CN110352617B - 用于多链路d2d和蜂窝通信的时间同步的方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种用于为侧行链路同步至少一个用户设备(UE)的蜂窝网络的网络设备，包括：处理器，适于从连接到蜂窝网络的第一UE接收用于与至少第二UE建立侧行链路的请求，从第一UE接收连接性状态信息，具体地关于第一UE和/或至少第二UE的信道质量、连接性和/或定时，和根据由网络设备基于蜂窝网络的连接性状态和至少一个操作条件中的至少一个从多个动作选择的一个动作，指示所述第一UE在同步之后建立或者拒绝侧行链路。

Description

用于多链路D2D和蜂窝通信的时间同步的方法及设备

技术领域

本发明在其一些实施例中，涉及支持侧行链路通信的多个UE的同步定时，且更具体地而不是排他地，涉及通过根据UE的连接性状态从多个动作选择一个动作达到用于侧行链路通信的多个UE的同步定时。

背景技术

未来的无线网络(并且具体地诸如5G(5^th generation，第五代)蜂窝网络之类的蜂窝网络)引入的关键技术之一是UE具有同时维持用于与其它UE通信的蜂窝连接和一个或多个直接的设备到设备(device-to-device，D2D)连接的能力。

D2D通信可以由UE通过其彼此通信的侧行链路信道使用。侧行链路可以是带内(in-band)的，即与蜂窝网络共享相同的频段和/或载波，和/或侧行链路可以是带外 (out-of-band)的，即分配未被蜂窝链路使用的频段和/或一个或多个载波。

D2D通信可以服务多个现有和/或未来的应用，且可以处理对于支持针对不断增长的高移动性UE的连接性和接入的需求，高移动性UE例如是车辆用户和/或启用网络的车辆(比如V2V(vehicle to vehicle，车辆到车辆通信)和/或具有V2X(vehicle toeverything，车辆到万物通信)能力的车辆)。

发明内容

根据本发明的第一方面，用于指示侧行链路的用户设备(user equipment,，UE)的蜂窝网络网络设备包括：处理器，配置为从连接到所述蜂窝网络的第一UE接收用于建立或者拒绝与第二UE的侧行链路的请求。

另外，所述处理器配置为从所述第一UE接收连接性状态信息，具体地该连接性状态信息为关于所述第一UE的信道质量、连接性和/或定时的信息，其具体地包括所述第二UE的信息。

且所述处理器配置为指示所述第一UE具体地在已经建立侧行链路连接之前或者之后，基于所述连接性状态信息与所述第二UE进行通信，或者建立与所述第二UE的侧行链路，或者拒绝与所述第二UE的侧行链路。

可选地，对所述网络设备的请求由所述第一UE具体地在对所述第二UE的发现之后发起，或者由所述第二UE发起。

可选地，所述处理器配置为指示所述第一UE包括拒绝至少与所述第二UE建立侧行链路。

可选地，所述处理器配置为指示所述第一UE建立与所述第二UE的侧行链路，其中，这包括将定时信息从所述网络设备提供到所述第二UE。可以这样做以使得所述第一UE 和所述第二UE根据所述定时信息进行同步。

可选地，所述处理器配置为指示所述第一UE建立与所述第二UE的侧行链路，其中，这包括指示所述第二UE维持与所述网络设备的蜂窝连接，所述网络设备为第二UE已经连接到的网络设备。具体地可以仅当定时差异低于预定义阈值时这样做。

可选地，所述处理器配置为指示所述第一UE与所述第二UE建立侧行链路，其中，这包括用于以下操作的信息：临时断开到所述网络设备的蜂窝连接并且使用由所述第二 UE提供的定时信息，以使得所述第一UE和所述第二UE根据来自所述第二UE的所述定时信息进行同步。具体地仅当定时差异高于预定义的阈值水平时这样做。

可选地，该指令可以包括具体地如果所述侧行链路利用未被相应下行链路蜂窝连接和上行链路蜂窝连接使用的频段，则所述第一UE维持与所述网络设备的所述下行链路蜂窝连接和/或所述上行链路蜂窝连接。

可选地，所述处理器配置为指示所述第一UE使用由另一个网络设备提供的定时信息建立所述侧行链路，以使得所述第一UE和所述第二UE根据来自所述另一网络设备的定时信息进行同步，所述另一网络设备具体地是所述第二UE连接到的网络设备。具体地仅当定时差异高于预定义的阈值水平时这样做。

可选地，所述处理器配置为指示所述第一UE使用由所述网络设备提供的定时信息建立所述侧行链路，以使得所述第一UE和至少所述第二UE根据来自所述网络设备的定时信息同步。具体地仅当定时差异高于预定义的阈值水平时这样做。

可选地，所述处理器配置为向所述第一UE报告并且具体地通过所述第一UE向所述第二UE报告相对于外部时间基准的偏移以用于所述第一UE与所述第二UE的同步，其中，所述外部时间基准基于全球定位系统(global positioning system，GPS)、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)、协调世界定时(coordinateduniversal timing，UTC)或者任何其它预先商定的时间基准。

根据本发明的第二方面，一种用于指示用户设备UE单元通过侧行链路连接的方法包括：从连接到蜂窝网络的第一UE接收用于建立或者拒绝与至少第二UE的侧行链路的请求；

从所述第一UE接收具体地关于所述第一UE的信道质量、连接性和/或定时的连接性状态信息，其具体地包括所述第二UE的信息；和

基于所述连接性状态信息指示所述第一UE与所述第二UE进行通信，或者建立与所述第二UE的侧行链路，或者拒绝与所述第二UE的侧行链路。

根据第三方面，用于管理与第二UE的侧行链路的第一UE包括：处理器，配置为向网络设备发送用于建立或者拒绝与所述第二UE的侧行链路的请求。

另外，所述处理器配置为将连接性状态信息发送到所述网络设备，所述连接性状态信息具体地关于所述第一UE的信道质量、连接性和/或定时，其具体地包括所述第二UE的信息。

且另外，所述处理器配置为基于所述连接性状态信息从所述网络设备接收指令，所述指令可以用于与所述第二UE进行通信，或者建立与所述第二UE的侧行链路，或者拒绝与所述第二UE的侧行链路。

可选地，所述处理器配置为发送用于建立或者拒绝从所述第二UE起或者止的侧行链路的请求。

可选地，处理器配置为拒绝用于建立与所述第二UE之间的侧行链路的请求。

可选地，所述处理器配置从所述第二UE接收到的信号测量外部定时信息，将所述外部定时信息与它自己的定时信息进行比较，并且确定定时偏移，以及进一步基于所述定时偏移更新内部定时信息。

可选地，所述处理器配置为将所述内部定时信息传递到所述第二UE，所述第二UE具体地没有连接到与所述第一UE相同的基站。

根据本发明的第四方面，一种操作第一UE用以管理所述第一UE与第二UE的侧行链路的方法，包括以下步骤：

向网络设备发送用于建立或者拒绝与所述第二UE的侧行链路的请求；

向所述网络设备发送连接性状态信息，所述连接性状态信息具体地关于所述第一UE 的信道质量、连接性和/或定时，其具体地包括所述第二UE的信息；和

基于所述连接性状态信息从所述网络设备接收指令，所述指令用于：

与所述第二UE进行通信，

建立与所述第二UE的侧行链路，

拒绝与所述第二UE的侧行链路。

以下更详细地描述这些方面和可选特征。

根据本发明的某些实施例的方面，提供了一种使用于侧行链路的至少一个用户设备 UE同步的蜂窝网络的网络设备，包括处理器，适于：

-从连接到所述蜂窝网络的第一UE接收用于建立与至少第二UE的侧行链路的请求。

-从所述第一UE接收具体地关于所述第一UE和/或至少所述第二UE的信道质量、连接性和/或定时的连接性状态信息。

-指示所述第一UE在根据网络设备基于所述连接性状态信息和/或所述蜂窝网络的一个或多个操作条件从多个动作选择的动作进行同步之后建立或者拒绝所述侧行链路。

所述第一UE和至少所述第二UE使用带内侧行链路或者带外侧行链路。所述带内侧行链路是指在所述UE到所述网络设备的蜂窝连接使用的频段内使用所述侧行链路。所述带外侧行链路是指在所述蜂窝连接使用的频段外的频率侧带内使用所述侧行链路。

