非授权频段的LTE(LTE-U，LTE in unlicensed spectrum)是3GPP提出的用于缓解授权频段通信压力的新兴技术^[1].要实现LTE-U，需先解决其与WIFI系统在同频段共存的问题^[2].基于现有协议设计的共存方案有循环占空(duty cycle)^[3]和几乎空白子帧^[4]等，而基于公平性考虑的共存方案是采用先听后说(LBT，listen before talk)信道接入机制^[5].然而，现有方案在兼顾信道接入公平性和资源利用率上存在不足，难以获得较好的共存性能.

提出了一种可进行信道切换并遵循自适应静默策略的LBT(MSAM-LBT，LBT with multi-channel switching and adaptive muting period)信道接入共存方案.该方案基于欧洲电信标准委员会(ETSI，European telecommunication standards institute)制定的LBT机制，在提升资源利用率的同时还可降低LTE-U对WIFI系统造成的影响.

1 共存方案设计 1.1 ETSI-LBT

ETSI在关于5 GHz频段的管理要求中制定了一种基于帧结构(FBE，frame based equipment)的LBT机制^[5]，采用该机制的设备在接入信道前，需先执行至少20 μs的基于能量检测(ED，energy detection)的空闲信道评估(CCA，clear channel assessment)，若发现信道处于空闲状态，设备方可占用信道并传输数据，数据传输完成后需留出一段空闲时隙供其他系统有机会接入信道.因此采用LBT机制的LTE-U设备有如下3种状态：时长为T_CCA的空闲信道评估状态、时长为T_o的信道占用状态以及时长为T_idle的静默状态，则LBT的帧长T_LBT=T_CCA+T_o+T_idle.考虑到LTE系统采用固定的帧长，为更好地兼容LTE系统，假设LTE-U系统采用FBE-LBT.

1.2 MSAM-LBT

各国在5 GHz非授权频段都划分了多个信道，因此在多个信道中去选择空闲的信道传输数据，不仅可以避免系统间的传输干扰，还能有效增大频谱利用率.在ETSI制定的FBE-LBT框架基础上，提出的MSAM-LBT方案如图 1所示.

设非授权频段共有K个信道，LTE-U在图 1(a)的t₁时刻请求接入信道.设备首先执行多信道并行CCA(由LTE-U eNB完成)，发现信道1空闲，于是接入信道1传输数据(若多条信道空闲，则随机接入其中的一条).若设备在LBT机制限定的T_o后仍需传输数据，即在传输结束前的T_CCA里，对除当前信道外的其他信道进行并行CCA.如图 1(a)所示，在信道1完成传输(即t₂时刻)时已经确认信道K是空闲的，即切换至信道K继续传输数据.同理在t₁时刻切换至信道K′继续传输.多信道跳转策略增大LTE-U总体传输时长的同时，一定程度上避免了因LTE-U长时间占用同一信道给WIFI系统带去的干扰.若LTE-U终端在图 1(b)所示的t₂时刻依然有数据要传输，且没有发现其他可用信道，此时就在当前信道采取静默回退策略，即留出空闲时隙，并在下一个LBT帧的CCA周期再次对所有信道进行并行CCA，直至发现空闲信道.

2 系统模型建立 2.1 WIFI系统模型

假设WIFI系统采用请求发送/允许发送模式(RTS/CTS)接入信道，并设WIFI站点的类型均相同，且其缓存区总有待传输的数据.在上述假设下，WIFI系统(采用二进制指数回退机制)的归一化吞吐可用离散时间的马尔可夫链模型进行分析^[6].

根据文献[6]的推导，信道k上各WIFI站点在某一媒体接入控制层(MAC，media access control)时隙发送数据的概率为τ_k(τ_k∈[0，2/(W_min+1)]，其中W_min为最小竞争窗长度)，那么该MAC时隙空闲的概率为P_{i, k}=(1-τ_k)^n_k.当只有一个WIFI站点工作时不会发生数据碰撞，因此该MAC时隙WIFI系统成功传输数据的概率为P_{s, k}=n_kτ_k(1-τ_k)^n_k-1，由此可以得到该MAC时隙上发生数据包碰撞的概率为P_{c, k}=1-P_{i, k}-P_{s, k}.由此可得，第k个信道上WIFI系统的归一化吞吐为

$ {S_k} = \frac{{{P_{{\rm{s}},k}}E\left[ L \right]}}{{{P_{{\rm{s}},k}}{T_{{\rm{s}},k}} + {P_{{\rm{c}},k}}{T_{{\rm{c}},k}} + {P_{{\rm{i}},k}}{T_{{\rm{i}},k}}}} $

(1)

其中：E[L]表示平均数据包有效载荷，T_{s, k}表示成功传输的平均时长，T_{c, k}表示数据碰撞的平均时长，T_{i, k}是空闲的MAC时隙时长.

