使用頻譜偵聽(tīng)和信道保留的非授權(quán)頻帶中的回程業(yè)務(wù)可靠性的制作方法
【專利說(shuō)明】使用頻譜偵聽(tīng)和信道保留的非授權(quán)頻帶中的回程業(yè)務(wù)可靠 性
[0001] 交叉引用
[0002] 本專利申請(qǐng)要求享有由Wolf等人于2013年12月18日提交的、題為"Backhaul Traffic Reliability in Unlicensed Bands Using Spectrum Sensing and Channel Reservation"的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 14/132, 660,以及由Wolf等人于2013年1月 2 日提交的、題為"Backhaul Traffic Reliability in Unlicensed Bands Using Spectrum Sensing and Channel Reservation"的共同未決的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/748, 326的優(yōu) 先權(quán)，上述每個(gè)申請(qǐng)已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，故以引用方式將其明確地并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 廣泛地部署無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)以提供諸如語(yǔ)音、視頻、分組數(shù)據(jù)、消息傳送、廣播等的 各種通信服務(wù)。包括用于在寬闊的地理區(qū)域上提供覆蓋的多個(gè)基站的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可以被 稱為蜂窩網(wǎng)絡(luò)。這些蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以是能夠通過(guò)共享可用的網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)支持多個(gè)用戶的多址 網(wǎng)絡(luò)。
[0004] 蜂窩網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)采用諸如宏小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)和毫微微小區(qū)之類的各種小區(qū) 類型，以在服務(wù)區(qū)域內(nèi)提供期望的帶寬、容量和無(wú)線通信覆蓋。各種類型的小區(qū)中的一些小 區(qū)可以用于在網(wǎng)絡(luò)覆蓋差的區(qū)域中（例如，建筑物內(nèi)）提供無(wú)線通信，以提供增加的網(wǎng)絡(luò)容 量，以及針對(duì)回程使用寬帶網(wǎng)絡(luò)容量。在用于提供回程的直接網(wǎng)絡(luò)連接不可用的區(qū)域中分 布小區(qū)可能是期望的。因?yàn)楦叻?wù)質(zhì)量（QoS)要求和有限的回程頻譜可用性，所以向這些 小區(qū)提供無(wú)線回程提供了挑戰(zhàn)。
[0005] 允許非授權(quán)使用的頻帶具有用于無(wú)線回程的極大潛力。例如在美國(guó)，非授權(quán)頻帶 (unlicensed spectrum band)包括 915MHz、2. 4GHz、3. 4-3. 8GHz、5GHz 以及在一些區(qū)域中 5. 8GHz周圍的頻譜。然而，非授權(quán)頻帶的使用在存在授權(quán)用戶和/或其它無(wú)線設(shè)備（例如， 共享頻譜的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN)設(shè)備）的情況下，在保持運(yùn)營(yíng)商級(jí)部署的信道可靠性方面存 在一些挑戰(zhàn)。例如，一些頻帶可能具有具備頻帶內(nèi)信道使用優(yōu)先權(quán)的主要用戶。一些頻帶 可能要求未授權(quán)設(shè)備檢測(cè)授權(quán)用戶的存在，并且如果檢測(cè)到授權(quán)用戶則騰空該信道。例如， 動(dòng)態(tài)頻率選擇（DFS)是在不造成對(duì)主要用戶的干擾的情況下，允許未授權(quán)設(shè)備使用已經(jīng)分 配給其它用途的一些頻帶的機(jī)制。另外，共享非授權(quán)頻帶的相鄰設(shè)備可能生成突發(fā)干擾，這 可能導(dǎo)致糟糕的信道可靠性。這些和其它問(wèn)題可能阻礙使用非授權(quán)頻帶的運(yùn)營(yíng)商級(jí)的無(wú)線 回程的有效部署。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 概括地說(shuō)，所描述的特征涉及用于通過(guò)使用跨協(xié)議信道偵聽(tīng)和保留來(lái)改進(jìn)非授權(quán) 頻帶中的回程業(yè)務(wù)可靠性的一個(gè)或多個(gè)改進(jìn)的系統(tǒng)、方法和/或裝置。在實(shí)施例中，物理載 波偵聽(tīng)可以用于在通過(guò)所選擇的載波，經(jīng)由回程通信鏈路進(jìn)行發(fā)送之前選擇非授權(quán)頻帶中 的載波。所選擇的回程業(yè)務(wù)載波可以是時(shí)分雙工或頻分雙工的，以便提供雙向通信。
