CN106165522B

CN106165522B - 用于预留u-lte和wi-fi的共存的信道的***和方法

Info

Publication number: CN106165522B
Application number: CN201580010330.1A
Authority: CN
Inventors: 孙义申; 毕皓
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2035-03-03
Also published as: EP3490329A1; CN106165522A; EP3103305A4; WO2015131806A1; EP3103305A1; EP3103305B1; US9609666B2; KR101883586B1; KR20160129044A; US20150250002A1

Abstract

一种共享信道装置被配置成执行用于在无线通信***中预留共享信道的方法。所述方法包括：在确定在第一时间开始利用共享信道进行有效载荷数据通信时，计算向前推进持续时间。所述方法还包括：执行信道预留过程以预留所述共享信道，其中，所述信道预留过程在比所述第一时间提前了所述向前推进持续时间的第二时间处开始。

Description

用于预留U-LTE和WI-FI的共存的信道的***和方法

相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请要求Yishen Sun和Hao Bi在2015年2月27日递交的名称为“SYSTEM ANDMETHOD FOR RESERVING A CHANNEL FOR COEXISTENCE OF U-LTE AND WI-FI”的美国非临时专利申请No.14/634,477的优先权，本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2014年3月3日递交的名称为“CHANNEL RESERVATION MECHANISM FOR THE COEXISTENCE OF U-LTE ANDWIFI”的美国临时专利申请No.61/947,304的优先权。该美国非临时专利申请和美国临时专利申请在此通过引用并入本申请，如同完全在本文中阐述。

技术领域

本发明总体涉及无线通信，更具体地，本发明涉及用于预留用于非授权长期演进(unlicensed Long Term Evolution，U-LTE)和Wi-Fi的共存的信道的***和方法。

背景技术

在无线通信装置之间交换的数据流的量持续快速增长。不断增加的数据流负荷导致迫切需要蜂窝***的额外的频谱资源。为了满足由数据流的增长所引起的容量需求，运营商正部署更多的小型小区和利用所有可用的频谱资源。虽然在授权频谱中的移动宽带由于其对频谱的排他占用而是高效的，然而可用授权频谱的量是受限的且昂贵的。具有丰富的带宽的非授权频谱可以用于有效地增加容量。

LTE目前是最先进的移动电信技术之一。在授权频谱中操作的LTE主要地部署在世界各地。为了进一步扩大LTE容量以满足增长的流量需求，开发人员正在寻求通过使LTE空中接口适于在非授权频谱中操作而将非授权载波并入LTE***中。这通常称为非授权LTE(U-LTE)或LTE授权辅助接入(LTE-LAA)。

发明内容

根据一个实施方式，提供了一种用于在无线通信***中预留共享信道的方法。所述方法包括：在确定在第一时间开始利用共享信道进行有效载荷数据通信时，计算向前推进持续时间。所述方法还包括：执行信道预留过程以预留所述共享信道，其中，所述信道预留过程在比所述第一时间提前了所述向前推进持续时间的第二时间处开始。

根据另一实施方式，提供了一种配置成用于在无线通信***中预留共享信道的共享信道装置。所述共享信道装置包括：至少一个存储器和至少一个处理器，所述至少一个处理器联接至所述至少一个存储器。所述至少一个处理器被配置成：在确定在第一时间开始利用所述共享信道进行有效载荷数据通信时，计算向前推进持续时间。所述至少一个处理器还被配置成：控制所述共享信道装置以执行信道预留过程从而预留所述共享信道，其中，所述信道预留过程在比所述第一时间提前了所述向前推进持续时间的第二时间处开始。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现参照结合附图进行的以下描述，在附图中，相同的附图标记指示类似的物体，且在附图中：

图1示出可以用于实现本文中公开的装置和方法的示例性通信***；

图2A和图2B示出可以用于实现本文中公开的方法和教导的示例性装置；

图3示出U-LTE网络的示例性部署场景；

图4示出用于LTE时分双工(TDD)模式的帧结构的示例；以及

图5示出用于根据本发明的向前推进式信道预留机制的示例性方法。

具体实施方式

下文所讨论的图1至图5、以及在本专利文件中的用于描述本发明的原理的各种实施方式仅为说明性的且不应解释为以任何方式限制本发明的范围。本领域的技术人员将理解，本发明的原理可以以任何类型的合适布置的装置和***来实现。

