CN110809904A - 用于运载工具无线电通信的方法和设备 - Google Patents

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CN110809904A CN201880044103.4A CN201880044103A CN110809904A CN 110809904 A CN110809904 A CN 110809904A CN 201880044103 A CN201880044103 A CN 201880044103A CN 110809904 A CN110809904 A CN 110809904A
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戴夫·卡瓦尔坎蒂
德巴尼·乔杜里
克里斯蒂安·德鲁斯
符仲凯
伯特伦·坤泽曼
纳吉恩·海玛亚特
英格夫·卡尔斯
邓肯·基钦
马库斯·多米尼克·穆克
伯恩哈德·拉厄夫
多马戈·西普拉克
哈丽·斯金纳
克里斯托弗·斯托巴特
希尔帕·塔瓦尔
于志斌
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Abstract

一种用于运载工具无线电通信的通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为识别形成合作的运载工具通信设备的集群的多个运载工具通信设备,确定针对多个运载工具通信设备的信道资源分配,该信道资源分配包括为第一运载工具无线电通信技术分配的信道资源和为第二运载工具无线电通信技术分配的信道资源,并且将信道资源分配发送到多个运载工具通信设备。

Description

用于运载工具无线电通信的方法和设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年7月1日递交的序列号为62/528,047的美国专利申请的优先权,该美国专利申请被通过引用完全合并于此。
技术领域
各种实施例概括而言涉及用于运载工具无线电通信(vehicular radiocommunication)的方法和设备。
背景技术
包括专用短程通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)和长期演进(Long Term Evolution,LTE)运载工具到运载工具(Vehicle-to-Vehicle,V2V)和运载工具到万物(Vehicle-to-Everything,V2X)在内的若干种不同的运载工具无线电通信技术已被提出来作为与运载工具通信设备通信和在运载工具通信设备之间通信的潜在候选。这些运载工具无线电通信技术既针对自主驾驶用例也针对向连接的运载工具递送用户数据。
DSRC构建在现有的电气与电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronics Engineers,IEEE)802.11p物理(PHY)和介质接入控制(medium accesscontrol,MAC)层上,而LTE V2V/V2X是在第3代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project,3GPP)LTE标准之上开发的。虽然DSRC和LTE V2V/V2X两者都被认为是未来的5G和自主驾驶使用的候选,但这些运载工具无线电通信技术展现了差异,尤其是就频谱接入管理而言。与其底层IEEE 802.11p起源类似,DSRC使用基于竞争的信道接入方案,其中运载工具通信设备和被称为路边单元(Roadside Unit,RSU)的支持网络接入节点以分布式方式竞争对共享信道的接入。在本申请的上下文中,DSRC不限于5.8GHz频率范围中的收费系统,而是指的现有的和尚未开发的基于IEEE 802.11p PHY和MAC层的短程运载工具无线电通信技术(也称为智能运输系统-G5(Intelligent Transport Systems-G5,ITS-G5))。
与之不同,LTE V2V/V2X使用确定性调度,其中诸如LTE基站之类的中央控制实体选择性地为发送和接收指派无线电资源。因此,基站可向上行链路和下行链路传输指派特定的子载波和符号时隙(其中每个子载波和符号时隙构成资源元素(Resource Element,RE))以获得信道资源分配。基站随后可向其所服务的运载工具通信设备发送信道资源分配,运载工具通信设备随后可在其各自被指派的上行链路信道资源上发送上行链路通信并且在其各自被指派的下行链路信道资源上接收下行链路通信。这种确定性调度从而可通过向不同的传输指派不同的信道资源来避免冲突。还注意到LTE V2V/V2X对于这种确定性调度模式提供了一种替换调度模式,其中基站定义了资源块来供运载工具通信设备使用竞争来获取特定的信道资源。
对于运载工具无线电通信用例也考虑了各种其他无线电通信技术。例如,3GPP对于物联网(Internet of Things,IoT)使用引入了窄带基于蜂窝的通信技术,具体地包括LTE机器型通信(Machine-Type Communications,MTC)和窄带IoT(Narrowband IoT,NB-IoT)。LTE MTC(通常称为类别M1(CAT-M1))是基于现有的遗留类别0(CAT-0)LTE系统的演进的,而NB-IoT是被具体优化来满足典型IoT解决方案的要求的非后向兼容技术(通常称为CAT-NB1)。这些技术针对的是即使当IoT设备位于深度覆盖条件中时对IoT设备的覆盖,并且被开发来通过重复为延迟容忍应用最大化覆盖水平。
附图说明
在附图中,相似的附图标记一般在不同的视图中始终指代相同的部件。附图不一定是按比例的,而重点一般是放在图示本发明的原理。在接下来的描述中,参考以下附图描述了本发明的各种实施例,附图中:
图1根据一些方面示出了无线电接入网络的示范性网络体系结构;
图2根据一些方面示出了终端设备的示范性内部配置;
图3根据一些方面示出了网络接入节点的示范性内部配置;
图4根据一些方面示出了无线电接入网络、核心网络和外部数据网络的示范性网络体系结构;
图5根据一些方面示出了运载工具通信设备的示范性内部配置;
图6根据一些方面示出了运载工具通信设备的天线系统和通信布置的示范性内部配置;
图7根据一些方面示出了多模式通信布置的示范性内部配置;
图8根据一些方面示出了包括各种终端设备、网络接入节点、和使用不同运载工具无线电通信技术的基础设施的示范性网络场景;
图9根据一些方面示出了说明运载工具通信设备的集群的示范性场景;
图10根据一些方面示出了集群首领的天线系统和通信布置的示范性内部配置;
图11根据一些方面示出了集群成员的天线系统和通信布置的示范性内部配置;
图12根据一些方面示出了描述用于生成集群和管理信道资源分配的过程的示范性消息序列图;
图13A和13B根据一些方面示出了用于基于集群的通信的中继链路的示例;
图14根据一些方面示出了运载工具通信设备的集群和网络接入节点之间的通信的示例;
图15根据一些方面示出了由运载工具通信设备进行的贪婪频谱选择的示例;
图16根据一些方面示出了用于利用集群和控制服务器管理信道资源分配的示范性网络体系结构;
图17根据一些方面示出了执行具有分布式共存管理的运载工具通信的示范性方法;
图18根据一些方面示出了用于RAN支持的集中式频谱分配的示范性网络体系结构;
图19根据一些方面示出了用于收集信道资源使用信息并且管理信道资源分配的示范性方法;
图20根据一些方面示出了用于独立于RAN的集中式频谱分配的示范性网络体系结构;
图21根据一些方面示出了用于混合的RAN支持/独立于RAN的集中式频谱分配的示范性网络体系结构;
图22根据一些方面示出了描述使用集中式频谱分配的信道资源分配的示范性消息序列图;
图23根据一些方面示出了随着时间的推移在多个无线电通信技术之间的信道资源分配的示例;
图24根据一些方面示出了用于集中式频谱分配的共存引擎的示范性内部配置;
图25根据一些方面示出了执行具有集中式频谱分配的无线通信的第一示范性方法;
图26根据一些方面示出了执行具有集中式频谱分配的无线通信的第二示范性方法;
图27根据一些方面示出了执行具有集中式频谱分配的无线通信的第三示范性方法;
图28根据一些方面示出了CSMA操作的示例;
图29根据一些方面示出了用于共存引擎和各种终端设备的示范性网络体系结构;
图30根据一些方面示出了描述集中式信道接入控制的示范性消息序列图;
图31A和31B根据一些方面示出了用于集中式信道接入控制的示范性发送定时图;
图32根据一些方面示出了共存引擎的示范性内部配置;
图33根据一些方面示出了确定性调度通信设备的示范性内部配置;
图34根据一些方面示出了基于竞争的通信设备的示范性内部配置;
图35根据一些方面示出了描述共存引擎将网络接入节点用于集中式信道接入控制的示例的示范性网络体系结构;
图36根据一些方面示出了描述与共存引擎和网络接入节点的集中式信道接入控制的示范性消息序列图;
图37根据一些方面示出了被配置用于集中式信道接入控制的网络接入节点的示范性内部配置;
图38根据一些方面示出了用于集中式信道接入控制的具有预留窗口的示范性发送定时图;
图39A和39B根据一些方面示出了用于集中式信道接入控制的包括静默时段的示范性发送定时图;
图40根据一些方面示出了执行具有集中式信道接入控制的无线通信的第一示范性方法;
图41根据一些方面示出了执行具有集中式信道接入控制的无线通信的第二示范性方法;
图43根据一些方面示出了NB IoT的示范性网络场景;
图44根据一些方面示出了CSMA和TDMA/FDMA之间的示范性资源分配;
图45根据一些方面示出了混合多无线电网络的示范性元信标;
图47根据一些方面示出了描述用于混合多无线电网络的过程的示范性消息序列图;
图48根据一些方面示出了用于通信设备处的混合通信的示范性方法;
图49A和49B根据一些方面示出了终端设备之间的无线电测量协调的示范性网络场景;
图50根据一些方面示出了被配置为协调无线电测量的终端设备的示范性内部配置;
图51根据一些方面示出了用于协调无线电测量的领导者终端设备的示范性内部配置;
图52根据一些方面示出了描述用于与领导者终端设备和客户端终端设备协调无线电测量的过程的示范性消息序列图;
图53根据一些方面示出了描述用于在客户端终端设备之间交换无线电测量的过程的示范性消息序列图;
图54根据一些方面示出了描述用于形成客户端终端设备的测量协调群组的过程的示范性消息序列图;
图55A和55B根据一些方面示出了网络接入节点管理终端设备的无线电测量协调的示范性网络场景;
图56根据一些方面示出了被配置为管理无线电测量协调的网络接入节点的示范性内部配置;
图57根据一些方面示出了终端设备以分布式方式形成测量协调群组的示范性网络场景;
图58根据一些方面示出了被配置为以分布式方式形成测量协调群组的终端设备的示范性内部配置;
图59根据一些方面示出了描述用于终端设备以分布式方式形成测量协调群组的过程的示范性消息序列图;
图60根据一些方面示出了运载工具通信设备执行协调小区转移的示范性网络场景;
图61根据一些方面示出了被配置为执行协调的小区转移的运载工具通信设备的通信布置的示范性内部配置;
图62根据一些方面示出了用于由领导者运载工具通信设备基于共享无线电测量协调小区转移的过程的示范性消息序列图;
图63根据一些方面示出了用于由领导者运载工具通信设备基于小区转移通知协调小区转移的过程的示范性消息序列图;
图64根据一些方面示出了执行移交的示范性过程;
图65根据一些方面示出了用于执行具有无线电测量协调的无线通信的第一示范性方法;
图66根据一些方面示出了用于执行具有无线电测量协调的无线通信的第二示范性方法;
图67根据一些方面示出了用于协调小区转移的第三示范性方法;
图68根据一些方面示出了用于执行在外部数据网络处分割数据流的运营者间载波聚合的示范性网络体系结构;
图69根据一些方面示出了用于执行在核心网络处分割数据流的运营者间载波聚合的示范性网络体系结构;
图70根据一些方面示出了用于在无线电接入或边缘网络处分割数据流的运营者间载波聚合的示范性网络体系结构;
图71根据一些方面示出了说明在外部数据网络处分割数据流的运营者间载波聚合的示范性消息序列图;
图72根据一些方面示出了用于运营者间载波聚合的终端设备和外部数据网络的示范性内部配置;
图73根据一些方面示出了说明在核心网络处分割数据流的运营者间载波聚合的示范性消息序列图;
图74根据一些方面示出了用于运营者间载波聚合的终端设备和控制服务器的示范性内部配置;
图75根据一些方面示出了说明在无线电接入网络处分割数据流的运营者间载波聚合的示范性消息序列图;
图76根据一些方面示出了用于运营者间载波聚合的终端设备和网络接入节点的示范性内部配置;
图77根据一些方面示出了用于为运营者间载波聚合注册终端设备的示范性消息序列图;
图78根据一些方面示出了终端设备和注册服务器的示范性内部配置;
图79根据一些方面示出了用于选择载波来用于运营者间载波聚合的示范性方法;
图80根据一些方面示出了用于在终端设备处执行运营者间载波聚合的示范性方法;
图81根据一些方面示出了为运营者间载波聚合分割数据流的第一示范性方法;
图82根据一些方面示出了为运营者间载波聚合分割数据流的第二示范性方法;
图83根据一些方面示出了重组合子流以在运营者间载波聚合中复原数据流的示范性方法;
图84根据一些方面示出了使用从网络接入节点到终端设备的窄带信号注入的示范性网络场景;
图85根据一些方面示出了使用从一终端设备到另一终端设备的窄带信号注入的示范性网络场景;
图86根据一些方面示出了被配置为利用窄带信号注入来通信的终端设备和另一通信设备的示范性内部配置;
图87根据一些方面示出了用于在终端设备和通信设备之间执行窄带信号注入的第一示范性消息序列图;
图88根据一些方面示出了将边缘子载波用于窄带信号注入的示范性资源网格;
图89根据一些方面示出了将DC子载波用于窄带信号注入的示范性资源网格;
图90根据一些方面示出了将动态选择的子载波用于窄带信号注入的示范性资源网格;
图91根据一些方面示出了用于将空(null)子载波上的窄带信号与宽带信号分离的分离器;
图92根据一些方面示出了用于将已用频谱上的窄带信号与宽带信号隔离的消除器和分离器;
图93根据一些方面示出了用于在终端设备和通信设备之间执行窄带信号注入的第二示范性消息序列图;
图94根据一些方面示出了用于将宽带信号和窄带信号与复合信号分离并且使用窄带信号中的共存信息来执行宽带通信的示范性方法;
图95根据一些方面示出了在从终端设备到网络接入节点的上行链路传输中使用定时提前的示范性网络场景;
图96根据一些方面示出了说明在终端设备到网络接入节点之间的上行链路传输中的传播延迟的示例;
图97根据一些方面示出了说明相对于终端设备定时安排的传播延迟和定时提前的示例;
图98根据一些方面示出了被配置用于放松的同步过程的终端设备的示范性内部配置;
图99根据一些方面示出了用于基于分隔距离或传播延迟跳过对定时提前更新命令的处理的示范性过程;
图100根据一些方面示出了用于基于分隔距离或传播延迟跳过本地定时提前更新的示范性过程;
图101根据一些方面示出了用于基于分隔距离或传播延迟降低本地定时提前更新的频率的示范性过程;
图102根据一些方面示出了用于基于移动性参数跳过对定时提前更新命令的处理的示范性过程;
图103根据一些方面示出了用于基于移动性参数跳过本地定时提前更新的示范性过程;
图104根据一些方面示出了用于基于移动性参数降低本地定时提前更新的频率的示范性过程;
图105根据一些方面示出了用于基于性能参数跳过对定时提前更新命令的处理的示范性过程;
图106根据一些方面示出了用于基于性能参数跳过本地定时提前更新的示范性过程;
图107根据一些方面示出了用于基于性能参数降低本地定时提前更新的频率的示范性过程;
图108根据一些方面示出了用于跳过或降低定时提前更新的频率的示范性过程;
图109根据一些方面示出了运载工具通信设备利用可信设备认证来验证数据的来源的示范性网络场景;
图110根据一些方面示出了基于由运载工具通信设备提供的证书的可信设备认证的示范性消息序列图;
图111根据一些方面示出了基于证书交换与其他运载工具通信设备共享不同类型的数据的示范性网络场景;
图112根据一些方面示出了描述制造商向运载工具通信设备发出证书的示例;
图113根据一些方面示出了被配置为发送和验证签名和证书的控制器的示范性内部配置;
图114根据一些方面示出了用于作为可信设备认证的一部分向其他设备提供证书和签名消息的示范性过程;
图115根据一些方面示出了用于验证由其他设备提供的证书和签名的示范性过程;
图116根据一些方面示出了运载工具通信设备和接口设备之间的激励式资源交换的示例;
图117根据一些方面示出了用于取决于由运载工具通信设备提供的证书和数据向运载工具通信设备提供商品的示范性过程;
图118根据一些方面示出了运载工具通信设备处基于周围数据的波束成形的示范性网络场景;
图119根据一些方面示出了运载工具通信设备处基于周围数据进行波束成形以避免障碍物的示范性网络场景;
图120根据一些方面示出了基于周围数据在不同候选波束之间的选择的示例;
图121根据一些方面示出了使用机器学习算法来选择波束的示例;
图122根据一些方面示出了运载工具通信设备的示范性内部配置和围绕运载工具通信设备的天线和数据获取设备的放置;
图123根据一些方面示出了被配置为生成天线波束的控制器的示范性内部配置;
图124根据一些方面示出了被配置为基于周围数据执行模拟/RF波束成形的运载工具通信设备的示范性内部配置;
图125根据一些方面示出了被配置为基于周围数据执行数字波束成形的运载工具通信设备的示范性内部配置;
图126根据一些方面示出了用于基于周围数据执行波束成形的第一示范性方法;
图127根据一些方面示出了用于基于周围数据执行波束成形的第二示范性方法;
图128根据一些方面示出了用于使用软件可配置芯片来替换集成电路的示范性配置;
图129根据一些方面示出了用于利用软件可配置芯片来替换各种基带和/或RF组件的示范性框图;
图132根据一些方面示出了用于替换集成电路的旁路电路的示范性内部配置;
图133根据一些方面示出了描述资源的重指派的示范性框图;
图134根据一些方面示出了用于利用软件可配置芯片替换集成电路的RVM的示范性内部配置;
图135根据一些方面示出了利用RVM来替换集成电路的终端设备的示范性内部配置;
图136根据一些方面示出了用于对替换软件进行优先级排序的示范性过程;
图137根据一些方面示出了包括有资格由软件可配置芯片替换的集成电路组件的示范性框图;
图138根据一些方面示出了用于利用软件可配置芯片来替换集成电路的示范性过程;
图139根据一些方面示出了用于触发设备的软件重配置的示范性过程;
图140根据一些方面示出了被配置用于RF透镜效应的运载工具通信设备的示范性内部配置;
图141根据一些方面示出了运载工具通信设备的RF透镜效应配置的详细图示;
图142根据一些方面示出了用于RF透镜效应的示范性RSS层布置;
图143根据一些方面示出了活跃RF透镜的示范性配置;
图144根据一些方面示出了运载工具通信设备处的信号的多普勒校正的示范性用例;
图145根据一些方面示出了用于多普勒校正的处理布置的示范性内部配置;
图146根据一些方面示出了用于多普勒校正的均衡器的示范性内部配置;
图147根据一些方面示出了使用RF透镜效应来发送信号的示范性方法;
图148根据一些方面示出了使用活跃RF透镜效应来发送信号的示范性方法;
图149根据一些方面示出了用于运载工具通信的多普勒校正的示范性方法;
图150根据一些方面示出了集群首领的示范性内部配置;
图151根据一些方面示出了集群成员的示范性内部配置;
图152根据一些方面示出了具有集中式频谱分配的基于集群的通信的示范性网络体系结构;
图153根据一些方面示出了具有无线电测量协调的基于集群的通信的示范性网络体系结构;
图154根据一些方面示出了具有运营者间载波聚合的基于集群的通信的示范性网络体系结构;以及
图155根据一些方面示出了运载工具通信设备上的天线放置的示范性图示。
具体实施方式
接下来的详细描述参考了附图,附图以图示方式示出了在其中可实践本发明的具体细节和实施例。
“示范性”一词在本文中用来意指“充当示例、实例或说明”。本文描述为“示范性”的任何实施例或设计不一定要被解释为比其他实施例或设计更优选或有利。
说明书或权利要求中的词语“多个”和“众多”明确指大于一的数量。说明书或权利要求中的术语“(的)群组”、“(的)集合”、“(的)集”、“(的)系列”、“(的)序列”、“(的)分组”等等之类的指的是等于或大于一的数量,即一个或多个。没有明确声明“多个”或“众多”的以复数形式表述的任何术语同样指的是等于或大于一的数量。术语“真子集”、“缩减子集”和“较小子集”指的是某一集合的不等于该集合的子集,即某一集合的包含比该集合更少的元素的子集。
本文利用的任何向量和/或矩阵符号是示范性的并且只是为了说明而采用的。因此,本公开的由向量和/或矩阵符号实现的方面不限于仅利用向量和/或矩阵来实现,并且关联的过程和计算可同等地对于数据、观测结果、信息、信号、样本、符号、元素等等的集合、序列、群组等等来执行。
就本文使用的而言,“存储器”被理解为非暂态计算机可读介质,数据或信息可被存储在其中以便取回。本文包括的对“存储器”的提及从而可被理解为指易失性或非易失性存储器,包括随机访问存储器(random access memory,RAM)、只读存储器(read-onlymemory,ROM)、闪存、固态存储装置、磁带、硬盘驱动器、光驱等等,或者这些的任何组合。此外,寄存器、移位寄存器、处理器寄存器、数据缓冲器等等在本文中也被术语存储器所囊括。被提及为“存储器”或“一存储器”的单个组件可由多于一个不同类型的存储器构成,从而可以指包括一种或多种类型的存储器的总体组件。任何单个存储器组件可被分离成多个总体上等同的存储器组件,反之亦然。此外,虽然存储器可被描绘为与一个或多个其他组件分离(例如在附图中),但存储器也可与其他组件集成,例如集成在共同的集成芯片或者具有嵌入式存储器的控制器上。
术语“软件”指的是任何类型的可执行指令,包括固件。
本文使用的术语“终端设备”指的是可经由无线电接入网络连接到核心网络和/或外部数据网络的用户侧设备(便携的和固定的)。“终端设备”可包括任何移动或非移动无线通信设备,包括用户设备(User Equipment,UE)、移动台(Mobile Station,MS)、台站(Station,STA)、蜂窝电话、平板设备、膝上型计算机、个人计算机、可穿戴设备、多媒体播放和其他手持或安装在身体上的电子设备、消费型/家用/办公/商业电器、车辆以及任何其他能够进行用户侧无线通信的电子设备。不失一般性,在一些情况下,终端设备也可包括专用于除了无线通信以外的功能的应用层组件,例如应用处理器或其他通用处理组件。终端设备除了无线通信以外还可以可选地支持有线通信。此外,终端设备可包括发挥终端设备功能的运载工具通信设备。
本文使用的术语“网络接入节点”指的是提供无线电接入网络的网络侧设备,终端设备可与该无线电接入网络相连接并且通过网络接入节点与核心网络和/或外部数据网络交换信息。“网络接入节点”可包括任何类型的基站或接入点,包括宏基站、微基站、节点B、演进型节点B(eNB)、家庭基站、远程无线电头端(Remote Radio Head,RRH)、中继点、Wi-Fi/WLAN接入点(Access Point,AP)、蓝牙主设备、DSRC RSU、充当网络接入节点的终端设备、以及任何其他能够进行网络侧无线通信的电子设备,既包括非移动设备也包括移动设备(例如,运载工具网络接入节点、移动小区、和其他可移动网络接入节点)。就本文使用的而言,在电信的上下文中的“小区”可被理解为由网络接入节点服务的扇区。因此,小区可以是一组地理上共址的天线,它们对应于网络接入节点的特定扇区化。网络接入节点从而可服务一个或多个小区(或扇区),其中小区由不同的物理信道来表征。此外,术语“小区”可被利用来指宏小区、微小区、毫微微小区、微微小区等等中的任何一者。某些通信设备既可充当终端设备也可充当网络接入节点,例如为其他终端设备提供网络连通性的终端设备。
术语“运载工具通信设备”指的是能够与其他通信设备或系统通信的任何类型的移动机器或设备或系统。运载工具通信设备可包括专用通信组件(例如,以终端设备、网络接入节点和/或中继节点的方式),这些专用通信组件被配置为与诸如终端设备、网络接入节点和其他运载工具通信设备之类的其他通信设备通信。运载工具通信设备可以是地面运载工具(例如,机动车、汽车、火车、摩托车、自行车、公共设施运载工具、地面无人机或机器人、或者其他基于陆地的运载工具),航空运载工具(例如,飞机、直升机、空中无人机、火箭、宇宙飞船、卫星或者其他航空或航天运载工具),和/或水上或水下运载工具(例如,船、潜艇或者其他基于水/流体的运载工具)。运载工具通信设备可以运输或者不运输乘客或货物。
本公开的各种方面可利用无线电通信技术或者与无线电通信技术相关。虽然一些示例可涉及特定的无线电通信技术,但本文提供的示例可被类似地应用到各种其他无线电通信技术,无论是现有的还是尚未制定的,尤其是在这种无线电通信技术共享与关于以下示例所公开的类似的特征的情况下。本文描述的方面可利用的各种示范性无线电通信技术包括但不限于:全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)无线电通信技术,通用封包无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)无线电通信技术,用于GSM演进增强数据速率(Enhanced Data Rates for GSM Evolution,EDGE)无线电通信技术,和/或第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电通信技术,例如通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS),多媒体接入自由(Freedom ofMultimedia Access,FOMA),3GPP长期演进(Long Term Evolution,LTE),3GPP长期演进高级版(Long Term Evolution Advanced,LTE高级版),码分多路接入2000(Code divisionmultiple access 2000,CDMA2000),蜂窝数字封包数据(Cellular Digital Packet Data,CDPD),Mobitex,第三代(3G),电路交换数据(Circuit Switched Data,CSD),高速电路交换数据(High-Speed Circuit-Switched Data,HSCSD),通用移动电信系统(第三代)(Universal Mobile Telecommunications System(Third Generation),UMTS(3G)),宽带码分多路接入(通用移动电信系统)(Wideband Code Division Multiple Access(Universal Mobile Telecommunications System),W-CDMA(UMTS)),高速封包接入(HighSpeed Packet Access,HSPA),高速下行链路封包接入(High-Speed Downlink PacketAccess,HSDPA),高速上行链路封包接入(High-Speed Uplink Packet Access,HSUPA),高速封包接入加强版(High Speed Packet Access Plus,HSPA+),通用移动电信系统-时分双工(Universal Mobile Telecommunications System-Time-Division Duplex,UMTS-TDD),时分-码分多路接入(Time Division-Code Division Multiple Access,TD-CDMA),时分-同步码分多路接入(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,TD-CDMA),第3代合作伙伴计划第8版(4代前)(3GPP Rel.8(Pre-4G)),3GPP Rel.9(第3代合作伙伴计划第9版),3GPP Rel.10(第3代合作伙伴计划第10版),3GPP Rel.11(第3代合作伙伴计划第11版),3GPP Rel.12(第3代合作伙伴计划第12版),3GPP Rel.13(第3代合作伙伴计划第13版),3GPP Rel.14(第3代合作伙伴计划第14版),3GPP Rel.15(第3代合作伙伴计划第15版),3GPP Rel.16(第3代合作伙伴计划第16版),3GPP Rel.17(第3代合作伙伴计划第17版),3GPP Rel.18(第3代合作伙伴计划第18版),3GPP 5G,3GPP LTE Extra,LTE高级专业版,LTE许可辅助接入(LTE Licensed-Assisted Access,LAA),MuLTEfire,UMTS地面无线电接入(UMTS Terrestrial Radio Access,UTRA),演进型UMTS地面无线电接入(EvolvedUMTS Terrestrial Radio Access,E-UTRA),长期演进高级版(第4代)(LTE高级版(4G)),cdmaOne(2G),码分多路接入2000(第三代)(CDMA2000(3G)),演进数据优化或仅演进数据(Evolution-Data Optimized或Evolution-Data Only,EV-DO),高级移动电话系统(第1代)(Advanced Mobile Phone System(1st Generation),AMPS(1G)),全接入通信布置/扩展全接入通信布置(Total Access Communication arrangement/Extended Total AccessCommunication arrangement,TACS/ETACS),数字AMPS(第2代)(D-AMPS(2G)),即按即说(Push-to-talk,PTT),移动电话系统(Mobile Telephone System,MTS),改进的移动电话系统(Improved Mobile Telephone System,IMTS),高级移动电话系统(Advanced MobileTelephone System,AMTS),OLT(挪威语,Offentlig Landmobil Telefoni,公共陆地移动电话),MTD(Mobiltelefonisystem D的瑞典语缩写,或者移动电话系统D),公共自动化陆地移动(Public Automated Land Mobile,Autotel/PALM),ARP(芬兰语,Autoradiopuhelin,“汽车无线电话”),NMT(Nordic Mobile Telephony,北欧移动电话),NTT(日本电报和电话)的高容量版本(Hicap),蜂窝数字封包数据(Cellular Digital Packet Data,CDPD),Mobitex,DataTAC,集成数字增强网络(Integrated Digital Enhanced Network,iDEN),个人数字蜂窝(Personal Digital Cellular,PDC),电路交换数据(Circuit Switched Data,CSD),个人手持电话系统(Personal Handy-phone System,PHS),宽带集成数字增强网络(Wideband Integrated Digital Enhanced Network,WiDEN),iBurst,非许可移动接入(Unlicensed Mobile Access,UMA),也称为3GPP通用接入网络,或者GAN标准,Zigbee,
Figure BDA0002345372350000171
无线千兆比特联盟(Wireless Gigabit Alliance,WiGig)标准,一般毫米波(mmWave)标准(工作在10-300GHz及以上的无线系统,例如WiGig,IEEE 802.11ad,IEEE802.11ay等等),在300GHz和THz频带以上工作的技术(基于3GPP/LTE的或者IEEE 802.11p和其他),运载工具到运载工具(V2V)和运载工具到万物(V2X)以及运载工具到基础设施(V2I)和基础设施到运载工具(I2V)通信技术,3GPP蜂窝V2X,DSRC(Dedicated Short RangeCommunications,专用短程通信)通信布置,例如智能运输系统及其他,以及其他现有的、开发中的或者未来的无线电通信技术。就本文使用的而言,如果第一无线电通信技术和第二无线电通信技术是基于不同的通信标准的话,则第一无线电通信技术可不同于第二无线电通信技术。
本文描述的方面可根据各种频谱管理方案使用这样的无线电通信技术,各种频谱管理方案包括但不限于专用许可频谱,非许可频谱,(许可)共享频谱(例如2.3-2.4GHz、3.4-3.6GHz、3.6-3.8GHz和更多频率中的LSA=许可共享接入,以及3.55-3.7GHz和更多频率中的SAS=频谱接入系统),并且可使用各种频谱频带,包括但不限于IMT(InternationalMobile Telecommunications,国际移动电信)频谱(包括450–470MHz、790–960MHz、1710–2025MHz、2110–2200MHz、2300–2400MHz、2500–2690MHz、698-790MHz、610–790MHz、3400–3600MHz等等,其中一些频带可限于(一个或多个)特定的地区和/或国家),IMT高级频谱,IMT-2020频谱(预期包括3600-3800MHz、3.5GHz频带、700MHz频带、24.25-86GHz范围内的频带,等等),根据FCC的“频谱前沿”5G倡议可用的频谱(包括27.5–28.35GHz、29.1–29.25GHz、31–31.3GHz、37–38.6GHz、38.6–40GHz、42–42.5GHz、57–64GHz、64–71GHz、71–76GHz、81–86GHz和92–94GHz,等等),5.9GHz(通常是5.85-5.925GHz)和63-64GHz的ITS(IntelligentTransport Systems,智能运输系统)频带,当前分配给WiGig的频带,例如WiGig频带1(57.24-59.40GHz),WiGig频带2(59.40-61.56GHz)以及WiGig频带3(61.56-63.72GHz)和WiGig频带4(63.72-65.88GHz),70.2GHz-71GHz频带,65.88GHz和71GHz之间的任何频带,当前分配给机动车雷达应用的频带,例如76-81GHz,以及包括94-300GHz及以上的未来频带。此外,本文描述的方案也可在诸如TV空白频带(通常低于790MHz)之类的频带上作为次要的采用无线电通信技术,其中尤其400MHz和700MHz频带是有希望的候选。除了蜂窝应用以外,还可以解决垂直市场的具体应用,例如,PMSE(Program Making and Special Events,节目制作及特别事件)、医疗、健康、外科手术、机动车、低时延、无人机等等应用。此外,本文描述的方面也可使用具有层次化应用的无线电通信技术,例如通过基于对频谱的区分优先级的接入,为不同类型的用户的使用引入层次化优先级排序(例如,低/中/高优先级等等),例如最高优先级给第1级用户,然后是第2级,然后是第3级用户等等。本文描述的方面也可使用具有不同的单载波或OFDM形式(CP-OFDM、SC-FDMA、SC-OFDM、基于滤波器组的多载波(filter bank-based multicarrier,FBMC)、OFDMA等等)以及尤其是3GPP NR(New Radio,新无线电)的无线电通信技术,它们可包括将OFDM载波数据比特向量分配到相应的符号资源。
对于本公开而言,无线电通信技术可被分类为短程无线电通信技术或蜂窝广域无线电通信技术之一。短程无线电通信技术可包括蓝牙、WLAN(例如,根据任何IEEE 802.11标准)和其他类似的无线电通信技术。蜂窝广域无线电通信技术可包括全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)、码分多路接入2000(Code DivisionMultiple Access 2000,CDMA2000)、通用移动电信系统(Universal MobileTelecommunications System,UMTS)、长期演进(Long Term Evolution,LTE)、通用封包无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)、演进数据优化(Evolution-DataOptimized,EV-DO)、GSM演进的增强数据速率(Enhanced Data Rates for GSM Evolution,EDGE)、高速封包接入(High Speed Packet Access,HSPA;包括高速下行链路封包接入(High Speed Downlink Packet Access,HSDPA)、高速上行链路封包接入(High SpeedUplink Packet Access,HSUPA)、HSDPA加强版(HSDPA+)和HSUPA加强版(HSUPA+))、微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMax)(例如,根据IEEE 802.16无线电通信标准,例如固定WiMax或移动WiMax)等等,以及其他类似的无线电通信技术。蜂窝广域无线电通信技术也包括这种技术的“小型小区”,例如微小区、毫微微小区和微微小区。蜂窝广域无线电通信技术在本文中可被概括称为“蜂窝”通信技术。
本文使用的术语“无线电通信网络”和“无线网络”既涵盖了网络的接入部分(例如,无线电接入网络(RAN)部分),也涵盖了网络的核心部分(例如,核心网络部分)。本文提及终端设备时使用的术语“无线电空闲模式”或“无线电空闲状态”指的是如下的无线电控制状态:在该状态中,终端设备未被分配移动通信网络的至少一个专用通信信道。提及终端设备时使用的术语“无线电已连接模式”或“无线电已连接状态”指的是如下的无线电控制状态:在该状态中,终端设备被分配了无线电通信网络的至少一个专用上行链路通信信道。
除非明确指明,否则术语“发送”涵盖直接发送(点到点)和间接发送(经由一个或多个中间点)两者。类似地,术语“接收”涵盖直接接收和间接接收两者。此外,术语“发送”、“接收”、“通信”和其他类似的术语涵盖物理传输(例如,无线电信号的传输)和逻辑传输(例如,通过逻辑软件级连接进行的数字数据的传输)。例如,一处理器或控制器可通过软件级连接与另一处理器或控制器发送或接收无线电信号形式的数据,其中物理发送和接收是由诸如RF收发器和天线之类的无线电层组件处理的,并且通过软件级连接的逻辑发送和接收是由处理器或控制器执行的。术语“通信”涵盖发送和接收中的一者或两者,即在传入和传出方向的一者或两者上的单向或双向通信。术语“计算”既涵盖经由数学表达式/公式/关系的“直接”计算,也涵盖经由查找或散列表和其他阵列索引或搜索操作的“间接”计算。
介绍描述
图1根据一些方面示出了示范性无线电通信网络100,其除了包括网络接入节点110和120以外还可包括终端设备102和104。无线电通信网络100可通过网络接入节点110和120经由各种机制与终端设备102和104通信。
在示范性的蜂窝情境中,网络接入节点110和120可以是基站(例如,基站、节点B、基地收发信台(Base Transceiver Station,BTS)或者任何其他类型的基站),而终端设备102和104可以是蜂窝终端设备(例如,移动台(MS)、用户设备(UE)或者任何类型的蜂窝终端设备)。网络接入节点110和120因此可与诸如演进型封包核心(EPC,用于LTE)、核心网络(CN,用于UMTS)或其他蜂窝核心网络之类的蜂窝核心网络接口连接(例如,经由回程接口),这些蜂窝核心网络也可被认为是无线电通信网络100的一部分。蜂窝核心网络可与一个或多个外部数据网络接口连接。在示范性短程情境中,网络接入节点110和122可以是接入点(AP,例如WLAN或WiFi AP),而终端设备102和104可以是短程终端设备(例如,台站(STA))。网络接入节点110和120可与一个或多个外部数据网络接口连接(例如,经由内部或外部路由器)。
网络接入节点110和120(以及可选地,图1中没有明确示出的无线电通信网络100的其他网络接入节点)可相应地向终端设备102和104(以及可选地,图1中没有明确示出的无线电通信网络100的其他终端设备)提供无线电接入网络。在示范性蜂窝情境中,由网络接入节点110和120提供的无线电接入网络可使得终端设备102和104能够经由无线电通信无线地接入核心网络。核心网络可提供与终端设备102和104有关的流量数据的切换、路由和传输,并且还可提供对各种内部数据网络(例如,控制服务器、在无线电通信网络100上的其他终端设备之间传送信息的路由节点等等)和外部数据网络(例如,提供语音、文本、多媒体(音频、视频、图像)和其他互联网和应用数据的数据网络)的接入。在示范性短程情境中,由网络接入节点110和120提供的无线电接入网络可提供对内部数据网络(例如,用于在连接到无线电通信网络100的终端设备之间传送数据)和外部数据网络(例如,提供语音、文本、多媒体(音频、视频、图像)和其他互联网和应用数据的数据网络)的接入。
无线电通信网络100的无线电接入网络和核心网络(如果适用的话,例如对于蜂窝情境)可受可依据无线电通信网络100的细节而变化的无线电通信技术协议(或者等同地,标准)的管束。这种无线电通信技术协议可定义通过无线电通信网络100的用户数据流量和控制数据流量两者的调度、格式化和路由,这包括通过无线电通信网络100的无线电接入网络域和核心网络域两者对这种数据的发送和接收。因此,终端设备102和104和网络接入节点110和120可遵循定义的无线电通信技术协议来通过无线电通信网络100的无线电接入网络域发送和接收数据,而核心网络可遵循定义的无线电通信技术协议来在核心网络内和外路由数据。示范性无线电通信技术协议包括LTE、UMTS、GSM、WiMAX、蓝牙、WiFi、mmWave等等,其中任何一者都可适用于无线电通信网络100。
图2根据一些方面示出了终端设备102的示范性内部配置,其可包括天线系统202、射频(radio frequency,RF)收发器204、基带调制解调器206(包括数字信号处理器208和控制器210)、应用处理器212、存储器214和供电电源216。虽然在图2中没有明确示出,但在一些方面中终端设备102可包括一个或多个额外的硬件和/或软件组件,例如处理器/微处理器、控制器/微控制器、其他专用或通用硬件/处理器/电路、(一个或多个)外围设备、存储器、供电电源、(一个或多个)外部设备接口、(一个或多个)订户身份模块(subscriberidentity module,SIM)、用户输入/输出设备((一个或多个)显示器、(一个或多个)小键盘、(一个或多个)触摸屏、(一个或多个)扬声器、(一个或多个)外部按钮、(一个或多个)相机、(一个或多个)麦克风,等等),或者其他相关组件。
终端设备102可在一个或多个无线电接入网络上发送和接收无线电信号。基带调制解调器206可根据与每个无线电接入网络相关联的通信协议指挥终端设备102的这种通信功能,并且可对天线系统202和RF收发器204执行控制以便根据每个通信协议定义的格式化和调度参数来发送和接收无线电信号。虽然各种实际设计对于每个支持的无线电通信技术可包括单独的通信组件(例如,单独的天线、RF收发器、数字信号处理器和控制器),但为了简洁起见,图2中所示的终端设备102的配置只描绘了这种组件的单个实例。
终端设备102可利用天线系统202发送和接收无线信号,该天线系统202可以是单个天线或者包括多个天线的天线阵列。在一些方面中,天线系统202可额外地包括模拟天线组合和/或波束成形电路。在接收(RX)路径中,RF收发器204可从天线系统202接收模拟射频信号并且对模拟射频信号执行模拟和数字RF前端处理以产生基带样本(例如,同相/正交(IQ)样本)以提供给基带调制解调器206。RF收发器204可包括模拟和数字接收组件,包括放大器(例如,低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA))、滤波器、RF解调器(例如,RF IQ解调器)),和模拟到数字转换器(analog-to-digital converter,ADC),RF收发器204可利用其来将接收到的射频信号转换成基带样本。在发送(TX)路径中,RF收发器204可从基带调制解调器206接收基带样本并且对基带样本执行模拟和数字RF前端处理以产生模拟射频信号来提供给天线系统202以便无线发送。RF收发器204从而可包括模拟和数字发送组件,包括放大器(例如,功率放大器(Power Amplifier,PA)、滤波器、RF调制器(例如,RF IQ调制器)和数字到模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC),RF收发器204可利用这些组件来混合从基带调制解调器206接收的基带样本并且产生模拟射频信号以供天线系统202无线发送。在一些方面中,基带调制解调器206可控制RF收发器204的无线电发送和接收,包括为RF收发器204的操作指明发送和接收无线电频率。
如图2中所示,基带调制解调器206可包括数字信号处理器208,其可执行物理层(PHY,第1层)发送和接收处理,以在发送路径中使得由控制器210提供的传出发送数据准备好经由RF收发器204发送,并且在接收路径中使得由RF收发器210提供的传入接收数据准备好被控制器210处理。数字信号处理器208可被配置为执行以下各项中的一个或多个:差错检测、前向纠错编码/解码、信道编码和交织、信道调制/解调、物理信道映射、无线电测量和搜索、频率和时间同步、天线分集处理、功率控制和加权、速率匹配/解除匹配、重发处理、干扰消除以及任何其他物理层处理功能。数字信号处理器208在结构上可实现为硬件组件(例如,实现为一个或多个数字配置的硬件电路或FPGA),实现为软件定义的组件(例如,被配置为执行存储在非暂态计算机可读存储介质中的定义运算、控制和I/O指令(例如,软件和/或固件)的程序代码的一个或多个处理器),或者实现为硬件和软件组件的组合。在一些方面中,数字信号处理器208可包括被配置为取回和执行从算法上定义用于物理层处理操作的控制和处理逻辑的程序代码的一个或多个处理器。在一些方面中,数字信号处理器208可经由对可执行指令的执行来利用软件执行处理功能。在一些方面中,数字信号处理器208可包括被数字地配置为具体执行处理功能的一个或多个专用硬件电路(例如,ASIC、FPGA和其他硬件)。数字信号处理器208的一个或多个处理器可将某些处理任务负载转移到这些专用硬件电路,这些专用硬件电路在本文中被称为硬件加速器。示范性硬件加速器可包括快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)电路和编码器/解码器电路。在一些方面中,数字信号处理器208的处理器和硬件加速器组件可实现为耦合的集成电路。
终端设备102可被配置为根据一个或多个无线电通信技术来操作。数字信号处理器208可负责无线电通信技术的下层(例如,第1层/PHY)处理功能,而控制器210可负责上层协议栈功能(例如,数据链路层/第2层和网络层/第3层)。控制器210从而可负责根据每个支持的无线电通信技术的通信协议控制终端设备102的无线电通信组件(天线系统202、RF收发器204和数字信号处理器208),并且相应地可代表每个支持的无线电通信技术的接入层面和非接入层面(Non-Access Stratum,NAS)(也涵盖第2层和第3层)。控制器210在结构上可实现为协议处理器,该协议处理器被配置为执行协议软件(从控制器存储器取回)并随后控制终端设备102的无线电通信组件以根据协议软件中定义的相应协议控制逻辑来发送和接收通信信号。控制器210可包括被配置为取回和执行程序代码的一个或多个处理器,所述程序代码从算法上为一个或多个无线电通信技术定义上层协议栈逻辑,这可包括数据链路层/第2层和网络层/第3层功能。控制器210可被配置为执行用户平面功能和控制平面功能两者来促进根据支持的无线电通信技术的特定协议向和从终端设备102传送应用层数据。用户平面功能可包括头部压缩和封装、安全性、差错校验和校正、信道复用、调度和优先级,而控制平面功能可包括无线电承载的设立和维护。由控制器210取回和执行的程序代码可包括从算法上定义这些功能的可执行指令。
在一些方面中,终端设备102可被配置为根据多个无线电通信技术来发送和接收数据。因此,在一些方面中,天线系统202、RF收发器204、数字信号处理器208和控制器210中的一个或多个可包括专用于不同的无线电通信技术的单独组件或实例和/或在不同的无线电通信技术之间共享的统一组件。例如,在一些方面中,控制器210可被配置为执行多个协议栈,每个协议栈专用于不同的无线电通信技术并且在相同处理器或不同处理器处。在一些方面中,数字信号处理器208可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独处理器和/或硬件加速器,和/或在多个无线电通信技术之间共享的一个或多个处理器和/或硬件加速器。在一些方面中,RF收发器204可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独RF电路部分,和/或在多个无线电通信技术之间共享的RF电路部分。在一些方面中,天线系统202可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独天线,和/或在多个无线电通信技术之间共享的天线。因此,虽然天线系统202、RF收发器204、数字信号处理器208和控制器210在图2中被示为个体组件,但在一些方面中天线系统202、RF收发器204、数字信号处理器208和/或控制器210可涵盖专用于不同无线电通信技术的单独组件。
终端设备102还可包括应用处理器212、存储器214和供电电源216。应用处理器212可以是CPU,并且可被配置为处理高于协议栈的层,包括传输层和应用层。应用处理器212可配置为在终端设备102的应用层执行终端设备102的各种应用和/或程序,例如操作系统(operating system,OS)、用于支持与终端设备102的用户交互的用户界面(userinterface,UI)和/或各种用户应用。应用处理器可与基带调制解调器206接口连接并且充当诸如语音数据、音频/视频/图像数据、消息传递数据、应用数据、基本互联网/web访问数据等等的用户数据的信源(在发送路径中)和信宿(在接收路径中)。在发送路径中,控制器210因此可根据协议栈的层特定(layer-specific)功能来接收和处理由应用处理器212提供的传出数据,并且将得到的数据提供给数字信号处理器208。数字信号处理器208随后可对接收到的数据执行物理层处理以产生基带样本,数字信号处理器可将这些基带样本提供给RF收发器204。RF收发器204随后可处理基带样本以将基本样本转换成模拟无线电信号,RF收发器204可经由天线系统202无线地发送这些模拟无线电信号。在接收路径中,RF收发器204可从天线系统202接收模拟无线电信号并且处理模拟无线电信号以获得基带样本。RF收发器204可将基带样本提供到数字信号处理器208,数字信号处理器208可对基带样本执行物理层处理。数字信号处理器208随后可将得到的数据提供给控制器210,控制器210可根据协议栈的层特定功能来处理得到的数据并且将得到的传入数据提供给应用处理器212。应用处理器212随后可在应用层处理传入数据,这可包括利用该数据执行一个或多个应用程序和/或将该数据经由用户界面呈现给用户。虽然在图2中是单独示出的,但在一些方面中控制器210和应用处理器212可实现为执行定义协议栈和应用层功能两者的程序代码的一个或多个处理器。图2的描绘从而示出了协议栈和应用层之间的功能分离,而不将实现方式限于分开的或者统一的。
存储器214可实现终端设备102的存储器组件,例如硬盘驱动器或者另外的这种永久存储器设备。虽然在图2中没有明确描绘,但图2中所示的终端设备102的各种其他组件还可各自包括集成的永久和非永久存储器组件,例如用于存储软件程序代码、缓冲数据以及其他存储使用。
供电电源216可以是向终端设备102的各种电气组件提供电力的电源。取决于终端设备102的设计,供电电源216可以是诸如电池(例如,可再充电的或者一次性的)之类的“有限”电源或者诸如有线电连接之类的“无限”电源。终端设备102的各种组件的操作从而可从供电电源216汲取电力。
根据一些无线电通信网络,终端设备102和104可执行移动性过程以连接到无线电通信网络100的无线电接入网络的可用网络接入节点、与这些网络接入节点断开连接以及在这些网络接入节点之间切换。由于无线电通信网络100的每个网络接入节点可具有特定的覆盖区域(其中的一个或多个可以是重叠的或者互斥的),所以终端设备102和104可被配置为在可用网络接入节点之间进行选择和再选择以便与无线电通信网络100的无线电接入网络维持适当的无线电接入连接。例如,终端设备102可与网络接入节点110建立无线电接入连接,而终端设备104可与网络接入节点114建立无线电接入连接。在当前无线电接入连接劣化的情况下,终端设备104或106可寻求与无线电通信网络100的另一网络接入节点的新无线电接入连接。例如,终端设备104可从网络接入节点114的覆盖区域移动到网络接入节点110的覆盖区域中。结果,与网络接入节点114的无线电接入连接可劣化,终端设备104可经由诸如对网络接入节点114的信号强度或信号质量测量之类的无线电测量检测到这一点。取决于在用于无线电通信网络100的适当网络协议中定义的移动性过程,终端设备104可寻求新的无线电接入连接(这可例如在终端设备104处触发或者由无线电接入网络触发),其方式例如是通过对邻近的网络接入节点执行无线电测量以确定任何邻近网络接入节点是否能够提供适当的无线电接入连接。由于终端设备104可能已移动到网络接入节点110的覆盖区域中,所以终端设备104可识别网络接入节点110(这可由终端设备104选择或者由无线电接入网络选择)并且转移到与网络接入节点110的新无线电接入连接。这种移动性过程,包括无线电测量、小区选择/再选择和移交,是在各种网络协议中建立的并且可被终端设备和无线电接入网络采用来在每个终端设备和无线电接入网络之间、在任何数目的不同无线电接入网络场景中维持适当的无线电接入连接。
图3根据一些方面示出了诸如网络接入节点110之类的网络接入节点的示范性内部配置。如图3中所示,网络接入节点110可包括天线系统302、无线电收发器304和基带子系统306(包括物理层处理器308和控制器310)。作为对网络接入节点110的操作的缩减概述,网络接入节点110可经由天线系统302发送和接收无线信号,天线系统302可以是包括多个天线的天线阵列。无线电收发器304可执行发送和接收RF处理,以将来自基带子系统306的传出基带样本转换成模拟无线电信号以提供给天线系统302来进行无线电发送,并且将从天线系统302接收的传入模拟无线电信号转换成基带样本以提供给基带子系统306。物理层处理器308可被配置为对从无线电收发器304接收的基带样本执行发送和接收PHY处理以提供给控制器310并且对从控制器310接收的基带样本执行发送和接收PHY处理以提供给无线电收发器304。控制器310可根据相应的无线电通信技术协议来控制网络接入节点110的通信功能,这可包括对天线系统302、无线电收发器304和物理层处理器308施行控制。无线电收发器304、物理层处理器308和控制器310的每一者在结构上可利用硬件实现(例如,利用一个或多个数字配置的硬件电路或FPGA实现),实现为软件(例如,实现为执行存储在非暂态计算机可读存储介质中的定义运算、控制和I/O指令的程序代码的一个或多个处理器),或者实现为硬件和软件的混合组合。在一些方面中,无线电收发器304可以是包括数字和模拟射频处理和放大电路的无线电收发器。在一些方面中,无线电收发器304可以是被实现为处理器的软件定义的无线电(software-defined radio,SDR)组件,该处理器被配置为执行指明射频处理例程的软件定义的指令。在一些方面中,物理层处理器308可包括处理器和一个或多个硬件加速器,其中该处理器被配置为控制物理层处理并且将某些处理任务负载转移给该一个或多个硬件加速器。在一些方面中,控制器310可以是被配置为执行指明上层控制功能的软件定义指令的控制器。在一些方面中,控制器310可限于无线电通信协议栈层功能,而在其他方面中控制器310也可被配置用于传输、互联网和应用层功能。
网络接入节点110从而可通过提供无线电接入网络来使得服务的终端设备能够访问通信数据而提供无线电通信网络中的网络接入节点的功能。例如,网络接入节点110也可经由有线或无线回程接口与核心网络、一个或多个其他网络接入节点或者各种其他数据网络和服务器接口连接。
如前所示,网络接入节点112和114可与核心网络接口连接。图4根据一些方面示出了一种示范性配置,其中网络接入节点110与核心网络402接口连接,核心网络402可例如是蜂窝核心网络。核心网络402可提供管理无线电通信网络100的操作的各种功能,例如数据路由、认证和管理用户/订户、与外部网络接口连接、以及各种其他网络控制任务。核心网络402因此可提供一种基础设施来在终端设备104和诸如数据网络404和数据网络406之类的各种外部网络之间路由数据。终端设备104从而可依赖于由网络接入节点110提供的无线电接入网络来与网络接入节点110无线地发送和接收数据,网络接入节点110随后可将数据提供到核心网络402以便进一步路由到诸如数据网络404和406(它们可以是封包数据网络(packet data network,PDN))之类的外部位置。终端设备104因此可与数据网络404和/或数据网络406建立起依赖于网络接入节点110和核心网络402来进行数据传送和路由的数据连接。
终端设备在一些情况下可被配置为运载工具通信设备。图5根据一些方面示出了运载工具通信设备500的示范性内部配置。如图5中所示,运载工具通信设备500可包括操控和运动系统502、无线电通信布置504和天线系统506。运载工具通信设备500的内部组件可围绕运载工具通信设备500的运载工具壳体布置、安装在运载工具壳体上或运载工具壳体外或者相对于运载工具壳体的任何其他布置,其中内部组件在运载工具通信设备500行进时随着其移动。运载工具壳体,例如机动车车身、飞机或直升飞机机身、船壳或者类似类型的运载工具主体,取决于运载工具通信设备500所在的运载工具的类型。操控和运动系统502可包括运载工具通信设备500的与运载工具通信设备500的操控和运动有关的组件。在运载工具通信设备500是机动车的一些方面中,操控和运动系统502可包括车轮和车轴、发动机、变速器、刹车、方向盘、关联的电路和配线以及用在机动车的驾驶中的任何其他组件。在运载工具通信设备500是航空运载工具的一些方面中,操控和运动系统502可包括以下各项中的一个或多个:旋翼、螺旋桨、喷气发动机、机翼、方向舵或襟翼、空气制动器、轭或循环、关联的电路和配线以及用在航空运载工具的飞行中的任何其他组件。在运载工具通信设备500是水上或水下运载工具的一些方面中,操控和运动系统502可包括以下各项中的任何一个或多个:舵、发动机、螺旋桨、方向盘、关联的电路和配线以及用在水上运载工具的操控或运动中的任何其他组件。在一些方面中,操控和运动系统502还可包括自主驾驶功能,并且相应地可包括被配置为执行自主驾驶计算和决策的中央处理器和用于运动和障碍物感测的传感器的阵列。操控和运动系统502的自主驾驶组件也可与无线电通信布置504接口连接以促进与其他附近的运载工具通信设备和/或为自主驾驶执行决策和计算的中央联网组件的通信。
无线电通信布置504和天线系统506可执行运载工具通信设备500的无线电通信功能,这可包括与无线电通信网络发送和接收通信和/或直接与其他运载工具通信设备和终端设备发送和接收通信。例如,无线电通信布置504和天线系统506可被配置为与一个或多个网络接入节点发送和接收通信,例如在DSRC和LTE V2V/V2X的示范性情境中,与RSU和基站发送和接收通信。
图6根据一些方面示出了天线系统506和无线电通信布置504的示范性内部配置。如图6中所示,无线电通信布置504可包括RF收发器602、数字信号处理器604和控制器606。虽然在图6中没有明确示出,但在一些方面中无线电通信布置504可包括一个或多个额外的硬件和/或软件组件(例如处理器/微处理器、控制器/微控制器、其他专用或通用硬件/处理器/电路等等)、(一个或多个)外围设备、存储器、供电电源、(一个或多个)外部设备接口、(一个或多个)订户身份模块(SIM)、用户输入/输出设备((一个或多个)显示器、(一个或多个)小键盘、(一个或多个)触摸屏、(一个或多个)扬声器、(一个或多个)外部按钮、(一个或多个)相机、(一个或多个)麦克风等等),或者其他相关组件。
控制器606可负责上层协议栈功能的执行,而数字信号处理器604可负责物理层处理。RF收发器602可负责与经由天线系统506的无线无线电信号的发送和接收有关的RF处理和放大。
天线系统506可以是单个天线或者包括多个天线的天线阵列。天线系统506可额外地包括模拟天线组合和/或波束成形电路。在接收(RX)路径中,RF收发器602可从天线系统506接收模拟无线电信号并且对模拟无线电信号执行模拟和数字RF前端处理以产生基带样本(例如,同相/正交(IQ)样本)以提供给数字信号处理器604。在一些方面中,RF收发器602可包括模拟和数字接收组件,例如放大器(例如,低噪声放大器(LNA))、滤波器、RF解调器(例如,RF IQ解调器)),和模拟到数字转换器(ADC),RF收发器602可利用其来将接收到的无线电信号转换成基带样本。在发送(TX)路径中,RF收发器602可从数字信号处理器604接收基带样本并且对基带样本执行模拟和数字RF前端处理以产生模拟无线电信号来提供给天线系统506以便无线发送。在一些方面中,RF收发器602可包括模拟和数字发送组件,例如放大器(例如,功率放大器(PA)、滤波器、RF调制器(例如,RF IQ调制器),和数字到模拟转换器(DAC),以混合从基带调制解调器206接收的基带样本,RF收发器602可使用该基带样本来产生模拟无线电信号供天线系统506无线发送。
数字信号处理器604可被配置为执行物理层(PHY)发送和接收处理,以在发送路径中使得由控制器606提供的传出发送数据准备好经由RF收发器602发送,并且在接收路径中使得由RF收发器602提供的传入接收数据准备好被控制器606处理。数字信号处理器604可被配置为执行以下各项中的一个或多个:差错检测、前向纠错编码/解码、信道编码和交织、信道调制/解调、物理信道映射、无线电测量和搜索、频率和时间同步、天线分集处理、功率控制和加权、速率匹配/解除匹配、重发处理、干扰消除以及任何其他物理层处理功能。数字信号处理器604可包括被配置为取回和执行从算法上定义用于物理层处理操作的控制和处理逻辑的程序代码的一个或多个处理器。在一些方面中,数字信号处理器604可经由对可执行指令的执行来利用软件执行处理功能。在一些方面中,数字信号处理器604可包括一个或多个硬件加速器,其中数字信号处理器604的一个或多个处理器可将某些处理任务负载转移到这些硬件加速器。在一些方面中,数字信号处理器604的处理器和硬件加速器组件可实现为耦合的集成电路。
数字信号处理器604可负责下层物理处理功能,而控制器606可负责上层协议栈功能。控制器606可包括被配置为取回和执行程序代码的一个或多个处理器,所述程序代码从算法上为一个或多个无线电通信技术定义上层协议栈逻辑,这可包括数据链路层/第2层和网络层/第3层功能。控制器606可被配置为执行用户平面功能和控制平面功能两者来促进根据支持的无线电通信技术的特定协议向和从无线电通信布置504传送应用层数据。用户平面功能可包括头部压缩和封装、安全性、差错校验和校正、信道复用、调度和优先级,而控制平面功能可包括无线电承载的设立和维护。由控制器606取回和执行的程序代码可包括定义这种功能的逻辑的可执行指令。
在一些方面中,控制器606可耦合到应用处理器,应用处理器可处理高于协议栈的层,包括传输层和应用层。应用处理器对于由无线电通信布置504发送的一些传出数据可充当信源(source)并且对于由无线电通信布置504接收的一些传入数据可充当信宿(sink)。在发送路径中,控制器606因此可根据协议栈的层特定功能来接收和处理由应用处理器提供的传出数据,并且将得到的数据提供给数字信号处理器604。数字信号处理器604随后可对接收到的数据执行物理层处理以产生基带样本,数字信号处理器可将这些基带样本提供给RF收发器602。RF收发器602随后可处理基带样本以将基本样本转换成模拟无线电信号,RF收发器602可经由天线系统506无线地发送这些模拟无线电信号。在接收路径中,RF收发器602可从天线系统506接收模拟无线电信号并且处理模拟RF信号以获得基带样本。RF收发器602可将基带样本提供到数字信号处理器604,数字信号处理器604可对基带样本执行物理层处理。数字信号处理器604随后可将得到的数据提供给控制器606,控制器606可根据协议栈的层特定功能来处理得到的数据并且将得到的传入数据提供给应用处理器。
在一些方面中,无线电通信布置504可被配置为根据多个无线电通信技术来发送和接收数据。因此,在一些方面中,天线系统506、RF收发器602、数字信号处理器604和控制器606中的一个或多个可包括专用于不同的无线电通信技术的单独组件或实例和/或在不同的无线电通信技术之间共享的统一组件。例如,在一些方面中,控制器606可被配置为执行多个协议栈,每个协议栈专用于不同的无线电通信技术并且在相同处理器或不同处理器处。在一些方面中,数字信号处理器604可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独处理器和/或硬件加速器,和/或在多个无线电通信技术之间共享的一个或多个处理器和/或硬件加速器。在一些方面中,RF收发器602可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独RF电路部分,和/或在多个无线电通信技术之间共享的RF电路部分。在一些方面中,天线系统506可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独天线,和/或在多个无线电通信技术之间共享的天线。因此,虽然天线系统506、RF收发器602、数字信号处理器604和控制器606在图6中被示为个体组件,但在一些方面中天线系统506、RF收发器602、数字信号处理器604和/或控制器606可涵盖专用于不同无线电通信技术的单独组件。
图7示出了如下示例,其中RF收发器602包括用于第一无线电通信技术的RF收发器602a、用于第二无线电通信技术的RF收发器602b、和用于第三无线电通信技术的RF收发器602c。类似地,数字信号处理器604包括用于第一无线电通信技术的数字信号处理器604a、用于第二无线电通信技术的数字信号处理器604b、和用于第三无线电通信技术的数字信号处理器604c。类似地,控制器606可包括用于第一无线电通信技术的控制器606a、用于第二无线电通信技术的控制器606b、和用于第三无线电通信技术的控制器606c。RF收发器602a、数字信号处理器604a和控制器606a从而形成用于第一无线电通信技术的通信布置(例如,专用于特定无线电通信技术的硬件和软件组件),RF收发器602b、数字信号处理器604B和控制器606b从而形成用于第二无线电通信技术的通信布置,并且RF收发器602c、数字信号处理器604c和控制器606c从而形成用于第三无线电通信技术的通信布置。可以实现更多或更少的无线电通信技术。虽然在图7中被描绘为逻辑上分开的,但通信布置的任何组件可被集成到一共同组件或一组共同组件中。
图8根据一些方面示出了包括各种运载工具无线电通信技术的示范性网络场景。如图8中所示,运载工具通信设备810和876可在宽带网络802中操作,该宽带网络802可使用例如任何类型的蜂窝无线电通信技术。运载工具通信设备810和876可利用副链路(sidelink)信道840与彼此通信,例如利用DSRC、LTE V2V、LTE D2D或者用于副链路通信的另一运载工具无线电通信技术。运载工具通信设备810可利用蜂窝无线电通信技术通过信道854与基础设施828(例如,交通灯、相机、车道标志、路灯、交通标志、停车记时器)通信,而运载工具通信设备876可通过信道864与网络接入节点842(例如,LTE基站)通信。运载工具通信设备876也可通过信道852与RSU 832通信,信道852可使用短程无线电通信技术,例如DSRC。网络接入节点842可通过回程链路872与IoT/窄带网络874接口连接。运载工具通信设备810可在道路806上行进。
运载工具通信设备824、878和812可在宽带网络880中操作,宽带网络880可使用与宽带网络802相同或不同的蜂窝无线电通信技术。如图8中所示,运载工具通信设备878和824可通过副链路信道892通信。运载工具通信设备812和878可分别通过信道866和868与网络接入节点840通信。运载工具通信设备824可通过信道856与RSU 834通信。网络接入节点840可通过信道870和882与位于IoT/窄带网络874中的运载工具通信设备820和822接口连接。运载工具通信设备824可在道路808上行进。
运载工具通信设备884、886和818可在短程/非许可网络805中操作,短程/非许可网络805可使用任何类型的短程无线电通信技术,例如DSRC或WiFi。运载工具通信设备884和818可在副链路信道850上与彼此通信,而运载工具通信设备884和886可在副链路信道844上与彼此通信。运载工具通信设备818可在副链路信道862上与基础设施888通信,并且运载工具通信设备886可在信道860上与RSU 838通信。
运载工具通信设备816和826可在短程/非许可网络890中操作,其中运载工具通信设备826可在副链路信道848上与运载工具通信设备816通信并且运载工具通信设备816可在信道858上与RSU 836通信。
运载工具通信设备884和814可位于网络覆盖之外,并且可使用信道846上的雷达感测来检测彼此。
分布式共存管理
由于多个无线电通信技术(例如运载工具无线电通信技术)的同时开发,一旦部署普遍,则预期共存将发挥重要作用。利用DSRC操作的运载工具通信设备因此可被预期与利用例如LTE V2V/V2X操作的运载工具通信设备共存,反之亦然。为了共存目的,在未来也可考虑其他运载工具无线电通信技术的潜在引入和部署。然而,由于DSRC和LTE V2V/V2X被预期两者会分开开发并且使用单独的支持体系结构,所以在没有竞争技术之间的实质性协调和集成的情况下,集中式共存方案可提供部署挑战。
根据本公开的各种方面,运载工具通信设备可布置形成运载工具通信设备的集群,该集群可协调来管理以分布式方式对信道资源的接入。例如,一运载工具通信设备可承担集群首领的角色,并且可组织一个或多个其他运载工具通信设备来形成集群,该集群协调来有效地管理对共享信道资源的接入。集群首领可执行诸如集群的初始形成、在操作期间对集群的管理、和集群的终止之类的任务。
图9根据一些方面示出了这种基于集群的分布式信道接入的示范性图示。如图9中所示,集群900可包括运载工具通信设备902、904、906和908,而集群910可包括运载工具通信设备912、914、916和918。集群900和910的运载工具通信设备可协调来管理对信道资源的接入,这些信道资源可在多个运载工具无线电通信技术之间共享,例如DSRC、LTE V2V/V2X和任何其他运载工具无线电通信技术。在某些情况下,即使当没有中央或协调基础设施可用于执行时,这个基于集群的分布式信道接入方案也可促进对信道资源的高效管理和共享。虽然在图9中被示为相同类型的运载工具通信设备(例如,机动车),但这是示范性的,并且运载工具通信设备902、904、906和908和运载工具通信设备912、914、916和918可以是相同的或者可以不同类型的运载工具通信设备。
图10示出了充当集群首领的运载工具通信设备的示范性内部配置,而图11示出了作为集群的成员的运载工具通信设备的示范性内部配置。如图10中所示,集群首领可包括天线系统1002和通信布置1004。可按如对于图5中的运载工具通信设备500示出和描述的天线系统506的方式来配置天线系统1002。因此,在发送方向上,天线系统1002可被配置为从通信布置1004接收电无线电信号并且将电无线电信号作为无线无线电信号发送。在接收方向上,天线系统1002可被配置为接收无线无线电信号并对其进行换能以获得电无线电信号,天线系统1002可将该电无线电信号提供给通信布置1004以进行进一步处理。
如图10中所示,通信布置1004可包括RF收发器1006、资源分配器1008和集群管理器1010。通信布置1004可对应于如先前对于图5和图6中的运载工具通信设备500示出和描述的通信布置504。RF收发器1006因此可按RF收发器602的方式来配置,并且在发送方向上,可处理基带样本以产生无线电信号供天线系统1002发送,并且在接收方向上,可处理无线电信号以产生基带样本。资源分配器1008和集群管理器1010可以是物理层、协议栈或应用层组件,并且虽然没有具体限于任何特定的实现方式,但可以是通信布置1004的数字信号处理器或者控制器中的一个或多个的一部分(例如,像运载工具通信设备500的数字信号处理器604和控制器606中那样)。
资源分配器1008可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码以可执行指令的形式从算法上定义对于集群的成员的信道资源分配。例如,由资源分配器1008执行的程序代码可以是分配子例程。分配子例程可定义如下过程,该过程用于识别信道资源的整体池(例如,可供集群的运载工具通信设备使用的所有信道资源),识别集群的运载工具通信设备,确定哪些信道资源应当被分配给哪个运载工具通信设备,以及本文描述的其他分配相关功能。在一些方面中,分配子例程可考虑其他信息,例如运载工具通信设备的过去信道资源使用(例如,使用的频谱的总量、发送的总量和/或在时间窗口中传送的数据的总量),并且可向使用更多信道资源(例如,使用更多频谱、执行更多发送和/或传送更多数据)的运载工具通信设备分配更多信道资源。在一些方面中,分配子例程随后可为运载工具通信设备选择信道资源(例如,特定时隙中的特定子载波),并且可生成指明分配给运载工具通信设备的信道资源的信道资源分配(例如,预定义的格式的消息)。在一些方面中,资源分配器1008可以是协议栈组件,例如集群首领的控制器的介质接入控制(MAC)调度器。
集群管理器1010可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码以可执行指令的形式从算法上定义集群中的运载工具通信设备的管理。例如,由集群管理器1010执行的程序代码可以是集群管理子例程。集群管理子例程可定义如下过程,该过程用于生成和终止集群,从集群添加和去除运载工具,与其他集群通信,生成和发送对集群中的其他运载工具通信设备的集群信令,以及本文描述的其他集群管理相关功能。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,集群管理器1010可以是应用层组件,并且可以是集群首领的控制器的一部分。
图11示出了作为集群的成员(例如,集群成员)的运载工具通信设备的示范性内部配置。如图11中所示,运载工具通信设备可包括天线系统1102,其可按如对于图5中的运载工具通信设备500所示出和描述的天线系统506的方式来配置。因此,在发送方向上,天线系统1102可被配置为从通信布置1104接收电无线电信号并且将电无线电信号作为无线无线电信号发送。在接收方向上,天线系统1102可被配置为接收无线无线电信号并对其进行换能以获得电无线电信号,天线系统1102可将该电无线电信号提供给通信布置1104以进行进一步处理。
如图11中所示,通信布置1104可包括RF收发器1106、调度器1108和集群管理器1110。通信布置1104可对应于如先前对于图5和图6中的运载工具通信设备500所示出和描述的通信布置504。RF收发器1106因此可按RF收发器602的方式来配置,并且在发送方向上,可处理基带样本以产生无线电信号供天线系统1102发送,并且在接收方向上,可处理无线电信号以产生基带样本。调度器1108和集群管理器1110可以是物理层、协议栈或应用层组件,并且虽然没有具体限于任何特定的实现方式,但可以是通信布置1104的数字信号处理器或者控制器中的一个或多个的一部分(例如,像运载工具通信设备500的数字信号处理器604和控制器606中那样)。
调度器1108可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码从算法上定义利用在信道资源分配中指明的信道资源的发送和接收。例如,由调度器1108执行的程序代码可以是调度例程。调度例程可定义如下过程,该过程用于从集群首领接收信道资源分配,读取信道资源分配以确定分配给运载工具通信设备的特定信道资源,控制在分配的信道资源上的数据的发送和接收,以及本文描述的其他调度相关功能。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,调度器1108可以是协议栈组件,例如集群首领的控制器的介质接入控制(MAC)调度器。
集群管理器1110可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码以可执行指令的形式从算法上定义运载工具通信设备的集群行为。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。例如,由集群管理器1110执行的程序代码可以是集群管理子例程。集群管理子例程可定义如下过程,该过程用于加入和退出集群,选择集群首领,与集群首领和集群的其他成员发送和接收集群信令,以及本文描述的其他集群管理相关功能。在一些方面中,集群管理器1110可以是应用层组件,并且可以是运载工具通信设备的控制器的一部分。
在一些方面中,集群首领和集群的成员可被配置为根据一个或多个运载工具无线电通信技术,例如DSRC和/或LTE V2V/V2X,来发送和接收表示通信数据的无线电信号。继续参考图9的示例,在一些方面中,所有的运载工具通信设备902-908和912-918可被配置为根据多个运载工具无线电通信技术(例如,DSRC和LTE V2V/V2X两者)来操作,而在一些方面中,运载工具通信设备902-908和912-918中的一个或多个可被配置为根据仅一个运载工具无线电通信技术(例如,DSRC或LTE V2V/V2X中的仅一者)来操作。在例如集群首领或集群成员被配置为在DSRC和LTE V2V/V2X上操作的一些方面中,天线系统和通信布置(例如,天线系统1002/1102和通信布置1004/1104)可按如图7中所示的配置来布置,其中RF收发器602a、数字信号处理器604a和控制器606a可被配置为根据DSRC来发送和接收通信,并且RF收发器602b、数字信号处理器604b和控制器606b可被配置为根据LTE V2V/V2X来发送和接收通信。
在运载工具通信设备902-908和912-918中的至少一些在使用不同的运载工具无线电通信技术的场景中,在不同的运载工具无线电通信技术之间可发生干扰。例如,第一运载工具通信设备可能正在使用DSRC,并且相应地可根据基于竞争的信道接入与其他发送器竞争信道资源。第二运载工具通信设备可能正在使用LTE V2V/V2X,并且相应地可利用由无线电接入网络(例如,网络接入节点)指派的信道资源。这可导致冲突,例如当第二运载工具通信设备根据其被指派的信道调度开始在第一运载工具通信设备已经经由基于竞争的信道接入抢占的相同的信道资源上开始发送时。这些冲突可降低发送和接收性能。
因此,运载工具通信设备可被配置为组织成集群,其中给定集群的运载工具通信设备可彼此协调来管理对共享信道资源的接入。集群的运载工具通信设备可经由集群信令的交换来与彼此协调。就本文使用的而言,设备的集群可以是设备的任何逻辑关联,设备可加入、生成、离开或终止这样的逻辑关联,并且与彼此交换该集群特定的数据。
在一些方面中,运载工具通信设备的集群可动态地自主组织集群,而在其他方面中,运载工具通信设备的集群可基于例如来自无线电接入网络(例如来自网络接入节点)的外部指令来组织集群。例如,在集群900的示范性情况中,诸如运载工具通信设备904之类的运载工具通信设备可承担集群首领的角色并且自主地触发与一个或多个附近运载工具通信设备的集群的发起。图12根据一些方面示出了说明此过程的示范性消息序列图1200。如图12中所示,运载工具通信设备904或者说集群首领904可首先在阶段1202通过根据预定义的格式生成集群创建消息(例如,生成用于集群创建消息的数据并且根据预定义的格式生成所得到的集群创建消息以包括该数据)来生成集群创建消息(例如,利用集群管理器1010)。集群首领904随后可在阶段1204发送集群创建消息(例如,利用集群管理器1110),运载工具通信设备902、906和908可接收该集群创建消息并将其识别为集群创建消息。
在一些方面中,集群首领904可仅利用一个运载工具无线电通信技术(例如DSRC或LTE V2V/V2X之一)在阶段1202和1204中生成和发送集群创建消息。或者,在一些方面中,集群首领904可利用多个运载工具无线电通信技术,例如同时利用DSRC和LTE V2V/V2X两者,在阶段1202和1204中生成和发送集群创建消息。在一些情况下,集群首领904利用多个运载工具无线电通信技术来生成和发送集群创建消息可能是有利的,因为这可使得仅被配置为利用单个运载工具无线电通信技术操作的运载工具通信设备能够接收到集群创建消息。
运载工具通信设备902、906和908随后可接收由集群首领904发送的集群创建消息(例如,利用其各自的集群管理器1110)。在一些方面中,运载工具通信设备902、906和908可直接从集群首领904接收集群创建消息,而在其他方面中,运载工具通信设备902、906和908中的一个或多个可在运载工具通信设备902、906或908中的另一者中继集群创建消息之后间接地从集群首领904接收集群创建消息。例如,在一些方面中,接收集群创建消息的运载工具通信设备,例如运载工具通信设备906,可通过中继集群创建消息来扩展集群创建消息的范围。因此,虽然另一运载工具通信设备,例如运载工具通信设备908,没有接收到来自运载工具通信设备902的集群创建消息的原始发送,但是运载工具通信设备908可在集群创建消息被运载工具通信设备906中继之后接收到经中继形式的集群创建消息。
在一些方面中,集群首领904可生成集群创建消息以指明最大跳数,其给出在集群中可使用的连续的中继链路的数目。因此,当运载工具通信设备906接收到集群创建消息时,运载工具通信设备906可检查(例如,在集群管理器1110处)集群创建消息中指明的跳计数器是否达到了最大跳数。如果跳计数器已经达到了最大跳数,则运载工具通信设备906可确定集群不能再包含任何更多的中继链路并且因此避免中继集群创建消息。如果跳计数器尚未达到最大跳数,则运载工具通信设备906可确定集群可包含更多中继链路,并且因此可继续递增跳计数器(例如,将值增大一)并且通过转发送集群创建消息(带有递增的跳计数器)来中继集群创建消息。
在直接地或者经由中继接收到集群创建消息之后,运载工具通信设备902、906和908可通过生成和发送集群接受消息(如果运载工具通信设备接受加入集群的邀请的话;例如利用其各自的集群管理器1110)或者通过生成和发送集群拒绝消息(如果运载工具通信设备拒绝加入集群的邀请的话)来响应集群首领904。在一些方面中,取代发送集群拒绝消息,运载工具通信设备可通过不响应集群创建消息来拒绝加入集群。
如果运载工具通信设备经由中继接收到集群创建消息,例如运载工具通信设备908,则该运载工具通信设备可经由同一中继链路的相反路径来在阶段1206中发送集群接受/拒绝消息。例如,运载工具通信设备908可在阶段1206中向运载工具通信设备906发送其集群接受/拒绝消息,运载工具通信设备906随后可将集群接受/拒绝消息中继到集群首领904。由于运载工具通信设备906在阶段1204中直接从集群首领904接收到了集群创建消息,所以运载工具通信设备906在阶段1206中可将其集群接受/拒绝消息直接发送到集群首领904。在图9的示范性情况中,运载工具通信设备902也在阶段1204中直接从集群首领904接收到集群创建消息并且因此可将其集群接受/拒绝消息直接发送到集群首领904。
在从运载工具通信设备902、906和908接收到集群接受/拒绝消息之后,集群首领904在阶段1208中可确认该集群。这可包括在集群管理器1010处生成并在本地保有指出运载工具通信设备是集群的成员的集群状态数据。在一些方面中,由运载工具通信设备902、906和908提供的集群接受/拒绝消息可指出其特性,例如通过指明每个运载工具通信设备支持哪些运载工具无线电接入技术和/或识别每个运载工具通信设备用作中继链路来接收来自集群首领的消息的其他运载工具通信设备。集群首领904可将这种信息包括在集群状态数据中。在一些方面中,运载工具通信设备902、906和908可在本地生成集群设备ID(例如,随机地和/或基于指派给各个运载工具通信设备902、906和908的通用设备ID)并且在(例如由集群管理器1010发送的)集群接受消息中将集群设备ID提出给集群首领904。集群首领904随后可使用提出的集群设备ID作为集群设备ID并且将集群设备ID存储在集群状态数据中,或者如果在两个或更多个运载工具通信设备提出的集群设备ID之间发生冲突的话则可确定新的集群设备ID。在一些方面中,集群首领904可为加入集群的运载工具设备生成集群设备ID。除了集群设备ID以外,在各种方面中,集群状态数据还可包括通用设备ID、支持的运载工具无线电通信技术、中继链路的描述(例如,集群中的哪些其他设备是中继链路的一部分)、以及与集群成员相关的其他信息。
集群首领904随后可在阶段1210中向(经由对集群接受消息的发送)接受了加入集群的邀请的运载工具通信设备,例如运载工具通信设备902、906和908,发送集群确认消息。集群确认消息可指明集群设备ID,标识为某些运载工具通信设备形成中继链路的一个或多个其他运载工具通信设备(按集群设备ID),指明集群中的其他运载工具通信设备支持的运载工具无线电通信技术,以及与集群的状态和操作相关的其他信息。在一些方面中,运载工具通信设备902、906和908在发送后续集群信令时可使用其各自的集群设备ID,这可使得其他运载工具通信设备能够识别集群信令的来源。
如果集群的任何运载工具通信设备正使用中继链路来与集群首领通信,则集群确认消息因此可标识集群中参与中继链路的其他运载工具通信设备。在一些方面中,集群首领904可基于用于交换集群创建消息和集群接受/拒绝消息的中继链路来确定集群的中继链路,例如通过使用用于这些初始中继链路的运载工具通信设备的相同序列(假定全都接受了加入集群的邀请)。在一些方面中,集群首领904可周期性地更新中继链路(例如,通过改变在给定中继链路中使用的序列和/或运载工具通信设备),例如基于特定中继链路中涉及的任何运载工具通信设备是否移动到了不与中继链路兼容的位置(例如,如果运载工具通信设备906移动到了运载工具通信设备908的前面的话)。
在一些方面中,运载工具通信设备和集群首领之间的中继链路可包括跨多个技术的中继,例如异构DSRC/LTE中继。图13A和13B根据一些方面示出了使用多个运载工具无线电通信技术的中继变体的示例。在图13A的示范性场景中,集群首领1302可利用第一运载工具无线电通信技术,例如DSRC,来发送集群信令(例如,集群创建消息或者用于集群的任何其他信令)。可支持第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术(例如LTE V2V/V2X)两者的运载工具通信设备1304随后可利用第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术两者来中继集群信令。可支持至少第二运载工具无线电通信技术、可选地还支持第一运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备1306随后可根据第一或第二运载工具无线电通信技术来接收集群信令并且利用第二运载工具无线电通信技术来中继集群信令。可支持第二运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备1308随后可根据第二运载工具无线电通信技术来接收集群信令。
在图13B的示范性场景中,集群首领1302可利用第一运载工具无线电通信技术,例如DSRC,来发送集群信令。可支持第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术(例如LTE V2V/V2X)两者的运载工具通信设备1304随后可利用第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术两者来中继集群信令。可支持第一运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备1306随后可根据第一运载工具无线电通信技术来接收集群信令。可支持第二运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备1308随后可根据第二运载工具无线电通信技术来接收集群信令。这种异构运载工具无线电通信技术中继因此可使得集群首领能够与不一定全都支持相同运载工具无线电通信技术的其他运载工具通信设备通信。
在一些方面中,异构运载工具无线电通信技术中继也可被用在相反方向上来向集群首领发送集群信令。此外,在一些方面中,多个运载工具无线电通信技术可被冗余地使用来改善接收性能,例如其中图13A的运载工具通信设备1306根据第一和第二运载工具无线电通信技术两者从运载工具通信设备1304接收中继的集群信令。在一些方面中,集群首领可确定用于每个中继链路的运载工具无线电通信技术的序列并且在集群确认消息中指明这种信息。运载工具通信设备随后可根据集群确认消息中指明的运载工具无线电通信技术的序列沿着中继链路中继集群信令。这种中继链路的任何变体,包括同构和异构中继链路,都可被集群采用。
在在阶段1202-1210中生成集群之后,集群首领904随后可使用该集群来管理对共享的信道资源的接入。与其中运载工具通信设备独立地接入信道资源并且没有不同运载工具无线电通信技术之间的合作的非协调情况相比之下,使用集群来管理对共享信道资源的接入可帮助避免冲突并且使能对共享信道资源的更高效使用。
因此,集群首领904可在阶段1212中确定信道资源分配(例如,利用其资源分配器1008),该信道资源分配在集群的运载工具通信设备(例如运载工具通信设备902、906和908)之间分配可用信道资源。信道资源分配可向集群的个体运载工具通信设备指派一个或多个特定时隙上的特定信道(频谱的块或子载波的集合,例如用于DSRC和LTE V2V/V2X的10MHz信道,它们可在相同或不同频带上)。信道资源分配还可指明特定运载工具无线电接入技术,集群的个体运载工具通信设备被指派来将该特定运载工具无线电接入技术用于指派的信道和时隙。在在阶段1212中确定信道资源分配之后,集群首领904可在阶段1214中向运载工具通信设备902、906和908发送信道资源分配(直接地和/或经由中继链路)。运载工具通信设备902、906和908可接收信道资源分配并且在阶段1216中根据信道资源分配来发送和/或接收,例如通过利用指派的运载工具无线电通信技术在指派的时隙期间在指派的信道上发送或接收。
例如,集群首领904可在信道资源分配中向运载工具通信设备902指派第一组时隙来在给定信道上使用,并且可在信道资源分配中向运载工具通信设备906指派不同的第二组时隙来在同一信道上使用。信道资源分配也可指明运载工具通信设备902使用第一运载工具无线电通信技术,例如DSRC,并且运载工具通信设备906使用第二运载工具无线电通信技术,例如LTE V2V/V2X。因此,虽然运载工具通信设备902和906在相同信道上发送,但是第一组时隙不同于第二组时隙这个事实将帮助防止冲突。运载工具通信设备902和906也可能够利用不同的运载工具无线电通信技术,这在非协调情况中通常将会由于缺乏对任何合作的支持而导致冲突。在另一变体中,由集群首领904在阶段1212中确定的信道资源分配可指派运载工具通信设备902在第一组时隙期间使用给定的信道并且指派运载工具通信设备906在相同的第一组时隙期间使用不同的信道,其中不同的信道将会类似地防止共享信道资源上的冲突。可按相同的方式使用这种信道资源分配的任何变体。在一些方面中,集群首领904和运载工具通信设备902、906和908可周期性地重复阶段1212-1216,以例如在发送间隔(例如,子帧或类似类型的发送间隔)的序列的每一者期间分配信道资源。
集群首领904可随着时间的推移持续地管理集群中的运载工具通信设备,例如通过取回(例如,从本地存储器取回)并在集群管理器1010处执行将集群管理功能定义为可执行指令的集群管理子例程。由于运载工具通信设备902-908可相对于彼此移动,在一些方面中,集群首领904可基于运载工具通信设备902-908的定位和任何附近运载工具通信设备的存在而向集群添加或从集群去除运载工具通信设备。例如,如果运载工具通信设备908移动到集群首领904前面太远处,并且也在集群中的所有其他运载工具通信设备的范围之外,则集群首领904可经由向运载工具通信设备908发送集群去除消息来将运载工具通信设备908从集群去除。单方面从集群去除运载工具通信设备的其他原因可包括不活跃(例如,在一段时间内缺乏无线电活动)或者未能遵循信道资源分配。在一些方面中,集群去除消息可指出集群首领要去除运载工具通信设备的原因。在一些方面中,运载工具通信设备也可能够自动退出集群,例如通过向集群首领发送集群退出消息。主动退出集群的示范性原因可包括找到更近的或者由于某种其他原因而优选的另一集群,或者在进入一段无线电不活跃的时间时。集群退出消息可类似地指出退出集群的原因。
在一些方面中,运载工具通信设备904可被配置为邀请其他运载工具通信设备加入集群,例如通过触发对另一集群创建消息(或者不同的集群邀请消息)的发送。例如,集群首领904可生成并发送另一集群创建消息,该集群创建消息可被当前不在集群中的另一运载工具通信设备接收(直接地或者通过中继链路接收)。该运载工具通信设备可利用集群接受消息来响应,在此之后集群首领904可通过更新集群状态数据并且向该运载工具通信设备发送集群配置消息来将该运载工具通信设备添加到集群。集群首领904随后可将该运载工具通信设备包括在后续的信道资源分配中以管理该运载工具通信设备对共享信道资源的接入。
在一些方面中,集群首领904可决定离开集群。例如,如果集群首领904相对于运载工具通信设备902、906和908移动到与在集群中不兼容的位置(例如,在范围之外),则集群首领904可通过向集群中的运载工具通信设备发送集群离开消息来离开集群。运载工具通信设备902、906和908作为响应可确认对集群离开消息的接收。在一些方面中,运载工具通信设备902、906和908随后可选择新的集群首领来继续集群的操作。例如,在一些情况下,运载工具通信设备可单方面承担集群首领角色,并且向集群的其他运载工具通信设备发送断言(assert)其作为集群首领的新角色的集群信令。在其他情况下,集群的剩余运载工具通信设备可与彼此协商来选择新的集群首领。例如,运载工具通信设备可交换集群信令来确定每个运载工具通信设备的相对位置和支持的运载工具无线电通信技术。运载工具通信设备随后可基于哪个运载工具通信设备在中央位置,基于哪个运载工具通信设备具有最大发送范围,和/或基于哪个运载工具通信设备支持最多的运载工具无线电通信技术(例如,DSRC和LTE V2V/V2X两者),来选择新的集群首领。所选择的集群首领随后确认集群并且以上文对于图12中的阶段1208-1216描述的方式来管理集群。在一些方面中,组织集群的运载工具通信设备可最初按对于图11中的集群成员示出和描述的方式来配置,并且其各自的集群管理器1110可被配置为经由集群信令与彼此通信。一旦选择了集群首领,集群首领的一个或多个处理器就可为集群首领取回并开始执行分配子例程和集群管理子例程,并且因此可按如对于图10示出和描述的集群首领的方式来配置。
在一些方面中,集群的运载工具通信设备可被配置为周期性地重新选择集群首领,例如根据固定的周期和/或基于指出当前集群首领是次优选项的条件来重新选择。例如,如果集群首领904相对于运载工具通信设备902、906和908移动到非中央位置,例如移动到运载工具通信设备902、906和908的后面或前面,则集群首领904和运载工具通信设备902、906和908可被配置为选择新的集群首领,例如基于哪个运载工具通信设备在中央位置(例如,根据到其他集群成员的最小总距离)、基于哪个运载工具通信设备具有最大发送范围(例如,被定义为其RF收发器和天线系统的特性)、和/或基于哪个运载工具通信设备支持最多的运载工具无线电通信技术来选择。所选择的集群首领随后确认集群并且以上文对于图12中的阶段1208-1216描述的方式来管理集群。在一些方面中,运载工具通信设备902-908中的一个或多个可包括位置确定器,其可包括处理器和/或专用硬件电路和位置传感器。处理器和/或专用硬件电路可被配置为从传感器数据接收传感器数据以确定运载工具通信设备和/或其他运载工具通信设备的位置。位置传感器可例如是雷达、基于卫星的定位系统、被配置为测量信号强度并基于其来确定相对位置的无线电感测电路、被配置为接收来自其他通信设备(例如,其他运载工具通信设备或网络接入节点)的或者指明其位置的位置报告的位置报告接收器(其可经由RF收发器和天线系统操作)、或者可确定运载工具通信设备的位置的另一定位系统。在一些方面中,运载工具通信设备902-908中的一个或多个可包括被配置为向其他运载工具通信设备发送指明其自己的位置的位置报告的位置报告发送器(其可经由RF收发器和天线系统操作)。运载工具通信设备902-908可使用位置确定器来确定其自己的位置和其他运载工具通信设备的位置。
在一些方面中,集群首领904可终止集群,例如通过向运载工具通信设备902、906和908发送集群终止消息来终止。运载工具通信设备902、906和908作为响应可确认对集群终止消息的接收,然后停止作为集群的一部分。在一些方面中,运载工具通信设备902、906或908之一随后可承担集群首领角色并且经由对集群创建消息的发送来创建新的集群。新的集群首领随后可按在关于集群首领904的消息序列图中描述的方式来管理集群。
在一些方面中,集群首领904可基于除了以上描述的那些(相对位置和最大直接/中继通信范围)以外的其他因素来管理在集群中的运载工具通信设备。例如,集群首领904可被配置为尝试向集群添加与集群首领904在道路、公路或其他航空、水上或地面路线的相同车道中行进的运载工具通信设备。例如,集群首领904可识别集群首领904在其中行进的当前车道(例如,基于来自相机或GPS的外部感测,或者经由连接到通信布置1004的集群首领904的用户界面系统提供的外部用户输入),并且在集群创建消息(初始集群创建消息和/或后续集群创建消息)中指明当前车道。接收到集群创建消息并且也在集群创建消息中指明的当前车道中行进的其他运载工具通信设备于是可被提示加入由集群首领904管理的集群。额外地或者替换地,运载工具通信设备可在集群接受/拒绝消息中标识其当前车道,集群首领904可参照其当前车道来确定哪些接受的运载工具通信设备正在与集群首领904相同的车道中行进。集群首领904随后可接受这些运载工具通信设备进入集群中,可选地同时利用集群拒绝消息拒绝将在其他车道中行进的运载工具通信设备添加到集群。
在一些方面中,集群首领904可基于目标目的地或当前行进路线来类似地管理集群。例如,集群首领904可识别集群首领904的目标目的地(例如,城市、邮政编码、街道、地址)或者当前行进路线(例如,经由与集群首领904的运载工具导航程序的通信),并且随后可尝试添加具有相同或附近目标目的地和/或在相同当前路线上行进的其他运载工具通信设备(可选地同时利用集群拒绝消息拒绝添加其他运载工具通信设备到集群)。
在一些方面中,集群首领904可基于支持的运载工具无线电通信技术类似地管理集群。例如,集群首领904可邀请支持也被集群的当前成员的一些或全部所支持的运载工具无线电通信技术的其他运载工具通信设备(可选地同时利用集群拒绝消息拒绝添加其他运载工具通信设备到集群)。
在一些方面中,集群首领904可基于运载工具通信设备的类型类似地管理集群。例如,一些运载工具通信设备可以是紧急运载工具(例如,救护车和消防车),一些运载工具通信设备可以是公共交通运载工具(例如,公共汽车),一些运载工具通信设备可以是雇佣驾驶运载工具(例如,出租车),并且一些运载工具通信设备可以是私有运载工具通信设备。集群首领904可尝试邀请与集群首领904和/或当前在集群中的其他运载工具通信设备是相同类型的运载工具通信设备的运载工具通信设备(可选地同时利用集群拒绝消息拒绝添加其他运载工具通信设备到集群)。
除了中继链路以外,在一些方面中,集群首领904还可被配置为在运载工具通信设备之间布置双路径链路。例如,集群首领904可能够直接地以及通过中继链路与一个或多个运载工具通信设备通信,例如运载工具通信设备908。在这种情况下,集群首领904可使用直接链路和中继链路两者来与运载工具通信设备908通信。由于集群首领904和运载工具通信设备908之间的直接链路可由于直接链路的延长的范围而弱于中继链路,因此中继链路可能够支持比直接链路更高的数据速率。因此,在一些方面中,集群首领904可利用直接链路作为低时延和/或低数据速率控制链路并且利用中继链路作为更高时延和/或高数据速率链路。这在一些情况中可帮助避免控制环路振荡。例如,集群首领904的集群管理器1010可被配置为识别打算用于运载工具通信设备908的数据的特性,例如通过识别该数据的时延规格和/或数据速率规格来识别。时延规格或数据速率规格可基于携带数据的承载(例如,承载的QoS要求)与该数据相关联,集群管理器1010可由于使用该承载而具有关于其的先验知识。额外地或者替换地,集群管理器1010可在本地确定数据的时延规格和/或数据速率规格,例如通过基于数据的优先级(例如,高优先级数据具有更低的时延规格,例如控制数据具有比用户数据更高的优先级)和/或数据的时间有效性(例如,在较晚的时间不那么有用的数据具有较低的时延规格)来确定时延规格。集群管理器1010随后可将时延规格和/或数据速率规格与时延阈值和/或数据速率阈值相比较。如果时延规格低于时延阈值,则集群管理器1010可决定在直接链路上发送该数据。如果数据速率规格大于数据速率阈值,则集群管理器1010可决定在中继链路上发送该数据。在一些方面中,集群管理器1010也可基于数据速率规格和/或时延规格来评估被调度为从运载工具通信设备908接收的数据,并且基于相同的决策过程指示运载工具通信设备908在直接链路或中继链路上发送数据。
在一些方面中,直接链路和中继链路可利用载波聚合来实现,其中直接链路使用第一信道并且中继链路使用不同的第二信道。在一些方面中,集群首领904可向直接链路分配比中继链路更低频率的信道,这是因为更低频率信道的改善的传播特性。
在一些方面中,运载工具通信设备,例如运载工具通信设备904,可自主地发起集群的生成。例如,运载工具通信设备904可确定在附近没有集群可用(例如,基于没有接收到任何集群创建消息和/或没有检测到任何其他集群信令),并且随后可决定经由集群创建消息的生成和发送来发起集群的生成。在另一示例中,运载工具通信设备904可因为附近没有适当的集群而发起集群的生成,例如通过确定在附近没有包含与运载工具通信设备904相似类型的运载工具通信设备(例如,紧急运载工具、公共交通运载工具、雇佣驾驶运载工具、私有运载工具或某种其他运载工具类型)的集群或者通过确定附近没有服务运载工具通信设备904的车道、目标目的地或当前路线的集群来发起集群的生成。在另一示例中,运载工具通信设备904可最初是集群的成员并且可决定生成新的集群,例如与运载工具通信设备相似类型的运载工具通信设备的集群、在相同车道中行进的运载工具通信设备的集群或者行进到相同目标目的地或在相同路线上行进的运载工具通信设备的集群。运载工具通信设备904一旦成为了集群首领就可取回并开始执行用于集群首领的分配子例程和集群管理子例程。
在一些方面中,运载工具通信设备,例如运载工具通信设备904,可基于外部触发而发起集群的生成。例如,网络控制实体可决定应当在特定区域中或者沿着特定路线生成集群,并且可向运载工具通信设备904发送指令以生成集群。例如,在一些方面中,位于核心网络中的核心网络服务器、位于无线电接入网络中的网络接入节点或者边缘服务器可决定应当生成集群并且可向运载工具通信设备904发送生成集群的指令。核心网络服务器、网络接入节点或边缘服务器可基于其决定触发集群的生成的示范性标准可包括交通状况或密度、恶劣天气、事故、道路中的行人/动物/障碍物、高交通流量区域或者当交通流量效率较低时。触发节点随后可向运载工具通信设备904发送指示运载工具通信设备904生成集群的指令(经由由无线电接入网络递送的集群信令)。在一些方面中,生成集群的指令也可指明与集群的成员或操作有关的一个或多个参数。例如,该指令可指明应当被邀请到集群的运载工具通信设备的类型、集群应当在其中行进的车道、集群应当遵循的目标目的地或当前路线、和/或集群的成员应当支持的一个或多个运载工具无线电通信技术。该指令还可指明集群应当用于发送的一个或多个频率带、信道或时隙或者与信道资源调度有关的其他参数。
在一些方面中,无线电接入网络可发送集群创建消息(而不是像图12的情况中那样由集群首领发送)。例如,诸如核心网络服务器、网络接入节点或边缘服务器之类的触发节点可确定应当生成集群,并且随后可通过无线电接入网络广播集群创建消息(例如,通过向一个或多个网络接入节点发送信令来广播创建集群信令)。运载工具通信设备随后可接收集群创建消息并且可随后发起集群的生成。例如,运载工具通信设备可承担集群首领角色并且可进而在其自己的指挥下生成集群。在另一示例中,接收到集群生成消息的多个运载工具通信设备随后可协调集群的生成,例如通过选择集群首领并且遵循集群首领的指挥来操作集群。
在一些方面中,集群首领904可管理与诸如网络接入节点和其他集群首领之类的外部节点的通信。例如,继续参考图9,集群首领904可利用集群间链路920来与集群910的集群首领914通信。图9中示出的这个示例使用中继链路来促进集群间通信,其中例如集群首领904经由直接或中继链路与运载工具通信设备908通信,并且运载工具通信设备908随后充当到集群910的运载工具通信设备912的中继链路以实现集群间链路920。在其他示例中,集群首领904可通过直接的(例如不具有任何中继链路的)集群间链路与集群首领914通信。运载工具通信设备912随后可与集群首领914通信以完成集群首领904和914之间的链路。在集群间链路依赖于中继的情况下,集群首领904和914可基于被用于中继的运载工具通信设备所支持的运载工具无线电通信技术来建立集群间链路920。例如,如果运载工具通信设备908和912都支持第一运载工具无线电通信技术,例如DSRC,则集群首领904和914可将运载工具通信设备908和912用于集群间链路920。然而,如果运载工具通信设备908和912不支持相同的运载工具无线电通信技术,则集群首领904和914可利用支持相同运载工具无线电通信技术的不同运载工具通信设备,例如运载工具通信设备906和912,来建立集群间链路920。
不同集群的运载工具通信设备之间的直接和中继链路的任何这种变体可类似地被用于实现集群间链路。诸如集群首领904和914之类的集群首领可利用集群间链路来在集群之间进行协调。这可包括在集群之间协调对共享信道资源的接入,其中例如集群首领904可与集群首领914协商来为其各自的集群确定单独的信道资源分配,这些信道资源分配避免集群间干扰。例如,集群首领904和914可与彼此协商来识别互斥的信道和/或时隙以用在其各自的信道资源分配中,其中集群首领904和914的每一者随后可通过发送在其各自的经协商信道和/或时隙上分配信道资源的信道资源分配来在其各自的集群中的运载工具通信设备之间分发其各自的经协商信道和/或时隙。
在一些方面中,集群首领也可使用集群间链路来在集群之间转移运载工具通信设备。例如,如果集群首领904或集群首领914确定运载工具通信设备908已移动得离集群910比离集群900更近,则集群首领904和914可(例如,经由集群间信令的双边交换)同意运载工具通信设备908应当被转移到集群910。集群首领904随后可向运载工具通信设备908发送指示运载工具通信设备908转移到集群910的集群转移消息。集群首领914也可向运载工具通信设备908发送邀请运载工具通信设备908加入集群910的集群邀请消息,运载工具通信设备908可接受该集群邀请消息来随后加入集群910。
在一些方面中,集群首领也可使用集群间链路来协调集群的移动。例如,如果集群900的运载工具通信设备在沿着当前路径移动并且集群910的运载工具通信设备在阻塞集群900的运载工具通信设备的路径,则集群首领904可向集群首领914发送请求集群910为集群900让路的请求。集群首领914随后可向运载工具通信设备912、916和918发送带有为集群900让路的指令的集群信令。如果运载工具通信设备是自主运载工具,并且因此具有自主驾驶功能作为其操控和运动系统的一部分,则运载工具通信设备可通过自主操控让路来响应这种请求。如果运载工具通信设备是由驾驶员操作的,则运载工具通信设备可向驾驶员呈现视觉或可听通知以让路。
如图14中所示,在一些方面中,集群首领,例如集群首领1404,也可处理集群1400和网络接入节点1410之间的通信。在各种方面中,网络接入节点1410可以是用于一个或多个运载工具无线电通信技术的网络接入节点。例如,网络接入节点1410可以是DSRC RSU、LTE V2V/V2X基站、或者支持DSRC和LTE V2V/V2X两者的网络接入节点。
由于集群首领1404负责管理集群1400中的运载工具通信设备1402、1406和1408的操作,所以集群首领1404在一些方面中可主要负责与网络接入节点1410通信(虽然运载工具通信设备1402、1406和1408中的一个或多个可以可选地也被配置为与网络接入节点1410通信)。在一些方面中,集群首领1404可被配置为基于与网络接入节点1410的协商来确定信道资源分配(例如,像阶段1212中那样)。例如,网络接入节点1410可指明哪些信道和/或时隙可供集群首领1404用于分配给集群1400中的运载工具通信设备。在一些方面中,网络接入节点1410因此可与多个集群首领接口连接,并且可指明不同的信道和/或时隙来供每个集群首领分配给其各自的集群中的运载工具通信设备。此协调可帮助避免集群间干扰。
在一些方面中,集群首领1404也可充当中继点,并且可将数据从网络接入节点1410中继到集群1400的个体运载工具通信设备和/或将数据从集群1400的个体运载工具通信设备中继到网络接入节点1410。这可包括控制数据和/或用户数据。在一些方面中,例如在运载工具通信设备1402、1406或1408中的一个或多个被配置以使用由无线电接入网络指明的确定性调度的运载工具无线电通信技术的方面中,集群首领1404可从网络接入节点1410接收确定性调度指派并且将确定性调度指派中继到使用确定性调度的运载工具通信设备。
在一些方面中,运载工具通信设备可基于贪婪频谱选择方案来以分布式方式共享信道资源。贪婪频谱选择方案可在有或者没有集群的情况下使用。在贪婪频谱选择方案中,运载工具通信设备可查找最少使用的频带并且利用特定的运载工具无线电通信技术(例如DSRC或LTE V2V/V2X)来接入最少使用的资源。
图15根据一些方面示出了贪婪频谱选择的示例。如图15中所示,运载工具通信设备1504可决定利用一个或多个运载工具无线电通信技术,例如DSRC或LTE V2V/V2X,与邻近运载工具通信设备和/或网络接入节点通信。运载工具通信设备1504随后可识别用来发送和接收通信的适当信道。例如,运载工具通信设备1504可在多个信道上执行无线电感测(例如,利用其调度器1108)以识别出可用的(例如,根据先听后说(listen-before-talk,LBT)方案未被占用的)或者具有最小干扰的(例如,在被评估的多个信道之中具有最少干扰的)信道。运载工具通信设备1504随后可向邻近的运载工具通信设备1502、1506和1508广播指明运载工具通信设备1504打算用于通信的所选信道的信令1510。在一些方面中,运载工具通信设备1504也可确定调度信息,该调度信息标识运载工具通信设备1504打算为其接入所选信道的(一个或多个)时隙和/或(一个或多个)运载工具无线电通信技术。运载工具通信设备1504随后可将这种调度信息包括在信令1510中。附近的运载工具通信设备,例如运载工具通信设备1502、1506和1508,随后可接收到信令1510并且因此识别出运载工具通信设备1504打算用来使用信道的调度和运载工具无线电通信技术。在一些方面中,运载工具通信设备1502、1506和1508随后可基于信令1510中的信息来调度或调整其自己的无线电通信,以例如帮助避免冲突和干扰。
在运载工具通信设备1504打算使用该信道来与其他运载工具通信设备通信的一些方面中,运载工具通信设备1504可使信道和调度选择基于附近运载工具通信设备的能力和调度。例如,由于运载工具通信设备可与附近运载工具通信设备交换基本安全消息和其他运动信息,所以信道选择和调度中的协调对于使得所有附近运载工具通信设备都能够与彼此通信可能是有用的。
如果存在多个可用信道和多个可用运载工具无线电通信技术,则运载工具通信设备1504可使用信令1510来与其他附近运载工具通信设备协调对信道和/或运载工具无线电通信技术的选择。例如,运载工具通信设备1504可在信令1510中广播标识优选信道和/或优选运载工具无线电通信技术(例如,DSRC或LTE V2V/V2X)的信息。运载工具通信设备1502、1506和1508可接收信令1510(例如,假定信令1510是利用支持的运载工具无线电通信技术广播的)并且标识优选信道和/或优选运载工具无线电通信技术。运载工具通信设备1502-1508随后可经由对另外的信令的交换进行协商来就用来与彼此通信的信道和/或运载工具无线电通信技术达成一致。例如,如果运载工具通信设备1502不支持由运载工具通信设备1504在信令1510中指出的优选运载工具无线电通信技术,则运载工具通信设备1502可利用指明运载工具通信设备1502所支持的替换运载工具无线电通信技术的另外的信令来响应信令1510。运载工具通信设备1502-1508随后可继续交换信令,直到就运载工具无线电通信技术达成一致为止。类似的协商也可用于优选和可替换的信道。在一些方面中,运载工具通信设备可广播指出优选信道和/或运载工具无线电通信技术的排名列表的信令,这可在协商过程期间帮助对于被一些或所有进行协商的运载工具无线电通信设备所支持的信道和/或运载工具无线电通信技术达成一致。运载工具通信设备1502-1508随后可开始利用达成一致的信道和/或运载工具无线电通信技术来发送和接收。在一些方面中,运载工具通信设备也可以此方式进行协商以对在给定信道上分配给每个运载工具通信设备的时隙达成一致,这可提供对信道的公平接入。
在一些方面中,这种贪婪频谱选择方案可结合基于集群的通信一起使用。例如,在图15的上述示例中,运载工具通信设备1502-1508可全都是同一集群的成员。在一些方面中,集群首领,例如运载工具通信设备1504,在贪婪频谱选择方案中可承担主要角色。例如,当确定和发送信道资源分配到集群时(例如,以图12的阶段1212-1214的方式),集群首领1504可指明集群的成员,例如运载工具通信设备1502、1506和1508,可利用贪婪频谱选择来接入的一组信道和/或时隙。因此,运载工具通信设备1502、1506和1508可接收信道资源分配,识别可用的信道和/或时隙,并随后与彼此协商来确定哪些运载工具通信设备在哪些时隙期间利用(集群首领1504在信道资源分配中也可可选地指明的)特定运载工具无线电通信技术可接入哪些信道。因此,集群首领1504可监督集群的成员可用来利用贪婪频谱选择接入的信道资源的整体池,同时集群的成员可利用由集群首领1504指明的信道资源的整体池来实际执行贪婪频谱选择。
在一些方面中,集群首领,例如图9的情况中的集群首领904,可与另一集群的集群首领,例如集群首领914通信,以识别可供其集群的成员用于贪婪频谱选择的信道资源的整体池和/或运载工具无线电通信技术。例如,集群首领904可经由集群间链路920与集群首领914协商(例如,利用其各自的集群管理器1010)以识别可供每个集群用于贪婪频谱选择的信道资源的整体池。在一些方面中,集群首领904和集群首领914可利用贪婪频谱选择与彼此竞争来得到信道资源供其各自的集群使用。
在一些方面中,诸如核心网络服务器、网络接入节点或边缘服务器之类的中央控制实体可与集群首领交互来对对于集群的信道资源分配提供更高程度的控制。例如,图16示出了控制服务器1612与网络接入节点1610接口连接的示例。管理包括运载工具通信设备1602、1606和1608的集群1600的集群首领1604于是可通过无线电链路与网络接入节点1610接口连接,该无线电链路因此提供集群首领1604与控制服务器1612之间的信令连接。控制服务器1612可以是核心网络服务器(例如,位于网络接入节点1610后面的核心网络中)、网络接入节点(例如,网络接入节点1610的内部组件)或者边缘服务器(例如,放置在网络接入节点1610与核心网络之间的边缘计算设备)中的任何一者。在一些方面中,控制服务器1612可以是服务器型组件,例如包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式定义如本文所述的控制服务器1612的控制和算法功能的程序代码的一个或多个处理器的计算元素。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。
与上文描述的集群首领对信道资源分配施加主要控制的情况形成对照,在图16的一些方面中,控制服务器1612可对信道资源分配施加主要控制。例如,集群首领1604可与控制服务器1612交换信令(例如,经由其资源分配器1008),在该信令中控制服务器1612向集群首领1604指明信道资源分配。集群首领1604随后可向运载工具通信设备1602、1606和1608发送信道资源分配(例如,以图12的阶段1214的方式),运载工具通信设备1602、1606和1608于是可根据信道资源分配来发送和接收(例如,以图12的阶段1216的方式)。
在一些方面中,集群首领1604可与控制服务器1612通信以识别可供其集群的成员用于贪婪频谱选择的信道资源的整体池和/或运载工具无线电通信技术。例如,控制服务器1612可向集群首领1604发送标识可供集群1600的成员用于贪婪频谱选择的信道资源的整体池和/或运载工具无线电通信技术的信令。集群首领1604随后可根据由控制服务器1612指明的信道资源的整体池来向集群1600发送信道资源分配。
在一些方面中,控制服务器1612也可通过充当网络接入节点的数据库来辅助管理不同运载工具无线电接入技术之间的干扰。例如,集群首领1604可记录在行进期间集群1600观察到的网络接入节点,并且将这些网络接入节点报告给控制服务器1612。例如,集群首领1604或运载工具通信设备1602、1606和1608中的一个或多个可在行进期间检测各种网络接入节点(例如,经由对发现信令的接收),并且可记录检测到的网络接入节点的位置、身份和信道资源使用。集群首领1604随后可将检测到的网络接入节点的这种信息报告给控制服务器1612。控制服务器1612随后可使用关于检测到的网络接入节点的这种信息来为集群1600和/或其他集群做出关于信道资源分配的决策。例如,如果DSRC RSU(例如,被部署来覆盖关键路口)被部署在一区域中,则支持DSRC的运载工具通信设备可将DSRC RSU的位置和身份报告给控制服务器1612。支持LTE V2V/V2X的网络接入节点于是可访问存储在控制服务器1612处的信息来识别哪些DSRC RSU在其覆盖区域内。由于这些DSRC RSU可干扰LTEV2V/V2X通信,因此支持LTE V2V/V2X的网络接入节点于是可尝试避免在那些区域中使用DSRC信道。
因此,网络接入节点从而可与可充当数据库的控制服务器1612通信,以为支持其他运载工具无线电通信技术的网络接入节点获得位置、身份和信道资源使用信息(例如,网络接入节点正在使用的信道和时隙)。网络接入节点随后可在有或者没有基于集群的信道接入的情况下使用此信息。例如,当在有基于集群的信道接入的情况下使用来自控制服务器1612的位置和身份信息时,网络接入节点可将位置、身份和信道资源使用信息提供给集群首领。集群首领随后可基于该信息来确定信道资源分配(例如,以图12的阶段1212的方式),例如通过避免向其集群分配正被附近网络接入节点使用的信道资源。或者,控制服务器1612或网络接入节点可基于该信息为给定的集群确定信道资源分配,并且可随后将信道资源分配发送到该集群的集群首领。当在没有基于集群的信道接入的情况下使用来自控制服务器1612的位置和身份信息时,诸如LTE V2V/V2X基站之类的网络接入节点可类似地基于该信息为个体运载工具通信设备确定信道资源分配,例如通过避免向运载工具通信设备分配正被附近网络接入节点使用的信道资源。
可替换地,在一些方面中,支持不同的运载工具无线电通信技术的网络接入节点可直接接口连接以协调对共享信道资源的接入。例如,DSRC RSU和LTE V2V/V2X基站可与彼此协商来协调对共享信道资源的接入。在一些方面中,该协商可包括在网络接入节点之间交换信道信息,其中例如第一网络接入节点可向第二网络接入节点指明其已分配了或者立即计划要分配哪些信道资源来供使用。第二网络接入节点于是可做出使用不同信道资源的独立决策。在其他方面中,网络接入节点可利用更详尽的协调方案,例如请求-响应协议。因此,第一网络接入节点可请求对信道资源(例如,特定时隙期间的特定信道)的使用,并且第二网络接入节点随后可利用接受、拒绝、或反提议(counter-proposal)来做出响应。这些协商可通过软件级连接在应用层上(例如,高于传输/IP层)发生,其中底层无线电协议根据不同的运载工具无线电通信技术而不同。在一些方面中,协商可尝试以不同运载工具无线电通信技术之间的协调的最优工作点作为目标。例如,如果信道负载达到百分之60或更大,则基于竞争的信道接入方案可觉察到效率的相当大的降低。虽然这因此对于诸如DSRC之类的基于竞争的信道接入方案将导致过多的冲突,但这对于诸如LTE V2V/V2X之类的确定性调度方案将不是问题。因此,进行协商的网络接入节点可协调来获得共享接入,其中诸如DSRC之类的基于竞争的信道接入方案具有小于百分之60的信道负载。在一些方面中,这些协商可通过诸如控制服务器1612之类的中央控制实体来发生。
在各种方面中,本文描述的实现方式可被用在多个频带上。例如,本文描述的信道资源分配可应用到跨多个频带的信道,例如3.4-3.8GHz和5.9GHz频带两者上的信道。在一些方面中,不同的频带可使用不同水平的协调来管理接入。例如,一些频带上的集群可使用基于集群的协调,而个体运载工具通信设备或集群可在其他频带上使用贪婪频谱选择。在一些方面中,也可使用载波聚合,可能在各个载波上也具有不同水平的协调。例如,集群可使用载波聚合,其中集群的个体运载工具通信设备可根据贪婪频谱选择竞争第一频带上的信道资源,同时在集群首领的指导下协调来获得第二频带上的信道资源。
图17根据一些方面示出了执行运载工具无线电通信的方法1700。如图17中所示,方法1700包括识别合作的运载工具通信设备的集群的多个运载工具通信设备(1702),为多个运载工具通信设备确定包括为第一运载工具无线电通信技术分配的第一信道资源和为第二运载工具无线电通信技术分配的第二信道资源的信道资源分配(1704),并且将信道资源分配发送到多个运载工具通信设备(1706)。
集中式频谱分配
上文描述的关于对运载工具无线电通信技术的分布式共存管理的方面可以以相对分散的方式操作。可额外地或者替换地利用更集中的方案来管理不同运载工具无线电通信技术之间的共存。
因此,在一些方面中,中央控制实体可在确定不同运载工具无线电通信技术之间的信道资源分配中呈担主要角色。由于诸如DSRC和LTE V2V/V2X之类的运载工具无线电通信技术是独立的并且在许多情况下是由不同的网络运营者来运营的,所以此中央控制实体可以是独立于系统的全局控制器。中央控制实体可监视运载工具无线电通信技术的信道资源使用,为运载工具无线电通信技术确定信道资源分配,并且向使用运载工具无线电通信技术的各种终端设备和网络接入节点广播信道资源分配。
这些方面也可用于管理不同无线电通信技术(包括不同的运载工具无线电通信技术)之间的迁移。例如,DSRC可证实在不久的将来比LTE V2V/V2X更容易部署,这可能部分地是因为以下事实:DSRC的分布性允许了在没有大量网络协调和支持的情况下进行部署。然而,虽然LTE V2V/V2X的初始部署可能比DSRC更慢,但LTE V2V/V2X可证实是更有用且普遍的技术,这是因为其与5G网络体系结构的有利兼容性。因此,对DSRC的初始重度使用可最终迁移到LTE V2V/V2X,并且LTE V2V/V2X的信道资源使用因此可随着时间的推移与DSRC成比例地增长。中央控制实体因此可能够通过随着时间的推移逐渐地向LTE V2V/V2X分配更大比例的信道资源来在这个转变(和其他类似的转变)中发挥作用。中央控制实体可类似地能够处理无线电通信技术之间随着时间的推移的迁移(例如,第三个、第四个等等),并从而不限于任何特定两个无线电通信技术。
如本文所述的方面可被概括为RAN支持的或者独立于RAN的(以及其混合组合)。RAN支持的实现方式可使用由无线电接入网络的网络接入节点提供的支持来向中央控制实体提供信道资源使用信息并且向参与的通信设备发送信道资源分配。独立于RAN的实现方式可使用单独的基础设施,例如具有无线电感测能力的远程节点的网络,来向中央控制实体提供信道资源使用信息并且向参与的运载工具通信设备发送信道资源分配。
图18根据一些方面示出了RAN支持的实现方式的示例。如图18中所示,网络接入节点1808可服务运载工具通信设备1802,而网络接入节点1810可为运载工具通信设备1804和1806服务。网络接入节点1808和运载工具通信设备1802可被配置为支持第一运载工具无线电通信技术,例如DSRC,而网络接入节点1810和运载工具通信设备1804和1806可被配置为支持第二运载工具无线电通信技术,例如LTE V2V/V2X。虽然示例可涉及第一和第二运载工具无线电通信技术,但这些示例可被缩放到任何数目的运载工具无线电通信技术。
由于在DSRC和LTE V2V/V2X之间缺乏已确立的共存,共存引擎1812可起到如下作用:在这些不同的运载工具无线电通信技术以及其他通信技术之间协调信道资源使用。具体地,共存引擎1812可监视信道资源使用并且为不同的运载工具无线电通信技术确定信道资源分配。共存引擎1812随后可经由无线电接入网络将信道资源分配提供给参与的通信设备。
共存引擎1812可以是服务器型组件,并且可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为取回(例如,从非暂态计算机可读介质取回)并执行从算法上定义本文描述的共存引擎1812的功能的程序代码。如图18中所示,共存引擎1812可与网络接入节点1808和1810接口连接。在一些方面中,共存引擎1812可位于核心网络中,例如网络接入节点1808后面的核心网络或者网络接入节点1810后面的核心网络。在一些方面中,共存引擎1812可独立地位于网络接入节点1808和1810两者的网络域之外。共存引擎1812因此可通过回程链路与网络接入节点1808和1810接口连接,该回程链路可穿过核心网络或者可直接在共存引擎1812和网络接入节点1808和1810之间接口。在一些方面中,共存引擎1812可以是定位在网络接入节点1808或1810本地的RAN组件,并且可经由回程链路与网络接入节点1808或1810的另一者接口连接。共存引擎1812可经由逻辑软件级连接发送和接收数据,例如通过有线或无线接口向和从核心网络、网络接入节点和/或远程节点发送和接收数据。
图19根据一些方面示出了说明此过程的方法1900,共存引擎1812可经由在一个或多个处理器处对软件指令的执行来执行该方法。如图19中所示,共存引擎1812可首先在阶段1902中从报告通信设备接收信道资源使用信息。在图18的示范性情况中,运载工具通信设备1802-1806可在网络接入节点1808和1810的覆盖内。例如,网络接入节点1808可以是运载工具通信设备1802的无线电范围内的DSRC RSU,而网络接入节点1810可以是运载工具通信设备1804和1806的无线电范围内的LTE V2V/V2X基站。由于运载工具通信设备1802-1806可在网络接入节点1808和1810的覆盖内,所以网络接入节点1808和1810可知晓其自己的信道资源使用和其所服务的运载工具通信设备的信道资源使用。
