CN105766010B - 公共安全系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于在公共安全系统中由不可发现的第一公共安全用户设备（PS UE）发现可发现的第二PS UE的方法，所述公共安全系统包括提供用于第一PS UE和第二PS UE的无线访问的公共安全谱的电信网络。方法可以包括针对第一不可发现的PS UE：传输用于第二PS UE的同步信息；根据传输的同步信息接收来自第二PS UE的至少一个邻近宣告。本公开还涉及一种被配置用于执行方法的不可发现的公共安全用户设备，并且涉及一种被布置用于帮助发现PS UE的PS服务器系统。

Description

公共安全系统
技术领域
本发明涉及公共安全系统。特别地，本发明涉及在这样的系统中用于不可发现的设备的发现方法、涉及公共安全服务器系统并且涉及公共安全用户设备。
背景技术
在美国，LTE已经被FCC选择作为用于公共安全网络的技术。在欧洲，存在由CEPTECC WG FM PT 49举行的关于将被选择用于宽带公共安全的谱的正在进行的讨论。此外，已经在如下中定义了在邻近服务（ProSe）要求上的多种公共安全：3GPP TR 22.803 v1.0.0(2012-08) 技术规范组SA；针对邻近服务的可行性研究 (版本12)。
公共安全UE（PS UE）可以在用于公共安全服务的公共安全谱中和在用于商业服务的移动网络运营商（MNO）商业谱中操作。然而，仅公共安全谱被用于公共安全ProSe。
使用ProSe的PS UE使用公共安全谱彼此通信，尽管它们可能由不同的HPLMN服务。这里必须注意，假设PS UE可以充当利用属于可用运营商中的一个的商业谱的商业UE，但当它们在公共安全模式中操作时，它们利用专门为PS UE通信保留的预定义的、非商业的、共同的公共安全谱。
PS UE可以在网络覆盖内或在网络覆盖外工作，而在这两个情况下都利用用于公共安全服务的公共安全谱。当在网络覆盖外工作时，PS UE不能接收来自网络的信息或使用所述信息用于与其他PS UE的通信。
公共安全UE可以在网络覆盖不可用时自动地使用ProSe，或用户可以甚至在网络覆盖可用时也将UE手动地设置成使用ProSe发现和通信。
为了发现另一PS UE，PS UE在其他PS UE将传输它们的身份的特定的时间和频率处在无线电接口上监听。这样的身份被作为邻近宣告（proximity announcement）（PA）传输。PS UE在接收和传输邻近宣告时同步。
针对在网络覆盖中的PS UE，网络可以向PS UE传达同步信息。但这无助于不在网络覆盖中的PS UE。在网络覆盖外的PS UE本身可以广播同步信息。
PS UE可以被设置成是不可发现的。不可发现的PS UE不应该传输它们的身份，即不应该发送PA。
假设许多公共安全官员（officer）（例如警官、消防员）对紧急情况进行响应。所有官员被装备有使能PS的UE。官员必须能够使用他们的PS UE来发现彼此和与彼此通信，即使他们位于网络覆盖外。即使官员已经将他的/她的UE设置成从其他PS UE不可发现，他也仍必须能够发现附近的其他PS UE。
问题是现在如何确保PS UE在涉及不可发现的PS UE时得到同步。
发明内容
本公开提出了一种用以在涉及不可发现的PS UE时获得同步的方法。所附权利要求组成了该系统和方法的方面。
更进一步地，本公开涉及这样的PS UE的方面。
通过传输同步信息（和可能地传输对同步信息的新鲜度的指示），不可发现的公共安全UE在使其他设备能够同步到不可发现的PS UE并且传输然后可以由不可发现的PS UE接收的PA时不需要标识它自己。以该方式，不可发现的设备没有被发现并且被使能成发现其他PS UE。
仍进一步地，并且在本公开的单独的方面中，提出了一种包括使能发现方法的信息的公共安全服务器。
应注意，本发明涉及在权利要求书中记载的特征的所有可能组合。
已经认识到本发明也可以被有利地用在除公共安全外的其他场景中，特别是用于非公共安全场景中的邻近服务（ProSe）。在本公开中，如果读到（read）ProSe而不是公共安全，例如ProSe UE而不是PS UE等，则本发明一般可以被应用于ProSe。例如，单独的ProSe谱可以被用于在网络覆盖中和外传输同步信息。尤其如果ProSe设备在覆盖外并且在覆盖外的发现将被支持，则提出的用于由不可发现的UE进行的发现的方法可以被有利地使用。
作为另一示例，提出的服务器系统可以被用来定义除公共安全组外的其他组，例如来自公司的雇员的组或社交组。并且，当第一和第二UE属于不同的网络运营商时，连接到不同的网络的ProSe服务器系统可以被有利地用来定义不限于一个网络运营商的UE的组。
附图说明
将参考附图中示出的示例性实施例更详细地解释本发明的方面，在附图中：
图1是在涉及不同的PLMN的PS UE时的系统架构的示意图；
图2是包含具有在本公开中应用的字段的注册表（registry）的PS服务器的示意图；
图3是电信网络中的PS服务器的位置的示例的示意图；
图4是PS谱结合多个运营商的非PS谱的示例的示意图；
图5-11图示了用于发现PS UE的各种用例。
具体实施方式
公开了用于在公共安全谱的网络覆盖中或外的使能公共安全的UE（PS UE）中的ProSe发现的实施例。本发明可以或可以不属于不同的PLMN。PS UE可以在可发现或不可发现模式中操作。
下面描述的系统尤其利用以下概念。可以孤立地或结合其他概念中的一个或多个来应用这些概念中的每个。