2.2 LTE-U系统模型

LTE-U接入信道时进行多信道并行ED-CCA，令x_k(n)表示信道k上的WIFI信号，且其综合了信道衰落、畸变等影响因素.假设x_k(n)为独立同分布的高斯信号，且x_k(n)~N(0, σ_x²)，并假设噪声信号η(n)为高斯信号，且η(n)~N(0, σ_u²).接收信号y_k(n)服从二元假设模型：H₀(目标信道上不存在WIFI信号的假设)和H₁(目标信道上存在WIFI信号的假设).因此，多信道CCA模型的二元假设为

$ {y_k}\left( n \right) = \left\{ \begin{array}{l} {x_k}\left( n \right) + \eta \left( n \right),\;\;\;{H_1}\\ \eta \left( n \right),\;\;\;\;\;{H_0} \end{array} \right. $

(2)

其中n=0，1，2，…，N-1，N为CCA内的采样数.设检测信道k时，LTE-U的检测概率和虚警概率分别为P_{d, k}和P_{f, k}.根据前文分析，P_{i, k}为信道k上WIFI系统不活动的概率，假设T_CCA过程中WIFI系统的状态不变，由此可得信道k上二元假设模型的概率：P_k(H₀)=P_{i, k}，P_k(H₁)=1-P_{i, k}.那么LTE-U接入信道k时发生阻塞的概率为P_{b, k}=P_k(H₁)P_{d, k}+P_k(H₀)P_{f, k}.则多信道接入时的阻塞率为

$ P_{\rm{b}}^{\left( K \right)} = \prod\limits_{k = 1}^K {{P_{{\rm{b}},k}}} = \sum\limits_{k = 1}^K {\left( {{P_k}\left( {{H_1}} \right){P_{{\rm{d}},k}} + {P_k}\left( {{H_0}} \right){P_{{\rm{f}},k}}} \right)} $

(3)

令C₀表示信道上不存在WIFI信号时的LTE-U吞吐量，C₁表示信道上存在WIFI信号时的LTE-U吞吐量，并将接入信道k时的C₀和C₁分别表示为C_{0, k}，C_{1, k}.设WIFI和LTE-U的信号相互独立，则

$ \left. \begin{array}{l} {C_{0,k}} = {\rm{lb}}\left( {1 + {\mathit{\Gamma }_{{\rm{L}},k}}} \right)\\ {C_{1,k}} = {\rm{lb}}\left( {1 + \frac{{{\mathit{\Gamma }_{{\rm{L}},k}}}}{{{\mathit{\Gamma }_{{\rm{W}},k}} + 1}}} \right) \end{array} \right\} $

(4)

其中：Γ_{W, k}是信道k上WIFI信号的信噪比，Γ_{L, k}是信道k上LTE-U信号的信噪比.

当可用信道数K为1时，C_{0, 1}和C_{1, 1}发生的概率分别为P₁(H₀)(1-P_{f, 1})和P₁(H₁)(1-P_{d, 1}).此时两类情况下的信道感知接入吞吐量分别为

$ \left. \begin{array}{l} R_0^{\left( 1 \right)} = {C_{0,1}}{P_1}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{f}},1}}} \right)\\ R_1^{\left( 1 \right)} = {C_{1,1}}{P_1}\left( {{H_1}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{d}},1}}} \right) \end{array} \right\} $

(5)

则基于LBT的LTE-U可获得的平均吞吐量为

$ {R^{\left( 1 \right)}} = \frac{{{T_{{\rm{LBT}}}} - {T_{{\rm{idle}}}} - {T_{{\rm{CCA}}}}}}{{{T_{{\rm{LBT}}}}}}\left( {R_0^{\left( 1 \right)} + R_1^{\left( 1 \right)}} \right) $

(6)