到所述网络设备的请求由所述第一UE在侧行链路的频段内对至少所述第二UE的发现(discovery)之后发起。建立所述侧行链路的过程的发起起源于所述第一UE或者起源于至少所述第二UE。

所述多个动作的第一动作包括指示所述第一UE拒绝与至少所述第二UE建立侧行链路。

在至少所述第二UE没有连接到任何网络设备，并且所述第一UE的本地定时基准和至少所述第二UE的本地定时基准之间的定时差异高于预定义的阈值水平的情况下，所述处理器采取所述多个动作中的第二动作。所述第二动作包括指示所述第一UE通过向至少所述第二UE提供定时信息与至少所述第二UE建立侧行链路，以使得所述第一UE和至少所述第二UE根据来源于所述网络设备的所述定时信息进行同步。

在至少所述第二UE连接到另一网络设备，并且所述第一UE的定时和至少所述第二UE的定时之间的定时偏移低于预定义的阈值水平的情况下，处理器采取所述多个动作中的第三动作。所述第三动作包括指示所述第一UE与至少所述第二UE建立侧行链路以及维持与所述网络设备的蜂窝连接。

在至少所述第二UE连接到另一网络设备，并且该定时差异高于预定义的阈值水平的情况下，处理器采取所述多个动作中的第四行动。所述第四动作包括指示所述第一UE临时断开到所述网络设备的蜂窝连接以及使用由至少所述第二UE提供的定时信息建立侧行链路，以使得所述第一UE和至少所述第二UE根据来源于所述另一网络设备的定时信息进行同步。

可选地，在所述侧行链路利用未被下行链路蜂窝连接和上行链路蜂窝连接中的相应的蜂窝连接使用的频段的情况下，所述第一UE在临时断开的同时维持与所述网络设备的所述下行链路蜂窝连接和/或所述上行链路蜂窝连接。

在至少所述第二UE连接到另一网络设备且定时差异高于预定义的阈值水平的情况下，处理器采取所述多个动作中的第五动作。所述第五动作包括与另一网络设备协商所述第一UE到另一网络设备的切换以允许所述第一UE使用由另一网络设备提供的定时信息建立所述侧行链路，以使得所述第一UE和至少所述第二UE根据来源于所述另一网络设备的定时信息进行同步。

在至少所述第二UE连接到另一网络设备且定时差异高于预定义的阈值水平的情况下，处理器采取多个动作中的第六动作。第六动作包括与另一网络设备协商至少所述第二 UE到另一网络设备的切换以允许所述第一UE和至少所述第二UE使用由另一网络设备提供的定时信息建立所述侧行链路，以使得所述第一UE和至少所述第二UE根据来源于所述另一网络设备的定时信息进行同步。

可选地，所述网络设备向所述第一UE和至少所述第二UE报告相对于外部时间基准的偏移以加速彼此的同步。所述外部时间基准可以是全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GNSS)和/或任何其它预先商定的时间基准，比如协调世界定时(UTC)。

可选地，所述第一UE和至少所述第二UE相互应用迭代定时同步过程。所述迭代定时同步过程包括所述第一UE和至少所述第二UE彼此交换本地定时基准，以使得所述第一UE和至少所述第二UE中的每一个根据在从其它UE接收到的本地定时基准中检测到的定时偏移调整本地定时基准。重复迭代过程直到检测到所述第一UE和至少所述第二 UE的本地定时基准的汇聚为止。

根据本发明的某些实施例的方面，提供了一种同步通过侧行链路连接的用户设备UE 单元的方法，包括：

-从连接到所述蜂窝网络的第一UE接收用于建立与至少第二UE的侧行链路的请求。

-从所述第一UE接收具体地关于所述第一UE和/或至少所述第二UE的信道质量、连接性和/或定时的连接性状态信息。

-指示所述第一UE在根据由网络设备基于所述连接性状态信息和/或所述蜂窝网络的一个或多个操作条件从多个动作选择的动作进行同步之后建立或者拒绝侧行链路。

可选地，所述第一UE和至少所述第二UE相互应用迭代定时同步过程。所述迭代定时同步过程包括所述第一UE和至少所述第二UE彼此交换本地定时基准，以使得所述第一UE和至少所述第二UE中的每一个根据在从其它UE接收到的本地定时基准中检测到的定时偏移调整本地定时基准。重复迭代过程直到检测到第一UE和至少第二UE的本地定时基准的汇聚为止。

可选地，在所述第一UE和至少所述第二UE中的一个或多个维持到网络设备的蜂窝连接的情况下，相应的UE在发送到一个或多个其它UE的本地定时基准中包括从网络设备接收到的定时信息。

根据本发明的某些实施例的方面，提供了用于建立与至少第二UE的侧行链路的第一UE，包括处理器，所述处理器适于：

-向网络设备发送用于建立与至少第二UE的侧行链路的请求。

-向所述网络设备发送具体地关于所述第一UE和/或至少所述第二UE的信道质量、连接性和/或定时的连接性状态信息。

-从所述网络设备接收基于所述状态信息建立侧行链路的指令。

所述处理器配置为向至少第二UE发送用于建立侧行链路的请求。

所述处理器配置为从至少所述第二UE接收用于建立侧行链路的请求。

所述处理器配置为拒绝来自至少所述第二UE的用于建立侧行链路的请求。

附图说明

在这里参考附图仅通过实例的方式描述了本发明的某些实施例。通过现在具体地参考附图，强调示出的细节是通过实例的方式且为了本发明的实施例的说明性讨论的目的。在这点上，附图做出的说明使得可以怎样实践本发明的实施例对本领域技术人员显而易见。

在附图中：

图1是根据本发明的某些实施例的用于通过根据UE的连接性状态的选择动作处理来使支持侧行链路通信的多个UE的定时同步的示例性处理的流程图；

图2是根据本发明的某些实施例的用于通过根据UE的连接性状态的选择动作处理来使用于侧行链路通信的多个UE的定时同步的示例性系统的示意性图；

图3是根据本发明的某些实施例的示例性网络基本设施设备的示意性图；

图4是根据本发明的某些实施例的示例性UE的示意性图；

图5A是根据本发明的某些实施例的就在覆盖之外或者部分地在覆盖之内和之外的多个UE之间的相对定时误差而言和采用分布式迭代同步过程的定时汇聚性能的示例性图表；和

图5B是根据本发明的某些实施例的在多个UE之间的绝对定时误差和在覆盖之外或者部分地在覆盖之内和之外的UE的理想网络基准而言和采用分布式迭代同步过程的定时汇聚性能的示例性图表。

具体实施方式

本发明在其一些实施例中，涉及用于侧行链路通信的多个UE的同步定时，且更具体地，但不是排他地，涉及通过根据UE的信道状态从多个动作选择一个动作用于侧行链路通信的多个UE的同步定时。

本发明呈现用于通过根据同步UE的连接性状态选择的选择性动作来支持侧行链路通信的多个UE的同步定时的系统和方法。定时同步针对支持快速同步的UE，以使得UE 快速地建立用于支持超可靠的低时延通信(ultra-reliable low-latency communication，URLLC)应用的侧行链路。定时同步由在无线网络，具体地蜂窝网络，例如支持两个或更多UE建立用于彼此通信的侧行链路的5G(第五代)蜂窝网络中服务多个UE的一个或多个网络基本设施设备进行。网络基本设施设备例如可以是节点B、演进节点B(evolved Node B，eNB)、基站、无线网络控制器(radio network controller，RNC)等。UE例如可以是蜂窝电话、蜂窝设备、移动装置、端点、启用网络的车辆(V2V和/或V2X)等。 UE能够经侧行链路彼此通信，例如D2D通信。

