据竞争窗口(ContentionWindow，CW)的大小q，产生一个随机的因子N，直到信道空闲时间达到CCA时间的N倍(即检测到存在N个信道为空闲的CCA)时，才接入信道，发起数据传输过程，最大的信道占用时间为13ms。参阅图1和图2所示，ETSI制定的LBE信道接入机制分为optionA与optionB两种。在optionB中，竞争窗口的大小是固定的，而在optionA中，竞争窗口的大小是按指数增加的，如，参阅图3所示，竞争窗口初始值为q＝16个观察时隙，每个观察时隙为一个未被占用的ECCA时隙或者一个长度不固定的busyslot(两个邻近的空闲slot之间的间隔定义为一个busyslot)，如果在q个观察时隙内不能发现N个空闲ECCA时隙则接入失败，且需要将q值增大一倍为q’，然后根据q’值在1到q’间随机生成N’值，q’与N’值用于基站下一次随机接入。WIFI采用CSMA/CA接入机制时采用竞争窗口指数扩大的方式，最小的CW设为15＝24-1个时隙，当两个站点的传输发生碰撞后，下次竞争时便会将竞争窗口加倍扩大为31＝25-1，CW最大可为1023个时隙。其中，不同的WIFI站点在发生碰撞后能够在短帧间间隔(Shortinterframespace，SIFS)之后通过ACK/NACK信息获知。然而，在LTE系统中，根据目前的LTE协议，非授权载波的LTE-U下行子帧所对映的ACK/NACK信息至少要延迟4个子帧，故基站无法实时获知当前信道的ACK/NACK信息，无法准确的动态调整CW的大小。而ETSILBEoptionA的方法虽然能够根据实时信道状况改变CW的大小，但是存在相对于WIFI来说接入能力弱的缺点。这是因为CSMA/CA机制中，backoff的计数器总是倒计数至0，即站点在某种CW下总会发送数据，且只有发送数据后发生了碰撞才会扩大CW重新接入，而ETSILBEoptionA的方法中，CW按指数增加的触发机制为：若在q个观察时隙找不到N个空闲ECCA时隙，则扩大CW重新接入；此时意味着LTE-U的backoff计数器(从N开始倒计数)并没有到零，就放弃接入机会且按指数增大CW的值。故ETSILBEoptionA虽然可以实现竞争窗口的实时动态调整，区分信道条件差还是发生碰撞，但是信道接入能力与WIFI相比不公平。为了实现LTE-U与WIFI的公平共存，当采用基于LBE的LBT机制时，目前3GPP的研究结论为对下行传输，LBT应该采用指数增加或者半静态配置的竞争窗口。但是3GPP对如何动态调整竞争窗口，目前没有任何方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种信道接入方法及装置，用以实现提高LTE-U下的信道接入能力。本专利技术实施例提供的具体技术方案如下：一种信道接入方法，包括：在当前信道接入过程中，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目；通信装置在所述重新设置的竞争窗口大小和观察时隙数目对应的时长内，执行CCA检测，确定空闲时隙的数目符合所述重新设置的空闲时隙目标数目时，执行信道接入。本专利技术实施例中，通信装置在当前信道接入过程中，基于前N次连续信道接入失败过程中使用的竞争窗口大小、观察时隙数目，重新设置本次信道接入过程中需要使用的竞争窗口大小、观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测的空闲时隙目标数目，这样，既能根据应用场景灵活触发竞争窗口大小按照使用需求增加，从而实时反映信道的忙闲，又因为基于应用场景灵活地重新设置了需要检测到的空闲时隙目标数目，从而提升了信道接入机率，有效增强LTE-U的信道接入能力。较佳的，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目，包括：确定上一次信道接入失败后，基于前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小，采用动态或半静态方式重新设置当前使用的竞争本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信道接入方法，其特征在于，包括：在当前信道接入过程中，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目；通信装置在所述重新设置的竞争窗口大小和观察时隙数目对应的时长内，执行空闲信道评估CCA检测，确定空闲时隙的数目符合所述重新设置的空闲时隙目标数目时，执行信道接入。

【技术特征摘要】
1.一种信道接入方法，其特征在于，包括：在当前信道接入过程中，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目；通信装置在所述重新设置的竞争窗口大小和观察时隙数目对应的时长内，执行空闲信道评估CCA检测，确定空闲时隙的数目符合所述重新设置的空闲时隙目标数目时，执行信道接入。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目，包括：确定上一次信道接入失败后，基于前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小，采用动态或半静态方式重新设置当前使用的竞争窗口大小，以及将当前使用的观察时隙数目设置为与当前使用的竞争窗口大小保持一致其中，N≥1；基于所述当前使用的竞争窗口大小，设置当前需要检测到的空闲时隙初始数目，并确定前N次连续信道接入失败过程中成功检测到的空闲时隙数目，以及根据所述空闲时隙初始数目和所述成功检测到的空闲时隙数目，设置当前需要检测到的空闲时隙目标数目。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目，包括：确定上一次信道接入失败后，基于前N次连续信道接入失败过程中所采用
\t的竞争窗口大小，采用动态或半静态方式重新设置当前使用的竞争窗口大小，以及将当前使用的观察时隙数目设置为与当前使用的竞争窗口大小保持一致，其中，N≥1；将所述当前使用的竞争窗口大小作为上限值，随机生成一个数值，作为当前需要检测到的空闲时隙初始数目，将所述空闲时隙初始数目乘以指定函数，获得当前需要检测到的空闲时隙目标数目。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目，包括：基于前N次连续信道接入失败时所采用的竞争窗口大小，采用动态或半静态方式重新配置当前使用的竞争窗口大小，以及将当前使用的观察时隙数目设置为大于当前使用的竞争窗口大小，其中N≥0；根据所述当前使用的竞争窗口大小，随机生成一个数值，作为当前需要检测到的空闲时隙目标数目。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通信装置根据前N次连续信道接入失败过程中所采用的竞争窗口大小和观察时隙数目，重新设置当前使用的竞争窗口大小和观察时隙数目，以及根据当前使用的竞争窗口大小重新设置需要检测到的空闲时隙目标数目，包括：基于前N次连续信道接入失败时所采用的竞争窗口大小，采用动态或半静态方式重新配置当前使用的竞争窗口大小，以及将当前使用的观察时隙数目设置为大于当前使用的竞争窗口大小，其中，N≥0；基于所述当前使用的竞争窗口大小，设置当前需要检测到的空闲时隙初始数目，并确定前N次连续信道接入失败过程中成功检测到的空闲时隙数目，以及根据所述空闲时隙初始数目和所述成功检测到的空闲时隙数目，设置当前需要检测到的空闲时隙目标数目。6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，将当前使用的观察时隙数目设置为大于当前使用的竞争窗口大小，包括；将当前使用的观察时隙数目设置为当前使用的竞争窗口大小的整数倍。7.如权利要求2或5所述的方法，其特征在于，根据所述空闲时隙初始数目和所述成功检测到的空闲时隙数目，设置当前需要检测到的空闲时隙目标数目，包括：采用所述空闲时隙初始数目，直接减去所述成功检测到的空闲时隙数目，获得当前需要检测到的空闲时隙目标数目；或者，采用所述空闲时隙初始数目，减去所述成功检测到的空闲时隙数目与指定函数的乘积，获得当前检测到的空闲时隙目标数目。8.一种信道接入装置，其特征在于，包括：配置单元，用于在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加庆，潘学明，徐伟杰，司倩倩，
申请(专利权)人：电信科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11