CN111492622A - 确定何时在蜂窝通信网络中中继数据单元 - Google Patents

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Abstract

本发明的系统(1)被配置为接收与特定空间区域中存在的中继设备(11、17至19)有关的信息，并从所述信息确定所述中继设备的中继配置信息。所述中继配置信息指示所述中继设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元。所述系统进一步被配置为将所述中继配置信息发射到所述中继设备。本发明的中继设备被配置为根据所接收的中继配置信息从或不从另外的设备(21)接收数据单元，和/或根据所接收的中继配置信息将或不将接收到的数据单元中继到蜂窝通信网络(31)。

Description

确定何时在蜂窝通信网络中中继数据单元
技术领域
本发明涉及一种用于中继数据单元的设备、一种用于确定中继配置的系统以及一种用于广播要被中继的数据单元的设备。
本发明还涉及一种中继数据单元的方法、一种确定中继配置的方法以及一种广播要被中继的数据单元的方法。
本发明还涉及一种使计算机系统能够执行这样的方法的计算机程序产品。
背景技术
邻近服务(ProSe；3GPP TS 23.303)是LTE移动网络中用于发现彼此相邻的用户设备(UE)并在之间进行通信的服务组的名称。邻近服务是3GPP开发的允许经由称为PC5的接口在两个UE之间建立直接连接的机制。目前，ProSe仅针对公共安全用例进行了商业化。一种这样的用例称为超出覆盖范围用例。在这种用例下，某些紧急响应者的UE不在移动网络的覆盖范围内。例如，当一群消防员试图扑灭建筑物中的火并且火在地下室中时，某些消防员的UE可能没有覆盖范围。然后，这些UE将继续与其他消防员的UE建立ProSe连接，以中继其数据并仍然具有连接性。
然而，3GPP已经在版本14中开始将3GPP ProSe的使用标准化，以用于公共安全以外的商业用例，这对于诸如智能手表、计步器和健身追踪器之类的可穿戴设备而言将特别受到关注。当前，诸如NIKE+和Fitbit之类的健身追踪器通常使用蓝牙与手机配对。收集的数据经由蓝牙发送到手机上运行的应用程序，然后应用程序可以经由蜂窝通信网络将其进一步发送到网络中的服务器。实际上，连接是永久的，并且具有两个不同的部分：可穿戴设备到手机以及手机到互联网。
通过另一个设备中继其数据的UE通常称为远程UE。充当到蜂窝通信网络的中继的另一设备通常称为中继UE。远程UE可能希望或需要通过中继UE中继数据的原因有多个(例如，节电、没有直接连接到蜂窝通信网络的能力等)。
对于可穿戴设备(例如，健身追踪器)，仅传输少量数据。此外，可穿戴设备通常无法直接连接到蜂窝通信网络，因此需要使其业务流被中继。当穿戴有可穿戴设备的人在跑步时携带自己的手机时，他通常会将可穿戴设备与手机配对，以使手机将数据从可穿戴设备中继到通信网络。然而，配对并非总是可能或建议的，例如当穿戴可穿戴设备的人跑步并忘记自己的手机或忘记给手机充电时。在这种情况下，可穿戴设备需要经由其他人的不同手机传输其数据。将可穿戴设备与特定的手机配对以便传输仅少量数据并不节省资源。因此，蓝牙不能理想地适合于在这种情况下使用。蓝牙确实通过采用跳频减少了冲突次数。并非所有的无线标准(例如，ProSe中使用的PC5接口)都实施冲突检测机制，并且这可能会导致数据丢失。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种用于中继数据单元的设备，所述设备可以为另一设备中继数据而无需与所述另一设备建立连接或配对。
本发明的第二目的是提供一种用于确定中继配置的系统，所述系统允许第一设备为第二设备中继数据而无需在两个设备之间建立连接或配对。
本发明的第三目的是提供一种用于广播要被中继的数据单元的设备，所述设备可以经由另一设备中继数据而无需与所述另一设备建立连接或配对。
本发明的第四目的是提供一种中继数据单元的方法，所述方法允许设备为另一设备中继数据而无需与所述另一设备建立连接或配对。
本发明的第五目的是提供一种确定中继配置的方法，所述方法允许第一设备为第二设备中继数据而无需在两个设备之间建立连接或配对。
本发明的第六目的是提供一种广播要被中继的数据单元的方法，所述方法允许设备经由另一设备中继数据而无需与所述另一设备建立连接或配对。