本发明的实施方式提供用于在无线通信***中使用的信道预留机制，其中，多个装置通过首先竞争信道访问和资源(诸如，非授权长期演进(U-LTE)***、Wi-Fi***、或具有U-LTE装置和Wi-Fi装置的混合***)来利用相同共享信道的无线电资源。在这样的共享信道无线通信***中，不同的装置可以实现不同的信道预留/访问机制。一个重要的挑战是在具有不同的信道预留/访问机制的装置之间确保公平的共存。对于这些共享信道装置的另一要求是应当遵循区域性规章，例如，欧洲的先听后讲(Listen before Talk，LBT)规章。U-LTE装置可以使用所公开的信道预留过程以满足LBT需求，同时实现与Wi-Fi装置的公平共存。所公开的实施方式也适用于用在LTE授权辅助接入(LTE-LAA)***中。虽然在U-LTE和LTE-LAA之间存在差异，但是本文中所公开的实施方式适用于这两者。

图1示出可以用于实现本文中公开的装置和方法的示例性通信***100。通常，***100能够使多个无线用户发送和接收数据和其它内容。***100可以实现一个或多个信道接入方法，诸如码分多址(code division multiple access，CDMA)、时分多址(timedivision multiple access，TDMA)、频分多址(frequency division multiple access，FDMA)、正交的FDMA(OFDMA)、或单载波FDMA(SC-FDMA)。

在该示例中，通信***100包括用户设备(User Equipment，UE)110a-110c、无线接入网络(radio access network，RAN)120a-120b、核心网130、公共交换电话网络(publicswitched telephone network，PSTN)140、因特网150、和其它网络160。虽然在图1中示出一定数量的这些部件或元件，但是在***100中可以包括任意数量的这些部件或元件。

UE 110a-110c被配置成在***100中操作和/或通信。例如，UE 110a-110c被配置成发送和/或接收无线信号。各UE 110a-110c表示任何合适的终端用户装置且可以包括这样的装置(或可以称为这样的装置)，诸如用户设备/装置(UE)、无线发送/接收单元(Wireless Transmit/Receive Unit，WTRU)、移动站、固定的或移动的用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(Personal Digital Aassistant，PDA)、智能电话、笔记本电脑、计算机、触摸板、无线传感器、或消费电子装置。

此处，RAN 120a-120b分别包括基站170a-170b。各基站170a-170b被配置成与UE110a-110c中的一者或多者以无线方式连接，使得能够访问核心网130、PSTN 140、因特网150、和/或其它网络160。例如，基站170a-170b可以包括(或可以为)多个已知装置中的一者或多者，多个已知装置诸如基站收发台(base transceiver station，BTS)、节点B(NodeB)、演进的节点B(eNodeB或eNB)、家庭节点B、家庭演进的节点B、基站控制器、接入点(accesspoint，AP)、无线路由器、服务器、交换机、或任何其它合适的具有有线网络或无线网络的处理实体。

在图1所示的实施方式中，基站170a形成RAN 120a的一部分，该RAN 120a可以包括其他基站、元件和/或装置。而且，基站170b形成RAN 120b的一部分，该RAN 120b可以包括其他基站、元件和/或装置。各基站170a-170b操作以在特定的地理区域或范围(有时称为“小区”)内发送和/或接收无线信号。在一些实施方式中，可以采用多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术，该多输入多输出技术针对每个小区具有多个收发器。

基站170a-170b经由一个或多个空中接口190使用无线通信链路与UE110a-110c中的一者或多者进行通信。空中接口190可以使用任何合适的无线接入技术。

基站170a-170b经由无线通信链路或有线通信链路相互通信或与其它基站进行通信。此外，基站170a-170b可以属于相同的运营商或不同的运营商，且因此相互协调或不协调。

可以预期的是，***100可以使用多信道接入功能，包括如本文中所描述的这些方案。在特定实施方式中，基站170a-170b和UE 110a-110c被配置成执行LTE、LTE升级版(LTE-A)、LTE-LAA、和/或LTE升级版的第二阶段(LTE-B)。此外，根据本发明，基站170a-170b和UE110a-110c中的一者或多者被配置成根据下文描述的标准和原理进行通信。当然，可以利用其它多个接入方案和无线协议。