例如,如果网络接入节点1810是LTE V2V/V2X基站(或执行确定性调度的其他网络接入节点,包括DSRC RSU,如果后来的DSRC版本具有集中式管理的或者确定性的调度的话),则网络接入节点1810可负责调度上行链路和下行链路通信并且从而可知道上行链路和下行链路信道资源使用信息。例如,网络接入节点1810可在本地保有用于上行链路和下行链路通信的信道,可选地还有使用这些信道的时隙、发送功率、空间复用层(例如,特定的空间复用时隙,例如具有严格角度限制的MIMO发送)、以及其他调度参数。网络接入节点1810还可知道其正在服务的活跃用户(例如,终端设备)的数目,和/或效率参数,例如其所服务的用户的重发率。信道资源使用信息因此可包括以下各项中的一个或多个:使用的频谱,每单位时间使用的频谱(例如,在给定时间段中使用的总频谱),每单位时间和空间复用层使用的频谱(例如,其中每个空间复用层可复制信道资源),每单位时间、空间复用层、代码(例如,对于重叠码字的码分复用)、极化(例如,单独数据流的水平与垂直极化)和/或传播信道正交性(例如,一个系统在第二系统的深频域衰落子带中发送)使用的频谱,发送的总通信时间(airtime)(例如,给定时间段中的所有发送器的累积持续时间),活跃用户的总数目,发送的总发送功率(例如,给定时间段中的所有发送的累积发送功率),发送的数据的总量(例如,给定时间段中的累积字节数),发送效率(例如,重发率),或者指出网络接入节点1810及其服务的用户对信道资源的负载或使用的一个或多个其他度量。网络接入节点1810可将此信道资源使用信息发送到共存引擎1812,共存引擎1812可在阶段1902中接收它。
如果网络接入节点1808是DSRC RSU(或者其他不执行确定性调度的网络接入节点),则网络接入节点1808可不具有关于上行链路和下行链路调度的直接知识并从而可不在本地保有信道资源使用信息。在一些方面中,网络接入节点1808可执行感测来获得信道资源使用信息。例如,网络接入节点1808可根据第一运载工具无线电通信技术来接收并处理无线电信号,这可包括由运载工具通信设备1802和任何其他运载工具通信设备或网络接入节点利用第一运载工具无线电通信技术进行的发送。这可包括执行频率扫描来检测哪些信道包含活跃传输。网络接入节点1808从而可确定运载工具通信设备1802在哪些信道上发送,运载工具通信设备1802在哪些时隙中利用这些信道,运载工具通信设备1802正在使用哪些发送功率,运载工具通信设备1802正在使用哪些空间复用层,以及其他这种调度参数。如前所示,信道资源使用信息可包括以下各项中的一个或多个:使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间和空间复用层使用的频谱,每单位时间/空间复用层/代码/极化/传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,发送效率,或者指出网络接入节点1810及其服务的用户对信道资源的负载或使用的一个或多个其他度量。网络接入节点1808从而可利用无线电感测来确定此信道资源使用信息然后将此信道资源使用信息发送到共存引擎1812,共存引擎1812可在阶段1902中接收它。
额外地或者替换地,运载工具通信设备可在RAN支持实现方式中执行此无线电感测以获得信道资源使用信息。例如,运载工具通信设备1802可根据第一运载工具无线电通信技术接收并处理无线电信号,这可包括由其他运载工具通信设备和网络接入节点利用第一运载工具无线电通信技术进行的发送。这可包括执行频率扫描来检测哪些信道包含活跃传输。运载工具通信设备1802随后可基于接收到的无线电信号来确定信道资源使用信息,并且可将信道资源使用信息报告给网络接入节点1808。网络接入节点1808随后可将信道资源使用信息报告给共存引擎1812,共存引擎1812可在阶段1902中接收它。额外地或者替换地,运载工具通信设备1802可将信道资源使用信息中继到网络接入节点1808,例如通过充当中继链路的一个或多个其他运载工具通信设备。网络接入节点1808随后可将信道资源使用信息发送到共存引擎1812。
共存引擎1812因此可在阶段1902中从各种报告通信设备(例如,终端设备和网络接入节点)接收信道资源使用信息,其中信道资源使用信息可指出来自第一和第二无线电通信技术的信道资源使用。这可类似地被缩放到任何数目的无线电通信技术。图18示出了一种简化情况,并且在各种方面中报告通信设备可额外地或者替换地散布在宽广的地理区域上并且包括许多网络接入节点(而不只是如图18的示例中所示的两个)的覆盖区域。
共存引擎1812随后可在阶段1904中为各种不同的运载工具无线电通信技术聚合信道资源使用信息。由于共存引擎1812可从多个报告通信设备(例如,多个网络接入节点或终端设备)接收信道资源使用信息,所以共存引擎1812可将来自每个运载工具无线电通信技术的报告通信设备的信道资源使用信息聚合在一起。例如,在使用DSRC和LTE V2V/V2X的示范性情境中,共存引擎1812可从支持DSRC的报告通信设备和支持LTE V2V/V2X的报告通信设备接收信道资源使用信息。共存引擎1812随后可例如通过求和或其他聚合或求平均技术来累积来自支持DSRC的报告通信设备的信道资源使用信息以获得第一聚合信道资源使用信息,并且累积来自支持LTE V2V/V2X的报告通信设备的信道资源使用信息以获得第二聚合信道资源使用信息。例如,如果信道资源使用信息包括每单位时间使用的频谱,则共存引擎1812可对由支持DSRC的每个报告通信设备提供的每单位时间使用频谱求和以获得第一聚合信道资源使用信息,并且可对由支持LTE V2V/V2X的每个报告通信设备提供的每单位时间使用频谱求和以获得第二聚合信道资源使用信息。共存引擎1812可类似地聚合其他类型的信道资源使用信息,其中每个运载工具无线电通信技术的聚合信道资源使用信息可指出每个运载工具无线电通信技术的相对使用。因此,由使用不同的运载工具无线电通信技术的报告通信设备提供的信道资源使用信息可提供一个基础来供共存引擎1812评估不同运载工具无线电通信技术的相对使用水平,例如通过确定哪个运载工具无线电通信技术具有更高使用水平(例如,哪个聚合信道资源使用信息更大)来进行评估。
例如,如果第一运载工具无线电通信技术(例如DSRC)比第二运载工具无线电通信技术(例如LTE V2V/V2X)使用更多信道资源,则由被配置用于第一运载工具无线电通信技术的报告通信设备(例如,网络接入节点1808、运载工具通信设备1802和/或任何其他报告通信设备)提供的聚合信道资源使用信息,与由被配置用于第二运载工具无线电通信技术的报告通信设备(例如,网络接入节点1810、运载工具通信设备1804和1806和/或任何其他报告通信设备)提供的聚合信道资源使用信息相比,可包括以下各项中的一个或多个:更大量的频谱、每单位时间更大量的频谱、每单位时间和空间复用层更大量的频谱、每单位时间/空间复用层/代码/极化/传播信道正交性更大量的频谱、更大的总通信时间、更大的活跃用户的总数、发送的更大总发送功率、发送的数据的更大总量、以及更低的发送效率。因此,共存引擎1812可能够为不同的运载工具无线电通信技术评估聚合信道资源使用信息以确定哪些运载工具无线电通信技术在使用更多信道资源。
共存引擎1812随后可在阶段1906中基于聚合信道资源使用信息为参与通信设备确定信道资源分配,其中参与通信设备可与报告通信设备相同或不同。例如,在图18的示范性情境中,共存引擎1812可为运载工具通信设备1802-1806和网络接入节点1808和1810中的一个或多个确定信道资源分配。
信道资源分配可指明信道资源的总量,例如分配给第一和第二运载工具无线电通信技术的信道、时隙、发送功率和/或空间复用层,其中共存引擎1812分配给每个运载工具无线电通信技术的信道资源的相对量可取决于聚合信道资源使用信息的相对比例。例如,如果第一运载工具无线电通信技术的聚合信道资源使用信息比第二运载工具无线电通信技术的聚合信道资源使用信息更大(例如,更大量的频谱、每单位时间更大量的频谱、每单位时间和空间复用层更大量的频谱、每单位时间/空间复用层/代码/极化/传播信道正交性更大量的频谱、更大的总通信时间、更大的活跃用户的总数、发送的更大总发送功率、发送的数据的更大总量或者更低的发送效率),则共存引擎1812可向第一运载工具无线电通信技术分配比第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源(例如,更多信道、更多时隙、更多发送功率和/或更多空间复用层)。
在一些方面中,共存引擎1812分配给第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源的相对量可与第一和第二聚合信道资源使用信息之间的比率成比例。例如,如果第一聚合信道资源使用信息是两倍那么大(例如,两倍的频谱量、两倍的每单位时间频谱量、两倍的每单位时间和复用层频谱量、两倍的每单位时间/空间复用层/代码/极化/传播信道正交性的频谱量、两倍的总通信时间、两倍的活跃用户总数、两倍的发送的总发送功率、两倍的发送数据量、或者一半的发送效率),则与第二运载工具无线电通信技术相比,共存引擎1812可向第一运载工具无线电通信技术分配两倍的信道资源量。此比率是示范性的并且可被缩放到任何值。可按相同方式使用非整数比率。
在一些方面中,共存引擎1812可为个体设备确定信道资源分配,例如通过确定个体通信设备可使用的特定信道(或一组信道)来确定。例如,如果运载工具通信设备1802被配置用于DSRC通信,则共存引擎1812可选择一个或多个10MHz DSRC信道来供运载工具通信设备1802使用(例如,用于根据DSRC协议的基于竞争的信道接入),并且在对于运载工具通信设备1802的信道资源分配中指明所选择的DSRC信道。如果网络接入节点1810是LTE V2V/V2X基站,则共存引擎1812可选择一个或多个LTE V2V/V2X信道来供网络接入节点1810使用(例如,用于上行链路和下行链路确定性调度),并且在对于网络接入节点1810的信道资源分配中指明所选择的LTE V2V/V2X信道。在一些方面中,共存引擎1812也可确定时隙(或者一组时隙)、发送功率和/或一个或多个空间复用层来供个体设备使用。
在一些方面中,共存引擎1812可确定供多个设备使用的信道资源分配。例如,共存引擎1812可确定供多个通信设备(例如使用DSRC的一组运载工具通信设备)共享的信道资源分配。共存引擎1812可为该组运载工具通信设备的全部选择一个或多个信道(可选地还选择一个或多个时隙、发送功率和/或空间复用层)。运载工具通信设备随后可根据DSRC利用基于竞争的信道接入来共享分配的信道资源。共存引擎1812可类似地通过向使用确定性调度的网络接入节点分配信道资源来为一组设备确定信道资源分配,该网络接入节点随后可利用分配的信道资源来调度与其所服务的运载工具通信设备的上行链路和下行链路通信。具体地,在参与通信设备使用基于竞争的信道接入的情况下,在一些方面中,共存引擎1812可因此向通信设备指派相同的信道资源,即使它们在彼此的无线电范围内。例如,共存引擎1812可向运载工具通信设备1802指派与在运载工具通信设备1802的无线电范围内的另一运载工具通信设备相同的信道资源,其中运载工具通信设备和另一运载工具通信设备两者都使用例如DSRC。运载工具通信设备1802和另一运载工具通信设备于是都可根据DSRC来竞争共享的信道资源。
由于第一和第二运载工具无线电通信技术可共存,所以在一些方面中,共存引擎1812可在阶段1906中确定避免第一和第二运载工具无线电通信技术之间的干扰或冲突的信道资源分配。例如,共存引擎1812可向使用第一运载工具无线电通信技术的通信设备指派与使用第二运载工具无线电通信技术的通信设备不同的信道。例如,共存引擎1812可为运载工具通信设备1802确定信道资源分配,与对于网络接入节点1810的信道资源分配相比该信道资源分配指派不同的信道。在一些方面中,共存引擎1812也可使用时间复用来在不同的时隙期间向第一和第二运载工具无线电通信技术指派相同信道,例如通过指派运载工具通信设备1802在第一组时隙期间使用第一信道并且通过指派网络接入节点1810在不同的第二组时隙期间使用第一信道。例如,在涉及DSRC和LTE V2V/V2X的示范性情境中,共存引擎1812可确定如下资源分配:这些资源分配向DSRC通信设备指派与LTE V2V/V2X通信设备不同的10MHz信道,向DSRC通信设备指派在相同的10MHz信道上的与LTE V2V/V2X通信设备不同的时隙,或者向DSRC通信设备指派在相同的10MHz信道和相同的时隙上的与LTEV2V/V2X通信设备不同的空间复用层。
在一些方面中,共存引擎1812可确定在某个地理区域上重复使用信道资源的信道资源分配。例如,如果第二运载工具通信设备即使被分配了相同的信道资源(例如,相同的信道、时隙和空间复用层)也在无线电范围之外,则使用第一运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备可不与使用第二运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备相干扰。因此,除了通过分配不同信道资源来帮助避免干扰以外,共存引擎1812还可通过向位于不同地理区域中(例如,在无线电范围之外,或者远到足以产生可管理水平的干扰)的通信设备指派相同信道资源来帮助避免干扰。
类似地,在一些方面中,共存引擎1812可确定具体地理区域所特定的信道资源分配。例如,共存引擎1812可聚合来自位于第一区域中的报告通信设备的信道资源使用信息,并且分开聚合来自位于不同的第二区域中的报告通信设备的信道资源使用信息。共存引擎1812从而可为第一区域和第二区域两者获得第一和第二聚合信道资源使用信息。共存引擎1812随后可利用相应的聚合信道资源使用信息为第一区域和第二区域单独确定信道资源分配。因此,如果关于第一区域的聚合信道资源使用信息指出第一运载工具无线电通信技术使用比第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源,则共存引擎1812可在第一区域中向第一运载工具无线电通信技术分配比第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源。类似地,如果关于第二区域的聚合信道资源使用信息指出第二运载工具无线电通信技术使用比第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源,则共存引擎1812可在第二区域中向第二运载工具无线电通信技术分配比第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。共存引擎1812因此可随着地理区域改变信道资源分配。如果共存引擎1812针对给定的地理区域没有接收到足以准确地确定向不同的运载工具无线电通信技术分配多少信道资源的信道资源使用信息,则共存引擎1812可利用来自附近区域的信道资源使用信息来执行外推。
在一些方面中,共存引擎1812在确定信道资源分配时也可考虑报告的干扰水平。例如,共存引擎1812也可从一个或多个报告通信设备接收指出该一个或多个报告通信设备在经历多少干扰的干扰水平。共存引擎1812随后可分配可用信道资源,以使得干扰友好的通信设备共享相同或附近的信道资源(例如,在频率、时间、空间复用层、和/或地理区域上)。这可类似于多用户MIMO(Multiple User MIMO,MU-MIMO)中的配对。如果某些通信设备在造成严重的干扰,则共存引擎1812可在空间上或者在时间上分离主导干扰(例如,频率或时间双工,例如时隙的一半被分配给第一运载工具无线电通信技术并且时隙的另一半被分配给第二运载工具无线电通信技术),将主导干扰的信道资源接入限于仅在特定时间期间,和/或基于地理信息来发起波束成形以减轻干扰。
共存引擎1812因此可在阶段1906中基于信道资源使用信息来确定信道资源分配,其中每个信道资源分配可向个体通信设备(例如,网络接入节点或运载工具通信设备)或者一组通信设备分配信道资源(例如,信道、时隙、发送功率和/或空间复用层)。共存引擎1812可在不同的运载工具无线电通信技术之间分配总体可用信道资源(例如,所有可用的信道、时隙和空间复用层),这可包括向第一运载工具无线电通信技术的通信设备指派与第二运载工具无线电通信技术的通信设备不同的信道资源。如前所示,共存引擎1812也可通过在不同的地理区域中分配相同的信道资源来将信道资源重复用于第一和第二运载工具无线电通信技术两者。
共存引擎1812可在阶段1908中将信道资源分配发送给参与通信设备。由于共存引擎1812可能在使用RAN支持的实现方式,所以共存引擎1812可通过无线电接入网络来发送对于运载工具通信设备的信道资源分配。例如,共存引擎1812可将对于运载工具通信设备的信道资源分配发送到其各自的当前服务网络接入节点,这些当前服务网络接入节点随后可将信道资源分配发送到适当的运载工具通信设备。共存引擎1812可将对于网络接入节点的信道资源分配直接发送到网络接入节点。在一些方面中,共存引擎1812可生成指明信道资源(例如,信道、时隙、发送功率和/或空间复用层)和目的地通信设备(例如,由设备ID来寻址)的信道资源分配消息,并且将信道资源分配消息发送到目的地通信设备。
参与通信设备可接收信道资源分配并且随后根据信道资源分配来发送和/或接收通信。例如,在网络接入节点1810是LTE V2V/V2X基站的示范性情况中,网络接入节点1810随后可利用在其信道资源分配中指明的一个或多个信道资源(例如,信道、时隙、发送功率和/或空间复用层)来调度上行链路和下行链路通信。在另一示例中,在运载工具通信设备1802是DSRC运载工具通信设备的示范性情况中,运载工具通信设备1802可在其信道资源分配指明的信道资源上利用DSRC执行基于竞争的信道接入。
如上所示,用于运载工具无线电通信技术的集中式频谱分配的方面可额外地或者替换地使用独立于RAN的实现方式。图20根据一些方面示出了独立于RAN的实现方式的示范性示例。如图20中所示,共存引擎1812可与远程节点2012、2014和2016接口连接。远程节点2012-2016可包括被配置为接收并处理无线电信号以复原通信数据以及处理通信数据并发送无线电信号的无线电、物理层和控制组件(例如,天线、RF收发器、DSP电路和/或控制器)。远程节点2012-2016可被配置为支持第一和第二运载工具无线电通信技术,例如DSRC和LTEV2V/V2X。
远程节点2012-2016从而可执行无线电接收和发送操作,并且可主要由共存引擎1812来控制。共存引擎1812可位于核心网络或者位于独立于网络的位置中(例如,在网络域之外的服务器位置)。因此,与其中共存引擎1812与网络接入节点接口连接的如图18中的RAN支持的实现方式的示范性情况不同,在图20的独立于RAN的实现方式中可共存引擎1812与远程节点2012-2016接口连接。取代通过无线电接入网络来接收信道资源使用信息并且发送信道资源分配,共存引擎1812可经由远程节点2012-2016来接收信道资源使用信息和发送信道资源分配。
因此在独立于RAN的实现方式中共存引擎1812也可使用图19的方法1900。因此,远程节点2012-2016可执行双模式无线电感测来获得信道资源使用信息。例如,远程节点2012-2016可利用第一运载工具无线电通信技术(例如DSRC)来执行第一频率扫描,并且利用第二运载工具无线电通信技术(例如LTE V2V/V2X)来执行第二频率扫描。远程节点2012-2016因此可为第一和第二运载工具无线电通信技术确定信道资源使用信息,例如哪些信道正被使用,哪些时隙正被使用,哪个发送功率正被使用,和/或哪些空间复用层正被使用。例如,在图20的示范性情况中,远程节点2012-2016可为运载工具通信设备2002-2006和网络接入节点2008-2010确定信道资源使用信息。
远程节点2012-2016随后可将信道资源使用信息报告给共存引擎1812。由于远程节点2012-2016可执行双模式无线电感测来为第一和第二运载工具无线电通信技术两者获得信道资源使用信息,所以共存引擎1812因此可在阶段2004中接收关于第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息。共存引擎1812随后可在阶段1904中以上文对于RAN支持的实现方式描述的方式来聚合针对第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息,并且因此可获得表征使用第一运载工具无线电通信技术的通信设备和使用第二运载工具无线电通信技术的通信设备的信道资源使用的聚合的信道资源使用信息。由于聚合的信道资源使用信息表征第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用之间的相对比例,所以聚合的信道资源使用信息可指出相对于第二运载工具无线电通信技术共存引擎1812应当向第一运载工具无线电通信技术分配多少信道资源。
共存引擎1812随后可在阶段1906中为参与通信设备确定信道资源分配,并且可在阶段1908中将信道资源分配发送到参与通信设备。由于共存引擎1812在独立于RAN的实现方式中不与无线电接入网络接口连接,所以共存引擎1812可使用远程节点2012-2016来向参与通信设备发送信道资源分配。因此,共存引擎1812可在阶段1908中向远程节点2012-2016发送信道资源分配,远程节点2012-2016随后可将信道资源分配无线地发送到参与通信设备,例如运载工具通信设备2002-2008和网络接入节点2008-2010。在一些方面中,共存引擎1812(或者可替换地,远程节点2012-2016)可在信道资源分配中包括设备ID,该设备ID标识出每个信道资源分配所寻址到的通信设备或一组通信设备。远程节点2012-2016(或者可替换地,远程节点2012-2016中最接近目的地通信设备的远程节点)随后可广播信道资源分配(例如,利用第一和第二运载工具无线电通信技术两者,或者对于每个信道资源分配,利用目的地通信设备支持的运载工具无线电通信)。
运载工具通信设备2002-2008和网络接入节点2008-2010随后可接收广播的信道资源分配并且通过将其设备ID与广播的信道资源分配中的设备ID相匹配来识别其各自的信道资源分配。运载工具通信设备2002-2008和网络接入节点2008-2010随后可根据其各自被指派的信道资源分配来利用其各自的运载工具无线电通信技术发送和接收通信数据。
在使用RAN支持的或者独立于RAN的实现方式的各种方面中,运载工具通信设备可离开无线电接入网络或远程节点的覆盖区域。例如,由于DSRC RSU一般可只被放置在高交通流量的有限区域中,所以在DSRC覆盖中可存在相当大的间隙,在这些间隙中运载工具通信设备在DSRC RSU的无线电范围之外。LTE V2V/V2X运载工具通信设备可经历类似的场景,其中附近没有任何LTE V2V/V2X基站。虽然DSRC和LTE V2V/V2X都支持覆盖外场景,但共存引擎1812可使用不同的机制来接收信道资源使用信息和/或向覆盖外运载工具通信设备发送信道资源分配。
例如,在一些方面中,共存引擎1812可在运载工具通信设备已重进入覆盖之后和/或通过中继来接收信道资源分配。例如,参考图18的示例,运载工具通信设备1804可离开网络接入节点1810的覆盖区域并且进入运载工具通信设备1804在覆盖外的区域。共存引擎1812因此可不能够经由无线电接入网络触及运载工具通信设备1804。运载工具通信设备1804可继续执行无线电感测以获得信道资源使用信息,例如关于邻近运载工具通信设备1804的其他运载工具通信设备的信道资源使用信息。一旦运载工具通信设备1804重新进入无线电覆盖,运载工具通信设备1804就可向网络接入节点发送所获得的信道资源使用信息(其也可被带上地理标签以指出获得该信道资源使用信息的位置),网络接入节点随后可将信道资源使用信息转发到共存引擎1812。在独立于RAN的实现方式中,运载工具通信设备可类似地当在远程节点的无线电范围之外时保有信道资源使用信息,并且一旦返回无线电覆盖中就可向远程节点发送信道资源使用信息。
额外地或者替换地,运载工具通信设备当在覆盖外时可使用中继来向共存引擎1812发送信道资源使用信息。例如,如果运载工具通信设备1804在覆盖外,运载工具通信设备1806在网络接入节点1810的范围内,并且运载工具通信设备1806在运载工具通信设备1804的中继范围内,则运载工具通信设备1804可向运载工具通信设备1806发送信道资源使用信息,例如利用设备到设备(device-to-device,D2D)链路来发送。运载工具通信设备1806随后可将信道资源使用信息中继到网络接入节点1810,网络接入节点1810可将信道资源使用信息发送到共存引擎1812。这种中继链可缩放到任何数目的运载工具通信设备,并且可使得运载工具通信设备即使当不在无线电接入网络的覆盖区域中时也能够向共存引擎1812发送信道资源分配。这些中继链可使用D2D中继概念或者扩展范围中继方案,例如窄带IoT(NB-IoT)。
无论在RAN支持的实现方式还是独立于RAN的实现方式中当运载工具通信设备在覆盖外时,由于不存在无线电接入网络或远程节点链路,共存引擎1812可能也不能够向该运载工具通信设备发送信道资源分配。如果经由一个或多个其他运载工具通信设备的中继链路可用,则共存引擎1812可经由中继链路向目的地运载工具通信设备发送信道资源分配。这可包括首先向网络接入节点或远程节点发送信道资源分配,网络接入节点或远程节点随后可向中继链路中的第一运载工具通信设备发送信道资源分配。
如果没有中继链路可用,则共存引擎1812可不能够立即向该运载工具通信设备发送信道资源分配。因此,运载工具通信设备可继续使用共存引擎1812所提供的最近期的信道资源分配,直到该运载工具通信设备重新进入覆盖或者中继链路变得可用为止。在一些方面中,共存引擎1812可以信道地图的形式提供信道资源分配,该信道地图指明在地理区域上分配的信道资源并且在不同的区域中分配不同的信道资源。随着运载工具通信设备移动,运载工具通信设备可利用其当前地理位置来参考信道地图并且使用为此区域分配的信道资源。共存引擎1812可周期性地更新信道地图,运载工具通信设备一旦返回到无线电覆盖就可获得并使用该信道地图。
在一些方面中,作为对远程节点的附加或替换,运载工具通信设备也可被用于感测目的。例如,运载工具通信设备2002可根据运载工具通信设备2002支持的运载工具无线电通信技术(例如第一运载工具无线电通信技术)来执行感测。运载工具通信设备2002从而可获得在其附近的关于第一运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息,并且随后可将该信道资源使用信息报告给共存引擎1812。如果在获得信道资源使用信息时在覆盖外,则运载工具通信设备2002可一旦返回覆盖中就将信道资源使用信息报告给共存引擎1812(例如,经由远程节点或无线电接入网络)。
此外,在一些方面中,作为对远程节点的附加或替换,运载工具通信设备也可被用于发送信道资源分配。例如,如果运载工具终端是双模式运载工具通信设备,则共存引擎1812可以派给运载工具通信设备为第一和第二运载工具无线电通信技术两者广播信道资源分配的任务。例如,共存引擎1812可经由中继将对于各种其他运载工具通信设备的信道资源分配发送到运载工具通信设备。共存引擎1812可经由远程节点发源中继,从信道资源分配所涉及的同一运载工具无线电通信技术的无线电接入网络发源中继(例如,DSRC中继DSRC信道资源分配和/或LTE中继LTE信道资源分配),或者从另一运载工具无线电通信技术的无线电接入网络发源中继(例如,DSRC中继LTE信道资源分配和/或LTE中继DSRC信道资源分配)。在接收到信道资源分配之后,运载工具通信设备随后可在第一和第二运载工具无线电通信技术两者(例如DSRC和LTE V2V/V2X两者)上广播信道资源分配。其他运载工具通信设备可在其所支持的运载工具无线电通信技术上接收信道资源分配并且可相应地发送和接收通信。
集中式频谱分配的方面也可使用混合实现方式,其中一些地理区域使用RAN支持的实现方式,其他地理区域使用独立于RAN的实现方式。图21示出了混合的RAN支持/独立于RAN的实现方式的示例。如图21中所示,共存引擎1812可通过网络接入节点2116,即利用RAN支持的实现方式,从区域2126中的通信设备接收信道资源使用信息并且向这些通信设备提供信道资源分配。共存引擎1812也可分别利用远程节点2118-2120和2122-2124,即利用独立于RAN的实现方式,从区域2128和2130中的通信设备接收信道资源使用信息并且向这些通信设备提供信道资源分配。因此,在各种方面中,共存引擎1812可利用RAN支持的实现方式和独立于RAN的实现方式来服务不同的地理区域。离开无线电接入网络或远程节点的覆盖区域的运载工具通信设备2102-2114可经由中继报告信道资源使用信息或者等待直到回到覆盖中才报告。共存引擎1812可经由中继向覆盖外运载工具通信设备发送信道资源分配,或者覆盖外运载工具通信设备可使用最近期的信道资源分配或信道地图。
图22根据一些方面示出了说明对于运载工具无线电通信技术的集中式频谱分配的示范性消息序列图2200。如图22中所示,共存引擎1812可在阶段2202中向各种报告通信设备发送对信道资源信息的请求,这些报告通信设备可包括诸如DSRC RSU和LTE V2V/V2X基站之类的网络接入节点以及远程节点。网络接入节点,尤其是如果被配置为执行确定性调度的话,可根据网络接入节点使用的上行链路和下行链路调度在本地保有信道资源使用信息。远程节点也可在阶段2204执行无线电感测来获得信道资源使用信息。
各种报告通信设备随后可在阶段2206中利用信道资源使用信息来响应对信道资源使用信息的请求。共存引擎1812随后可在阶段2208中聚合信道资源使用信息并且确定信道资源分配。共存引擎1812随后可在阶段2210中将信道资源分配发送到参与通信设备。这可包括向远程节点(或网络接入节点)发送对运载工具通信设备的信道资源分配,远程节点(或网络接入节点)随后可在阶段2212中将信道资源分配发送到运载工具通信设备。
共存引擎1812因此可具有多种机制来确定信道资源分配并且将信道资源分配提供给参与通信设备。共存引擎1812可动态地适配和完善信道资源分配以平衡分配给不同运载工具无线电通信技术的信道资源。例如,在一些情况下,信道资源使用可随机波动,而没有确定性原因,其中在某些时间第一运载工具无线电通信技术将使用更多信道资源,而在其他时间第二运载工具无线电通信技术将使用更多信道资源。在其他情况下,相对信道资源使用中的波动可具有确定性原因。例如,在白天可能有更多私有运载工具操作,它们一般具有诸如DSRC之类的低成本运载工具无线电通信设备,而在夜间可能有更专业的货运运载工具操作,它们可使用诸如LTE V2V/V2X之类的更高级且更高成本的设备。共存引擎1812可对信道资源使用的随机和确定性波动作出反应,并且相应地适配分配给不同运载工具无线电通信技术的信道资源的相对比例。类似地,如前所示,不同的运载工具无线电通信技术的信道资源使用也可随着地理区域变化,其中第一运载工具无线电通信技术在第一地理区域中可使用更多信道资源,并且第二运载工具无线电通信技术在第二地理区域中可使用更多信道资源。共存引擎1812因此可在第一区域中向第一运载工具无线电通信技术分配更多信道资源,并且在第二区域中向第二运载工具无线电通信技术分配更多信道资源。这于是可随着时间而变化,其中第二运载工具无线电通信技术可最终在第一地理区域中使用更多信道资源,并且共存引擎1812因此可在第二区域中向第一运载工具无线电通信技术分配更多信道资源。
在一些方面中,共存引擎1812也可适配不同的运载工具无线电通信技术之间的相对信道资源使用中的更长期波动。例如,DSRC与LTE V2V/V2X相比在早期部署阶段期间可经历普遍使用,而LTE V2V/V2X可能会在DSRC之后的数月或数年才被充分地部署和操作。因此,相对于LTE V2V/V2X,信道资源使用最初可严重向DSRC倾斜。然而,由于预期LTE V2V/V2X会更好地集成到5G网络体系结构中,所以就信道资源使用而言LTE V2V/V2X可逐渐赶上并且最终反超DSRC。
随着LTE V2V/V2X变得被更广泛使用,这种稳定的变化可在数月或数年的进程中发生。由于共存引擎1812可继续基于由信道资源使用信息指出的观察到的信道资源使用来确定信道资源分配,所以共存引擎1812可因此适配信道资源分配以逐渐偏向于LTE V2V/V2X而不是DSRC。
图23示出了第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术之间的资源使用分配的长期转变的两个示例,例如从DSRC到LTE V2V/V2X的转变。示例2310和2320都假定普遍DSRC使用到普遍LTE V2V/V2X使用之间的平缓且长期(例如,大约数月或数年)的转变,并且描绘了由共存引擎1812分配给DSRC和LTE V2V/V2X的频谱的相对量。如前所示,共存引擎1812可经由对由各种报告通信设备报告的信道资源使用信息的评估来检测此转变,这些信道资源使用信息可稳定地反映出随着时间的推移LTE V2V/V2X相对于DSRC的信道资源使用的渐增的水平。由于共存引擎1812基于DSRC和LTE V2V/V2X的相对信道资源使用来确定资源分配,所以共存引擎1812随着时间的推移可逐渐地向LTE V2V/V2X分配相对于DSRC更多的信道资源。
如图23中所示,示例2310中的转变比示例2320的转变更陡峭。因此,如果LTE V2V/V2X像示例2310的情况中那样完全替代DSRC,则共存引擎1812可随着时间的推移逐渐向LTEV2V/V2X分配相对于DSRC更多的信道资源,直到LTE V2V/V2X被分配可用运载工具无线电通信技术的所有信道资源为止。在示例2320的情况中,LTE V2V/V2X就信道资源使用而言可能不会完全反超DSRC(或者可能只在相当长的一段时间中才反超DSRC)。因此,共存引擎1812可缓慢地向LTE V2V/V2X分配相对于DSRC更多的信道资源。
共存引擎1812因此可通过向一些运载工具无线电通信技术分配相对于其他运载工具无线电通信技术更多的信道资源水平来对不同运载工具无线电通信技术的信道资源使用中的整体和长期的变化作出反应。虽然平缓的趋势可朝着使用更多信道资源的某些运载工具无线电通信技术倾斜,但共存引擎1812仍可在短期基础上动态地执行信道资源分配。例如,即使共存引擎1812在逐渐地向LTE V2V/V2X分配更多信道资源,如果共存引擎1812识别出在给定的时间点DSRC在使用比LTE V2V/V2X更多的信道资源,那么共存引擎1812也可确定向DSRC分配更多信道资源的信道资源分配。图23中所示的平缓的趋势从而反映了长期趋势,而瞬时信道资源分配可在短期基础上动态地波动。类似地,如果DSRC在某些区域中使用比LTE V2V/V2X更多的信道资源,则共存引擎1812可在这些区域中确定向DSRC分配更多信道资源的信道资源分配(而在LTE V2V/V2X信道资源使用更高的其他区域中偏向于LTE V2V/V2X)。
在一些方面中,共存引擎1812可依赖于报告的信道资源使用信息来执行信道资源分配,而在其他方面中,共存引擎1812可接收指示共存引擎1812相对于其他运载工具无线电通信技术偏向某些运载工具无线电通信技术的外部配置信息。例如,如果网络运营者确定从第一运载工具无线电通信技术到另一运载工具无线电通信技术的转变应当被加速,则网络运营者(例如,人类行动者)可向共存引擎1812中输入外部配置信息,该外部配置信息指示共存引擎1812向第一运载工具无线电通信技术分配更多信道资源(例如,比在仅仅基于报告的信道资源使用信息的情况下将是合乎情理的更多的信道资源)。由于将为第一运载工具无线电通信技术分配更多信道资源,所以这将把更大数目的用户引向第一运载工具无线电通信技术,从而加速转变。在其他情况下,一些网络运营者可希望延迟从第一运载工具无线电通信技术到第二运载工具无线电通信技术的转变,并且可向共存引擎1812中输入外部配置信息,该外部配置信息指示共存引擎1812向第二运载工具无线电通信技术分配比在仅仅基于报告的信道资源使用信息的情况下将是合乎情理的更多的信道资源。
共存引擎1812适用于在短期基础上的动态调度中的使用,并且不同运载工具无线电通信技术的信道资源使用的长期、平缓趋势只是一种示范性长期使用。
图24根据一些方面示出了共存引擎1812的示范性内部配置。如图24中所示,共存引擎1812可包括处理器2402、接口电路2404和存储器2406。处理器2402可以是单个处理器或多个处理器,并且可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码来执行如本文所述的发送和接收、信道资源使用信息评估和信道资源分配确定。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。存储器2406可以是存储用于接口子例程2406a、评估子例程2406b和分配子例程2406c的指令的非暂态计算机可读介质。
接口子例程2406a、评估子例程2406b和分配子例程2406c可各自是包括当被处理器2402取回和执行时执行如本文所述的处理器2402的功能的可执行指令的指令集。具体地,处理器2402可执行接口子例程2406a来经由接口电路2404发送和接收通信数据,接口电路2404可以是通过共存引擎1812和各种远程节点、网络接入节点和/或核心网络组件之间的一个或多个有线连接来发送和接收数据的硬件电路。处理器2402因此可通过对接口子例程2406a的执行来经由接口电路2404接收信道资源使用信息和发送信道资源分配。
处理器2402可执行评估子例程2406b来处理和聚合经由接口电路2404接收的信道资源使用信息。因此,评估子例程2406b可包括指令来识别由报告通信设备提供的信道资源使用信息,例如使用的频谱、每单位时间使用的频谱、每单位时间和空间复用层使用的频谱、每单位时间/空间复用层/代码/极化/传播信道正交性使用的频谱、发送的总通信时间、活跃用户的总数目、发送的总发送功率、发送的数据的总量或者发送效率中的一个或多个,这可包括处理接收到的信道资源使用信息来识别信道资源使用信息的类型。评估子例程2406b也可包括指令来聚合关于不同运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息,例如标识关于第一运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息(例如,其详述使用第一运载工具无线电通信技术的通信设备的信道资源使用信息)并且标识关于第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息(例如,其详述使用第二运载工具无线电通信技术的通信设备的信道资源使用信息)。评估子例程2406b可包括通过对来自不同设备的信道资源使用信息求和来聚合信道资源使用信息的指令,例如利用任何类型的信道资源使用信息对第一通信设备使用的频谱、第二通信设备使用的频谱、第三通信设备使用的频谱等等求和。这可产生聚合的信道资源使用信息。评估子例程2406b还可包括聚合不同类型的信道资源使用信息的指令,这可包括使用加权方案,其中不同类型的信道资源使用信息被不同地加权以为每个运载工具无线电通信技术获得聚合的信道资源使用信息。评估子例程2406b因此可包括从算法上定义上文以散文方式描述的共存引擎1812的任何评估功能的可执行指令。
分配子例程2406c可包括指令来基于信道资源使用信息确定信道资源分配。这可包括指令来向第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术分配不同相对量的信道资源,例如基于第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术是否使用更多信道资源(这可由经由评估子例程2406b的执行而获得的聚合信道资源使用信息来指出)。分配子例程2406c可包括指令来为参与通信设备生成向参与通信设备指派不同的信道资源来使用的信道资源分配。向第一运载工具无线电通信技术(例如,指派给使用第一运载工具无线电通信技术的参与通信设备的信道资源的总量)和第二运载工具无线电通信技术指派的信道资源的相对量从而可取决于由评估子例程2406b获得的聚合信道资源使用信息。分配子例程2406c因此可包括从算法上定义上文以散文方式描述的共存引擎1812的任何信道资源分配功能的可执行指令。
图25示出了向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的方法2500。如图25中所示,方法2500包括从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息(2502),基于信道资源使用信息为第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配(2504),并且将信道资源分配发送到一个或多个参与通信设备(2506)。
图26示出了向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的方法2600。如图26中所示,方法2600包括从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息(2602),基于第一运载工具无线电通信技术是否比第二运载工具无线电通信技术使用更多信道资源来确定信道资源分配(2604),并且将信道资源分配发送到一个或多个通信设备(2606)。
在一些方面中,集中式频谱分配可与如上所述的分布式共存管理相集成。例如,共存引擎1812可为运载工具通信设备的集群确定信道资源分配,这可基于由集群提供(例如,经由网络接入节点或远程节点)和/或由使用集群所支持的运载工具无线电通信技术的运载工具通信设备或网络接入节点提供的信道资源使用信息。共存引擎1812随后可将信道资源分配发送给集群首领,集群首领随后可基于信道资源分配来指派信道资源供集群成员使用。
做出决策的流程图
随着网络体系结构变得越来越复杂,用于以高效的方式管理这些技术的相互关系的资源可变得更加合乎需要。本文描述的各种方面概述了从若干个用例产生的效率低下。返回参考图9,例如,运载工具通信设备902-908和912-918中的至少一些可以非协调方式使用不同的运载工具无线电通信技术。结果,不同的运载工具无线电通信技术之间的干扰有可能导致冲突,这可严重地降低发送和接收性能。类似地,如果信道容量超过给定的阈值(例如,百分之60),则尝试以某种基于竞争的信道接入方案(例如DSRC)接入的运载工具通信设备可经历效率的相当大降低。
与其中运载工具通信设备独立地接入信道资源并且没有不同运载工具无线电通信技术之间的合作的非协调情况不同,本文提出了对集群的使用来管理接入以降低同信道干扰并且使能对共享信道资源的更高效使用。提供了资源分配决策树来进一步优化信道资源的指派。更具体而言,资源分配决策树提供了一种机制,用于针对给定的无线电通信网络(例如,V2X、V2V等等)向多个终端设备中的至少一者指派信道资源。通过此交互,可以降低干扰并且相对于其他方案可以更高效地利用资源。
资源分配决策树阐明了网络优化框架。在一些方面中,此框架可定义一组规则,用于为特定无线电通信网络选择和分配无线电通信技术。遵循本文概述的原理,可基于与无线电通信网络相关联的无线电通信技术选择标准来使资源选择和分配适合于无线电通信网络。
无线电通信技术选择标准可包括多种类型的信息。例如,无线电通信技术选择标准可包括基于无线电通信网络的一个或多个场景、条件、动作和/或行为的参数。这些参数可包括关键性能指标(Key Performance Indicator,KPI),例如关于长期演进(LTE)无线电接入网络(RAN)的那些KPI。
取决于实现方式,KPI可被分组成若干个类别。KPI类别例如可包括可接入性、可保持性、移动性、利用率、流量、时延、完整性、安全性、效率,等等。无论其具体分类是什么,示范性KPI都可包括封包丢失信息、吞吐量信息、时延信息和/或与特定无线电通信网络或网络设备的性能有关的一个或多个其他类型的信息。
无线电通信技术选择标准可包括基于服务质量(quality of service,QoS)的参数,例如用于维持最低QoS水平来支持垂直应用的那些参数。QoS类标识符(QoS ClassIdentifier,QCI)以示例的方式可指出每个封包的QoS性能特性并且控制封包转发处理(例如,调度权重、准入阈值、队列管理阈值、链路层协议配置等等)。例如,QCI可指出网络是否设置了保证比特率(guaranteed bit rate,GBR)。这样,可以设置流量(例如上行链路流量(UL)或下行链路流量(DL))的保证宽带。QCI也可与优先级别、封包预算延迟、封包差错丢失率和/或服务类型相关联。
无线电通信技术选择标准还可包括基于内容的参数。在一些方面中,基于内容的参数可指出发送的数据的重要程度。例如,每个信息元素或每组信息元素可具有应用到它的关键性信息。就此而言,可重复的信息元素可具有与之相关联的一个共同关键性信息或者其自己的关键性信息。关键性信息也可被应用到不可重复的信息元素。如果信息元素或信息元素的群组未被理解或者缺失,则接收节点可取决于关键性信息的值而采取不同的动作(例如,拒绝、忽略并通知发送方、或者忽略)。
无线电通信技术选择标准还可包括基于集群的参数。在一些方面中,基于集群的参数可包括集群内的运载工具通信设备的数目。基于集群的参数可从集群状态数据得出或推断出。集群状态数据可指出哪些运载工具通信设备是集群的成员、其间的任何中继链路、地理位置、相对于彼此的相对位置和/或哪个(哪些)成员被指定或已被指定为集群首领。其还可指明哪些无线电接入技术被每个运载工具通信设备支持和/或被全体支持。
无线电通信技术选择标准还可包括基于设备的参数。在一些方面中,基于设备的参数可包括用户设备(UE)能力信息。UE能力信息可包括UE类别、特征群组指示符、载波聚合频带组合、LTE相关字段、WCDMA相关字段、TDSCMA相关字段和/或GSM相关字段。UE类别例如可详述UE的组合UL和DL无线电吞吐量。
无线电通信技术选择标准还可包括预测性的基于覆盖的参数。在一些方面中,预测性的基于覆盖的参数可包括与位置信息相关联的上述无线电通信技术选择标准的任何一者。预测性的基于覆盖的参数从而可基于一个或多个位置、兴趣点、移动方向、速度指示、推断路线、明确定义的路线、路线适应性改变、天气指示、交通流量指示、和/或效用信息等等中的一个或多个来为一个或多个运载工具通信设备描述各个无线电参数的预期演变。预测性的基于覆盖的参数可例如是从一个或多个节点(例如,运载工具通信设备)提供的。
在一些方面中,可在无线电通信网络的一个或多个实体处实现资源分配决策树。可在本公开的运载工具通信设备中的一个或多个中实现资源分配决策树。例如,图9的一个或多个运载工具通信设备902-908和912-918可实现资源分配决策树。额外地或者替换地,可在一个或多个运载工具通信设备之外实现资源分配决策树。例如,可在一个或多个运载工具通信设备902-908和912-918之外实现资源分配决策树。
如先前联系图9所述,运载工具通信设备902-908和912-918中的一个或多个可按如对于图5和图6示出和描述的运载工具通信设备500的方式来配置。从而,运载工具通信设备500可被配置为根据DSRC和/或LTE V2V/V2X来操作。例如,RF收发器602、数字信号处理器604和控制器606可被配置为根据DSRC和/或LTE V2V/V2X来发送和接收通信。
在一些方面中,可在特定类型的运载工具通信设备内实现资源分配决策树。例如,可在一个或多个集群首领(例如,集群首领904)处实现资源分配决策树。根据参考图10的一个示例,集群首领904的资源分配器1008可执行资源分配决策树。虽然前文详述了在特定类型的运载工具通信设备处实现资源分配决策树的一个或多个方面,但本公开不具体受限于此。
可在一个或多个运载工具通信设备外的特定类型的实体中实现资源分配决策树。可例如在一个或多个控制服务器(例如,控制服务器1612)和/或一个或多个共存引擎(例如,共存引擎1812)处实现资源分配决策树。虽然前文详述了在一个或多个运载工具通信设备外的特定类型的实体处实现资源分配决策树的一个或多个方面,但本公开不具体受限于此。
参考图16,可在控制服务器1612处实现资源分配决策树。如前所述,控制服务器1612可以是核心网络服务器(例如,位于网络接入节点1610后面的核心网络中)、网络接入节点(例如,网络接入节点1610的内部组件)或者边缘服务器(例如,放置在网络接入节点1610与核心网络之间的边缘计算设备)中的任何一者。在一些方面中,控制服务器1612可以是服务器型组件,例如包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的一个或多个处理器的计算元件,该程序代码以可执行指令的形式定义如本文所述的控制服务器1612的控制和算法功能。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。根据一个示例,控制服务器1612的一个或多个处理器可执行资源分配决策树。例如,控制服务器1612中的可执行程序代码可包括资源分配决策树。
在一些方面中,可在图18的共存引擎1812内实现资源分配决策树。如对于图24所述,共存引擎1812可包括处理器2402、接口电路2404和存储器2406。处理器2402可以是单个处理器或多个处理器,并且可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码来执行如本文所述的发送和接收、信道资源使用信息评估和信道资源分配确定。存储器2406可以是存储用于接口子例程2406a、评估子例程2406b和分配子例程2406c的指令的非暂态计算机可读介质。
接口子例程2406a、评估子例程2406b和分配子例程2406c可各自是包括当被处理器2402取回和执行时执行如本文所述的处理器2402的功能的可执行指令的指令集。具体地,处理器2402可执行接口子例程2406a来经由接口电路2404发送和接收通信数据,接口电路2404可以是通过共存引擎1812和各种远程节点、网络接入节点和/或核心网络组件之间的一个或多个有线连接来发送和接收数据的硬件电路。处理器2402因此可通过对接口子例程2406a的执行来经由接口电路2404接收信道资源使用信息和发送信道资源分配。根据一个示例,共存引擎1812的处理器可执行资源分配决策树。参考图24,例如,分配子例程2406c可包括资源分配决策树。
完整或部分地存储和/或实现资源分配决策树的任何设备或实体可被称为决策实体。作为说明性示例,决策实体可以是经由LTE链路连接的路边单元(RSU)、位于云上的设备(例如,骨干网络)、和/或V2X或V2V环境中的通信设备(例如,集群的运载工具),等等。在一些方面中,一个或多个决策实体可被配置为就无线电通信技术选择标准与一个或多个运载工具通信设备通信。例如,一个或多个决策实体可向一个或多个运载工具通信设备发送对无线电通信技术选择标准的请求。一个或多个决策实体可例如就无线电技术选择标准来轮询一个或多个运载工具通信设备。例如,一个或多个决策实体可就基于使用的参数(例如,效用信息)来轮询一个或多个运载工具通信设备。额外地或者替换地,一个或多个运载工具通信设备可被配置为向一个或多个决策实体报告信息(例如,周期性地)。
虽然任何运载工具通信设备都可被轮询,但一些运载工具通信设备可能比其他的更有能力做出响应。例如,一个或多个运载工具通信设备对于某些类型的无线电通信技术选择标准可更有能力做出响应。在一些方面中,能够响应轮询的一个或多个运载工具通信设备的有序的(例如,区分优先级的)列表可基于接收到的无线电通信技术选择标准被确定,并且可被一个或多个决策实体和/或一个或多个运载工具通信设备存储。
关于无线电通信技术选择标准的通信可被寻址到无线电通信网络的一个或多个实体。在一些方面中,关于无线电通信技术选择标准的通信可被寻址到一个或多个运载工具通信设备。例如,对于无线电通信技术选择标准的请求可被寻址到集群(例如,集群900)的一个或多个运载工具通信设备(例如,集群首领904)。额外地或者替换地,关于无线电通信技术选择标准的通信可被寻址到一个或多个运载工具通信设备之外的一个或多个实体。例如,对于无线电通信资源的请求可被寻址到一个或多个控制服务器(例如,网络接入节点1808)和/或一个或多个共存引擎(例如,共存引擎1812)。
虽然关于无线电通信技术选择标准的通信在一些方面中被描述为对无线电通信技术选择标准的请求,但对关于无线电通信技术选择标准的通信的描述也可适用于无线电通信技术选择标准的传输。例如,对关于无线电通信技术选择标准的通信的描述在一些方面中可涉及包括无线电通信技术选择标准的寻址到一个或多个决策实体的响应。
可基于一个或多个条件来发送关于无线电通信技术选择标准的通信。在一些方面中,关于无线电通信技术选择标准的通信可在一个或多个时间发生。这些时间可以指关于无线电通信技术选择标准的通信可发生的(一个或多个)时间点和/或(一个或多个)时段。在一些方面中,关于无线电通信技术选择标准的通信可基于预定的(例如,调度的、协商的、周期性的等等)条件。决策实体和/或运载工具通信设备可例如包括定时控制器作为数字信号处理器、控制器和/或应用处理器的一部分。定时控制器可被配置为将定时控制器的值(例如,时钟)与来自存储器(例如,本地存储器)的变量(例如,调度的定时、协商的定时、周期性定时等等)相比较并且基于该比较确定是否符合预定的条件。额外地或者替换地,关于无线电通信技术选择标准的通信的定时可被隐式地确定。例如,关于无线电通信技术选择标准的无线电通信的通信的定时可基于一个或多个事件。
事件可包括以下各项中的一个或多个:集群(例如,集群900)的形成,邻居集群(例如,集群910)的形成,集群的位置,集群的位置的变化,集群内的一个或多个运载工具通信设备的相对位置,集群内的一个或多个运载工具通信设备的地理位置,一个或多个运载工具通信设备离开集群,一个或多个运载工具通信设备离开邻居集群,一个或多个运载工具通信设备加入集群,一个或多个运载工具通信设备加入邻居集群,运载工具通信设备晋升为集群首领,接近兴趣点,接近邻居集群,接近决策实体,集群的解散,邻居集群的解散,天气指示,交通流量指示,运载工具通信设备的处理能力的变化,运载工具通信设备的电池强度指示,资源分配决策树的创建,对资源分配决策树的更新,和/或预定持续时间的期满,等等。
无论形式如何,关于无线电通信技术选择标准的通信都可指出一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合。在一些方面中,关于无线电通信技术选择标准的通信可明确地指出一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合。额外地或者替换地,关于无线电通信技术选择标准的通信可隐含地指出一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合。参数可包括一个或多个基于KPI的参数、基于QoS的参数、基于使用的参数、基于集群的参数、基于设备的参数和/或预测性覆盖参数。
在一些方面中,参数、参数类型和/或参数类型的集合可与一个或多个运载工具通信设备相关联。例如,参数、参数类型和/或参数类型的集合可与特定的运载工具通信设备(例如,集群首领904)相关联。额外地或者替换地,参数、参数类型和/或参数类型的集合可与多个运载工具通信设备(例如,集群900)相关联。
参数、参数类型和/或参数类型的集合可以各种方式与一个或多个运载工具通信设备相关联。一个或多个运载工具通信设备可将参数、参数类型和/或参数类型的集合存储在各自的存储器中。
在一些方面中,参数、参数类型和/或参数类型的集合可与特定的运载工具通信设备相关联。例如,运载工具通信设备可利用其中的一个或多个组件(例如,数字信号处理器208)来执行对一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合的测量。例如,运载工具通信设备可被配置为测量接收链路的信号噪声比(signal-to-noise ratio,SNR)并且估计该运载工具通信设备经由该链路能够支持的最大链路速率。在一些方面中,一个或多个运载工具通信设备可估计在一个或多个运载工具通信设备和一个或多个决策实体之间的一个或多个链路的时延(例如,封包的往返延迟)。其他测量可包括对“链路”本身的功率消耗的估计。通过执行测量,参数、参数类型和/或参数类型的集合可与运载工具通信设备相关联。
额外地或者替换地,参数、参数类型和/或参数类型的集合可与多个运载工具通信设备相关联。例如,多个运载工具通信设备可利用一个或多个各自的组件(例如,数字信号处理器208)来执行对一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合的测量。一个或多个运载工具通信设备可例如被配置为报告一个或多个测量到的参数、参数类型和/或参数类型的集合。例如,一个或多个运载工具通信设备可能够在到一个或多个决策实体的报告中将一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合与测量到的参数、参数类型和/或参数类型的集合关联起来。例如,运载工具通信设备可将估计的最大链路速率和相应的调制和编码方案(modulation and coding scheme,MCS)报告给一个或多个决策实体。
一个或多个决策实体可在接收到无线电通信技术选择标准时将其存储。在一些方面中,无线电通信技术选择标准的一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合可被存储在一个或多个运载工具通信设备各自的存储器中。
在一些方面中,一个或多个决策实体可在接收到无线电通信技术选择标准时分析接收到的无线电通信技术选择标准。例如,一个或多个决策实体可从接收到的无线电通信技术选择标准做出确定。例如,一个或多个决策实体可被配置为确定对于发送了无线电通信技术选择标准的一个或多个运载工具通信设备所要求的时延的相对程度(例如,低或高)。如果确定从无线电通信技术选择标准要求低时延,则一个或多个无线电通信技术资源可被递增、加权和/或选择。如果确定从无线电通信技术选择标准要求高时延,则一个或多个无线电通信技术资源可被递增、加权和/或选择。
从接收到的无线电通信技术选择标准产生的其他确定是可能的。例如,一个或多个决策实体可被配置来为发送了无线电通信技术选择标准的一个或多个运载工具通信设备确定要求的数据类(例如,质量控制指标(Quality Control Indicator,QCI)或另一类型的服务质量相关参数)。类似地,一个或多个决策实体可被配置为确定集群中的运载工具通信设备的数目。类似地,可从无线电通信技术选择标准确定多个运载工具通信设备的资源。此外,可从无线电通信技术选择标准确定参数、参数类型和/或参数类型的集合的预期演变(例如,未来SNR之类的)。
无线电通信技术选择标准的一个或多个参数、参数类型和/或参数类型的集合在一些情况中可包括一个或多个测量的组合(例如,平均、均值、中值等等)。例如,多个运载工具通信设备可向这多个运载工具通信设备中的一运载工具通信设备(例如,集群首领)报告信号噪声比测量。在一些方面中,集群首领可将集群的组合测量结果存储在存储器中和/或将组合测量结果发送到一个或多个决策实体。额外地或者替换地,一个或多个决策实体可被配置为基于无线电通信技术选择标准来执行测量、计算(例如、平均、均值、中值等等)、估计和/或预测(例如,从存储的信息的外推)。在一些方面中,一个或多个运载工具通信设备和/或一个或多个决策实体的效用信息可被组合来做出确定。例如,可从其确定对一个或多个运载工具通信设备可用的资源。
一个或多个决策实体可负责创建、更新和/或执行动态决策树的过程。图27根据本公开的一些方面示出了资源分配决策树的非限制性示例。在一些方面中,共存引擎1812可被配置为执行过程2700的步骤,例如通过取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码,该程序代码以可执行指令的形式定义过程2700的步骤的。在一些方面中,终端设备、网络接入节点或运载工具通信设备可被配置为执行过程2700的步骤,例如通过在一个或多个处理器处取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码,其中程序代码以可执行指令的形式定义过程2700的步骤。在一些方面中,集群首领可被配置为执行过程2700的步骤,例如利用资源分配器(例如,图10的资源分配器1008)来执行,该资源分配器可取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式定义过程2700的步骤的程序代码。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。
在用于选择无线电通信技术资源的过程2700中,该方法包括:在阶段2702中接收与多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准;在阶段2704中基于接收到的无线电通信技术选择标准为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源(例如,在图12的阶段1212的方式);并且在阶段2706中向多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备发送配置消息(例如,以图12的阶段1214的方式),其中配置消息包括为多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源。
在接收到配置消息后,多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备可将所选择的无线电通信技术资源存储在存储器(例如,本地存储器)中并且根据所选择的无线电通信技术资源来通信。额外地或者替换地,多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备可将配置消息转发到多个运载工具通信设备中的一个或多个。
在一些方面中,在阶段2704中基于接收到无线电通信技术选择标准为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源可包括将接收到的无线电通信技术选择标准与一个或多个预定阈值相比较,并且基于接收到的无线电通信技术选择标准与一个或多个预定阈值的比较来选择无线电通信技术资源。
为多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源可按一个或多个形式来实现。在一些方面中,为多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源可包括用于多个运载工具通信设备的一个或多个无线电通信技术资源候选。如本文所详述,为多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源可为多个运载工具通信设备的每一者指出频率信道、时隙和/或无线电通信技术。类似地,用于多个运载工具通信设备的无线电通信技术资源可指明所选择的无线电通信技术资源有效的持续时间。
在一些方面中,所选择的无线电通信技术资源可包括到上行链路和下行链路传输的特定子载波和符号时隙(其中每个子载波和符号时隙构成资源元素(Resource Element,RE))以为集群的一个或多个运载工具通信设备获得信道资源分配。额外地或者替换地,所选择的无线电通信技术资源可包括一个或多个时隙上的特定信道(频谱块或子载波集合,例如用于DSRC和LTE V2V/V2X的10MHz信道,它们可在相同或不同频带上)和/或到集群的一个或多个运载工具通信设备的信道。额外地或者替换地,所选择的无线电通信技术资源可包括被指派给集群的一个或多个运载工具通信设备来用于(一个或多个)信道和(一个或多个)时隙的一个或多个运载工具无线电接入技术。在一些方面中,所选择的无线电通信技术资源可以是集群的特定运载工具通信设备所独有的,而在其他方面中所选择的无线电通信技术资源可在集群的多个运载工具通信设备之间共享。
在一些方面中,所选择的无线电通信技术可基于与特定运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准而是该特定运载工具通信设备所独有的。例如,与特定运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准可指出支持垂直应用的最低QoS水平、特定运载工具通信设备所支持的一个或多个无线电接入技术和/或用户偏好,等等。从而,所选择的无线电通信技术可以是特定运载工具通信设备所独有的以提供最低QoS水平来支持垂直应用,和/或提供该特定运载工具通信设备所支持和/或请求的频道、时隙和/或无线电通信技术,等等。
在一些方面中,过程2700还可包括识别多个运载工具通信设备可用的多个无线电通信技术资源。此识别可例如基于来自多个无线电通信设备中的一个或多个的通信。此外,在阶段2704中基于接收到的无线电通信技术选择标准为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源可包括从所识别的多个运载工具通信设备可用的多个无线电通信技术资源中选择无线电通信技术资源。
在一些方面中,过程2700还可包括基于接收到的无线电通信技术选择标准估计所选择的无线电通信技术资源对多个运载工具通信设备上的影响。例如,一个或多个决策实体可被配置为估计多个无线电通信技术候选中的一个或多个相对于对多个运载工具通信设备中的一个或多个的现有无线电通信技术资源分配是否有改善的潜力。通过评估多个无线电通信技术候选中的一个或多个是否有改善多个运载工具通信设备(例如,集群)的通信性能的潜力,可实现优化。过程2700还可包括基于各个估计的对多个运载工具通信设备的通信性能影响来向多个无线电通信技术资源候选的每一者指派加权因子。
在一些方面中,过程2700还可包括对于多个无线电通信技术资源候选的每一者基于接收到的无线电通信技术选择标准来估计对多个运载工具通信设备的通信性能影响。过程2700还可包括基于各个估计的对多个运载工具通信设备的通信性能影响来向多个无线电通信技术资源候选的每一者指派加权因子。作为说明性示例,各个指派的加权因子可反映多个无线电通信技术资源候选的每一者相对于对多个运载工具通信设备中的一个或多个的现有无线电通信技术资源分配的估计通信性能影响(例如,改善、恶化,等等)。过程2700还可包括基于各个指派的加权因子来对多个无线电通信技术资源候选的每一者排名,其中配置消息包括按基于与之相关联的相应排名的顺序的多个无线电通信技术资源候选。
在一些方面中,多个运载工具通信设备中的一个或多个运载工具通信设备可被配置为接收并存储包括按基于与之相关联的相应排名的顺序的多个资源候选的一个或多个配置消息。多个运载工具通信设备中的一个或多个运载工具通信设备可被配置为基于与之相关联的相应排名来对每个无线电通信技术资源候选进行聚合、排列和/或重排名。多个运载工具通信设备中的一个或多个运载工具通信设备可被配置为基于对每个无线电通信技术资源候选的聚合、排列和/或重排名来选择一个或多个无线电通信技术资源候选,并且根据其来通信(例如,以图12的阶段1216的方式)。
在一些方面中,接收到的无线电通信技术选择标准的第一参数可具有与之相关联的第一加权因子,而接收到的无线电通信技术选择标准的第二参数可具有与之相关联的第二加权因子。加权因子可影响为多个运载工具通信设备选择的一个或多个无线电通信技术资源中的哪些被优先化或发送到多个运载工具通信设备中的至少一者。以这种方式,更能指示出多个运载工具通信设备的优化性能的参数、参数类型和/或参数类型的集合可比指示性更低的那些接收更高的加权因子。
在一些方面中,过程2700还可包括发送对与多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准的请求。例如,所发送的对无线电通信技术选择标准的请求可包括请求多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备执行测量的请求。
在一些方面中,过程2700还可包括为多个运载工具通信设备接收无线电通信技术资源候选。此外,在阶段2704中基于接收到的无线电通信技术选择标准为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源可包括基于接收到的无线电通信技术选择标准和接收到的无线电通信技术资源候选来为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源。
在一些方面中,过程2700还可包括基于接收到的无线电通信技术选择标准为多个运载工具通信设备中的至少一者识别通信性能的预期变化。通信性能的预期变化可例如基于预测性的基于覆盖的参数。过程2700还可包括基于通信性能的预期变化来修改接收到的无线电通信技术选择标准内的至少一个参数。此外,在阶段2704中基于接收到的无线电通信技术选择标准为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源可包括基于至少一个经修改的参数来选择无线电通信技术资源。
在一些方面中,多个决策实体可协作来执行资源分配决策树。例如,多个决策实体可执行资源分配决策树的各个部分。在一些方面中,多个决策实体可将资源分配决策树全部或部分存储在存储器中。这些各个部分可包括在多个决策实体的每一者之间共同的一组指令、与多个决策实体的每一者的指令不同的一组指令、和/或与多个决策实体的每一者的指令部分不同的一组指令。
例如,第一决策实体可被配置为从存储器取回与第一参数相关联的无线电通信技术选择标准,将与第一参数相关联的无线电通信技术选择标准与一个或多个阈值和/或范围相比较,并且基于对无线电通信技术选择标准的比较来为多个运载工具通信设备选择一个或多个无线电通信技术资源。类似地,第二决策实体可被配置为从存储器取回与第二参数相关联的无线电通信技术选择标准,将与第二参数相关联的无线电通信技术选择标准与一个或多个阈值和/或范围相比较,并且基于对无线电通信技术选择标准的比较来为多个运载工具通信设备选择一个或多个无线电通信技术资源。并且第三决策实体可被配置为从第一和第二决策实体接收所选择的一个或多个无线电通信技术资源并且基于与之相关联的各个加权因子生成包括所选择的无线电通信技术资源中的一个或多个的配置消息。
如前所述,本文提出了使用集群来管理接入以降低同信道干扰并且使能对共享信道资源的更高效使用。有了本文介绍的资源分配决策树,可以降低干扰并且可以更高效地利用资源。
集中式信道接入控制
基于竞争的接入方案,例如WiFi和像DSRC之类的基于IEEE 802.11的标准,可使用被称为带冲突避免的载波侦测多路接入(Carrier-Sense Multiple Access withCollision Avoidance,CSMA/CA)的先听后说(LBT)过程来控制设备何时可接入信道。就本文使用的而言,CSMA/CA指的是任何多路接入协议,其中发送器使用载波侦测来确定信道何时空闲并且通过仅在信道被确定为空闲时才发送来避免冲突。CSMA/CA从而包括例如IEEE802.11家族中的那些或者从中得出的那些之类的标准,但不仅仅限于任何一个特定的标准。
因此,当发送器有待执行的发送时,使用CSMA/CA的发送器可执行载波侦测以确定信道是繁忙还是空闲。发送器因此可在预定的侦测间隔(例如,分布式协调功能(Distributed Coordination Function,DCF)帧间空间(DCF Inter-Frame Space,DIFS))中侦听信道。如果发送器在侦测间隔期间没有在信道上检测到任何其他发送,则发送器可断定该信道空闲并且立即在该信道上发送。然而,如果发送器在侦测间隔期间检测到任何其他发送,则发送器可断定信道繁忙并且因此在再次尝试发送之前执行退避过程。
具体地,发送器可随机地为退避过程选择退避计数器(在退避计数器值的预定义范围内)。发送器可继续侦听信道,直到检测到的发送结束为止。一旦检测到的发送结束,发送器就可再次在侦测间隔中侦听信道。如果发送器在侦测间隔期间没有检测到任何另外的发送,则发送器可开始递减退避计数器,同时继续侦听信道。每次发送器在信道上检测到发送时,发送器就可暂停退避计数器,等待直到检测发送结束为止,在侦测间隔中侦听信道,并且在侦测间隔结束之后继续递减计数器。
一旦退避计数器达到零,发送器就可在该信道上执行发送。如果另一发送器与该发送器在相同时间发送(在初始侦测间隔之后或者在退避计数器期满之后),则发送器可选择更大的退避计数器(例如,先前退避计数器的长度的两倍)并且以新的退避计数器再次重启退避过程。
经由载波侦测对其他发送的检测从而可管束CSMA/CA发送器何时可接入信道。CSMA/CA的各种实现方式可利用不同类型的载波侦测,例如物理和虚拟载波侦测。在使用能量检测的物理载波侦测中,发送器可测量信道中的无线电能量(这可以是来自其他RAT、噪声、干扰、被破坏的发送等等的无线电能量),并且如果测量到的无线电能量高于阈值,则确定信道繁忙。由于发送器在使用能量检测时可没有具体识别出测量到的无线电能量的来源,所以发送器可继续侦听信道,直到测量到的无线电能量降低到阈值以下为止,然后才断定信道空闲。在使用前导码检测的物理载波侦测中,发送器可处理在信道上接收的信号来确定信道是否包含任何可辨识的前导码,这些前导码一般可以是与发送器在使用的相同的RAT的前导码,因此是发送器可达的。如果发送器检测到任何可辨识的前导码,则发送器可断定信道在整个当前帧中是繁忙的。因此,与发送器将继续侦听信道直到测量到的无线电能量降低为止的能量检测形成对比,发送器可断定至少直到当前帧结束为止信道都不会空闲,并从而可选择通过中断载波侦测直到当前帧结束为止来节约电池电力。
在虚拟载波侦测中,发送器可从检测到的发送读取指出检测到的发送的持续时间的信息。发送器随后可基于检测到的发送的持续时间来设置预留计数器,并且可选择中断载波侦测直到预留计数器期满为止。例如,其他发送器可使用握手过程,例如请求发送(Request to Send,RTS)/清除发送(Clear to Send,CTS)握手,其方式是通过交换指明即将发生的发送的预留时段(例如,网络分配向量(Network Allocation Vector,NAV))的发送请求(例如,RTS)和发送准予(例如,CTS)。如果发送器通过接收并读取发送请求或发送准予而检测到这种握手过程,则发送器可假定信道将繁忙直到预留时段期满为止,启动等于预留时段的预留计数器,并且一旦预留计数器期满则恢复载波侦测。其他发送也可指出预留时段,例如包括指明预留时段的信号字段的WiFi前导码。在检测到的发送中检测到这种信息的发送器可类似地假定信道将繁忙,直到预留时段结束为止。
利用诸如CSMA/CA之类的基于竞争的方案进行操作的设备因此可使用这种载波侦测技术来确定它们何时被允许在信道上发送。与这些基于竞争的协议形成对比,利用确定性调度来共享信道的发送器可从中央控制实体接收指明每个发送器被指派使用哪些信道资源(例如,时间-频率资源)的信道资源分配(例如,每个发送器被指派在哪些时隙中以及在哪些子载波上发送)。诸如基站之类的中央控制实体可通过向每个发送器分配不同的信道频率资源来帮助避免发送器的冲突。
如先前在上文中在LTE V2V/V2X和DSRC之间的共存的示范性情况中所介绍的,相同信道资源上的基于竞争的系统和确定性调度系统的操作可导致性能劣化。具体地,虽然基于竞争的设备一般可能够检测到确定性调度设备的正在进行的发送并且因此避免冲突,但某些确定性调度设备可能没有机制来检测由基于竞争的设备进行的发送。这因此在确定性调度设备在基于竞争的设备已经占用信道的同时进行发送时可导致冲突。
因此,本公开的方面提供了直接管理由基于竞争的设备和确定性调度设备两者对相同信道资源的接入的共存引擎。与先前对于集中式频谱分配描述的允许基于竞争的系统和确定性调度系统在单独分配的信道资源上的不受干扰的操作的方面相比,集中式信道接入控制可直接干预来控制对信道的接入。
图28根据一些方面示出了集中式信道接入控制的示例。图28的示例涉及在基于竞争的设备和确定性调度设备两者之间共享信道的场景,例如图29中描绘的示范性场景,其中基于竞争的通信设备2912-2916可与确定性调度通信设备2904-2910在相同信道上操作。虽然在图29的示范性情境中被描绘为终端设备,但通信设备2904-2916可以是任何类型的通信设备,包括终端设备或者网络接入节点等等。在一些方面中,通信设备2904-2916中的一个或多个可以是运载工具通信设备,例如使用DSRC的基于竞争的运载工具通信设备和/或使用LTE V2V/V2X的确定性调度运载工具通信设备。
共存引擎2902可被配置为控制通信设备2904-2916的信道接入。如先前关于CSMA/CA所述,基于竞争的通信设备2912-2916可使用载波侦测来确定信道何时空闲,即通过在侦测间隔期间监视信道并且仅在信道在侦测间隔期间一直空闲的情况下才着手立即发送。例如,如图28中所示,信道可以最初从时间2802开始是繁忙的,例如由于通信设备2904-2916之一正在进行的发送。由于基于竞争的通信设备被配置为只在没有在侦测间隔中检测到发送的情况下才确定信道空闲,所以基于竞争的通信设备2912-2916之一能够开始新的发送的最早可能时间是在时间2810(例如,一旦从在时间2804的发送结束起已经过了完整的侦测间隔)。
因此,共存引擎2902可通过使用小于侦测间隔的预留间隔以管束其自己对信道的使用来控制对信道的接入。如图28的示例中所示,共存引擎2902可在此预留间隔的持续时间期间侦听信道,并且如果没有检测到发送,则可在时间2808开始其自己的新发送。由于预留间隔小于侦测间隔,所以共存引擎2902可在基于竞争的通信设备2912-2916的任何一者能够占用信道之前占用信道。虽然在图29的示例中被描绘为网络接入节点,但在一些方面中,共存引擎2902可以是终端设备,例如充当主设备来管理其他终端设备之间的频谱共享的终端设备(例如,在D2D用例中)。此外,在一些方面中,共存引擎2902可以是为其他运载工具通信设备管理频谱共享的运载工具通信设备(例如,在V2V情况中)。
在一些方面中,例如基于竞争的通信设备2912-2916之类的基于竞争的通信设备可使用确认方案,其中接收设备在成功接收到发送之后的ACK间隔中发送确认(ACK)。这些ACK间隔(例如,短帧间空间(Short Inter-Frame Space,SIFS))短于侦测间隔,从而使得接收设备能够在另一设备开始新的发送之前发送ACK。因此,在一些方面中,共存引擎2902使用的预留间隔可长于基于竞争的通信设备2912-2916使用的ACK间隔。图28示出了ACK间隔在时间2806期满的示例。如果共存引擎2902在计划占用信道时检测到ACK,则共存引擎2902可重置预留间隔,或者可替换地可以在ACK之后立即开始新的发送。
在一些方面中,共存引擎2902可利用预留间隔来占用并预留信道供确定性调度通信设备2904-2910使用。例如,由于基于竞争的通信设备2912-2916直到信道至少在侦测间隔期间都空闲为止不会开始新的发送,所以共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可在时间2808之后通过确保没有长于侦测间隔的发送间断来继续占用信道。
由于只要没有这种发送间断发生,基于竞争的通信设备2912-2916就将避免发送,所以确定性调度通信设备2904-2910可将信道用于确定性调度通信。在一些方面中,共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可继续在预留窗口(例如,在其期间基于竞争的通信设备对信道的接入被控制或阻止的一段时间)期间占用并使用信道。一旦预留窗口结束,共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910就可通过停止在信道上的进一步发送来将信道返回给基于竞争的通信设备2912-2916。基于竞争的通信设备2912-2916随后可在利用载波侦测确定信道再次空闲之后(例如,在侦测间隔和/或退避过程之后)恢复使用信道。
在一些方面中,共存引擎2902可以此方式重复地预留信道,并且因此可控制为确定性调度通信预留信道的时间段,即预留窗口,以及信道可供基于竞争的通信使用的时间段,即开放窗口。共存引擎2902利用短于侦测间隔的预留间隔来直接干预信道上的通信从而可向共存引擎2902提供对基于竞争的设备和确定性调度设备两者对信道的接入的高度控制。
在一些方面中,共存引擎2902可负责确定在预留时段期间用于确定性调度通信设备2904-2910的确定性调度的信道资源分配。例如,共存引擎2902可以是服务确定性调度通信设备2904-2910的网络接入节点,或者可替换地可以是负责为其他终端设备或运载工具通信设备确定信道资源分配的终端设备或运载工具通信设备。因此,在预留信道供确定性调度通信设备2904-2910使用之后,共存引擎2902可确定并向确定性调度通信设备2904-2910指明信道资源分配,该信道资源分配向确定性调度通信设备2904-2910指派信道的信道资源。确定性调度通信设备2904-2910随后可根据其各自被指派的信道资源分配来接入信道。共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可在结束预留窗口之前在一个或多个分配时段上执行此信道资源分配过程。共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910随后可将信道返回给基于竞争的通信设备2912-2916,基于竞争的通信设备2912-2916可在开放窗口期间使用信道。
图30根据一些方面示出了说明此过程的示范性消息序列图3000。如图30中所示,共存引擎2902可首先在阶段3002中在信道上执行载波侦测。例如,共存引擎2902可至少在预留间隔的持续时间期间监视信道,其中预留间隔短于基于竞争的通信设备2912-2916所使用的侦测间隔。如果共存引擎2902在预留间隔内没有检测到任何正在进行的发送,则共存引擎2902可断定信道空闲。如果共存引擎2902在预留间隔内检测到发送,则共存引擎2902可继续监视信道,至少直到该发送结束为止。在一些方面中,共存引擎2902在检测到发送时可不执行退避过程,并且或者可等待直到信道已在至少预留间隔的持续时间(例如,最近检测到的发送之后的预留间隔的持续时间)期间空闲为止,在该发送结束之后立即开始发送,或者等待直到信道已在至少基于竞争的通信设备2912-2916所使用的ACK间隔的持续时间(例如,最近检测到的发送之后的ACK间隔的持续时间)期间空闲为止。
在确定信道空闲之后,共存引擎2902可在阶段3004中发送预留发送来预留信道。基于竞争的通信设备2912-2916可检测预留发送,并且因此断定信道繁忙。例如,如前所示,基于竞争的设备可利用物理和/或虚拟载波侦测来确定信道是否繁忙,其中物理载波侦测涉及在测量到的无线电能量高于阈值的情况下断定信道繁忙,并且虚拟载波侦测涉及在能够从在信道上检测到的发送中读取预留时段的情况下断定信道将在预留时段期间繁忙。因此,共存引擎2902在阶段3004中可通过执行具有充足无线电能量的任何预留发送来预留信道。例如,在一些方面中,共存引擎2902在阶段3004中可发送虚拟噪声(例如,不包含有意义信息的噪声)作为预留发送。假定在基于竞争的通信设备2912-2916处能够以高于基于竞争的通信设备2912-2916使用的物理载波侦测阈值的无线电能量观测到虚拟噪声,则基于竞争的通信设备2912-2916中正在侦测信道的任何一者可断定其繁忙。
在另一示例中,共存引擎2902可发送采取能够被确定性调度通信设备2904-2910读取的消息格式的预留消息作为阶段3004中的预留发送。确定性调度通信设备2904-2910因此可被配置为侦听这种预留消息,并且在接收到时确定预留窗口已开始。在一些方面中,预留消息可以采取不可被基于竞争的通信设备2912-2916读取的消息格式,这仍可使得基于竞争的通信设备2912-2916通过物理载波侦测确定信道繁忙。
在一些方面中,共存引擎2902在阶段3004中可发送采取能够被基于竞争的通信设备2912-2916读取的信号格式的预留消息作为预留发送。例如,共存引擎2902可发送采用由确定性调度通信设备2904-2910使用的无线电接入技术的消息格式的预留消息。预留消息可以可选地还指明预留时段,例如包括预留时段的前导码和/或请求发送(RTS),基于竞争的通信设备2912-2916可读取该预留时段并且作为虚拟载波侦测的一部分使用它来断定信道将在预留时段的持续时间期间被占用。
在阶段3004中利用预留发送预留信道之后,预留窗口可开始,并且共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可开始将信道用于确定性调度通信。由于如果存在长于侦测间隔的发送间断(例如,发送中的时间空隙)则基于竞争的通信设备2912-2916可恢复信道,因此共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可通过防止长于由基于竞争的通信设备2912-2916使用的侦测间隔的发送间断直到预留窗口结束为止来在预留窗口的持续时间期间继续占用信道。这在下文针对图31A和31B进行更详细地描述。
如前所示,在一些方面中,例如当共存引擎2902是为确定性调度通信设备2904-2910服务的网络接入节点时,共存引擎2902可负责在预留窗口期间向确定性调度通信设备2904-2910分配信道资源。因此,共存引擎2902可在阶段3006中为确定性调度通信设备2904-2910确定信道资源分配。信道资源分配可向确定性调度通信设备2904-2910分配不同的信道资源。信道资源分配可取决于确定性调度通信设备2904-2910正在用来共享信道的多路接入方案。例如,如果使用时分多路接入(time-division multiple access,TDMA)方案,则共存引擎2902可在分配时段的进行中的不同时间向确定性调度通信设备2904-2910的每一者分配信道的频谱。如果使用频分多路接入(frequency-division multipleaccess,FDMA)方案,则共存引擎2902可在分配时段的进行中向确定性调度通信设备2904-2910的每一者分配信道的不同子载波。如果使用正交频分多路接入(orthogonalfrequency-division multiple access,OFDMA)方案,则共存引擎2902可在分配时段的进程中向确定性调度通信设备2904-2910的每一者分配不同时间的不同子载波(例如,被称为资源元素(RE)的不同时间-频率资源)。如果使用码分多路接入(code-division multipleaccess,CDMA)方案,则共存引擎2902可在分配时段的进程中向确定性调度通信设备2904-2910的每一者分配不同的扩频码。共存引擎2902可额外地或者替换地使用其他类型的资源划分来向确定性调度通信设备2904-2910的每一者分配不同的信道资源,这可包括向确定性调度通信设备2904-2910的每一者分配一个或多个不同的子载波、不同的时隙、不同的代码、不同的空间复用层、不同的极化(例如,水平与垂直)和/或不同的传播信道正交性(例如,第一系统使用第二系统的深度频域衰落子带中的频率)。在一些方面中,信道资源分配可以针对对信道的上行链路或下行链路使用,例如其中上行链路和下行链路被利用频分双工(例如,信道的第一子带用于上行链路并且信道的第二子带用于下行链路)或时分双工(例如,分配时段的第一子时段用于上行链路并且分配时段的第二子时段用于下行链路)来进行双工。例如,运载工具通信设备1802在阶段3006中可为确定性调度通信设备2904-2910确定下行链路信道资源分配和上行链路信道资源分配。
在在阶段3006中确定信道资源分配之后,共存引擎2902可在阶段3008中向确定性调度通信设备2904-2910发送指出信道资源分配的信道资源分配消息。在一些方面中,共存引擎2902可向确定性调度通信设备2904-2910的每一者发送指明唯一用于确定性调度通信设备2904-2910中的相应一者的相应信道资源分配的单播信道资源分配消息。在一些方面中,共存引擎2902可向确定性调度通信设备2904-2910中的一些或全部发送指明用于确定性调度通信设备2904-2910中的一些或全部的信道资源分配的多播信道资源消息。在一些方面中,共存引擎2902可在阶段3004之前执行阶段3006(例如,可在在阶段3004中预留信道之前准备信道资源分配)并且可在阶段3004中将信道资源分配消息作为预留发送来发送(例如,可通过发送信道资源分配消息来预留信道)。因此,共存引擎2902可在单个阶段中执行阶段3004和3008的过程,例如其中基于竞争的通信设备2912-2916可检测到信道资源分配消息并且断定信道繁忙。
在一些方面中,共存引擎2902可重复阶段3006和3008的过程,例如通过帧对多个分配时段的每一者确定信道资源分配并且发送信道资源分配消息,其中共存引擎2902针对多个分配时段的每一者向确定性调度通信设备2904-2910分配信道资源。因此,在在阶段3008中发送信道资源分配消息之后,共存引擎2902可在阶段3010中确定预留窗口是否结束。在一些方面中,预留窗口的长度可以是固定的,并且共存引擎2902可在在阶段3004中预留信道时(或者在此之前)确定预留窗口的长度(并且可选地,可将预留窗口的长度包括在发送到确定性调度通信设备2904-2910的预留消息中)。在一些方面中,预留窗口的长度可以是浮动的,并且共存引擎2902可在预留信道之后以动态方式决定何时结束预留窗口。例如,对于浮动长度的预留窗口,共存引擎2902可基于在共存引擎2902或确定性调度通信设备2904-2910处要发送的待发送数据的量来确定何时结束预留窗口(例如,通过在待发送数据的量达到零或降低到阈值以下时确定结束预留窗口)。
共存引擎2902从而可重复阶段3006和3008的过程,直到预留窗口结束为止。共存引擎2902随后可在阶段3012中停止信道预留。在一些方面中,共存引擎2902可通过停止向确定性调度通信设备2904-2910发送信道资源分配消息来停止信道预留,因此一旦没有更多的信道资源分配消息被提供则确定性调度通信设备2904-2910可避免进行发送。在一些方面中,共存引擎2902可向确定性调度通信设备2904-2910发送终止消息来指出预留窗口结束。
如图30中所示,确定性调度通信设备2904-2910可利用共存引擎2902在信道资源分配消息中指派的信道资源来在阶段3014中接入信道。确定性调度通信设备2904-2910可继续接入信道,直到确定性调度通信设备2904-2910在阶段3016中确定预留窗口结束为止。在一些方面中,确定性调度通信设备2904-2910可在如下情况下确定预留窗口结束:在预定时间段内没有从共存引擎2902接收到信道资源分配消息,由共存引擎2902指明的固定预留窗口期满,或者共存引擎2902发送终止消息。
共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910从而可在预留窗口的持续时间期间继续使用信道。如果基于竞争的通信设备2912-2916的任何一者在预留窗口期间尝试接入信道,则它们将在阶段3018中执行载波侦测。如果共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910在预留窗口期间没有留下任何长于侦测间隔的发送间断,则基于竞争的通信设备2912-2916可在阶段3020中确定信道繁忙,并进而返回到阶段3018来在再次尝试接入信道之前执行退避过程。基于竞争的通信设备2912-2916在共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910不允许长于侦测间隔的发送间断的时间持续期间将不被许可接入信道。虽然基于竞争的通信设备2912-2916有可能不恰当地接入信道(例如,错误地认为信道空闲,这可能是由于隐藏节点效应或其他错误引起的),但这些不恰当的发送一般可能本质上是有限的。
因此,在一些方面中,信道在预留窗口的持续时间期间可保持被共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910占用。一旦共存引擎2902在阶段3012中停止信道预留,基于竞争的通信设备2912-2916就可在阶段3022中在共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910在预留窗口中的最后发送结束之后已经过至少侦测间隔之后恢复使用信道。
在一些方面中,共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可被配置为在预留窗口期间布置其发送和接收以避免长于侦测间隔的发送间断。这样,共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可尝试防止基于竞争的通信设备2912-2916接入信道,从而可在预留窗口的持续时间期间维持信道预留。
图31A和31B根据一些方面示出了共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910可用来在预留窗口的持续时间期间维持信道预留的示范性通信调度。
在图31A的示例中,共存引擎2902可被配置为在发送间断期间发送虚拟噪声。如图31A中所示,共存引擎2902可首先在阶段3102利用初始发送来预留信道(例如,像图30的阶段3004中那样)。共存引擎2902随后可开始为确定性调度通信设备2904-2910确定信道资源分配(例如,像图30的阶段3006中那样),这可造成阶段3102处的初始发送和阶段3106处的后续信道资源分配消息之间的时间空隙。
如图31A中所示,共存引擎2902可通过在阶段3104中在信道上发送虚拟噪声来防止长于侦测间隔的发送间断,该虚拟噪声可以是不传达有意义数据的任何噪声或随机信令。基于竞争的通信设备2912-2916在执行物理载波侦测时可将这种虚拟噪声检测为无线电能量,从而断定信道繁忙。
一旦共存引擎2902确定了信道资源分配,共存引擎2902就可在阶段3106中向确定性调度通信设备2904-2910发送信道资源分配消息。共存引擎2902可在阶段3108中再次发送虚拟噪声,这可以是共存引擎2902发送信道资源分配的时刻和确定性调度通信设备2904-2910开始在信道上发送的时刻之间的居间时段。
在一些方面中,信道资源分配可在分配时段上向确定性调度通信设备2904-2910分配信道资源,该分配时段可以是固定的(例如,对于每个信道资源分配相同)或者浮动的(例如,会由共存引擎2902针对每个信道资源分配改变)。在一些方面中,信道资源分配可向确定性调度通信设备2904-2910分配上行链路和下行链路信道资源,例如根据时分双工(TDD)或频分双工(FDD)来分配。在一些方面中,分配时段也可包括为ACK/NACK的发送分配的时间。
在分配时段在阶段3110结束时期满之后,共存引擎2902可再次在阶段3112期间发送虚拟噪声。在图31A的示范性场景中,阶段3112期间的发送间断可长于被基于竞争的通信设备2912-2916使用的侦测间隔。然而,由于共存引擎2902在阶段3112期间发送虚拟噪声,所以基于竞争的通信设备2912-2916可断定信道繁忙并且避免发送。共存引擎2902和基于竞争的通信设备2912-2916可维持信道预留。图31A中所示的阶段3112中的发送间断长于侦测间隔的场景是示范性的,而在各种示范性场景中,以下情况的任何一者都是可能的:可没有发送间断长于侦测间隔、可以有一个发送间断长于侦测间隔,或者可以有多于一个发送间断长于侦测间隔。
在一些方面中,共存引擎2902可对多个分配时段重复阶段3106-3112的过程,并且因此可在多个分配时段的每一者期间向确定性调度通信设备2904-2910提供信道资源分配。共存引擎2902可在发送间断期间继续发送虚拟噪声以维持信道预留。虽然图31A示出了共存引擎2902在每个发送间断期间发送虚拟噪声的方面的示例,但在一些方面中,共存引擎2902可只在长于侦测间隔的发送间断期间发送虚拟噪声。在一些方面中,共存引擎2902可在发送间断开始之前知道发送间断的长度,并且从而如果发送间断长于侦测间隔则可知道在该发送间断期间发送虚拟噪声。在一些方面中,共存引擎2902在发送间断开始之前可不知道发送间断的长度,并且当在发送间断期间监视无线电能量之后,可在发送间断持续长于侦测间隔(或者已经持续了几乎侦测间隔)的情况下开始发送虚拟噪声。
一旦预留窗口在阶段3120结束时(例如,在共存引擎2902已在构成预留窗口的多个分配时段的每一个期间向确定性调度通信设备2904-2910提供了信道资源分配之后)期满,共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910就可停止在信道上发送。基于竞争的通信设备2912-2916随后可恢复使用信道,其中基于竞争的通信设备2912-2916之一可接入信道的最早时间可以是在共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910在预留窗口期间的最后发送之后已经过了至少侦测间隔之后。
在图31A的示例的变体中,在一些方面中,共存引擎2902可被配置为在发送间断期间(例如,在阶段3104、3108、3112、3116等等中)发送可被基于竞争的通信设备2912-2916读取的发送信令。例如,共存引擎2902可被配置为以基于竞争的通信设备2912-2916所使用的无线电接入技术的信号格式发送前导码。由于基于竞争的通信设备2912-2916因此可能够读取前导码,所以共存引擎2902可被配置为在前导码中向基于竞争的通信设备2912-2916提供信息。例如,在一些方面中,共存引擎2902可被配置为在前导码中(例如在前导码的用于指出预留时段的字段中)指明预留窗口的长度(例如,总长度或剩余长度)。如果执行虚拟载波侦测,则基于竞争的通信设备2912-2916因此可根据预留窗口的剩余长度来设置预留计数器并且暂停信道上的载波侦测直到预留计数器期满为止。
在一些方面中,共存引擎2902可在最初预留信道时在阶段3102中发送这种前导码。基于竞争的通信设备2912-2916中的正在侦听信道的任何一者从而可确定信道将被占用直到预留窗口期满为止,并且可暂停载波侦测直到预留窗口结束为止。
在共存引擎2902发送指明预留窗口的前导码的一些方面中,共存引擎2902仍可发送虚拟噪声或者额外的前导码来确保没有长于侦测间隔的发送间断。即使基于竞争的通信设备2912-2916中的一些读取前导码并且暂停载波侦测直到预留窗口结束为止,也有可能基于竞争的通信设备2912-2916并不是全都在侦听。因此,虽然基于竞争的通信设备2912-2916中接收到前导码的那些设备可知道信道将被占用,基于竞争的通信设备2912-2916中的没有接收到的前导码的任何其他设备可不知晓信道预留。在发送间断达到侦测间隔的长度之前对虚拟噪声或额外前导码的发送因此可防止基于竞争的通信设备2912-2916中的没有接收到前导码的任何其他设备在预留窗口期间接入信道。
在图31B的示例中,共存引擎2902可布置其中没有发送间断长于侦测间隔的通信调度。因此,共存引擎2902在阶段3126、3130、3134和3138中可不发送虚拟噪声或前导码,因为没有发送间断可长到足以让基于竞争的通信设备2912-2916确定信道空闲。
图31A和31B的通信调度是示范性的,并且其他通信调度类似地在本公开的范围内。阶段3102-3144的顺序和持续时间从而可不同于如图31A和31B所示的那样,并且通信调度可不仅限于示出的那些。
图32-34示出了共存引擎2902、确定性调度通信设备2904-2910和基于竞争的通信设备2912-2916的示范性内部配置。
图32示出了共存引擎2902的示范性内部配置。如前所示,在一些方面中,共存引擎2902可以是网络接入节点,而在其他方面中,共存引擎2902可以是为其他终端设备或运载工具通信设备充当主设备的终端设备或者运载工具通信设备。在共存引擎2902是运载工具通信设备的一些方面中,共存引擎2902还可包括操控和运动系统(例如,以图5中的运载工具通信设备500的操控和运动系统502的方式)并且可被封装在运载工具壳体中。
如图32中所示,共存引擎2902可包括天线系统3202和无线电收发器3204,它们可按对于图3中的网络接入节点110示出和描述的天线系统302和无线电收发器304的方式来配置。天线系统3202和无线电收发器3204可被配置为根据由确定性调度通信设备2904-2910使用的确定性调度无线电通信技术(例如,LTE、LTE V2V/V2X或者另一种确定性调度无线电通信技术)和由基于竞争的通信设备2912-2916使用的基于竞争的无线电通信技术(例如,WiFi、DSRC、另一种基于IEEE 802.11的无线电接入技术或者另一种基于竞争的无线电通信技术)两者来发送和接收。在一些方面中,天线系统3202和无线电收发器3204可被配置用于确定性调度无线电通信技术和基于竞争的无线电通信技术两者上的双重操作,而在其他方面中,天线系统3202和无线电收发器3204可分别由被配置用于确定性调度无线电通信技术的第一天线系统和第一RF收发器和被配置用于基于竞争的无线电通信技术的第二天线系统和第二RF收发器构成。无线电收发器3204在接收方向上可向通信布置3206提供基带样本并且在发送方向上可从通信布置3206接收基带样本。
共存引擎2902还可包括通信布置3206,该通信布置3206包括载波侦测器3208、通信处理器3210、调度器3212和预留管理器3214。载波侦测器3208、通信处理器3210、调度器3212和预留管理器3214可以是共存引擎2902的物理层处理器(例如,图3中的网络接入节点110的物理层处理器308)或控制器(例如,网络接入节点110的控制器310)的组件。虽然在图32中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了载波侦测器3208、通信处理器3210、调度器3212和预留管理器3214之间的功能分离,而并不将这些组件限制为物理上分离。因此,在一些方面中,载波侦测器3208、通信处理器3210、调度器3212和预留管理器3214中的一个或多个可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,载波侦测器3208、通信处理器3210、调度器3212和预留管理器3214中的一个或多个可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
在一些方面中,载波侦测器3208可以是被配置为执行载波侦测以侦听信道并且确定信道是繁忙还是空闲的处理器或专用硬件组件。在一些处理器实现方式中,载波侦测器3208可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码,该程序代码从算法上定义以下操作:从无线电收发器3204接收基带样本,处理基带样本以确定信道是否在预留间隔中具有高于阈值的无线电能量(例如,对于物理载波侦测),以及处理基带样本以确定信道是否包含指明预留时段的前导码(例如,对于虚拟载波侦测)。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。载波侦测器3208可以可选地还包括被配置为执行这些操作中涉及的专用处理的硬件加速器。在一些硬件实现方式中,载波侦测器3208可以是配置有定义以下操作的数字逻辑的硬件电路:从无线电收发器3204接收基带样本,处理基带样本以确定信道是否在预留间隔中具有高于阈值的无线电能量,以及处理基带样本以确定信道是否包含指明预留时段的前导码。在一些方面中,载波侦测器3208可以是物理层组件,例如共存引擎2902的物理层处理器的组件。参考图30,载波侦测器3208可被配置为执行阶段3002中共存引擎2902的载波侦测功能,并且通知预留管理器3214何时信道空闲。
通信处理器3210可以是被配置为控制共存引擎2902的发送和接收操作的处理器,这可包括将接收到的数据提供到载波侦测器3208和调度器3212并且从载波侦测器3208和调度器3212接收数据以进行发送。通信处理器3210可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义发送和接收这种数据所涉及的处理的程序代码。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,通信处理器3210可以是被配置为根据物理层和协议栈格式化来发送、接收和处理数据的物理层和/或协议栈组件。由通信处理器3210执行的程序代码因此可以是物理层和/或协议栈软件。由于共存引擎2902可被配置为发送和接收针对确定性调度无线电通信技术和基于竞争的无线电通信技术两者的数据,所以通信处理器3210可被配置为执行针对确定性调度无线电通信技术和基于竞争的无线电通信技术两者的协议栈。在一些方面中,通信处理器3210因此可以是双模式协议处理器或者两个单独的协议处理器。通信处理器3210可被配置为从无线电收发器3204接收表示信道上的无线信号的基带样本并且将基带样本提供给载波侦测器3208以进行处理,从调度器3212接收信道资源分配消息并且将信道资源分配消息提供给无线电收发器3204以进行发送,并且执行与信道预留有关的发送。
调度器3212可以是被配置为为由共存引擎2902服务的确定性调度通信设备(例如确定性调度通信设备2904-2910)确定资源分配的处理器。因此,调度器3212可取回(例如,从本地存储器取回)并执行定义以下过程的程序代码:识别将被分配信道资源的确定性调度通信设备,确定向确定性调度通信设备分配不同信道资源的信道资源分配(例如,像图30的阶段3006中那样),生成信道资源分配消息(例如,像图30的阶段3008中那样),并且将信道资源分配消息提供给通信处理器3210以进行发送。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,调度器3212可以是协议栈组件,例如介质接入控制(MAC)调度器。
预留管理器3214可以是负责获得和维持信道预留的处理器。载波侦测器3208可被配置为在信道空闲时通知预留管理器3214,例如当在预留间隔期间在信道上一直没有任何可检测到的发送时通知预留管理器3214。预留管理器3214可被配置为确定何时预留信道并且确定预留窗口的持续时间。这可包括在预留信道之前确定固定预留窗口的持续时间和/或在信道被预留之后决定结束浮动预留窗口。预留管理器3214因此可被配置为生成预留和终止消息供通信处理器3210经由无线电收发器3204发送。在共存引擎2902被配置为发送虚拟噪声或前导码来维持信道预留(例如,为避免长于侦测间隔的发送间断)的一些方面中,预留管理器3214可被配置为通过指示通信处理器3210发送虚拟噪声或前导码来触发虚拟噪声或前导码的发送。在一些方面中,载波侦测器3208可被配置为通知预留管理器3214信道何时已空闲了几乎侦测间隔,这可提示预留管理器3214触发对虚拟噪声或前导码的发送以防止基于竞争的通信设备2912-2916接入信道。预留管理器3214可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式定义此功能的程序代码。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,预留管理器3214可以是共存引擎2902的协议栈组件。
如先前关于图31A和31B所指出,在一些方面中,共存引擎2902可被配置为在否则将会长于侦测间隔的发送间断中发送虚拟噪声和/或前导码。这从而可避免发送间断长于侦测间隔,并且可防止基于竞争的通信设备2912-2916在预留窗口期间接入信道。
在一些方面中,载波侦测器3208可被配置为利用载波侦测来监视信道,并且通知预留管理器3214何时信道繁忙以及何时信道空闲。预留管理器3214于是可被配置为实时跟踪(例如,利用计数器)每个发送间断有多长。如果预留管理器3214检测到正在进行的发送间断达到触发间隔的持续时间,则预留管理器3214可触发在信道上发送(经由无线电收发器3204和天线系统3202)。在一些方面中,触发间隔可具有小于侦测间隔的持续时间(例如略小于,比如是侦测间隔的长度的90-95%),并且因此预留管理器3214可防止正在进行的发送间断持续长于侦测间隔的持续时间。这可因此防止基于竞争的通信设备2912-2916接入信道。
在一些方面中,预留管理器3214可被配置为通过基于共存引擎2902和确定性调度通信设备2904-2910的发送调度触发发送来防止发送间断持续侦测间隔。例如,如前所述,调度器3212可被配置为为上行链路确定指明何时确定性调度通信设备2904-2910被调度为在信道上发送的信道资源分配。在一些方面中,调度器3212还可为下行链路确定信道资源分配,该信道资源分配指明确定性调度通信设备2904-2910何时被调度以在信道上接收,以及引申开来,共存引擎2902何时被调度以在信道上发送。调度器3212可将对于上行链路和下行链路的信道资源分配发送到预留管理器3214,预留管理器3214于是可能够识别确定性调度通信设备2904-2910将在信道上发送的上行链路发送时间段和共存引擎2902将在信道上发送的下行链路发送时间段。
基于上行链路和下行链路发送时间段,预留管理器3214于是可被配置为识别在随后的发送之间发生的调度居间时段。预留管理器3214随后可确定是否有任何调度居间时段在持续时间上长于侦测间隔。如果有任何调度居间时段在持续时间上长于侦测间隔,则预留管理器3214可在调度居间时段期间触发一个或多个发送以防止调度居间时段(以及这些发送和调度的上行链路和下行链路发送之间的所有由此产生的居间时段)持续长于侦测间隔。由于所有由此产生的居间时段因此将小于侦测间隔,所以基于竞争的通信设备2912-2916可不能够接入信道。
图33根据一些方面示出了确定性调度通信设备2904的示范性内部配置。确定性调度通信设备2906-2910也可按图33中所示的方式来配置。如图33中所示,确定性调度通信设备2904可包括天线系统3302和RF收发器3304,它们可按如先前对于图2的终端设备102示出和描述的天线系统202和RF收发器204的方式来配置。天线系统3302和RF收发器3304从而在接收方向上可接收并处理无线信号以产生基带样本来供通信布置3306处理,并且在发送方向上可接收并处理由通信布置3306提供的基带样本以生成并发送无线信号。
确定性调度通信设备2904还可包括通信布置3306,该通信布置3306包括调度器3308和通信处理器3310。调度器3308和通信处理器3310可以是确定性调度通信设备2904的数字信号处理器(例如,图2中的终端设备102的数字信号处理器208)、控制器(例如,终端设备102的控制器210)或者应用处理器(例如,终端设备102的应用处理器212)的组件。图33的描绘从而说明了虽然确定性调度通信设备2904可包括调度器3308和通信处理器3310,但这些组件不限于仅实现为物理层、协议栈或应用层的一部分。此外,虽然在图33中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了调度器3308和通信处理器3310之间的功能分离,而并不将这些组件限制为物理上分离。因此,在一些方面中,调度器3308和通信处理器3310中的一个或多个可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,调度器3308和通信处理器3310中的一个或多个可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
调度器3308可被配置为从通信处理器3310接收包括信道资源分配消息的数据。调度器3308可被配置为读取信道资源分配消息以确定指派给确定性调度通信设备2904的信道资源分配,并且向通信处理器3310指明信道资源分配。在一些方面中,调度器3308可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码从算法上定义如下过程:接收信道资源分配消息,根据用于信道资源分配消息的预定义的格式解读信道资源分配消息,并且确定指派给确定性调度通信设备2904的信道资源分配。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。例如,调度器3308可接收表示信道资源分配消息的数据,并且根据预定义的格式将该数据分离成相应的字段。调度器3308随后可解读每个字段中的数据以获得数据的值(例如,取决于字段类型,例如数值、文本或布尔数据)。这些字段中的至少一些可包含标识指派给确定性调度通信设备2904的信道资源的数据,例如通过标识基于字段中的数据来定义指派的信道资源的子载波、时隙或其他发送或接收参数中的一个或多个来进行标识。通过识别信道资源,调度器3308可识别指派给确定性调度通信设备2904的信道资源分配,确定性调度通信设备2904随后可经由其通信处理器3310利用指派的信道资源来发送和/或接收。在一些方面中,调度器3308可以是确定性调度通信设备2904的协议栈组件,例如MAC调度器。
通信处理器3310可以是被配置为执行确定性调度通信设备2904的发送和接收操作的处理器,包括在发送方向上将基带样本提供给RF收发器3304以进行无线发送和在接收方向上从RF收发器3304接收基带样本以进行接收处理。通信处理器3310可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义用于此发送和接收的处理的程序代码。在一些方面中,通信处理器3310可以是协议栈和/或物理层组件,并且可根据用于确定性调度无线电通信技术的物理层和协议栈格式化来控制从确定性调度通信设备2904的无线信号的发送和接收。例如,该程序代码可配置通信处理器3310执行以下各项中的一个或多个:差错检测、前向纠错编码/解码、信道编码和交织、信道调制/解调、物理信道映射、无线电测量和搜索、频率和时间同步、天线分集处理、功率控制和加权、速率匹配/解除匹配、重发处理、干扰消除以及任何其他物理层处理功能。该程序代码可额外地或者替换地配置通信处理器3310以执行以下各项中的一个或多个:头部压缩和封装、安全性、差错校验和校正、信道复用、调度和优先级、以及无线电承载的设立和维护、或者任何其他协议栈功能。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。通信处理器3310还可被配置为从调度器3308接收信道资源分配,并且利用分配给确定性调度通信设备2904的信道资源在信道上发送和接收。这可包括在发送方向上识别打算去往一个或多个目的地(例如,其他通信设备)的传出数据,并且处理(例如,根据物理层处理功能)和映射传出数据以在由信道资源分配所分配用来发送的信道资源上发送,并且在接收方向上,在由信道资源分配所分配用来接收的信道资源上接收数据,并且对信道资源上的数据进行解映射和处理(例如,根据物理层处理功能)以复原传入数据。
图34示出了基于竞争的通信设备2912的示范性内部配置。在一些方面中,基于竞争的通信设备2914和2916可按与图34中所示相同的方式来配置。如图34中所示,基于竞争的通信设备2912可包括天线系统3402和RF收发器3404,它们可按如先前对于图2的终端设备102示出和描述的天线系统202和RF收发器204的方式来配置。天线系统3402和RF收发器3404从而在接收方向上可接收并处理无线信号以产生基带样本来供通信布置3406处理,并且在发送方向上可接收并处理由通信布置3406提供的基带样本以生成并发送无线信号。
基于竞争的通信设备2912还可包括通信布置3406,该通信布置3406包括载波侦测器3408和通信处理器3410。载波侦测器3408和通信处理器3410可以是基于竞争的通信设备2912的数字信号处理器(例如,图2中的终端设备102的数字信号处理器208)、控制器(例如,终端设备102的控制器210)或者应用处理器(例如,终端设备102的应用处理器212)的组件。图34的描绘从而说明了虽然基于竞争的通信设备2912可包括载波侦测器3408和通信处理器3410,但这些组件不限于仅实现为物理层、协议栈或应用层的一部分。此外,虽然在图34中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了载波侦测器3408和通信处理器3410之间的功能分离,而并不将这些组件限制为物理上分离。因此,在一些方面中,载波侦测器3408和通信处理器3410中的一个或多个可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,载波侦测器3408和通信处理器3410中的一个或多个可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
载波侦测器3408可被配置为执行基于竞争的通信设备2912的载波侦测功能,包括侦听信道以确定信道是繁忙还是空闲。在一些方面中,载波侦测器3408可以是处理器或专用硬件组件。在一些处理器实现方式中,载波侦测器3408可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码,该程序代码从算法上定义以下操作:从RF收发器3404接收基带样本,处理基带样本以确定信道是否在侦测间隔中具有高于阈值的无线电能量(例如,对于物理载波侦测),处理基带样本以确定信道是否包含指明预留时段的前导码(例如,对于虚拟载波侦测),和/或如果信道繁忙则执行退避过程。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。载波侦测器3408可以可选地还包括被配置为执行这些操作中涉及的专用处理的硬件加速器。在一些硬件实现方式中,载波侦测器3408可以是配置有定义以下操作的数字逻辑的硬件电路:从RF收发器3404接收基带样本,处理基带样本以确定信道是否在侦测间隔中具有高于阈值的无线电能量,处理基带样本以确定信道是否包含指明预留时段的前导码,和/或如果信道繁忙则执行退避过程。在一些方面中,载波侦测器3408可以是物理层组件,例如基于竞争的通信设备2912的数字信号处理器的组件。参考图30,载波侦测器3408可被配置为在阶段3018和3020中执行载波侦测和繁忙信道确定,并且可被配置为在信道繁忙和/或空闲时通知通信处理器3410。
通信处理器3410可以是被配置为执行基于竞争的通信设备2912的发送和接收操作的处理器,包括在发送方向上将基带样本提供给RF收发器3404以进行无线发送和在接收方向上从RF收发器3404接收基带样本以进行接收处理。通信处理器3410可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义用于此发送和接收的处理的程序代码。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,通信处理器3410可以是协议栈和/或物理层组件,并且可根据用于基于竞争的无线电通信技术的物理层和协议栈格式化来控制从基于竞争的通信设备2912的无线信号的发送和接收。例如,该程序代码可配置通信处理器3410执行以下各项中的一个或多个:差错检测、前向纠错编码/解码、信道编码和交织、信道调制/解调、物理信道映射、无线电测量和搜索、频率和时间同步、天线分集处理、功率控制和加权、速率匹配/解除匹配、重发处理、干扰消除以及任何其他物理层处理功能。该程序代码可额外地或者替换地配置通信处理器3410执行以下各项中的一个或多个:头部压缩和封装、安全性、差错校验和校正、信道复用、调度和优先级、以及无线电承载的设立和维护、或者任何其他协议栈功能。联系调度,该程序代码可配置通信处理器3410以在发送方向上识别打算去往一个或多个目的地(例如,其他通信设备)的传出数据,并且处理(例如,根据物理层处理功能)和映射传出数据以在为发送分配的信道资源上发送,并且在接收方向上,在为接收分配的信道资源上接收数据,并且对信道资源上的数据进行解映射和处理(例如,根据物理层处理功能)(例如,根据物理层)以复原传入数据。通信处理器3310还可被配置为从载波侦测器3408接收指出信道是空闲还是繁忙的通知,并且在信道空闲时根据需要在信道上发送和接收。
上文描述的各种示例可涉及共存引擎2902是服务确定性调度通信设备2904-2910的网络接入节点,从而为确定性调度通信设备2904-2910的确定性调度处理信道资源分配的方面。在其他方面中,共存引擎2902可与服务确定性调度通信设备2904-2910的网络接入节点相分离。例如,在一些方面中,共存引擎2902可介入信道上的通信以预留信道来供确定性调度系统使用,并且服务确定性调度通信设备2904-2910的单独网络接入节点随后可生成并提供信道资源分配给确定性调度通信设备2904-2910。
图35示出了网络接入节点3502可以是确定性调度通信设备2904-2910的服务网络接入节点的示例。网络接入节点3502从而可被配置为生成并向确定性调度通信设备2904-2910提供信道资源分配,而共存引擎2902可被配置为预留信道来供网络接入节点3502和确定性调度通信设备2904-2910使用。
图36根据一些方面示出了示范性消息序列图3600,其示出了信道预留和信道资源分配过程。如图36中所示,共存引擎2902可在阶段3602中利用预留间隔执行载波侦测以确定信道何时变得空闲。共存引擎2902随后可在阶段3604中通过发送预留发送来预留信道。例如,在一些方面中,共存引擎2902可向网络接入节点3502和/或确定性调度通信设备2904-2910发送指出信道被预留的预留消息作为预留发送,其中预留消息的发送可预留信道,以至少在侦测间隔的持续时间期间防止被基于竞争的通信设备2912-2916使用。在一些方面中,共存引擎2902可无线地发送预留消息到网络接入节点3502,例如其中预留管理器3214(经由通信处理器3210)无线地发送预留消息,该预留消息被网络接入节点2502的对应预留管理器无线接收。在其他方面中,共存引擎2902可使用与网络接入节点3502的有线接口,例如图35中所示的有线接口3504,来通知网络接入节点3502信道被预留。预留管理器194可类似地通过有线接口3504向网络接入节点2502的对应预留管理器发送预留消息。
网络接入节点3502和确定性调度通信设备2904-2910随后可在预留窗口期间占用信道。因此,网络接入节点3502可在阶段3606中为确定性调度通信设备2904-2910确定信道资源分配,并且随后可在阶段3608中向确定性调度通信设备2904-2910发送指明信道资源分配的信道资源分配消息。确定性调度通信设备2904-2910可接收信道资源分配消息并随后在阶段3614中利用各自被指派的信道资源分配来接入信道。
在一些方面中,网络接入节点3502和确定性调度通信设备2904-2910可对多个分配时段重复阶段3606-3614的过程,例如直到预留窗口结束为止。在一些方面中,共存引擎2902可被配置为在预留信道之前确定固定的预留窗口,并且例如在预留消息中向网络接入节点3502指出预留窗口。在一些方面中,共存引擎2902可使用浮动的预留窗口,并且一旦预留窗口结束了则可相应地通知网络接入节点3502(例如,经由无线或有线发送)。在一些方面中,网络接入节点3502可被配置为在信道预留之前确定固定的预留窗口,或者可被配置为使用浮动的预留窗口来决定何时结束信道预留。
因此,网络接入节点3502可在阶段3610确定预留窗口结束,并且随后可在阶段3612停止信道预留。这可包括向确定性调度通信设备2904-2910发送终止消息或者停止向确定性调度通信设备2904-2910发送信道资源分配消息。
网络接入节点3502和/或共存引擎2902可被配置为通过避免长于由基于竞争的通信设备2912-2916使用的侦测间隔的发送间断来维持信道预留。在一些方面中,网络接入节点3502和共存引擎2902中的一者或两者可被配置为发送虚拟噪声和/或前导码以避免长于侦测间隔的发送间断。在各种方面中,此功能从而可由共存引擎2902或者网络接入节点3502来处理。例如,在一些方面中,共存引擎2902可负责通过避免长于侦测间隔的发送间断来维持信道预留,并且可相应地被配置为侦听信道,并且如果发生即将超过侦测间隔的持续时间的发送间断,则可开始发送虚拟噪声或前导码。在一些方面中,网络接入节点3502可执行此侦听和发送来维持信道预留。在一些方面中,网络接入节点3502可管理与确定性调度通信设备2904-2910的通信调度(例如,如对于图31A和31B所示出和描述的那样)来避免长于侦测间隔的发送间断。
因此,如果基于竞争的通信设备2912-2916的任何一者在阶段3618中在预留窗口期间通过执行载波侦测来尝试使用信道,则该基于竞争的通信设备将检测到由网络接入节点3502、确定性调度通信设备2904-2910或共存引擎2902之一进行的发送,并且可在阶段3620中确定信道繁忙。该基于竞争的通信设备随后可在阶段3618中执行退避过程,并且在阶段3620中再次确定信道繁忙。这可继续直到预留窗口结束为止,在此之后基于竞争的通信设备2912-2916可在阶段3622在网络接入节点3502、确定性调度通信设备2904-2910或共存引擎2902在预留窗口中的最后通信结束之后侦测间隔期满后接入信道。在一些方面中,共存引擎2902或网络接入节点3502可在预留窗口期间的一个或多个时间发送指出预留窗口的剩余持续时间的前导码,其中该前导码采用基于竞争的通信设备2912-2916可读取的消息格式。如果基于竞争的通信设备2912-2916的任何一者作为虚拟载波侦测的一部分检测到并读取前导码,则该基于竞争的通信设备可假定信道将会繁忙直到至少预留窗口结束为止并且可暂停载波侦测直到预留窗口期满为止。
在与图36有关的一些方面中,共存引擎2902可按对于图32(可选地关于调度器3212)示出和描述的方式来配置。共存引擎2902从而可利用载波侦测器3208确定信道何时空闲并且利用预留管理器3214确定何时触发信道预留并且控制对信道预留的维持。确定性调度通信设备2904-2910可按对于图33示出和描述的方式来配置,并且可从网络接入节点3502而不是共存引擎2902接收信道资源分配消息。
在一些方面中,共存引擎2902可被配置为其中天线系统3202和无线电收发器3204是远程组件,例如服务共存引擎2902的远程节点的网络的一部分。天线系统3202和无线电收发器3204因此可以是为共存引擎2902服务的远程节点的网络外的单个远程节点。共存引擎2902可监视由传感器网络的远程节点提供的数据以确定信道何时空闲。在一些方面中,可作为与部署在确定性调度通信设备2904-2910和基于竞争的通信设备2912-2916的操作区域中(例如,在网络接入节点3502的覆盖区域中)的远程节点接口连接的核心网络组件来提供通信布置2906。
网络接入节点3502可按图37中所示的方式来配置,并且相应地可包括天线系统3702、无线电收发器3704和通信布置3706。天线系统3702和无线电收发器3704可按图3中的网络接入节点110的天线系统302和无线电收发器304的方式来配置,并且相应地可被配置为接收并处理无线信号以为通信布置3706获得基带样本并且接收并处理由通信布置3706提供的基带样本来产生无线信号以进行发送。
通信布置3706可包括调度器3708和通信处理器3710,它们可按如对于图32的共存引擎2902示出和描述的调度器3212和通信处理器3210的方式来配置。调度器3708因此可为确定性调度通信设备2904-2910确定信道资源分配并且生成信道资源分配消息以供通信处理器3710发送。
通信布置3706还可包括预留管理器3712,其可被配置为管理信道预留。预留管理器3712因此可被配置为确定共存引擎2902已于何时触发了信道预留,例如通过经由通信处理器3710从共存引擎2902接收预留消息来确定。在网络接入节点3502被配置为控制预留窗口的持续时间的方面中,预留管理器3712可被配置为确定何时结束预留窗口,并且可相应地提供终止消息给通信处理器3710来发送。
预留管理器3712可充当共存引擎2902的预留管理器3214的对应方并且可与预留管理器3214发送和接收消息,例如预留消息。预留管理器3214因此可利用预留消息通知预留管理器3712信道何时被预留,预留消息可以可选地指明固定预留窗口的长度。在一些方面中,预留消息可指明信道被预留的预留开始时间。预留管理器3712随后可通知调度器3708信道被预留,并且调度器3708可确定信道资源分配并且向确定性调度通信设备2904-2910发送相应的信道资源分配消息,这些信道资源分配消息在预留开始时间之后的一时间段中向确定性调度通信设备2904-2910分配信道资源。在一些方面中,预留消息可不明确指明预留开始时间,并且预留管理器3712可假定信道当前被预留。预留管理器3712随后可通知调度器3708信道被预留,并且调度器3708可确定信道资源分配并且向确定性调度通信设备2904-2910发送相应的信道资源分配消息,这些信道资源分配消息向确定性调度通信设备2904-2910分配接收到预留消息之后的一时间段中的信道资源。
在使用浮动预留窗口的一些方面中,预留管理器3214可被配置为决定何时结束浮动预留窗口并且可在预留窗口将结束时通知预留管理器3712。例如,预留管理器3214可向预留管理器3712发送指出预留窗口将在指明的预留结束时间结束或者预留窗口已结束的终止消息。预留管理器3712随后可通知调度器3708预留窗口将在指明的预留结束时间结束或者已结束。调度器3708于是可在终止消息指出预留窗口已结束的情况下立即停止向确定性调度通信设备2904-2910发送信道资源分配,或者可一旦预留结束时间发生则停止向确定性调度通信设备2904-2910发送信道资源分配(从而使得预留窗口中的最后发送在预留结束时间之前完成)。
在一些方面中,预留管理器3712可被配置为决定何时结束浮动预留窗口,并且可通过向预留管理器3214发送终止消息来通知预留管理器3214何时结束预留窗口。终止消息可指示预留管理器3214立即终止预留窗口,或者在终止消息中包括的指明的预留结束时间终止预留。预留管理器3214于是可停止为网络接入节点3502维持信道预留,例如通过停止在否则将会在持续时间上超过侦测间隔的发送间断期间停止虚拟噪声或前导码的发送。