根据本发明，实现第一目的在于，所述用于中继数据单元的设备包括：至少一个接收器；至少一个发射器；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：使用所述至少一个接收器从蜂窝通信网络接收中继配置信息，所述中继配置信息指示所述设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，以及从所述中继配置信息确定用于接收数据单元的中继时间窗口。所述至少一个处理器进一步被配置为使用所述至少一个接收器根据所述中继配置信息从或不从另外的设备接收数据单元，和/或使用所述至少一个发射器根据所述中继配置信息将或不将接收到的数据单元中继(即，传递)到所述蜂窝通信网络。
例如，所述至少一个处理器可以被配置为在某些时间不接收数据单元(因此不中继这些数据单元)，或者一直接收数据单元但是不中继所有接收到的数据单元。例如，数据单元可以包括用户数据或控制数据。数据单元可以是例如消息，例如控制消息。例如，设备可以是中继UE，而另外的设备可以是远程UE。
发明人已经认识到，通过使远程UE广播需要被中继的数据，意图和预期是至少一个中继UE将要接收并中继(继续传递)所述数据到网络中的服务器，不需要建立连接。广播要被中继的数据的远程UE以在本专利说明书中称为“快速遇到模式(quick-encountermode)”的模式操作。
然而，如果没有其他措施，此解决方案将无法很好地扩展。接收同一数据单元的大量中继UE导致数据单元重复，因为多个中继UE通常会将同一数据单元中继到网络。通过使网络确定(即，决定)中继配置信息可以减少重复数据单元的数量，从而导致高效利用网络资源，所述中继配置信息指示中继UE何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，并使中继UE遵守所述中继配置信息(通过网络发射到所述中继UE)。
所述至少一个处理器可被配置为从所述中继配置信息确定用于接收数据单元的中继时间窗口，并且使用所述至少一个接收器在所述中继时间窗口中监听数据单元而在所述中继时间窗口之外的其他时间窗口中不监听数据单元。通过在其他时间窗口中不监听数据单元，可以减少重复数据单元的数量。
所述至少一个处理器可被配置为根据从所述中继配置信息确定的中继时间窗口、信号强度阈值和/或中继概率来决定是否中继所述接收到的数据单元。中继时间窗口、信号强度阈值和中继概率都允许所述至少一个处理器确定何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，从而可以减少重复数据单元的数量。中继概率是设备中继接收到的特定数据单元的概率。例如，如果中继概率为0.25，则目标是平均中继每4个接收到的数据单元中的1个。
所述至少一个处理器可被配置为：如果在所述中继时间窗口中接收到所述数据单元，则使用所述至少一个发射器将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络，并且如果在所述中继时间窗口之外的其他时间窗口中接收到所述数据单元，则不中继所述数据单元。当将不同的优先级分配给不同的远程UE或分配给远程UE发射的不同分片时，这是有益的。例如，来自某些高优先级UE的数据单元(例如，用于确保公共安全)可以一直被中继(从而推翻了这些UE的中继时间窗口)，而来自普通UE的数据单元可能不会在其他时间窗口中被中继(从而符合中继时间窗口)，以减少重复数据单元的数量。
所述至少一个处理器可被配置为以处于某一接收信号强度的信号从所述另外的设备接收所述数据单元，如果所述接收信号强度强于所述信号强度阈值，则使用所述至少一个发射器将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络，并且如果所述接收信号强度弱于所述信号强度阈值，则不将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络。结果，只有最靠近远程UE的一个或多个中继UE将中继由中继UE广播的数据单元。因此，信号强度可用于减少中继的数据单元的数量，目的是减少重复数据单元的数量(以弱信号接收的数据单元被丢弃，即使信号不足以弱到导致数据单元丢失)。作为附加的益处，中继UE节省了电池电量，因为它只需要解码以足够强的信号接收的数据单元，所述数据单元可以被解码而没有任何错误或没有很多错误。信号强度阈值可以根据网络检测到的重复数据单元的数量来增加或减少。