· PS UE，其在小区边缘时向不在网络覆盖中的其他UE重发同步信息或者当在覆盖外时发送它自己的同步信息。
· PS UE，其在其没有接收到邻近宣告（PA）达特定时间时传输同步信息（如果接收到PA，则同步应该是好的）。
· 通用PS时钟同步信号，其在不同的网络运营商之间被协调，如果PS UE属于不同的PLMN的话。每个网络运营商可以例如将与它自己的SFN（系统帧号）和同步时钟的偏移传输到UE。
· 公共安全（PS）注册表服务器被应用。PS服务器包含可以被应用于多种情况下的PS UE的同步的特定信息。
图1示出了在涉及不同的PLMN的PS UE时的系统架构的示意图。应该注意，本公开也涉及牵涉仅单个PLMN的PS UE的系统和方法。
图1的系统包括四个主要部件。
1）PS服务器，其包含网络的公共安全相关的功能。
2）通用公共安全时钟（UPSC），其为跨不同的PLMN的所有使能PS的UE提供共同时间参考。
3）相关联的移动网络运营商的集合和它们的具有与PS注册表的双向通信的相应的域（无线电和核心）。
4）使能PS的UE的集合，其可以位于公共安全谱的网络覆盖内或外并且其通过当前服务的运营商周期性地或由特定事件触发来与PS服务器交换信息。
图2是PS服务器的实施例的示意图。此外，PS服务器也可以被应用于来自单个PLMN的PS UE。通过PS服务器，每一个PS管理机构（例如警察、消防部门等）可以经由标准化的或专有的管理接口（参见图2中的左侧）直接与PS无线通信系统交互。这样，PS管理机构可以向PS服务器提供信息、向系统请求信息、触发某些动作或被某些事件警告。
全局PS UE列表（GPUL）是包含关于跨所有运营商网络（如果使用不止一个运营商网络的话）的被激活的使能PS的UE中的每一个的信息的列表。由于PS服务器可以与所有运营商进行持续双向通信，GPUL可以基于例如下面提出的算法来保持更新。
D2D候选列表是周期性地或由特定事件触发来创建的并且包含用于直接通信的可能的候选UE的列表。基于来自GPUL的UE位置信息来创建该列表。
GPUL中的每个条目表示可以被任何相关联的移动网络运营商服务的/订阅任何相关联的移动网络运营商的使能PS的UE，并且包括包含关于该特定PS UE的信息的多个字段。在图2中更详细地示出了PS服务器注册表的字段。
· ID字段：该字段保存（hold）唯一的ID号码，所述唯一的ID号码标识特定的使能PS的UE。该字段由PS管理机构配置，所述PS管理机构具有经由标准化的或专有的管理接口的对PS服务器的配置访问。
· 组ID字段：该字段保存该特定UE属于的组的ID号码（用于ProSe组通信——多播/广播）。该字段由PS管理机构配置，所述PS管理机构具有经由标准化的或专有的管理接口的对PS服务服务器的配置访问。
· 类字段：该字段标识特定PS UE的能力并且提供用于区分不同的PS UE之间的服务（区分官员、组领导、指挥官等）的可能性。该字段由PS管理机构配置，所述PS管理机构具有经由标准化的或专有的管理接口的对PS服务服务器的配置访问。
· ProSe发现字段：该字段包含指示UE的可发现模式的设置的值。所述字段可以被设置成开（UE可以被所有其他PS UE发现）、关（UE不能被任何其他UE发现），或包含ID和或类标识符的集合，其将仅允许PS UE的特定子集能够发现该特定UE（例如仅被特定集合的UE或特定类的PS UE可发现）。该字段可以由PS管理机构配置，所述PS管理机构具有经由标准化的或专有的管理接口的对PS服务服务器的配置访问。
· TR/RA（增强的）小区ID/UE坐标字段：该字段包含关于最新的跟踪区域（TA）、路由区域（RA）、（增强的）小区ID或（如果UE例如是使能GPS的并且其坐标可以被确定）看到/过去看到特定PS UE的UE坐标的信息。用于该字段的信息由如在TS 23.721 v11.2.0“对位置服务（LCS）的功能阶段2描述（Functional stage 2 description of Location Services(LCS)）（版本11）”中解释的来自服务使能PS的UE的（多个）相应的移动网络的位置服务（LCS）功能提供，并且利用如在TS 25.305 v11.0.0“在UTRAN中的用户设备（UE）定位的阶段2功能描述（Stage 2 functional description of User Equipment (UE) positioningin UTRAN）（版本11）”中解释的如由相应的定位方法提供的位置信息的类型（例如TA、RA、（增强的）小区ID、观察到的到达的时间差、辅助—GPS等）来提供。
· 时间戳字段：该字段包含如由（用于多个网络或用于单个网络的）通用PS时钟提供的最后更新TA/RA（增强的）小区ID/UE坐标字段的时间。
· 网络覆盖字段：该字段包含如由相关联的移动网络的EPC（演进分组核心）提供的关于特定PS UE当前在网络覆盖中还是在网络覆盖外的信息。
· 小区边缘UE：该字段包含示出UE是否在小区边缘附近的指示符。判定可以基于UE的参考信号接收功率（RSRP）。如果诸如RSRPUE≤ RSRPCellEdge的某条件被满足，则在如由相关联的移动网络的EPC提供的GPUL中将UE标记为小区边缘UE。
· 中继（relay）特征字段：该字段包含关于特定PS UE的中继特征是否被激活（用于在使能PS的UE之间中继同步信息）的信息，其如例如由PS管理机构配置，所述PS管理机构具有经由标准化的或专有的管理接口的对PS服务服务器的配置访问。