共存引擎2902的部署因此可促进对于基于竞争的通信设备和确定性调度通信设备两者对信道的接入的控制。由于共存引擎2902可使用短于侦测间隔的预留间隔来最初接入信道,并且可随后避免长于侦测间隔的发送间断,所以共存引擎2902可防止基于竞争的通信设备接入信道。共存引擎2902从而可为确定性调度通信设备发起和维持信道预留。
在一些方面中,共存引擎2902可被配置为在预留窗口和开放窗口的序列上控制对信道的接入,其中信道在预留窗口期间被预留来供确定性调度通信设备使用并且在开放窗口期间被开放来供基于竞争的通信设备使用。在一些方面中,共存引擎2902可通过控制预留窗口的累积持续时间与开放窗口的累积持续时间(例如,特定的一段时间中的累积持续时间)来控制为确定性调度和基于竞争的调度分配的时间的比率。例如,如果有大量的确定性调度通信设备在使用信道并且有少量的基于竞争的通信设备在使用信道,则共存引擎2902可被配置为控制信道接入以提供与开放窗口相比更大累积持续时间的预留窗口(例如,更高频率的预留窗口和/或更长持续时间的预留窗口)。
在一些方面中,共存引擎2902可被配置为收集和评估确定性调度和基于竞争的通信设备的信道资源使用信息,例如以在图18-24中示出和描述的集中式频谱分配的方面中的共存引擎1812的方式。例如,共存引擎2902可被配置为监视确定性调度和基于竞争的通信设备的信道资源使用信息(例如,利用传感器网络和/或利用天线系统3202和无线电收发器3204),聚合信道资源使用信息,并且评估信道聚合信道资源使用信息来确定信道资源使用是对于基于竞争的通信设备还是对于确定性调度通信设备更大。共存引擎2902随后可被配置为基于信道资源使用是对于基于竞争的通信设备更大还是对于确定性调度通信设备更大来控制对信道的接入,例如通过在确定性调度通信设备使用更多信道资源的情况下提供更大累积持续时间的预留窗口,或者在基于竞争的通信设备使用更多信道资源的情况下提供更大累积持续时间的开放窗口。
在一些方面中,预留管理器3214可被配置为执行共存引擎2902的这个功能,并且可因此根据预留窗口和开放窗口之间的时间比率来触发信道预留。在一些方面中,预留管理器3214可被配置为确定预留窗口对开放窗口的目标比率,并且可尝试在预留窗口的累积持续时间对开放窗口的累积持续时间的比率接近目标比率(例如,在特定的一段时间中在目标比率的容差范围内)的情况下控制对信道的接入。预留管理器3214随后可控制对预留窗口的触发和触发的预留窗口的持续时间以尝试满足目标比率。
图38根据一些方面示出了预留管理器3214可使用2:1的目标比率的示例。预留管理器3214可布置预留窗口和开放窗口,使得预留窗口的累积持续时间例如是开放窗口的累积持续时间的两倍。在图38的示例中,预留管理器3214可控制对信道的接入以产生各自是开放窗口3804和3808的持续时间的两倍的预留窗口3802和3806。虽然预留窗口3802和3806和开放窗口3804和3808在图38中被示为具有统一的长度,但预留管理器3214可利用产生等于目标比率的比率的预留窗口和开放窗口的任何顺序和布置。图38中的2:1的比率是示范性并且可被缩放到任何其他比率。在一些方面中,预留管理器3214可被配置为在确定性调度通信设备的信道资源使用相对于基于竞争的通信设备的信道资源使用增大(例如,在观测时段中增大)的情况下增大目标比率,和/或在确定性调度通信设备的信道资源使用相对于基于竞争的通信设备的信道资源使用减小(例如,在观测时段中减小)的情况下减小目标比率。
在一些方面中,共存引擎2902可故意在预留窗口内提供长于侦测间隔的发送间断。这可为基于竞争的通信设备提供机会来在短时间段中使用信道,而不完全中止预留间隔。
图39A和39B根据一些方面示出了示范性定时图。在图39A的示例中,共存引擎2902可将预留窗口的时间段3902用于确定性调度(例如,其中共存引擎2902或网络接入节点3502的调度器向确定性调度通信设备2904-2910分配信道资源)。取代避免长于侦测间隔的发送间断,共存引擎2902可故意提供长于侦测间隔的静默时段3904。在一些方面中,共存引擎2902的预留管理器3214(或者可替换地网络接入节点3502的预留管理器3712)可控制静默时段的提供,例如通过指示调度器3212在静默时段的持续时间期间暂停信道资源分配和/或通过避免在发送间断期间发送虚拟噪声和/或前导码。
由于静默时段3904长于由基于竞争的通信设备2912-2916使用的侦测间隔,所以静默时段3904可为基于竞争的通信设备2912-2916提供接入信道的机会。在图39A的示例中,任何基于竞争的通信设备2912-2916都不可在静默时段3904期间接入信道,并且预留管理器3214可相应地在时间段3906中继续确定性调度。
在图39B的示例中,基于竞争的通信设备2912-2916之一可确定信道在静默时段3910期间空闲,并且可在时间段3912期间将信道用于基于竞争的通信。在一些方面中,预留管理器3214可被配置为只许可基于竞争的通信设备2912-2916的单次发送,并且可在该发送结束后经过了预留间隔3912之后立即重占用信道。在一些方面中,预留管理器3214可被配置为许可基于竞争的通信设备2912-2916的多次发送,并且可最终利用预留间隔在随后的时间重占用信道。预留管理器3214随后可在时间段3912中恢复确定性调度。
在一些方面中,预留管理器3214可在预留窗口中提供多个静默时段,并从而可在预留窗口中为基于竞争的通信设备2912-2916提供使用信道的机会。在一些情况下,这可为基于竞争的通信设备2912-2916降低时延,与等待直到预留窗口结束相比基于竞争的通信设备2912-2916可能够在更早的时间点发送。
在一些方面中,预留管理器3214可根据基于竞争的通信设备2912-2916的信道资源使用来改变预留窗口中的静默时段的频率和/或持续时间。例如,如果预留管理器3214确定基于竞争的通信设备2912-2916的信道资源使用已增加,则预留管理器3214可在预留窗口中提供具有更大频率和/或更长持续时间的静默时段(对于减少信道资源使用则反之)。如先前关于集中式频谱分配所描述的,预留管理器3214可被配置为收集并评估信道资源使用信息来确定信道资源使用是在增加还是减少。额外地或者替换地,在一些方面中,预留管理器3214可监视静默时段是否被基于竞争的通信设备2912-2916的任何一者使用。如果静默时段未被基于竞争的通信设备2912-2916的任何一者使用,则预留管理器3214可被配置为执行以下项中的一个或多个:缩短持续时间、降低频率或者完全暂停静默时段。如果被基于竞争的通信设备2912-2916使用的静默时段的百分比增大和/或使用静默时段的基于竞争的通信设备2912-2916的数目增加,则预留管理器3214可被配置为增大静默时段的持续时间和/或频率。如果被基于竞争的通信设备2912-2916使用的静默时段的百分比减小和/或使用静默时段的基于竞争的通信设备2912-2916的数目减少,则预留管理器3214可被配置为减小静默时段的持续时间和/或频率。
因此,在各种方面中,预留管理器3214可被配置为基于确定性调度通信设备2904-2910和基于竞争的通信设备2912-2916的信道资源使用来改变预留窗口对开放窗口的比率和/或静默时段的量。预留管理器3214因此可被配置为平衡信道被预留供确定性调度通信设备2904-2910和基于竞争的通信设备2912-2916使用的相对时间量。
与对于图18-图24的共存引擎1812描述的类似,在一些方面中,共存引擎2902可被配置为根据短期基础和长期基础两者来调整预留窗口对开放窗口的比率和/或静默时段的发生。例如,如果在长期时段中(例如,数月或数年)确定性调度无线电通信技术的信道资源使用相对于基于竞争的无线电通信技术的信道资源使用增加,则共存引擎2902可被配置为逐渐增大预留窗口对开放窗口的比率,和/或减小静默时段的频率和/或持续时间。这因此可向确定性调度通信设备提供对信道的更大量接入,这反映了确定性调度无线电通信技术的信道资源使用相对于基于竞争的无线电通信技术的信道资源使用的相对增加。因此,在具有LTE V2V/V2X和DSRC的示范性场景中,随着LTE V2V/V2X逐渐使用比DSRC更多的信道资源,共存引擎2902可逐渐向确定性调度通信设备(例如,使用LTE V2V/V2X的运载工具终端设备和LTE V2V/V2X基站)提供比基于竞争的通信设备(例如,使用DSRC的运载工具终端设备和DSRC RSU)更多的对信道的接入。
图40根据一些方面示出了执行无线电通信的示范性方法4000。如图40中所示,方法4000包括检测包括一个或多个基于竞争的通信设备的无线活动的信道上的发送(4002),在该发送之后在已经经过该一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在信道上执行预留发送(4004),并且向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,该信道资源分配为在预留发送之后发生的分配时段分配信道的信道资源(4006)。
图41根据一些方面示出了执行无线电通信的示范性方法4100。如图41中所示,方法4100包括从共存引擎接收指出信道被预留的通知(4102),其中该信道包括一个或多个基于竞争的通信设备的无线活动,并且向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,该信道资源分配为在信道被预留之后发生的分配时段分配信道的信道资源(4104)。
混合多无线电网络
预期汽车产业会随着车辆获得网络和设备到设备连通性以及自主驾驶能力而经历一场改革。为了应对复杂的情形,自主运载工具通信设备可使用来自其自己的传感器的数据和来自其他运载工具通信设备的数据来辅助和控制自主驾驶。运载工具通信设备之间的合作因此可改善其间的数据速率以及其各自的传输的准确性。
若干个无线电通信技术可提出选项来用于未来的5G生态系统中。如本文所述,DSRC是一种用于汽车通信的标准,其构建在IEEE 802.11p物理和介质接入控制层上。3GPPLTE V2V/V2X也可以是5G生态系统中的关键候选。,DSRC和3GPP LTE V2V/V2X这两个标准在若干个方面上是不同的。作为示例,DSRC使用基于竞争的接入,而3GPP LTE V2V/V2X为了对资源的高效使用而使用确定性调度。
随着网络体系结构变得越来越复杂,用于以高效的方式管理这些技术的相互关系的资源变得更加合乎需要。例如,无线电通信技术之间的共存有可能引入若干个挑战。本文描述的各种方面概述了从若干个用例产生的效率低下。除了基于覆盖的问题以外,不同的运载工具无线电通信技术之间的干扰还有可能导致冲突,这可严重地降低发送和接收性能。类似地,如果信道容量超过给定的阈值(例如,百分之60),则尝试以某种基于竞争的信道接入方案(例如DSRC)接入信道的运载工具通信设备可经历效率的相当大降低。
与其中运载工具通信设备独立地接入信道资源并且没有不同运载工具无线电通信技术之间的合作的非协调情况形成对比,本文提出了使用集群来管理接入以降低同信道干扰并且使能对共享信道资源的更高效使用。提供了各种方案来进一步优化信道资源的指派。结果,相对于传统方案,可以降低干扰并且可以更高效地利用资源。
具体地,一些方面提供了混合多无线电通信网络来管控无线电通信技术共存。在一些方面中,这种混合多无线电通信网络可包括多种无线电通信技术,包括DSRC、3GPP LTEV2X和/或3GPP NB IoT。遵循本文概述的原理,可以使对特定无线电通信技术的使用适应于属于一个或多个集群的一个或多个运载工具通信设备。
如先前对于图8所述,无线电通信系统800可包括混合多无线电通信网络。混合多无线电通信网络可包括一个或多个静态节点和/或一个或多个移动节点。静态节点和移动节点在概念上可按集群体系结构来布置。在一些方面中,静态节点可包括网络接入节点、RSU和/或传感器。如前所述,网络接入节点可包括基站,例如eNB、WLAN AP、DSRC RSU,以及配置有网络接入节点能力的运载工具通信设备。移动节点可包括各种运载工具通信设备和终端设备,例如运载工具通信设备810。移动节点在一些情况下可包括携带或穿戴终端设备的行人。对用于V2X通信、DSRC、3GPP LTE V2X和/或IoT的特定无线电通信技术使用在各种方面中可限于属于特定集群的运载工具通信设备。
混合多无线电通信网络可被配置为同时支持DSRC和用于V2X的蜂窝技术两者。
在各种方面中,体系结构可被配置为:
i)使能在几乎所有情形中与运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810到826)的数据交换和同步;
ii)通过(一个或多个)窄带RAT提供更宽的范围;
iii)高效地利用终端设备的可用频谱;并且
iv)延长终端设备的电池寿命和效率。
窄带(NB)-IoT可利用DSRC、基于LTE的D2D或者基于5G新无线电(New Radio,NR)的D2D为D2D通信提供增强的无线电覆盖和辅助(通过利用其控制平面提供服务)。
参考图8,V2X通信可采用若干种无线电通信技术。例如,V2X通信利用DSRC、LTEV2X、5G NR D2D和/或NB IoT中的一个或多个。因此,混合多无线电通信网络的节点可被配置为支持DSRC、LTE V2X、5G NR D2D、NB IoT和/或如上所述的其他期望的RAT中的一个或多个。在一些方面中,节点可包括一个或多个网络接入节点,和/或一个或多个通信设备(例如,运载工具通信设备),等等。
在一些方面中,无线电通信系统800的一个或多个节点可包括图7的多模式通信布置。例如,运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810)可包括RF收发器602。如前所述,RF收发器602可包括用于第一通信技术的RF收发器602a、用于第二通信技术的RF收发器602b和/或用于第三通信技术的RF收发器602c。RF收发器602a可以是短程无线电通信技术收发器。短程无线电通信技术收发器可被配置为支持DSRC技术和/或CMSA技术。RF收发器602b可以是蜂窝广域无线电通信技术收发器。蜂窝广域无线电通信技术收发器可被配置为支持LTE和/或LTE V2V/V2X技术。RF收发器602c可以是窄带无线电通信技术收发器(例如,蜂窝窄带无线电通信技术收发器)。窄带无线电通信技术收发器可被配置为支持LTE、LTEMAC和/或NB IoT。
RF收发器602可被配置为发送和接收一个或多个消息。在一些方面中,RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c中的一个或多个可被配置为发送和/或接收诸如以下消息:配置消息、触发信号、信标信号、同步信息、调度资源信息、控制数据、感测数据和/或情境数据,等等。配置消息可例如包括关于要被运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810)选择的无线电通信技术收发器的至少一个参数。
运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810)可包括数字信号处理器604。如前所述,数字信号处理器604可包括用于第一无线电通信技术的数字信号处理器604a、用于第二无线电通信技术的数字信号处理器604b和/或用于第三无线电通信技术的604c。数字信号处理器604a可以是短程无线电通信技术数字信号处理器。短程无线电通信技术数字信号处理器可被配置为支持DSRC技术和/或CMSA技术。数字信号处理器604b可以是蜂窝广域无线电通信技术数字信号处理器。蜂窝广域无线电通信技术数字信号处理器可被配置为支持LTE和/或LTE V2V/V2X技术。数字信号处理器602c可以是无线电通信技术数字信号处理器(例如,蜂窝窄带无线电通信技术数字信号处理器)。窄带无线电通信技术数字信号处理器可被配置为支持LTE、LTE MAC和/或NB IoT。
运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810)可包括控制器606。如前所述,控制器606可包括用于第一无线电通信技术的控制器606a、用于第二无线电通信技术的控制器606b和/或用于第三无线电通信技术的控制器606c。控制器606a可以是短程无线电通信技术控制器。短程无线电通信技术控制器可被配置为支持DSRC技术和/或CMSA技术。控制器606b可以是蜂窝广域无线电通信技术控制器。蜂窝广域无线电通信技术控制器可被配置为支持LTE和/或LTE V2V/V2X技术。控制器606c可以是窄带无线电通信技术控制器(例如,蜂窝窄带无线电通信技术控制器)。窄带无线电通信技术控制器可被配置为支持LTE、LTE MAC和/或NB IoT。
运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810)一个或多个处理器可被配置为处理由RF收发器602接收到的消息。在一些方面中,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为基于由RF收发器602接收到的配置消息来选择无线电通信技术收发器。数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为基于由RF收发器602接收到的配置消息的至少一个配置参数来选择RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c。例如,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为响应于在RF收发器602处接收到触发信号而选择RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c。
如图42中所示,在用于通信设备的通信过程4200中,该过程包括:根据多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性从多个无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器,该多个无线电通信技术收发器包括短频带无线电通信技术收发器和蜂窝广域无线电通信技术收发器(4202);并且利用所选择的无线电通信技术收发器来发送消息(4204)。
与图8的一个或多个节点形成对比,传统的无线电通信网络部署没有考虑到NBIoT用于运载工具通信。如图43中所示,NB IoT连通性在各种配置中可提供额外的效用。NBIoT可提供一定程度的覆盖增强。当没有其他基础设施覆盖可用时,NB IoT可被用于辅助、控制和/或管理D2D通信。例如,运载工具通信设备4310和4314可位于没有2G、3G和4G覆盖的乡村区域中。类似地,IoT覆盖增强也可改善地下车库、隧道和/或覆盖(例如,LTE、5G、DSRCRSU)不可靠的其他区域中的通信性能。一个或多个运载工具通信设备4374可位于地下停车库中,而运载工具通信设备4312可位于和/或停泊在由网络接入节点4342提供的覆盖的边缘处。因此,NB IoT可被利用来增大在多种场景中连接在一个或多个运载工具通信设备之间存在的持续时间。
NB IoT不仅可以增大运载工具通信设备和网络之间的数据链路开放的持续时间,而且还可以最小化在不要求高数据速率的场景中的电池耗竭。3GPP中的NB-IoT的未来演进可将NB-IoT的使用朝着具有更高数据速率和移动性的场景延伸,并且由此将NB-IoT的潜在使用延伸到未来的场景。
NB IoT可根据各种方案实现在图8的混合多无线电通信网络中。例如,一个或多个运载工具通信设备可被配置为基于某些条件经由NB IoT通信。在一些方面中,只有在扩展蜂窝覆盖内的运载工具通信设备可被配置为经由NB IoT发送和接收数据。降低的蜂窝覆盖可增强网络接入节点的发送效率,因为NB IoT用户消耗更少的数据(即,没有语音)。有了此配置,网络接入节点从而可更高效地通信(例如,具有更高速率的更好信道)。
如图8中所示,节点在概念上可按动态方式来布置。属于集群的运载工具通信设备可共享一个或多个特性。在一些方面中,可根据多种特性来组织集群。例如,可基于一个或多个应用、一个或多个场景、一个或多个QoS类、一个或多个位置、一个或多个用户偏好和/或运载工具通信设备之间的一个或多个关系来对集群分组。紧急运载工具通信设备可例如属于特定的用户集群(例如,生命攸关的应用)。额外地或者替换地,公共交通运输运载工具通信设备可属于另一个用户的集群。在一些方面中,私有运载工具通信设备可基于其位置被组织在一起。
无线电通信技术可根据各种标准被指派到集群。例如,要求短程通信和高QoS的一个或多个运载工具通信设备可被集群在一起来使用DSRC。额外地或者替换地,要求到另一组用户的连续网络连接的一个或多个运载工具通信设备可仅被分配到3GPP LTE V2X的接入。类似地,停泊了较长持续时间(例如,长期停泊在飞机场)的运载工具通信设备可只被指派到NB IoT。给定邻近范围内的用户可形成V2X或DSRC自组织D2D集群。额外地或者替换地,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为选择RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c来与集群内的节点(例如,运载工具通信设备)通信。类似地,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为选择RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c来与集群外的节点通信。
在一些方面中,在各种无线电通信技术上可应用性能优化技术。例如,可以采用负载平衡技术来在某些条件下改善网络通信。如果发生交通堵塞,则大量的运载工具通信设备可共同位于DSRC覆盖中。结果,由于额外的网络负载,时延可增大。在这种情况下,运载工具通信设备可被指派到一个或多个无线电通信技术以实现负载平衡。例如,NB IoT可被利用来扩展范围,使得一定数目的运载工具通信设备可在高负载DSRC覆盖外部建立链路。在一些方面中,基于群组的延迟容忍应用可被朝着DSRC迁移以在IoT中为非容忍应用腾出空间,从而可预期由于来自DSRC的负载平衡引起的IoT系统上的更高负载。为了减轻DSRC过载的可能性,可通过用最初在IoT上运行的非关键服务换得原本在DSRC上运行的更关键服务的改善性能来采用性能平衡技术。
NB-IoT解决方案在某些条件下可能不是最优的。在一些方面中,一个或多个应用要求可阻止或降低NB-IoT分配的可能性。例如,除了NB-IoT以外的无线电通信技术可被指派到基于群组的(即,局部化的)安全应用,其要求V2V通信和时间关键QoS。NB IoT在此情况下将不再是选项,因为其不支持D2D。可改为分配DSRC、LTE V2V、5G V2V(或D2D)。然而,NB-IoT可被用作D2D的辅助和/或管理的控制计划。类似地,其他无线电通信技术可能更适合于要求与网络的通信(V2I/V2N)的延迟敏感应用。如果附近有RSU,则只能使用DSRC。其他可能性包括LTE-u或5G。NB-IoT可仅被用在没有其他选项的情况下(例如,扩展覆盖),因为NB-IoT是低数据速率的并且可能不提供良好的时延。在一些情况下,负载平衡策略可影响哪些无线电通信技术被指派给要求与网络的通信(V2V/V2N)的延迟容忍应用。在此情况下,DSRCRSU、LTE/5G eNB或者NB IoT可各自被基于这种策略被指派。
在一些方面中,无线电通信技术的分配可基于群组(例如,集群)偏好信息。例如,群组可获得对最适当的无线电通信技术(DSRC、LTE V2X或IoT)的接入。集群可基于网络拓扑、流量负载、应用和/或其他网络用户参数的变化被动态地创建和更新。
一个或多个群组和/或群组内的一个或多个用户可被配置为共享多种信息。群组和/或用户可共享同步信息、调度资源、控制数据、感测数据和/或情境数据。返回参考图7,RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c中的一个或多个可被配置为发送和/或接收诸如同步信息、调度资源、控制数据、感测数据和/或情境数据之类的消息。在一个示例中,群组中的用户可经由LTE V2X(或者利用其他蜂窝技术)下载视频内容。下载的视频内容可被利用DSRC技术多播到群组中的其他用户。在一些方面中,控制信息的发送可限于蜂窝网络,而数据的转发是利用DSRC实现的。
由运载工具通信设备收集并且通过电子控制单元(electronic control unit,ECU)管理的信息可被用于支持技术选择。例如,静态用例可被误认为是要求更高数据速率的用例(例如,停泊的车,驾驶员在休息并欣赏HD电影)。在此情况下,可利用外部技术触发。外部技术触发利用了在TCU(调制解调器和网络处理器)和ECU(电子控制单元)之间交换的数据并且检测切换回保存技术所要求的条件。检测到的条件可例如包括用户位置、用户运动、汽车位置和/或点火装置开/关,等等。
在一些方面中,运载工具通信设备(例如,运载工具通信设备810)可包括图98的估计器9814。估计器9814可包括被配置为使用雷达信令来估计运载工具通信设备9504和目标设备之间的分隔距离的雷达传感器。返回参考图7,RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c中的一个或多个可被配置为发送和/或接收触发信号,例如外部技术触发。数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为响应于接收到外部技术触发而选择RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c中的一个或多个。
提出了各种方面来进一步提升多个无线电通信技术的集成。在一些方面中,混合CSMA和TDMA/FDMA模式可提供平均延迟和个体可预测性之间的折衷。DSRC(基于802.11p)是基于CSMA的,并且可为封包发送的平均响应时间提供良好的性能,但个体数据封包的定时是不可预测的。虽然当前的V2X(基于LTE)标准是基于TDMA/FDMA方案的,但其具有良好的可预测性,但可引起坏于平均的延迟。在一些方面中,混合方案的原理可以是在分配的频率子带或时隙的窗口内分配其中只允许CSMA的某些频率子带或某些时隙。在图44中示出了一个示例,其中定义了CSMA池,在CSMA池内只允许CSMA。CSMA池可以与正常TDMA/FDMA资源池一起被灵活地调度。通过调整CSMA资源池大小、占空比和周期(例如,指派资源的哪些部分以及何时指派),针对共存的技术可实现平均时延和个体可预测性之间的折衷。
虽然LTE V2I的上行链路和下行链路通信一般是利用确定性调度来处理的,但设备和运载工具之间的使用LTE D2D/V2V的副链路通信也可基于竞争机制。这个竞争机制可使用与CSMA不同的信道接入协议。在一些方面中,LTE D2D/V2V可与DSRC共享CSMA RB池。可替换地,一些方面可定义某些CSMA池来专供LTE D2D/V2V设备共享,并从而可保持DSRC被分隔开。因此,一些方面可分配可通过可用控制信令字段(例如LTE中的SIB)中的通信为两个系统引入新的逻辑信道并且引入专用物理信道,来分配可用于LTE D2D/V2V设备的不同资源池。此分配或者可以集中式方式完成(例如,网络接入节点决定LTE D2D/V2V和DSRC之间的分配),或者可以分布式方式完成,其中邻居运载工具通信设备协商适当的资源分割(例如,观察其他设备对介质的使用)。
无线电通信技术可在地理上被分离以最小化干扰。在一些方面中,第一无线电通信技术和第二无线电通信技术可被分离以使得第一和第二无线电通信技术中只有一个可在给定的地理区域中操作。例如,无线电通信网络可按如下方式来配置:第一无线电通信技术(例如,DSRC)可在某个地理区域中操作,而第二无线电通信技术(例如,LTE V2V/V2X)可能不行。虽然两个无线电通信技术被描述为地理上分离的,但本公开不限于无线电通信技术的特定类型和数目。
在一些方面中,无线电通信技术之间的地理分离可由频率带来进一步限制。第一无线电通信技术可与第二无线电通信技术分离,使得第一和第二无线电通信技术中只有一个在给定的地理区域中在特定的频率带上操作。例如,第一无线电通信技术可在给定的地理区域内在第一频率带上操作,而第二无线电通信技术在该给定地理区域内可不在第一频率带上操作。然而,作为对比,在相同的给定地理区域内第一无线电通信技术可在第一频率带上操作并且第二无线电通信技术可在第二频率带上操作,其中第一频率带和第二频率带是不同的(例如,非重叠)。
可在各种方面定义地理区域。例如,地理区域的一个或多个界限可被显式地、隐式地和/或动态地定义。在一些方面中,可对于无线电通信网络的一个或多个实体定义地理区域。无线电通信网络的实体可包括一个或多个控制服务器(例如,控制服务器1612)、一个或多个共存引擎(例如,共存引擎1812)、一个或多个运载工具通信设备(例如,集群首领1604)和/或一个或多个IoT通信设备。可针对一个或多个网络实体的行为和/或功能定义地理区域。例如,地理区域可基于一个或多个网络接入节点的一个或多个信号传输特性(例如,信号传播)与该一个或多个网络接入节点相关联。额外地或者替换地,可针对内容定义地理区域。内容在一些情况下可与一个或多个垂直应用相关联。因此,可针对一个或多个垂直应用或者与之相关联的属性来定义地理区域的一个或多个界限。
在一些方面中,关联过程可用于管理向通信设备(例如,运载工具通信设备)分配无线电通信技术。此分配可响应于通信而被提供(例如,以图12的阶段1214的方式)。例如,通信设备可请求对无线电通信技术的接入并且基于通信设备的位置接收分配的无线电通信技术。返回参考图7,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为为RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c设置一个或多个通信参数并且利用一个或多个通信参数来通信(例如,以图12的阶段1216的方式)。
接入无线电通信技术的通信可包括各种信息。例如,该通信可包括对特定无线电通信技术的请求。如果该通信设备位于与请求的无线电通信技术相关联的地理区域内的话,则这种请求可被准予。然而,如果该通信设备没有位于与请求的无线电通信技术相关联的地理区域内,则该关联被拒绝。通信设备可发出对无线电通信技术的“中性”请求。在中性请求中,可不标识具体的无线电通信技术。如果一无线电通信技术在通信设备所在的位置被支持并且符合与之相关联的一个或多个优先级,则中性请求可被准予。在一些方面中,该通信可包括关于期望的QoS的指示。期望的QoS可例如用于集群内的通信。
关于通信设备是否位于某个地理区域内的确定包括评估。此评估可包括被配置为全部或部分在一个或多个网络实体(例如,共存引擎1812)和/或一个或多个通信设备(例如,运载工具通信设备)处执行的一组指令。在一些方面中,一个或多个通信设备可接收在特定地理区域内在给定的频率带上接入特定无线电通信技术的预授权。参考图49,集群的一个或多个通信设备例如可包括位置确定器5112。位置确定器5112可被配置为确定通信设备的位置。参考图98,一个或多个通信设备可包括估计器9814。估计器9814可包括地理位置传感器,例如基于卫星的定位系统(例如,任何全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System,GNSS)系统),估计器9814可利用其来确定通信设备的位置。在一些方面中,通信终端可将其位置给一个或多个网络实体。当预授权被提供时,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为基于所确定的通信设备的位置来选择一个或多个RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c。例如,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为对于特定的位置只选择短程无线电通信技术收发器或蜂窝广域无线电通信技术收发器中的一者。
额外地或者替换地,一个或多个网络实体(例如,共存引擎1812)可被配置为在接收到接入无线电通信技术的请求时确定和/或验证通信设备的位置。此确定在评估一个或多个通信设备的位置时可例如采用位置确定机制(例如,三角测量)。在一些方面中,一个或多个网络实体可包括被配置为确定集群的一个或多个通信设备的位置的位置确定器5112。参考图56,一个或多个网络实体可包括被配置为确定集群的通信设备的位置的位置确定器5612。
无线电通信技术可在时间上被分离以降低干扰的可能性。参考图7,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为实现时间确定器来确定当前时间。数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为基于所确定的时间来选择一个或多个RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c。例如,数字信号处理器604和/或控制器606可被配置为对于所确定的时间只选择短程无线电通信技术收发器或蜂窝广域无线电通信技术收发器中的一个。在一些方面中,第一无线电通信技术和第二无线电通信技术可被分离以使得在某个地理区域内每次只有第一和第二无线电通信技术中的一个可操作。例如,无线电通信网络可按如下方式来配置:在同一地理区域内,第一无线电通信技术(例如,DSRC)可不与第二无线电通信技术(例如,LTE)同时(例如,在相同时隙)操作。与上文类似,虽然两个无线电通信技术被描述为时间上和地理上分离的,但本公开不限于特定数目的无线电通信技术。
在一些方面中,可针对频率进一步限制无线电通信技术之间的地理分离。第一无线电通信技术可与第二无线电通信技术分离,使得在某个地理区域内在特定的频率带上每次只有第一和第二无线电通信技术中的一个可操作。例如,第一无线电通信技术在给定地理区域内可在第一频率带和在第一时间操作,而第二无线电通信技术在该给定地理区域内不可在第一频率带和第一时间操作。然而,作为对比,在相同的给定地理区域内第一无线电通信技术可在第一时间在第一频率带上操作并且第二无线电通信技术可在第一时间在第二频率带上操作,其中第一频率带和第二频率带是不同的(例如,非重叠)。类似地,在相同的给定地理区域内第一无线电通信技术可在第一时间在第一频率带上操作并且第二无线电通信技术可在第二时间在第一频率带上操作,其中第一时间和第二时间是不同的(例如,非重叠时隙)。
控制数据可用于发信号通知无线电通信技术之间的时间分离。在一些方面中,无线电通信网络的一个或多个网络实体可提供一个或多个信标信号来指出同一地理区域内的无线电通信技术之间的时间分离。在两个或更多个网络实体都提供一个或多个信标信号的情况下,这两个或更多个网络实体之间的接口(例如,共存引擎1812)可被用于通信和同步。
在一些方面中,元信标可包括指出对于给定的地理区域在一个或多个时间(例如,时隙)期间哪个无线电通信技术可用的信息。如图45中所示,元信标4500可包括标识(ID)4510,以及接入条件4520。接入条件4520可包括加密方案4522、调制和编码方案(MCS)4524、时隙4526和信道接入方法4528。虽然根据图45描述了元信标,但本公开不限于此实现方式。例如,一个或多个信标、头部、帧和/或其他序列(例如,RTS、CTS或新颖的拒绝RTS序列)可被用于指出在一个或多个时间(例如,时隙)期间哪个无线电通信技术可用。
时间分离可提供无线电通信技术之间的干扰降低,其代价是与这些方案相关联的额外的信令,这种额外的信令可增大时延。就此而言,在没有上述的时间分离技术的情况下利用频率和/或子信道分离可降低时延,其代价是干扰的可能性增大。
在一些方面中,可引入元控制器来优化一个或多个无线电通信技术资源的分配。例如,元控制器可协调向一个或多个无线电通信技术(例如,LTE)分配一个或多个服务(例如,垂直应用)。
可按多种方式来实现元控制器。例如,元控制器可实现为共存引擎1812或者实现为共存引擎1812的一部分。如对于图21所描述,共存引擎1812可通过网络接入节点2116,例如通过使用RAN支持的实现方式,从区域1910中的通信设备接收信道资源使用信息并且向这些通信设备提供信道资源分配。共存引擎1812也可分别利用远程节点2118-2120和2122-2124,例如通过使用独立于RAN的实现方式,从区域2128和2103中的通信设备接收信道资源使用信息并且向这些通信设备提供信道资源分配。
在一些方面中,元控制器可实现为如对于图16所描述的控制服务器1612或者实现为控制服务器1612的一部分。例如,图16示出了控制服务器1612与网络接入节点1610接口连接的示例。管理包括运载工具通信设备1602、1606和1608的集群1600的集群首领1604于是可通过无线电链路与网络接入节点1610接口连接,该无线电链路因此提供集群首领1604与控制服务器1612之间的信令连接。控制服务器1612可以是核心节点(例如,位于网络接入节点1610后面的核心网络中)、网络接入节点(例如,网络接入节点1610的内部组件)或者边缘节点(例如,放置在网络接入节点1610与核心网络之间的边缘计算设备)中的任何一者。在一些方面中,控制服务器1612可以是服务器型组件,例如包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式定义如本文所述的控制服务器1612的控制和算法功能的程序代码的一个或多个处理器的计算元件。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。
如图46中所示,在用于通信设备的通信过程4600中,该过程包括:接收与多个通信设备有关的集群信息4602,将多个通信设备中的至少一些分组成集群4604,为集群确定至少一个集群通信特性4606,生成包括与至少一个集群通信特性有关的信息的消息以指示集群的多个通信设备从短程无线电通信技术收发器和/或蜂窝广域无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器来建立集群通信会话4608,并且向集群的多个通信设备发送该消息4610。
如图47中的示范性消息序列图4700中所示,元控制器可被配置为在阶段4702生成一个或多个信标信号。在一些方面中,一个或多个信标信号可以是如对于图45所述的元信标信号。或者,信标信号可实现为一个或多个信标、头部、帧和/或其他序列(例如,RTS、CTS或新颖的拒绝RTS序列),可被用于指出在一个或多个时间(例如,时隙)期间哪个无线电通信技术可用。一个或多个信标信号在阶段4704可被发送到一个或多个运载工具通信设备。在阶段4706,运载工具通信设备可在从元控制器接收到信标信号时检测元控制器的存在。一个或多个运载工具通信设备可在阶段4708生成对无线电通信技术的一个或多个请求并且在阶段4710向元控制器传输该(一个或多个)请求。一个或多个通信可包括对特定无线电通信技术的请求或中性请求。在接收到时,元控制器可被配置为在阶段4712执行对一个或多个运载工具通信设备的集群化。例如,元控制器的一个或多个处理器可被配置为将多个运载工具通信设备中的至少一些分组成一个或多个集群。元控制器的一个或多个处理器还可被配置为为每个生成的集群确定至少一个集群通信特性。在阶段4714,元控制器可生成为每个生成的集群分配一个或多个资源的一个或多个配置消息。配置消息可包括关于所确定的至少一个集群通信特性的信息以指示各个集群的运载工具通信设备选择RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c中的一个或多个。在阶段4716,元控制器可被配置为将一个或多个配置消息传输到多个运载工具通信设备中的一个或多个。在从元控制器接收到一个或多个配置消息后,一个或多个运载工具通信设备可在阶段4718为其各自的集群配置其被分配的技术。例如,这可包括为RF收发器602a、RF收发器602b和/或RF收发器602c设置一个或多个通信参数并且在各个集群的成员之间传输一个或多个通信参数。一旦在阶段4720建立了集群(例如,在会话中建立),集群的成员(例如,运载工具通信设备)就可被配置为利用一个或多个指派的通信技术来通信(例如,以图12的阶段1216的方式)。集群的一个或多个成员(例如,运载工具通信设备)可被配置为在集群建立后利用其各自被指派的通信技术向元控制器传输确认消息。
图48示出了方法4800,包括根据多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性从多个无线电通信技术电路中选择无线电通信技术电路,该多个无线电通信技术电路包括短程无线电通信技术电路和蜂窝广域无线电通信技术电路(4810),并且利用所选择的无线电通信技术电路来发送消息(4820)。
无线电测量协调
作为包括移交、小区选择和网络选择的小区转移过程的一部分,终端设备可被分派执行无线电测量的任务。这些无线电测量可用于确定驻扎在哪个网络接入节点上或者连接到哪个网络接入节点,并且可一般是频率扫描和小区测量的一部分。终端设备可在一组载波频率上执行频率扫描以识别哪些载波频率包含活跃小区。频率扫描和不具体针对个体小区的测量或评估的其他无线电测量可被称为宽带测量。终端设备可使用诸如接收信号强度指示符(Received Signal Strength Indicator,RSSI)之类的宽带测量来迅速地“扫描”过该组载波频率的每一者并且确定在每个载波频率上是否有充分的无线电能量(例如,高于预定的阈值)来指示活跃小区。这些宽带测量在一些情况下可以是网络扫描的一部分,其中终端设备在活跃载波频率上扫描小区,并随后读取来自检测到的小区的系统信息来获得在活跃载波频率上操作的网络的网络身份。可表征给定载波频率上的多个小区的这种网络身份在本公开的上下文中也可被认为是宽带无线电测量。
终端设备还可执行小区特定的测量来选择性地测量与特定网络接入节点的无线电信道(例如,其中针对特定网络接入节点进行测量,而不是像宽带测量的情况中那样的多个小区)。终端设备从而可接收并选择性地处理由网络接入节点发送的参考信号来获得小区特定的测量,例如参考信号接收功率(Reference Signal Received Power,RSRP)、参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality,RSRQ)、信号噪声比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)或者信号对干扰加噪声比(Signal-to-Interference-Plus-NoiseRatio,SINR),或者其他信号功率、信号质量或信号对噪声型测量。小区特定的测量还可包括小区身份和/或小区身份的列表,例如终端设备可通过扫描小区并读取来自检测到的小区的系统信息以获得其小区身份来获得的附近邻居小区的列表。
这些无线电测量可以是小区转移过程的相关部分。然而,它们也可导致终端设备处的电池耗竭,这一般可在用于获得无线电测量的无线电信号的接收和有关处理期间花费功率。诸如RAT间或频率间测量之类的要求临时重调谐的某些无线电测量也可转移否则可用于下行链路数据接收的接收资源。此外,可预期终端设备经由测量报告的发送来向网络报告一些无线电测量。在一些情况下,这些测量报告发送可恶化电池耗竭并且类似地转移否则可用于上行链路发送的发送资源。
根据本公开的各种方面,终端设备因此可通过共享无线电测量以避免冗余和/或利用冗余测量验证测量准确性来协调无线电测量。在一些情况下,这些方面可通过避免或限制重复测量来减少电池耗竭,减少接收和发送资源被转移到无线电测量用途的时间,和/或增大无线电测量的准确性。
正如将会示出和描述的,这些方面可使用集中式或分布式体系结构。在集中式体系结构中,诸如网络接入节点、核心网络或边缘服务器之类的控制设备或者领导者终端设备可向不同的终端设备指派不同的测量任务,其中不同测量任务的这个指派可避免重复测量。终端设备于是可使用由其他终端设备执行的无线电测量来取代执行其自己的无线电测量。控制设备可额外地或者替换地指派某些终端设备执行相同的测量任务以获得重复的无线电测量。重复无线电测量随后可被比较,即在终端设备处或者在控制设备处比较,以确定重复无线电测量是否匹配并且因此验证重复无线电测量是否准确。
在分布式体系结构中,终端设备可负责向彼此分发测量任务。终端设备可多边协商并就哪些终端设备应当执行哪些测量任务达成一致。终端设备因此可同意在不同终端设备处执行不同测量任务,并且与彼此共享所得到的无线电测量以避免执行重复测量。终端设备可额外地或者替换地组织为验证目的获取重复无线电测量,其中终端设备可执行冗余测量任务以获得可被比较来核查准确性的重复无线电测量。
图49A和49B根据一些方面示出了集中式体系结构的示例。如图49A中所示,领导者终端设备4904可以是向客户端终端设备4906和4908分发测量任务的控制设备。终端设备4904、4906和4908可例如是手持终端设备、运载工具终端设备、无人机、IoT设备或者这些的组合。领导者终端设备4904可向客户端终端设备4906和4908发送指示客户端终端设备4906和4908协调无线电测量的控制信令。例如,控制信令可指示客户端终端设备4908与作为测量目标的网络接入节点4902执行小区特定的测量,例如网络接入节点4902的信号功率、信号质量和信号对噪声型无线电测量中的一个或多个。控制信令还可指示客户端终端设备4908与客户端终端设备4906共享无线电测量。因此,在对网络接入节点4902执行无线电测量之后,客户端终端设备4908可通过向客户端终端设备4906发送无线电测量来与客户端终端设备4906共享无线电测量。
由于客户端终端设备4908因此可对网络接入节点4902执行无线电测量并且与客户端终端设备4906共享无线电测量,所以客户端终端设备4906可不测量网络接入节点4902,并且可改为使用由客户端终端设备4908提供的无线电测量来取代执行其自己对网络接入节点4902的无线电测量。在一些情况下,终端设备4906因此可节约电池电力和/或避免必须将接收资源转向测量目的。
图49A的示例示出了小区特定的测量,其中客户端终端设备4908可选择性地接收并处理由网络接入节点4902发送的参考信号(例如,选择性地处理携带参考信号的某些子载波和某些时隙上的信号)来测量客户端终端设备4908和网络接入节点4902之间的信道。在一些方面中,领导者终端设备4904也可指派客户端终端设备4908执行宽带测量并且与客户端终端设备4906共享所得到的无线电测量结果。例如,领导者终端设备4904可向客户端终端设备4908发送控制信令,该控制信令指示客户端终端设备4908测量载波频率并且与客户端终端设备4906共享对于每个载波频率的所得到的无线电测量(例如,RSSI或其他宽带测量)。客户端终端设备4906随后可利用由客户端终端设备4908提供的无线电测量,而不是执行其自己的无线电测量。在一些方面中,领导者终端设备4904可指派客户端终端设备4908执行扫描型测量,其中客户端终端设备4908被指示在一组载波频率(例如,一组测量目标)的每一者上执行宽带无线电测量。客户端终端设备4908随后可测量该组载波频率的每一者并且与客户端终端设备4906共享对于每个载波频率的所得到的无线电测量(例如,RSSI或其他宽带测量)。客户端终端设备4906随后可利用由客户端终端设备4908提供的无线电测量,而不是执行其自己的无线电测量。在一些情况下,客户端终端设备4908可执行网络扫描并且识别在一组载波频率的每一者上操作的网络的网络身份。客户端终端设备4908可类似地将这些网络身份提供给客户端终端设备4906,客户端终端设备4906可使用这些网络身份而不是执行其自己的网络扫描。
如图49B中所示,领导者终端设备4904也可向不同的终端设备分发不同的测量任务,这些终端设备随后可共享所得到的无线电测量。例如,领导者终端设备4904可指派客户端终端设备4908对网络接入节点4902执行小区特定的测量,并且指派客户端终端设备4906对网络接入节点4910执行小区特定的测量。在一些方面中,领导者终端设备4904也可指派客户端终端设备4906和4908与彼此共享其各自的无线电测量。因此,客户端终端设备4906和4908可对网络接入节点4902和4910(例如,对其各自的测量目标)执行各自的测量,并且与彼此交换其各自的无线电测量。客户端终端设备4906和4908因此可使用由其他终端设备提供的无线电测量来取代对同一测量目标执行重复测量。在客户端终端设备4906和4908处获得的无线电测量因此可以是本地无线电测量(在终端设备本地执行)和共享无线电测量(由另一终端设备提供)的组合。对不同测量任务的这种分发也可对扫描型测量实现,其中例如终端设备4904可指派客户端终端设备4908测量第一组载波频率(第一组测量目标)并且指派客户端终端设备4906测量不同的第二组载波频率(第二组测量目标)。终端设备4904还可指示客户端终端设备4908和4906与彼此共享所得到的无线电测量。客户端终端设备4908和4906从而可获得对于第一组和第二组载波频率两者的无线电测量,其中在客户端终端设备4908和4906处获得的无线电测量可以是本地和外部无线电测量的组合。
图50根据一些方面示出了客户端终端设备4906和4908的示范性内部配置,而图51示出了领导者终端设备4904的示范性内部配置。如图50中所示,客户端终端设备4906/4908可包括天线系统5002和RF收发器5004,它们可按如先前对于图2的终端设备102示出和描述的天线系统202和RF收发器204的方式来配置。客户端终端设备4906/4908还可包括通信布置5006,其可对应于终端设备102的基带调制解调器206和应用处理器212。通信布置5006的组件因此可以是基带或应用层组件,但不严格限于是基带调制解调器206和应用处理器212的子组件。为了简洁起见,图50可省略客户端终端设备4906/4908的在无线电测量协调中没有那么直接涉及的其他组件,包括RF收发器5004和通信布置5006之间的为基带处理准备由RF收发器5004提供的基带样本的中间处理组件。
如图50中所示,通信布置5006可包括测量引擎5008和通信处理器5010。测量引擎5008可以是被配置为从RF收发器5004接收基带样本并且利用基带样本执行无线电测量的硬件电路或处理器。在一些方面中,测量引擎5008可包括被配置有数字逻辑来处理基带样本以计算无线电测量的一个或多个专用硬件电路。在一些方面中,测量引擎5008可包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的一个或多个处理器,该程序代码以可执行算术指令的形式从算法上定义无线电测量操作。这些指令可例如控制测量引擎5008接收数字无线电和/或基带数据,并且处理数字数据以测量信号强度、信号质量、SNR(或其他有关测量,SINR)、差错率或宽带能量测量。这些指令可定义在根据确定信号强度、信号质量、SNR(或其他有关测量,SINR)、差错率或宽带能量测量的测量技术处理数字数据时涉及的计算的序列。在一些方面中,测量引擎5008可包括硬件电路和处理器的组合,例如执行特定无线电测量功能的控制处理器和一个或多个硬件加速器,其中控制处理器可将测量任务负载转移到一个或多个硬件加速器并且一个或多个硬件加速器可将所得到的无线电测量返回给控制处理器。参考图2的终端设备102,测量引擎5008可以是数字信号处理器208的组件,并且可相应地是物理层组件。测量引擎5008或者也可以是控制器210的组件,并且可相应地是协议栈层组件。
通信处理器5010可以是被配置为控制客户端终端设备4906/4908的整体发送和接收操作的处理器,包括确定何时发送和接收特定通信,在每次发送中要发送什么,以及从每次接收要复原什么。通信处理器5010可被配置为取回(从本地存储器取回)和执行从算法上定义在调度、发送和接收这种通信时涉及的处理的程序代码。例如,该程序代码可配置通信处理器5010执行以下各项中的一个或多个:差错检测、前向纠错编码/解码、信道编码和交织、信道调制/解调、物理信道映射、无线电测量和搜索、频率和时间同步、天线分集处理、功率控制和加权、速率匹配/解除匹配、重发处理、干扰消除以及任何其他物理层处理功能。该程序代码可额外地或者替换地配置通信处理器5010以执行以下各项中的一个或多个:头部压缩和封装、安全性、差错校验和校正、信道复用、调度和优先级、以及无线电承载的设立和维护、或者任何其他协议栈功能。联系调度,该程序代码可配置通信处理器5010在发送方向上识别打算去往一个或多个目的地(例如,其他通信设备)的传出数据,并且处理(例如,根据物理层处理功能)和映射传出数据以在为发送分配的信道资源上发送,并且在接收方向上,在为接收分配的信道资源上接收数据,并且对信道资源(例如,根据物理层)上的数据进行解映射和处理(例如,根据物理层处理功能)以复原传入数据。
参考图2的终端设备102,通信处理器5010可以是控制器210和/或数字信号处理器208的组件,并且相应地可以是协议栈层或物理层组件(虽然不严格限于此)。由通信处理器5010执行的程序代码因此可以是协议栈层软件。在一些方面中,通信处理器5010还可包括一个或多个硬件加速器,这些硬件加速器可专用于物理或协议栈层处理任务。
虽然在图50中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了测量引擎5008和通信处理器5010之间的功能分离,而并不将测量引擎5008和通信处理器5010限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,测量引擎5008和通信处理器5010可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,测量引擎5008和通信处理器5010可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
如图51中所示,领导者终端设备4904可包括天线系统5102和RF收发器5104,它们可按如对于图2示出和描述的终端设备102的天线系统202和RF收发器204的方式来配置。领导者终端设备4904还可包括通信布置5106,其可对应于终端设备102的基带调制解调器206和应用处理器212。通信布置5106的组件因此可以是基带或应用层组件,但是不严格限于此。为了简洁起见,图51可省略领导者终端设备4904的在无线电测量协调中没有那么直接涉及的其他组件,包括RF收发器5104和通信布置5106之间的为基带处理准备由RF收发器5104提供的基带样本的中间处理组件。
协调管理器5108可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码从算法上定义如何选择终端设备来与彼此协调无线电测量。本文从算法上描述的与无线电测量协调有关的功能因此可实现为供协调管理器5108执行的指令,包括以下各项中的一个或多个:选择某些终端设备来与彼此协调无线电测量,确定终端设备应当如何与彼此协调无线电测量,选择某些终端设备应当执行的特定无线电测量,以及任何其他有关功能。参考图2的终端设备102,协调管理器5108可以是控制器210或应用处理器212的组件,并且相应地可以是协议栈或应用层组件。由协调管理器5108执行的程序代码因此可以是协议栈层软件或应用层软件。
通信处理器5110可以是被配置为控制领导者终端设备4904的整体发送和接收操作的处理器,包括确定何时发送和接收特定通信,在每次发送中要发送什么,以及从每次接收要复原什么。通信处理器5110可被配置为取回(从本地存储器取回)和执行从算法上定义在调度、发送和接收这种通信时涉及的处理的程序代码。本文从算法上描述的与发送和接收有关的功能因此可以是供通信处理器5110执行的指令。参考图2的终端设备102,通信处理器5110可以是控制器210和/或数字信号处理器208的组件,并且相应地可以是协议栈层或物理层组件(但是不严格限于此)。由通信处理器5110执行的程序代码因此可以是协议栈层软件。在一些方面中,通信处理器5110还可包括一个或多个硬件加速器,这些硬件加速器可专用于物理或协议栈层处理任务。
位置确定器5112可以是被配置为确定终端设备的位置的硬件电路布置或处理器。位置可以是以下各项中的一个或多个:绝对地理位置(例如,纬度和经度位置、预定的局部或全局网格内的位置或者其他类似的绝对位置),相对地理位置(例如,终端设备之间的径向距离、终端设备之间的角度方向或者其他类似的相对位置),以及相对无线电信号得出位置(例如,两个终端设备之间的信号强度或者终端设备的当前服务网络接入节点)。位置确定器5112可被配置为为领导者终端设备4904的客户端终端设备确定这种位置,这些客户端终端设备可以是诸如客户端终端设备4906和4908之类的受到由领导者终端设备4904进行的与无线电测量协调有关的控制或管理的终端设备。位置确定器5112可被配置为通过显式报告(例如,其中客户端终端设备向位置确定器5112发送显式指明其位置的位置报告)或算法推导(例如,其中位置确定器5112从算法上处理信号以确定客户端终端设备的位置)来确定客户端终端设备的位置。在一些方面中,位置确定器5112可包括被配置为取回(从本地存储器取回)和执行指示位置确定器5112接收并解读由客户端终端设备提供的位置报告的程序代码的处理器。在一些方面中,位置确定器5112可包括处理器或者一个或多个硬件加速器,它们被配置为例如通过以下方式来从算法上计算客户端终端设备的位置:执行信号强度测量(例如,通过对从客户端终端设备接收的数字无线电或基带数据执行计算的序列以确定信号强度测量)并且基于信号强度测量的强度来确定领导者终端设备4904和客户端终端设备之间的相对距离。例如,由于接收信号强度可与相对距离成反比,所以位置确定器5112可被配置为使用接收信号强度和相对距离之间的数学上定义的反比关系来基于信号强度测量计算相对距离。在一些方面中,位置确定器5112可包括这种处理器和专用硬件组件的组合。虽然在图51中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了协调管理器5108、通信处理器5110和位置确定器5112之间的功能分离,而并不将协调管理器5108、通信处理器5110和位置确定器5112限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,协调管理器5108、通信处理器5110和位置确定器5112可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,协调管理器5108、通信处理器5110和位置确定器5112可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
另外参考图49A和49B,领导者终端设备4904的通信处理器5110因此可准备并发送(经由RF收发器5104和天线系统5102)控制信令到客户端终端设备4906和/或4908,该控制信令向客户端终端设备4906和/或4908指派测量任务并且指示客户端终端设备4906和4908应当如何协调测量。协调管理器5108可选择客户端终端设备4906和4908来协调(例如,从更大的一组终端设备中选择),并且可选择是否指派客户端终端设备4906和4908共享无线电测量和/或验证无线电测量。
客户端终端设备4906和4908可在通信处理器5010处从领导者终端设备4904接收控制信令(经由天线系统5002和RF收发器5004),通信处理器5010可解读控制信令以确定客户端终端设备4906和4908被指派的测量任务以及无线电测量应当如何被协调。通信处理器5010可向测量引擎5008指明测量任务,测量引擎5008于是可执行测量任务。如前所示,测量任务可包括小区特定的测量或宽带测量(这也可以是扫描型测量的一部分),测量引擎5008于是可通过处理由RF收发器5004提供的基带样本来执行这些测量。如果控制信令指示通信处理器5010与另一客户端终端设备共享无线电测量,则通信处理器5010可从测量引擎5008接收无线电测量并且将无线电测量作为测量报告发送到另一客户端终端设备。如果控制信令指示通信处理器5010从另一客户端终端设备接收共享无线电测量,则通信处理器5010可按照指示从另一客户端终端设备接收共享无线电测量(经由天线系统5002和RF收发器5004)。如果控制信令指示通信处理器5010利用由另一客户端终端设备提供的共享无线电测量来验证某些本地无线电测量,则通信处理器5010可从另一客户端终端设备接收共享无线电测量,从测量引擎5008接收本地无线电测量,并且比较共享无线电测量和本地无线电测量以确定它们是否匹配。
图52和图53根据一些方面示出了根据集中式组织的无线电测量协调的示例。图52示出了说明图49A的情况的消息序列图5200,其中客户端终端设备4908可执行无线电测量并且与客户端终端设备4906共享无线电测量。如图52中所示,领导者终端设备4904可首先在阶段5202中(例如,在协调管理器5108处)选择客户端终端设备来协调无线电测量。在一些方面中,领导者终端设备4904可以是包括客户端终端设备4906、4908和一个或多个额外的客户端终端设备在内的多个客户端终端设备的控制设备。领导者终端设备4904因此可选择多个客户端终端设备的子集来指派与彼此的无线电测量协调。
在一些方面中,领导者终端设备4904可基于其位置选择客户端终端设备来协调。例如,无线电测量可以是地理相关的,其中与位置更远离彼此的终端设备相比位置更靠近彼此的邻居终端设备将具有更多相似的测量(例如,值更接近)。因此,领导者终端设备4904在阶段5202中可基于其位置之间的距离来选择客户端终端设备。例如,在一些方面中,多个客户端终端设备可被配置为向领导者终端设备4904发送指明客户端终端设备的当前位置的位置报告(例如,由通信处理器5010控制)。领导者终端设备4904可在位置确定器5112处接收并评估位置报告。当前位置可以是客户端终端设备的绝对地理位置、客户端终端设备的相对地理位置和客户端终端设备的相对无线电信号得出位置中的一个或多个。位置确定器5112可从位置报告复原当前位置(例如,经由显式报告)并且将当前位置提供给协调管理器5108,协调管理器5108可评估当前位置以识别彼此邻近的客户端终端设备。
在一些方面中,领导者终端设备4904可在位置确定器5112处在本地估计客户端终端设备的当前位置(例如,经由算法推导)。例如,位置确定器5112可处理从客户端终端设备接收的基带样本以获得接收信号强度和到达角度。利用接收信号强度(其可与径向距离成反比例)和到达角度,位置确定器5112可估计客户端终端设备相对于领导者终端设备4904的当前相对位置。在另一示例中,第一客户端终端设备可对从第二客户端终端设备接收的信号执行信号强度测量,并且可在位置报告中报告信号强度测量作为相对无线电信号得出位置。由于信号强度测量可指出第一客户端终端设备和第二终端设备之间的相对距离(其中信号强度与距离成反比例),所以位置确定器5112可被配置为估计第一客户端终端设备和第二客户端终端设备之间的相对距离。位置确定器5112可类似地向协调管理器5108提供这些当前位置。
协调管理器5108随后作为阶段5202的一部分可评估多个客户端终端设备的当前位置以识别邻近彼此的客户端终端设备。例如,如果位置确定器5112提供客户端终端设备的绝对地理位置或者相对于领导者终端设备4904的相对地理位置,则协调管理器5108可评估绝对或相对地理位置来识别在彼此的预定半径内(例如,10m、25m、50m、100m或另一半径,这取决于期望的无线电测量精确程度)的客户端终端设备。协调管理器5108随后可选择在预定半径内的这些客户端终端设备(例如,图49A和49B的示范性情境中的客户端终端设备4906和4908)来协调无线电测量。如果位置确定器5112提供客户端终端设备相对于彼此的相对位置(例如,以信号强度测量的形式),则协调管理器5108可类似地选择在彼此的预定距离内(例如,小于预定阈值的估计距离,或者大于预定阈值的信号强度测量)的客户端终端设备。
协调管理器5108在阶段5202中还可选择协调的类型和/或要协调什么无线电测量。例如,协调管理器5108可选择哪些终端设备应当执行哪些无线电测量,例如通过为一个或多个客户端终端设备选择一个或多个测量任务(例如,某些网络接入节点的小区特定的测量或者某些载波频率的宽带测量)。协调管理器5108还可选择客户端终端设备是否应当共享无线电测量和/或验证无线电测量。在图52的示范性情况中,协调管理器5108因此可选择指派客户端终端设备4906执行网络接入节点4902的小区特定的测量,并且与客户端终端设备4908共享小区特定的测量。
在在阶段5202中选择终端设备来协调之后,通信处理器5110可在阶段5204中向所选择的终端设备发送控制信令,在一些情况下是在由协调管理器5108触发之后。例如,通信处理器5110可生成指明测量任务(例如,诸如网络接入节点和/或载波频率之类的测量目标)、协调的类型(例如,共享或验证)和要与之协调的设备(例如,通过指明设备身份或其他标识特性)的控制信令。在图49A的示范性情况中,通信处理器5110可生成控制信令来指派客户端终端设备4906执行网络接入节点4902的无线电测量,并且与客户端终端设备4908共享无线电测量。例如,通信处理器5110可根据预定义的消息格式为客户端终端设备4906生成控制信令,该控制信令包括指明客户端终端设备4906被指派执行网络接入节点4902的无线电测量(例如,指明测量目标)的第一字段、指明协调类型是无线电测量共享的第二字段和指明共享目的地是客户端终端设备4908(例如,由客户端终端设备4908的某个设备身份来标识)的第三字段。通信处理器5110还可根据预定义的消息格式为客户端终端设备4906生成控制信令,该控制信令包括例如指明测量目标是网络接入节点4902的第一字段、指明协调类型是共享的第二字段和指明共享起源是客户端终端设备4906的第三字段。可按相同的方式使用各种其他控制信令格式。虽然在图49A中是对两个客户端设备描绘的,但这是示范性的并且通信处理器5110可类似地生成控制信令来指示其他客户端终端设备与其他客户端终端设备协调无线电测量。
通信处理器5110随后可向适当的客户端终端设备发送控制信令(经由RF收发器5104和天线系统5102)。客户端终端设备4906和4908在阶段5206中可接收控制信令并且在通信处理器5010处处理控制信令以确定以下各项中的一个或多个:要执行哪些测量任务、要与什么其他客户端终端设备协调、以及要执行什么类型的协调。如前所示,控制信令可包括根据预定义的格式组织的控制信令,客户端终端设备4906和4908的通信处理器5010可被配置为根据预定义的格式读取该控制信令来解读。在图49A的示范性情况中,用于客户端终端设备4908的控制信令可指示客户端终端设备4908执行网络接入节点4902的无线电测量,并且与客户端终端设备4906共享无线电测量,而用于客户端终端设备4906的控制信令可向客户端终端设备4906通知客户端终端设备4908将共享对于网络接入节点4902的无线电测量。通信处理器5010随后可指示测量引擎5008按照控制信令中所指示的执行测量任务。
测量引擎5008于是可例如在阶段5208中在测量引擎5008处执行网络接入节点4902的小区特定的测量。测量引擎5008可依据控制信令中包括的指令来类似地执行其他测量任务,这如前所述可包括各种小区特定的测量和/或宽带测量(其也可以是扫描型测量的一部分)。测量引擎5008随后可将所得到的无线电测量结果提供给通信处理器5010。
通信处理器5010随后可在阶段5210中共享无线电测量(如控制信令中所指示),即通过向客户端终端设备4906发送无线电测量来共享。在一些方面中,客户端终端设备4908可直接在客户端终端设备4908和4906之间利用副链路接口向客户端终端设备4906发送无线电测量(经由RF收发器5004和天线系统5002发送)。副链路接口可以是终端设备之间的任何直接链路,其可使用副链路协议,例如设备到设备(Device-to-Device,D2D)、LTE邻近服务(Proximity Services,ProSe)、LTE运载工具到运载工具(Vehicle-to-Vehicle,V2V)、LTE机器型通信(Machine-Type Communication,MTC)、直接短程通信(Direct Short-RangeCommunications,DSRC)或者支持终端设备之间的直接通信的任何其他协议。在一些方面中,客户端终端设备4908可经由一个或多个中继设备利用副链路接口向客户端终端设备4906发送无线电测量。例如,客户端终端设备4908可利用副链路接口向客户端终端设备4906发送无线电测量,一个或多个其他终端设备(例如,客户端终端设备或领导者终端设备)充当对于这些副链路接口的中继。在另一示例中,客户端终端设备4908可利用网络接入节点或其他无线电接入网络组件作为中继来向客户端终端设备4906发送无线电测量,例如通过向网络接入节点4902发送无线电测量,网络接入节点4902随后可将无线电测量中继到客户端终端设备4908。后续提及终端设备之间的通信可使用这些或类似技术中的任何一者来执行通信。
客户端终端设备4906可在通信处理器5010处接收无线电测量,并且随后可在阶段5212中将该无线电测量应用于移动性过程。例如,客户端终端设备4906的通信处理器5010可使用无线电测量来执行小区选择、网络选择、发送测量报告、和/或执行移交(包括发送测量报告)。
在消息序列图5200的变体中,领导者终端设备4904可指示客户端终端设备4908代表客户端终端设备4906发送测量报告。例如,取代在阶段5210中与客户端终端设备4906共享无线电测量,客户端终端设备4908可在其通信处理器5010处生成测量报告并且代表客户端终端设备4906发送测量报告。客户端终端设备4908可例如向客户端终端设备4906的服务网络接入节点发送测量报告,这可实现客户端终端设备4906被预期向其服务网络接入节点发送的调度的测量报告。在一些情况下,这可减少信令开销,因为客户端终端设备4908可直接向客户端终端设备4906的服务网络接入节点发送测量报告(而不是与客户端终端设备4906共享无线电测量,客户端终端设备4906随后可生成并向其服务网络接入节点发送测量报告)。在客户端终端设备4906和4908可具有相同的服务网络接入节点并且两者都被调度为向服务网络接入节点发送测量报告的一些情况下,客户端终端设备4906可代表客户端终端设备4906和4908两者发送测量报告。
在消息序列图5200的变体中,领导者终端设备4904可利用控制信令指示客户端终端设备4906执行与客户端终端设备4908相同的测量任务,例如执行网络接入节点4902的小区特定的测量。控制信令还可指示客户端终端设备4906利用来自客户端终端设备4908的共享无线电测量验证其本地无线电测量。客户端终端设备4906从而可类似地在其测量引擎5008处执行网络接入节点4902的小区特定的测量,并且由于客户端终端设备4908共享的无线电测量而因此可获得重复无线电测量。客户端终端设备4906的通信处理器5010于是可比较本地和共享无线电测量来确定它们是否匹配(例如,本地和共享无线电测量之间的差异是否小于预定阈值或者本地和共享无线电测量是否在彼此的预定百分比内)。由于本地和共享无线电测量之间的相似性可与客户端终端设备4906和4908之间的距离成反比例,所以在一些方面中客户端终端设备4906的通信处理器5010可通过与客户端终端设备4906和4908之间的距离成反比例地缩放预定阈值或预定百分比来进行补偿。
如果通信处理器5010确定本地和共享无线电测量匹配,则通信处理器5010可使用本地无线电测量(或共享无线电测量,或者本地和共享无线电测量的平均值)作为移动性过程的一部分。如果通信处理器5010确定本地和共享无线电测量不匹配,则通信处理器5010可重新执行测量任务以获得新的本地无线电测量来用于移动性过程。在一些方面中,通信处理器5010可向领导者终端设备4904或客户端终端设备4908通知无线电测量不匹配,这可提示客户端终端设备4908类似地重新执行测量任务以获得新的共享无线电测量来与客户端终端设备4906共享。在一些方面中,领导者终端设备4904可指派客户端终端设备4906和4908共享一些无线电测量(例如,只在客户端终端设备4906或4908之一处执行的无线电测量),同时也指派客户端终端设备4906和4908验证其他无线电测量。
图53示出了客户端终端设备4906和4908可与彼此交换无线电测量的示例。例如,领导者终端设备4904的通信处理器5110在阶段5302中可选择终端设备来协调,然后在阶段5304中生成指示客户端终端设备4908执行第一组测量任务并且指示客户端终端设备4906执行第二组测量任务的控制信令。在图49A的示例中,控制信令可指示客户端终端设备4908执行网络接入节点4902的小区特定无线电测量作为第一测量任务,并且指示客户端终端设备4906执行网络接入节点4910的小区特定无线电测量作为第二测量任务。可类似地制定其他第一组和第二组测量任务。例如,客户端终端设备4908可被指派测量第一组网络接入节点或载波频率作为第一组测量任务,而客户端终端设备4906可被指派测量第二组网络接入节点或载波频率作为第二组测量任务。在一些方面中,测量任务可在不同的测量目标上,而在其他方面中,测量任务可在相同的测量目标上(例如,通过指派第一客户端终端设备在第一组时间测量一测量目标并且指派第二客户端终端设备在第二组时间测量相同的测量目标,其中第一组和第二组时间可以是交织地或者是先后发生的)。领导者终端设备4904可在阶段5304中发送控制信令。
客户端终端设备4906和4908可在阶段5306a和5306b中在其各自的通信处理器5010处接收并处理控制信令,其中阶段5306a和5306b可在相同或不同时间发生。客户端终端设备4906和4908因此可识别其各自被指派的测量任务并且确定它们被指派来与彼此共享所得到的无线电测量。客户端终端设备4906和4908于是可在阶段5308a和5308b中(在相同或不同的时间)在其各自的测量引擎5008处执行无线电测量以获得无线电测量。
客户端终端设备4906和4908随后可在阶段5310a和5310b中(在相同或不同的时间)与彼此共享所得到的无线电测量(由其各自的通信处理器5010控制)。由于测量任务可不同(例如,在不同的测量目标上和/或在不同的时间在相同测量目标),因此客户端终端设备4906和4908从而可获得比在本地获得的更大的一组无线电测量。客户端终端设备4906和4908随后可在阶段5312a和5312b中(在相同或不同的时间)对于移动性过程应用本地和共享无线电测量。
在消息序列图5300的变体中,客户端终端设备4906或客户端终端设备4908可代表客户端终端设备4906或4908中的另一者向客户端终端设备4906或客户端终端设备4908的服务网络接入节点发送测量报告。例如,取代在阶段5310a中与客户端终端设备4908共享无线电测量,客户端终端设备4906可代表客户端终端设备4908向客户端终端设备4908的服务网络接入节点发送包括无线电测量的测量报告。在一些方面中,例如如果客户端终端设备4906和4908具有相同的服务网络接入节点,则测量报告对于客户端终端设备4906和4908两者都可满足调度的测量报告(其中例如客户端终端设备4906和4908之间的邻近可使得来自测量目标的单个无线电测量能够充当来自该测量目标和客户端终端设备4906和4908两者的无线电测量)。
在消息序列图5300的变体中,领导者终端设备4904可经由控制信令指派客户端终端设备4906和4908执行相同的测量任务并且验证所得到的测量。客户端终端设备4906和4908从而可执行相同的测量任务来获得重复的无线电测量,共享重复的无线电测量,并且将本地重复无线电测量与共享重复无线电测量相比较来确定重复无线电测量是否匹配。客户端终端设备4906和4908随后可在它们匹配的情况下使用本地/共享无线电测量,或者可重新执行本地无线电测量(并且可选地也从彼此获得新的共享本地无线电测量)。在一些方面中,领导者终端设备4904可指派客户端终端设备4906和4908共享一些无线电测量(例如,只在客户端终端设备4906或4908之一处执行的无线电测量),同时也指派客户端终端设备4906和4908验证其他无线电测量。
在一些方面中,领导者终端设备4904和/或客户端终端设备4906和4908可重复消息序列图5200和5300的过程的一些或全部。例如,领导者终端设备4904可重新选择终端设备来协调,例如通过重新确定由领导者终端设备4904服务的多个客户端终端设备的位置并且重新选择彼此邻近的客户端终端设备来指派以进行协调。这可允许领导者终端设备4904响应于客户端终端设备(其中的许多可能是移动的)的变化的位置来更新被指派来协调的客户端终端设备。在一些方面中,领导者终端设备4904的协调管理器5108可维护标识哪些客户端终端设备被指派给彼此来协调的跟踪表格(或者任何其他类型的状态数据)。跟踪表格还可包括其他相关信息,客户端终端设备的位置、客户端终端设备支持的无线电通信技术、或者客户端终端设备的服务或邻居网络接入节点。协调管理器5108可被配置为将跟踪表格存储在本地存储器中并且向跟踪表格中输入标识运载工具通信设备的数据(例如,基于设备ID,比如通用设备ID、临时设备ID或者集群设备ID来标识)。协调管理器5108因此可保有标识哪些客户端终端设备被指派来协调的信息。协调管理器5108在决定是否指派客户端终端设备来协调时可使用跟踪表格,例如通过检查跟踪表格以确定客户端终端设备是否已经被指派来与其他设备协调。
领导者终端设备4904随后可向被指派来协调的客户端设备发送控制信令,该客户端设备可接收并处理控制信令以识别其他客户端设备中的哪一个或多个要与其协调、要协调什么测量任务、以及要执行什么类型的协调。客户端终端设备随后可根据控制信令执行指派的协调,例如通过执行其各自被指派的测量任务并且共享和/或验证所得到的无线电测量。如果需要的话,则领导者终端设备4904及其客户端终端设备可持续地重复此过程。
在一些情况下,此重复可有助于反复的测量和/或反复的测量报告。例如,终端设备可被配置为持续地执行无线电测量,例如持续地监视与服务网络接入节点的无线电信道,持续地监视邻居网络接入节点,或者持续地向网络提供测量报告。因此,通过重复消息序列图5200和5300的过程中的一些或全部,终端设备可使用协调来辅助获得这些重复的测量。例如,取代在多个时间间隔中的每个时间间隔周期性执行调度的无线电测量,终端设备可只在多个时间间隔中的一些时间间隔执行无线电测量,并且可在多个时间间隔中的其他时间间隔接收共享无线电测量以供使用。在另一示例中,终端设备可在多个时间间隔中的所有时间间隔执行无线电测量,并且可为多个时间间隔的每一者接收重复的共享无线电测量以用于验证本地无线电测量。
在一些方面中,领导者终端设备4904在选择终端设备来协调时可考虑客户端终端设备的测量任务调度。例如,客户端终端设备4906和4908可将其各自的测量任务调度(例如,指明某些测量任务被调度来执行的时间点的时间界定的调度,这在一些情况下可由网络指定)发送到领导者终端设备4904。领导者终端设备4904于是可基于测量任务调度来选择客户端终端设备来指派以进行协调。例如,领导者终端设备4904可比较测量任务调度(例如,通过比较调度测量任务的不同时间点)来确定是否有任何测量任务调度包括在相似时间点的相同测量任务(例如,相同测量目标的无线电测量发生在彼此的预定时间窗口内)。如果领导者终端设备4904识别出包括在相似时间点的相同测量任务的测量任务调度,则领导者终端设备4904可指派相应的客户端终端设备协调,例如通过指示客户端终端设备之一在调度的时间执行测量任务并且与另一客户端终端设备共享所得到的无线电测量和/或通过指示两个客户端终端设备执行测量任务并且比较其所得到的无线电测量来验证无线电测量。
上文描述的各种方面可专注于领导者终端设备4904向客户端终端设备指派特定测量任务的情况。在其他方面中,领导者终端设备4904可通过指派客户端终端设备形成测量协调群组来协调无线电测量。取代向客户端终端设备指派特定测量任务,被指派到测量协调群组的客户端终端设备于是可负责确定以下各项中的一个或多个:要执行什么类型的协调,要向测量协调群组中的客户端终端设备分发什么测量任务,以及要与测量协调群组中的其他客户端终端设备共享什么无线电测量。
图54根据一些方面示出了示范性消息序列图5400,其中领导者终端设备4904将客户端终端设备4906和4908指派到测量协调群组。如图54中所示,领导者终端设备4904在阶段5402中可选择客户端终端设备来协调。例如,与上文关于图52和图53所描述的类似,领导者终端设备4904可基于由领导者终端设备4904服务的多个客户端终端设备的位置,例如通过识别这多个客户端设备中的哪些彼此邻近,来选择要指派以进行协调的客户端终端设备。
在图54的示例中,领导者终端设备4904可选择指派客户端终端设备4906和4908与彼此协调。如前所示,取代向客户端终端设备4906和4908指派特定测量任务,在图54的情境中,领导者终端设备4904可指派客户端终端设备4906和4908形成测量协调群组。因此,领导者终端设备4904于是可生成指示客户端终端设备4906和4908执行测量协调群组的控制信令(在通信处理器5110处)。例如,通信处理器5110可根据预定义的消息格式为客户端终端设备4906生成控制信令,该控制信令包括指明客户端终端设备4906被指派到测量协调群组的第一字段和指明测量协调群组还包括客户端终端设备4908(例如,由客户端终端设备4908的某个设备身份来标识)的第二字段。通信处理器5110可类似地为客户端终端设备4908生成控制信令,该控制信令包括指明客户端终端设备4908被指派到测量协调群组的第一字段和指明该测量协调群组还包括客户端终端设备4906的第二字段。可按相同的方式使用各种其他控制信令格式。
通信处理器5110随后可在阶段5404中将控制信令发送到客户端终端设备4906和4908。客户端终端设备4906和4908可在阶段5406a和5406b中接收并处理控制信令,并且确定它们被指派为与彼此形成测量协调群组。取代被领导者终端设备4904指派特定的测量任务,客户端终端设备4906和4908在阶段5408a和5408b中可与彼此协商来作为测量协调群组的一部分分发测量任务。这可由其各自的通信处理器5010来处理,通信处理器5010可交换控制信令来促进协商。例如,客户端终端设备4906的测量引擎5008可存储跟踪客户端终端设备4906被调度来执行的测量任务的跟踪表格(例如,存储在本地存储器中)。可根据设置的时段、基于触发条件(例如,服务网络接入节点信号强度或信号质量下降到阈值以下)或者外部触发(例如,另一个通信设备的执行测量任务的指令)来调度测量任务。测量引擎5008可被配置为一旦测量任务被调度就更新跟踪表格以添加测量任务,并且一旦测量任务被执行就将测量任务从跟踪表格去除(例如,对于单次发生测量)。在一些方面中,测量引擎5008可将测量任务以条目的形式存储在跟踪表格中,这些条目标识测量的类型、测量的无线电通信技术、测量的目标和/或测量的调度定时。
客户端终端设备4906可向客户端终端设备4908发送指明客户端终端设备4906被调度来执行的第一组测量任务的控制信令。第一组测量任务可以是来自跟踪表格的测量任务的任何子集。客户端终端设备4908可在其通信处理器5010处接收控制信令并且将第一组测量任务与客户端终端设备4908被调度来执行的第二组测量任务相比较。例如,客户端终端设备4908可在本地在测量引擎5008处存储其自己的跟踪表格,并且可将第一组测量任务与存储在其跟踪表格中的测量任务相比较。
如果第一组测量任务的任何一者也被包括在第二组测量任务中(例如,对于发生在预定时间窗口内的时间点调度的相同测量目标的测量),则客户端终端设备4908可利用如下提议来响应客户端终端设备4906,该提议将共同测量任务中的一些分发给客户端终端设备4906并且将共同测量任务(例如,在第一和第二组测量任务两者中都出现的测量任务)的其余部分分发给客户端终端设备4908。客户端终端设备4906和4908从而可以这种方式协商,最优地包括提议接受信令、提议拒绝信令和反提议信令,以决定客户端终端设备4906和4908的哪一者应当执行哪些测量任务。在一些方面中,客户端终端设备4906和4908可重新分发不是共同测量任务的测量任务。例如,客户端终端设备4906和4908可聚合第一和第二组测量任务以获得完整的一组测量任务,并且随后可在终端设备4906和4908之间重新分发完整的一组测量任务。例如,客户端终端设备4906和/或4908可就如下事项达成一致:客户端终端设备4906将执行该完整一组测量任务中的对第一频率带或第一RAT上的测量目标的一些测量任务,而客户端终端设备4908将执行该完整一组测量任务中的对第二频率带或第二RAT上的测量目标上的其他测量任务。在一些情况中,此重新分发可减少每个客户端终端设备在其上执行无线电测量的不同频率带或RAT的数目(例如,减少频率间或RAT间测量的数目),这可减少测量时间或电池耗竭。用于第一和第二组测量任务的其他重新分发方案可按相同的方式被使用,其中客户端终端设备4906和4908可划分完整的一组测量任务,使得它们被指派到不同的客户端终端设备。一些重新分发方案可通过将给定的测量任务只指派到客户端终端设备4906或4908中的一者来避免或限制重复无线电测量(除非正在执行验证)。
在就测量任务的分发达成一致后,客户端终端设备4906和4908可在阶段5410a和5410b中执行其各自被指派的测量任务。客户端终端设备4906和4908随后可在阶段5412a和5412b中基于达成一致的测量任务的分发来共享所得到的无线电测量。例如,如果客户端终端设备4906在阶段5410a中执行了第二组测量任务中的任何一者,则客户端终端设备4906可在阶段5412a中与客户端终端设备4908共享所得到的无线电测量。类似地,如果客户端终端设备4908在阶段5410b中执行了第一组测量任务中的任何一者,则客户端终端设备4908可在阶段5412b中与客户端终端设备4906共享所得到的无线电测量。客户端终端设备4906和4908随后可在阶段5414a和5414b中将共享的和本地的无线电测量应用于移动性过程。
因此决定测量任务的分发是被指派到测量协调群组的客户端终端设备的责任。在一些方面中,领导者终端设备4904可在后来的时间通过重新选择被指派到测量协调群组的客户端终端设备来更新测量协调群组,例如基于客户端终端设备4906和4908的变化的位置和/或指派给客户端终端设备4906和4908的调度测量任务来重新选择。
在消息序列图5400的变体中,客户端终端设备4906和/或4908可代表客户端终端设备4906或4908的另一者发送测量报告。这可取代在阶段5412a和5412b中共享无线电测量来发生,其中,例如,客户端终端设备4906向客户端终端设备4908的服务网络接入节点发送包括无线电测量的测量报告,而不首先与客户端终端设备4908共享无线电测量。
在消息序列图5400的变体中,客户端终端设备4906和4908可额外地或者替换地在阶段5408a和5408b中的协商来验证无线电测量中的一些或全部。因此,客户端终端设备4906和4908在阶段5408a和5408b中可将相同的测量任务分发给客户端终端设备4906和4908两者。客户端终端设备4906和4908随后可交换所得到的重复无线电测量,并且每一者将共享的重复无线电测量与本地重复无线电测量相比较来确定重复无线电测量是否匹配。可替换地,客户端终端设备4906或4908中可只有一者向客户端终端设备4906或4908的另一者发送本地重复无线电测量,该另一者随后可执行验证。客户端终端设备4906和/或4908随后可在重复无线电测量得到验证的情况下应用重复无线电测量(例如,本地重复无线电测量,共享重复无线电测量或者本地和共享重复无线电测量的组合),或者如果重复无线电测量未得到验证则可利用新的重复无线电测量重新执行验证。
在一些方面中,领导者终端设备4904和客户端终端设备4906和4908可以是终端设备的集群的成员,领导者终端设备4904是该集群的集群首领。该集群可以是手持终端设备的集群、运载工具终端设备的集群、无人机的集群(例如,无人机群)、物联网(IoT)设备的集群或者类似的这种同构或异构的集群。由于领导者终端设备4904可以是集群首领,所以领导者终端设备4904可对包括客户端终端设备4906和4908在内的集群成员施加某种程度的控制。领导者终端设备4904因此可利用其作为集群首领的地位来对集群成员(例如,多个客户端设备)施加控制以指派某些客户端终端设备与彼此协调无线电测量(包括共享、验证和指派到测量协调群组)。由于领导者终端设备4904是集群首领,所以包括客户端终端设备4906和4908在内的集群成员可有义务遵循由领导者终端设备4904发出的指令,包括与测量协调有关的控制信令。
在一些方面中,不是领导者终端设备或集群首领的设备可承担在上述示例中由领导者终端设备4904实现的控制设备角色。图55A和55B示出了网络接入节点5502承担控制设备角色,并且因此可指派客户端终端设备来与彼此协调无线电测量的示例,而图56根据一些方面示出了网络接入节点5502的示范性内部配置。
如图56中所示,网络接入节点5502可包括天线系统5602和无线电收发器5604,它们可按图3中的网络接入节点110的天线系统302和无线电收发器304的方式来配置。网络接入节点5502还可包括通信布置5606,该通信布置5606包括协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612。协调管理器5608可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义如何选择终端设备来与彼此协调无线电测量的程序代码的处理器。参考图3的网络接入节点110,协调管理器5608可以是控制器310的组件,并且相应地可以是协议栈或应用层组件。由协调管理器5608执行的程序代码因此可以是协议栈层软件或应用层软件。
通信处理器5610可以是被配置为控制网络接入节点110的整体发送和接收操作的处理器。参考图2的终端设备102,通信处理器5610可以是控制器210和/或数字信号处理器208的组件,并且相应地可以是协议栈层或物理层组件(但是不严格限于此)。由通信处理器5610执行的程序代码因此可以是协议栈层软件。在一些方面中,通信处理器5610还可包括一个或多个硬件加速器,这些硬件加速器可专用于物理或协议栈层处理任务。
位置确定器5612可以是被配置为确定终端设备的位置的硬件电路布置或处理器。位置确定器5612可被配置为通过显式报告(例如,其中客户端终端设备向位置确定器5612发送显式指明其位置的位置报告)或算法推导(例如,其中位置确定器5612从算法上处理信号以确定客户端终端设备的位置)来确定客户端终端设备的位置。在一些方面中,位置确定器5612可包括被配置为取回(从本地存储器取回)和执行指示位置确定器5612接收并解读由客户端终端设备提供的位置报告的程序代码的处理器。在一些方面中,位置确定器5612可包括被配置为从算法上计算客户端终端设备的位置的处理器或者一个或多个硬件加速器,例如通过执行信号强度测量并且基于信号强度测量的强度来确定网络接入节点5502与客户端终端设备之间的相对距离。例如,位置确定器5612可被配置为对从网络接入节点5502接收的数字无线电或基带数据执行计算的序列以确定信号强度测量。位置确定器5612于是可被配置为利用从数学上定义的接收信号强度与相对距离之间的反比关系来计算网络接入节点5502与客户端终端设备之间的相对距离。
在一些方面中,位置确定器5612可包括这种处理器和专用硬件组件的组合。虽然在图56中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612之间的功能分离,而并不将协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
网络接入节点5502因此可按领导者终端设备4904利用协调管理器5108、通信处理器5110和位置确定器5112的方式来利用协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612。网络接入节点5502因此可指派客户端终端设备4906和4908协调无线电测量,例如通过选择客户端终端设备4906和4908来协调(例如,根据其位置),向客户端终端设备4906和4908指派特定的测量任务,指示客户端终端设备4906和4908共享某些测量结果,指示客户端终端设备4906和4908验证某些测量结果,和/或将客户端终端设备4906和4908指派到测量协调群组。
例如,在图55A的示范性情况中,网络接入节点5502可经由控制信令指示客户端终端设备4908执行特定测量目标的无线电测量(例如,可为客户端终端设备4908指派测量任务)。在一些情况下,测量目标可以是网络接入节点5502,而在其他情况下测量目标可以是另一设备。网络接入节点5502还可指示客户端终端设备4908与客户端终端设备4906共享所得到的无线电测量。客户端终端设备4908因此可在执行测量任务之后将所得到的无线电测量发送给客户端终端设备4906。
在另一示例中,在图55B的示范性情况中,网络接入节点5502可通过将第一测量任务指派给客户端终端设备4908并且将第二测量任务指派给客户端终端设备4906来指派客户端终端设备4908和4906协调无线电测量。例如,网络接入节点5502可指派客户端终端设备4908测量网络接入节点5502,并且指派客户端终端设备4906测量网络接入节点5510。网络接入节点5502还可指示客户端终端设备4908和4906与彼此交换所得到的无线电测量,这或者可以是严格地共享无线电测量,或者可以是验证无线电测量。
在图55A和55B的示例的变体中,网络接入节点5502可指派客户端终端设备4906和4908形成测量协调群组。因此,取代指派客户端终端设备4906和4908执行特定的测量任务和/或以特定的方式(例如,共享或验证)协调无线电测量,网络接入节点5502可将客户端终端设备4906和4908指派到测量协调群组并且允许客户端终端设备4906和4908与彼此协商来选择如何执行协调。
网络接入节点5502可如先前对于领导者终端设备4904所描述那样执行任何这种协调功能。此外,在一些方面中,协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612可设在核心网络服务器、边缘服务器等等中,而不是在网络接入节点位置处。协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612于是可与网络接入节点接口连接,并且可将寻址到客户端终端设备的控制信令发送到网络接入节点以便网络接入节点经由其基带、RF和天线组件发送。协调管理器5608、通信处理器5610和位置确定器5612可以这种方式执行对于领导者终端设备4904描述的任何功能。
无线电测量协调的集中式体系结构因此可使用领导者终端设备、网络接入节点、核心网络服务器或边缘服务器的任何一者来充当控制设备来管理各种客户端终端设备之间的无线电测量的协调。此外,本公开的一些方面对于无线电测量协调可使用分布式体系结构。在这种分布式体系结构中,终端设备可与彼此协商来协调无线电测量,而没有由控制设备提供的直接协调控制。
图57根据一些方面示出了无线电测量协调的分布式体系结构的示例。与图49-图56的其中控制设备对无线电测量协调施加控制的先前示例不同,终端设备5706和5708可与彼此协商来协调网络接入节点5702和5710的无线电测量,这在各种方面中可包括向彼此分发测量任务、共享无线电测量、验证无线电测量和/或代表彼此发送测量报告。终端设备5706和5708可以是集群的成员或者可以是独立的终端设备(例如,不是集群的成员)。终端设备5706和5708可按对于图50示出和描述的客户端终端设备4906和4908的方式来配置。
图58根据一些方面示出了终端设备5706和5708的示范性内部配置。如图58中所示,终端设备5706和5708可包括天线系统5802和RF收发器5804,它们可按如对于图2中的终端设备102示出和描述的天线系统202和RF收发器203的方式来配置。终端设备5706/5708还可包括通信布置5806,该通信布置5806可包括测量引擎5808、通信处理器5810和位置确定器5812。测量引擎5808和通信处理器5810可分别按对于图50中的客户端终端设备4906/4908示出和描述的测量引擎5008和通信处理器5010的方式来配置。位置确定器5812可按对于图51中的领导者终端设备4904示出和描述的位置确定器5112的方式来配置,并且可相应地被配置为确定其他终端设备的位置。
图59根据一些方面示出了与图57的示例相对应的消息序列图5900。如图59中所示,终端设备5706和5708在阶段5902a和5902b中可识别要协调的终端设备。在一些方面中,这可包括(在其各自的通信处理器5010处)经由副链路接口发送发现信号(例如,识别发送设备并且可被其他设备用于检测和识别发送设备的广播信号),在无线电范围内的其他邻近终端设备可接收到这些发现信号。在一些方面中,发现信号可指明发送终端设备的位置,接收终端设备可在其通信处理器5010处识别该位置。在一些方面中,阶段5902a和5902b可包括从其他设备接收指明其他终端设备的位置的控制信令(在其各自的通信处理器5010处),例如从集群首领或网络接入节点接收。
在一些方面中,终端设备5706和5708随后可利用位置确定器5812确定其他终端设备的位置。例如,如果终端设备5706从终端设备5708接收到发现信号,则位置确定器5812可基于对接收到的发现信号的处理(例如,通过基于信号强度和距离之间的反比例关系来估计定位和/或经由对到达角度估计算法的执行来估计接收到的发现信号的到达角度)或者基于在发现信号中指出的终端设备5708的位置来估计终端设备5708的位置。位置确定器5812随后可确定终端设备5708和终端设备5706之间的相对位置(例如,终端设备5708和终端设备5706之间的距离或者终端设备5708和终端设备5706之间的信号强度)。在另一示例中,如果终端设备5706从另一设备接收到指明终端设备5708的位置的控制信令,则通信处理器5810可向位置确定器5812提供终端设备5708的位置。位置确定器5812随后可确定终端设备5706和5708之间的相对位置。
终端设备5706/5708的位置确定器5812在阶段5902a和5902b中可类似地确定多个终端设备的相对位置。在确定相对位置之后,位置确定器5812可选择邻近终端设备5706/5708(例如,在预定的半径内和/或具有高于预定阈值的接收信号强度)的一个或多个终端设备作为协调候选。位置确定器5812可将所选择的终端设备报告给通信处理器5810。例如,终端设备5706的位置确定器5812可确定终端设备5708邻近终端设备5706,并且可将终端设备5708作为协调候选报告给通信处理器5810。终端设备5708可类似地选择终端设备5706作为协调候选。
在识别终端设备作为协调候选之后,终端设备5706/5708在阶段5904a和5904b中可尝试与协调候选建立测量协调群组。例如,终端设备5706的通信处理器5810可在阶段5904a中向终端设备5708发送邀请终端设备5708形成测量协调群组的控制信令。终端设备5708可在其通信处理器5810处接收控制信令,然后在阶段5904b中可利用接受或拒绝邀请的控制信令来响应。在图59的示例中,终端设备5708可接受邀请并且因此利用接受邀请的控制信令来响应终端设备5706。
终端设备5706和5708从而可在阶段5904a和5904b中建立测量协调群组。终端设备5706和5708随后可在阶段5906a和5906b中协商来向彼此分发测量任务。阶段5906a和5906b可包括如对于图54中的阶段5408a和5408b示出和描述的任何功能。因此,终端设备5706和5708可决定如何分发测量任务的整体集合来确定指派给终端设备5706的第一组测量任务和指派给终端设备5708的第二组测量任务。在一些方面中,第一组测量任务可包括与第二组测量任务共同的测量任务,终端设备5706和5708可使用这些共同的测量任务来获得冗余无线电测量以用于验证。在一些方面中,第一组测量任务可额外地或者替换地包括与第二组测量任务不同的测量任务,终端设备5706和5708可使用这些不同的测量任务来共享无线电测量。
终端设备5706和5708随后可在阶段5910a和5910b中在其各自的测量引擎5008处执行其各自被指派的测量任务,并且随后可在阶段5912a和5912b中与彼此共享被指定共享(例如,在阶段5908a和5908b的协商期间达成一致要共享)的任何无线电测量。如果任何冗余无线电测量被指定要验证,则终端设备5706和5708可利用在阶段5910a和5910b中接收到的共享无线电测量来验证本地无线电测量,并且可选地如果冗余无线电测量未能通过验证则重复无线电测量。
终端设备5706和5708随后可在阶段5912a和5912b将无线电测量应用于移动性过程。因此,终端设备5706和5708可利用分布式体系结构管理无线电测量协调以类似地共享和/或验证无线电测量。
在一些方面中,一起移动的通信设备,例如运载工具通信设备,可利用无线电测量协调来协调小区转移。图60根据一些方面示出了运载工具通信设备6002、6004、6006和6008之间的无线电测量协调的示例。运载工具通信设备6002-6008可按如对于图5示出和描述的运载工具通信设备500的方式来配置,并且相应地可各自包括操控和运动系统502、通信布置504和天线系统506。图61示出了可控制无线电测量协调的运载工具通信设备6002-6008的通信布置504的示范性内部配置。RF收发器6102可按如图6中示出和描述的运载工具通信设备500的RF收发器602的方式来配置。测量引擎6104、通信处理器6106和位置确定器6108在结构上可以是数字信号处理器604或控制器606的子组件,但并不明确限于是物理层、协议栈层或应用层组件。测量引擎6104、通信处理器6106和位置确定器6108可按如对于图58示出和描述的测量引擎5808、通信处理器5810和位置确定器5812的方式来配置。
如图60中所示,运载工具通信设备6002-6008可一起一致地移动,例如移动到相同的目的地或者沿着相同的路线移动。运载工具通信设备之一,例如图60的示例中的运载工具通信设备6002,可领导其余运载工具通信设备并且可从而是领导者运载工具通信设备。在一些方面中,运载工具通信设备6002-6008可形成集群,并且因此可具有预建立的集群连接(例如,在其各自的通信处理器6106处的逻辑连接,这是经由控制信令的交换来控制和管理的)。在一些情况下,领导者终端运载工具通信设备6002因此可以是集群首领,而在其他情况下,运载工具通信设备6002-6008中的另一者可以是集群首领并且领导者运载工具通信设备6002可以只是在运载工具通信设备6002-6008的前面移动的运载工具通信设备。
图62示出了与图60的示例相对应的示范性消息序列图6200。如图62中所示,并且参考图60的示例,运载工具通信设备6002-6008可一致地移动,例如移动到相同的目的地或者沿着相同的路线移动。由于领导者运载工具通信设备6002可领导运载工具通信设备6004-6008(例如,在运载工具通信设备6004-6008前面沿着其行进路径移动),所以领导者运载工具通信设备6002可在阶段6202执行无线电测量(利用其测量引擎6104)并且在阶段6204中与运载工具通信设备6004-6008共享无线电测量(利用其通信处理器6106经由RF收发器6102和天线系统506)。领导者运载工具通信设备6002可继续执行无线电测量并与运载工具通信设备6004-6008共享无线电测量。
运载工具通信设备6002-6008可使用本地无线电测量(对于领导者运载工具通信设备6002而言)和共享无线电测量(对于运载工具通信设备6004-6008而言)来执行诸如小区转移之类的移动性过程。这些小区转移可由各种测量阈值触发,例如服务网络接入节点信号功率或信号强度测量下降到预定触发阈值以下和/或邻居网络接入节点信号功率或信号质量测量超过预定的触发阈值。如果运载工具通信设备处于无线电空闲状态中,则运载工具通信设备可在本地决定是否要执行从当前网络接入节点到邻居网络接入节点的小区重新选择。如果运载工具通信设备处于无线电已连接状态中,则运载工具通信设备可将其无线电测量报告给其当前服务网络接入节点,当前服务网络接入节点可将无线电测量与触发阈值相比较并且决定是否要为该运载工具通信设备触发移交。
继续参考图60,随着领导者运载工具通信设备6002远离网络接入节点6010朝着覆盖区域6014的边缘移动,网络接入节点6010的无线电测量在信号功率和/或信号质量方面可减小。相反,随着领导者运载工具通信设备6002向覆盖区域6016中朝着网络接入节点6012移动,网络接入节点6012的无线电测量在信号功率和/或信号质量方面可增大。
因此,如果在无线电空闲状态中,则领导者运载工具通信设备6002的通信处理器6106可持续评估由测量引擎6104获得的无线电测量以确定无线电测量是否满足小区重新选择的条件(例如,当服务小区无线电测量高于预定触发阈值时和/或邻居小区无线电测量低于预定触发阈值时)。例如,运载工具通信设备6002-6008的通信处理器6106可接收无线电测量,并且基于无线电测量来确定是否要执行小区转移,例如小区重新选择或移交。例如,由通信处理器6106执行的协议栈程序代码可定义这些触发阈值,并且包括指令,这些指令定义将接收到的无线电测量与这些触发阈值相比较并随后在无线电测量高于或低于各种触发阈值的情况下触发小区转移。
如果在无线电已连接状态中,则领导者运载工具通信设备6002的通信处理器6106可生成包括无线电测量的测量报告并且将测量报告发送到网络接入节点6010。网络接入节点6010随后可类似地比较测量报告中的无线电测量来确定服务小区无线电测量和/或邻居小区无线电测量是否符合移交的条件。
一旦领导者运载工具通信设备6002移动得足够远离网络接入节点6010以至于无线电测量满足小区转移的触发阈值,领导者运载工具通信设备6002就可在阶段6206a中触发从网络接入节点6010到网络接入节点6012的小区转移。如果在无线电空闲状态中,则通信处理器6106可在阶段6206a中基于本地无线电测量与触发阈值的比较来触发小区重新选择。如果在无线电已连接状态中,则通信处理器6106可在阶段6206a中响应于包括本地无线电测量的测量报告而从网络接入节点6010接收移交命令。领导者运载工具通信设备6002随后可执行小区转移。
由于领导者运载工具通信设备6002已与运载工具通信设备6004-6008共享其无线电测量,所以运载工具通信设备6004-6008也可能已将共享无线电测量与触发阈值相比较(如果在无线电空闲状态中)或者将共享无线电测量报告给网络接入节点6010(如果在无线电已连接状态中)。由于被运载工具通信设备6004-6008使用的无线电测量可与被领导者运载工具通信设备6002用来触发小区转移的那些相同,所以运载工具通信设备6004-6008在阶段6206b中可类似地触发从网络接入节点6010到网络接入节点6012的相同小区转移。
图62从而示出了如下示例,其中领导者运载工具通信设备承担为其他运载工具通信设备获取无线电测量的责任(虽然在一些方面中,其他运载工具通信设备除了接收共享无线电测量以外也可执行自己的无线电测量)。图63根据一些方面示出了说明另一示例的消息序列图6300,其中领导者运载工具通信设备将小区转移通知给其他运载工具通信设备。因此,取代与运载工具通信设备6004-6008共享无线电测量,领导者运载工具通信设备6002可改为在阶段6302中执行其自己的无线电测量并且在阶段6304中基于本地无线电测量触发小区转移(如果在无线电空闲状态中则在本地触发,或者如果在无线电已连接状态中则由网络接入节点6010触发)。领导者运载工具通信设备6002随后可在阶段6306(经由通信处理器6106)将小区转移通知给运载工具通信设备6004-6008。小区转移通知可包括小区转移的时间和目的地网络接入节点(例如,网络接入节点6012)的身份。
运载工具通信设备6004-6008随后可在阶段6308中基于该通知而触发其自己的小区转移,并且因此可作出与领导者运载工具通信设备6002相同的从网络接入节点6010到网络接入节点6012的小区转移。在一些方面中,运载工具通信设备6004-6008可执行其自己的无线电测量或者可从领导者运载工具通信设备6002接收共享无线电测量,并且可基于本地或共享无线电测量来决定是否要作出相同的小区转移。
在一些方面中,运载工具通信设备6004-6008可使用时延控制的小区转移来控制小区转移的定时。如图60中所示,运载工具通信设备6002-6008的每一者在行进时可相隔某个距离。这些距离可大致相同,例如沿着相同路径以统一的速度移动的自主设备的集群,或者可以不同。由于运载工具通信设备6002-6008相隔这样的距离,所以运载工具通信设备6002-6008可在不同的时间从覆盖区域6014经过到覆盖区域6016。因此,取代在阶段6308中在接收到转移通知时触发小区转移,运载工具通信设备6002-6008可使用时延控制的小区转移来使触发小区转移的时间点交错。
运载工具通信设备6002-6008的每一者的各个阶段6308因此可在不同的时间发生。例如,领导者运载工具通信设备6002可执行第一小区转移并且将该小区转移通知给运载工具通信设备6002-6008。运载工具通信设备6004-6008随后可交错其小区转移,使得运载工具通信设备6004适时执行第二小区转移,运载工具通信设备6006适时执行第三小区转移,并且运载工具通信设备6008适时执行第四小区转移。
在一些方面中,运载工具通信设备6002-6008可利用其位置确定器6108来确定运载工具通信设备6002-6008的相对位置。在一个示例中,领导者运载工具通信设备6002可利用其位置确定器6108来确定领导者运载工具通信设备6002和运载工具通信设备6004之间的相对位置。在一些方面中,位置确定器6108可经由显式报告(其中例如运载工具通信设备6004-6008向领导者运载工具通信设备6002报告其位置)或者经由算法推导(其中例如位置确定器6108评估接收到的无线电信号以基于接收信号强度来估计相对位置)来确定相对位置。基于运载工具通信设备6002-6008的相对位置,通信处理器6106可为运载工具通信设备6004-6008的每一者确定时延来定义在触发小区转移之前要等待多久。例如,通信处理器6106可为运载工具通信设备6004确定在接收到小区转移通知之后在触发其小区转移之前要等待的第一时延,为运载工具通信设备6006确定在接收到小区转移通知之后在触发其小区转移之前要等待的第二时延,并且为运载工具通信设备6008确定在接收到小区转移通知之后在触发其小区转移之前要等待的第三时延。第一时延可以是最短持续时间和时间,而第三持续时间可以是最长持续时间和时间。通信处理器6106可基于与运载工具通信设备和领导者运载工具通信设备6002的相对位置的正比例关系来确定时延,其中更大的相对位置可得出更大的时延。通信处理器6106可在小区转移通知中指明指派的时延,运载工具通信设备6002-6008在执行时延控制的小区转移时可遵循这些时延。
在一些方面中,运载工具通信设备6004-6008的位置确定器6108可确定其自己的相对位置并且计算其自己的时延。例如,运载工具通信设备6004的位置确定器6108可确定其与领导者运载工具通信设备6002的相对位置并且通信处理器6106随后可基于相对位置来确定要使用的时延(相对于从运载工具通信设备6002接收到小区转移通知而言)。通信处理器6106随后可使用所确定的时延来触发到网络接入节点6012的小区转移。在一些方面中,领导者运载工具通信设备6002可在小区转移通知中指明其当前位置,位置确定器6108可使用该当前位置来确定运载工具通信设备6004与领导者运载工具通信设备6002之间的相对位置(例如,经由显式报告)。在一些方面中,位置确定器6108可利用算法推导来估计运载工具通信设备6004和领导者运载工具通信设备6002之间的相对位置。在一些方面中,运载工具通信设备6004的通信处理器6106在确定时延时也可考虑运载工具通信设备6004相对于运载工具通信设备6002的当前速度或加速度,这可帮助恰当地对时延控制的小区转移定时。
因此,运载工具通信设备6004-6008可计算要用来触发其自己的小区转移的各个时延,并可随后触发其小区转移来实现时延控制的小区转移。在一些情况下,这可帮助避免“控制风暴”,其中大量的终端设备通过同时尝试移交而使网络过载。
如前所示,移交决策可由网络来处理,例如其中网络接入节点6010基于由运载工具通信设备6002提供的网络接入节点6010和网络接入节点6012的测量报告来决定为运载工具通信设备6002触发从网络接入节点6010到网络接入节点6012的移交。在运载工具通信设备6002-6008是集群的一部分的一些方面中,网络接入节点6010可使用由运载工具通信设备6002提供的测量报告来为运载工具通信设备6002-6006(例如,集群中的一个或多个其他设备)触发移交。因此,在一些方面中,运载工具通信设备6004(例如,没有领导集群的运载工具通信设备)可以发送或不发送测量报告到网络接入节点6010,并且网络接入节点6010可使用由运载工具通信设备6002(例如,领导集群的运载工具通信设备)提供的测量报告来为运载工具通信设备6004-6008触发移交。
在一些方面中,网络接入节点6010可被配置为为运载工具通信设备6002-6008的每一者单独执行移交过程的剩余部分(在接收到测量报告并且决定执行移交之后)。因此,虽然网络接入节点6010可使用由运载工具通信设备6002提供的测量报告来触发运载工具通信设备6004-6008的移交,但网络接入节点6010可为运载工具通信设备6002-6008单独执行移交过程的剩余操作。
图64示出了在3GP TS 36.300(版本14.2.0,第14次发布),“LTE;EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved Universal TerrestrialRadio Access Network(E-UTRAN);Overall description;Stage 2(LTE;演进的全球陆地无线电接入(E-UTRA)和演进的全球陆地无线电接入网络(E-UTRAN);总体描述;第2阶段)”中对于LTE情境详述的示范性移交过程。如图64中所示,终端设备(例如,“UE”)可经由核心网络的网关(例如,“服务网关”)接收来自外部数据网络的封包数据。UE可生成并发送测量报告到其服务网络接入节点(例如,“源eNB”),服务网络接入节点随后可触发终端设备到目标网络接入节点(例如,“目标eNB”)的移交(例如,“HO决策”)。服务网络接入节点随后可通知终端设备到目标网络接入节点的移交决策(例如,“RRC连接重配置”)并且将有关数据转发到目标网络接入节点。终端设备于是可通过与目标网络接入节点执行随机接入过程来与目标网络接入节点同步,在此之后目标网络接入节点可向终端设备提供定时提前(例如,“TA”)来供终端设备用于对到目标网络接入节点的发送定时。一旦此过程完成,目标网络接入节点就可成为终端设备的新服务网络接入节点,并且可通过与网关的连接来向和从终端设备路由数据。新服务网络接入节点、旧服务网络接入节点、网关和移动性服务器(例如,“MME”)随后可通过完成路径切换并且将终端设备的信息从旧服务网络接入节点删除(例如,“UE上下文释放”)来完成移交过程。
因此,在一些方面中,网络接入节点6010(充当服务网络接入节点)可从运载工具通信设备6002接收测量报告并且使用来自运载工具通信设备6002的测量报告来为所有运载工具通信设备6002-6008触发移交。网络接入节点6010、网络接入节点6012(充当目标网络接入节点)、核心网络(包括移动性服务器和网关)和运载工具通信设备6002-6008于是可对运载工具通信设备6002-6008的每一者独立地执行遵循“HO决策”的后续操作。这可包括对于运载工具通信设备6002-6008的每一者的移交的单独同步过程、定时提前和控制信令交换中的一个或多个。
在其他方面中,网络接入节点6010、网络接入节点6012和核心网络可集成或者说捆绑运载工具通信设备6002-6008的移交过程的一些或全部。例如,网络接入节点6010可基于由运载工具通信设备6002提供的测量报告为运载工具通信设备6002-6008的每一者类似地触发移交。在一些方面中,网络接入节点6010随后可利用控制信令的单次交换将对运载工具通信设备6002-6008的每一者的移交通知给网络接入节点6012。在一些方面中,运载工具通信设备6002可接收移交通知(“RRC连接重配置”),并可随后将移交通知转发到运载工具通信设备6004-6008。网络接入节点6010因此可不向运载工具通信设备6004-6008发送个体移交通知。
在一些方面中,运载工具通信设备6002可与网络接入节点6012执行同步过程,并且运载工具通信设备6004-6008可使用同步过程的结果而不是与网络接入节点6012执行其自己的个体同步过程。例如,运载工具通信设备6002可与网络接入节点6012执行随机接入过程以获得与网络接入节点6012的时间和/或频率同步,并且可向运载工具通信设备6004-6008发送详述时间和/或频率同步的信息(例如,帧调度和/或特定载波频率)。运载工具通信设备6004-6008随后可使用该信息来与网络接入节点6012同步,而不是执行其自己的个体随机接入过程。在一些方面中,运载工具通信设备6002可作为同步过程的一部分从网络接入节点6012接收定时提前,并可随后将定时提前提供给运载工具通信设备6004-6008以供它们在向网络接入节点6012发送时使用。例如,由于运载工具通信设备6002-6008在集群中行进,所以运载工具通信设备6002的定时提前可以是运载工具通信设备6004可使用的,但是在其各自的传播延迟中可能有轻微的差异。在其他方面中,运载工具通信设备6004-6008可执行其自己的个体同步过程。
在一些方面中,网络接入节点6010、网络接入节点6012和核心网络随后可在控制信令的单次交换中完成对运载工具通信设备6002-6008的每一者的移交过程(例如,而不是为运载工具通信设备6002-6008的每一者执行控制信令的个体交换)。在其他方面中,网络接入节点6010、网络接入节点6012和核心网络可通过为运载工具通信设备6002-6008的每一者执行控制信令的个体交换来完成移交过程。
图65根据一些方面示出了执行无线通信的示范性方法6500。如图65中所示,方法6500包括为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置(6502),基于第一终端设备的位置和第二终端设备的位置从多个终端设备中选择第一终端设备和第二终端设备(6504),并且向第一终端设备或第二终端设备发送控制信令以指示第一终端设备和第二终端设备与彼此协调无线电测量(6506)。
图66根据一些方面示出了在终端设备处执行无线通信的方法6600。如图66中所示,方法6600包括从控制设备接收指示终端设备测量第一测量目标并且与第二终端设备共享第一测量目标的无线电测量的控制信令(6602),并且测量第一测量目标并且将第一测量目标的无线电测量发送到第二终端设备(6604)。
图67根据一些方面示出了在运载工具通信设备处执行无线通信的方法6700。如图67中所示,方法6700包括执行网络接入节点的无线电测量(6702),基于无线电测量执行小区转移(6704),并且向与运载工具通信设备一起移动的第二运载工具通信设备发送小区转移的通知(6706)。
运营者间载波聚合
根据本公开的一些方面,终端设备可使用运营者间载波聚合来与数据网络发送或接收数据。在运营者间载波聚合中,终端设备可在由多个网络运营者提供的载波上发送和/或接收数据。在一些情况下,这可增大数据速率,因为对多个载波的使用可为上行链路和下行链路通信增大可用带宽。运营者间载波聚合还可由于增加的灵活性而提高性能,即通过向终端设备提供更宽范围的不同载波来从中选择,而不是将可用载波限于单个网络提供者的那些载波。
在各种方面中,终端设备因此可选择由不同网络运营者提供的多个载波。根据一个或多个示范性实施例,网络运营者包括无线通信网络的任何提供者,包括移动网络运营者(mobile network operator,MNO)、无线服务提供者、无线运营商、手机公司、移动网络运营商、移动虚拟网络运营者、虚拟网络运营者、移动其他许可运营者、或者类似地提供无线通信网络或有关服务的任何实体。网络运营者可操作一个或多个无线网络(例如,公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network,PLMN),其中每个无线网络可支持一个或多个无线电接入技术。因此,多个无线网络可被同一网络运营者操作,如果同一实体提供或操作网络基础设施的话(例如,经由所有权或租约),包括单个网络运营者提供不同无线电接入技术的无线网络的情况。
终端设备可能够使用由不同网络运营者操作的无线网络所提供的载波。在一些方面中,终端设备可被配置为基于其载波特性(例如数据速率、带宽、无线电接入和干扰条件、频率带、无线电接入技术、网络负载、地理网络可用性以及其他类似的特性)来评估由不同网络运营者提供的多个载波并且选择多个载波来用于上行链路或下行链路通信。在一些方面中,终端设备可基于终端设备的数据连接的目标特性来选择多个载波,例如通过选择具有与目标特性匹配或以其他方式类似的特性的载波。
终端设备随后可将所选择的载波用于运营者间载波聚合,包括利用多个载波来递送单个数据连接的数据的载波聚合。在下行链路示例中,终端设备可通过数据连接从数据网络接收数据流。取代让数据网络经由单个网络运营者的基础设施向终端设备提供数据流,数据网络可经由多个网络提供者的基础设施将数据流递送到终端设备。每个网络运营者可利用不同的载波通过其各自的无线电接入网络实现数据流的最终递送,并且终端设备从而可通过由不同网络运营者提供的多个载波来接收数据流。
因此,数据流可被分离成数据网络和终端设备之间的多个子流,并且每个载波可向终端设备递送单独的子流。运营者间载波聚合可利用在不同的网络位置将数据流分离成子流的各种不同的网络体系结构来实现。图68-图70根据一些方面示出了用于运营者间载波聚合的不同网络体系结构的几个示例,包括数据网络分离数据流(换言之,数据网络包括分离节点)的示例,核心网络分离数据流(换言之,核心网络包括分离节点)的示例,以及无线电接入网络分离数据流(换言之,无线电接入网络包括分离节点)的示例。虽然以下示例中的一些可指的是涉及将数据流从数据网络递送到终端设备的下行链路情况,但本文描述的运营者间载波聚合也可在相反方向上应用到上行链路情况,其中终端设备向数据网络递送数据流。
图68根据一些方面描绘了网络体系结构的示例,其中数据网络将数据流分离成子流。如图68中所示,终端设备6802可通过载波6804从网络接入节点6808接收无线信号并且通过载波6806从网络接入节点6810接收无线信号。网络接入节点6808可以是第一网络运营者的无线电接入网络组件,其中第一网络运营者操作包括无线电接入网络和核心网络6812的第一无线网络。类似地,网络接入节点6810可以是第二网络运营者的无线电接入网络组件,其中第二网络运营者操作包括无线电接入网络和核心网络6814的第二无线网络。
终端设备6802可调度以从数据网络6816接收数据流。数据流可包括作为同一数据连接的一部分的相关数据的任何序列,例如语音数据、音频数据、视频数据、图像数据、Web流量或浏览器数据、移动游戏数据、用户应用数据、文件数据、消息传递数据和/或其他类似类型的多媒体、互联网和/或用户数据。数据网络6816可以是可向终端设备6802提供数据流的服务器或类似的源类型单元(例如,封包数据网络(Packet Data Network,PDN)),并且或者可在本地存储数据流的数据,或者可从另一组件接收数据(例如,像诸如IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem,IMS)服务器之类的语音呼叫服务器的情况中那样)。在一些方面中,数据网络6816可位于第一和第二网络运营者的域的外部,并且可分别经由充当到第一和第二无线网络外部的数据网络的连接点的核心网络6812和核心网络6814的网关(例如,PDN网关(PDN Gateway,PGW))与第一无线网络和第二无线网络接口连接。
图71根据一些方面示出了与图68相对应的说明运营者间载波聚合的示例的示范性消息序列图7100。终端设备6802可首先在阶段7102和7104中向第一和第二无线网络注册。阶段7102可包括与第一无线网络的无线电接入网络(包括网络接入节点6808)执行随机接入过程,并且在建立初始无线电接入连接之后,与核心网络6812的注册服务器交换控制信令以向第一无线网络注册终端设备6802。在一些方面中,终端设备6802可向注册服务器提供注册信息,注册服务器可利用该注册信息来验证终端设备6802的身份并且就第一无线网络上的操作认证终端设备6802。注册信息可包括终端标识符,例如国际移动订户身份(International Mobile Subscriber Identity,IMSI)。终端设备6802可与第二无线网络执行类似的注册过程。此注册过程,包括特定的事件序列、涉及的组件和控制信令,可依据第一和第二无线网络采用的特定无线电接入技术和核心网络协议而变化。
在向第一和第二无线网络注册之后,终端设备6802可与数据网络6816建立数据连接,该数据连接将被用于在第一和第二无线网络上传送第一和第二子流。与数据网络6816的数据连接因此可在逻辑上被分离成在第一无线网络上运送第一子流的第一数据子连接和在第二无线网络上运送第二子流的第二数据子连接。第一和第二数据子连接在图68的情境中可各自是端到端连接,并且可从而从终端设备6802延伸到数据网络6816。这些端到端连接可使用更低承载沿着端到端连接的路径在中间点之间传送数据。因此,终端设备6802可在阶段7106中与核心网络6812建立核心承载,核心网络6812随后可与数据网络6816建立外部承载来完成第一数据子连接的端到端连接。终端设备6802可类似地在阶段7108中与核心网络6814建立核心承载,核心网络6814随后可与数据网络6816建立外部承载来完成第二数据子连接的端到端连接。在一些方面中,这些承载可类似地由更低承载构成,例如终端设备6802与无线电接入网络之间的承载(例如,无线电承载,其可以是载波6804和6806下面的逻辑连接)、终端设备6802与核心网络6812和6814的各种网关之间的承载以及无线电接入网络与核心网络6812和6814的各种网关之间的承载。在一些方面中,阶段7102和7106以及7104和7108的注册和承载建立可在相同过程中发生,例如作为初始附接过程的一部分终端设备被注册并且建立默认承载。
第一和第二数据子连接和底层承载的建立可定义终端设备102和数据网络6816之间在第一和第二无线网络上的路由路径,其中路由路径描述在第一和第二无线网络上在其间传输第一和第二子流的每个节点。例如,每个承载的中间开始和结束节点可建立通过第一和第二无线网络对于第一和第二数据子连接向何处路由数据。例如,当核心网络6814的边缘处的网关在第一数据子连接上从数据网络6816接收到数据时,该网关将知道通过核心网络6814向何处路由数据,从而使得数据到达网络接入节点6808并从而可被发送到终端设备6802。沿着第一和第二子连接的每个节点从而将知道指明向哪个节点发送数据和从哪个节点接收数据的路由参数。阶段7106和7108中的第一和第二数据子连接的建立从而可定义路由参数来供每个节点在确定对于第一和第二数据子连接向何处路由数据时使用。
因此,一旦终端设备6802建立了第一和第二数据子连接,数据网络6816就可在阶段7110分离寻址到终端设备6802的数据流以获得第一和第二子流。数据网络6816随后可在阶段7112中通过第一数据子连接将第一子流发送到核心网络6812,并且在阶段7120中通过第二数据子连接将第二子流发送到核心网络6814。虽然阶段7120-7126在图71中是在阶段7112-7118下面描绘的,但阶段7120-7126可在阶段7112-7118之前、同时或之后执行。
核心网络6812和6814随后在阶段7114和7122中可确定将第一和第二子流路由到何处。因此,核心网络6812可参考第一数据子连接的路由参数,并且确定第一子流应当被路由到第一无线网络的无线电接入网络的网络接入节点6808。核心网络6814可类似地参考第二数据子连接的路由参数,并且确定第二子流应当被路由到第二无线网络的无线电接入网络的网络接入节点6810。核心网络6812和6814随后在阶段7116和7124中可相应地路由第一和第二子流。核心网络6812和6814可根据核心网络路由协议,例如基于隧道传输的协议,来执行此路由。由于核心网络6812和6814在一些方面中可各自包含第一和第二子流被路由经过的多个节点,所以每个节点可使用路由参数来确定将第一和第二子流路由到何处。
网络接入节点6808可接收第一子流并且通过载波6804将第一子流作为无线信号发送到终端设备6802。网络接入节点6810可类似地接收第二子流并且通过载波6806将第二子流作为无线信号发送到终端设备6802。终端设备6802随后可接收与第一和第二子流相对应的无线信号,并且处理无线信号以复原第一和第二子流。终端设备6802随后可重组合第一和第二子流以恢复数据网络6816进行的分离,从而复原数据流。运营者间载波聚合从而可使得终端设备6802能够利用由多个网络运营者操作的载波来接收关于单个数据连接的和/或与同一外部数据网络的数据。
