CN107113759B - Ioe设备的分布式同步 - Google Patents

Abstract

本申请涉及无线通信系统，具体地说，本申请涉及通过与用户设备(UE)的机会主义同步，实现“万物网”(IoE)设备与共同定时的分布式同步。处于彼此相邻的多个IoE设备建立设备到设备(D2D)链路。当IoE设备从UE接收到更新的定时同步信号时，IoE设备可以经由D2D链路直接或者经由多跳转发方案，来向其它IoE设备广播该更新的定时同步信号。可以将多组IoE设备同步到相同的定时同步信号，使得如果并且当来自不同组的IoE设备接近时，这些IoE设备将发现彼此，并能够在最小的搜索开销和因此的最小功耗的情况下，合并为一个更大的同步IoE设备组。

Description

IOE设备的分布式同步

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2015年9月25日提交的美国非临时专利申请 No.14/866,729的权益，后一申请要求享受2014年12月18日提交的、标题为“Distributed Synchronization ofIOE Devices”的美国临时专利申请 No.62/093,945的权益，故以引用方式将这两份申请的全部内容并入本文。

技术领域

本申请涉及无线通信系统，具体地说，本申请涉及通过与用户设备(UE) 的机会主义同步，实现“万物网”(IoE)设备与共同定时的分布式同步。

背景技术

可以链接到其它传感器和计算机系统的传感器，继续嵌入到越来越多的设备或对象中，引发使用各种各样的有线和/或无线通信技术的“万物网” (其还称为“物联网”)。这种连接的增长引发无需人为干预的机器对机器 (M2M)或设备到设备(D2D)通信。集成的一些示例包括集成传感器或仪表，以捕获随后被中继到远程系统(例如，中央服务器)的信息的设备。这可以包括智能计量、温度监测、压力监测、流体流量监测、库存监测、水位监测、设备监测、医疗监控、野生动植物监测、天气和地质事件监测、车队管理和跟踪、远程安全感测、物理访问控制、基于交易的业务计费和其它应用。

鉴于它们的性质，这些IoE设备通常被设计为消耗较低功率量并具有低成本。例如，可能期望部署在气表中的传感器(得到“智能仪表”)，持续几年都不用更换或充电(如果可以充电的话)。相比而言，诸如移动设备之类的UE具有明显更大的发射功率，该特征与该给定UE的其它特征一起消耗足够的功率，使得UE预计每隔几天就要进行重新充电(如果不是每天或更频繁的话)。

IoE设备被设计为定期地苏醒，以向中央服务器或其它设备传送它们的数据。在各种介质访问控制(MAC)协议中，期望处于特定的地理区域中的IoE设备是时间同步的。在该方面，与在异步的IoE设备当中相比，在同步的IoE设备之间更容易建立网格路由和高效的MAC调度。因此，需要用于改善IoE设备的同步、还限制所需的IoE设备功率量的技术。

发明内容

在本公开内容的一个方面，一种用于通过无线网络进行通信的方法包括：由万物网(IoE)设备发现第一无线通信设备；在发现第一无线通信设备之后，在该IoE设备处，从第一无线通信设备接收更新的定时同步信号；向至少一个其它IoE设备传输该更新的定时同步信号；以及基于该更新的定时同步信号，与所述至少一个其它IoE设备同步定时。

在本公开内容的另外方面，一种万物网(IoE)设备包括：传感器，其被配置为根据检测的事件来生成数据；收发机，其被配置为发现第一无线通信设备；在该发现之后，从第一无线通信设备接收更新的定时同步信号；以及向至少一个其它IoE设备传输该更新的定时同步信号；以及处理器，其被配置为基于该更新的定时同步信号，与所述至少一个其它IoE设备同步定时。

在本公开内容的另外方面，一种用于通过无线网络进行通信的方法包括：由用户设备(UE)发现第一组同步的万物网(IoE)设备中的IoE设备；以及从UE向该IoE设备发送更新的定时同步信号，其中，第一组同步的IoE 设备的同步定时能够基于该更新的定时同步信号来更新。

在本公开内容的另外方面，一种用于通过无线网络进行通信的用户设备(UE)包括：处理器，其被配置为生成更新的定时同步信号；以及收发机，其被配置为：发现第一组同步的万物网(IoE)设备中的第一IoE设备；以及向第一IoE设备发送所述更新的定时同步信号，其中，第一组同步的 IoE设备的同步定时能够基于该更新的定时同步信号来更新。

附图说明

图1是根据本公开内容的实施例的示例性无线通信环境的图。

图2是根据本公开内容的实施例，一种示例性IoE设备的框图。

图3是根据本公开内容的实施例的示例性基站的框图。

图4是根据本公开内容的实施例的示例性UE设备的框图。

图5是根据本公开内容的实施例，示例性无线通信环境中的信标传输和搜索定时序列的图。

图6是根据本公开内容的实施例，示出用于同步IoE设备的示例性方法的流程图。

图7是根据本公开内容的实施例，示例性无线通信环境中的设备之间的通信协议的图。

图8是根据本公开内容的实施例，示例性无线通信环境中的设备之间的通信协议的图。

图9是根据本公开内容的实施例，示例性无线通信环境中的信标传输的图。

具体实施方式

下面结合附图描述的具体实施方式，仅仅旨在对各种配置进行描述，而不是旨在表示仅在这些配置中才可以实现本文所描述的概念。为了对各种概念有一个透彻理解，具体实施方式包括一些特定的细节。但是，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在不使用这些特定细节的情况下实现这些概念。在一些实例中，为了避免对这些概念造成模糊，公知的结构和组件以框图形式示出。

本文所描述的技术可以用于各种无线通信网络，比如CDMA、TDMA、 FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它网络。术语“网络”和“系统”经常可以交换使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、 CDMA 2000等等之类的无线技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变型。CDMA 2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA 网络可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线技术。OFDMA 网络可以实现诸如演进的UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDMA等等之类的无线技术。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和改进的(LTE-A)是UMTS的采用E-UTRA 的新发布版。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。本文所描述的技术可以用于上面所提及的无线网络和无线技术以及其它无线网络和无线技术，例如，下一代(如，第五代(5G))网络。此外，设备还可以使用诸如LTE直接型(LTE-D)、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、ZigBee、射频识别(RFID)之类的各种对等技术和/或其它自组网(ad-hoc)或网格网络技术，来彼此之间进行通信。

本公开内容的实施例介绍了用于增强万物网(IoE)设备同步的系统和技术。彼此处于足够相邻位置的IoE设备，可以彼此之间建立设备到设备 (D2D)链路。这时，IoE设备可以经由D2D链路来传输更新的同步定时指令。为此目的，每一个IoE设备可以被配置为以多跳方式，向其它IoE 设备广播或者重新广播同步定时指令。例如，该广播方案可以是基于洪泛 (flooding)的，或者它可以遵循一组IoE设备由于监听和学习过程而可能随时间而建立的路由方案。

一旦至少一个IoE设备确定应当实施更新的同步定时，则可以发起该更新的同步定时的多跳转发方案。作为来自无线通信设备的信标的一部分，或者响应于向该无线通信设备进行的针对同步定时信号的特定请求，IoE设备可以从该无线通信设备(例如，用户设备(UE)或基站)接收同步定时信号。IoE设备可以通过将从无线通信设备接收的同步定时信号与现有的同步定时进行比较，以查看哪个具有更高的定时优先级等级，来确定应当实现更新的同步定时。例如，IoE设备或者与该IoE设备进行通信的另一个设备(例如，另一个IoE设备、UE或者基站)可以对查找表中的同步定时进行查找，以确定哪个具有更高等级。如果现有的同步定时具有更高的定时优先级等级，则将维持现有的同步。另一方面，如果与从无线通信设备接收的同步定时信号相关联的同步定时具有更高的定时优先级等级，则将相应地更新同步定时。通常，相对于具有更多的本地适用性的同步定时(例如，特定于UE的定时、特定于IoE的定时等等)，具有更大全球适用性(例如，全球定位系统(GPS)定时、基站定时等等)的同步定时可以是优先的。但是，应当理解的是，针对特定的IoE设备或者一组IoE设备的同步定时的优先级等级可以考虑多种因素，这些因素可能导致在一些实例中，本地同步定时是优先的。举一个例子，同步定时排序可以是如下所述，以优先性的降序排序：GPS、eNB、UE、WAN中继、WLAN和传感器节点。