所述至少一个处理器可被配置为通过应用所述中继概率来确定是否使用所述至少一个发射器将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络。通过安排每个中继设备仅中继一定百分比的接收数据单元，因此可以使用概率来减少中继数据单元的数量，以减少重复数据单元的数量。中继概率可以根据网络检测到的重复数据单元的数量来增加或减少。例如，可以将相同的中继概率赋予相同空间区域中的每个中继UE，或者可以将不同的中继概率赋予不同的中继UE。在后一种情况下，例如，中继概率可以取决于中继UE的电池电量和/或中继UE支持的网络速率。中继UE可以将此信息发射到网络。
根据本发明，实现第二目的在于，所述用于确定中继配置的系统包括：至少一个接收器；至少一个发射器；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：使用所述至少一个接收器接收与特定空间区域中存在的中继设备有关的信息，从所述信息确定所述中继设备的中继配置信息，所述中继配置信息指示所述中继设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，以及使用所述至少一个发射器将所述中继配置信息发射到所述中继设备。所述系统可以自动地或根据请求接收所述信息。例如，所述空间区域可以是小区或小区的一部分。
所述至少一个处理器可被配置为从所述信息确定在所述特定空间区域中存在多少个中继设备，并基于在所述特定空间区域中存在多少个中继设备来确定所述中继设备的所述中继配置信息。例如，确定在所述特定空间区域中存在多少个中继设备可以包括确定每个小区的中继UE的数量或者在给定位置处的中继UE的密度。在所述特定空间区域中存在的中继设备越多，为了限制重复数据单元的数量中继设备平均应该花费在中继数据单元上的时间越少。替代地或附加地，所述至少一个处理器可被配置为根据中继设备所在的位置类型和/或根据中继设备的电池电量来确定中继设备的中继配置信息。
例如，所述中继配置信息可以例如包括用于监听和/或中继数据单元的开始时间和结束时间，包括指示中继设备立即开始监听和/或中继数据单元的信息，包括高于其所述中继设备应该中继数据单元且低于其所述中继设备不应该中继所述数据单元的信号强度阈值，和/或包括所述中继设备应该应用以确定是否中继所述数据单元的中继概率。附加地或替代地，所述中继配置信息可以包括其他信息。
所述至少一个处理器可被配置为基于源自所述特定空间区域的重复数据单元的计数来确定所述中继设备的所述中继配置信息。通过基于反馈调整中继配置信息，可以快速适应变化的环境。例如，可以通过网络中新引入的功能来计数重复数据单元的数量。此功能还可以在对重复数据单元进行计数之后将其删除。如果中继UE使用信号强度阈值，则中继UE可以周期性地向网络提供在信号强度低于阈值的信号中接收到多少个数据单元作为反馈。例如，这允许网络在计数到太多重复数据单元时增加信号强度阈值，并在计数到太少重复数据单元和/或在信号强度低于阈值的信号中接收到太多数据单元(因此丢弃)时降低信号强度阈值。
所述至少一个处理器可被配置为基于源自所述特定空间区域的重复数据单元的期望数量与源自所述特定空间区域的重复数据单元的计数之间的差异来确定所述中继设备的所述中继配置信息。例如，通过将重复数据单元的期望数量设置为至少一个，可以实现更可靠的中继性能。如果可靠性不重要，则可以将重复数据单元的期望数量设置为零。可以随着时间改变重复数据单元的期望数量，例如以使网络适应某些事件，例如马拉松。
根据本发明，实现第三目的在于，所述用于广播要被中继的数据单元的设备包括：至少一个接收器；至少一个发射器；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：使用所述至少一个接收器接收由蜂窝通信网络建立的广播配置信息，从所述广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口和/或传输功率，以及使用所述至少一个发射器在所述传输时间窗口中和/或以所述传输功率广播所述数据单元。
如果可以为每个远程UE指定传输时间窗口并且将监听时间窗口分配给中继UE，则可以缩短这些监听时间窗口(并且可以基于这些监听时间窗口来建立传输时间窗口)，以降低中继UE的功耗。此外，使用传输时间窗口可以减少传输冲突的次数。可以增加传输功率以尝试增加重复数据单元的数量(从而增加中继功能的可靠性)。可以减小传输功率以尝试减少重复数据单元的数量。
