CN111836373B - 一种非授权载波小区的接入方法和*** - Google Patents

一种非授权载波小区的接入方法和*** Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种非授权载波小区的接入方法和***，其中方法包括：对于工作于非授权载波的小区，基站通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个PRACH；处于空闲态的用户设备UE根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要接入网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行BWP内的PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。采用本发明，能够减小UE接入时延。

Description

一种非授权载波小区的接入方法和***
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种非授权载波小区的接入方法和***。
背景技术
每个5G小区都配置有初始激活上行带宽块(BandWidth Part，BWP)和初始激活下行BWP。基站在初始激活下行BWP频带内发送***广播消息，另外在初始激活下行BWP上配置有各种公共搜索空间，UE监听这些搜索空间以获取网络发送的下行控制信息；在初始激活上行BWP频带内配置有随机接入信道(PRACH)资源，UE使用这些资源触发随机接入。空闲态UE通过读取***广播消息获取初始激活上行和下行BWP的起始位置及带宽。
对于工作于TDD频段非对称频谱上的5G小区，其初始激活上行BWP和初始激活下行BWP的中心频点相同，但带宽可不同，也就是说这两个BWP 在频域上重叠。基站可以为连接态UE配置最多4个下行BWP和4个上行 BWP，每个下行BWP都与一个上行BWP绑定，组成一个BWP对，在任意一个时刻，其中仅有一个BWP对是激活的，UE仅在当前激活的下行/上行 BWP对接收/发送数据。采用TDD模式的小区，网络还为连接态UE配置一个缺省下行BWP(DefaultDL BWP)和一个缺省上行BWP，通常该缺省下行 BWP的带宽较小，可降低连接态UE的功耗。当UE没有数据传输或接收时，会从当前激活的下行BWP回落到缺省下行BWP以减少终端耗电，当有数据需传输时，再切换到其它下行BWP。
在当前5G技术研究中，5G网络可以部署在非授权频谱上，并且工作于非授权频谱的5G小区(New Radio-Unlicenced小区，NR-U小区)可以是一个独立小区，即与一个工作于授权频谱的小区相似，能够独立发送***广播消息，能够独立接纳UE的接入，为UE传输上、下行数据。由于信道是共享的，为了保证与WiFi***公平地共存，工作于非授权频谱的5G基站和终端必须在传输数据之前执行LBT(Listen Before Talk,先听后说)操作，所谓LBT“先听后说”是指当一个工作于非授权频谱的无线设备(包括基站和UE)准备发送数据时，首先要监听无线信道状况，只有在检测到无线信道空闲时，才能占用信道传输数据，若信道繁忙，则不能使用无线信道，需等待下一个传输机会。无线设备是以20MHz带宽的子带(sub-band)为单位监听无线信道状况，根据监听结果，在空闲(未占用)的子带上可以发送数据，而在繁忙(已占用)的子带上不能发送数据。工作于非授权频谱的5G小区的初始激活上行BWP和初始激活下行BWP的带宽都约为20MHz，即相当于一个LBT监听子带。
发明人在实现本发明的过程中发现：上述现有非授权载波小区的资源配置方案存在UE接入时延较大的问题。基于上述方案，当NR-U小区的初始激活上行BWP和初始激活下行BWP的位置重叠时，基站要在初始激活下行BWP上发送周期性的***广播信息、下行参考信号以及下行PDCCH等，由于LBT操作的限制，在任意时刻在同一个子带上仅有一个设备发送，在这段时间内UE不能在初始激活上行BWP的PRACH资源上触发随机接入，只有在基站发射的时间间隔内，UE才能触发随机接入，这限制了UE的接入时机，导致UE接入时延增大，如图1所示。
发明内容
本申请提供了一种非授权载波小区的接入方法和***，可以有效减小UE 接入时延。
本发明实施例提出了一种非授权载波小区的接入方法，包括：
对于工作于非授权载波的小区，基站通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个PRACH；
处于空闲态的用户设备UE根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要接入网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行BWP内的 PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。
