CN103190164A - 用于建立端对端通信的方法和设备 - Google Patents

Abstract

描述了用于建立端对端通信和在蜂窝网络控制下执行转发的方法和设备。搜索无线发射/接收单元（WTRU）可以从至少一个由基站控制的可发现WTRU中接收定时信号。搜索WTRU可以估计搜索WTRU与可发现WTRU之间的无线电链路的质量（即路径损耗）并且确定（例如根据由基站建立的阈值）是否向控制可发现WTRU的基站报告所估计的无线电链路质量。定时信号的功率可以以预先确定的步长逐步提升，从而在任何给定时刻的传输功率是已知的并且可以被搜索WTRU用来估计无线电链路质量。定时信号可以包括主前导码或次前导码中的至少一者。

Description

用于建立端对端通信的方法和设备

相关申请的交叉引用

本申请主张于2010年11月4日提交的美国临时申请No.61/410,146、于2011年3月3日提交的美国临时申请No.61/448,941以及于2011年6月8日提交的美国临时申请No.61/494,721的权益，该申请的内容以引用的方式并入到本申请中。

背景技术

在蜂窝网络中，可以为多个无线发射/接收单元（WTRU）和包括至少一个基站（BS）的网络定义一些状态和对应的行为。在断开模式中，WTRU可以意识到其大致的地理区域，并且可以将地理区域中的任何变化通知给网络，从而使得网络知道WTRU将在哪里被寻呼。WTRU可以在断开模式期间对寻呼进行监控。为了知道其地理区域，WTRU可能需要在其相邻（immediate）区域内识别出至少一个小区或者搜索其它小区从而获得足够的信息来识别其区域。

当必要时，WTRU可以从断开模式切换至连接模式。为此，WTRU可以识别出区域内最强的小区并且接收所需信息来确定其接入模式。WTRU可以使用公共（基于竞争）信道来接入小区。在一些交互之后，WTRU可以在连接模式中建立需要的连接（服务流）。一旦建立连接，WTRU可以将资源分配给它并且可以请求所需的附加带宽。

对于WTRU来说，期望在中继数据至网络或者从网络中继数据中进行协作（collaborate），或者本地地传送数据而无需传输至基站的数据流或者从基站传输的数据流。这就需要通过使得WTRU识别和维持与至少一个其他WTRU的关联（可能由网络协助）来支持这种协作的各种过程。

发明内容

描述了用于建立端对端通信和在蜂窝网络控制下转发的方法和设备。搜索无线发射/接收单元（WTRU）可以从至少一个由基站控制的可发现WTRU接收定时信号。搜索WTRU可以估计该搜索WTRU与所述可发现WTRU之间的无线电链路的质量（即路径损耗）并且确定（例如根据由基站确定的阈值）是否向控制所述可发现WTRU的基站报告所估计的无线电链路质量。定时信号的功率可以以预先确定的步长（step）逐步提升（ramp up），从而在任何给定时刻的传输功率是已知的并且可以被搜索WTRU用来估计无线电链路质量。定时信号可以包括至少一个主前导码或者次前导码。可替换地，在接收到定时信号之后，搜索WTRU可以发送握手搜索信号给至少一个可发现WTRU，其中所述可发现WTRU可以通过发送另一定时信号和网络接入信息进行响应。

附图说明

从以下描述中可以更详细地理解本发明，这些描述是以实例方式给出的，并且可以结合附图加以理解，其中：

图1A示出了可以在其中实现一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统；

图1B示出了示例无线发射/接收单元（WTRU），其中所述WTRU可以在如图1A所示的通信系统中使用；

图1C示出了示例无线电接入网络和示例核心网络，其中所述示例无线电接入网络和示例核心网络可以在如图1A所示的通信系统中使用；

图2示出了被配置成执行接入初始化过程的包括搜索WTRU和可发现WTRU的示例网络；

图3A和图3B是用于在搜索WTRU与可发现WTRU之间实现足够同步的过程的流程图；

图4示出了超帧中的定时信号（TS）的示例布置；

图5示出了用于在时分复用（TDD）帧中探测为握手搜索信号（HSS）的传输时机的示例；

图6示出了由基站、两个可发现WTRU和两个搜索WTRU使用的多个超帧的示例；

图7示出了当搜索WTRU和可发现WTRU在基站控制下执行的示例过程；以及

图8是用来执行图7中过程的示例基站的框图。

具体实施方式

下文引用的术语“无线发射/接收单元（WTRU）”包括但不局限于用户设备（UE）、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、计算机或是其它任何类型的能在无线环境中工作的用户设备。WTRU可以为非基础结构节点。

下文引用的术语“搜索WTRU”包括但不局限于尝试发现并且关联对等端（peer）的WTRU。

下文引用的术语“可发现WTRU”包括但不局限于可以由搜索WTRU发现的WTRU。

下文引用的术语“基站”包括但不局限于节点B、站点控制器、接入点（AP）或者其他任何类型的能在无线环境中工作的接口设备。

图1A示出了在其中可以实施一个或多个所公开的实施方式的示例通信系统100的系统框图。通信系统100可以是将诸如语音、数据、视频、消息、广播等之类的内容提供给多个无线用户的多接入系统。通信系统100可以通过系统资源（包括无线带宽）的共享使得多个无线用户能够访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一个或多个信道接入方法，例如码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、单载波FDMA（SC-FDMA）等等。

如图1A所示，通信系统100可以包括：WTRU102a、102b、102c、102d；无线电接入网络（RAN）104；核心网络106；公共交换电话网（PSTN）108；因特网110；以及其他网络112。但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的WTRU、基站（BS）、网络和/或网络元件。WTRU102a、102b、102c、102d中的每一者可以是被配置成在无线环境中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例，WTRU102a、102b、102c、102d可以被配置成传送和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备（UE）、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。

通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b中的每一者可以是被配置成与WTRU102a、102b、102c、102d中的至少一者无线交互以便于接入一个或多个通信网络（例如核心网络106、因特网110和/或网络112）的任何类型的装置。例如，基站114a、114b可以是基站收发信站（BTS）、节点B、演进型节点B（e节点B）、家用节点B（HNB）、家用eNB（HeNB）、站点控制器、接入点（AP）、无线路由器以及类似装置。尽管基站114a、114b的每一者均被描述为单个元件，但是可以理解的是基站114a、114b可以包括任意数量的互联基站和/或网络元件。

基站114a可以是RAN104的一部分，该RAN104还可以包括诸如站点控制器（BSC）、无线电网络控制器（RNC）、中继节点之类的其他基站和/或网络元件（未示出）。基站114a和/或基站114b可以被配置成传送和/或接收特定地理区域内的无线信号，该特定地理区域可以被称作小区（未示出）。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出（MIMO）技术，并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。

基站114a，114b可以通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信，该空中接口116可以是任何合适的无线通信链路（例如射频（RF）、微波、红外（IR）、紫外（UV）、可见光等）。空中接口116可以使用任何合适的无线电接入技术（RAT）来建立。

更具体地，如前所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以使用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如，在RAN104中的基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如通用移动电信系统（UMTS）陆地无线电接入（UTRA）之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA（WCDMA）来建立空中接口116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入（HSPA）和/或演进型HSPA（HSPA+）的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路（DL）分组接入（HSDPA）和/或高速上行链路（UL）分组接入（HSUPA）。

在另一实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如演进型UTRA（E-UTRA）之类的无线电技术，其可以使用长期演进（LTE）和/或高级LTE（LTE-A）来建立空中接口116。

在其他实施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施诸如IEEE802.16（即全球微波互联接入（WiMAX））、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000演进数据优化（EV-DO）、临时标准2000（IS-2000）、临时标准95（IS-95）、临时标准856（IS-856）、全球移动通信系统（GSM）、增强型数据速率GSM演进（EDGE）、GSM/EDGE RAN（GERAN）之类的无线电技术。

举例来讲，图1A中的基站114b可以是无线路由器、HNB、HeNB或者AP，并且可以使用任何合适的RAT，以用于促进在诸如公司、家庭、车辆、校园之类的局部区域内的通信连接。在一种实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术以建立无线局域网络（WLAN）。在另一实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.15之类的无线电技术以建立无线个人局域网络（WPAN）。在又一实施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以使用基于蜂窝的RAT（例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等）以建立微微（picocell）小区和毫微微小区（femtocell）。如图1A所示，基站114b可以具有至因特网110的直接连接。由此，基站114b不必经由核心网络106来接入因特网110。