在GPUL的字段中包含的信息导致所有PS UE和其位置的知识。在PS服务器服务多个运营商的网络的情况下，信息独立于UE属于哪个运营商。在系统启动处，PS注册表收集所有这些信息，如果必要则从不同的运营商收集所有这些信息，所述不同的运营商继而被PS服务器通知关于在它们的域中的哪些UE是使能PS的UE。
应该注意，上面定义的字段中的每个表示本公开的单独方面并且没有必要被链接到GPUL中的其他字段。
PS服务器可以被认为是应用服务器，其位于：
a）如图3中图示的在相关联的移动网络运营商域后面并且与相关联的移动网络运营商的ProSe服务器对接。应注意，移动网络运营商的ProSe服务器提供用于商业UE（即使能非PS的UE）的邻近发现和建立设备到设备的连接。
b）在EPC内并且更具体地，其可以被放置紧挨着移动网络运营商的ProSe服务器或作为移动网络运营商的ProSe服务器的部分（出于清楚原因没有在图3中图示该选项）。
可以给PS服务器提供以下信息以使它的内容保持最新：
a）PS UE的位置，其由MME或经由ProSe服务器借助于分组数据单元（PDU）依靠PS服务器和MME/ProSe之间的非接入层信令提供到PS服务器。这可以是标准化接口。
b）诸如UE的 UE ID、组、类、中继能力或可发现配置之类的附加信息，其在在UE和EPC之间建立了EPS承载情况下可以直接从UE传送到PS服务器。
c）此外，诸如小区边缘信息或网络覆盖之类的PS注册表字段中的某些，其可以由通过经由EPC的eNB（演进的节点B）和PS注册表服务器之间的信令获取的信息填充。这可以是标准化接口。
使能PS的UE之间的ProSe发现和通信将发生在专用谱中，所述专用谱出于公共安全目的（公共安全谱）被保留，因此使运营商分配的谱不受影响。运营商的网络内的UE可以通过广播主信息块（MIB）中的系统帧号（SFN）和主同步信道及辅同步信道（P-SCH和S-SCH）、基于运营商的内部时钟来同步。不同的基站经由诸如使用全球导航卫星系统（GNSS）、使用回程网络和例如IEEE1588v2+SyncE协议等的不同方法在彼此之间同步。
不管PS UE所属的运营商，所有使能PS的UE可以基于UPSC来维持与PS服务器的第二同步（除与运营商的同步外）。这可以实现使能PS的UE之间的同步，不管它们属于哪个运营商。每个相关联的运营商网络可以从PS服务器检索SFN和同步时钟并且导出与它自己的SFN和同步时钟的相应偏移。当使能PS的UE在用于PS服务的专用谱中执行发现和与其他使能PS的UE的D2D连接建立时，该偏移可以被用信号通知到这些UE。
图4是用于商业操作的频谱（非PS谱）和用于PS服务的频谱（PS谱）的示意图。PS谱是用于PS服务的被特别保留的谱，其对多个运营商而言可以是共同的。
ProSe发现和通信可以发生在出于公共安全目的而特别保留的谱上。如图4中图示的那样，出于特别目的保留了PS谱内的两个非常小的频带。
被保留的谱带RS1被专门用于传输或重传（中继）包含UPSC同步信息的、优选地以同步分组的形式的同步信息。接收该同步分组的使能PS的UE将能够在它们自己之间同步或与PS服务器同步。除UPSC同步信息外，由UE传输的同步分组还可以包含计数器，所述计数器将指示自PS UE与PS服务器的最后联系以来的经过时间（并且因此指示通用时钟）。通过允许UE通过使用被最近更新的UE的定时来在它们自己之间同步，该计数器可以被用来打破两个UE之间的“僵局（tie）”，所述两个UE都在网络覆盖外并且已经失去与UPSC的同步但在彼此的D2D距离内。当UE在网络覆盖内时，该计数器将被设置成零。下面进一步解释该计数器的功能。可以以与在LTE中利用例如P-SCH和S-SCH完成同步信号的传输类似的方式来执行同步信号的传输。代替计数器，标志可以被用来指示同步信息是否对应于UPSC。
图4中的被保留的谱RS2被专门用于由使能PS的UE传输邻近宣告（PA）。随机访问信道（RACH）原理可以适用于该信道，意味着PS UE在它们开始传输它们的PA之前将必须等待直到它们感测到信道（RS2谱带）是空闲的。可以例如以在EP 2 559 190中公开的方式来执行PA信号的该传输。
通用时钟和两个被保留的谱的存在被应用以便实现网络覆盖外的ProSe发现。PSUE可以例如被配置成周期性地监听RS1，在所述RS1处可以期待更新的同步分组。基于该接收到的分组，PS UE可以同步它们在RS2上的邻近宣告PA传输或在PS谱中的任何地方发起ProSe通信。特别对于已经被保持在网络覆盖外达长时间并且可能已经失去它们与UPSC的同步的PS UE而言，可以在尝试在RS2中传输或接收PA之前基于在RS1中传输的同步分组执行重新同步。
如果使用了来自不同的PLMN的PS UE，则为了维持该解决方案的运营商间状态和确保可以使用共同参考时钟来同步所有的PS UE（无论在网络覆盖内还是外），可以在UPSC时钟定时可用时使用UPSC时钟定时或在UPSC不可用（UE在网络覆盖外）的情况下使用被最近更新的内部UE定时。出于该原因，可以在RS1中传输“经过时间计数器”连同UE的同步信息，所述经过时间计数器包含自PS UE联系PS服务器并且因此更新其内部UPSC信息的最后的时间以来的经过时间（例如以秒为单位）。当PS UE在网络覆盖内时，该计数器被设置成零，由于UE仍与UPSC周期性地联系。假设经过时间在自UE与UPSC的最后联系以来已经经过时间段T0时开始计数，其中T0大于有规律的UPSC更新的周期。该计数器为若干目的服务，例如：