较佳地，所述方法进一步包括：
所述基站为所述小区中处于连接态的UE配置缺省下行BWP和缺省上行 BWP，其中，所述缺省下行BWP和所述缺省上行BWP位于不同的子带。
较佳地，所述方法进一步包括：
如果处于连接态的UE的所述缺省上行BWP中配置有PRACH资源，则当处于连接态的UE当前的激活下行BWP为缺省下行BWP时，该处于连接态的 UE在被通知进行数据接收后，若上行失步，执行LBT操作，利用所述缺省上行BWP内的PRACH发起随机接入，其中，所述缺省上行BWP的频域内仅配置一个PRACH。
较佳地，所述方法进一步包括：
相邻基站之间通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP的位置以及初始激活上行BWP内的PRACH资源位置；
所述基站根据所述交互的结果，判断是否存在：本地非授权载波小区与相邻的非授权载波小区的所述PRACH资源位置相同，如果存在，则根据预设的冲突解决实体选择策略，确定本基站是否为当前的PRACH资源冲突解决实体，如果是，则触发按照相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH的频域位置不相同的原则，对相应本地小区的所述PRACH资源进行重配置，并利用Xn接口将调整后的所述PRACH的频域位置通知给相邻基站。
本发明实施例还提出了一种非授权载波小区的接入***，包括：
基站，用于对于工作于非授权载波的小区，通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行 BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个 PRACH；
用户设备UE，用于在处于空闲态时根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要接入网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行BWP 内的PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。
较佳地，所述基站，进一步用于为所述小区中处于连接态的UE配置缺省下行BWP和缺省上行BWP，其中，所述缺省下行BWP和所述缺省上行BWP位于不同的子带。
较佳地，所述UE，进一步用于如果在连接态时配置的所述缺省上行BWP 中有PRACH资源，则在处于连接态时的激活下行BWP为缺省下行BWP时，在被通知进行数据接收后，若上行失步，执行LBT操作，利用所述缺省上行BWP 内的PRACH发起随机接入，其中，所述缺省上行BWP的频域内仅配置一个 PRACH。
较佳地，所述基站，进一步用于与相邻基站之间通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP的位置以及初始激活上行BWP内的PRACH资源位置；根据所述交互的结果，判断是否存在：本地非授权载波小区与相邻的非授权载波小区的所述PRACH资源位置相同，如果存在，则根据预设的冲突解决实体选择策略，确定本基站是否为当前的PRACH资源冲突解决实体，如果是，则触发按照相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH的频域位置不相同的原则，对相应本地小区的所述PRACH资源进行重配置，并利用Xn接口将调整后的所述PRACH的频域位置通知给相邻基站。
由上述技术方案可见，本申请提出的非授权载波小区的接入方法和***中，网络侧需要将初始激活下行BWP和初始激活上行BWP配置在不同的子带上，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个PRACH。如此，使得基站发送下行广播信息、参考信号和下行控制信息与UE触发随机接入的操作可以同时进行，从而增加了空闲态UE随机接入的时机，有效缩短终端的网络接入时延。
附图说明
图1为现有非授权载波小区UE的接入时延分析示意图；
图2为本发明实施例的方法流程示意图；
图3为本发明实施例的***结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种非授权载波小区的接入方法实施例，如图2所示，该方法包括：
步骤201、对于工作于非授权载波的小区，基站通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个 PRACH。
这里，子带的划分可以采用现有***的方法实现，即当NR-U小区带宽大于20MHz时，将其划分为若干个20MHz带宽的子带。