根据本发明，实现第四目的在于，所述中继数据单元的方法包括：从蜂窝通信网络接收中继配置信息，所述中继配置信息指示设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，以及根据所述中继配置信息从或不从另外的设备接收数据单元，和/或根据所述中继配置将或不将接收到的数据单元中继(即，传递)到所述蜂窝通信网络。所述方法可由在可编程设备上运行的软件来执行。此软件可以作为计算机程序产品提供。
根据本发明，实现第五目的在于，所述确定中继配置的方法包括：接收与特定空间区域中存在的中继设备有关的信息，从所述信息确定所述中继设备的中继配置信息，所述中继配置信息指示所述中继设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，并将所述中继配置信息发射给所述中继设备。所述方法可由在可编程设备上运行的软件来执行。此软件可以作为计算机程序产品提供。
根据本发明，实现第六目的在于，所述广播要被中继的数据单元的方法包括：接收由蜂窝通信网络建立的广播配置信息，从所述广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口和/或传输功率，并在所述传输时间窗口中和/或以所述传输功率广播所述数据单元。所述方法可由在可编程设备上运行的软件来执行。此软件可以作为计算机程序产品提供。
此外，提供了用于执行本文描述的方法的计算机程序，以及存储所述计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质。计算机程序例如可以由现有设备下载或上载到现有设备，或者在制造这些系统时进行存储。
一种非暂时性计算机可读存储介质，至少存储第一软件代码部分，所述第一软件代码部分在由计算机执行或处理时被配置为执行可执行的操作，包括：从蜂窝通信网络接收中继配置信息，所述中继配置信息指示设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，以及根据所述中继配置信息从或不从另外的设备接收数据单元，和/或根据所述中继配置将或不将接收到的数据单元中继(即，传递)到所述蜂窝通信网络。
一种非暂时性计算机可读存储介质，至少存储第二软件代码部分，所述第二软件代码部分在由计算机执行或处理时被配置为执行可执行的操作，包括：接收与特定空间区域中存在的中继设备有关的信息，从所述信息确定所述中继设备的中继配置信息，所述中继配置信息指示所述中继设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，并将所述中继配置信息发射给所述中继设备。
一种非暂时性计算机可读存储介质，至少存储第三软件代码部分，所述第三软件代码部分在由计算机执行或处理时被配置为执行可执行的操作，包括：接收由蜂窝通信网络建立的广播配置信息，从所述广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口和/或传输功率，并在所述传输时间窗口中和/或以所述传输功率广播所述数据单元。
如本领域技术人员将认识到的，本发明的各方面可以实施为设备、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或者在本文中通常可以被称为“电路”、“模块”或者“系统”的组合软件和硬件方面的实施例的形式。本披露内容中描述的功能可以实施为由计算机的处理器/微处理器执行的算法。此外，本发明的各方面可以采取在具有在其上实施的、例如存储的计算机可读程序代码的一种或多种计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外、或半导体系统、装置或设备，或上述的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括但不限于以下：具有一个或多个导线的电连接装置、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或者上述的任何合适的组合。在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是可包含或存储用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括具有在其中(例如，在基带中或作为载波的一部分)实施的计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括但不限于，电磁的、光的或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播、或传输程序(以用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用)的任何计算机可读介质。
