CN114375065B

CN114375065B - 下行lbt的方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114375065B
Application number: CN202011120000.7A
Authority: CN
Inventors: 张萌
Original assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2024-07-19
Anticipated expiration: 2040-10-19
Also published as: WO2022083595A1; US20230413321A1; EP4231761A4; EP4231761A1; CN114375065A

Abstract

本申请提供一种下行LBT的方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量；根据信道能量和上行传输能量确定监听周期内的信道状态；在信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输。从而提高了信道状态评估的正确性，提高了频谱利用率。

Description

下行LBT的方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术，尤其涉及一种下行先听后说(Listen Before Talk，简称LBT)的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在未来的通信系统中,出于对更高数据速率的需求,我们对频谱资源的需求也会爆炸性的增长。通过采用全双工通信技术，可以实现在同一个时频资源上同时进行上行(Uplink)传输和下行(Downlink)传输，从而可以极大地提高频谱资源利用率。

全双工通信时不仅可以使用授权频谱，还可以使用未授权频谱。在使用未授权频谱时，网络设备和终端需要通过LBT的方法进行信道接入，即先通过检测信道能量来确定信道状态，再进一步确定是否可以进行数据传输。若检测的信道能量不准确，则会导致信道状态不准确，从而降低频谱利用率。

发明内容

本申请提供一种下行LBT的方法、装置、设备及存储介质，以提高信道状态检测的准确性，提高频谱利用率。

第一方面，本申请提供一种下行LBT的方法，包括：

在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量；

根据所述信道能量和所述上行传输能量确定所述监听周期内的信道状态；

在所述信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输。

在一种可行的实现方式中，所述根据所述信道能量和所述上行传输能量确定所述监听周期内的信道状态，包括：

根据所述信道能量和所述上行传输能量的差值确定所述监听周期内的信道状态。

在一种可行的实现方式中，所述监听周期包括至少一个检测时间窗和计算时间窗；

所述在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量，包括：

在每个所述检测时间窗内分别检测信道能量，并在所述计算时间窗内计算所述上行传输能量。

在一种可行的实现方式中，所述监听周期包括多个检测时间窗，所述计算时间窗在所述多个检测时间窗中的任意两个检测时间窗之间。

在一种可行的实现方式中，所述计算时间窗在所述至少一个检测时间窗之后。

在一种可行的实现方式中，所述根据所述信道能量和所述上行传输能量的差值确定所述监听周期内的信道状态，包括：

分别根据每个所述检测时间窗内的信道能量和所述上行传输能量的差值，确定每个所述检测时间窗内的信道状态；

根据所述每个所述检测时间窗内的信道状态，确定所述监听周期内的信道状态。

第二方面，本申请提供一种下行LBT的装置，包括：

检测模块，用于在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量；

确定模块，用于根据所述信道能量和所述上行传输能量确定所述监听周期内的信道状态；

传输模块，用于在所述信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输。

在一种可行的实现方式中，所述确定模块用于，根据所述信道能量和所述上行传输能量的差值确定所述监听周期内的信道状态。

所述检测模块用于，在每个所述检测时间窗内分别检测信道能量，并在所述计算时间窗内计算所述上行传输能量。

在一种可行的实现方式中，所述确定模块用于，分别根据每个所述检测时间窗内的信道能量和所述上行传输能量的差值，确定每个所述检测时间窗内的信道状态；根据所述每个所述检测时间窗内的信道状态，确定所述监听周期内的信道状态。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器、处理器和收发器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于在所述计算机程序执行时，实现如上述第一方面所述的方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面所述的方法。

本申请提供一种下行LBT的方法、装置、设备及存储介质，在监听周期内，除了检测信道能量外，还进一步确定上行传输能量，将这部分上行传输能量从总的信道能量中剔除，从而可以基于更准确的能量值来评估信道状态，提高频谱利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种全双工通信的应用场景图；

图2为本申请实施例提供的一种下行LBT的方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种监听周期示意图；