虽然图71描绘了下行链路方向上的示例,但运营者间载波聚合可类似地在上行链路方向上实现来从终端设备向数据网络发送数据流。因此,在向第一和第二无线网络注册并且建立第一和第二数据子连接之后,终端设备6802可将数据流分离成第一和第二子流。终端设备6802随后可将第一和第二子流作为无线信号分别通过载波6804和6806发送。网络接入节点6808和6810可接收并处理无线信号,并随后根据由路由参数定义的适当路由路径在核心网络6812和6814上通过第一和第二数据子连接传输第一和第二子流。核心网络6812和6814随后可通过外部承载将第一和第二子流提供到数据网络6816,数据网络6816随后可重组第一和第二子流来复原数据流。
图68和图71的运营者间载波聚合因此可在第一和第二数据子连接中利用两个单独的端到端连接,其中提供数据流(或者在上行链路方向上接收数据流)的数据网络负责分离数据流并且将所得到的子流路由到第一和第二数据子连接。第一和第二子流因此可在通过不同无线网络的整个传输期间保持分离,并且不同的无线网络可独立于彼此传输第一和第二子流。终端设备随后可在不同的载波上单独接收第一和第二子流,并且最终重组第一和第二子流来复原数据流。
图72根据一些方面示出了终端设备6802和数据网络6816的示范性内部配置。如图61中所示,终端设备6802可包括天线系统7202和RF收发器7204,它们可按如对于图2中的终端设备102示出和描述的天线系统202和RF收发器204的方式来配置。终端设备6802还可包括通信布置7206,通信布置7206包括子流组合器/分离器7208和通信处理器7210。子流组合器/分离器7208和通信处理器7210可包括终端设备6802的数字信号处理器(例如,以终端设备102的数字信号处理器208的方式)、控制器(例如,以终端设备102的控制器210的方式)和/或应用处理器(例如,以应用处理器212的方式)的组件。图72的描绘从而说明了虽然终端设备6802可包括子流组合器/分离器7208和通信处理器7210,但这些组件不限于仅仅作为物理层、协议栈层或应用层的一部分实现,而是可实现在物理层、协议栈层或应用层的任何一者或组合处。
通信处理器7230可以是被配置为控制终端设备6802的整体发送和接收操作的处理器,包括确定何时发送和接收特定通信,在每次发送中要发送什么,以及从每次接收要复原什么。通信处理器7210可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义在调度、发送和接收这种通信指令时涉及的处理的程序代码。参考图2的终端设备102,通信处理器7210可以是控制器组件,例如控制器210,并且相应地可以是协议栈层组件(但是不严格限于此)。由通信处理器7210执行的程序代码因此可以是协议栈层软件。
子流组合器/分离器7208可包括被配置为重组合单独接收的子流以复原原始数据流(例如,对于下行链路运营者间载波聚合)和/或分离原始数据流以获得多个子流(例如,对于上行链路运营者间载波聚合)的处理器或专用硬件组件。在一些处理器实现方式中,子流组合器/分离器7208可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义用于将数据流分离成分开的子流和/或用于组合分开的子流来复原数据流的处理操作的程序代码。在一些硬件实现方式中,子流组合器/分离器7208可包括配置有数字逻辑的硬件电路,该数字逻辑定义用于将数据流分离成分开的子流和/或用于组合分开的子流来复原数据流的处理操作。在一些方面中,子流组合器/分离器7208可以是协议栈或应用层组件,例如终端设备6802的控制器(例如,以终端设备102的控制器210的方式)或应用处理器(例如,以终端设备102的应用处理器212的方式)的子组件。
虽然在图72中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了子流组合器/分离器7208和通信处理器7210之间的功能分离,而并不将子流组合器/分离器7208和通信处理器7210限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,子流组合器/分离器7208和通信处理器7210可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,子流组合器/分离器7208和通信处理器7210可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
继续参考图71,通信处理器7210可被配置为执行阶段7102-7108的协议栈层注册和连接建立操作。在下行链路方向上,在天线系统7202和RF收发器7204接收到来自网络接入节点6808和6810的无线信号并且将其转换成基带样本之后,通信处理器7210可被配置为执行物理层和协议栈层处理以复原第一和第二子流。通信处理器7210随后可将第一和第二子流提供给子流组合器/分离器7208,子流组合器/分离器7208随后可重组合第一和第二子流以复原源自于数据网络6816的数据流。子流组合器/分离器7208可以可选地将数据流提供到终端设备6802的另一组件,例如可将数据呈现给用户或者以其他方式渲染对用户可用的数据的应用层组件。在上行链路方向上,子流组合器/分离器7208可被配置为将数据流分离成第一和第二子流,并且将第一和第二子流提供到通信处理器7210以便进行协议栈和物理层处理。通信处理器7210可执行协议栈和物理层处理以产生基带样本,RF收发器7204和天线系统7202随后可将这些基带样本作为无线信号发送到网络接入节点6808和6810。
在一些方面中,终端设备6802可按多重(例如,双重)接收和/或多重(例如,双重)发送体系结构来配置,并且可被配置为同时在多个无线连接上发送和/或接收。多个无线连接可在相同或不同频率带上和/或相同或不同无线电接入技术上,并且终端设备6802因此可被配置为作为频带间和/或RAT间载波聚合的一部分同时支持单独的无线连接。虽然其他多重(例如,双重)接收/发送体系结构也是可能的,但在一些方面中天线系统7202可包括第一天线(或天线阵列)和第二天线(或天线阵列),其中第一和第二天线可在两个各自的无线连接上发送和/或接收。RF收发器7204可以可选地也是被配置为同时通过两个无线连接发送和/或接收的双频带RF收发器(或者两个分开的RF收发器)。通信处理器7210可以可选地也被配置为同时管理两个单独的无线连接,例如利用在同一处理器处执行的单独的协议栈实例、在处理器处执行的可同时支持多个无线连接的协议栈或者通过实现为集体形成通信处理器7210并且各自执行各自的协议栈的两个单独的处理器。终端设备6802因此可被配置为在下行链路方向上同时在载波6804和6806上从网络接入节点6808和6810接收无线信号和/或在上行链路方向上同时在载波6804和6806上向网络接入节点6808和6810发送无线信号。
继续参考图72,数据网络6816可包括路由处理器7212、流控制器7214和存储器7216。路由处理器7212可以是被配置为在适当的数据子连接上向和从数据网络6816路由数据的处理器。因此,路由处理器7212在阶段7106和7108中可执行端到端连接和底层外部承载的建立,从而可确定用于在第一和第二数据子连接上传输数据以及以其他方式管理和维持第一和第二数据子连接的路由参数。路由管理器7212可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式从算法上定义此功能的程序代码。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。
流控制器7214可包括被配置为重组合分开接收的子流以复原原始数据流(例如,对于下行链路运营者间载波聚合)和/或分离原始数据流以获得多个子流(例如,对于上行链路运营者间载波聚合)的处理器和/或专用硬件组件。在一些处理器实现方式中,流控制器7214可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义用于将数据流分离成分开的子流和/或用于组合分开的子流来复原数据流的处理操作的程序代码。在一些专用硬件实现方式中,流控制器7214可以是配置有数字逻辑的硬件电路,该数字逻辑定义用于将数据流分离成分开的子流和/或用于组合分开的子流来复原数据流的处理操作。
存储器7216可以可选地存储数据流的数据。可替换地,数据网络6816可从外部位置接收数据流,例如从另一数据网络或核心网络接收。
虽然在图72中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了路由处理器7212和流控制器7214之间的功能分离,而并不将路由处理器7212和流控制器7214限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,路由处理器7212和流控制器7214可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,路由处理器7212和流控制器7214可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
在下行链路方向,流控制器7214可从存储器7216和/或从外部位置接收数据流。流控制器7214随后可将数据流分离成第一和第二子流,并且将第一和第二子流提供到路由处理器7212。路由处理器7212随后可将第一和第二子流分别映射到第一和第二数据子连接上,以经由第一和第二无线网络传输到终端设备6802。在上行链路方向,路由处理器7212可分别在第一和第二数据子连接上从核心网络6812和6814接收第一和第二子流。路由处理器7212随后可将第一和第二子流提供给流控制器7214,流控制器7214可重组合第一和第二子流以复原源自于终端设备6802的数据流。流控制器7214可以可选地将数据流提供到存储器7216和/或提供到外部位置。
在图68中所示的网络体系结构的一些方面中,子流组合器/分离器7208和流控制器7214可在协议栈层之上操作,例如在传输层或应用层操作。在一些方面中,子流组合器/分离器7208和流控制器7214可只在应用层操作,并且可以大部分或完全对第一和第二无线网络透明的方式执行流分组和组合。例如,流控制器7214可在应用层将数据流分离成第一和第二子流,并随后独立于彼此在第一和第二无线网络上映射和传输第一和第二子流。因此,在一些方面中,可在网络运营者的域之外处理流分离和重组合。
图69根据一些方面示出了网络体系结构的另一示例,其中核心网络将数据流分离成子流。图73根据一些方面示出了与图69的示例相对应的示范性消息序列图7300。如图69中所示,终端设备6802可(例如,在下行链路方向)接收利用运营者间载波聚合在载波6804和6806上发送的第一和第二子流的形式的数据流。然而,与其中数据网络6816将数据流分离成第一和第二子流的图68不同,位于核心网络6812中的控制服务器6902可将数据流分离成第一和第二子流。第一数据子连接因此可桥接在终端设备6802和数据网络6816之间,而第二数据子连接可桥接在终端设备6802和控制服务器6904之间。
因此,继续参考图73,终端设备6802可在阶段7302和7304中以与图71中的阶段7102和7104相同或相似的方式向第一和第二无线网络注册。终端设备6802还可在阶段7306中与数据网络6816建立包括核心承载和外部承载的第一数据子连接,但与图71中的阶段7108不同,终端设备6802可与核心承载建立第二数据子连接,但没有外部承载。
如图69中所示,第二数据子连接因此根据一些示范性实施例可以不是端到端连接,而可以桥接在终端设备6802和位于核心网络6814中的控制服务器6904之间。控制服务器6902和6904从而可在阶段7308中建立桥接在核心网络6812和6814之间的交叉承载,从而提供一条路径来将数据从核心网络6812传输到核心网络6814并且通过第二无线网络的载波6804传输到终端设备6802。
数据网络6816随后可在阶段7310中将数据流(例如,没有分离成子流)提供到核心网络6812,在这里数据流可被控制服务器6902接收。控制服务器6902随后可在阶段7312中将数据流分离成第一和第二子流,并且可在阶段7314中将第一子流提供给包括网络接入节点6808的第一无线网络的无线电接入网络。控制服务器6902可利用第一数据子连接中的核心承载的建立期间确定的路由参数来为第一子流确定适当的路由。网络接入节点6808随后可将第一子流作为无线信号在载波6804上发送到终端设备6802。
控制服务器6902在阶段7318中可利用交叉承载将第二子流发送到核心网络6814的控制服务器6904。虽然阶段7318-7322在图73中是在阶段7314-7316下面描绘的,但阶段7318-7322可在阶段7314-7316之前、同时或之后执行。控制服务器6902随后可将第二子流路由到包括网络接入节点6810的第二无线网络的无线电接入网络,并且可使用在第二数据子连接的核心承载的建立期间确定的路由参数来为第二子流确定适当的路由。网络接入节点6810随后可将第二子流作为无线信号在载波6806上发送到终端设备6802。终端设备6802从而可利用运营者间载波聚合接收第一和第二子流,并进而重组合第一和第二子流来复原数据流。
在上行链路方向,终端设备6802可将数据流分离成第一和第二子流,并且分别在载波6804和6806上发送第一和第二子流。第一和第二无线网络的无线电接入网络随后可将第一和第二子流路由到控制服务器6902和6904。控制服务器6904可利用交叉承载将第二子流路由到控制服务器6902,控制服务器6902随后可重组合第一和第二子流以复原数据流。控制服务器6902随后可将数据流发送到数据网络6816。
图74根据一些方面示出了终端设备6802、控制服务器6902和控制服务器6904的示范性内部配置。终端设备6802可按如上文对于图72示出和描述的方式来配置。控制服务器6902可包括路由处理器7402和流控制器7404。路由处理器7402可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码以可执行指令的形式从算法上定义控制服务器6902的路由功能,包括承载的建立、路由参数的确定、以及根据路由参数在不同承载上的路由的执行。流控制器7404可以是被配置为重组合分开接收的子流以复原原始数据流(例如,对于下行链路运营者间载波聚合)和/或分离原始数据流以获得多个子流(例如,对于上行链路运营者间载波聚合)的处理器和/或专用硬件组件。在一些处理器实现方式中,流控制器7404可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义用于将数据流分离成分开的子流和/或用于组合分开的子流来复原数据流的处理操作的程序代码。在一些硬件实现方式中,流控制器7404可以是配置有数字逻辑的硬件电路,该数字逻辑定义用于将数据流分离成分开的子流和/或用于组合分开的子流来复原数据流的处理操作。
虽然在图74中被示为逻辑上分离的组件,但这说明了路由处理器7402和流控制器7404之间的功能分离,而并不将路由处理器7402和流控制器7404限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,路由处理器7402和流控制器7404可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,路由处理器7402和流控制器7404可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
在一些方面中,例如在图74的示范性描绘中,控制服务器6904可按与控制服务器6902相同或相似的方式来配置并且从而包括分别被配置为执行去往和来自控制服务器6904的路由以及流组合和分离的路由处理器7408和流控制器7410。在其他方面中,控制服务器6904可不包括流控制器7410。例如,控制服务器6904可通过交叉承载(cross-bearer)从控制服务器6902接收子流并且将子流通过交叉承载提供给控制服务器6902,而不在本地执行流分离和组合。因此,在一些示范性实施例中,控制服务器6904可不包括流控制器7410形式的流分离或组合功能。
如先前所详述,在一些方面中,图68的示范性网络体系结构可在协议栈层之上实现运营者间载波聚合,例如在传输层和/或应用层实现。由于图69的网络体系结构的流分离和组合可在核心网络中发生,例如在控制服务器6902处发生,因此在一些方面中流分离和组合可在协议栈层和/或传输层中实现。例如,控制服务器6902可被放置在核心网络6812的网关中(例如,在服务网关(Serving Gateway,SGW)或PDN网关(PDN Gateway,PGW)处),并且用于在核心网络6812和6814上传输子流的核心承载可以是协议栈层承载(例如,使用诸如GPRS隧道传输协议(GPRS Tunneling Protocol,GTP)之类的隧道传输协议的承载)和/或传输层承载(例如,使用诸如IP之类的协议的承载)。终端设备6802的子流组合器/分离器7208和控制服务器6902的流控制器7404因此可在协议栈层和/或传输层处执行流分离和组合,例如根据用于单独传输第一和第二子流的核心承载是协议栈层承载还是传输层承载。
由于核心网络6812和核心网络6814可各自维护其自己的核心承载来传输子流,因此核心网络6812和核心网络6814可单独管理和控制在其网络路径上的子流的传输。因此,虽然第一和第二子流的数据可由于起源于数据流处而关联,但对数据的传输的控制可在各个核心网络处被单独处理。
图70根据一些方面示出了网络体系结构的另一示例,其中核心网络将数据流分离成子流。图75根据一些方面示出了与图70的示例相对应的示范性消息序列图7500。如图70中所示,数据网络6816可将数据流提供到核心网络6812,核心网络6812可将数据流(未分离的)提供到第一无线网络的无线电接入网络。网络接入节点6808(或者诸如边缘服务器之类的另一组件)随后可将数据流分离成第一和第二子流。网络接入节点6808随后可将第一子流通过载波6804发送到终端设备6802,并且可将第二子流发送到第二无线网络的无线电接入网络中的网络接入节点6810。网络接入节点6810随后可将第二子流通过载波6806发送到终端设备6802。终端设备6802从而可利用运营者间载波聚合接收第一和第二子流,并随后重组合第一和第二子流来复原数据流。第一数据子连接因此可桥接在终端设备6802和数据网络6816之间,而第二数据子连接可桥接在终端设备6802和网络接入节点6810之间。
如图75中所示,终端设备6802可分别在阶段7502和7504中以与图71中的阶段7102和7104中相同或相似的方式向第一和第二无线网络注册。终端设备6802随后可在阶段7506中与数据网络6816建立第一数据子连接,包括建立底层核心和外部承载。
由于流分离是在第一无线网络的无线电接入网络中执行的,因此根据一些示范性实施例,终端设备6802可不在第二无线网络上与数据网络6816建立作为端到端连接的第二数据子连接。取而代之,终端设备6802可在阶段7506中与网络接入节点6810建立无线电承载(其中与核心网络6812的核心承载也可包括与网络接入节点6808的底层无线电承载),其中该无线电承载可支持载波6806。网络接入节点6808随后可在阶段7508中与网络接入节点6810建立交叉承载,该交叉承载桥接第一和第二无线网络的无线电接入网络。
数据网络6816随后可在阶段7510中将数据流发送到核心网络6812,核心网络6812随后可在阶段7512中基于在阶段7506中的第一数据子连接的建立期间确定的路由参数来确定适当的路由。核心网络6812随后可在阶段7514中将数据流路由到第一无线网络的无线电接入网络中的网络接入节点6808。
网络接入节点6808随后可在阶段7516中将数据流分离成第一和第二子流,并且可在阶段7518中通过载波6804将第一子流发送到终端设备6802。网络接入节点6808可在阶段7520中通过交叉承载将第二子流发送到第二无线网络的无线电接入网络中的网络接入节点6810。网络接入节点6810随后可在阶段7522中将第二子流通过载波6806发送到终端设备6802。终端设备6802可接收并重组合第一和第二子流以复原数据流。
在上行链路方向,终端设备6802可将数据流分离成第一和第二子流,并且通过载波6804将第一子流发送到网络接入节点6808并通过载波6806将第二子流发送到网络接入节点6810。网络接入节点6810可将第二子流路由到网络接入节点6808,网络接入节点6808随后可重组合第一和第二子流以复原数据流。网络接入节点6810随后可根据第一数据子连接的路由参数经由核心网络6812将数据流发送到数据网络6816。
图76示出了终端设备6802、网络接入节点6808和网络接入节点6810的示范性内部配置。终端设备6802可按先前对于图72示出和描述的方式来配置。网络接入节点6808和6810可分别包括天线系统7602和7612、无线电/基带布置7604和7614和路由器7606和7616。天线系统7602和7612可按对于图3中的网络接入节点110示出和描述的天线系统302的方式来配置。无线电/基带布置7604和7614可包括无线电收发器(例如,以图3中的网络接入节点110的无线电收发器304的方式)和基带子系统(例如,以图3中的网络接入节点110的基带子系统306的方式),并且因此可处理网络接入节点6808和6810的无线电和基带发送和接收功能。
网络接入节点6808和6810还可分别包括路由器7606和7616,它们可处理路由和流控制功能。如图76中所示,路由器7606可包括路由处理器7608和流控制器7610。路由处理器7608和7618可以是按对于图72和图74示出和描述的数据网络6816和控制服务器6902的路由处理器7212和7402的方式配置的处理器,并且可相应地被配置为执行路由功能,例如接收数据、基于相应数据子连接的路由参数为数据确定适当的路由、并且沿着适当的路由来路由数据。流控制器7610和7620可以是按对于图72和图74示出和描述的数据网络6816和控制服务器6902的流控制器7214和7404的方式配置的处理器和/或专用硬件组件。流控制器7610和7620因此可被配置为执行流控制功能,例如将数据流分离成多个子流和/或重组合多个子流来复原数据流。
因此,在下行链路方向,路由处理器7608可被配置为通过第一数据子连接从核心网络6812接收数据流,并且在基于第一数据子连接的路由参数识别对于运营者间载波聚合指派的数据流之后,将该数据流提供到流控制器7610。流控制器7610随后可将数据流分离成第一和第二子流,并且将第一子流提供到无线电/基带布置7604并且将第二子流通过交叉承载提供到网络接入节点6810。无线电/基带布置7604随后可通过载波6804利用天线系统7602将第一子流发送到终端设备6802。
网络接入节点7616可在路由处理器7618处接收第二子流,路由处理器7618随后可将第二子流提供到无线电/基带布置7614。无线电/基带布置7614随后可通过载波6806利用天线系统7612发送第二子流。在一些方面中,网络接入节点7616可不被配置为执行诸如流分离和组合之类的流控制功能,从而可不包括流控制器7620。
终端设备6802随后可在天线系统7202处以无线信号的形式从网络接入节点6808和6810接收第一和第二子流,并且可利用RF收发器7204处理无线信号以获得第一和第二子流的基带样本。通信处理器7210随后可根据物理和协议栈层功能处理基带样本并且将所得到的第一和第二子流的基带数据提供给子流组合器/分离器7208。子流组合器/分离器7208随后可重组合第一和第二子流以复原数据流,并且可以可选地将数据流提供到终端设备6802的其他组件,例如应用层组件。
在上行链路方向,子流组合器/分离器7208可将数据流分离成第一和第二子流(可选地在从例如终端设备6802的应用层接收数据流之后)并且将第一和第二子流提供到通信处理器7210。通信处理器7210随后可根据协议栈和物理层功能处理第一和第二子流并且将所得到的第一和第二子流的基带样本提供给RF收发器7204。RF收发器7204随后可分别通过载波6804和6806经由天线系统7202无线地发送第一和第二子流。
网络接入节点6808可在天线系统7602和无线电/基带布置7604处接收并处理第一子流,并且将第一子流提供给流控制器7610。网络接入节点6810可在天线系统7612和无线电/基带布置7614处接收并处理第一子流,并且将第二子流提供给路由处理器7618。路由处理器7618随后可将第二子流通过交叉承载发送到流控制器7610。流控制器7610随后可组合第一和第二子流以复原数据流,并且将数据流提供给路由处理器7608以通过核心网络6812路由到数据网络6816。
在一些方面中,子流组合器/分离器7208和流控制器7610和7620可在管束终端设备6802与网络接入节点6808和6810之间的无线电承载的协议栈层中执行流分离和组合。
在一些方面中,网络接入节点6810可不包括路由器7616,并且路由器7618和流控制器7610可将第二子流提供给网络接入节点6810的无线电/基带布置7614。
在一些方面中,网络接入节点6808和6810可与彼此协调来控制通过载波6804和6806对第一和第二子流的递送。例如,取代各自独立地提供第一和第二子流,网络接入节点6808和6810可通过交叉承载交换控制信令以协调对第一和第二子流的递送。这可包括介质接入控制(MAC)层协调,例如其中网络接入节点6808和6810可将第一和第二子流的发送调度协调为同时发生。在一些情况下,这在网络接入节点6808和6810被部署在邻近位置的方面中可更有效,例如部署在相同的小区站点或者部署在邻近的小区站点。
在一些方面中,网络接入节点6808和6810可被配置为根据需要来回路由数据。例如,网络接入节点6808变得负载沉重,则流控制器7610可将来自数据流的更多数据包括在第二子流中而不是第一子流中,并且将第二子流提供给网络接入节点6810以在载波6806上发送。如果网络接入节点6810随后变得负载沉重,则流控制器7620可被配置为将第二子流中的一些或全部提供回给网络接入节点6808以通过载波6804发送。
在一些方面中,路由器7606和7616可不被直接部署在网络接入节点处。例如,路由器7606和7616可替换地被部署在位于无线电接入和核心网络之间的边缘网络位置处,例如作为边缘服务器的一部分。路由器7606和7616因此可位于核心网络和无线电接入网络之间的接口上,并且抽取沿着此接口经过的数据。路由处理器7608和流控制器7610因此可在数据流沿着此接口经过时识别数据流,并且将数据流分离成第一和第二子流。路由器7606随后可将第一子流提供给网络接入节点6808以在载波6804上无线发送,并且可将第二子流提供给路由器7616。
在一些方面中,路由处理器7212、7402、7408、7608和/或7618可利用路由封装协议来将第一和第二子流通过第一和第二无线网络路由到终端设备6802。例如,相应的流控制器可将数据流分离成第一和第二子流,然后将第一和第二子流提供到路由处理器以分别在第一和第二数据子连接上路由。第一和第二子流可以是共同构成数据流的封包的序列。路由处理器随后可利用指明第一数据子连接(例如,包含识别第一数据子连接、第一无线网络、第一无线网络中沿着第一数据子连接的下一节点、或者指示第一数据子连接的某种其他标识特征的一些字段)的头部来封装第一子流的数据封包,并且类似地利用指明第二数据子连接的头部来封装第二子流的数据封包。路由处理器可根据诸如通用路由封装(Generic Routing Encapsulation,GRE)协议之类的路由封装协议来生成头部。在一些方面中,头部还可指明被指定来发送每个数据封包的载波(例如,通过识别提供载波的网络接入节点,例如利用网络接入节点的网络地址或小区身份来识别)。路由处理器因此可在第一子流的数据封包的头部中指明载波6804,并且在第二子流的数据封包的头部中指明载波6806。
这些头部从而可为每个数据封包分配优选的物理传输路径,这因此可引导沿着第一和第二数据子连接的节点将每个数据封包沿着指派的路由路径路由,直到数据封包分别到达网络接入节点6808和6810为止。网络接入节点6808和6810可接收数据封包,读取头部以确定指派的载波,然后相应地发送第一和第二子流的数据封包。
终端设备6802可通过载波6804和6806分开接收第一和第二子流的数据封包。由于每个数据封包的头部标识第一或第二数据子连接,所以子流组合器/分离器7208可识别哪些数据封包是第一子流的一部分,哪些数据封包是第二子流的一部分,然后重组合第一和第二子流以复原源自于数据网络6816的原始数据流。例如,第一和第二子流的数据封包可经过通信处理器7210(例如,除了来自任何其他活跃的子流的数据封包以外)。第一和第二子流的每个数据封包的头部可包含指出该数据封包是第一或第二子流的一部分的某种标识信息。通信处理器7210可被配置为监视经过它的数据封包,并且将具有将其标识为第一或第二子流的一部分的头部的任何数据封包提供给子流组合器/分离器7208。在一些方面中,通信处理器7210还可处理并解码封包,并且将所得到的数据连同标识数据封包是来自第一子流还是第二子流的标识信息一起提供给子流组合器/分离器7208。在一些方面中,头部或数据封包中的其他数据还可指出标识数据封包在数据流内的顺序位置的封包号码或其他信息。子流组合器/分离器7208从而可使用此封包号码或其他信息来将来自第一和第二子流的数据封包的数据重组织成符合数据流的正确顺序。子流组合器/分离器7208因此可复原数据流。
或者,在一些方面中,流控制器可利用头部封装数据封包,例如通过接收数据流的数据封包,通过利用指明第一数据子连接的头部封装一些数据封包来将它们指派到第一子流,并且通过利用指明第二数据子连接的头部封装其他数据封包来将它们指派到第二子流。流控制器随后可将经封装的数据封包传递到路由处理器,路由处理器可读取每个数据封包的头部并且将数据封包路由到沿着第一和第二数据子连接的下一节点。
在一些方面中,路由处理器和/或流控制器可利用智能算法来决定要将哪些封包路由到哪些数据子连接上(以及等同地,要在每个载波上发送哪些数据封包)。例如,路由处理器和/或流控制器可考虑每个数据子连接的载波的载波特性,例如延迟和数据速率,并且可基于载波特性将一些数据封包指派到第一数据子连接并且将其他数据封包指派到第二数据子连接。例如,载波6804可具有比载波6806更高的数据速率,并且因此与第二子流相比,路由处理器和/或流控制器可将按比例更大量的数据封包指派给第一子流。路由处理器和/或流控制器可类似地将按比例更大量的数据封包指派给比另一数据子连接具有更高可靠性的数据子连接。在一些方面中,路由处理器和/或流控制器可使用“最便宜管道优先”算法,其中路由处理器和/或流控制器可将尽可能多的数据封包指派到“更便宜”的数据子连接,直到其满负荷为止。一旦更便宜的数据子连接满负荷,路由处理器和/或流控制器随后就可将数据封包分配到更昂贵的数据子连接,如果基于需求需要的话。
这些技术可类似地在上行链路方向上对于终端设备的通信处理器和/或流组合器/分离器应用。
图68-图70的示范性网络体系结构因此可为运营者间载波聚合提供若干种方案,其中各种网络体系结构可在不同的位置执行流分离和组合。虽然上文是对于将数据流分离成两个子流来描述的,但子流的数目可缩放到任何复数正整数。因此,在下行链路方向上的例如三个子流的情况下,终端设备6802可接收三个载波,其中每个载波包括子流之一。虽然载波中的至少两者将由在运营者间载波聚合中的不同网络运营者操作的网络体系结构提供,但在一些方面中标准载波聚合也可连同运营者间载波聚合一起被采用。例如,由第一网络运营者操作的第一无线网络可在第一载波上提供第一子流,而由第二网络运营者操作的第二无线网络可分别在第二和第三载波上提供第二和第三子流。可从第二无线网络的相同或不同网络接入节点提供第二和第三载波。可在任何网络位置处执行流分离,如对于图68-图70所示出和描述的。继续三载波示例,三个载波也可由被三个不同的网络运营者操作的三个不同的无线网络提供。
在一些方面中,运营者间载波聚合可被用于对等应用。例如,在从第二终端设备接收数据的第一终端设备可被配置为通过多个载波接收数据。该数据可例如是语音呼叫或者任何类型的用户数据(例如,多媒体、文件或其他数据)。在一些方面中,第二终端设备可将数据流发送到网络接入节点,网络接入节点随后可将数据流分离成第一和第二子流(例如,以图70的方式)。网络接入节点随后可将第一子流在第一载波上发送到第一终端设备,并且可将第二子流提供给由另一网络运营者操作的无线网络中的另一网络接入节点。另一网络接入节点随后可将第二子流在第二载波上发送到第一终端设备。
在另一示例中,从第二终端设备接收数据流的网络接入节点,例如第一网络接入节点,可将数据流提供给其核心网络,例如,第一核心网络,该核心网络随后可将数据流分离成第一和第二子流,并且将第二子流提供给由另一网络提供者操作的无线网络的核心网络,例如第二核心网络(例如,以图69的方式)。第一核心网络随后可将第一子流提供给其无线网络中的网络接入节点(例如,第一网络接入节点或者其无线网络中的另一网络接入节点),该网络接入节点随后可将第一子流在第一载波上发送到第一终端设备。第二核心网络可将第二子流提供到其无线网络中的网络接入节点,该网络接入节点随后可将第二子流在第二载波上发送到第一终端设备。在另一示例中,第一网络接入节点和第一核心网络可将数据流传输到外部数据网络。外部数据网络随后可利用图68-图70的任何技术将数据流传输到第一终端设备,例如,其中数据流被外部数据网络、核心网络或无线电接入网络分离成第一和第二子流。
如上所述的运营者间载波聚合的各种方面可涉及终端设备向两个(或更多个)无线网络注册。注册过程可涉及由无线网络进行的认证过程,这可在完成注册之前验证终端设备被授权在无线网络上操作。一旦注册了,终端设备就可同时维持两个注册并从而能够在两个无线网络上发送和接收数据,包括将无线网络用于运营者间载波聚合。
在一些注册过程中,终端设备可访问本地订户身份模块(Subscriber IdentityModule,SIM)卡并且从SIM卡取回终端标识符,例如国际移动订户身份(InternationalMobile Subscriber Identity,IMSI)。终端设备随后可将终端标识符发送到核心网络,在这里核心网络的诸如归属位置寄存器(Home Location Register,HLR)或归属订户服务器(Home Subscriber Server,HSS)之类的注册服务器可将提供的终端标识符与已知的终端标识符(例如,无线网络是其归属网络的终端设备的终端标识符)相参照以认证终端设备。如果终端设备正在拜访无线网络(例如,在漫游和/或不同的无线网络是其归属网络),则注册服务器可与终端设备的归属网络的注册服务器通信以认证终端设备在进行漫游。
由于终端设备6802为了运营者间载波聚合连接到由不同网络运营者操作的无线网络,所以无线网络中的至少一者对于终端设备可以是受访无线网络(换言之,不是终端设备主要预订到的归属无线网络,例如HPLMN)。因此,在终端设备6802可作为归属终端设备向例如第一无线网络注册的同时,终端设备6802可作为拜访者终端设备向第二无线网络注册。
在运营者间载波聚合的一些方面中,无线网络可具有对于将该无线网络用于运营者间载波聚合的终端设备可用的拜访者终端标识符的池。无线网络随后可作为终端设备的注册过程的一部分将该池中的拜访者终端标识符之一指派到终端设备。池中的拜访者终端标识符可以是可指派给拜访无线网络(例如,为了漫游)的任何终端设备的,或者可以只能指派给为了运营者间载波聚合而拜访无线网络的终端设备。在一些方面中,拜访者终端标识符的池可在多个网络运营者之间共享,其中第一网络运营者的无线网络和第二网络运营者的无线网络可都使用该池来向拜访终端设备指派拜访者终端标识符。在其他方面中,拜访者终端标识符的池可以是专用于单个网络运营者的一个或多个无线网络的。
因此,当终端设备作为运营者间载波聚合的一部分向无线网络注册时,该无线网络的注册服务器可访问拜访者终端标识符的池。注册服务器随后可为终端设备选择拜访者终端标识符并且将拜访者终端标识符发送给终端设备。终端设备随后可利用拜访者终端标识符来维持其向无线网络的注册,从而使得终端设备能够将该无线网络用于运营者间载波聚合。
图77根据一些方面示出了说明终端设备6802与注册服务器7802之间的这个注册过程的示范性消息序列图7700。图78根据一些方面示出了终端设备6802和注册服务器7802的示范性内部配置。
注册服务器7802可位于无线网络的核心网络中,例如第一或第二无线网络的核心网络6812或6814。在一些方面中,注册服务器7802可以是核心网络服务器,例如归属位置寄存器(HLR)、拜访者位置寄存器(Visitor Location Register,VLR)、归属订户服务器(HSS)、或者另一类似类型的处理终端设备的注册的核心网络服务器。
如图78中所示,注册服务器7802可包括控制处理器7804和数据库7806。虽然在图78中被示为单个组件,但此描绘说明了控制处理器7804和数据库7806之间的逻辑关联,而在一些方面中控制处理器7804和数据库7806可在物理上位于不同的位置和/或是通过网络虚拟化实现的虚拟化实体。控制处理器7804可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式从算法上定义如本文所述的注册过程的程序代码的一个或多个处理器。控制处理器7804因此可被配置为执行包括接收注册请求、访问数据库7806以取回终端标识符并且将终端标识符发送到终端设备在内的功能。数据库7806可包括被配置为存储至少包括拜访者终端标识符的池的终端标识符的存储器。在一些方面中,注册服务器7802可被配置为专门为无线网络的拜访者终端设备执行注册功能,而在其他方面中,注册服务器7802可被配置为为归属和拜访者终端设备执行注册功能。
继续参考图77,终端设备6802和注册服务器7802可在终端设备6802的注册期间执行消息序列图7700的过程(例如,对于阶段7102、7104、7302、7304、7502或7504中的任何一个或多个)。在一些方面中,如果终端设备6802对于注册服务器7802的无线网络是拜访者终端设备则终端设备6802和注册服务器7802可执行消息序列图7700的过程,而如果终端设备6802对于注册服务器7802的无线网络是归属终端设备则终端设备6802和注册服务器7802可执行归属终端设备注册过程。在一些方面中,终端设备6802可与终端设备6802的归属无线网络执行归属终端设备注册过程(终端设备6802的归属无线网络于是可为运营者间载波聚合提供第一载波),并且可与每个拜访者无线网络的注册服务器执行消息序列图7700的过程(每个拜访者无线网络可各自为运营者间载波聚合提供额外的载波)。终端设备6802从而可向为运营者间载波聚合提供载波的每个无线网络注册。
终端设备6802和注册服务器7802可如图77中所示经由终端设备6802的通信处理器7210和注册服务器7802的控制处理器7804之间的逻辑连接来交换信令,该逻辑连接可将无线电接入网络和核心网络接口用于低层数据传输。如图77中所示,终端设备6802(在通信处理器7210处)可在阶段7702中向注册服务器7802请求拜访者注册。注册服务器7802可在控制处理器7804处接收拜访者注册请求,控制处理器7804随后可访问数据库7806以从数据库7806取回拜访者终端标识符。数据库7806可存储拜访者终端标识符的池,该池可以是可指派给将无线网络用于运营者间载波聚合的拜访者终端设备的拜访者终端标识符(并且在一些方面中也可指派给其他拜访者终端设备)的预分配的池。在一些方面中,池中的拜访者终端标识符可以是IMSI或者另一类似类型的终端标识符。
在一些方面中,控制处理器7804在阶段7704中可随机地从该池中选择拜访者终端标识符,而在其他方面中控制处理器7804可基于选择标准选择拜访者终端标识符。
在从数据库7806取回拜访者终端标识符之后,控制处理器7804可在阶段7706中将拜访者终端标识符发送到终端设备6802。终端设备6802可利用阶段7708中对接收到拜访者终端标识符的确认来做出响应。注册服务器7802随后可在阶段7710中将终端设备6802注册在无线网络上,这可包括控制处理器7804存储本地指示或者向另一核心网络服务器发送指示,该指示指明终端设备6802被认证了以拜访者终端标识符在无线网络上操作。控制处理器7804随后可在阶段7712中向终端设备6802发送注册确认以完成注册过程。
一旦终端设备6802被以拜访者终端标识符注册在无线网络上,终端设备6802就可在该无线网络上操作。终端设备6802和无线网络可利用拜访者终端标识符来管理终端设备6802的操作,这可包括用于在终端设备6802在无线网络上操作期间识别终端设备6802的临时终端标识符(例如,临时移动订户身份(Temporary Mobile Subscriber Identity,TMSI))的生成。
终端设备6802从而可向无线网络注册,并且利用拜访者终端标识符来在用于运营者间载波聚合的无线网络上建立数据承载。如先前关于图68-图70所示出和描述的,取决于哪个无线网络在分离或重组合数据流以及分离或组合在无线网络中何处发生,终端设备6802可在无线网络上建立不同的承载。具体地,终端设备6802可建立第一数据子连接作为通过第一无线网络到数据网络6816的端到端数据连接,而第二数据子连接在一些示范性实施例中可只桥接在终端设备6802和分离或重组合数据流的网络位置之间。因此,在一些方面中,具有更长数据子连接的无线网络可被认为是主无线网络,而具有更短数据子连接的无线网络可被认为是次无线网络。
虽然在图68-图70中描绘了利用运营者间载波聚合同时在两个不同网络运营者的无线电接入和核心网络上传输数据流,但在一些方面中相同的体系结构可被用于运营者间载波聚合。例如,核心网络6812和包括网络接入节点6808的无线电接入网络可以是支持第一无线电通信技术的网络运营者的核心网络和无线电接入网络,而核心网络6814和包括网络接入节点6810的无线电接入网络可以是支持第二无线电通信技术的网络运营者的核心网络和无线电接入网络。一个非限制性示例可以是核心网络6812和包括网络接入节点6808的无线电接入网络支持LTE,并且核心网络6814和包括网络接入节点6810的无线电接入网络支持诸如UMTS或GSM之类的遗留无线电通信技术。因此,支持LTE的第一无线网络(包括核心网络6812和包括网络接入节点6808的无线电接入网络)和支持遗留无线电通信技术的第二无线网络(包括核心网络6814和包括网络接入节点6810的无线电接入网络)可按与对于运营者间载波聚合描述的相同的方式操作以利用由第一无线网络提供的第一LTE载波和由第二无线网络提供的遗留载波来执行运营者间载波聚合。交叉承载可按相同的方式工作来在第一和第二无线网络之间传送数据,并且第一和第二无线网络可按相同的方式操作来传输第一和第二子流。
在一些方面中,终端设备6802可被配置为选择要将哪些载波用于运营者间载波聚合。例如,终端设备6802可被配置为基于无线网络、频率带、网络负载、无线电接入条件、无线电接入技术、带宽、地理可用性、时延、可靠性或者载波的其他类似特性来选择载波。终端设备6802可被配置为在选择要使用哪些载波时考虑这些载波特性中的一个或多个。
图79根据一些方面示出了示范性方法7900,终端设备6802可执行该方法来选择要用于运营者间载波聚合的载波。在一些方面中,终端设备6802的通信处理器7210可通过取回(从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式从算法上定义方法7900的过程的程序代码来执行方法7900。
如图79中所示,通信处理器7210可在阶段7902中为多个载波获得载波特性。多个载波可以是从多个网络运营者的无线网络提供的,例如由第一网络运营者操作的第一无线网络和由第二网络运营者操作的第二无线网络。在一些方面中,通信处理器7210可通过在多个载波上接收和处理无线信号来获得载波特性。例如,通信处理器7210可在载波6804上从网络接入节点6808接收无线信号,并且处理这些无线信号以获得载波6804的载波特性。通信处理器7210还可在载波6806上从网络接入节点6810接收无线信号,并且处理这些无线信号以获得载波6806的载波特性。
在一些方面中,通信处理器7210可接收并处理诸如参考信号之类的无线信号来获得载波特性。例如,通信处理器7210可在载波6804上从网络接入节点6808接收参考信号并且处理参考信号以例如测量参考信号的信号强度、测量参考信号的信号质量、测量参考信号的SNR型测量、测量参考信号的干扰水平或者测量载波6804的另一种类型的无线电接入条件相关载波特性。
在一些方面中,通信处理器7210可通过执行小区检测过程来获得载波特性。这些小区检测过程也可以是移动性过程的一部分,并且可包括邻居小区测量和扫描型测量。当执行小区检测过程时,通信处理器7210可在载波上接收无线信号(例如,利用载波的中心频率)并且处理无线信号以确定是否有任何小区在该载波上活跃。例如,通信处理器7210可利用载波6804的中心频率接收无线信号,并且可处理无线信号以检测由附近网络接入节点发送的任何同步信号(例如,主同步信号(Primary Synchronization Signal,PSS)、辅同步信号(Secondary Synchronization Signal,SSS)或者另一类型的用于小区检测和/或识别的广播信号)。通信处理器7210可使用任何检测到的同步信号来识别发送了同步信号的网络接入节点,例如通过从检测到的同步信号得出小区身份,或者通过使用同步信号来与发送网络接入节点同步并且读取来自发送网络接入节点的系统信息。通信处理器7210也可从由任何检测到的网络接入节点发送的系统信息读取其他信息,例如网络身份(例如,PLMN ID或者标识操作载波的无线网络的另一网络身份)、载波的带宽或者系统信息中包括的其他信息。通信处理器7210可利用可选地在多个不同的频率带上的多个不同的载波频率来重复此小区检测过程。虽然关于单个载波的一些信息对于不同的网络接入节点(例如,不同的小区身份)可以是不同的,但一些信息可以是在该载波上操作的所有网络接入节点共同的(例如,网络身份、带宽等等,它们至少可以是在邻近地理区域中操作的网络接入节点共同的)。
这些小区检测过程从而得出多种载波特性。例如,通信处理器7210可被配置为通过执行小区检测过程来获得载波的网络身份或带宽。此外,由于一些同步信号可以是RAT特定的,所以通信处理器7210也可通过检测载波上的无线电接入技术的RAT特定同步信号来识别载波的无线电接入技术。通信处理器7210也可基于载波的中心频率位于哪个频率带中来确定载波的频率带。
因此,在一些方面中,通信处理器7210可在阶段7902中通过执行小区检测过程来获得一个或多个载波的诸如网络身份、带宽、无线电接入技术和/或频率带之类的载波特性。在一些方面中,通信处理器7210在阶段7902中可使用来自先前小区检测过程(例如,作为初始附接、网络扫描或邻居小区测量的一部分执行)的结果作为的载波特性。在一些方面中,通信处理器7210在阶段7902中可执行新的小区检测过程来获得载波特性。
在一些方面中,通信处理器7210在阶段7902中也可确定载波的网络负载、时延和/或可靠性。不同于与无线电接入条件有关的载波特性,这些载波特性可表征支持载波的核心网络。在一些方面中,通信处理器7210可测量这些载波特性和/或可接收指明这些载波特性的信息。
在一些方面中,通信处理器7210可通过扫描经过多个潜在载波来执行阶段7902,例如通过检查多个载波中心频率的每一者以确定是否有载波在该载波中心频率处活跃,并且如果是,则获得活跃载波的载波特性。
通信处理器7210因此在阶段7902中可为多个载波获得载波特性,这可包括使用上文描述的技术中的任何一个或多个(或类似的技术)来获得载波特性。
通信处理器7210随后可基于目标特性来评估载波特性。如前所示,终端设备6802可使用运营者间载波聚合来为单个数据连接发送或接收数据,其中来自该数据连接的数据流可被分离成多个分开的子流,其中每个子流被在不同的载波上发送。因此为数据连接选择具有适当载波特性的载波可能是有利的。例如,通信处理器7210可具有活跃数据连接(例如,终端设备6802当前在其上发送或接收数据)或者潜在数据连接(例如,终端设备6802计划开始在其上发送或接收数据)。不同的数据连接可具有不同的服务类型,从而可具有不同的要求。这些要求因此可以是目标特性。例如,语音数据连接一般可具有更严格的时延要求,而尽力而为数据连接(例如,浏览器或其他互联网流量)可具有更宽松的时延要求。在另一示例中,消息传递数据连接可具有低数据速率要求,而音频或视频流媒体可具有高数据速率要求。在一些方面中,数据连接的这些目标特性可由数据连接的服务质量(QoS)类来指示,例如QoS类指示符(QoS Class Indicator,QCI),其可为每个QoS类以数值的形式指明目标特性。通信处理器7210因此可基于QoS类或者活跃或潜在数据连接的一组类似的预定要求来确定目标特性。
通信处理器7210因此可在阶段7904中基于活跃或潜在数据连接的目标特性来评估载波特性。在一些方面中,通信处理器7210可将多个载波的载波特性与活跃或潜在数据连接的目标特性相比较以定量地确定哪个载波具有最佳匹配目标特性的载波特性。例如,通信处理器7210对于多个载波的每一者可具有定量地表示载波特性的数值载波特性,例如以分贝为单位测量的信号强度、测量为数值比率的SNR、以秒为单位测量的时延、以每秒字节测量的数据速率,等等。通信处理器7210可类似地具有定量地表示活跃或潜在数据连接的要求的数值目标特性,例如以分贝为单位的目标信号强度、作为数值比率的目标SNR、以秒为单位的目标时延、以每秒字节为单位的数据速率,等等。通信处理器7210随后可计算每个载波的载波特性和对应目标特性之间的差异并且对差异求和以为每个载波获得定量地表示每个载波的载波特性有多匹配目标特性的数值度量。在一些方面中,这些差异在加和中可被加权,例如其中与重要性成正比地给予目标特性更高的权重(例如,语音呼叫的时延、多媒体流传输的数据速率,等等)。
在一些方面中,某些载波和目标特性可基于其他预定的关系被计入到数值度量中。例如,通信处理器7210可基于载波是否由目标无线网络操作、载波是否在目标频率带上和/或载波是否使用目标无线电接入技术来向每个载波的数值度量添加预定的值或从其中减去预定的值。例如,通信处理器7210可在载波由终端设备6802的归属无线网络操作的情况下向载波的数值度量添加预定的值,可在载波使用优选的频率带或者低频率带(其中更低的频率带一般比更高的频率带展现出更低的路径损耗)的情况下向载波的数值度量添加预定的值,可在载波使用优选RAT的情况下向载波的数值度量添加预定的值,等等。在一些情况下,通信处理器7210取决于载波特性可以有不同的预定值来添加到载波的数值度量,例如如果载波使用最高优先级无线电接入技术(例如,LTE)则有最高的预定值来添加到载波的数值,如果载波使用第二高优先级无线电接入技术(例如,UMTS)则有次高的预定值来添加到载波的数值,等等,这可类似地对于与不同载波特性的优先级相对应的不同预定值对其他载波特性扩展。
通信处理器7210因此在阶段7904中可为多个载波的每一者获得数值。通信处理器7210随后可在阶段7906中选择载波来用于运营者间载波聚合。在一些方面中,通信处理器7210可被配置为识别具有最高数值的预定数目的载波(例如,在具有载波6804和6806的上述示例中是两个),并且在阶段7906中选择这些载波。在一些方面中,通信处理器7210在阶段7906中的选择期间可单独评估载波,例如通过选择具有最高数值的载波。在其他方面中,通信处理器7210可联合评估载波,例如通过选择在相同频率带上和/或使用相同无线电接入技术的具有最高数值的预定数目的载波。
在一些方面中,通信处理器7210可使用当前、过去或预期的载波特性来选择载波用于运营者间载波聚合。例如,通信处理器7210可被配置为随着时间的推移监视(例如,通过随着时间的推移对载波执行无线电测量)和存储(例如,在本地存储器中)载波特性。通信处理器7210随后可被配置为既使用当前载波特性(例如,最近获得的)也使用历史载波特性(例如,存储在存储器中的)来选择载波用于运营者间载波聚合。在一些方面中,通信处理器7210可提出预测(例如,利用机器学习或者可使用当前或历史载波特性来作出关于未来载波特性的预测的其他预测性算法)来确定预期载波特性。通信处理器7210于是可额外地或者替换地使用预期载波特性来为运营者间载波聚合选择载波。在通信处理器7210使用数值来评估载波的一些方面中,通信处理器7210可被配置为在为载波确定数值时将历史的、当前的或预期的载波特性相对于彼此加权得更高或更低。
在一些方面中,通信处理器7210可被配置为在阶段7906中选择主载波和一个或多个次载波。例如,继续参考图68-图70,载波6804可以是主载波,通过该主载波维持与数据网络6816的端到端连接,而不管流分离和组合发生在何处,而载波6806可以是次载波,其可以支持或不支持端到端连接。在一些方面中,通信处理器7210可被配置为选择具有最高数值的载波作为主载波并且选择具有次高数值的载波作为次载波。在一些方面中,通信处理器7210可被配置为选择具有最高数值并且也具有特定载波特性的载波作为主载波。例如,通信处理器7210可选择由终端设备6806的归属无线网络操作的具有最高数值的载波作为主载波。
自在阶段7906中选择载波来用于运营者间载波聚合之后,通信处理器7210可在可选的阶段7908中向提供所选载波的无线网络注册。这可包括如上文在图71、图73、图75和/或图77中描述的网络注册过程。在一些方面中,通信处理器7210可能已经在所有提供所选载波的无线网络上注册,从而可不执行可选的阶段7908。在一些方面中,通信处理器7210可能已经在提供所选载波的无线网络中的一些上注册,并且在可选的阶段7908中可以只向通信处理器7210尚未注册的无线网络注册。在一些方面中,通信处理器7210可被配置为向一个或多个无线网络重注册,或者执行另一更新过程来更新其向网络的注册。例如,通信处理器7210可被配置为周期性地向无线网络重注册,或者如果触发条件发生(例如,如果与其注册相关联的参数变化)则向无线网络重注册。
通信处理器7210随后可通过所选载波为运营者间载波聚合建立数据子连接。这可包括如上文在图71、图73和/或图75中描述的承载建立过程,其中通信处理器7210可通过无线电接入网络和核心网络建立形成终端设备6802和数据网络6816之间的数据子连接的底层承载。在建立数据子连接之后,通信处理器7210可利用运营者间载波聚合通过所选载波发送和/或接收数据。
方法7900的过程因此可使得终端设备6802能够评估许多不同的载波来选择哪些载波为终端设备6802的活跃或潜在数据连接提供适当的匹配。由于载波可由不同的网络运营者提供,所以终端设备6802可具有更大范围的载波来从中选择,而不是单运营者载波聚合。在一些方面中,终端设备6802可向无线网络预注册,以期可能将无线网络用于运营者间载波聚合。例如,终端设备6802可向比其活跃地用于运营者间载波聚合的更多的无线网络注册。如果终端设备6802随后确定其未活跃使用的无线网络之一将比另一活跃无线网络提供更适当的载波(例如,根据如前所述的利用数值的评估),则终端设备6802可被配置为使用向该无线网络的现有注册来通过该无线网络建立数据子连接并且开始将该无线网络用于运营者间载波聚合。在一些方面中,终端设备6802可被配置为从另一无线网络解除注册,或者可被配置为维持其向另一无线网络的注册以便以后可能重激活。在一些方面中,终端设备6802可被配置为基于无线网络的预期载波特性来向无线网络预注册,例如通过向具有拥有适当的预期载波特性的载波的无线网络预注册。
图80示出了在无线网络上传输数据的方法8000。如图80中所示,方法8000包括在由第一网络运营者操作的第一载波上接收第一子流(8002),在由第二网络运营者操作的第二载波上接收第二子流(8004),并且重组合第一子流和第二子流以复原源自于数据网络的数据流(8006)。
图81示出了在无线网络上传输数据的方法8100。如图81中所示,方法8100包括将为数据网络指定的数据流分离成第一子流和第二子流(8102),在由第一网络运营者操作的第一载波上发送第一子流(8104),并且在由第二网络运营者操作的第二载波上发送第二子流(8106)。
图82示出了在无线网络上传输数据的方法8200。如图82中所示,方法8200包括将为终端设备指定的数据流分离成第一子流和第二子流(8202),经由第一无线网络将第一子流路由到终端设备(8204),并且经由第二无线网络将第二子流路由到终端设备(8206),其中第一无线网络和第二无线网络由不同的网络运营者操作。
图83示出了在无线网络上传输数据的方法8300。如图83中所示,方法8300包括经由由第一网络运营者操作的第一无线网络从终端设备接收第一子流(8302),经由由第二网络运营者操作的第二无线网络从终端设备接收第二子流(8304),并且重组合第一子流和第二子流以复原源自于终端设备处的数据流(8306)。
窄带信号注入
促进不同无线电通信技术之间的共存的机制可以在下一代通信网络中起重要作用。在本公开的一些方面中,通信设备可被配置为在用于其宽带通信活动的频谱之上使用窄带信号注入来与彼此发送和接收信息。通信设备因此即使在使用不同的宽带无线电通信技术的情况下也可使用窄带信号注入来与彼此通信,并且可在将频谱重复用于窄带和宽带两者的同时以直接方式交换信息。
图84和图85根据一些方面示出了窄带信号注入的示例。在图84的示范性场景中,网络接入节点8402可以是终端设备8406的服务网络接入节点(例如,对于无线电已连接状态或无线电空闲状态)。网络接入节点8402因此可以宽带无线信号的形式向终端设备发送宽带数据,终端设备8406可接收并处理该宽带无线信号以复原宽带数据。在一些方面中,终端设备8406也可以宽带无线信号的形式向网络接入节点8402发送宽带数据,例如通过使用双工方案来分离上行链路和下行链路信号的发送。
由网络接入节点8402发送的宽带信号可占据特定的频率带,该特定频率带可被分配给网络接入节点8402使用。数据和用于无线传输数据的宽带信号可受第一无线电通信技术的管束,该第一无线电通信技术可指明用于发送和接收数据的特定控制方案、格式化和调度。网络接入节点8402和终端设备8406因此可被内在地配置用于利用第一无线电通信技术的操作。宽带信号的频率带可以以载波频率为中心并且具有由第一无线电通信技术定义的特定带宽。
网络接入节点8404可被配置为在第二无线电接入技术上操作,第二无线电接入技术可使用与第一无线电通信技术不同的控制方案、格式化和调度。然而,网络接入节点8404仍可利用窄带信号注入与终端设备8406通信。例如,网络接入节点8404可在由网络接入节点8402发送的宽带信号的频率带内发送窄带信号。这种将窄带信号注入到由宽带信号占据的频谱中因此可提供一种机制来供网络接入节点8404与终端设备8406通信。此外,由于窄带信号可占据与宽带信号相同的频谱,所以终端设备8406可在不重调谐到不同的频率带和/或在额外的频谱上接收并处理信号的情况下接收窄带信号(例如,就像网络接入节点8404在宽带信号的频率带之外发送窄带信号时可能发生的那样)。正如在稍后的示例中将描述的,在一些方面中,终端设备8406也可被配置为向网络接入节点8404发送窄带信号(利用与网络接入节点8404发送的窄带信号相同或不同的频谱),并且因此可利用窄带信号注入与网络接入节点8404从事双向通信。网络接入节点8404和终端设备8406可被配置为利用此窄带信号注入单向地和/或双向地交换各种不同类型的信息。
在图85的示范性场景中,网络接入节点8402和终端设备8406可被配置为根据第一无线电通信技术利用宽带信号通信(单向地或双向地),并且网络接入节点8504可被配置为根据第二无线电通信技术利用宽带信号通信(单向地或双向地)。在一些方面中,网络接入节点8402和8504可在相同的、重叠的或者紧邻的(例如,在频谱距离上近到足以被在其他频率带上操作的设备检测)频率带上操作。因此,在一些情况下,在第一无线电通信技术的宽带信号和第二无线电通信技术的宽带信号之间可存在干扰。在其他方面中,网络接入节点8402和8504可在完全分开的(例如,在频谱距离上远到足以避免可检测的或者有意义的干扰)频率带上操作。
如图85中所示,终端设备8506可被配置为利用窄带信号注入向终端设备8406发送窄带信号。因此,该窄带信号可在网络接入节点8402与终端设备8406之间的宽带信号的频率带内。因此,终端设备8406可被配置为在同一频率带上接收来自网络接入节点8402的宽带信号和来自终端设备8506的窄带信号两者。与图84的情况中一样,这个窄带信号注入可提供一种机制来供终端设备8506与终端设备8406通信,并且交换各种信息。在一些方面中,窄带信号注入可使能终端设备8406与终端设备8506之间的双向通信,例如其中终端设备8406被配置为在网络接入节点8504与终端设备8506之间的宽带信号的频率带上向终端设备8506发送窄带信号。取决于被网络接入节点8402和8504用于其各自的宽带信号的特定频率带,用于终端设备8406和8506之间的双向通信的窄带信号可在相同或不同的频率带上。
正如将会描述的,窄带信号可用于交换任何类型的信息。在一些方面中,窄带信号可用于协调时间和/或频率同步、交换控制信息和/或交换关键信道参数。此信息随后可被用于管理利用不同的无线电通信技术操作的通信设备之间的共存。
图86根据一些方面示出了终端设备8406和网络接入节点8404或终端设备8506的示范性内部配置。如上文介绍的,终端设备8406可被配置为从网络接入节点8402接收宽带信号,其中宽带信号包括来自另一通信设备(例如,网络接入节点8404或终端设备8506)的重叠频谱上的窄带信号。终端设备8406随后可将窄带信号与宽带信号分离,并且分开处理窄带信号和宽带信号以复原分别调制到相应信号上的宽带和窄带数据。在一些方面中,窄带数据可包括来自其他通信设备的共存信息,终端设备8406可能够使用该共存信息来调整其与网络接入节点8402的宽带活动以与另一通信设备的无线活动相协调。此协调可包括调整发送和/或接收活动以避免干扰,例如在终端设备8406和另一通信设备使用遭受共存相关的干扰的不同无线电通信技术的情况下。在其他方面中,窄带数据可包括不与共存直接相关的信息,并且可用于在终端设备8406和另一通信设备之间交换任何类型的信息。终端设备8406还可被配置为例如向另一通信设备发送其自己的窄带信号。
因此,如图86中所示,终端设备8406可包括天线系统8602、RF收发器8604和通信布置8606。天线系统8602和RF收发器8604可按对于图2中的终端设备102的天线系统202和RF收发器204示出和描述的方式来配置。天线系统8602和RF收发器8604因此可工作来在发送方向上从通信布置8606接收基带样本,处理并调制基带样本以获得射频信号,并且无线地发送射频信号,并且在接收方向上,无线地接收射频信号,处理并解调射频信号以获得基带样本,并且将基带样本提供给通信布置8606。
通信布置8606可对应于终端设备8406的物理层、协议栈和应用层(如果有的话),并且可包括终端设备8406的作为终端设备8406的数字信号处理器、控制器和/或应用处理器的一部分的各种组件。如图86中所示,通信布置8606可包括宽带处理器8608、窄带处理器8610和共存控制器8612。图86的描绘从而说明了宽带处理器8608、窄带处理器8610和共存控制器8612可以是物理层处理器/数字信号处理器、控制器和/或应用处理器中的一个或多个的一部分并且因此不仅限于是物理层、协议栈或应用层组件。
如图86中所示,宽带处理器8608可从RF收发器8604接收宽带信号(例如,在基带域中以基带样本的形式)。宽带处理器8608可被配置为处理宽带信号以复原宽带信号中包含的宽带数据(例如,控制和用户数据)。宽带处理器8608还可被配置为将窄带信号与宽带信号分离,并且将窄带信号提供给窄带处理器8610。在一些方面中,宽带处理器8608可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义本文描述的接收处理的程序代码,以对宽带信号解调并解码以复原宽带数据。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。作为此处理的一部分,宽带处理器8608还可被配置为执行干扰消除、信号重建和/或子载波提取。在一些方面中,宽带处理器8608还可包括一个或多个硬件加速器,其被配置为执行专用处理任务作为接收处理的一部分。在一些方面中,宽带处理器8608可对应于宽带物理层和/或协议栈,其中一个或多个处理器是被配置为执行协议栈程序代码以控制宽带接收处理的协议处理器,并且硬件加速器是用于低级别宽带处理功能的数字信号处理电路。宽带处理器8608还可被配置为从宽带数据生成宽带信号,并且将宽带信号提供到RF收发器8604以便无线发送。宽带处理器8608因此可经由使用无线传播来进行低层传输的逻辑连接与另一通信设备的对方宽带处理器发送和接收宽带信号。
窄带处理器8610可被配置为从宽带处理器8608接收窄带信号并且处理窄带信号以复原窄带信号中包含的窄带数据。在一些方面中,窄带处理器8610可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义本文描述的接收处理的程序代码,以对窄带信号解调并解码以复原窄带数据。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,窄带处理器8610还可包括被配置为执行专用处理任务作为窄带接收处理的一部分的一个或多个硬件加速器。在一些方面中,窄带处理器8610可对应于窄带物理层和/或协议栈,其中一个或多个处理器是被配置为执行协议栈程序代码以控制窄带接收处理的协议处理器,并且硬件加速器是用于低级别窄带处理功能的数字信号处理电路。窄带处理器8610因此可经由依赖于无线传播来进行低层传输的逻辑连接从另一通信设备的对方宽带处理器接收窄带信号。虽然在图86中是重点放在接收路径上示出的,但在一些方面中窄带处理器8610也可被配置为发送窄带信号,例如以本文对于网络接入节点8404/终端设备8506描述的方式。
如前所示,在一些方面中,终端设备8406可被配置为将其宽带通信活动(发送和/或接收)与发送了窄带信号的另一通信设备的通信活动相协调。例如,在宽带信号中接收的窄带数据可包括宽带处理器8608可用于布置其宽带通信活动的共存信息。在各种示例中,共存信息可以是时间或频率同步信号、发送或接收调度信息和/或关键信道参数。窄带处理器8610可被配置为将此共存信息作为窄带数据从窄带信号复原,并且将共存信息提供到共存控制器8612。共存控制器8612随后可读取共存信息,并且向宽带处理器8608提供控制信令来指示宽带处理器8608调度其通信活动。
在一些方面中,共存控制器8612可包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义如本文所述的对共存信息的读取和解读和对宽带处理器8608的控制的程序代码的一个或多个处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,共存控制器8612可对应于终端设备8406的协议栈组件,并且可例如在宽带处理器8608的宽带协议栈和窄带处理器8610的窄带协议栈之间接口,或者可以是宽带处理器8608的宽带协议栈的管理宽带发送或接收调度的一部分。
继续参考图86,也示出了网络接入节点8404和终端设备8506的内部配置。如先前关于图84和图85所述,网络接入节点8404或终端设备8506可被配置为利用窄带信号注入向终端设备8406发送窄带信号。网络接入节点8404/终端设备8506可包括天线系统8614、RF收发器8616和通信布置8618。在网络接入节点8404的情况下,天线系统8614和无线电收发器8616可按对于图3中的网络接入节点110的天线系统302和无线电收发器304示出和描述的方式来配置。在终端设备8506的情况下,天线系统8614和RF收发器8616可按对于图2中的终端设备102的天线系统202和RF收发器204示出和描述的方式来配置。
通信布置8618可对应于网络接入节点8404/终端设备8506的物理层、协议栈和/或应用层(如果有的话),并且可包括网络接入节点8404/终端设备8506的作为网络接入节点8404/终端设备8506的物理层处理器/数字信号处理器、控制器和/或应用处理器的一部分的各种组件。如图86中所示,通信布置8618可包括窄带处理器8620、宽带处理器8622和共存控制器8624。图86的描绘从而说明了窄带处理器8620、宽带处理器8622和共存控制器8624可以是数字信号处理器、控制器和/或应用处理器中的一个或多个的一部分并且因此不仅限于是物理层、协议栈或应用层组件。
网络接入节点8404/终端设备8506的示范性内部配置可专注于发送路径,其中网络接入节点8404/终端设备8506执行窄带信号注入以在被终端设备8406的宽带信号占据的频率带中向终端设备8406发送窄带信号。窄带处理器8620可被配置为在宽带信号频率带中选择窄带频谱来用于窄带信号的发送。窄带处理器8620随后可被配置为在窄带频谱中生成窄带信号,并且将窄带信号提供到RF收发器8616和天线系统8614以便无线发送。在一些方面中,共存控制器8624可被配置为向窄带处理器8620提供共存信息,窄带处理器8620在生成窄带信号时可将该共存信息包括作为窄带数据。在其他方面中,窄带处理器8620可被配置为将诸如任何类型的控制或用户数据之类的其他数据作为窄带数据发送。
在一些方面中,窄带处理器8620可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义本文描述的发送处理的程序代码,以生成并发送窄带信号。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,窄带处理器8620还可包括被配置为执行专用处理任务作为窄带发送处理的一部分的一个或多个硬件加速器。在一些方面中,宽带处理器8620可对应于窄带物理层和/或协议栈,其中一个或多个处理器是被配置为执行协议栈程序代码以控制窄带发送处理的协议处理器,并且硬件加速器是用于低级别窄带处理功能的数字信号处理电路。窄带处理器8620因此可经由使用无线传播来进行低层传输的逻辑连接向另一通信设备的对方窄带处理器(例如,网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8610)发送窄带信号。虽然在图86中是重点放在发送路径上示出的,但在一些方面中窄带处理器8620也可被配置为接收窄带信号,例如以上文对于终端设备8406的窄带处理器8610描述的方式。
宽带处理器8622可被配置为从宽带数据生成宽带信号,并且将宽带信号提供到RF收发器8616和天线系统8613以无线发送。宽带处理器8622还可被配置为从RF收发器8616和天线系统8613接收宽带信号,并且处理宽带信号以复原宽带数据。在一些方面中,宽带处理器8622可被配置为利用与终端设备8406的宽带处理器8608不同的无线电通信技术来发送和接收宽带信号。因此,在一些方面中,终端设备8406和网络接入节点8404/终端设备8506可被配置为在不同的无线电通信技术上操作,这可引起对终端设备8406和网络接入节点8404/终端设备8506中的一者或两者的宽带通信活动的共存相关的干扰。
在一些方面中,宽带处理器8622可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义本文描述的发送和接收处理的程序代码,以发送和接收宽带信号。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,宽带处理器8622还可包括一个或多个硬件加速器,其被配置为执行专用处理任务作为接收处理的一部分。在一些方面中,宽带处理器8622可对应于宽带物理层和/或协议栈,其中一个或多个处理器是被配置为执行协议栈程序代码以控制宽带发送和接收处理的协议处理器,并且硬件加速器是用于低级别宽带处理功能的数字信号处理电路。
在一些方面中,共存控制器8624可被配置为生成共存信息来供窄带处理器8620包括在窄带信号中以发送到终端设备8406。如上所示,在一些方面中,宽带处理器8622可经历共存相关的干扰,其中例如由终端设备8406发送的宽带信号可与由网络接入节点8404/终端设备8506接收到的宽带信号相干扰。因此,在一些方面中,宽带处理器8622可被配置为向共存控制器8624提供时间和/或频率同步信息、发送和/或接收调度和/或关键信道参数,这些可在终端设备8406处被用于协调发送和接收活动以对抗共存相关的干扰。在一些方面中,共存控制器8624可包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义共存信息的生成的程序代码的一个或多个处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,共存控制器8624可对应于网络接入节点8404/终端设备8506的协议栈组件。
图87根据一些方面示出了描述窄带信号注入的示范性消息序列图8700。如图87中所示,诸如网络接入节点8404或终端设备8506之类的通信或诸如终端设备8406之类的终端设备可使用消息序列图8700的过程来执行窄带信号注入。
网络接入节点8404/终端设备8506可首先在阶段8702中选择要用于窄带信号的窄带频谱。例如,网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620可识别单载波子带的子载波来用于将窄带信号注入到由终端设备8406接收的宽带信号的频率带中。由于窄带频谱因此将与宽带信号频率带重叠,所以窄带处理器8620可被配置为在阶段8702中选择避免对宽带信号的干扰(换言之,最小化干扰,或者导致可控量的干扰)的窄带频谱。
图88-图90根据一些方面示出了窄带频谱选择的几个示例。虽然图88-图90示出了宽带信号是散布在宽带信号频率带上的多载波信号的示例,但在其他情况下宽带信号也可以是散布在宽带信号频率带上的单载波信号。
在图88的示例中,宽带信号可以是如图所示的占据宽带信号频率带的多载波信号。图88中示出的每个块可以是在时间上占据一符号周期并且在频率上占据一子载波的时间-频率资源,例如资源元素(RE)。符号周期和子载波间距可由被终端设备8406用于宽带信号的无线电通信技术来定义。
如图88中所示,窄带处理器8620在阶段8702中可为窄带频谱选择在宽带信号频率带的边缘的子载波,或者说边缘子载波。在一些情况下,边缘子载波可不那么可能被用作数据子载波(例如,携带控制和/或用户数据的子载波),并且如果被选择用于窄带频谱则可避免对宽带信号的干扰。在一些情况下,窄带处理器8620可不预先知道宽带信号的哪些子载波将是数据子载波,并且因此可基于边缘子载波可不那么可能是数据子载波而为窄带频谱选择边缘子载波。在一些方面中,窄带处理器8620可为窄带频谱选择多于一个边缘子载波(例如,如果想要更多的窄带带宽的话)。在宽带信号是单载波信号的替换情况中,窄带处理器8620可类似地选择宽带信号频率带的边缘子带,其中边缘子带例如是宽带信号频率带的任一边缘上外5%、外10%、外15%等等。在各种方面中,窄带处理器8620因此可选择单个子载波、多个子载波(相邻的或分隔的)和/或子带(例如,对于扩展频谱/单载波)以用于窄带频谱。
继续图89的示例,在一些方面中,窄带处理器8620在阶段8702中可选择直流(Direct Current,DC)子载波作为窄带频谱。例如,在一些情况下,被终端设备8406用于宽带信号的无线电通信技术可使用在宽带信号频率带的中心处留下DC子载波不被占据的频谱分配方案(例如,DC子载波在被调制到RF载波信号上时被调谐到载波频率)。由于DC子载波不被占据,所以将占据DC子载波的窄带信号无线叠加到宽带信号上可避免对宽带信号的干扰。因此,如果例如未使用的DC子载波可用(例如,像基于OFDMA的LTE下行链路的情况中那样),则窄带处理器8620在阶段8702中可选择DC子载波。在一些情况下,一些频谱分配方案,例如用于单载波和基于扩展频谱的无线电通信技术的那些中的许多,可不提供DC子载波,在此情况下窄带处理器8620可例如为窄带频谱选择宽带信号频率带的不同部分。
继续图90的示例,在一些方面中,窄带处理器8620可在宽带信号频率带内动态地选择窄带频谱。在一些方面中,窄带处理器8620可使用预先知识来选择窄带频谱。例如,窄带处理器8620可能先前已从终端设备8406接收到了指明对于窄带频谱要选择哪个频谱(例如,子载波或特定子带)的窄带控制数据(例如以窄带信号的形式,如果网络接入节点8404/终端设备8506被配置用于双向窄带信令的话)。此频谱可例如是不携带宽带信号中的数据的空子载波和/或未使用的频谱、不那么频繁地携带数据的子载波或频谱、携带低优先级数据的子载波或频谱、和/或携带鲁棒编码的数据的子载波或频谱。在一些方面中,窄带控制数据可例如是指明在分配时段中在下行链路信号上使用的时间-频率资源的接收调度。窄带处理器8620因此可基于接收调度来识别未使用的、轻度使用的、低优先级的和/或鲁棒编码的频谱并且从该频谱选择以获得窄带频谱。
在另一示例中,窄带处理器8620可能先前已从终端设备8406接收到了为终端设备8406指明宽带信号频率带的信道衰落轮廓的窄带控制数据(例如,以窄带信号的形式)。由于窄带信号可对来自宽带信号的干扰敏感(例如当宽带信号被用冗余编码以鲁棒方式编码并且窄带信号没有被用这种编码保护或者只被最低限度保护时),选择宽带信号在终端设备8406处经历深度衰落的频谱可能够减小对窄带信号的干扰。因此,窄带处理器8620可被配置为选择宽带信号频率带的信道衰落轮廓指出在终端设备8406处深度衰落的频谱作为窄带频谱。在各种方面中,窄带处理器8620可选择单个子载波、多个子载波(相邻的或分隔的)和/或子带来结合扩展频谱/单载波用于窄带频谱。
在其他情况下,窄带处理器8620可没有来自终端设备8406的预先信息来用于选择窄带频谱。窄带处理器8620因此可在本地确定宽带信号的信道衰落轮廓(例如,在网络接入节点8404/终端设备8506处观察到的,例如通过在宽带信号频率带上执行无线电测量以获得信道衰落轮廓),并且随后可基于信道衰落轮廓选择使窄带信号的SINR最大化的子载波分配。
虽然在许多情况下与宽带信号受到来自窄带信号的干扰的影响相比窄带信号将更容易受来自宽带信号的干扰,但在一些情况下宽带信号可容易受到对窄带信号的干扰的影响。在这些情况下,窄带处理器8620可尝试为窄带频谱选择未使用的频谱,例如DC或空子载波,如先前在图88和图89中所述。
在一些方面中,窄带处理器8620可被配置为选择与宽带频谱部分重叠但不完全重叠的窄带频谱。因此,窄带信号的一部分可与宽带信号重叠,而窄带信号的一部分不与宽带信号重叠。
在一些方面中,窄带处理器8620可被配置为为多个窄带信号选择窄带频谱。因此,以下关于一个窄带信号的描述可被复制到任何数目的窄带信号。在一些方面中,每个窄带信号可占据不同的窄带频谱。在一些方面中,多个窄带信号可用于支持双向通信路径,例如其中第一窄带信号用于窄带处理器8620在其上发送,并且用于下行链路的不同窄带频谱上的第二窄带信号用于窄带处理器8620在其上接收。在一些方面中,多个窄带信号可额外地或者替换地被用于去往或来自窄带处理器8620的相同方向上的多个并行通信路径。
此外,在一些情况下,网络接入节点和/或终端设备可被配置为广播标识要用于窄带信号的窄带频谱的窄带控制数据。诸如终端设备8506之类的通信设备随后可从其服务网络接入节点接收这种信息,并且在阶段8702中使用窄带控制数据来选择窄带频谱。在一些方面中,不同无线电通信技术的网络接入节点可与彼此协调来广播此窄带控制数据并且向其客户端设备分配使得此频谱对于宽带通信无效的宽带资源。因此,窄带处理器8620随后可基于此窄带控制数据来选择窄带频谱。可替换地,在一些方面中,网络接入节点可以以无线电地图(例如,无线电环境地图(Radio Environment Map,REM))的形式广播窄带控制数据,窄带处理器8620可接收该无线电地图并使用其来估计终端设备8406处的信道衰落轮廓。因此,窄带处理器8620于是可使用这个估计的信道衰落轮廓来选择在终端设备8506处经历深度衰落的宽带信号频率带的频谱作为窄带频谱。
继续参考图87,在选择窄带频谱之后,窄带处理器8620可在阶段8704中在窄带频谱上生成窄带信号。例如,窄带处理器8620可根据协议栈和/或物理层发送功能来处理用于窄带信号的窄带数据以获得窄带信号(例如,以基带样本的形式)。这可包括将窄带数据映射到窄带频谱的子载波上(例如,如果对于窄带信号使用多载波方案)和/或将窄带数据散布在单载波子带上(例如,如果对于窄带信号使用单载波方案)以获得表示窄带数据的基带样本。
窄带处理器8620随后可在阶段8706a中发送窄带信号,例如通过将窄带信号提供到RF收发器8616和天线系统8614以进行RF调制和无线发送。
由于窄带处理器8620在阶段8702中可从宽带信号频率带中为窄带频谱选择频谱,所以窄带信号因此将被无线地叠加到宽带信号上或者说被注入到宽带信号中。如图87中所示,终端设备8406随后可分别在阶段8706a和8706b中无线地接收窄带信号并且无线地接收宽带信号,它们可同时发生。例如,天线系统8602和RF收发器8604可无线地接收并处理由重叠频谱上的宽带信号和窄带信号构成的复合信号(例如,其中窄带信号被叠加在宽带信号的一部分上)以获得该复合信号作为基带样本。复合信号从而可占据宽带信号频率带并且包括窄带频谱(其可以是单个子载波、多个子载波或者子带)中的窄带信号。RF收发器8604随后可将复合信号提供给宽带处理器8608。
宽带处理器8608随后可被配置为从复合信号中隔离出窄带和宽带信号。因此,宽带处理器8608在阶段8708中可识别窄带频谱。在一些方面中,宽带处理器8608可使用预先知识来识别窄带频谱。例如,终端设备8406可能先前已从网络接入节点8404/终端设备8506接收到了指明窄带频谱的窄带控制数据,例如经由协调子载波分配的高层和/或半静态消息的交换。在一些方面中,终端设备8406可能先前已以窄带信号的形式从网络接入节点8404/终端设备8506接收到了这个窄带控制数据。这个窄带控制数据可指明例如窄带信号的开始帧和/或子帧索引、窄带信号的长度、窄带信号的子载波索引和/或窄带信号的周期。宽带处理器8608因此可具有标识(例如,显式地和/或隐式地)包含窄带信号的窄带频谱的预先信息。在另一示例中,终端设备8406可能先前已发送了指示网络接入节点8404/终端设备8506将哪个频谱用于窄带频谱的窄带控制数据(例如,作为窄带信号)。宽带处理器8608于是可假定窄带信号在此频谱上,并且在阶段8708中将此频谱识别为窄带频谱。
在一些方面中,宽带处理器8608可能没有显式地标识窄带频谱的预先信息,并且可被配置为在阶段8708中检测窄带频谱。例如,窄带信号可具有预定的信号格式,该预定信号格式包括在终端设备8406和网络接入节点8404/终端设备8506两者处的预先信息的标识序列(例如,任何独特的标识数据序列,其例如可以是预定的或者伪随机的并且可被包括在前导码中)。因此,当在阶段8704中生成窄带信号时,网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620可生成窄带信号来包括标识序列。因此,当在阶段8708中识别窄带频谱时,终端设备8406的宽带处理器8608可处理每个子载波处(例如,如果窄带信号是单子载波或多子载波)或者不同子带处(例如,如果窄带信号是单载波)的复合信号以检测该子载波或子带是否包含标识序列。由于宽带处理器8608可在复合信号中搜索标识序列,所以这可被称为盲检测。在一些方面中,宽带处理器8608可被配置为计算标识序列和复合信号之间的互相关以确定是否发生超过阈值的互相关峰值,并且如果是,则断定复合信号包含窄带信号。如果宽带处理器8608在子载波、子载波的群组或者子带处检测到标识序列,则宽带处理器8608可将窄带频谱识别为该子载波、子载波群组或子带。如果宽带处理器8608在子载波、子载波的群组或者子带处检测到标识序列,则宽带处理器8608可断定窄带信号不存在并且可结束该过程。在一些方面中,宽带处理器8608可在复合信号的窗口上执行此盲检测以检测窄带频谱,并且随后可单独处理每个符号时段。
在一些方面中,宽带处理器8608可将这个窄带信号检测专注于某些频谱。例如,宽带处理器8608可识别宽带信号频率带的边缘子载波和/或DC子载波作为检测候选,并且可处理这些检测候选上的复合信号以在这些检测候选上搜索标识序列。在一些方面中,网络接入节点8404/终端设备8506可能先前已从终端设备8406接收到了指明宽带信号的信道衰落轮廓的窄带控制数据,或者指明要用于窄带频谱的频谱的窄带控制数据。宽带处理器8608于是可被配置为选择其中存在深度衰落的频谱(子载波或子带)、或者窄带控制数据中指明的频谱来作为检测候选,并且随后可搜索检测候选以寻找标识序列。
在在阶段8708中识别了窄带频谱(如果有的话)之后,宽带处理器8608可在阶段8708中确定窄带频谱是否为空(未使用)频谱。例如,宽带处理器8608可具有指明在宽带信号频率带的子载波上携带的数据的接收调度(例如,从服务网络接入节点接收)。宽带处理器8608从而在阶段8710中可基于接收调度来确定窄带频谱是否与宽带信号的数据子载波重叠。
在一些方面中,宽带处理器8608可反复地执行图87的过程(例如,在一时间段中连续地,或者间歇性地)。由于在每个子载波上携带的数据可随着时间而变化(例如,在一系列分配时段的每一者的接收调度中反映的),宽带处理器8608可确定窄带频谱在一些时间段期间与宽带信号的数据子载波重叠并且在其他时间段上不与数据子载波重叠(换言之,落在空子载波上)。宽带处理器8608因此可随着时间的推移依据窄带频谱(其也可变化)和每个时间点的数据子载波在前进到阶段8712或阶段8714之间交替。在一些方面中,宽带处理器8608可在每符号的基础上执行这个操作,并且可基于窄带信号在复合信号的每个符号时段期间是否与数据子载波或空子载波重叠来处理该符号时段。
如果窄带频谱是空频谱则宽带处理器8608可前进到阶段8712,而如果窄带频谱不是空频谱则宽带处理器8608可前进到阶段8716。如图87中所示,如果例如窄带频谱是空频谱,则宽带处理器8608在阶段8712中可将窄带信号从复合信号中隔离出来。图91根据一些方面示出了如下示例,在该示例中宽带处理器8608可包括分离器9102。分离器9102可例如是被包括为宽带处理器8608的一部分的处理器、由宽带处理器8608执行的子例程或者宽带处理器8608的专用硬件电路。在一些方面中,分离器9102可不是宽带处理器8608的一部分,并且可改成作为单独的组件被放置在RF收发器8604和宽带处理器8608和窄带处理器8610之间。分离器9102可被配置为从复合信号中分离出宽带和窄带信号,并且将宽带和窄带信号分别提供给宽带处理器8608和窄带处理器8610。因此,在一些方面中,窄带信号可不经过宽带处理器8608。
如图91中所示,分离器9102可接收复合信号,其在符号时段的持续时间中可以是各个子载波上的基带样本的形式。宽带处理器8608可将窄带频谱的子载波索引提供给分离器9102(或者例如识别窄带频谱的子带),分离器9102随后可选择复合信号的子载波和/或子带并且提供此孤立的信号作为输出。虽然图91的示例示出了被叠加到宽带信号的空子载波索引7上的窄带信号,但在其他示例中,窄带信号可被叠加到宽带信号的空DC子载波和/或子带、空边缘子载波和/或子带和/或另一空子载波和/或子带上(例如,其中即使当前没有携带数据空子载波和子带也仍被包括在“宽带信号频率带”中)。
在图91中所示的示例中,窄带频谱可例如在子载波索引7上,并且分离器9102可选择出现在子载波索引7上的复合信号的基带样本并且将这个基带样本作为孤立的信号传递来作为其输出。由于窄带信号可连续地或者间歇地散布在一系列符号时段上,所以分离器9102可重复此过程以提供在时间上构成窄带信号的基带样本的序列。分离器9102可类似地基于窄带频谱隔离其他子载波、多个子载波或子带。
由于窄带频谱是空频谱,所以由分离器9102产生的隔离信号将是窄带信号。因此,分离器9102可将窄带信号提供到窄带处理器8610。由于窄带频谱是空频谱,因此在一些方面中宽带处理器8608可被配置为在随后处理宽带信号以复原宽带数据期间忽略空频谱。分离器9102因此可不需要将宽带信号从复合信号中隔离出来,因为宽带处理器8608可在忽略包含窄带信号的空频谱的同时从复合信号复原宽带数据。在其他方面中,分离器9102可被配置为隔离复合信号的剩余子载波作为宽带信号并且将所得到的宽带信号(例如,去除了窄带信号)提供给宽带处理器8608。
在阶段8718中,宽带处理器8608随后可处理宽带信号以复原宽带数据并且窄带处理器8610可处理窄带信号以复原窄带数据。在一些方面中,窄带信号可采取预定义的格式,并且相应地窄带处理器8610可根据该预定义的格式来处理宽带信号以回复由网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620在阶段8702中进行的宽带信号生成。在一些方面中,窄带信号可符合采取几种不同格式的条件。网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620因此可被配置为选择不同格式中的任何一者(例如,以自组织方式,例如基于不同格式的支持的数据速率、安全性、时延或者可靠性和窄带数据的特性)来生成窄带信号。在一些方面中,窄带处理器8620可在头部中指出格式,这可使得接收端的窄带处理器8610能够确定要使用哪个格式来对窄带信号解码。在其他方面中,窄带处理器8620可不指出格式,并且窄带处理器8610可被配置为尝试利用不同的格式对窄带信号解码以确定哪个格式产生成功的解码。
返回到阶段8710,如果窄带频谱不是空频谱,则宽带处理器8608可前进到阶段8714。因此,窄带信号可占据宽带信号的数据子载波(或者如果宽带信号是单载波则例如占据携带数据的子带)宽带处理器8608因此在阶段8714中可从复合信号中消去窄带信号以复原宽带信号,并且在阶段8716中从复合信号中去除宽带信号以复原窄带信号。
图92根据一些方面示出了一个示例,其中宽带处理器8608可包括消除器9202和分离器9204。消除器9202和分离器9204可例如是被包含为宽带处理器8608的一部分的处理器、由宽带处理器8608执行的子例程、和/或宽带处理器8608的专用硬件电路,并且可被配置为执行程序代码或者配置有数字逻辑,该程序代码或数字逻辑从算法上定义本文描述的它们的功能。在其他方面中,消除器9202和分离器9204可不是宽带处理器的一部分,并且可被放置在RF收发器8604和通信布置8606之间。消除器9202和分离器9204可如下所述执行它们的功能,并且将所得到的宽带和窄带信号分别提供给宽带处理器8608和窄带处理器8610。在一些方面中,消除器9202和分离器9204可作为分离的一部分与宽带处理器8608和窄带处理器8610来回传送数据,例如在使用SIC或另一迭代过程时,其中宽带处理器8608和窄带处理器8610作为分离的一部分对窄带和宽带信号执行解码。窄带信号从而在一些方面中可不经过宽带处理器8608,而是可在被提供给窄带处理器8610之前被另一组件分离。
如图92中所示,消除器9202可接收复合信号,该复合信号包括宽带信号和叠加在宽带信号频率带的一部分上的窄带信号。虽然图92的示例描绘了叠加到宽带信号的子载波索引7上的窄带信号,但在其他示例中窄带信号可叠加到宽带信号的DC子载波和/或子带、边缘子载波和/或子带和/或另一子载波和/或子带上。
消除器9202还可从宽带处理器8608接收窄带频谱的子载波索引和/或子带。消除器9202随后可执行干扰消除来从宽带信号中去除窄带信号。在例如窄带频谱是单个子载波或几个子载波的一些方面中,窄带信号可呈现为对宽带信号的杂散干扰(例如,形状为陡坡或尖刺的只影响窄频谱带的干扰)。因此,消除器9202可被配置为执行杂散干扰减轻以从宽带信号中部分或完全去除杂散干扰/窄带信号。如图92中所示,消除器9202从而可在阶段8714中从复合信号复原宽带信号,其中宽带信号可在很大程度上没有来自窄带信号的干扰(例如,只有来自窄带信号的少量未消除残余可存留)。消除器9202随后可将宽带信号提供到宽带处理器8608以在阶段8718中处理并复原宽带数据。
消除器9202也可将宽带信号提供到分离器9204,分离器9204也可从宽带处理器8608接收复合信号(例如,仍包含未消除的窄带信号)。分离器9204随后可在阶段8716中从复合信号中减去宽带信号来复原窄带信号,分离器9204随后可将窄带信号提供给窄带处理器8610以在阶段8718中处理和复原窄带数据。
在一些方面中,消除器9202和分离器9204在阶段8714和8716中可执行串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)。例如,复合信号Y在数学上可被表述为
Y=XNB*HNB+XWB(c)*HWB(c) (1)
其中XNB是频域窄带信号(占据宽带信号的子载波c),HNB是窄带信号的频域信道,XWB(c)是子载波c处的频域宽带信号,并且HWB(c)是子载波c处的宽带信道的频域信道。虽然在式(1)和以下描述中是对单子载波情况表述的,但等同的算法逻辑适用于多子载波和子带情况。此外,虽然以下示例涉及单个符号时段中的处理,但宽带处理器8608可被配置为在一系列符号时段的每一者上执行此处理以在每个符号时段复原宽带和窄带信号。
宽带处理器8608于是可被配置为使用分布在宽带信号的时间和频率上(例如,由宽带无线电通信技术定义)的前导符号(例如,LTE中的小区特定参考信号(Cell-specificReference Signal,CRS)或可用于信道估计的类似预定义前导符号)来获得近似实际窄带信道HWB(c)的原始信道样本
Figure BDA0002345372350002181
例如,如果前导符号出面在正被处理的当前符号时段中的子载波c+1和c-1上,则宽带处理器8608可将接收到的前导符号与原始的预定前导符号相比较以获得原始信道样本
Figure BDA0002345372350002183
宽带处理器随后可对
Figure BDA0002345372350002184
Figure BDA0002345372350002185
进行插补以获得子载波c处的原始信道样本
Figure BDA0002345372350002186
宽带处理器8608可类似地使用插补来从在除了紧邻的c+1和c-1子载波以外的子载波上接收的前导符号获得
Figure BDA0002345372350002187
如果前导符号出现在除了当前符号时段以外的符号时段中则宽带处理器8608也可包含时间插补(例如,除了频率插补以外)以获得原始信道样本
Figure BDA0002345372350002188
宽带处理器8608可将
Figure BDA0002345372350002189
提供给消除器9202。消除器9202于是可将接收到的窄带信号XNB*HNB(被窄带信道HNB操纵的窄带符号XNB)视为干扰,并且可执行杂散干扰减轻来从复合信号Y中去除XNB*HNB。现在有了从Y剩余的XWB(c)*HWB(c),消除器9202可使用
Figure BDA00023453723500021810
来均衡XWB(c)*HWB(c)以复原宽带样本XWB(c)(有一些来自对
Figure BDA00023453723500021811
的不完美估计带来剩下的残余)。消除器9202随后可将XWB(c)提供给分离器9204。
分离器9204随后可对XWB(c)解码以作为阶段8716的一部分获得宽带数据(或者可例如将XWB(c)提供给宽带处理器8608以便作为阶段8718的一部分解码和复原宽带数据),阶段8716可包括使用宽带信号的冗余信道编码来进行纠错。所得到的宽带数据因此可对一些无线传播差错进行纠正。分离器9204随后可通过对经纠错的宽带数据重编码以获得经纠错的宽带样本
Figure BDA0002345372350002191
来在信道级重建XWB(c)。分离器9204随后可将
Figure BDA0002345372350002192
应用到以获得
Figure BDA0002345372350002194
分离器9204随后可从复合信号Y中减去重建的宽带信号
Figure BDA0002345372350002195
Figure BDA0002345372350002196
以从Y中去除宽带信号,并从而可复原窄带信号XNB*HNB。在一些方面中,分离器9204也可对XNB*HNB执行信道均衡以去除HNB,例如通过使用在生成期间(例如,由网络接入节点8404/终端设备8506处的窄带处理器8620)插入到窄带信号中的前导符号来执行。
分离器9204因此可在阶段8716的输出处复原窄带信号,而宽带信号可能已经由消除器9202在阶段8714复原。在一些方面中,消除器9202和分离器9204可执行多次SIC迭代,例如通过对窄带信号解码以复原窄带数据(并且将任何冗余编码用于纠错,这可由窄带处理器8610执行),在信道级重建窄带信号,从复合信号Y中减去重建的窄带信号以隔离宽带信号,并且对宽带信号重解码以复原宽带数据。额外的SIC迭代可改善复原的宽带和窄带数据的准确性。
因此,在阶段8718中宽带处理器8608可获得复原的宽带数据并且窄带处理器8610可获得复原的窄带数据。由于消除器9202和分离器9204进行的SIC过程可包括对宽带和窄带数据进行解码和复原作为每次SIC迭代的一部分,所以阶段8714-8718可以按或不按严格循序的顺序执行,并且被描绘成这样只是为了简单起见。此外,在一些方面中,宽带处理器8608可直到已从复合信号中隔离出窄带信号才识别窄带频谱。例如,宽带处理器8608可首先利用消除器9202和分离器9204从复合信号中隔离候选窄带信号(例如,利用窄带信号的某些子载波作为检测候选),然后可尝试在每个候选窄带信号中检测窄带信号的标识序列。因此,在一些方面中,宽带处理器8608可直到已从宽带信号中隔离出窄带信号才识别窄带频谱。这在以下情况下可能是适用的:宽带处理器8608不具有标识窄带频谱的预先信息(例如窄带控制数据),或者当宽带信号存在时对标识序列的检测过于困难(虽然在其他情况下,即使在宽带信号存在的情况下检测标识序列也可能是可行的)。
在消息序列图8700的示范性变体中,宽带处理器8608可不在阶段8710中确定窄带频谱是否是空频谱并且执行阶段8712,而是可改为执行阶段8714和8716的消除和去除过程,而不管窄带频谱是否是空频谱。在一些方面中,宽带处理器8608可在窄带信号随着时间的推移在是空频谱和是数据频谱之间交替时执行此变体。
图93根据一些方面示出了示范性消息序列图9300。消息序列图9300提供了消息序列图8700的变体,终端设备8406可利用其来从接收到的复合信号复原窄带和宽带数据。
如图93中所示,网络接入节点8404/终端设备8506和终端设备8406可按与图87中的阶段8702-8706b相同的方式执行阶段9302-9306b。然而,取代像阶段8708中那样识别窄带频谱,终端设备8406的宽带处理器8608可直接前进到在阶段9308中从复合信号中消除干扰以复原宽带信号。因此,取代像消息序列图8700中那样识别窄带频谱,宽带处理器8608可首先从复合信号中消除任何潜在的窄带信号以获得宽带信号,然后可隔离宽带信号和可能包含窄带信号的残余信号。宽带处理器8608随后可搜索残余信号以确定窄带信号是否在残余信号中,并且如果是,则可将窄带信号提供给窄带处理器8610以便从窄带信号复原窄带数据。宽带处理器8608随后可处理宽带信号以复原宽带数据。
因此,宽带处理器8608在阶段9308中可按与阶段8708中相同的方式从复合信号中消除干扰以复原宽带信号,例如通过使用消除器9202来应用杂散干扰减轻以从复合信号中去除杂散干扰。宽带处理器8608随后在阶段9310中可从复合信号中去除宽带信号以复原残余信号,例如通过解码、纠错和在信道级重建宽带信号,并且使用消除器9202来从复合信号中去除重建的宽带信号。剩下的信号从而可以是可能包含窄带信号的残余信号。
宽带处理器8608随后可在阶段9312中在残余信号中搜索窄带信号,例如通过使用盲检测来在残余信号内搜索窄带信号的标识序列。这可包括例如利用互相关计算来搜索一组子载波或子带的每一者作为检测候选,以确定在残余信号中是否包含标识序列。
如果宽带处理器8608在阶段9314中没有检测到标识序列,则宽带处理器8608可前进到阶段9318以处理宽带信号来复原宽带数据。如果宽带处理器8608检测到标识序列,则宽带处理器8608可断定残余信号包含窄带信号并且可将残余信号/窄带信号提供给窄带处理器8610。窄带处理器8610随后可在阶段9316中处理残余信号/窄带信号(其中残余信号可等于窄带信号)以复原窄带数据。宽带处理器8608在阶段9318中可类似地处理宽带信号以复原宽带数据。在一些方面中,窄带处理器8610可在对窄带数据解码和纠错之后在信道级重建窄带信号。消除器9202和分离器9204随后可从复合信号中减去重建的窄带信号以再次隔离宽带信号,并且可作为SIC的一部分继续在解码、纠错、重建和从复合信号中去除宽带信号和窄带信号之间交替。
在各种方面中,宽带数据可以是用于宽带处理器8608和终端设备8406的服务网络接入节点(例如,图84的情境中的网络接入节点8402)之间的宽带连接的用户和/或控制数据。在窄带处理器8610处获得的窄带数据可以是任何类型的用户和/或控制数据。
在一些方面中,窄带数据中的一些可以是用于支持终端设备8406的窄带处理器8610和网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620之间的窄带连接的窄带控制数据。例如,如前所示,窄带处理器8620可在窄带信号中包括标识窄带频谱的窄带控制数据,窄带处理器8610可接收该窄带控制数据并且在阶段8708中使用它来识别窄带频谱。这个窄带控制数据可例如涉及即将来临的时间段,并且窄带处理器8610因此可使用窄带控制数据来在即将来临的时间段中接收窄带信号(例如,阶段8708的一部分)。在双向窄带通信情况中,例如在终端设备8406在向网络接入节点8404/终端设备8506发送窄带信号的情况下,在终端设备8406处从网络接入节点8404/终端设备8506接收的窄带控制数据可标识网络接入节点8404/终端设备8506的宽带信号的空子载波,或者可以是网络接入节点8404/终端设备8506的宽带信号的信道衰落轮廓。窄带处理器8610随后可使用此窄带控制数据来选择窄带频谱(例如,以上文对于窄带处理器8620在阶段8702中描述的方式)。
在一些方面中,窄带数据可包括由网络接入节点8404/终端设备8506的共存控制器8624提供的共存信息。如图86中所示,窄带处理器8610可识别此窄带数据作为共存信息并且将共存信息提供给共存控制器8612。共存控制器8612随后可向宽带处理器8608和/或窄带处理器8610提供控制信令以协调终端设备8406的通信活动与网络接入节点8404/终端设备8506的通信活动。
例如,在一些方面中,窄带信号可包含用于时间和/或频率协调(以及可选地,也用于窄带信道均衡中使用的信道估计)的同步前导(synchronization pilot)。例如,共存控制器8624可向网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620提供同步前导,窄带处理器8620随后可在阶段8704中生成窄带信号时包括该同步前导。终端设备8406随后可接收作为窄带信号的一部分的同步前导,窄带处理器8610可识别并处理该同步前导以为网络接入节点8404/终端设备8506获得时间和/或频率同步信息。窄带处理器8610可将时间和/或频率同步信息作为共存信息提供给共存控制器8612,共存控制器8612于是能够在时间上同步(例如,通过在时间上同步帧)和/或在频率上同步(例如,通过匹配/调谐载波频率)由终端设备8406进行的宽带和/或窄带发送。例如,共存控制器8612可识别时间参考点来同步与网络接入节点8404/终端设备8506的宽带通信,并且可将该时间参考点提供给宽带处理器8608以便宽带处理器8608调整其发送或接收定时来与网络接入节点8404/终端设备8506的发送或接收定时同步。在另一示例中,共存控制器8612可精确地识别网络接入节点8404/终端设备8506使用的载波频率,并且可将该载波频率提供给宽带处理器8608以供宽带处理器8608用于调整用于从终端设备8406的宽带信号的RF发送的载波频率以与用于从网络接入节点8404/终端设备8506的宽带信号的RF发送的载波频率同步(其中例如宽带处理器8608可控制RF收发器8604来调整其RF调制频率)。
在一些方面中,窄带数据中的共存信息可包括诸如网络接入节点8404/终端设备8506的发送/接收调度之类的关键信道参数。发送/接收调度可指明何时以及在什么频谱上网络接入节点8404/终端设备8506被调度来进行发送和/或接收。如图86中所示,网络接入节点8404/终端设备8506的宽带处理器8622可将其发送/接收调度(例如,对于即将来临的时间段)提供给共存控制器8624,共存控制器8624可将发送/接收调度提供给窄带处理器8620以便窄带处理器8620将其作为窄带数据包括在窄带信号中。
在接收到窄带信号并且复原窄带数据之后,窄带处理器8610可将窄带数据提供给共存控制器8612,共存控制器8612可识别发送/接收调度。共存控制器8612随后可将控制信令提供给宽带处理器8608,该控制信令指示宽带处理器8608在网络接入节点8404/终端设备8506的调度接收(由发送/接收调度指示)期间避免发送,在网络接入节点8404/终端设备8506的调度发送期间避免接收,和/或在网络接入节点8404/终端设备8506的调度发送期间进行发送。例如,如果终端设备8406的宽带处理器8608和网络接入节点8404/终端设备8506的宽带处理器8622可利用重叠或相邻(例如,在频率上足够接近以至于引起明显的干扰)的不同无线电通信技术(例如,LTE与WiFi,或者LTE V2V/V2X与DSRC)操作,则发送与接收重叠可引起共存相关的干扰。因此,通过避免发送与接收重叠和/或同时发送,终端设备8406和网络接入节点8404/终端设备8506可能够避免或减小共存相关的干扰。宽带处理器8608随后可遵循共存控制器8612的指令(从共存信息中的发送/接收调度得出)以控制其发送和/或接收调度来避免与网络接入节点8404/终端设备8506的发送和接收的干扰冲突(例如,发送与接收重叠)。在一些方面中,共存控制器8612还可基于发送/接收调度来识别将会经历来自网络接入节点8404/终端设备8506的干扰和/或将会引起对网络接入节点8404/终端设备8506的干扰的某些子载波和/或子带。共存控制器8612随后可指示宽带处理器8608避免在这些子载波和/或子带上(可选地还避免在在这些子载波和/或子带上具有干扰冲突的某些时间段期间)发送和/或接收。
在一些方面中,共存控制器8612可使用共存信息中的时间和/或频率同步信息和发送/接收调度来为宽带处理器8608生成控制信令。例如,共存控制器8612可使用从时间和/或频率同步信息得出的时间参考点来为宽带处理器8608生成控制信令,该控制信令基于该时间参考点指示宽带处理器8608在特定时间点执行(或避免)发送或者执行(或避免)接收。在一些方面中,共存控制器8612可指示宽带处理器8608基于时间参考点来更新其当前定时参考,和/或基于所识别的载波频率来更新其载波频率。宽带处理器8608随后在遵循共存控制器8612的后续指令时可使用经更新的定时参考和/或经更新的载波频率以在特定的时间点或者在特定的子载波或子带上执行(或避免)发送或者执行(或避免)接收。由于宽带处理器8608在时间和/或频率上可与网络接入节点8404/终端设备8506同步,所以这在一些情况下可增大协调的效力并且减小或避免共存相关的干扰。
在一些方面中,窄带数据可包括诸如信道估计之类的关键信道参数。例如,网络接入节点8404/终端设备8506的宽带处理器8622先前执行了信道估计,并且可将信道估计提供给共存控制器8624。共存控制器8624可将信道估计提供给窄带处理器8620以作为共存信息包括在窄带数据中。
在接收到窄带信号并且复原窄带数据之后,终端设备8406的窄带处理器8610可将共存信息提供给共存控制器8612。共存控制器8612可识别信道估计并且将信道估计提供给宽带处理器8608。宽带处理器8608随后可使用信道估计来控制其自己的发送和/或接收。例如,信道估计可与宽带信号频率带中的频谱有关,并且宽带处理器8608可使用信道估计来识别具有强信道条件的频谱和/或识别具有不良信道条件的频谱。宽带处理器8608可调度在具有强信道条件的频谱上发送和/或接收和/或避免调度在具有不良信道条件的频谱上发送和/或接收。
因此,除了一般数据交换以外,在一些方面中,窄带信号还可用于交换用于在不同的通信设备之间协调通信活动的共存信息。例如,这可用于在使用不同的无线电通信技术的设备之间协调通信活动,这些设备在一些情况下可能由于缺乏对两种无线电通信技术的双重支持而不能够直接与彼此通信。窄带信号注入因此可提供信道来让此直接通信发生,并且也可提供在一些情况下不使用额外频谱的信道。虽然上文是对终端设备接收窄带信号描述的,但在一些方面中,网络接入节点可被配置为以相同或相似的方式从终端设备或者其他网络接入节点接收窄带信号。
在一些方面中,窄带频谱可以是恒定的,并且从而可无限期地保持相同。例如,如果存在被指定为空子载波的宽带信号的DC子载波或其他子载波,则网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620在阶段8702中可为窄带频谱持续地选择此频谱。虽然窄带处理器8620可以连续地发送或者可以不连续地发送窄带信号,但窄带处理器8620可在发送窄带信号时选择此作为窄带频谱。类似地,终端设备8406的宽带处理器8608在阶段8708中可继续将此频谱识别为窄带频谱。
在其他方面中,窄带频谱可随着时间而动态变化。例如,如前所述,终端设备8406的窄带处理器8610可发送包括信道衰落轮廓和/或例如标识要用于窄带频谱的频谱的窄带控制数据。因此,窄带处理器8620可接收并复原窄带数据以获得窄带控制数据,并且随后在阶段8702中可基于信道衰落轮廓和/或标识的频谱来选择窄带频谱。在窄带处理器8610反复地更新并发送窄带控制数据的情况下,信道衰落轮廓和/或标识的频谱可随着时间而变化,这进而可提示窄带处理器8620动态地改变其对窄带频谱的选择。在其他方面中,窄带处理器8620可在没有来自网络接入节点8404/终端设备8506的明确输入的情况下动态地改变窄带频谱,例如窄带处理器8620选择窄带频谱来最大化SNR。
在一些方面中,网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620可决定对于即将来临的时段要为窄带频谱选择哪个频谱,并且可通过发送包含所选择的窄带频谱作为窄带控制数据的窄带信号(对此终端设备8406可以有或者没有预先信息来标识窄带频谱)来向终端设备8406标识窄带频谱。终端设备8406随后可在即将来临时段期间使用所选择的窄带频谱来处理复合信号,使用所选择的窄带频谱将宽带信号和窄带信号从复合信号中隔离(例如,使用阶段8712中的空频谱隔离或者阶段8714-8716中的数据频谱隔离)。在一些方面中,终端设备8406的宽带处理器8608在最初从网络接入节点8404/终端设备8506接收窄带信号时可使用盲检测来识别窄带频谱,并且随后可使用窄带信号中包括的对于即将来临的时段标识所选择的窄带频谱的窄带控制数据来在这些即将来临的时段中隔离窄带信号。
在一些方面中,终端设备8406的窄带处理器8610可被配置为向网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620发送回指出窄带信号的接收性能的测量。例如,窄带处理器8610可测量差错率(例如块、比特和/或封包差错率)和/或SINR,并且将测量结果作为窄带控制数据发送给窄带处理器8620。如果测量指出不良接收性能,例如高差错率或低SINR,则窄带处理器8620可决定为窄带频谱选择其他频谱,并且可在另一可选的情况下保持相同的频谱作为窄带频谱。在一些方面中,终端设备8406的宽带处理器8608可向窄带处理器8610指出宽带信号是否具有不良接收性能(例如,高差错率或低SINR),这可能是由窄带信号对宽带信号的过度干扰引起的。窄带处理器8610随后可向窄带处理器8620发送窄带控制数据,该窄带控制数据指示窄带处理器8620选择不同的窄带频谱,例如空子载波或频谱。
在一些方面中,窄带处理器8620对于窄带信号可使用跳频方案,其中窄带处理器8620可按每符号和/或每帧的方式将窄带信号注入到不同的子载波或子带上。在一些方面中,跳频方案(例如,在一系列符号时段的每一者处哪个子载波和/或子带将携带窄带信号)可作为预先信息在终端设备8406处可用。在其他方面中,网络接入节点8404/终端设备8506的窄带处理器8620可以早先的窄带控制数据的形式向终端设备8406的宽带处理器8608标识跳频方案,宽带处理器8608随后可使用其来将窄带信号从复合信号中隔离。
在一些方面中,运载工具通信设备的集群可使用窄带信号注入来与彼此通信。例如,在集群中操作的运载工具通信设备可使用窄带连接来与彼此交换集群信令以协调集群的操作。
在一些方面中,使用如对于图9-图17示出和描述的分布式共存管理的运载工具通信设备可使用窄带信号注入来协调集群中的哪些运载工具通信设备使用某些运载工具无线电通信技术。例如,集群首领(例如集群首领904、914、1304、1404、1504或1604)可包括如图86中所示的通信布置8606和/或8618作为其通信布置的一部分(例如,对于运载工具通信设备500的通信布置504)。集群首领随后可为其集群的成员生成和发送窄带信号,该窄带信号包含用于创建集群、维护集群和向集群的成员分配信道资源的集群信令。作为集群的成员的运载工具通信设备可包括通信布置8406和/或8618作为其通信布置的一部分,并且相应地可被配置为复原窄带信号中的控制信令。因此,运载工具通信设备可接收集群信令,例如用于分布式共存管理的信道资源分配,并且随后可使用其宽带处理器来根据在用于分布式共存管理的信道资源分配中指明的第一和/或第二运载工具无线电通信技术来发送和接收信号。在一些方面中,集群首领和/或运载工具无线电通信设备可被配置用于双向窄带信令,并且可发送和接收窄带信号来交换集群信令。
图94示出了执行无线通信的方法9400。如图94中所示,方法9400包括接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号(9402),处理复合信号以分离宽带信号和窄带信号(9404),从窄带信号中复原包括共存信息的窄带数据(9406),并且基于共存信息与第二通信设备协调地执行宽带发送和/或接收(9408)。例如,终端设备8406的宽带处理器8608可被配置为执行阶段9402和/或9404以分离宽带信号和窄带信号,并且可将窄带信号提供给窄带处理器8610。窄带处理器8610随后可被配置为执行阶段9406以复原窄带数据,并且将共存信息提供给共存控制器8612。共存控制器8612随后在阶段9408中可使用共存信息来控制宽带处理器8608基于共存信息来发送和接收。
放松的同步过程
由于终端设备与其服务网络接入节点之间的距离可变化,所以许多无线电通信技术标准包括基于终端设备与网络接入节点之间的分隔距离来调整发送定时的定时提前过程。具体地,在定时提前过程期间,终端设备或网络接入可估计分隔距离(或者等同地,估计相应的传播延迟)并随后调整发送定时来将目标处发送的到达与定时调度同步。例如,终端设备可根据其各自的传播延迟调整其上行链路发送定时来同步来自多个终端设备的上行链路发送在网络接入节点处的到达。
一些定时提前过程,例如与LTE中的定时提前(Timing Advance,TA)和WiMax中的测距有关的那些,一般规定终端设备和网络接入将在终端设备初始附接到网络接入节点期间确定传播延迟(例如,作为随机接入过程的一部分)。终端设备随后可基于其个体传播延迟利用定时提前向网络接入节点执行上行链路发送。根据其各自的定时提前“提早”发送其上行链路发送从而可使得网络接入节点处对上行链路发送的接收与其定时调度同步(例如,上行链路发送在基站的下行链路发送的同时到达基站)。网络接入节点可周期性地指示终端设备调整其各自的定时提前来随着时间的推移维持同步,即使在终端设备移动的情况下也是如此。
在本公开的一些方面中,终端设备可放松其同步维持,例如通过跳过(或者等同地,省略)定时提前更新和/或不那么频繁地执行定时提前更新来放松。终端设备可依据到网络接入节点的分隔距离或者传播延迟来决定是否要跳过定时提前更新和/或调整定时提前更新的频率。
图95-图97根据一些方面图示了定时提前更新的示例。如图95中所示,终端设备9504和9506可连接到网络接入节点9502,并且可分别执行上行链路发送UL1和UL2。由于终端设备9504和9506相对于网络接入节点9502位于不同的距离处(换言之,具有不同的分隔距离),所以UL1和UL2的传播延迟PD1和PD2将是不同的(其中传播延迟与分隔距离成正比)。如果终端设备9504和9506不以适当的定时提前发送UL1和UL2以对PD1和PD2进行补偿,则UL1和UL2将在不同的时间到达网络接入节点9502并且将不会与由网络接入节点9502维持的定时调度同步。如图96中所示,终端设备9504可在网络接入节点定时调度(如下所述其相对于终端设备9504处的定时调度是偏移的)之前的PD1发生的时间发送UL1并且终端设备9506可在网络接入节点定时调度之前的PD2发生的时间发送UL2。UL1和UL2因此可同时到达网络接入节点9502并且与网络接入节点定时调度同步。
被终端设备9504和9506用于发送UL1和UL2的定时提前TA1和TA2可以是相对于其自己的终端设备定时调度的,而这些终端设备定时调度在时间上可分别与来自网络接入节点9502的下行链路发送在终端设备9504和9506处的到达同步。图97示出了终端设备9504处的相对于终端设备定时调度的TA1的示例。如图97中所示,终端设备9504处的终端设备定时调度可在时间上与来自网络接入节点9502的下行链路发送的到达同步。由于传播延迟PD1对于从网络接入节点9502到终端设备9504的下行链路发送将类似地成立,所以终端设备9504处的终端设备定时调度相对于网络接入节点定时调度在时间上可偏移PD1。因此,为了发送UL1以使得UL1与网络接入节点定时调度同步地到达网络接入节点9502,终端设备9504可利用等于传播延迟PD1的两倍的定时提前TA1来发送UL1。从终端设备9504到网络接入节点9502的上行链路发送因此将与网络接入节点9502进行的下行链路发送同时到达,网络接入节点9502进行的下行链路发送随后将以传播延迟PD1到达终端设备9504(从而与终端设备定时调度同步)。图96和图97中由垂直线标识的定时调度边界可以是任何类型的定时调度边界,例如符号边界、子帧边界、帧边界、或者在定时调度中分隔预定时间段的任何其他时间点。
终端设备9506可类似地以等于传播延迟PD2的两倍的定时提前TA2发送UL2,其中终端设备9506的终端设备定时调度相对于网络接入节点9502处的网络接入节点定时调度偏移PD2。如果TA1和TA2是准确的,则UL1和UL2可同时到达网络接入节点9502。
准确的定时提前可帮助网络接入节点9502正确地接收和处理上行链路发送。例如,如果TA1太大,并且终端设备9504因此太早发送UL1,则UL1将与网络接入节点定时调度的紧挨在前的时间段中的上行链路发送在时间上至少部分重叠。UL1因此可干扰这个紧挨在前的时间段中的相同频谱上的上行链路发送。这个干扰可引起网络接入节点9502处的接收差错并且甚至可导致接收失败。使用循环前缀或符号之间的保护时段可为定时提前准确性提供一些容差。然而,如果定时提前误差大于循环前缀或保护时段,则仍可发生干扰。
网络接入节点9502和终端设备9504和9506可随着时间的推移周期性地更新定时提前,这可使得即使当终端设备9504和9506在移动时仍能够跟踪准确的定时提前。在一些方面中,这个职责可在网络接入节点9502处处理,并且定时提前更新因此可以是以网络为中心的。例如,网络接入节点9502可随着时间的推移跟踪来自终端设备9504的上行链路发送的到达以确定来自终端设备9504的上行链路发送是否准时到达网络接入节点9502(例如,与网络接入节点定时调度同步)。如果上行链路发送提早到达,则网络接入节点9502可将TA1更新到更低的值。相反,如果上行链路发送推迟到达,则网络接入节点9502可将TA1更新到更大的值。在一些情况下,网络接入节点9502可基于对同步前导信号(例如LTE中的探测参考信号和用于时间同步的其他类似的参考信号)的接收和处理来确定更新的定时提前。由于这些同步前导信号是预定的序列,所以网络接入节点9502可将从终端设备接收到的同步前导信号与预定义同步前导信号的本地拷贝相比较确定传播延迟和相应的定时提前。在确定了更新后的定时提前之后,网络接入节点9502随后可向终端设备9504发送包括更新后的TA1的定时提前更新命令。终端设备9504随后可将TA1更新到在定时提前更新命令中指明的更新后TA1并且利用更新后TA1来执行后续的上行链路发送。
在其他方面中,终端设备可负责确定定时提前,并且定时提前更新过程因此可以是以终端为中心的。例如,在上述过程的逆过程中,终端设备9504可被配置为从网络接入节点9502接收并处理同步前导信号。终端设备9504随后可确定传播延迟和相应的定时提前并且根据需要更新TA1。这种以终端为中心的实现方式例如在终端设备执行不频繁的发送时(例如,对于机器型通信(MTC)和/或物联网(IoT)用例)可能是有用的。终端设备因此可通过接收同步前导信号并且周期性地更新定时提前(例如,根据固定的周期和/或根据需要)来维持准确的定时提前。终端设备从而可将更新后的定时提前用于后续发送。
虽然上文是对于以上行链路为中心的情况描述的,其中定时提前被实现来同步网络接入节点处对上行链路发送的接收,但定时提前也可用于下行链路情况中。例如,在一些网络场景中,向终端设备发送的网络接入节点可使用定时提前来将其下行链路发送在终端设备处的到达与终端设备定时调度同步(例如,与来自向终端设备发送的其他网络接入节点的下行链路发送的到达同时,和/或与来自终端设备的上行链路发送同时)。在其他情况下,终端设备可将定时提前用于到其他终端设备的副链路发送,例如向另一终端设备发送的终端设备可使用定时提前来控制其副链路发送在其他终端设备处到达的定时。
虽然对管理干扰有帮助,但这些定时提前过程可涉及将资源专用于定时提前更新,而这些资源本应当被用于其他功能,例如对其他数据(例如,用户或控制数据)的接收。例如,在网络接入节点负责确定定时提前并且向终端设备提供定时提前更新命令的以网络为中心的情况中,预期终端设备将把可用于接收和处理其他数据的接收资源专用于接收和处理定时提前更新命令。在终端设备负责确定定时提前的以终端为中心的情况中,终端设备在接收并处理同步前导信号以确定定时提前期间可利用接收和处理资源以及花费电池电力。
因此,在本公开的一些方面中,终端设备可被配置为取决于分隔距离或传播延迟来决定是否要执行定时提前过程。例如,如果与网络接入节点的分隔距离或传播延迟小于预定的阈值,则终端设备可决定跳过(省略)定时提前更新和/或降低定时提前更新的频率。
图98根据一些方面示出了终端设备,例如图95的终端设备9504的示范性内部配置。如图98中所示,终端设备9504可包括天线系统9802、RF收发器9804和通信布置9806。天线系统9802和RF收发器9804可按对于图2中的终端设备102的天线系统202和RF收发器204示出和描述的方式来配置。因此,在接收方向上,天线系统9802和RF收发器9804可被配置为接收并处理无线信号以获得基带样本,并且将基带样本提供给通信布置9806以进行接收处理。在发送方向上,RF收发器9804和天线系统9802可被配置为接收并处理由通信布置9806提供的基带样本并随后将基带样本作为无线信号发送。
如图98中所示,通信布置9806可包括通信处理器9808、定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814。通信处理器9808、定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814可以是终端设备9504的数字信号处理器、控制器和/或应用处理器的一部分。因此,图98中所示的布置说明了通信处理器9808、定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814不限于是终端设备9504的物理层、协议栈或应用层的一部分,而可以实现在物理层、协议栈或应用层的任何一者处。此外,虽然在图98中被描绘为逻辑上分离的组件,但这说明了通信处理器9808、定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814之间的功能分离,而并不将这些组件限制为物理上分离的组件。因此,在一些方面中,通信处理器9808、定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814可以是物理上分离的组件,而在其他方面中,通信处理器9808、定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814可以是物理上集成的组件,例如包括电路来执行多个功能的数字配置的硬件布置或者被配置为执行多个子例程的处理器。
通信处理器9808可被配置为控制终端设备9504的发送、接收和通信处理操作。在发送方向上,通信处理器9808可被配置为执行发送处理,以从应用层用户数据和协议栈控制数据生成物理层上行链路信号(以基带样本的形式),并且将物理层上行链路信号提供给RF收发器9804和天线系统9802以供无线发送。在接收方向上,通信处理器9808可被配置为执行接收处理,以从RF收发器9804和天线系统9802接收物理层下行链路信号(以基带样本的形式),并且处理物理层下行链路信号以获得应用层用户数据和协议栈控制数据。通信处理器9808还可被配置为管理发送和接收的定时。可以在定义对于以无线信号的形式对数据的发送和接收的控制、调度和格式化的无线电通信技术标准中定义由通信处理器9808执行的处理。通信处理器9808可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义用于调度、发送和接收的这个处理的程序代码的处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,通信处理器9808可以是物理层和/或协议栈组件,并且可包括终端设备9504的数字信号处理器和/或控制器。由处理器9808执行的程序代码因此可以是协议栈和/或物理层软件。在一些方面中,通信处理器9808可包括专用于物理层或协议栈处理任务的一个或多个硬件加速器。通信处理器9808可经由与网络接入节点、核心网络服务器和数据网络服务器的对方通信处理器的逻辑连接来发送和接收数据,其中逻辑连接将无线信号用于低层传输。本文提及通信处理器9808进行的发送和接收因此指的是以无线信号的形式通过这种逻辑连接对数据的这种传输。
定时提前控制器9810可被配置为触发定时提前更新。因此,定时提前控制器9810可被配置为决定何时要在终端设备9504处执行定时提前更新,并且可指示定时提前确定器9812是否以及何时执行定时提前更新。定时提前控制器9810可被配置为评估分隔距离或传播延迟,并且基于分隔距离或传播延迟来决定是否要跳过定时提前更新和/或降低定时提前更新的频率。在一些方面中,定时提前控制器9810可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式从算法上定义本文描述的功能的程序代码的处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,定时提前控制器9810可以是由通信处理器9808执行的子例程,该子例程对于通信处理器9808何时接收定时提前更新命令施加控制。在一些方面中,定时提前控制器9810可执行介质接入控制(MAC)层程序代码或者可以是MAC层子例程。
定时提前确定器9812可被配置为确定定时提前并且将定时提前提供给通信处理器9808,通信处理器9808随后可根据定时提前来控制发送定时(例如,通过比终端设备定时调度提前与定时提前相等的时间段执行上行链路发送)。在以网络中为心的定时提前情况中,定时提前确定器9812可被配置为读取并解读(在最初由通信处理器9808经由天线系统9802和RF收发器9804接收和处理之后)定时提前更新命令来确定其中指明的定时提前。由于定时提前更新命令可以是根据预定义的消息格式生成的消息,所以定时提前确定器9812可被配置为根据预定义的消息格式来解码和解读定时提前更新命令以确定定时提前更新命令中指明的定时提前更新。在一些方面中,定时提前确定器9812可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行从算法上定义此功能的程序代码的处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,定时提前确定器9812可以是由通信处理器9808执行的以可执行指令的形式从算法上定义此功能的子例程。
