CN103098537B - 一种无线通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和装置，其用于在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于D2D通信的信标；以及用于在从相同信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息。在各个特定实施例中：信标具有关于将在信标帧中传送广播消息的指示；信标具有指定第二无线电资源的指示；在信标帧的初始子帧期间在第二无线电资源中传送广播消息报头，并且广播消息报头具有关于分配了多少子帧以用于广播消息的指示；并且广播消息报头具有重传控制字段，其选择性地表明哪些广播伙伴将重传广播消息。

Description

一种无线通信方法和装置

技术领域

本文的教导总体上涉及由从事无线设备对设备D2D通信的设备对于设备信标和广播消息的设备传送。

背景技术

在这里定义下面的简写和术语：

AP——接入点

信标接收器——在第一DL周期期间进行接收的设备

信标传送器——在第一DL周期期间进行传送的设备

BCH——广播信道

BO——信标机会

BS——基站(例如，任何通用网络接入节点)

D2D——设备对设备

DL——下行链路

eNB——LTE/LTE-A系统中的基站

E-UTRAN——演进型UTRAN

LAE——局域演进(包括设备对设备通信的本地无线接入网的暂定名称)

LTE——UTRAN的长期演进(其也被称作3.9G)

LTE-A——高级LTE

OFDMA——正交频分多址

PBCH——基本广播或信标信道

PRS——伪随机序列

PSS——主要同步序列

RACH——随机访问信道

RRM——无线电资源管理

SRS——探测参考信号

SSS——次要同步序列

UE——用户装备（例如移动或订户站SS/MS、终端）

UL——上行链路

UMTS——通用移动电信系统

UTRAN——UMTS地面无线接入网

WiMAX——全球微波接入互操作性

WLAN——无线局域网

未来的无线通信系统趋向于集成各种网络拓扑，而不是令使用不同协议的多个网络在相同的地理空间内彼此重叠。举例来说，关于异构网络做了一些研究，其中布置有宏、微、微微和/或毫微微蜂窝小区并且在相同的LTE/LTE-A蜂窝覆盖拓扑中使用中继节点，从而全部利用相同的无线电频谱。关于这种集成想法的另一个研究领域是允许用户设备在彼此靠近时直接在其间进行通信。这方面常常被称作设备对设备D2D通信。至少D2D通信的早期想法使用由蜂窝式或其他分层网络具体分配的得到许可的无线电频谱。针对D2D的一种可能的实现方式是在“归属”蜂窝小区内。作为几个非限制性实例，针对D2D的提议分别是在WiMAX、HiperLAN2和Tetra协议内。对于频谱使用，另外还可行的做法是所述异构网络或所述D2D通信并不全都利用相同的无线电频谱，而是在规章和许可证发放所允许的情况下，按照高效且合理的方式在各方面的通信需求之间共享及划分所有可用的无线电频谱。在对于无线电频谱的这种本地使用中，新颖的认知无线电技术起到重要作用。

需要建立用于在覆盖范围内的各个设备之间进行数据交换的D2D操作。现有技术的方法常常依赖于在可以实际于D2D设备之间交换广播消息之前首先将各个D2D设备彼此认证。这就导致从初始状态的较大时间延迟，此时准备好在对另一设备进行了认证并且在其间有通信链接可用于传输用户数据时发送消息。

当前，D2D信标机会被描述为仅仅用于交换D2D和自组织网络信标消息，并且针对用于发现、认证和关联消息的单播消息交换发起握手。需要广播服务来为用户和网络运营商启用新的选项，其中包括基于位置的市场营销、创建本地社区、本地讨论和微博、无所不在的游戏以及甚至利用“本地语义网”的本地搜索。

与本文的教导有关的一份参考文献是丹麦专利申请2008E02868DK，其中BS被划分成各组并且持续发送相同的消息，直到所有其他BS都可能接收到所述消息为止。这种方法是针对其中每一个BS都有要发送的信息并且每一个BS都应当接收每一个BS的信息的情况而设计的。

此外，WO09/018212也与本文的教导有关，其中在网络中泛洪路由发现分组。广播伙伴确认所接收到的广播消息，并且确保至少一个其他设备已接收到所述消息。根据美国专利7,639,709教导，设备可以在自举周期中保留对于广播时隙的使用。

发明内容

在第一方面，本发明的示例性实施例提供一种方法，其包括：在信标帧中，在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于设备对设备通信的信标；以及在信标帧中，在从信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息。

在第二方面，本发明的示例性实施例提供一种存储计算机可读指令程序的计算机可读存储介质或存储器，当由至少一个处理器执行时，所述指令导致以下行动：在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于设备对设备通信的信标；以及在从所述信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息。

在第三方面，本发明的示例性实施例提供一种装置，其包括至少一个处理器以及存储计算机可读指令程序的至少一个存储器。在该第三方面中，所述具有指令程序的至少一个存储器被配置成利用所述至少一个处理器使得所述装置至少施行以下步骤：在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于设备对设备通信的信标；以及在从所述信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息。

在第四方面，本发明的示例性实施例提供一种装置，其包括：用于在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于设备对设备通信的信标的部件；以及用于在从所述信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息的部件。在一个具体实施例中，这些部件包括与至少一个处理器相组合的至少一个发送器。

在下面详细地介绍这些和其它更多特定的方面。

附图说明

当结合附图阅读时，本文的教导的前述和其他方面在下面的详细描述中将变得显而易见。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的信标机会期间的D2D信标帧结构，其中不被用于设备信标的资源被用于D2D设备广播消息传送。