图4为本申请实施例提供的一种监听周期示意图；

图5为本申请实施例提供的一种监听周期示意图；

图6为本申请实施例提供的一种监听周期示意图；

图7为本申请实施例提供的一种监听周期示意图；

图8为本申请实施例提供的一种下行LBT的装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提供的下行LBT的方法应用于全双工通信的场景中。示例的，如图1中所示，全双工通信的应用场景可以是非连续覆盖的热点如家庭基站或WIFI；或者，连续覆盖场景如同构网场景或异构网场景；或者，终端直通(Device—to—Device，简称D2D)短距离通信的场景等，本申请对此不作限定。

本申请实施例中的终端也可以称为终端设备(Terminal Equipment)、用户单元(Subscriber Unit)、用户站(Subscriber Station)，移动站(Mobile Station)、移动台(Mobile Station)、远程站(Remote Station)、接入点(Access Point)、远程终端(RemoteTerminal)、接入终端(Access Terminal)、用户终端(User Terminal)、用户代理(UserAgent)或用户设备(User Equipment)，在此不作限定。本申请实施例中的UE可以采用半双工或者全双工。

本申请实施例中的网络设备是指为终端提供通信服务的通信网络设备，包含无线接入网的基站(base station，简称BS)，还可以包含无线接入网的基站控制器，还可以包含核心网侧的设备。

其中，基站也可称为基站设备，是一种部署在无线接入网(RAN)用以提供无线通信功能的装置。例如在4G网络中提供基站功能的设备包括演进的节点B(evolved NodeB，简称eNB)，5G新无线(New Radio，简称NR)中的提供基站功能的设备gNB，以及继续演进的节点B(ng-eNB),其中gNB和终端之间采用NR技术进行通信，ng-eNB和终端之间采用演进的通用地面无线接入(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，简称E-UTRA)技术进行通信，gNB和ng-eNB均可连接到5G核心网。本申请实施例中的基站还包含在未来新的通信系统中提供基站功能的设备等。本申请实施例中的基站可以是全双工基站，在相同的时频资源上可以服务不同的UE的上下行，例如UE-1的上行以及UE-2的下行；或者，也可以服务相同UE的上下行。

相关技术中，在全双工通信的场景下，在未授权频谱上接入信道时进行LBT的方法可以有多种，包括CAT4 LBT，One Shot LBT,以及适用于FR2的LBT等，各种LBT的方法中，基站或终端均是通过检测信道能量来确定信道状态为空闲或繁忙。这会存在的一个问题是，在全双工系统中，在进行下行LBT时，在同一时频资源上会存在配对传输的上行信号，因此在进行信道能量检测时获得的信道能量中包括了这部分上行传输的能量。而在进行下行LBT时实际只需要考虑下行传输的能量即可，因此目前的方法中，下行LBT过程中检测出的信道能量并不准确，这也就导致基于此确定的信道状态并不准确，进而影响下行传输。例如，由于上行传输的存在导致下行LBT过程检测到的信道能量过高，从而判断信道状态为繁忙而不能进行下行传输，降低了频谱利用率。

为此，本申请提供一种下行LBT的方法，对信道状态的判断方法进行改进，在监听周期内，除了检测信道能量外，还进一步确定上行传输能量，将这部分上行传输能量从总的信道能量中剔除，从而可以基于更准确的能量值来评估信道状态，提高频谱利用率。以下结合实施例对本申请提供的下行LBT的方法进行说明。其中，本申请中出现的信道可以理解为一个时频资源区域，在这个时频资源区域上终端或者基站可以进行LBT监听。

图2为本申请实施例提供的一种下行LBT的方法的流程示意图。该方法的执行主体可以为网络设备或终端，以网络设备为基站为例进行说明。如图2所示，该方法包括：

S201、在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量。

S202、根据信道能量和上行传输能量确定监听周期内的信道状态。

S203、在信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输。

基站在进行下行LBT时，在监听周期内可以通过一个或多个检测时间窗来检测信道能量，进而确定信道状态。本实施例中，基站在监听周期内除了检测信道能量外，还可以根据检测到的信道能量确定上行传输能量。