在以终端为中心的定时提前情况中,定时提前确定器9812可被配置为计算定时提前更新。在一些方面中,这可例如包括接收并处理由网络接入节点或其他目标设备发送的同步前导信号以基于同步前导信号来计算定时提前。由于同步前导信号可以是预定义的,所以定时提前确定器9812可被配置为将同步前导信号的本地拷贝与接收到的同步前导信号相比较以确定本地和接收到的同步前导信号之间的差异,这指出了定时提前偏移。定时提前确定器9812随后可被配置为基于由定时提前偏移引起的差异来确定更新后的定时提前。在一些方面中,定时提前确定器9812可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式从算法上定义此处理功能的程序代码的处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,定时提前确定器9812可包括配置有数字逻辑来执行此处理功能的一个或多个硬件加速器。在一些方面中,定时提前确定器9812可以是物理层组件,并且由定时提前确定器9812执行的程序代码和/或定时提前确定器9812的数字逻辑可以是物理层软件和/或物理层逻辑。在其他方面中,定时提前确定器9812可以是协议栈组件,例如作为MAC层的一部分。由定时提前确定器9812执行的程序代码和/或定时提前确定器9812的数字逻辑可以是协议栈软件和/或协议栈逻辑。
估计器9814可被配置为估计终端设备9504与目标设备(例如,对于上行链路是网络接入节点或者对于副链路是另一终端设备)之间的分隔距离或传播延迟。在各种方面中,估计器9814可被配置为使用雷达、位置信息和/或同步前导信号中的一个或多个来估计终端设备9504与目标设备之间的分隔距离和/或传播延迟。例如,在一些方面中,估计器9814可包括被配置为使用雷达信令来估计终端设备9504与目标设备之间的分隔距离的雷达传感器。
额外地或者替换地,在一些方面中,估计器9814可包括地理位置传感器,例如基于卫星的定位系统(例如,任何全球导航卫星系统(GNSS)系统),估计器9814可利用其来确定终端设备9504的位置。估计器9814还可被配置为确定目标设备的位置,例如通过从目标设备接收指明其位置的位置报告,和/或通过从位置数据库接收指明目标设备的位置的位置报告。估计器9814随后可被配置为基于终端设备9504和目标设备的位置来估计分隔距离。
额外地或者替换地,在一些方面中,估计器9814可被配置为以上文对于定时提前确定器9812描述的方式利用同步前导信号来估计分隔距离和/或传播延迟,即通过接收并比较来自目标设备的同步前导信号与同步前导信号的本地拷贝以确定定时提前偏移和相应的定时提前。
在一些方面中,估计器9814可包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行以可执行指令的形式从算法上定义用于基于雷达、位置信息和/或同步前导信号估计分隔距离和/或传播延迟的处理的程序代码的处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,估计器9814可包括一个或多个包括被配置为执行此处理的一部分的数字逻辑的硬件加速器。
在一些方面中,估计器9814可使用多个雷达、位置信息和/或同步前导信号来估计分隔距离和/或传播延迟。例如,估计器9814可基于雷达、位置信息和/或同步前导信号之一来估计第一分隔距离和/或传播延迟,并且基于雷达、位置信息和/或同步前导信号中的另一者来估计第二分隔距离和/或传播延迟。估计器9814随后可基于第一和第二分隔距离和/或传播延迟来确定组合分隔距离和/或传播延迟,例如通过计算第一和第二分隔距离或传播延迟的平均或加权平均来确定。可类似地计算使用多个雷达、位置信息和/或同步前导信号的各种其他组合计算。
如前所示,终端设备9504可被配置为依据与目标设备的分隔距离和/或传播延迟来跳过(省略)和/或降低定时提前过程的频率。图99根据一些方面示出了示范性方法9900,其中终端设备9504可被配置为在以网络为中心的情况中取决于分隔距离和/或传播延迟跳过定时提前更新。虽然图99涉及网络接入节点9502作为目标设备(这在以网络为中心的情况中可确定并发送定时提前更新到终端设备),但终端设备9504也可与作为目标设备的其他设备执行方法9900的过程。例如,在副链路情境中,终端设备9504可使用另一终端设备作为目标设备(例如,手持/移动终端设备,和/或运载工具通信设备),其中另一终端设备可被配置为为终端设备9504的发送确定定时提前更新并且向终端设备9504发送包括定时提前更新的定时提前更新命令。
如图99中所示,终端设备9504在阶段9902中可利用定时提前执行发送。例如,终端设备9504可能先前已利用定时提前确定器9812确定了定时提前,例如通过从网络接入节点9502接收指明定时提前的早前定时提前更新命令。通信处理器9808可被配置为控制从终端设备9504到网络接入节点9502的上行链路发送的发送定时,并且相应地可控制上行链路发送在下行链路发送到达(其可与终端设备定时调度同步)之前等于定时提前的时间段处发生。
终端设备9504随后可在阶段9904中估计终端设备9504与网络接入节点9502之间的分隔距离或传播延迟。例如,估计器9814可被配置为使用雷达、位置报告和/或同步前导信号中的一个或多个来估计分隔距离和/或传播延迟。由于分隔距离和传播延迟之间的直接关系,分隔距离和传播延迟都被认为在本公开的范围内,并且终端设备9504可等同地将分隔距离和传播延迟中的一者或两者用于决定是否跳过定时提前更新。
如先前关于图98所述,在一些方面中,估计器9814可包括雷达传感器,并且在阶段9904中可使用雷达信令来确定终端设备9504与网络接入节点9502之间的距离和/或延迟作为分隔距离和/或传播延迟。
在一些方面中,估计器9814可被配置为在阶段9904中基于位置信息来估计分隔距离和/或传播延迟。例如,估计器9814可包括被配置为确定终端设备9504的位置的地理位置传感器。估计器9814还可被配置为接收指明网络接入节点9502的位置的位置报告。例如,网络接入节点9502可被配置为广播指明网络接入节点9502的位置的位置报告(和/或包括位置报告的系统信息)。额外地或者替换地,在一些方面中,估计器9814可被配置为利用网络接入节点9502的身份(例如,小区身份或其他唯一标识标签)来访问位置数据库(例如,经由由通信处理器9808提供的逻辑连接)。位置数据库可利用指明网络接入节点9502的位置的位置报告来做出响应。
估计器9814可接收(例如,经由通信处理器9808)并处理这些位置报告以从位置报告读取网络接入节点9502的位置。估计器9814随后可将终端设备9504的位置与网络接入节点9502的位置相比较以估计终端设备9504与网络接入节点9502之间的分隔距离。
在一些方面中,估计器9814可被配置为在阶段9904中利用同步前导信号来估计分隔距离或传播延迟。例如,如前所述,估计器9814可被配置为从网络接入节点9502接收同步前导信号并且将接收到的同步前导信号与同步前导信号的本地拷贝相比较。估计器9814因此可基于接收到的同步前导信号与本地同步前导信号之间的差异来估计分隔距离和/或传播延迟。在一些方面中,估计器9814在阶段9904中可使用粗略估计技术,其中例如估计的分隔距离和/或传播延迟对于定时提前目的而言是不够准确的(从而是“粗略”的),但给出对于分隔距离和/或传播延迟的一般估计。例如,与在为定时提前目的获得高准确度分隔距离或传播延迟估计时将会涉及的相比,估计器9814可接收更少的同步前导信号(例如,更少的资源元素)和/或可利用不那么密集的处理来估计分隔距离或传播延迟。这可使得终端设备9504能够使用更少的接收资源并且花费更少的电池电量。
在一些方面中,估计器9814可被配置为使用与网络接入节点和/或其他目标设备的辅助连接(例如,除了定时提前对其应用的连接以外的连接)来辅助在阶段9904中估计分隔距离和/或传播延迟。例如,一些下一代网络体系结构可支持终端设备与网络接入节点之间的使用不同的无线电通信技术的多个无线连接。因此,如果终端设备9504具有与网络接入节点9502的被应用定时提前的第一无线连接,并且还具有另一不同无线电通信技术上的与网络接入节点9502的第二无线连接(例如,辅助连接),则终端设备9504在阶段9904中可使用第二无线连接来估计分隔距离和/或传播延迟。例如,网络接入节点9502可使用第二无线连接来向终端设备9504发送位置报告和/或同步前导信号,定时提前确定器9812随后在阶段9904中可使用该位置报告和/或同步前导信号来估计分隔距离或传播延迟。
如前所述,估计器9814在阶段9904中可利用来自多个雷达、位置报告和/或同步前导信号的分隔距离和/或传播延迟的估计来获得分隔距离和/或传播延迟。
当在阶段9904中估计分隔距离或传播延迟之后,估计器9814可将分隔距离和/或传播延迟提供给定时提前控制器9810,定时提前控制器9810可被配置为为终端设备9504控制定时提前更新的触发。定时提前控制器9810随后可在阶段9906中确定分隔距离和/或传播延迟是否小于预定的阈值。如果使用分隔距离,则定时提前控制器9810可将分隔距离与距离阈值相比较以确定分隔距离是否小于距离阈值。如果使用传播延迟,则定时提前控制器9810可将传播延迟与延迟阈值相比较以确定传播延迟是否小于延迟阈值。
如果定时提前控制器9810确定分隔距离和/或传播延迟不小于阈值,则定时提前控制器9810可指示定时提前确定器9812执行定时提前更新。在图99的以网络为中心的定时提前情境中,定时提前确定器9812因此可被配置为在阶段9908中接收(经由通信处理器9808)并处理定时提前更新命令。因此,通信处理器9808可接收网络接入节点9502在其上发送定时提前更新命令的资源元素,并且将所得到的数据提供给定时提前确定器9812以供处理。定时提前确定器9812随后可读取定时提前更新命令中包括的更新后定时提前。
定时提前确定器9812随后可将更新后定时提前提供给通信处理器9808,通信处理器9808可将定时提前更新为更新后定时提前并且在阶段9910中利用更新后定时提前来执行发送。
因此,由于分隔距离或传播延迟不小于阈值,所以终端设备9504可被配置为根据由网络接入节点9502提供的定时提前更新命令来执行定时提前更新。
然而,如果分隔距离和/或传播延迟小于阈值,则定时提前控制器9810可前进到阶段9912,并且可指示定时提前确定器9812跳过对定时提前更新命令的接收和/或处理。例如,在一些情况下,网络接入节点9502可根据确定性调度(例如,根据某些时间-频率资源上的固定时段)来发送定时提前更新命令,其中定时提前确定器9812可预先知道哪些时间-频率资源(例如,资源元素)将传输定时提前更新命令(例如,在定时提前更新命令到达终端设备9504之前)。因此,定时提前确定器9812可指示通信处理器9808(其可负责有关的物理和MAC层协议)通信处理器9808不需要接收传输定时提前更新命令的时间-频率资源。因此,通过跳过定时提前更新,通信处理器9808可能够使用这些时间-频率资源来接收其他数据和/或可避免花费电池电量来接收和处理这些时间-频率资源。定时提前确定器9812可类似地避免花费电池电量,因为定时提前确定器9812在一些情况下可不读取定时提前更新命令。
在其他情况下,网络接入节点9502可不利用确定性调度来发送定时提前命令。例如,网络接入节点9502可被配置为在网络接入节点9502确定终端设备9504当前使用的定时提前已过时(例如,由于终端设备9504的移动性)时发送定时提前命令。因此,定时提前确定器9812可不预先知道定时提前更新命令何时将会到达或者将在哪些时间-频率资源上到达。定时提前确定器9812从而可不能够抢先指示通信处理器9808跳过对携带定时提前更新命令的时间-频率资源的接收。然而,一旦通信处理器9808接收到这些时间-频率资源并且将相应数据识别为是定时提前更新命令,定时提前确定器9812就可在阶段9912中通过避免处理定时提前更新命令以读取其中包括的定时提前更新来跳过定时提前更新。例如,定时提前确定器9812可丢弃定时提前更新命令,而不从定时提前更新命令中读取更新后的定时提前。这可使得定时提前确定器9812能够避免将电池电量花费在对定时提前更新命令的处理。
由于定时提前确定器9812已跳过了定时提前更新,因此通信处理器9808在阶段9914中可继续利用原始定时提前执行发送。
因此,终端设备9504可通过跳过对来自目标设备的定时提前更新命令的接收和/或处理来跳过定时提前更新。如上所述,终端设备9504可取决于分隔距离和/或传播延迟是否小于阈值来跳过定时提前更新。示范性距离阈值可例如是10m、50m、100m、200m、500m或类似范围中的其他距离阈值。示范性延迟阈值可基于终端设备9504与网络接入节点9502之间的通信中使用的循环前缀或保护间隔来选择(这可由无线电通信技术标准来规定)。延迟阈值可例如等于(或低于)循环前缀或保护间隔长度的一半。例如,对于50纳秒保护间隔,示范性延迟阈值可以是20纳秒。
在一些方面中,用于终端设备9504的分隔距离和传播延迟可基于终端设备9504的使用特性来预选择。例如,诸如毫米波(mmWave)之类的一些开发中的无线电通信技术可使用提供高波束增益并从而对于对抗干扰有效的高方向性波束成形。因此,即使在存在定时提前误差的情况下,mmWave网络接入节点也可能够成功地接收上行链路发送。诸如IoT相关和MTC相关标准之类的其他无线电通信技术可使用具有低频谱效率(例如,<0.1bps/Hz)的非常低的数据速率(例如,几Kbps),这即使在低SNR条件中也可能够操作。这可提供额外的裕量(margin)来补偿由于同步误差引起的SNR的损失(虽然这可取决于部署假设)。小型小区用例(例如,<50m半径的小区)对于由短分隔距离引起的同步相关干扰也可以是有恢复力的。此外,一些终端设备可发送低优先级数据(例如,用户数据相对于关键控制数据),或者可发送能够以高冗余或重复传输的时延容忍数据,并且可能够忍受由定时提前误差引起的更高的数据丢失率。这些因素中的任何一者可为特定终端设备保证更高的距离和/或延迟阈值,而相反的则可保证更低的距离和/或延迟阈值。
在一些方面中,终端设备9504可反复地执行方法9900的过程。例如,如果定时提前控制器9810在阶段9906中确定分隔距离和/或传播延迟小于阈值,则定时提前控制器9810可指示定时提前确定器9812以特定的跳过率跳过定时提前更新命令。例如,定时提前控制器9810可指示定时提前确定器9812按以下进行跳过:每隔一个定时提前更新(换言之,0.5的跳过率),每两个定时提前更新(例如,0.6666666的跳过率)、每三个定时提前更新(0.75的跳过率)、每个定时提前更新(1.0的跳过率,对此定时提前确定器9812跳过每个定时提前更新,直到定时提前控制器9810另有指示为止),或者0.0到1.0之间的任何其他跳过率。这实际上可降低终端设备9504的定时提前更新的频率。
估计器9814和定时提前控制器9810可继续在阶段9902-9904中反复地估计分隔距离和/或传播延迟并且评估分隔距离和/或传播延迟,以检查分隔距离和/或传播延迟是否仍小于阈值。如果定时提前控制器9810确定分隔距离和/或传播延迟不再小于阈值,则定时提前控制器9810可指示定时提前确定器9812停止跳过定时提前更新。定时提前确定器9812可被配置为在定时提前更新被跳过的居间时段期间使用最近处理的定时提前更新命令(例如,未被跳过的最近定时提前更新命令)中的定时提前更新
在一些方面中,定时提前控制器9810在阶段9906中可将分隔距离和/或传播延迟与多个不同阈值相比较,其中每个阈值被映射到不同的预定跳过率。定时提前控制器9810随后可识别分隔距离和/或传播延迟所小于的阈值的最低值,并且指示定时提前确定器9812以映射到所识别的阈值的跳过率跳过定时提前更新。
在一些方面中,定时提前确定器9812可基于由估计器9814的获得的分隔距离和/或传播延迟在处理的定时提前更新之间更新定时提前。例如,由于估计器9814可持续地估计分隔距离和/或传播延迟供定时提前控制器9810用于确定是否要继续跳过定时提前更新,所以定时提前确定器9812可使用分隔距离和/或传播延迟来更新被通信处理器9808使用的定时提前。这可包括例如基于分隔距离或传播延迟计算新的定时提前(例如,传播延迟的两倍),或者基于估计的分隔距离或传播延迟是大于还是小于由当前定时提前传达的分隔距离和/或传播延迟来按固定量增大或减小当前定时提前。在一些情况下,估计器9814用于估计分隔距离或传播延迟的技术可不像网络接入节点9502提供的定时提前那么准确,从而可能不太适合于完全替代从网络接入节点9502接收定时提前更新命令。然而,由估计器9814获得的分隔距离和/或传播延迟可适合在跳过定时提前更新时使用。
在其他情况下,终端设备9504和目标设备可以以终端为中心的方式执行定时提前更新,例如其中终端设备9504执行本地定时提前更新(例如,其中终端设备9504计算定时提前而不是在定时提前更新命令中接收它)。例如,在一些情况下,目标设备可向终端设备9504发送定时提前更新命令,该定时提前更新命令指示终端设备9504执行本地定时提前更新,例如利用定时提前确定器9812执行。在其他情况下,终端设备9504可被配置为周期性地执行本地定时提前更新,例如以固定的周期执行。
图100根据一些方面示出了示范性方法10000,涉及如下场景:目标设备被配置为向终端设备9504发送指示终端设备9504执行本地定时提前更新的定时提前更新命令。虽然图100提及网络接入节点9502作为目标设备,但在其他方面中另一终端设备可以是目标设备。因此,终端设备9504可执行本地定时提前更新以确定定时提前来用于到另一终端设备的副链路发送。
终端设备9504可以图99中的阶段9902的方式执行阶段10002。定时提前确定器9812随后可在阶段10004中从网络接入节点9502接收定时提前更新命令(例如,经由通信处理器9808),其中定时提前更新命令指示定时提前确定器9812执行本地定时提前更新。由于这个本地定时提前更新可用于确定定时提前来用于向网络接入节点9502发送,因此在一些情况下可预期本地定时提前更新是高准确度的(例如,与由估计器9814执行的粗略估计相比)。
估计器9814随后可在阶段10006中如前所述利用雷达、位置信息或同步前导信号中的一个或多个来估计分隔距离和/或传播延迟。在一些情况下,估计器9814可被配置为周期性地估计分隔距离和/或传播延迟(例如,以固定的周期),并且可将最近期估计的分隔距离或传播延迟提供给定时提前控制器9810以在阶段10008中使用。在其他情况下,定时提前控制器9810可被配置为在接收到定时提前更新命令时指示估计器9814估计分隔距离和/或传播延迟。
定时提前控制器9810随后可在阶段10008中确定分隔距离和/或传播延迟是否小于阈值(距离阈值和/或延迟阈值,这取决于分隔距离和/或传播延迟中的哪一个被使用)。定时提前控制器9810可按上文对于图99中的阶段9906描述的方式执行阶段10008。
如果定时提前控制器9810确定分隔距离和/或传播延迟不小于阈值,则定时提前控制器9810可断定应当遵守定时提前更新命令。因此,定时提前控制器9810可指示定时提前确定器9812按照定时提前更新命令中指示的执行本地定时提前更新。因此,定时提前确定器9812可在阶段10010中执行本地定时提前更新。
具体地,如先前关于图98所述,定时提前确定器9812可被配置为通过从目标设备(例如网络接入节点9502)接收并处理同步前导信号来执行定时提前更新。例如,定时提前确定器9812可从通信处理器9808以基带样本的形式接收同步前导信号。定时提前确定器9812随后可将同步前导信号与同步前导信号的本地拷贝(例如,也采取基带样本的形式)相比较。定时提前确定器9812可被配置为基于接收到的同步前导信号与本地拷贝之间的差异,例如基于接收到的同步前导信号和本地拷贝的基带样本之间的幅度和/或相位差异,来计算更新后定时提前。在一些情况下,这可以是高准确度定时提前更新确定过程,并且可产生具有比由估计器9814的分隔距离或传播延迟估计传达的定时提前更高准确度的定时提前。
定时提前确定器9812随后可将更新后定时提前提供给通信处理器9808。通信处理器9808随后可将用于发送的定时提前更新为更新后定时提前,并进而在阶段10012中利用更新后定时提前来向网络接入节点9502执行发送。
返回到阶段10008,如果定时提前控制器9810确定分隔距离或传播延迟小于阈值,则终端设备9504可前进到阶段10014。因此,定时提前控制器9810在阶段10014中可指示定时提前确定器9812跳过本地定时提前更新。定时提前确定器9812因此可通过在阶段10014中不执行本地定时提前更新来在阶段10014中跳过本地定时提前。通信处理器9808因此可在阶段10016中继续利用原始定时提前执行发送。
在一些情况下,这可释放终端设备9504处的接收和处理资源和/或降低电池电量花费。例如,在定时提前确定器9812在分隔距离和/或传播延迟小于阈值的情况下不执行定时提前更新的情况下,终端设备9504可能够接收除了传输同步前导信号的那些以外的无线信号,并且可例如不执行对同步前导信号的任何处理来确定定时提前更新。
在一些方面中,终端设备9504可持续地重复方法10000的过程。例如,定时提前控制器9810可对于接收到的每个定时提前更新命令确定分隔距离和/或传播延迟是否小于阈值并从而确定是否要执行本地定时提前更新。估计器9814因此可被配置为在每次接收到定时提前更新命令时估计分隔距离或传播延迟。
图101根据一些方面示出了示范性方法10100,其可涉及终端设备9504被配置为根据固定周期执行本地定时提前更新的场景。例如,被终端设备9504用于与目标设备通信的无线电通信技术标准可规定终端设备9504根据第一更新频率执行周期性本地定时提前更新。在一些情况下,这可使得终端设备9504能够随着时间的推移与目标设备维持时间同步,即使当终端设备9504没有向目标设备执行定期发送时也是如此。虽然图101的示范性情况提及网络接入节点9502作为目标设备,但诸如其他终端设备之类的其他目标设备可等同地被用作目标设备。
如图101中所示,定时提前确定器9812可在阶段10102中最初以第一更新频率执行本地定时提前更新。在一些方面中,第一更新频率可由无线电通信技术标准规定,或者可作为以第一更新频率执行定时提前更新的指令由目标设备提供给终端设备9504。第一更新频率也可被认为是调度的更新频率,因为终端设备9504最初可被调度为以第一更新频率执行定时提前更新。
在一些方面中,定时提前控制器9810可向定时提前确定器9812指明第一更新频率,并且定时提前确定器9812随后可按第一更新频率执行本地定时提前更新(例如,定时提前确定器9812可按第一更新频率触发本地定时提前更新)。在其他方面中,定时提前控制器9810可根据第一更新频率指示定时提前确定器9812何时执行本地定时提前更新(例如,定时提前控制器9810可按第一更新频率触发本地定时提前更新)。定时提前确定器9812可被配置为如先前对于图100中的阶段10010所述执行本地定时提前更新。
估计器9814随后可在阶段10104中估计分隔距离和/或传播延迟,并且将分隔距离和/或传播延迟提供给定时提前控制器9810。在一些方面中,估计器9814可被配置为按第一更新频率触发对分隔距离和/或传播延迟的估计,而在其他方面中定时提前控制器9810可被配置为指示估计器9814按第一更新频率估计分隔距离和/或传播延迟。
定时提前控制器9810随后可在阶段10106中确定分隔距离和/或传播延迟是否小于阈值。如果分隔距离和/或传播延迟不小于阈值,则定时提前控制器9810在阶段10108中可控制定时提前确定器9812继续按第一更新频率执行本地定时提前更新(例如,通过避免指示定时提前确定器9812改变更新频率)。如果分隔距离和/或传播延迟小于阈值,则定时提前控制器9810在阶段10110中可控制定时提前确定器9812按小于第一更新频率的第二更新频率执行本地定时提前更新。例如,在定时提前确定器9812触发本地定时更新的情况下,定时提前控制器9810可指示定时提前确定器9812按第二更新频率执行本地定时提前更新。在定时提前控制器9810被配置为在每次应当执行本地定时提前更新时指示定时提前确定器9812的情况下,定时提前控制器9810可使用第二更新频率来约束此触发。在估计器9814被配置为按更新频率触发对分隔距离和/或传播延迟的估计的一些方面中,定时提前控制器9810也可按第二更新频率指示估计器9814估计分隔距离或传播延迟。
由于第二更新频率小于第一更新频率,所以当分隔距离和/或传播延迟小于阈值时终端设备9504可不那么频繁地执行本地定时提前更新。由于终端设备9504因此充分接近目标设备,所以终端设备9504在与目标设备的时间同步中可以有更多的宽松性。终端设备9504因此可通过降低更新频率来释放接收和/或处理资源以及降低电池花费,而不会有性能的重大损失。
在一些方面中,定时提前控制器9810在阶段10106中可将分隔距离和/或传播延迟与多个不同阈值相比较,其中每个阈值被映射到不同的预定更新频率。定时提前控制器9810随后可识别分隔距离或传播延迟所小于的阈值的最低值,并且指示定时提前确定器9812以映射到所识别的阈值的更新频率来执行本地定时提前更新。
在一些方面中,定时提前控制器9810在决定是否要跳过或降低定时提前更新的频率时可考虑对分隔距离或传播延迟的额外的或替换的因素。例如,图102-图104示出了示范性消息序列图10200、10300和10400,其中定时提前控制器9810使用终端设备9504的移动性参数来决定是否要跳过或降低定时提前更新的频率。不失一般性,移动性参数可包括例如终端设备9504的速度和/或已行进距离。
例如,在一些方面中估计器9814可包括速度传感器并且可被配置为确定终端设备9504的速度。因此,估计器9814可被配置为在阶段10204、10306和10404中确定终端设备9504的速度。定时提前控制器9810随后可在阶段10206、10308或阶段10406中将终端设备9504的速度与速度阈值相比较。如果终端设备9504的速度大于速度阈值,则定时提前控制器9810可例如在阶段10208中决定接收并处理定时提前更新命令,在阶段10310中执行本地定时提前更新,或者在阶段10408中以第一更新频率执行本地定时提前更新。终端设备9504可按与上文对于消息序列图9900、10000和10100描述的相同或相似的方式执行消息序列图10200、10300和10400的其他阶段。
在另一示例中,估计器9814可包括位置传感器并且可被配置为在阶段10204、10306和10404中确定终端设备9504的位置。估计器9814随后可将位置提供给定时提前控制器9810。定时提前控制器9810随后可将该位置与估计器9814先前报告的终端设备9504的位置相比较以基于当前位置和旧位置之间的差异来获得已行进距离。定时提前控制器9810随后可在阶段10206、10308或阶段10406中将终端设备9504的已行进距离与距离阈值相比较。如果终端设备9504的已行进距离大于距离阈值,则定时提前控制器9810可例如在阶段10208中决定接收并处理定时提前更新命令,在阶段10310中执行本地定时提前更新,或者在阶段10408中以第一更新频率执行本地定时提前更新。终端设备9504可按与上文对于消息序列图9900、10000和10100描述的相同或相似的方式执行消息序列图10200、10300和10400的其他阶段。
在一些情况下,由速度和/或已行进距离指出的高移动性可指出与目标设备(例如网络接入节点9502)的分隔距离在变化。因此,终端设备9504执行更频繁的定时提前更新可能是重要的,例如通过避免跳过定时提前更新(例如,通过接收并处理定时提前更新命令,并且当在定时提前更新命令中被指示时执行本地定时提前更新)和/或通过避免降低定时提前更新的频率(例如,通过不降低定时提前更新的频率)来执行更频繁的定时提前更新。终端设备9504因此可被配置为基于终端设备9504的速度和/或已行进距离来调整定时提前更新的频率。
在一些方面中,定时提前控制器9810可被配置为在决定是否要跳过定时提前更新或者降低定时提前更新的频率时考虑性能参数。图105-图107示出了示范性消息序列图10500、10600和10700,其中定时提前控制器9810可将性能参数与阈值相比较以确定是否要跳过或降低定时提前更新的频率。
如图105-图107中所示,估计器9814可在阶段10504、10606或10704中估计性能参数。性能参数可包括例如指出终端设备9504与目标设备之间的信道的特性的任何测量或参数,例如信道质量、SNR、SINR或者差错率。在一些方面中,估计器9814可包括被配置为对终端设备9504与目标设备之间的信道执行无线电测量的测量引擎,并且可使用测量引擎来估计性能参数。虽然不限于此,但这在信道上存在信道互易性时可尤其有效,例如当在终端设备9504和目标设备之间使用时分双工(TDD)时。在其他方面中,估计器9814可被配置为从目标设备接收包括性能参数的测量报告,其可以是类似的测量。
估计器9814随后可将性能参数提供给定时提前控制器9810,定时提前控制器9810在阶段10506、10608或10706中可将性能参数与性能阈值相比较。如果性能参数小于性能阈值,则定时提前控制器9810可例如在阶段10508中接收并处理定时提前更新命令,在阶段10610中执行本地定时提前更新,或者在阶段10708中继续以第一更新频率执行本地定时提前更新。相反,如果性能参数大于性能阈值,则定时提前控制器9810可例如在阶段10512中跳过对定时提前更新命令的接收和/或处理,在阶段10614中跳过本地定时提前更新,或者在阶段10710中以第二更新频率执行本地定时提前更新。
因此,如果由于性能参数低于阈值而指示出性能低,则终端设备9504可不跳过或降低定时提前更新的频率。例如,信道的低性能可表明目标设备在接收来自终端设备9504的发送时可能有困难,从而可不能够容忍由定时提前误差引起的任何额外的干扰。相反,如果信道的性能高,则目标设备可能够容忍定时提前误差,并且终端设备9504可因此决定跳过定时提前更新或者降低定时提前更新的频率。
虽然被认为适用于所有用例,但本文描述的一些方面可尤其适合于使用对于干扰有恢复力的鲁棒物理层波形的诸如mmWave之类的新无线电通信技术标准中的实现方式。使用低数据速率、小型小区、低优先级数据或能够被重复的高时延数据的其他无线电通信技术标准或用例也可尤其适合于这些方面。
一些波形有助于放松同步或者对于同步误差更有恢复力。可以开发更鲁棒并且能够应对同步误差的物理层技术。
图108根据一些方面示出了执行无线通信的方法10800。如图108中所示,方法10800包括估计终端设备与目标设备之间的分隔距离或传播延迟(10802),确定分隔距离或传播延迟是否小于预定义的阈值(10804),并且在分隔距离或传播延迟小于预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率(10806)。例如,终端设备9504的估计器9814可被配置为在阶段10802中估计终端设备9504与目标设备之间的分隔距离或传播延迟。定时提前控制器9810随后可在阶段10804中确定分隔距离或传播延迟是否小于预定阈值,并且在阶段10806可基于该确定来控制定时提前确定器9812执行、跳过(省略)或降低定时提前更新的更新频率。
可信设备认证
由于更多运载工具配备有V2X能力,所以在可用于运载工具和/或网络之间的交换的数据的量上可以有增加。由于运载工具操作和整体网络管理可变得越来越依赖于这个数据交换的质量和完整性,所以从设备到设备和设备到网络的数据的有效且安全的传送可以是一个重要的特征。在本公开的一些方面中,提供了方法和设备来认证V2X通信中的数据的来源。
如下所述,可以有各种方法供诸如运载工具通信设备之类的设备在V2X设置中交换经认证的数据。这个数据交换可例如发生在以高速操作的运载工具通信设备之间,并且交换的数据的完整性和真实性可以是重要的考量。因此,各种方面可提供方法来验证数据的来源并且将已被标记为虚假/伪造的设备加入黑名单。此外,各种方面可涉及公开了被配置用于在多个运载工具之间的具有不同的细节水平的数据交换的方法和设备。例如,这些不同的细节水平可取决于某些运载工具通信设备特性,例如更高级别,并且更详细的信息可在共同制造者的运载工具之间被交换。各种方面还可提供方法和接口来用于从运载工具通信设备向诸如运载工具制造者、服务提供者、监管当局、执法机构等等之类的更高权力机构提供数据。
随着V2X的应用的扩展,由运载工具通信设备获取的数据可成为网络效率和安全性的一种有价值的资源,例如用于运载工具通信和自主驾驶。然而,此数据也可能很容易被利用,从而可为额外的保护提供正当理由。由于随着V2X应用继续增长,由运载工具通信设备获取的数据将继续在体量和复杂性两方面都增大,所以可存在对于验证由其他来源提供的数据的有效方法和设备的增大的需求。
图109根据本公开的一些方面示出了用于运载工具通信设备验证数据的来源的示范性图示10900。如图109中所示,运载工具通信设备10902-10906可属于集群10910,而运载工具通信设备10920-10930可在集群10910外部。在一些方面中,集群10910的运载工具通信设备可协调来在诸如DSRC、LTE V2V/V2X和/或任何其他运载工具无线电通信技术之类的多个运载工具无线电通信技术之间管理信道资源,如本文所述。
在集群10910的创建之前和/或在创建期间,运载工具通信设备10902-10906可被配置为验证集群10910内的数据的来源,例如与集群中的其他运载工具通信设备验证。此认证的焦点在一些情况下是防止欺骗性或恶意数据的获取和/或实现,这可包括伪造的速度、流量、和/或相机/成像数据。运载工具通信设备10902-10906可利用提供的证书和签名来验证数据来源。
可从诸如运载工具制造者或服务提供者之类的特定的可信机构向运载工具通信设备提供证书。证书可包括公共密钥和详述关于证书的信息(例如,发行者的身份、有效时间等等)的元数据。证书也可被用散列来签名,该散列可用于验证证书是否被篡改。拥有证书的运载工具通信设备也可具有与证书中指明的公共密钥相对应的私有密钥(其中私有密钥是在本地生成的或者是由生成证书的实体发行的)。运载工具通信设备因此可能够利用私有密钥为消息创建签名,例如通过利用私有密钥处理消息中的数据以得出唯一取决于消息中的数据和私有密钥两者的签名。运载工具通信设备随后可将消息、签名和证书发送到另一运载工具通信设备(其中私有密钥保持机密)。另一运载工具通信设备随后可利用证书中指明的公共密钥来检查签名是否有效。由于只有知道私有密钥的设备能够创建能够用证书中的公共密钥来验证的签名,所以另一运载工具通信设备可能够确定该运载工具通信设备是否知道私有密钥(从而被假定为受到可信机构的信任)。对于由可信机构发行的证书可利用有效签名来签署消息的运载工具通信设备因此也可被假定为是可信的。
除了利用签名和公共密钥来验证个体消息以外,运载工具通信设备还可验证证书是否是由(例如,如元数据中所指出的)声称的发行者实际发行的。例如,从另一运载工具通信设备接收到证书的运载工具通信设备可向具有有效证书及其发行者的数据库的网守机构核查该证书是否是由声称的发行者发行的。额外地或者替换地,运载工具通信设备可以有其自己的有效证书和及其发行者的数据库,并且可利用接收到的证书来参照此数据库。运载工具通信设备也可核查证书上的散列(如果有的话)以确保证书没有被篡改。
可信机构可向多个运载工具通信设备提供证书,其中证书可以是相同的(例如,是在可信机构的职权下的多个运载工具通信设备所共同的)或者是为个体运载工具通信设备唯一定制的(但仍由同一可信机构发行,例如像证书元数据中所指示出的)。以此方式,特定的可信机构所共同的运载工具通信设备可全都共享该可信机构的证书,该证书可用于如本公开中稍后所述的交换更高级别的数据。
因此,当形成集群时,运载工具通信设备10902-10906可被配置为在集群创建期间将其证书发送到其他运载工具通信设备。运载工具通信设备10902-10906随后可被配置为与网守机构确证来自其他运载工具通信设备的证书。例如,网络可充当网守机构并且可具有所有有效证书的数据库。在使用运载工具制造者作为证书的发行者的示例中,网络可能够验证每个证书是否实际是由证书中(例如,元数据中)声称的运载工具制造者发行的。网络随后可通知运载工具通信设备10902-10906证书是否有效。如果证书有效,则运载工具通信设备10902-10906可通过利用其私有密钥生成签名来伴随每个消息来与彼此交换签名的消息。由于证书已经被网守机构确证,所以运载工具通信设备10902-10906可假定具有与经确证的证书相对应的签名的消息是合法消息。这样,运载工具通信设备10902-10906可能够确定交换的信息是否值得信任。在一些方面中,运载工具通信设备10902-10906可只在最初交换证书,并且随后可将这些最初交换的证书用于数据交换(例如,通过利用先前确证的证书验证来自运载工具通信设备的签名)。在其他方面中,运载工具通信设备10902-10906可反复地交换证书。
在本公开的一个方面中,运载工具通信设备10902-10906的每一者可被配置为独立地验证其他运载工具通信设备,如图109中它们的每一者之间的双箭头所指示。在本公开的另一方面中,集群首领,例如运载工具通信设备10904,可被配置为验证其他运载工具通信设备10902和10906并随后与集群10910中的其他运载工具通信设备共享该验证。在一些情况下,这可简化验证过程。换言之,运载工具通信设备10902和10906可不直接验证彼此,从而图109中的10902和10906之间的弯曲双箭头所示出的验证可被省略。
通过执行此验证过程,在集群中操作的运载工具通信设备可能够验证数据的来源(例如,发送运载工具通信设备是否能够提供来自可信机构的证书并且能够为证书生成有效签名)。一旦证书被验证,运载工具通信设备就可与彼此自由地交换经签名的数据(例如,在检查接收到的数据以确保签名对于早先验证的证书有效的同时)。这种数据可包括但不限于用途、成像/传感器、速度、道路条件、标志、交通流量、天气、用于无线通信的最优波束,等等。在一些方面中,更高级别的信息(例如,更敏感的信息),比如包括引擎操作参数/规格、悬架信息、运载工具硬件操作参数等等在内的运载工具动态情况,可只在共享由其证书约束的共同可信机构(例如共同的运载工具制造者)的运载工具之间共享。基本数据于是可与所有运载工具通信设备共享,无论其是否能够产生来自可信机构的有效证书。在一些情况下,这种类型的高度详细的数据交换可用于在具有相似组件的运载工具之间优化运载工具性能。
因此,具有来自共同可信机构的证书的运载工具通信设备不仅可被配置为验证证书的来源,而且还能够识别出它们共享作为可信机构的共同证书发行者。可在有或者没有网络辅助的情况下完成这个证书验证。例如,在从运载工具通信设备10902接收到证书之后,运载工具通信设备10904可被配置为在本地识别该证书是由提供了其自己的证书的同一个运载工具制造者发行的。例如,运载工具通信设备10904可包括被映射到其证书发行者的经确证证书的数据库。运载工具通信设备10904因此可能够利用由运载工具通信设备10902提供的证书参照数据库来确定该证书是否是由同一运载工具制造者发行的。在一些情况下,这可通过避免依赖于网络进行验证来简化验证过程。
在本公开的一个方面中,运载工具通信设备之间的验证过程可与作为网守机构操作的网络执行,例如经由网络接入节点10950执行。因此,运载工具通信设备10902-10906中的一个或多个可被配置为在从另一运载工具通信设备接收到证书之后与网络接入节点10950通信并且网络可核查该证书是否已向网络注册为来自可信来源。在一些方面中,网络可具有其自己的有效证书的数据库,而在其他方面中网络可与证书的声称发行者(例如,制造者)验证证书。在验证后,网络可向运载工具通信设备传达提供了证书的另一设备可以被信任(参见图110)。
此外,运载工具通信设备和网络可被配置为在短期/动态信息和长期/静态信息之间进行确定,其中短期/动态信息可能难以足够迅速地处理以使得为广泛的使用实现基础设施来与其他运载工具通信设备共享,而长期/静态信息可被存储并用于更长的时间段。运载工具通信设备可被配置为与网络就所获取的数据/信息中的至少一些进行通信,以使得网络可辅助处理和/或存储更静态的信息以发送到其他运载工具通信设备。
在图109的示范性场景中,集群10910内的运载工具通信设备中的一些或全部可产生有效证书并且可被如此验证。运载工具通信设备10902-10906中的一个或多个于是可被配置为验证外部来源,例如运载工具通信设备10920和/或10930,以将所获取的外部来源的数据与集群10910的其余部分共享。例如,运载工具通信设备10902可验证运载工具通信设备10920的证书(例如,在本地或者使用网守机构来验证),并且在验证后,可获取数据(例如,伴随有用于证书的有效签名)来与集群10910的其余部分共享。由于运载工具通信设备10920的证书已被验证,所以运载工具通信设备10902-10904可假定运载工具通信设备10920提供的伴随着对于数据的有效签名(例如,由运载工具通信设备10902-10904中的一个或多个利用证书中的公共密钥来验证)的后续数据是源自于运载工具通信设备10920的有效数据。在各种方面中,运载工具通信设备10902不仅可验证运载工具通信设备10920的证书有效,而且还可确定该证书是否是由可信机构发行的,例如同一运载工具制造者。在一些方面中,集群10910中的运载工具通信设备可被配置为仅在运载工具通信设备10920能够产生由可信机构(例如,同一制造者)发行的证书并且对于该签名产生有效签名的情况下才与运载工具通信设备10920交换更高级别的信息(例如,更敏感的信息)。
图110是示范性消息序列图11000,示出了对于图109描述的运载工具通信设备和/或网络之间的消息的交换。
如消息序列图11000中所示,网络可被配置为对照网络可访问的数据库检查每个证书以验证证书是否已向网络注册和/或查明设备是否在被标记为欺骗性或伪造的设备的“黑名单”上。如果证书已向网络注册,则网络接入节点10950(或者例如位于网络中的核心网络服务器)批准证书并且与运载工具通信设备10902-10906的每一者通信,指出证书已被批准,以便运载工具通信设备10902-10906建立信道用于进一步通信。一旦已建立了信道,运载工具通信设备就可通过利用其各自的证书中的公共密钥生成签名,并且将伴有签名的数据发送到其他运载工具通信设备,来交换数据。
然而,如果设备在黑名单上(例如,如果先前例如由另一设备提供的带有证书的数据已被识别为欺骗性的),则网络可与运载工具通信设备10902-10906通信以停止与“黑名单”设备的所有通信并且阻止与该设备的通信。消息序列图11000的下部是当与新的运载工具通信设备10920(如图109中所示)通信时的示范性消息交换。
如果签名证书既不在数据库中的批准列表中也不在黑名单列表中,则网络接入节点10950可将设备添加到黑名单设备,同时它采取进一步预防措施来确定设备是否可信任,例如与证书的声称发行者核对以验证其可被信任。网络随后可在证书有效的情况下向运载工具通信设备发送确认,或者在证书被标记为违背或未知的情况下向运载工具通信设备发送拒绝。如果未知,则网络可从事进一步过程来验证证书的真实性以确认未来的请求。
例如,如果“伪造”设备不能产生可验证的证书,则网络可将伪造设备加入黑名单。或者,如果设备产生证书但先前已与欺骗性数据相关联(例如,连接到证书的签名数据已被识别为欺骗性的),则网络和/或接收方运载工具通信设备可被配置为检查数据的完整性,并且如果数据被确定为是欺骗性的,则将设备加入黑名单。
在一些方面中,运载工具通信设备,例如运载工具通信设备10902-10906,也可被配置有认证算法,以防万一网络无法为V2X通信中的数据交换充当网守机构(例如,如果运载工具在网络的范围之外)。以此方式,运载工具通信设备可能够自行确定从其他设备获得的数据的完整性(换言之,在没有网络辅助的情况下)。例如,运载工具通信设备可被配置为接收来自另一设备的通信请求并且在证书被验证的同时将该请求存储在缓存中。在一些方面中,运载工具通信设备可被预编程有由可信机构(例如,特定的制造者)发行的证书的数据库,并且因此可在不依赖于网络辅助的情况下确定由其他运载工具通信设备提供的证书是否是由可信机构有效发行的。在一些方面中,运载工具通信设备可被配置为从网络接收“黑名单”设备的周期性更新,并且可将从黑名单设备接收的数据标记为可能是欺骗性的。在批准接收到的证书后,运载工具通信设备可将批准的证书存储在存储器组件中以用于未来的通信。
这种认证方法可包括对称密钥、公共/私有密钥对或其他密码算法的实现。通过以描述的方式实现这些算法,被编程到计算机可读介质中并且可由运载工具通信设备的一个或多个处理器执行的机器可执行指令可能够有效地监视交换的数据的完整性。
在一些方面中,运载工具通信设备和/或网络可被配置为“标记”源自于“黑名单”来源的所有数据以将此数据从其中心数据库中去除以避免此数据的未来传输。例如,如果交换的数据被保存在数据库中供以后使用(例如,用于自主驾驶的机器学习算法),则数据可被标记以源身份,该源身份标识提供了该数据和/或与该数据一起提供的证书的设备。如果设备后来被确定为被加入黑名单(例如,提供欺骗性数据,或者使用欺骗性证书),或者如果证书后来被确定为是欺骗性的,则数据库的管理者(例如,存储数据库的运载工具通信设备或网络)可标记与黑名单设备或欺骗性证书相关联的所有数据。标记的数据可被完全丢弃或者被挑出来进行更密集的验证以确定其是否是欺骗性的。
图111是示范性图示11100,其示出了基于每个运载工具通信设备的证书具有不同级别的数据交换的运载工具通信设备11102-11106。
运载工具通信设备11102-11106可全都被配置为与彼此共享第一级别的信息,如分组11110所指示的。这个第一级别信息可包括关于安全性特征、自主驾驶(例如,相机或交通流量数据)、波束成形数据等等的数据。然而,在验证过程期间,运载工具通信设备11102-11104可能识别出了彼此各自的证书是从共同的可信机构(例如,运载工具制造者)提供的。运载工具通信设备11102-11104因此可被配置为在彼此之间交换更高级别的数据,例如运载工具动态情况。然而,由运载工具通信设备11106提供的证书可不是由共同的可信机构发行的(例如,可由不同的制造者发行)。如分组11112所指示,运载工具通信设备11102-7106可不与运载工具通信设备11102共享更高级别数据,而是可只与运载工具通信设备11106共享基本数据。
不失一般性,这种级别的通信可能有益的一个示范性场景可以是在越野情形中,其中运载工具通信设备11102-11104可具有可调整的悬架并且与彼此共享悬架信息以获得最优的运载工具性能。
图112是示范性图示11200,其示出了制造者11202向运载工具通信设备11206提供证书11204。要明白其他提供和/或制造实体(例如,服务提供者、监管机构等等)可实现与对于制造者11202示出的类似的方法。
如图所示,制造者11202提供其向网络11210注册的证书11204,证明所有具有证书11204的设备都来自可信机构,例如运载工具制造者。证书可指明公共密钥和关于证书的元数据,并且可以可选地被用散列来签名。证书11204被安装到由制造者生产的每个运载工具通信设备11206-11208中。此外,每个运载工具通信设备可被提供有私有密钥11220(可以是相同或不同的),该私有密钥11220可用于生成可利用证书11204中的公共密钥来确证的签名。在各种方面中,安装到每个运载工具通信设备中的证书11204可以是相同的并且具有相同的私有密钥11220,或者可以是不同的(例如,不同的公共密钥,但可能具有将制造者11202标识为发行者的相同元数据),具有不同的私有密钥11220。在一些方面中,私有密钥11220可被存储在运载工具通信设备11206的通信组件中的可信模块平台(trusted moduleplatform,TPM)中。证书11204也可被用散列来签名(例如,该散列被用私有密钥11220或者被制造者11202或无论哪个生成证书11204的实体使用的私有-公共密钥对的另一私有密钥来签名),证书11204的接收者可使用该散列来验证证书11204没有被篡改。
因此,网络11210将把证书11204存储在由可信机构提供的证书的数据库中,并且可随后能够在被请求时验证证书11204。例如,在操作期间,运载工具通信设备11206可利用私有密钥11220为数据生成签名,并且将数据、签名和证书11204提供给运载工具通信设备11208。运载工具通信设备11208可接收数据,并且可向网络11210(和/或在已知由制造者11202发行的证书的其自己的本地数据库中)核查证书11204是否实际上是由制造者11202发行的。运载工具通信设备11208也可使用证书11204中包括的公共密钥来确定数据的签名是否是有效签名(因为只有私有密钥11220的拥有者能够生成可利用证书11204中的公共密钥确证的签名)。因此,运载工具通信设备11206-11208将能够识别彼此是来自同一制造者11202的以与彼此交换更高级别的信息。
图113根据一些方面示出了控制器11300的示范性内部配置,其可被包括在运载工具通信设备的通信布置中。例如,在图5和图6中示出和描述的运载工具通信设备500的控制器606可按对于图113中的控制器11300示出的方式来配置。
如图113中所示,控制器11300可包括处理器11302和存储器11304。处理器11302可以是单个处理器或多个处理器,并且可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码来执行如本文所述的发送和接收、信道资源分配和集群管理。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。处理器11302可通过软件级连接来发送和接收数据,该数据被数字信号处理器11104、RF收发器11102和天线系统11006以无线无线电信号的形式物理地发送。存储器11304可以是存储用于证书和签名发送子例程11310a和证书和签名验证子例程11310b的指令的非暂态计算机可读介质。
证书和签名发送子例程11310a和证书和签名验证子例程11310b可各自是包括当被处理器11302取回和执行时执行如本文所述的控制器11300的功能的可执行指令的指令集。具体地,处理器11302在发送数据之前可执行证书和签名发送子例程11310a以便接收方认证数据的来源,例如具有控制器11300的运载工具通信设备。如前所述,这可包括根据需要从运载工具通信设备的存储器取回证书并且将证书提供给请求设备。这也可包括利用证书中包括的私有密钥来对数据签名以为数据生成签名,并且将数据和伴随的签名发送到另一运载工具通信设备。证书和签名发送子例程11310a还可包括指令来确定一个或多个特定接收者来发送数据、签名和证书,例如发送到集群首领以进行如本公开中描述的简化验证。
处理器11302还可在接收到来自另一运载工具通信设备的证书时执行证书和签名验证子例程11310b。如前所述,这可包括利用网络作为网守机构验证证书或者通过对照由可信机构发行的证书的本地数据库核查证书来在本地验证证书。证书和签名验证子例程11310b还可包括指令来核查证书或提供设备是否被加入黑名单,例如通过与网络核查或者与被加入黑名单的证书和设备的本地列表核查。证书和签名验证子例程11310b还可包括指令来利用证书验证签名,例如通过使用证书中的公共密钥来确定签名是否是用于签名的有效签名(例如,签名是否是由与公共密钥相对应的私有密钥的拥有者为数据生成的)。证书和签名验证子例程11310b还可包括指令来核查附加到证书的散列(例如,利用证书中的公共密钥或者利用由证书发行者提供的另一信道资源核查)以确定证书是否已被篡改。此外,证书和签名验证子例程11310b可包括指令集,该指令集在被处理器执行时标识经验证的证书是由向(控制器11300位于其中的)运载工具通信设备提供了其自己的证书的同一提供者提供的。因此,指令集可包括可执行指令来与共享共同的证书提供者的设备交换更高级别的数据。
图114是描述在本公开的一方面中用于运载工具通信设备中的证书发送的方法的流程图11400。要明白流程图11400是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
本公开的运载工具通信设备可被配置为执行流程图11400中描述的方法以向接收设备证明其发送。在阶段11402中,运载工具通信设备从运载工具通信设备的存储器组件取回由可信机构提供的证书。在阶段11404中,运载工具通信设备利用与证书的公共密钥相对应的私有密钥来对消息签名以为消息产生签名。在阶段11404中,运载工具通信设备将证书、消息和签名发送到一个或多个其他设备。
具体地,运载工具通信设备利用签名来签署消息以证明运载工具通信设备拥有与证书相关联的私有密钥。由于每个证书向网络注册,所以网络可验证证书是有效的并且从而用于证书的有效签名可被假定为是由可信设备产生的。
可包括额外的步骤来确定要向其发送消息、证书和签名的一个或多个特定接收者,例如运载工具的集群中的集群首领。
图115是描述在本公开的一方面中用于证书验证的方法的流程图11500。要明白流程图11500本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
在阶段11502中,接收设备从发送设备接收证书。在阶段11504中,接收设备向网络发送证书以便让网络验证发送设备是可信来源。在阶段11506中,接收设备从网络接收指令,其中该指令包括对于接收设备可从发送设备接收数据的确认或者阻止从发送设备接收数据的阻止。
激励式资源和数据交换
本公开的一些方面可提供如下接口,该接口被配置为从运载工具通信设备向更高权力机构(例如,车辆制造者、服务提供者、监管当局、执法机构等等)提供数据。此接口可被配置用于获得数据并且确定为所获得的数据提供的产品/服务。示范性产品和服务可包括但不限于:充电、网络接入、维护,等等。在一些方面中,该接口还可包括以下各项中的至少一者:被配置为评估提供的数据以便确定要提供的产品/服务的适当量的评估处理器和/或被配置为确定要被用户覆盖的产品/服务的平衡的确定处理器。
图116是被配置为提供运载工具通信设备11610和提供者11612之间的数据交换的接口设备11602的示范性图示。提供者11612可例如是运载工具制造者、服务提供者、监管当局、执法机构,等等。接口设备11600可包括被配置为执行以下方法的一个或多个处理器,例如执行如本文所述的评估和/或计算过程。
接口设备11602可被配置为获取由运载工具通信设备11610获取的数据,并且作为交换,向运载工具通信设备11610提供特定的资源,例如电力、网络接入、一定的服务、维护等等。在一个示范性方面中,接口设备11602可设在充电站中并且被配置为从运载工具通信设备获取数据以交换电力。在接下来的描述中,提供者11612将被描述为运载工具制造者,但要明白接口设备11602可被配置为以相同的方式与其他实体通信。
接口设备11602可被配置为在运载工具通信设备11610经由线缆11620插入到充电站中时获取运载工具通信设备11610的证书。在这个方面中,线缆11620除了向运载工具通信设备11610提供电力以外可充当接口设备11602与运载工具通信设备11610之间的高速数据链路。在本公开的另一方面中,接口设备11602可被配置为在运载工具通信设备11610进入接口设备11602的范围内时从运载工具通信设备11610无线地获得证书(例如,其中接口设备11602配备有无线接收器)。以此方式,接口设备11602可在运载工具通信设备11610插入到充电站中之前开始证书验证过程以使该过程流线型化。
在接收到运载工具通信设备11610的证书后,接口设备11602可被配置为确定证书是否有效(例如,基于证书的散列)以及证书是否是由可信机构发行的。因此,接口设备11602可与网络11630核查该证书(换言之,使用网络11630作为网守机构)或者参照接口设备11602中的本地数据库(未图示)以确定该证书是否作为由可信机构发行的有效证书出现在本地数据库中。例如,接口设备11602可确定证书是由一定的制造者提供的(例如,基于证书的标识发行者的元数据)并随后可联络该制造者来验证该证书是否是由它发行的。制造者可通过确认它是证书的发行者来响应来自接口设备11602的请求,并且可随后发送响应,该响应指示接口设备11602在交换数据时向运载工具通信设备11610提供电力。运载工具通信设备11610随后可根据经验证的证书中的公共密钥来对数据签名并且将数据和所得到的签名提供给接口设备11602,接口设备11602作为响应可向运载工具通信设备11610提供电力来充电。
在一些方面中,接口设备11602可被配置为接受由具有有效(例如,未篡改)证书的任何运载工具通信设备提供的数据。接口设备11602随后可经由直接连接(例如,经由线缆11620)或者无线地从运载工具通信设备11610获取数据(例如,伴有有效签名),并且随后可通过高速数据链路11622将数据发送到提供者11612。
在一些方面中,接口设备11602还可包括被配置为评估由运载工具通信设备11610提供的数据的质量的评估器11606。这种评估可包括数据是否已经是提供者11612可用的和/或已经是提供者11612拥有的,或者数据是短期/动态的还是静态的(一般而言,数据越静态,它就越有价值,因为它将能够被在更宽范围的时间中使用)。数据越有价值,提供者11612就可授权接口设备11602为所述数据提供越大量的电力(或其他产品/服务)。
评估器11606可利用多种评估技术中的任何一种来确定数据的价值。例如,评估器11606可能已为某些类型的数据预先指派了加权因子,其中加权因子增大和减小数据的相对重要性。例如,高度静态的数据可被指派接近或等于1的加权因子值,而高度动态的数据可被指派更接近零的加权因子。换言之,数据越动态,并且因此对于长期使用越不相关,相应的加权因子就将越低。评估器11606还可确定数据的年龄,其中更近期的的数据比更老旧的数据被指派更高的权重。总之,评估器11606可被配置为在确定由运载工具通信设备11610提供的数据的整体价值时在数据的一系列不同分类上指派不同的加权因子。
接口设备11602还可包括计算器11608,该计算器11608被配置为确定提供者11612将提供来从运载工具通信设备11610交换数据的电力(或其他产品/服务)的量,然后确定运载工具通信设备11610的用户将要支付的电力的剩余量。例如,如果评估器11606已确定运载工具通信设备11610提供的数据有一定的价值,则计算器11608可确定用户要支付的量为所提供的总量减去提供者11612提供的量。
可替换地,来自运载工具通信设备11610的原始数据可被从接口设备11602经由高速数据链路11622传输到提供者11612运载工具通信设备11610,并且提供者可执行评估和/或计算并且将结果传输回给接口设备11602。
图117示出了描述在本公开的一方面中用于接口设备提供数据的交换的方法的流程图11700。此方法可由接口设备通过经由接口设备的一个或多个处理器执行存储在接口设备的存储器组件上的指令的集合来实现。要明白流程图11700本质上是示范性的,因此为了这里的说明可被简化。
在阶段11702中,接口设备从运载工具通信设备获取证书。接口设备可无线地或者经由硬线连接(例如,高速数据有线数据链路)获取证书。
在阶段11704中,接口设备从证书确定相应的可信机构,例如通过从证书读取元数据以确定其发行者。接口设备可联络可信机构以接收关于是否代表可信机构与运载工具通信设备从事进一步通信的指令。在本公开的另一方面中,可信机构可指示接口设备继续与具有来自可信机构的证书的所有运载工具通信设备交换数据(例如,利用用于经验证的证书的签名来签署)。
在阶段11706中,接口设备从运载工具通信设备获得数据。在获得数据并且(例如,利用证书的公共密钥)验证其被用有效签名来签署之后,接口设备还可被配置为基于若干个参数(例如,数据的年龄、可信机构是否拥有数据或者拥有对数据的访问权、数据是静态的还是动态的,等等)来评估数据的质量。接口设备还可被配置为基于该评估来计算其递送给运载工具通信设备的商品的数量,其中接口设备还可被配置为对运载工具通信设备按提供给运载工具通信设备的商品减去可信机构所覆盖的量的余额收费。
在阶段11708中,接口设备基于接收到的数据将商品提供给运载工具通信设备。
本公开中描述的密码方法和算法可实现在应用处理器或订户身份模块(SIM)处理器中或者实现在运载工具通信设备的协议栈中。然而,为了将身份绑定到运载工具通信设备本身,可能优选将这些算法实现在运载工具通信设备的应用处理器中。应用处理器可被配置为包括多个不同处理组件的“数据中心”,每个处理组件专用于不同的任务。一个处理组件例如可充当监督者/主处理器,而另一个将负责信号处理,还有一个作为用于处理原始图像数据的图像处理器。这些处理组件可各自包括多个具有图形处理单元(graphicprocessing unit,GPU)的中央处理单元(central processing unit,CPU)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)等等。
基于周围数据的波束成形
各种波束成形方法和设备在设备实时地适应于其环境的情形中可导致不充分的波束成形覆盖和/或高延迟。这在其中运载工具通信设备的环境可不断地变化的一些V2X用例中可尤其成问题。由于对于特定波束先前测量到的信道增益在设备的新位置处相对于其周围环境可证明是不相关的,所以取决于测量到的信道增益的传统波束成形方案对于V2X通信可能是不适当的。
此外,随着无线通信进入到mmWave频谱中(例如,5G通信),信号将变得越来越容易受到信号衰减和阻塞问题的影响。阻塞问题是尤其关心的问题,因为mmWave信号可能不能类似于具有更长波长的信号那样传播经过物体。在这个方面中,这里的公开提供了方法和设备来有效地发送和接收信号以在无线通信中使用配置时考虑到不断变化的环境。
与其他技术相比,在mmWave配置中波束一般更窄且有方向性。此特征,尤其当与信号衰减和阻塞的问题复合时,可以使得使用mmWave配置的系统更准确且迅速地为波束搜索空间确定有效方向显得必要。
在本公开的一些方面中,运载工具通信设备被配置为实时地从传感器和/或数据获取设备(例如,相机和其他传感器)获得周围区域(例如,环境)数据并且使用此数据来动态地设置和修改波束成形模式以最大化V2X通信中的吞吐量并且最小化延迟。具体地,各种方面提供了使用获取的数据来确定最优波束方向供运载工具通信设备使用的方法和设备。
此数据可由运载工具通信设备以几种不同的方式来收集。例如,运载工具通信设备可使用其自己的机载设备,例如相机、雷达、运动传感器、光检测和测距(lightdetection and ranging,LIDAR)、红外传感器、超声传感器、GPS等等,来获取周围区域数据。运载工具通信设备可例如被配置为使用其相机来定位标记以设置其波束并且基于在信号路径中检测到的障碍物来修改这些初始波束。在另一示例中,运载工具通信设备可利用本公开中论述的方法从其他运载工具、RSU等等获得数据以设置/修改其波束。这个获取的数据可例如用于在一个或多个位置的每一者处设置一个或多个初始波束。波束随后可被运载工具通信设备按照利用其自己的感测设备(例如,相机)获取的数据来实时修改。以此方式,运载工具通信设备可被配置为具有来自其他类似设备的对于在特定位置处要使用的最优波束的初始理解,并且随后可被配置为使用实时获得的数据来动态地确定最优波束方向。
图118根据一些方面示出了网络11800波束成形场景的示范性图示。如图118中所示,网络11800可包括网络接入节点11802和在道路11804上行驶的运载工具通信设备11810-11814。各种障碍物,例如建筑物11820和11826、树木11822和桥梁11824,可沿着道路11804布置并且因此可在沿着道路11804的某些点处阻挡运载工具通信设备11810-11814与网络接入节点11802之间的通信。其他障碍物(未图示)可阻挡与网络接入节点的通信或者甚至阻挡运载工具通信设备11810-11814自身之间的通信,例如其他运载工具、路标、桥柱和放置在道路附近的其他障碍物。
在本公开的一个方面中,运载工具通信设备11810-11814中的一个或多个可被配置为识别物体以在某一位置处设置和/或修改波束以优化通信。例如,运载工具通信设备11810可识别(一个或多个)建筑物11820和/或11826,并且相应地设置波束来与网络接入节点11802通信。在这方面中,运载工具通信设备11810可被配置为将地标识别为用于设置其波束成形模式的目标。一旦识别了地标,运载工具通信设备11810就设置初始波束成形模式,并且还可被配置为使用实时周围区域数据,例如相机图像,来避免障碍物,例如其他运载工具,以与网络接入节点11802通信。
波束成形是在无线通信中用于定向信号发送和/或接收的技术。其以在某些角度建设性地干扰信号而其他角度则经历破坏性干扰的方式来组合相控阵列中的元素。以此方式,波束可将信号集中到目标位置,例如接收器。与全向接收/发送相比的改善被称为增益(或者在削弱的情况下被称为损耗)。
本公开的设备可被配置为采用一种或多种类型的波束成形,例如模拟/RF波束成形、数字波束成形和/或混合波束成形。在模拟波束成形中,幅度和/或相位变化被应用到模拟信号,并且不同的信号在ADC转换之前被求和。换言之,信号的所有组合和预编码可在RF侧(例如,在RF电路中)完成。这种类型的波束成形提供了低硬件复杂度,但与数字波束成形相比可在多个频率上导致更高的差错率。在数字波束成形中,幅度和/或相位变化可在基带被应用到数字信号。换言之,组合和预编码是在数字(例如,DSP)侧执行的,产生更高的增益。然而,在数字波束成形中,每个天线可使用专用的RF链,这可增大硬件成本。混合波束成形可组合来自模拟和硬件波束成形两者的元素,包括在无线电设备的模拟/RF和数字组件两者中的组合和预编码。混合波束成形可包括具有处理数字信号的天线端口的数字平台和具有处理模拟信号的天线元件的模拟波束成形平台。每个天线端口可连接到若干个天线元件的子阵列并且接收被模拟波束成形滤波的数字信号。以此方式,可以减少无线电设备的RF硬件,同时实现数字波束成形的更高性能。
为了有效地进行波束操控绕过障碍物11820-11826,运载工具通信设备11810-11814可被配置为使用从以下各项中的至少一者获取的数据来生成避开障碍物11820-11826的波束:其机载设备(例如,相机);从其他运载工具获取并且被直接从其他运载工具或者从网络接入节点(例如11802)传输到运载工具通信设备11810-11814的数据;和/或从网络接入节点获取的数据。运载工具通信设备可被配置为使用这个获取的数据作为输入来定位标记和/或避开障碍物。例如,运载工具通信设备11810-11814之一可基于获取的数据确定接收器的位置以设置初始波束成形模式,并且随后使用其实时获取的相机图像来确定在发送路径中是否有任何障碍物,并且相应地修改初始波束成形模式。
图119根据本公开的一方面示出了运载工具通信设备11902可用来设置波束成形方向的方法。要明白图119本质上是示范性的,因此为了本公开的目的可被简化。
运载工具通信设备11902可被配置为从网络或者从另一运载工具通信设备(例如11904和/或11906)接收数据。例如,相机数据可在特定集群中的运载工具之间共享(例如,运载工具通信设备11902和11906属于同一集群)以提供对运载工具的周围环境的更全面成像。这种共享的数据可提供许多优点,例如在运载工具之间共享障碍物以使得运载工具通信设备11902可补充其自己捕捉的图像以创建其周围环境的更全面地图绘制,或者在一些情况下,可能够识别其自身无法识别但其他运载工具通信设备能够识别的障碍物。运载工具之间的这种合作可被由网络基础设施(例如,网络接入节点11910)共享的信息进一步补充以创建运载工具通信设备11902的周围环境的更全面地图以确定有效或最有效的波束方向。原始的或经处理的视觉数据可被共享,和/或每个运载工具通信设备的全面地图可被共享。如果经处理的数据在运载工具之间被交换,则运载工具通信设备可能够从这个经处理的数据直接修改其波束。如果原始数据被交换,则运载工具通信设备在设置其波束之前可处理数据。本公开的运载工具通信设备可被配置为实现这些方法的任一者或两者。当被配置为交换原始数据时,运载工具通信设备可包括额外的软件和/或软件来处理接收到的原始数据以设置其波束。
原始的和/或经处理的数据的交换可取决于一个或多个因素。例如,在没有基础设施的情况下,原始的和/或经处理的数据可直接在运载工具通信设备之间被交换。在另一示例中,对RSU的使用可能够组合来自若干个来源的数据以创建更全面的整体地图来供运载工具通信设备使用。在另一示例中,原始的和/或经处理的数据的交换可取决于数据处理复杂度和/或运载工具通信设备处理力、信道条件等等。此外,原始的和/或经处理的数据是否被共享可取决于方案的准确度、设备/基础设施的能力(在某个点/设备处理数据是否可行),或者基于法律条件,例如在事故的情况下保留所有数据。
在本公开的另一方面中,学习处理器,例如神经网络(neural network,NN)、深度神经网络(deep neural network,DNN)等等,可被配置为基于原始的和/或经处理的数据来映射波束集合。随后可基于NN/DNN输出来计算用于设置波束成形器的计算,例如在模拟/混合波束成形中指派的权重。学习处理器可实现在运载工具通信设备的存储器组件中以指示处理器执行本文描述的方法和算法。
此外,在一些方面中,运载工具通信设备11902可被配置为使用当前位置信息来为该特定位置选择初始波束,然后使用其自己获取的数据(例如,来自机载相机)来定位标记/障碍物以动态地适应性改变初始波束,和/或选择次级波束、第三波束等等。运载工具通信设备11902可通过若干种方法中的任何一种来获得其位置,例如全球导航卫星系统(GNSS)(例如GPS、伽利略等等)、三角测量方法、位置标记检测等等,并且对于每个给定的位置,运载工具通信设备11902可被配置为从一组候选波束中做出选择来用于与网络接入节点11910通信。运载工具通信设备11902可从运载工具通信设备11904和/或运载工具通信设备11906获得这组候选波束,运载工具通信设备11904和运载工具通信设备11906两者例如先前都曾在运载工具通信设备11902当前所在的位置处。运载工具通信设备11904和11906的每一者可能例如分别使用过波束11902a和11902b。运载工具通信设备11902于是可从这两个波束中做出选择来与网络接入节点11910通信。每个候选波束可被定义为一组复数波束成形权重来在天线阵列的元素处应用。
在本公开的另一方面中,运载工具通信设备11902可具有编程的路线或者由网络基于其移动检测到的预期路线,并且可获得候选波束的集合来在沿着路线的多个位置处使用。这组候选波束可由网络随着时间的推移从向网络传递回了详述在不同位置处使用的波束的信息的其他运载工具通信设备获得,网络可使用该信息来组装在特定位置处要使用的最有效波束的列表,例如主波束、次波束、第三波束等等。换言之,该组候选波束可随着时间的推移从经过特定位置并且与网络接入节点11910共享其数据的运载工具通信设备获得,网络接入节点11910进而能够确定将为该相应位置服务的最佳候选波束的顺序。参考图119,例如,该组候选波束可包括主波束11902a和次波束11902b。
因此,运载工具通信设备11902可具有一组候选波束11902a-11902b。每个候选波束可由一组复数波束成形权重定义并且可具有唯一的辐射模式和/或操控方向。在示例中,运载工具通信设备11902可被配置为选择波束11902a作为主波束来与网络接入节点11910通信。然而,障碍物11920(在图119中由人表示)可阻挡经由波束11902a的通信。运载工具通信设备11902能够例如通过使用实时相机数据来确定波束11902a不适合,并且相应地选择波束11902b来与网络接入节点11910通信。运载工具通信设备11902可被配置为使用其地理位置来建立一组候选波束来使用并且基于从其机载设备(例如相机、LIDAR、雷达等等)获取的实时数据来从这个候选波束集合中进行选择。通过使用从其他设备和/或网络获取的信息,运载工具通信设备可被配置为实现多步骤方案来选择在特定位置处要使用的最适合波束。
图120示出了在本公开的一方面中供运载工具通信设备在沿着路径12002的不同点A和B处使用的候选波束集合的示例。虽然在此示例中示出了有限数目的点和每个点处的有限数目的候选波束,但要明白这是为了简化说明的目的。例如,沿着路径12002的(一个或多个)点和每个点处的(一个或多个)候选波束的数目可以是大于或等于一的任何数目。
路径12002可例如是已被编程到运载工具通信设备中(例如,为了导航目的)的预定路线,或者可以是由设备或网络估计的最可能路径,例如路径12002是没有出口的一长段公路。在任一情况下,运载工具通信设备可被编程以一组候选波束来在沿着路径12002的多个点(例如A和B)的每一者处使用。
在点A处,运载工具通信设备可从包括波束A1-A2的候选波束集合中选择来与网络接入节点12010通信。A1可以是主波束并且A2可以是次波束。在此情况下,在到达点A时,运载工具通信设备将尝试经由A1与网络接入节点12010通信。然而,如果运载工具通信设备确定有障碍物阻碍经由A1的通信,则运载工具通信设备将选择使用波束A2来与网络接入节点12010通信。运载工具通信设备可能够通过使用其相机和/或传感器设备检测阻碍,例如标志或者构筑物12015之上的一群人,来确定障碍物正阻挡A1。这样,运载工具通信设备可能够基于关于其环境的这个实时信息来修改其波束生成。
类似地,在点B处,运载工具通信设备可以有一组候选波束B1-B3以从中做出选择来与网络接入节点12020通信,其中B1是从中选择的主波束、B2是次波束并且B3是第三波束。运载工具通信设备例如可确定B1由于树木12022-12024上的叶子而被阻挡。
在本公开的另一方面中,B1和B2可取决于一年中的时间而交换优先级。例如,B1从深秋直到早春当树木12022-12024没有叶子时可证明是主波束并且B1提供到网络接入节点12020的最直接路径。然而,从早春直到深秋,树木12022-12024上的叶子可阻碍使用波束B1的任何信号,在此情况下次波束B2对于深秋直到早春可被提升为主波束。此确定可由网络基于由沿着路径12002行进的运载工具通信设备获取的相机数据来完成。
除了从候选波束集合中选择以外,本公开的方法和设备还可被配置为基于由机载检测设备(例如,相机、传感器、雷达等等)获取的实时数据来操控波束。例如,运载工具通信设备可被配置为实现初始波束成形模式来在一个或多个位置处默认使用以最大化波束搜索空间并且在由运载工具通信设备的机载检测设备检测到障碍物的情况下修改此初始波束成形模式。由本公开实现的机器学习算法和方法可取得一位置并且可使用实际/射线跟踪数据来学习关于周围环境的物理和几何结构以有效且高效地指挥运载工具通信设备的波束。
图121是示出运载工具通信设备12102可如何应用机器学习算法来确定最有效波束来用于与网络接入节点12110通信的示范性场景。虽然与运载工具通信设备12102通信的设备在描述中是网络接入节点,但要明白类似的方法可对所有类型的其他接收设备应用,例如与其他运载工具通信设备的通信。
在检测到接收目标(例如网络接入节点12110)后,运载工具通信设备可最初被配置为使用波束12102A来与网络接入节点12110通信。运载工具通信设备可以若干种方式中的任何一种来检测网络接入节点12110,例如利用寻呼信号、经由机载相机和图像识别软件从视觉上检测,等等。在此示例中,初始波束12102A遵循运载工具通信设备12102与网络接入节点12110之间的最直接路径,但要明白初始波束基于由网络发送的信息可指向不同的方向。
然而,利用其机载检测设备(相机、雷达、LIDAR、运动传感器等等),运载工具通信设备12102可检测障碍物12104,并且操控其波束来与网络接入节点12110至1210B通信以避开障碍物12104。因此,运载工具通信设备12102可被配置为对由其机载检测设备获得的实时数据实现存储在存储器组件上并且可由一个或多个处理器执行的图像分析/识别算法。来自多个机载检测设备单元(例如相机、雷达、LIDAR、运动传感器)的数据可被融合来获得更全面的地图。此外,以这种方式融合不同类型的数据可简化对获取的数据的处理(例如,处理相机数据可比处理雷达数据更复杂),并且本公开的设备和方法可使用雷达数据来降低计算复杂度。
除了检测障碍物以外,在一些方面中,运载工具通信设备12102还可被配置为确定潜在的反射体,例如反射表面12106,以操控波束绕过障碍物。以此方式,反射表面可用于确定绕过障碍物12104的辅助路径,例如使用波束12102C。运载工具通信设备12102可被配置为确定反射表面(例如,大卡车的金属侧面、路标或者建筑物)来辅助这种确定。对反射表面的确定可基于例如实时相机数据,或者基于运载工具通信设备的发光/光检测单元(例如,运载工具的头灯发出光,配备在运载工具上的传感器确定被反射回运载工具的光的量)。在本公开的另一方面中,沿着由运载工具通信设备采取的路线可创建反射基础设施以为次波束创建潜在路径。沿着路线的这种反射表面的位置可被网络传达给运载工具通信设备以用于实现。
如果运载工具通信设备在多个频率上操作,则在一些方面中其可只为一个频率确定(一个或多个)适当的波束,并且使用所确定的(一个或多个)波束作为指示出其他频率的适当波束方向。在其他方面中,其可为多个频率确定适当的波束。
因此,运载工具通信设备可包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器操作性地耦合到存储器,该存储器加载有用于操作该一个或多个处理器的可执行程序指令,这些可执行程序指令包括:用于获取设备周围环境的数据的数据获取子例程,用于基于获取的数据识别物体的识别子例程,以及用于基于识别的物体来生成波束的波束生成子例程。所述程序指令还可包括:用于获取初使波束来在指定位置处使用的初始模式获取子例程和/或用于发送生成的波束的发送子例程。
图122根据一些方面示出了运载工具通信设备12200的示范性内部配置。运载工具通信设备12200可对应于图5的运载工具通信设备500,并且相应地可包括操控和运动系统12202、通信布置12204以及天线系统12206,它们以对于操控和运动系统502、通信布置504和天线系统506示出和描述的方式来配置。除了这些组件以外,运载工具通信设备12200还可包括机载数据获取设备12208。
数据获取设备12208可包括例如视频相机、红外相机、运动传感器、雷达设备、LIDAR设备或者被配置为获取表示运载工具通信设备12200的周围环境的数据的任何其他设备。在一些方面中,数据获取设备12208可策略性地分布在运载工具通信设备12200周围以为数据获取提供全面的获取范围。例如,数据获取设备可部署在运载工具通信设备12200的外壳周围以最大化数据获取设备12208的获取范围(例如,最大化相机、雷达传感器、运动传感器、LIDAR、红外传感器、超声传感器的视野,或者最大化GPS系统的接收能力)。例如,数据获取设备12208可沿着运载工具通信设备12200的前面、后面、侧面和/或顶部布置。在12250中的运载工具通信设备12200的顶视图中示出了数据获取设备12208的示范性分布。数据获取设备12208的这些组件的每一者可操作性地耦合到通信布置12204以向其提供详述运载工具通信设备12200的环境(例如,周围区域)的数据。
天线系统12206可以是被配置用于数字、RF或混合波束成形的天线阵列。在一些数字波束成形方面中,通信布置12204可包括基带处理器和多个RF链,每个RF链耦合到天线系统12206的元件。基带处理器随后可将特定天线波束的复数波束成形权重应用到发送信号(或者相反方向上的接收信号)的相应复制流,从而获得多个加权流。在一些RF波束成形方面中,天线系统12206或通信布置12204的RF收发器可包括一组模拟加权元件,其可以是RF移相器和/或渐弱电路。每个模拟加权元件可将来自特定天线波束的该组复数波束成形权重的相应复数波束成形权重应用到发送信号(和/或接收信号)的相应复制流,从而获得多个加权流。在一些混合波束成形方面中,通信布置12204可包括基带处理器和多个RF链并且天线系统12206或通信布置12204的RF收发器可包括一组模拟加权元件。基带处理器和该组模拟加权元件可应用复数波束成形权重来获得多个加权流。天线系统12206的每个天线元件随后可发送多个加权流中的相应一个来实现特定的天线波束。
在一些方面中,天线系统12206可以是统一阵列,例如统一线状或平面阵列。在其他方面中,天线系统12206的天线元件可以非均衡地分布在运载工具通信设备12200周围以允许运载工具通信设备12200在水平平面中和在垂直方向上在若干个不同方向上发射波束。在12250中示出了天线元件的示范性分布。天线元件可被配置为根据本公开的无线通信技术的任何一者来发送和/或接收无线通信。
图123根据一些方面示出了控制器12300的示范性内部配置,其可被包括在运载工具通信设备的通信布置12204中。如图123中所示,控制器12300可包括处理器12302和存储器12304。处理器12302可以是单个处理器或多个处理器,并且可被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码来执行如本文所述的发送和接收、信道资源分配和集群管理。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。处理器12302可通过软件级连接来发送和接收数据,该数据被数字信号处理器、RF收发器和天线系统12206以无线无线电信号的形式物理地发送。存储器12304可以是非暂态计算机可读介质,其存储用于波束成形的指令12310,包括数据获取子例程12310a、识别子例程12310b和波束生成子例程12310c。
数据获取子例程12310a、识别子例程12310b和波束生成子例程12310c可各自包括(一个或多个)包括可执行指令的指令集,这些可执行指令当被处理器12302取回和执行时执行如本文所述的控制器12300的功能。具体地,处理器12302可执行数据获取子例程12310a来从机载检测设备的任何一者获取数据。如上所述,这可包括从相机、运动传感器、雷达、红外检测设备、LIDAR等等中的任何一个或多个获取数据。数据获取子例程12310a还可包括指令来向要被处理的不同类型的数据的每一者指派不同的权重,例如从视频相机获得的数据可被指派更高的权重值。此外,数据获取子例程12310a可包括指令来获得初始波束(例如,候选波束集)来在一个或多个位置处使用。
处理器12302还可执行识别子例程12310b来基于由数据获取设备12208获取的数据识别物体。这可包括识别障碍物、接收器或反射表面中的至少一者。识别子例程12310b可包括(一个或多个)指令集,这些指令集包括可执行指令,这些可执行指令当被处理器12302取回和执行时执行对从机载检测设备获取的数据的图像分析。
处理器12302还可执行波束生成子例程12310c来基于所识别的物体生成波束。例如,这可包括:生成波束来避开所识别的障碍物,基于候选波束集生成波束,基于所识别的接收器和/或反射表面生成波束,或者上述的任何组合。例如,处理器12302可利用波束生成子例程12310c为天线系统12206的元件生成复数波束成形权重,其中复数波束成形权重当利用基带、RF或混合波束成形应用在天线系统12206的元素上时产生特定的天线波束。处理器12302随后可通过利用天线系统12206为数字波束成形(例如,在通信布置12204的基带处理器中)、RF波束成形(例如,通信布置12204中的RF波束成形平台,其可例如是应用复数波束成形权重的多个移相器和/或渐弱电路)或者混合波束成形(例如,基带处理器和RF波束成形平台)提供复数波束成形权重来生成实际天线波束。
图124和图125根据一些方面示出了控制器12300的波束生成功能的示例。参考图124,此示例示出了控制器12300利用模拟/RF波束成形的波束生成功能。如图124中所示,控制器12300可在数据获取子例程12310a的执行期间从数据获取设备12208接收表示运载工具通信设备12200的周围环境的数据。控制器12300随后可执行识别子例程12310b来基于从数据获取子例程12310a获得的数据识别物体,这可包括识别障碍物、接收器和/或反射表面。
控制器12300随后可执行波束生成子例程12310c来基于利用识别子例程12310b识别的物体利用天线系统12206生成天线波束。例如,控制器12300可生成一组复数波束成形权重,这些复数波束成形权重当被应用在天线系统12206的天线元件上时,生成被操控朝向接收器或反射表面和/或远离障碍物的波束。具体地,天线系统12206的不同天线元件的每个复数波束成形权重的相位和增益的应用可在所得到的加权信号被天线系统12206发送时产生建设性和破坏性干扰的模式。
如图124中所示,控制器12300可通过随后将该组复数波束成形权重提供到RF波束成形器12402来生成天线波束,RF波束成形器12402可包括多个RF波束成形电路,其中每一者被放置在天线系统12206的相应天线元件的信号线上。在一些方面中,RF波束成形器12402的多个RF波束成形电路可以是模拟移相器,并且每一者可向其各自的天线元件上的信号应用与该组复数波束成形权重中的相应一个相对应的相位偏移。在一些方面中,RF波束成形器12402的多个RF波束成形电路可额外地或者替换地包括渐弱电路,其中的每一者可向其各自的天线元件上的信号应用与该组复数波束成形权重中的相应一个相对应的增益。
因此,基带控制器12406可产生供发送的基带发送信号,RF收发器12404可对该基带发送信号执行RF调制以产生RF发送信号。RF收发器12404可将RF发送信号分割成复制RF发送信号并且将每个相应的发送信号提供到天线系统12206的相应天线元件。放置在天线系统12206的每个天线元件的信号线上的RF波束成形器12402的各个RF波束成形电路因此可向其信号线上的复制RF发送信号应用由控制器12300生成的该组复数波束成形权重中的相应复数波束成形权重(例如,相移,以及可选地,增益)。天线系统12206随后可发送所得到的加权RF发送信号。由天线系统12206产生的所得到的辐射模式因此将在实现天线波束的从每个天线元件发送的信号之间产生建设性和破坏性干扰的模式(例如,导致主瓣、旁瓣和空值)。控制器12300因此可通过计算产生朝着接收器或反射表面和/或远离先前利用识别子例程12310b识别的障碍物的天线模式的一组复数波束成形权重,来利用波束生成子例程12310c生成天线波束。虽然在图124中是在发送方向上示出的,但波束成形的互易性使得控制器12300和RF波束成形器12402能够在接收方向上以相同的方式工作。
参考图125,此示例示出了控制器12300利用数字波束成形的波束生成功能。因此,RF收发器12404可包括多个RF收发器12404a-12404c,其中多个RF收发器12404a-12404c的每一者被放置在天线系统12206的相应天线元件的信号线上。因此,控制器12300可按与上文对于图124所述相同的方式获得数据、识别物体并且计算一组复数波束成形权重。控制器12300可通过将该组复数波束成形权重提供到基带控制器12406来利用波束生成子例程12310c生成天线波束,基带控制器12406可被配置有数字波束成形器功能。因此,在发送方向上,基带控制器12406可被配置为复制基带发送信号以获得复制基带发送信号,并且将该组复数波束成形权重中的相应复数波束成形应用到复制基带发送信号的每一者。基带控制器12406随后可将所得到的加权基带发送信号的每一者提供到多个RF收发器12404a-12404c中的相应一者,多个RF收发器12404a-12404c随后可对加权复制基带发送信号执行RF调制。多个RF收发器12404a-12404c随后可将所得到的RF发送信号提供到天线系统12206以进行发送。由发送的信号的传播形成的所得到的辐射模式从而将产生与该组复数波束成形权重相对应的天线模式。虽然在图125中是在发送方向上示出的,但波束成形的互易性使得控制器12300和基带控制器12406能够在接收方向上以相同或相似的方式工作。
在使用混合波束成形的其他方面中,通信布置12204可包括多个RF收发器和包括多个RF波束成形电路的RF波束成形器,其中控制器12300可将第一组复数波束成形权重提供给多个RF波束成形电路以供应用并且将第二组复数波束成形权重提供给基带控制器。每个RF收发器随后耦合到多个RF波束成形电路的相应子集。在多个RF波束成形电路的每个相应子集处接收到的信号因此可让相同的复数权重应用在基带控制器处,但每一者可向其各自的信号线上的信号应用不同的复数波束成形权重。
图126是描述在本公开的一方面中用于波束生成的方法的流程图12600。要明白流程图12600本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
在阶段12602中,运载工具通信设备获取提供关于运载工具通信设备的周围环境的信息的数据。此数据可经由运载工具通信设备的机载设备来获取,例如相机、雷达、运动传感器、LIDAR等等。在阶段12604中,运载工具通信设备基于获取的数据识别一个或多个物体。一个或多个物体可包括接收目标、障碍物或反射表面中的至少一者。在阶段12606中,运载工具通信设备基于一个或多个识别的物体生成一个或多个波束。
图127是描述在本公开的一方面中用于波束生成的方法的流程图12700。要明白流程图12700本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
在阶段12702中,运载工具通信设备为一个或多个位置获得候选波束的集合。候选波束集合可包括一个或多个波束,其中在存在多于一个波束的情况下,波束被按优先级的顺序排名。候选波束的这个集合可以是从网络获得的或者是直接从另一运载工具通信设备获得的。
在阶段12704中,运载工具通信设备获取数据以提供关于在一个或多个位置的每一者处运载工具通信设备的周围环境的信息。此数据可经由运载工具通信设备的机载设备来获取,例如相机、雷达、运动传感器、LIDAR等等。
在阶段12706中,运载工具通信设备基于获取的数据确定从候选波束集合中使用哪个波束。这可包括确定是否存在阻塞来自候选波束集合的主波束的障碍物。如果否,则运载工具通信设备可被配置为使用主波束。如果是,则运载工具通信设备可被配置为确定是否存在阻塞来自候选波束集合的次波束的障碍物,等等。在本公开的另一方面中,运载工具通信设备可使用获取的数据来同时为候选波束集合中的所有波束确定障碍物,并且选择使用最高排名的无阻塞波束。在阶段12708中,运载工具通信设备生成所选择的波束。
本公开的运载工具通信设备可被配置为通过经由一个或多个处理器执行存储在计算机可读介质上的指令来实现流程图12600-12700中描述的方法。
利用软件可重配置芯片的集成电路替换
应用可使用集成电路,这些集成电路在其安装于其中的设备的寿命期间保持相关。在V2X应用中(例如,基于DSRC的和基于3GPP LTE V2V/V2X的),运载工具通信设备可具有10年或更长的寿命,这可远长于许多手持终端设备的寿命。随着这些运载工具通信设备演进,可引入重要的新功能,例如更新后的安全性特征。这里提供的公开可使得制造者能够在不对通信设备进行完全物理替换的情况下更新其集成电路。
在一些物联网(IoT)用例中,可存在数百个垂直应用,并且制造者可能不能利用专用和优化的解决方案来服务所有这些市场。本公开提供了各种设备和方法,用于开发少量的可重配置芯片集,它们可通过软件重配置来适应于目标市场。此外,芯片制造者可具有对软件升级以改善性能、增强功能和修复问题的能力。
因此,本公开根据一些方面提供了芯片设计,这些芯片设计是功率效率非常高的并且在设备的寿命期间(例如,在V2X中)或者在初始的应用相关配置期间(例如,IoT)允许售后软件重配置。
本公开的各种方面提供了一种高效的专用集成电路实现方式。此实现方式由软件可重配置芯片来补充,这些软件可重配置芯片可以是任何类型的可重编程逻辑电路,例如数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、微控制器、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)、可编程逻辑阵列(programmable logic array,PLA)或者任何其他可重编程处理平台。在一些方面中,软件可重配置芯片的一些处理资源(例如,组件可重配置电路的逻辑电路)可最初不被使用,并且可随着时间的推移被激活来实现更新或新的特征。因此,在设备的寿命期间,所选择的集成电路(例如,任何处理器和/或专用硬件电路,它们可以是独立的集成电路或者作为其他集成电路的组件的集成电路)可被安装到软件可重配置芯片上的替换软件指令集所替换。替换软件指令集当被软件可重配置芯片的处理资源执行时可实现能够替换原始的“物理”集成电路的基于软件的“虚拟化”集成电路。在一些情况下,这可避免执行硬件去除和安装来更新系统的需要。
在本公开的另一方面中,可提供这些替换软件指令集的优先级类别。一旦软件可重配置芯片的处理资源已被耗尽(例如,一旦软件可重配置芯片的可重配置逻辑电路对于替换软件指令集处于满负荷),则不那么重要的替换软件指令集可被卸载并且被更关键的替换软件指令集所替换,例如朝着安全性更新、新加密方法等等发展的那些。
基于上述框架,本公开的另一方面提供了设备和方法,用于基于情境感知的现场软件重配置以使得调制解调器平台能够例如通过其自己的无线通信链路对于其部分替换软件指令集更新执行现场下载。这些更新可基于信道条件或用户场景,例如某些更新后替换软件指令集可对于各种特定场景优化,例如当用户在火车中密集使用终端设备时的高速用例、用户频繁观看视频流的高下行链路吞吐量用例、要求更长电池寿命的用例,等等。也可对替换软件指令集执行更新来支持新的特征,例如当终端设备需要支持新类型测量报告或者各种其他新引入的物理层或协议栈过程时。
因此,本公开提供了方法和设备,用于例如动态地调整和更新调制解调器平台的组件特征,而无需拆卸硬件并且无需利用大的指令存储器在初始软件构建中实现所有可能的优化。
此外,本公开的软件重配置可在现场执行,例如在不中断当前无线服务的情况下执行。这可通过利用无线服务内的空闲时间来实现,从而使得调制解调器内的子系统(例如,专用处理器或硬件电路组件)的重配置例如仅在其空闲时(例如在非连续接收(discontinuous reception,DRX)周期中的非活跃时段期间)被激活。本公开使能了基于用户需要的动态芯片集重配置以允许同一芯片集支持各种应用,从而减少了实现努力和生产成本。
在本公开的另一方面中,提出了方法和设备来利用来自本文提出的框架中的未使用资源来并行地构建支持不同类型的应用的第二系统。
图128是芯片设计的现有方案12800与本公开的一方面中的芯片设计12850之间的比较。要明白12800和12850本质上是示范性的,因此为了这里的说明可被简化。
传统方案12800是基于按组件实现方式的(例如集成电路12800a-12800e的每一者,其可表示例如循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)生成器/校验器、信道编码器/解码器、交织器/解交织器、星座映射器/解映射器、调制器/解调器等等),这些按组件实现方式具有高功率效率,但就灵活性而言是有限的;或者是基于纯软件重配置解决方案的,这些纯软件重配置解决方案是高度灵活的,但从功率消耗和复杂性的角度来看是效率低下的,并且可能对于最终用户而言是昂贵的。在按组件实现方式的情况下(基于硬件、软件或者两者的组合),一些固件重配置可以是可能的,但完整组件(例如加密引擎)的完全替换是不可行的。
在传统方案12800中,即使对于软件定义的基于无线电的调制解调器平台,物理层软件也可在终端设备被部署在现场之前在同一软件镜像内实现对所有场景优化的所有算法。这种传统的方案可使用巨大量的存储器存储来为所有场景存储代码,并且当算法对于不同的场景而言完全不同而不只是参数的调节时,冗余尤其大。此外,如果需要特征更新,则可能需要完全刷新大的软件镜像。最后,芯片设计的传统方案12800是为一个或少量的相似应用设计的。在大多数情况下,芯片只是为单个应用设计的(例如,汽车、蜂窝调制解调器、智能手表等等),导致了增大的实现成本和维护。
与之不同,本公开的芯片设计12850提供了对于存储软件镜像具有更低存储器要求的设备,因为部分替换软件指令集的现场重配置可覆写现有的替换软件指令集。此外,在一些情况下,当在现场通过终端设备自己的无线链路来更新部分替换软件指令集时,设计12850可以更灵活并且具有更低的成本。因此,芯片设计12850可实现优化的ASIC(或者其他集成电路)配置,其允许了通过软件可重配置芯片12852来替换集成电路。一次方式,芯片可通过实时动态地基于在线的重配置来动态地适应于用户需要或者信道条件。在一些情况下,此方案可提供灵活性、功率效率和最小化成本中的一个或多个。
在本公开的一个方面中,提供了以下特征中的一个或多个以启用高效率ASIC配置与软件可重配置芯片的组合。
首先,高效率ASIC配置可与软件可重配置芯片相组合。在此特征的一个方面中,软件可重配置芯片可最初未被使用,并且可随后为了安装替换软件指令集而被激活。以此方式,所选择的集成电路可被安装到软件可重配置芯片上的替换软件指令集所替换。软件可重配置芯片的处理资源(例如,可重配置逻辑电路)随后可执行替换软件指令集以实现对原始集成电路的虚拟化替换。在一些方面中,可替换整个集成电路,而在其他方面中可只替换集成电路的某些部分功能。
第二,可实现替换软件指令集的优先级类别。例如,替换软件指令集的优先级类别可被定义成使得一旦软件可重配置芯片就安装的替换软件指令集而言处于满负荷,不那么重要的替换软件指令集(例如,较低的优先级类别)就可被卸载并且被更高优先级类别的替换软件指令集所替换,例如关于安全性更新、新的加密方法等等的替换软件指令集。
第三,未使用的处理资源可被重指派来用于并行运行的系统中,例如被替换的集成电路(例如,已被由替换软件指令集实现的虚拟化替换所替换)的处理器被提供给软件可重配置芯片12852来支持其他替换软件指令集(例如,与软件可重配置芯片12852的处理资源一起使用)。软件可重配置资源芯片12852可包括被配置为控制其可用的处理资源(例如,本地的和来自绕过的组件的改变用途的处理器的)的分配和优先级排序的处理器或控制器(未图示)。
在本公开的另一方面中,软件可重配置芯片可最初被设计为只实现初始要求量的处理资源(例如,可重配置逻辑电路可只能够支持有限量的替换软件指令集),并且功能可被更新来实现如本公开的优先级排序方案中所描述的新的虚拟化替换组件。不同应用/功能的优先级排序可由控制器来控制。
在本公开的另一方面中,可以利用非关键应用的空余处理资源。例如,如果安装了诸如计算机游戏之类的非关键应用,则当前未在使用中的处理资源可被分配给计算机游戏来提供计算力支持。
在示例12850中示出了这些方面的芯片配置和方法的基本原理。使用高效芯片表面方案的芯片的第一代配置,例如ASIC平台或其他集成电路配置,被提供有各种构建块/基本集成电路12850a-12850e。在各种方面中,这些集成电路可例如是循环冗余校验(CRC)生成器/校验器、信道编码器/解码器、交织器/解交织器、星座映射器/解映射器、调制器/解调器、加密/解密单元、MIMO处理器,等等。集成电路可以是任何类型的集成电路,包括处理器/微处理器、控制器/微控制器和专用硬件定义电路(例如ASIC)。集成电路12850a-12850e中的一个或多个(或者如12850中所示,它们的全部)的输入/输出(由黑色的圆示出)设有(直接或间接)耦合到软件可重配置芯片12852的连接器/接口,软件可重配置芯片12852的分发/编程可由控制器(未图示)控制。
一旦集成电路12850a-12850e之一被识别来替换,相应的替换软件指令集就可被加载到软件可重配置芯片12852的处理资源上(例如,加载到软件可重配置芯片12852的FPGA、处理器或其他可重配置逻辑电路上)并且连接到被识别为要替换的集成电路的(一个或多个)输出/(一个或多个)输入。被替换的集成电路随后可被跨过,或者说“绕过”。被替换的集成电路可被从链路中切断,例如断开或切断电源。软件可重配置芯片12852随后可执行替换软件指令集,该替换软件指令集可实现被替换集成电路的“虚拟化”替换。替换软件指令集因此可以以可执行指令的形式(例如,利用软件虚拟化)来表示虚拟化替换的功能。在一些方面中,软件可重配置芯片可完全替换集成电路,而在其他方面中软件可重配置芯片可部分替换集成电路,例如替换芯片的特定部分功能。
在这个方面中,本公开的特征之一是适当地定义特定块的输入/输出,“绕过点”,在图中示为黑色的圆。具体而言,绕过点可位于进行特定操作的特定块的输入/输出处,例如快速傅立叶变换(fast Fourier transform,FFT)、turbo编码器、解码器、交织器、MIMO编码器/解码器,等等。在一个示例中,集成电路12850a-12850e之一可能原本是为6比特解码设计的,这在某一时刻可能无法为期望的用途提供充分的粒度。这个6比特解码器可被提供到没有如此密集编码的另一信道,并且可从软件可重配置芯片12852的处理资源实现新的FFT来以更高比特解码。
在一些方面中,由软件可重配置芯片12852实现(例如,由替换软件指令集的执行实现)的虚拟化替换可在整个协议栈上实现。例如,软件虚拟化可用于生成替换软件指令集来在物理、协议栈或应用层为各种处理密集特征虚拟化信道编码技术、新介质接入信道(media access channel,MAC)功能、新无线电资源管理(radio resource management,RRM)功能和/或新的硬件加速器。因此,集成电路12800a-12800e中的与协议栈功能相对应的集成电路可被软件可重配置芯片12852中的相应替换软件指令集(包括以可执行指令的形式虚拟化协议栈功能的程序代码)所替换。
图129示出了本公开的一方面中的设备的详细框图12900。要明白框图12900本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
框图12900示出了具有五个基带和/或RF组件12850a-12850e的集成电路。此集成电路可例如是终端设备的一部分、运载工具通信设备的一部分、网络接入节点的一部分或者另一无线电通信设备的一部分,并且可包括处理器和/或专用硬件电路。
如框图12900中所示,通过由软件可重配置芯片的处理资源(例如,FPGA或其他可重配置处理器)执行替换软件指令集,集成电路12850a-12850e的任何一者可分别被替换软件指令集12912-12920所替换。替换软件指令集12912-12920的每一者可被图128的软件可重配置芯片12852的处理资源加载和执行。例如,替换软件指令集12920可将Turbo码编码集成电路(例如,12850a)改变成包括现代多边缘低密度奇偶校验(low density paritycheck,LDPC)编码的目标虚拟化集成电路(例如,利用软件对集成电路的虚拟化)。接下来的描述描述了可如何实现接口来将(可能硬连线的)原始集成电路的输入/输出重路由到虚拟化替换(由替换软件指令集实现)并且使其对于软件组件的开发者可用。
在本公开的一方面中,提供了用户可编程接口,其将原始集成电路的输入/输出“重路由”到软件可重配置芯片的处理资源。当前方法可能没有预见到由基于软件的版本对(例如,基带的)特定集成电路的替换。更确切地说,每种无线电接入技术(RAT)的协议栈是以软件版本提供的。本公开的实施例允许了制造者提供平台给软件开发者(例如,原始的或者第三方软件开发者)并且使得开发者能够只替换被制造者授权改变的那些集成电路。
为了使得软件开发者能够执行集成电路的替换,制造者可识别将会可用于由替换软件指令集替换的目标集成电路的输入/输出并且提供向开发者提供对这些输入和输出的访问权的“绕过电路”12902-12910。
制造者可定义框图12900中的目标集成电路的特定输入和输出来由软件开发者(例如,第三方)使用,如各个黑色的圆所示。制造者随后为向开发者提供对原始(例如,硬连线)的集成电路12850a-12850e的访问权的每个输入/输出配对生成绕过电路标准功能块(standard functional block,SFB)。在一些方面中,绕过电路12902-12910可不具有除了向开发者提供目标集成电路的一个或多个应用程序接口(application programinterface,API)以外的功能。在其他方面中,绕过电路12902-12910可具有有限的功能,例如缓冲、同步或类似的接口特征。此功能可以用硬件或者软件实现。在本公开的一个方面中,绕过电路可配置有缓冲功能,缓冲功能被配置为临时保持由另一集成电路提供的数据或者临时保持要被提供到另一集成电路的数据。在本公开的另一方面中,绕过电路可配置有同步功能,同步功能被配置为同步软件可重配置芯片和其他集成电路之间的数据传送。
相应的绕过盒可以本机目标代码的形式被提供到软件开发生态系统中。绕过电路可被提供给前端编译器(例如,远程站点中的离线编译;例如,不同于设备上的编译)或者后端编译器(例如,设备上的在线编译)。
第三方软件开发者可通过访问可供特定用途使用的各个绕过电路的输入/输出来替换原始集成电路12850a-12850e。这个替换软件指令集(其充当对集成电路的虚拟化替换)随后可作为用户定义功能块(User Defined Functional Block,UDFB)被提供到无线电应用商店。
此外,电路在需要时可在原始集成电路和虚拟化替换之间切换。例如,在一些情况中,原始集成电路和替换软件指令集中的一者或另一者可能例如就稳定性、鲁棒性、功率消耗等等而言是更合适的。
在希望时,替换软件指令集也可被用替换软件指令集的更新版本来更新。替换软件指令集可被激活预定的持续时间(例如,从现在起直到年底为止),或者被在一部分时间中(例如,每日的一定时间段等等)激活。可替换地,替换软件指令集可在发生外部或内部触发时被激活,例如感测到新位置、使得替换软件指令集将表现得更好的特定类型的干扰,等等。
在本公开的另一方面中,可提供特定的授权来允许为了替换软件指令集的安装而访问绕过电路。例如,在允许开发者访问输入和输出之前,硬件制造者可在绕过电路中包括对口令或加密密钥的请求。如果检测到替换软件指令集的故障(例如,通过外部触发或者由目标平台本身,例如通过适当的(回环)测试、感测等等),则设备可后退到安全状态。例如,原始集成电路12850a-12850e可被重激活并且替换软件指令集12912-12920可被解除激活。
如上所述,一旦原始集成电路被替换软件指令集所替换,则集成电路的电源可被禁用,例如通过使用开关来禁用。该开关可以是由设备的控制电路控制的传输门或者在替换软件指令集中,以将原始集成电路与操作电源解除耦合。
注意,各自用于一相应集成电路的各种绕过电路随着时间的推移可被提供给软件开发者,包括第三方软件开发者。例如,制造者对于哪些集成电路将在何时可由谁替换拥有完全的控制权。从而制造者可以小心地逐步和/或逐组件开放平台。
虽然没有示出,但在一些方面中绕过电路可用于替换多于一个集成电路。例如,绕过电路包括用于到12850b的输入和用于12850c的输出的API。在这个示例中,制造者确定到集成电路12850b的输入和从集成电路12850c的输出,并且目标集成电路,包括绕过电路和相应的新集成电路,替换12850b和12850c两者。
另外,有可能一些集成电路从一开始就是通过软件安装的(例如,安装到FGPA资源上),如果预期到在不久的将来将进行该集成电路的替换的话。
在本公开的另一方面中,绕过电路可提供双向的替换软件指令集。例如,替换软件指令集可被配置为替代信道编码器和信道解码器两者。在此情况下,绕过电路提供对两个集成电路的输入和输出的访问。
在一些方面中,上文提供的描述可涉及物理层中的集成电路的替换。然而,要明白替换软件指令集也可在开放系统互连(Open Systems Interconnection,OSI)模型的更高层替换集成电路。例如,设备安全性经常是在OSI级别2和3实现的。因此,替换软件指令集可替换安全性平台。在这个方面中,制造者可在相应的绕过电路中为在框图12900的级别2/级别3处理块中实现的安全性平台(例如,安全性相关硬件和/或软件的布置)提供输入和输出API。替换软件指令集随后可替换12900中的安全性子系统。被替换的集成电路可在ISO模型的更高层,例如应用层。
图130和图131示出了本公开的方面中的流程图13000和13100。要明白流程图13000和12000本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
流程图13000示出了用于重配置通信设备的方法。在阶段13002中,识别通信设备中的集成电路。例如,此集成电路可以是基带处理元件。在阶段13004中,一个或多个替换软件指令集(用于虚拟化所识别的集成电路的基于软件的替换)被加载到通信设备的软件可重配置芯片上,其中一个或多个替换软件指令集被配置为替换所识别的一个或多个硬件集成电路的至少一个功能。例如,软件可重配置芯片可包括在其上可加载并执行软件指令集的FPGA、DSP或其他可重配置逻辑电路。在阶段13006中,一个或多个集成电路的输入被路由到软件可重配置芯片并且软件可重配置芯片的输出被路由到一个或多个集成电路的输出,其中一个或多个替换软件指令集替换该一个或多个集成电路。因此,输入可作为输入被提供到替换软件指令集,并且替换软件指令集的输出可被提供为输出。
流程图13100示出了本公开的一方面中的用于产生能够被重配置的通信设备的方法。在阶段13102中,通信设备被提供以一个或多个软件可重配置芯片(例如,FPGA、DSP、PLA等等)。在阶段13104中,对于设备的一个或多个集成电路提供一个或多个绕过电路,其中每个绕过电路被配置为将一个或多个集成电路的输入重路由到一个或多个软件可重配置芯片之一并且将一个或多个软件可重配置芯片之一的输出路由到一个或多个集成电路的输出。
图132示出了绕过电路(在此示例中是绕过电路12904)的示范性实现方式,用来提供接口来利用软件可重配置芯片12852更新原始集成电路12805B。绕过电路可包括控制逻辑13252、复用器和(一个或多个)解复用器13254-13256以及(一个或多个)缓冲器13258-13260。在一个方面中,这些元件可利用FPGA或可编程逻辑阵列(PLA)来实现。因此,对于定义绕过电路的功能块的编程是对FPGA或PLA的编程。虽然接下来的描述假定从集成电路12850a到集成电路12850c的单向流程,但要明白相反方式的单向流程也在本公开的范围内(在此情况下,解复用器可替代复用器)。也可实现双向数据流,例如控制逻辑13252既提供复用能力也提供解复用能力。
来自原始集成电路12850a的输出数据被路由到解复用器13254,解复用器13254被控制逻辑13352控制来将数据路由到集成电路12850b的输入端口或者路由到缓冲器13258。控制逻辑13252可被软件可重配置芯片12852的处理器控制或者被基带调制解调器的控制器(例如,图135中的控制器13510)控制。复用器13256被控制逻辑13252控制来将集成电路12850b的输出路由到缓冲器13260的输出或者路由到集成电路12850c的输入。缓冲器13258-13260被控制逻辑13252控制来锁存来自解复用器13254和来自软件可重配置芯片12852的数据以同步由集成电路12850a提供的和提供到集成电路12850c的数据。虽然在图132中没有示出,但在一些方面中,如果经由绕过电路12904由替换软件指令集替换集成电路12850b,则可提供开关来将集成电路12850b与电源解除耦合。该开关可由控制逻辑13252或者设备的另一控制器/处理器控制。因此,绕过电路12904提供了接口来路由数据绕过集成电路12850b并且利用软件可重配置芯片12852来替换它。
图133是示出本公开的一方面中的资源的重分配的框图13300。在示例13300中,集成电路12850b被来自软件可重配置资源芯片12852的替换软件指令集12852a所替换(对应的绕过电路未被示出)。示例13302示出了12850b的更详细图示。
集成电路12850b的处理资源可被分配给软件可重配置资源芯片12852的处理资源(例如,以形成可供软件可重配置资源芯片12852使用的处理资源的共同池)以用于未来利用替换软件指令集来重配置和替换额外的集成电路。在这个方面中,在由替换软件指令集12852a替换集成电路12850b后,DSP 13314和FPGA 13316可被重分配给软件可重配置芯片12852以便为其他应用重配置。软件可重配置芯片12852的控制器随后可能够访问集成电路12850b的处理资源以上传和执行替换软件指令集来实现对其他集成电路的虚拟化替换。
图134是如本公开中所述的允许软件可重配置芯片的处理资源充当替换软件指令集(用于集成电路的虚拟化替换)的示范性无线电虚拟机(radio virtual machine,RVM)13400的框图。RVM 13400可以操作性地耦合到无线电通信设备(例如,手持或固定终端设备或运载工具通信设备)中的基带、应用处理器和/或RF电路中的至少一者。
RVM 13400包括保存用于基本操作的代码的程序存储器13402、保存配置代码的程序存储器13404、以及控制器13406。控制器控制多个抽象处理元件(abstract processingelement,APE)13410a-13410m、多个数据对象(data object,DO)13408a-13408n和抽象交换架构13412。存储在程序存储器13402中的基本操作包括标准功能块(SFB)和用户定义功能块(UDFB)两者。SFB和UDFB采取用于APE 13410a–13410m的目标代码的形式。程序存储器13404中的配置代码可采取源代码的形式,例如C、C++等等。存储在程序存储器13404中的配置代码可被被配置为在APE之一上或者在控制器13406上运行的编译器转换成用于APE13410a–13410m的目标代码SFB或UDFB。
示例RVM 13400的集成电路打算传达RVM的操作流。在各种方面中,实际实现方式可与图134中所示的不同。例如,RVM的处理元件(APE13410a-13410m)和控制器13406可包括一个或多个单核或多核处理器、数字信号处理器(DSP)、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)或者其他可编程处理元件。RVM的存储器元件可包括由处理元件共享的单个存储器、多个共享的存储器元件(DO 13408a-13408n)和/或分别耦合到多个处理元件的多个专用存储器元件。交换架构可以是将存储器耦合到处理器的总线的系统和/或多输入多输出交换架构,例如交叉点交换机。
控制器13406将由APE 13410a-13410m之一提供或者来自外部端口13414的数据存储到数据对象13408a-13408n的一个或多个中。抽象交换架构13412被控制器13406控制来将数据对象13408a-13408n中的一个或多个耦合到APE 13410a-13410m中的一个或多个。控制器13406还从DO 13408a-13408n和从APE 13410a-13410m接收状态信息。来自DO 13408a-13408n的状态信息包括关于每个DO中的数据的量的信息。来自APE 13410a-13410m的状态信息包括关于由每个APE执行的操作的状态的信息。控制器13406进而将状态信息提供给适当的RAT。
图135根据一些方面示出了通信设备13500的内部配置,其可包括天线系统13502、射频(RF)收发器13504、基带调制解调器13506(包括数字信号处理器13508和控制器13510)、应用处理器13512、存储器13514和RVM 13400。虽然在图135中没有明确示出,但在一些方面中通信设备13500可包括一个或多个额外的硬件和/或软件组件,例如处理器/微处理器、控制器/微控制器、其他专用或通用硬件/处理器/电路、(一个或多个)外围设备、存储器、供电电源、(一个或多个)外部设备接口、(一个或多个)订户身份模块(SIM)、用户输入/输出设备((一个或多个)显示器、(一个或多个)小键盘、(一个或多个)触摸屏、(一个或多个)扬声器、(一个或多个)外部按钮、(一个或多个)相机、(一个或多个)麦克风,等等),或者其他相关组件。
通信设备13500可在一个或多个无线电接入网络上发送和接收无线电信号。基带调制解调器13506可根据与每个无线电接入网络相关联的通信协议指挥通信设备13500的这种通信功能,并且可对天线系统13502和RF收发器13504执行控制以便根据每个通信协议定义的格式设置和调度参数来发送和接收无线电信号。虽然各种实际设计对于每个支持的无线电通信技术可包括单独的通信组件(例如,单独的天线、RF收发器、数字信号处理器和控制器),但为了简洁起见,图135中所示的通信设备13500的配置只描绘了这种组件的单个实例。
通信设备13500可利用天线系统13502发送和接收无线信号,该天线系统13502可以是单个天线或者包括多个天线的天线阵列。在一些方面中,天线系统13502可额外地包括模拟天线组合和/或波束成形电路。在接收(RX)路径中,RF收发器13504可从天线系统13502接收模拟射频信号并且对模拟射频信号执行模拟和数字RF前端处理以产生数字基带样本(例如,同相/正交(IQ)样本)以提供给基带调制解调器13506。RF收发器13504可包括模拟和数字接收组件,包括放大器(例如,低噪声放大器(LNA))、滤波器、RF解调器(例如,RF IQ解调器)),和模拟到数字转换器(ADC),RF收发器13504可利用其来将接收到的射频信号转换成数字基带样本。在发送(TX)路径中,RF收发器13504可从基带调制解调器12906接收数字基带样本并且对数字基带样本执行模拟和数字RF前端处理以产生模拟射频信号来提供给天线系统13502以便无线发送。RF收发器13504从而可包括模拟和数字发送组件,包括放大器(例如,功率放大器(PA)、滤波器、RF调制器(例如,RF IQ调制器)和数字到模拟转换器(DAC),RF收发器13504可利用其来混合从基带调制解调器13506接收的基带样本并且产生模拟射频信号以供天线系统13502无线发送。在一些方面中,基带调制解调器13506可控制RF收发器13504的RF发送和接收,包括为RF收发器13504的操作指定发送和接收无线电频率。
如图135中所示,基带调制解调器13506可包括数字信号处理器13508,其可执行物理层(PHY,第1层)发送和接收处理以在发送路径中使得由控制器13510提供的传出发送数据准备好经由RF收发器13504发送并且在接收路径中使得由RF收发器13504提供的传入接收数据准备好被控制器13510处理。数字信号处理器13508可被配置为执行以下各项中的一个或多个:差错检测、前向纠错编码/解码、信道编码和交织、信道调制/解调、物理信道映射、无线电测量和搜索、频率和时间同步、天线分集处理、功率控制和加权、速率匹配/解除匹配、重发处理、干扰消除以及任何其他物理层处理功能。数字信号处理器13508在结构上可实现为硬件组件(例如,实现为一个或多个数字配置的硬件电路或FPGA),实现为定义的组件(例如,被配置为执行存储在非暂态计算机可读存储介质中的定义运算、控制和I/O指令(例如,软件和/或固件)的程序代码的一个或多个处理器),或者实现为硬件和软件组件的组合。在一些方面中,数字信号处理器13508可包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行定义用于物理层处理操作的控制和处理逻辑的程序代码的一个或多个处理器。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,数字信号处理器13508可经由对可执行指令的执行来利用软件执行处理功能。在一些方面中,数字信号处理器13508可包括被数字地配置为执行特定处理功能的一个或多个专用硬件电路(例如,ASIC、FPGA和其他硬件),其中数字信号处理器13508的一个或多个处理器可将某些处理任务负载转移到这些专用硬件电路,这些专用硬件电路被称为硬件加速器。示范性硬件加速器可包括快速傅立叶变换(FFT)电路和编码器/解码器电路。在一些方面中,数字信号处理器13508的处理器和硬件加速器组件可实现为耦合的集成电路。
通信设备13500可被配置为根据一个或多个无线电通信技术来操作。数字信号处理器13508可负责无线电通信技术的下层处理功能,而控制器13510可负责上层协议栈功能。控制器13510从而可负责根据每个支持的无线电通信技术的通信协议控制通信设备13500的无线电通信组件(天线系统13502、RF收发器13504和数字信号处理器13508),并且相应地可代表每个支持的无线电通信技术的接入层面和非接入层面(NAS)(也涵盖第2层和第3层)。控制器13510在结构上可实现为协议处理器,该协议处理器被配置为执行协议软件(从控制器存储器取回)并随后控制通信设备13500的无线电通信组件以便根据协议软件中定义的相应协议控制逻辑来发送和接收通信信号。控制器13510可包括被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的一个或多个处理器,所述程序代码为一个或多个无线电通信技术定义上层协议栈逻辑,这可包括数据链路层/第2层和网络层/第3层功能。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。控制器13510可被配置为执行用户平面功能和控制平面功能两者来促进根据支持的无线电通信技术的特定协议向和从通信设备13500传送应用层数据。用户平面功能可包括头部压缩和封装、安全性、差错检查和校正、信道复用、调度和优先级,而控制平面功能可包括无线电承载的设立和维护。由控制器12910取回和执行的程序代码可包括定义这种功能的逻辑的可执行指令。
在一些方面中,通信设备13500可被配置为根据多个无线电通信技术来发送和接收数据。因此,在一些方面中,天线系统13502、RF收发器13504、数字信号处理器13508和控制器13510中的一个或多个可包括专用于不同的无线电通信技术的单独组件或实例和/或在不同的无线电通信技术之间共享的统一组件。例如,在一些方面中,控制器13510可被配置为执行多个协议栈,每个协议栈专用于不同的无线电通信技术并且在相同处理器或者在不同处理器处。在一些方面中,数字信号处理器13508可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独处理器和/或硬件加速器,和/或在多个无线电通信技术之间共享的一个或多个处理器和/或硬件加速器。在一些方面中,RF收发器13504可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独RF电路部分,和/或在多个无线电通信技术之间共享的RF电路部分。在一些方面中,天线系统13502可包括专用于不同的各个无线电通信技术的单独天线,和/或在多个无线电通信技术之间共享的天线。因此,虽然天线系统13502、RF收发器13504、数字信号处理器13508和控制器13510在图135中被示为个体组件,但在一些方面中天线系统13502、RF收发器13504、数字信号处理器13508和/或控制器13510可涵盖专用于不同无线电通信技术的单独组件。
RVM 13400可操作性地连接到RF收发器13504、基带调制解调器13506(并且连接到基带调制解调器中的数字信号处理器13508和控制器13510)、和应用处理器13512。RVM13400可如本公开中所述地操作并提供对通信设备13500的集成电路的更新。
预期随着时间的推移,越来越多的诸如ASIC之类的原始集成电路将是虚拟化软件替换的候选。在某个时间点,软件可重配置芯片的处理资源将被消耗并且没有更多替换软件指令集可被添加。在这种情况下,可对替换软件指令集进行优先级排序。例如,与易用性的小改善相比,提供安全性、加密等等方案可被认为是更重要的。在提供新的替换软件指令集(用于虚拟化对于集成电路的替换)并且在软件可重配置芯片上没有更多处理资源可用的情况下,以下方法可用于对替换软件指令集进行优先级排序:
a)识别新的替换软件指令集的优先级类别(例如,对于安全性更新是“高”)
b)识别已经安装的具有最低优先级类别的替换软件指令集(例如,对于小应用级更新是“低”)
c)卸载具有最低优先级类别的替换软件指令集以释放软件可重配置芯片的处理资源
d)安装更高优先级的替换软件指令集
如果无法空出更低优先级类别替换软件指令集,则更高优先级类别替换软件指令集的安装可被拒绝。可由控制器来确定和控制特征的优先级排序和安装。
特征的类别可被优先级排序为安全相关的、非安全相关的、和完全可选的。如果检测到漏洞,则识别可被重利用来解决该漏洞的适当资源。根据一些方面的本公开的设备和方法被设计为通过首先从完全可选的特征(例如,游戏)重分配资源,并且如果需要,则从非安全相关特征重分配资源,并且如果还需要,则从较低优先级安全相关特征重分配资源,来避免杀死安全相关应用。
控制器可控制确定为了新的替换软件指令集的安装要牺牲哪些特征的优先级列表。在一些方面中,控制器被配置为利用指派给替换软件指令集的每一者的优先级值来确定优先级列表,并且基于该列表的排名来作出要安装/激活哪些特征的决定。因此,控制器在作出此确定时可应用若干个不同的参数、阈值和/或度量来对同一类别内的替换软件指令集排名。例如,控制器可被配置为在对同一类别内的替换软件指令集排名时使用时间参数,其中更老旧的替换软件指令集可被指派为更低的优先级。此外,控制器可被配置为使用“使用频率”参数,其中与其他的相比被更规律使用的替换软件指令集将被指派更高的优先级。控制器也可被配置为实现情形参数来对替换软件指令集进行优先级排序。例如,在V2X通信中,控制器可被配置为当在一长段高速公路上行驶时(这可从运载工具通信设备的运载工具导航系统确定)解除激活控制交通灯特征的替换软件指令集,并且在离开高速公路时重新激活用于此特征的替换软件指令集。因此,控制器可被配置为基于位置参数来确定要牺牲哪些服务和/或特征。
图136示出了描述本公开的一方面中的用于替换软件指令集的优先级排序的方法和算法的示范性流程图13600。流程图13600示出了用来对替换软件指令集的类别进行优先级排序的方法。
在阶段13602中,识别用于虚拟化对于集成电路的替换的新的替换软件指令集的优先级类别。在阶段13604中,识别加载在软件可重配置芯片上的各个替换软件指令集的每一者的优先级类别。在本公开的另一方面中,此阶段可能已经被执行并且每个相应优先级类别的结果可被存储在可访问的存储介质中。
在阶段13606中,确定新的替换软件指令集的优先级类别是否大于已经加载在软件可重配置芯片上的相应替换软件指令集(这可以是软件可重配置芯片上的具有最低优先级的组件)的优先级类别。如果否,则在阶段13608中拒绝新的替换软件指令集的安装。
如果新的替换软件指令集的优先级类别大于已经加载在软件可重配置芯片上的相应替换软件指令集的优先级类别,则相应的替换软件指令集在阶段13610中被卸载,并且如果在阶段13612中有足够的资源用于新的替换软件指令集的安装,则新的替换软件指令集在阶段13614中被安装。如果没有足够的资源,则阶段13606-13612可被重复。
在本公开的另一方面中,可做出确定让被具有比新的替换软件指令集更低优先级类别的替换软件指令集所占据的软件可重配置芯片的足够处理资源可用于立即安装,例如不需要阶段13612和13606之间的环回。
对于V2X应用,本公开中描述的方法和算法可实现在运载工具的通信布置中以解决安全性漏洞并且对系统提供关键更新来防止对某些组件的攻击和识别实现方式或协议中的弱点。为了维持长期功能,构成运载工具通信设备的各种组件将需要能够执行其部件的关键升级,以例如遵守更新后的无线电通信标准。
本文提供的公开允许了运载工具通信设备(以及任何其他类型的基于本文的公开的无线电通信设备)在不需要被替换的集成电路一开始就完全被设计为软件的情况下作出这些升级。例如,可以有集成电路的完全硬件的实现方式,并且额外的替换软件指令集可在具体关注解决安全性漏洞的情况下为硬件的部件提供替换。这可通过与可替换部件并行地添加额外的硬件资源,或者通过增大每个部件内的容量(例如,向集成电路12850a-12850e的任何一者内的DSP添加额外的空余容量)来实现。
图137是展示本公开的一方面中用于通信设备13500通过上行链路13720和下行链路13730与基站13750交互的示范性设备调制解调器平台的框图13700。
在调制解调器平台内,在物理层中有某些子系统,例如用于上行链路发送信号生成的编码器和调制器布置13710、用于下行链路信号接收的解调器和解码器布置13714、以及用于邻近小区检测和测量的小区搜索和测量引擎13712。这些集成电路的每一者可由软件可重配置信号处理处理器(例如DSP)和可配置硬件加速器的混合组合构成以支持灵活性。集成电路与彼此松散地耦合,意味着每一者具有其自己的软件镜像来配置处理器和硬件加速器。集成电路之间的控制信令是通过核心间消息的。
在本公开的一方面中,基于本文描述的情境感知方法和算法,通信设备13500可向基站13750发送软件重配置请求以使其物理层组件获得用户定制特征/优化。
对于示范性用户场景,通信设备13500被嵌入在将其状态从行驶状态改变到停泊状态的运载工具通信设备的通信布置内。在这个改变之后,基带调制解调器13506可不再需要高数据吞吐量,而是需要覆盖增强和低功率消耗。从而,通信设备13500可请求基站13750下载专用的“长程低功率无线电app”来更新其发送器和接收器的软件重配置。
在另一示范性场景中,通信设备13500可以在高速火车上并且使用火车中的高质量无线数据接入。通信设备13500可下载“高速无线电app”来更新基带调制解调器13506的配置。这些更新是在现场实时动态地完成的,从而电话的用户体验不会劣化。
在另一示范性场景中,对于新特征要求,当通信设备13500已被部署了许多年而仍在现场服务时(例如,当被集成到运载工具中时),针对新的无线电特征可通过在线软件重配置来升级基带调制解调器13506,例如可利用新软件配置或算法来更新小区搜索和测量引擎13712以支持新的测量报告。
在另一示范性场景中,对于新应用要求,如果基带调制解调器13506未被用于它被设计用于的应用,则其可被用户在线重配置来用于另一应用,假定其配备有必要的硬件的话。在此情况下,基带调制解调器13506硬件将被设计用于一组应用,但集成的软件可根据用户需求被相应地更新。例如,基带调制解调器13506可配备有用于诸如健康、娱乐或体育应用之类的一组应用的必要硬件和/或软件,并且可根据用户需要被实时动态地更新/重配置用于期望的应用。