图2类似于图1的信标帧但是具体示出了根据本发明的一个示例性实施例的由第一UE进行的广播消息传送以及由作为第一UE的广播伙伴的第二UE进行的重传。

图3A示出了用于在设备信标中传送的一个示例性比特，其用来表明设备是否也有要在相同的OFDMA符号和相同的信标帧中发送的广播消息。

图3B示出了根据本发明的一个示例性实施例的一个单独的广播消息的报头中的各个比特字段以及相关联的含义。

图3C示出了根据本发明的一个示例性实施例的图3B的“重传控制比特”字段的不同比特位置中的比特值的含义。

图4是设备及其广播伙伴的方框图，其中示出了通过选择性地设定图2中所示的报头的重传控制比特字段中的各个比特来智能地泛洪广播消息。

图5是根据本发明的一个示例性实施例的用于设立广播伙伴的信令图。

图6类似于图2，但是示出了根据本发明的一个示例性实施例的更多细节并且对应于其中伙伴设备在其不希望于当中发送信标的帧中发起广播消息的情况。

图7是根据本发明的一个示例性实施例的示出了用于广播消息传送的示例性信标机会的时间线。

图8是根据本发明的一个示例性实施例的示出了广播伙伴设立消息交换和基于所接收到的广播消息的质量的广播状态指示的信令图。

图9A是根据本发明的一个示例性实施例的用以指定针对广播消息质量测量的广播伙伴设立信令中的标准的各个信息元素的表格。

图9B是根据本发明的一个示例性实施例的图8的广播状态指示消息的各个信息元素的表格，其中包含广播消息传送的统计数据。

图10是对于LAE和WLAN无线电传送广播消息的估计功率密度（垂直轴）和最小无线电接通时间（水平轴）进行比较的曲线图。

图11类似于图6，但是示出了当两个广播伙伴设备选择在相同的资源上传送其广播消息时的广播消息冲突。

图12类似于图6，但是示出了根据本发明的一个示例性实施例的由信标传送设备避免图11中所示出的冲突的解决方案。

图13是根据本发明的一个示例性实施例的由接收设备向具有广播消息冲突的设备发送的冲突通知消息的各个信息元素的表格。

图14是根据本发明的一个示例性实施例的冲突检测环境中的信令图，其中具有较低优先级的信标传送设备UE1选择未被使用的广播资源来重传其报头并且传送其广播消息。

图15是示出了根据本发明的一个示例性实施例的基于设备ID和时间戳的设备优先级的概念图。

图16类似于图6，但是示出了根据本发明的一个示例性实施例的由信标接收设备避免图11中所示出的冲突的解决方案。

图17是示出了用于由信标接收设备避免广播消息冲突的过程的处理流程图。

图18是类似于图10的曲线图，但是示出了对于利用本文的教导的示例性实施例的LAE无线电和WLAN无线电的递送成功的估计。

图19示出了适用于实践本发明的示例性实施例的各种电子设备的简化方框图。

图20是示出了根据本发明的示例性实施例的方法操作、由D2D设备或装置采取的行动以及具体实现在计算机可读存储器上的计算机程序指令的执行结果的逻辑流程图。

具体实施方式

可以在其中实践本发明的实施例的一种具体而非限制性的环境是这样一种系统，其中通过多跳在所有参与者当中泛洪消息，从而创建得到改进的总是可用的消息分发信道。作为一个例子，Nokia的即时社区（InstantCommunity）允许设备与邻近的设备共享内容。即时社区可以通过具有其中为D2D信标保留周期性重复的无线电帧（例如每100ms）的D2D网络来设置。图7示出了这样的信标帧的一个例子。如果存在AP，则为针对各个D2D信标（其分别是一个信标机会）保留的该无线电帧给出从与频繁得多地发生的周期性AP信标（例如10ms）的偏移量。在图7中没有具体示出AP的周期性信标。虽然该信标机会是在时间中保留的，但是各次信标传送在所保留的该无线电帧内是频域集中的（例如在总体200MHz频带的一个50MHz片段内）。该D2D信标频谱片段被划分成各个信标信道，例如分别为2MHz的25个信道。另一种实用的示例性参数化是具有16个信标信道的20MHz片段，其中每一个信道的大小是6*180KHz。每一个参与的D2D设备在所述片段的一个信道中传送其自身的信标，并且可以通过在其自身不进行传送的同时侦听所述片段的其余部分而获取关于其他参与的D2D设备的知识，从而通过避免需要协调不规则的苏醒周期而节省了电池电力。任何单独的D2D设备可以在特定信标机会期间进行传送、接收或打盹/睡眠，但是由于在任何单独的设备的D2D信标传送之间所规定的最大时间（例如1600ms）而不能无限期地打盹。这样的D2D信标的内容例如可以是主要同步序列PSS，其后是次要同步序列SSS，其后是主要信标信道PBCH。PSS和SSS构成层1设备标识ID的一部分，其被用来在相邻设备之间将参考符号与PBCH的内容分开。当然，在其他示例性环境中，所述信道可以采用时分或码分而不是频分。

下面将描述D2D设备之间的握手认证。在设备于DL子帧中传送其自身的D2D信标之后，其立即使其自身可用于在该UL子帧上接收其他设备的随机访问请求，其被表示为信标传送设备的随机访问信道（RACH）。不希望与所述设备进一步通信的设备将在信标传送设备的RACH中表明这一点，这例如是通过抑制其自身的信标传送或者通过在其自身的信标传送中表明其不可用于RACH请求而实现的。组合的DL信标与ULRACH例如持续1.5-3.0ms，并且实际的握手过程在组合的信标/RACH持续时间之后发生。举例来说，握手过程包括服务发现请求和响应（如果所涉及的D2D设备还没有与彼此施行的话）、认证和关联交换（同样如果所涉及的D2D设备还没有彼此施行的话）、关于是否有任何数据要交换的指示并且如果有数据要交换的话还有数据交换。握手过程还可以包括将被用于后来的通信的资源的协商，或者简单地包括会话发起。可能需要认证和关联来确保数据的正确的接收方或来源，并且协商用于数据交换的适当资源。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的D2D信标帧结构。阴影区域示出了可用于从D2D广播消息的无线电资源。无阴影区域被留出以用于前面关于示例性的Nokia即时社区环境详细描述的信标102、RACH104和握手过程106。图1的全部内容被约束到一个信标机会，其在图1中例如是持续总共7.5ms（这是周期性信标机会的长度）的八个DL/UL时间周期/子帧。这样的帧结构可以允许250个D2D设备加入例如保留了50MHz频带的信标组，其中假设设备的信标传送之间的最大时间是十个信标机会。

考虑一个实例。如果在给定信标机会中只有一半参与的D2D设备传送其信标并且另一半仅仅侦听，则25个信标信道可以允许总共50个设备。通过对此进行扩展从而使得每一个设备对于所述最大间隔仅仅传送一次，可以允许所述25个信标信道的许多更高倍数，这取决于设备的信标传送之间的该最大间隔有多长。通过加长所述最大间隔以及/或者对于每一个信标机会使用多于25个信标信道，可以允许甚至多于250个参与设备。预期在广泛采用的典型的自组织/D2D网络中的D2D设备个数远远少于250个，因此本文的教导即使对于极端的D2D联网实现方式也是令人满意的。

例如Nokia即时社区的想法之类的服务可以使用OFDMA原理。对于D2D应用来说，这意味着信标本身正如前面详细描述的那样在时域内使用成帧传送，并且在各个OFDMA子信道之间在频域内还有多用户信号复用。于是参照图1，D2D设备在被用于该设备的信标和握手过程的相同的OFDMA符号中传送其广播消息，并且如图1中所见，这些广播消息遵循与信标帧相同的UL/DL帧结构。换句话说，在信标机会100内存在用于建立和保持D2D或自组织网络以及用于管理和数据交换（图1中的握手106）的第一无线电资源集合110（在图1中用于信标102和RACH104的无线电资源）；并且存在作为所述信标机会的剩余资源的第二无线电资源集合120（图1中的广播消息108），其供D2D设备在最小时间（所述信标机会）内向本地覆盖范围内的所有设备发送广播消息，其中第一和第二无线电资源集合在频域内使用并行的OFDMA资源。在其他实现方式中，所述并行资源可以处于时域或代码域内。因此一个信道内的OFDMA资源的一个灵活部分被专用于设备信标传送，并且剩余的资源部分被专用于发送由参与所述信标传送的设备所发起的广播消息。第一和第二无线电资源集合在数目方面或者在一个给定集合中的具体资源方面不一定是固定的，相反在一个实施例中，各个无线电资源集合是灵活的，以便适应于使用D2D通信的设备的不同数目。

这样就允许基于OFDMA信标方案的一对多D2D广播的操作。该一般性想法的一种技术效果在于，D2D设备能够在相同的帧中接收信标及广播消息，并且不会由于在后来的某一时间第二次苏醒以接收广播消息而增加对应于设备的接收器的接通时间从而还有功率消耗。存在与应对广播消息有关的一些附加的能量消耗，但是该附加的能量消耗较小，这是因为没有用以接收广播的附加的介质侦听时间，并且设备的任何内部电子部件不会单独从睡眠模式苏醒。假设turbo解码，估计到2015年，接收器的模拟组件将在接收期间消耗90%的能量，而今天则大约是50%，这意味着涉及电力节省的本文的教导的边际利益在未来将更加显著，这是因为通过避免从睡眠模式苏醒从而避免了模拟组件的循环，因此模拟组件的电力耗用变得更居主导地位。

传送广播消息从而可用于覆盖范围内的所有设备。广播消息可以包含多种不同内容。作为非限制性实例，广播消息可以广告本地应用、服务或设备（机器）的可用性；其可以被用于商店或饭店的一般性广告，其可以设立多跳路由表，或者简单地是针对靠近设备的每个人的友好消息。可以通过节点的多跳泛洪广播消息，或者可以仅仅通过单跳传送广播消息。

如在图1中可以看到，信标帧100期间的无线电资源被划分成各个D2D设备可以在其中进行传送或接收的传送周期130a、130b的序列，也就是说所述周期是由五到八个DL/UL周期130a、130b构成的某种连续集合。这种资源划分的目的是在第一无线电资源集合110内实现用以发起针对（自组织）网络的认证、关联和数据交换资源分配的信令可能性，或者更一般来说是发起或执行用以在D2D设备之间实现数据传送的所有必要步骤。第二无线电资源集合120中的相同的DL/UL序列130a、130b可用于交换D2D广播消息。在图6中示出了这一操作的一个非限制性实例。按照这种方式，利用信标帧100的第一无线电资源集合110进行的D2D握手使用用于利用信标帧100中的第二无线电资源集合120进行广播传送和接收的相同的OFDMA符号（并行地）来完成。

