CN108601091B - 一种LTE-U/WiFi共用未授权频段避免碰撞的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LTE‑U/WiFi共用未授权频段避免碰撞的方法和***,所述方法包括提供LTE‑U网络***、WiFi网络***以及未授权频段,所述LTE‑U网络***和所述WiFi网络***共享使用未授权频段,所述LTE‑U网络***与所述WiFi网络***采用相同的MAC协议。WiFi用户设备采用全双工模式,使得WiFi用户设备在传输数据的同时还对信道状态进行感知,从而在LTE‑U信号到达时立即做出退避,避免WiFi与LTE‑U信号的碰撞。本发明能够使得LTE‑U与WiFi网络***在未授权频段正常传输,并且避免了数据传输碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及5G技术中频谱扩展的方法,具体涉及在LTE-U与 WiFi共同使用未授权频段时避免传输碰撞的方法,属于通信技术领域。
背景技术
随着移动通信业务的迅速增长,授权频谱资源的匮乏问题是无线通信面临的巨大挑战。越来越多的运营商期望扩展频谱资源。我们将 LTE的运营扩展到未授权频段(LTE-U),这就面临着在未授权频段与其他网络***(例如WiFi***)共享资源的问题。在共享资源时,共享资源的两个网络***LTE-U/WiFi需要竞争资源,因此需要我们解决两个网络***如何进行频段资源分配,着重考虑LTE-U/WiFi共同使用未授权频段时的传输碰撞问题。
当LTE-U与WiFi在同一频段进行传输时,由于介质访问控制 (MAC)协议的不同,两个网络用户的传输过程无法协调,极有可能出现同时空闲或同时忙碌的现象发生。当两个网络用户都处于空闲时段,信道资源会被浪费,而当两个网络用户都需要传输时,可能会争用信道,从而数据包碰撞而导致传输失败,这样不仅极大的影响了两个网络***的传输质量,而且浪费了信道资源。
为了使LTE-U与WiFi网络***在未授权频段正常传输,需要设计一种适用于两者共存的MAC协议。
发明内容
为解决上述传输不同步而引起的碰撞问题,本发明的目的在于提供一种适用于LTE-U与WiFi两种网络共享信道资源时可以避免碰撞的方法。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种LTE-U/WiFi共用未授权频段避免碰撞的方法,提供LTE-U 网络***、WiFi网络***以及未授权频段,LTE-U网络***和WiFi 网络***共享使用未授权频段,LTE-U网络***与WiFi网络***采用相同的MAC协议。
LTE-U网络***包含一个基站和M个用户设备,WiFi网络***包含一个基站和N个用户设备,未授权频段包括L个子信道。
所述MAC协议是基于载波侦听的MAC协议。
LTE-U设备包含活跃、静默、侦听信道三个阶段。
WiFi设备包括感知、传输期,其中传输期包括退避、传输数据包阶段。
当LTE-U设备和WiFi设备同时处于传输期时,LTE-U设备优先使用信道资源,WiFi设备进入退避阶段。
WiFi端设备采用全双工模式,使得WiFi设备在传输数据的同时还对信道状态进行感知,从而在LTE-U信号到达时立即做出退避,避免WiFi与LTE-U信号的碰撞。WiFi端设备采用了全双工模式,实现了同步传输与感知。
所述用户设备选自如下设备中的一个或多个:移动终端、PDA或平板电脑。
一种LTE-U/WiFi共用未授权频段避免碰撞的***,所述避免碰撞的***包括LTE-U网络***、WiFi网络***以及未授权频段,LTE-U 网络***和WiFi网络***共享使用未授权频段,LTE-U网络***与 WiFi网络***采用相同的MAC协议。
本发明的有益之处在于:
1、对LTE-U网络***采用载波侦听协议使其与WiFi***可以共享未授权频谱的信道资源且减少对WiFi性能的影响;
2、对WiFi设备采用全双工模式,可以有效减小LTE-U与WiFi 传输阶段的碰撞概率,进而有效地提升了通信的频谱效率,使频谱效率更高;
3、因为频谱效率更高,所以使得***的吞吐量有所提升。
附图说明
图1是本发明的LTE-U/WiFi网络共存的***模型图;
图2是WiFi端设备采用的全双工模式图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