基站将检测到的信道能量中的上行传输能量剔除，即根据信道能量和上行传输能量的差值来确定监听周期内的信道状态，从而使得基于信道能量确定的信道状态更为准确，保证了下行传输，从而提高频谱利用率。

示例的，基站在进行LBT的时频资源上计算出对应的上行信号的能量，并在对应的LBT的能量检测的结果中剔除上行信号的能量，并将计算后的能量检测结果用于判断LBT流程中所监听的时频资源是空闲还是繁忙。

具体的，监听周期中包括至少一个检测时间窗和计算时间窗；基站在每个检测时间窗内分别检测信道能量，并在计算时间窗内计算上行传输能量，从而分别根据每个检测时间窗内的信道能量和上行传输能量的差值，确定每个检测时间窗内的信道状态；根据每个检测时间窗内的信道状态，确定监听周期内的信道状态。

根据LBT方法的不同，监听周期内包括的检测时间窗的数量可能不同，若监听周期包括多个检测时间窗，则计算时间窗可以在多个检测时间窗中的任意两个检测时间窗之间。或者，监听周期包括一个或多个检测时间窗时，计算时间窗都可以在这一个或多个检测时间窗之后。

在本申请提供的下行LBT的方法的基础上，对相关技术中的CAT4 LBT，One ShotLBT,以及适用于FR2的LBT分别进行改进，以下进行详细说明。

第一种：CAT4 LBT

1)设置N＝N_init，其中N_init是以均匀概率分布在0和CW_p之间的随机数，然后执行步骤4；

2)如果N＞0且基站选择递减计数器，则设置N＝N-1；

3)在附加检测时隙T_sl内检测信道，如果该附加检测时隙T_sl内信道为空闲，则执行步骤4)；否则，执行步骤5)；

4)如果N＝0，则停止；否则，执行步骤2)。

5)检测信道，直到在一个附加延迟时长T_d内检测到繁忙的检测时隙T_sl或者在附加延迟时长T_d内的所有检测时隙T_sl被检测为空闲为止；

6)如果在附加延迟时长T_d的所有检测时隙T_sl中都检测到信道空闲，则转到步骤4)；否则，执行步骤5)。

上述步骤中，延迟时长T_d包括一个持续时间T_f＝16us以及其后的m_p个连续的检测时隙T_sl，并且T_f中包括一个在T_f开始处的检测时隙T_sl。

CW_min，p≤CW_p≤CW_max，p是竞争窗口，CW_min，p和CW_max，p的值在步骤1)之前确定。

m_p，CW_min，p和CW_max，p基于与基站传输相关的信道访问优先级p确定。

可以看出，CAT4 LBT的过程中包括了多个检测时间窗，每个检测时间窗为T_f＝16us或者是检测时隙T_sl。根据每个检测时间窗内的信道状态进行上述步骤1)-6)的循环，直至N＝0时确定可以进行下行传输。

为了保证每个检测时间窗内的信道状态的准确性，根据本申请实施例的方法，在多个检测时间窗之间增加一个计算时间窗D，或者，在多个检测时间窗之后增加一个计算时间窗D，在该计算时间窗D内计算上行传输能量，并将每个检测时间窗内的信道能量减去该上行传输能量，以确定每个检测时间窗内的信道状态。

如图3中所示，以计算时间窗D在第一个T_sl之后为例，基站在上述步骤3)中第一次进行附加检测时隙T_sl的信道能量检测后，紧接着在计算时间窗D内计算上行传输能量，之后将第一个T_sl内的信道能量减去上行传输能量后确定第一个T_sl的信道状态为空闲或繁忙，根据第一个T_sl的信道状态继续上述步骤3)中的循环。并在之后的每一个T_sl或T_f的检测时隙内，均将检测到的信道能量减去上行传输能量，以判断每个T_sl或T_f内的信道状态，从而确定循环的执行步骤，直至N＝0时，确定监听周期的信道状态为空闲，则可以进行下行传输。

需要说明的是，图3中仅以计算时间窗D在第一个T_sl之后为例进行说明，在实际应用中，计算时间窗D可以设置在任一T_sl或T_f之后。具体时间窗D的位置可以通过预定义的方式确定，或者由基站来通过高层信令或者DCI来指示。