可以重传相同信标帧中的广播消息，以便把广播消息转发到其他信标传送器。一个信标机会可以被视为简化的操作，其中第一组D2D设备（例如一半D2D设备，其出于简单起见被称作“偶数”D2D设备）传送其信标，并且第二组D2D设备（例如另一半D2D设备，其出于简单起见被称作“奇数”D2D设备）接收第一组的信标。为了在一个信标机会期间到达第二组的活跃设备（在涉及信标传送器的本例中是其他传送器），应当重复所述消息，例如图2中所示出的那样。考虑两个设备，即第一组中的第一设备UE₁和第二组中的第三设备UE₃（未具体示出），从而在图2中只有第一设备传送其信标。第三设备于是可以被视为第一设备的广播伙伴。第一设备广播其信标202，并且其可以接收来自第三设备的RACH请求204。第一设备随后如图2中所示发送第一广播消息MSG₁206，其广播伙伴UE3在第一设备UE₁于其中发送MSG₁的原始广播206的相同序列230b内的206-r处重新广播该消息。根据这一相同的型式还可以重传附加的广播消息，正如对于图2的相同信标帧内的下一个广播消息MSG₂的原始广播208和重传208-r所示出的那样。一般来说，广播伙伴在D2D信标帧的UL周期期间重复广播消息。因此，在单个信标帧内，由UE₁发送的广播消息被例如UE₂之类的其他信标传送器以及被例如广播伙伴UE₃之类的信标接收器接收到。如图2中所示，在其中传送202信标本身的第一DL周期期间发送广播消息报头203，并且消息内容部分（MSG₁、MSG₂等等）由信标设备UE₁在后面的DL部分中发送206、208。在所述D2D信标帧的UL部分期间，报头205和消息部分（MSG₁、MSG₂等等）被广播伙伴UE₃立即重复206-r、208-r。所谓“立即”意味着在下一个子帧中；可能有防护周期用来将传送机会与接收机会分开，以便允许设备重新调谐其无线电。

由于握手消息106和广播消息108在本发明的示例性实施例中将使用相同的信标帧100中的相同的OFDMA符号，因此根据一个特定实施例，传送设备在其所传送的信标102中包括广播指示（例如广播消息已发送比特）。图3A示出了这样的广播指示比特的一个示例性实施例及其含义：如果被设定到1，则该比特表明在信标帧100中存在广播消息108，如果被设定到0，则该比特表明在信标帧100中不存在广播消息108。一般来说，在设备的信标中存在这样一个比特，其表明在相同的OFDMA符号中是否存在广播消息。该实施例的一种技术效果在于，接收设备可以从其总在关注的设备信标获知在该帧中是否存在广播消息，从而接收设备不需要侦听附加的消息，并且不需要用以发现广播消息传送的盲目检测。

在如图3A中所示的一个特定实施例中，如果所述指示比特表明在信标帧100中存在广播消息108，则还存在多个比特（图3A中是5个）以用于表明在其上发送（多个）广播消息的资源。在一个替换的示例性实施例中，用于信标传送的主要和次要同步序列（其定义物理设备ID）也被添加到广播消息中。这两个实施例当中的任一个都可以被用来在即使有多个广播消息冲突时识别广播消息的传送器。

图3B示出了例如在如图2中所示的第一DL子帧204中传送的广播消息报头中的各个比特字段的一个示例性实施例。该报头还被信标伙伴在继后的UL子帧中重复/重传（图2的MSG₁206-r的重传）。

存在一个字段“为广播分配的子帧”302，其表明为广播消息传送分配的子帧（DL周期）的数量。在图3B的实例中，根据该字段302在信标传送之后可以有一到八个DL子帧被保留用于广播消息传送。[注意：在图3B的具体实现方式中，数值0被保留]。存在一个对应于“重传”304的字段，其长度只有一个比特。如果该重传比特被设定到0，则表明源设备正第一次传送广播消息；在所有其他情况下，重传比特被设定到数值1。

在图3B中还示出了一个附加信息元素IE或字段306，其给出关于下一次何时发送广播消息的指示。该字段306在图3B中的长度为八个比特，并且提供了对应于将来所使用的信标时隙的分配信息，此外其还降低了发生多个传送器在相同的信标时隙中进行传送的可能性。图3C是对应于该“重传控制比特”字段306的比特值的一个具体实例。在一个示例性实施例中，该重传控制比特字段306存在于所有传送的广播帧中，并且控制广播消息的重传。

关于图3C详细描述了对应于重传控制比特字段306的八个示例性比特（其被索引为0,1,...7）的所有数值。

比特0被设定到1以表明广播消息的所有接收方都应当重传该帧。这一选项通常在群组寻址帧的源设备处设定。

比特0被设定到0以表明只有广播伙伴应当重传群组寻址帧。广播消息的来源通常把比特0设定到1，并且启用针对广播消息的广泛分发。重传的消息通常把比特0设定到0.

比特1到7表明所指派的广播伙伴的操作。被指派给某一伙伴的比特设定到1表明广播伙伴应当重传该帧。该比特设定到0表明不应当重传广播帧。

在图3C中例如还示出了对应于比特8和9的一个附加列。重传控制比特字段306的该部分向在比特0到7中被标识为重传器的那些广播伙伴通知在重传中还有多少跳。在这些广播伙伴所发送的重传的消息中，其分别将该字段的数值减小1。按照这种方式，该字段随着在多跳当中传播而倒计数至零次进一步重传。在一种替换的实现方式中，可以有一个或两个（或更多）比特用来表明与图3C中的每一个特定于广播伙伴的比特0到7相关联的剩余重传跳数，其选择性地在不同方向上将重传延伸不同长度（重传次数）。

广播消息的始发者（例如在信标帧100中传送其信标的设备）指派一些广播伙伴重复所传送的消息并且声明传送是成功的。广播消息的始发者可以通过仅仅设定少数几个广播伙伴而不是所有相邻设备来重传消息而减少重传的数量。

广播消息的始发者可以通过指派一些广播伙伴转发消息来引领所转发的消息的方向。从而可以仅仅将消息泛洪到所期望的方向。对于广播重传的数量的所述控制减少了网络开销，并且降低了待机电力消耗。为了使得这一点更加清楚，图4示出了一个设备及其广播伙伴的方框图，其中示出了通过实现重传控制比特字段306而允许的广播消息的智能泛洪。

对于图4使用图3C中所示的重传控制比特字段306作为一个例子，做出以下假设：设备1是广播消息的始发者；其广播伙伴是设备2-5，其分别与重传控制比特2-5相关联；并且在该帧中没有使用索引为1和6-7的重传控制比特。由设备1传送的报头205具有如下设定的重传控制比特：

比特0被设定到0值，这意味着只有广播伙伴进行重传；

比特2-3被分别设定到1值，这意味着设备2-3分别进行重传；

比特4-5被分别设定到0值，这意味着设备4-5不进行重传。

在给定图4中所示的各个设备的相对物理位置的情况下，最终结果是转发400广播消息的选择性方向，这是因为只有沿着该总体方向的广播伙伴进行重传，而其他广播伙伴则不进行重传。

下面将参照图5描述关于如何通过信令设立广播伙伴的一个示例性实施例。如前所述，广播伙伴被用来将信标传送器（即在其中广播自身信标102的相同的信标帧100中始发广播消息108、206、208的设备）的广播消息重传/转发到信标接收器。在本发明的一个示例性实施例中，每一个传送广播的设备与另一个广播组的一个到七个设备设立广播伙伴过程。在其他实施例中可以对于伙伴关系设立多于七个设备，这取决于为图3B-C中的重传控制比特字段306分配的比特数目。在一个示例性实施例中，已经设立了广播伙伴关系的设备将监测彼此的广播传送；其将保持所传送的广播消息的统计数据，并且还可以根据控制信令重传所接收到的广播消息。

在图5中假设UE0是广播其信标并且在信标帧中始发广播消息的设备，并且UE3是UE0选择设立为它的其中一个广播伙伴的设备。UE0通过侦听并且接收设备UE1、UE3和UE5的信标502而获知这些设备处于其附近。在方框504中，UE0从奇数组设备中选择UE3以作为它的其中一个广播伙伴。对于该图5的例子，针对信标仅仅考虑两个UE组：奇数和偶数，这方面由所述UE在其中传送信标的信标帧100来区分。UE0是偶数组设备，并且奇数组设备在其中广播信标的信标帧不同于UE0在其中广播自身信标的信标帧，因此UE0通过UE0在其中接收到其信标502的帧而知晓UE1、UE3和UE5处于奇数组中。正如前面在解释如何将本文的教导扩展到250个或更多设备时所提到的那样，可以有多于仅仅两个信标组。在图7中示出了对应于偶数和奇数信标组的信标机会，在所述两组之间有可以在其中定义附加信标组的附加信标机会。

在方框504中选择了UE3之后，UE0随后向UE3传送广播伙伴请求消息506。在一个示例性实施例中，该消息506包括以下信息元素（其也被称作对应于该消息506的信标参数）：