RAN104可以与核心网络106通信，该核心网络106可以是被配置成将语音、数据、应用程序和/或网际协议上的语音（VoIP）服务提供到WTRU102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何类型的网络。例如，核心网络106可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等，和/或执行高级安全性功能（例如用户验证）。尽管图1A中未示出，需要理解的是RAN104和/或核心网络106可以直接或间接地与其他RAN进行通信，这些其他RAT可以使用与RAT104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了连接到可以采用E-UTRA无线电技术的RAN104，核心网络106也可以与使用GSM无线电技术的其他RAN（未显示）通信。

核心网络106也可以用作WTRU102a、102b、102c、102d接入PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN108可以包括提供普通老式电话服务（POTS）的电路交换电话网络。因特网110可以包括互联计算机网络全球系统以及使用公共通信协议的装置，所述公共通信协议例如传输控制协议（TCP）/网际协议（IP）因特网协议套件中的TCP、用户数据报协议（UDP）和IP。网络112可以包括由其他服务提供方拥有和/或操作的无线或有线通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或多个RAN的另一核心网络，这些RAN可以使用与RAN104相同的RAT或者不同的RAT。

通信系统100中的WTRU102a、102b、102c、102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，即WTRU102a、102b、102c、102d可以包括用于通过不同的无线链路与不同的无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图1A中显示的WTRU102c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信，并且与使用IEEE802无线电技术的基站114b进行通信。

图1B示出了可以在图1A中所示的通信系统100中使用的示例WTRU102。如图1B所示，WTRU102可以包括处理器118、收发信机120、传送/接收元件（例如天线）122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示屏/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统（GPS）芯片组136、以及外围设备138。需要理解的是，在与以上实施方式一致的同时，WTRU102可以包括上述元件的任意子组合。

处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器（DSP）、微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）电路、集成电路（IC）、状态机等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或使得WTRU102能够在无线环境中操作的其他任何功能。处理器118可以耦合到收发信机120，该收发信机120可以耦合到传送/接收元件122。尽管图1B中将处理器118和收发信机120描述为独立的组件，处理器118和收发信机120可以被一起集成到电子封装或者芯片中。

传送/接收元件122可以被配置成通过空中接口116将信号传送到基站（例如基站114a），或者从基站（例如基站114a）接收信号。例如，在一种实施方式中，传送/接收元件122可以是被配置成传送和/或接收RF信号的天线。在另一实施方式中，传送/接收元件122可以是被配置成传送和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/检测器。在又一实施方式中，传送/接收元件122可以被配置成传送和接收RF信号和光信号两者。需要理解的是传送/接收元件122可以被配置成传送和/或接收无线信号的任意组合。

此外，尽管传送/接收元件122在图1B中被描述为单个元件，但是WTRU102可以包括任意数量的传送/接收元件122。更特别地，WTRU102可以使用MIMO技术。由此，在一种实施方式中，WTRU102可以包括两个或更多个传送/接收元件122（例如多个天线）以用于通过空中接口116传送和接收无线信号。

收发信机120可以被配置成对将由传送/接收元件122传送的信号进行调制，并且被配置成对由传送/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU102可以具有多模式能力。由此，收发信机120可以包括多个收发信机以用于使得WTRU102能够经由多个RAT（例如UTRA和IEEE802.11）进行通信。

WTRU102的处理器118可以被耦合到扬声器/麦克风124、键盘126、和/或显示屏/触摸板128（例如，液晶显示（LCD）单元或者有机发光二极管（OLED）显示单元），并且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126、和/或显示屏/触摸板128输出数据。此外，处理器118可以访问来自任何类型的合适的存储器中的信息，以及向任何类型的合适的存储器中存储数据，所述存储器例如可以是不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机接入存储器（RAM）、可读存储器（ROM）、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器132可以包括订户标识模块（SIM）卡、记忆棒、安全数字（SD）存储卡等类似装置。在其他实施方式中，处理器118可以访问来自物理上未位于WTRU102上而位于例如服务器或者家用计算机（未示出）上的存储器的数据，以及向上述存储器中存储数据。

处理器118可以从电源134接收功率，并且可以被配置成将功率分配给WTRU102中的其他组件和/或对至WTRU102中的其他组件的功率进行控制。电源134可以是任何适用于给WTRU102加电的装置。例如，电源134可以包括一个或多个干电池（例如镍镉（NiCd）、镍锌（NiZn）、镍氢（NiMH）、锂离子（Li-ion）等）、太阳能电池、燃料电池等。

处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，该GPS芯片组136可以被配置成提供关于WTRU102的当前位置的位置信息（例如经度和纬度）。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或者替代，WTRU102可以通过空中接口116从基站（例如基站114a、114b）接收位置信息，和/或基于从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时（timing）来确定其位置。在与实施方式一致的同时，WTRU102可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。

处理器118还可以耦合到其他外围设备138，该外围设备138可以包括提供附加特征、功能性和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速度计、电子指南针（e-compass）、卫星收发信机、数码相机（用于照片或者视频）、通用串行总线（USB）端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、蓝牙模块、调频（FM）无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。

图1C示出了可以在如图1A中所示的通信系统100中使用的示例RAN104和示例核心网络106。RAN104可以是接入服务网络（ASN），所述ASN使用IEEE802.16无线电技术通过空中接口116与WTRU102a、102b和102c通信。

如图1C所示，RAN104可以包括基站140a、140b、140c和ASN网关142，但应当理解的是在保持与实施例一致的同时，RAN104可以包括任意数量的基站和ASN网关。基站140a、140b、140c可以分别与RAN104中的特定小区（未示出）进行关联，并且可以分别包括用于通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c进行通信的一个或者多个收发信机。在一个实施例中，基站140a、140b、140c可以实现MIMO技术。因此，基站140a，例如可以使用多个天线来传送无线信号至WTRU102a并且从WTRU102a接收无线信号。基站140a、140b、140c还可以提供移动性管理功能，诸如切换触发、隧道建立、无线电资源管理、业务分类、服务质量（QoS）策略实施等等。ASN网关142可以充当业务聚合点并且可以负责寻呼、用户概况缓存、路由至核心网络106等等。

WTRU102a、102b、102c与RAN104之间的空中接口116可以实现IEEE802.16规范。此外，WTRU102a、102b、102c的每一者都可以建立与核心网络106的逻辑接口（未示出）。WTRU102a、102b、102c与核心网络106之间的逻辑接口可以被用作授信、授权、IP主机配置管理和/或移动性管理。

基站140a、140b、140c的每一者之间的通信链路可以包括用于促进WTRU切换（handover）以及基站间数据传递的协议。基站140a、140b、140c与ASN网关142之间的通信链路可以包括用于根据与WTRU102a、102b、102c中的每一者相关联的移动性事件来促进移动性管理的协议。

如图1C所示，RAN104可以被连接到核心网络106。RAN104与核心网络106之间的通信链路可以包括诸如用于促进数据传递和移动性管理能力的协议。核心网络106可以包括移动IP家用代理（MIP-HA）144、授信、授权、计费（AAA）服务器146和网关148。尽管前述每一个元素被描述为核心网络106的一部分，但应当理解的是这些元素的任何一个可以由实体而不是核心网络运营商所拥有和/或操作。

MIP-HA144可以负责IP地址管理并且使得WTRU102a、102b、102c能够在不同ASN和/或不同核心网络之间漫游。MIP-HA144可以给WTRU102a、102b、102c提供至分组交换网络（诸如网络110）的接入，从而促进WTRU102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。AAA服务器146可以负责用户授信以及支持用户服务。网关148可以促进与其它网络交互。例如，网关148可以给WTRU102a、102b、102c提供至电路交换网络（诸如PSTN108）的接入，从而促进WTRU102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。此外，网关148可以给WTRU102a、102b、102c提供至网络112的接入，其中所述网络112可以包括由其它服务提供商所拥有和/或操作的其它有线或者无线网络。

尽管未在图1C中示出，但应当理解的是RAN104可以被连接到其它ASN并且核心网络106可以被连接到其它核心网络。RAN104与其它ASN之间的通信链路可以包括用于协调WTRU102a、102b和102c在RAN104与其它ASN之间的移动性的协议。核心网络106与其它核心网络之间的通信链路可以包括用于促进家用核心网络与被访问核心网络之间的交互的协议。