RAN 120a-120b与核心网130进行通信，以向UE 110a-110c提供语音、数据、应用程序、网络电话(Voice over Internet Protocol，VoIP)、或其它服务。可理解地，RAN 120a-120b和/或核心网130可以直接或间接与一个或多个其它RAN(未示出)进行通信。核心网130还可以作为用于其他网络(诸如，PSTN140、因特网150、和其它网络160)的网关接入。此外，UE 110a-110c中的一些UE或所有UE可以包括用于通过不同的无线链路使用不同的无线技术和/或协议与不同的无线网络进行通信的功能。

虽然图1示出了通信***的一个示例，但是可以对图1进行各种改变。例如，通信***100可以包括以任何合适的配置的任意数量的UE、基站、网络、和其它部件。

图2A和图2B示出可以用于实现本文中公开的方法和教导的示例性装置。尤其是，图2A示出示例性UE 110，且图2B示出示例性基站170。这些部件可以用在***100中或任何其它合适的***中。

如图2A所示，UE 110包括至少一个处理单元200。处理单元200实现UE 110的各种处理操作。例如，处理单元200可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、或任何其它使UE 110能够在***100中操作的功能。处理单元200还支持在下文更详细地描述的方法和教导。例如，处理单元200被配置成根据下文描述的标准和原理控制或支持UE 110的操作。各处理单元200包括配置成执行一个或多个操作的任何合适的处理装置或计算装置。例如，各处理单元200可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、或专用集成电路。

UE 110还包括至少一个收发器202。收发器202被配置成调制用于通过至少一个天线204进行发送的数据或其它内容。收发器202还被配置成解调通过至少一个天线204接收的数据或其它内容。各收发器202包括用于生成信号以进行无线发送和/或处理以无线方式接收到的信号的任何合适的结构。各天线204包括用于发送和/或接收无线信号的任何合适的结构。一个或多个收发器202可以用在UE 110中，一个或多个天线204可以用在UE 110中。虽然示出为单个功能单元，但是收发器202还可以使用至少一个发送器和至少一个分离的接收器来实现。

UE 110还包括一个或多个输入/输出装置206。输入/输出装置206促进与用户的交互。各输入/输出装置206包括用于向用户提供信息或从用户接收信息的任何合适的结构，诸如扬声器、麦克风、辅助键盘、键盘、显示器或触摸屏。

此外，UE 110包括至少一个存储器208。存储器208存储由UE 110使用、生成、或收集的指令和数据。例如，存储器208可以存储由一个或多个处理单元200执行的软件指令或固件指令和用于减少或消除输入信号中的干扰的数据。各存储器208包括任何合适的易失性和/或非易失性存储和检索装置。可以使用任何合适类型的存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、光盘、用户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。

如图2B所示，基站170包括至少一个处理单元250、至少一个发送器252、至少一个接收器254、一个或多个天线256、和至少一个存储器258。处理单元250实现基站170的多种处理操作，例如，信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、或任何其它功能。处理单元250还可以支持在下文更详细地描述的方法和教导。例如，处理单元250被配置成根据下文描述的标准和原理控制或支持基站170的操作。各处理单元250包括配置成执行一个或多个操作的任何合适的处理装置或计算装置。例如，各处理单元250可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、或专用集成电路。

各发送器252包括用于生成用于以无线方式发送至一个或多个UE或其它装置的信号的任何合适的结构。各接收器254包括用于处理以无线方式从一个或多个UE或其它装置接收到的信号的任何合适的结构。虽然示出为独立的部件，但是，至少一个发送器252和至少一个接收器254可以组合成收发器。各天线256包括用于发送和/或接收无线信号的任何合适的结构。虽然公共天线256在此处示为联接至发送器252和接收器254这两者，但是一个或多个天线256可以联接至一个或多个发送器252，且一个或多个独立的天线256可以联接至一个或多个接收器254。各存储器258包括一个或多个任何合适的易失性和/或非易失性存储和检索装置。

关于UE 110和基站170的其它细节对于本领域的技术人员而言是已知的。因此，为了清楚起见，此处省略这些细节。

图3示出U-LTE网络的示例性部署场景。如图3所示，网络301包括同位部署，其中，基站302通过授权载波和非授权载波两者提供服务覆盖范围。网络305包括远程射频头(Remote Radio Head，RRH)部署，其中，一个或多个RRH306被部署成远离宏基站307(但仍与宏基站307进行通信)。各RRH 306在其覆盖区域中通过非授权载波提供服务，而宏基站307在其覆盖区域中通过授权载波提供服务。U-LTE的一些优点包括支持与授权载波配对的非授权载波，且将非授权频谱并入运营商网络中，以实现基于LTE的非授权载波分流。然而，关于与Wi-Fi共存存在公平性和有效性方面的挑战。