消息类型：此参数表明针对在设备之间设立广播伙伴关系的请求。

对话令牌：此参数指定事务，并且被用来确保对于请求506和可能的新请求的重传被正确地应对。

发出请求的设备的物理设备ID：此参数是通过据其发送了消息506的物理PHY参数而获得的UE0的ID。

被用于发出请求的设备/UE0的信标传送的资源。

由发出请求的设备/UE0应用的广播传送间隔：此参数表明对应于广播消息传送的基本周期性。

响应于接收到广播伙伴请求消息506，UE3通过向UE0发送广播伙伴响应消息508而做出响应。该消息508包括以下信息元素：

消息类型：此信息元素表明针对在设备之间设立广播伙伴关系的响应。

对话令牌：此信息元素被设定到在广播伙伴请求消息506中所指定的相同数值，以便指定事务正在进行中，并且被用来确保对于请求506和可能的新请求的重传被正确地应对。

成功：此信息元素表明请求506的成功，该字段例如具有以下含义：数值0=成功；数值1=失败&正操作在错误的广播组中，数值2=失败&所监测的设备过多，数值3=除了数值1和2之外的其他失败（例如未指定的失败）。

物理设备ID：此信息元素是做出响应的设备UE3的ID。

被用于广播伙伴UE3的信标传送的资源。

由广播伙伴UE3接受的广播传送间隔：应当提到的是，在一个实施例中，这一所接受的间隔的频率可以低于请求506的间隔，以便允许针对UE3的进一步的电力节省选项。

UE0在方框504中对于广播伙伴设备UE3的选择例如可以是基于相互的相邻关系的信号强度或持续时间（即选择靠近UE0并且对其静止的设备）。UE0在选择附加的或替代的伙伴时还可以考虑其任何其他广播伙伴的位置。所述位置信息帮助UE0设定泛洪广播的方向性或者减少对于所广播的帧的重传数量，正如概括地在图4中示出的那样。

图6是一个示例性广播帧600，其中第一D2D设备传送其信标602，但是其中信标602表明没有要被信标传送设备将发送的广播消息。在这种情况下，在本发明的一个示例性实施例中，本来可能由第一D2D设备用于广播消息的资源可用于由一个或更多伙伴设备始发的广播消息。在图6的例子中有两个伙伴设备分别在信标帧600中发送三个广播消息（或者以三个部分发送一个广播消息），其中第一D2D设备传送其信标，所述信标表明其在该帧600中没有广播消息要发送（对于具体的广播消息IE参见图3A）。

应当提到的是，在蜂窝式和其他分级类型通信系统中，术语UL和DL分别意味着UE到基站和基站到UE；术语UL和DL在并非分级式的自组织和D2D网络中的含义没有那么严格，因此术语DL和UL在本说明书中具有对于自组织和D2D网络所理解的并非那么严格的含义，并且简单地被用来将一帧中的邻近时间周期彼此区分。由于信标传送第一D2D设备没有广播消息要发送（根据图2其最初在DL子帧中被发送），因此在图6中，广播消息的原始传送都是在UL子帧中被发送的，这是因为其是由伙伴设备发送的。

第一D2D设备在信标帧/机会600的第一DL子帧650中传送其信标602，并且该信标602表明没有来自第一D2D设备的广播消息。两个示例性伙伴设备分别在第一UL子帧651中传送作为针对所接收到的信标帧的响应的D2D触发603a。所述D2D触发可以被用来表明该设备希望发起用以设立D2D/自组织网络的信令。第一D2D设备通过传送在第二DL子帧652中开始的握手/认证消息603b对D2D触发做出应答，所述握手过程在进一步的子帧中继续，从而使得各个伙伴设备在UL子帧653、655和657中传送握手/认证消息611a，并且使得第一D2D设备在后面的DL子帧654、656和658中传送其相应的握手应答611b。或者，为了避免监测对应于广播伙伴的广播消息的潜在广播消息资源，D2D触发可以被用来表明向该广播伙伴传送广播消息。

由于在第一DL子帧650的信标602中表明没有广播消息来自信标传送第一D2D设备，因此各个伙伴设备在第一UL子帧651中传送其自身的广播消息指示604a、604b（其例如在图3A中示出）。该消息604a、604b例如表明将由伙伴设备借以在该广播帧600中发送原始广播消息的无线电资源640、642。

伙伴设备在第二UL子帧653中传送广播报头621a、621b（例如参见图3B）及其第一广播消息MSG1_1和MSG2_1的第一部分631a、631b。在该例中，图2中被用于RACH和握手的（UL）周期651仅仅被用来表明604a、604b伙伴设备将要发送广播消息的意图，这是因为所涉及的设备已经建立了伙伴关系并且不需要RACH交换。由伙伴设备发送的广播报头621a、621b介绍帧600的所传送的广播部分，并且指定该BO600中的多少个后面的UL周期（1-7个）被伙伴设备用于其（多次）广播消息传送。在图6的例子中，广播报头621a、621b将表明伙伴设备将在三个UL周期（653、655、657）中传送其自身的广播消息。

信标传送/第一D2D设备在紧跟在第二UL子帧653之后的DL子帧654中进行重传，并且其伙伴设备接收到由所述伙伴设备发送的广播报头621a-r、621b-r以及第一广播消息MSG1_1和MSG2_1的第一部分631a-r、631b-r的三次重传。另外两对广播消息MSG1_2和MSG2_2以及MSG1_3和MSG2_3遵循类似的传送和重传过程，但是报头621a、621b既不被伙伴设备再次传送，也不被信标传送第一D2D设备再次重传。

图6同样适用于既不在帧600中发送其自身的信标602也不传送原始广播消息的其他伙伴设备；其简单地施行针对信标传送/第一D2D设备所示出的重传以及还有握手过程。一般来说，每一个传送广播消息的D2D设备应当具有至少一个在后面的（多个）DL周期中重复在（多个）UL周期中由始发D2D设备传送的广播消息的全部或一部分的广播伙伴设备。这一操作确保在图6中于UL周期期间传送原始广播消息的伙伴设备（即在相同的信标帧600中接收设备信标602的伙伴设备）可以接收来自其他伙伴的广播消息。设备在其中进行重传的第一DL周期654令这些设备重复广播报头621a-r和621b-r。

在UL资源处的广播消息传送发起的可能性为信标帧资源利用提供了更好的效率。应当提到的是，信标传送/第一D2D设备作为潜在的广播伙伴在第一上行链路周期651期间接收到D2D触发603a，此时信标接收器/广播伙伴在604a、604b中表明存在广播消息传送。因此，信标传送D2D设备无须在其信标子帧650和包含D2D触发的子帧651之后的子帧中仅仅为了从目标设备接收广播指示604a、604b而苏醒，因此只消耗很少的附加能量。

图7是超级帧700的时间线，其中示出了用于广播消息传送的示例性信标机会。在该实施例中，D2D设备必须最少在每第16个信标机会中是活跃的（例如广播其自身的信标），以用于广播消息接收和传送。应用前面的奇数/偶数D2D设备分组，偶数组信标机会702与奇数组信标机会704相隔八个规则间隔的信标机会，反之亦然。假设偶数与奇数D2D设备是彼此的广播伙伴，则偶数组根据图2在BO702中传送其信标并且偶数组根据图2做出响应，或者如果偶数D2D设备在BO702中没有广播消息，则奇数伙伴设备可以像图6中那样在BO702内做出响应。在理想情况下，在BO702、704中发送其信标的每一个偶数D2D设备在与其他偶数D2D设备不同的信道上进行发送，正如前面所提到的那样。在非常拥挤的环境中或者如果没有为BO分配用于所需的D2D通信的足够频率，则可能会有一些信道共享。当然，可以有来自多于两组的设备彼此互为伙伴，这意味着取代单独的D2D设备对于作为信标传送设备和伙伴设备具有1:1的BO比例，则与该设备作为信标传送设备（信标发送）的情况相比，该设备在其中它作为伙伴设备（信标接收）的给定超级帧700中将具有更多BO。

在一个示例性实施例中，BO被专用于D2D通信。在一个示例实施例中某一单独的设备必须在其中传送其信标的特定BO可取决于该单独设备的设备ID，从而无须使用控制信令来为BO指派设备。举例来说，属于偶数组的设备的设备ID等于偶数，并且属于奇数组的设备的设备ID等于奇数。在一个实施例中，在每一个D2D设备的本地存储器中存储有一个算法，其将设备随机并且统计上均等地分成两个（或更多）组。两个大小类似的组为消息重传提供了良好的性能并且确保了消息的分发，正如在图10中总体上示出的那样，该图示出了对应于偶数和奇数组的广播传送的最小活动的一个例子。