以此方式，可以响应于来自组中的单个IoE设备与无线通信设备(例如，UE或基站)进行通信，对该整个组的IoE设备的同步定时进行更新。此外，该方法还可以用于将多个组的IoE设备同步到相同的同步定时。例如，随着UE在小区之内移动或者横跨无线网络的多个小区进行移动，该 UE将与来自不同组的IoE设备中的一个或多个IoE设备进行联系。基于这些IoE设备和该UE之间的通信，这些组的IoE设备中的每一个可以同步到相同的UE或者全球同步定时信号。这种每一个组的IoE设备的个别机会主义同步，可以致使多个组的IoE设备全部同步到相同的定时信号。从而，如果并且当来自一个组的一个或多个IoE设备进入到来自另一个组的一个或多个IoE设备的邻近范围之内时，这些IoE设备将由于共同的同步定时而发现彼此，并可以合并成进行D2D通信的一个更大组的同步的IoE设备。值得注意的是，各个IoE设备组之中以及跨度多个IoE设备组的该同步的定时，可以在与无线通信设备(UE或基站)的初始通信停止之后持续很长时间。

图1是根据本公开内容的实施例的一种示例性无线通信环境100的图。通信环境100可以包括多个IoE设备102a-102i、多个基站104a-104b、多个 UE设备106、核心网络108和一个或多个应用服务器110。

通信环境100可以支持在多个载波(不同频率的波形信号)上的操作。多载波发射机可以同时地在多个载波上发送调制的信号。例如，每一个调制的信号可以是根据上面所描述的各种无线技术进行调制的多载波信道。每一个调制的信号可以在不同的载波上进行发送，可以携带控制信息(例如，导频信号、控制信道等等)、开销信息、数据等等。通信环境100可以是能够高效地分配网络资源的多载波LTE网络。通信环境100是本公开内容的各个方面所应用的网络的一个例子。

例如，基站104中的一个或二者可以包括演进节点B(eNodeB或eNB)。基站104还可以称为基站收发机或接入点。为了简单起见，图1只示出了两个基站104a和104b。应当认识到，可以存在一到多个基站，以及各种各样的不同类型的基站(例如，宏基站、微微基站和/或毫微微基站)。基站 104可以经由诸如核心网络108之类的回程，与应用服务器110进行通信。此外，基站104还可以彼此之间进行直接地或(例如经由核心网络108)间接地通信。

IoE设备102可以分散于整个通信环境100中，每一个IoE设备102可以是静止的，也可以是移动的。仅仅为了说明简单起见，图1示出了IoE 设备102a-102i。可以在通信环境100中部署更多或者更少的IoE设备，如相关领域的普通技术人员所应当理解的。IoE设备102a-102i可以是独立的，也可以集成在其它设备中。IoE设备102可以捕获随后被中继到远程系统(例如，图1中的应用服务器110)的信息。由于IoE设备102集成在设备或者对象中(例如，使这些设备或对象呈现为“智能”)，因此其可能具有有限的功率资源，并需要能够在很长时间段内进行操作(例如，几天、几周、几月或几年)，而无需更换或者充电。因此，如下面所进一步详细讨论的，可以使IoE设备102进行同步，使得IoE设备102只以预先规定的时间间隔苏醒，以便减少功耗。

UE 106表示可以分散于整个无线网络100之中并且可以是静止的或者移动的一个或多个UE 106。UE 106还可以称为终端、移动站、用户单元等等。UE 106可以是蜂窝电话、智能电话、个人数字助理、无线调制解调器、膝上型计算机、平板计算机等等。

应用服务器110可以是IoE设备102尝试向其发送数据以进行存储和/ 或分析的中央服务器。随着数据从IoE设备102中的一个或多个、从基站104进行传送，应用服务器110可以对该数据进行接收，并且利用来自该数据的信息，和/或将其呈现给与应用服务器110进行交互的一个或多个用户。

基站104a和104b可以具有足够大的覆盖区域，IoE设备102a-102i和/ 或UE 106中的一个或多个可以经由下行链路，从基站104a和104b中的一个或二者接收数据。下行链路(或前向链路)指代从基站104到IoE设备 102和/或UE 106的通信链路。尽管能够与基站104建立下行链路，但在一些实例中，IoE设备102中的一个或多个可能没有足够的功率来与基站104 建立上行链路。上行链路(或反向链路)指代从IoE设备102(或UE 106) 到基站104的通信链路。此外，在一些实例中，IoE设备可能不能够与基站 104建立上行链路或下行链路连接。在这些实例中，IoE设备102可以使用与其它IoE设备102和/或UE 106的通信，来促进与基站104的间接通信。在以下的美国专利申请中，描述了这种间接通信方法的示例：2013年12月 16日提交的、标题为“A HYBRID RELAY SCHEME”的美国专利申请 No.14/107,195；2013年12月16日提交的、标题为“RELAY SCHEME BETWEEN NARROW FREQUENCY BAND ANDBROAD FREQUENCY BAND DEVICES”的美国专利申请No.14/107,221；2014年11月12日提交的、标题为“OPPORTUNISTIC IOE MESSAGE DELIVERY VIA SENSOR-TRIGGERED FORWARDING”的美国临时专利申请 No.62/078,755；和/或2014年11月12日提交的、标题为“OPPORTUNISTIC IOE MESSAGE DELIVERY VIA WAN-TRIGGERED FORWARDING”的美国临时专利申请No.62/078,711，故以引用方式将这些申请中的每一份申请的全部内容并入本文。

IoE设备102能够例如经由D2D链路，来彼此之间进行链接。在一个实施例中，IoE设备102通过发送发现消息，以确定哪些其它IoE设备102 可能位于相邻的邻近位置，来彼此之间进行链接。IoE设备102中的每一个可以维持其自己的路由表，例如，如基于监听和学习过程而随时间所建立的。发现可以定期地发生，或者当IoE设备102第一次增加到通信环境100 中时。仅仅举出一个例子，为了便于讨论起见，假定IoE设备102c是新近增加到通信环境100中的，IoE设备102c可以发送发现消息或者信标，以定位可能位于足够邻近位置以进行响应的任何其它IoE设备102。这里，IoE 设备102a和102d可以进行响应，从而在IoE设备102c和102a之间，以及在IoE设备102c和102d之间建立D2D链路。替代地，IoE设备102a和102d 中的一个或二者可以定期地发送发现消息或者信标，当IoE设备102c新近地位于附近时，发现IoE设备102c，并从而可以建立链路。

彼此之间处于邻近位置的IoE设备102可以形成IoE设备102的同步组。在该方面，彼此之间处于D2D通信的异步IoE设备102，可以使它们的定时与共同的同步定时信号同步(例如，使用任何适当的自组织对等 (P2P)联网方案，比如WiFi直接型)。在图1中，示出了三组112、114 和116的同步的IoE设备。具体而言，组112包括IoE设备102a、102b、 102c和102d，组114包括IoE设备102e、102f和102g，组116包括IoE设备102h和102i。应当理解的是，为了说明简单起见，示出了每一个组112、 114和116，每一个组112、114和116可以包括任意数量的IoE设备102。下面将进一步详细地讨论用于同步每一个组112、114和116中的IoE设备 102和/或跨度组112、114和116中的两个或更多的IoE设备102的定时的技术。

图2是根据本公开内容的实施例的示例性IoE设备102的框图。IoE设备102可以具有用于上面所描述的各种IOE应用的多种配置中的任何一种。 IoE设备102可以包括处理器202、存储器204、传感器208、转发模块210、收发机212和天线218。这些元件可以彼此之间进行直接通信或者间接通信，例如，经由一个或多个总线。

处理器202可以包括：被配置为执行本文中在上面参照图1所介绍的 IoE设备102来描述并在下文进行更详细讨论的操作的中央处理单元 (CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)设备、另一硬件设备、固件设备或者其任意组合。处理器202还可以实现成计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。

存储器204可以包括高速缓存存储器(例如，处理器442的高速缓存存储器)、随机存取存储器(RAM)、磁阻式RAM(MRAM)、只读存储器 (ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器 (EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储器设备、硬盘驱动器、其它形式的易失性和非易失性存储器、或者不同类型的存储器的组合。在一个实施例中，存储器204包括非临时性计算机可读介质。存储器204可以存储指令206。指令206可以包括这样的指令：当由处理器202执行时，使得处理器202执行本文结合本公开内容的实施例，参照IoE设备102所描述的操作。指令206还可以称为代码。术语“指令”和“代码”应当被广义地解释为包括任何类型的计算机可读语句。例如，术语“指令”和“代码”可以指代一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程等。“指令”和“代码”可以包括单个计算机可读语句或多个计算机可读语句。