为了建立侧行链路，尝试建立每个具有其本地定时的侧行链路(同步UE)的UE必须首先建立共同时间基准。本地定时可以基于定时信息从服务各自UE的网络基本设施设备接收，例如定时提前量(timing advance，TA)。UE的本地定时也可以是基于由一个或多个外部源(例如全球定位系统(global positioning system，GPS)、全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GNSS)、协调世界定时(coordinated universal time，UTC)等) 提供的时基的偏移。网络基本设施设备从多个动作选择最好地解决UE的连接性状态的动作，以允许UE建立用于建立侧行链路连接的公共定时。

网络基本设施设备采用选择性动作处理以解决存在不同连接性和/或定时条件，例如用于一个或多个UE的无和/或部分蜂窝连接(覆盖)，UE连接到非同步网络基本设施设备等的多个场景的定时同步问题。网络基本设施设备估计同步UE的连接性状态以从多个动作选择适当的动作。连接性状态信息可以包括UE的一个或多个连接性条件，例如信道质量、连接性、定时等。信道连接性可以进一步包括蜂窝网络的一个或多个操作条件。连接性条件例如可以指示一个或多个同步UE是否连接到一个或多个网络基本设施设备，或者指示关于一个或多个网络基本设施设备的蜂窝信号强度等。连接性条件可以由一个或多个网络基本设施设备获得，例如直接从同步UE，通过用作中继的其它UE从同步UE和/ 或从一个或多个其他网络基本设施设备的同步UE获得。信道测量信息指示其它指示中的蜂窝信号的质量和/或强度，例如可以包括与蜂窝信道有关的定时信息、参考信号接收功率(referencesignal received power，RSRP)、参考信号接收质量(reference signal receivedquality，RSRQ)和/或其它测量。蜂窝网络的操作条件可以包括，例如，分配给每个涉及的网络基本设施设备的服务政策，每一个网络基本设施设备的蜂窝资源的可用性等。

网络基本设施设备基于连接性状态的估计进行选择的动作可以包括指示同步UE，例如避免建立侧行链路，在维持与服务网络基本设施设备的蜂窝连接的同时建立侧行链路，在临时从服务网络基本设施设备断开的同时建立侧行链路。由网络基本设施设备采取的动作可以进一步包括例如与一个或多个另一网络基本设施设备协商同步UE的切换。在定时同步序列期间，UE可以利用外部时间基准，例如，GPS、GNSS和/或UTC以加速彼此的定时同步的汇聚。

本发明另外呈现用于由同步UE应用分布式迭代同步过程(算法)以加速同步过程的系统和方法。在分布式迭代同步过程期间，同步UE同时彼此交换它们的本地定时且每一个UE根据与从其它同步UE接收到的本地定时的偏移适配其本地定时。本地定时交换和适配可以迭代地重复直到UE彼此同步为止。

基于UE的连接性状态的选择动作过程来支持UE之间的定时同步可以有显著的优点。

具有支持D2D通信的UE的蜂窝网络固有的主要问题之一是建立侧行链路，即D2D通信可以用于URLLC应用，例如，安全应用、安全性应用等。这种应用可能要求经侧行链路的低时延通信。对于建立侧行链路强制性的(同步)UE的同步过程可能是主要的费时过程之一，且因此可能对D2D通信引入相当大的时延。

存在各种网络部署场景，其同步过程可能需要网络基本设施设备做出不同测量和/或动作以允许同步UE快速地同步进而开始经侧行链路的通信。部署场景可能包括，例如附着到非同步网络基本设施设备的同步UE。另一网络部署场景可能是由于它们可能在非覆盖区域内而没有同步UE附着到网络基本设施设备的情况。又一场景可能是部分覆盖网络部署，其中某些同步UE可能附着到网络基本设施设备而其它同步UE不附着到任何网络基本设施设备。上述描述的示例性网络部署场景中的任何两个或更多的组合也可以通过应用选择动作过程被解决以支持同步UE的定时同步。

蜂窝网络固有的问题之一与可能由于用于上行链路/下行链路和侧行链路的蜂窝连接共享相同频段和/或载波(带内)时可能需要共存，且因此可能彼此干扰的事实造成的共存问题有关。例如，如果信号从UE发送到网络基本设施设备接收的时间偏移超过预定义的阈值水平，该预定义的阈值水平典型地可以是循环前缀(cyclic prefix，CP)的持续时间，则使用正交频分多路复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)波形的蜂窝网络可能遭受码元间干扰(inter-symbol interference，ISI)。这可能是由于“空中(over the air)”信号重叠，且即使可以检测到各自的到达时间，也不能分开地处理信号。同时，这些未对准导致载波间干扰(inter-carrier interference，ICI)，因为以侵犯子载波的正交性和/或子载波的其它对准的方式影响信号和信道之间的圆形卷积属性。因此，对于其中UE 连接到不同服务网络基本设施设备的蜂窝间D2D，为了避免蜂窝连接和侧行链路之间的干扰，UE以及它们的服务网络基本设施设备将需要就用于传输的定时而言同步。

但是，网络基本设施设备可能是即使对于相邻小区(覆盖区域)也相对于彼此非同步的，例如在使用频分双工(frequency division duplex，FDD)的蜂窝网络中。因此，在通过侧行链路连接到彼此的相邻同步UE经由专用同步信号从不同服务网络基本设施设备获取它们的时间基准的情况下，由于蜂窝连接和侧行链路连接当中的同步未对准可能导致干扰。这也可以在同步到服务网络基本设施设备但是分配给每一个UE的TA超过CP持续时间时应用。这种场景典型地用于其中通过侧行链路连接的一组UE从一个小区向着另一小区前进的小区边缘UE，例如，车辆用户和/或启用网络的车辆，比如能够V2X和/或V2V 的车辆。如果在频段和/或载波之间应用充分大的防护频带，则当侧行链路是带外的(即，被分配的频带和/或载波蜂窝链路不使用)时可以避免和/或减小该问题。此外，在具体地当UE连接到不同服务网络基本设施设备时，多个UE通过多个侧行链路连接和/或采用不同侧行链路类型被连接，例如单播、多播和/或广播的情况下，上述干扰可能仍然存在。

用于解决同步和共存问题的当前现有方法是可以应用在网络基本设施设备之间协商共同时间基准的机制。共同时间基准可能要求扩展的参考信号允许涉及的网络基本设施设备中的每一个调整到共同时间基准，这可能导致时延增加。此外，即使在它们当中同步，由涉及的网络基本设施设备使用的共同时间基准可能不与外部时间基准(例如，GPS、GNSS、UTC等)同步。

当前的现有方法也可以通过引入用于蜂窝和/或侧行链路信号的扩展CP来克服同步和共存问题，这可能减小可实现的数据吞吐量且也可能导致时延增加。可以由当前现有方法使用的另一解决方案是扩展一个保护间隔，即，在频段和/或载波之间的用于蜂窝链路和侧行链路的频谱间隙。扩展保护频带可能减小分配给蜂窝链路和/或侧行链路的频率范围的利用。使用扩展防护频带可能进一步减小蜂窝和/或侧行链路信道的频谱效率。

支持定时同步的选择性动作过程可以通过估计同步UE的连接性状态和从多个动作选择最好地解决同步UE的估计的连接性状态的动作来解决同步和共存问题。通过选择优选的动作，可以显著地减小同步时延且因此可以显著地减小用于建立侧行链路的总时延，使得侧行链路(即D2D通信)高度适于URLLC的应用。

此外，通过应用分布式迭代同步过程，可以显著地缩短同步UE的同步过程。这可以进一步有助于减小建立同步UE之间的侧行链路的总时延。

在具体地解释本发明的至少一个实施例之前，将理解本发明不必须地限于其应用于在下面说明书中提出和/或在图中和/或实例中说明的结构和组件布置和/或方法的细节。本发明能够用于其它实施例或者以各种方式实践或者实施。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括在其上具有计算机可读程序指令的计算机可读存储介质(或者多个存储介质)用于使得处理器实施本发明的方面。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储指令以用于由指令执行装置使用的实体装置。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于电子存储装置、磁存储装置、光存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或者前述的任何适当的组合。

在这里描述的计算机可读程序指令可以经由例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络的网络，从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理装置或者下载到外部计算机或者外部存储装置。