本步骤与现有方案不同的技术特征之一是初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，这样，通过将非授权载波小区(即NR-U小区)的初始激活上行BWP和初始激活下行BWP配置在不同的子带上，使得基站发送下行广播信息、参考信号和下行控制信息与UE触发随机接入的操作不再彼此互斥，而是互不影响，可以同时进行，从而增加了空闲态UE随机接入的时机，有效缩短终端的网络接入时延，改善了用户体验。
另外，这里与现有方案不同的另一技术特征是：在初始激活上行BWP内配置PRACH资源时，在频域上不使用频分复用(FDM)方式，即在任意时刻，在初始激活上行BWP频带内至多仅有一个PRACH。如此，可以使得在非授权载波小区的终端必须在传输数据之前执行LBT操作的情况下，由于多个UE不能同时发起随机接入而导致的PRACH资源浪费。
步骤202、处于空闲态的用户设备UE根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要连接网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行 BWP内的PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。
如背景技术中所述，为了减少终端耗电，当非授权载波小区的连接态UE 没有数据传输或接收时，会从当前激活的下行BWP回落到缺省下行BWP，当有数据需传输时，再切换到其它下行BWP。针对上述场景，为了进一步地缩短终端需要传输数据且上行失步时的网络接入时延，可以将缺省下行BWP 和所述缺省上行BWP配置在不同子带上，即：
所述基站为所述小区中处于连接态的UE配置缺省下行BWP和缺省上行 BWP，其中，所述缺省下行BWP和所述缺省上行BWP位于不同的子带。
较佳地，如果缺省上行BWP中配置有PRACH资源，则当连接态UE回落到缺省下行BWP后需要再次传输数据且上行失步时，可以利用缺省上行BWP 中的PRACH资源发起随机接入，具体为：
如果处于连接态的UE的所述缺省上行BWP中配置有PRACH资源，则当处于连接态的UE当前的激活下行BWP为缺省下行BWP时，该处于连接态的UE在被通知进行数据接收后，若上行失步，执行LBT操作，利用所述缺省上行BWP内的PRACH发起随机接入，其中，所述缺省上行BWP的频域内仅配置一个PRACH。
上述方法中，通过将缺省下行BWP和所述缺省上行BWP配置于不同子带上，使得连接态UE回落到缺省下行BWP后，基站发送下行信息与UE触发随机接入的操作可以同时进行，从而增加了UE随机接入的时机，有效缩短终端的网络接入时延。
进一步地，发明人在实现本发明的时候发现：现有方案中在同一时刻相邻小区UE可能在相同频域位置的PRACH上发送前导码(preamble)，这样，会增大小区间同频干扰，从而影响PRACH信道的解码成功率。针对此问题，进一步地，本申请实施例中相邻基站之间可以通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP所在的子带信息，在初始激活上行BWP内PRACH的频域位置，在发生冲突时，触发调整相应小区的初始激活上行BWP内PRACH的频域位置，使得相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH占用不同的频域资源，以降低小区间同频干扰。具体采用下述方法实现上述目的：
相邻基站之间通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP的位置以及初始激活上行BWP内的PRACH资源位置；
所述基站根据所述交互的结果，判断是否存在：本地非授权载波小区与相邻的非授权载波小区的所述PRACH资源位置相同，如果存在，则根据预设的冲突解决实体选择策略，确定本基站是否为当前的PRACH资源冲突解决实体，如果是，则触发按照相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH的频域位置不相同的原则，对相应本地小区的所述PRACH资源进行重配置，并利用Xn接口将调整后的所述PRACH的频域位置通知给相邻基站。
在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需要设置所述冲突解决实体选择策略，例如可以选择最小或最大的小区ID对应的基站作为冲突解决实体，但不限于此，在此不再赘述。
与上述方法实施例对应的，本申请提出一种非授权载波小区的接入***实施例，如图3所示，该***包括：
基站，用于对于工作于非授权载波的小区，通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行 BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个 PRACH；