3 多信道认知接入及切换吞吐分析

当非授权频段上共有K(K＞1) 条信道开放使用时，若LTE-U可在K条信道中寻找可用资源，理论上可提升系统的认知接入吞吐量.为便于分析和数学推导，假设各信道相互独立，且各信道上WIFI系统的站点数和发射功率均相同，这时可认为各信道在各MAC时隙的空闲概率相同，且LTE-U对目标信道进行频谱状态认知的检测概率和虚警概率也一致.在上述假设条件下，可令P₁(H₁)=…=P_k(H₁)=P(H₁)，P₁(H₀)=…P_K(H₀)=P(H₀)，P_{d, 1}=…=P_{d, k}=P_d，P_{f, 1}=…=P_{f, K}=P_f.

当K等于2时，LTE-U同时对这两个信道的状态进行辨识，根据结果接入到其中一条.此时C_{0, 1}发生的概率P_{C0, 1}由4部分组成：

1) 2条信道均空闲，LTE-U检测二者均未发生虚警，随机接入信道1的概率为

$ {P_{{{\rm{C}}_{0,\_1}}}} = {P_1}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{f}},1}}} \right){P_2}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{f}},2}}} \right)/2 $

(7)

2) 2条信道均空闲，LTE-U检测信道1未发生虚警，检测信道2发生虚警时，接入信道1的概率为

$ {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_2}}}} = {P_1}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{f}},1}}} \right){P_2}\left( {{H_0}} \right){P_{{\rm{f}},2}} $

(8)

3) 信道1处于空闲状态，信道2存在WIFI信号，LTE-U检测信道1未发生虚警，检测信道2发生漏检时，接入信道1的概率为

$ {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_3}}}} = {P_1}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{f}},1}}} \right){P_2}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{d}},2}}} \right)/2 $

(9)

4) 信道1处于空闲状态，信道2存在WIFI信号，LTE-U检测信道1未发生虚警，检测信道2未发生漏检时，接入信道1的概率为

$ {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_4}}}} = {P_1}\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{{\rm{f}},1}}} \right){P_2}\left( {{H_1}} \right){P_{{\rm{d}},2}} $

(10)

从而可得

$ {P_{{{\rm{C}}_{0,1}}}} = {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_1}}}} + {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_2}}}} + {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_3}}}} + {P_{{{\rm{C}}_{0,1\_4}}}} $

(11)

根据前文假设，可将P_{C0, 1}写为

$ \begin{array}{l} {P_{{{\rm{C}}_{0,1}}}} = P\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{\rm{f}}}} \right)\left[ {P\left( {{H_0}} \right)\left( {1 - {P_{\rm{f}}}} \right)/2 + } \right.\\ \left. {\left. {P\left( {{H_0}} \right){P_{\rm{f}}}} \right] + P\left( {{H_1}} \right)\left( {1 - {P_{\rm{d}}}} \right)/2 + P\left( {{H_1}} \right){P_{\rm{d}}}} \right] \end{array} $

(12)

通过类似的分析方法可得信道1忙，但LTE-U检测信道1发生漏检而接入该信道的概率为P_{C1, 1}.同理可得P_{C0, 2}和P_{C1, 2}.依据假设可得出有2条信道可用时，C₀和C₁发生的概率，分别为

$ \left. \begin{array}{l} P_{{C_0}}^{\left( 2 \right)} = {P_{{C_{0,1}}}} + {P_{{C_{0,2}}}} = 2{P_{{C_{0,1}}}}\\ P_{{C_1}}^{\left( 2 \right)} = {P_{{C_{1,1}}}} + {P_{{C_{1,2}}}} = 2{P_{{C_{1,1}}}} \end{array} \right\} $

(13)

令α=P(H₀)(1-P_f)，β=P(H₁)(1-P_d)，α₁=P(H₀)P_f，β₁=P(H₁)P_d.上式可写为

$ \left. \begin{array}{l} P_{{C_0}}^{\left( 2 \right)} = 2\alpha \left[ {\frac{\alpha }{2} + \frac{\beta }{2} + {\alpha _1} + {\beta _1}} \right]\\ P_{{C_0}}^{\left( 2 \right)} = 2\beta \left[ {\frac{\beta }{2} + \frac{\alpha }{2} + {\beta _1} + {\alpha _1}} \right] \end{array} \right\} $