计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行，部分在比如用户设备(user equipment，UE)的用户的计算机上执行，作为独立软件封装执行，部分在用户的计算机上和部分在比如网络设备的远程计算机上执行或者完全在远程计算机或者服务器上执行。在后一场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(local area network，LAN)或者广域网(wide area network，WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供者的因特网)。在一些实施例中，例如包括可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(field-programmable gate arrays，FPGA)或者可编程逻辑阵列(programmable logic arrays，PLA)的电子电路可以通过使用计算机可读程序指令的状态信息来个性化电子电路，而执行计算机可读程序指令，以执行本发明的方面。

在这里参考根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图附图和/或框图描述本发明的方面。将理解流程图附图和/或框图的每个块以及流程图附图和/ 或框图中的块的组合可以由计算机可读程序指令实现。

在图中的流程图和框图图示根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这点上，流程图或者框图中的每个块可以表示指令的模块、分段或者部分，其包括用于实现特定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在某些替代的实现中，在块中标注的功能可以不以图中标注的次序发生。例如，取决于涉及的功能，连续示出的两个块可以事实上实质上同时地执行，或者多个块有时可能以相反次序执行。也注意到，框图和/或流程图附图的每个块和框图和/或流程图附图中多个块的组合可以由基于专用硬件的系统实现，该基于专用硬件的系统执行指定的功能或者动作或者实施专用硬件和计算机指令的组合。

现在参考图1，图1是根据本发明的某些实施例的用于通过根据UE的连接性状态的选择性动作过程的支持侧行链路通信的多个UE的同步定时的示例性过程的流程图。处理100由无线网络(具体地服务多个UE的蜂窝网络)的一个或多个网络基本设施设备执行。处理100由网络基本设施设备执行以在多个UE之间同步定时，以允许两个或更多UE彼此建立侧行链路。侧行链路是两个或更多UE通过其彼此通信(例如D2D通信)的通信信道。执行选择性动作处理以允许UE彼此的快速同步，以用于UE快速地建立用于支持超可靠低时延通信(URLLC)应用的侧行链路。为了建立侧行链路，尝试建立每个具有其本地定时的侧行链路的UE(同步UE)必须首先建立公共定时。UE的本地定时可以基于从服务相应的UE的网络基本设施设备(例如TA)接收到的定时信息。UE的本地定时也可以基于与由一个或多个外部源(例如，GPS、GNSS、UTC等)提供的时基的偏移。网络基本设施设备从多个优先化的动作选择最好地解决UE的连接性状态的动作，以允许 UE建立用于建立侧行链路连接的公共定时。公共定时涉及由每一个UE使用以用于蜂窝和/或侧行链路传输的定时。

一个或多个网络基本设施设备采用选择性动作处理以解决存在不同连接性和/或定时条件，例如，用于一个或多个UE的无蜂窝连接性(覆盖)，连接到非同步网络基本设施设备的UE等的多个场景的定时同步问题。

在定时同步序列期间，UE可以利用外部时间基准，例如GPS、GNSS和/或UTC以加速彼此的定时同步的汇聚。

UE可以进一步采用其中UE同时彼此交换它们的本地定时且每一个UE适配从其它UE接收到的本地定时的分布式迭代同步过程(算法)。定时交换和适配可以迭代地重复直到UE彼此同步为止。

现在参考图2，图2是根据本发明的某些实施例的用于通过根据UE的连接性状态的选择性动作过程的用于侧行链路通信的多个UE的同步定时的示例性系统的示意性图。系统200包括提供无线网络(具体地蜂窝网络，例如，5G(第五代)蜂窝网络等)的通用陆地无线接入网络(universal terrestrial radio access network，UTRAN)的一部分。UTRAN 可以包括连接到无线网络的核心的多个网络基本设施设备，例如，节点B、演化节点B (eNB)、基站、无线网络控制器(RNC)等。UTRAN可以进一步包括一个或多个其它基本设施元件，例如，移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)、服务网关 (Serving Gateway，SGW)等。典型地，网络基本设施设备不彼此同步，即它们可能具有相对于彼此不同的定时。但是，可能存在两个或更多网络基本设施设备具有公共时基的场景。

两个网络基本设施设备202A和202B每个分别提供用于到覆盖区域212A和212B中的蜂窝网络的连接性的覆盖。多个UE 204当位于相应的网络基本设施设备的覆盖区域212A和/或212B内时，可以通过到一个或多个网络基本设施设备202A和/或202B的上行链路蜂窝连接和/或下行链路蜂窝连接连接到蜂窝网络。UE 204例如可以是蜂窝电话、蜂窝设备、移动装置、端点、启用网络的车辆(能够V2X和/或V2V的车辆)等。

UE 204，具体地，UE 204A、UE 204B1、UE 204B2、UE 204B3、UE 204B4和UE 204C 是能够允许每一个UE 204经侧行链路信道(之后在这里称为侧行链路)与一个或多个其它UE204直接通信的D2D。可以相对于蜂窝连接带内地使用侧行链路，即，侧行链路通信占用由蜂窝连接使用的一个或多个频段和/或一个或多个载波，典型地上行链路连接。可选地，侧行链路相对于蜂窝连接是带外的，即在未被蜂窝连接使用的频段和/或载波中进行侧行链路通信。

还参考图3，图3是根据本发明的某些实施例的示例性网络基本设施设备的示意性图。比如网络基本设施设备202的网络基本设施设备通过一个或多个其它UTRAN基本设施元件(例如MME、SGW等)连接到核心网络310。网络基本设施设备202包括用于经蜂窝信道与多个UE 204通信的接收器302和发射器306，和用于支持尝试彼此建立侧行链路的两个或更多UE的定时同步的处理器304。处理器304可以包括可以作为群和/或作为一个或多个多核处理单元而安排用于并行处理的一个或多个处理器(同种类或者不同种类的)。处理器304可以执行来自一个或多个存储装置(例如，易失性存储器、非易失性存储器、硬盘驱动器等)的程序指令。

还参考图4，图4是根据本发明的某些实施例的示例性UE的示意性图。UE(比如 UE204)，例如，UE 204A、UE 204B和/或UE 204C可以适应通过比如系统200的系统中的比如处理100的处理来与同步它们的定时的一个或多个其它UE 204建立侧行链路。网络基本设施设备202，例如，网络基本设施设备202A和网络基本设施设备202B连接到网络核心310。

UE 204包括用于经蜂窝信道与网络基本设施设备202通信的接收器402发射器406，和用于通过处理100执行由网络基本设施设备202提供的指令的处理器404。接收器402和发射器406还提供用于UE 204经侧行链路信道与一个或多个其它UE通信的通信性能，所述侧行链路信道相对于蜂窝信道可以是带内的和/或带外的。

处理器404可以包括可以作为群和/或作为一个或多个多核处理单元而安排用于并行处理的一个或多个处理器(同种类或者不同种类的)。处理器404可以执行来自一个或多个存储装置(例如，易失性存储器、非易失性存储器、存储卡等)的程序指令。

再次参考图1。

处理100可以由系统(比如系统200)中的网络基本设施设备(比如网络基本设施设备202)执行。虽然可能存在许多场景，为了简洁，处理100呈现为由网络基本设施设备 202A执行以同步UE(比如UE 204A(第一UE))与一个或多个其它UE(第二UE)(比如UE 204B1、204B2、204B3和/或204B4)的定时。UE 204A附着(维持蜂窝连接)到网络基本设施设备202A，同时UE 204B1到204B3不附着到网络基本设施设备202A。但是，处理100可以扩展为同步与多个附加UE 204的定时。

同步问题典型地从不同UE 204，具体地UE 204A和UE 204B(即UE 204B1、204B2、204B3和/或204B4)之间可能存在定时偏移差异的事实产生。如果定时偏移超过预定义的阈值水平，则在UE 204A和/或UE 204B的侧行链路和蜂窝连接之间可能发生干扰。推荐预定义的阈值水平低于CP的持续时间以提供用于同步估计误差的安全界限。