可能出现的情况是设备的广播消息过长从而无法装在一个BO的界限内。在这种情况下，根据本发明的一个实施例，对应于广播消息传送的报头203、621a、621b包含一个“继续”比特，其表明传送设备将在接下来的后面两个BO当中的一个之中继续其广播传送。接收这些广播消息的D2D设备应当响应于看到该比特被设定而在后面的BO期间进行接收。如果接收设备检测到可能来自广播传送的能量和活动但是无法正确地解码消息或继续比特，则这样的接收设备被推荐在接下来的后面两个BO期间进行接收，以便确保不会错失任何后面的广播消息。

前面关于图3A公开了与信标203一起发送（或者在图6中由各个伙伴设备分别作为广播指示604a、604b发送）的广播指示符表明针对（多个）广播消息选择了哪些广播资源。为了选择这些资源，根据本发明的一个示例性实施例，D2D设备首先检测可用于广播消息传送的资源；并且随后应用例如在下面详细描述的选择算法以便从可用资源当中选择哪一个（哪些）资源将被用于广播传送。

D2D设备所检测到的未被使用的资源的数量至少取决于信标组中的设备的数量，并且取决于由各个信标传送器所使用的信标资源。例如假设有50个信标时隙（其带宽为1MHz）可用，并且有20个设备。因此将有30个信标时隙可用于广播消息。

可以例如通过使用自主信标测量过程来获得关于在本地邻域内使用的信标资源的信息。这样的自主过程的一个例子是每一个传送D2D信标的D2D设备应当监测并报告其所接收到的D2D信标。关于所接收到的信标的信息是在D2D信标接收指示帧（作为IE）中传送的，其包含在信标映射元素中列出的所接收到的D2D信标。举例来说，D2D信标接收指示帧可以在D2DBO期间作为IE传送，或者其可以是在请求和响应方案中在BO的握手阶段期间作为单播帧来交换的。利用该测量过程，各个设备知晓在两跳邻域内所使用的每一个信标资源。

可以通过以下两个示例性算法当中的任一个来选择用于广播消息传送的资源。在第一资源选择算法中，设备随机地选择其中一个未被使用的信标时隙。在第二资源选择算法中，设备通过以下步骤计算用于广播消息传送的信标时隙：a）确定未被使用的（自由）信标时隙（其是处在0与比自由信标时隙的总数量减一之间的某一数值）；随后b）对未被使用的信标时隙进行索引或编号，这是通过将0设定到未被使用的最低信标时隙并且对于每一个剩下的未被使用的信标时隙将编号递增一实现的；以及c）通过使用基于设备ID或者某一其他唯一的标识符的某种公式来选择所编号的未被使用的信标时隙[例如未被使用的信标时隙的编号=(自身设备ID)取模(自由信标时隙的总数量减一)]。

可以例如在如图8中所示的广播伙伴设立信令中与信标伙伴建立自主广播消息质量测量。在该信令中，用信号传达用于广播消息质量测量的基本参数。在广播消息传送期间，D2D广播伙伴在其内部存储器中保存关于广播消息接收的记录，并且将其性能与在用于广播伙伴关系的设立信令期间提供的标准进行比较。如果满足标准，则广播伙伴传送包含广播消息传送的性能统计数据的广播指示帧。如果在较长一段时间内或者在接连的广播消息传送中不满足标准，则在对应于广播伙伴的最大报告周期（其定义广播指示传送的间隔）之后报告这一点。

考虑图8。设备2与设备1和3交换伙伴合作请求801、803，并且这些请求801、803携带用于广播消息质量测量的基本参数。在图8中感兴趣的是由设备2向设备1和3发送的参数，这是因为来自设备2的参数与其接收自设备1和/或设备3的那些参数不需要是完全相同的。设备1和3分别从设备2接收包括三个广播消息804的第一集合，并且分别收集所接收到的这些广播消息804的质量测量。此时，由设备3收集的消息的测量质量满足标准，因此设备3向设备2发送广播状态指示805。

设备1和3随后分别从设备2接收包括三个广播消息806的第二集合，并且分别收集所接收到的这些广播消息806的质量测量。此时，只有由设备1收集的消息的测量质量满足其在与设备2的交换801中接收到的标准，因此设备1向设备2发送广播状态指示807。在过去了最大报告周期810之后，如果由设备3收集的测量质量还没有满足标准，则设备3也发送广播状态指示808。所述最大报告周期可以由某一标准设定，或者其可以是设立信令期间的参数（图9A中未示出）。如果继续图8，则可能会发生的情况是对应于设备1的最大报告周期已经过去，并且其发送广播状态指示。

图9A的表格示出了根据本文的教导的示例性实施例添加到图8的广播伙伴请求消息801、803中以便设立关于广播传送的自主触发测量的标准的字段。传送广播伙伴请求消息801、803的设备设立用于广播伙伴响应消息的传送器的参数，反之亦然。

在图9A中示出了对应于广播伙伴请求消息801、803的以下IE。广播消息超时902IE控制对于自主广播测量的使用。当该字段的数值被设定到0时，没有监测到广播消息冲突并且也不报告。数值1-63表明广播伙伴监测到冲突，并且该数值指定一定数目的BO，广播伙伴在所述数目的BO之后传送广播状态指示805、807、808以报告其尚未从所述设备接收到广播消息。广播消息超时字段902还指定对应于接连的广播状态指示消息805、807、808的最小报告间隔。所述最小报告间隔指定所传送的接连的广播状态指示消息805、807、808之间的最小周期。该最小周期避免了在满足报告标准的情况下的广播状态指示风暴。

此外还有失败接连消息最大数量904。当来自广播伙伴的广播消息传送的接连错误接收的广播消息多于在对应于失败接连消息的最大数量的该字段中所表明的数值时，广播伙伴发送广播状态指示消息。该字段904中的数值0表明该标准不存在。广播伙伴可以从包括在广播消息报头中的序列号或者从所检测到的冲突确定失败消息的数目。

此外还有失败消息最大平均值906。广播伙伴保持对应于最近传送的64个广播消息（或者某一其他预先确定的固定数目）的接收状态的记录。当错误接收的广播消息的数量超出在该失败消息最大平均值字段906中指定的数目时，广播伙伴发送广播状态指示消息805、807、808。该字段906中的数值0表明该标准不存在。

图9B的表格示出了根据本文的教导的示例性实施例的图8的广播状态指示消息805、807、808的各个字段。如前所述，如果自主广播测量标准得到满足则发送该消息。所述广播状态指示消息包含广播消息传送的统计数据，并且在一个实施例中作为单播消息被传送到广播伙伴设备。以下是该消息805、807、808的IE：

消息类型字段910被用来检测消息的信息类型。

所接收广播消息的BO的比特字段912表明所述设备在其中接收到广播消息的BO。比特值0表明前一个BO的状态，比特值64表明64个BO之前的信标机会的状态。每一个比特被设定到1以表明设备已在BO中接收到广播消息，并且被设定到0以表明没有接收到广播消息。

所接收的广播子时隙接收成功字段的比特字段914表明广播子时隙接收的成功。指定对应于最近64个广播子时隙的状态。该字段914中的每一个比特被设定到1以表明对于广播消息子时隙的成功接收，被设定到0以表明该子时隙没有被正确接收。

自前一次成功接收之后的BO字段916表明自从前一个成功接收的广播子时隙之后的BO的数量。该字段916中的数值0表明在前一个BO中正确接收到广播子时隙，并且该字段916中的数值255表明在255个或更多BO之前成功接收到前一个广播子时隙。

消息广播能力可以允许发现具有D2D能力的设备、D2D网络操作以及本地广告。所述消息在D2D信标资源内被收集，从而允许同时传送多个广播消息并且与WLAN网络相比降低了待机电力消耗，正如图10中所示出的那样。图10是对于利用本发明的一个实施例的LAE和WLAN无线电传送广播消息的估计功率密度（垂直轴）以及最小传送和接收时间（水平轴）的比较。如图10中所见，LAE的广播传送在较短时间内施行，并且在较短传送/接收时间期间的功率密度通常更高。假设WLAN和LAE无线电的接收和传送电力消耗将是合理地类似的，因此参与广播传送的LAE无线电的待机电力消耗小于WLAN无线电。

根据本文的教导的用于广播消息递送的资源保留是可扩展的，并且可以在需要时分配更多资源。在广播报头中表明广播消息传送的继续，从而允许设备接收所有广播消息，并且在传送了所有消息之后允许设备返回电力节省状态。

参照图6，假设在该帧600中作为信标接收设备的两个广播伙伴UE1和UE2分别希望发送其自身的广播消息，正如前面对于图6所详细描述的那样。每一个设备在广播指示604a、604b中指定将在其中发送这些不同广播消息631a、631b的资源640、642。但是在前面对于图6的描述的限制内，不存在由这两个伙伴设备UE1和UE2借以在彼此之间协调这些资源640、642的机制。在图11中示出了一种可能的结果，其中UE1和UE2都是信标传送设备并且都选择在相同的资源/信标信道中发送其广播消息，从而导致冲突1101。在图12中示出了针对这一问题的一种解决方案，其在想法上与图6类似，并且将只详细说明其差异。