可以使用任何适当的介质传输在计算机可读介质上实施的程序代码，这种介质包括但不限于无线、有线、光纤、电缆、RF等，或上述的任何合适的组合。用于执行本发明的各方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合编写，所述一种或多种编程语言包括如Java(TM)、Smalltalk、C++等面向对象的编程语言等和如“C”编程语言或相似的编程语言等常规过程编程语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在用户计算机上执行并部分地在远程计算机上执行、或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型网络连接到用户计算机，或可以进行与外部计算机的连接(例如，使用互联网服务提供商、通过互联网)。
下面将参照根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的各方面。将理解的是流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实施。可以将这些计算机程序执令提供给通用计算机、专用计算机、或其他可编程数据处理装置的处理器，具体是微处理器或中央处理单元(CPU)以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置或其他设备的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以用特殊的方式发挥功能，从而使得存储在所述计算机可读介质中的指令产生制造的包括指令的物品，这些指令实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。
计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实施的过程，从而使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的过程。
附图中的流程图和框图展示了根据本发明的各实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实施方式的体系架构、功能和操作。关于此，流程图或框图中的每个框可以表示包括用于实施(多个)特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的代码的模块、片段或部分。还应该指出的是，在一些替代性实施方式中，框中标明的功能可以不按图中标记的顺序发生。例如，根据涉及的功能，连续示出的两个框实际上可被大体同时执行，或者这些框可能有时以相反的顺序被执行。还将指出的是，可以通过执行特定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实施框图和/或流程图的每个框及框图和/或流程图中框的组合。
附图说明
本发明的这些和其他方面参考附图通过示例的方式变得显而易见并且将进一步阐明，在附图中：
·图1是本发明的系统的第一实施例和设备的实施例的框图；
·图2是图1的系统和设备的第二实施例的框图；
·图3是本发明的中继数据单元的方法的实施例的流程图；
·图4是本发明的确定中继配置的方法的第一实施例的流程图；
·图5是本发明的确定中继配置的方法的第二实施例的流程图；
·图6是图1的系统、第一位置处的数据重复功能和设备的第三实施例的框图；
·图7是图1的系统、第二位置处的数据重复功能和设备的第三实施例的框图；
·图8描绘了数据产生设备，所述数据产生设备从第一系统接收广播配置并且位于从第二系统接收中继配置的中继设备附近；
·图9是本发明的广播要被中继的数据单元的方法的实施例的流程图；