自然地，在尝试建立侧行链路的UE 204附着到相同的网络基本设施设备的情况下，由于它们共享由服务网络基本设施设备提供的公共时基，可以避免定时偏移问题。例如， UE 204A和UE 204C两个都在网络基本设施设备202A的覆盖区域212A内且附着到网络基本设施设备202A。UE 204A和UE 204C两者的定时来源于网络基本设施设备202A，因此定时偏移很可能低于预定义的阈值水平。因此侧行链路连接可能不干扰UE 204A和/ 或UE204C的蜂窝连接。

在尝试建立侧行链路的UE 204附着到与其它同步的不同网络基本设施设备202的情况下，定时偏移也可以不呈现问题(低于预定义的阈值水平)。

但是，在多个场景中，定时偏移可能超过预定义的阈值水平，且因此可能导致侧行链路和蜂窝连接之间的干扰。例如，在尝试建立侧行链路的UE 204附着到不同步的不同网络基本设施设备的情况下，在一个或多个UE 204处于非覆盖区域，即不附着到任何网络基本设施设备202的情况下，等等。通过选择性动作处理的处理100涉及解决以上在这里讨论的多个场景的同步问题。

如在102所示，处理100从网络基本设施设备(例如，服务一个或多个附着UE 204(与蜂窝网络连接的UE204)的网络基本设施设备202A)开始。附着UE 204A可以维持与网络基本设施设备202A的上行链路蜂窝连接和/或下行链路蜂窝连接。

如在104所示，网络基本设施设备202A从UE 204A(第一UE)接收一个请求以建立与一个或多个其它UE(第二UE)204B1、204B2 204B3和/或204B4的侧行链路。UE 204A 在发现一个或多个UE 204B1、204B2、204B3和/或204B4，即从UE 204B1、204B2、204B3 和/或204B4接收到同步信号之后下发该请求。启动侧行链路的建立可以起源于UE 204A 和/或起源于任何UE 204B1、204B2、204B3和/或204B4。

如在作为决策点的106所示，网络基本设施设备202A估计UE 204A和/或UE 204A尝试建立与其的侧行链路的UE 204B的连接性状态。可以根据包括UE 204A和/或UE 204B的一个或多个条件和/或参数(例如，UE 204A和/或UE 204B的定时信息、信道测量值、连接性条件等)的连接性状态信息确定连接性状态。

连接性条件可以包括例如UE 204B连接到另一网络基本设施设备(例如，网络基本设施设备202B)的指示，例如，UE 204B未连接到任何网络基本设施设备202的指示，相对于一个或多个网络基本设施设备202的UE 204B的信道测量信息等。信道测量值可以指示其它指示中的UE 204相对于一个或多个网络基本设施设备202的蜂窝信号的质量和/或强度，且可以包括例如与蜂窝信道有关的定时信息、参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)和/或其它测量值。每个UE 204向服务它的网络基本设施设备周期性地报告其信道信息。

虽然UE 204A的连接性状态信息可直接从附着的UE 204A向网络基本设施设备202A 提供，网络基本设施设备202A还需要获得UE 204B(例如，UE 204B1、204B2、204B3 和/或204B4)的连接性状态信息。网络基本设施设备202A可以通过UE 204A经侧行链路从UE204B到UE 204A传送的信道测量信息报告获得UE 204B的信道状态信息。网络基本设施设备202A也可以通过与网络基本设施设备202B交换信息来得到UE 204B的连接性状态信息。

信道连接性信息可以进一步包括蜂窝网络的一个或多个操作条件。蜂窝网络的操作条件可以包括例如分配给每一个涉及到的网络基本设施设备202A和/或网络基本设施设备 202B中的服务策略，网络基本设施设备202A和/或网络基本设施设备202B中的每一个的蜂窝资源的可用性等。

基于估计，网络基本设施设备202A确定UE 204A和/或UE 204B的连接性状态。网络基本设施设备202A然后根据确定的连接性从多个动作选择一个动作。网络基本设施设备202A采取所选的动作以通过与UE 204B(或者UE 204B1、204B2、204B3和/或204B4 中的任意一个)的同步定时支持UE 204A建立侧行链路。

如在108所示，根据多个动作的第一动作，网络基本设施设备202A指示UE避免建立与UE 204B的侧行链路。如果UE 204B发起建立侧行链路的尝试，则指示UE 204A拒绝来自UE204B的用于建立侧行链路的请求。例如，基于UE 204A的连接性状态，具体地UE 204A的信道测量值，网络基本设施设备202A可能估计到侧行链路可以经历低信干噪比(SINR)，这可能不允许鲁棒的数据传输。基于低SINR估计，网络基本设施设备 202A可以指示UE 204A拒绝与UE 204B的侧行链路。

如在110所示，根据多个动作的第二动作，网络基本设施设备202A指示UE 204A建立与UE 204B的侧行链路，当UE 204A和UE 204B两者保持附着到它们各自的网络基本设施设备202时。当UE 204A和UE 204B的定时之间的定时偏移低于预定义的阈值水平时，网络基本设施设备202A可以采取该动作。

定时偏移可以在多个场景中在预定义的阈值水平以下，例如，UE 204B(例如UE204B1 和/或UE 204B2)被附着于(维持蜂窝连接)网络基本设施设备202B，且网络基本设施设备202A和网络基本设施设备202B是同步。但是，即使网络基本设施设备202A和网络基本设施设备202B同步，定时偏移也可能低于预定义的阈值水平，且因此网络基本设施设备202A可以指示UE 204A在保持附着的同时建立侧行链路。

这些场景可以适用于尝试与UE 204B4建立侧行链路的UE 204A(类似于尝试连接到 UE 204B1和/或UE 204B2)。即使UE 204B4未直接附着到网络基本设施设备202B(维持蜂窝连接)，UE204B4可以通过连接到用作中继服务的UE 204B2的侧行链路由网络基本设施设备202B服务。UE 204B4的定时因此来源于网络基本设施设备202B，且因此可能在UE 204A和UE 204B1和/或UE 204B2之间出现的相同同步问题可应用于UE 204B4。

讨论的另一实例是当UE2 204A和UE 204C尝试建立侧行链路时。在比如UE 204A和UE 204C两者附着到为UE 204A和UE 204C两者提供定时的相同网络基本设施设备 202A的情况下，定时偏移很可能低于预定义的阈值水平。但是，该场景可以被进一步扩展，例如，UE 204B5尝试与UE 204A建立侧行链路。虽然UE 204B5因为其在覆盖区域 212A之外而未直接附着到网络基本设施设备202A，UE 204B5可以由侧行链路连接到另一UE 204，例如，UE204C附着到网络基本设施设备202A。UE 204B5因此可以由网络基本设施设备202A通过作为中继执行的UE 204C提供服务。在这种建立中，由UE 204B5 使用以用于与UE 204C的侧行链路的定时可以基于来源于网络基本设施设备202A的定时。因此很可能UE 204A和UE 204B5之间的定时偏移低于预定义的阈值水平，因为UE 204A和UE 204B5两者的定时都来源于网络基本设施设备202A。

又一实例中，可以是UE 204A和UE 204B，例如，UE 204B1(和/或UE 204B2)分别附着到网络基本设施设备202A网络基本设施设备202B但是建立带外的侧行链路，即，侧行链路和蜂窝连接不彼此干扰的场景。

如在112所示，根据多个动作的第三动作，网络基本设施设备202A指示UE 204A建立与UE 204B的侧行链路并向UE 204B提供定时信息。在定时偏移超过预定义的阈值水平且UE 204B未附着到任何网络基本设施设备202，例如UE 204B3的情况下，网络基本设施设备202A可以采取该动作。UE 204B3的定时可以基于本地定时，该本地定时可以基于未同步到任何外部时基的内部定时机制。可选地，UE 204B3的定时可以基于一个或多个外部源，例如，GPS、GNSS、UTC等。

UE 204A指示向UE 204B3提供的定时信息可以包括例如基于由网络基本设施设备202A分配给UE 204A的TA的定时。因为UE 204B3未附着到任何网络基本设施设备202，它可以采用由UE 204A提供的定时，以使得根据由网络基本设施设备202A提供的定时同步UE204A和UE 204B3，并建立侧行链路。