此外，许多国家或地区针对访问共享无线电信道(例如，非授权载波)具有各种规章要求，诸如与“先听后讲(LBT)”相关的规章。LBT是装置和设备在使用共享信道之前应用空闲信道评估(Clear Channel Assessment，CCA)的要求。在欧洲，共享信道设备被分类为基于帧的设备(Frame Based Equipment，FBE)或基于负载的设备(Load Based Equipment，LBE)。每种类型的设备的操作由与该类型相关联的一定规章要求来管理。例如，在欧洲，规章要求FBE具有CCA观察时间(装置需要在发送之前监听信道的最小时间)，该CCA观察时间大于或等于20μs；1ms和10ms之间的信道占用时间；以及大于信道占用时间的5％的最小空闲时段。欧洲规章还需要LBE具有CCA观察时间，该CCA观察时间大于或等于20μs；等于N*信道占用时间的退避时间(time back off)，其中N～[1,q],q＝4或32；以及小于(13/32)*qms的信道占用时间。在其它地区中，其它规章要求可以适用，或者这些要求可以通过其它名称获知。

图4示出用于LTE时分双工(TDD)模式的示例性帧结构。在LTE TDD中，上行链路和下行链路被划分为无线帧。如图4所示，无线帧401的长度是10ms。每个帧401包括两个半帧402，每个半帧402的长度为5ms。如图4所示，取决于配置，每个半帧402由十个时隙403、或八个时隙403加特定子帧中的三个域(下行导频时隙(DwPTS)404、保护时段(GP)405、上行导频时隙(UwPTS)406)构成。

在LTE TDD中，上行链路传输和下行链路传输在时域中分离。针对哪些子帧可以用于哪个传输方向存在限制。保护时段(GP)为用于下行链路转变为上行链路的预留时段。其它子帧/域被分配用于下行链路传输或上行链路传输。表1示出在LTE TDD帧中的各种上行链路/下行链路子帧分配。如表1所示，支持5ms和10ms切换点周期。在图4中示出的无线帧401为5ms切换点周期的示例且可以对应于表1中的配置0、配置1、配置2或配置6中的一者。

表1：LTE TDD帧的上行链路-下行链路分配

在U-LTE中，信道预留机制可以用于确定信道是否繁忙，且如果信道空闲则预留该信道用于一个或多个U-LTE装置。U-LTE装置能够理解由U-LTE装置使用的信道预留信令的内容。因此，这种信道预留机制对于仅包括U-LTE装置的***是足够的。然而，一些***包括U-LTE装置和Wi-Fi装置这两者，使得一个或多个信道在U-LTE和Wi-Fi之间共享。一些Wi-Fi装置(接入点(AP)或站(STA))不能或不需要解释某些U-LTE兼容的信令，诸如信道预留信令。因此，需要针对U-LTE***增强信道预留机制，在U-LTE***中，一个或多个信道与Wi-Fi共享。用于预留共享信道的信令可以仅被支持U-LTE操作的装置充分理解。

因此，对于U-LTE装置需要信道预留机制，以提供Wi-Fi和LTE之间的满意的共存。这种信道预留机制应当提供Wi-Fi和LTE之间的公平的竞争，不是太侵略性的或不是太被动的、且不危及U-LTE装置接入空闲的共享信道的机会。

本发明的实施方式提供用于向前推进式信道预留机制的***和方法。根据所公开的实施方式，U-LTE装置在优选开始所需的通信(例如开始下一个子帧)之前开始观察和预留信道预定的时间量。在本文中该预定的时间量指的是向前推进持续时间。当U-LTE装置不能预留信道时，U-LTE装置重复预留尝试直到预留成功，在每一个预留失败后变为更侵略性的。此外，在起始的成功预留后可以进行重复的信道预留，直到实际的数据传输开始，以确保Wi-Fi装置和U-LTE装置的共存，如下文更详细描述的。