[0007] 在第一組說(shuō)明性實(shí)施例中，描述了一種用于第一基站與第二基站之間的無(wú)線回程 通信的方法。該方法可以包括：掃描非授權(quán)頻帶的多個(gè)載波的信道質(zhì)量；以及基于所述多 個(gè)載波的所掃描的信道質(zhì)量來(lái)選擇用于第一基站與第二基站之間的無(wú)線回程通信鏈路的 第一載波。該方法還可以包括：在通過(guò)第一載波從第一基站向第二基站發(fā)送第一回程業(yè)務(wù) 幀中的回程數(shù)據(jù)的第一集合之前，由第一基站在第一載波上發(fā)送第一保留幀。
[0008] 在某些例子中，該方法還可以包括：檢測(cè)第一載波上的干擾。然而，盡管檢測(cè)到干 擾，但是如果確定所檢測(cè)的干擾水平低于預(yù)先確定的門限，則第一基站可以繼續(xù)通過(guò)第一 載波發(fā)送第一回程業(yè)務(wù)幀。該方法還預(yù)期：與第二基站進(jìn)行協(xié)調(diào)，以便由第二基站在第一載 波上，與第一保留幀的發(fā)送部分同時(shí)地發(fā)送第二保留幀。第二基站然后可以通過(guò)第一載波 向第一基站發(fā)送在第一回程業(yè)務(wù)幀內(nèi)時(shí)分雙工的回程數(shù)據(jù)的第二集合。
[0009] 在又一例子中，該方法包括：基于所述多個(gè)載波的所掃描的信道質(zhì)量來(lái)選擇用于 無(wú)線回程通信鏈路的第二載波；在第二回程業(yè)務(wù)幀的傳輸之前，通過(guò)第二基站在第二載波 上發(fā)送第二保留幀；檢測(cè)第二載波上的干擾；以及通過(guò)第二載波從第二基站向第一基站發(fā) 送第二回程業(yè)務(wù)幀中的回程數(shù)據(jù)的第二集合。
[0010] 在又一例子中，該方法包括：基于所述多個(gè)載波的所掃描的信道質(zhì)量來(lái)選擇用于 無(wú)線回程通信鏈路的第二載波，以便在第一回程業(yè)務(wù)幀之后使用；在第一保留幀到期之前， 在第二載波上發(fā)送第二保留幀；檢測(cè)第二載波上的干擾；以及在第二載波上發(fā)送第二業(yè)務(wù) 幀內(nèi)的回程數(shù)據(jù)的第二集合。在實(shí)施例中，掃描信道質(zhì)量包括：循環(huán)地確定所述多個(gè)載波的 信道質(zhì)量，并且選擇載波包括：響應(yīng)于確定所選擇的載波的信道質(zhì)量與一個(gè)或多個(gè)未選擇 的載波的信道質(zhì)量相比相對(duì)較低來(lái)更新所選擇的載波。
[0011] 如同在例子中所預(yù)期的，第一保留幀可以是自尋址保留幀。第一保留幀可以包括 幀持續(xù)時(shí)間值。幀持續(xù)時(shí)間值可以包括：基本上與第一回程業(yè)務(wù)幀的幀持續(xù)時(shí)間相等的定 時(shí)器值。第一保留幀可以是無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN)協(xié)議的清除發(fā)送（CTS)幀。第一回程業(yè)務(wù) 幀可以是與WLAN協(xié)議不兼容的回程優(yōu)化業(yè)務(wù)幀。非授權(quán)頻帶可以是開(kāi)放用于無(wú)線局域網(wǎng) 的共享頻帶。
[0012] 在又一例子中，第一基站可以包括WLAN收發(fā)機(jī)和回程收發(fā)機(jī)。WLAN收發(fā)機(jī)可以執(zhí) 行多個(gè)載波的信道質(zhì)量的掃描，而回程收發(fā)機(jī)發(fā)送第一業(yè)務(wù)幀。第一基站可以通過(guò)授權(quán)頻 帶，使用多址無(wú)線技術(shù)為多個(gè)用戶設(shè)備（UE)提供接入。第一基站可以是無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的毫 微微基站或宏基站。