如在114所示，根据多个动作的第四动作，网络基本设施设备202A指示UE 204A临时从网络基本设施设备202A断开并建立与UE 204B的侧行链路。在定时偏移超过预定义的阈值水平且UE 204B附着(维持蜂窝链路)到另一网络基本设施设备202，例如，UE 204B1和/或UE 204B2的情况下，网络基本设施设备202A可以采取该动作。此外，可以基于操作条件(例如，网络基本设施设备202A的蜂窝资源不足以服务UE 204B和/或网络基本设施设备202B的蜂窝资源不足以服务UE 204A)来采取该动作。

因为UE 204A和UE 204B1(和/或UE 204B2)每个分别连接到可能不同步的网络基本设施设备202A和网络基本设施设备202B，因此定时偏移可能超过预定义的阈值水平。基于UE 204A和UE 204B1/204B2的连接性状态的估计，网络基本设施设备202A可以确定UE204B1/204B2可以不从网络基本设施设备202B分离。在这种情况下，网络基本设施设备202A可以指示UE 204A临时从网络基本设施设备202A分离(断开蜂窝连接)以使用由UE 204B1/204B2提供的定时信息适配UE 204B1/204B2的定时。由UE 204B1/204B2 提供的定时信息自然地来源于网络基本设施设备202B，且可以包括例如分配给UE 204B1/204B2的TA。一旦UE204A同步到UE 204B1，UE 204A和UE 204B1/204B2可以建立侧行链路。

可选地，UE 204A在临时分离时，至少维持与网络基本设施设备202A的下行链路和/或上行链路的蜂窝连接。在某些场景下，侧行链路可以仅利用下行链路和上行线路的连接之一的频段。在这种情况下，网络基本设施设备202A可以指示UE 204A断开个别的干扰侧行链路的蜂窝连接，并维持其它蜂窝连接。

如在116所示，根据多个动作的第五动作，网络基本设施设备202A协商UE 204A到网络基本设施设备202B的切换。在定时偏移超过预定义的阈值水平，且当UE 204B附着 (维持蜂窝链路)到另一网络基本设施设备202，例如UE 204B1，以及UE 204A在网络基本设施设备202B的覆盖范围212B内的情况下，网络基本设施设备202A可以采取该动作。因为UE 204A在覆盖范围212B内，UE 204A可以附着到服务蜂窝网络的网络基本设施设备202B。此外，可以基于工作条件(例如，网络基本设施设备202A的蜂窝资源不足以服务UE 204B)采取该动作。

一旦UE 204A切换到网络基本设施设备202B，UE 204A和UE 204B，例如，UE 204B1和/或UE 204B2可以基于来源于网络基本设施设备202B的定时信息而彼此同步。定时信息可以包括例如分配给UE 204A和UE 204B1(和/或UE 204B2)中的每一个的TA。当尝试与UE204B4建立侧行链路(类似于尝试连接到UE 204B1和/或UE 204B2)时，UE 204A 也可以切换，因为即使UE 204B4未直接附着到网络基本设施设备202B，其也使用来源于网络基本设施设备202B的定时。

如在118所示，根据多个动作的第六动作，网络基本设施设备202A协商UE 204B到网络基本设施设备202A的切换。在定时偏移超过预定义的阈值水平，且当UE 204B附着 (维持蜂窝链路)到另一网络基本设施设备202，例如UE 204B1，以及UE 204B1也在网络基本设施设备202A的覆盖范围212A内的情况下，网络基本设施设备202A可以采取该动作。因为UE204B1在覆盖范围212A内，UE 204B1可以附着到服务蜂窝网络的网络基本设施设备202A。此外，可以基于工作条件(例如，网络基本设施设备202B的蜂窝资源不足以服务UE 204A)采取该动作。

一旦UE 204B1切换到网络基本设施设备202A，UE 204A和UE 204B1就可以基于来源于网络基本设施设备202A的定时信息，例如，分配给UE 204A和UE 204B1中的每一个的TA来同步。

可选地，在处理100的步骤108到118中描述的定时同步序列的任何阶段期间，UE204 可以报告它们相对于一个或多个外部定时源(例如，GPS、GNSS、UTC等)的本地定时，以加速同步序列的汇聚。使用外部定时源可以允许同步UE 204更快地相互适应一个或多个其它UE的定时。

可选地，在处理100的步骤108到118中描述的定时同步序列的任何阶段期间，UE204 可以相互应用分布式迭代定时的同步过程(算法)以加速同步序列的汇聚。分布式迭代定时同步过程包括其中同步UE 204中的每一个(例如，UE 204A和UE 204B与一个或多个其它UE 204交换它们的本地定时且相互适于所接收的定时)的算法。可以重复定时交换和采用直到同步UE 204的定时汇聚为止。

分布式迭代同步过程可以由同步UE应用于同步UE 204未附着到任何网络基本设施设备202(即在覆盖之外，和/或不访问比如GNSS的任何其它外部同步源)的场景。分布式迭代同步过程基于在由其它同步UE 204检测到以测量同步UE 204之间的相对定时偏移的同步UE 204之间交换的同步信号。基于测量的定时偏移，同步UE 204根据观察到的定时偏移(差异)的加权平均和在一个或多个迭代之后到共同时间基准的汇聚来调整他们自己的本地定时基准。

在一个或多个迭代之后可以呈现每一个同步UE 204的本地定时汇聚到观察到的定时偏移的加权平均值。为呈现此，假定两个同步UE204(例如，分别以索引i和j指示两个UE 204A和UE 204B)尝试彼此同步以建立侧行链路。UE 204A和UE 204B的本地定时之间的相对时间偏移(差异)为指定的Δt_ij。UE 204A和UE 204B中的每一个相对于理想网络时间基准的绝对时间偏移分别为指定的Δt_i和Δt_j。在接收器侧，例如，UE 204B，相对时间偏移可以通过从发射器(例如，UE 204A)的预定义同步序列(信号)的到达时刻与根据UE 204B的本地定时基准预定义的同步序列应该发生的时刻之间的差值测量到。估计的相对时间偏移

可以是偏离的传播延时

其中d是UE 204A和UE 204B之间的距离，且c是光速，偏离由发射UE 204A使用的分配给UE 204A的先前定时t_TA,i，和偏离估计误差ζ_ij。估计的相对时间偏移

由接收器UE 204B计算，且可以通过下面示出的等式1表示。

等式1：

其中，

是估计的时间偏移。

在每个迭代(更新周期)期间，UE 204B接收N_t个同步信号并根据以下等式2更新其本地时间基准。

等式2：

其中Δt_j,new是在当前迭代期间计算的UE 204B的本地时间偏移，Δt_j,old是在先前迭代期间计算的UE 204B的本地时间偏移，选择0<ω_n<1以使得表达式收敛，

是ω_n的加权平均值，且0<β<1是全局加权因子。

在稳态下，在分布式迭代同步过程已经汇聚且UE 204A和204B已经以N_t＝1相互调整它们的本地定时基准之后，剩余定时误差(偏移)

如以下等式3表示。

等式3：

上述场景可以扩展到多个同步UE 204，该多个同步UE 204全部调整它们的本地时间基准。可以示出该多个同步UE 204的每两个UE 204i和j之间的剩余定时误差

将以以下等式4表示。

等式4：

其中

是接收器UE204j和多个同步UE 204中的每一个之间的估计误差ζ_ij的平均值，且

是接收器UE 204j距多个同步UE 204中的每一个的距离d的平均值。

分布式迭代同步过程可以进一步扩展至其中一个或多个同步UE 204附着到一个或多个网络基本设施设备202(在覆盖中)，而其它一个或多个同步UE 204未附着到任何网络基本设施设备202(覆盖之外)的场景。在覆盖中，一个或多个同步UE 204可以使用固定时间基准，例如，由其中一个网络基本设施设备202提供定时信息，例如，可以在每一个迭代(更新周期)期间假定为常数的TA。

如上所示，对于覆盖之外的场景，在分布式迭代同步过程期间估计相对误差。但是，对于部分覆盖场景，可能需要相对于绝对误差估计定时。自然地，在稳态下，在同步UE204 彼此同步之后，存在不太可能在同步UE 204之间出现的时间漂移，因为使用固定时间基准的一个或多个UE 204可以不允许其它UE 204(未使用固定时间基准)漂移开。因此，仅剩余定时误差