· 当（与UPSC同步的）网络覆盖内的PS UE和（不同步的）网络覆盖外的PS UE进入彼此的D2D距离内时，使用UPSC定时而非覆盖外的PS UE的过时的定时来在它们之间同步。
· 当（两者不同步的）两个网络覆盖外的PS UE进入彼此的D2D距离内时，使用被最近更新的UE的信息来在它们之间同步，由于被最近更新的UE的定时具有较接近于UPSC定时或与UPSC定时相同的较高可能性。
该计数器也给出了清楚的指导方针，其解决了关于在任何给定情况处应该使用哪个UE的定时的模糊。
当PS UE在小区边缘上或在网络覆盖外时，UPSC信号允许它们重传UPSC信号。此外，附加的创新是在UE网络覆盖外达长时间并且它们已经失去它们与网络的同步的情况下，它们可以利用包含它们自己的同步的分组替代UPSC同步分组并且将其传输。
同步方案可以同步甚至在网络覆盖外的来自不同的PLMN的PS UE。经由UPSC的共同时间参考允许由不同的运营商服务的使能PS的UE在专用PS谱域中高效地彼此同步和与暂时在覆盖外的使能PS的UE同步，使得发现和D2D建立过程较短并且“无干扰”。“无干扰”效应指避免由运营商的覆盖内的使能PS的UE传输它们的与在该运营商的覆盖外的使能PS的UE的SFN和同步参考不同步的同步和PA信号引起的PS专用谱中干扰。应注意，（在使能PS的UE也来自具有和不具有运营商的网络覆盖的UE的情况下）来自不同运营商之间的不同步的干扰在某些情况下可以导致系统性能的降低。
使前述GPUL维持最新并且为了使能ProSe发现过程，三个通用的算法步骤可以被系统采用。
在第一步骤中，执行GPUL的周期性的或事件触发的更新。执行GPUL的周期性的更新以便维持关于所有的运营商域中的所有的PS UE的行踪的知识。PS UE被配置成周期性地与PS服务器通信以便使它们在GPUL中的条目保持最新。该过程也被执行以便使TA/RA/小区/UE坐标和时间戳字段保持最新，使得PS UE的位置和最后看到对系统已知。周期性的更新的时间间隔可以由网络运营商或由公共安全服务器的管理员调整。
除周期性的更新外，PS UE可以在任何时间处、被特定事件触发来联系PS服务器并且更新它在GPUL中的字段，或PS服务器可以同样例如被特定事件触发来请求在它的条目中的PS UE中某些或全部执行对它们的字段的“计划表外的”（非周期性的）更新。在PS UE的情况下，该事件可以是到另一小区的切换、小区重选、UE的去激活或将改变GPUL中的UE的PS服务器字段中的信息的任何其他种类的事件。在PS服务器的情况下，事件可以是紧急事件已经发生的来自PS服务器的触发，因此使得标识区域中可用的所有PS UE是重要的。
在第二步骤中，执行D2D候选列表的周期性的或事件触发的计算。
在完成算法的第一步骤并且更新PS服务器中的信息之后，服务器可以标识GPUL中的PS UE中的哪些是可能的D2D候选。通过分析TA/RA/小区/UE坐标和时间戳字段，服务器可以标识在特定时刻（时间戳字段）哪些PS UE在彼此附近（D2D范围）。D2D距离取决于每个UE的能力（例如可用传输功率）和它们的配置，其也可以被包括在GPUL条目中。在计算之后，PS服务器产生是用于D2D通信的可能候选的PS UE的列表。
此外，并不是周期性的事件的该过程可以由诸如PS UE的切换或小区重选之类的特定事件或来自PS服务器的命令触发。将通过来自eNB的信令或通过被特别建立的EPS（演进分组系统）承载直接从PS UE通知PS服务器关于这些事件。
在第三步骤中，可以发起ProSe发现过程。
在完成第二步骤之后，候选D2D UE的列表被传递到一个或多个运营商。运营商继而通知预占运营商的网络的在列表上的PS UE它们在另一PS UE附近并且在它们之间存在D2D通信（例如LTE直接通信）的可能性。如果PS UE的用户选择追求与另一UE的D2D通信的可能性或如果存在来自PS服务器的用于使能PS的UE之间的D2D通信的命令，则PS UE发起额外的邻近测量来标识它们是否事实上在彼此的D2D距离内并且发起ProSe发现过程。因此，在彼此邻近内的PS UE将发现彼此并且将发起D2D通信。
可以执行附加步骤用于系统的最佳功能和用以保持完整性。
例如，当PS UE被去激活（关闭）时，其可以向PS服务器发送特定的“从GPUL移除”请求。因此，该特定PS UE的条目将被从GPUL删除。这样，PS注册表将能够区分被PS UE的用户有意地去激活的PS UE和位于网络覆盖外并且不能与PS注册表通信的PS UE。
另一附加步骤包括在覆盖外的PS UE登记。具有GPUL中的条目的PS UE未能执行它的周期性的更新并且没有“从PS注册表移除”请求被该PS UE发送的情况下，PS服务器可以假设该PS UE已经落在网络覆盖外并且更新其GPUL条目中的相应字段（网络覆盖字段）。这样，PS服务器具有哪些PS UE在网络覆盖外以及在何时和何处最后看到它们的知识。
可发现的PS UE被以这样的方式配置：如果它们未能利用PS注册表执行它们的周期性的更新，则它们假设它们已经落在网络覆盖外并且发起周期性的“邻近宣告”。邻近宣告是在被保留用于公共安全通信的谱中发出的特别消息，并且将UE的存在宣告给附近的其他PS UE。这样，PS UE甚至在网络覆盖外也能够发现彼此。当UE被网络通知它在另一使能PS的UE附近时，也可以在网络覆盖内传输邻近宣告。
基于上面描述的系统的特性，使能PS的UE的ProSe发现变得可能，无论PS UE在网络覆盖内还是外以及无论它们被配置成是可发现的还是不可发现的。
图5描绘了其中一个或多个PS UE在网络覆盖外的示例。