[0013] 根據(jù)第二組說(shuō)明性實(shí)施例，一種用于無(wú)線回程通信的裝置可以包括：用于掃描非 授權(quán)頻帶的多個(gè)載波的信道質(zhì)量的單元；以及用于基于所述多個(gè)載波的所掃描的信道質(zhì)量 來(lái)選擇用于與基站的無(wú)線回程通信鏈路的第一載波的單元。該裝置還可以包括：用于在第 一載波上發(fā)送第一保留幀的單元；以及用于通過(guò)第一載波向基站發(fā)送第一回程業(yè)務(wù)幀中的 回程數(shù)據(jù)的第一集合的單元。在某些例子中，該裝置還可以包括：用于實(shí)現(xiàn)上文針對(duì)第一組 說(shuō)明性實(shí)施例描述的用于無(wú)線通信的方法的一個(gè)或多個(gè)方面的單元。
[0014] 根據(jù)第三組說(shuō)明性實(shí)施例，一種用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的第一基站與第二基站之間的 無(wú)線回程的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包括：用于使計(jì)算機(jī)掃 描非授權(quán)頻帶的多個(gè)載波的信道質(zhì)量的代碼；以及用于使計(jì)算機(jī)基于所述多個(gè)載波的所掃 描的信道質(zhì)量來(lái)選擇用于第一基站與第二基站之間的無(wú)線回程通信鏈路的第一載波的代 碼。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品還可以包括：用于使計(jì)算機(jī)通過(guò)第一基站在第一載波上發(fā)送第一保 留幀的代碼；以及用于使計(jì)算機(jī)通過(guò)第一載波從第一基站向第二基站發(fā)送第一回程業(yè)務(wù)幀 中的回程數(shù)據(jù)的第一集合的代碼。在某些例子中，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)上 文針對(duì)第一組說(shuō)明性實(shí)施例描述的用于無(wú)線通信的方法的一個(gè)或多個(gè)方面。
[0015] 根據(jù)第四組說(shuō)明性實(shí)施例，一種用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的第一基站與第二基站之間的 無(wú)線回程通信的通信設(shè)備可以包括至少一個(gè)處理器。該至少一個(gè)處理器可以被配置為：掃 描非授權(quán)頻帶的多個(gè)載波的信道質(zhì)量；以及基于所述多個(gè)載波的所掃描的信道質(zhì)量來(lái)選擇 用于第一基站與第二基站之間的無(wú)線回程通信鏈路的第一載波。該處理器還可以被配置 為：由第一基站在第一載波上發(fā)送第一保留幀；以及通過(guò)第一載波從第一基站向第二基站 發(fā)送第一回程業(yè)務(wù)幀中的回程數(shù)據(jù)的第一集合。在某些例子中，該至少一個(gè)處理器可以被 配置為：實(shí)現(xiàn)上文針對(duì)第一組說(shuō)明性實(shí)施例描述的用于無(wú)線通信的方法的一個(gè)或多個(gè)方 面。
[0016] 通過(guò)以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖，所描述的方法和裝置的適用性的進(jìn)一步范 圍將變得顯而易見(jiàn)。僅僅通過(guò)說(shuō)明的方式給出詳細(xì)描述和具體例子，這是由于對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，落入本說(shuō)明書(shū)的精神和范圍之內(nèi)的各種改變和修改將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 通過(guò)參考以下附圖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步的理解。在附圖中， 類似的組件或特征可以具有相同的附圖標(biāo)記。此外，可以通過(guò)在附圖標(biāo)記后跟隨破折號(hào)和 在類似組件之中進(jìn)行區(qū)分的第二標(biāo)記來(lái)區(qū)分相同類型的各種組件。如果在本說(shuō)明書(shū)中只使 用了第一附圖標(biāo)記，則該描述適用于具有相同的第一附圖標(biāo)記的類似組件中的任意一個(gè)， 而不考慮第二附圖標(biāo)記。
[0018] 圖1是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪的無(wú)線通信系統(tǒng)的例子的圖；
[0019] 圖2是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪的LTE/先進(jìn)LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖；