可以保持在稳态。

对于以精度Δt_i锁定到固定时间基准的UE 204i和使用由服务网络基本设施设备202 分配给UE 204i的t_TA,i，UE 204j的剩余定时误差

可以以以下等式5表示。

等式5：

如等式5所示，UE 204i的固定定时误差Δt_i以及TA值t_TA,i直接影响UE 204j的最终误差。

但是，如果在同步UE 204之间交换的定时信息包括TA以使得TA是发送的本地时间基准的一部分，则克服这些影响，就好像需要用于将侧行链路与上行链路和/或下行链路蜂窝连接对准以避免干扰那样。

在交换的本地时间基准中包括TA可以算术地等效于以t_TA,i调整发送UE 204i的本地时间基准，以创建调整的Δt_i′，如以下等式6表示的。

等式6：

Δt_i′＝Δt_i+t_TA,i

对于在迭代(更新周期)之一期间在UE 204j从多个发送UE 204N_i>1接收多个同步信号N_t>1的一般情况下，剩余误差

可以如以下等式7表示。

等式7：

其中t_TA,j表示TA，该TA由服务UE 204j的网络基本设施设备202根据UE 204j的位置分配给UE 204j的。对于UE 204j周围的充分大数目的均匀分布的UE 204，TA值的加权和可以接近地以以下等式8表示。

等式8：

这意味着UE 204j能够相对于具有如以下等式9表示的剩余误差

的网络基准对准其传输。

等式9：

在稳态的分布式迭代同步过程汇聚和剩余时间漂移明显的事实可以允许在覆盖之外的同步UE 204相互同步，且同时将它们的侧行链路传输相对于在覆盖内的附近的同步UE 204的蜂窝上行链路和/或下行链路传输对准。

对于两个场景估计分布式迭代同步过程的性能，其中所有同步UE 204在覆盖之外的无覆盖场景和其中一个或多个同步UE 204在覆盖内而其它一个或多个同步UE 204在覆盖之外的部分覆盖场景。此外，在覆盖内的某些同步UE 204可以在它们的发送本地定时中包括对GNSS的基准。

以下表1列出关于同步源的典型精确性和终端侧估计误差的参数。

估计依赖于10³i.i.d.实现，其中UE 204可以是在十字路口周围分布的车辆用户，具有每个区域的平均密度和随着离十字路口的距离的用户密度的指数衰减。

表1：

在分布式迭代同步过程期间，没有访问GNSS定时(且因此不依赖于GNSS定时)的覆盖之外的一个或多个UE 204基于从一个或多个其它UE 204接收到的侧行链路同步信号更新它们的本地时间基准。根据同步源的类型侧可以对该链路同步信号进行不同地加权。例如，接收到的包含定时信息的侧行链路同步信号的权重因数为0.5，该定时信息是由该传输UE从GNSS获得的。从覆盖之内的同步UE 204接收到的侧行链路同步信号可以是加权的，例如加权因数为0.25，且从覆盖之外的同步UE 204接收到的侧行链路同步信号可以是加权的，例如加权因数为0.05。假定在每个迭代(更新周期)期间从所有同步UE 204 发送侧行链路同步信号，以允许每个同步UE 204在每个迭代中更新它们的本地定时基准。

为了具有对称场景(对于两个场景中的每一个)，考虑用于估计的基准UE 204位于十字路口的中间。

现在参考图5A，图5A是根据本发明的某些实施例的就在覆盖之外或者部分地在覆盖之内和之外的多个UE之间的相对定时误差和采用分布式迭代同步过程而言的定时汇聚性能的示例性基准表；和

也参考图5B，图5B是根据本发明的某些实施例的就多个UE与用于在覆盖之外或者部分地在覆盖之内和之外的UE的理想网络基准之间的绝对定时误差和采用分布式迭代同步过程而言的定时汇聚性能的示例性图表。

图表500A和500B两者呈现对于UE 204在覆盖之外和/或部分在覆盖中，即，某些UE 204在覆盖之内而其它UE 204在覆盖之外的场景，用于具有多个同步UE 204的基准 UE204的定时汇聚性能。

虽然所有UE 204发送侧行链路同步信号，仅覆盖之外的UE 204基于接收到的信号更新它们的本地定时基准，而覆盖之内的UE 204和/或访问GNSS的UE 204不更新。对于无覆盖场景，相对定时错误是充分的品质因数，而对于部分覆盖场景，需要考虑关于理想基准的绝对定时误差。

图表500A呈现就以微秒(μs)为单位相对平均时间偏移E{|Δt_j-Δt_i|}(y轴)相对于迭代数目(x轴)而言的基准UE 204和其它同步UE 204之间的定时汇聚性能。

图表500B呈现就以微秒(μs)为单位绝对平均时间偏移E{|Δt_j|}(y轴)相对于迭代数目(x轴)而言的基准UE 204和其它同步UE 204之间的定时汇聚性能。

如图表500A所示，定时汇聚对于具有更多同步UE 204的网络与对于具有较少同步UE 204的网络显示出的更快定时汇聚相比略微更慢，如可以从图表500A看到的，覆盖之内的UE 204的数目和/或装备GNSS的UE 204的数目，例如，5或者10不显著地影响总的定时汇聚性能。在所有估计的情况和星座图中，剩余相对时间偏移低于0.2μs。注意到，由于仅覆盖之外的UE更新它们的定时，才会考虑使用这些定时进行数值估计。

如图表500B中所示，相对于理想网络基准的绝对定时对于无覆盖场景下的同步UE204不汇聚，其中，无覆盖场景中没有UE 204访问外部定时基准(例如，GNSS)。即使同步UE204应用分布式迭代同步过程由于在每一个同步UE尝试补偿传播延迟时发生的共同时间漂移，定时也不汇聚，因为没有同步UE 204访问固定时间基准。

共同时间漂移对于覆盖之外场景可以不呈现问题，因为仅相对定时误差是重要的(其汇聚，如图500A所示)。在同步UE 204的子集锁定到固定基准的情况下，例如，可用于覆盖之内UE 204的GNSS和/或TA，共同时间漂移可能呈现问题。

但是，当存在覆盖之内UE 204和/或具有GNSS性能的UE 204时，可以阻止该共同时间漂移，如图表500B中所示。共同时间漂移可以被避免和/或减小，因为覆盖之内的 UE 204和/或具有GNSS性能的UE 204防止覆盖之外的UE 204漂移开。覆盖之内的UE 204 和/或能够GNSS的UE 204可以向覆盖之外的UE 204提供UE 204之间交换的包括固定基准的本地定时基准的定时信息。在该场景下，稳态下的剩余定时误差可以包括半固定误差。如在图表500B中呈现的半固定误差低于0.5μs，该半固定误差可以取决于接收到的侧行链路同步信号的一个或多个特性。该接收到的侧行链路同步信号特性可以包括例如同步源 (TA、GNSS、GPS等)的精确性、接收器侧估计误差和/或根据同步UE 204之间的距离产生的无线电波传播时间。

本发明的各种实施例的描述是为了说明而提出的，而不是详尽的或限于所公开的实施例。在不脱离描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化将是对本领域技术人员显而易见的。选择在这里使用的术语以最好地解释实施例的原理，在市场上发现的技术之上的实际应用或者技术改进，或者使得本领域其它技术人员理解在这里公开的实施例。

可以预期在从该应用成熟的专利寿命期间，将开发许多相关的D2D连接性接口，且术语D2D连接性接口的范围分别意在先验地包括所有这种新技术。

如在此使用的，术语“大约”是指±10％。

术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”及其变化意味着“包括但不限于”。该术语包括术语“由…组成”和“实质上由...组成”。

短语“实质上由...组成”意味着该组合或者方法可以包括附加组成部分和/或步骤，但是仅在附加的组成部分和/或步骤不会实质上改变所要求的组成或者方法的基本和新颖特性的情况下。

如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文清楚地指示例外。例如，术语“复合”或者“至少一个复合”可以包括多个复合，包括其混合。