虽然上文已提供了几个示范性情境感知场景,但要明白本文公开的方法和设备的应用不限于这些示例。
基带调制解调器13506的软件重配置请求可通过若干种不同的方案来初始化。在本公开的一个方面中,提供了自主更新。通信设备13500学习用户行为,例如通过对诸如多普勒频移估计、下行链路吞吐量之类的测得度量的统计进行计数或者基于来自诸如速度传感器之类的传感器13702的触发来学习,然后基于学习结果,可向基站13750发送请求以下载相应的定制替换软件指令集(例如,某些小区搜索库指令集)。通过这样做,基带调制解调器13506可例如不被重置,并且因此用户体验不会劣化。在本公开的另一方面中,用户可直接请求更新。当用户想要新的特征或者对于某些场景要求优化时,通信设备13500通过更高层直接无线地物理获得对于用户请求的指示,并且从基站请求替换软件指令集更新。
软件重配置的激活可在现场完成,或者换言之,可实时动态地完成,这在一些情况下可避免通信设备的用户体验的劣化。在本公开的一方面中,这是在作为替换目标的集成电路不活跃而整体无线链路仍活跃时完成的,例如可在接收器空闲时的DRX(不连续接收)周期期间利用新软件重配置来激活接收器(RX)的重配置;可在发送器空闲时的测量间隙或者DTX(不连续发送)周期期间激活发送器(TX)的重配置可在通信设备13500具有良好的服务小区链路并且因此没有测量被调度时激活;小区搜索和测量引擎13712的重配置。
图138是描述在本公开的一方面中允许由软件可重配置芯片来替换集成电路的方法的流程图13800。
在阶段13802中,电路中的一个或多个集成电路被识别来替换,例如图128中的集成电路12850a-12850e中的一个或多个,它们可对应于通信设备的基带调制解调器、RF电路或者应用处理器中的组件。
在阶段13804中,软件可重配置芯片被配置以一个或多个替换软件指令集来替换所识别的集成电路(例如,通过经由软件执行来虚拟化对集成电路的替换),其中替换软件指令集的每一者被配置为替换相应集成电路的至少一个所识别的功能。
在阶段13806中,一个或多个所识别的集成电路的每一者的输入被路由到软件可重配置芯片,并且软件可重配置芯片的输出被路由到一个或多个所识别的集成电路的输出的目的地,使得一个或多个替换软件指令集替换一个或多个集成电路的功能,从而绕过一个或多个集成电路。
图139是描述本公开的一方面中的触发设备的软件重配置的方法的流程图13900。
在阶段13902中,触发设备的重配置。这可例如在检测到漏洞的情况下,或者在有更新可用来为设备的RF子系统提供虚拟化替换的情况下完成。在阶段13904中,重配置请求被发送到网络。在阶段13906中,从网络接收重配置准予,其中重配置准予可包括被配置为对于设备的集成电路提供替换的替换软件指令集。
在阶段13908中,设备可安装替换软件指令集,并且在阶段13910中,设备被重配置以使得替换软件指令集替换在阶段13902中触发了设备的重配置的所识别的集成电路之一的至少一者。
要明白流程图13900为本公开的方法提供一种基本实现方式,并且还可被本文公开的认证和保护机制进一步补充。
在本公开的另一方面中,提出了用于如本公开中所述那样被更新的设备的认证的方法和机制。下文描述的符合性声明(declaration of conformity,DoC)方法提供了在设备已在出售时对设备无线电特征的重配置。
当前的DoC方法提出了制造者用来签署文档以证明设备满足适用指令的所有要求的过程。然而,例如,由于本公开中提出的设备被配置为被更新并且可能被重配置以更改其无线电功能,因此当前施加的DoC方法不足以确保这些设备仍符合适当的标准。
因此,方法和设备被配置为提供现场DoC更新。例如,公开了更新后的DoC标准,以允许制造者提供到DoC所位于的特定设备(例如,终端设备、运载工具通信设备等等)或设备类型的web地址的指针,并且允许制造者在对设备升级时更新在指示的web地址处可用的DoC。
对已改变了其无线电特征的设备的认证过程的示范性场景被描述如下。最初,制造者可开发替换软件指令集,并且在将替换软件指令集安装在设备上之前,制造者确定现有的DoC是否允许软件和硬件的组合。如果不允许,则制造者更新DoC以包括新的软件并且使得更新后的DoC在由指针指示的web地址处可用。然后,制造者可将软件发送到设备。
设备随后识别其当前DoC是否覆盖替换软件指令集,例如通过读取由DoC覆盖的替换软件指令集上的电子可读文件,这可包括软件标识、版本、签名等等。如果新的替换软件指令集未被覆盖,则设备被配置为查找web地址(设备已知的)以核查制造者是否已使得新的DoC可用。在确定新的DoC可用时,设备将下载更新后的DoC,然后再次核查以查明新的替换软件指令集是否被更新后DoC所覆盖。机器可读介质可充当更新后DoC的附加。
如果其被覆盖,则新的替换软件指令集将被安装,而如果其未被覆盖,则替换软件指令集的安装将被拒绝。如果被安装,则设备被配置为发送关于其升级状态的通知。此通知可由制造者触发,制造者在每次设备被更新时维护数据库。
在本公开的另一方面中,提出了保护机制。为了避免替换软件指令集被第三方拷贝,每个设备(例如,终端设备、运载工具通信设备等等)包括加密引擎和唯一私有密钥。私有密钥可被包含在可信平台模块(trusted platform module,TPM)中。
在接收到替换软件指令集以例如通过如本公开中所描述的虚拟化对集成电路提供升级之后,设备被配置为利用其私有密钥来对替换软件指令集签名,并且制造者能够获得并验证此签名。然后,如果设备被第三方拷贝,则该第三方将需要能够访问私有密钥来使用该设备。私有密钥的数字签名不会改变设备内容并且替换软件指令集不需要被加密。如果第三方拷贝明文和数字签名,则它们可能够私下使用集成电路,但中央可信机构将能够评估出集成电路不是原始的,并且将拷贝的设备在网络中列入黑名单。
因此,拷贝设备将是非常不现实的,因为将需要对私有密钥的访问,而分解TPM以获得私有密钥是既耗时又极为昂贵的。此外,由于私有密钥是每个设备唯一的,所以只可获得单个私有密钥。
在说明上述保护机制的示范性场景中,设备可请求新的替换软件指令集来解决所识别的漏洞。网络将把替换软件指令集发送到设备并且设备将验证软件的来源的签名。然后,设备将利用其私有密钥来对新的替换软件指令集签名,替换软件指令集的来源将能够通过远程鉴证机制来复原该私有密钥。替换软件指令集的来源将核查该签名是否对应于该私有密钥(这是制造者已知的并且已向网络注册)。以此方式,如果欺诈设备拷贝该设备,则欺诈设备会被网络阻挡,因为其签名不会对应于网络所已知的适当私有密钥。
将现有结构再利用于运载工具天线
开发中的运载工具网络中的运载工具通信设备可与多种不同类型的设备从事无线通信,这些设备包括其他运载工具(运载工具到运载工具,或者说V2V)、网络基础设施(运载工具到基础设施,或者说V2I)以及行人(运载工具到行人,或者说V2P)。因此可预期运载工具通信设备发起并维持与各种不同目标的通信链路,这些目标具有不同移动性轮廓,例如一致移动的其他运载工具、固定的网络基础设施和停泊的运载工具、步行的行人,等等。因此,可以有对于与其他目标设备发送和接收无线信号的新的且有效的机制的使用。
在本公开的一方面中,RF和天线子系统与现有的运载工具结构集成,例如头灯、尾灯、转向灯、镜子、窗户等等,以形成无源和/或有源控制的通信接口。例如,通过将天线头定位为在运载工具的向前方向发射无线电信号,可将RF和天线子系统与头灯集成。通过将透镜材料沉积到头灯的表面上,可合并RF透镜技术。透镜材料可被沉积来形成以固定方式折射无线电信号的无源RF透镜,例如通过聚焦或缩窄RF波束以通过头灯发射,或者以类似的方式加宽RF波束,或者创建其他期望的天线模式。
在本公开的另一方面中,响应性透镜材料可与控制器一起使用来形成主动控制的通信接口。具体地,控制器可通过改变透镜材料上的偏置来改变透镜模式,该透镜材料可以是通过施加电偏置来更改的电响应性透镜材料、通过施加磁偏置来更改的磁响应性透镜材料,等等。
本文提供的方法和设备为运载工具通信设备提供了改进的前和后定向无线电通信。虽然侧边通信(side-to-side communication)可没有问题地工作(例如,V2I),但在某些情况下运载工具通信设备在与位于正前方和/或正后方的目标通信时可能有问题(例如,V2V)。将RF和天线子系统集成到头灯和/或尾灯中可帮助解决这些问题。
图140是本公开的一方面中的具有RF透镜系统的运载工具通信设备14000的示范图。要明白运载工具通信设备14000的组件可对应于图5中的运载工具通信设备500,例如操控和运动系统502、通信布置504和天线系统506。此外,天线系统506和通信布置504可按对于图6示出和描述的方式来内在地配置。在一些方面中,如图140中所示的RF收发器14002a-14002b可按图7中所示的RF收发器602的方式来配置。
通信布置504可包括用于控制RF收发器14002a-14002b的一个或多个处理器,RF收发器14002a-14002b的每一者可被配置为为多个RAT发送一个或多个无线电信号。如图140中所示,运载工具通信设备14000可包括充当主通信源的通信布置504和主天线506。RF透镜子系统14002a和14004a(在运载工具通信设备14000前方)和14002b和14004b(在运载工具通信设备14000后方)可被包含到运载工具的现有结构中,例如分别包含到头灯和尾灯中。每个RF透镜子系统可包括RF收发器(14002a或14002b)并且还可包括安装在灯外壳中的天线(14004a或14004b)和沉积在各个灯的透镜上的RF透镜。
可替换地,在一些方面中,天线可被布置在窗户、挡风玻璃、天窗等等后面,或者当使用上述现有运载工具结构之一来发送无线电信号时,镜表面和RF透镜可被施加到玻璃表面。
在一些方面中,高速有线数据总线(例如,通用公共无线电接口(Common PublicRadio Interface,CPRI))或者高速短程无线技术(例如,WiGig)可被用作通信布置504与RF收发器14002a-14002b之间的桥梁。在一些情况下,这可帮助管理通信布置504中的基带处理器与RF收发器14002a-14002b之间的相对较长的通信距离。额外地或者替换地,在一些方面中,IQ样本可被更早准备并且与全局时间戳相关联,该全局时间戳指出数据封包何时应在RF侧(例如,对于发送情况)或者基带侧(例如,对于接收情况)被激活。在一些情况下,这可帮助确保V2X通信被以精确时间方式执行,并且也可减小中央基带处理器和远程RF透镜子系统之间的发送时间的不确定性。
图141A是在本公开的一方面中在运载工具通信设备的头灯中实现的RF透镜子系统14100的示范图。虽然展示出RF透镜子系统14100在头灯中的实现方式,但要明白本文的公开也可按相同或类似的结构和操作方式实现在运载工具通信设备的其他灯、窗户和/或结构中。
在RF透镜子系统14100中,天线14104被定位来从头灯14102发射出无线电波束。沉积在头灯14102的表面上的透镜材料可形成将由天线14104产生的无线电波束折射和转向的RF透镜。与用于折射可见光的光学透镜类似,淀积在头灯14102上的透镜材料可弯曲并折射由天线14104产生的无线电波束14120以从头灯产生出定向的无线电波束14122。取决于透镜材料的布置,RF透镜子系统14100可聚焦、加宽、和/或操控定向的无线电波束。
RF透镜子系统14100示范了无源工作的RF透镜子系统。在此情况下,以特定配置放置在表面(例如,头灯的表面)上的RF透镜利用由天线产生的无线电波束产生固定的辐射模式。如果例如希望聚焦的无线电波束14122与运载工具前方的设备通信,则头灯14102上的RF透镜可按产生高度方向性的无线电波束的聚焦布置来配置。施加到头灯的RF透镜材料可被具体配置为在朝着例如在其他运载工具中将会放置接收天线的位置的大致方向上操控聚焦RF波束14122,或者可被加宽以覆盖更宽的区域。由于头灯14102上的RF透镜材料是无源操作的,所以波束14122的指向模式随着时间的推移是固定的。
图141B是根据一些方面的RF透镜子系统14150的示范图,其被配置为以有源方式操作以动态地改变从头灯14102发射的定向RF波束。
在RF透镜子系统14150中,控制器14152向与施加在头灯14102上的RF透镜电接口的偏置电路14154提供控制信号。在这些主动实现方式中,RF透镜可由电可激发材料制成,这种材料基于施加到它的电激励来改变其折射RF波束的方式。因此,可从通信布置504(如图140中所示)接收关于要向偏置电路14154发送什么控制信号的信号的控制器14152可携带该控制信号,提示偏置电路14154更改施加到施加在头灯14102上的RF透镜的电压。这进而将依据电激励的RF透镜弯曲和折射来自天线14104的RF波束14120的方式来操纵由头灯发射的定向RF波束模式。例如,当偏置电路14154在施加到头灯14102的RF透镜两端施加零电压时,RF透镜可被配置为产生RF波束14122。然而,根据来自控制器14152的控制信号,偏置电路14154可在头灯14102中/上的RF透镜两端施加电压,从而动态地更改(在此情况下是缩窄)发射的RF波束14162。
因此,如图141B中所示的主动实现方式可使得RF透镜子系统能够自适应地改变波束方向,改变波束缩窄/聚焦的程度,和/或改变波束加宽的量。控制器可部分地作为主无线电通信系统来提供,并且可依赖于指明目标设备和/或定向模式的目标方向的信息,例如可从相机数据、雷达感测、其他设备的位置报告和/或到达角度(Angle on Arrival,AoA)估计得出的信息。控制器14152随后可将适当的控制信号提供到偏置电路14154,其将导致相应的偏置电压来改变期望方向上的指向模式。RF收发器14002a和天线14104可按与无源情况(例如,如图141A中所示)相同的方式工作,虽然在一些情况下,天线也可使用波束适配(例如,波束操控、波束成形、波束缩窄等等)来进一步操纵整体辐射模式。
有源RF透镜子系统14150中的波束加宽的示范性情况可以是最初RF透镜子系统14150可被配置为从头灯14102上的RF透镜材料发射窄波束,如波束14162所示。在此示范性情况中,波束14162在偏置电路14154在头灯14102上的RF透镜两端施加零电压(或者与窄波束相对应的某种其他预定电压,其可取决于RF透镜材料的特定配置并且依据其而变化)时被发射。然而,如果通信布置504确定波束14162对于当前的无线电通信条件不是最优的(例如,如果运载工具通信设备没有从位于运载工具通信设备前方的运载工具接收适当的响应),则控制器14152可向偏置电路14154发送控制信号以指示偏置电路14154在头灯14102上的RF透镜两端施加电压。此电压于是可操纵头灯14104上的电可激发RF透镜,并且可将波束加宽到形状14122。
在一些情况下,本公开的运载工具通信设备可使用RF透镜子系统作为辅通信机构,并且可主要使用(一个或多个)主天线来与其他设备通信。运载工具通信设备于是可在需要时和/或对于特定方向上的通信(由RF透镜子系统的放置来管束)使用RF透镜子系统。以此方式,RF透镜子系统可补充运载工具通信设备的主天线(例如,图140中所示的运载工具通信设备14000中的天线506)。
在其他方面中,运载工具通信设备可将RF透镜子系统(例如,在图141A-141B中示出)用于主通信机构。在一些方面中,运载工具通信设备也可使用放置在运载工具上的多种不同位置中(例如,在不同的窗户和照明组件中)的RF透镜子系统的阵列,并且当在各个RF透镜子系统所面向的方向上通信时可选择性地使用每个RF透镜子系统。
运载工具上的RF透镜子系统的各种放置选项对于不同类型的通信可以是有用的。例如,放置在头灯中的朝前的RF透镜子系统可用于与运载工具通信设备前方的运载工具通信,而放置在尾灯中的朝后的RF透镜子系统可用于与运载工具通信设备后面的运载工具通信。RF透镜子系统的各种其他放置选项是转向灯、前挡风玻璃和后挡风玻璃、侧窗户、镜子、天窗/顶窗等等。因此,RF透镜子系统可不仅限于V2V使用,而且也可用于V2I和V2P。例如,将RF透镜子系统放置在侧窗和顶窗中可分别促进侧面和头顶通信。
在一些示范性用例中,具有波束聚焦(例如,缩窄)和操控的RF透镜子系统可用于V2I,其中网络基础设施的固定位置可允许对更窄波束的使用。在一些情况下,由于在另一移动运载工具的精确方向上操控和追踪RF透镜子系统可能是困难的,所以RF透镜子系统对于V2V可使用波束加宽。
用于RF透镜的透镜材料可以是折射或弯曲无线电波的任何材料。例如,经过工程设计的电磁材料和/或超材料可被具体开发来操纵RF波在经过材料时折射的方式。
施加到运载工具通信设备中的任何现有结构(例如,施加到灯、窗户等等)的RF透镜可包括频率选择表面(frequency selective surface,FSS)。这个FSS表面可包括施加被设计为基于频率来反射、透射或吸收RF波的薄的周期性(例如,反复的)表面。因此,RF透镜中的FSS层可充当滤波器,其中滤波是根据FSS层的表面上的规律的、周期性的(例如,金属的或介电的)图案来执行的。FSS层中的元素的厚度和周期性可针对特定的RF频率和/或波束成形应用被具体地工程设计。
图142示出了示范性FSS层布置,包括可被施加到现有运载工具结构(例如,施加到头灯、尾灯或者任何其他适当的运载工具结构上)的FSS分层布置的顶视图14200和侧视图14250。虽然图142中所示的FSS层中的每个元素是圆环,但要明白本公开中包括其他形状(例如,四边形或者其他多边形)。在多边形的情况下,多层布置可被配置为使每一层与彼此完美对齐或者在不同层的多边形之间具有一些旋转差异(例如,每个多边形的中心可以对齐,而多边形的拐角则不对齐)。
基质14255上的FSS元素14210的频率响应主要由元素类型和大小、元素周期以及基质材料14255的点阵几何形态和电属性确定。FSS元素14210可包括金属成分(例如,铝),并且基质材料14255可由金属和/或介电材料(例如,基于硅的材料)构成。
FSS元素14210可根据各种印刷技术被印刷在基质材料14255上。如14250中所示的双谐振阵列具有位于两个谐振之间的可使用的传输带。上部谐振可通过调整内部元素尺寸和元素14210之间的间距来确定。除了修改FSS层的几何参数以外,还可通过级联两个或更多个阵列(例如,如侧视图14250中所示的两个)来定制频率响应,其中层间干扰效应被用于修改频带的宽度和滚降率。
侧视图14250示出了双层周期性FSS结构,其中基质材料14255分隔两层FSS单元14210。可基于材料的相对介电常数和材料的特性导纳以及其他因素来确定基质14255。在本公开的一个方面中,可使用具有大于大约70微米(例如,大约100微米)的厚度的熔凝氧化硅基质。
在本公开的另一方面中,可添加第三层元素,其通过第二层基质材料与其他分层元素阵列之一(例如,如侧视图14250中所示的顶层或底层)隔开。
图143是在现有运载工具结构(例如,头灯14102)中或上施加的有源RF透镜14300的示范性配置,其中RF透镜14300被配置为被利用施加的偏置来动态地修改。
如配置14310中所示,当有零电压施加到基质14255时(例如,从偏置电路14154施加),基质14255的任一侧上的FSS元素14210的层可具有由14302指示的偏移。此外,基质14255可具有宽度W。此特定布置例如可用于在第一场景中提供期望的RF波束。
在从偏置电路14154向基质14255施加电压时,例如有源RF透镜14320的两个参数可被更改以便动态地更改所产生的RF波束。首先,FSS元素14210的两层之间的偏移14322可以有减小(在本公开的其他方面中,电压的施加可导致偏移的增大,这取决于RF透镜14300当在没有施加偏置时最初是如何布置和设计的)。其次,与没有施加电压时相比,基质14255可经历宽度的增大或减小,W±Δ。在施加电压时对于有源RF透镜的这些改变的任一者或两者可导致分别在14310和14320中发射两个不同的期望RF波束,可依据场景在这两者之间切换。
因此,通过在基质材料14255上施加扰动(例如,经由电压偏置),基质的任一侧上的元素14210的横向位移和/或基质的宽度的变化可导致与没有施加扰动时相比不同的RF波束。
图144是描述本公开的一方面中的方法的流程图14400。要明白流程图14400本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
在阶段14402中,运载工具通信设备的RF天线子系统接收输入信号。在阶段14404中,RF天线子系统向施加到运载工具的结构的RF透镜输出一个或多个无线电信号。在阶段14406中,RF透镜基于其各自的频率选择性地传输一个或多个无线电信号。
图145是描述本公开的一方面中的方法的流程图14500。要明白流程图14500本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
在阶段14502中,运载工具通信设备的RF天线子系统接收输入信号。在阶段14504中,RF天线子系统向施加到运载工具的结构的RF透镜输出一个或多个无线电信号。在阶段14506中,向RF透镜施加偏置以便更改RF透镜的结构来修改通过其传输的一个或多个无线电信号。在14508中,RF透镜基于其各自的频率选择性地传输一个或多个无线电信号。要明白阶段14506和14508可被同时执行,或者阶段14508可在阶段14506之前被执行。
多普勒效应的校正
在本公开的另一方面中,运载工具通信设备可被配置为解释移动的运载工具之间的多普勒频移。多普勒频移可向移动的运载工具之间的无线信号中引入噪声,并且所产生的噪声的频率可依据运载工具的相对速度而变化。对于宽带信号,噪声可在复合子载波上变化,而对于窄带信号,噪声在整个窄带带宽上可以是大致统一的。
在本公开的一方面中,运载工具通信设备被配置为估计目标运载工具的相对速度并且均衡发送和/或接收信号以对所产生的多普勒频移进行补偿。可基于例如雷达感测、位置报告和/或前导符号估计来估计目标运载工具的相对速度。运载工具通信设备随后可随着频率计算所产生的多普勒频移,然后对接收到的信号和/或传出的发送信号执行依频率而定的补偿以抵消多普勒频移。因此,本公开的一方面中的运载工具通信设备可被配置为对多普勒频移进行补偿并且解释额外的噪声,从而导致了移动运载工具之间的发送/接收通信的更高成功率。
图146示出了示范性用例14600,其中运载工具通信设备500在从移动的目标运载工具14602接收多普勒频移的信号。由运载工具通信设备500和目标运载工具之间的相对速度产生的多普勒频移将导致在运载工具通信设备500处接收到的多普勒频移信号。虽然在图146的示例中是对于运载工具到运载工具情况示出的,但也可对于运载工具到基础设施、运载工具到行人或者在两个设备之间存在相对运动(例如,一者或两者在移动)的任何类似情况实现如本文所述的多普勒频移的校正。
从事运载工具无线电通信的两个运载工具之间的相对速度将具有如果不解决则会降低通信的质量的两个效应:多普勒频移和变化的相干时间。可基于在运载工具之间交换的基本安全消息(Basic Safety Message,BSM)(例如SAE J2735)的内容来估计相对速度和方向。BSM通常默认在运载工具之间是每100ms交换一次的,但可基于位置更新的期望频率被更新。这些消息是在DSRC无线电之上发送的,从而也允许了其在LTE或5G V2X无线电通信上的传输。
如果任由不被校正,则信号中的多普勒频移产生的噪声可导致检测误差和失败的传输。因此,运载工具通信设备500可处理接收到的信号以针对多普勒噪声进行补偿。由于多普勒效应是频率相关的,所以接收到的信号中的多普勒频移将根据确定性关系随着频率变化。运载工具通信设备500可通过估计运载工具14602的相对速度(例如,另一运载工具相对于其自己的位置/速度的速度)、计算所产生的多普勒频移并且均衡接收到的信号来对多普勒频移进行补偿。这也可在发送方向上实现,其中运载工具通信设备500可使用估计的相对速度和计算出的所产生的多普勒频移来在发送之前均衡发送信号。
在加性白高斯噪声(Additive white Gaussian noise,AWGN)信道中,多普勒频移是引起表现得像附加噪声的载波间干扰(inter-carrier interference,ICI)的额外频率偏移误差。在多径信道中,每个路径将具有不同的多普勒频移,导致多普勒扩展。估计多普勒频移将帮助频域均衡,因为我们可对频移进行补偿,从而允许了抵消其对ICI的影响。
变化的相干时间指示出信道传递函数随着时间多快地变化。虽然不与多普勒效应直接相关,但它是无线电通信中的移动的副作用,因为多径信道的反射轮廓由于通信设备移动而变化。通信设备移动得越快(例如,在运载工具无线电通信中,两个运载工具通信设备之间的相对速度越快),相干时间就越短。当通信设备能够获得速度信息时,其可使用速度信息来得出时间插补的时间加权系数。例如,取时间方向上的OFDM符号的示范性集合,[P1,D,D,D1,P2],其中D是数据符号并且P是前导符号。首先,信道传递函数是通过对前导符号P1、P2的频域信道估计获得的。然后,针对数据符号对信道传递函数进行时间插补,例如,利用P1、P2来对D1进行时间插补。在通信设备完全没有移动的极端情况中,可以假定信道传递在所有符号上是相同的,继续该示例,D1的最优时间插补是在通信设备相对于彼此移动的情况下(例如,任一者是静止的并且另一者在移动,或者两者以不同的速度移动),为了在D1中对信道进行时间插补,P2的加权高于P1,因为D1与P2更相关。因此,本公开的方法和设备可利用详细列出相对速度的查找表(LUT)并且结果是时间插补所使用的加权系数。LUT可通过初步测试来编译并且被加载到设备的存储器组件中以便实现。
除了使用速度信息来改进信道估计和均衡性能以外,各种方面还可将其用于其他情况。例如,速度信息可用于分离在由于振荡器漂移引起的部分和由于高移动性引起的部分之间估计的频率偏移误差。一旦估计了由于振荡器漂移引起的部分,其就可用于在现场对振荡器进行校准。在另一示例中,速度信息可用于测量速率的移动性适应。在高移动性情况中,通信设备需要执行更频繁的移交,并且因此其需要更高的测量速率来尽可能快地检测邻近网络接入节点(AP),例如eNB。在低移动性情况中,通信设备可降低测量速率以节约功率。在另一示例中,速度信息可用于寻呼周期的移动性适应。诸如非连续接收周期(discontinuous reception cycle,DRX)之类的低寻呼周期可被应用来通过时间跟踪、自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)跟踪、频率偏移误差跟踪等等来跟踪服务小区,而长寻呼周期可被应用在低移动性情况中来节约设备电力。
图147示出了可作为运载工具通信设备的无线电通信系统的一部分提供来对接收到的信号中的多普勒频移进行校正的处理布置14700。要明白处理布置14700本质上是示范性的,因此为了这里的说明可被简化。还要明白相应的结构可被实现来对发送的信号中的多普勒频移进行校正,例如在信号发送之前执行均衡。
相对速度估计器14702可被配置为估计另一运载工具的相对速度,另一运载工具在此情况下将是接收信号的来源(在信号发送的情况下,这将是要发送的信号的目标)。相对速度估计器14702可基于一个或多个方法来估计相对速度,包括:基于在运载工具之间交换的基本安全消息(BSM)(例如SAE J2735)的内容;雷达感测,其中运载工具通信设备上的雷达感测子系统向相对速度估计器14702提供雷达感测数据;或者从其他机载数据获取设备(例如,相机、导航卫星设备等等)获得的其他数据。
例如,在一些情况下,另一设备可经由BSM向运载工具通信设备发送位置报告,并且这些位置报告可包括位置、速度或速率中的一个或多个。相对速度估计器14702可使用来自位置报告的信息来估计两个运载工具之间的相对速度。
在其他情况下,例如,另一设备可发送前导符号(例如,根据预定的资源元素栅格模式在某些子载波上),运载工具通信设备可接收这些前导符号。相对速度估计器14702可例如检查在每个子载波上接收到的前导符号并且确定子载波上的频率偏移。相对速度估计器14702或者可以确定将产生在前导符号中观察到的相应频率偏移的相对速度(例如,通过使用LUT)并且将相对速度提供给多普勒频移/变化时间计算器14704,或者可直接计算多普勒频移,例如通过将前导符号子载波上的偏移插补到所有子载波,从而获得每个子载波处的多普勒效应,并且将其提供给均衡器14706。
由于多普勒频移和/或变化的相干时间可随着相对速度变化而变化,所以相对速度估计器14702可被配置为周期性地重估计相对速度,例如当使用默认BMS消息时、每100ms或者在其他情况下依据场景更频繁地或者不那么频繁地重估计。在其他情况下,相对速度估计器14702可被配置为使用多个输入类型来估计相对速度。
多普勒频移/变化相干时间计算器14704随后可基于由相对速度估计器14702提供的相对速度来计算多普勒频移和/或变化相干时间。例如,可计算接收信号的每个子载波处的预期多普勒频移。在使用窄带信号的一些情况下,多普勒频移可在整个窄带信号上大部分是均一的,并且可只计算一个(或者几个)多普勒频移值。在一些情况下,多普勒频移/变化相干时间计算器14704可使用LUT(或其他预计算的信息集合)来获得多普勒频移和/或相干时间值,例如一定带宽上的子载波的多普勒频移值的多个集合,其中每个集合是针对一不同的相对速度的。在其他情况下,多普勒频移计算器可从算法上计算子载波上的多普勒频移值。
例如,多普勒频移/变化相干时间计算器14704可如上所述计算调整值,例如通过得出时间插补的时间加权系数。具体地,多普勒频移/变化相干时间计算器14704可取得时间方向上的数据符号(例如,OFDM符号)的集合,[P1,D,D,D1,P2],其中D是数据符号并且P是前导符号。多普勒频移/变化相干时间计算器14704(或者可选地,处理布置14700的单独信道估计器)可利用对前导符号P1、P2的频域信道估计获得信道传递函数。然后,多普勒频移/变化相干时间计算器14704可针对数据符号随着时间的推移对信道传递函数进行插补(例如,利用P1、P2来对D1进行时间插补)。在运载工具通信设备500完全没有移动的情况中,多普勒频移/变化相干时间计算器14704可假定信道传递在所有符号上是相同的,继续该示例,D1的最优时间插补是
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如果运载工具通信设备500和目标设备相对于彼此移动(例如,任一者是静止的并且另一者在移动,或者两者以不同的速度移动),则多普勒频移/变化相干时间计算器14704可在D1中对信道进行时间插补,其中P2的加权高于P1,因为D1与P2更相关。在一些方面中,多普勒频移/变化相干时间计算器14704可从算法上执行这些计算,而在其他方面中多普勒频移/变化相干时间计算器14704可使用查找表。
多普勒频移/变化相干时间计算器14704随后可将相应的计算出的值提供给均衡器14706,均衡器14706也可接收接收到的信号作为输入。接收到的信号可采取并行基带样本的形式(例如,在接收到的信号的子载波上并行,或者可替换地对于单载波情况是串行基带样本)。如图148中所示,均衡器14706随后可在每个子载波处利用基于该子载波处的多普勒频移和/或相干时间值的调整值来校正基带样本(IQ样本)。在利用调整值来校正基带样本之后,均衡器14706随后可输出经校正的基带样本。
运载工具通信设备可额外地或者替换地在发送方向上执行此过程的逆过程以便在发送到目标设备之前对传出发送信号进行补偿。
在一些情况下,取代对多普勒频移和/或相干时间进行补偿,处理布置14700可被配置为识别被多普勒频移严重破坏的子载波,并且将这些不可使用的载波通知给无线电通信系统的控制器,该控制器随后可尝试避免将这些子载波用于与另一设备的未来发送/接收。
要明白用于多普勒频移均衡和/或相干时间变化均衡的相对速度估计技术可被应用到本公开的任何其他信号处理方法和设备。
图149是描述本公开的一方面中的方法的流程图14900。要明白流程图14900本质上是示范性的,从而为了这里的说明可被简化。
在阶段14902中,估计第一运载工具和第二运载工具之间的相对速度。在阶段14904中,基于估计的相对速度来确定多普勒频移和/或变化相干时间。在阶段14906中,基于计算出的多普勒频移和/或变化相干时间来均衡要在第一和第二运载工具之间传送的信号。
运载工具通信设备的示范性配置
图150根据一些方面示出了充当集群首领的运载工具通信设备的示范性内部配置。如图150中所示,运载工具通信设备可包括天线系统15002,其可按如对于图5和图6中的运载工具通信设备500的天线系统506所示出和描述的方式来配置。运载工具通信设备还可包括通信布置15004,其可对应于图5和图6中的运载工具通信设备500的通信布置504。图150的运载工具通信设备还可包括通信布置15004,其包括RF收发器15006、通信处理器15008和各种其他子组件。RF收发器15006可按图6中的RF收发器602的方式来配置。通信处理器15008可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码从算法上定义用于经由RF收发器15006和天线系统15002以无线电信号的形式调度、发送和接收数据的这个处理。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,通信处理器15008可以是物理层和/或协议栈组件,并且可包括数字信号处理器或控制器。虽然图150的图示示出了来自上文描述的多个概念的通信布置15004的组件,这些概念包括分布式共存管理、集中式频谱分配、做出决策流程图、集中式信道接入控制、无线电测量协调、运营者间载波聚合、窄带信号注入、放松的同步过程、可信设备认证、激励式资源和数据交换、基于周围数据的波束成形、利用可重配置软件资源的集成电路替换、混合多无线电网络、对运载工具天线的现有结构的再利用、以及多普勒效应的校正,但各种方面可省略来自这些概念中的一个或多个的组件。
图151根据一些方面示出了充当集群成员的运载工具通信设备的示范性内部配置。如图151中所示,运载工具通信设备可包括天线系统15102,其可按如对于图5和图6中的运载工具通信设备500的天线系统506所示出和描述的方式来配置。运载工具通信设备还可包括通信布置15104,其可对应于图5和图6中的运载工具通信设备500的通信布置504。图151的运载工具通信设备还可包括通信布置15104,其包括RF收发器15106、通信处理器15108和各种其他子组件。RF收发器15106可按图6中的RF收发器602的方式来配置。通信处理器15108可以是被配置为取回(例如,从本地存储器取回)和执行程序代码的处理器,该程序代码从算法上定义用于经由RF收发器15106和天线系统15102以无线电信号的形式调度、发送和接收数据的这个处理。该程序代码可以是可更新的,例如无线地更新或者通过手动安装来更新。在一些方面中,通信处理器15108可以是物理层和/或协议栈组件,并且可包括数字信号处理器或控制器。虽然图151的图示示出了来自上文描述的多个概念的通信布置15104的组件,这些概念包括分布式共存管理、集中式频谱分配、做出决策流程图、集中式信道接入控制、无线电测量协调、运营者间载波聚合、窄带信号注入、放松的同步过程、可信设备认证、激励式资源和数据交换、基于周围数据的波束成形、利用可重配置软件资源的集成电路替换、混合多无线电网络、对运载工具天线的现有结构的再利用、以及多普勒效应的校正,但各种方面可省略来自这些概念中的一个或多个的组件。
图152根据一些方面示出了如下示例,其中运载工具通信设备15204可充当集群15200的集群首领,该集群包括集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208。在一些方面中,集群首领15204可使用如上所述的基于集群的分布式共存管理,并且因此可被配置为向运载工具通信设备15202、15206和15208分配信道资源。这可包括经由信道资源分配来向运载工具通信设备15202、15206和15208分配特定的信道资源。运载工具通信设备15214可类似地充当集群15210的集群首领,该集群可包括集群首领15214和运载工具通信设备15212、15216和15218。
集群首领15204和15214可按对于图150中的集群首领示出的方式来配置,而运载工具通信设备15202、15206、15208、15212、15216和15218可按对于图151中的集群成员示出的方式来配置。如图150和151中所示,集群首领15204和15214可包括按对于图10中的集群管理器1010示出和描述的方式配置的相应集群管理器1010,而运载工具通信设备15202、15206、15208、15212、15216和15218可包括按对于图11中的集群管理器1110示出和描述的方式配置的相应集群管理器1110。
因此,集群首领15204和15214的各个集群管理器1010可通过创建和终止集群、向集群添加和从集群删除成员、生成和发送集群信令、和执行如上文对于图9-图17所示出和描述的其他集群管理功能来管理集群15200和15210。运载工具通信设备15202、15206、15208、15212、15216和15218的集群管理器1110可充当集群管理器1010的对端,并且可控制运载工具通信设备15202、15206、15208、15212、15216和15218的集群行为。
因此,集群首领15204可使用资源分配器1008来如对于使用集群的分布式共存管理所示出和描述的那样为运载工具通信设备15202、15206和15208确定信道资源分配。资源分配器1008因此可向运载工具通信设备15202、15206和15208指派特定信道资源,这可包括在不同的时隙指派不同的信道(例如,子载波或子带)来供运载工具通信设备15202、15206和15208用于发送或接收。资源分配器1008还可指明运载工具通信设备15202、15206和15208被指派来对于指派的信道资源使用的无线电通信技术,例如第一运载工具无线电通信技术(例如,基于竞争的无线电通信技术,比如DRSC)或者第二运载工具无线电通信技术(例如,确定性调度无线电通信技术,比如LTE V2V/V2X)。集群首领15204随后可向运载工具通信设备15202、15206和15208发送信道资源分配,运载工具通信设备15202、15206和15208可接收信道资源分配并使用其各自被指派的信道资源来发送和接收。
在一些方面中,如先前关于图18-图28示出和描述的共存引擎1812可被部署来管理诸如DSRC和LTE V2V/V2X之类的不同运载工具无线电通信技术之间的信道资源分配。图152的示例描绘了集中式频谱分配的RAN支持的实现方式,其中共存引擎1812使用网络接入节点15220来监视第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用。例如,共存引擎1812可从网络接入节点15220接收信道资源使用信息,网络接入节点15220可无线地监视第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用。共存引擎1812随后可聚合信道资源使用信息以获得表征第一运载工具无线电通信技术的信道资源使用的第一聚合信道资源使用信息,和表征第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的第二聚合信道资源使用信息(例如,如关于图19的方法1900所述)。
作为对图152的示例中所示的RAN支持的实现方式的替换,共存引擎1812可使用集中式频谱分配的独立于RAN的实现方式,其中共存引擎1812可与远程节点(例如,像对图20的远程节点2012-2016那样)的网络接口连接,或者可使用混合的RAN支持的/独立于RAN的实现方式(例如,像图21中那样)。与共存引擎1812接口的网络接入节点和/或远程节点可利用其无线电通信组件(例如,天线系统、无线电收发器、基带/应用层组件)来执行无线电感测并且获得信道资源使用信息(例如,对于第一和/或第二运载工具无线电通信技术)。网络接入节点和/或远程节点随后可将信道资源使用信息提供给共存引擎1812。虽然图152的示例专注于集群15200和15210周围的区域(其中例如网络接入节点15220可利用无线电感测获得关于此区域的信道资源使用信息),但在一些方面中共存引擎1812可被配置为在更大的地理区域上监视第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用。
在分别为第一和第二运载工具无线电通信技术确定第一和第二聚合信道资源使用信息之后,共存引擎1812可确定信道资源的整体比率来分配给第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术。在一些方面中,相对比例可取决于由第一和第二聚合信道资源使用信息指示出的信道资源使用。例如,如果由第一聚合信道资源使用信息指示出的信道资源使用是由第二聚合信道资源使用信息指示出的信道资源使用的两倍,则共存引擎1812可确定整体比率为2:1,而如果由第一聚合信道资源使用信息指示出的信道资源使用大致等于由第二聚合信道资源使用信息指示出的信道资源使用,则共存引擎1812可确定整体比率为1:1。整体比率可基于由第一和第二聚合信道资源使用信息指示出的信道资源使用的相对量而类似地缩放。
在一些方面中,共存引擎1812随后可将整体比率发送到一个或多个集群首领,例如集群首领15204和15214。集群首领15204可按图152中所示的方式配置,并且可在资源分配器1008处接收整体比率(在由天线系统15002和RF收发器15006进行的无线电和无线接收和处理之后),资源分配器1008可按上文对于图10中的资源分配器1008描述的方式来配置。资源分配器1008随后可为运载工具通信设备15202、15206和15208生成信道资源分配,其中分配的整体信道资源符合由共存引擎1812指明的整体比率(例如,分配给第一运载工具无线电通信技术的资源与分配给第二运载工具无线电通信技术的资源相比的比率大致等于整体比率)。资源分配器1008随后可将信道资源分配发送到运载工具通信设备15202、15206和15208,运载工具通信设备15202、15206和15208可如图151中所示在其各自的调度器1008处接收信道资源分配并且使用信道资源分配来在其各自被分配的资源上进行发送和接收。
因此,集群首领15204和15214可通过根据整体比率在第一和第二运载工具无线电通信技术之间分配信道资源来在其各自的集群处实现由共存引擎1812确定的整体比率。如前所示,在一些方面中,共存引擎1812可在扩展的地理区域上聚合信道资源使用信息。共存引擎1812可类似地将整体比率发送到该地理区域中的其他集群首领,并且因此可控制在该地理区域上在第一和第二运载工具无线电通信技术之间的信道资源的相对分配。
在一些方面中,共存引擎1812可向每个集群首领提供相同的比率。在其他方面中,共存引擎1812可向集群首领提供不同的比率。例如,资源分配器1008可向共存引擎1812发送信令,该信令指出支持第一和第二运载工具无线电通信技术的集群成员的数目、表征集群15200中的第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的过去信道资源使用信息、或者所请求的第一和第二运载工具无线电通信技术之间的信道资源的比率。共存引擎1812可类似地从其他集群首领接收这种信息,其中从每个集群首领接收的信息唯一地表征该集群对于第一和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用。
共存引擎1812随后可基于由每个集群首领提供的信息来为集群首领确定不同的比率。共存引擎1812可尝试确定不同的比率,这些比率总体上与共存引擎1812基于第一和第二聚合信道资源使用信息确定的整体比率相称。例如,共存引擎1812可在目标是让不同比率的加权平均大致等于整体比率的情况下确定不同的比率。加权平均中的每个不同比率可例如根据相应集群中的设备的数目或者基于集群的总信道资源使用而被加权。共存引擎1812随后可将所得到的比率发送到每个集群的集群首领。因此,集群首领15204可接收为集群15200的集群成员定制的比率,而就所有集群而言在第一和第二运载工具无线电通信技术之间分配的信道资源的整体比率可大致等于该比率。
在一些方面中,集群首领15204可被配置为使用如对于图27所示出和描述的基于决策的流程图技术。例如,集群首领15204可经由天线系统15002和RF收发器15006接收无线电技术选择标准,资源分配器1008随后可使用过程2700的步骤来为集群15200的一个或多个成员(例如运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个)选择无线电通信技术资源。在一些方面中,共存引擎1812可被配置为使用如对于图27所示出和描述的基于决策的流程图技术来选择无线电通信技术资源。
在一些方面中,集群首领15204可使用如先前对于图28-图41示出和描述的集中式信道接入控制来控制使用第一和第二运载工具无线电通信技术的集群成员之间的信道资源分配。例如,如前所述,第一运载工具无线电通信技术可以是基于竞争的无线电通信技术,例如DRSC,而第二运载工具无线电通信技术可以是确定性调度无线电通信技术,例如LTE V2V/V2X。
例如,运载工具通信设备15202和15206可使用第二运载工具无线电通信技术,例如确定性调度无线电通信技术。运载工具通信设备15208可使用第一运载工具无线电通信技术,例如基于竞争的无线电通信技术。集群首领15204随后可使用集中式信道接入控制来管理运载工具通信设备15202、15206和15208对共享的信道资源的接入。
如图150中所示,在一些方面中集群首领15204可包括载波侦测器3208和预留管理器3214。集群首领15204因此可使用载波侦测器3208和预留管理器3214来预留信道以用于对运载工具通信设备15202和15206的确定性调度。例如,资源分配器1008可以为集群15200确定信道资源分配,该信道资源分配将信道上的第一组时隙分配给第一运载工具无线电通信技术并且将信道上的第二组时隙分配给第二运载工具无线电通信技术。在一些方面中,资源分配器1008可如上所述基于与共存引擎1812的交互来确定资源分配。
载波侦测器3208和预留管理器3214随后可通过在第二组时隙期间为第二运载工具无线电通信技术预留信道并且在第一组时隙期间让信道开放来供第一运载工具无线电通信技术使用,来执行该信道资源分配。因此,载波侦测器3208可在第二组时隙中的每个时隙开始之前执行载波侦侧来确定信道何时空闲。预留管理器3214随后可被配置为对于第二组时隙的每个时隙,一旦信道在预留间隔(小于由运载工具通信设备15208使用的侦测间隔)期间一直空闲,就例如利用虚拟噪声或前导码来预留信道。由于信道可能不是在第二组时隙的每一者开始处立即空闲,所以在一些方面中预留管理器3214可被配置为在每个时隙中信道已空闲了至少预留间隔的最早时间点预留信道。
预留管理器3214从而可在第二组时隙的每一者期间维持信道预留,并且可发送虚拟噪声或前导码来避免长于侦测间隔的发送间断。资源分配器1008可包括如图32中所示的调度器3212的一些或全部功能,并且相应地可被配置为为运载工具通信设备15202和15206生成信道资源分配并且向运载工具通信设备15202和15206发送指明其各自被分配的信道资源的信道资源分配消息。例如,资源分配器1008可利用信道资源分配对于第二组时隙向运载工具通信设备15202和15206分配不同的信道资源,并且为运载工具通信设备15202和15206生成相应的信道资源分配消息。资源分配器1008随后可向运载工具通信设备15202和15206发送信道资源分配消息,运载工具通信设备15202和15206随后在第二组时隙期间可使用所指派的信道。如图151中所示,在一些方面中,运载工具通信设备15202和15206可包括各自的调度器3308,调度器3308可按图33的调度器3308的方式来配置。运载工具通信设备15202和15206的调度器3308于是可控制运载工具通信设备15202和15206利用在信道资源分配消息中指明的信道资源来发送和接收。
由于信道被预留,所以运载工具通信设备15208可检测到信道被占用(通过检测集群首领15204或运载工具通信设备15202或15206的发送)并且可不接入信道。例如,如图151中所示,在一些方面中,运载工具通信设备15208可包括载波侦测器3408,运载工具通信设备15208可使用该载波侦测器3408来监视信道以确定其何时已空闲了至少侦测间隔。由于集群首领15204可在第二组时隙期间维护信道,所以运载工具通信设备15208可在第二组时隙期间确定信道被占用并从而可不接入信道。
使用基于竞争的无线电通信技术的其他邻近通信设备可类似地确定信道被占用,从而预留信道供利用确定性调度的集群首领15204和运载工具通信设备15202和15206使用。
由于在一些情况下预留管理器3214在第一组时隙期间可不预留信道,所以信道可保持开放。因此,运载工具通信设备15208可通过确定信道已空闲了至少侦测间隔来利用其载波侦测器3408检测到信道开放,并且随后可利用第一运载工具无线电通信技术的基于竞争的协议来接入信道。
在一些方面中,集群首领和/或集群成员也可如先前对于图49A-图67所示出和描述的那样执行无线电测量协调。因此,如图150中所示,在一些方面中,集群首领15204可包括协调管理器5108和位置确定器5112,它们可按图50中的协调管理器5108和位置确定器5112的方式来配置。因此,位置确定器5112可被配置为确定运载工具通信设备15202、15206和15208的位置,例如通过从运载工具通信设备15202、15206和15208接收位置报告(例如,明确报告)或者通过接收并处理来自运载工具通信设备15202、15206和15208的信号来确定其位置(例如,算法推导)。
位置确定器5112可将位置提供给协调管理器5108,协调管理器5108可评估运载工具通信设备15202、15206和15208的位置来识别运载工具通信设备15202、15206和15208的任何一者是否与彼此邻近。图153示出了运载工具通信设备15206和15208彼此邻近的示范性场景,位置确定器5112和协调管理器5108可基于运载工具通信设备15206和15208的位置来确定运载工具通信设备15206和15208彼此邻近(例如,通过确定运载工具通信设备15206和15208在预定半径内,并且运载工具通信设备15202不在运载工具通信设备15206和15208的任一者的预定半径内)。
协调管理器5108随后可选择运载工具通信设备15206和15208来与彼此协调无线电测量。协调管理器5108随后可向运载工具通信设备15206和15208发送控制信令,该控制信令指示运载工具通信设备15206和15208与彼此协调无线电测量。例如,在图153的示范性场景中,协调管理器5108可指示运载工具通信设备15206执行网络接入节点15302的小区特定的测量,并且与运载工具通信设备15306共享网络接入节点15302的小区特定的测量。在另一示例中,协调管理器5108可指示运载工具通信设备15206执行网络接入节点15304的小区特定的测量,指示运载工具通信设备15208执行网络接入节点15302的小区特定的测量,并且与彼此共享所得到的测量。在其他示例中,协调管理器5108可被配置为指示运载工具通信设备15206和15208执行宽带测量、扫描型测量、对集群15200的其他集群成员的测量和/或与彼此验证测量。在一些方面中,协调管理器5108还可指示运载工具通信设备15206和15208将测量报告回给集群首领15204。
因此,如图151中所示,运载工具通信设备15206和15208还可包括测量引擎5008,运载工具通信设备15206和15208可使用该测量引擎5008来按照协调管理器5108的指示执行测量。运载工具通信设备15206和15208随后可与彼共享或验证测量和/或将测量报告回给集群首领15204。
在一些方面中,运载工具通信设备15206和15208可被配置为对于无线电测量协调使用专用体系结构,例如对于图57-图59示出和描述的。因此,运载工具通信设备15206和15208还可包括位置确定器5812,其可按图58的位置确定器5812的方式来配置。因此,运载工具通信设备15206和15208可被配置为使用其各自的位置确定器5812来确定其相对位置(例如,利用明确报告或算法推导),并且基于其相对位置,确定它们是否彼此邻近(例如,在预定半径内)。如果被确定为与彼此邻近,则运载工具通信设备15206和15208随后可被配置为建立测量协调群组,协调分发测量任务,执行其各自被指派的测量任务(例如,在测量引擎5008处,其也可被配置用于图58的测量引擎5808的功能),并且与彼此共享或验证所得到的测量。
在一些方面中,集群15200可被配置为协调群组小区转移,例如对于图60-图63示出和描述的。例如,如对于图153的示范性场景所示,运载工具通信设备15208可在运载工具通信设备15202-15206一致移动时领导它们。因此,如果运载工具通信设备15202-15206最初在网络接入节点15302的覆盖区域中并且朝着网络接入节点15304移动,则运载工具通信设备15208可以是第一个进入网络接入节点15304的覆盖区域的。如上文对于图62所描述,在一些方面中,运载工具通信设备15208可被配置为利用测量引擎5008执行无线电测量,并且与运载工具通信设备15202-15206共享所得到的无线电测量。运载工具通信设备15202-15206随后可基于共享的测量来触发从网络接入节点15302到网络接入节点15304的小区转移,并从而可实现协调的小区转移。
如上文对于图63所描述,在一些方面中,运载工具通信设备15208可被配置为基于由其测量引擎5008获得的无线电测量来触发从网络接入节点15302到网络接入节点15304的小区转移。运载工具通信设备15208随后可将小区转移通知给运载工具通信设备15202-15206,运载工具通信设备15202-15206随后可基于该通知触发其自己的小区转移。
在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可被配置为使用如对于图68-图83所示出和描述的运营者间载波聚合。因此,如图150和图151中所示,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可包括按图72的子流组合器/分离器233008的方式配置的子流组合器/分离器7208。
如图154中所示,如先前对于图68-图70所示出和描述的网络接入节点6808和6810可分别提供载波6804和6806。网络接入节点6808和6810可由不同的网络运营者操作并且分别是第一和第二无线网络的一部分。网络接入节点6808可与核心网络6812接口连接,而网络接入节点6810可与核心网络6814接口连接。数据网络6816随后可与核心网络6812和6814接口连接。
在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个随后可使用载波6804和6806两者来利用运营者间载波聚合从数据网络6816接收数据流。在在下行链路方向上使用集群首领15204的示例中(这也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个),数据网络6816可被配置为将数据流分离成第一和第二子流并且将第一子流经由第一无线网络路由到集群首领15204以由网络接入节点6808在载波6804上发送,并且将第二子流经由第二无线网络路由到集群首领15204以由网络接入节点6810在载波6806上发送。集群首领15204可接收并重组合第一和第二子流以复原数据流。这可使用图71的过程。数据网络6816从而可如图72中所示那样进行配置,而集群首领15204可按对于终端设备6802描述的方式利用子流组合器/分离器7208和通信处理器15008。在上行链路方向上使用集群首领15204的示例中(这也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个),集群首领15204可利用子流组合器/分离器7208将对数据网络6816指定的数据流分离成第一和第二子流,并且通过在载波6804上发送第一子流来将第一子流路由到数据网络6816并且通过在载波6806上发送第二子流来将第二子流路由到数据网络6816。
在在下行链路方向上使用集群首领15204的另一示例中,数据网络6816可将数据流提供到核心网络6812,核心网络6812随后可利用控制服务器6902将数据流分离成第一和第二子流(控制服务器6902可以是核心网络6812的可选组件,这取决于数据流是否在核心网络6812中被分离)。控制服务器6902随后可将第一子流路由到网络接入节点6808以在载波6804上发送到集群首领15204,并且将第二子流路由到核心网络6814中的控制服务器6904。控制服务器6904随后可将第二子流路由到网络接入节点6810以在载波6806上发送到集群首领15204。集群首领15204可接收并重组合第一和第二子流以复原数据流。这可使用图73的过程。集群首领15204和控制服务器6902和6904可按对于图74示出和描述的方式来配置。在在上行链路方向上使用集群首领15204的示例中(这也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个),集群首领15204可在子流组合器/分离器7208处将对数据网络6816指定的数据流分离成第一和第二子流,并且随后可在载波6804上将第一子流发送到网络接入节点6808并且在载波6806上将第二子流发送到网络接入节点6810。网络接入节点6808可将第一子流路由到核心网络6812中的控制服务器6902,而网络接入节点6810可将第二子流路由到核心网络6814中的控制服务器6904。控制服务器6904随后可将第二子流路由到控制服务器6902,控制服务器6902可重组合第一和第二子流以复原数据流。控制服务器6902随后可将数据流路由到数据网络6816。
在在下行链路方向上使用集群首领15204的另一示例中,数据网络6816可通过第一无线网络将数据流路由到位于网络接入节点6808处或者作为边缘网络位置的网络接入节点6808后面的路由器7606。路由器7606随后可将数据流分离成第一和第二子流,并且将第二子流提供到位于网络接入节点6810处或者在边缘网络位置中的网络接入节点6810后面的路由器7616。路由器7606可将第一子流提供到网络接入节点6808,网络接入节点6808可将第一子流在载波6804上发送到集群首领15204。路由器7616可类似地将第二子流提供到网络接入节点6810,网络接入节点6810可将第一子流在载波6806上发送到集群首领15204。集群首领15204可接收并重组合第一和第二子流以复原数据流。这可使用对于图75示出和描述的过程,而集群首领15204、网络接入节点6808和6810以及路由器7606和7616可如对于图76示出和描述的那样配置。在在上行链路方向上使用集群首领15204的示例中(这也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个),集群首领15204可在子流组合器/分离器7208处将数据流分离成第一和第二子流,并且随后可在载波6804上将第一子流发送到网络接入节点6808并且在载波6806上将第二子流发送到网络接入节点6810。路由器7606和7616随后可分别从网络接入节点6808和6810接收第一和第二子流。路由器7616随后可将第二子流路由到路由器7606,路由器7606随后可重组合第一和第二子流以复原数据流。路由器7606随后可通过第一无线网络将数据流路由到数据网络6816。
在运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个也使用运营者间载波聚合的一些方面中,集群首领15204可为运载工具通信设备15202、15206和15208处理与运营者间载波聚合有关的一些或所有控制过程。例如,如果运载工具通信设备15202也在使用运营者间载波聚合,则集群首领15204可为运载工具通信设备15202选择第一和第二载波来用于运营者间载波聚合。例如,集群首领15203可执行图79的消息序列图7900的过程以获得载波特性(例如,阶段7902),评估载波特性(例如,阶段7904),并且为运载工具通信设备15202选择载波来用于运营者间载波聚合(例如,阶段7906)在一些方面中,集群首领15204可向运载工具通信设备15202提供指明所选择的载波的集群信令。在一些方面中,运载工具通信设备15202可被配置为随后向提供所选择的载波的无线网络注册(如果尚未注册的话)(例如,阶段7908))并且通过所选择的载波建立用于运营者间载波聚合的数据子连接(例如,阶段7910)。在其他方面中,集群首领15204可被配置为向无线网络注册运载工具通信设备15202和/或代表运载工具通信设备15202建立数据子连接。
在一些方面中,集群首领15204可为集群15200的执行运营者间载波聚合的一些或所有成员执行载波选择、网络注册、和/或数据子连接建立过程,并且可为执行运营者间载波聚合的每个集群成员选择相同或不同的载波。
在一些方面中,集群15200的正在执行运营者间载波聚合的成员可使用由集群首领15204提供的信道资源分配来在所选择的载波上发送或接收数据。在一些方面中,集群首领15204可根据分布式共存管理或集中式频谱分配来确定信道资源分配。例如,在示范性场景中,运载工具通信设备15202对于与网络接入节点6808的载波6804可使用诸如DSRC之类的使用基于竞争的接入的第一运载工具无线电通信技术,并且对于与网络接入节点6810的载波6806可使用诸如LTE V2V/V2X之类的使用确定性调度的第二运载工具无线电通信技术。在示范性下行链路情况中,集群首领15204的资源分配器1008随后可生成信道资源分配,该信道资源分配为运载工具通信设备15202分配信道资源来在载波6804上接收第一子流并且为运载工具通信设备15202分配信道资源来在载波6804上接收第二子流。在一些方面中,集群首领15204的资源分配器1008可与例如网络接入节点6810之类的确定性调度网络接入节点接口连接,以确定要为确定性调度分配哪些信道资源(因为这一般可能是在网络接入节点处处理的)。
在一些方面中,集群15200的多个成员可协调来执行运营者间载波聚合,其中在多个终端设备之间共享单个数据流的发送或接收。例如,运载工具通信设备15202可通过载波6804与网络接入节点6808建立第一数据子连接并且运载工具通信设备15206可通过载波6806与网络接入节点6810建立第二数据子连接。数据网络6816随后可将数据流路由到运载工具通信设备15202和15206,其中数据流如前所述被数据网络6816、控制服务器6902或路由器7606分离成第一和第二子流。运载工具通信设备15202随后可在其通信处理器15108处接收第一子流,通信处理器15108可将第一子流提供到子流组合器/分离器7208。运载工具通信设备15206可类似地在其通信处理器15108处接收第二子流。如果数据流是指定用于运载工具通信设备15202的,则运载工具通信设备15206的通信处理器15108可将第二子流无线地发送到运载工具通信设备15202的通信处理器15108,通信处理器15108可将第二子流提供给其子流组合器/分离器7208。运载工具通信设备15202的子流组合器/分离器7208随后可重组合第一和第二子流以复原数据流。在一些方面中,数据流可以是指定用于集群首领15204的,在此情况下运载工具通信设备15202和15206可分别将第一和第二子流发送到集群首领15204,集群首领15204可在其子流组合器/分离器7208处重组合第一和第二子流以复原数据流。
在一些方面中,集群首领15204和集群15200的一个或多个成员可被配置为使用如对于图84-图94所示出和描述的窄带信号注入来与彼此通信。例如,集群首领15204的通信处理器15008可配置有图86的宽带处理器8608(其一般专注于接收方向上的宽带处理器的操作)和/或8622(其一般专注于发送方向上的宽带处理器的操作)的功能,并且可相应地被配置为利用宽带格式对于上行链路、下行链路和/或副链路发送和接收数据。运载工具通信设备15202、15206和15208的通信处理器2508可类似地配置有图86的宽带处理器8608(其一般专注于接收方向上的宽带处理器的操作)和/或8622(其一般专注于发送方向上的宽带处理器的操作)的功能,并且可相应地被配置为利用宽带格式对于上行链路、下行链路和/或副链路发送和接收数据。
如图150中所示,集群首领15204还可包括配置有图86的窄带处理器8610(其一般是以接收方向上的窄带处理器的功能为重点来描述的)和8620(其一般是以发送方向上的窄带处理器的功能为重点来描述的)的功能的窄带处理器15010和配置有图8的共存控制器1112和1124的功能的共存控制器15012。如图150中所示,运载工具通信设备15202、15206和15208可类似地包括配置有图86的窄带处理器8610和8620的功能的窄带处理器15110和配置有图86的共存控制器8612和8624的功能的共存控制器15112。
因此,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208可使用窄带信号注入来与彼此发送和接收数据。在各种方面中,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208可使用窄带信号注入来与彼此发送和接收任何类型的数据,包括共存信息、集群信令、信道资源分配、用户和控制数据。
例如,在一些方面中,集群首领15204可使用窄带信号注入来向运载工具通信设备15202、15206和15208发送信道资源分配。在一些方面中,集群首领15204可作为分布式共存管理或集中式频谱分配的一部分利用资源分配器1008确定信道资源分配,并且随后可通过将信道资源分配提供给窄带处理器15010来发送信道资源分配。窄带处理器15010随后可将信道资源分配作为窄带数据在窄带信号中经由RF收发器15006和天线系统15002发送。窄带处理器15010可如上文对于图84-图84所描述地为窄带信号选择窄带频谱。
运载工具通信设备15202、15206和15208随后可接收包括窄带信号和宽带信号的复合信号,其中宽带信号可以是来自另一通信设备(例如网络接入节点)的宽带信号。在运载工具通信设备15202的示例中,运载工具通信设备15202的通信处理器15108可如上文对于图84-图94所描述那样接收并处理复合信号以分离宽带信号或窄带信号,例如从作为宽带信号的空频谱(例如,子载波或子带)的窄带频谱复原窄带信号和/或通过将窄带信号作为干扰从宽带信号中消除并且复原宽带信号和窄带信号(例如,利用SIC型过程)。窄带处理器15110随后可从窄带信号复原窄带数据,其中如前所示窄带数据可以是对于运载工具通信设备15202的信道资源分配。窄带处理器15110可将信道资源分配提供给运载工具通信设备15202的调度器3308,调度器3308随后可在指派的信道资源上调度发送或接收。通信处理器15108可依据宽带数据的内容(例如,用于呈现给用户的用户数据)单独处理宽带数据。集群首领15204可类似地使用窄带信号注入来向运载工具通信设备15202提供集群信令,运载工具通信设备15202可在其窄带处理器15110处将集群信令复原为窄带数据并且将集群信令提供给集群管理器1110以根据集群信令控制运载工具通信设备15202的后续集群行为。集群首领15204可按相同的方式使用窄带信号注入来将其他数据作为窄带数据发送到运载工具通信设备15202。运载工具通信设备15202可类似地使用其窄带处理器15110来将各种类型的数据作为窄带数据发送到集群首领15204,其中集群首领15204可利用其通信处理器15008和窄带处理器15010处理所得到的复合信号以分离宽带信号和窄带信号并且复原宽带数据和窄带数据。
此外,在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个可使用窄带信号注入来交换共存信息,例如时间或频率同步信号、发送或接收调度信息、或者关键信道参数。集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个从而可利用窄带信号注入来交换这种共存信息并且可如上文对于图84-图94所描述地那样利用共存控制器8612和8624来作用于共存信息。
在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个可额外地或者替换地使用窄带信号注入来交换认证信息,例如用于可信设备认证的证书和/或签名。在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个可额外地或者替换地使用窄带信号注入来交换周围数据以用于波束成形。
在一些方面中,集群首领15204或者运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可被配置为使用如对于图95-图108所示出和描述的放松的同步过程。因此,如图150中所示,在一些方面中,集群首领15204可包括定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814,它们可分别按图98的定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814的方式来配置。集群首领15204的通信处理器15008可配置有图98中的通信处理器9808的功能。
类似地,如图151中所示,在一些方面中,运载工具通信设备15202、15206或15208可包括定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814,它们可分别按图98的定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814的方式来配置。运载工具通信设备15202、15206或15208的各个通信处理器15008可配置有图98中的通信处理器9808的功能。
在集群首领15204对于与网络接入节点(例如图152中的网络接入节点15220)的时间同步使用放松的同步过程的示例(其也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个)中,定时提前控制器9810可基于由估计器9814获得的分隔距离或传播延迟(和/或移动性或性能参数)的估计来决定跳过或降低定时提前更新的频率。在各种方面中,定时提前控制器9810可根据对于图99-图107的任何一者示出和描述的来执行此过程。定时提前确定器9812随后可被配置为按照定时提前控制器9810的控制执行定时提前更新(例如,通过接收并处理包括更新后的定时提前的定时提前更新命令或者通过执行本地定时提前更新)。在一些方面中,运载工具通信设备15202、15206或15208的定时提前控制器9810、定时提前确定器9812和估计器9814可类似地被配置为对于与网络接入节点15220的通信执行关于定时提前的放松的同步过程。
在一些方面中,集群15200的成员可协调来执行放松的同步过程。例如,在一些方面中,集群15200的多个成员可协调来使用相同的定时提前更新。例如,定时提前控制器9810可被配置为选择运载工具通信设备15202、15206或15208之一来指派来执行定时提前更新,例如运载工具通信设备15202,并且可向运载工具通信设备15202的定时提前控制器9810发送指示运载工具通信设备15202执行定时提前更新的集群信令。在一些方面中,集群信令可指示运载工具通信设备15202在特定的时间(或者按特定的更新频率)执行本地定时提前更新,或者按特定的跳过率从网络接入节点15220接收并处理定时提前更新命令。定时提前控制器9810随后可触发定时提前确定器9812来按控制信令中的指示执行定时提前更新。运载工具通信设备15202的通信处理器15008随后可将更新后的定时提前用于到网络接入节点15220的发送定时。
由于集群15200的成员在一些情况下可彼此邻近(例如,在无线电范围内)以支持集群的形成,所以由运载工具通信设备15202获得的更新后定时提前也可适合于集群15200的其他成员(例如,可使用,而不会对网络接入节点15220造成不可管理的同步相关的干扰)。集群15200的其他成员因此也可将由运载工具通信设备15202获得的更新后定时提前用于其自己到网络接入节点15220的发送定时。例如,运载工具通信设备15202的定时提前控制器9810可将利用定时提前更新获得的更新后定时提前发送到集群首领15204,集群首领15204随后可将更新后定时提前作为集群信令发送到运载工具通信设备15206和/或运载工具通信设备15208。运载工具通信设备15206和/或运载工具通信设备15208随后可在其各自的定时提前控制器9810处接收更新后定时提前,并且随后可在其各自的通信处理器15008和15108处使用更新后定时提前来控制到网络接入节点15220的发送定时。可替换地,在一些方面中,运载工具通信设备15202的定时提前控制器9810可将利用定时提前更新获得的更新后定时提前直接发送到集群首领15204和运载工具通信设备15206和15208。
在一些方面中,集群首领15204、运载工具通信设备15206和/或运载工具通信设备15208可决定是否要使用由运载工具通信设备15202获得的更新后定时提前更新。例如,一旦运载工具通信设备15206的定时提前控制器9810接收到由运载工具通信设备15202获得的更新后定时提前,运载工具通信设备15206就可确定运载工具通信设备15202是否在运载工具通信设备15206的预定距离内。如果运载工具通信设备15202在运载工具通信设备15206的预定距离内,则运载工具通信设备15206的定时提前控制器9810可使用更新后定时提前。相反,如果运载工具通信设备15202不在运载工具通信设备15206的预定距离内,则运载工具通信设备15206的定时提前控制器9810可不使用更新后定时提前。在一些方面中,运载工具通信设备15206可使用其估计器9814来确定运载工具通信设备15206和运载工具通信设备15202之间的距离,例如通过使用雷达感测、同步前导信号处理(例如,从运载工具通信设备15202接收并处理同步前导信号),或者位置报告(例如,接收运载工具通信设备15202的位置报告并且确定运载工具通信设备15206的位置)来确定运载工具通信设备15206和运载工具通信设备15202之间的距离。
在一些方面中,当指派集群成员执行定时提前更新时,集群首领15204的定时提前控制器9810也可指示其他集群成员跳过或降低定时提前更新的频率。例如,集群首领15204的定时提前控制器9810可发送集群信令到运载工具通信设备15206和/或15208,该集群信令指示运载工具通信设备15206和/或15208按特定的跳过率跳过定时提前更新和/或将定时提前更新的频率降低到更新频率。运载工具通信设备15206和/或15208随后可使用由运载工具通信设备15202获得的更新后定时提前而不是执行其自己的定时提前更新。
在一些方面中,集群首领15204在选择运载工具通信设备15202、15206或15208之一来执行定时提前更新时可在集群15200的成员之间交替,同时指示运载工具通信设备15202、15206或15208中的其他者跳过或降低定时提前更新的频率。在一些方面中,集群首领15204可指示运载工具通信设备15202、15206或15208中的未被选择来执行定时提前更新的那些跳过所有的定时提前更新(换言之,1.0的跳过率),直到另有指示为止。
在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可被配置为在与彼此通信时使用定时提前。例如,在一些情况下,运载工具通信设备15202、15206或15208可被预期在向集群首领15204发送时使用定时提前,集群首领15204可扮演伪网络接入节点的角色。因此,运载工具通信设备15202、15206或15208可被配置为使用定时提前来将其发送的到达与集群首领15204的定时调度同步。运载工具通信设备15202、15206和15208的各个定时提前确定器9812因此可被配置为确定反映运载工具通信设备15202、15206和15208与集群首领15204之间的分隔距离或传播延迟的定时提前,并且将定时提前提供给其各自的通信处理器15108。运载工具通信设备15202、15206和15208的各个通信处理器15108随后可使用定时提前来控制向集群首领15204发送的定时。
在各种方面中,运载工具通信设备15202、15206和15208的定时提前确定器9812可被配置为通过接收来自集群首领15204的包括更新后定时提前的定时提前更新命令或者通过执行本地定时提前更新(例如,周期性地或者通过接收到来自集群首领15204的定时提前更新命令而触发)来确定定时提前。因此,在一些方面中,运载工具通信设备15202、15206和15208的定时提前控制器9810可被配置为使用放松的同步过程来决定是否要跳过和/或降低定时提前更新的频率。例如,运载工具通信设备15202、15206和15208的各个估计器9814可估计运载工具通信设备15202、15206和15208与集群首领15204之间的分隔距离或传播延迟,并且可将分隔距离或传播延迟提供给定时提前控制器9810。定时提前控制器9810随后可基于分隔距离或传播延迟来确定是否要跳过(省略)和/或降低定时提前更新的更新频率,并且可基于此确定控制定时提前确定器9812执行定时提前更新。
在一些方面中,集群15200的成员可被配置为使用如对于图109-图115示出和描述的可信设备认证。例如,在一些方面中,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208可被配置为在与其他运载工具通信设备形成或加入集群之前验证其他运载工具通信设备。例如,如图150和图151中所示,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208可包括各自的控制器11300,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208可使用该控制器11300来验证集群中与它们交互的其他设备。
因此,当集群首领15204最初创建集群时,集群首领15204可在集群15200的创建期间将其证书提供给运载工具通信设备15202、15206和15208,例如在创建集群消息中或者伴随创建集群消息提供(例如,按对于图12示出和描述的方式)。运载工具通信设备15202、15206和15208随后可利用其各自的控制器11300(例如,执行证书和签名验证子例程11310b)验证证书是否有效以及是否是由可信机构发行的,控制器11300可与网守机构核查或者利用预验证的证书的数据库来执行本地验证。在一些方面中,集群首领15204在邀请运载工具通信设备加入集群15200时可类似地提供其证书,例如在集群邀请消息中或者伴随集群邀请消息提供。
额外地或者替换地,运载工具通信设备15202、15206和15208可在加入集群15200时提供其自己的证书,集群首领15204可利用其控制器11300来验证这些证书以确定证书是否有效以及是否是由可信机构发行的。在一些方面中,集群首领15204的控制器11300可例如被配置为只允许提供有效证书的(例如,未被列入黑名单并且具有有效散列的)、或者具有由特定可信机构(例如,与集群首领15204相同的运载工具制造者)发行的有效证书的运载工具通信设备。
在一些方面中,运载工具通信设备15202、15206和15208可被配置为取决于由集群首领15204伴随创建集群或集群邀请消息提供的证书中的信息来加入集群。在关于运载工具通信设备15202的示例(其也可应用于运载工具通信设备15206和15208中的一个或多个)中,运载工具通信设备15202可被配置为在被具有相同制造者的运载工具通信设备邀请时加入集群,或者可替换地在集群仅包含具有相同制造者的其他运载工具通信设备时加入集群。运载工具通信设备15202的相应控制器11300可被配置为从经验证的证书的元数据读取集群首领15204的制造者,然后基于集群首领15204的制造者是否是与运载工具通信设备15202相同的制造者来决定是否要加入集群。在运载工具通信设备被配置为仅在集群的所有成员都具有相同制造者时加入集群的一些方面中,运载工具通信设备15202可被配置为请求来自集群的每个其他成员的证书并且随后验证这些证书。在一些方面中,运载工具通信设备15202可不与集群的其他成员交换任何敏感数据(例如,运载工具动态情况、相机或流量、波束成形、使用、速度、道路条件、标志、流量或天气数据),直到其证书已被验证为由可信机构发行为止。一旦集群的其他成员已被其各自的控制器11300验证,运载工具通信设备15202就可进而利用本文描述的任何集群行为作为集群的完全成员。如果运载工具通信设备15202确定另一集群成员不具有相同制造者,则其可拒绝加入集群。
可替换地,在一些方面中,运载工具通信设备15202可被配置为在不是所有其他集群成员都具有相同制造者的情况下加入集群,但可只与具有相同制造者的其他集群成员交换敏感数据和/或执行某些集群行为。例如,运载工具通信设备15202可只在中继链路中的跳是由具有相同制造者的集群成员提供时才执行中继,或者可只在与具有相同制造者的集群成员协调的情况下才使用信道资源分配、接收窄带信令或者共享定时提前。使用相同制造者作为条件的这些示例可类似地对其他可信机构成立,例如运载工具通信设备验证其他设备是否能够提供来自同一服务提供者或者来自仍被信任的不同制造者或者服务提供者的证书。
在一些方面中,运载工具通信设备15202可类似地验证集群的其他成员以基于其证书确定设备是被信任还是被列入黑名单,并且可在直到所有其他成员都被验证为止才充当集群的完全成员。如果运载工具通信设备15202确定另一集群成员不具有相同制造者,则其可拒绝加入集群。在一些方面中,集群首领15204可代表集群的其他成员执行证书验证。例如,集群首领15204的控制器11300可收集由运载工具通信设备15202、15206和15208提供的证书,并且通过执行证书和签名验证子例程11310b(例如,通过与外部网守机构核查或者参考预验证的证书的本地数据库)来验证证书是否有效和/或它们是否是由可信制造者发行的。集群首领15204随后可告知运载工具通信设备15202、15206和15208运载工具通信设备15202、15206和15208中的其他者是否提供了有效的证书和/或指明运载工具通信设备15202、15206和15208中的其他者的证书发行者。运载工具通信设备15202、15206和15208随后可使用此信息来确定是否要加入或留在集群中和/或要与集群15200的其他成员共享哪些类型的数据。在一些方面中,集群首领15204可类似地为集群15200的成员验证它们在与集群15200外部的其他设备(例如其他运载工具通信设备和网络接入节点)通信时获得的证书。
集群15200的成员随后可利用与其证书中的公共密钥相对应的私有密钥来对其与彼此交换的其数据进行签名(例如,通过执行证书和签名验证子例程11310a),并且将得到的签名与交换的数据一起发送。集群15200的成员随后可通过利用由发送设备提供的证书中的包括的公共密钥核查签名以确定签名是否有效来验证传入的数据。
在一些方面中,诸如集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208之类的运载工具通信设备还可被配置为使用如对于图116-图117示出和描述的激励式资源和数据交换。因此,集群首领15204或者运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个可被配置为与接口设备坞接,例如对于图116中的接口设备11602所示出的。在使用集群首领15204的示例(其也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个)中,集群首领15204可与接口设备11602坞接,并且利用其控制器11300提供其签名的认证证书。接口设备11602随后可与提供者11612验证经签名的认证证书,并且如果得到验证,则可与集群首领15204用资源交换数据。
例如,在一些方面中,集群首领15204可能已从其自己的操作以及作为集群行为的一部分已与集群首领15204共享了数据的运载工具通信设备15202、15206和15208的操作收集了数据。集群首领15204随后可用此数据交换资源,例如电力、网络接入、特定服务、或维护。
在一些方面中,集群首领15204或者运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可被配置为如对于图118-图125所示出和描述的那样基于所获取的周围数据来执行波束成形。例如,如图150和图151中所示,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206或15208可包括按图122和图123的控制器12300和数据获取设备12208的方式配置的各自的控制器12300和数据获取设备12208。
因此,在使用集群首领15204的示例(其也可应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个)中,集群首领15204的控制器12300可使用数据获取设备12208来获取代表集群首领15204的周围环境的数据。在各种方面中,数据获取设备12208可包括相机、雷达传感器、运动传感器、光检测和测距(LIDAR)传感器、红外传感器、超声传感器或者GPS系统中的一个或多个。控制器12300随后可执行数据获取子例程12310a来从数据获取设备12208获取数据,并且随后可执行识别子例程12310b来基于数据识别物体。该物体可例如是诸如网络接入节点(例如图152的网络接入节点15220)或者运载工具通信设备15202、15206或15208之一(换言之,集群15200的另一成员)之类的接收者。该物体可额外地或者替换地是可用于向接收者反射信号的反射表面,或者阻塞集群首领15204与接收者之间的路径的障碍物。
控制器12300随后可执行波束生成子例程12310c来利用天线系统15002生成天线波束,天线系统15002指挥波束朝向接收者(例如直接地或者经由反射表面)或者远离障碍物。例如,控制器12300可利用波束生成子例程12310c生成复数波束成形权重,并且将复数波束成形权重提供给通信处理器15008以进行数字波束成形,提供给RF收发器15006以进行RF波束成形,或者提供给通信处理器15008和RF收发器15006两者以进行混合波束成形。
在一些方面中,集群15200的多个成员各自的控制器12300可与彼此交换由其各自的数据获取设备12208获取的数据。例如,在从数据获取设备12208收集数据之后,集群首领15204的控制器12300可向运载工具通信设备15202的控制器12300发送数据。由于集群首领15204和运载工具通信设备15202由于是同一集群的成员而可能邻近彼此,所以该数据也可表示运载工具通信设备15202的周围环境。在一些方面中,该数据可以是原始数据,例如尚未被集群首领15204的控制器12300利用识别子例程12310b进行处理来识别物体的数据。在其他方面中,该数据可以是经处理的数据,例如已被集群首领15204的控制器12300利用识别子例程12310b进行处理来识别物体的数据。例如,该数据可标识物体的位置。
运载工具通信设备15202的控制器12300随后可使用该数据并且可选地还有利用其数据获取设备12208在本地获取的其自己的数据作为到识别子例程12310b的输入(例如,如果该数据是原始数据的话)和/或作为到波束生成子例程12310c的输入(例如,如果该数据是经处理的数据的话,例如物体的位置)。运载工具通信设备15202的控制器12300随后可生成相应的复数波束成形权重并且利用其通信处理器15108、RF收发器15106和天线系统15102应用它们以生成天线波束。
在一些方面中,如果数据是从外部提供的,则在将其用于波束成形之前,集群首领15204和运载工具通信设备15202、15206和15208可使用其各自的控制器11300来验证数据的来源。例如,如果运载工具通信设备15202从运载工具通信设备15206接收到可用于波束成形的数据,则运载工具通信设备15202的控制器11300可确定该数据是否伴随着与由运载工具通信设备15206提供的有效证书相对应的有效签名。控制器11300因此可执行证书和签名验证子例程7310b来确定证书是否有效(例如,通过使用网守机构或者参考本地数据库来确定证书是否是由声称的发行者实际发行的),并且验证伴随数据的签名可利用签名中的公共密钥来有效地解密。在一些方面中,控制器11300随后可只在证书和签名有效时,或者只在签名有效并且证书是由特定可信机构(例如,与运载工具通信设备15202相同的运载工具制造者)发行时,才决定将数据用于波束成形。
在一些方面中,集群首领15202或者运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个可被配置为使用如对于图126-图136所示出和描述地利用可重配置软件资源的集成电路替换。
例如,如图150和图151中所示,集群首领15202和运载工具通信设备15202、15206和15208可分别包括软件可重配置芯片15014和15114。软件可重配置芯片15014和15114可以是任何类型的可重编程逻辑电路,例如数字信号处理器(DSP)、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)或者其他可编程处理元件,并且可用于编程来完全或部分替换集群首领15204或运载工具通信设备15202、15206和15208的任何其他集成电路。
在使用集群首领15204的示例(其可类似地应用于运载工具通信设备15202、15206或15208中的任何一者)中,集群首领15204可通过下载(例如,经由由通信处理器15008、RF收发器15006和天线系统15002提供的与服务器的连接)并软件可重配置芯片15014上安装替换软件指令集在来更新通信布置15004的集成电路中的一个或多个。因此,集群首领15204可通过下载定义虚拟化集成电路的操作的替换软件指令集并且将替换软件指令集安装到软件可重配置芯片15014上来实施对通信布置15004的任何集成电路的虚拟化替换。在一些方面中,通信布置15004的集成电路中的一个或多个可在其输入和输出处连接到软件可重配置芯片15014的绕过电路。一旦虚拟化替换已被安装在软件可重配置芯片15014上,绕过电路就可抽取集成电路的输入和输出,向软件可重配置芯片15014的虚拟化替换提供输入,并且将来自虚拟化替换的所产生的输出提供回到集成电路的输出。这可使得集群首领15204能够在不在物理上替换集成电路的情况下更新通信布置15004的集成电路的任何一者。在一些方面中,也可按对于图129-图132的RVM 12900所示出和描述的方式来配置软件可重配置芯片15014。
在一些方面中,如图152中所示的共存引擎1812可根据如对于图43-图48所示出和描述的混合多无线电网络来配置。在一些方面中,集群首领15204的RF收发器15006和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个的RF收发器15108可包括短程收发器(例如,对于DSRC)和蜂窝广域收发器(例如,对于LTE V2V/V2X)。在关于集群首领15204的示例(其可类似地应用于运载工具通信设备15202、15206和15208中的一个或多个)中,集群首领15204的通信处理器15008可被配置为基于从共存引擎1812(或者在其他方面中,从诸如控制服务器1612之类的控制服务器)接收到的配置消息在短程收发器和蜂窝广域收发器之间做出选择。通信处理器15008因此可根据如对于图43-图48所示出和描述的混合多无线电网络来操作短程收发器和蜂窝广域收发器。
在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可被配置为如对于图140-图145所示出和描述的那样将现有结构再利用于运载工具天线。在关于集群首领15204的示例(其可类似地应用于运载工具通信设备15202、15206或15208中的任何一个或多个)中,RF收发器15006和天线系统15002可与RF透镜系统一起被集成到集群首领15204的现有结构中,例如如图141A和141B中所示的集群首领15204的头灯、尾灯、转向灯、镜子或者窗户。RF收发器15006、天线系统15002和RF透镜系统可被布置为形成被动或主动控制的通信接口,集群首领15204可使用该通信接口来与集群15200的集群成员和/或例如基础设施网络接入节点通信。
如图150中所示(以及类似地对于运载工具通信设备15202、15206和15208在图151中所示),在RF收发器15006、天线系统15002和RF透镜系统被布置为形成主动控制的通信接口的情况下,集群首领15204的通信布置15104可包括控制器14152。因此,控制器14152可基于目标接收器或发送器相对于集群首领15204的方向基于集群首领15204的目标接收器或发送器(例如,运载工具通信设备15202、15206或15208之一或网络接入节点15220)调整提供给RF透镜系统的偏置电路的控制信号。在一些方面中,控制器14152可使用由数据获取设备12208(例如,相机或者某种其他类型的传感器,如先前关于图118-图125所描述)提供的数据来确定RF透镜系统的期望效果(例如,加宽、缩窄和/或操控),并且可基于该数据调整提供给偏置电路的控制信号来为由天线系统15002生成的波束产生期望的效果。
图155示出了说明运载工具天线在运载工具通信设备的现有结构中的放置的示范图。在各种方面中,多个天线可利用集成模式被嵌入在运载工具机罩、顶棚和/或玻璃中。如图所示,至少一个天线15522(或者可选地,天线阵列)可被放置在运载工具的第一表面(例如,顶棚或机罩)的第一位置处并且至少另一个天线15526(或者可选地,天线阵列)可被放置在第一表面的第二位置上。通过将天线系统嵌入在运载工具机罩或顶棚的四面可提供360度覆盖。例如,如图155中所示,天线15522、15524、15526和15528可被嵌入在运载工具顶棚的四个角处。此外,天线15530和15532可被蚀刻到运载工具的挡风玻璃中。多个天线还允许了运载工具同时连接到基础设施的不止一点处,以及同时连接到不止一个运载工具。在各种方面中,天线15502-15538中的一个或多个可被部署在RF透镜配置中,并且相应地可与RF收发器接口连接并且经由沉积在天线头前面的RF透镜材料来投影无线电信号。在各种方面中,天线15502-15538中的一个或多个可被配置为无源控制的通信接口(例如,无源RF透镜系统)或者配置为有源控制的通信接口(例如,包括控制器和偏置电路的有源RF透镜系统)。
在一些方面中,集群首领15204和/或运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个可被配置为如对于图146-图149所示出和描述的那样对多普勒频移进行校正。因此,如图150和图151中所示,集群首领15204的通信布置15004和/或运载工具通信设备15202、15206或15208的通信布置15104可包括处理布置14700,该处理布置14700可如对于图147所示出和描述的那样配置。
因此,在集群首领15204的示例(其可类似地适用于运载工具通信设备15202、15206或15208中的一个或多个)中,处理布置14700可被配置为基于目标设备的速度来对于集群首领15204的发送和/或接收信号(例如,经由通信处理器15008、RF收发器15006和天线系统15002发送或接收的)对多普勒频移进行校正。在一些方面中,处理布置14700可被配置为结合或取代如图147中所示的相对速度估计器14702使用数据获取设备12208。因此,数据获取设备12208可被配置为使用传感器来确定目标设备的位置和/或速度,并且将此信息提供给多普勒频移/变化相干时间计算器14704。多普勒频移/变化相干时间计算器14704随后可使用此位置或速度信息来估计多普勒频移。
虽然上文在图150-图155中是对于运载工具通信设备描述的,但图150和图151中所示的通信布置15004和天线系统15002的配置不限于运载工具使用,而是可实现在任何类型的终端设备中。
结论
虽然上面的描述和联系的附图可将电子设备组件描绘为单独的元件,但本领域技术人员将会明白将离散的元件组合或集成到单个元件中的各种可能性。这可包括组合两个或更多个电路以形成单个电路,将两个或更多个电路安装到共同的芯片或机壳上以形成集成元件,在共同的处理器核上执行离散的软件组件,等等。相反,本领域技术人员将会认识到将单个元件分离成两个或更多个离散元件的可能性,例如将单个电路分割成两个或更多个分开的电路,将芯片或机壳分离成原本在其上提供的离散元素,将软件组件分离成两个或更多个部分并且在单独的处理器核上执行每个部分,等等。
要明白本文详述的方法的实现方式本质上是示范性的,从而被理解为能够在相应的设备中实现。类似地,要明白本文详述的设备的实现方式被理解为能够实现为相应的方法。从而要理解与本文详述的方法相对应的设备可包括被配置为执行相关方法的每个方面的一个或多个组件。
以上描述中定义的所有缩写在这里包括的所有权利要求中也成立。
接下来的示例属于本公开的更多方面:
示例1是一种用于运载工具无线电通信的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为识别合作的运载工具通信设备的集群中的多个运载工具通信设备,确定针对所述多个运载工具通信设备的信道资源分配,该信道资源分配包括为第一运载工具无线电通信技术分配的第一信道资源和为第二运载工具无线电通信技术分配的第二信道资源,并且将所述信道资源分配发送到所述多个运载工具通信设备。
在示例2中,示例1的主题可以可选地还包括数字信号处理器、无线电收发器和一个或多个天线,其中所述一个或多个处理器被配置为利用所述数字信号处理器、所述无线电收发器和所述一个或多个天线将所述信道资源分配作为无线无线电信号发送。
在示例3中,示例1或2的主题可以可选地还包括操控和运动系统,并且被配置为运载工具通信设备。
在示例4中,示例1或2的主题可以可选地被配置为用于运载工具通信设备的通信组件。
在示例5中,示例1至3的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术利用基于竞争的信道接入方案并且其中所述第二运载工具无线电通信技术利用确定性调度信道接入方案。
在示例6中,示例1至5的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述信道资源分配中向所述第一运载工具无线电通信技术指派与所述第二运载工具无线电通信技术不同的信道资源。
在示例7中,示例1至6的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过发送创建集群消息并且通过从所述多个运载工具通信设备接收集群接受消息来生成合作运载工具通信设备的集群。
在示例8中,示例7的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为与所述多个运载工具通信设备中的一个或多个交换信令以选择所述通信设备作为所述集群的集群首领。
在示例9中,示例7的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为自主地生成所述集群。
在示例10中,示例7的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为从控制节点接收生成所述集群的指令。
在示例11中,示例7至10的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从一个或多个额外运载工具通信设备接收集群拒绝消息。
在示例12中,示例7至10的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为识别发送了集群接受消息的一个或多个额外运载工具通信设备,并且拒绝所述一个或多个额外运载工具通信设备加入所述集群。
在示例13中,示例12的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为基于以下各项中的一个或多个来拒绝所述一个或多个额外运载工具通信设备加入所述集群:当前行进车道、当前行进路线、当前目标目的地、运载工具通信设备的类型、或者支持的运载工具无线电通信技术的类型。
在示例14中,示例1至13的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述多个运载工具通信设备的第一子集被配置为支持所述第一运载工具无线电通信技术并且其中所述多个运载工具通信设备的第二子集被配置为支持所述第二运载工具无线电通信技术。
在示例15中,示例1至14的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过为所述多个运载工具通信设备的每一者确定信道资源分配来为所述多个运载工具通信设备确定信道资源分配,其中每个信道资源分配指出各个运载工具通信设备被分配的一个或多个信道和一个或多个时隙。
在示例16中,示例15的主题可以可选地包括,其中对于所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备的信道资源分配指示所述第一运载工具通信设备利用所述第一运载工具无线电通信技术或者所述第二运载工具无线电通信技术。
在示例17中,示例1至13的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过确定所述多个运载工具通信设备要竞争的总体可用信道资源来为所述多个运载工具通信设备确定所述信道资源分配。
在示例18中,示例1至17的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为周期性地为所述多个运载工具通信设备确定新的信道资源分配并且将所述新的信道资源分配发送到所述多个运载工具通信设备。
在示例19中,示例1至18的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由中继链路向所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备发送信道资源分配,所述中继链路经过所述多个运载工具通信设备中的一个或多个其他运载工具通信设备。
在示例20中,示例1至19的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过向一个或多个运载工具通信设备发送控制信令来从所述集群添加或去除所述一个或多个运载工具通信设备。
在示例21中,示例1至20的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为与合作运载工具通信设备的第二集群的集群首领交换信令,并且基于所述信令确定所述信道资源分配。
在示例22中,示例21的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为确定所述信道资源分配来避免与所述第二集群的干扰。
在示例23中,示例1至22的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从控制节点接收为所述集群指明总体可用信道资源的信令,并且基于所述总体可用信道资源来确定所述信道资源分配。
在示例24中,示例23的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配指示所述多个运载工具通信设备执行贪婪频谱选择来竞争所述总体可用信道资源,其中所述贪婪频谱选择包括查找最少使用的频带并且利用特定的运载工具无线电通信技术接入最少使用的资源。
在示例25中,示例1至24的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)无线电通信技术。
示例26是一种用于运载工具无线电通信的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从集群首领运载工具通信设备接收指示所述通信设备到合作运载工具通信设备的集群的控制信令,接收指出为所述通信设备分配的信道资源的信道资源分配,并且基于信道分配调度来发送或接收无线电信号。
在示例27中,示例26的主题可以可选地还包括数字信号处理器、无线电收发器和一个或多个天线,其中所述一个或多个处理器被配置为利用所述数字信号处理器、所述无线电收发器和所述一个或多个天线将所述信道资源分配作为无线无线电信号发送。
在示例28中,示例26或27的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过与所述集群的一个或多个运载工具通信设备协商来为所述集群选择新的集群首领运载工具通信设备。
在示例29中,示例26至28的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为从所述集群首领运载工具通信设备接收创建集群消息,向所述集群首领运载工具通信设备发送集群接受消息,并且响应于所述集群接受消息从所述集群首领运载工具通信设备接收所述控制信令。
在示例30中,示例26至29的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配标识信道、时隙和运载工具无线电通信技术,并且其中所述一个或多个处理器被配置为通过利用所述运载工具无线电通信技术在所述时隙期间在所述信道上发送或接收无线电信号来基于所述信道分配调度来发送或接收无线电信号。
在示例31中,示例26至30的任何一项的主题可以可选地还包括用于运载工具的操控和运动系统,并且被配置为运载工具通信设备。
在示例32中,示例26至30的任何一项的主题可以可选地被配置为用于运载工具通信设备的通信组件。
示例33是一种用于运载工具无线电通信的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为根据信道的使用状况执行对可用于第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的多个信道的评估,基于所述评估从所述多个信道中选择信道,将对所述信道的指示发送到一个或多个运载工具通信设备,并且在所述信道上发送或接收无线电信号。
在示例34中,示例33的主题可以可选地还包括数字信号处理器、无线电收发器和一个或多个天线,其中所述一个或多个处理器被配置为利用所述数字信号处理器、所述无线电收发器和所述一个或多个天线将所述信道资源分配作为无线无线电信号发送。
在示例35中,示例33或34的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为基于哪个信道具有低使用来从所述多个信道中选择所述信道。
在示例36中,示例33至35的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过针对其他发送器的发送感测所述多个信道来执行对所述多个信道的评估。
在示例37中,示例33至36的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)无线电通信技术。
在示例38中,示例33至37的任何一项的主题可以可选地还包括用于运载工具的操控和运动系统,并且被配置为运载工具通信设备。
在示例39中,示例33至37的任何一项的主题可以可选地被配置为用于运载工具通信设备的通信组件。
示例40是一种通信设备,包括用于识别合作的运载工具通信设备的集群中的多个运载工具通信设备的装置,用于为所述多个运载工具通信设备确定信道资源分配的装置,该信道资源分配包括为第一运载工具无线电通信技术分配的第一信道资源和为第二运载工具无线电通信技术分配的第二信道资源,以及用于将所述信道资源分配发送到所述多个运载工具通信设备的装置。
示例41是一种用于执行运载工具无线电通信的方法,该方法包括识别合作的运载工具通信设备的集群中的多个运载工具通信设备,为所述多个运载工具通信设备确定的信道资源分配,该信道资源分配包括为第一运载工具无线电通信技术分配的第一信道资源和为第二运载工具无线电通信技术分配的第二信道资源,并且将所述信道资源分配发送到所述多个运载工具通信设备。
在示例42中,示例41的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术利用基于竞争的信道接入方案并且所述第二运载工具无线电通信技术利用确定性调度信道。
在示例43中,示例41或42的主题可以可选地包括,其中确定所述信道资源分配包括在所述信道资源分配中向所述第一运载工具无线电通信技术指派与所述第二运载工具无线电通信技术不同的信道资源。
在示例44中,示例41至43的任何一项的主题可以可选地还包括通过发送创建集群消息并且从所述多个运载工具通信设备接收集群接受消息来生成合作运载工具通信设备的集群。
在示例45中,示例44的主题可以可选地还包括与所述多个运载工具通信设备中的一个或多个交换信令以选择所述通信设备作为所述集群的集群首领。
在示例46中,示例44的主题可以可选地包括,其中创建所述集群是被自动触发的。
在示例47中,示例44的主题可以可选地包括,其中创建所述集群是通过从控制节点接收生成所述集群的指令而触发的。
在示例48中,示例44至47的任何一项的主题可以可选地还包括从一个或多个额外运载工具通信设备接收集群拒绝消息。
在示例49中,示例44至47的任何一项的主题可以可选地还包括识别发送了集群接受消息的一个或多个额外运载工具通信设备并且拒绝所述一个或多个额外运载工具通信设备加入所述集群。
在示例50中,示例的任何一项的主题可以可选地包括拒绝所述一个或多个额外运载工具通信设备加入所述集群包括基于以下各项中的一个或多个来拒绝所述一个或多个额外运载工具通信设备:当前行进车道、当前行进路线、当前目标目的地、运载工具通信设备的类型、或者支持的运载工具无线电通信技术的类型。
在示例51中,示例41至50的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述多个运载工具通信设备的第一子集被配置为支持所述第一运载工具无线电通信技术并且所述多个运载工具通信设备的第二子集被配置为支持所述第二运载工具无线电通信技术。
在示例52中,示例41至51的任何一项的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备确定所述信道资源分配包括为所述多个运载工具通信设备的每一者确定信道资源分配,其中每个信道资源分配指出各个运载工具通信设备被分配的一个或多个信道和一个或多个时隙。
在示例53中,示例52的主题可以可选地包括,其中对于所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备的信道资源分配指示所述第一运载工具通信设备使用所述第一运载工具无线电通信技术或者所述第二运载工具无线电通信技术。
在示例54中,示例41至51的任何一项的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备确定所述信道资源分配包括确定所述多个运载工具通信设备要竞争的总体可用信道资源。
在示例55中,示例41至54的任何一项的主题可以可选地还包括周期性地为所述多个运载工具通信设备确定新的信道资源分配并且将所述新的信道资源分配发送到所述多个运载工具通信设备。
在示例56中,示例41至55的任何一项的主题可以可选地包括,其中经由中继链路向所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备发送信道资源分配,所述中继链路经过所述多个运载工具通信设备中的一个或多个其他运载工具通信设备。
在示例57中,示例41至56的任何一项的主题可以可选地还包括通过向一个或多个运载工具通信设备发送控制信令来从所述集群添加或去除所述一个或多个运载工具通信设备。
在示例58中,示例41至57的任何一项的主题可以可选地还包括与合作的运载工具通信设备的第二集群的集群首领交换信令,其中确定所述信道资源分配包括基于所述信令来确定所述信道资源分配。
在示例59中,示例58的主题可以可选地包括,其中基于所述信令确定所述信道资源分配包括确定所述信道资源分配来避免与所述第二集群的干扰。
在示例60中,示例41至59的任何一项的主题可以可选地还包括从控制节点接收指明所述集群的总体可用信道资源的信令,并且其中确定所述信道资源分配包括基于所述可用信道资源来确定所述信道资源分配。
在示例61中,示例60的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配指示所述多个运载工具通信设备执行贪婪频谱选择来竞争所述总体可用信道资源,其中所述贪婪频谱选择包括查找最少使用的频带并且利用特定的运载工具无线电通信技术接入最少使用的资源。
在示例62中,示例41至60的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)无线电通信技术。
示例63是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被处理器执行时使得处理器执行示例41至62的任何一项的方法。
示例64是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被运载工具通信设备的控制器执行时使得所述运载工具通信设备执行示例41至62的任何一项的方法。
示例65是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息,基于所述信道资源使用信息为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配,并且将所述信道资源分配发送到一个或多个参与通信设备。
在示例66中,示例65的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由无线电接入网络从所述一个或多个报告通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例67中,示例65或66的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由服务所述一个或多个报告通信设备中的运载工具通信设备的网络接入节点从所述运载工具通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例68中,示例65至67的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例69中,示例66至68的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由所述无线电接入网络向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例70中,示例65至69的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从服务所述控制设备的一个或多个远程节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例71中,示例70的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由所述一个或多个远程节点向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例72中,示例65至71的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息指出所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术的使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间每空间复用层使用的频谱,每单位时间、空间复用层、代码、极化或传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,或者发送效率。
在示例73中,示例65至72的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配向所述一个或多个参与通信设备指派信道、时隙、发送功率或者空间复用层中的一个或多个。
在示例74中,示例65至73的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过在所述信道资源使用信息指出所述第一运载工具无线电通信技术比所述第二运载工具无线电通信技术使用更多信道资源的情况下向所述第一运载工具无线电通信技术分配比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源来确定所述信道资源分配。
在示例75中,示例65至74的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过向所述第一运载工具无线电通信技术分配与所述第二运载工具无线电通信技术不同的信道资源来确定所述资源分配。
在示例76中,示例65至75的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为识别由第一地理区域中的所述一个或多个报告设备的第一集合提供的信道资源使用信息的第一集合,并且基于所述信道资源使用信息的第一集合为位于所述第一地理区域中的所述一个或多个参与设备的第一集合确定所述信道资源分配。
在示例77中,示例76的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为识别由第二地理区域中的所述一个或多个报告设备的第二集合提供的信道资源使用信息的第二集合,并且基于所述信道资源使用信息的第二集合为位于所述第二地理区域中的所述一个或多个参与设备的第二集合确定所述信道资源分配。
在示例78中,示例65至77的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个参与通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例79中,示例65至78的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个报告通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例80中,示例65至79的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息中的至少一些是基于来自所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点的确定性调度的。
在示例81中,示例65至80的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是确定性调度运载工具无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是基于竞争的信道接入运载工具无线电通信技术。
在示例82中,示例65至81的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为接收更新后的信道资源使用信息,基于所述更新后的信道资源使用信息确定更新后的信道资源分配,并且发送所述更新后的信道资源分配。
在示例83中,示例65至82的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为随着一长段时间的推移逐渐向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例84中,示例65至82的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为随着一长段时间的推移逐渐向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源,在所述一长段时间期间所述第二运载工具无线电通信技术逐渐使用比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例85中,示例83或84的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配是对于数毫秒、数秒或数分钟的时间段的短期信道资源分配,并且其中所述一长段时间是数月或数年的时间段。
在示例86中,示例65至85的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)技术。
示例87是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息,基于所述第一运载工具无线电通信技术是否比所述第二运载工具无线电通信技术使用更多信道资源来确定信道资源分配,并且将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备。
在示例88中,示例87的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由无线电接入网络从所述一个或多个报告通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例89中,示例87或88的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由服务所述一个或多个报告通信设备中的运载工具通信设备的网络接入节点从所述运载工具通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例90中,示例87至89的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例91中,示例88至90的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由所述无线电接入网络向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例92中,示例87至92的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从服务所述控制设备的一个或多个远程节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例93中,示例92的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由所述一个或多个远程节点向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例94中,示例87至93的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为聚合所述信道资源使用信息以为所述第一运载工具无线电通信技术获得第一聚合信道资源使用信息并且为所述第二运载工具无线电通信技术获得第二聚合信道资源使用信息,并且将所述第一聚合信道资源使用信息与所述第二聚合信道资源使用信息相比较以确定所述第一运载工具无线电通信技术是否比所述第二运载工具无线电通信技术使用更多信道资源。
在示例95中,示例94的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过聚合由使用所述第一运载工具无线电通信技术的所述一个或多个参与设备提供的信道资源使用信息来聚合所述信道资源使用信息以获得所述第一聚合信道资源使用信息。
在示例96中,示例94的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过比较所述第一运载工具无线电通信技术与所述第二运载工具无线电通信技术的以下各项来将所述第一聚合信道资源使用信息与所述第二聚合信道资源使用信息相比较:使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间每空间复用层使用的频谱,每单位时间、空间复用层、代码、极化或传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,或者发送效率。
在示例97中,示例87至96的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息指出所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术的使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间每空间复用层使用的频谱,每单位时间、空间复用层、代码、极化或传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,或者发送效率。
在示例98中,示例87至97的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配向所述一个或多个参与通信设备指派信道、时隙、发送功率或者空间复用层中的一个或多个。
在示例99中,示例87至98的任何一项的主题可以可选地包括,其中,如果所述第一运载工具无线电通信技术使用比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源,则所述所述一个或多个处理器被配置为向所述第一运载工具无线电通信技术分配比所述第二运载工具无线电通信技术更多的频谱、更多的每单位时间频谱、更多的每单位时间每空间复用层频谱或者更多的发送功率。
在示例100中,示例87至99的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为向所述第一运载工具无线电通信技术分配与所述第二运载工具无线电通信技术不同的信道资源。
在示例101中,示例87至100的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为识别由第一地理区域中的所述一个或多个报告设备的第一集合提供的信道资源使用信息的第一集合,并且基于所述信道资源使用信息的第一集合为位于所述第一地理区域中的所述一个或多个参与设备的第一集合确定所述信道资源分配。
在示例102中,示例101的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为识别由第二地理区域中的所述一个或多个报告设备的第二集合提供的信道资源使用信息的第二集合,并且基于所述信道资源使用信息的第二集合为位于所述第二地理区域中的所述一个或多个参与设备的第二集合确定所述信道资源分配。
在示例103中,示例87至102的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个参与通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例104中,示例87至103的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个报告通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例105中,示例87至104的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息中的至少一些是基于来自所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点的确定性调度的。
在示例107中,示例87至105的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是确定性调度运载工具无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是基于竞争的信道接入运载工具无线电通信技术。
在示例107中,示例87至106的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为接收更新后的信道资源使用信息,基于所述更新后的信道资源使用信息确定更新后的信道资源分配,并且发送所述更新后的信道资源分配。