就PS服务器而言，两个或更多使能PS的UE一在彼此的D2D范围内，它们就将最后在D2D候选列表中。然后，PS UE将被它们的相应的运营商（或一个运营商，如果两个PS UE来自相同网络的话）通知它们在另一使能PS的UE附近。该过程可以被周期性地或在发生特定事件（例如来自PS服务器的触发）时重复。
可以从图5观察到，UEC是小区边缘UE，而UEA和UEB在网络覆盖外。由于UEA和UEB在网络覆盖外，它们可以不再利用PS服务器执行它们的周期性的更新。因此UEA和UEB两者已经在GPUL的相应字段中被“标记”为在网络覆盖外，而UEC被标记为小区边缘UE，由于UEC经历的RSRP小于指定阈值。取决于UE属于这两个类别（小区边缘或在覆盖外）中的哪个，所述UE采取不同的动作，其可以被总结如下：
· 小区边缘PS UE：
如果小区边缘PS UE是可发现的PS UE则：
■ 在RS1中在一秒中的每第x毫秒重传（从服务基站接收的）UPSC同步分组
■ 针对PA监听RS2
■ 在RS2中传输PA
如果小区边缘PS UE是不可发现的PS UE则：
■ 针对PA监听RS2
■ 如果没有PA达时间t＞T1，则在RS1中重传（从服务基站接收的）UPSC同步分组
■ 针对PA监听RS2
·在网络覆盖外的PS UE：
用于可发现和不可发现的PS UE两者的通用步骤：
○ 针对UPSC信息监听RS1并且在接收到UPSC信息时重新同步
○ 针对PA监听RS2
进一步地，如果PS UE是可发现的PS UE则：
■ 在RS2中传输PA
进一步地，如果PS UE是不可发现的PS UE则：
■ 不在RS2中传输PA但重复通用步骤
特殊情况：
■ 如果没有UPSC信息或PA被接收达t＞T2则
· 可发现的PS UE：在RS1中传输自己的同步并且在RS2中传输PA
· 不可发现的PS UE：等待t=T2+x并且然后在RS1中传输自己的同步并且监听RS2。
参考图5，上面提及的动作将导致以下系统行为。
无论何时可发现的PS UE在小区边缘上，它被网络通知它在某“网络覆盖外的” PSUE被最后看到的区域附近。那将触发小区边缘PS UE在谱RS1中重传UPSC同步分组（即从网络接收的来自运营商自己的网络SFN和同步时钟的相关偏移），使得在覆盖外的PS UE可以使它们自己重新同步。在那之后，小区边缘PS UE将针对PA监听RS2。如果在覆盖外的UE已经在RS1上接收到信息，则它们应该被重新同步并且能够在正确的时间同步瞬间处在RS2中传输它们的PA。如果小区边缘UE尚未在RS2中接收到任何PA，则它发出它自己的PA。该过程周期性地继续直到小区边缘PS UE发现在网络覆盖外的UE或它被PS服务器指示终止该过程（例如它不再在最后看到“网络覆盖外的”UE的D2D范围内）。
如果小区边缘PS UE被配置成是不可发现的，则代之以使用替代过程，因为PS UE不被允许标识它自己。小区边缘PS UE将被网络以与之前相同的方式通知关于它在某覆盖外的UE被最后看到的区域附近。由于小区边缘PS UE不想被发现，初始它将不传输任何东西（既不传输UPSC信息也不传输PA）但它将监视RS2。如果在覆盖外的PS UE仍是同步的并且它们正在传输PA，则小区边缘PS UE将能够发现它们。如果已经经过重要的时间段（t＞T1）并且小区边缘UE尚未发现其他PS UE，则应确定在覆盖外的UE已经失去它们的同步。在那种情况下，小区边缘UE将在RS1中发起UPSC同步分组的重传，并且继续监视RS2而不在RS2中传输任何PA。那样，在覆盖外的PS UE可以接收UPSC信息并且使它们自己重新同步并且能够开始在RS2中传输它们的PA，因此不可发现的小区边缘UE可以发现它们。通过重传UPSC同步分组，小区边缘UE使得它的存在已知但它因为它的身份没有被暴露而仍保持未被发现。UPSC同步分组仅包含通用的同步信息（并且可能包含如上面描述的经过时间计数器或标志），并且不包含无论什么关于发送它的UE的信息。因此在网络覆盖外的PS UE将知道在那里存在另一PS UE（它们可以被配置成不与用户共享的信息），由于它们在覆盖外时接收到UPSC同步分组，但它们将不具有关于UE身份的信息并且不能与该PS UE交换数据。这是最坏的情况场景解决方案，其将仅被用在覆盖外的UE已经保持在覆盖外达如此长以至于它们已经失去它们的同步时，并且小区边缘UE仍保持匿名且因此保持小区边缘UE的不可发现状态。
在使能PS的UE在网络覆盖外（未能联系PS服务器）的情况下，它将开始针对UPSC同步分组监视RS1和针对来自其他使能PS的UE的PA监视RS2。
如果PS UE被配置成是可发现的，则它也将基于对应于UPSC时钟的它自己的同步在RS2中传输它的PA，如果它没有在网络覆盖外达太久的话。
如果PS UE被配置成是不可发现的，则它将不传输任何东西并且将仅继续监视公共安全谱内的两个被保留的谱带（RS1和RS2）。这样，不可发现的PS UE将甚至在网络覆盖外时也不被发现，但它们将能够发现在网络覆盖内或外的附近的其他使能PS的UE。
在某些PS UE在网络覆盖外达长时间段并且它们已经失去它们与UPSC的同步的情况下，它们可以在RS2中传输它们的PA，但由于失败的同步，它们将不发现彼此。出于该原因，特殊的解决方案已经被考虑。
如果在覆盖外的PS UE被配置成是可发现的，则它将遵循前述过程达时间t=T2。如果在时间T2之后它尚未接收到来自另一PS UE的同步分组或PA，则它将开始在RS1中传输它自己的同步信息。这样，如果另一使能PS的UE在它附近，则所述另一使能PS的UE将接收在RS1中的该信息并且使它自己与传输UE的定时同步，并且因此这两个PS UE将能够具有在RS2中对它们的PA的同步传输，这将导致互相发现。