用于蜂窝网络的各种非传统应用正被考虑，所述非传统应用涉及不是由人发起的通信以及非严格的层次拓扑，诸如机器与机器（M2M）通信或者机器类型通信（MTC）。M2M通信或者MTC被定义为由机器发起的通信从而与其它机器或者人进行通信。以下描述的方法可以适用于MTC通信以及其它类型的通信。

包括WTRU至WTRU直接通信的网络拓扑（也称作端对端通信）可以被用作覆盖扩展、吞吐量改进等等。必要时，这些网络拓扑还可以通过提供可替换的连接性路径、通过在需要时查找（“发现”）节点来显著地提升网络鲁棒性。然而，WTRU可以是完全非移动性的或者具有非常低的移动性。

针对WTRU查找并且建立与网络链接的方式，对WTRU传统行为的改变是必需的，所述改变在合适的情况下包括节点发现、路由、关联以及带宽请求的功能性。可能由网络协助的WTRU可以应用于识别并且维持与一组其它WTRU的关联从而协作中继数据至网络或者从网络中继数据，或者本地地传送数据而无需传输至基站的数据流或者从基站传输的数据流。客户端协作、中继以及利用网络或者不利用网络的WTRU至WTRU通信可以在任何类型的无线通信系统中实现，所述无线通信系统包括但不局限于IEEE802.16以及其任何修订、长期演进（LTE）、全球移动电信系统（UMTS）等。

以下描述了针对一些使用情况用于机器类型通信的端对端连接示例。节点发现和关联可以适用以下使用情况，例如：（1）M2M通信；（2）网络鲁棒性，以及（3）吞吐量增强。可能存在多种不同的使用情况并且以下公开的示例可以适用于任何其它使用情况。

M2M通信情况的示例可以为智能电网应用。这可以由低移动性或非移动性、对延迟的低敏感性和严格的电池消耗需求来体现。对于这一应用，在典型的节点发现场景中，在区域中不能检测到基站的一个WTRU可以尝试发现和关联其它WTRU以代替它自身充当中继。由于低移动性，节点发现是罕见事件。

网络鲁棒性情况的示例是需要从节点失败（包括基础结构节点失败）中恢复的典型网络。这种网络可以被用于公共保护和灾难恢复（PPDR）（也被称作“第一响应方”）以及在M2M应用（例如监督）中使用。在这些网络中，可能需要较高的移动性。较高的移动性导致较高的节点发现事件比率。如在M2M通信情况中，一些设备可能不具有至网络的接入，或者网络基础结构节点可能并不存在。

对于吞吐量增强情况，搜索WTRU和可发现WTRU两者都可以以对于所需要的控制信令来说足够的某种标称数据速率来与基站通信。他们可能需要以高得多的数据速率在他们之间传送和接收数据或者向网络传送和从网络接收数据。

不同的使用情况可能需要不同的节点发现和关联机制。公开了针对构架可以适用于所有使用情况的示例。

以下是独立于使用情况的示例设计目标：在特定物理层中最小化对当前标准的影响；最小化由节点发现所必要的信号（例如前导码）导致的对前导码或基础结构节点或其他WTRU的其他信号的干扰、最小化电池消耗、最小化延迟、促进发现和关联、与“常规”用户共享网络（基础结构节点和频谱）、控制资源、通过增加无线电资源的重复使用来改进系统吞吐量等。

这里公开了M2M通信情况（由智能电网体现）。这一情况可以由低移动性或非移动性的大量设备来体现。数据传输通常可能是不常发生的并且可以容忍相对高的延迟。数据传输可以是由事件驱动的（例如电源中断）并且随后需要更紧促（tighter）的延迟。智能电网设备可以与其它类型的设备共享网络。由于以上特性，网络登入和再登入可能会非频繁地发生。由于网络中大量数目的M2M设备以及与其他类型的设备共享网络的需要，由（为了被发现而传送的）信号导致的干扰需要被最小化。

WTRU-WTRU节点发现流程（process）可以在设备加电时执行，并且由于非常低的移动性和非移动性，所建立的关联是可用的而无需进一步的更新。与网络关联的WTRU大部分时间可以处于待机（standby）模式（即“睡眠”）以最小化电池消耗。针对网络接入使用的信号会导致尽可能少的干扰。

以下描述了无需基础结构的WTRU-WTRU交互（公共保护和灾难防御（PPDR）应用）。这种情况可以通过蜂窝移动性和通过网络基础结构节点的缺失来体现。由于通信是端对端的，对于网络中的所有成对移动设备执行成对接入可能是不可行的。因此，接入可能仅在发送数据之前完成。由此，可能需要很快接入。电池消耗是非常重要的但是可能不应当在其他目标之上。WTRU-WTRU节点发现可能在发生端对端数据通信之前转换到连接模式期间执行，并且在这种情况下可以考虑事件触发。

此处描述了在基站控制下的WTRU-WTRU交互（吞吐量增强（TE）和PPDR应用）。这一情况可以由对于蜂窝应用典型的移动性、所有WTRU的接入（即可发现WTRU和搜索WTRU）、以及至可以以对于控制他们之间的信令足够的数据速率运行的基础结构（基站或中继站（RS））节点来体现。与PPDR情况不同，网络接入和数据通信前的设置以及接入延迟需求可能不像PPDR那样严格（但是比M2M情况严格）。WTRU-WTRU节点发现可以是事件触发的或者利用中心基础结构节点周期性调度的。

在一种场景下，WTRU-WTRU直接通信（例如这两个WTRU是数据源和接收处（sink）的情况下的端对端直接通信）可以用于PPDR和商业应用（例如直接视频流）两者。在另一场景中，可以使用以比从基站直接可用的数据速率实质上更高的数据速率来进行对等端中继。

对于在正交频分复用（OFDM）通信系统中的网络同步的限制的一种情况是OFDM系统依靠（rely on）对来自各个发射机的波形的时间和频率同步接收以便分离它们。在IEEE802.16m中的所有可用上行链路（UL）信号可以在基站处在扩展OFDM符号（包括循环前缀（CP））中接收。对于从WTRU至基站的常规传输，这可能并不是问题，因为WTRU在任何传输之前至少可以在下行链路（DL）中同步。不接入参考信号的设备可能不会在时间或频率上同步。至网络的信号发送可能需要尝试许多不同次数和可能的频率偏移，以及功率提升。这一过程可能依赖于所使用的信号类型导致实质延迟并且引发诸多干扰（例如中继和干扰对于OFDM信号可能会特别严重）。

对于M2M应用，由于网络发现很少发生并且不需要经常更新，为了简化由WTRU接入网络而典型地在中继中创建的完整的功能性（例如前导码、控制信道、完整网络信息广播等）可能不会被创建在WTRU中。这样做可能不必要地耗尽电池电量并且引发对其他基站的大量干扰。（这一情况与毫微微基站并不是完全不同，除了移动设备的数量可能远远超过毫微微基站的数量）。根据一个示例，关联设备可以为这一目的传送非常少的信号或者不传送信号。这些传输可能与设备睡眠周期协作进行。

根据一个示例，在关联状态中的可发现WTRU可以以低功率使用较少的资源执行传输。与在常规接入中不同，在节点发现中，可发现WTRU执行传送并且搜索WTRU接收很少的关于接入参数的信息或者不接收关于接入参数的信息。因此，挑战在于设计一个流程，通过该流程这些参数可以在发现和关联过程期间进行学习，并且不被广播，而又提供灵活的接入。在一个示例中，由可发现WTRU传送的信号所引发的干扰由以低功率等级使用相同资源传送相同接入信息的一组WTRU来最小化。因此，在基于组的初始接入阶段之后跟随WTRU特定接入。

对于缺少基础结构的WTRU-WTRU直接通信，为了快速和鲁棒的网络接入，可以执行尽可能少的步骤。考虑到（相对）较小数量的设备和宽松的电池考虑（相对于M2M通信），经常传送的信息可能过多而不对干扰或电池寿命产生主要影响。PPDR应用可以支持单播（端对端）以及多播（端对多端）应用。

对于基站控制下的WTRU-WTRU直接通信，假设搜索WTRU和可发现WTRU两者均附着到基站，由此已经基本彼此同步，并且基站已经知道他们的存在和需要。基站随后需要知道WTRU与可发现WTRU之间的路径损耗（即无线电链路质量）。

图2示出了被配置成执行接入初始化过程的包括搜索WTRU205和可发现WTRU210的网络200。搜索WTRU205可以包括接收机215、处理器220和发射机225。