·图10是在本发明的设备和系统的实施例中使用的示例性蜂窝电信系统的框图；以及
·图11是用于执行本发明的方法的示例性数据处理系统的框图。
附图中的相应元件由相同的附图标记表示。
附图说明
图1描绘了本发明的用于确定中继配置的系统的第一实施例。系统1包括收发器3和处理器5。处理器5被配置为使用收发器3来接收与特定空间区域(例如，小区)中存在的中继设备(也称为“中继UE”)11、17至19有关的信息，并从所述信息确定中继设备11、17至19的中继配置信息。中继配置信息指示中继设备11、17至19何时从诸如另外的设备21的数据产生设备(也称为“远程UE”)接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元。
在图1的实施例中，系统1指示中继设备11、17至19何时接收数据单元以及何时不接收数据单元，并且指示中继设备11、17至19何时中继数据单元以及何时不中继数据单元。在替代实施例中，中继配置信息仅指示中继设备11、17至19何时接收数据单元以及何时不接收数据单元，或者仅指示中继设备11、17至19何时中继数据单元以及何时不中继数据单元。
处理器5进一步被配置为使用收发器3将中继配置信息发射到中继设备11、17至19。系统1是蜂窝通信网络31的一部分。中继设备11、17至19经由基站33与蜂窝通信网络(例如，移动网络)31上的其他设备以及互联网37上的其他设备进行通信。蜂窝通信网络31包括其他基站(例如，基站35)和对于蜂窝通信网络而言典型的其他设备。中继设备11、17至19和另外的设备21位于基站33的小区覆盖区域38中。蜂窝通信网络31进一步包括服务网关(S-GW)91和分组数据网络网关(P-GW)93。中继设备19也位于基站35的小区覆盖区域39中。
图1还描绘了本发明的用于中继数据单元的设备(也称为“中继设备”)的实施例。中继设备11包括收发器13和处理器15。处理器15被配置为使用收发器13从蜂窝通信网络31接收中继配置信息，并使用收发器13根据中继配置信息从或不从另外的设备21接收数据单元，和/或使用收发器13根据中继配置信息将或不将接收到的数据单元中继到蜂窝通信网络31。另外的设备21(也称为数据产生设备)包括收发器23和处理器25。中继设备17至19包括收发器和处理器，按照以上关于中继设备11所描述的方式配置。
中继设备11可以被配置为使用3GPP邻近服务(ProSe)技术或其等效物与另外的设备21通信。常规ProSe可以用于允许远程UE和中继UE发现彼此。在这种情况下，UE中的至少一个通常需要通知它自己，而其他UE通常需要发现这些通知。基于通知，可以指定是哪种UE(例如，普通UE或中继UE)。最终，一旦发现过程已经由网络执行和监督，UE便在它们之间建立连接，并可以开始彼此通信。3GPP还指定了对两个或更多个UE之间的ProSe组通信和ProSe广播通信的支持。为了实现本发明，可以增强常规ProSe。
移动设备的中继功能是开启还是关闭可以由移动设备的用户或由策略决定。作为策略的示例，中继可以在移动设备的电池电量低时关闭(例如，由用户或网络运营商设置的策略)，在“忙”网络时间内关闭(例如，由网络运营商设置的策略)，或在漫游时关闭(例如，由用户或网络运营商设置的策略)。
在图1的实施例中，中继设备11、17至19的处理器15被配置为从中继配置信息确定中继时间窗口(用于接收数据单元)，并使用收发器13在中继时间窗口中监听数据单元，在中继时间窗口之外的其他时间窗口中不监听数据单元。可以通过开始和结束时间或从当前时间起的持续时间来指定中继时间窗口。中继配置信息可以标识多个时间段，例如，以列表形式或通过中继设备将在下一个时间段使用的重复模式。这样的重复模式可以指定例如中继设备应该在今天10:00至14:00之间的每小时监听数据单元xx:05至xx:08。
另外，中继配置信息可以标识时间窗口的一个或多个条件。重复模式的条件可能是类似“只要您连接到单元X”或“只要您偏离您的位置不超过y”的条件。包括这种条件的可能原因是网络可以管理中继设备在其中中继数据而不会引起太多信令的区域。另一个可能的原因是为中继设备节省电池电量，因为当条件不再满足时，中继设备可以停止中继数据单元。