为了避免图11的冲突1101，可以根据图12来检测并解决所选择的相同无线电资源的冲突。设备可以通过解码设备信标而检测到存在冲突，设备信标包含广播消息已发送比特和所指定的广播消息资源。在另一个实施例中，设备信标仅仅包括广播消息已发送比特，并且第一和第二同步序列被添加到广播消息中。所述同步序列指定发送广播消息的设备的物理设备ID，例如前面所提到的PSS和SSS。即使在冲突的情况下，接收器也将能够检测到物理设备ID并且报告冲突。

各个设备可以利用优先级过程来解决并避免所检测到的冲突。具有更高优先级的D2D设备被允许在广播信道（例如所选择的信标信道）上发送广播消息。所述优先级例如可以基于某种唯一的标识符（比如设备ID）以及在各个设备之间共享的当前时间戳来确定。在一个示例性实施例中，所述时间戳可以被实现为信标机会的索引或编号，这是因为BO的编号是从时间戳导出的。具有较低优先级的设备可以选择另一个未被使用的资源来发送其广播消息。优先级较低的设备可以基于在后面的UL帧中观察其他设备的广播伙伴的重传以及从冲突指示消息中的关于可用资源的可选信息来识别出未被使用的资源。

图12示出了信标帧1200，其中两个信标发送设备D1和D2根据其设备ID在第一无线电资源集合1240内的其对应的信标信道1240-1、1240-2上在第一DL周期1201中传送其信标1210-1、1210-2，正如前面对于图1所详细描述的那样。这两个设备D1和D2还都在该相同的第一DL周期1201中传送其报头1220，但是其彼此发生干扰，这是因为全部两个报头都是在处于第二无线电资源集合1250内的被用于广播消息1250-1的相同信标信道中发送的。当两个设备在相同的资源上传送广播消息时，所述传送将会彼此破坏，并且接收全部两项传送的设备将无法正确接收消息。

根据前面的图3A，接收设备可以检测到哪些设备发送了冲突的报头，这是因为设备信标本身1210-1、1210-2可以标识出其发送设备，并且还具有表明其所述设备将使用哪些资源或“信道”1250-1来发送广播消息的信息元素（假设广播消息已发送比特被设定到数值1以表明其将传送广播消息）。对于图12假设为信标传送保留了50MHz频带，并且单个信标信号使用1MHz。这意味着有50个信标“信道”可用。在用于广播消息的25个“信道”的该例中，图3A中的为广播消息所选的广播资源中的五个比特可以表明信道索引0...24（总共50个信道当中的其余25个信道处于第一无线电资源集合1240中并且被用于信标和握手）。

因此，接收设备从所接收到的信标而获知特定的两个或更多设备D1和D2将在相同的资源1250-1上发送广播消息（或者是否有设备在被用于传送信标的资源上发送广播消息）。接收设备随后向（多个）广播传送设备D1和D2通知发生了冲突。如图12中所示，这是由D2D信标接收设备在第一UL周期1202中通过冲突通知消息1230而实现的。冲突通知消息1230例如包含具有最高优先级的设备以及可选地还有未被使用的资源的位图，正如图13中所示出的那样。在其他实施例中，取代位图，冲突通知消息1230可以携带作为对应于一个资源列表的矢量的索引的关于自由资源的信息，或者消息1230可以直接指定一个或更多自由资源。

在图13中，第二字段1302表明具有最高优先级的设备，正如下面详细描述的那样。其给出由发生冲突的设备D1和D2当中的最高优先级设备所使用的信标信道ID（在该例中是信道1240-1或1240-2，例如为之分配5个比特以用于信令），以及该最高优先级设备的物理设备ID（例如分配4个比特以用于信令）。第三字段1303给出未被使用的资源的位图，其中25个可用信令比特当中的每一个映射到可以潜在地被用于广播消息的第二无线电资源集合1250的其中一个信道。

在一个示例性实施例中，通过使得只有广播伙伴被配置成发送冲突指示1230，避免了其本身可能彼此破坏的过多冲突指示消息。因此，设备D1、D2将只被通知来自其自身的广播伙伴的冲突。这些伙伴当中的每一个例如可以在其指示消息中使用不同的序列以允许解码每一个消息。在另一个实施例中，广播伙伴在第一DL周期1201中的冲突报头1220之后的第一UL周期1202的第一时隙期间发送冲突指示，并且其他设备如果没有在第一时隙期间接收到冲突指示，则可以在第一DL周期1201中的冲突报头1220之后的第一UL周期1202的第二时隙中传送冲突指示。

冲突通知1230在图12中被显示为在被用于广播消息传送的（多个）资源1250-1上发送，并且不需要信标信道ID。或者辨识出冲突的设备可以在由冲突中所涉及的设备D1、D2使用的信标资源1210-1、1210-2上向其发送1230（在图12中示为D2D触发）。在另一个实施例中，在由设备D1和D2使用的信标信道上或者在为冲突指示保留的信标信道上将冲突指示发送到这些设备。在图12的例子中，信道1250-2是较低优先级设备D2将用来在帧1200中进行其广播传送的未被使用的信道。

在一个示例性实施例中，接收到冲突指示1230并且同时具有最高优先级的设备D1继续在最初指定的信道1250-1上发送广播消息，并且设备D1还在相同的信道1240-1中重复广播报头1260-1，这是因为最初发送的报头1220与由较低优先级设备D2发送的报头发生了干扰。具有冲突并且不具有最高优先级的设备D2选择另一个自由资源1250-2，比如从冲突指示符消息1230中的位图1303当中选择。较低优先级设备D2在其把广播消息移到的新资源1240-2上重发其报头1260-2。较低优先级设备D2或者可以通过找到在其上没有检测到另一个设备的广播伙伴的广播消息重传的资源来确定第二集合1250中的哪些资源是自由资源。

图14是示出该冲突解决的示例性信令图。UE0是帧1200中的信标接收广播伙伴，UE1和UE5是在该帧中也有广播消息要发送的信标发送设备，并且UE3是在该帧中没有任何广播消息要发送的信标发送设备。UE0是UE1、UE3和UE5当中的每一个的广播伙伴。在1402中，接收设备UE0在第一无线电资源集合1240内的不同信标信道上接收来自所有三个其他设备的信标。在所述信标本身之间没有冲突，并且UE0对其全部正确地接收及解码。

在1404中，接收设备UE0看到在UE1与UE5之间将有冲突，这是因为所述两个设备的广播指示对于其广播消息都表明了第二无线电资源集合内的相同信道1250-1。报头1220发生冲突，并且UE0无法解码其中的任一个。UE0向UE1和UE5发送冲突指示1230-1和1230-5；这是相同的消息，其表明UE1具有更高优先级并且还表明第二集合1250中的未被使用的资源的位图或其他指示。UE1具有更高优先级，因此其除了在最初选择的广播资源1250-1上重发其报头1260-1之外不做任何事。UE5是较低优先级设备，因此其从第二集合1250中选择新资源1250-2，并且在该新资源1250-2上重发其报头1260-2。

在如图15中所示的一个示例性实施例中，基于物理设备ID（PHYID）和当前时间戳确定设备优先级。LAE系统使用共同时间戳来同步其操作，其与设备ID一起被用来确定设备的优先级。在一个示例性实施例中，对各个信标机会进行编号，同时从时间戳导出所述编号。

在图15的简化描述中有两个冲突设备，我们假设其对应的设备ID是7和2（在这里我们只使用设备ID的最后一位数字，但是也可以使用其他部分或整个ID）。整数1-10在图15中被随机地安排，并且这一随机安排被共同存储在所有D2D设备的存储器中（例如在D2D通信技术标准中公布）。当前时间标记对应于优先级确定的起始点，其处在所述随机安排的数值7。根据设备ID偏移沿着所述随机安排的位置。将设备ID7向右移动七个位置会绕回所述随机安排并且得到数值5。将设备ID2沿着所述随机安排向右移动两个位置得到数值3。具有ID7的设备的优先级高于具有ID2的设备。