可发现WTRU210可以包括接收机230、处理器235和发射机240。接收机230可以被配置成从基站（未示出）接收指示可发现WTRU210传送定时信号245的命令信号。处理器235可以被配置成根据该命令信号来控制发射机240传送定时信号245。所述定时信号可以包括主前导码或次前导码中的至少一者。

搜索WTRU205中的接收机215可以被配置成从可发现WTRU210接收定时信号245，并且作为响应，处理器220可以被配置成控制发射机225传送HSS250至可发现WTRU210。可发现WTRU210中的接收机230可以进一步被配置成接收HSS250。

这一过程可以被应用于但并不限于M2M应用。假设可发现WTRU210已经附着到基站，但是搜索WTRU205没有。起初，搜索WTRU205可能不具有关于区域中的任何网络的存在、定时或参数的任何信息。可发现WTRU210可以通过传送（例如周期性地）定时信号（TS）245来给搜索WTRU提供定时信息。TS245可能对于接收机定时是不敏感的。因此，可能接收不具有任何定时信息的一些波形，但是这些信息可能仍然可以被确定。例如，在时域（time domain）中重复其自身的任何序列可以针对其标志由持续自动关联时窗来检测。主增强型前导码（PA-前导码）可以被用作TS245，其可以提供其自身定时信息和系统带宽信息中的至少一者。如果需要提供附加信息（例如组会员），TS245可以包括PA-前导码和次增强型前导码（SA-前导码），其中SA-前导码被映射到组。PA-前导码可以通过序列传达（convey）系统带宽。SA-前导码可以传达小区ID或WTRU-ID。

可发现WTRU210可以在空闲模式/状态或连接模式/状态之间转换，并且可以被分配以一个睡眠模式，该睡眠模式使得该可发现WTRU210在某个预定时间段不可用。当可发现WTRU210处于空闲模式/状态时，其可以被预配置成唤醒以便能够被潜在搜索WTRU（例如搜索WTRU205）发现。唤醒时机（epoch）可能与意在接收寻呼的时机一致。当可发现WTRU210处于连接模式/状态时，其可以处于睡眠（即不连续接收（DRX））模式。因此，任何这种睡眠模式可以由WTRU210同步，由此该WTRU210的“唤醒”时机对于发现是足够的，并且如果该WTRU210是组的一部分，所述组中的WTRU可以被同步以在相同时刻被唤醒。针对发现的唤醒周期的定时（timing）和长度可以独立于被配置用于其他目的的任何其他睡眠模式。

多个可发现WTRU210可以在相同的时刻以相同的资源传送相同的TS245。接收机可以将这种波形解译成具有多路径的单个传输。由于较短的传播时间，这可能并不是个问题。多个可发现WTRU210传送相同信号（即TS245）的益处在于从多个源接收到的信号被有益地相加而不是相互干扰。由此，可以减小传输功率。

可能存在对于TS245的定时的两种场景。在一种场景中，对等端组中的可发现WTRU可以在相同的时刻传送相同的波形。在可替换场景中，不同的对等端组可以在相同的时刻或者不同的时刻传送不同的TS245。传送相同波形的益处在于TS245的传输功率的减小。可替换地，或者附加地，每个可发现WTRU210可以在不同时刻传送TS245。通过减少平均发现时间，这在存在大量潜在可发现WTRU210时是有益的。

传输时机可以是周期性地或者随机的。在后一种情况中，可发现WTRU210可以确定其自身的传输时机。例如，这可以当可发现WTRU210处于DRX或者睡眠状态时确定。对于两种变体，可发现WTRU210可能不会在相同时刻被接收（例如基站前导码）和传送（例如TS245）。

图2的网络200中的基站（未示出）可以指示可发现WTRU210传送哪个TS、何时传送TS、以何种功率等级传送TS、和/或哪个子载波可以携带TS序列。这种传输的周期性（即传输之间时间间隔的分布）可能影响可发现WTRU210的网络登入时间和/或电池消耗。当可发现WTRU210间接附着到网络上时，所述指示可以被中继（通过中继或者通过其他WTRU）。

TS245的传输长度和频率（是否是周期性）可能对WTRU-WTRU发现成功率、其延迟、对WTRU移动性的容忍度、总体干扰和电池消耗产生重大影响。由于搜索WTRU205与网络不相关联，其可能既不与网络同步也不与可发现WTRU210同步。因此，对于搜索WTRU205来说，适当地调整时间线（time line）以根据TS传输时间表（schedule）来接收TS245是不可能的。为了接收TS245，搜索WTRU205可以至少在一个预定义最长TS传输周期上尝试连续地接收每个符号（TS245的子载波配置还可以被预定义并因而对于搜索WTRU210已知）。搜索WTRU205可以根据任意预定时间表尝试接收TS245，该任意预定时间表与预定TS传输时间表结合可能产生搜索WTRU205接收与可发现WTRU210传输在时域上保持一致的令人满意的可能性。这是可能的，因为采用随机TS时机，接收可能性可能依赖于累积的开口窗时间（open window time），并且不依赖于其准确定时。

如果搜索WTRU205不接收TS245，其可以等待并且再次尝试。等待时间、尝试次数和失败条件可以如所期望的在搜索WTRU205处得到配置。当接收到TS245时，搜索WTRU205可以获取以下信息：网络定时（IEEE802.16m PA-前导码提供符号、帧和子帧定时）、系统带宽（依赖于TS245、对于使用IEEE802.16m PA-前导码是真（true））、可发现WTRU210所关联的小区标识和类型（如果使用IEEE802.16m PA/SA-前导码）、路径损耗（即链路质量）信息（如果TS245传输功率等级是固定的和预定义的）、搜索WTRU205用以确定是否批准响应的对等端组标识（如果对等端信息嵌入在TS245序列中）等。

在此，网络200或者可发现WTRU210不知道搜索WTRU205的存在。因此，如图2所示，搜索WTRU205可以传送至少可以指示其存在的握手搜索信号（HSS）250。可发现WTRU210可以在发送TS245之后监控这样的HSS250。侦听资源可以被预定义，并且映射可以为搜索WTRU205所知，或者从由搜索WTRU205从可发现WTRU210接收到的信号（例如TS的类型）中确定。侦听资源的特性依赖于搜索WTRU205使用的信息和波形。根据一种示例，波形可以是简单的时域波形。在这种情况下，侦听资源可以是一个侦听窗或者相对于TS245以预定次数的侦听窗，和/或应用于搜索WTRU205传输的子载波。在缺少搜索WTRU205的情况下，在网络200中增加的干扰可以是具有非常短的波形的非频繁传输，之后跟随几个（同样很短）的侦听窗。由此，用于协助邻区（neighbor）发现流程的信号（TS245）所产生的干扰可以是最小的。

搜索WTRU205可以传输波形（例如，图2中的HSS250）从而使自己为可发现WTRU210和/或网络200所知（也被称作“初次握手”）。为了将干扰最小化，搜索WTRU205可以传送HSS250一次，或者以低功率开始HSS250的传输并且在侦听窗口期间逐步提升传输功率，直到接收到响应或者达到允许的最大功率（在该情况下提升已经失效）为止。所述提升可以被可发现WTRU210用于估计路径损耗（例如，搜索WTRU205与可发现WTRU210之间建立的无线电链路质量）。即使对于路径损耗估计不必要，提升也有益于降低不必要的干扰。

搜索WTRU205可以确定对哪个可发现WTRU210作出响应。搜索WTRU205可以响应于来自允许的对等组的TS245而发送HSS250。在这种情况下，对等组与发送至基站的信号的映射（例如TS245）可以提前获知（例如，硬编码）。初始功率等级、前导码间隔以及功率提升步长可以被预先确定。使用侦听窗口，可发现WTRU210可以知道多少个提升步长已经发生。

可发现WTRU210可以估计诸如可发现WTRU210与搜索WTRU205之间的路径损耗（例如，无线电链路质量），并且将估计报告给网络200中的基站（未示出）。为确保使用合适的阈值，基站可以指示可发现WTRU210来报告所有接收到的信号或者从这些信号中导出的统计值（例如均值和范围（spread））这些值是否超出阈值，从而在必要时可以调节该阈值。通过了解提升步长大小和初始功率，可发现WTRU210可以确定传输功率并可以估计路径损耗。可替换地，可以不执行提升并且HSS250功率可以为固定的以及已知的。例如，HSS250的功率等级可以与TS245功率等级相同。HSS资源可以根据TS245而给定（例如，在TS245之后开启给定时间的每第n帧使用固定的资源）。