传感器208可以是能够感测和捕获关于其环境的一些方面的信息的任何传感器或计量器。这可以包括服务计量(例如，用于燃气公司)、温度监测、压力监测、流体流量监测、库存水平监测、水位监测、设备状况监测、野生动植物跟踪、天气事件监测、地质事件监测、车队跟踪、以及基于交易的业务计费，仅仅举出几个例子。传感器208可以将其捕获的任何信息作为数据发送给收发机212以便机会主义地传输给远程站点(例如，应用服务器110)。此外，传感器208还可以将其捕获的任何信息作为数据发送给存储器204以便临时或者永久地存储。

转发模块210可以用于确定IoE设备102将使用哪些时隙来发送其自己的数据消息，以及用于其它IoE设备102之间的通信的其它动作。转发模块210可以分析从其它IoE设备102、基站104或UE 106接收的定时同步信号，以便判断是否应当实现定时同步信号。该判断可以包括：判断所接收的定时同步信号的等级是否比当前定时同步更高。当要实现特定的定时同步信号时，转发模块210还可以判断是否应当将该定时同步信号转发给其它IoE设备102，如果是，则确定转发给哪个IoE设备102。在该方面，为了该定时同步信号应当转发给的IoE设备102的标识符，转发模块210 可以检查路由表。转发模块210可以使用该路由表，来向收发机212指示应当将该定时同步信号转发到哪里。通常，可以使用任何适当的洪泛、多播或广播方案来确保一组同步的IoE设备中的所有IoE设备102都接收到该更新的定时同步。在该方面，接收方IoE设备102可以向发送方IoE设备发送关于该更新的定时同步的接收的确认。

收发机212可以包括调制解调器子系统214和射频(RF)单元216。收发机212被配置为与其它设备(例如，基站104和/或UE 106)进行双向通信。调制解调器子系统214可以被配置为根据调制和编码方案(MCS)(例如，低密度奇偶校验(LDPC)编码方案、turbo编码方案、卷积编码方案等等)，对来自传感器208和/或转发模块210的数据进行调制和/或编码。 RF单元216可以被配置为对来自调制解调器子系统214的经调制/编码数据 (关于出站传输)或者源自于另一个源(例如，基站104或UE 106)的传输进行处理(例如，执行模数转换或者数模转换等等)。尽管示出成一起集成在收发机212中，但调制解调器子系统214和RF单元216可以是分别的设备，它们在IoE设备102处耦合在一起以使IoE设备102能够与其它设备进行通信。

RF单元216可以将经调制和/或经处理的数据(例如，数据分组(或者具体而言，包含一个或多个数据分组和其它信息的数据消息))提供给天线 218，以便传输给一个或多个其它设备。例如，这可以包括：根据本公开内容的实施例，经由D2D链路将数据消息传输给另一个IoE设备102，传输给UE 106以便中继给基站104，或者传输给基站104。此外，天线218还可以接收从基站104、UE 106和/或其它IoE设备102发送的数据消息，并且提供所接收的数据消息以便在收发机212处进行处理和/或解调。尽管图 2将天线218示出成单付天线，但天线218可以包括具有类似设计方案或不同设计方案的多付天线，以便支持多个传输链路。

图3是根据本公开内容的实施例的示例性基站104的框图。基站104 可以包括处理器302、存储器304、定时同步模块308、收发机310和天线 316。这些元件可以彼此之间进行直接通信或者间接通信，例如，经由一个或多个总线。基站104可以是演进节点B(eNodeB)、宏小区、微微小区、毫微微小区、中继站、接入点或者可用于执行本文参照基站104所描述的操作的另一种电子设备。基站104可以根据诸如下面的一种或多种通信标准进行操作：例如，第三代(3G)无线通信标准、第四代(4G)无线通信标准、长期演进(LTE)无线通信标准、改进的LTE无线通信标准、或者现在已知或以后开发的另一种无线通信标准(例如，根据5G协议进行操作的下一代网络)。

处理器302可以包括：被配置为执行本文在参照上面的图1中所介绍的基站104来描述的操作的CPU、DSP、ASIC、控制器、FPGA设备、另一种硬件设备、固件设备或者其任意组合。处理器302还可以实现成计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。

存储器304可以包括高速缓存存储器(例如，处理器302的高速缓存存储器)、RAM、MRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、固态存储器设备、一个或多个硬盘驱动器、其它形式的易失性和非易失性存储器、或者不同类型的存储器的组合。在一个实施例中，存储器304包括非临时性计算机可读介质。存储器304可以存储指令306。指令306可以包括这样的指令：当由处理器302执行时，使得处理器302执行本文结合本公开内容的实施例，参照基站104所描述的操作。指令306还可以称为代码，其可以被广义地解释为包括任何类型的计算机可读语句，如上面参照图2所讨论的。

定时同步模块308可以操作用于执行与同步IoE设备102相关联的一个或多个功能。在一些实现中，定时同步模块308维持一个排序表，其中该排序表用于判断是否应当实现IoE设备102所接收的定时同步信号。基站104可以定期地向位于其下行链路范围之内的IoE设备102和/或UE 106 广播该排序信息。该排序信息可以存储在IoE设备102的本地存储器(例如，存储器204)和/或UE 106中，以便由该IoE设备102和/或UE 106稍后参考。此外，在一些实例中，基站104可以向位于其下行链路范围之内的IoE设备102和/或UE 106广播定时同步信号，其可以用于同步IoE设备 102之间的通信、同步IoE设备102和UE 106之间的通信、同步UE 106 和基站104之间的通信、同步IoE设备102和基站104之间的通信、和/或其组合。定时同步模块308可以生成或规定将由基站104进行广播的定时同步信号。

定时同步模块308可以向收发机310传送相应的信息、信号和/或指令，使得这些信息、信号和/或指令可以广播给位于基站104的下行链路范围之内的IoE设备102和/或UE106。例如，这可以包括定时同步排序层级、可用定时同步的定时偏移、可用定时同步的来源、用于实现更新的定时同步的实现定时和/或延迟调度、和/或与定时同步有关的其它数据。收发机310 可以包括调制解调器子系统312和射频(RF)单元314。收发机210被配置为与其它设备(例如，IoE设备102和/或UE 106)进行双向通信。调制解调器子系统312可以被配置为根据MCS(上文已经参照图2列出了其中的一些示例)，对数据进行调制和/或编码。RF单元314可以被配置为对来自调制解调器子系统312的经调制/编码数据(关于出站传输)或者源自于另一个源(例如，IoE设备102或UE 106)的传输进行处理(例如，执行模数转换或者数模转换等等)。尽管示出成一起集成在收发机310中，但调制解调器子系统312和RF单元314可以是分别的设备，它们在基站104处耦合在一起以使基站104能够与其它设备进行通信。

RF单元314可以将经调制和/或经处理的数据(例如，数据分组)提供给天线316，以便传输给一个或多个其它设备(例如，IoE设备102和UE 106)。在收发机310从网关选择模块308接收到识别信息之后，调制解调器子系统312可以对该识别信息进行调制和/或编码以准备进行传输。RF单元314可以接收该经调制的和/或经编码的数据分组，并在将该数据分组传送给天线316之前，对其进行处理。例如，这可以包括：根据本公开内容的实施例，将数据消息传输给位于下行链路范围之内的一个或多个IoE设备102，向UE 106传输以中继给IoE设备102，或者向另一个基站104传输。此外，天线316还可以接收从IoE设备102和/或UE106发送的数据消息，并且提供所接收的数据消息以便在收发机310处进行处理和/或解调。尽管图3将天线316示出成单付天线，但天线316可以包括具有类似设计方案或不同设计方案的多付天线，以便支持多个传输链路。

图4是根据本公开内容的实施例的示例性UE 106的框图。UE 106可以是可用于执行本文参照UE 106所描述的操作的移动通信设备(例如，智能电话、蜂窝电话、个人数字助理等等)、平板计算设备、膝上型计算设备、车辆、游戏控制台、机器、个人计算设备、电子阅读器设备、传感器设备、另一种电子设备或者这些设备的组合，仅举出几个例子。UE 106可以包括处理器402、存储器404、中继模块408、功率放大器410、收发机412和天线418。这些元件可以彼此之间进行直接通信或者间接通信，例如，经由一个或多个总线。

处理器402可以包括：被配置为执行本文在参照上面的图1中所介绍的UE 106来描述的操作的CPU、DSP、ASIC、控制器、FPGA设备、另一种硬件设备、固件设备或者其任意组合。处理器402还可以实现成计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。