不可发现的UE将遵循相同的过程但它将在开始在RS1中传输它自己的同步信息之前将等待时间t=T2+x，因此使得可发现的UE更可能在不可发现的UE“暴露”它们自己之前“暴露”它们自己。当在小区边缘场景中时，这是最坏的情况场景的解决方案，其将仅在很少情况下被实现并且其仍虑及不可发现的UE不被明确地检测到，但它将泄露某UE在附近的事实，没有关于所述UE的身份的进一步的信息。
各种时间参数（T1、T2和x）可以被预先配置到使能PS的UE中或它们可以由PS服务器调整。例如，在非紧急情况下它们的值可以较大，因此使得不可发现的UE的存在将根本不被检测到的事实更可能，而在紧急情况下这些值可以较小，因此确保在使能PS的UE之间的快速发现。
下面将描述各种用例。在这些情况下，PS UE中的每个可以在公共安全谱的网络覆盖中或外。在用例中的每个中，在PS服务器中将PS UEC登记为不可发现的PS UE，然而将PSUEA和PS UEB登记为可发现的PS UE（即这些PS UE被使能传输它们的身份）。
参考图6描述了第一用例。在该用例中，不可发现的PS UEC在PS谱的网络覆盖内，而PS UEA和PS UEB在网络覆盖外。
在图6的用例中，以下事件发生：
· PS UEA和PS UEB未能利用PS服务器执行它们的周期性的更新并且它们被标记为“在覆盖外”。它们两个开始监听RS1并且在RS2中传输PA；
· 在PS服务器中将UEC标记为“小区边缘”；
· PS服务器计算出PS UEC在PS UEA和PS UEB被最后看到的区域附近并且它通知UEC；
· PS UEC针对Pa监视RS2，但不在RS1中重传UPSC同步分组；
· 所有UE在彼此的D2D范围内，因此它们都可以接收正被发出的Pa；
· UEA接收UEB的邻近宣告并且发现它；
· UEB接收UEA的邻近宣告并且发现它；
· UEC接收UEA和UEB的邻近宣告并且发现它们；
· UEA和UEB由于UEC没有发出邻近宣告而没有发现它。
在UEA和UEB由于在网络覆盖外的长期停留而失去它们的同步的情况下，PS UEC将最终在时间T1之后重传UPSC同步分组（从它的当前服务的eNB接收的SFN和同步时钟偏移），如上面描述的那样。在PS UEA和PS UEB的重新同步之后，相同的事件将如上面描述的那样发生。
图7是其中所有的PS UE在网络覆盖外的用例的图示。在该用例中，以下事件可以发生：
· PS UEA、PS UEB和PS UEC由于不能利用PS服务器执行周期性的更新而已经都被标记为“在网络覆盖外”；
· PS UEA和PS UEB开始在RS2中传输PA并且监听RS1；
· PS UEC监视RS1和RS2而不传输任何东西；
· 所有的PS UE在彼此的D2D范围内，因此它们都可以接收正被发出的邻近宣告PA；
· UEA接收UEB的邻近宣告并且发现它；
· UEB接收UEA的邻近宣告并且发现它；
· UEC接收UEA和UEB的邻近宣告并且发现它们；
· UEA和UEB由于UEC没有发出邻近宣告而没有发现它。
在PS UEA、PS UEB和PS UEC由于在PS谱的网络覆盖外的长期停留而失去它们的同步的情况下，将遵循在图6的用例中描述的过程，其中PS UE将在时间T2已经经过（对于PSUEC是[T2+x]）之后在RS1中开始传输它们自己的同步。那将导致所有的UE（使用被首先传输的UE的同步时间）在它们自己之间同步并且与上面描述的事件相同的事件将发生。
在图7的用例中，两个特殊情况被想象，其中附加步骤被执行并且其中经过时间计数器被使用。下面参考图8和图9单独探讨这些情况。
图8的该情况基于图7的用例的布局并考虑如下情况：在网络覆盖内的被设置成可发现的PS UED将接近距在PS谱上使用LTE-Direct（LTE-直接）进行通信的在网络覆盖外的PS UE的已经形成的簇D2D距离并且进入所述距离中。在该情况下，PS UE通过同步到PS UED的定时而形成新的簇，由于PS UED是具有正确的更新定时（UPSC）的PS UE。
在图8的情况下，以下事件发生：
· PS UEA、PS UEB和PS UEC由于不能利用PS注册表执行周期性的更新而都被标记为“在网络覆盖外”；
· PS UEA、PS UEB和PS UEC被假设成在网络覆盖外足够久到失去与UPSC的同步；
· 通过如参考图7描述的那样使用RS1和RS2，所有的PS UE通过使用具有最小“经过时间计数器”的PS UE的定时来彼此同步和发现；
· PS UEA、PS UEB和PS UEC已经发现彼此并且正在参与ProSe通信；
· PS UED进入距在网络覆盖外的簇的D2D范围中；
· PS UED被标记为“小区边缘UE”并且开始在RS1中传输它的同步分组，所述同步分组包含UPSC信息和它的“经过时间计数器”，所述经过时间计数器由于PS UED仍在网络覆盖内而是零；
· PS UEA、PS UEB和PS UEC接收PS UED的同步分组并且变得意识到PS UED具有更新近地更新的UPSC信息；
· 所有的PS UE使用PS UED的同步分组的信息重新同步；
· 在重新同步之后，所有的PS UE（包括PS UED）重新发现彼此并且开始与彼此通信，如先前描述的那样。
上面的步骤确保UPSC信息在可用时总是被用于D2D同步，因此确保所有的PS UE在可能时将具有共同定时参考。