IEEE802.16m中的HSS示例可以是PA前导码（如同TS245），IEEE802.16m测距（range）前导码（针对同步化或者非同步化的设备），和/或IEEE802.16m探测信号。由于搜索WTRU205现在可以是大致与可发现WTRU210同步，HSS250可以不需要自同步。用于探测HSS250的资源可以由基站通过TS传输时机的分配而被隐式地分配。基站可以从由其它设备的探测来清除这些时间。例如，对于TDD，包含TS245的帧中的第二UL子帧中的第一OFDMA符号可以预留给HSS250。如果使用提升，那么随后的时机可以被分派。HSS250的标识（ID）或者定时可以根据接收到的TS245来确定。特别地，如果组ID被用于TS245，那么相同的组ID可以被使用。如果不同对等的TS在不同时刻或者子载波上传送，那么HSS250可以隐式地携带组信息。这允许HSS250携带如在搜索WTRU205处所测量的路径损耗信息。例如，如果IEEE802.16m PA前导码和/或SA前导码被用作HSS250，那么SA前导码可以被映射到接收的信号等级。

并不一定所有已经接收到HSS250的可发现WTRU210需要进行响应。确定谁响应需要基于相关信息（例如，估计的路径损耗），并且可以根据分布（distribute）方式或者在直接的基站控制下做出。特别地，搜索WTRU-可发现WTRU205/210路径损耗估计可以如以上解释的方式获得，并且以常规方式获得的搜索WTRU基站路径损耗估计可以被用来确定最佳可发现WTRU210。在集中化的控制模式中，已经接收到HSS250的可发现WTRU210可以发送信息至基站，并且基站可以根据该信息（例如，路径损耗估计和诸如转发WTRU能力、其电池等级、和/或其自身的业务负载之类的其他参数）决定哪个应该进行响应。为了减少可发现WTRU210与基站之间的信令负载，可能的是将该信号限制在获得足够低的路径损耗估计的可发现WTRU210。

集中化的控制模式可以引发响应于提升的延迟并且因而可以由搜索WTRU205产生额外的电池消耗以及可能产生失效的握手结果（effort），因为可发现WTRU210可以在接收提升时不对其进行响应并且可以发送信息至中心节点并转而等待指示。在往返（round-trip）延迟期间，HSS250提升仍可以进行。

可替换地，响应的可发现WTRU210可以通过根据至少一个无线电链路质量（例如路径损耗）值预先确定阈值来以分布的方式被加以控制。所述阈值可以由基站以信号发送、被硬连线（hard wired）或者不被指定。业务负载可以以类似的方式加以考虑（例如，通过缓存占用的阈值）。应注意的是，分布的过程不保证至少一个可发现WTRU210会进行响应。任何接收TS245的可发现WTRU210可以发送所述信息至基站。基站可以调节响应参数并且将其以信号发送至可发现WTRU210，和/或在一些预定时间段消逝之后，搜索WTRU205会再次尝试。在此阶段用于可发现WTRU210的传输功率可以从无线电链路质量估计中确定。

图2中的网络200可以支持通过可发现WTRU210的广播信息传送。好处在于，在大部分时候，当不需要接入信息时，可以阻止完全接入信息的持续广播。作为替代，可以传送减少的传输（例如，局限于同步信号）。TS245和HSS250的传输可以作为引起合适的可发现WTRU210传送可发现WTRU专用和足够的接入信息的第一阶段，所述可发现WTRU专用和足够的接入信息实现了与基站定时和广播信号同样的功能。

考虑到转发WTRU的短距离和低移动性，可以假定的是，第一阶段（即两个WTRU之间的TS245和HSS250的交换）可以实现足够的同步，并且不需要附加的同步步骤。然而，如果附加的同步步骤是必要的，那么这些同步步骤可以以常规方式得以实现。

图3A和3B是用于完成接入到可发现WTRU的附加过程300和350的流程图，其包括以所述的步骤。

在图3A的过程300中，在完成第一阶段之后，可发现WTRU210可以传送识别信号305，所述识别信号305包括可以是临时性的（即，小区内有意义的）WTRU标识（ID）（即前导码）。假定带宽和定时信息已经可用，那么可以无需传送PA前导码。然而，SA前导码可以唯一地识别可发现WTRU210。该信号持续时间短使得其适于阻止HSS250的功率提升，但其它信号也可以用作此目的。

一旦HSS250响应于可发现WTRU210的响应305的成功接收而被终止，搜索WTRU205可以准备在预定时间情况和子载波位置处接收可发现WTRU的广播信息。可替换地或者附加地，可发现WTRU210之后可以传送足够的接入信息（例如，系统信息（SI）），搜索WTRU可以使用所述的接入信息来推测在哪里接入该广播信息。来自搜索WTRU205的接入可以通过使用公共信道或者专用信道来执行。使用专用信道可以适用于网络接入尝试的低概率冲突，而使用公共信道可以适用于更高的冲突概率。在这两种选择中，信息可以包括可发现WTRU210的ID。

使用如图3A的过程300中所示的公共信道，可发现WTRU210可以传送诸如WTRU专用的PA前导码和SA前导码（305）和/或具有足够内容（即最小内容）的主和次超帧头（SFH）（310），从而允许接入搜索WTRU205。当接收到SFH，搜索WTRU205可以知道公共信道（“测距”）接入参数并且可以诸如通过随机接入信道（RACH）来执行测距过程（315），从而前导码从WTRU被发送至基站，并被逐步提升，并且存在响应以及带宽分配，WTRU可以通过该响应以及带宽分配来返回一些信息。只要前导码ID是“合法”的ID，就可以不要求前导码ID匹配TS245。

带有SFH310或者其等同物（即包含接入信息的任何消息）的前导码305，或者无前导码305的SFH310可以被传送。这些中的第一个可位于相对于HSS位置和/或其类型已知的位置。已经发送HSS250的搜索WTRU205，需要知道去哪里去搜索响应。因此，例如，该响应可以以HSS250之后给定数目的子帧或者帧被发送。此外，该响应的定时可以取决于用于HSS250的序列选择，（例如，不同的序列可以导致HSS250和该响应之间不同的延迟）。SFH资源可以部分地取决于前导码305。SFH或其等同物可以具有嵌入式ID。如果使用具有映射的ID的次前导码，那么该次前导码可以使用与SFH中相同的ID。

存在多种方式来分配ID。在一种实施方式中，ID可以是分配给每个WTRU的唯一ID。如果是这种情况的话，可以存在比可单独由前导码支持的ID更多的ID。反而可以使用SFH310中的ID信息。可替换地，ID可以与前导码（若使用）表示的ID连接起来。

在另一实施方式中，ID可以被可发现WTRU210随机选择。两个或者多个可发现WTRU210可以选择相同的ID，这也是可能的。如果这种情况出现并且用于测距的资源是相同的，那么搜索WTRU205可以有效地发送测距至这两个可发现WTR，这在它们进行响应时会产生冲突。为解决这个问题，每个可发现WTRU210可以包括其随机ID以及与之连接的第二随机ID。之后，搜索WTRU205可以不解码该响应并且逐步提升并重新发送其HSS250，或者搜索WTRU205可以对一个响应进行解码并且将所连接的ID包括在进一步的业务中。具有该ID的可发现WTRU210可以继续进行响应。

若使用如图3B的过程350中所示的专用信道，SFH传送可以被忽略，并且包括特定UL资源的资源分配365可以被直接以信号发送至搜索WTRU205。其它参数（例如，多输入多输出（MIMO）模式）也可以以信号被发送。接入信息可以在类似SFH的波形上被传送。用于该传送的资源可以被预先确定。

为解决冲突，搜索WTRU205可以接入已经发送响应370的可发现WTRU210，所述响应370可以包括搜索WTRU205和可发现WTRU210的ID。可发现WTRU210可以通过发送搜索WTRU205的ID来对响应370进行确认（375）。其它数据可以被添加。

为防止两个或者多个可发现WTRU210的SFH或者A-MAP（即映射）传输之间的下行链路干扰，SFH或者A-MAP的传输时间可以在SA前导码之后随机地选择。用于SFH的资源或者资源分配可以从前导码中得以确定或者被预先确定。