在图1的实施例中，每个中继设备11、17至19已经配置有时间窗口(每个窗口具有其自己的时间窗口)，在所述时间窗口期间，中继设备将接收和中继接收到的数据单元。每当另外的设备21在配置的时间窗口(其中中继设备监听数据单元)期间广播数据单元时，中继设备会将其中继到网络31。在图1的实施例中，中继设备11、17至19将不在时间窗口之外监听来自数据产生设备(例如，另外的设备21)的广播。在替代实施例中，中继设备将一直监听广播，但是如果在时间窗口之外收到这些广播中的数据单元(例如，消息)，则不进行中继。
在本文档中，确定允许中继设备确定时间窗口的中继配置信息的网络功能称为时间窗口协调功能(TWCF)。这种新的时间窗口协调功能可以在系统1中与现有网络功能分开实现，如图1所示。替代地，TWCF可以在与其他网络功能并置的系统41和43(例如，如LTE eNB的基站)中实现，如图2所示。在图1中，TWCF是集中式的(例如，整个网络31一个，或者每较大组的基站/eNB一个)。在图2中，TWCF是分散式的。
如果TWCF是分散式的，则它可以以独立方式(每个TWCF为自己的eNB执行时间窗口调度)或以分布式方式(TWCF与其他TWCF协作)与eNB并置。如果TWCF是集中式的，则它位于较高级别，例如，在S-GW或MME级别，或者位于中间级别，例如，在S-GW与eNB之间。每个网络甚至可能只有一个TWCF，它为属于网络的所有eNB进行协调。在图2中，中继设备11、17至19和另外的设备21位于基站41的小区覆盖区域38中，并且中继设备19也位于基站43的小区覆盖区域39中。
在图1和图2的实施例中，处理器5被配置为从与特定空间区域中存在的中继设备11、17至19有关的信息确定在所述特定空间区域中存在多少个中继设备，并且基于所述特定空间区域中存在多少个中继设备确定中继设备11、17至19的中继配置信息。因此，TWCF获取输入(例如，每小区的中继UE或在给定位置的中继UE的数量)，并从这些输入生成用于中继设备11、17至19的配置。中继设备的数量和/或与中继设备有关的其他信息例如可以从ProSe服务器收集，由基站传送，从历史数据估计或作为手动输入给出。替代地或附加地，TWCF可以获取中继UE所处的位置类型和/或中继UE的电池电量作为输入。
如上所述，中继配置信息可以包括用于监听和/或中继数据单元的开始时间和结束时间，和/或包括指示中继设备立即开始监听和/或中继数据单元的信息。替代地或附加地，中继配置可以包括高于其所述中继设备应该中继数据单元且低于其所述中继设备不应该中继数据单元的信号强度阈值，和/或包括所述中继设备应该应用以确定是否中继数据单元的中继概率。
中继设备11、17至19的处理器15可以被配置为根据a)中继时间窗口、b)信号强度阈值、和/或c)从中继配置信息确定的中继概率，来决定是否中继接收到的数据单元。特别地，中继设备11、17至19的处理器15可以被配置为：
a)如果在中继时间窗口中接收到数据单元，则使用收发器13将数据单元中继到蜂窝通信网络31，如果在中继时间窗口之外的另一时间窗口中接收到数据单元，则不中继数据单元，和/或
b)以处于某一接收信号强度的信号从另外的设备21接收数据单元，如果接收信号强度强于信号强度阈值，则使用收发器13将数据单元中继到蜂窝通信网络31，如果接收信号强度弱于信号强度阈值，则不中继数据单元到蜂窝通信网络31，和/或
c)通过应用中继概率来确定是否使用收发器13将数据单元中继到蜂窝通信网络31。
中继设备(中继UE)11、17至19可以针对不同类型的数据产生设备(远程UE)或针对不同分片使用不同的配置。这些不同的配置可以是同一中继配置信息的一部分。作为第一示例，公共安全分片可以比娱乐分片使用更多的中继时间窗口或更高的中继概率。作为第二示例，如果远程UE属于紧急响应者或由紧急响应者使用，则可以使用比正常更多的中继时间窗口或更高的中继概率。
系统1可以通过将时间窗口配置为零时长，来使用中继配置信息为特定中继设备(例如，当它位于放置在建筑物和房屋中的如毫微微小区的小小区中时)关闭中继。这将向中继设备指示其不应该中继数据单元(因为它位于小小区中)。在这种情况下，远程设备可以直接连接到网络以发射其数据而无需使用中继设备(以便中继设备可以节省电池)，或者可以经由连接到附近大型小区的中继设备来中继数据。
有多种方法可以确定中继设备的时间窗口。一种(简单)方法是将一小时除以给定小区内可用于中继的中继设备的平均数量(并对所有单元执行相同的过程)。然后，网络分配时隙，以便始终有至少一个中继设备在任何时间点中继数据。