在图9的情况下，在网络覆盖外的PS UE的已经形成的簇接近在网络覆盖外的PSUE的另一已经形成的簇的D2D距离并且进入所述距离中。两个簇的PS UE使用ProSe通信在彼此之间进行通信，并且由于它们两者被假设成与UPSC不同步而基于不同的时钟被同步。
以下事件可以发生：
· 所有的PS UE由于不能利用PS注册表执行周期性的更新而被标记为“在网络覆盖外”；
· 所有的PS UE被假设成在网络覆盖外足够久到失去与UPSC的同步；
· PS UEA、PS UEB和PS UEC使用定时t1≠UPSC来同步。PS UED、PS UEE和PS UEF使用定时t2≠UPSC来同步。此外，t1≠t2；
· 根据在RS1中的同步分组的传输和在RS2中的PA的传输，所有的PS UE变得意识到现在在D2D范围中存在更多使能PS的UE；
· 所有的PS UE使用其中最小“经过时间计数器”在其同步分组中的PS UE的定时来重新同步；
· 在重新同步之后，所有的PS UE重新发现彼此并且开始与彼此通信，如先前描述的那样。
这些步骤阐明了在所有可用的PS UE与UPSC不同步时应该使用哪个PS UE定时，其加速了同步和发现过程。PS UE将与UPSC同步的概率增加，由于被最近更新的PS UE仍可以与UPSC同步。
在图10的用例中，被配置成不可发现的PS UEC位于在网络覆盖外，而被配置成可发现的PS UEA和PS UEB在网络覆盖内。
在该情况下，以下事件发生：
· PS UEA和PS UEB被标记为“小区边缘”并且它们被PS UE服务器通知它们在PSUEC被最后看到的区域中；
· PS UEA和PS UEB在RS1中发起UPSC同步分组重传并且在RS2中发起PA传输（由于它们被配置成是可发现的）；
· PS UEC由于不能利用PS服务器执行周期性的更新而被标记为“在网络覆盖外”；
· PS UEC不在RS2中传输PA因为它被配置成是不可发现的；
· 所有的PS UE在彼此的D2D范围内，因此它们都可以接收正被发出的邻近宣告；
· PS UEC监视RS1和RS2并且分别接收重新同步信息和PA；
· PS UEA接收PS UEB的邻近宣告并且发现它；
· PS UEB接收PS UEA的邻近宣告并且发现它；
· PS UEC接收PS UEA和PS UEB的邻近宣告并且发现它们；
· PS UEA和PS UEB由于UEC没有发出邻近宣告而没有发现它。
如果PS UEC已经在覆盖外达长时间，则它对于RS1中的同步分组和RS2中相应的PA传输初始可以是不同步的。如果情况是这样，则UEC将针对由“小区边缘”用户PS UEA和PSUEB重传的同步分组（周期性地）扫描RS1并且重新获得同步，这继而使PS UEC也能够捕获RS2中的PA传输并且发现PS UEA和PS UEB。
PS UE可以属于不同的PLMN。每个PLMN具有它自己的同步参考。属于不同的PLMN的PS UE一般将不具有在其处它们可以发送/接收发现信息的同步时隙。
在图11的用例中，所有的PS UE位于PS谱的网络覆盖内但属于不同的运营商。UEA和UEB属于运营商的B PLMN而UEC属于运营商的A PLMN。
在图11的情况下，以下事件发生：
· 没有PS UE被标记为小区边缘或在网络覆盖外；
· 所有的PS UE通过UPSC信号与PS服务器同步；
· 基于所有三个PS UE的位置信息，PS服务器计算并且通知所有三个PS UE它们在彼此的D2D范围内；
· PS UEA和PS UEB在RS2中发起PA传输（由于它们被配置成是可发现的）；
· PS UEC不在RS2中传输PA因为它被配置成是不可发现的；
· 所有的PS UE在彼此的D2D范围内，因此它们都可以接收正被发出的邻近宣告；
· PS UEC针对被传输的PA监视RS2；
· PS UEA接收UEB的邻近宣告并且发现它；
· PS UEB接收UEA的邻近宣告并且发现它；
· PS UEC接收PS UEA和PS UEB的邻近宣告并且发现它们；
· PS UEA和PS UEB由于PS UEC没有发出邻近宣告而没有发现它。
应该注意，虽然在上面的实施例中不同的带RS1和RS2已经被分别应用于同步信息的传输和PA的传输，但也可以应用单个带。在这样的情况下，可以应用干扰降低或消除测量。
应该注意，虽然先前的公开集中在公共安全谱和PS UE上，但提出的方法也可以在谱的非PS部分内被应用于非公共安全UE。并且在非公共安全情况下，UE和其他便携式设备可以被设置为或配置为不可发现的。
应注意，已经根据将被执行的步骤描述了本方法，但不应解释必须以描述的确切顺序和/或接连地执行描述的步骤。本领域技术人员可以想象改变步骤的顺序和/或并行地执行步骤来实现同等的技术结果。
利用某些修改，本领域技术人员可以将本文中描述的实施扩展到其他架构、网络或技术。
本发明的各种实施例可以被实现为供计算机系统或处理器使用的程序产品，其中程序产品的（多个）程序限定了（包括本文中描述的方法的）实施例的功能。在一个实施例中，（多个）程序可以被包含在多种非瞬时计算机可读存储介质（一般被称为“记忆装置”）上，其中如本文中使用的那样，表述“非瞬时计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质，其中唯一的例外是瞬时的传播信号。在另一实施例中，（多个）程序可以被包含在多种瞬时计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于：（i）在其上信息被永久地存储的不可写存储介质（例如，计算机内的只读存储器设备，诸如由CD-ROM驱动器可读的CD-ROM盘、ROM芯片或任何类型的固态非易失性半导体存储器）；以及（ii）在其上存储可变更信息的可写存储介质（例如，闪存、磁盘驱动器或硬盘驱动器内的软盘或任何类型的固态随机访问半导体存储器）。