(14)

由前文可知，LTE-U在H₀和H₁状态下接入各信道的吞吐均为C₀和C₁，此时两类情况下的吞吐量分别为R₀⁽²⁾=C₀P_C0⁽²⁾, R₁⁽²⁾=C₁P_C1⁽²⁾.则基于LBT机制的LTE-U可获得的平均吞吐量为

$ {R^{\left( 2 \right)}} = \frac{{{T_{{\rm{LBT}}}} - {T_{{\rm{idble}}}} - {T_{{\rm{CCA}}}}}}{{{T_{{\rm{LBT}}}}}}\left( {R_0^{\left( 2 \right)} + R_1^{\left( 2 \right)}} \right) $

(15)

采用上述的分析方法，并令μ=α+β，ν=α₁+β₁，可以得到当K为3时，LTE-U根据检测结果接入到其中一条信道时，C₀和C₁发生的概率为

$ \left. \begin{array}{l} P_{{C_0}}^{\left( 3 \right)} = 3\alpha \left[ {\frac{1}{3}{\mu ^2} + \mu \nu + {\nu ^2}} \right]\\ P_{{C_1}}^{\left( 3 \right)} = 3\beta \left[ {\frac{1}{3}{\mu ^2} + \mu \nu + {\nu ^2}} \right] \end{array} \right\} $

(16)

利用数学归纳法可求得信道数为k时，C₀和C₁发生的概率分别为

$ \left. \begin{array}{l} P_{{C_0}}^{\left( k \right)} = k\alpha \sum\limits_{m = 0}^{k - 1} {\frac{1}{{k - m}}\left( {\begin{array}{*{20}{c}} m\\ {k - 1} \end{array}} \right){\mu ^{k - \left( {m + 1} \right)}}{\nu ^m}} \\ P_{{C_1}}^{\left( k \right)} = k\beta \sum\limits_{m = 0}^{k - 1} {\frac{1}{{k - m}}\left( {\begin{array}{*{20}{c}} m\\ {k - 1} \end{array}} \right){\mu ^{k - \left( {m + 1} \right)}}{\nu ^m}} \end{array} \right\} $

(17)

由此两类情况下的吞吐量分别为R₀^(k)=C₀P_C0^(k)，R₁^(k)=C₁P_C1^(k).则采用LBT结构的LTE-U在有k条信道可用时，接入信道的平均吞吐量为

$ {R^{\left( k \right)}} = \frac{{{T_{{\rm{LBT}}}} - {T_{{\rm{idble}}}} - {T_{{\rm{CCA}}}}}}{{{T_{{\rm{LBT}}}}}}\left( {R_0^{\left( k \right)} + R_1^{\left( k \right)}} \right) $

(18)

当信道数大于1时，LTE-U在当前信道限定的T_o时长内传输完成后，可切换至其他可用信道.相比回退等待，信道切换后继续传输数据的方式可获得一定量的信道切换吞吐量增益R_switch.这里选取信道数为2的情况，对信道切换吞吐量增益R_switch的获取过程进行简要分析.如图 2所示，初始状态时，LTE-U设备在2条信道中进行认知接入，选择信道1接入后传输其数据.在传输T_o时长后，设备仍需传输数据，且此时发现信道2空闲，于是跳转至信道2继续数据的传输.认知跳转至信道2的接入吞吐量可参考仅有1条信道时的接入吞吐量分析.

当T_o＞T_idle时，切换至信道2可完成当前LBT帧的传输，此时的信道切换吞吐量增益为

$ R_{{\rm{switch}}}^{\left( {{T_{\rm{o}}} > {T_{{\rm{idle}}}}} \right)} = \left( {R_0^{\left( 1 \right)} + R_1^{\left( 1 \right)}} \right)\frac{{{T_{{\rm{idle}}}}}}{{{T_{{\rm{LBT}}}}}} $

(19)

由此，在当前LBT帧的传输总吞吐量为

$ R = {R^{\left( 2 \right)}} + R_{{\rm{switch}}}^{\left( {{T_0} > {T_{{\rm{idle}}}}} \right)} $

(20)