如果在给定数目的提升步长（ramping step）之后（或可替换地处于最大功率）仍未接收到对HSS的响应，搜索WTRU可以阻止接入过程并且在一段随机回退时间之后再次尝试。如果没有接收到响应，根据所使用信道的类别，搜索WTRU可以在一段随机回退时间之后重启HSS的传送，或者以常规方式在一段随机回退时间之后再次尝试测距。

在另一种实施方式中，TS可以携带多个可发现WTRU的组ID，其中所述组ID可能不同于小区ID。当存在多个组并且发现时间被保持较短时，这是特别有用的。

图4示出了IEEE802.16m超帧405中由可发现WTRU传送的TS400的示例布置。基站传送TS410。由可发现WTRU发送的TS400可以包括SA前导码415和PA前导码420。在该示例中，由基站发送的TS可以包括SA前导码425和PA前导码430，其与由可发现WTRU发送的TS400的前导码415和420相一致。

TS400可以在下行链路（DL）接入区域中被传送，其中当搜索WTRU正在接收时，可发现WTRU可以被设置成传送。然而，由于该TS400，无需附加的发射/接收（即开关）间隙。

TS400可以不需要每个超帧被传送。为描述其布置，无TS的超帧可以被表示为“0”，包括组“A”的TS的超帧被表示为“A”，包括组“B”的TS的超帧被表示为“B”。因此，例如，周期性的单个组可以被描述为A0000000A0000000A0000000A…；周期性的2个组可以被描述为A0B00000A0B00000A0B00000A…；并且随机化的单个组可以被描述为A00A0000000000000AA000000A…。

图5示出了用于在TDD帧中探测为HSS的传输时机的示例。HSS可以使用探测信号。HSS定时和代码合并可以唯一地对应于TS码，所述TS码本身对应于可发现WTRU组ID。HSS可以在接入区域的正常探测传送时机（即接入区域子帧的第一OFDMA符号）期间被发送。HSS可以在UL接入区域中被传送。因此不需要附加的发射/接收间隙。路径损耗信息可以不被编码在HSS中。

图6示出了由基站、两个可发现WTRU和两个搜索WTRU使用的多个超帧的示例。所述超帧可以包括HSS605、SA前导码610、PA前导码615、SFH620和TS625。在该示例中，可发现WTRU1和可发现WTRU2可能不会初始地传送SFH，因为它们可能不支持任意附加的设备。然而，可发现WTRU1和可发现WTRU2可以使用不同代码来传送TS。一旦满足组和潜在的路径损耗需求时，搜索WTRU1和搜索WTRU2可以利用（不同代码的）HSS的逐步提升来进行响应。当接收到HSS时，可发现WTRU1和可发现WTRU2可以通过传送SFH和两个SA前导码实例来进行响应。SFH可以由循环冗余校验（CRC）来进行保护。因此，合法的SFH容易从其它数据中加以识别。此时，可发现WTRU操作可与中继信令相同，并且搜索WTRU可以照常执行网络登入。

不与任何搜索WTRU进行关联的可发现WTRU不会对基站SFH产生任何干扰，也不消耗电池电量来传送基站SFH。（在IEEE802.16m，SFH可以在每个超帧中消耗5个OFDMA符号,这可以被视为等同于可发现WTRU传送的大约2.5%的时间）。

在另一示例中，TS码可以不承载任何ID（即所有可发现WTRU可以被所有搜索WTRU发现）。当搜索WTRU很少并且附属物相互很远时，这一过程是有用的，因此，最大限度地减少TS能量和干扰就很重要。如之前所描述的，TS可以包括PA前导码。当不处于睡眠模式中，TS的传送可以与基站PA前导码相一致。PA前导码可以将其识别为可发现WTRU（而不是基站）。

搜索WTRU可以对HSS进行响应（可能在满足路径损耗标准时）。一些搜索WTRU可以使用相同探测码同时进行响应。HSS可以携带搜索WTRU组或者设备ID。一旦接收到该HSS（满足ID和路径损耗标准），可发现WTRU可以开始传送SA前导码以及SFH。搜索WTRU可以开始网络登入过程。

在另一示例中，可发现WTRU和搜索WTRU两者都可以受基站的控制。这可能最适合于（但不局限于）高数据速率应用（例如流视频）中的吞吐量提升。该实施方式可以适用于端对端数据通信和/或用于高数据速率的对等中继。

存在多种针对这一情况的可选择方案，这可以取决于在发现的初始化之前网络所具有的信息。这些信息可以与发现的对象的特定性和路径损耗有关。WTRU可以不提前知道其想连接到哪些其它WTRU中。这在社交网络或其他应用的情况下的端对端数据通信中是有用的，其中所述端对端通信在恰巧在该区域内的对等端之间发生。这在尝试发现恰好在该区域中的任何对等端中继时也是有用的。在该情况下，搜索WTRU可能想发现在足够短范围内用于端对端通信的可发现WTRU。可替换地或者附加地，两个WTRU可以相互搜索，以便例如增加它们能够支持通过基站的数据速率。

在任何情况下，如果基站具有有关WTRU的物理位置的信息，这会非常有益。这些信息可以通过GPS、通过在基站执行的波束成形、通过定时超前校正、通过WTRU处的位置测量（例如到达时间差（TDOA））或者以上任意组合的方式来获得。可以假设的是，从这些位置信息确定的物理接近度可以预测端对端路径损耗。（例如，对于位于同一建筑内不同楼层的两个WTRU，显然就不是如此）。如果假定这两种假设都能够满足，那么这将有助于基站构造其区域内用于WTRU的接近度地图，所述地图可预测相对于通过所述基站通信的连接的经济性（在资源、延迟等方面）。这可以由基站来保持更新其位置信息。因此，例如，如果处于空闲状态中的WTRU保持可被发现时，那么这些WTRU可以被安排在必要的时候更新其位置信息。

如果之前的路径损耗估计存在，基站可以指示可发现WTRU来传送可以由小区中搜索WTRU检测到的信号。搜索WTRU可以包括在特定接近组中的一个或者多个WTRU。这些搜索WTRU可以被通知以发现尝试以及发现流程的必要配置。即使接近信息不可用，该过程也具有内置路径损耗测量，所述路径损耗测量可以由网络用来分配实际的（de-facto）接近度。

类似于TS的参考信号可以被用来使得其它WTRU来测量它们之间的路径损耗。传输功率可以由网络或者基站来指示。例如，如果区域中的其它WTRU已未能接收该信号，基站可以指示WTRU提高其功率。可替换地或者附加地，传输功率也可以被预先定义。一旦TS传输被检测及被接收到，上述两种情况都可有效地定义发现距离并且启动路径损耗推导。所述路径损耗推导可以降低与发现流程有关的系统开销。

在该过程的变体中，TS功率可以以预先确定的步长逐步进阶（提升），从而在任意给定时间内的传输功率是已知的并且可以被用作路径损耗（PL）估计。传输时间和/或频率可以由网络或者基站来指示，并且提供给需要接收传输时间和/或频率的WTRU。用户组可以在时间和/或频率或代码中被分离。此外，频率资源可以被预先定义以降低系统开销。

对于这种过程，可以假定，可发现WTRU和搜索WTRU两者在发现的时间上处于连接模式并且不处于睡眠模式。确保WTRU的睡眠模式（如果有）被匹配，可以是基站的责任。用户或者组标识可以用类似于用户组ID的编码方式进行编码。接收方WTRU可以被通知以传输时间和用户组或者其将检测的用户组频率以及传输功率。

接收定时信号的WTRU可以向基站报告。报告本身可以取决于接收等级或者路径损耗（无线电链路质量）和/或来自特定组的TS接收。例如，所接收的具有低功率等级的信号或者具有高路径损耗的信号可以不被报告给基站。用作确定是否报告信号给基站的阈值可以由基站来提供。其它阈值，例如电池状态、与基站的无线电链路质量等等，还可以被用来避免对基站的不必要的报告。所报告的信息可以包括接收等级或者路径损耗（即无线电链路质量）、WTRU和/或组ID和TS的时间/频率等。为了确保使用合适的阈值，基站可以指示WTRU报告所有接收到的信号、或来源于这些信号的统计值（例如均值和范围）、以及这些值是否超出阈值，从而在必要时该阈值可以被调节。

图7示出了当搜索WTRU705和可发现WTRU710受基站715的控制时所执行的示例过程700。当发现由基站715进行协调时，一次TS尝试可能已足够，这是因为搜索WTRU705可以被通知可发现WTRU710是否正在发射以及两者是否被同步。