首先,我们建立一个LTE-U与WiFi共存的***模型,参见图1 所示的***模型图,该***模型包括LTE-U网络***、WiFi网络***以及未授权频段,其中LTE-U网络***包含一个基站和M个用户设备,WiFi网络***包含一个基站和N个用户设备,假设未授权频段包括L个子信道,所有信道资源(即所有L个子信道)由LTE-U网络***与WiFi网络***这两个网络***共享使用,即LTE-U网络***中的基站与用户设备之间传输数据时使用所述L个子信道,WiFi 网络***中的基站与用户设备之间传输数据时也使用所述L个子信道,为了LTE-U网络***与WiFi网络***这两种网络共享信道资源, LTE-U用户设备采用与WiFi***相同类型MAC协议,即基于载波侦听的MAC协议,LTE-U采用载波侦听的方案与WiFi共同竞争信道。
在一个时隙中,WiFi设备通常分为感知时隙(SP)和传输时段 (TP);而LTE-U设备可处于活跃(ON)、静默(OFF)、侦听信道状态(L);如图1所示,在时隙1开始,WiFi设备开始感知侦听后进入传输时段,此时LTE-U设备处于活跃(ON),此时两个网络***开始竞争资源,如果两个网络***的信道使用优先级相同,那么会导致LTE-U设备和WiFi设备均进入退避阶段或同时进入数据传输,从而导致了信道资源浪费或数据传输碰撞而数据传输失败的问题,为了解决该问题,设置LTE-U设备的信道使用优先级高于WiFi设备的信道使用优先级,如图1中的时隙1,当两者均处于传输期时,由于 LTE-U设备优先级高于WiFi设备,LTE-U设备优先使用信道,而 WiFi设备进入退避阶段(Back-off),因此避免了两者同时进入退避阶段,提高了信道资源利用率。当LTE-U设备使用信道完毕后,WiFi 设备开始传输数据。
进入时隙2后,WiFi设备首先进入感知阶段,此时由于LTE-U设备处于静默(OFF)阶段,因此WiFi设备可使用信道,然后进入数据传输阶段,接着LTE-U设备侦听信道(L),此时WiFi设备占用了信道,因此LTE-U设备接着进入静默阶段。
进入时隙3后,WiFi设备设备首先进入感知阶段,此时由于LTE-U 设备处于静默(OFF)阶段,因此WiFi设备可使用信道,其接着进入传输数据阶段。
在该***模型中,由于LTE-U具有较高的优先级,所以它可以随时接入空闲信道并占用该信道。但由于两个网络***不同步,WiFi 网络***只能在LTE-U用户传输开始时感知到其信号。如果WiFi在当前信道传输时,此时LTE-U想要占用信道,会通过侦听发现信道处于忙碌状态,从而会发生碰撞或进入退避阶段。因为WiFi的传输阶段所用时间远大于感知阶段,所以LTE-U会在很长时间内感知到信道忙碌。此时LTE-U就会陷入重启失败的问题。针对该问题,本发明提出在WiFi端设备采用全双工模式,使得WiFi设备在传输数据的同时还对信道状态进行感知,从而在LTE-U信号到达时立即做出退避,避免WiFi与LTE-U信号的碰撞。WiFi设备的全双工模式如图 2所示,WiFi设备在退避和传输数据的同时,一直对信道状态进行感知,并在感知到LTE-U设备信号时,立即进入退避状态,从而使得 LTE-U设备抢占信道,避免了LTE-U陷入重启失败的问题。
由此可知,LTE-U网络***与WiFi网络***共用未授权频段的方法流程如下所述:
提供LTE-U网络***、WiFi网络***以及未授权频段,LTE-U网络***与WiFi网络***采用相同的MAC协议;
当LTE-U设备静默时,WiFi设备感知到信道空闲,接着进入数据传输阶段;
当LTE-U网络***、WiFi网络***均处于传输期时,LTE-U网络***优先使用信道资源,此时WiFi设备进入退避阶段;
WiFi设备在退避和传输数据的同时,一直对信道状态进行感知,并在感知到LTE-U设备信号时,立即进入退避状态;
所述MAC协议是基于载波侦听的MAC协议。