[0020] 圖3根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪了用于支持無(wú)線回程的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的方面；
[0021] 圖4根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪了用于支持無(wú)線回程的系統(tǒng)的框圖；
[0022] 圖5是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪的用于支持無(wú)線回程的流的功能框圖；
[0023] 圖6是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪的通過(guò)非授權(quán)頻帶的、基站之間的示例性無(wú)線回程通 信的時(shí)序圖；
[0024] 圖7根據(jù)各個(gè)實(shí)施例示出了可以用于支持無(wú)線回程的無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的框圖；
[0025] 圖8是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪的用于支持無(wú)線回程的基站的方面的框圖；
[0026] 圖9是根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪的用于支持無(wú)線回程的基站的方面的框圖；
[0027] 圖10根據(jù)各個(gè)實(shí)施例示出了可以被配置用于支持無(wú)線回程的通信系統(tǒng)的框圖；
[0028] 圖11根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪了用于通過(guò)非授權(quán)頻帶來(lái)支持無(wú)線回程的方法1100 ; 以及
[0029] 圖12根據(jù)各個(gè)實(shí)施例描繪了用于通過(guò)非授權(quán)頻帶來(lái)支持無(wú)線回程的方法1200。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 所描述的實(shí)施例針對(duì)用于通過(guò)使用跨協(xié)議信道偵聽(tīng)和保留來(lái)改進(jìn)非授權(quán)頻帶中 的回程業(yè)務(wù)可靠性的系統(tǒng)和方法。在實(shí)施例中，可以采用物理載波偵聽(tīng)以在通過(guò)所選擇的 載波，經(jīng)由回程通信鏈路進(jìn)行發(fā)送之前，選擇非授權(quán)頻帶中的載波。所選擇的回程業(yè)務(wù)載波 可以是時(shí)分雙工或頻分雙工的，以便提供雙向通信。
[0031] 在實(shí)施例中，物理載波偵聽(tīng)可以與虛擬載波偵聽(tīng)和信道保留進(jìn)行組合，以用于通 過(guò)非授權(quán)頻帶的無(wú)線回程。在實(shí)施例中，通過(guò)無(wú)線回程鏈路通信的基站使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 來(lái)進(jìn)行信道保留和干擾檢測(cè)，同時(shí)采用與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不兼容的回程業(yè)務(wù)協(xié)議來(lái)進(jìn)行回程 業(yè)務(wù)傳輸。在實(shí)施例中，信道保留由基站進(jìn)行協(xié)調(diào)，并且每個(gè)基站保留所選擇的載波用于回 程通信。
[0032] 在一些實(shí)施例中，基站可以包括通信以進(jìn)行回程頻率選擇、信道保留和干擾檢測(cè) 的回程收發(fā)機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)的功能。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)可以持續(xù)地偵聽(tīng)非授權(quán)頻帶，并 選擇候選信道用于回程傳輸?；爻淌瞻l(fā)機(jī)可以在一個(gè)或多個(gè)候選信道上發(fā)送保留幀，并且 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)可以檢測(cè)信道上的干擾。如果保留的信道可用，則回程收發(fā)機(jī)可以在這些 信道上發(fā)送回程業(yè)務(wù)幀?；爻淌瞻l(fā)機(jī)可以監(jiān)測(cè)信道狀況，并依據(jù)監(jiān)測(cè)到的信道狀況跳變到 其它候選信道。
[0033] 本文中描述的技術(shù)可以用于諸如蜂窩無(wú)線系統(tǒng)、對(duì)等無(wú)線通信、無(wú)