存储器404可以包括高速缓存存储器(例如，处理器302的高速缓存存储器)、RAM、MRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、固态存储器设备、一个或多个硬盘驱动器、其它形式的易失性和非易失性存储器、或者不同类型的存储器的组合。在一个实施例中，存储器404包括非临时性计算机可读介质。存储器404可以存储指令406。指令406可以包括这样的指令：当由处理器402执行时，使得处理器402执行本文结合本公开内容的实施例，参照UE 106所描述的操作。指令406还可以称为代码，其可以被广义地解释为包括任何类型的计算机可读语句，如上面参照图2 所讨论的。

中继模块408可以操作用于使UE 106从IoE设备102接收上行链路数据消息，并且使用放大信号将该数据消息中继给该IoE设备102否则将不能够使用上行链路来到达的基站104。另外，中继模块408可以使UE 106 能够将下行链路数据消息从基站104中继到IoE设备102。在一个实施例中，由于基站104的额外发射功率，基站104可以直接向IoE设备102发送下行链路数据消息。

功率放大器410可以允许UE 106在长距离上，例如与一个或多个基站 104进行通信。功率放大器410可以与收发机412和天线418进行协作式操作，以放大天线418将向其它设备(例如，基站104或IoE设备102)发射的信号(其包含数据消息)。

收发机412可以包括调制解调器子系统414和射频(RF)单元416。收发机412被配置为与其它设备(例如，IoE设备102和/或基站104)进行双向通信。调制解调器子系统414可以被配置为根据MCS(上文已经参照图2列出了其中的一些示例)，对数据进行调制和/或编码。RF单元416可以被配置为对来自调制解调器子系统414的经调制/经编码数据(关于出站传输)或者源自于另一个源(例如，IoE设备102或基站104)的传输进行处理(例如，执行模数转换或者数模转换等等)。尽管示出成一起集成在收发机412中，但调制解调器子系统414和RF单元416可以是分别的设备，它们在UE 106处耦合在一起以使UE 106能够与其它设备进行通信。

RF单元314可以将经调制和/或经处理的数据(例如，数据消息)提供给天线418，以便传输给一个或多个其它设备(例如，IoE设备102和基站 104)。在收发机412接收到用于传输的数据消息之后，调制解调器子系统 414可以对该数据消息进行调制和/或编码以准备进行传输。RF单元416可以接收该经调制的和/或经编码的数据消息，并在将该数据消息传送给天线 418之前，对其进行处理。此外，天线418还可以接收从IoE设备102和/ 或基站104发送的数据消息，并且提供所接收的数据分组以便在收发机412 处进行处理和/或解调。尽管图4将天线418示出成单付天线，但天线418 可以包括具有类似设计方案或不同设计方案的多付天线，以便支持多个传输链路。

在一个实施例中，中继模块408可以使UE 106发起发现过程，以发现可能位于附近的任何IoE设备102。中继模块408可以通过经由天线418广播发现信号，来实现此目的。当IoE设备102对发现信号进行响应时，中继模块408可以进行到发送包括有定时同步信号的信标，和/或建立与该响应IoE设备102的连接。在该方面，当在IoE设备102和UE 106之间建立连接时，可以使用UE信标和/或使用数据通信信道，向IoE设备102发送定时同步信号。在替代的实施例或者额外地，UE 106可以对于从请求方IoE 设备102发送的发现信号进行响应，并且进行到发送包括有定时同步信号的信标，和/或建立与发送了该发现信号的IoE设备102的连接。此外，在一些实施例中，UE 106可以在初始时广播包括定时同步信号的信标，而非发现信号。在从UE 106接收到该信标时，IoE设备102将已经接收到定时同步信号，而无需与UE 106进行另外的通信。

可以以若干格式来从UE 106向IoE设备102传达该定时同步信息。例如，UE 106可以计算并且传输IoE设备102的当前定时和UE 106所提供的更新的定时同步的定时之间的定时偏移。替代地，UE 106可以传输与该更新的定时同步相关联的新源。在该方面，IoE设备102可以基于由UE 106 所提供的信息(例如，新源的定时、下一个UE信标的定时等等)，计算其当前定时和该更新的定时同步之间的偏移。此外，在一些实例中，IoE设备 102可能不能够从UE 106或基站104接收WAN信号。例如，很多IoE设备102被制造成非常的低成本，因此其可能不包括WAN技术。因此，在一些实现中，UE 106可以使用特定的无线协议，并且在与IoE设备102相关联的信道(例如，WLAN、蓝牙、ZigBee等等)上，与IoE设备102进行通信，使得UE106遵守IoE设备102的信标协议，不过能够传输为了使IoE 设备102与更新的定时同步(例如，更高排序的定时同步)进行同步所需要的定时校正值。

图5是示出了根据本公开内容的实施例，示例性无线通信环境100中的设备的示例性信标传输和搜索时间间隔的时序图500。当IoE设备102加电和/或引入到无线通信环境100中时，IoE设备102通过针对来自另一个 IoE设备102的信标信号，对信道进行监测，来尝试发现附近的其它IoE设备102。如果检测到信标信号，则IoE设备102可以使其定时与接收的信标同步。如果没有在初始搜索时间间隔内接收到信标信号，则IoE设备102 可以开始定期地发送其自己的信标，使得当另一个IoE设备102位于附近并加电时，其将发现该IoE设备信标，这两个IoE设备可以相应地同步它们的定时。

在该IoE设备发现中所涉及的基本参数是IoE设备102的信标信号502 之间的间隔(T1)，以及IoE设备需要对信道进行监测以发现IoE信标的存在的搜索时间间隔(T2)。为了使IoE设备102的功耗减到最小，期望使信标信号502之间的间隔(T1)尽可能地长，而使搜索时间间隔(T2)尽可能地短。但是，为了确保IoE设备102不遗漏位于其附近的另一个IoE设备， T2应当大于或等于T1。在图5的示例性实施例中，将T2示出为大于T1。因此，在发射信标502时投入的功率和搜索其它IoE设备的信标时投入的功率之间，存在着折衷。

对于初始发现和关联而言，IoE设备102可以使用相对较长的搜索时间间隔(T2)来针对其它IoE设备102监测信道。但是，一旦一组IoE设备已经同步了，则IoE设备102只需要在信标被调度发送的时间，在相对较短的时间间隔或者苏醒时段(T3)内苏醒，使得可以在IoE设备102之间调整/重新同步时间和时钟参数。T3的长度取决于IoE信标信号的长度、由于信标同步周期之间的振荡器不准确性所造成的定时漂移、以及为了信道接入和发送信标信号而留下的任何余量。如图所示，与使用苏醒时段(T3) 来维持IoE设备102之间的同步相关联的功率成本，比使用搜索时间间隔 (T2)的初始同步小很多。

在同步IoE设备102时的另外问题是出现在初始时同步到不同的定时信号的多组的IoE设备的背景下。在该方面，考虑最初彼此之间间隔一段距离并且没有时间同步的两组的IoE设备，但移动到彼此之间相邻的位置(例如，由于这两个组中的一个或二者里的IoE设备的移动)。由于这两组的IoE设备处于邻近位置，因此期望使这两组的IoE设备同步。挑战是如何检测到它们变得接近。一种解决方案是每一个IoE设备102定期地进行深度搜索(例如，在较长的搜索时间间隔(T2)或者其它扩展的时间段内对信道进行监测)。由于这种深度搜索比普通同步维持(T3)花费更多的功率，因此一旦IoE设备已经与其它IoE设备同步了，则不期望非常频繁地进行深度搜索(如果真的要进行的话)。从而，彼此邻近的两组的IoE设备可能在扩展的一段时间(或者无限期地)内都保持着不同步，直到发生调度的深度搜索为止。

根据本公开内容，能够利用一个或多个UE 106在IoE设备102的附近的机会主义存在(例如，机会主义地进入和退出一个或多个IoE设备102 的可检测的附近区域的UE 106)，来不仅实现单个组的IoE设备内的同步，而且还实现在功率成本比深度搜索低很多的情况下的跨度多组的IoE设备的同步。

如图5中所示，UE 106定期地广播UE信标504。UE信标504可以包括定时同步信号，或者简单地是存在发现信号。由于UE 106比IoE设备102 具有更少的功率约束，因此，与IoE信标502之间的间隔(T1)相比，UE 信标504之间的间隔(T4)可以小很多。例如，在一些实现中，T1超过五分钟(例如，10分钟、30分钟、1小时、4小时、8小时、12小时、24小时或者其它适当的时间段)，而T4小于五分钟(例如，1分钟、30秒、10 秒或者其它适当的时间段)。因此，根据本公开内容，同步的组中的IoE设备102可以在搜索时间间隔(T5)期间，定期地搜索UE信标504。为了确保IoE设备102不遗漏其附近的UE，T5应当大于或等于T4。在图5的示例性实施例中，将T5示出为大于T4。在一个实施例中，IoE设备102在检测到UE信标504时，可以从搜索时间间隔(T2)转换到比(T2)更短的搜索时间间隔(T5)，这可以减少IoE设备102上的功率负担。

