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专利号: 2018100490545
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-06-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于多运营商场景下基于LAT(Listen And Talk,全双工技术的边听边发)的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:LTE-U根据边听边发LAT信道检测机制判断有无LTE-U接入非授权频段;

S2:根据LAT信道检测结果,判定非授权频段上无LTE-U用户,则无回退窗口数的LTE-U随机选择一个回退窗口进行回退,以及已有回退窗口数的LTE-U继续原有的回退窗口进行回退,同时保持对非授权频段持续监听;

S3:若判定非授权频段上有LTE-U用户,则LTE-U暂停窗口的回退并保持对非授权频段持续监听;

S4:回退窗口最先归0的LTE-U用户接入非授权频段进行传输,同时保持对非授权频段持续监听;

S5:LTE-U根据边听边发LAT信道检测机制判断有无WiFi接入非授权频段;

S6:根据LAT信道检测结果,判定非授权频段上有WiFi用户,则LTE-U在传输时调整其发射功率以保护WiFi网络的传输性能;判定非授权频段上无WiFi用户,则LTE-U在传输时以较大发射功率进行传输。

2.根据权利要求1所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:所述LTE-U与WiFi为两个不同的系统,其在非授权频段接入和传输模式不同,需保证WiFi网络传输性能:WiFi占用非授权频段时,LTE-U以较小发射功率接入非授权频段进行传输;

WiFi未占用非授权频段时,LTE-U以较大发射功率接入非授权频段进行传输;

其中LTE-U根据边听边发LAT信道检测机制判断有无LTE-U接入非授权频段,利用的是信道能量检测方式,包括:判定存在LTE-U接入非授权频段和判定不存在LTE-U接入非授权频段,判定存在WiFi接入非授权频段和判定不存在WiFi接入非授权频段;

采用基于全双工技术的边听边发LAT机制,用户能够同时进行信道的检测和数据的发送,包括:LTE-U基站和LTE-U用户均配备有两个全双工天线Ant1和Ant2;

天线Ant1持续监测信道状态,当检测信道空闲时,天线Ant2发送数据,并且无论天线Ant2是否发送数据,天线Ant1均持续检测信道状态;

在每一个检测时隙slot的最后,LTE-U将根据检测结果判断下一时隙slot是否发送数据;

LAT机制基于不完美的信道检测,更能体现真实信道中复杂的信道状态;

残余自干扰RSI会影响LTE-U用户的信道检测精度,造成不完美检测;

LTE-U用户检测信道会发生虚警,虚警概率为Pf;LTE-U用户检测信道会发生漏检,漏检概率为Pm;

若多于两个用户发生冲突,其在天线Ant1端的接收信号必然远大于自干扰,则漏检仅发生于两个用户发生冲突的情况;

LAT机制基于全双工技术的优越性实现数据传输与信道检测同时进行,如果LTE-U用户和WiFi用户间发生冲突,LTE-U能够及时检测并立即降低其传输功率,进而保障WiFi网络的传输性能。

3.根据权利要求1所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:所述LTE-U用户的信道检测和业务流量传输以时隙slot为基本单位:LTE-U用户通过综合整个slot时隙内的信道能量检测结果,在一个slot时隙的最后做出信道状态判定;

LTE-U根据前一slot时隙的检测结果,进行下一slot时隙的数据传输。

4.根据权利要求1所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:所述LTE-U的竞争窗口长度以时隙slot为基本单位:LTE-U竞争窗口数随机的从{1,2,…,W-1}中选取;

每判定一个slot时隙空闲,LTE-U竞争窗口数回退减1;

LTE-U竞争窗口数回退归0后,将重新随机的从{1,2,…,W-1}中选取;

保证每个LTE-U用户都能从所选取的窗口数退回至0并接入信道,从而保障系统内用户间的接入公平性。

5.根据权利要求1所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:在所述非授权频段上,传输时间划分为多个长度为A+T的传输周期:周期A和周期T均由若干时隙组成;

A为WiFi网络检测接入时间,T为WiFi和LTE-U用户传输时间;

wifi

WiFi在每个接入周期A进行监听,并根据接入概率P 接入信道进行传输;

LTE-U在传输周期T内根据LAT机制竞争接入非授权频段。

6.根据权利要求1所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:在保证所述WiFi网络性能的前提下,最大化LTE-U的有效吞吐量为LTE-U的频段利用率, 为LTE-U在不发生漏检和虚警情况下的吞吐量。

7.根据权利要求6所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:所述LTE-U的频段利用率 Ttr为LTE-U在传输周期T内的传输时间,Twa为LTE-U在传输周期T内由于等待和碰撞所导致的浪费时间;对于Ttr而言,LTE-U在下一时隙能够成功传输必须满足:LTE-U回退窗口最小,LTE-U在WiFi接入时不发生漏检,且在WiFi静默时不发生虚警这三个条件。

8.根据权利要求6所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:所述LTE-U在不发生漏检和虚警情况下的吞吐量为:其中Jn表示第n个LTE-U运营商的用户数, 表示WiFi接入非授权频段时,LTE-U在发射功率为 时的吞吐量, 表示WiFi静默时,LTE-U在发射功率为时的吞吐量。

9.根据权利要求6所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:当所述WiFi使用非授权频段时,LTE-U为保证WiFi传输性能将以较小发射功率ps进行传输;根据3GPP规定,WiFi网络和LTE-U共存时,LTE-U用户对WiFi网络的影响不大于WiFi网络增加同等数量的WiFi用户后对WiFi网络造成的影响,这一约束条件为:

10.根据权利要求6所述的用于多运营商场景下基于LAT的LTE-U与WiFi共存方法,其特征在于:所述最大化LTE-U的吞吐量,包括以下步骤:通过优化回退窗口数W得到LTE-U的频段利用率

通过优化功率分配得到LTE-U在不发生漏检和虚警情况下的吞吐量最终得到优化的LTE-U有效吞吐量