用以在LAE系统中同步操作的共同时间戳当前使用20个比特（但是这并非本文的教导的限制元素）。在一个示例性实施例中，这些比特当中的一些（例如前九个比特）被与设备ID或某种其他唯一的标识符一起用来确定设备优先级。首先一个伪随机序列随机地安排从0到511的所有整数，这与图15中的十个整数的排列类似，并且共同时间戳定义所述序列内的当前位置。通过对应于物理设备ID取模511（例如假设物理设备ID可以具有504个数值，从而将没有歧义）的偏移来确定每一个设备的位置。与图15一样，每一个设备的位置处的整数确定优先级。被用于确定优先级的时间戳在理想情况下将对于每一个信标机会加一，这意味着在每一个信标机会中将有不同的优先级。

图16对图6做了修改以便示出针对由信标接收器D3、D4和D5发起的广播消息的冲突解决。广播伙伴D1和D2将知晓信标接收器正在传送其应当重复的消息，正如关于图6详细描述的那样。由于信标接收器D3、D4和D5不传送信标，因此应当利用广播消息指示1604-3/4和1604-5来用信号传达。广播消息指示1604-3/4和1604-5包含用以指定物理设备ID的同步序列，根据图15需要所述物理设备ID来进行优先级确定，以便使得信标传送器组中的广播伙伴D1和D2知晓信标接收器D3、D4和D5意图传送广播消息。

信标接收器D3、D4和D5应当仅仅选择其中一个未被使用的资源（其未被用于设备信标和信标传送器的广播消息）以用于其广播消息传送。但是多个信标接收器可能选择相同的资源并且可能发生冲突，在图16中，设备D3和D4在其广播指示1604-3/4中发生冲突。在这种情况下可以使用与图12中对于信标传送器所示出的类似的冲突解决过程。在本例中的显著差别在于，如图17中所示，具有较低优先级的信标接收器D3或D4将不继续传送其广播消息。应当提到的是，在图16中，资源1640-1正被信标传送器D1用于其自身的广播消息。在图16的例子中，发生冲突的是来自信标接收器D3和D4的广播消息，这是因为所有信标接收器都可以避免来自信标传送器D1的广播消息。

图17是示出了用于由信标接收设备避免广播消息冲突的过程的处理流程图。设备D3和D4在第一UL子帧1602中选择了相同的信标信道1640-4以用于其广播指示，从而导致冲突。其广播伙伴扫描寻找冲突指示1702，并且在下一个DL子帧1603中发送冲突通知消息1630。冲突通知消息1630还表明具有更高优先级的设备（参见图15）。在本例中，D4具有更高优先级，并且被允许在重复其广播报头1660-4之后在其原始选择的信道1640-4上继续广播消息传送1704。较低优先级设备D3停止传送1706。

应当提到的是，如果广播消息由信标接收器D4、D5传送，则在冲突之后搜索自由资源的信标传送器D1、D2将也避免由信标接收器D4、D5保留的资源1640-4、1640-5。

图18类似于图10，并且绘制出针对被用于D2D网络广播消息传送的LAE和WLAN无线电的递送成功的估计的曲线图。对于冲突检测和信标广播器的使用改进了LAE无线电的递送成功。WLAN不具有得到确认的广播传送，并且第一次传送失败的风险导致在某些拓扑中消除了广播消息。

本发明的示例性实施例提供一种冲突检测和解决过程，从而允许可靠的广播消息交换。可靠的广播传送的技术效果是允许在智能泛洪方案中更加积极地减少传送次数。当重传次数被减少时，可以避免用以接收广播消息的非必要拷贝的电力消耗。

所述示例性实施例的另一个技术效果在于，对于信标传送器和信标接收器发起的广播消息都定义了冲突检测和解决过程。另一个技术效果在于，对于成功传送的检测确保得到确认的成功传送将继续。

现在参照图19来说明适用于实践本发明的示例性实施例的各种电子设备的简化方框图。在图19中，无线网络9被适配成用于在第一UE110与接入节点12（基站）之间以及还有在第二UE211与接入节点12之间进行通信。所述网络可以包括网关GW/服务移动性实体MME/无线电网络控制器RNC14或者在不同的无线通信系统中通过各种名称所知的其他无线电控制器功能（未示出）。在一个实施例中，网络分配用于D2D通信的BO，并且其可以被UE用来保持与彼此以及与所分配的BO的同步操作。

下面将详细描述第一UE110，但是应当理解的是，第二UE211具有类似的功能并且在一个实施例也具有类似的结构。第一UE10包括数据处理器（DP）10A、存储程序（PROG）10C的存储器（MEM）10B以及耦合到一个或更多天线10E（示出了一个）的适当的射频（RF）收发器10D，以便通过一个或更多无线链接15与BS12进行双向无线通信。UE10可以通过D2D链接16与另一个UE11和BS12同时通信。所述同时通信可以在单独的资源（例如不同的频率块）上发生，或者利用另外的收发器和/或天线使用相同的资源。每一个链接可以具有不同的或者甚至独立的最大传送功率。第二UE11以及附加的UE（未示出）如在图19中对于第一UE10所示出的那样被类似地配置。

术语“连接”、“耦合”或其任何变型意味着两个或更多元件之间的任何直接或间接的连接或耦合，并且可以在“连接”或“耦合”在一起的两个元件之间包含一个或更多中间元件的存在。元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或其组合。这里所采用的两个元件可以被认为通过使用一条或更多条电线、线缆或印刷电连接以及通过使用电磁能而“连接”或“耦合”在一起，其中作为非限制性实例，所述电磁能例如是其波长处在射频区段、微波区段和光学（可见和不可见）区段内的电磁能。

BS12也包括DP12A、存储PROG12C的MEM12B以及耦合到一个或更多天线12E的适当的RF收发器12D。BS12可以通过数据路径18（有线或无线）耦合到因特网、移动交换中心或其他广播网络，这可以是通过服务或其他GW/MME/RNC14而实现的。如果存在的话，所述GW/MME/RNC也包括DP14A、存储PROG14C的MEM14B以及用于通过数据链接18与BS12通信的适当的调制解调器和/或收发器（未示出）。

PROG10C和12C的至少其中之一被假设为包括程序指令，当由相关联的DP执行时，所述程序指令允许电子设备根据本发明的示例性实施例进行操作，正如前面详细描述的那样。在DP10A和12A中固有时钟，以便允许在各个装置之间进行同步，从而视情况而定在适当的时间间隔、BO、子帧、周期和/或时隙内进行传送和接收。

PROG10C和12C可以适当地用软件、固件和/或硬件来具体实现。一般来说，本发明的示例性实施例可以由存储在MEM12B中并且可由BS12的DP12A执行的计算机软件来实现，并且对于UE10（以及前面详细描述的其他UE11）的其他MEM10B和DP10A也是类似情况，或者通过硬件来实现，或者通过所示出的任何或所有设备中的软件和/或固件与硬件的组合来实现。

一般来说，UE10、11的各个实施例可以包括（但不限于）移动站、蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理（PDA）、具有无线通信能力的便携式计算机、具有无线通信能力的例如数码相机之类的图像捕获设备、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和重放器具、允许无线因特网访问和浏览的因特网器具以及合并有这样的功能的组合的便携式单元或终端。

MEM10B和12B可以是适用于本地技术环境的任何类型，并且可以利用任何适当的数据存储技术来实现，比如基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器以及可移除存储器。DP10A和12A可以是适用于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性实例可以包括一个或更多通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器（DSP）以及基于多核处理器架构的处理器。

在图20中示出了示例性处理步骤。在方框2002中，D2D信标传送设备在信标帧中传送信标，以用于在从该信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中进行通信。在方框2004中，仍然在该信标帧中，信标传送设备在从该信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息。

下面是图20中的各个元素的各种具体的示例性实施例，其可以单独地或者以任意组合修改图20。

设备信标包括关于将在信标帧中传送广播消息的指示。

设备信标包括指定第二无线电资源的指示。

还有在信标帧的初始子帧期间在第二无线电资源中传送广播消息报头的另一个元素。在这种情况下，设备信标的传送是在信标帧的初始子帧期间进行的，并且广播消息报头还包括关于分配了信标帧的多少子帧以用于传送广播消息的指示。

广播消息报头还包括重传控制字段，其选择性地表明多个广播伙伴设备当中的哪一些将重传广播消息。

还有在第二无线电资源的一个子帧（其紧跟在其间传送了广播消息的子帧之后）期间从通过重传控制字段选择性地表明的每一个广播伙伴设备接收所述广播消息的重传的另一个元素。

还有另一个元素：响应于传送广播消息报头，在其中传送了广播消息报头的子帧之后的第二无线电资源的一个子帧中接收冲突指示；以及响应于接收到冲突指示，在其中接收到冲突指示的子帧之后的一个子帧中重传广播消息报头。