针对LTE TDD，由于上行链路传输和下行链路传输在时域中分离，因此U-LTE装置可以仅在指定的子帧中执行信道的观察和预留。因此，在表1中示出的UL-DL分配配置的子集适用于所公开的向前推进式信道预留机制。例如，针对计划在LTE TDD模式下在下行链路(例如eNB)中进行传输的U-LTE装置，UL-DL分配配置应当为来自子集{1,2,3,4,5,6}的一者。UL-DL分配配置0不包括两个或更多个连续的下行链路子帧(一个用于信道预留且一个或多个用于实际传输)。类似地，针对计划在表1中示出的LTE TDD帧结构下在上行链路(例如UE)中进行传输的U-LTE装置，UL-DL分配配置应当为来自子集{0,1,3,4,6}的一者，假设只要U-LTE装置在当前子帧中识别空的信道，则UL传输可以在下一个子帧中进行调度和准备。配置2和配置5不包括两个或更多个连续的上行链路子帧。

图5示出用于根据本发明的向前推进式信道预留的示例性方法。在一些实施方式中，方法500可以通过在图1至图3中描述的部件中的一者或多者来执行。然而，方法500可以利用任何其它合适的装置且在任何其它合适的***中使用。

在步骤501中，在确定预留通信信道时，通信装置初始化与信道预留过程相关联的一个或多个参数。例如，这可以包括基站(例如，基站170或RRH 306中的一者)将信道预留失败计数N初始化为0或1。

在步骤503中，装置确定是否需要从时间t开始预留信道。这可以包括基站确定是否具有任何从时间t开始要发送或接收的有效载荷数据。例如，基站可以确定存在在缓冲器中排队的、准备好在时间t发送的数据。作为另一示例，接收装置可以预测数据被安排在特定时间(例如，时间t)发送至接收装置。在其它实施方式中，可以根据本领域中已知的用于确定需要预留信道的另一合适的方法来进行该确定。在一些实施方式中，时间t可以对应于子帧边界。在其它实施方式中，时间t可以对应于另一时间路标、事件或边界，诸如半子帧边界。如果装置确定需要从时间t开始预留信道，则方法500进行到步骤507。否则，方法500进行到步骤505。

在步骤505中，在确定不需要预留信道时，装置等待预定时间经过或预定事件发生，然后返回到步骤503，以再次检查是否需要信道预留。例如，在一些实施方式中，在再次尝试预留之前，基站可以等待直到另一时隙、子帧或其它间隔。作为特定示例，由于如上述表1中所示的子帧限制，该等待可以是需要的。在一些实施方式中，在返回到步骤503之前，装置可以等待直到发生预定的事件或可以等待以确定预定的事件是否将发生。在一些实施方式中，某些事件(例如，发送器和接收器之间的接触损失、想要发送的数据过时、假设数据传输的授权载波等)可以使得信道预留不需要。

在步骤507中，装置计算向前推进持续时间Dt。Dt的值可以为信道预留失败计数N和一个或多个其它参数或输入的函数。例如，在一些实施方式中，Dt＝f(N,Tcca,Trts-cts,Twifi)，其中，Tcca为CCA观察时间(如在LBT规章中所述的)，Trts-cts为完成在两个或更多个U-LTE装置之间(例如，在U-LTE基站之间、或在U-LTE基站和U-LTE UE之间、或在U-LTE UE之间)请求发送/清除发送(RTS/CTS)信号交换的最小时间，以及Twifi为U-LTE装置可以在重复信道预留活动之前等待以防止一个或多个Wi-Fi装置预留信道(如下文在步骤511中更详细地描述的)的最大持续时间。在一些实施方式中，基于协议设计和网络条件(例如用于在U-LTE装置之间交换RTS/CTS消息的往返时延、在每个装置处进行响应的处理时间等)确定Trts-cts。在一些实施方式中，Twifi可以设置为扩展帧间空间(EIFS)的间隔值，这是因为如果Wi-Fi装置检测到其不能解释的信号，则Wi-Fi装置通常将在尝试进行信道预留之前等待EIFS间隔。

应当理解，上文描述的RTS/CTS握手仅仅是用于确定预留步骤是否成功的双向握手程序的一个示例，且可以在确定共享信道是空的后开始RTS/CTS握手。在其它实施方式中，可能的是不需要握手，例如，装置发送预留信号，但是不需要来自其它装置的反馈或确认。也可能的是，代替RTS/CTS，使用另一类型的握手程序，例如，三向握手而不是双向RTS/CTS握手、或具有不同内容的另一双向握手。因此，Trts-cts可以被解释为确定初始预留(如下文在步骤509中更详细地描述的)是否成功所需的时间。

在一些实施方式中，可以根据下面的等式进行Dt的计算：

Dt＝Tcca+Trts-cts+N*Twifi. (1)

