一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共存方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的 共存方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，智能手機、平板電腦和其他無線設(shè)備的使用導致了無線容量需求的潛在 增長，然而，可用頻譜資源的短缺嚴重限制了網(wǎng)絡容量的增長。手機運營商需要更多的頻段 來滿足日益增長的流量需求，盡管我們可以選擇授權(quán)頻譜來提供更好的用戶體驗，但是免 授權(quán)頻段可以認為是一種有效的補充。運營商應該嘗試達到更高的頻譜效率和更好的用戶 體驗。如果免授權(quán)頻段的LTE有這樣的潛力，那就值得我們?nèi)パ绣场?br>[0003] 現(xiàn)在人們廣泛使用的Wi-Fi技術(shù)，是在免授權(quán)的頻段上運行的，這個頻段的使用 不需要接入許可。大多數(shù)家庭中人們都樂于選擇Wi-Fi作為網(wǎng)絡接入方式。因為這種無線 通信方式能夠滿足人們對于移動性和高速率的要求。市面上的各種移動終端都支持Wi-Fi 接入，從而真正做到自由自在的上網(wǎng)。另一方面，LTE網(wǎng)絡在我國乃至世界上也基本上實現(xiàn) 了普及，國家也在加大對通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度。為了實現(xiàn)更高的速率要求，我們需要在 現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷演進，更好利用各種基礎(chǔ)設(shè)施。
[0004] LTE-Unlicensed，簡稱LTE-U，指的是在2. 4GHz或5GHz等免授權(quán)頻段下運行的 LTE系統(tǒng)，與運行在授權(quán)頻段的LTE配合工作，可以作為一種補充，提供更大的用戶數(shù)據(jù)速 率，以達到提升整體的傳輸性能的效果。這種方法所存在的最大問題是，如何解決LTE與 Wi-Fi在免授權(quán)頻段產(chǎn)生相互干擾，在同頻段下運行的兩種無線技術(shù)，要實現(xiàn)頻譜共享，干 擾是不可避免的。當前在不同無線技術(shù)共存中面臨的主要問題，是缺少協(xié)調(diào)機制以及對相 互干擾管理的能力。雖然大多數(shù)的系統(tǒng)含有干擾管理機制，他們能夠在相同類型的網(wǎng)絡之 間正常工作。然而在采用異步時隙、不同調(diào)度模式（時分多址和載波監(jiān)聽多點接入）、不同 的傳輸/干擾范圍以及不兼容的通信機制的異構(gòu)無線協(xié)議/標準中，這些內(nèi)在的機制會變 得很低效。有相關(guān)的研宄顯示，LTE系統(tǒng)性能在共存環(huán)境下受影響很小，然而Wi-Fi受LTE 傳輸?shù)挠绊懞艽蟆Ｔ诠泊姝h(huán)境下，Wi-Fi信道經(jīng)常會因為受到LTE的干擾而阻塞，使得Wi-Fi 節(jié)點在超過96%的時間里處于監(jiān)聽（LISTEN)模式下。這造成的很直觀的反映就是Wi-Fi 用戶的吞吐量的急劇減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共 存方法，使得充分和諧的共享免授權(quán)頻譜資源，大幅提升其傳輸性能，提高用戶體驗，從而 提高網(wǎng)絡容量，提高運營商的運營效率。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共存方法，該方法包括以下步驟：
[0008] 步驟1)免授權(quán)頻段下的LTE小基站進行共存信道檢測；若信道繁忙則繼續(xù)檢測， 否則進入下一步；
[0009] 步驟2)運用on/off機制實現(xiàn)使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共存，所述 on/off機制通過定義一個時間周期，在這個時間周期內(nèi)，LTE小基站按照所定義的時間百 分比來占用信道。
[0010] 進一步，所述共存信道檢測包括能量檢測和信號檢測。
[0011] 進一步，所述能量檢測是通過盲檢算法對接收信號進行檢測，通過對時域中的信 號進行采樣，然后求模平方，最后得到具體的能量值，若能量值大于閾值，則判定信道處于 繁忙狀態(tài)。
[0012] 進一步，所述信號檢測為在接收端發(fā)現(xiàn)、鎖定并解碼一個與802. 11兼容的信號， 并對該接收信號進行檢測。
[0013] 進一步，所述與802. 11兼容的信號的測定參數(shù)包括主信號門限、非主信號門限和 能量門限，若檢測到信號超過門限值，則判定信道處于繁忙狀態(tài)。
[0014] 進一步，所述on/off機制包括靜態(tài)on/off機制和自適應on/off機制。