第二种：One Shot LBT

Type 2A下行信道接入过程

基站在检测到信道空闲至少检测间隔T_shortdl＝25us之后发送下行传输。T_{short_dl}中包括一个持续时间T_f＝16us以及其后的一个检测时隙9us，并且T_f中包括一个在T_f开始处的检测时隙9us。

可见这种方式中，基站在持续时间T_f＝16us的时间内进行一次信道检测，并在之后的一个检测时隙9us内再进行一次信道检测，即监听周期内包括了一个T_f＝16us的检测时间窗和一个检测时隙9us的检测时间窗。为了保证每次检测的信道状态的准确性，根据本申请实施例的方法，在T_f和之后的检测时隙9us之间增加一个计算时间窗D，在该计算时间窗D内计算上行传输能量，如图4中所示，基站持续时间T_f＝16us的时间内进行一次信道能量检测，紧接着在计算时间窗D内计算上行传输能量，之后将T_f＝16us内的信道能量减去上行传输能量后确定T_f＝16us的信道状态，并继续在之后的检测时隙9us内再进行一次信道能量检测，将检测时隙9us内的信道能量再减去上行传输能量，以判断检测时隙9us内的信道状态，若在T_f＝16us内以及检测时隙9us内的两次检测信道状态均为空闲，则可以确定监听周期内的信道状态为空闲，可以进行下行传输。

或者，如图5中所示，在T_f和之后的检测时隙9us之后增加一个计算时间窗D，在该计算时间窗D内计算上行传输能量。基站在持续时间T_f＝16us的时间内进行一次信道能量检测，并在之后的检测时隙9us内再进行一次信道能量检测，之后紧接着在计算时间窗D内计算上行传输能量。然后将T_f＝16us内的信道能量和检测时隙9us内的信道能量分别减去上行传输能量后确定T_f＝16us内的信道状态以及检测时隙9us内的信道状态，若两次检测信道状态均为空闲，则可以确定监听周期内的信道状态为空闲，可以进行下行传输。

Type 2B下行信道接入过程

基站在检测到信道在T_f＝16us的持续时间内为空闲之后，可以立即发送下行传输。T_f包含一个检测时隙，该检测时隙出现在T_f的最后9us之内。

可见，基站在持续时间T_f＝16us的时间内进行一次信道检测，即监听周期内包括了一个T_f＝16us的检测时间窗。为了保证信道状态的准确性，根据本申请实施例的方法，如图6中所示，在T_f＝16us之后增加一个计算时间窗D，在该计算时间窗D内计算上行传输能量。基站在持续时间T_f＝16us的时间内进行一次信道能量检测，之后紧接着在计算时间窗D内计算上行传输能量。然后将T_f＝16us内的信道能量减去上行传输能量后确定T_f＝16us内的信道状态，若信道状态均为空闲，则可以进行下行传输。

第三种：适用于FR2的LBT

1)基站检测一个8us的持续时间，如果信道为空闲，则执行步骤2)；

2)设置N＝N_init，N_init是以平均概率分布在[1,2,3,4,5]中的一个随机数；

3)如果N＞0且基站选择递减计数器，则设置N＝N-1；

4)在附加检测时隙(5us)内检测信道，如果该附加检测时隙内信道为空闲，则执行步骤5)；否则，执行步骤6)；

5)如果N＝0，则停止；否则，执行步骤3)；

6)检测信道，直到在一个附加延迟时长内检测到繁忙的检测时隙或者在附加延迟时长内的所有检测时隙被检测为空闲为止；

7)如果在附加延迟时长内的所有检测时隙内都检测到信道空闲，则转到步骤5)；否则，执行步骤6)。

可见，适用于FR2的LBT过程中包括了多个检测时间窗，每个检测时间窗为8us、5us或者是附加延迟时长。其中附加延迟时长可以为5us，本申请实施例对此不作限定。根据每个检测时间窗内的信道状态进行上述步骤1)-7)的循环，直至N＝0时确定可以进行下行传输。