当然，在其它实施方式中，Dt的计算可以不同于在式(1)中所示的计算且可以包括除在此所描述的参数以外的参数。

在步骤509中，装置从比有效载荷数据通信的开始时间t提前了向前推进持续时间Dt的时间点开始观察所需信道，以确定信道是否空闲。如果信道是空闲的，则装置通过执行初始预留步骤来尝试预留信道。以数学方式陈述，装置在时间t-Dt开始观察共享信道，然后如果信道是空闲的，则通过发送初始预留信号来执行初始预留步骤。在一些实施方式中，初始预留步骤可以包括基站与一个或多个其它U-LTE装置(例如，其它基站)交换RTS/CTS信号。在一些实施方式中，U-LTE装置仅发送单向预留信号，但是不需要来自其它装置的反馈或确认。任何在信道上监听的邻近Wi-Fi装置将检测初始预留信号的能量且相应地退避一段时间(例如，该时间为对应于EIFS的时间)。

在步骤511中，装置确定信道预留是否成功。如果信道预留成功，则方法进行到步骤515。否则，如果信道预留不成功，则方法进行到步骤513。不成功的预留的示例包括未完成的双向握手，例如当装置发送RTS消息但是在一定时间量内没有接收到CTS消息。另一示例为预期的接收UE发送指示在UE周围的共享信道不处于良好状态的反馈，因此信道预留应当停止或暂停。应当注意，确定预留步骤是否成功的准则在初始预留和后续预留之间可以不同。

在从时间t-Dt到时间t的信道预留过程期间，一个或多个其它装置可以向请求信道预留的装置提供反馈。例如，一个或多个UE可以向提出请求的基站提供反馈，其中，反馈通知基站在UE周围的相关信道状态。在一些实施方式中，UE可以在发送初始信道预留信号后提供反馈。在一些实施方式中，UE可以持续提供反馈直到开始实际的有效载荷数据发送。在一些实施方式中，来自UE的信道状态反馈可以包括邻近Wi-Fi干扰的存在，使得只要可能可以避免隐藏的节点问题。信道状态反馈还可以包括信道质量信息(CQI)报告等。在一些实施方式中，UE可以通过授权载波向基站发送信道状态反馈。

在步骤513中，在确定信道预留不成功时，装置使信道预留失败计数N增加。如果需要，装置还更新任何其它与预留相关的参数。方法然后进行到步骤505，在步骤505中，装置等待预定时间经过或等待预定事件发生，准备再次尝试信道预留。随着每次预留失败，N的值增大。基于等式(1)，N随着每次失败增大，所计算的Dt的值增大，从而时间t-Dt(即，装置开始观察共享信道的时间)在每次尝试附加的信道预留时变得更早。因此，针对每次失败，装置在信道预留过程中变为更侵略性的，这是因为装置开始在更早的时间争夺信道。

再次返回到步骤511，在成功的信道预留后，可以考虑在U-LTE装置的网络内暂时预留信道；同样地，一个或多个Wi-Fi装置可以检测初始预留信号且退避初始时段。然而，(非U-LTE)Wi-Fi装置可能不将初始预留信号理解且解释为预留请求。因此，Wi-Fi装置的退避时段可能不特别长。因此，进行预留的U-LTE装置仍还需要继续周期性地或持续地发送某些信号以通知监听Wi-Fi装置在信道上的活动，以维持信道预留直到实际的有效载荷数据通信在时间t开始。

因此，在步骤515中，装置确定在初始预留步骤后是否执行一个或多个后续预留步骤。该确定基于在发送一个或多个初始预留信号后且在实际的有效载荷数据通信在时间t开始之前剩余的时间量。如果装置确定执行一个或多个后续预留步骤，则方法进行到步骤517。否则，如果装置确定不执行后续预留步骤，则方法进行到步骤519。

在步骤517中，装置在初始预留步骤后通过发送至少一个后续预留信号来执行后续预留步骤。该后续预留步骤可以重复直到时间t或时间t之前不久。在一些实施方式中，后续预留信号可以包括与初始预留信号相同的信号。在一些实施方式中，后续预留信号可以包括一个或多个RTS/CTS握手信号。在其他实施方式中，后续预留信号可以包括具有被Wi-Fi装置检测到的足够能量的另一合适的信号。在装置执行一个后续预留步骤后，方法返回到步骤511以确定预留是否仍然成功。