当T_o＜T_idle时，在切换后的信道完成T_o传输时，因切换前的信道还处于静默状态，故不能接入之前的信道.由此信道切换吞吐量增益为

$ R_{{\rm{switch}}}^{\left( {{T_{\rm{o}}} > {T_{{\rm{idle}}}}} \right)} = \left( {R_o^{\left( 1 \right)} + {R^{\left( 1 \right)}}1} \right)\frac{{{T_{\rm{o}}}}}{{{T_{{\rm{LBT}}}}}} $

(21)

即此时最多能完成2T_o的传输，对应的总吞吐量为

$ R = {R^{\left( 2 \right)}} + R_{{\rm{switch}}}^{\left( {{T_{\rm{o}}} < {T_{{\rm{idle}}}}} \right)} $

(22)

4 静默时长及估计策略

根据LBT帧结构，LTE-U的信道占用比为

$ {\mathit{\Phi }_k} = \frac{{{P_{{\rm{suc}},k}}\left( {{T_{{\rm{LBT}}}} - {T_{{\rm{idle}}}} - {T_{{\rm{CCA}}}}} \right)}}{{{T_{{\rm{LBT}}}}}} $

(23)

其中：P_{suc, k}表示成功接入信道k的概率，且P_{suc, k}=(1-P_{f, k})P_k(H₀)+(1-P_{d, k})P_k(H₁).假设WIFI系统在仅有WIFI站点和LTE-U/WIFI共存2种状态下有着相同的碰撞概率，那么可以得出WIFI系统在信道k上的时间占用比为1-Φ_k.

为使得WIFI与LTE-U在非授权频段和谐共存，LTE-U对WIFI的影响要尽可能的小.设WIFI系统有n_k个站点，LTE-U系统的加入将占用Φ_k的频带资源，导致WIFI站点的平均吞吐量下降.同样在WIFI系统中增加一个站点也会导致初始的n_k个站点的吞吐量下降.则可将LTE-U的信道占用约束条件设为：因LTE-U的加入使得单个WIFI站点的吞吐量下降量，不多于WIFI系统自身增加一个站点时WIFI站点的吞吐量下降量.这一约束条件可表示为

$ {\mathit{\Phi }_k}\frac{{S_k^{\left( {{n_k}} \right)}}}{{{n_k}}} \le \frac{{S_k^{\left( {{n_k}} \right)}}}{{{n_k}}} - \frac{{S_k^{\left( {{n_k} + 1} \right)}}}{{{n_k} + 1}} $

(24)

其中：S_k^(n_k)表示n_k个站点下WIFI系统的归一化吞吐量，S_k^(n_k+1)表示n_k+1个站点下WIFI系统的归一化吞吐量.通过简化方程可以得到LTE-U在非授权信道k上的最大时间占用比为

$ {\mathit{\Phi }_k} = \frac{{\left( {{n_k} + 1} \right)S_k^{\left( {{n_k}} \right)} - {n_k}S_k^{\left( {{n_k} + 1} \right)}}}{{\left( {{n_k} + 1} \right)S_k^{\left( {{n_k}} \right)}}} $

(25)

结合式(23) 和式(25) 可以得到最优信道占用时长为

$ T_{\rm{o}}^ * = \frac{{\left[ {\left( {{n_k} + 1} \right)S_k^{\left( {{n_k}} \right)} - {n_k}S_k^{\left( {{n_k} + 1} \right)}} \right]{T_{{\rm{LBT}}}}}}{{{P_{{\rm{suc,}}k}}\left( {{n_k} + 1} \right)S_k^{\left( {{n_k}} \right)}}} $

(26)

进而得到相应的最优静默时长：

$ T_{{\rm{idle}}}^ * = {T_{{\rm{LBT}}}} - {T_{{\rm{CCA}}}} - T_{\rm{o}}^ * $

(27)

对于LTE-U来说，成功接入信道k的概率P_{suc, k}是未知的，因此提出了一种可根据LTE-U的接入结果估算P_{suc, k}的方法. LTE-U在每次执行多信道CCA后可得到一个CCA结果向量，记为α_K=[d₁, …, d_k, …, d_K]_T，d_k为第k个信道的测量结果.当CCA确认信道k可接入时将d_K计为1，反之记为0.在执行N_attempt次CCA之后，可得到一个K行N_attempt列的接入信息矩阵Λ，那么成功接入的次数为第k行元素之和N_{s, k}，因此当选择接入信道k时，对应的P_{suc, k}估计值为${{{\hat{P}}}_{\text{sue}}}$=N_{s, k}/N_sttempt.此外，根据Peng等^[7]提出的功率感知均值检测方法，可估算得到信道上WIFI系统的碰撞概率P_{c, k}和信道空闲概率P_{i, k}，由此可得到接入信道k时的最优静默时长.