词“示例性的”在这里用于指“用作实例、示例或者说明”。描述为“示例性的”任何实施例不必须构成为相对其它实施例优选的或者有益的和/或排除包括来自其它实施例的特征。

词“可选地”在这里用于指“在一些实施例中提供而不是在其它实施例中提供”。本发明的任何特定实施例可以包括多个“可选”特征除非这种特征冲突。

遍及本申请，本发明的各种实施例可以以范围形式存在。应当理解，以范围形式的描述仅是为了方便和简洁，且不应该被看作关于本发明的范围的不可变的限制。因此，范围的描述应该考虑为具有特别公开的所有可能的子范围以及在该范围内的单独的数值。例如，比如从1到6的范围的描述应该考虑为具有特别公开的子范围，比如从1到3，从1 到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及该范围内的单独的数值，例如，1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度这都适用。

无论何时在这里指示数值范围，意味着包括指示的范围内任何引用的数字(分数或者整数)。短语"第一指示的数字和第二指示的数字之间的范围”和“从第一指示的数字到第二指示的数字的范围”在这里可互换地使用且意味着包括第一和第二指示的数字和在其之间的所有分数和整数数字。

理解用于清楚而在单独实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中以组合提供。相反地，为了简洁在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以分开地或者以任何适当的子组合提供或者如在本发明的任何其它描述实施例中适当地提供。各种实施例的上下文中描述的某些特征不考虑为那些实施例的基本特征，除非实施例没有那些元件无效。

本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请在这里通过引用整体地包括到说明书中，到好像每个单独的出版物、专利或者专利申请特别地和单独地指示为通过引用包括在这里那样的程度。另外，本申请中的任何参考的引用或者标识不应该看作为这种参考可用作本发明的现有技术的许可。到使用部分首部的程度，它们不应该被看作必须地限制。

Claims (16)

1.一种用于指示用于侧行链路的用户设备UE的蜂窝网络的网络设备，包括：

处理器，配置为：

从连接到所述蜂窝网络的第一UE接收用于建立或者拒绝与第二UE的侧行链路的请求；

从所述第一UE接收具体地关于所述第一UE的连接性状态信息，所述连接性状态信息包括以下一项或多项：信道质量、连接性、定时，其具体地包括所述第二UE的信息；和

基于所述连接性状态信息来指示所述第一UE：

-与所述第二UE进行通信，或者

-建立与所述第二UE的侧行链路，或者

-拒绝与所述第二UE的侧行链路；

在所述侧行链路利用未被下行链路蜂窝连接和上行链路蜂窝连接中的相应的蜂窝连接使用的频段的情况下，所述处理器进一步被配置为指示所述第一UE维持与所述网络设备的所述下行链路蜂窝连接和/或所述上行链路的蜂窝连接。

2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，对所述网络设备的请求由所述第一UE具体地在发现所述第二UE之后发起，或者由所述第二UE发起。

3.如权利要求1或2所述的网络设备，其中，所述处理器配置为：

指示所述第一UE包括拒绝建立至少与所述第二UE的侧行链路。

4.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述处理器配置为：

指示所述第一UE与所述第二UE建立侧行链路，其包括向所述第二UE提供从所述网络设备得到的定时信息，具体地以使得所述第一UE和所述第二UE根据所述定时信息进行同步。

5.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述处理器配置为：

指示所述第一UE与所述第二UE建立侧行链路，其包括具体地如果定时差异低于预定义的阈值，则指示所述第二UE维持与所述网络设备的蜂窝连接。

6.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述处理器配置为：

指示所述第一UE建立到所述第二UE的侧行链路，其包括用于以下操作的信息：具体地如果定时差异高于预定义的阈值水平，则临时断开到所述网络设备的蜂窝连接并且使用由所述第二UE提供的定时信息，以使得所述第一UE和所述第二UE根据来自所述第二UE的所述定时信息进行同步。

7.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述处理器配置为：

具体地如果定时差异高于预定义的阈值水平，则指示所述第一UE使用由另一网络设备提供的定时信息建立所述侧行链路，以使得所述第一UE和所述第二UE根据来自所述另一网络设备的定时信息进行同步，所述另一网络设备具体地是所述第二UE连接到的网络设备。

8.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述处理器配置为：

具体地如果定时差异高于预定义的阈值水平，则指示所述第一UE使用由所述网络设备提供的定时信息建立所述侧行链路，以使得所述第一UE和至少所述第二UE根据来自所述网络设备的定时信息进行同步。

9.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述处理器配置为：

向所述第一UE报告并且具体地通过所述第一UE向所述第二UE报告用于所述第一UE与所述第二UE的同步的相对于外部时间基准的偏移，其中，所述外部时间基准基于：

全球定位系统GPS，

全球导航卫星系统GNSS，

协调世界定时UTC，或者

预先商定的时间基准。

10.一种用于指示通过侧行链路连接的用户设备UE单元的方法，包括：

从连接到蜂窝网络的第一UE接收用于建立或者拒绝与至少第二UE的侧行链路的请求；

从所述第一UE接收具体地关于所述第一UE的连接性状态信息，所述连接性状态信息包括以下一项或多项：信道质量、连接性、定时，其具体地包括所述第二UE的信息；和

基于所述连接性状态信息指示所述第一UE进行以下操作：

-与所述第二UE进行通信，或者

-建立与所述第二UE的侧行链路，或者

-拒绝与所述第二UE的侧行链路；

所述方法还包括：

在所述侧行链路利用未被下行链路蜂窝连接和上行链路蜂窝连接中的相应的蜂窝连接使用的频段的情况下，指示所述第一UE维持与所述网络设备的所述下行链路蜂窝连接和/或所述上行链路的蜂窝连接。

11.用于管理与第二UE的侧行链路的第一UE，包括：

处理器，适于：

向网络设备发送用于建立或者拒绝与所述第二UE的侧行链路的请求；

向所述网络设备发送连接性状态信息，所述连接性状态信息具体地关于所述第一UE的信道质量、连接性和/或定时，其具体地包括所述第二UE的信息；和

基于所述连接性状态信息从所述网络设备接收指令，所述指令用于：

-与所述第二UE进行通信，

-建立与所述第二UE的侧行链路，

-拒绝与所述第二UE的侧行链路；

在所述侧行链路利用未被下行链路蜂窝连接和上行链路蜂窝连接中的相应的蜂窝连接使用的频段的情况下，所述处理器进一步被配置为从所述网络设备接收指令，所述指令用于维持与所述网络设备的下行链路蜂窝连接和/或上行链路蜂窝连接。

12.根据权利要求11所述的第一UE，其特征在于，所述处理器配置为：

向所述第二UE发送用于建立或者拒绝侧行链路的请求，或

发送从第二UE接收的用于建立或拒绝侧行链路的请求。

13.根据权利要求11所述的第一UE，其特征在于，所述处理器配置为拒绝用于建立到或者来自所述第二UE的侧行链路的请求。

14.根据权利要求11所述的第一UE，其特征在于，所述处理器配置为：

从所述第二UE接收到的信号测量外部定时信息；

将所述外部定时信息与自己的定时信息进行比较并且确定定时偏移；

基于所述定时偏移更新内部定时信息。

15.根据权利要求11所述的第一UE，其特征在于，所述处理器配置为将内部定时信息传递到所述第二UE，所述第二UE具体地没有连接到与所述第一UE相同的基站。

16.一种用于操作用于管理与第二UE的侧行链路的第一UE的方法，包括以下步骤：

向网络设备发送用于建立或者拒绝与所述第二UE的侧行链路的请求；

向所述网络设备发送连接性状态信息，所述连接性状态信息具体地关于所述第一UE的信道质量、连接性和/或定时，其具体地包括所述第二UE的信息；和

基于所述连接性状态信息从所述网络设备接收指令，所述指令用于：

-与所述第二UE进行通信，

-建立与所述第二UE的侧行链路，

-拒绝与所述第二UE的侧行链路；

所述方法还包括：

在所述侧行链路利用未被下行链路蜂窝连接和上行链路蜂窝连接中的相应的蜂窝连接使用的频段的情况下，从所述网络设备接收指令，所述指令用于维持与所述网络设备的下行链路蜂窝连接和/或上行链路蜂窝连接。

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