在步骤519中，在确定信道预留成功且没有更多的预留步骤需要执行后，装置开始在时间t通过预留信道进行通信。这可以包括通过预留信道发送或接收有效载荷数据。如本文中所使用的，有效载荷数据指的是装置用于传送或与其他装置或网络交换的必要数据，诸如IP数据包或分组数据汇聚协议(PDCP)服务数据单元(SDU)，且不同于开销(overhead)信令/能够进行/促进发送或接收过程的数据，诸如预留信号或控制信号。

在步骤521中，装置完成通信且释放信道。在一些实施方式中，装置可以在到达预定的最大发送时机或最大发送持续时间时完成通信且释放信道。例如，最大发送机会可以对应于在欧洲LBT标准和规章中指定的最大信道占用时间(例如，对于基于帧的设备(FBE)，10ms)。在一些实施方式中，初始预留信号或一个或多个随后的预留信号指示装置想要预留信道多久(例如，预留一个子帧)。在其他实施方式中，成功的信道预留使装置保持信道直到最大的发送时机或最大的发送持续时间。

虽然图5示出了用于向前推进式信道预留的方法500的一个示例，但是可以对图5进行各种变化。例如，虽然示出为一系列的步骤，但是在图5中示出的各种步骤可以重叠、并行发生、以不同的次序发生、或多次发生。此外，根据特定需求，一些步骤可以组合或去除且可以添加附加的步骤。

在本文中公开的向前推进式信道预留方法和由一些Wi-Fi装置执行的802.11/Wi-Fi指数的退避方法之间具有一些有利的差异。例如，在Wi-Fi退避方法中计算的退避时间开始于失败的时间，而本发明的向前推进持续时间可以按照计划从所需的通信开始(例如，子帧的开始)计算。作为另一示例，在Wi-Fi退避方法中，Wi-Fi装置在每一次竞争失败后变得更被动，而使用本文所公开的方法的U-LTE装置在每一次竞争失败后变为更侵略性的。

在一些实施方式中，通过计算机程序实现或支持一个或多个装置的功能或处理中的一些或全部，该计算机程序由计算机可读程序代码形成且体现在计算机可读介质中。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，该计算机代码包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括任何类型的能够被计算机访问的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、或者任何其他类型的存储器。

对整个本专利文件所使用的某些词和短语进行定义是有利的。术语“包括”和“包含”以及其派生词指的是非限制性包括。术语“或”是包括性的，指的是和/或。词组“与…相关联”和“与其相关联”及其派生词指的是包括、被包括在内、与......互连、包含、被包含在内、连接到…或与…连接、联接到…或与…联接、能够与…通信、与…合作、交错、并置、与…接近、绑定到…或与…绑定、具有、具有…的特性等。

虽然本发明已经描述了某些实施方式和通常相关联的方法，但是这些实施方式和方法的变型和更换对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此，上文对示例性实施方式的描述不限定或限制本发明。在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，其他改变、置换和变型也是可行的。

Claims

1.一种用于通过共享信道装置在无线通信***中预留共享信道的方法，所述方法包括：

在确定在第一时间开始利用所述共享信道进行有效载荷数据通信时，计算向前推进持续时间；以及

执行信道预留过程以预留所述共享信道，其中，所述信道预留过程在比所述第一时间提前了所述向前推进持续时间的第二时间处开始；

当所述信道预留过程不成功时：

使信道预留失败计数增加；

重新计算第三时间，从所述第三时间开始所述共享信道装置确定利用所述共享信道进行有效载荷数据通信；

基于增加的所述信道预留失败计数重新计算所述向前推进持续时间；以及

在比所述第三时间提前了重新计算的所述向前推进持续时间的第四时间处执行另一信道预留过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述信道预留过程包括：

执行初始预留步骤以预留所述共享信道，其中，不早于所述第二时间执行所述初始预留步骤，所述初始预留步骤包括发送初始预留信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，执行所述信道预留过程还包括：

执行至少一个后续预留步骤直到接近所述第一时间，其中，所述至少一个后续预留步骤均包括发送后续预留信号。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，执行所述初始预留步骤包括与一个或多个其它共享信道装置交换信号。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个后续预留步骤中的第一后续预留步骤在从发送所述初始预留信号开始经过等待持续时间后执行，且其中，如果有其余的后续预留步骤，则所述其余的后续预留步骤在从发送前一后续预留信号开始经过所述等待持续时间后执行。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，每一个后续预留步骤均在前一信道预留步骤成功后执行。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述向前推进持续时间是信道预留失败计数和以下中的至少一者的函数：先听后讲(LTB)空闲信道评估(CCA)观察时间、用于确定初始预留步骤是否成功的时间、或在发送后续预留信号之前所述共享信道装置的等待持续时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于Wi-Fi扩展帧间空间(EIFS)的间隔确定所述共享信道装置的所述等待持续时间。