在示例108中,示例87至107的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为随着一长段时间的推移逐渐向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例109中,示例87至108的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为随着一长段时间的推移逐渐向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源,在所述一长段时间期间所述第二运载工具无线电通信技术逐渐使用比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例110中,示例108或109的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配是对于数毫秒、数秒或数分钟的时间段的短期信道资源分配,并且其中所述一长段时间是数月或数年的时间段。
在示例111中,示例87至110的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)技术。
示例112是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从一个或多个报告通信设备接收信道资源使用信息,其中所述信道资源使用信息指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的相对信道资源使用;基于所述信道资源使用信息向所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术分配不同的信道资源以获得信道资源分配;并且将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备。
示例113是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从多个报告通信设备接收关于第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息,聚合所述信道资源使用信息以为所述第一运载工具无线电通信技术获得第一聚合信道资源使用信息并且为所述第二运载工具无线电通信技术获得第二聚合信道资源使用信息,基于所述第一聚合信道资源使用信息和所述第二聚合信道资源使用信息在所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术之间分配信道资源的可用集合。
示例114是一种通信设备,包括用于从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息的装置,用于基于所述信道资源使用信息为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配的装置,以及用于将所述信道资源分配发送到一个或多个参与通信设备的装置。
示例115是一种向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的方法,该方法包括从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息,基于所述信道资源使用信息为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配,并且将所述信道资源分配发送到一个或多个参与通信设备。
在示例116中,示例115的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括经由无线电接入网络从所述一个或多个报告通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例117中,示例115或116的主题可以可选地包括,其中接收所述信道使用信息包括经由服务所述一个或多个报告通信设备中的运载工具通信设备的网络接入节点从所述运载工具通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例118中,示例115至117的任何一项的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括从所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例119中,示例116至118的任何一项的主题可以可选地包括,其中发送所述信道资源分配包括经由所述无线电接入网络向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例120中,示例115至119的任何一项的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括从服务所述控制设备的一个或多个远程节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例121中,示例120的主题可以可选地包括,其中发送所述信道资源分配包括经由所述一个或多个远程节点向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例122中,示例115至121的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息指出所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术的使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间每空间复用层使用的频谱,每单位时间、空间复用层、代码、极化或传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,或者发送效率。
在示例123中,示例115至122的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配向所述一个或多个参与通信设备指派信道、时隙、发送功率或者空间复用层中的一个或多个。
在示例124中,示例115至123的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述信道资源分配包括在所述信道资源使用信息指出所述第一运载工具无线电通信技术比所述第二运载工具无线电通信技术使用更多信道资源的情况下向所述第一运载工具无线电通信技术分配比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例125中,示例115至124的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述信道资源分配包括向所述第一运载工具无线电通信技术分配与所述第二运载工具无线电通信技术不同的信道资源。
在示例126中,示例115至125的任何一项的主题可以可选地还包括识别由第一地理区域中的所述一个或多个报告设备的第一集合提供的信道资源使用信息的第一集合,其中确定所述信道资源分配包括基于所述信道资源使用信息的第一集合为位于所述第一地理区域中的所述一个或多个参与设备的第一集合确定所述信道资源分配。
在示例127中,示例126的主题可以可选地还包括识别由第二地理区域中的所述一个或多个报告设备的第二集合提供的信道资源使用信息的第二集合,其中确定所述信道资源分配包括基于所述信道资源使用信息的第二集合为位于所述第二地理区域中的所述一个或多个参与设备的第二集合确定所述信道资源分配。
在示例128中,示例115至127的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个参与通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例129中,示例115至128的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个报告通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例130中,示例115至129的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息中的至少一些是基于来自所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点的确定性调度的。
在示例131中,示例115至130的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是确定性调度运载工具无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是基于竞争的信道接入运载工具无线电通信技术。
在示例132中,示例115至131的任何一项的主题可以可选地还包括接收更新后的信道资源使用信息,基于所述更新后的信道资源使用信息确定更新后的信道资源分配,并且发送所述更新后的信道资源分配。
在示例133中,示例115至132的任何一项的主题可以可选地包括,其中为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配包括随着一长段时间的推移逐渐地向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例134中,示例115至132的任何一项的主题可以可选地包括,其中为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配包括随着一长段时间的推移逐渐地向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源,在所述一长段时间期间所述第二运载工具无线电通信技术逐渐使用比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例135中,示例133或134的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配是对于数毫秒、数秒或数分钟的时间段的短期信道资源分配,并且其中所述一长段时间是数月或数年的时间段。
在示例136中,示例115至135的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)技术。
示例137是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被处理器执行时使得所述处理器执行示例115至136的任何一项的方法。
示例138是一种通信设备,包括用于从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息的装置,用于基于所述第一运载工具无线电通信技术是否使用比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源来确定信道资源分配的装置,以及用于将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备的装置。
示例139是一种向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的方法,该方法包括从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息,基于所述第一运载工具无线电通信技术是否使用比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源来确定信道资源分配,并且将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备。
在示例140中,示例139的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括经由无线电接入网络从所述一个或多个报告通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例141中,示例139或140的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括经由服务所述一个或多个报告通信设备中的运载工具通信设备的网络接入节点从所述运载工具通信设备接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例142中,示例139至141的任何一项的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括从所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例143中,示例140至142的任何一项的主题可以可选地包括,其中发送所述信道资源分配包括经由所述无线电接入网络向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例144中,示例139至143的任何一项的主题可以可选地包括,其中接收所述信道资源使用信息包括从服务所述控制设备的一个或多个远程节点接收所述信道资源使用信息中的至少一些。
在示例145中,示例144的主题可以可选地包括,其中发送所述信道资源分配包括经由所述一个或多个远程节点向所述一个或多个参与通信设备发送所述信道资源分配中的至少一些。
在示例146中,示例139至145的任何一项的主题可以可选地还包括聚合所述信道资源使用信息以为所述第一运载工具无线电通信技术获得第一聚合信道资源使用信息并且为所述第二运载工具无线电通信技术获得第二聚合信道资源使用信息,并且将所述第一聚合信道资源使用信息与所述第二聚合信道资源使用信息相比较以确定所述第一运载工具无线电通信技术是否比所述第二运载工具无线电通信技术使用更多信道资源。
在示例147中,示例146的主题可以可选地包括,其中聚合所述信道资源使用信息以获得所述第一聚合信道资源使用信息包括聚合由使用所述第一运载工具无线电通信技术的所述一个或多个参与设备提供的信道资源使用信息。
在示例148中,示例146的主题可以可选地包括,其中将所述第一聚合信道资源使用信息与所述第二聚合信道资源使用信息相比较包括比较所述第一运载工具无线电通信技术与所述第二运载工具无线电通信技术的以下各项:使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间每空间复用层使用的频谱,每单位时间、空间复用层、代码、极化或传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,或者发送效率。
在示例149中,示例139至148的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息指出所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术的使用的频谱,每单位时间使用的频谱,每单位时间每空间复用层使用的频谱,每单位时间、空间复用层、代码、极化或传播信道正交性使用的频谱,发送的总通信时间,活跃用户的总数目,发送的总发送功率,发送的数据的总量,或者发送效率。
在示例150中,示例139至149的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配向所述一个或多个参与通信设备指派信道、时隙、发送功率或者空间复用层中的一个或多个。
在示例151中,示例139至150的任何一项的主题可以可选地还包括,如果所述第一运载工具无线电通信技术使用比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源,则向所述第一运载工具无线电通信技术分配比所述第二运载工具无线电通信技术更多的频谱、更多的每单位时间频谱、更多的每单位时间每空间复用层频谱、或者更多的发送功率。
在示例152中,示例139至151的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述信道资源分配包括向所述第一运载工具无线电通信技术分配与所述第二运载工具无线电通信技术不同的信道资源。
在示例153中,示例139至152的任何一项的主题可以可选地还包括识别由第一地理区域中的所述一个或多个报告设备的第一集合提供的信道资源使用信息的第一集合,其中确定所述信道资源分配包括基于所述信道资源使用信息的第一集合为位于所述第一地理区域中的所述一个或多个参与设备的第一集合确定所述信道资源分配。
在示例154中,示例153的主题可以可选地还包括识别由第二地理区域中的所述一个或多个报告设备的第二集合提供的信道资源使用信息的第二集合,其中确定所述信道资源分配包括基于所述信道资源使用信息的第二集合为位于所述第二地理区域中的所述一个或多个参与设备的第二集合确定所述信道资源分配。
在示例155中,示例139至144的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个参与通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例156中,示例139至155的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个报告通信设备包括一个或多个运载工具通信设备或者一个或多个网络接入节点。
在示例157中,示例139至156的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述信道资源使用信息中的至少一些是基于来自所述一个或多个报告通信设备的网络接入节点的确定性调度的。
在示例158中,示例139至157的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是确定性调度运载工具无线电通信技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是基于竞争的信道接入运载工具无线电通信技术。
在示例159中,示例139至158的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为接收更新后的信道资源使用信息,基于所述更新后的信道资源使用信息确定更新后的信道资源分配,并且发送所述更新后的信道资源分配。
在示例160中,示例139至159的任何一项的主题可以可选地包括,其中基于所述第一运载工具无线电通信技术是否使用比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源来确定所述信道资源分配包括随着一长段时间的推移逐渐地向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例161中,示例139至159的任何一项的主题可以可选地包括,其中基于所述第一运载工具无线电通信技术是否使用比所述第二运载工具无线电通信技术更多的信道资源来确定所述信道资源分配包括随着一长段时间的推移逐渐地向所述第二运载工具无线电通信技术分配比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源,其中在所述一长段时间期间所述第二运载工具无线电通信技术逐渐使用比所述第一运载工具无线电通信技术更多的信道资源。
在示例162中,示例160或161的主题可以可选地包括,其中所述信道资源分配是对于数毫秒、数秒或数分钟的时间段的短期信道资源分配,并且其中所述一长段时间是数月或数年的时间段。
在示例163中,示例139至162的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一运载工具无线电通信技术是专用短程通信(DSRC)技术并且所述第二运载工具无线电通信技术是长期演进(LTE)运载工具到运载工具(V2V)或运载工具到万物(V2X)技术。
示例164是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被处理器执行时使得所述处理器执行示例139至163的任何一项的方法。
示例165是一种通信设备,包括用于从一个或多个报告通信设备接收信道资源使用信息的装置,其中所述信道资源使用信息指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的相对信道资源使用;用于基于所述信道资源使用信息向所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术分配不同的信道资源以获得信道资源分配的装置;以及用于将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备的装置。
示例166是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的方法,该方法包括从一个或多个报告通信设备接收信道资源使用信息,其中所述信道资源使用信息指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的相对信道资源使用;基于所述信道资源使用信息向所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术分配不同的信道资源以获得信道资源分配;并且将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备。
示例167是一种通信设备,包括用于从多个报告通信设备接收关于第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息的装置,用于聚合所述信道资源使用信息以为所述第一运载工具无线电通信技术获得第一聚合信道资源使用信息并且为所述第二运载工具无线电通信技术获得第二聚合信道资源使用信息的装置,用于基于所述第一聚合信道资源使用信息和所述第二聚合信道资源使用信息在所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术之间分配信道资源的可用集合的装置。
示例168是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的方法,该方法包括从多个报告通信设备接收关于第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息,聚合所述信道资源使用信息以为所述第一运载工具无线电通信技术获得第一聚合信道资源使用信息并且为所述第二运载工具无线电通信技术获得第二聚合信道资源使用信息,基于所述第一聚合信道资源使用信息和所述第二聚合信道资源使用信息在所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术之间分配信道资源的可用集合。
示例169是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括存储器、一个或多个处理器以及存储在所述存储器中并且被配置来供所述一个或多个处理器执行的可执行指令,所述可执行指令包括:接口子例程,其从一个或多个报告通信设备接收指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用的信道资源使用信息,并且向一个或多个参与通信设备发送信道资源分配;以及分配子例程,其基于所述信道资源使用信息为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定所述信道资源分配。
在示例170中,示例169的主题可以可选地还包括接口电路,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述接口子例程的控制下经由有线连接利用所述接口电路接收所述信道资源使用信息和发送所述信道资源分配。
示例171是一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括存储器、以及一个或多个处理器、以及存储在所述存储器中并且被配置来供所述一个或多个处理器执行的可执行指令,所述可执行指令包括:接口子例程,其从多个报告通信设备接收关于第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用信息;评估子例程,其聚合所述信道资源使用信息以为所述第一运载工具无线电通信技术获得第一聚合信道资源使用信息并且为所述第二运载工具无线电通信技术获得第二聚合信道资源使用信息;以及分配子例程,其基于所述第一聚合信道资源使用信息和所述第二聚合信道资源使用信息在所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术之间分配信道资源的可用集合。
在示例172中,示例171的主题可以可选地还包括接口电路,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述接口子例程的控制下经由有线连接利用所述接口电路接收所述信道资源使用信息。
示例173是一种通信设备,包括用于接收与多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准的装置,用于基于接收到的无线电通信技术选择标准为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源的装置,以及用于向所述多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备发送配置消息的装置,所述配置消息包括为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源。
示例174是一种用于为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源的方法,该方法包括接收与多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准,基于接收到的无线电通信技术选择标准为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源,并且向所述多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备发送配置消息,所述配置消息包括为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源。
在示例175中,示例174的主题可以可选地包括,其中接收到的无线电通信技术选择标准包括在所述多个运载工具通信设备的每一者之间平均的至少一个参数。
在示例176中,示例174的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择至少一个无线电通信技术资源包括将接收到的无线电通信技术选择标准与预定阈值相比较,并且基于接收到的无线电通信技术选择标准与所述预定阈值的比较来选择所述无线电通信技术资源。
在示例177中,示例174的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源是所述多个运载工具通信设备的无线电通信技术资源候选。
在示例178中,示例174的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源包括用于所述多个运载工具通信设备的多个无线电通信技术资源候选。
在示例179中,示例174的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源为所述多个运载工具通信设备的每一者指出频率信道、时隙或无线电通信技术。
在示例180中,示例174的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源指出所选择的无线电通信技术资源有效的持续时间。
在示例181中,示例174的主题可以可选地还包括识别对于所述多个运载工具通信设备可用的多个无线电通信技术资源,其中为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源包括从所识别的对于所述多个运载工具通信设备可用的多个无线电通信技术资源中选择无线电通信技术资源。
在示例182中,示例174的主题可以可选地还包括基于接收到的无线电通信技术选择标准来估计所选择的无线电通信技术资源对所述多个运载工具通信设备的影响。
在示例183中,示例182的主题可以可选地还包括基于对所述多个运载工具通信设备的估计影响向为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源指派加权因子。
在示例184中,示例174的主题可以可选地还包括对于所述多个无线电通信技术资源候选的每一者基于接收到的无线电通信技术选择标准来估计对所述多个运载工具通信设备的通信性能影响。
在示例185中,示例184的主题可以可选地还包括基于对所述多个运载工具通信设备的各个估计的通信性能影响向所述多个无线电通信技术资源候选的每一者指派加权因子。
在示例186中,示例185的主题可以可选地还包括基于各个指派的加权因子来对所述多个无线电通信技术资源候选的每一者排名,其中所述配置消息包括按基于与之相关联的相应排名的顺序的所述多个无线电通信技术资源候选。
在示例187中,示例174的主题可以可选地还包括发送对于与所述多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准的请求。
在示例188中,示例187的主题可以可选地包括,其中所发送的对于无线电通信技术选择标准的请求包括请求所述多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备执行测量的请求。
在示例189中,示例174的主题可以可选地还包括为所述多个运载工具通信设备接收无线电通信技术资源候选。
在示例190中,示例189的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源是基于接收到的无线电通信技术选择标准和接收到的无线电通信技术资源候选的。
在示例191中,示例174的主题可以可选地还包括基于接收到的无线电通信技术选择标准为所述多个运载工具通信设备中的至少一者识别通信性能的预期变化。
在示例192中,示例191的主题可以可选地还包括基于通信性能的预期变化来修改接收到的无线电通信技术选择标准内的至少一个参数。
在示例193中,示例192的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源包括基于经修改的至少一个参数来选择所述无线电通信技术资源。
示例194是一种用于为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源的通信设备,该通信设备包括:射频收发器,被配置为接收与多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准;以及控制器,被配置为基于接收到的无线电通信技术选择标准为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源,并且生成包括为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源的配置消息。
在示例195中,示例194的主题可以可选地包括,其中接收到的无线电通信技术选择标准包括在所述多个运载工具通信设备的每一者之间平均的至少一个参数。
在示例196中,示例194的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为将接收到的无线电通信技术选择标准与预定阈值相比较,并且基于接收到的无线电通信技术选择标准与所述预定阈值的比较来选择所述无线电通信技术资源。
在示例197中,示例194的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源是所述多个运载工具通信设备的无线电通信技术资源候选。
在示例198中,示例194的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源包括用于所述多个运载工具通信设备的多个无线电通信技术资源候选。
在示例199中,示例194的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源为所述多个运载工具通信设备的每一者指出频率信道、时隙或无线电通信技术。
在示例200中,示例194的主题可以可选地包括,其中为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源指出所选择的无线电通信技术资源有效的持续时间。
在示例201中,示例194的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为识别对于所述多个运载工具通信设备可用的多个无线电通信技术资源,并且从所识别的对于所述多个运载工具通信设备可用的多个无线电通信技术资源中选择无线电通信技术资源。
在示例202中,示例194的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于接收到的无线电通信技术选择标准来估计所选择的无线电通信技术资源对所述多个运载工具通信设备的影响。
在示例203中,示例202的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于对所述多个运载工具通信设备的估计影响向为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源指派加权因子。
在示例204中,示例194的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为对于所述多个无线电通信技术资源候选的每一者基于接收到的无线电通信技术选择标准来估计对所述多个运载工具通信设备的通信性能影响。
在示例205中,示例204的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于对所述多个运载工具通信设备的各个估计的通信性能影响向所述多个无线电通信技术资源候选的每一者指派加权因子。
在示例206中,示例205的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于各个指派的加权因子来对所述多个无线电通信技术资源候选的每一者排名,其中所述配置消息包括按基于与之相关联的相应排名的顺序的所述多个无线电通信技术资源候选。
在示例207中,示例203的主题可以可选地包括,其中所述射频收发器还被配置为发送对于与所述多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准的请求。
在示例208中,示例207的主题可以可选地包括,其中所发送的对于无线电通信技术选择标准的请求包括请求所述多个运载工具通信设备中的至少一个运载工具通信设备执行测量的请求。
在示例209中,示例194的主题可以可选地包括,其中所述射频收发器还被配置为接收用于所述多个运载工具通信设备的无线电通信技术资源候选。
在示例210中,示例209的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于接收到的无线电通信技术选择标准和接收到的无线电通信技术资源候选为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源。
在示例211中,示例194的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于接收到的无线电通信技术选择标准为所述多个运载工具通信设备中的至少一者识别通信性能的预期变化。
在示例212中,示例211的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于通信性能的预期变化来修改接收到的无线电通信技术选择标准内的至少一个参数。
在示例213中,示例212的主题可以可选地包括,其中所述控制器还被配置为基于至少一个经修改的参数来选择无线电通信技术资源。
示例214是一种通信设备,包括被配置为执行示例174至193的任何一项的方法的一个或多个处理器。
示例215是一种处理电路,被配置为执行示例174至193的任何一项的方法。
示例216是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被处理器执行时使得所述处理器执行示例174至193的任何一项的方法。
示例217是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被计算设备的处理电路执行时使得所述计算设备执行示例1至20的任何一项的方法。
示例218是一种通信设备,包括:载波侦测器,被配置为检测信道上的发送,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动;预留管理器,被配置为在所述发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送;以及调度器,被配置为向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,所述信道资源分配针对所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源。
在示例219中,示例218的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为在所述发送之后在经过预留间隔之后执行所述预留发送。
在示例220中,示例219的主题可以可选地包括,其中所述预留间隔长于所述一个或多个基于竞争的通信设备的确认间隔。
在示例221中,示例218至220的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述侦测间隔是带冲突避免的载波侦测多路接入(CSMA/CA)侦测间隔。
在示例222中,示例218至221的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述载波侦测器被配置为检测所述信道上的最近期的发送作为所述发送。
在示例223中,示例218至222的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留发送包括虚拟噪声。
在示例224中,示例218至222的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留发送包括所述一个或多个基于竞争的通信设备的无线电通信技术的前导码。
在示例225中,示例218至224的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为通过根据多路接入方案向所述一个或多个确定性调度通信设备分配不同的信道资源来确定所述信道资源分配。
在示例226中,示例218至225的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为通过向所述一个或多个确定性调度通信设备发送指出所述信道资源分配的一个或多个信道资源分配消息来发送所述信道资源分配。
在示例227中,示例218至226的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述载波侦测器被配置为在所述信道上执行载波侦测以检测所述发送。
在示例228中,示例218至227的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为对于多个分配时段的每一者向所述一个或多个确定性调度通信设备发送相应的信道资源分配。
在示例229中,示例228的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为在长于所述侦测间隔的静默时段期间暂停向所述一个或多个确定性调度通信设备分配信道资源。
在示例230中,示例229的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为在所述静默时段之后恢复向所述一个或多个确定性调度通信设备分配信道资源。
在示例231中,示例229或230的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为为所述一个或多个基于竞争的通信设备和所述一个或多个确定性调度通信设备收集信道资源使用信息,并且基于所述信道资源使用信息来调整一个或多个静默时段的频率或持续时间。
在示例232中,示例218至231的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器还被配置为识别所述通信设备和所述一个或多个确定性调度通信设备在所述信道上的调度发送之间的长于所述侦测间隔的居间时段,并且在所述居间时段期间在所述信道上执行发送。
在示例233中,示例232的主题可以可选地包括,其中所述居间时段期间的发送是虚拟噪声。
在示例234中,示例232的主题可以可选地包括,其中所述居间时段期间的发送是所述一个或多个基于竞争的通信设备的无线电通信技术的前导码。
在示例235中,示例232至234的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为基于所述信道资源分配来识别所述居间时段。
在示例236中,示例218至235的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器还被配置为监视正在发生的发送间断的持续时间,并且如果所述正在发生的发送间断的持续时间持续比小于所述侦测间隔的触发间隔更长,则在所述信道上执行发送。
在示例237中,示例218至236的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为经由无线电收发器和一个或多个天线向所述一个或多个确定性调度通信设备发送所述信道资源分配。
在示例238中,示例218至237的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述载波侦测器被配置为通过从无线电收发器接收表示所述载波上的无线信号的基带样本来检测所述信道上的发送,并且处理所述基带样本以利用载波侦测来检测所述发送。
在示例239中,示例218至238的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为通过无线电收发器和一个或多个天线来执行所述发送。
在示例240中,示例218至236的任何一项的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为网络接入节点。
在示例241中,示例218至236的任何一项的主题可以可选地被配置为用于网络接入节点的通信子组件。
示例242是一种通信设备,包括用于检测信道上的发送的装置,,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动,用于在所述发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送的装置,以及用于向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配的装置,所述信道资源分配针对所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源。
示例243是一种执行无线通信的方法,该方法包括检测信道上的发送,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动,在所述发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送,并且向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,所述信道资源分配针对所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源。
在示例244中,示例243的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为在所述发送之后在经过预留间隔之后执行所述预留发送。
在示例245中,示例244的主题可以可选地包括,其中所述预留间隔长于所述一个或多个基于竞争的通信设备的确认间隔。
在示例246中,示例243至245的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述侦测间隔是带冲突避免的载波侦测多路接入(CSMA/CA)侦测间隔。
在示例247中,示例243至246的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述载波侦测器被配置为检测所述信道上的最近期的发送作为所述发送。
在示例248中,示例243至247的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留发送包括虚拟噪声。
在示例249中,示例243至247的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留发送包括所述一个或多个基于竞争的通信设备的无线电通信技术的前导码。
在示例250中,示例243至249的任何一项的主题可以可选地包括,其中还包括通过根据多路接入方案向所述一个或多个确定性调度通信设备分配不同的信道资源来确定所述信道资源分配。
在示例251中,示例243至250的任何一项的主题可以可选地包括,其中发送所述信道资源分配包括向所述一个或多个确定性调度通信设备发送指出所述信道资源分配的一个或多个信道资源分配消息。
在示例252中,示例243至251的任何一项的主题可以可选地包括,其中检测所述信道上的发送包括在所述信道上执行载波侦测。
在示例253中,示例243至252的任何一项的主题可以可选地还包括对于多个分配时段的每一者向所述一个或多个确定性调度通信设备发送相应的信道资源分配。
在示例254中,示例253的主题可以可选地还包括在长于所述侦测间隔的静默时段期间暂停向所述一个或多个确定性调度通信设备分配信道资源。
在示例255中,示例254的主题可以可选地还包括在所述静默时段之后恢复向所述一个或多个确定性调度通信设备分配信道资源。
在示例256中,示例253或254的主题可以可选地还包括为所述一个或多个基于竞争的通信设备和所述一个或多个确定性调度通信设备收集信道资源使用信息,并且基于所述信道资源使用信息来调整一个或多个静默时段的频率或持续时间。
在示例257中,示例243至255的任何一项的主题可以可选地还包括识别所述信道上的去往或来自所述一个或多个确定性调度通信设备的发送之间的长于所述侦测间隔的居间时段,并且在所述居间时段期间在所述间隔上执行发送。
在示例258中,示例257的主题可以可选地包括,其中所述居间时段期间的发送是虚拟噪声。
在示例259中,示例257的主题可以可选地包括,其中所述居间时段期间的发送是所述一个或多个基于竞争的通信设备的无线电通信技术的前导码。
在示例260中,示例257至259的任何一项的主题可以可选地还包括基于所述信道资源分配来识别所述居间时段。
在示例261中,示例243至260的任何一项的主题可以可选地还包括确定正在发生的发送间断的持续时间,并且如果所述正在发生的发送间断的持续时间持续比小于所述侦测间隔的触发间隔更长,则在所述信道上执行发送。
在示例262中,示例243至261的任何一项的主题可以可选地包括,其中向所述一个或多个确定性调度通信设备发送所述信道资源分配包括经由无线电收发器和一个或多个天线发送所述信道资源分配。
在示例263中,示例243至262的任何一项的主题可以可选地包括,其中检测所述信道上的发送包括通过从无线电收发器接收表示所述载波上的无线信号的基带样本,并且处理所述基带样本以利用载波侦测来检测所述发送。
在示例264中,示例243至263的任何一项的主题可以可选地包括,其中执行所述发送包括通过无线电收发器和一个或多个天线来执行所述发送。
在示例265中,示例243至264的任何一项的主题可以可选地包括在网络接入节点处执行所述方法。
示例266是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被网络接入节点的控制器执行时使得所述网络接入节点执行示例243至265的任何一项的方法。
示例267是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器中的被配置来供所述一个或多个处理器执行的指令,所述指令使得所述通信设备执行示例243至264的任何一项的方法。
示例268是一种通信设备,包括:载波侦测器,被配置为在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲;预留管理器,被配置为在所述信道至少在预留间隔期间一直空闲时在所述信道上执行预留发送;以及调度器,被配置为向一个或多个确定性调度通信设备发送对于所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配。
示例269是一种通信设备,包括:载波侦测器,被配置为在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲;预留管理器,被配置为在一个或多个基于竞争的通信设备能够利用载波侦测接入所述信道的最早时间之前在所述信道上执行预留发送;以及调度器,被配置为向一个或多个确定性调度通信设备发送对于所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配。
示例270是一种通信设备,包括用于在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲的装置,用于在所述信道至少在预留间隔期间一直空闲时在所述信道上执行预留发送的装置,以及用于向一个或多个确定性调度通信设备发送对于所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配的装置。
示例271是一种用于执行无线通信的方法,该方法包括在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲,在所述信道至少在预留间隔期间一直空闲时在所述信道上执行预留发送,并且向一个或多个确定性调度通信设备发送对于所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配。
示例272是一种通信设备,包括用于在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲的装置,用于在一个或多个基于竞争的通信设备能够利用载波侦测接入所述信道的最早时间之前在所述信道上执行预留发送的装置,以及用于向一个或多个确定性调度通信设备发送对于所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配的装置。
示例273是一种用于执行无线通信的方法,该方法包括在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲,在一个或多个基于竞争的通信设备能够利用载波侦测接入所述信道的最早时间之前在所述信道上执行预留发送,并且向一个或多个确定性调度通信设备发送对于所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配。
示例274是一种通信设备,包括:载波侦测器,被配置为检测信道上的发送,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动;以及预留管理器,被配置为在最近期的发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送,并且随后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
在示例275中,示例274的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为通过向所述确定性调度网络接入节点发送指明预留窗口的预留消息来通知所述确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信,其中在所述预留窗口期间所述信道被预留。
在示例276中,示例274或275的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器还被配置为在所述信道被预留时监视所述信道上的正在发生的发送间断的持续时间,并且如果所述正在发生的发送间断的持续时间持续比小于所述侦测间隔的触发间隔更长,则在所述信道上执行发送。
在示例277中,示例274至276的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为在预留间隔在所述发送之后流逝之后执行所述预留发送。
在示例278中,示例277的主题可以可选地包括,其中所述预留间隔长于所述一个或多个基于竞争的通信设备的确认间隔。
在示例279中,示例274至278的任何一项的主题可以可选地包括所述侦测间隔是带冲突避免的载波侦测多路接入(CSMA/CA)侦测间隔。
在示例280中,示例274至279的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述载波侦测器被配置为检测所述信道上的最近期的发送作为所述发送。
在示例281中,示例274至280的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留发送包括虚拟噪声。
在示例282中,示例274至281的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留发送包括所述一个或多个基于竞争的通信设备的无线电通信技术的前导码。
在示例283中,示例274至282的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器还被配置为监视正在发生的发送间断的持续时间,并且如果所述正在发生的发送间断的持续时间持续比小于所述侦测间隔的触发间隔更长,则在所述信道上执行发送。
在示例284中,示例274至283的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为经由无线电收发器和一个或多个天线向所述一个或多个确定性调度通信设备发送所述信道资源分配。
在示例285中,示例274至284的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述载波侦测器被配置为通过从无线电收发器接收表示所述载波上的无线信号的基带样本来检测所述信道上的发送,并且处理所述基带样本以利用载波侦测来检测所述发送。
在示例286中,示例274至285的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为通过无线电收发器和一个或多个天线来执行所述发送。
在示例287中,示例274至286的任何一项的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为网络接入节点。
在示例288中,示例274至287的任何一项的主题可以可选地被配置为用于网络接入节点的通信子组件。
示例289是一种通信设备,包括载波侦测器,被配置为在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲;以及预留管理器,被配置为当所述信道至少在预留间隔期间一直空闲时在所述信道上执行预留发送,并且通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
示例290是一种通信设备,包括:载波侦测器,被配置为在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲;以及预留管理器,被配置为在一个或多个基于竞争的通信设备能够利用载波侦测接入所述信道的最早时间之前在所述信道上执行预留发送,并且随后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
示例291是一种通信设备,包括用于在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲的装置,用于当所述信道至少在预留间隔期间一直空闲时在所述信道上执行预留发送的装置,以及用于在所述预留发送之后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信的装置。
示例292是一种用于执行无线通信的方法,该方法包括在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲,并且当所述信道至少在预留间隔期间一直空闲时在所述信道上执行预留发送,在所述预留发送之后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
示例293是一种通信设备,包括用于检测信道上的发送的装置,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动,用于在最近期的发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送的装置,以及用于在所述预留发送之后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信的装置。
示例294是一种用于执行无线通信的方法,该方法包括检测信道上的发送,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动,在最近期的发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送,并且在所述预留发送之后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
示例295是一种通信设备,包括用于在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲的装置,用于在一个或多个基于竞争的通信设备能够利用载波侦测接入所述信道的最早时间之前在所述信道上执行预留发送的装置,以及用于在所述预留发送之后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信的装置。
示例296是一种用于执行无线通信的方法,该方法包括在信道上执行载波侦测以确定所述信道何时空闲,在一个或多个基于竞争的通信设备能够利用载波侦测接入所述信道的最早时间之前在所述信道上执行预留发送,并且在所述预留发送之后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
示例297是一种通信设备,包括:一个或多个天线和无线电收发器,被配置为在与一个或多个基于竞争的通信设备共享的信道上发送无线信号;预留管理器,被配置为从共存引擎接收指出所述信道被预留的通知;以及调度器,被配置为向一个或多个确定性调度通信设备发送对于在所述信道被预留之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配。
在示例298中,示例297的主题可以可选地包括,其中从所述共存引擎接收的所述通知是指出预留窗口的预留消息,其中在所述预留窗口期间所述信道被预留。
在示例299中,示例298的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为对于所述预留窗口中的多个分配时段的每一者向所述一个或多个确定性调度设备发送相应的信道资源分配。
在示例300中,示例297的主题可以可选地包括,其中所述预留管理器被配置为从所述共存引擎接收指出所述信道不再被预留的时间的通知,并且其中所述调度器被配置为反复地向所述一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,直到所述信道不再被预留的时间为止。
在示例301中,示例297至300的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为通过根据多路接入方案向所述一个或多个确定性调度通信设备分配不同的信道资源来确定所述信道资源分配。
在示例302中,示例297至301的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述调度器被配置为通过向所述一个或多个确定性调度通信设备发送指出所述信道资源分配的一个或多个信道资源分配消息来发送所述信道资源分配。
示例303是一种通信设备,包括:用于从共存引擎接收指出信道被预留的通知的装置,其中所述信道包括一个或多个基于竞争的通信设备的无线活动;以及用于向一个或多个确定性调度通信设备发送对于在所述信道被预留之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配的装置。
示例304是一种执行无线通信的方法,该方法包括:从共存引擎接收指出信道被预留的通知,其中所述信道包括一个或多个基于竞争的通信设备的无线活动;并且向一个或多个确定性调度通信设备发送对于在所述信道被预留之后的分配时段分配所述信道的信道资源的信道资源分配。
在示例305中,示例304的主题可以可选地包括,其中从所述共存引擎接收的所述通知是指出预留窗口的预留消息,其中在所述预留窗口期间所述信道被预留。
在示例306中,示例305的主题可以可选地还包括对于所述预留窗口中的多个分配时段的每一者向所述一个或多个确定性调度设备发送相应的信道资源分配。
在示例307中,示例304的主题可以可选地还包括从所述共存引擎接收指出所述信道不再被预留的时间的通知,所述方法还包括反复地向所述一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,直到所述信道不再被预留的时间为止。
在示例308中,示例304至307的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述信道资源分配包括根据多路接入方案向所述一个或多个确定性调度通信设备分配不同的信道资源。
在示例309中,示例304至308的任何一项的主题可以可选地包括,其中发送所述信道资源分配包括向所述一个或多个确定性调度通信设备发送指出所述信道资源分配的一个或多个信道资源分配消息。
示例310是一种通信设备,包括短程无线电通信技术收发器、蜂窝广域无线电通信技术收发器、一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为基于多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性来选择无线电通信技术收发器,其中所述通信设备是所述集群的成员。
在示例311中,示例310的主题可以可选地还包括接收器,该接收器被配置为接收包括与要被所述通信设备选择的无线电通信技术收发器有关的至少一个配置参数的配置消息,其中所述一个或多个处理器被配置为基于所述至少一个配置参数选择所述无线电通信技术收发器。
在示例312中,示例310或311的任何一项的主题可以可选地还包括窄带无线电通信技术收发器。
在示例313中,示例312的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例314中,示例313的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进机器型通信技术配置的。
在示例315中,示例313的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于窄带物联网通信技术配置的。
在示例316中,示例310至315的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述短程无线电通信技术收发器是基于专用短程通信技术配置的。
在示例317中,示例310至316的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例318中,示例317的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进V2V/V2X技术配置的。
在示例319中,示例310至318的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为与其他通信设备共享同步信息、调度资源、控制数据和/或情境。
在示例320中,示例310至319的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为对于与不是所述集群的成员的通信设备的通信选择一个无线电通信技术收发器,并且对于与是所述集群的成员的通信设备的通信选择另一个无线电通信技术收发器。
在示例321中,示例310至320的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为接收触发信号,并且响应于对所述触发信号的接收而选择所述无线电通信技术收发器。
在示例322中,示例310至321的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为为所选择的无线电通信技术收发器设置通信参数以使得所述集群的多个通信设备的每一者利用所设置的通信参数来通信。
在示例323中,示例310至322的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集群通信特性包括以下各项中的至少一者:与对于所述集群内的通信期望的服务质量有关的指示,以及对于所述集群内的通信要在所选择的无线电通信技术内设置的一个或多个通信参数。
在示例324中,示例310至323的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述短程无线电通信技术收发器被配置为基于载波侦测多路接入技术来通信,并且其中所述一个或多个处理器还被配置为在一个或多个频率子带或者一个或多个时隙的至少一者的一个或多个预定窗口中选择所述短程无线电通信技术电路。
在示例325中,示例310至324的任何一项的主题可以可选地还包括被配置为确定所述通信设备的地理位置的位置确定器,其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所述地理位置来选择所述无线电通信技术。
在示例326中,示例325的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为在各个确定的位置处选择所述短程无线电通信技术电路或者所述蜂窝广域无线电通信技术电路。
在示例327中,示例310至326的任何一项的主题可以可选地还包括被配置为确定当前时间的时间确定器,其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所确定的当前时间来选择所述无线电通信技术。
在示例328中,示例327的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为在各个确定的时间选择所述短程无线电通信技术收发器或者所述蜂窝广域无线电通信技术收发器。
在示例329中,示例310至328的任何一项的主题可以可选地还包括被配置为检测要发送到所述一个或多个处理器的感测信号的一个或多个传感器。
在示例330中,示例329的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为生成包括由所述一个或多个传感器检测到的感测信号的消息,并且所述通信设备还包括被配置为向所述集群的其他成员发送所述消息的发送器。
在示例331中,示例310至330的任何一项的主题可以可选地还包括由所述电路驱动的一个或多个致动器。
在示例332中,示例331的主题可以可选地还包括被配置为从所述集群的至少一个其他成员接收包括信息的消息的接收器,其中所述一个或多个处理器被配置为基于接收到的信息来控制所述一个或多个致动器。
示例333是一种通信设备,包括:无线电通信技术收发器;接收器,被配置为接收与多个通信设备有关的集群信息;一个或多个处理器,被配置为将所述多个通信设备中的至少一些分组成集群,为所述集群确定至少一个集群通信特性,并且生成包括与所述至少一个集群通信特性有关的信息的消息来指示所述集群的多个通信设备从短程无线电通信技术收发器或蜂窝广域无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器来建立集群通信会话;发送器,被配置为将所述消息发送到所述集群的多个通信设备。
在示例334中,示例333的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为在所述集群通信会话期间改变所述集群的成员,并且其中所述发送器被配置为向所述集群的至少一些成员发送与所述改变有关的信息。
在示例335中,示例333或334的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述消息是包括与要被所述通信设备选择的无线电通信技术收发器有关的至少一个配置参数的配置消息。
在示例336中,示例333至335的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为生成包括与所述至少一个集群通信特性有关的信息的消息来指示所述集群的多个通信设备从短程无线电通信技术收发器、蜂窝广域无线电通信技术收发器、和/或窄带无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器来建立集群通信会话。
在示例337中,示例336的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例338中,示例337的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进机器型通信技术配置的。
在示例339中,示例337的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于窄带物联网通信技术配置的。
在示例340中,示例333至339的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述短程无线电通信技术收发器是基于专用短程通信技术配置的。
在示例341中,示例333至340的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例342中,示例341的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进V2V/V2X技术配置的。
在示例343中,示例333至342的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集群通信特性包括以下各项中的至少一者:与对于所述集群内的通信期望的服务质量有关的指示,以及对于所述集群内的通信要在所选择的无线电通信技术内设置的一个或多个通信参数。
在示例344中,示例333至343的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信设备的无线电通信技术收发器包括所述短程无线电通信技术收发器,和/或所述蜂窝广域无线电通信技术收发器,并且所生成的消息被利用所选择的收发器发送到所述多个通信设备。
在示例345中,示例344的主题可以可选地包括,其中所述通信设备的无线电通信技术收发器包括窄带无线电通信技术电路。
在示例346中,示例344或345的主题可以可选地包括,其中所述集群包括所述通信设备。
示例347是一种运载工具,包括:通信设备,该通信设备包括短程无线电通信技术电路、蜂窝广域无线电通信技术电路、被配置为基于多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性来选择无线电通信技术电路的电路系统,其中所述通信设备是所述集群的成员;以及驱动所述运载工具的电机。
示例348是一种用于通信设备的通信方法,该方法包括基于多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性从多个无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器,所述多个无线电通信技术收发器包括短频带无线电通信技术收发器和蜂窝广域无线电通信技术收发器;并且利用所选择的无线电通信技术收发器来发送消息。
在示例349中,示例348的主题可以可选地还包括接收包括与要被所述通信设备选择的无线电通信技术有关的至少一个配置参数的配置消息,其中从所述多个无线电通信技术收发器中选择所述无线电通信技术收发器包括基于所述至少一个配置参数来选择所述无线电通信技术收发器。
在示例350中,示例348或349的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述多个无线电通信技术收发器包括窄带无线电通信技术电路。
在示例351中,示例350的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例352中,示例351的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进机器型通信技术配置的。
在示例353中,示例351的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术电路是基于窄带物联网通信技术配置的。
在示例354中,示例348至353的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述短程无线电通信技术收发器是基于专用短程通信技术配置的。
在示例355中,示例348至354的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例356中,示例355的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进V2V/V2X技术配置的。
在示例357中,示例348至356的任何一项的主题可以可选地还包括与其他通信设备共享同步信息、调度资源、控制数据和/或情境。
在示例358中,示例348至357的任何一项的主题可以可选地还包括对于与不是所述集群的成员的通信设备的通信选择一个无线电通信技术收发器,并且对于与是所述集群的成员的通信设备的通信选择无线电通信技术收发器。
在示例359中,示例348至358的任何一项的主题可以可选地还包括接收触发信号,其中从所述多个无线电通信技术收发器中选择所述无线电通信技术收发器包括响应于对所述触发信号的接收而选择所述无线电通信技术收发器。
在示例360中,示例348至359的任何一项的主题可以可选地还包括为所选择的无线电通信技术收发器设置通信参数以使得所述集群的多个通信设备的每一者利用所设置的通信参数来通信。
在示例361中,示例348至360的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集群通信特性包括以下各项中的至少一者:与对于所述集群内的通信期望的服务质量有关的指示,以及对于所述集群内的通信要在所选择的无线电通信技术内设置的一个或多个通信参数。
在示例362中,示例348至361的任何一项的主题可以可选地还包括在一个或多个频率子带或者一个或多个时隙的至少一者的一个或多个预定窗口中选择所述短程无线电通信技术收发器,其中所述短程无线电通信技术收发器被配置为基于载波侦测多路接入技术来通信。
在示例363中,示例348至362的任何一项的主题可以可选地还包括确定所述通信设备的地理位置,基于所述地理位置选择所述无线电通信技术收发器。
在示例364中,示例363的主题可以可选地还包括在各个确定的位置处选择所述短程无线电通信技术收发器或者所述蜂窝广域无线电通信技术收发器。
在示例365中,示例348至364的任何一项的主题可以可选地还包括确定当前时间,并且基于所确定的当前时间选择所述无线电通信技术收发器。
在示例366中,示例365的主题可以可选地包括,其中从所述多个无线电通信技术收发器中选择所述无线电通信技术收发器包括在各个确定的时间选择所述短程无线电通信技术电路或者所述蜂窝广域无线电通信技术电路。
在示例367中,示例348至366的任何一项的主题可以可选地还包括检测要被发送到所述电路的感测信号。
在示例368中,示例367的主题可以可选地还包括生成包括被所述一个或多个传感器检测到的感测信号的消息,并且将所述消息发送到所述集群的其他成员。
在示例369中,示例348至368的任何一项的主题可以可选地还包括驱动一个或多个致动器。
在示例370中,示例369的主题可以可选地还包括从所述集群的至少一个其他成员接收包括信息的消息,并且基于接收到的信息来控制所述一个或多个致动器。
示例371是一种用于通信设备的通信方法,包括:接收与多个通信设备有关的集群信息,将所述多个通信设备中的至少一些分组成集群,为所述集群确定至少一个集群通信特性,生成包括与所述至少一个集群通信特性有关的信息的消息以指示所述集群的多个通信设备从短程无线电通信技术收发器或者蜂窝广域无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器来建立集群通信会话,并且向所述集群的多个通信设备发送所述消息。
在示例372中,示例371的主题可以可选地还包括在所述集群通信会话期间改变所述集群的成员,并且向所述集群的至少一些成员发送与所述集群的成员的改变有关的信息。
在示例373中,示例371或372的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述消息是包括与要被所述通信设备选择的无线电通信技术收发器有关的至少一个配置参数的配置消息。
在示例374中,示例371至373的任何一项的主题可以可选地还包括生成包括与所确定的至少一个集群通信特性有关的信息的消息来指示所述集群的通信设备从短程无线电通信技术收发器、蜂窝广域无线电通信技术收发器和窄带无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器来建立集群通信会话。
在示例375中,示例374的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例376中,示例375的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于长期演进机器型通信技术配置的。
在示例377中,示例375的主题可以可选地包括,其中所述窄带无线电通信技术收发器是基于窄带物联网通信技术配置的。
在示例378中,示例371至377的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述短程无线电通信技术收发器是基于专用短程通信技术配置的。
在示例379中,示例371至378的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进技术配置的。
在示例380中,示例379的主题可以可选地包括,其中所述蜂窝广域无线电通信技术收发器是基于长期演进V2V/V2X技术配置的。
在示例381中,示例371至380的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集群通信特性包括以下各项中的至少一者:与对于所述集群内的通信期望的服务质量有关的指示,以及对于所述集群内的通信要在所选择的无线电通信技术收发器内设置的一个或多个通信参数。
在示例382中,示例368至381的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信设备的无线电通信技术收发器包括所述短程无线电通信技术收发器,和/或所述蜂窝广域无线电通信技术收发器,并且所生成的消息被利用所选择的收发器发送到所述多个通信设备。
在示例383中,示例382的主题可以可选地包括,其中所述通信设备的无线电通信技术收发器包括窄带无线电通信技术电路。
在示例384中,示例382或383的主题可以可选地包括,其中所述集群包括所述通信设备。
示例385是一种用于通信设备的通信方法,该方法包括基于多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性从多个无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器,所述多个无线电通信技术收发器来自短程通信技术收发器和蜂窝广域无线电通信技术收发器,其中所述通信设备是所述集群的成员。
示例386是一种通信设备,包括被配置为执行示例348至385的任何一项的方法的一个或多个处理器。
示例387是一种处理电路,被配置为执行示例348至385的任何一项的方法。
示例388是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被处理器执行时使得所述处理器执行示例348至385的任何一项的方法。
示例389是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被计算设备的处理电路执行时使得所述计算设备执行示例348至385的任何一项的方法。
示例390是一种用于无线通信的通信设备,该通信设备包括:位置确定器,被配置为为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置;协调管理器,被配置为基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备;以及通信处理器,被配置为向所述第一终端设备或所述第二终端设备发送控制信令来指示所述第一终端设备和所述第二终端设备与彼此协调无线电测量。
在示例391中,示例390的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为生成所述控制信令来指示所述第一终端设备执行无线电测量并且将所述无线电测量发送到所述第二终端设备。
在示例392中,示例390的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为生成所述控制信令来指示所述第一终端设备和所述第二终端设备执行重复无线电测量并且与彼此验证所述重复无线电测量。
在示例393中,示例390至392的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述位置确定器被配置为通过从所述第一终端设备接收指明所述第一终端设备的位置的位置报告来确定所述第一终端设备的位置。
在示例394中,示例390至393的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述位置确定器被配置为通过处理从所述第二终端设备接收的信号并且基于所述处理估计所述第二终端设备的位置来确定所述第二终端设备的位置。
在示例395中,示例390至394的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述协调管理器被配置为基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置在彼此的预定义的阈值内来从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备。
在示例396中,示例390至394的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述协调管理器被配置为通过确定所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置在彼此的预定义的阈值内来从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备。
在示例397中,示例390的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为生成所述控制信令来指示所述第一终端设备执行第一组测量任务并且指示所述第二终端设备执行第二组测量任务,并且与彼此共享一个或多个所得到的无线电测量。
在示例398中,示例390的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为生成所述控制信令来将所述第一终端设备和所述第二终端设备指派到测量协调群组。
在示例399中,示例390至398的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为经由收发器和天线系统将所述控制信令作为无线信号发送。
在示例400中,示例390至398的任何一项的主题可以可选地还包括收发器和天线系统,并且被配置为终端设备。
在示例401中,示例390至398的任何一项的主题可以可选地被配置为用于终端设备的组件。
在示例402中,示例390至398的任何一项的主题可以可选地被配置为核心网络服务器或者边缘网络服务器。
在示例403中,示例390至398的任何一项的主题可以可选地还包括收发器和天线系统,并且被配置为网络接入节点。
示例404是一种通信设备,包括:用于为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置的装置,用于基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备的装置,以及用于向所述第一终端设备或所述第二终端设备发送控制信令以指示所述第一终端设备和所述第二终端设备与彼此协调无线电测量的装置。
示例405是一种执行无线通信的方法,该方法包括:为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置,基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备,并且向所述第一终端设备或所述第二终端设备发送控制信令以指示所述第一终端设备和所述第二终端设备与彼此协调无线电测量。
在示例406中,示例405的主题可以可选地还包括生成所述控制信令来指示所述第一终端设备执行无线电测量并且将所述无线电测量发送到所述第二终端设备。
在示例407中,示例405的主题可以可选地还包括生成所述控制信令来指示所述第一终端设备和所述第二终端设备执行重复无线电测量并且与彼此验证所述重复无线电测量。
在示例408中,示例405至407的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述第一终端设备的位置包括从所述第一终端设备接收指明所述第一终端设备的位置的位置报告。
在示例409中,示例405至408的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述第二终端设备的位置包括处理从所述第二终端设备接收的信号并且估计所述第二终端设备的位置。
在示例410中,示例405至409的任何一项的主题可以可选地包括,其中从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备包括基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置在彼此的预定义的阈值内来选择所述第一终端设备和所述第二终端设备。
在示例411中,示例405至409的任何一项的主题可以可选地包括,其中从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备包括识别所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置在彼此的预定义的阈值内。
在示例412中,示例405的主题可以可选地还包括生成所述控制信令来指示所述第一终端设备执行第一组测量任务并且指示所述第二终端设备执行第二组测量任务,并且与彼此共享一个或多个所得到的无线电测量。
在示例413中,示例405的主题可以可选地还包括生成所述控制信令来将所述第一终端设备和所述第二终端设备指派到测量协调群组。
在示例414中,示例405至413的任何一项的主题可以可选地包括,其中发送所述控制信令包括经由收发器和天线系统将所述控制信令作为无线信号发送。
示例415是一种非暂态计算机可读介质,其存储定义示例405至414的任何一项的方法的指令来供处理器执行。
示例416是一种非暂态计算机可读介质,其存储指令供终端设备或网络接入节点的一个或多个处理器执行来使得所述终端设备或网络接入节点执行示例405至414的任何一项的方法。
示例417是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器中的指令,所述指令当被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例405至414的任何一项的方法。
示例418是一种通信设备,包括:用于从控制设备接收指示终端设备测量第一测量目标并且与第二终端设备共享所述第一测量目标的无线电测量的控制信令的装置,以及用于测量所述第一测量目标并且将所述第一测量目标的无线电测量发送到所述第二终端设备的装置。
示例419是一种在终端设备处执行无线通信的方法,该方法包括:从控制设备接收指示所述终端设备测量第一测量目标并且与第二终端设备共享所述第一测量目标的无线电测量的控制信令,并且测量所述第一测量目标并且将所述第一测量目标的无线电测量发送到所述第二终端设备。
在示例420中,示例419的主题可以可选地包括,其中所述第一无线电测量是小区特定的测量。
在示例421中,示例419的主题可以可选地包括,其中所述第一无线电测量是宽带无线电测量。
在示例422中,示例421的主题可以可选地包括,其中所述第一无线电测量是扫描型无线电测量的一部分。
在示例423中,示例419至422的任何一项的主题可以可选地还包括从所述第二终端设备接收对第二测量目标的第二无线电测量。
在示例424中,示例423的主题可以可选地还包括利用所述第二无线电测量执行小区选择、移交或者测量报告。
在示例425中,示例419至424的任何一项的主题可以可选地还包括从所述第二终端设备接收对所述第一测量目标的第二无线电测量,并且比较所述第一无线电测量和所述第二无线电测量来验证所述第一无线电测量和第二无线电测量。
在示例426中,示例419至425的任何一项的主题可以可选地还包括将所述通信设备的位置报告给所述控制设备。
示例427是一种非暂态计算机可读介质,其存储定义示例419至426的任何一项的方法的指令来供处理器执行。
示例428是一种非暂态计算机可读介质,其存储指令供终端设备或网络接入节点的一个或多个处理器执行来使得所述终端设备或网络接入节点执行示例419至426的任何一项的方法。
示例429是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器中的指令,所述指令当被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例419至426的任何一项的方法。
示例430是一种用于无线通信的通信设备,该通信设备包括:通信处理器,被配置为从控制设备接收控制信令,该控制信令指示所述通信设备测量第一测量目标并且与终端设备共享所述第一测量目标的第一无线电测量;测量引擎,被配置为测量所述第一测量目标以获得所述第一无线电测量。
在示例431中,示例430的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在所述测量引擎获得所述第一无线电测量之后将所述第一无线电测量发送到所述终端设备。
在示例432中,示例430或431的主题可以可选地包括,其中所述第一无线电测量是小区特定的测量。
在示例433中,示例430或431的主题可以可选地包括,其中所述第一无线电测量是宽带无线电测量。
在示例434中,示例433的主题可以可选地包括,其中所述第一无线电测量是扫描型无线电测量的一部分。
在示例435中,示例430至434的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为从所述终端设备接收对第二测量目标的第二无线电测量。
在示例436中,示例435的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为利用所述第二无线电测量执行小区选择、移交或者测量报告。
在示例437中,示例430至434的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为从所述终端设备接收对所述第一测量目标的第二无线电测量,并且比较所述第一无线电测量和所述第二无线电测量来验证所述第一无线电测量和第二无线电测量。
在示例438中,示例430至437的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为将所述通信设备的位置报告给所述控制设备。
在示例439中,示例430至438的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为经由收发器和天线系统将所述控制信令作为无线信号发送。
在示例440中,示例430至438的任何一项的主题可以可选地还包括收发器和天线系统,并且被配置为终端设备。
在示例441中,示例430至438的任何一项的主题可以可选地被配置为用于终端设备的组件。
示例442是一种通信设备,包括:用于将终端设备的当前位置报告给控制设备、从所述控制设备接收指示所述终端设备与第二终端设备验证无线电测量的控制信令的装置,用于测量第一测量目标以获得第一测量、从所述第二终端设备接收所述第一测量目标的第二测量的装置,以及用于比较所述第一测量与所述第二测量以验证所述第一测量和所述第二测量的装置。
示例443是一种执行无线通信的方法,该方法:包括将终端设备的当前位置报告给控制设备,从所述控制设备接收指示所述终端设备与第二终端设备验证无线电测量的控制信令,测量第一测量目标以获得第一测量,从所述第二终端设备接收所述第一测量目标的第二测量,并且比较所述第一测量与所述第二测量以验证所述第一测量和所述第二测量。
示例444是一种通信设备,包括:用于与第二终端设备交换控制信令以与所述第二终端设备形成测量协调群组的装置,用于与所述第二终端设备协商以对所述终端设备指示第一组测量任务的装置,用于执行所述第一组测量任务以获得一个或多个无线电测量的装置,以及用于与所述第二终端设备共享所述一个或多个无线电测量的装置。
示例445是一种在终端设备处执行无线通信的方法,该方法:包括与第二终端设备交换控制信令以与所述第二终端设备形成测量协调群组,与所述第二终端设备协商以对所述终端设备指示第一组测量任务,执行所述第一组测量任务以获得一个或多个无线电测量,并且与所述第二终端设备共享所述一个或多个无线电测量。
示例446是一种通信设备,包括:用于执行一个或多个网络接入节点的无线电测量的装置,用于基于所述无线电测量触发小区转移的装置,用于确定随着所述运载工具通信设备移动的运载工具通信设备的位置的装置,以及用于向所述运载工具通信设备发送所述小区转移的通知的装置,所述通知指明用于所述运载工具通信设备的时延控制小区转移的时延。
示例447是一种在运载工具通信设备处执行无线通信的方法,该方法包括执行一个或多个网络接入节点的无线电测量,基于所述无线电测量触发小区转移,确定随着所述运载工具通信设备移动的运载工具通信设备的位置,并且向所述运载工具通信设备发送所述小区转移的通知,所述通知指明用于所述运载工具通信设备的时延控制小区转移的时延。
示例448是一种通信设备,包括:用于从领导者运载工具通信设备接收小区转移的通知的装置,用于确定所述运载工具通信设备相对于所述领导者运载工具通信设备的位置的装置,以及用于基于所述位置来触发时延控制小区转移的装置。
示例449是一种在运载工具通信设备处执行无线通信的方法,该方法包括:从领导者运载工具通信设备接收小区转移的通知,确定所述运载工具通信设备相对于所述领导者运载工具通信设备的位置,并且基于所述位置来触发时延控制小区转移。
示例450是一种通信设备,包括:用于为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置的装置,用于基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备的装置,以及用于向所述第一终端设备或所述第二终端设备发送控制信令以指示所述第一终端设备和所述第二终端设备与彼此验证无线电测量的装置。
示例451是一种执行无线通信的方法,该方法包括:为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置,基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备,向所述第一终端设备或所述第二终端设备发送控制信令以指示所述第一终端设备和所述第二终端设备与彼此验证无线电测量。
示例452是一种通信设备,包括用于:为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置的装置,用于基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备的装置,以及用于向所述第一终端设备发送指示所述第一终端设备执行无线电测量并且与所述第二终端设备共享所述无线电测量的控制信令的装置。
示例453是一种执行无线通信的方法,该方法包括:为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置,基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备,向所述第一终端设备发送指示所述第一终端设备执行无线电测量并且与所述第二终端设备共享所述无线电测量的控制信令。
示例454是一种非暂态计算机可读介质,其存储定义示例443至453的任何一项的方法的指令来供处理器执行。
示例455是一种非暂态计算机可读介质,其存储指令供终端设备或网络接入节点的一个或多个处理器执行来使得所述终端设备或网络接入节点执行示例443至453的任何一项的方法。
示例456是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器中的指令,所述指令当被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例443至453的任何一项的方法。
示例457是一种用于无线通信的通信设备,该通信设备包括:测量引擎,被配置为执行网络接入节点的无线电测量;以及通信处理器,被配置为基于所述无线电测量执行小区转移,并且向随着所述通信设备移动的终端设备发送所述小区转移的通知。
在示例458中,示例457的主题可以可选地还包括被配置为确定所述通信设备的位置的位置确定器,其中所述通信处理器被配置为将所述位置与所述通知一起发送。
在示例459中,示例457的主题可以可选地还包括被配置为确定所述终端设备相对于所述通信设备的位置的位置确定器,其中所述通信处理器被配置为确定时延来供所述终端设备用于时延控制移交并且将所述时延与所述通知一起发送。
在示例460中,示例457至459的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述网络接入节点是所述通信设备的服务网络接入节点,并且其中所述通信处理器被配置为执行从所述服务网络接入节点到邻近网络接入节点的小区转移。
在示例461中,示例457至460的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为通过将所述无线电测量与触发阈值相比较并且基于所述无线电测量是高于还是低于所述触发阈值来触发所述小区转移来基于所述无线电测量执行所述小区转移。
在示例462中,示例457至460的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为通过向服务网络接入节点报告所述无线电测量并且接收作为响应的小区转移命令来基于所述无线电测量执行所述小区转移。
在示例463中,示例457至462的任何一项的主题可以可选地还包括收发器、天线系统以及操控和运动系统,并且被配置为运载工具通信设备。
在示例464中,示例457至462的任何一项的主题可以可选地被配置为用于运载工具通信设备的通信子系统组件。
示例465是一种通信设备,包括:用于执行网络接入节点的无线电测量的装置,用于基于所述无线电测量执行小区转移的装置,以及用于向与所述运载工具通信设备一起移动的第二运载工具通信设备发送所述小区转移的通知的装置。
示例466是一种在运载工具通信设备处执行无线通信的方法,该方法包括:执行网络接入节点的无线电测量,基于所述无线电测量执行小区转移,并且向与所述运载工具通信设备一起移动的第二运载工具通信设备发送所述小区转移的通知。
在示例467中,示例466的主题可以可选地还包括确定所述运载工具通信设备的位置并且将所述位置与所述通知一起发送。
在示例468中,示例466的主题可以可选地还包括确定所述第二运载工具通信设备相对于所述运载工具通信设备的位置,确定时延来供所述第二运载工具通信设备用于时延控制的移交,并且将所述时延与所述通知一起发送。
在示例469中,示例466至468的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述网络接入节点是所述通信设备的服务网络接入节点,并且其中执行所述小区转移包括执行从所述服务网络接入节点到邻近网络接入节点的小区转移。
在示例470中,示例466至469的任何一项的主题可以可选地包括,其中执行所述小区转移包括将所述无线电测量与触发阈值相比较并且基于所述无线电测量是高于还是低于所述触发阈值来触发所述小区转移。
在示例471中,示例466至469的任何一项的主题可以可选地包括,其中执行所述小区转移包括将所述无线电测量报告给服务网络接入节点并且接收作为响应的小区转移命令。
示例472是一种非暂态计算机可读介质,其存储定义示例466至471的任何一项的方法的指令来供处理器执行。
示例473是一种非暂态计算机可读介质,其存储指令供终端设备或网络接入节点的一个或多个处理器执行来使得所述终端设备或网络接入节点执行示例466至471的任何一项的方法。
示例474是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器中的指令,所述指令当被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例466至471的任何一项的方法。
示例475是一种通信设备,包括:通信处理器,被配置为在由第一网络运营者操作的第一无线载波上接收第一子流并且在由第二网络运营者操作的第二无线载波上接收第二子流;以及子流组合器,被配置为重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于数据网络的数据流。
在示例476中,示例475的主题可以可选地被配置为用于终端设备的通信子组件。
在示例477中,示例475的主题可以可选地还包括无线电收发器、一个或多个天线,并且被配置为终端设备。
在示例478中,示例477的主题可以可选地包括,其中所述无线电收发器和所述一个或多个天线被配置为同时在多个无线载波上接收无线信号。
在示例479中,示例475的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为利用无线电收发器和一个或多个天线接收所述第一子流和所述第二子流。
在示例480中,示例475至479的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述数据流是来自所述终端设备和所述数据网络之间的单个数据连接的数据。
在示例481中,示例475至480的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为通过与所述数据网络的包括所述第一无线载波的第一数据子连接接收所述第一子流,并且通过与分离节点的包括所述第二无线载波的第二数据子连接接收所述第二子流。
在示例482中,示例481的主题可以可选地包括,其中所述分离节点是所述第一网络运营者的核心网络中的控制服务器。
在示例483中,示例481的主题可以可选地包括,其中所述分离节点是所述第一网络运营者的网络接入节点或者与所述第一网络运营者的网络接入节点接口连接的边缘服务器。
在示例484中,示例481的主题可以可选地包括,其中所述分离节点是所述数据网络。
在示例485中,示例484的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接是所述通信处理器和所述数据网络之间的端到端连接并且所述第二数据子连接是所述通信处理器和所述数据网络之间的端到端连接。
在示例486中,示例481至484的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接是所述通信处理器和所述数据网络之间的端到端连接。
在示例487中,示例475至486的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述数据网络是所述第一网络运营者和所述第二网络运营者外部的封包数据网络(PDN)。
在示例488中,示例475至487的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器包括物理层电路和协议处理器。
在示例489中,示例475至488的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器还被配置为从多个无线载波中选择所述第一无线载波和所述第二无线载波。
在示例490中,示例475至489的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为与所述数据流的目标特性相比较地评估多个无线载波的载波特性,并且基于所述评估从所述多个无线载波中选择所述第一无线载波和所述第二无线载波。
在示例491中,示例490的主题可以可选地包括,其中所述载波特性包括无线载波的无线网络、无线载波的频率带、无线载波的网络负载、无线载波的无线电接入条件、无线载波的无线电接入技术、无线载波的带宽、无线载波的地理可用性、无线载波的时延或者无线载波的可靠性。
在示例492中,示例489或490的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为选择所述第一无线载波作为主载波并且选择所述第二无线载波作为次载波。
在示例493中,示例475至492的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为向所述第二网络运营者请求拜访者终端标识符以用于运营者间载波聚合。
在示例494中,示例475至493的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在协议栈层重组合所述第一子流和所述第二子流。
在示例495中,示例494的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在介质接入控制(MAC)层重组合所述第一子流和所述第二子流。
在示例496中,示例475至493的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在传输层重组合所述第一子流和所述第二子流。
在示例497中,示例475至493的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在应用层重组合所述第一子流和所述第二子流。
在示例498中,示例475至493的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为将所述数据流提供到所述通信设备的应用层。
在示例499中,示例475至498的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在所述第一无线载波上从由所述第一网络运营者操作的第一网络接入节点接收所述第一子流,并且在所述第二无线载波上从由所述第二网络运营者操作的第二网络接入节点接收所述第二子流。
示例500是一种通信设备,包括:子流分离器,被配置为将对数据网络指定的数据流分离成第一子流和第二子流;通信处理器,被配置为在由第一网络运营者操作的第一无线载波上发送所述第一子流并且在由第二网络运营者操作的第二无线载波上发送所述第二子流。
在示例501中,示例500的主题可以可选地被配置为用于终端设备的通信子组件。
在示例502中,示例500的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线并且被配置为终端设备。
在示例503中,示例502的主题可以可选地包括,其中所述无线电收发器和所述一个或多个天线被配置为同时在多个无线载波上发送无线信号。
在示例504中,示例500的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为利用无线电收发器和一个或多个天线在所述第一无线载波上发送所述第一子流并且在所述第二无线载波上发送所述第二子流。
在示例505中,示例500至504的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述数据流是来自所述终端设备和所述数据网络之间的单个数据连接的数据。
在示例506中,示例500至505的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为通过与所述数据网络的包括所述第一无线载波的第一数据子连接发送所述第一子流,并且通过与分离节点的包括第二无线载波的第二数据子连接发送所述第二子流。
在示例507中,示例506的主题可以可选地包括,其中所述分离节点是所述第一网络运营者的核心网络中的控制服务器。
在示例508中,示例506的主题可以可选地包括,其中所述分离节点是所述第一网络运营者的网络接入节点或者与所述第一网络运营者的网络接入节点接口连接的边缘服务器。
在示例509中,示例506的主题可以可选地包括,其中所述分离节点是所述数据网络。
在示例510中,示例509的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接是所述通信处理器和所述数据网络之间的端到端连接并且所述第二数据子连接是所述通信处理器和所述数据网络之间的端到端连接。
在示例511中,示例506至510的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接是所述通信处理器和所述数据网络之间的端到端连接。
在示例512中,示例500至511的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述数据网络是所述第一网络运营者和所述第二网络运营者外部的封包数据网络(PDN)。
在示例513中,示例500至512的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器包括物理层电路和协议处理器。
在示例514中,示例500至513的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器还被配置为从多个无线载波中选择所述第一无线载波和所述第二无线载波。
在示例515中,示例500至514的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为与所述数据流的目标特性相比较地评估多个无线载波的载波特性,并且基于所述评估从所述多个无线载波中选择所述第一无线载波和所述第二无线载波。
在示例516中,示例515的主题可以可选地包括,其中所述载波特性包括无线载波的无线网络、无线载波的频率带、无线载波的网络负载、无线载波的无线电接入条件、无线载波的无线电接入技术、无线载波的带宽、无线载波的地理可用性、无线载波的时延、或者无线载波的可靠性。
在示例516中,示例516或517的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为选择所述第一无线载波作为主载波并且选择所述第二无线载波作为次载波。
在示例518中,示例500至517的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为向所述第二网络运营者请求拜访者终端标识符以用于运营者间载波聚合。
在示例519中,示例500至518的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在协议栈层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例520中,示例519的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在介质接入控制(MAC)层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例521中,示例500至518的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在传输层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例522中,示例500至518的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在应用层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例523中,示例500至518的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为从所述通信设备的应用层接收所述数据流。
在示例524中,示例500至523的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述通信处理器被配置为在所述第一无线载波上向由所述第一网络运营者操作的第一网络接入节点发送所述第一子流,并且在所述第二无线载波上向由所述第二网络运营者操作的第二网络接入节点发送所述第二子流。
示例525是一种网络通信设备,包括:流控制器,被配置为将指定用于终端设备的数据流分离成第一子流和第二子流;路由处理器,被配置为经由第一无线网络将所述第一子流路由到所述终端设备并且经由第二无线网络将所述第二子流路由到所述终端设备,其中所述第一无线网络和所述第二无线网络是由不同的网络运营者操作的。
在示例526中,示例525的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括由所述第一无线网络提供的无线载波的第一数据子连接将所述第一子流路由到所述终端设备,并且通过包括由所述第二无线网络提供的无线载波的第二数据子连接将所述第二子流路由到所述终端设备。
在示例527中,示例526的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器还被配置为在将所述第一子流和第二子流路由到所述终端设备之前与所述终端设备建立所述第一数据子连接和第二数据子连接,基于所述第一数据子连接和第二数据子连接的建立为所述第一数据子连接确定第一路由参数并且为所述第二数据子连接确定第二路由参数,并且基于所述第一路由参数和第二路由参数将所述第一子流和第二子流路由到所述终端设备。
在示例528中,示例527的主题可以可选地包括,其中所述第一路由参数指出所述第一无线网络的作为所述第一数据子连接的一部分的节点,并且其中所述路由处理器被配置为将所述第一子流发送到所述节点。
在示例529中,示例525的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为将所述第一子流路由到所述第一无线网络的核心网络并且将所述第二子流路由到所述第二无线网络的核心网络。
在示例530中,示例529的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在应用层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例531中,示例529的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在传输层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例532中,示例529至531的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过所述路由处理器和所述终端设备之间的第一端到端连接经由所述第一无线网络将所述第一子流路由到所述终端设备,并且被配置为通过所述路由处理器和所述终端设备之间的第二端到端连接经由所述第二无线网络将所述第二子流路由到所述终端设备。
在示例533中,示例532的主题可以可选地包括,其中所述第一端到端连接和第二端到端连接是应用层连接。
在示例534中,示例532的主题可以可选地包括,其中所述第一端到端连接和第二端到端连接是传输层连接。
在示例535中,示例532至534的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为在将所述第一子流和第二子流路由到所述终端设备之前与所述终端设备建立所述第一端到端连接和第二端到端连接,基于所述第一端到端连接和第二端到端连接的建立为所述第一端到端连接确定第一路由参数并且为所述第二端到端连接确定第二路由参数,并且基于所述第一路由参数和第二路由参数将所述第一子流和第二子流路由到所述终端设备。
在示例536中,示例535的主题可以可选地包括,其中所述第一路由参数指出所述第一无线网络的作为所述第一端到端连接的一部分的节点,并且其中所述路由处理器被配置为将所述第一子流发送到所述节点。
在示例537中,示例525的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第一无线网络外部的数据网络接收所述数据流,并且将所述第一子流路由到所述第一无线网络的无线电接入网络并且将所述第二子流路由到所述第二无线网络的核心网络。
在示例538中,示例537的主题可以可选地被配置为核心网络控制服务器。
在示例539中,示例537或538的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为将所述第二子流路由到所述第二无线网络的核心网络中的控制服务器。
在示例540中,示例539的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过将所述第一无线网络的核心网络与所述第二无线网络的核心网络相连接的交叉承载将所述第二子流路由到所述第二无线网络的核心网络中的控制服务器。
在示例541中,示例537至540的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在传输层分离所述数据流。
在示例542中,示例537至540的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在协议栈层分离所述数据流。
在示例543中,示例537至540的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括由所述第一无线网络提供的无线载波的第一数据子连接将所述第一子流路由到所述终端设备,并且通过包括由所述第二无线网络提供的无线载波的第二数据子连接将所述第二子流路由到所述终端设备。
在示例544中,示例543的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过将所述第一子流通过所述第一数据子连接发送到向所述终端设备提供所述无线载波的所述第一无线网络的网络接入节点来将所述第一子流路由到所述终端设备。
在示例545中,示例525的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第一无线网络的核心网络接收所述数据流,并且将所述第一子流路由到所述第一无线网络的第一网络接入节点并且将所述第二子流路由到所述第二无线网络的第二网络接入节点。
在示例546中,示例545的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过将所述第二子流通过连接所述第一无线网络和所述第二无线网络的交叉承载发送到所述第二网络接入节点来将所述第二子流路由到所述第二网络接入节点。
在示例547中,示例545或546的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在协议栈层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例548中,示例545或546的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在介质接入控制(MAC)层将所述数据流分离成所述第一子流和所述第二子流。
在示例549中,示例545至548的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括由所述第一网络接入节点提供的无线载波的第一数据子连接将所述第一子流路由到所述终端设备,并且通过包括由所述第二网络接入节点提供的无线载波的第二数据子连接将所述第二子流路由到所述终端设备。
在示例550中,示例545至549的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述网络通信设备被配置为用于所述第一网络接入节点的子组件。
在示例551中,示例550的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为将所述第一子流提供到所述第一网络接入节点的基带层。
在示例552中,示例545至549的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述网络通信设备被配置为边缘网络服务器。
在示例553中,示例525的主题可以可选地还包括收发器、一个或多个天线,并且被配置为网络接入节点。
在示例554中,示例553的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第一无线网络的核心网络接收所述数据流,并且通过利用所述收发器和所述一个或多个天线通过第一无线载波将所述第一子流发送到所述终端设备来将所述第一子流路由到所述终端设备。
在示例555中,示例554的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为将所述第二子流路由到所述第二无线网络的网络接入节点。
在示例556中,示例555的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过所述网络通信设备和所述第二无线网络的网络接入节点之间的交叉承载将所述第二子流路由到所述第二无线网络的网络接入节点。
示例557是一种网络通信设备,包括:路由处理器,被配置为经由由第一网络运营者操作的第一无线网络从终端设备接收第一子流并且经由由第二网络运营者操作的第二无线网络从所述终端设备接收第二子流;以及流控制器,被配置为重组合所述第一子流和所述第二子流以复原起源于所述终端设备的数据流。
在示例558中,示例557的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括由所述第一无线网络提供的无线载波的与所述终端设备的第一数据子连接接收所述第一子流,并且通过包括由所述第二无线网络提供的无线载波的与所述终端设备的第二数据子连接接收所述第二子流。
在示例559中,示例558的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器还被配置为在将所述第一子流和第二子流路由到所述终端设备之前与所述终端设备建立所述第一数据子连接和第二数据子连接,基于所述第一数据子连接和第二数据子连接的建立为所述第一数据子连接确定第一路由参数并且为所述第二数据子连接确定第二路由参数,并且基于所述第一路由参数和第二路由参数在所述第一数据子连接和第二数据子连接上从所述终端设备接收所述第一子流和第二子流。
在示例560中,示例559的主题可以可选地包括,其中所述第一路由参数指出所述第一无线网络的作为所述第一数据子连接的一部分的节点,并且其中所述路由处理器被配置为从所述节点接收所述第一子流。
在示例561中,示例558的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括所述第一无线网络的核心网络的第一数据子连接从所述终端设备接收所述第一子流,并且通过包括所述第二无线网络的核心网络的第二数据子连接从所述终端设备接收所述第二子流。
在示例562中,示例561的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在应用层重组合所述第一子流和所述第二子流。
在示例563中,示例561的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在传输层重组合所述第一子流和所述第二子流。
在示例564中,示例561至563的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接是所述路由处理器和所述终端设备之间通过所述第一无线网络的端到端连接,并且其中所述第二数据子连接是所述路由处理器和所述终端设备之间通过所述第二无线网络的端到端连接。
在示例565中,示例564的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接和第二数据子连接是应用层连接。
在示例566中,示例564的主题可以可选地包括,其中所述第一数据子连接和第二数据子连接是传输层连接。
在示例567中,示例561至566的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器还被配置为在从所述终端设备接收所述第一子流和第二子流之前与所述终端设备建立所述第一数据子连接和第二数据子连接,基于所述第一数据子连接和第二数据子连接的建立为所述第一数据子连接确定第一路由参数并且为所述第二数据子连接确定第二路由参数,并且基于所述第一路由参数和第二路由参数经由所述第一无线网络和第二无线网络从所述终端设备接收所述第一子流和第二子流。
在示例568中,示例567的主题可以可选地包括,其中所述第一路由参数指出所述第一无线网络的作为所述第一数据子连接的一部分的节点,并且其中所述路由处理器被配置为从所述节点接收所述第一子流。
在示例569中,示例557的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第一无线网络的无线电接入网络接收所述第一子流并且从所述第二无线网络的无线电接入网络接收所述第二子流,并且还被配置为向所述第一无线网络外部的数据网络发送所述数据流。
在示例570中,示例569的主题可以可选地被配置为核心网络控制服务器。
在示例571中,示例569或570的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第二无线网络的核心网络中的控制服务器接收所述第二子流。
在示例572中,示例571的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过将所述第一无线网络的核心网络与所述第二无线网络的核心网络相连接的交叉承载从所述第二无线网络的核心网络中的控制服务器接收所述第二子流。
在示例573中,示例569至572的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在传输层重组合所述第一子流和第二子流以复原所述数据流。