用户设备UE，用于在处于空闲态时根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要接入网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行BWP 内的PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。
较佳地，所述基站，进一步用于为所述小区中处于连接态的UE配置缺省下行BWP和缺省上行BWP，其中，所述缺省下行BWP和所述缺省上行BWP位于不同的子带。
较佳地，所述UE，进一步用于如果在连接态时配置的所述缺省上行BWP 中有PRACH资源，则在处于连接态时的激活下行BWP为缺省下行BWP时，在被通知进行数据接收后，若上行失步，执行LBT操作，利用所述缺省上行BWP 内的PRACH发起随机接入，其中，所述缺省上行BWP的频域内仅配置一个 PRACH。
较佳地，所述基站，进一步用于与相邻基站之间通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP的位置以及初始激活上行BWP内的PRACH资源位置；根据所述交互的结果，判断是否存在：本地非授权载波小区与相邻的非授权载波小区的所述PRACH资源位置相同，如果存在，则根据预设的冲突解决实体选择策略，确定本基站是否为当前的PRACH资源冲突解决实体，如果是，则触发按照相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH的频域位置不相同的原则，对相应本地小区的所述PRACH资源进行重配置，并利用Xn接口将调整后的所述 PRACH的频域位置通知给相邻基站。
通过上述实施例可以看出：上述技术方案通过将非授权载波小区的初始激活上行BWP和初始激活下行BWP配置在不同的子带上，使得基站发送下行广播信息、参考信号和下行控制信息与UE触发随机接入的操作不再彼此互斥，可以同时进行，增加了空闲态UE随机接入的时机，有效缩短终端的网络接入时延。另外，通过将同频邻小区的PRACH配置在不同的子带上，或相同子带的不同频域位置，使得相邻小区的UE不会在相同时刻、相同的频域位置上发射PRACH，有效降低了小区间上行同频干扰，提高了基站 PRACH解码成功率。
下面给出两个具体实施示例，进一步地详细阐述本申请的具体实现：
实施例1如下，
5G基站的小区1工作于非授权载波，带宽为40MHz，占用2个子带，分别为sub-band0和sub-band 1，UE1在小区1覆盖下，且处于空闲态，UE2 已与小区1建立RRC连接。
1)基站将小区1的初始激活下行BWP配置在sub-band 0，初始激活上行BWP配置在sub-band 1上,并在初始激活上行BWP的频域内配置 PRACH资源；
2)基站将UE2的缺省下行BWP配置在sub-band 0,对应的上行BWP 配置在sub-band1，并且在该上行BWP内配置PRACH资源；
3)UE 1通过读取小区1的***广播消息，获知初始激活下行BWP和初始激活上行BWP的位置，以及PRACH资源位置；
4)在时刻t1，小区1在初始激活下行BWP发送下行参考信号，UE1希望接入网络发送数据，它执行LBT监听sub-band 1，发现信道空闲，则UE1 选择初始激活上行BWP内的可用的PRACH，发起随机接入，随后在完成接入后建立与小区1的RRC连接。
5)在时刻t2,由于UE2持续一段时间没有数据，其当前激活下行BWP 为缺省下行BWP，此时UE2上行丢失同步，网络有UE2的数据到达，在其缺省下行BWP上发送PDCCH order指令，UE2收到指令后，立即执行LBT 监听对应的上行BWP所在子带，发现信道空闲，在该BWP内配置的PRACH 上发起随机接入，完成上行同步并接收下行数据。
实施例2如下：
在一个区域内部署了三个工作于非授权载波5G小区，它们彼此相邻，每个小区带宽为60MHz，占用3个子带，分别为sub-band 0，sub-band 1和 sub-band 2。
1)三个小区的初始激活下行BWP都配置在sub-band 0，初始激活上行 BWP都配置在sub-band 2上,小区1的初始激活上行BWP的频域内配置的 PRACH的位置在sub-band 2的从低到高的起始5M带宽内，小区2的PRACH 的位置在sub-band 2从低到高的第二个5M带宽内，小区3的PRACH位置与小区1的相同；
2)三个小区之间通过基站Xn接***互各自的初始激活上行BWP所在的子带号，在子带内的PRACH的配置位置；