为了进一步减少IoE设备102上的功率负担，同步的组中的IoE设备 102可以协调针对UE信标504的监测，使得IoE设备轮流针对UE信标504 对信道进行监测。

一旦IoE设备102发现UE信标504，则IoE设备102可以向其同步的组中的其它IoE设备102进行通知，以便将它们的IoE信标502同步到UE 信标504。例如，IoE设备102可以经由D2D通信，向其它IoE设备102 传输更新的定时同步信号(例如，在下一个可用的IoE信标信号502期间，那时其它IoE设备102苏醒以便重新同步)。例如，IoE设备102可以基于洪泛方案或随时间建立的路由方案(并且如在每一个IoE设备102中的路由表里所指示的)，以多跳方式来广播该更新的定时同步信号。在一些实例中，在将更新的定时同步信号初次引入到一组IoE设备之后可能存在一段时间，其中，该IoE设备的一个子集已经接收到该更新的定时同步，而另一个子集还没有接收到。为了防止(或者至少减少)这种潜在的异步，向其它IoE设备发送的定时同步信号可以包括：用于指示这些IoE设备关于何时应当实现更新的定时同步的实现定时和/或延迟调度。例如，该实现定时和/或延迟调度可以基于特定的延迟时间(例如，基于苏醒时段的数量(即，从接收到更新的定时同步信号或者其它参考点开始的n个苏醒时段)或者某个时间量(即，从接收到更新的定时同步信号或者其它参考点开始的x秒、分、小时等等)和/或其它适当的定时调度，来规定该IoE设备应当何时在特定的起始时间(例如，基于现有的或者更新的时钟进入)，从当前定时同步切换到该更新的定时同步。应当理解的是，这些延迟可以在IoE设备之间改变，以考虑到关于以下方面的差异：IoE设备是何时接收到该更新的定时同步信号的(例如，基于该IoE设备距发起方IoE设备的跳数)和/或该IoE设备实现该改变所需的时间量。

随着这两组(或者更多组)的IoE设备发现UE信标504，并将它们的相应IoE信标502同步到该UE信标504，每一个组将同步到相同的定时同步信号。因此，如果并且当两个组的IoE设备102变得邻近时，它们将发现彼此的IoE信标502(归因于这样的事实：每个组依赖于从UE接收到的相同的定时同步信号)，故能够合并成一个IoE设备的同步组。同样，一旦对IoE设备的这些组进行了合并，则维持定时同步的成本就是微不足道的/ 最小的(T3)。

图6是根据本公开内容的实施例，示出用于同步IoE设备102的示例性方法600的流程图。方法600的方面可以在IoE设备102中实现。在该方面，IoE设备102可以与其它IoE设备102和UE 106进行通信。

在步骤601处，IoE设备102监听IoE信标。例如，这可以在IoE设备被开启(或者被引入到网络中)时在搜索时间间隔(例如，T2)期间或者在已经同步到从另一个IoE设备102、基站104或UE 106接收的定时同步信号的苏醒时段(例如，T3)期间发生。当在步骤601处，IoE设备102 接收到IoE信标时，该IoE设备可以将其时钟、定时和/或其它参数同步到所接收的IoE信标。

在步骤602处，IoE设备102监听UE信标。例如，这可以在搜索时间间隔(例如，T5)期间或者在已经同步到从另一个IoE设备102、基站104 或UE 106接收的定时同步信号的苏醒时段期间发生。在一些实例中，监听 UE信标的持续时间(例如，T5)(步骤602)比监听IoE信标的持续时间(例如，T2)(步骤601)小得多。由于该更短的持续时间和因此更低的功率成本，因此IoE设备102可以更频繁地监听UE信标。

在步骤604处，IoE设备102判断是否已经接收到UE信标。如果在该 IoE设备102的搜索时间间隔或者苏醒时段期间还没有接收到UE信标，则方法600返回到步骤602，其中，IoE设备102将在下一个调度的搜索时间间隔或者苏醒时段期间监听UE信标。如果在该搜索时间间隔或者苏醒时段期间已经接收到UE信标，则方法600继续到步骤606。

在步骤606处，IoE设备102判断接收的UE信标是否包括足够的信息来用于定时同步。在该方面，在一些实例中，UE信标可以是指示UE 106 的存在的发现信号(例如，UE 106刚刚进入IoE设备102的附近区域并且现在是可检测到的)，但不包括定时同步信号。如果IoE设备102确定所接收的UE信标不包括足够的信息来用于定时同步，则该方法进行到步骤608，其中，IoE设备102向UE发送针对定时同步信息的请求。在步骤610处， IoE设备102从UE106接收所请求的定时同步信息。UE 106可以将该请求的定时同步信息作为定时同步信号的一部分、作为UE信标的一部分、作为数据信道的一部分和/或其它适当的信号传输向IoE设备102进行发送。一旦IoE设备102已经接收到必需的定时同步信息(无论在步骤606处，还是在步骤610处)，则方法600继续到步骤612。

在步骤612处，IoE设备102基于从UE接收的同步定时信息，判断是否应当更新其定时。在一些实例中，IoE设备102通过将从UE接收的同步定时信号与现有的同步定时信号进行比较，以查看哪个具有更高的定时优先级等级，来判断是否应当更新其同步定时。例如，IoE设备(或者与该IoE 设备进行通信的另一个设备，比如另一个IoE设备、UE或者基站)可以在查找表中查找相应的同步定时，以确定哪个具有更高的排序。通常，相对于具有更多的本地适用性的同步定时(例如，特定于UE的定时、特定于 IoE的定时等等)，具有更大的全球适用性的同步定时(例如，全球定位系统(GPS)定时、基站定时等等)可以是优先的。但是，应当理解的是，针对特定的IoE设备或者一组IoE设备的同步定时的优先级等级可以考虑多种因素，这些因素可能致使在一些实例中，本地同步定时是优先的。在一些实例中，IoE设备102可以基于从UE 106接收的信标和/或同步定时信号的一个或多个特性(例如，频率、信道、带宽、功率等等)，来推断同步定时信号的相对等级或优先级。例如，在一些实例中，更高的频率指示更佳的同步定时信号，可能对功率消耗的关注较少。在这些实例中，信标的频率越高，则该同步定时信号的等级越高。因此，IoE设备102可以将从UE 106 接收的信标和/或同步定时信号的特性(例如，频率、信道、带宽、功率等等)与关联于该IoE设备102的当前定时的特性进行比较，以判断该新的同步定时是否比当前同步定时具有更高的等级或者优先级。

在一些实例中，IoE设备102可能遇到在定时层次上具有相同的层级或排序的两个或更多网络定时源，其中这些网络定时源相互之间没有同步。在这些实例中，IoE设备102(或其它网络设备，例如，另一个IoE设备102、基站104或UE 106)可以决定同等排名的源中的优选定时(例如，根据多久发生一次定时重叠)。此外，可以通过记录这些替代的定时源的定时参考信号之间的时间差值，来跟踪它们的偏移。

在步骤612处，如果确定现有的同步定时具有更高的定时优先级等级，则将维持现有的同步。因此，将不对同步定时进行更新，方法600将转到步骤602。如果与从UE 106接收的同步定时信号相关联的同步定时比现有的同步定时信号具有更高的定时优先级等级，则方法600继续到步骤614。

在步骤614处，IoE设备102将其信标同步到从UE 106接收的同步定时信号。在一些实例中，IoE设备102改变其参考时钟，以匹配于从UE 106 接收的同步定时信号的。在其它实例中，IoE设备102维持其现有的参考时钟，但存储用于表示其现有的参考时钟与关联于从UE 106接收的同步定时信号的参考时钟定时之间的差值的偏移值。因此，可以使用该偏移来同步与其它无线通信设备(其包括IoE设备102、UE 106、基站104等等)的通信，而无需改变该IoE设备的现有参考时钟。

在步骤616处，IoE设备102向其它IoE设备102传输更新的同步定时信号。在该方面，IoE设备102可以经由D2D通信，传输该更新的同步定时(例如，在下一个可用的IoE信标信号期间，那时其它IoE设备102苏醒以便重新同步)。例如，其它IoE设备可以在监听IoE信标时、在步骤601 期间，接收更新的同步定时。应当理解的是，可以以任何顺序和/或同时地执行步骤614和616。随后，方法600返回到步骤602，其中，IoE设备102 将在下一个调度的搜索时间间隔或者苏醒时段期间，监听UE信标。