在720中，邻区发现建立过程可以由具有可发现WTRU710的基站715来执行。在725中，邻区发现建立过程可以由具有搜索WTRU705的基站715来执行。这可以在从基站715至各自可发现WTRU710的单播信令中执行，或者可替换地，可发现WTRU710的不同组可以被基站715指示以承担不同角色。在730中，可发现WTRU710可以发送TS730至搜索WTRU705。在735中，搜索WTRU705可以发送其已经在搜索WTRU705和可发现WTRU710之间测量到的路径损耗（即无线电链路质量）测量信息和其它信息（例如TS730的接收码）以及相对于基站715的定时。

下文描述了与一个覆盖范围之外的WTRU进行的端对端通信。尽管一些协议可能需要改变来适用这种情况，但仍可以不要求用于WTRU发现的特定过程。将TS波形从正常基站前导码中分离出来可能是必要的。例如，这可以通过在不被基站使用的帧中传送TS方式来执行。

如果在此要求分组，那么该TS可以由如图4中所示的PA前导码和SA前导码所组成。功率等级可以用信号发送至可发现WTRU和搜索WTRU两者。如果满足特定标准，搜索WTRU可以检查分组、计算路径损耗并且创建报告。

下文说明了当无基础结构节点可用时的接入过程。该过程适用于（但不局限于）在基础结构节点不能被区域内任何WTRU接收的情况下的PPDR移动应用。该过程可以被调节以实现网络登入的低接入延迟和高速率。

创建连接的速度是一个重要的考量（由于仅在发送数据之前创建连接）。用于该情况的对等组可以被定义成可形成子网络的用户组。

这一过程可以维持和预期一样多的被同步化的用户，因为尽管在该情况中的通信发生在子网络中，但存在于相同载波和地理区域中的同步子网络通常降低了干扰，并且允许更为成熟的干扰管理或减少过程，而且同步化的设备可能需要更短的连接建立时间。

用于快速建立连接的需求可能不允许针对接入存在多个步骤。缩短建立连接所需时间的方法之一是尽量避免随机连接。该过程可以使用WTRU ID。

为了缩短连接时间，网络上的设备（无论连接与否）可以被（接收机）同步并且可以传送时间同步化信号（例如TS）。对等组中的订户可以同时传送相同的波形。不同的对等组可以在相同或者不同时刻传送不同的TS。如果将传送分组信息，则可以使用PA前导码和SA前导码。与SFH相关的网络登入参数可以通过添加SFH的方式用信号发送。

根据一种实施方式，接收TS的网络中的WTRU可以将该TS修改成一个不同的TS（即TS’）并且在不同的时刻中继。TS’可以从TS上映射。时间差可以提前获知。中继可以基于对等组并且这些组可以预先确定。

TS-TS’关系对使得接收其中一者就提供了足够的定时信息并且两者可以共享相同的ID。存在多种可以实现以上特性的方法。一种示例是TS’使用与TS相似的代码并且TS和TS’之间的代码映射是已知的。

根据另一示例，可以使用单一类型的TS。WTRU可以在接收TS和发射TS之间交替。为了调整发射和接收，在维持同步（时间上和频率上）和发射TS的特定部分的情况下，可以留待WTRU做出决定。可替换地，接收/发射模式可以被预先确定。

需要在接收TS之后由重要因素调节其定时的WTRU可以避免发射所述TS。这样可以有效地从中继组中移除快速移动的WTRU并且提高整个网络同步化质量。因此，WTRU可以被同步。如果SFH被使用，那么网络登入可以随着WTRU连接至基站而得以实现。检测到其想连接的可发现WTRU的搜索WTRU可以执行到所述可发现WTRU的非同步化测距网络登入。如果SFH不被使用，那么可以出现简化的网络连接。

搜索WTRU可以尝试指示出其可以与哪个可发现WTRU建立连接。搜索WTRU可以通过发送连接建立信号（CES）至一个或者多个可发现WTRU来启动。所述CES可以包括指示搜索WTRU ID的序列，例如IEEE802.16mSA前导码，以及在已知时间/频率资源处发送的OFDM信号。这些可以由搜索WTRU ID来确定。可替换地，OFDM信号可以在从资源组中随机选择的资源上传送。还可以包括以下信息的至少一者：搜索WTRU ID（对于随机资源情况可以是必需的）、将被用于多播（公共）数据的DL资源、用于针对个体部分的每个DL资源的可发现WTRU ID列表、用于反馈的UL资源（包括带宽请求）、以及用于数据的UL资源（持续分配）或者在搜索WTRU处被使用的传输功率以及对在此处所接收到的干扰估计。该消息可以包括组ID而不是单个搜索WTRU ID。在这种情况下，UL资源可以针对反馈和带宽请求（BR）而被提供。

传输功率可以针对合理的成功率而被设定为足够高。检测到其ID的可发现WTRU通过所指示的资源进行响应。初始传输功率可以通过使用参数（传输功率、干扰和自身被测量的接收信号等级等）来确定。

如果搜索WTRU不从任何所指示的可发现WTRU中接收响应，该搜索WTRU可以提高功率并且重复该流程，但不需要重复所有接收方ID。

在这种情况下，可发现WTRU和搜索WTRU可以根据需要而不是拓扑来得以确定。因此如果这些WTRU传送必要的信号，那么这些WTRU可以是可发现的。然而，两个WTRU可以在相同时刻尝试执行网络彼此登入而告终。这可以通过在TS和登入尝试之间建立随机等待时间的方式来加以避免。

IEEE802.16m定义了一些用于不同目的的UL和DL信道。这些信道可以由其物理特征以及其接入模式（调度的或者争用的）来得以分类。数据信道可以被用来传送用户数据和媒介接入控制（MAC）控制消息。数据信道可以被调度（持续的或者根据请求），并且包含有关预定时间/频率（T/F）资源的用户专用正交幅度调制（QAM）数据。参考信号（导频）可以被嵌入到其它信道中。由于不可用的位置或其它信息以及在检测和待被发现的节点的高开销中所导致的困难，数据和参考信道可能不会被认为对于节点发现有用。UL反馈信道可以携带承担高开销的专用的、预先定义的反馈信息。

用于非同步WTRU的测距前导码（RP）可以被子帧和子带（sub-band）所指定。子带可以由小区ID来确定。测距前导码可以由具有循环移位的Zadoff-Chu序列构成。可以存在至多32位初始RP码。这种波形的接收认为该波形在OFDM符号时间范围内到达（包括循环前缀）。该波形的接收表明，其在OFDM符号时间（包括循环前缀）内到达。对于常规测距，这不是问题，因为WTRU在发送测距前导码之前已经在DL中被同步。

探测信道可以被分配以单个OFDM符号，多达每个子帧一个OFDM符号，并且可以由预定的Golay序列构成。WTRU可以被指示如何传送探测信号。子载波可以被分成探测子带、每72个子载波（用于512、1025和2048快速傅立叶变换（FFT））以及多达25个子带。WTRU可以被指示在这些子带（至多1728个子载波）的任意组合上传送。

除了通过分配到不同子帧的时间分离，多个WTRU（或者多个天线）可以通过频率抽取或循环移位（shift）分离而在相同子带上被复用。在循环移位分离中，可以选择Golay序列的不同偏移（offset）。因此，WTRU可以被Golay序列的自动相关（autocorrelation）属性所分离。在频率抽取中，不同子载波可以被用于不同的WTRU。这种波形的接收可以认为该波形在OFDM符号时间范围（包括循环前缀）内到达。对于常规测距，这不是问题，因为WTRU在发送测距前导码之前已经在UL中被同步。

DL前导码可以包括主高级和次高级前导码（PA前导码和SA前导码）。PA前导码在单个OFDM符号中占有替换子载波，并且因此在时域内具有重复性（2x）结构，其中所述时域可以使用自动相关检测器来进行盲检测并且提供定时参考。PA前导码可以携带系统带宽信息。可以总共存在11个不同的序列，其中7个序列正被“预留”。

SA前导码可以是取决于带宽。序列的选择可以指示基站的类型（宏、家用节点、中继等）和小区ID。这可以通过子序列的顺序选择来完成，所述序列本身是正交相移键控（QPSK）调制的。在多个天线情况下，不同子序列可以通过不同天线发送。接收SA前导码可以要求从PA前导码中获得的定时信息。