5 仿真分析

对所提方案进行性能仿真验证，设WIFI系统在每个信道上的活动站点数及发送功率均相同，且采用一致的物理层和MAC层协议. LBT帧长设为10 ms，T_CCA为20 μs，且LTE-U终端对各信道进行CCA时的期望P_d和期望P_d分别设为0.9和0.05，Γ_{W, k}和Γ_{L, k}分别设为10 dB和15 dB. WIFI系统的部分参数及值见表 1.

5.1 信道接入阻塞率

考察LTE-U在单信道感知接入和多信道感知接入2种方式下发生接入阻塞的情况.

从图 3可以看出，就单个信道接入而言，LTE-U信道接入阻塞率会随着该信道上WIFI站点数量的增加而增加.这是因为当WIFI站点数增多时，采用频谱认知接入方式的LTE-U会更多地将信道判决为繁忙而无法接入.但当信道数增加时，由于LTE-U可在多条信道中选择可用信道进行接入，增加了信道接入机会，进而降低了接入阻塞率.

5.2 传输时长与静默时长

考察LTE-U接入到非授权频段某一信道时，LBT帧中的传输时长T_o和静默时长T_idle随WIFI站点数变化的情况.

从图 4可以看出，在设定的LTE-U占用时长约束条件下，LTE-U的最优T_idle时长会随着WIFI站点密度的增加而增加，当WIFI站点非常多时，LTE-U占用信道的时长T_o会变得非常少.此时，LTE-U需要尽可能多地为WIFI系统留出信道使用时间，以减小对WIFI系统性能的影响.

5.3 LTE-U系统吞吐量

考察LTE-U分别采用占空比为50%的Duty Cycle、FBE-LBT(空闲时长T_idle=T_o×10%)、基于负载(LBE，load based equipment)的LBT^[5]、载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA，carrier sense multiple access with collision avoidance)机制^[6]、遵循最优T_idle的单信道LBT(SCAM-LBT, LBT with single channel access and adaptive muting)以及MSAM-LBT(信道数为2) 方案与WIFI系统共存时，可达到的系统吞吐量.

从图 5可以看出，当采用FBE-LBT和LBE-LBT方案时，LTE-U可获得较高的吞吐.因为这2种方案中T_idle所占比重较小，从而可以传输更多的数据. SCMA-LBT因T_idle会随WIFI站点数的增加而变大，因此吞吐量在WIFI站点数变多时不够理想.而采用MSAM-LBT方案的LTE-U在有多个信道可用时，因可获得更多的信道接入机会，而使其可获得较高的信道感知接入吞吐量.此外，MSAM-LBT方案还能以一定概率获得信道切换吞吐增益，因此其吞吐量性能较好.当LTE-U采用Duty Cycle共存方案时难以提升信道的利用率，但这种方案使得LTE-U的性能受WIFI站点数的影响较小.当信道上WIFI站点数增加后，LTE-U接入信道的概率降低且干扰有所增加，故所有方案的性能呈下降趋势.

5.4 WIFI系统吞吐量

考察LTE-U采用各共存方案接入到非授权频段时，对信道上WIFI系统性能的影响情况.

从图 6不难观察到，当采用FBE-LBT、LBE-LBT和Duty Cycle方案时，LTE-U对WIFI系统的性能造成了巨大影响. SCAM-LBT可根据WIFI系统的站点数调整，从而对WIFI系统的影响较小.而MSAM-LBT的多信道切换及最优T_idlce策略，进一步减小了LTE-U对WIFI系统的干扰.

6 结束语

提出了一种基于多信道切换及自适应静默策略的LBT信道接入共存方案，该方案基于ETSI-LBT机制的时域框架，在此基础上加入了多信道认知跳转机制.此外，为保证LTE-U接入信道时，尽量减小对WIFI系统的干扰，对LBT帧中的空闲时长进行了优化.实验结果表明，所提方案在保证了信道接入公平性的基础上，提升了LTE-U系统自身的吞吐量，并减小了对WIFI系统性能的影响.