图7是根据本公开内容的实施例，在示例性无线通信环境100中的设备之间的通信协议700的图。协议700的方面可以在IoE设备102和/或UE 106中实现。在该方面，IoE设备102和UE 106可以彼此之间进行通信，和/或与其它IoE设备102和UE 106进行通信。在一些方面，可以使用通信协议700来实现上面所描述的方法600。

如图所示，IoE设备102初始时监听(702)UE信标，这可以对应于方法 600的步骤602。例如，这可以在苏醒时段期间发生，其中该苏醒时段已经同步到作为从另一个IoE设备102、基站104或UE 106发送的信标或其它信号的一部分所接收的定时同步信号。IoE设备102的苏醒时段可以与在其中该IoE设备102处于D2D通信的一个或多个IoE设备的苏醒时段是同步的。苏醒时段可以包括用于实现本公开内容的各个方面的多个时隙。分配这些时隙具有足够小的占空比，可以减少IoE设备102的功耗，这可以帮助延长IoE设备102的寿命。在一个实施例中，基站104和/或UE 106可以经由它们向IoE设备发送的信标或者其它信号，来分配这些时隙。替代地， IoE设备102可以一起协作来分配这些时隙。在一些实例中，一个IoE设备组中的IoE设备102轮流对UE信标进行监听。

UE 106发送可以被IoE设备102接收到的UE信标704。随后，IoE设备102可以以类似于方法600的步骤606的方式，评估(706)UE信标704。响应于对该UE信标的评估，IoE设备可以向UE 106发送定时同步信号请求708，类似于方法600的步骤608。响应于从IoE设备接收到定时同步信号请求708，UE 106可以向IoE设备102发送定时同步信号170，类似于方法600的步骤610。应当理解的是，在一些实例中，可能不需要对信号708 和710的传输(例如，当UE信标704包括用于由IoE设备102使用的足够定时同步信息时)。出于该原因，使用虚线来示出信号708和710。

IoE设备102以类似于步骤612或者方法600的方式，评估(712)定时同步信号710(或者作为UE信标704的一部分所接收的定时同步信号)。如果基于该评估(712)，应当更新该IoE设备的定时同步，则IoE设备102 基于所接收的定时同步信号，更新(714)其同步定时，并向其它IoE设备 102发送相应的定时同步信号716(例如，经由D2D通信)。响应于接收到该定时同步信号716，其它IoE设备102可以类似地更新它们的定时同步，使得该组的IoE设备同步到该更新的定时同步。随后，通信协议700可以继续由IoE设备102再次监听(702)UE信标，并且在每一个搜索时间间隔(T3)或苏醒时段期间，重复相同的过程。

图8是根据本公开内容的实施例，在示例性无线通信环境100中的设备之间的通信协议800的图。协议800的方面可以在UE 106和/或IoE设备 102中实现。应当理解的是，UE106和IoE设备102可以彼此之间进行通信，和/或与其它IoE设备102和UE 106进行通信。在该方面，为了以简单的方式解释这些概念，描述了图1的无线通信环境100的IoE设备组112(其包括IoE设备102a、102b、102c和102d)中的IoE设备102a和IoE 设备组114(其包括IoE设备102e、102f和102g)中的IoE设备102e。

如图所示，UE 106发送可以被IoE设备102a接收到的UE信标802。 UE信标802可以包括定时同步信息。替代地，UE信标802可以是不包括定时同步信息的发现信号。当UE 106位于IoE设备102a的附近时，IoE设备102a可以接收该UE信标802。响应于接收到UE信标802，IoE设备102a 可以向UE 106发送定时同步信号请求804。在该方面，当UE信标802是发现信号时，或者不包括足够的信息来用于IoE设备102a实现更新的定时同步时，IoE设备102a可以发送该定时同步信号请求804。响应于从IoE 设备102a接收到定时同步信号请求804，UE106可以向IoE设备102a发送定时同步信号806。随后，IoE设备102a可以基于该定时同步信号806 来更新其同步定时，和/或向IoE设备组112中的其它IoE设备102b、102c 和/或102d传输更新的定时同步信号。因此，IoE设备组112中的IoE设备 102a、102b、102c和102d可以全部基于从UE接收的更新的定时同步信号 (无论是作为UE信标802的一部分，还是定时同步信号806)来进行同步。应当理解的是，在一些实例中，可能不需要对信号804和806的传输(例如，当UE信标802包括用于由IoE设备102a使用的足够定时同步信息时)。出于该原因，使用虚线来示出信号804和806。

此外，UE 106还发送可以被IoE设备102e接收到的UE信标808。UE 信标808可以与UE信标802相同。在该方面，UE信标802和808可以是被IoE设备102a和102e二者接收到的单个信标传输。替代地，对UE信标 802的传输可以在一个时间点发生，而对UE信标808的传输可以在不同的时间点发生(无论更早还是更晚)。在该方面，UE 106可以在对UE信标 802和808的传输之间的时间段中，从距IoE设备102a邻近的位置移动到距IoE设备102e邻近的位置(或者反之亦然)。

UE信标808可以包括定时同步信息。替代地，UE信标808可以是不包括定时同步信息的发现信号。当UE 106位于IoE设备102e附近时，IoE 设备102e可以接收UE信标808。响应于接收到UE信标808，IoE设备102e 可以向UE 106发送定时同步信号请求810。在该方面，当UE信标808是发现信号或者不包括足够的信息来用于IoE设备102e实现更新的定时同步时，IoE设备102e可以发送定时同步信号请求810。响应于从IoE设备102e 接收到定时同步信号请求810，UE 106可以向IoE设备102e发送定时同步信号812。同样，应当理解的是，在一些实例中，可能不需要对信号810和 812的传输(例如，当UE信标808包括用于由IoE设备102e使用的足够定时同步信息时)。出于该原因，使用虚线来示出信号810和812。

随后，IoE设备102e可以基于定时同步信号812来更新其同步定时，和/或向IoE设备组114中的其它IoE设备102f和/或102g传输更新的定时同步信号。因此，IoE设备组114中的IoE设备102e、102f和102g可以全部基于从UE接收的更新的定时同步信号(无论是作为UE信标808的一部分，还是作为定时同步信号812)来进行同步。此外，如上所述，由于这两组的IoE设备1112和114都同步到相同的UE 106，因此如果并且当两组的IoE设备102接近时，它们将发现彼此的IoE信标，并能够合并成一个更大的IoE设备同步组。

图9是根据本公开内容的实施例，示例性无线通信环境中的信标传输的图900。具体而言，图900示出了根据本公开内容的一种情形，其中在该情形中，两组的IoE设备独立地同步到共同的同步定时，并且随后当这两个组进入到彼此邻近的位置时，合并成一个IoE设备的同步组。如图所示，第一组的同步的IoE设备(IoE组1)中的IoE设备发射信标902，而第二组的同步的IoE设备(IoE组2)中的IoE设备发射信标904。初始时，信标902和904在时间上是偏移的，如通过T6所指示的。由于该偏移(T6)，即使这两个组进入了彼此邻近的位置，在没有由这些IoE设备中的至少一个IoE设备进行消耗功率的深度搜索的情况下，这些组将不可能发现彼此。

如图9中所示，在某个时间点，IoE组1使用上面例如参照图5-8所讨论的技术中的一者或多者，来机会主义地与UE进行同步(906)。结果，IoE 组1的信标902的定时基于更新的同步信号被调整，其中在一些实例中，该更新的同步信号可以是基于全球和/或基站的定时。例如，IoE信标902 的更新的定时可以造成关于IoE组2的IoE信标904的新偏移T7。但是，由于信标902和904仍然在时间上具有偏移，因此这些组将仍然不可能发现彼此。

还如图9中所示，在某个时间点，IoE组2使用上面例如参照图5-8所讨论的技术中的一者或多者，来机会主义地与UE进行同步(908)。应当理解的是，IoE组2的UE同步908可以在IoE组1的UE同步906之后、之前、或者同时地发生。此外，IoE组2的UE同步908的发生可以是由于： IoE组2中的IoE设备102从与IoE组1的UE同步906中所涉及的UE相同或者不同的UE接收到UE信标。例如，同一个UE可能在网络中移动(例如，由于移动)，使得其在不同的时间，与来自组1和组2中的每一个的IoE 设备进行通信，或者该UE的位置使得其可以在同一时间与来自组1和组2 二者的IoE设备进行通信。替代地，两个(或更多)不同的UE可以同步到相同的基于全球和/或基站的定时，使得这些不同的UE中的每一个UE在同步906和908期间，向IoE组1和IoE组2传输相同的定时同步。用此方式，IoE组1和IoE组2中的每一者可以接收相同的定时同步信号，尽管它们与不同的UE进行通信。