需要说明的是,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种LTE-U/WiFi共用未授权频段避免碰撞的方法,其特征在于,提供LTE-U网络***、WiFi网络***以及未授权频段,所述LTE-U网络***和所述WiFi网络***共享使用未授权频段,所述LTE-U网络***与所述WiFi网络***采用相同的MAC协议;所述MAC协议是基于载波侦听的MAC协议;当LTE-U用户设备和WiFi用户设备同时处于传输期时,LTE-U用户设备优先使用信道资源,WiFi用户设备进入退避阶段;WiFi用户设备采用全双工模式,使得WiFi用户设备在传输数据的同时还对信道状态进行感知,从而在LTE-U信号到达时立即做出退避,避免WiFi与LTE-U信号的碰撞。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述LTE-U网络***包含一个基站和M个用户设备,所述WiFi网络***包含一个基站和N个用户设备,未授权频段包括L个子信道。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,LTE-U用户设备包含活跃、静默、侦听信道阶段。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,WiFi用户设备包括感知、传输期,其中传输期包括退避、传输数据包阶段。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述用户设备选自如下设备中的一个或多个:移动终端、PDA或平板电脑。
6.一种LTE-U/WiFi共用未授权频段避免碰撞的***,其特征在于,所述避免碰撞的***包括LTE-U网络***、WiFi网络***以及未授权频段,所述LTE-U网络***和所述WiFi网络***共享使用未授权频段,所述LTE-U网络***与所述WiFi网络***采用相同的MAC协议;所述MAC协议是基于载波侦听的MAC协议;当LTE-U用户设备和WiFi用户设备同时处于传输期时,LTE-U用户设备优先使用信道资源,WiFi用户设备进入退避阶段;WiFi用户设备采用全双工模式,使得WiFi用户设备在传输数据的同时还对信道状态进行感知,从而在LTE-U信号到达时立即做出退避,避免WiFi与LTE-U信号的碰撞。
7.如权利要求6所述的***,其特征在于,所述LTE-U网络***包含一个基站和M个用户设备,所述WiFi网络***包含一个基站和N个用户设备,所述未授权频段包括L个子信道。
8.如权利要求6所述的***,其特征在于,LTE-U用户设备包含活跃、静默、侦听信道阶段。
9.如权利要求6所述的***,其特征在于,WiFi用户设备包括感知、传输期,其中传输期包括退避、传输数据包阶段。
10.如权利要求7所述的***,其特征在于,所述用户设备选自如下设备中的一个或多个:移动终端、PDA或平板电脑。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105101446A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-11-25 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种用于非授权频段的冲突避免方法及装置 |
CN104994513A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-10-21 | 重庆大学 | 一种使用免授权频段的LTE***与Wi-Fi的共存方法 |
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Non-Patent Citations (5)
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"5G网络中流媒体资源的联合调度与分配优化";张海林;《哈尔滨工程学报》;20180329;全文 * |
"LTE-U与Wi-Fi异构网络下的公平共存方案";王华华;《数字通信世界》;20170801;参见正文第2-3节 * |
"LTE-U与WiFi***在非授权频段共存机制研究";黄晓舸;《重庆邮电大学学报(自然科学版)》;20171015;参见正文第1节 * |
"Power-Efficient Radio Resource Allocation for Low-Medium-Altitude Aerial Platform Based TD-LTE Networks";张海林;《Web of Science》;20120903;全文 * |
"非授权频段中LTE和Wi-Fi共存***性能研究";蔡凤恩;《电信工程技术与标准化》;20151015;全文 * |
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