冲突指示包括关于正在施行图20的处理的信标传送设备不是在冲突指示中所表明的所有设备当中的最高优先级设备的指示。在这种情况下，对于广播消息报头的重传是在已被确定为自由的第二无线电资源集合内的第三无线电资源中进行的。

从包括在冲突指示内的信息确定第三无线电资源是自由的。

所述优先级由唯一的身份和消息时间戳确定。

还有与被用于广播消息的相同OFDM符号并行地使用第一无线电资源中的OFDM符号来与信标接收设备进行交换的附加元素。这样的交换的例子包括认证、服务发现、关联、资源协商和会话发起。

所述信标帧是第一信标帧，并且还有另外的元素：在与第一信标帧周期性地间隔开的第二信标帧期间：

在第二信标帧的第二无线电资源集合的无线电资源中接收来自广播伙伴的广播消息；以及

在其中接收到广播伙伴的广播消息的子帧之后的第二信标帧的一个子帧期间，在第二无线电资源集合的无线电资源中重传广播伙伴的广播消息。

对于通过示例性实施例在这里详细描述的本发明的各个方面，应当提到的是，前面在图17和20中以及在图2、5-6、8、12、14和16的信令和时序图中进行的各个逻辑步骤的描述可以代表程序步骤，或者集成电路的互连逻辑电路、方框和功能，或者程序步骤与逻辑电路、方框和功能的组合。

一般来说，可以用硬件或专用电路、软件（具体实现在计算机可读介质上的计算机可读指令）、逻辑或其任意组合来实现各个实施例。举例来说，某些方面可以用硬件实现，其他方面则可以用可由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现，但是本发明不限于此。虽然本发明的各个方面可能是作为方框图、流程图或者使用某种其他图形表示而示出并描述的，但是应当理解的是，作为非限制性实例，这里所描述的这些方框、装置、系统、技术或方法可以用硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或者其某种组合来实现。

本发明的实施例可以被实践在例如集成电路模块之类的各种组件中。集成电路的设计总体来说是高度自动化的处理。复杂而强大的软件工具可用于将逻辑级别的设计转换成准备好在半导体衬底上蚀刻形成的半导体电路设计。

在半导体芯片上自动布线导线及定位组件的程序使用完善的设计规则以及预先存储的设计模块库。一旦完成针对半导体电路的设计之后，就可以把具有标准化电子格式（例如Opus、GDSII等等）的最终设计传送到半导体制作设施或“生产厂（fab）”进行制作。

在结合附图阅读时，相关领域技术人员根据前面的描述可以想到各种修改和适配。但是对于本发明的教导的任何和所有修改仍将落在本发明的非限制性实施例的范围内。

虽然是在具体实施例的情境中描述的，但是本领域技术人员将认识到，可以对本文的教导做出许多修改和各种改变。因此，虽然关于一个或更多实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不背离如前面所阐述的本发明的范围或者所附权利要求书的范围的情况下，可以在其中做出特定修改或改变。

Claims (27)

1.一种无线通信方法，其包括：

在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于设备对设备通信的信标；以及

在从所述信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息,

其中所述信标被与所述广播信息至少部分并行地传送。

2.根据权利要求1的方法，其中，设备对设备通信包括在不涉及网络节点的情况下从第一便携式设备到第二便携式设备的通信。

3.根据权利要求1的方法，其中，设备对设备通信包括节点互连网络中从第一设备到一组其他设备的通信，其中节点互连网络包括自组织网络。

4.根据权利要求1的方法，其中，设备对设备通信包括通过泛洪机制经由节点互连网络从第一设备到第二设备的通信。

5.根据权利要求1的方法，其中，信标包括关于将在信标帧中传送广播消息的指示。

6.根据权利要求5的方法，其中，信标还包括指定第二无线电资源的指示。

7.根据权利要求1到6中任一项的方法，其还包括：

在信标帧的初始子帧期间在第二无线电资源中传送广播消息报头；

并且其中广播消息报头还包括关于分配了信标帧的多少子帧以用于传送广播消息的指示。

8.根据权利要求7的方法，其中，广播消息报头还包括重传控制字段，其选择性地表明多个广播伙伴设备当中的哪一些将重传广播消息。

9.根据权利要求8的方法，其还包括：

在其中传送了广播消息的子帧之后的第二无线电资源的子帧期间，从通过重传控制字段选择性地表明的每一个广播伙伴设备接收广播消息的重传。

10.根据权利要求7的方法，其还包括：

响应于传送广播消息报头，在第二无线电资源中接收来自另一设备的冲突指示；以及响应于接收到冲突指示，重传广播消息报头。

11.根据权利要求10的方法，其中，冲突指示包括关于正在执行所述方法的设备并非在冲突指示中表明的多个设备当中的最高优先级设备的指示，

并且其中对于广播消息报头的重传是在已被确定为自由的第二无线电资源集合内的第三无线电资源中进行的。

12.根据权利要求11的方法，其中，从包括在冲突指示内的信息确定第三无线电资源是自由的。

13.根据权利要求11的方法，其中，通过唯一的标识符和以下各项的其中之一确定优先级：消息时间戳；从共享时序导出的时间戳；以及信标帧或机会的共享编号。

14.根据权利要求1到6中任一项的方法，其还包括：

与被用于广播消息的相同OFDM符号并行地使用第一无线电资源中的OFDM符号来与信标接收设备进行交换，所述交换包括认证、服务发现、关联、资源协商和会话发起中的至少一个。

15.根据权利要求1的方法，其中，信标帧是第一信标帧，所述方法还包括：

在与第一信标帧周期性地间隔开的第二信标帧期间：

在第二信标帧的第二无线电资源集合的无线电资源中接收广播伙伴的广播消息；以及

在其中接收到广播伙伴的广播消息的子帧之后的第二信标帧的子帧期间，在第二无线电资源集合的无线电资源中重传广播伙伴的广播消息。

16.一种用于无线通信的装置，其包括：

设备，用于在从信标帧的第一无线电资源集合当中选择的第一无线电资源中传送用于设备对设备通信的信标；以及

设备，用于在从所述信标帧的第二无线电资源集合当中选择的第二无线电资源中传送广播消息，

其中所述信标被与所述广播信息至少部分并行地传送。

17.根据权利要求16的装置，其中，信标包括关于将在信标帧中传送广播消息的指示。

18.根据权利要求17的装置，其中，信标还包括指定第二无线电资源的指示。

19.根据权利要求16到18中任一项的装置，其中，还包括：

设备，用于在信标帧的初始子帧期间在第二无线电资源中传送广播消息报头；

并且其中广播消息报头还包括关于分配了信标帧的多少子帧以用于传送广播消息的指示。

20.根据权利要求19的装置，其中，广播消息报头还包括重传控制字段，其选择性地表明多个广播伙伴设备当中的哪一些将重传广播消息。

21.根据权利要求20的装置，其中，还包括：

设备，用于在其间传送了广播消息的子帧之后的第二无线电资源的子帧期间，从通过重传控制字段选择性地表明的每一个广播伙伴设备接收广播消息的重传。

22.根据权利要求19的装置，其中，还包括：

设备，用于响应于传送广播消息报头，在第二无线电资源中接收来自另一设备的冲突指示；以及响应于接收到冲突指示，重传广播消息报头。

23.根据权利要求22的装置，其中，冲突指示包括关于所述装置并非在冲突指示中表明的多个设备当中的最高优先级设备的指示，

并且其中对于广播消息报头的重传是在已被确定为自由的第二无线电资源集合内的第三无线电资源中进行的。

24.根据权利要求23的装置，其中，从包括在冲突指示内的信息确定第三无线电资源是自由的。

25.根据权利要求23的装置，其中，通过一个唯一的标识符和以下各项的其中之一确定优先级：消息时间戳；从共享时序导出的时间戳；以及信标帧或机会的共享编号。

26.根据权利要求16到18中任一项的装置，其中，还包括：

设备，用于与被用于广播消息的相同OFDM符号并行地使用第一无线电资源中的OFDM符号来与信标接收设备进行交换，所述交换包括认证、服务发现、关联、资源协商和会话发起中的至少一个。

27.根据权利要求26的装置，其中，信标帧是第一信标帧，还包括：

设备，用于在与第一信标帧周期性地间隔开的第二信标帧期间：

在第二信标帧的第二无线电资源集合的无线电资源中接收广播伙伴的广播消息；以及

在其中接收到广播伙伴的广播消息的子帧之后的第二信标帧的子帧期间，在第二无线电资源集合的无线电资源中重传广播伙伴的广播消息。