由于UE同步908，IoE组2的信标904的定时基于更新的同步信号进行调整。如图所示，当IoE组1的信标902也已经调整到相同的同步信号 (由于UE同步906)时，IoE组1的IoE信标902和IoE组2的IoE信标 904将是同步的。在某个时间点，来自IoE组1和IoE组2的IoE设备可能进入彼此邻近的位置。由于IoE组1和IoE组2均同步到相同的定时，因此 IoE设备能够在对于这两个组来说共同的同步苏醒时段(T3)期间，发现另一组中的IoE设备。因此，IoE组1和IoE组2能够合并成一个更大的IoE 合并组。如图所示，该IoE合并组中的IoE设备发射信标910。替代地，不是合并成一个更大的组，IoE组1和IoE组2可以继续无限期地操作成同步到相同的更新的定时同步信号的分别的组(例如，当这些IoE设备是静止的，并因此不会彼此靠近时)。

根据本公开内容，可以使用多种不同的技术和方法中的任意一种来表示信息和信号。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

可以用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA 或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合，来实现或执行结合本文所公开内容描述的各种示例性框和模块。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、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合(例如，DSP和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构)。

本文所述功能可以用硬件、由处理器执行的软件、固件或者其任意组合的方式来实现。当用由处理器执行的软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质上，或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。其它示例和实现也落入本公开内容及其所附权利要求书的范围之内。例如，由于软件的性质，上文所描述的功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬件连线或者其任意组合来实现。用于实现功能的特征可以物理地位于多个位置，其包括分布式的，使得在不同的物理位置实现部分功能。此外，如本文(其包括权利要求书)中所使用的，如在项目列表中所使用的“或”(例如，以诸如“中的至少一个”或者“中的一个或多个”的短语为结束的项目列表中所使用的“或”)指示包含性列表，使得例如，列表[A、B或C中的至少一个]意味着：A或B或C或AB或 AC或BC或ABC(即，A和B和C)。

本公开内容的实施例包括一种无线通信设备，其包括：用于根据检测的事件来生成数据的单元；用于从第一无线通信设备接收更新的定时同步信号的单元；用于向至少一个其它无线通信设备传输该更新的定时同步信号的单元；以及用于基于该更新的定时同步信号，与所述至少一个其它无线通信设备同步定时的单元。

此外，该无线通信设备还包括：其中，用于接收更新的定时同步信号的单元，被配置为从用户设备(UE)接收该更新的定时同步信号。此外，该无线通信设备还包括：用于从该UE接收发现信号的单元；以及用于响应于接收到该发现信号，向该UE发送针对更新的定时同步信号的请求的单元。此外，该无线通信设备还包括：其中，用于接收更新的定时同步信号的单元，被配置为接收作为UE信标的一部分的更新的定时同步信号。此外，该无线通信设备还包括：其中，用于接收更新的定时同步信号的单元被配置为：接收作为与UE信标是分开的信号传输的一部分的该更新的定时同步信号。此外，该无线通信设备还包括：用于在接收该更新的定时同步信号之前，将与所述至少一个其它无线通信设备的定时同步到第一定时同步信号的单元。此外，该无线通信设备还包括：用于响应于接收到更新的定时同步信号，判断是否应当实现该更新的定时同步信号的单元。此外，该无线通信设备还包括：其中，所述用于判断的单元被配置为：通过评估更新的定时同步信号是否比第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级，来判断是否应当实现该更新的定时同步信号。此外，该无线通信设备还包括：其中，所述用于传输的单元被配置为：响应于该更新的定时同步信号比第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级，向至少一个其它无线通信设备传输该更新的定时同步信号。此外，该无线通信设备还包括：其中，所述用于传输的单元被配置为：使用设备到设备(D2D)通信，向至少一个其它无线通信设备传输更新的定时同步信号。

此外，本公开内容的实施例还包括用于通过无线网络进行通信的用户设备(UE)，其包括：用于向第一组同步的无线通信设备中的第一无线通信设备发送更新的定时同步信号的单元，其中，第一组同步的无线通信设备的同步定时能够基于该更新的定时同步信号来更新。

此外，该UE还包括：用于从该UE向第一无线通信设备发送发现信号的单元；以及用于从第一无线通信设备接收针对更新的定时同步信号的请求的单元。此外，该UE还包括：其中，用于发送更新的定时同步信号的单元，被配置为：响应于用于接收的单元从第一无线通信设备接收针对更新的定时同步信号的请求，向第一无线通信设备发送该更新的定时同步信号。此外，该UE还包括：其中，用于发送更新的定时同步信号的单元，被配置为：作为UE信标的一部分，发送该更新的定时同步信号。此外，该UE还包括：其中，用于发送更新的定时同步信号的单元，被配置为：作为与UE 信标是分开的信号传输的一部分，发送该更新的定时同步信号。此外，该 UE还包括：用于向第二组同步的无线通信设备中的第二无线通信设备发送更新的定时同步信号的单元，其中，第二组同步的无线通信设备的同步定时能够基于该更新的定时同步信号来更新，使得如果每个组的同步定时都是基于该更新的定时同步信号来更新的话，第一组同步的无线通信设备和第二组同步的无线通信设备将具有共同的同步定时。此外，该UE还包括：其中，所述更新的同步定时信号是基于全球定位系统(GPS)定时和基站定时中的至少一者。

此外，本公开内容的实施例还包括一种用于通过无线网络进行通信的方法，其包括：在无线通信设备处，从第一组无线通信设备中的第一无线通信设备接收第一定时同步信号；将该无线通信设备的通信同步到第一定时同步信号；在该无线通信设备处，从第一用户设备(UE)接收全球定时同步信号；将该无线通信设备的通信同步到该全球定时同步信号；在该无线通信设备处，从第二组无线通信设备中的第二无线通信设备接收信标，该第二无线通信设备是同步到全球定时同步信号的；以及将该无线通信设备的通信与第二无线通信设备进行同步，使得第一组无线通信设备和第二组无线通信设备中的至少一些无线通信设备合并成一个无线通信设备的合并组。

此外，该方法还包括：其中，所述全球定时同步信号是作为第一UE 的信标的一部分来被接收的。此外，该方法还包括：其中，所述全球定时同步信号是作为与第一UE的信标是分开的信号传输的一部分来被接收的。此外，该方法还包括：在该无线通信设备处，从第一UE接收发现信号；以及响应于接收到该发现信号，从该无线通信设备向第一UE发送针对全球定时同步信号的请求。此外，该方法还包括：向第一组无线通信设备中的至少一个其它无线通信设备传输全球定时同步信号。此外，该方法还包括：其中，第一组无线通信设备和第二组无线通信设备均从共同的UE接收到全球定时同步信号。此外，该方法还包括：其中，第二组无线通信设备从与第一UE不同的第二UE接收到全球定时同步信号。此外，该方法还包括：其中，该全球同步定时是基于全球定位系统(GPS)定时和基站定时中的至少一者。

此外，本公开内容的实施例还包括一种用于通过无线网络进行通信的方法，其包括：在无线通信设备处，从第一组无线通信设备中的第一无线通信设备接收第一定时同步信号；将该无线通信设备的通信同步到第一定时同步信号；在该无线通信设备处，从用户设备(UE)接收第二定时同步信号；以及响应于接收到第二定时同步信号，通过评估第二定时同步信号是否比第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级，来判断是否应当实现第二定时同步信号。

此外，该方法还包括：如果第二定时同步信号比第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级，则将该无线通信设备的通信同步到第二定时同步信号。此外，该方法还包括：其中，将第一定时同步信号和第二定时同步信号与具有下面的降序优先性排序的定时优先级排序层级进行比较：全球定位系统(GPS)定时、基站定时、UE定时、WAN中继定时、WLAN定时和传感器节点定时。此外，该方法还包括：在该无线通信设备处，接收定时优先级排序层级。此外，该方法还包括：其中，该定时优先级排序层级是从UE、基站或者另一个无线通信设备中的至少一者接收的。此外，该方法还包括：其中，第一定时同步信号和第二定时同步信号的定时优先级等级是由基站、UE或者另一个无线通信设备中的至少一者来规定的。此外，该方法还包括：其中，将无线通信设备的通信同步到第二定时同步信号包括：更新该无线通信设备的参考时钟。此外，该方法还包括：其中，将无线通信设备的通信同步到第二定时同步信号包括：维持该无线通信设备的当前参考时钟，并且使用第一定时同步信号和第二定时同步信号之间的偏移。此外，该方法还包括：将该偏移存储在无线通信设备的存储器中。此外，该方法还包括：其中，评估第二定时同步信号是否比第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级包括：基于第二定时同步信号的至少一个特性，来推断第二定时同步信号的定时优先级等级。此外，该方法还包括：其中，第二定时同步信号的所述至少一个特性包括频率、信道、带宽和功率中的至少一者。此外，该方法还包括：其中，第二定时同步信号是作为 UE的信标的一部分来被接收的。此外，该方法还包括：其中，第二定时同步信号是作为与UE的信标是分开的信号传输的一部分来被接收的。此外，该方法还包括：在该无线通信设备处，从UE接收发现信号；以及响应于接收到发现信号，从该无线通信设备向该UE发送针对第二定时同步信号的请求。此外，该方法还包括：其中，第二定时同步信号是使用广域网(WAN) 通信来从该UE接收的。此外，该方法还包括：其中，第二定时同步信号是使用无线局域网(WLAN)、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、ZigBee或者射频识别(RFID)通信中的至少一种，来从该UE接收的。