在示例574中,示例569至572的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在协议栈层重组合所述第一子流和第二子流以复原所述数据流。
在示例575中,示例569至572的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括由所述第一无线网络提供的无线载波的第一数据子连接从所述终端设备接收所述第一子流,并且通过包括由所述第二无线网络提供的无线载波的第二数据子连接从所述终端设备接收所述第二子流。
在示例576中,示例557的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第一无线网络的第一网络接入节点接收所述第一子流并且从所述第二无线网络的第二网络接入节点接收所述第二子流,并且还被配置为将所述数据流发送到所述第一无线网络的核心网络。
在示例577中,示例576的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过经由连接所述第一无线网络和所述第二无线网络的交叉承载从所述第二网络接入节点接收所述第二子流来从所述第二网络接入节点接收所述第二子流。
在示例578中,示例577的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在协议栈层重组合所述第一子流和第二子流以复原所述数据流。
在示例579中,示例577的主题可以可选地包括,其中所述流控制器被配置为在介质接入控制(MAC)层重组合所述第一子流和第二子流以复原所述数据流。
在示例580中,示例576至579的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过包括由所述第一网络接入节点提供的无线载波的第一数据子连接从所述终端设备接收所述第一子流,并且通过包括由所述第二网络接入节点提供的无线载波的第二数据子连接从所述终端设备接收所述第二子流。
在示例581中,示例576至580的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述网络通信设备被配置为用于所述第一网络接入节点的子组件。
在示例582中,示例581的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第一网络接入节点的基带层接收所述第一子流。
在示例583中,示例576至580的任何一项的主题可以可选地被配置为边缘网络服务器。
在示例584中,示例557的主题可以可选地还包括收发器、一个或多个天线,并且被配置为网络接入节点。
在示例585中,示例584的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为经由所述收发器和所述一个或多个天线通过无线载波从所述终端设备接收所述数据流,并且将所述数据流提供到所述第一无线网络的核心网络。
在示例586中,示例585的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为从所述第二无线网络的网络接入节点接收所述第二子流。
在示例587中,示例586的主题可以可选地包括,其中所述路由处理器被配置为通过所述网络通信设备和所述第二无线网络的网络接入节点之间的交叉承载从所述第二无线网络的网络接入节点接收所述第二子流。
示例588是一种通信设备,包括:用于在由第一网络运营者操作的第一无线载波上接收第一子流的装置,用于在由第二网络运营者操作的第二无线载波上接收第二子流的装置,以及用于重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于数据网络的数据流的装置。
示例589是一种通过无线网络传输数据的方法,该方法包括在由第一网络运营者操作的第一无线载波上接收第一子流,在由第二网络运营者操作的第二无线载波上接收第二子流,并且重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于数据网络的数据流。
示例590是一种通信设备,包括:用于将指定用于数据网络的数据流分离成第一子流和第二子流的装置,用于在由第一网络运营者操作的第一无线载波上发送所述第一子流的装置,以及用于在由第二网络运营者操作的第二无线载波上发送所述第二子流的装置。
示例591是一种通过无线网络传输数据的方法,该方法包括:将指定用于数据网络的数据流分离成第一子流和第二子流,在由第一网络运营者操作的第一无线载波上发送所述第一子流,并且在由第二网络运营者操作的第二无线载波上发送所述第二子流。
示例592是一种通信设备,包括:用于将指定用于终端设备的数据流分离成第一子流和第二子流的装置,用于经由第一无线网络将所述第一子流路由到终端设备的装置,以及用于经由第二无线网络将所述第二子流路由到所述终端设备的装置,其中所述第一无线网络和所述第二无线网络由不同的网络运营者操作。
示例593是一种通过无线网络传输数据的方法,该方法包括:将指定用于终端设备的数据流分离成第一子流和第二子流,经由第一无线网络将所述第一子流路由到终端设备,并且经由第二无线网络将所述第二子流路由到所述终端设备,其中所述第一无线网络和所述第二无线网络由不同的网络运营者操作。
示例594是一种通信设备,包括:用于经由由第一网络运营者操作的第一无线网络从终端设备接收第一子流的装置,用于经由由第二网络运营者操作的第二无线网络从所述终端设备接收第二子流的装置,以及用于重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于所述终端设备的数据流的装置。
示例595是一种通过无线网络传输数据的方法,该方法包括:经由由第一网络运营者操作的第一无线网络从终端设备接收第一子流,经由由第二网络运营者操作的第二无线网络从所述终端设备接收第二子流,并且重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于所述终端设备的数据流。
示例596是一种非暂态计算机可读介质,其存储定义示例589至595的任何一项的方法的指令来供处理器执行。
示例597是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器、存储在所述存储器中的指令,所述指令可被所述一个或多个处理器执行来执行示例589至595的任何一项的方法。
示例598是一种通信设备,包括:宽带处理器,被配置为接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号,并且处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号;窄带处理器,被配置为从所述窄带信号复原包括共存信息的窄带数据;以及共存控制器,被配置为基于所述共存信息控制所述宽带处理器协调与所述第二通信设备的发送或接收活动。
在示例599中,示例598的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的一个或多个子载波重叠。
在示例600中,示例599的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的一个或多个边缘子载波或者一个或多个直流(DC)子载波重叠。
在示例601中,示例599的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的一个或多个空子载波重叠。
在示例602中,示例598的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的已使用频谱的子带重叠。
在示例603中,示例598至602的任何一项的主题可以可选地还包括:消除器,被配置为在所述复合信号上执行干扰消除以去除所述窄带信号并且获得所述宽带信号;以及分离器,被配置为从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号。
在示例604中,示例603的主题可以可选地包括,其中所述消除器被配置为执行杂散干扰减轻以从所述复合信号中去除所述窄带信号。
在示例605中,示例603的主题可以可选地包括,其中所述宽带处理器被配置为对所述宽带信号进行解码和纠错以复原宽带数据,并且从所述宽带数据重建所述宽带信号以获得重建的宽带信号,并且其中所述分离器被配置为通过从所述复合信号中去除所述重建的宽带信号以获得所述窄带信号来从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号。
在示例606中,示例605的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器和所述宽带处理器被配置为作为串行干扰消除(SIC)过程的一部分在从所述复合信号解码和纠错、重建和去除所述窄带信号和所述宽带信号之间交替。
在示例607中,示例598至605的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述宽带处理器被配置为基于窄带控制数据在所述复合信号内识别所述窄带信号的窄带频谱,并且利用所述窄带频谱从所述复合信号分离所述宽带信号和所述窄带信号。
在示例608中,示例607的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为在所述复合信号的接收之前从所述第二通信设备接收所述窄带控制数据。
在示例609中,示例608的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为接收所述窄带控制数据作为窄带信号。
在示例610中,示例598至609的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为向所述第二通信设备发送标识要用于所述窄带信号的频谱或者包括所述宽带信号的信道衰落轮廓的窄带控制数据。
在示例611中,示例598至605的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述宽带处理器被配置为在所述复合信号上执行盲检测来在所述复合信号中搜索所述窄带信号的标识序列。
在示例612中,示例611的主题可以可选地包括,其中所述宽带处理器被配置为基于所述盲检测来识别所述窄带频谱的窄带频谱,并且利用所述窄带频谱处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号。
在示例613中,示例598至612的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为利用来自所述宽带处理器的共存信息生成传出窄带信号,并且将所述传出窄带信号发送到所述第二通信设备。
在示例614中,示例598至613的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括时间或频率同步信息、发送或接收调度或者信道估计信息。
在示例615中,示例598至614的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括时间或频率同步信息,并且其中所述共存控制器被配置为控制所述宽带处理器以更新定时参考或载波频率以与所述第二通信设备同步。
在示例616中,示例598至615的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括发送或接收调度,该发送或接收调度指明所述第二通信设备被调度为用来发送或接收的频谱,并且其中所述共存控制器被配置为控制所述宽带处理器基于所述发送或接收调度来调度其发送或接收活动。
在示例617中,示例598至615的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括发送或接收调度,该发送或接收调度指明所述第二通信设备被调度来发送或接收的时间点,并且其中所述共存控制器被配置为控制所述宽带处理器基于所述发送或接收调度来调度发送或接收活动。
在示例618中,示例598至617的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括信道估计信息,并且其中所述共存控制器被配置为控制所述宽带处理器基于所述信道估计信息来调度频谱上的发送或接收活动。
在示例619中,示例598至618的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述宽带处理器被配置为利用与所述第二通信设备不同的无线电通信技术来发送和接收。
在示例620中,示例至619的任何一项的主题可以可选地包括所述宽带处理器和所述窄带处理器被配置为经由无线电收发器和一个或多个天线来发送和接收信号。
在示例621中,示例598至620的任何一项的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为终端设备或网络接入节点。
在示例622中,示例598至620的任何一项的主题可以可选地被配置为用于终端设备或网络接入节点的子组件。
示例623是一种通信设备,包括:窄带处理器,被配置为从通信设备的宽带信号频率带选择窄带频谱;以及共存控制器,被配置为基于宽带处理器的发送或接收活动来生成共存信息,所述窄带处理器还被配置为生成并在所述窄带频谱上发送包括所述共存信息的窄带信号。
在示例624中,示例623的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为选择所述宽带信号频率带的一个或多个子载波作为所述窄带频谱。
在示例625中,示例623的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为选择所述宽带信号频率带的一个或多个边缘子载波或者一个或多个直流(DC)子载波作为所述窄带频谱。
在示例626中,示例623的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为选择所述宽带信号频率带的一个或多个空子载波作为所述窄带频谱。
在示例627中,示例623至626的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为接收包括所述宽带信号频率带在所述通信设备处的信道衰落轮廓的窄带控制数据,并且选择所述宽带信号频率带的表现出深度衰落的频谱作为所述窄带频谱。
在示例628中,示例623至626的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为接收标识所述宽带信号频率带的一个或多个子载波或子带的窄带控制数据,并且选择所述一个或多个子载波或子带作为所述窄带频谱。
在示例629中,示例623至626的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为接收包括通信设备的信道资源分配的窄带控制数据,并且基于所述信道资源分配来选择所述宽带信号频率带的一个或多个空子载波作为所述窄带频谱。
在示例630中,示例623至629的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括所述宽带处理器的时间或频率同步信息、所述宽带处理器的发送或接收调度或者所述宽带处理器的信道估计信息。
在示例631中,示例623至630的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为生成所述窄带信号来包括标识序列。
在示例632中,示例623至631的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述窄带处理器被配置为经由无线电收发器和一个或多个天线无线地发送所述窄带信号。
在示例633中,示例623至632的任何一项的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为终端设备或网络接入节点。
在示例634中,示例623至633的任何一项的主题可以可选地被配置为用于终端设备或网络接入节点的子组件。
示例635是一种通信设备,包括窄带处理器,其被配置为从被通信设备用于宽带接收的宽带信号频率带中选择窄带频谱,从窄带数据生成窄带信号,并且在所述窄带频谱上将所述窄带信号发送到所述通信。
示例636是一种通信设备,包括:宽带处理器,被配置为接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号;消除器,被配置为将所述窄带信号作为干扰从所述复合信号中消除以获得所述宽带信号;分离器,被配置为从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号;以及窄带处理器,被配置为处理所述窄带信号以复原来自所述第二通信设备的窄带数据。
示例637是一种通信设备,包括:宽带处理器,被配置为接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号,并且识别所述窄带信号占据的频谱作为窄带频谱;分离器,被配置为基于所述窄带频谱从所述复合信号分离所述窄带信号和所述宽带信号;以及窄带处理器,被配置为处理所述窄带信号以复原来自所述第二通信设备的窄带数据。
示例639是一种通信设备,包括:用于接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号的装置,用于处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号的装置,用于从所述窄带信号复原包括共存信息的窄带数据的装置,以及用于基于所述共存信息与所述第二通信设备协调地执行宽带发送或接收的装置。
示例638是一种执行无线通信的方法,该方法:包括接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号,处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号,从所述窄带信号复原包括共存信息的窄带数据,并且基于所述共存信息与所述第二通信设备协调地执行宽带发送或接收。
在示例640中,示例638的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的一个或多个子载波重叠。
在示例640中,示例640的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的一个或多个边缘子载波或者一个或多个直流(DC)子载波重叠。
在示例642中,示例640的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的一个或多个空子载波重叠。
在示例643中,示例638的主题可以可选地包括,其中所述窄带信号与所述宽带信号的已使用频谱的子带重叠。
在示例644中,示例638至643的任何一项的主题可以可选地包括,其中处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号包括在所述复合信号上执行干扰消除以去除所述窄带信号并且获得所述宽带信号,从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号。
在示例645中,示例644的主题可以可选地包括,其中在所述复合信号上执行所述干扰消除以去除所述窄带信号并且获得所述宽带信号包括执行杂散干扰减轻以从所述复合信号中去除所述窄带信号。
在示例646中,示例644的主题可以可选地包括,其中从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号包括对所述宽带信号进行解码和纠错来复原宽带数据,并且从所述宽带数据重建所述宽带信号以获得重建的宽带信号,并且其中从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号包括从所述复合信号中去除所述重建的宽带信号以获得所述窄带信号。
在示例647中,示例646的主题可以可选地还包括作为串行干扰消除(SIC)过程的一部分在从所述复合信号解码和纠错、重建和去除所述窄带信号和所述宽带信号之间交替。
在示例648中,示例638至647的任何一项的主题可以可选地还包括基于窄带控制数据识别所述复合信号内的所述窄带信号的窄带频谱,并且其中处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号包括利用所述窄带频谱从所述复合信号分离所述宽带信号和所述窄带信号。
在示例649中,示例648的主题可以可选地还包括在接收所述复合信号之前从所述第二通信设备接收所述窄带控制数据。
在示例650中,示例649的主题可以可选地包括,其中从所述第二通信设备接收所述窄带控制数据包括以窄带信号的形式接收所述窄带数据。
在示例651中,示例638至650的任何一项的主题可以可选地还包括向所述第二通信设备发送标识要用于所述窄带信号的频谱或者包括所述宽带信号的信道衰落轮廓的窄带控制数据。
在示例652中,示例638至647的任何一项的主题可以可选地还包括在所述复合信号上执行盲检测来在所述复合信号中搜索所述窄带信号的标识序列。
在示例653中,示例652的主题可以可选地还包括基于所述盲检测识别窄带频谱,其中处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号包括利用所述窄带频谱处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号。
在示例654中,示例638至653的任何一项的主题可以可选地还包括利用与所述宽带信号有关的共存信息生成传出窄带信号,并且将所述传出窄带信号发送到所述第二通信设备。
在示例655中,示例638至654的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括时间或频率同步信息、发送或接收调度或者信道估计信息。
在示例656中,示例638至655的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括时间或频率同步信息,并且其中基于所述共存信息与所述第二通信设备协调地执行宽带发送或接收包括更新定时参考或载波频率以与所述第二通信设备同步,并且利用更新后的定时参考或者更新后的载波频率来发送或接收宽带信号。
在示例657中,示例638至656的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括发送或接收调度,该发送或接收调度指明所述第二通信设备被调度为用来发送或接收的频谱,并且其中基于所述共存信息与所述第二通信设备协调地执行宽带发送或接收包括基于所述发送或接收调度来调度宽带发送或接收。
在示例658中,示例638至656的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括发送或接收调度,该发送或接收调度指明所述第二通信设备被调度来发送或接收的时间点,并且其中基于所述共存信息与所述第二通信设备协调地执行宽带发送或接收包括基于所述发送或接收调度来调度宽带发送或接收。
在示例659中,示例638至658的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述共存信息包括信道估计信息,并且其中基于所述共存信息与所述第二通信设备协调地执行宽带发送或接收包括基于所述信道估计信息来调度频谱上的宽带发送或接收。
在示例660中,示例638至659的任何一项的主题可以可选地包括,其中接收所述复合信号包括经由无线电收发器和一个或多个天线来接收所述复合信号。
示例662是一种通信设备,包括:用于接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号的装置,用于将所述窄带信号作为干扰从所述复合信号中消除以获得所述宽带信号的装置,用于从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号的装置,以及用于处理所述窄带信号以复原来自所述第二通信设备的窄带数据的装置。
示例661是一种执行无线通信的方法,该方法包括:接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号,将所述窄带信号作为干扰从所述复合信号中消除以获得所述宽带信号,从所述复合信号中去除所述宽带信号以获得所述窄带信号,并且处理所述窄带信号以复原来自所述第二通信设备的窄带数据。
示例664是一种通信设备,包括:用于接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号的装置,用于识别所述窄带信号占据的频谱作为窄带频谱的装置,用于基于所述窄带频谱从所述复合信号分离所述窄带信号和所述宽带信号的装置,以及用于处理所述窄带信号以复原来自所述第二通信设备的窄带数据的装置。
示例663是一种执行无线通信的方法,该方法包括:接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号,识别所述窄带信号占据的频谱作为窄带频谱,基于所述窄带频谱从所述复合信号分离所述窄带信号和所述宽带信号,并且处理所述窄带信号以复原来自所述第二通信设备的窄带数据。
示例666是一种通信设备,包括:用于从通信设备的宽带信号频率带选择窄带频谱的装置,用于基于宽带发送或接收活动生成共存信息的装置,以及用于生成并在所述窄带频谱上发送包括所述共存信息的窄带信号的装置。
示例665是一种执行无线通信的方法,该方法包括:从通信设备的宽带信号频率带选择窄带频谱,基于宽带发送或接收活动生成共存信息,并且生成并在所述窄带频谱上发送包括所述共存信息的窄带信号。
示例668是一种通信设备,包括:用于从被通信设备用于宽带接收的宽带信号频率带中选择窄带频谱的装置,用于从窄带数据生成窄带信号的装置,以及用于在所述窄带频谱上将所述窄带信号发送到所述通信设备的装置。
示例667是一种执行无线通信的方法,该方法包括:从被通信设备用于宽带接收的宽带信号频率带中选择窄带频谱,从窄带数据生成窄带信号,并且在所述窄带频谱上将所述窄带信号发送到所述通信设备。
示例669是一种用于网络接入节点或终端设备的子组件设备,该子组件设备包括被配置为执行示例638至667的任何一项的方法的一个或多个处理器。
示例670是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例638至667的任何一项的方法。
示例671是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器上的可执行指令,所述可执行指令被配置来供所述一个或多个处理器执行以使得所述一个或多个处理器执行示例638至667的任何一项的方法。
示例673是一种通信设备,包括:用于估计终端设备与目标设备之间的分隔距离或传播延迟的装置,用于确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值的装置,以及用于在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率的装置。
示例674是一种执行无线通信的方法,该方法包括:估计终端设备与目标设备之间的分隔距离或传播延迟,确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值,并且在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例675中,示例674的主题可以可选地包括,其中估计所述分隔距离或所述传播延迟包括利用雷达传感器来估计所述终端设备与所述目标设备之间的所述分隔距离或所述传播延迟。
在示例676中,示例674的主题可以可选地包括,其中估计所述分隔距离或所述传播延迟包括接收包括所述目标设备的位置的位置报告,利用地理位置传感器确定所述终端设备的位置,并且将所述目标设备的位置与所述终端设备的位置相比较来估计所述分隔距离或所述传播延迟。
在示例677中,示例676的主题可以可选地包括,其中接收所述位置报告包括从所述目标设备接收所述位置报告。
在示例678中,示例676的主题可以可选地包括,其中接收所述位置报告包括从位置数据库接收所述位置报告。
在示例679中,示例674至678的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述目标设备是服务所述终端设备的网络接入节点。
在示例680中,示例674至678的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述目标设备是另一终端设备。
在示例681中,示例674至680的任何一项的主题可以可选地包括,其中省略所述定时提前更新包括确定何时调度了定时提前更新命令由所述目标设备发送,并且省略从所述目标设备接收所述定时提前更新命令。
在示例682中,示例674至680的任何一项的主题可以可选地包括,其中省略所述定时提前更新包括从所述目标设备接收定时提前更新命令,并且丢弃所述定时提前更新命令,而不从所述定时提前更新命令读取更新后的定时提前。
在示例683中,示例674至680的任何一项的主题可以可选地包括,其中省略所述定时提前更新包括从所述目标设备接收指示所述终端设备执行定时提前更新的定时提前更新命令,并且避免执行所述定时提前更新。
在示例684中,示例674至680的任何一项的主题可以可选地包括,其中降低所述定时提前更新的更新频率包括将执行定时提前更新的调度更新频率降低为降低后的更新频率。
在示例685中,示例684的主题可以可选地还包括在估计所述分隔距离或所述传播延迟之前,按调度更新频率执行多个定时提前更新,并且在将所述调度更新频率降低到降低后更新频率之后,按降低后更新频率执行多个定时提前更新。
在示例686中,示例684或685的主题可以可选地包括,其中所述调度更新频率是来自由所述终端设备和所述目标设备使用的无线电通信技术标准的定时提前更新频率。
在示例687中,示例674至686的任何一项的主题可以可选地包括,其中在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下省略所述定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率包括在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述阈值的情况下省略所述定时提前更新或者降低所述更新频率,并且在所述分隔距离或所述传播延迟大于所述阈值的情况下执行所述定时提前更新或者维持所述更新频率。
在示例688中,示例687的主题可以可选地包括,其中执行所述定时提前更新包括从所述目标设备接收包括更新后定时提前的定时提前更新命令,并且将执行发送的定时提前更新到所述更新后定时提前。
在示例689中,示例687的主题可以可选地包括,其中执行所述定时提前更新包括从所述目标设备接收同步前导信号,将接收到的同步前导信号与所述同步前导信号的本地拷贝相比较,基于所述比较确定更新后定时提前,并且将执行发送的定时提前更新到所述更新后定时提前。
在示例690中,示例674至689的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于所述预定义的阈值包括将所述分隔距离与距离阈值相比较。
在示例691中,示例674至689的任何一项的主题可以可选地包括,其中确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于所述预定义的阈值包括将所述传播延迟与延迟阈值相比较。
在示例692中,示例674至691的任何一项的主题可以可选地包括,其中省略所述定时提前更新还包括根据跳过率省略一个或多个额外的定时提前更新。
示例693是一种通信设备,包括:用于估计终端设备的移动性参数的装置,用于确定所述移动性参数是否小于预定义的阈值的装置,以及用于在所述移动性参数小于所述预定义的阈值的情况下对于与目标设备的无线连接省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率的装置。
示例693是一种执行无线通信的方法,该方法包括:估计终端设备的移动性参数,确定所述移动性参数是否小于预定义的阈值,并且在所述移动性参数小于所述预定义的阈值的情况下对于与目标设备的无线连接省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例694中,示例693的主题可以可选地包括,其中估计所述移动性参数包括估计所述终端设备的速度作为所述移动性参数。
在示例695中,示例693的主题可以可选地包括,其中估计所述移动性参数包括估计所述终端设备的已行进距离作为所述移动性参数。
示例696是一种通信设备,包括用于估计终端设备与目标设备之间的信道的性能参数的装置,用于确定所述性能参数是否小于预定义的阈值的装置,以及用于在所述性能参数小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率的装置。
示例697是一种执行无线通信的方法,该方法包括估计终端设备与目标设备之间的信道的性能参数,确定所述性能参数是否小于预定义的阈值,并且在所述性能参数小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例698中,示例697的主题可以可选地包括,其中所述性能参数是信号噪声比(SNR)、信号对干扰加噪声比(SINR)或者差错率。
示例699是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例674至698的任何一项的方法。
示例700是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被终端设备的一个或多个处理器执行时使得所述终端设备执行示例674至698的任何一项的方法。
示例701是一种通信设备,包括被配置为执行示例674至698的任何一项的方法的一个或多个处理器或者专用硬件电路。
示例702是一种通信设备,包括存储器、一个或多个处理器和存储在所述存储器上的指令,所述指令当被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行示例674至698的任何一项的方法。
在示例703中,示例702的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为终端设备。
示例704是一种通信设备,包括:通信处理器,被配置为根据定时提前来控制到目标设备的发送定时;定时提前确定器,被配置为执行定时提前更新;估计器,被配置为估计所述通信设备与网络接入节点之间的分隔距离或传播延迟;定时提前控制器,被配置为确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值,并且在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下控制所述定时提前确定器省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例705中,示例704的主题可以可选地包括,其中所述估计器被配置为通过利用雷达传感器估计所述通信设备与所述目标设备之间的分隔距离或传播延迟来估计所述通信设备与所述目标设备之间的分隔距离或传播延迟。
在示例706中,示例704的主题可以可选地包括,其中所述估计器通过以下方式来估计所述通信设备与所述目标设备之间的分隔距离或传播延迟:接收包括所述目标设备的位置的位置报告、利用地理位置传感器确定所述通信设备的位置并且将所述目标设备的位置与所述通信设备的位置相比较以估计所述分隔距离或所述传播延迟。
在示例707中,示例706的主题可以可选地包括,其中所述估计器被配置为通过从所述目标设备接收所述位置报告来接收所述位置报告。
在示例708中,示例706的主题可以可选地包括,其中所述估计器被配置为通过从位置数据库接收所述位置报告来接收所述位置报告。
在示例709中,示例704至708的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述目标设备是服务所述通信设备的网络接入节点。
在示例710中,示例704至708的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述目标设备是通信设备。
在示例711中,示例704至710的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述定时提前控制器被配置为通过指示所述定时提前确定器省略所述定时提前更新来省略所述定时提前更新。
在示例712中,示例711的主题可以可选地包括,其中所述定时提前确定器被配置为在从所述定时提前控制器接收所述指令之后通过省略对来自所述目标设备的定时提前更新命令的接收来省略所述定时提前更新。
在示例713中,示例711的主题可以可选地包括,其中所述定时提前确定器被配置为从所述目标设备接收定时提前更新命令,并且在从所述定时提前控制器接收所述指令之后,通过丢弃所述定时提前更新命令而不从所述定时提前更新命令读取更新后定时提前来省略所述定时提前更新。
在示例714中,示例711的主题可以可选地包括,其中所述定时提前确定器被配置为从所述目标设备接收包括执行定时提前更新的指令的定时提前更新命令,并且在从所述定时提前控制器接收所述指令之后,通过避免执行所述定时提前更新来省略所述定时提前更新。
在示例715中,示例704至711的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述定时提前控制器被配置为通过控制所述定时提前确定器将执行定时提前的调度更新频率降低到降低后更新频率来降低定时提前更新的更新频率。
在示例716中,示例715的主题可以可选地包括,其中所述定时提前确定器被配置为在所述估计器估计所述分隔距离或所述传播延迟之前按调度更新频率执行多个定时提前更新,并且在所述定时提前控制器将所述调度更新频率降低到降低后更新频率之后,按所述降低后更新频率执行多个定时提前更新。
在示例717中,示例715或716的主题可以可选地包括,其中所述调度更新频率是来自由所述通信设备和所述目标设备使用的无线电通信技术标准的定时提前更新频率。
在示例718中,示例704至717的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述定时提前控制器被配置为通过以下方式来在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率:在分隔距离或所述传播延迟小于所述阈值的情况下控制所述定时提前确定器省略所述定时提前更新或者降低所述更新频率,并且在所述分隔距离或所述传播延迟大于所述阈值的情况下控制所述定时提前确定器执行所述定时提前更新或者维持所述更新频率。
在示例719中,示例718的主题可以可选地包括,其中所述定时提前确定器被配置为通过从所述目标设备接收包括更新后定时提前的定时提前更新命令并且将所述更新后定时提前提供到所述通信处理器来执行所述定时提前更新。
在示例720中,示例718的主题可以可选地包括,其中所述定时提前确定器被配置为通过以下方式来执行所述定时提前更新:从所述目标设备接收同步前导信号、将接收到的同步前导信号与所述同步前导信号的本地拷贝相比较、基于所述比较确定更新后定时提前并且将所述更新后定时提前提供到所述通信处理器。
在示例721中,示例704至720的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述定时提前控制器被配置为通过将所述分隔距离与距离阈值相比较来确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于所述预定义的阈值。
在示例722中,示例704至720的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述定时提前控制器被配置为通过将所述传播延迟与延迟阈值相比较来确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于所述预定义的阈值。
在示例723中,示例704至722的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述定时提前控制器被配置为还通过控制所述定时提前确定器根据跳过率省略一个或多个额外的定时提前更新来省略所述定时提前更新。
在示例724中,示例704至723的任何一项的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为终端设备。
在示例725中,示例704至723的任何一项的主题可以可选地被配置为用于终端设备的通信芯片布置。
示例726是一种通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为估计所述通信设备与目标设备之间的分隔距离或传播延迟,确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值,并且在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例727中,示例726的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过利用雷达传感器估计所述通信设备与所述目标设备之间的所述分隔距离或所述传播延迟来估计所述分隔距离或所述传播延迟。
在示例728中,示例726的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过以下方式来估计所述分隔距离或所述传播延迟:接收包括所述目标设备的位置的位置报告,利用地理位置传感器确定所述通信设备的位置,并且将所述目标设备的位置与所述通信设备的位置相比较来估计所述分隔距离或所述传播延迟。
在示例729中,示例728的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过从所述目标设备接收所述位置报告来接收所述位置报告。
在示例730中,示例728的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过从位置数据库接收所述位置报告来接收所述位置报告。
在示例731中,示例726至730的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述目标设备是服务所述通信设备的网络接入节点。
在示例732中,示例726至730的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述目标设备是终端设备。
在示例733中,示例726至732的任何一项的主题可以可选地包括,其中一个或多个处理器被配置为通过以下方式来省略所述定时提前更新:确定何时调度了定时提前更新命令由所述目标设备发送,并且省略从所述目标设备接收所述定时提前更新命令。
在示例734中,示例726至732的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过以下方式来省略所述定时提前更新:从所述目标设备接收定时提前更新命令,并且丢弃所述定时提前更新命令,而不从所述定时提前更新命令读取更新后的定时提前。
在示例735中,示例726至732的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过以下方式来省略所述定时提前更新:从所述目标设备接收指示所述通信设备执行定时提前更新的定时提前更新命令,并且避免执行所述定时提前更新。
在示例736中,示例726至732的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过将执行定时提前更新的调度更新频率降低为降低后的更新频率来降低所述定时提前更新的更新频率。
在示例737中,示例736的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为在估计所述分隔距离或所述传播延迟之前,按调度更新频率执行多个定时提前更新,并且在将所述调度更新频率降低到降低后更新频率之后,按降低后更新频率执行多个定时提前更新。
在示例738中,示例736或737的主题可以可选地包括,其中所述调度更新频率是来自由所述通信设备和所述目标设备使用的无线电通信技术标准的定时提前更新频率。
在示例739中,示例726至738的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过以下方式在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率:在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述阈值的情况下省略所述定时提前更新或者降低所述更新频率,并且在所述分隔距离或所述传播延迟大于所述阈值的情况下执行所述定时提前更新或者维持所述更新频率。
在示例740中,示例739的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过从所述目标设备接收包括更新后定时提前的定时提前更新命令并且将执行发送的定时提前更新到所述更新后定时提前来执行所述定时提前更新。
在示例741中,示例739的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过以下方式来执行所述定时提前更新:从所述目标设备接收同步前导信号、将接收到的同步前导信号与所述同步前导信号的本地拷贝相比较、基于所述比较确定更新后定时提前并且将执行发送的定时提前更新到所述更新后定时提前。
在示例742中,示例726至741的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过将所述分隔距离与距离阈值相比较来确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于所述预定义的阈值。
在示例743中,示例726至741的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过将所述传播延迟与延迟阈值相比较来确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于所述预定义的阈值。
在示例744中,示例726至743的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为还通过根据跳过率省略一个或多个额外的定时提前更新来省略所述定时提前更新。
在示例745中,示例726至744的任何一项的主题可以可选地还包括无线电收发器和一个或多个天线,并且被配置为终端设备。
在示例746中,示例726至744的任何一项的主题可以可选地被配置为用于终端设备的通信芯片布置。
示例747是一种通信设备,包括:通信处理器,被配置为根据定时提前来控制到目标设备的发送定时;定时提前确定器,被配置为执行定时提前更新;估计器,被配置为估计所述通信设备的移动性参数;以及定时提前控制器,被配置为确定所述移动性参数是否小于预定义的阈值,并且在所述移动性参数小于所述预定义的阈值的情况下控制所述定时提前确定器省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例748中,示例747的主题可以可选地包括,其中所述估计器被配置为通过估计所述终端设备的速度作为所述移动性参数来估计所述移动性参数。
在示例749中,示例747的主题可以可选地包括,其中所述估计器被配置为通过估计所述终端设备的已行进距离作为所述移动性参数来估计所述移动性参数。
示例750是一种通信设备,包括:通信处理器,被配置为根据定时提前来控制到目标设备的发送定时;定时提前确定器,被配置为执行定时提前更新;估计器,被配置为估计所述通信设备与所述目标设备之间的信道的性能参数;以及定时提前控制器,被配置为确定所述性能参数是否小于预定义的阈值,并且在所述性能参数小于所述预定义的阈值的情况下控制所述定时提前确定器省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例751中,示例750的主题可以可选地包括,其中所述性能参数是信号噪声比(SNR)、信号对干扰加噪声比(SINR)或者差错率。
示例752是一种通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为估计终端设备的移动性参数,确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值,并且在所述移动性参数小于所述预定义的阈值的情况下对于与目标设备的无线连接省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例753中,示例752的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过估计所述终端设备的速度作为所述移动性参数来估计所述移动性参数。
在示例754中,示例752的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过估计所述终端设备的已行进距离作为所述移动性参数来估计所述移动性参数。
示例755是一种通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为估计终端设备与目标设备之间的信道的性能参数,确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值,并且在所述性能参数小于所述预定义的阈值的情况下省略定时提前更新或者降低定时提前更新的更新频率。
在示例756中,其中所述性能参数是信号噪声比(SNR)、信号对干扰加噪声比(SINR)或者差错率。
示例757是一种被配置来供运载工具通信设备用于运载工具无线电通信中的通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为取回可信机构的证书,其中所述证书指出从所述运载工具通信设备发送的数据是可信的,利用与所述证书的公共密钥相对应的私有密钥来签署消息以为所述消息产生签名,并且将所述证书、所述消息和所述签名发送到一个或多个其他设备。
在示例758中,示例757的主题可以可选地包括,其中所述可信机构是运载工具制造者。
在示例759中,示例757的主题可以可选地包括,其中所述可信机构是服务提供者。
在示例760中,示例757-759的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述证书被存储在操作性地耦合到所述一个或多个处理器的存储器中。
在示例761中,示例757-760的任何一项的主题可以可选地还包括被配置为存储所述私有密钥的可信平台模块(TPM)。
在示例762中,示例757-761的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为确定所述一个或多个其他设备中的特定设备来选择性地向其发送所述证书。
在示例763中,示例762的主题可以可选地包括,其中所述特定设备是包括所述运载工具的运载工具的集群的集群首领。
在示例764中,示例757-763的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为将所述一个或多个其他设备中的至少一相应设备识别为是来自所述可信机构的。
在示例765中,示例764的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为与所述相应设备交换更高级别的数据。
在示例766中,示例765的主题可以可选地包括,其中所述更高级别的数据包括与所述运载工具的动态情况有关的信息。
在示例767中,示例766的主题可以可选地包括,其中与所述运载工具的动态情况有关的信息包括引擎操作参数。
在示例768中,示例766-767的任何一项的主题可以可选地包括,其中与所述运载工具的动态情况有关的信息包括运载工具悬架信息。
在示例769中,示例766-768的任何一项的主题可以可选地包括,其中与所述运载工具的动态情况有关的信息包括燃料使用参数。
在示例770中,示例766-768的任何一项的主题可以可选地包括,其中与所述运载工具的动态情况有关的信息包括被配置用于无线配置的天线参数。
在示例771中,示例757-770的任何一项的主题可以可选地还包括数字信号处理器、无线电收发器和一个或多个天线,其中所述一个或多个处理器被配置为利用所述数字信号处理器、所述无线电收发器和所述一个或多个天线在无线无线电信号中发送所述证书和所述数据。
在示例772中,示例757-771的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述运载工具包括操控和运动系统。
示例773是一种被配置来供运载工具用于运载工具无线电通信中的通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从第二通信设备接收证书,验证所述证书是否将所述第二通信设备确立为运载工具无线电通信中的可信来源。
在示例774中,示例773的主题可以可选地包括,其中所述第二设备被确立为可信来源,所述一个或多个处理器被配置为从所述第二设备接收进一步通信。
在示例775中,示例773的主题可以可选地包括,其中所述第二设备未被确立为数据的可信来源,阻止来自所述第二设备的进一步通信。
在示例776中,示例773-775的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为通过将所述证书转发到网络来验证所述证书是否将所述第二通信设备确立为运载工具无线电通信中的可信来源。
在示例777中,示例776的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为从所述网络接收指令,其中所述指令确立所述第二设备是否是数据的可信来源。
在示例778中,示例773-777的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为通过将所述证书对照存储在操作性地耦合到所述一个或多个处理器的存储器中的数据库进行核对来验证所述证书是否指出所述第二通信设备是运载工具无线电通信中的可信来源。
在示例779中,示例778的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过从网络接收更新来更新所述数据库。
在示例780中,示例778至779的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述数据库包括以下各项中的至少一者:包括已对其授权对进一步通信的批准的设备的批准列表,或者包括要被阻挡的设备的黑名单。
在示例781中,示例778至780的任何一项的主题可以可选地还包括从所述第二通信设备接收数据和对所述数据的签名,并且利用所述证书的公共密钥验证所述签名是否是对于所述数据的有效签名。
示例782是一种通信设备,包括:用于从第一运载工具通信设备向第二运载工具通信设备发送证书的装置,用于由所述第二运载工具通信设备确定所述证书是否指出所述第一运载工具通信设备是可信来源的装置,以及用于在所述第一通信设备是可信来源的情况下接收来自所述第一运载工具通信设备的进一步通信,或者在所述第一运载工具通信设备不是可信来源的情况下阻挡来自所述第一运载工具通信设备的进一步通信的装置。
示例783是一种用于运载工具无线电通信的方法,包括从第一运载工具通信设备向第二运载工具通信设备发送证书,由所述第二运载工具通信设备确定所述证书是否指出所述第一运载工具通信设备是可信来源,并且在所述第一通信设备是可信来源的情况下接收来自所述第一运载工具通信设备的进一步通信,或者在所述第一运载工具通信设备不是可信来源的情况下阻挡来自所述第一运载工具通信设备的进一步通信。
在示例784中,示例783的主题可以可选地还包括从所述第二运载工具通信设备向网络发送所述证书,其中所述网络被配置为通过对照所述网络可用的数据库核对所述证书来确定所述第一通信设备是否是可信来源。
在示例785中,示例783-784的任何一项的主题可以可选地还包括在所述第二运载工具通信设备处从网络获得列表。
在示例786中,示例785的主题可以可选地包括,其中所述列表包括来自可信来源的证书。
在示例787中,示例785-786的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述列表包括被从运载工具无线电通信列入黑名单的设备。
示例788是一种具有程序指令的非暂态计算机可读介质,所述程序指令当被设备的一个或多个处理器执行时执行如示例757至788的任何一项中的方法或者实现如示例757至788的任何一项中的设备。
示例789是一种运载工具通信设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从多个运载工具通信设备接收多个证书,确定所述多个证书是否是由可信机构发行的,并且基于由所述多个运载工具通信设备的每一者提供的证书是否是由可信机构发行的来与多个运载工具通信设备交换不同类型的信息。
在示例790中,示例789的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器被配置为通过向网守机构发送所述多个证书来确定所述多个证书是否是由可信机构发行的,并且作为响应接收对于所述多个证书的每一者是否是由可信机构发行的确认或否认。
在示例791中,示例789的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为通过核查可信证书的数据库以确定所述多个证书是否被包括在可信证书的数据库中来确定所述多个证书是否是由可信机构发行的,并且确定被包括在所述可信证书的数据库中的所述多个证书的每一者是由可信机构发行并且未被包括在所述可信证书的数据库中的所述多个证书的每一者不是由可信机构发行的。
在示例792中,示例789至791的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述可信机构是所述运载工具通信设备的制造者。
在示例793中,示例789至791的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述可信机构是所述运载工具通信设备的服务提供者。
在示例794中,示例789至792的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为利用与所述运载工具通信设备的证书相对应的私有密钥为消息生成签名,并且将所述签名、所述消息和所述证书发送到所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备。
在示例795中,示例794的主题可以可选地包括,其中所述私有密钥对应于所述证书中包括的公共密钥。
在示例796中,示例794或795的主题可以可选地包括,其中所述证书是由所述可信机构发行的。
在示例797中,示例789至796的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为确定由所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备提供的所述多个证书中的第一证书是由所述可信机构发行的,从所述第一运载工具通信设备接收消息和签名,并且利用所述第一证书中包括的公共密钥来验证所述签名是对于所述消息的有效签名。
在示例798中,示例789至796的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为确定由所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备提供的所述多个证书中的第一证书是由所述可信机构发行的,从所述第一运载工具通信设备接收消息和签名,利用所述第一证书中包括的公共密钥来验证所述签名是否是对于所述消息的有效签名,并且如果所述签名被确定为不是有效签名则丢弃所述消息。
示例799是一种通信设备,包括:用于从多个运载工具通信设备接收多个证书的装置,用于确定所述多个证书是否是由可信机构发行的装置,以及用于基于由所述多个运载工具通信设备的每一者提供的证书是否是由可信机构发行的来与多个运载工具通信设备交换不同类型的信息的装置。
示例800是一种用于在运载工具通信设备处执行无线通信的方法,该方法包括:从多个运载工具通信设备接收多个证书,确定所述多个证书是否是由可信机构发行,并且基于由所述多个运载工具通信设备的每一者提供的证书是否是由可信机构发行的来与多个运载工具通信设备交换不同类型的信息。
在示例801中,示例800的主题可以可选地包括,其中确定所述多个证书是否是由可信机构发行的包括向网守机构发送所述多个证书,并且作为响应接收对于所述多个证书的每一者是否是由可信机构发行的确认或否认。
在示例802中,示例800的主题可以可选地包括,其中确定所述多个证书是否是由可信机构发行的包括:参考可信证书的数据库以确定所述多个证书是否被包括在可信证书的数据库中,并且确定被包括在所述可信证书的数据库中的所述多个证书的每一者是由可信机构发行并且未被包括在所述可信证书的数据库中的所述多个证书的每一者不是由可信机构发行的。
在示例803中,示例800至802的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述可信机构是所述运载工具通信设备的制造者。
在示例804中,示例800至802的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述可信机构是服务提供者。
在示例805中,示例800至803的任何一项的主题可以可选地还包括利用与所述运载工具通信设备的证书相对应的私有密钥为消息生成签名,并且将所述签名、所述消息和所述证书发送到所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备。
在示例806中,示例805的主题可以可选地包括,其中所述私有密钥对应于所述证书中包括的公共密钥。
在示例807中,示例805或806的主题可以可选地包括,其中所述证书是由所述可信机构发行的。
在示例808中,示例800至807的任何一项的主题可以可选地还包括确定由所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备提供的所述多个证书中的第一证书是由所述可信机构发行的,从所述第一运载工具通信设备接收消息和签名,并且利用所述第一证书中包括的公共密钥来验证所述签名是对于所述消息的有效签名。
在示例809中,示例800至807的任何一项的主题可以可选地还包括确定由所述多个运载工具通信设备中的第一运载工具通信设备提供的所述多个证书中的第一证书是由所述可信机构发行的,从所述第一运载工具通信设备接收消息和签名,利用所述第一证书中包括的公共密钥来验证所述签名是否是对于所述消息的有效签名,并且如果所述签名被确定为不是有效签名则丢弃所述消息。
示例810是一种接口设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为从运载工具通信设备获取证书,确定向所述运载工具通信设备发行了所述证书的机构,从所述运载工具通信设备获得数据,并且基于所获得的数据向所述运载工具通信设备提供商品。
在示例811中,示例810的主题可以可选地还包括被配置为直接耦合到所述运载工具通信设备的连接器。
在示例812中,示例811的主题可以可选地包括,其中所述连接器被配置为从所述运载工具通信设备获取所述证书。
在示例813中,示例810-811的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述连接器包括高速数据链路。
在示例814中,示例810-813的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述连接器还被配置为向所述运载工具通信设备提供所述商品。
在示例815中,示例810的主题可以可选地包括,其中所述商品是电力。
在示例816中,示例810-815的任何一项的主题可以可选地还包括被配置为经由无线链路从所述运载工具通信设备获取所述证书的无线收发器。
在示例817中,示例810-816的任何一项的主题可以可选地还包括数据链路来联络所述机构。
在示例818中,示例810-817的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为评估从所述运载工具通信设备获得的数据。
在示例818中,示例818的主题可以可选地包括,其中对数据的评估包括确定所述机构是否拥有所述数据。
在示例820中,示例818-819的任何一项的主题可以可选地包括,其中对数据的评估包括确定所述机构在不从所述运载工具通信设备获得所述数据的情况下是否能够访问所述数据。
在示例821中,示例818-820的任何一项的主题可以可选地包括,其中对数据的评估包括确定所述数据的相关性的持续时间。
在示例822中,示例818-821的任何一项的主题可以可选地包括,其中对数据的评估包括使用加权参数来向所述数据的各个子集指派相应权重。
在示例823中,示例810-822的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为计算所述运载工具通信设备的用户要支付的所述商品的余额。
在示例824中,示例823的主题可以可选地包括所述余额被确定为提供给所述运载工具通信设备的所述商品的总量与基于对所述数据的评估代表所述机构提供的数量之间的差值。
在示例825中,示例810至824的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所述证书中的公共密钥确定所述数据是否被用有效签名来签署,并且其中所述一个或多个处理器被配置为在所述数据被用有效签名来签署的情况下向所述运载工具通信设备提供所述商品。
示例826是一种设备,包括:用于从运载工具通信设备获取由可信机构提供给所述运载工具通信设备的证书的装置,用于识别所述可信机构、从所述运载工具通信设备获得数据的装置,以及用于基于所获得的数据向所述运载工具通信设备提供商品的装置。
示例827是一种用于接口设备向运载工具通信设备提供商品来交换由所述运载工具通信设备获取的数据的方法,该方法包括:从所述运载工具通信设备获取由可信机构提供给所述运载工具通信设备的证书,识别所述可信机构,从所述运载工具通信设备获得数据,并且基于所获得的数据向所述运载工具通信设备提供所述商品。
在示例828中,示例827的主题可以可选地还包括经由物理链路将所述运载工具通信设备耦合到所述接口设备。
在示例829中,示例828的主题可以可选地包括,其中所述物理链路向所述接口设备提供对所述证书的访问。
在示例830中,示例828-829的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述物理链路被配置为向所述运载工具通信设备提供所述商品。
在示例831中,示例827-830的任何一项的主题可以可选地还包括经由无线通信链路将所述运载工具通信设备耦合到所述接口设备。
在示例832中,示例831的主题可以可选地包括,其中所述无线通信链路向所述接口设备提供对所述证书的访问。
在示例833中,示例827-832的任何一项的主题可以可选地还包括经由通信链路联络所述机构以询问所述机构是否愿意接受所述数据来交换所述接口设备提供所述商品的至少一部分。
在示例834中,示例827-832的任何一项的主题可以可选地还包括对照存储在所述接口设备的存储器组件中的数据库来核对所述证书,其中所述数据库包括要被列入黑名单的设备的列表。
在示例835中,示例827-834的任何一项的主题可以可选地还包括评估由所述运载工具通信设备提供的所述数据。
在示例836中,示例835的主题可以可选地包括,其中所述评估包括确定所述机构是否拥有所述数据。
在示例837中,示例835-836的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述评估包括确定所述机构在不从所述运载工具通信设备获得所述数据的情况下是否能够访问所述数据。
在示例838中,示例835-837的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述评估包括确定所述数据的相关性的持续时间。
在示例839中,示例835-838的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述评估包括使用加权参数来向所述数据的各个子集指派相应权重。
在示例840中,示例827-839的任何一项的主题可以可选地还包括计算所述运载工具通信设备的用户要支付的所述商品的余额。
在示例841中,示例840的主题可以可选地包括所述余额被确定为提供给所述运载工具通信设备的所述商品的总量与基于对所述数据的评估代表所述机构提供的数量之间的差值。
在示例842中,示例827至841的任何一项的主题可以可选地还包括基于所述证书中的公共密钥确定所述数据是否被用有效签名来签署,并且其中向所述运载工具通信设备提供所述商品包括在所述数据被用有效签名来签署的情况下向所述运载工具通信设备提供所述商品。
示例843是一种被配置来供运载工具通信设备用于无线电通信中的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为获取包括关于所述运载工具通信设备的周围区域的信息的数据,基于所获取的数据识别一个或多个物体,并且基于所识别的一个或多个物体生成一个或多个波束。
在示例844中,示例843的主题可以可选地还包括数字信号处理器、无线电收发器和一个或多个天线,其中所述一个或多个处理器被配置为利用所述数字信号处理器、所述无线电收发器和所述一个或多个天线来以无线无线电信号的形式生成所述波束。
在示例845中,示例844的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由所述一个或多个天线生成所述一个或多个波束来发送。
在示例846中,示例843-845的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述运载工具通信设备包括操控和运动系统。
在示例847中,示例843-846的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器操作性地耦合到所述运载工具通信设备的数据获取设备。
在示例848中,示例847的主题可以可选地包括,其中所述数据是由所述数据获取设备获取的。
在示例849中,示例847-848的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括被配置为捕捉所述运载工具通信设备的周围区域的图像的视频相机。
在示例850中,示例847-849的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括红外相机。
在示例851中,示例847-850的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括运动传感器。
在示例852中,示例847-851的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括雷达设备。
在示例853中,示例847-852的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括光检测和测距(LIDAR)设备。
在示例854中,示例843-853的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为执行所述数据的图像分析以识别所述一个或多个物体。
在示例855中,示例843-854的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是接收设备。
在示例856中,示例843-855的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是障碍物。
在示例857中,示例856的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为生成所述一个或多个波束以避开所述障碍物。
在示例858中,示例843-857的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是反射表面。
在示例859中,示例858的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为生成所述一个或多个波束以从所述反射表面弹开以便避开基于所获取的数据识别的障碍物。
在示例860中,示例843-859的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个波束是通过模拟波束成形生成的,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的射频(RF)电路中执行所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例861中,示例843-860的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个波束是通过数字波束成形生成的,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的数字基带电路中执行所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例862中,示例843-861的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个波束是通过混合波束成形生成的,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的射频(RF)电路和数字基带电路中执行所述一个或多个波束的预编码和组合。
示例863是一种用于为运载工具通信设备生成一个或多个波束的通信设备,该通信设备包括:用于获取包括关于运载工具通信设备的周围区域的信息的数据的装置,用于基于所获取的数据识别一个或多个物体的装置,以及用于基于所识别的一个或多个物体生成一个或多个波束的装置。
示例864是一种用于通信设备为运载工具通信设备生成一个或多个波束的方法,该方法包括:获取包括关于运载工具通信设备的周围区域的信息的数据,基于所获取的数据识别一个或多个物体,并且基于所识别的一个或多个物体生成一个或多个波束。
在示例865中,示例864的主题可以可选地还包括经由一个或多个天线发送所述一个或多个波束。
在示例866中,示例864-865的任何一项的主题可以可选地还包括从数据获取设备获得所述数据。
在示例867中,示例866的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括被配置为捕捉所述运载工具通信设备的周围区域的图像的视频相机。
在示例868中,示例866-867的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括红外相机。
在示例869中,示例866-868的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括运动传感器。
在示例870中,示例866-869的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括雷达设备。
在示例871中,示例866-870的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括光检测和测距(LIDAR)设备。
在示例872中,示例864-871的任何一项的主题可以可选地还包括执行所述数据的图像分析来识别所述一个或多个物体。
在示例873中,示例864-872的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是接收设备。
在示例874中,示例864-873的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是障碍物。
在示例875中,示例874的主题可以可选地还包括生成所述一个或多个波束来避开所述障碍物。
在示例876中,示例864-875的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是反射表面。
在示例877中,示例876的主题可以可选地还包括生成所述一个或多个波束来从所述反射表面弹开以便避开基于获取的数据识别的障碍物。
在示例878中,示例864-877的任何一项的主题可以可选地还包括通过模拟波束成形来生成所述一个或多个波束,所述模拟波束成形包括在射频(RF)电路中对所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例879中,示例864-878的任何一项的主题可以可选地还包括通过数字波束成形来生成所述一个或多个波束,所述数字波束成形包括在数字基带电路中对所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例880中,示例864-879的任何一项的主题可以可选地还包括通过混合波束成形来生成所述一个或多个波束,所述混合波束成形包括在射频(RF)电路和数字基带电路中对所述一个或多个波束的预编码和组合。
示例881是一种被配置来供运载工具通信设备用于无线电通信中的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为为一个或多个位置获得候选波束的集合,在所述一个或多个位置的每一者处获取关于所述运载工具通信设备的周围环境的数据,基于在所述一个或多个位置的每一者处获取的数据从所述候选波束集合选出要使用的波束,并且在所述一个或多个位置的每一者处生成所选出的波束。
在示例882中,示例881的主题可以可选地还包括数字信号处理器、无线电收发器和一个或多个天线,其中所述一个或多个处理器被配置为利用所述数字信号处理器、所述无线电收发器和所述一个或多个天线来以无线无线电信号的形式生成所选择的波束。
在示例883中,示例882的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为经由所述一个或多个天线生成所选出的波束来发送。
在示例884中,示例881-883的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述运载工具通信设备包括操控和运动系统。
在示例885中,示例881-884的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器操作性地耦合到所述运载工具通信设备的数据获取设备。
在示例886中,示例885的主题可以可选地包括,其中所述数据是由所述数据获取设备获取的。
在示例887中,示例885-886的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括被配置为捕捉所述运载工具通信设备的周围区域的图像的视频相机。
在示例888中,示例885-887的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括红外相机。
在示例889中,示例885-888的任何一项的主题可以可选地包括数据获取设备包括运动传感器。
在示例890中,示例885-889的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括雷达设备。
在示例891中,示例885-890的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括光检测和测距(LIDAR)设备。
在示例892中,示例881-891的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为执行所述数据的图像分析以便识别所述一个或多个物体。
在示例893中,示例881-892的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是接收设备。
在示例894中,示例881-893的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是障碍物。
在示例895中,示例894的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从所述候选波束集合中选择所述波束以便避开所述障碍物。
在示例896中,示例881-895的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是反射表面。
在示例897中,示例896的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为从所述候选波束集合中选出所述波束以便从所述反射表面弹开来避开基于所获取的数据识别的障碍物。
在示例898中,示例881-897的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述候选波束集合的每一者是从网络或另一通信设备获取的。
在示例899中,示例881-898的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述候选波束集合中的一个或多个包括多个波束。
在示例900中,示例899的主题可以可选地包括,其中所述多个波束中的每个波束按选出哪个波束来生成的顺序被指派优先级。
在示例901中,示例881-900的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个波束是通过模拟波束成形生成的,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的射频(RF)电路中执行所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例902中,示例881-901的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个波束是通过数字波束成形生成的,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的数字基带电路中执行所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例903中,示例881-902的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个波束是通过混合波束成形生成的,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的射频(RF)电路和数字基带电路中执行所述一个或多个波束的预编码和组合。
示例904是一种用于为运载工具通信设备生成波束的通信设备,该通信设备包括:用于为一个或多个位置获得候选波束的集合的装置,用于在所述一个或多个位置的每一者处获取关于所述运载工具通信设备的周围环境的数据的装置,用于基于所获取的数据来从所述候选波束集合中选出要使用的波束的装置,以及用于生成所选出的波束的装置。
示例905是一种用于通信设备为运载工具通信设备生成波束的方法,该方法包括:为一个或多个位置获得候选波束的集合,在所述一个或多个位置的每一者处获取关于所述运载工具通信设备的周围环境的数据,基于所获取的数据来从所述候选波束集合中选出要使用的波束,并且生成所选出的波束。
在示例906中,示例905的主题可以可选地还包括经由一个或多个天线发送所述一个或多个波束。
在示例907中,示例905-906的任何一项的主题可以可选地还包括从数据获取设备获得所述数据。
在示例908中,示例907的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括被配置为捕捉所述运载工具通信设备的周围区域的图像的视频相机。
在示例909中,示例907-908的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括红外相机。
在示例910中,示例907-909的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括运动传感器。
在示例911中,示例907-910的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括雷达设备。
在示例912中,示例907-911的任何一项的主题可以可选地包括所述数据获取设备包括光检测和测距(LIDAR)设备。
在示例913中,示例905-912的任何一项的主题可以可选地还包括执行所述数据的图像分析来识别所述一个或多个物体。
在示例914中,示例905-913的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是接收设备。
在示例915中,示例905-914的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是障碍物。
在示例916中,示例915的主题可以可选地还包括从所述候选波束集合中选出所述波束以便避开所述障碍物。
在示例917中,示例905-916的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个物体中的至少一者是反射表面。
在示例918中,示例917的主题可以可选地还包括从所述候选波束集合中选出所述波束以从所述反射表面弹开以便避开基于获取的数据识别的障碍物。
在示例919中,示例905-918的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述候选波束集合的每一者是从网络或另一通信设备获取的。
在示例920中,示例905-919的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述候选波束集合中的一个或多个包括多个波束。
在示例921中,示例920的主题可以可选地包括,其中所述多个波束中的每个波束按选出哪个波束来生成的顺序被指派优先级。
在示例922中,示例905-921的任何一项的主题可以可选地还包括通过模拟波束成形来生成所选择的波束,所述模拟波束成形包括在射频(RF)电路中对所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例923中,示例905-922的任何一项的主题可以可选地还包括通过数字波束成形来生成所选择的波束,所述数字波束成形包括在数字基带电路中对所述一个或多个波束的预编码和组合。
在示例924中,示例905-923的任何一项的主题可以可选地还包括通过混合波束成形来生成所选择的波束,所述混合波束成形包括在射频(RF)电路和数字基带电路中对所述一个或多个波束的预编码和组合。
示例925是一种包括可执行指令的非暂态计算机可读介质,所述可执行指令当被一个或多个处理器执行时使得设备执行如示例843至924的任何一项中的方法或者实现如示例843至924的任何一项中的设备。
示例926是一种用于无线电通信中的通信设备,包括:耦合在配置中来用于无线电通信中的一个或多个集成电路;一个或多个绕过电路,每个绕过电路被配置为将所述集成电路中的一个或多个的输入和输出操作性地耦合到软件可重配置芯片;所述软件可重配置芯片,被配置为被编程有用于所述一个或多个集成电路中的至少一个集成电路的替代功能;以及一个或多个处理器,被配置为经由所述一个或多个绕过电路中的相应绕过电路将所述至少一个集成电路的输入路由到所述软件可重配置芯片,并且经由所述相应绕过电路将所述软件可重配置芯片的输出路由到所述至少一个集成电路的输出以利用所述软件可重配置芯片来替换所述至少一个集成电路。
在示例927中,示例926的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集成电路被包括在所述通信设备的基带电路中。
在示例928中,示例926-927的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集成电路被包括在所述通信设备的射频(RF)电路中。
在示例929中,示例926-928的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个集成电路被包括在所述通信设备的应用处理电路中。
在示例930中,示例926-929的任何一项的主题可以可选地包括,其中至少一个绕过电路包括被配置为将数据从所述至少一个集成电路的输入路由到所述软件可重配置芯片的控制逻辑。
在示例931中,示例926-930的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述至少一个绕过电路包括被配置为临时保存由另一集成电路提供的数据的一个或多个缓冲器。
在示例932中,示例926-931的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述软件可重配置芯片包括现场可编程门阵列(FPGA)。
在示例933中,示例926-932的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述软件可重配置芯片包括数字信号处理器(DSP)。
在示例934中,示例926-933的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述软件可重配置芯片包括可编程逻辑阵列(PLA)。
在示例935中,示例926-934的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述软件可重配置芯片是无线电虚拟机(RVM)计算平台的组件。
在示例936中,示例935的主题可以可选地包括,其中所述RVM计算平台操作性地耦合到在所述通信设备的基带电路。
在示例937中,示例935-936的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述RVM计算平台操作性地耦合到在所述通信设备的RF电路。
在示例938中,示例935-937的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述RVM计算平台操作性地耦合到在所述通信设备的应用处理器。
在示例939中,示例926-938的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为将其功能已被替换的所述至少一个集成电路的处理资源重分配到可供所述软件可重配置芯片使用的处理资源的池。
在示例940中,示例939的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为对所述处理资源编程来经由第二绕过电路替换所述一个或多个集成电路中的第二集成电路的功能。
在示例941中,示例926-940的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为在所述通信设备的在线操作期间识别所述一个或多个集成电路各自的空闲时段,并且在其各自的空闲时段期间替换所述一个或多个集成电路。
示例905是一种通信设备,包括:用于识别所述通信设备的一个或多个集成电路的装置,用于进行以下操作的装置:将一个或多个替换软件指令集加载到所述通信设备的软件可重配置芯片上,其中所述一个或多个软件指令集被配置为替换所识别的一个或多个集成电路的至少一个功能;并且将所述一个或多个集成电路的输入路由到所述软件可重配置芯片并且将所述软件可重配置芯片的输出路由到所述一个或多个集成电路的输出,其中所述软件可重配置芯片利用所述一个或多个替换软件指令集替换所述一个或多个集成电路。
示例943是一种用于重配置通信设备的方法,该方法包括识别所述通信设备的一个或多个集成电路;将一个或多个替换软件指令集加载到所述通信设备的软件可重配置芯片上,其中所述一个或多个软件指令集被配置为替换所识别的一个或多个集成电路的至少一个功能;并且将所述一个或多个集成电路的输入路由到所述软件可重配置芯片并且将所述软件可重配置芯片的输出路由到所述一个或多个集成电路的输出,其中所述软件可重配置芯片利用所述一个或多个替换软件指令集替换所述一个或多个集成电路。
在示例944中,示例943的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个集成电路中的至少一者被包括在所述通信设备的基带电路中。
在示例945中,示例943或944的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个集成电路中的至少一者被包括在所述通信设备的射频(RF)电路中。
在示例946中,示例943-945的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个集成电路中的至少一者被包括在所述通信设备的应用处理电路中。
在示例947中,示例943-946的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述软件可重配置芯片包括现场可编程门阵列(FPGA)。
在示例948中,示例943-947的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述软件可重配置芯片包括数字信号处理器(DSP)。
在示例949中,示例943-948的任何一项的主题可以可选地还包括经由绕过电路在所识别的一个或多个集成电路和所述软件可重配置芯片之间提供接口。
在示例950中,示例949的主题可以可选地包括,其中所述绕过电路包括被配置为将数据从所识别的一个或多个集成电路的输入路由到所述软件可重配置芯片的控制逻辑。
在示例951中,示例949-950的任何一项的主题可以可选地还包括将提供到所识别的一个或多个集成电路的输入的数据临时保存在所述绕过电路中包括的缓冲器中。
在示例952中,示例943-951的任何一项的主题可以可选地还包括识别被替换的一个或多个集成电路的一个或多个补充处理资源。
在示例953中,示例952的主题可以可选地还包括将所识别的一个或多个集成电路的所识别的一个或多个补充处理资源重分配到可供所述软件可重配置芯片使用的处理资源的池。
在示例954中,示例952-953的任何一项的主题可以可选地包括,其中所识别的一个或多个补充处理资源中的至少一者是FPGA。
在示例955中,示例952-954的任何一项的主题可以可选地包括,其中所识别的一个或多个补充处理资源中的至少一者是DSP。
在示例956中,示例952-955的任何一项的主题可以可选地还包括识别所述通信设备中的第二集成电路。
在示例957中,示例956的主题可以可选地还包括对重分配的处理资源编程来替换所述第二集成电路的功能。
在示例958中,示例943-957的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路是从由调制器、解调器、小区搜索器、加密组件、交织器、解交织器、编码器、解码器、映射器和解映射器构成的群组中选择的。
在示例959中,示例943-958的任何一项的主题可以可选地还包括去除到所识别的一个或多个集成电路的电力。
在示例960中,示例943-959的任何一项的主题可以可选地还包括识别额外的软件指令集的优先级类别。
在示例961中,示例960的主题可以可选地还包括对于加载在所述软件可重配置芯片上的各个软件指令集的每一者识别优先级类别。
在示例962中,示例961的主题可以可选地还包括从所述软件可重配置芯片卸载有低于所述额外软件指令集的优先级类别的一个或多个相应软件指令集。
在示例963中,示例961-962的任何一项的主题可以可选地还包括从所述软件可重配置资源卸载有低于所述额外软件指令集的优先级类别的一个或多个相应软件指令集。
在示例964中,示例960-963的任何一项的主题可以可选地还包括拒绝所述额外软件指令集的安装,其中被具有更低优先级类别的相应软件指令集占据的所述软件可重配置芯片的处理资源不足以安装额外的替换软件指令集。
在示例965中,示例943-964的任何一项的主题可以可选地还包括识别在所述通信设备的在线操作期间所述一个或多个集成电路各自的空闲时段,并且仅在其各自的空闲时段期间替换所述一个或多个集成电路。
示例966是一种通信设备,包括:用于识别所述通信设备的集成电路的装置,用于向网络发送重配置请求的装置,用于从所述网络接收重配置准予的装置,其中所述重配置准予包括替换软件指令集,用于将所述替换软件指令集安装到所述通信设备的软件可重配置芯片上的装置,以及用于重配置所述通信设备以使得所述软件可重配置芯片经由所述替换软件指令集的执行来替换所识别的集成电路的装置。
示例967是一种用于重配置通信设备的硬件的方法,该方法包括:识别所述通信设备的集成电路,向网络发送重配置请求,从所述网络接收重配置准予,其中所述重配置准予包括替换软件指令集,将所述替换软件指令集安装到所述通信设备的软件可重配置芯片上,并且重配置所述通信设备以使得所述软件可重配置芯片经由所述替换软件指令集的执行来替换所识别的集成电路。
在示例968中,示例967的主题可以可选地包括,其中所述集成电路是所述通信设备的信号处理组件。
在示例969中,示例967-968的任何一项的主题可以可选地还包括提供接口来供用户触发对所述集成电路的识别。
在示例970中,示例967-968的任何一项的主题可以可选地还包括自主地触发对所述集成电路的识别。
在示例971中,示例967-970的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的射频(RF)电路中。
在示例972中,示例967-970的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的基带电路中。
在示例973中,示例967-970的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的应用处理电路中。
在示例974中,示例967-973的任何一项的主题可以可选地还包括跟踪通信设备使用行为以便识别所述通信设备的集成电路。
在示例975中,示例967-974的任何一项的主题可以可选地还包括当所述集成电路在所述通信设备的接收器中时在非连续接收(DRX)周期期间执行所述重配置。
在示例976中,示例967-974的任何一项的主题可以可选地还包括当所述集成电路在所述通信设备的发送器中时在非连续发送(DTX)周期期间执行所述重配置。
示例977是一种用于无线电通信的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为识别所述通信设备的集成电路,向网络发送重配置请求,从所述网络接收重配置准予,其中所述重配置准予包括替换软件指令集,将所述替换软件指令集安装到所述通信设备的软件可重配置芯片上,并且重配置所述通信设备以使得所述软件可重配置芯片经由所述替换软件指令集的执行来替换所识别的集成电路。
在示例978中,示例977的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的信号处理模块中。
在示例979中,示例977-978的任何一项的主题可以可选地还包括用户接口来供用户触发对所述集成电路的识别。
在示例980中,示例977-978的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为自主地触发对所述集成电路的识别。
在示例981中,示例977-980的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的射频(RF)电路中。
在示例982中,示例977-980的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的基带电路中。
在示例983中,示例977-980的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述集成电路在所述通信设备的应用处理器中。
在示例984中,示例977-983的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为跟踪通信设备使用行为以便识别要被替换的所述通信设备的集成电路。
在示例985中,示例977-984的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为当所述集成电路在所述通信设备的接收器中时在非连续接收(DRX)周期期间执行所述重配置。
在示例986中,示例977-984的任何一项的主题可以可选地包括所述一个或多个处理器还被配置为当所述集成电路在所述通信设备的发送器中时在非连续发送(DTX)周期期间执行所述重配置。
示例987是一种包括程序指令的非暂态计算机可读介质,所述程序指令当被一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器实现权利要求926至987的任何一项的设备或者实现权利要求926至987的任何一项的方法。
示例988是一种被配置来供运载工具用于运载工具无线电通信中的设备,该设备包括:施加到所述运载工具的结构的射频(RF)透镜,所述RF透镜被配置为基于其各自的频率选择性地传输一个或多个RF信号;以及被配置来与所述RF透镜一起使用的RF天线子系统,其中所述RF天线子系统被配置为接收输入信号并且向所述RF透镜输出所述一个或多个RF信号。
在示例989中,示例926的主题可以可选地包括,其中所述结构是所述运载工具的照明器材。
在示例990中,示例989的主题可以可选地包括,其中所述照明器材是头灯或尾灯。
在示例991中,示例926-990的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述结构是所述运载工具的玻璃表面。
在示例992中,示例991的主题可以可选地包括,其中所述玻璃表面是前挡风玻璃、后挡风玻璃、侧窗、天窗或者顶窗。
在示例993中,示例926-992的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述RF透镜包括被配置为在更窄的波束中折射所述一个或多个RF信号的透镜材料。
在示例994中,示例926-992的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述RF透镜包括被配置为在更宽的波束中折射所述一个或多个RF信号的透镜材料。
在示例995中,示例993-994的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述透镜材料包括施加到基质的几何形状的第一分层图案。
在示例996中,示例995的主题可以可选地包括,其中所述几何形状的周期性图案是由包括金属的材料构成的。
在示例997中,示例995-996的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述基质包括介电材料。
在示例998中,示例997的主题可以可选地包括,其中所述介电材料包括硅。
在示例999中,示例995-998的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述透镜材料还包括施加到所述基质的几何形状的第二分层图案。
在示例1000中,示例999的主题可以可选地包括,其中所述几何形状的第一分层图案被施加到所述基质的第一侧并且所述几何形状的第二分层图案被施加到所述基质的第二侧,其中所述第一侧与所述第二侧是相对的。
在示例1001中,示例999或1000的主题可以可选地包括,其中所述几何形状的第一分层图案和所述几何形状的第二分层图案是对齐的。
在示例1002中,示例999或1000的主题可以可选地包括,其中在所述几何形状的第一分层图案和所述几何形状的第二分层图案之间存在偏移。
在示例1003中,示例926-1002的任何一项的主题可以可选地还包括被配置为向所述RF透镜施加偏置的偏置电路,其中所施加的偏置被配置为更改所述RF透镜的结构以便修改传输经过所述RF透镜的所述一个或多个RF信号。
在示例1004中,示例1003的主题可以可选地包括被配置为向所述RF透镜施加电压偏置的偏置电路。
在示例1005中,示例1003的主题可以可选地包括被配置为向所述RF透镜施加磁偏置的偏置电路。
在示例1006中,示例1003-1005的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述偏置被配置为更改所述RF透镜的基质的宽度。
在示例1007中,示例1003-1006的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述偏置被配置为更改施加在所述RF透镜中的几何形状的两个或更多个分层图案中的偏移。
在示例1008中,示例1003-1007的任何一项的主题可以可选地还包括控制器,该控制器操作性地耦合到所述偏置电路并且被配置为向所述偏置电路提供偏置信号以便让所述偏置电路向所述RF透镜施加所述偏置。
在示例1009中,示例926-1008的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述设备操作性地耦合到所述运载工具的一个或多个处理器,其中所述一个或多个处理器向所述RF天线子系统提供所述输入信号。
在示例1010中,示例1009的主题可以可选地还包括被配置为将所述设备与所述一个或多个处理器耦合的高速有线数据总线。
在示例1011中,示例1009的主题可以可选地还包括被配置为将所述天线子系统与所述一个或多个处理器耦合的高速短程无线连接。
示例1012是一种用于在运载工具无线电通信中从运载工具发送一个或多个射频(RF)信号的通信设备,该通信设备包括:用于在RF天线子系统处从一个或多个处理器接收输入信号的装置,用于从所述RF天线子系统向施加到所述运载工具的结构的RF透镜输出一个或多个RF信号的装置,以及用于经由所述RF透镜基于其各自的频率选择性地传输所述一个或多个RF信号的装置。
示例1013是一种用于在运载工具无线电通信中从运载工具发送一个或多个射频(RF)信号的方法,该方法包括:在RF天线子系统处从一个或多个处理器接收输入信号,从所述RF天线子系统向施加到所述运载工具的结构的RF透镜输出一个或多个RF信号,并且经由所述RF透镜基于其各自的频率选择性地传输所述一个或多个RF信号。
在示例1014中,示例1013的主题可以可选地包括,其中所述结构是所述运载工具的照明器材。
在示例1015中,示例1014的主题可以可选地包括,其中所述照明器材是头灯或尾灯。
在示例1016中,示例1013-1015的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述结构是所述运载工具的玻璃表面。
在示例1017中,示例1016的主题可以可选地包括,其中所述玻璃表面是前挡风玻璃、后挡风玻璃、侧窗、天窗或者顶窗。
在示例1018中,示例1013-1017的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述RF透镜包括被配置为将所述一个或多个RF信号折射到更窄的波束的透镜材料。
在示例1019中,示例1013-1017的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述RF透镜包括被配置为将所述一个或多个RF信号折射到更宽的波束的透镜材料。
在示例1020中,示例1007-1008的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述透镜材料包括施加到基质的几何形状的第一分层图案。
在示例1021中,示例1020的主题可以可选地包括,其中所述几何形状的周期性图案是由包括金属的材料构成的。
在示例1022中,示例1020-1021的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述基质包括介电材料。
在示例1023中,示例1022的主题可以可选地包括,其中所述介电材料包括硅。
在示例1024中,示例1020-1023的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述透镜材料还包括施加到所述基质的几何形状的第二分层图案。
在示例1025中,示例1024的主题可以可选地包括,其中所述几何形状的第一分层图案被施加到所述基质的第一侧并且所述几何形状的第二分层图案被施加到所述基质的第二侧,其中所述第一侧与所述第二侧是相对的。
在示例1026中,示例1024或1025的主题可以可选地包括,其中所述几何形状的第一分层图案和所述几何形状的第二分层图案是对齐的。
在示例1027中,示例1024或1025的主题可以可选地包括,其中在所述几何形状的第一分层图案和所述几何形状的第二分层图案之间存在偏移。
在示例1028中,示例1013-1027的任何一项的主题可以可选地还包括向所述RF透镜施加偏置,其中所述偏置被配置为更改所述RF透镜的结构以便修改传输经过所述RF透镜的所述一个或多个RF信号。
在示例1029中,示例1028的主题可以可选地包括,其中所述偏置是电压偏置。
在示例1030中,示例1028的主题可以可选地包括,其中所述电压是磁偏置。
在示例1031中,示例1028-1030的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述偏置被配置为更改所述RF透镜的基质的宽度。
在示例1032中,示例1028-1031的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述偏置被配置为更改施加在所述RF透镜中的几何形状的两个或更多个分层图案中的偏移。
在示例1033中,示例1028-1032的任何一项的主题可以可选地还包括从控制器向所述偏置电路提供偏置信号以便让所述偏置电路向所述RF透镜施加所述偏置。
示例1034是一种非暂态计算机可读介质,包括程序指令,所述程序指令当被一个或多个处理器执行时实现示例988至1033的任何一项的方法或者实现示例988至1033的任何一项的设备。
示例1035是一种供第一运载工具用于运载工具无线电通信中的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为估计所述第一运载工具与第二运载工具之间的相对速度,基于估计的相对速度确定多普勒频移或者变化的相干时间,并且均衡为所述第一运载工具和所述第二运载工具之间的通信调度的信号。
在示例1036中,示例1035的主题可以可选地包括,其中所述相对速度是基于由基本安全消息(BSM)提供的信息来估计的。
在示例1037中,示例1036的主题可以可选地包括,其中所述信息包括所述第二运载工具的位置、速度或速率中的至少一者。
在示例1038中,示例1035的主题可以可选地包括,其中所述相对速度是从所述第一运载工具的机载设备估计的。
在示例1039中,示例1038的主题可以可选地包括,其中所述机载设备操作性地耦合到所述一个或多个处理器。
在示例1040中,示例1038-1039的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述机载设备是视频相机或者雷达传感器中的至少一者。
在示例1041中,示例1035-1040的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述多普勒频移是从在所述第一运载工具和所述第二运载工具之间传输的前导符号确定的。
在示例1042中,示例1041的主题可以可选地包括,其中所述一个或多个处理器被配置为检查在一个或多个频率上接收的前导符号并且确定所述一个或多个频率上的频率偏移。
在示例1043中,示例1035-1042的任何一项的主题可以可选地还包括操作性地耦合到所述一个或多个处理器的存储器,该存储器被配置为存储一个或多个查找表(LUT)。
在示例1044中,示例1043的主题可以可选地包括,其中所述LUT包括多个相对速度和对于所述多个相对速度中的每个相对速度的相应多普勒频移或者相应相干时间值中的至少一者。
在示例1045中,示例1035-1044的任何一项的主题可以可选地包括,其中要传输的信号是从所述第二运载工具发送到所述第一运载工具的。
在示例1046中,示例1035-1044的任何一项的主题可以可选地包括,其中要传输的信号是在所述第二运载工具处从所述第一运载工具接收的。
示例1047是一种运载工具,包括:用于估计所述运载工具与第二运载工具之间的相对速度的装置,用于基于估计的相对速度来确定多普勒频移或者变化的相干时间的装置,以及用于均衡要在所述运载工具与所述第二运载工具之间传输的信号的装置。
示例1048是一种用于第一运载工具中的运载工具无线电通信的方法,该方法包括:估计所述第一运载工具与第二运载工具之间的相对速度,基于估计的相对速度来确定多普勒频移或者变化的相干时间,并且均衡要在所述第一运载工具与所述第二运载工具之间传输的信号。
在示例1049中,示例1048的主题可以可选地包括,其中所述相对速度是基于由基本安全消息(BSM)提供的信息来估计的。
在示例1050中,示例1049的主题可以可选地包括,其中所述信息包括所述第二运载工具的位置、速度或速率中的至少一者。
在示例1051中,示例1048的主题可以可选地包括,其中所述相对速度是从所述第一运载工具的机载设备估计的。
在示例1052中,示例1051的主题可以可选地包括,其中所述机载设备操作性地耦合到所述一个或多个处理器。
在示例1053中,示例1051-1052的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述机载设备是视频相机或者雷达传感器中的至少一者。
在示例1054中,示例1048-1053的任何一项的主题可以可选地包括,其中所述多普勒频移是从在所述第一运载工具和所述第二运载工具之间传输的前导符号确定的。
在示例1055中,示例1054的主题可以可选地还包括检查在一个或多个频率上接收的前导符号并且确定所述一个或多个频率上的频率偏移。
在示例1056中,示例1048-1055的任何一项的主题可以可选地还包括访问存储在所述第一运载工具的存储器中的一个或多个查找表(LUT)。
在示例1057中,示例1056的主题可以可选地包括,其中所述LUT包括多个相对速度和对于所述多个相对速度中的每个相对速度的相应多普勒频移或者相应相干时间值中的至少一者。
在示例1058中,示例1048-1057的任何一项的主题可以可选地包括,其中要传输的信号是从所述第二运载工具发送到所述第一运载工具的。
在示例1059中,示例1048-1057的任何一项的主题可以可选地包括,其中要传输的信号是在所述第二运载工具处从所述第一运载工具接收的。
示例1060是一种非暂态计算机可读介质,包括程序指令,所述程序指令当被一个或多个处理器执行时实现示例1035-1046的任何一项的设备或者实现示例1048-1060的任何一项的方法。
示例1062是一种存储指令的非暂态计算机可读介质,所述指令当被一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行任何在前示例的方法。
虽然已参考特定实施例具体示出和描述了本发明,但本领域技术人员应当理解,在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可对其进行形式和细节上的各种改变。本发明的范围从而由所附权利要求指出,并且因此希望包含属于权利要求的等同含义和范围内的所有变化。

Claims (30)

1.一种通信设备,包括:
载波侦测器,被配置为检测信道上的发送,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动;
预留管理器,被配置为在所述发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送;以及
调度器,被配置为向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,所述信道资源分配针对所述预留发送之后的分配时段分配所述信道的信道资源。
2.一种通信设备,包括:
载波侦测器,被配置为检测信道上的发送,所述信道包括由一个或多个基于竞争的通信设备进行的无线活动;以及
预留管理器,被配置为在最近期的发送之后在经过所述一个或多个基于竞争的通信设备的侦测间隔之前在所述信道上执行预留发送,并且随后通知确定性调度网络接入节点所述信道被预留用于确定性调度通信。
3.一种通信设备,包括:
一个或多个天线和无线电收发器,被配置为在与一个或多个基于竞争的通信设备共享的信道上发送无线信号;
预留管理器,被配置为从共存引擎接收指出所述信道被预留的通知;以及
调度器,被配置为向一个或多个确定性调度通信设备发送信道资源分配,所述信道资源分配针对所述信道被预留之后发生的分配时段分配所述信道的信道资源。
4.一种通信设备,包括:
短程无线电通信技术收发器;
蜂窝广域无线电通信技术收发器;
一个或多个处理器,被配置为基于多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性来选择无线电通信技术收发器;
其中所述通信设备是所述集群的成员。
5.一种通信设备,包括:
无线电通信技术收发器;
接收器,被配置为接收与多个通信设备有关的集群信息;
一个或多个处理器,被配置为:
将所述多个通信设备中的至少一些分组成集群;
为所述集群确定至少一个集群通信特性;并且
生成包括与所述至少一个集群通信特性有关的信息的消息,来指示所述集群的多个通信设备从短程无线电通信技术收发器或蜂窝广域无线电通信技术收发器中选择无线电通信技术收发器来建立集群通信会话;发送器,被配置为将所述消息发送到所述集群的多个通信设备。
6.一种运载工具,包括:
通信设备,包括:
短程无线电通信技术电路;
蜂窝广域无线电通信技术电路;
电路系统,被配置为基于多个通信设备的集群的至少一个集群通信特性来选择无线电通信技术电路;
其中所述通信设备是所述集群的成员;以及
用于驱动所述运载工具的电机。
7.一种用于运载工具无线电通信的通信设备,该通信设备包括:
一个或多个处理器,被配置为:
识别合作的运载工具通信设备的集群中的多个运载工具通信设备;
确定针对所述多个运载工具通信设备的信道资源分配,所述信道资源分配包括为第一运载工具无线电通信技术分配的第一信道资源和为第二运载工具无线电通信技术分配的第二信道资源;并且
将所述信道资源分配发送到所述多个运载工具通信设备。
8.一种用于运载工具无线电通信的通信设备,该通信设备包括:
一个或多个处理器,被配置为:
从集群首领运载工具通信设备接收控制信令,所述控制信令指示所述通信设备到合作运载工具通信设备的集群;
接收指出为所述通信设备分配的信道资源的信道资源分配;并且
基于信道分配调度来发送或接收无线电信号。
9.一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括:
一个或多个处理器,被配置为:
从一个或多个报告通信设备接收信道资源使用信息,所述信道资源使用信息指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的信道资源使用;
基于所述信道资源使用信息为所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术确定信道资源分配;并且
将所述信道资源分配发送到一个或多个参与通信设备。
10.一种用于向不同的运载工具无线电通信技术分配信道资源的控制设备,该控制设备包括:
一个或多个处理器,被配置为:
从一个或多个报告通信设备接收信道资源使用信息,其中所述信道资源使用信息指出第一运载工具无线电通信技术和第二运载工具无线电通信技术的相对信道资源使用;
基于所述信道资源使用信息向所述第一运载工具无线电通信技术和所述第二运载工具无线电通信技术分配不同的信道资源以获得信道资源分配;并且
将所述信道资源分配发送到一个或多个通信设备。
11.一种通信设备,包括:
通信处理器,被配置为在由第一网络运营者操作的第一无线载波上接收第一子流并且在由第二网络运营者操作的第二无线载波上接收第二子流;以及
子流组合器,被配置为重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于数据网络的数据流。
12.一种通信设备,包括:
子流分离器,被配置为将为数据网络指定的数据流分离成第一子流和第二子流;
通信处理器,被配置为在由第一网络运营者操作的第一无线载波上发送所述第一子流并且在由第二网络运营者操作的第二无线载波上发送所述第二子流。
13.一种网络通信设备,包括:
流控制器,被配置为将为终端设备指定的数据流分离成第一子流和第二子流;
路由处理器,被配置为经由第一无线网络将所述第一子流路由到所述终端设备并且经由第二无线网络将所述第二子流路由到所述终端设备,其中所述第一无线网络和所述第二无线网络是由不同的网络运营者操作的。
14.一种网络通信设备,包括:
路由处理器,被配置为经由由第一网络运营者操作的第一无线网络从终端设备接收第一子流并且经由由第二网络运营者操作的第二无线网络从所述终端设备接收第二子流;以及
流控制器,被配置为重组合所述第一子流和所述第二子流以复原源自于所述终端设备的数据流。
15.一种用于无线通信的通信设备,该通信设备包括:
位置确定器,被配置为为包括第一终端设备和第二终端设备在内的多个终端设备确定位置;
协调管理器,被配置为基于所述第一终端设备的位置和所述第二终端设备的位置从所述多个终端设备中选择所述第一终端设备和所述第二终端设备;以及
通信处理器,被配置为向所述第一终端设备或所述第二终端设备发送控制信令来指示所述第一终端设备和所述第二终端设备彼此协调无线电测量。
16.一种用于无线通信的通信设备,该通信设备包括:
通信处理器,被配置为从控制设备接收控制信令,该控制信令指示所述通信设备测量第一测量目标并且与终端设备共享所述第一测量目标的第一无线电测量;
测量引擎,被配置为测量所述第一测量目标以获得所述第一无线电测量。
17.一种通信设备,包括:
宽带处理器,被配置为接收包括来自第一通信设备的宽带信号和来自第二通信设备的窄带信号的复合信号,并且处理所述复合信号以分离所述宽带信号和所述窄带信号;
窄带处理器,被配置为从所述窄带信号复原包括共存信息的窄带数据;以及
共存控制器,被配置为基于所述共存信息控制所述宽带处理器与所述第二通信设备协调发送或接收活动。
18.一种被配置来供运载工具通信设备用于运载工具无线电通信中的通信设备,包括:
一个或多个处理器,被配置为:
取回可信机构的证书,其中所述证书指出从所述运载工具通信设备发送的数据是可信的;
利用与所述证书的公共密钥相对应的私有密钥来签署消息以为所述消息产生签名;并且
将所述证书、所述消息和所述签名发送到一个或多个其他设备。
19.一种被配置来供运载工具用于运载工具无线电通信中的通信设备,包括:
一个或多个处理器,被配置为:
从第二通信设备接收证书;
验证所述证书是否将所述第二通信设备确立为运载工具无线电通信中的可信来源;并且
其中在所述第二设备被确立为可信来源的情况下,所述一个或多个处理器被配置为接收来自所述第二设备的进一步通信,并且
其中在所述第二设备未被确立为数据的可信来源的情况下,阻挡来自所述第二设备的进一步通信。
20.一种接口设备,包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:
从运载工具通信设备获取证书;
确定向所述运载工具通信设备发行了所述证书的机构;
从所述运载工具通信设备获得数据;并且
基于所获得的数据向所述运载工具通信设备提供商品。
21.一种运载工具通信设备,包括:
一个或多个处理器,配置为:
从多个运载工具通信设备接收多个证书;
确定所述多个证书是否是由可信机构发行的;并且
基于由多个运载工具通信设备中的每个运载工具通信设备提供的证书是否是由可信机构发行的,来与所述多个运载工具通信设备交换不同类型的信息。
22.一种通信设备,包括:
通信处理器,被配置为根据定时提前来控制到目标设备的发送定时;
定时提前确定器,被配置为执行定时提前更新;
估计器,被配置为估计所述通信设备与网络接入节点之间的分隔距离或传播延迟;
定时提前控制器,被配置为确定所述分隔距离或所述传播延迟是否小于预定义的阈值,并且在所述分隔距离或所述传播延迟小于所述预定义的阈值的情况下控制所述定时提前确定器省略定时提前更新或者降低所述定时提前更新的更新频率。
23.一种通信设备,包括:
通信处理器,被配置为根据定时提前来控制到目标设备的发送定时;
定时提前确定器,被配置为执行定时提前更新;
估计器,被配置为估计所述通信设备的移动性参数;以及
定时提前控制器,被配置为确定所述移动性参数是否小于预定义的阈值,并且在所述移动性参数小于所述预定义的阈值的情况下控制所述定时提前确定器省略定时提前更新或者降低所述定时提前更新的更新频率。
24.一种用于为多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源的通信设备,该通信设备包括:
射频收发器,被配置为接收与多个运载工具通信设备相关联的无线电通信技术选择标准;以及
控制器,被配置为:
基于接收到的无线电通信技术选择标准为所述多个运载工具通信设备选择无线电通信技术资源;并且
生成包括为所述多个运载工具通信设备选择的无线电通信技术资源的配置消息。
25.一种被配置来供运载工具通信设备用于无线电通信中的通信设备,该通信设备包括:
一个或多个处理器,被配置为:
获取提供关于所述运载工具通信设备的周围区域的信息的数据;
基于所获取的数据识别一个或多个物体;并且
基于所识别的一个或多个物体生成一个或多个波束。
26.一种被配置来供运载工具通信设备用于无线电通信中的通信设备,该通信设备包括:
一个或多个处理器,被配置为:
为一个或多个位置获得候选波束的集合;
在所述一个或多个位置中的每个位置处获取关于所述运载工具通信设备的周围环境的数据;
基于在所述一个或多个位置中的每个位置处获取的数据从所述候选波束集合选出要使用的波束;并且
在所述一个或多个位置中的每个位置处生成所选出的波束。
27.一种被配置来供运载工具用于运载工具无线电通信中的设备,该设备包括:
施加到所述运载工具的结构的射频(RF)透镜,所述RF透镜被配置为基于一个或多个RF信号各自的频率来选择性地传输所述一个或多个RF信号;以及
被配置来与所述RF透镜一起使用的RF天线子系统,其中所述RF天线子系统被配置为接收输入信号并且向所述RF透镜输出所述一个或多个RF信号。
28.一种供第一运载工具用于运载工具无线电通信中的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:
估计所述第一运载工具与第二运载工具之间的相对速度;
基于估计的相对速度确定多普勒频移或者变化的相干时间;并且
均衡为所述第一运载工具和所述第二运载工具之间的通信而调度的信号。
29.一种用于无线电通信中的通信设备,包括:
一个或多个集成电路,被耦合在配置中来在无线电通信中使用;
一个或多个绕过电路,每个绕过电路被配置为将所述集成电路中的一个或多个集成电路的输入和输出操作性地耦合到软件可重配置芯片;
所述软件可重配置芯片,被配置为被编程有用于所述一个或多个集成电路中的至少一个集成电路的替代功能,以及
一个或多个处理器,被配置为经由所述一个或多个绕过电路中的相应绕过电路将所述至少一个集成电路的输入路由到所述软件可重配置芯片,并且经由所述相应绕过电路将所述软件可重配置芯片的输出路由到所述至少一个集成电路的输出以利用所述软件可重配置芯片来替换所述至少一个集成电路。
30.一种用于无线电通信的通信设备,该通信设备包括一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:
识别所述通信设备的集成电路;
向网络发送重配置请求;
从所述网络接收重配置准予,其中所述重配置准予包括替换软件指令集;
将所述替换软件指令集安装到所述通信设备的软件可重配置芯片上;并且
重配置所述通信设备以使得所述软件可重配置芯片经由所述替换软件指令集的执行来替换所识别的集成电路。
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