如图7中所示，以计算时间窗D在第一个检测时间窗8us之后为例，基站在上述步骤1)中进行持续时间8us的信道能量检测后，紧接着在计算时间窗D内计算上行传输能量，之后将8us内的信道能量减去上行传输能量后确定第一个检测时间窗8us内的信道状态为空闲或繁忙，根据第一个检测时间窗8us内的信道状态继续上述循环。并在之后的每一个检测时间窗内，均将检测到的信道能量减去上行传输能量，以判断每个检测时间窗内的信道状态，从而确定循环的执行步骤，直至N＝0，则可以确定监听周期内的信道状态为空闲，可以进行下行传输。

需要说明的是，图7中仅以计算时间窗D在第一个检测时间窗8us之后为例进行说明，在实际应用中，计算时间窗D可以设置在其他检测时间窗之后。

通过以上对CAT4 LBT，One Shot LBT,以及适用于FR2的LBT的改进说明可以看出，本申请实施例提供的方法，通过在监听周期内增加一个计算上行传输能量的计算时间窗，保证了信道检测的准确性，从而提高了频谱利用率。

图8为本申请实施例提供的一种下行LBT的装置的结构示意图，如图8所示，下行LBT的装置80包括：

检测模块801，用于在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量；

确定模块802，用于根据信道能量和上行传输能量确定监听周期内的信道状态；

传输模块803，用于在信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输。

在一种可行的实现方式中，确定模块802用于，根据信道能量和上行传输能量的差值确定监听周期内的信道状态。

在一种可行的实现方式中，监听周期包括至少一个检测时间窗和计算时间窗；

检测模块801用于，在每个检测时间窗内分别检测信道能量，并在计算时间窗内计算上行传输能量。

在一种可行的实现方式中，监听周期包括多个检测时间窗，计算时间窗在多个检测时间窗中的任意两个检测时间窗之间。

在一种可行的实现方式中，计算时间窗在至少一个检测时间窗之后。

在一种可行的实现方式中，确定模块802用于，分别根据每个检测时间窗内的信道能量和上行传输能量的差值，确定每个检测时间窗内的信道状态；根据每个检测时间窗内的信道状态，确定监听周期内的信道状态。

本申请实施例提供的装置可用于执行上述方法实施例中的下行LBT的方法，其实现原理和计算效果类似，此处不再赘述。

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图9所示，该电子设备90包括：存储器91、处理器92、收发器93，其中，存储器91和处理器92通信；示例性的，存储器91、处理器92和收发器93可以通过通信总线94通信，存储器91用于存储计算机程序，处理器92执行该计算机程序实现上述下行LBT的方法。电子设备90可以为网络设备或终端。

可选的，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法实施例中的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任意方法实施例中的方法。

实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(read-only memory，ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(magnetic tape)、软盘(floppy disk)、光盘(optical disc)及其任意组合。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种下行LBT的方法，其特征在于，包括：

在监听周期内，检测信道能量以及上行传输能量；

在所述信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输；

所述监听周期包括至少一个检测时间窗和计算时间窗；所述计算时间窗在所述多个检测时间窗中的任意两个检测时间窗之间；或者，所述计算时间窗在所述至少一个检测时间窗之后；

在每个所述检测时间窗内分别检测信道能量，并在所述计算时间窗内计算所述上行传输能量；

对应的，所述根据所述信道能量和所述上行传输能量确定所述监听周期内的信道状态，包括：

2.一种下行LBT的装置，其特征在于，包括：

传输模块，用于在所述信道状态处于空闲状态时，进行下行数据传输；

所述检测模块用于，在每个所述检测时间窗内分别检测信道能量，并在所述计算时间窗内计算所述上行传输能量；

所述确定模块用于，分别根据每个所述检测时间窗内的信道能量和所述上行传输能量的差值，确定每个所述检测时间窗内的信道状态；根据所述每个所述检测时间窗内的信道状态，确定所述监听周期内的信道状态。

3.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器和收发器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于在所述计算机程序执行时，实现如上述权利要求1所述的方法。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述权利要求1所述的方法。