如本领域普通技术人员所理解的，根据当时的特定应用，可以在不脱离本公开内容的精神和保护范围的基础上，对本公开内容的设备的材料、装置、结构和使用方法进行许多改进、代替和改变。鉴于此，本公开内容的保护范围应当并不限于本文所示出和描述的特定实施例，因为它们仅仅是以举例的方式，而是应该完全相称于后文所附的权利要求以及它们的功能性等同物的内容。

Claims (26)

1.一种用于通过无线网络进行通信的方法，包括：

由无线通信设备发现第一无线通信设备；

在发现所述第一无线通信设备之后，在所述无线通信设备处，在第一监听时间间隔期间从所述第一无线通信设备接收更新的定时同步信号；

由所述无线通信设备从所述第一监听时间间隔转换到第二监听时间间隔，所述第二监听时间间隔是基于用于对来自所述第一无线通信设备的所述更新的定时同步信号进行传输的时间间隔的，并且，所述第二监听时间间隔比所述第一监听时间间隔短；

由所述无线通信设备向至少一个其它无线通信设备传输所述更新的定时同步信号；以及

由所述无线通信设备基于所述更新的定时同步信号，与所述至少一个其它无线通信设备同步定时。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无线通信设备包括用户设备(UE)，以及所述方法还包括：

作为UE信标的一部分从UE接收所述更新的定时同步信号。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

从所述UE接收发现信号；以及

响应于接收到所述发现信号，向所述UE发送针对所述更新的定时同步信号的请求。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在接收所述更新的定时同步信号之前，将与所述至少一个其它无线通信设备的定时同步到第一定时同步信号；

评估所述更新的定时同步信号是否比所述第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级；以及

响应于所述更新的定时同步信号比所述第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级，传输所述更新的定时同步信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信设备和所述至少一个其它无线通信设备是第一组无线通信设备的一部分，并且，所述方法还包括：

将第二组无线通信设备中的至少一个无线通信设备合并到所述第一组无线通信设备中，其中，所述第一组无线通信设备和所述第二组无线通信设备均是基于所述更新的定时同步信号来同步的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一组无线通信设备和所述第二组无线通信设备均是从包括共同用户设备(UE)的所述第一无线通信设备来接收所述更新的定时同步信号的。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述无线通信设备和所述至少一个其它无线通信设备之间，轮流地进行对来自所述第一无线通信设备的另外同步信号的监测。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述更新的定时同步信号是使用无线局域网(WLAN)、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、ZigBee或者射频识别(RFID)通信中的至少一者来从所述第一无线通信设备接收的。

9.一种无线通信设备，包括：

传感器，其被配置为根据检测的事件来生成数据；

收发机，其被配置为：

发现第一无线通信设备；

在所述发现之后，在第一监听时间间隔期间从所述第一无线通信设备接收更新的定时同步信号；以及

向至少一个其它无线通信设备传输所述更新的定时同步信号；以及

处理器，其被配置为从所述第一监听时间间隔转换到第二监听时间间隔，所述第二监听时间间隔是基于用于对来自所述第一无线通信设备的所述更新的定时同步信号进行传输的时间间隔的，并且，所述第二监听时间间隔比所述第一监听时间间隔短；以及基于所述更新的定时同步信号，与所述至少一个其它无线通信设备同步定时。

10.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述第一无线通信设备包括用户设备(UE)，以及所述收发机被配置为：作为UE信标的一部分从所述UE接收所述更新的定时同步信号。

11.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述处理器还配置为：

在所述收发机接收到所述更新的定时同步信号之前，将与所述至少一个其它无线通信设备的定时同步到第一定时同步信号；

评估所述更新的定时同步信号是否比所述第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级；以及

响应于所述更新的定时同步信号比所述第一定时同步信号具有更高的定时优先级等级，传输所述更新的定时同步信号。

12.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述无线通信设备和所述至少一个其它无线通信设备是第一组无线通信设备的一部分，并且其中，所述处理器还被配置为：

将第二组无线通信设备中的至少一个无线通信设备合并到所述第一组无线通信设备中，

其中，所述第一组无线通信设备和所述第二组无线通信设备均是基于所述更新的定时同步信号来同步的。

13.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述收发机还被配置为：使用设备到设备(D2D)通信，向所述至少一个其它无线通信设备传输所述更新的定时同步信号。

14.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述处理器还被配置为：

在所述无线通信设备和所述至少一个其它无线通信设备之间，轮流地进行对来自所述第一无线通信设备的另外同步信号的监测。

15.一种用于通过无线网络进行通信的方法，包括：

由用户设备(UE)发现第一组同步的无线通信设备中的第一无线通信设备；以及

根据第一传输周期从所述UE向所述第一无线通信设备发送更新的定时同步信号，其中，所述第一传输周期比第二传输周期短，所述第二传输周期关联于来自所述第一组同步的无线通信设备中的一个或多个通信设备的一个或多个信标，以及其中，所述第一组同步的无线通信设备的同步定时是基于所述更新的定时同步信号来更新的。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述发现还包括：

从所述UE向所述第一无线通信设备发送发现信号；

从所述第一无线通信设备接收针对所述更新的定时同步信号的请求；以及

发送响应于所接收到的请求的所述更新的定时同步信号。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述发送所述更新的定时同步信号包括：作为UE信标的一部分来发送所述更新的定时同步信号。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括：

从所述UE向第二组同步的无线通信设备中的第二无线通信设备发送所述更新的定时同步信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第二组同步的无线通信设备的同步定时是基于所述更新的定时同步信号来更新的，使得响应于每个组的同步定时是基于所述更新的定时同步信号来更新的，所述第一组同步的无线通信设备和所述第二组同步的无线通信设备具有共同的同步定时。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述更新的同步定时信号是基于全球定位系统(GPS)定时和基站定时中的至少一者的。

21.一种用于通过无线网络进行通信的用户设备(UE)，所述UE包括：

处理器，其被配置为生成更新的定时同步信号；以及

收发机，其被配置为：

发现第一组同步的无线通信设备中的第一无线通信设备；以及

根据第一传输周期向所述第一无线通信设备发送所述更新的定时同步信号，其中，所述第一传输周期比第二传输周期短，所述第二传输周期关联于来自所述第一组同步的无线通信设备中的一个或多个通信设备的一个或多个信标，以及其中，所述第一组同步的无线通信设备的同步定时是基于所述更新的定时同步信号来更新的。

22.根据权利要求21所述的UE，其中，所述收发机还被配置为：

向所述第一无线通信设备发送发现信号；

从所述第一无线通信设备接收针对所述更新的定时同步信号的请求；以及

响应于接收到所述请求，向所述第一无线通信设备发送所述更新的定时同步信号。

23.根据权利要求21所述的UE，其中，所述收发机还被配置为：

作为所述无线通信设备的信标的一部分来发送所述更新的定时同步信号。

24.根据权利要求21所述的UE，其中，所述收发机还被配置为：

作为与所述无线通信设备的信标分开的信号传输的一部分，来发送所述更新的定时同步信号。

25.根据权利要求21所述的UE，其中，所述收发机还被配置为：

向第二组同步的无线通信设备中的第二无线通信设备发送所述更新的定时同步信号，

其中，所述第二组同步的无线通信设备的同步定时是基于所述更新的定时同步信号来更新的，使得响应于每个组的所述同步定时时是基于所述更新的定时同步信号来更新的，所述第一组同步的无线通信设备和所述第二组同步的无线通信设备具有共同的同步定时。

26.根据权利要求21所述的UE，其中，所述更新的同步定时信号是基于全球定位系统(GPS)定时和基站定时中的至少一者的。

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