3)在信息交互后，小区3发现其在sub-band 2内配置的PRACH频域位置与小区1的相同，为了避免两个小区在相同频域位置发射PRACH引起的上行同频干扰，小区3决定将其PRACH的位置改为sub-band 2从低到高第三个5M带宽内；
5)在配置修改后，小区3通过Xn接口将更新的配置发送给小区1和2。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种非授权载波小区的接入方法，其特征在于，包括：
对于工作于非授权载波的小区，基站通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个PRACH；
处于空闲态的用户设备UE根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要连接网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行BWP内的PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：
所述基站为所述小区中处于连接态的UE配置缺省下行BWP和缺省上行BWP，其中，所述缺省下行BWP和所述缺省上行BWP位于不同的子带。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：
如果处于连接态的UE的所述缺省上行BWP中配置有PRACH资源，则当处于连接态的UE当前的激活下行BWP为缺省下行BWP时，该处于连接态的UE在被通知进行数据接收后，若上行失步，执行LBT操作，利用所述缺省上行BWP内的PRACH发起随机接入，其中，所述缺省上行BWP的频域内仅配置一个PRACH。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：
相邻基站之间通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP的位置以及初始激活上行BWP内的PRACH资源位置；
所述基站根据所述交互的结果，判断是否存在：本地非授权载波小区与相邻的非授权载波小区的所述PRACH资源位置相同，如果存在，则根据预设的冲突解决实体选择策略，确定本基站是否为当前的PRACH资源冲突解决实体，如果是，则触发按照相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH的频域位置不相同的原则，对相应本地小区的所述PRACH资源进行重配置，并利用Xn接口将调整后的所述PRACH的频域位置通知给相邻基站。
5.一种非授权载波小区的接入***，其特征在于，包括：
基站，用于对于工作于非授权载波的小区，通过***消息，广播该小区的初始激活下行带宽块BWP和初始激活上行BWP的位置，以及初始激活上行BWP内的物理随机接入信道PRACH资源位置，其中，初始激活下行BWP和初始激活上行BWP位于不同的子带，且初始激活上行BWP的频域内仅配置一个PRACH；
用户设备UE，用于在处于空闲态时根据监听到的所述***消息，获知所述初始激活下行BWP和所述初始激活上行BWP的位置，以及所述PRACH资源位置，在需要连接网络时，执行先听后说LBT操作，利用所述初始激活上行BWP内的PRACH发起随机接入，并在所述初始激活下行BWP监听接收所述基站返回的随机接入响应消息。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于：
所述基站，进一步用于为所述小区中处于连接态的UE配置缺省下行BWP和缺省上行BWP，其中，所述缺省下行BWP和所述缺省上行BWP位于不同的子带。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于：所述UE，进一步用于如果在连接态时配置的所述缺省上行BWP中有PRACH资源，则在处于连接态时的激活下行BWP为缺省下行BWP时，在被通知进行数据接收后，若上行失步，执行LBT操作，利用所述缺省上行BWP内的PRACH发起随机接入，其中，所述缺省上行BWP的频域内仅配置一个PRACH。
8.如权利要求5所述的***，其特征在于：所述基站，进一步用于与相邻基站之间通过Xn接***互本地小区的初始激活上行BWP的位置以及初始激活上行BWP内的PRACH资源位置；根据所述交互的结果，判断是否存在：本地非授权载波小区与相邻的非授权载波小区的所述PRACH资源位置相同，如果存在，则根据预设的冲突解决实体选择策略，确定本基站是否为当前的PRACH资源冲突解决实体，如果是，则触发按照相邻小区的初始激活上行BWP内的PRACH的频域位置不相同的原则，对相应本地小区的所述PRACH资源进行重配置，并利用Xn接口将调整后的所述PRACH的频域位置通知给相邻基站。
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