9.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个后续预留步骤中的每一个后续预留步骤包括与一个或多个其它共享信道装置交换信号。

10.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个后续预留步骤中的每一个后续预留步骤包括在不同的信道预留过程之后发送能够被其它共享信道装置检测到的信号，以访问所述共享信道。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述信道预留过程期间从其它共享信道装置接收与所述共享信道相关联的信息。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共享信道由所述共享信道装置的第一空中接口和不同于所述第一空中接口的第二空中接口共享，其中，计算向前推进持续时间包括：基于与所述第一空中接口的信道预留相关联的第一时间参数和与所述第二空中接口的信道预留相关联的第二时间参数来计算所述向前推进持续时间。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一空中接口是长期演进(LTE)空中接口，其中，所述第二空中接口是WiFi空中接口。

14.一种配置成用于在无线通信***中预留共享信道的共享信道装置，所述共享信道装置包括：

至少一个存储器；以及

至少一个处理器，所述至少一个处理器联接至所述至少一个存储器，所述至少一个处理器被配置成：

控制所述共享信道装置以执行信道预留过程从而预留所述共享信道，其中，所述信道预留过程在比所述第一时间提前了所述向前推进持续时间的第二时间处开始；

其中，所述至少一个处理器还被配置成：

当所述信道预留过程不成功时：

使信道预留失败计数增加；

控制所述共享信道装置以在比所述第三时间提前重新计算的所述向前推进持续时间的第四时间处执行另一信道预留过程。

15.根据权利要求14所述的共享信道装置，其中，所述至少一个处理器被配置成控制所述共享信道装置以执行包括如下操作的所述信道预留过程：

16.根据权利要求15所述的共享信道装置，其中，所述至少一个处理器被配置成控制所述共享信道装置以执行包括如下操作的所述信道预留过程：

17.根据权利要求15或16所述的共享信道装置，其中，执行所述初始预留步骤的操作包括与一个或多个其它共享信道装置交换信号。

18.根据权利要求16所述的共享信道装置，其中，所述至少一个后续预留步骤中的第一后续预留步骤在从发送所述初始预留信号开始经过等待持续时间后执行，且其中，如果有其余的后续预留步骤，则所述其余的后续预留步骤在从发送前一后续预留信号开始经过所述等待持续时间后执行。

19.根据权利要求18所述的共享信道装置，其中，每一个后续预留步骤均在前一信道预留步骤成功后执行。

20.根据权利要求16所述的共享信道装置，其中，所述向前推进持续时间是信道预留失败计数和以下中的至少一者的函数：先听后讲(LTB)空闲信道评估(CCA)观察时间、用于确定初始预留步骤是否成功的时间、或在发送后续预留信号之前所述共享信道装置的等待持续时间。

21.根据权利要求20所述的共享信道装置，其中，基于Wi-Fi扩展帧间空间(EIFS)的间隔确定所述共享信道装置的所述等待持续时间。

22.根据权利要求16所述的共享信道装置，其中，所述至少一个后续预留步骤中的每一个后续预留步骤包括与一个或多个其它共享信道装置交换信号。

23.根据权利要求16所述的共享信道装置，其中，所述至少一个后续预留步骤中的每一个后续预留步骤包括在不同的信道预留过程之后发送能够被其它共享信道装置检测到的信号，以访问所述共享信道。

24.根据权利要求14所述的共享信道装置，其中，所述至少一个处理器还被配置成：

在所述信道预留过程期间从其它共享信道装置接收与所述共享信道相关联的信息。

25.根据权利要求14所述的共享信道装置，其中，所述共享信道由所述共享信道装置的第一空中接口和不同于所述第一空中接口的第二空中接口共享，其中，计算向前推进持续时间包括：基于与所述第一空中接口的信道预留相关联的第一时间参数和与所述第二空中接口的信道预留相关联的第二时间参数来计算所述向前推进持续时间。

26.根据权利要求25所述的共享信道装置，其中，所述第一空中接口是长期演进(LTE)空中接口，其中，所述第二空中接口是WiFi空中接口。