[0015] 進一步，所述靜態(tài)on/off機制定義一個固定的時間周期，該時間周期包括LTE小 基站發(fā)射器的工作時間段和關(guān)閉時間段，在工作時間段LTE小基站的發(fā)射器處于開啟狀 態(tài)，Wi-Fi處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟LTE定時器，定時時間到，工作時間段結(jié)束；在關(guān)閉時間段LTE 小基站的發(fā)射器處于關(guān)閉狀態(tài)，Wi-Fi處于開啟狀態(tài)，開啟WiFi定時器，定時時間到，關(guān)閉 時間段結(jié)束；使得LTE小基站和Wi-Fi能夠交替的按照固定的時間周期接入信道，實現(xiàn)友好 共存。
[0016] 進一步，所述自適應on/off機制首先定義一個初始的時間周期，該時間周期包括 LTE小基站發(fā)射器的工作時間段和關(guān)閉時間段，在工作時間段LTE小基站的發(fā)射器處于開 啟狀態(tài)，Wi-Fi處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟LTE定時器，定時時間到，工作時間段結(jié)束；在關(guān)閉時間 段LTE小基站的發(fā)射器處于關(guān)閉狀態(tài)，Wi-Fi處于開啟狀態(tài)，開啟WiFi定時器，定時時間到， 關(guān)閉時間段結(jié)束；在關(guān)閉時間段中，LTE小基站動態(tài)檢測信號，并測量出Wi-Fi媒介的利用 率然后調(diào)整時間周期值，待關(guān)閉時間段結(jié)束后，進入下一個周期，下一周期的時間周期為調(diào) 整后的時間周期值。
[0017] 進一步，免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)是通過MAC層控制單元來實現(xiàn)周期性的開啟和關(guān) 閉LTE小基站的發(fā)射器。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi 的共存方法，使得LTE與Wi-Fi在免授權(quán)頻段能夠共享免授權(quán)頻譜資源，實現(xiàn)和諧共存，從 而大幅提升其傳輸性能，提尚用戶體驗，從而提尚網(wǎng)絡容量，提尚運營商的運營效率。
【附圖說明】
[0019] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步的詳細描述，其中：
[0020] 圖1為使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi共存場景圖；
[0021] 圖2為免授權(quán)頻段下靜態(tài)on/off機制工作示意圖；
[0022] 圖3為免授權(quán)頻段下自適應on/off機制工作示意圖；
[0023] 圖4為免授權(quán)頻段下on/off機制實現(xiàn)共存的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0025] 本發(fā)明提供的一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共存方法，使得LTE與 Wi-Fi在免授權(quán)頻段能夠共享免授權(quán)頻譜資源，實現(xiàn)和諧共存。使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng) 與Wi-Fi共存場景如圖1所示，場景中包括一個LTE的宏基站、一個免授權(quán)頻段下LTE小基 站、一個Wi-Fi的接入點，有一個移動用戶（UE)同時處于以上兩者的覆蓋范圍內(nèi)，由于LTE 小基站與Wi-Fi同屬于免授權(quán)頻段，他們之間的信號存在干擾。
[0026] 為了解決上述問題本發(fā)明提出一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共存 方，通過在LTE小基站端檢測周圍信道的使用情況，然后制定on/off機制，LTE小基站和 Wi-Fi根據(jù)on/off機制交替地接入信道，實現(xiàn)友好共存。首先LTE小基站進行共存信道檢 測，如果周圍的干擾信號（Wi-Fi信號）的能量或者測量參數(shù)超過閾值，那么可以認定此時 如果再發(fā)送LTE信號的話，勢必會產(chǎn)生干擾，這種情況下LTE小基站通過采用on/off機制， 暫時關(guān)閉免收全頻段LTE信號的發(fā)送，用戶端可以選擇是全頻段的LTE網(wǎng)絡進行接入，這樣 便可避免產(chǎn)生干擾。與此同時，LTE小基站之后會繼續(xù)檢測信道使用情況，若干擾信號強度 低于門限值，則可再次開啟，作為補充方式供用戶使用。
[0027] 本發(fā)明所述的一種使用免授權(quán)頻段的LTE系統(tǒng)與Wi-Fi的共存方法，具體包括以 下步驟：
[0028] 步驟1)免授權(quán)頻段下的LTE小基站進行共存信道檢測；它包括能量檢測和信號檢 測。
[0029] 步驟1-1)能量檢測：能量檢測是一種對接收信號的盲檢算法，是一種方便易行的 信號檢測途徑，即通過直接對時域中的信號進行采樣，然后求模平方，得到具體的能量值。
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