图8是用来执行图7中过程700的示例基站715的框图。该基站可以包括接收机805、处理器810和发射机815。

基站715可以实现用于端对端通信的节点发现。发射机815可以被配置为传送命令信号，所述命令信号指示可发现WTRU传送定时信号。接收机805可以被配置为从搜索WTRU接收信号，所述搜索WTRU从可发现WTRU接收所述定时信号。所述定时信号可以包括主前导码或次前导码中的至少一者。

实施例

1、一种建立端对端通信的方法，该方法包括：

响应于接收来自基站的命令信号，第一无线发射/接收单元（WTRU）传送定时信号；以及

所述第一WTRU从第二WTRU接收响应于所述定时信号的握手搜索信号。

2、根据实施例1所述的方法，其中所述命令信号指示所述第一WTRU何时传送所述定时信号。

3、根据实施例1所述的方法，其中所述命令信号指示所述第一WTRU以多大传输功率传送所述定时信号。

4、根据实施例1所述的方法，其中所述命令信号指示所述第一WTRU哪个子载波携带所述定时信号。

5、根据实施例1所述的方法，其中所述定时信号包括主前导码或次前导码中的至少一者。

6、根据实施例1-5中任一实施例所述的方法，其中所述第一WTRU属于由所述基站控制的WTRU组。

7、根据实施例1-5中任一实施例所述的方法，该方法还包括：

所述第二WTRU估计在所述第二WTRU和所述第一WTRU之间建立的无线电链路的质量；以及

所述第二WTRU确定是否向所述基站报告所估计的链路质量。

8、根据实施例7所述的方法，其中所述确定是否向所述基站报告所估计的链路质量基于由所述基站建立的阈值。

9、根据实施例1-8中任一实施例所述的方法，该方法还包括：

响应于接收握手搜索信号，所述第一WTRU传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者；以及

所述第一和第二WTRU执行测距过程。

10、根据实施例1-9中任一实施例所述的方法，该方法还包括：

所述第一WTRU以预先确定的步长逐步提升所述定时信号的传输功率；以及

所述第二WTRU估计在所述第二WTRU和所述第一WTRU之间建立的无线电链路的质量。

11、一种用于建立端对端通信的方法，该方法包括：

第一无线发射/接收单元（WTRU）传送第一信号；以及

响应于所述第一信号，第二WTRU传送第二信号，其中所述第二信号的传输功率由所述第二WTRU在侦听窗期间逐步提升，直到接收到来自所述第一WTRU的响应或者达到最大允许传输功率为止。

12、根据实施例11所述的方法，其中所述第二信号是包括主前导码或次前导码中的至少一者的握手搜索信号。

13、根据实施例11所述的方法，该方法还包括：

所述第一WTRU向基站传送信息；以及

所述基站基于由所述第一WTRU传送到所述基站的信息来确定所述第一WTRU是否应当响应所述第二WTRU。

14、根据实施例11-13中任一实施例所述的方法，该方法还包括：

响应于接收所述第二信号，所述第一WTRU传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者；以及

所述第一和第二WTRU执行测距过程。

15、一种用于建立端对端通信的方法，该方法包括：

第一无线发射/接收单元（WTRU）传送第一信号至第二WTRU；

响应于接收所述第一信号，所述第二WTRU传送第二信号；以及

响应于接收所述第二信号，所述第一WTRU传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者。

16、根据实施例15所述的方法，其中所述第二信号是握手搜索信号，该握手搜索信号的传输功率由所述第二WTRU在侦听窗期间逐步提升，直到接收到来自所述第一WTRU的响应或者达到最大允许传输功率为止。

17、根据实施例15-16中任一实施例所述的方法，该方法还包括所述第一和第二WTRU执行测距过程。

18、一种无线发射/接收单元（WTRU），该WTRU包括：

接收机，被配置成从基站接收指示所述WTRU传送第二信号的第一信号；以及

发射机，被配置成根据所述第一信号传送所述第二信号；

其中所述接收机还被配置成从另一WTRU接收响应于所述第二信号的第三信号，其中所述第三信号是握手搜索信号。

19、根据实施例18所述的WTRU，其中所述发射机还被配置成响应于所述接收机接收所述第三信号而传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者。

20、根据实施例18-19中任一实施例所述的WTRU，其中所述第二信号是包括主前导码或次前导码中的至少一者的定时信号。

虽然本发明的特征和元素以特定的结合在以上进行了描述，但本领域普通技术人员可以理解的是，每个特征或元素可以在没有其它特征和元素的情况下单独使用，或在与本发明的其它特征和元素结合的各种情况下使用。此外，本发明提供的方法可以在由计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件被包含在计算机可读存储介质中。计算机可读介质的实例包括电子信号（通过有线或者无线连接而传送）和计算机可读存储介质。关于计算机可读存储介质的实例包括但不局限于只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、诸如内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及压缩碟片（CD）和数字多功能光盘（DVD）之类的光介质。与软件有关的处理器可以被用于实施在WTRU、UE、终端、基站、节点B、eNB、HNB、HeNB、AP、RNC、无线路由或者任何主计算机中使用的无线电频率收发信机。

Claims (20)

1.一种建立端对端通信的方法，该方法包括：

响应于接收来自基站的第一信号，第一无线发射/接收单元（WTRU）传送第二信号；以及

所述第一WTRU从第二WTRU接收响应于所述第二信号的第三信号，其中该第三信号是握手搜索信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号是指示所述第一WTRU何时传送所述第二信号的命令信号，而所述第二信号是定时信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号是指示所述第一WTRU以多大传输功率传送所述第二信号的命令信号，而所述第二信号是定时信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号是指示所述第一WTRU哪个子载波携带所述第二信号的命令信号，而所述第二信号是定时信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二信号是包括主前导码或次前导码中的至少一者的定时信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一WTRU属于由所述基站控制的WTRU组。

7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

所述第二WTRU估计在所述第二WTRU与所述第一WTRU之间建立的无线电链路的质量；以及

所述第二WTRU确定是否向所述基站报告所估计的链路质量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述确定是否向所述基站报告所估计的无线电链路质量基于由所述基站建立的阈值。

9.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

响应于接收所述第三信号，所述第一WTRU传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者；以及

所述第一和第二WTRU执行测距过程。

10.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

所述第一WTRU以预先确定的步长逐步提升所述第二信号的传输功率；以及

所述第二WTRU估计在所述第二WTRU与所述第一WTRU之间建立的无线电链路的质量。

11.一种用于建立端对端通信的方法，该方法包括：

第一无线发射/接收单元（WTRU）传送第一信号；以及

响应于所述第一信号，第二WTRU传送第二信号，其中所述第二信号的传输功率由所述第二WTRU在侦听窗期间逐步提升，直到接收到来自所述第一WTRU的响应或者达到最大允许传输功率为止。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二信号是包括主前导码或次前导码中的至少一者的握手搜索信号。

13.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括：

所述第一WTRU向基站传送信息；以及

所述基站基于由所述第一WTRU传送到所述基站的信息来确定所述第一WTRU是否应当响应所述第二WTRU。

14.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括：

响应于接收所述第二信号，所述第一WTRU传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者；以及

所述第一和第二WTRU执行测距过程。

15.一种建立端对端通信的方法，该方法包括：

第一无线发射/接收单元（WTRU）传送第一信号至第二WTRU；

响应于接收所述第一信号，所述第二WTRU传送第二信号；以及

响应于接收所述第二信号，所述第一WTRU传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二信号是握手搜索信号，该握手搜索信号的传输功率由所述第二WTRU在侦听窗期间逐步提升，直到接收到来自所述第一WTRU的响应或者达到最大允许传输功率为止。

17.根据权利要求15所述的方法，该方法还包括所述第一和第二WTRU执行测距过程。

18.一种无线发射/接收单元（WTRU），该WTRU包括：

接收机，被配置成从基站接收指示所述WTRU传送第二信号的第一信号；以及

发射机，被配置成根据所述第一信号传送所述第二信号；

其中所述接收机还被配置成从另一WTRU接收响应于所述第二信号的第三信号，其中该第三信号是握手搜索信号。

19.根据权利要求18所述的WTRU，其中所述发射机还被配置成响应于所述接收机接收所述第三信号而传送主前导码、次前导码、主超帧头（SFH）或次SFH中的至少一者。

20.根据权利要求18所述的WTRU，其中所述第二信号是包括主前导码或次前导码中的至少一者的定时信号。

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