应理解，关于任何一个实施例描述的任何特征可以被单独使用，或结合描述的其他特征使用，并且还可以结合任何其他实施例或任何其他实施例的任何组合的一个或多个特征使用。此外，本发明并不限于上面描述的实施例，其可以在所附权利要求书的范围内被改变。

Claims (14)

1.一种用于在公共安全系统中由可发现的或不可发现的第一公共安全用户设备发现可发现的第二公共安全用户设备的方法，所述公共安全用户设备在下文中被称为PS UE，所述公共安全系统包括提供用于第一PS UE和第二PS UE的无线访问的公共安全谱的电信网络，所述方法包括如下用于第一PS UE的步骤：
- 传输用于第二PS UE的同步信息；
- 根据所传输的同步信息接收来自第二PS UE的至少一个邻近宣告，所述邻近宣告在下文中被称为PA,
其特征在于
所述同步信息包括所述同步信息的新鲜度的指示，所述指示是指示自所述第一PS UE与PS服务器的最后联系以来经过时间的计数器，或者是指示所述同步信息是否与公共时钟对应的标志。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一PS UE是不可发现的PS UE，进一步包括由不可发现的第一PS UE进行的如下步骤：
- 延迟同步信息的传输达第一预定义时间段；
- 监视在第一预定义时间段期间对来自可发现的第二PS UE 的PA和同步信息中的至少一个的接收；
- 只有在第一预定义时间段期间尚未接收到PA或同步信息时才传输用于第二PS UE的同步信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一PS UE在电信网络的公共安全谱的网络覆盖下并且可发现的第二PS UE在网络覆盖外，所述方法进一步包括由第一PS UE进行的如下步骤：
- 接收来自电信网络的同步信息；
- 传输用于第二PS UE的同步信息，用于第二PS UE的同步信息基于从电信网络接收的同步信息。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括由第一PS UE进行的如下步骤：
- 接收对在网络覆盖外的可发现的第二PS UE的来自电信网络的触发；
- 仅在已经接收到触发时传输同步信息。
5.根据权利要求2所述的方法，其中第一PS UE在电信网络的公共安全谱的网络覆盖外，所述方法进一步包括由第一PS UE进行的如下步骤：
- 延迟同步信息的传输达第二预定义时间段；
- 监视在第二预定义时间段期间来自可发现的第二PS UE的同步信息；
- 在第二预定义时间段的期满之后传输同步信息，其中同步信息是来自第一PS UE本身的同步信息；
- 根据来自第一PS UE本身的同步信息接收至少一个PA。
6.根据权利要求5所述的方法，其中第一预定义时间段比第二预定义时间段短。
7.根据权利要求5或6所述的方法，进一步包括由第一PS UE进行的如下步骤：
- 接收来自第三PS UE的同步信息，其中同步信息包括对同步信息的新鲜度的指示，所述指示是指示自所述第三PS UE与PS服务器的最后联系以来的经过时间的计数器，或者是指示所述同步信息是否与公共时钟对应的标志；
- 如果新鲜度的指示指示同步信息的新鲜度使得同步信息比当前应用的同步信息更新近，则根据来自第三PS UE的同步信息适配同步以接收来自第三PS UE的至少一个PA。
8.根据权利要求7所述的方法，其中指示包括经过时间字段和标志中的至少一个。
9.根据权利要求2所述的方法，其中可发现的第二PS UE在电信网络的公共安全谱的网络覆盖内，并且同步信息从可发现的第二PS UE接收，其中同步信息基于从电信网络接收的同步信息，并且省略传输用于第二PS UE的同步信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在公共安全谱的第一被保留的谱带中传输同步信息，并且在公共安全谱中的不同于第一谱带的第二被保留的谱带中接收PA。
11.一种非瞬时计算机程序介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算装置上运行时，使得所述计算装置执行如权利要求1至10中的任一项所述的方法。
12.一种配置成在公共安全系统中发现可发现的第二公共安全用户设备的公共安全用户设备，所述公共安全用户设备在下文中被称为PS UE，所述公共安全系统包括提供用于第一PS UE和第二PS UE的无线访问的公共安全谱的电信网络，其中不可发现的第一PS UE包括：
- 用于传输用于所述第二PS UE的同步信息的装置；
- 用于根据所传输的同步信息接收来自所述第二PS UE的至少一个邻近宣告的装置，所述邻近宣告在下文中被称为PA，
其特征在于
所述同步信息包括所述同步信息的新鲜度的指示，所述指示是指示自所述第一PS UE与PS服务器的最后联系以来的经过时间的计数器，或者是指示所述同步信息是否与公共时钟对应的标志。
13.根据权利要求12所述的PS UE，其中所述PS UE进一步被配置成执行如权利要求2至10中的任一项所述的方法。
14.根据权利要求12或13所述的PS UE，其中所述PS UE传输信号，所述信号包括同步信息和对登记同步信息的时间的指示。
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