更高级的算法可以考虑中继设备的位置。通过了解移动设备的大致位置，例如，根据移动设备发射的信号强度测量结果或GPS信息，网络可以考虑小区内的覆盖范围。然后，网络将小区划分为中继设备覆盖的“虚拟”空间协同定位子小区。这些子小区可用于将中继设备分组。如果子小区中有多于一个中继设备，则可以将重复周期的持续时间除以大致覆盖同一区域的中继设备的数量。然后，网络分配时隙，以便始终有至少一个中继设备在任何时间点中继数据。
在确定何时哪个中继设备应该中继时，可以考虑移动性参数。如果中继设备相对静止，则与快速移动时相比，可能更适合中继。另外，快速移动的中继设备可以被赋予较短的时间窗口，因为它很快就会在另一个小区中，而静止的中继设备可以被赋予较长的时间窗口，因为它更可能在同一小区中保持存在更长的时间。
在图1的实施例中，另外的设备21在不知道是否存在中继设备监听其广播的情况下广播其数据。在替代实施例中，另外的设备21可以首先广播探测消息，监听中继设备然后在处于其时间窗口中时可以对所述消息进行响应。在分配的时间窗口期间接收到此探测消息的中继设备将对此消息进行响应，指出它们可用于中继数据单元。答复可以包括另外的设备21相关的附加信息，例如另外的设备21可以使用的时间窗口以及中继设备连接到的网络，以便另外的设备21将知道何时发射其数据。随后，另外的设备21将向指示其可用的中继设备单播数据单元，并且继而，中继设备将向网络中继数据单元。
在此替代实施例中，另外的设备21将仅在发现中继UE(即，接收到对其探测消息的响应)之后才发射数据，与其中另外的设备21仅广播数据的情况相比，这将增加数据被中继到网络的机会。附加地或替代地，中继设备可以在其时间窗口期间(例如，使用ProSe发现消息)广播其存在，另外的设备21可以通过发射探测消息或通过立即发射其数据来进行响应。
后一种方法的缺点在于，如果中继设备确认接收到由另外的设备21发射的发现消息，则仍然可能发生中继节点此后不久停止监听(如果它严格遵守所分配的时间窗口)，从而丢失完整的数据单元。为了避免这种情况，中继设备可以停留在监听模式，直到来自另外的设备21的完整数据单元到达为止，即使这意味着扩展中继时间窗口。
如果来自另外的设备21的数据单元在中继设备的中继时间窗口内到达，则不扩展中继时间窗口。如果来自另外的设备21的数据单元在中继设备的中继时间窗口的规划结束时间的终点到达，则中继时间窗口被扩展直到稍后从所述另外的设备接收到完整数据单元以及预定义的扩展时间到期，从而避免了另外的设备21在完成其传输之前超出范围并且中继时间窗口被无限期地扩展的情况。如果接收到的数据单元不完整并且发生了超时，则数据单元将被丢弃。预定义的扩展时间可以是由运营商选择或在标准中定义的值。由于中继时间窗口的扩展，可能发生两个中继设备同时从另外的设备21接收同一数据单元。
在图1和图2所示的实施例中，系统1包括一个处理器5。在替代实施例中，系统1包括多个处理器。例如，系统1的处理器5可以是通用处理器(例如，英特尔或AMD处理器)或专用处理器。例如，处理器5可以包括多个核。例如，处理器5可以运行基于Unix的操作系统或Windows操作系统。例如，收发器3可以使用一种或多种蜂窝通信技术，诸如GPRS、CDMA、UMTS和/或LTE，以与中继设备11、17至19通信。系统1可以包括对于移动通信网络中的组件而言典型的其他组件，例如电源。在图1和图2所示的实施例中，系统1包括一个设备。在替代实施例中，系统1包括多个设备。
在图1和图2所示的实施例中，中继设备11包括一个处理器15。在替代实施例中，中继设备11包括多个处理器。例如，中继设备11的收发器13可以使用一种或多种蜂窝通信技术，诸如GPRS、CDMA、UMTS和/或LTE，以与基站33通信。处理器15可以是通用处理器(例如，ARM处理器)或专用处理器。例如，处理器15可以运行谷歌安卓或苹果iOS作为操作系统。中继设备11可以包括对于中继设备而言典型的其他组件，例如，显示器和电池。中继设备11可以是例如移动电话。
在图1和图2所示的实施例中，另外的设备21包括一个处理器25。在替代实施例中，另外的设备21包括多个处理器。例如，另外的设备21的收发器23可以使用诸如LTE(例如LTE的PC5接口)的一种或多种无线通信技术来与中继设备11、17至19通信。处理器25可以是通用处理器(例如，ARM处理器)或专用处理器。例如，处理器25可以运行基于Unix的操作系统。另外的设备21可以包括对于产生要被中继的数据的设备而言典型的其他组件，例如，传感器和电池。另外的设备21例如可以是可穿戴设备。
在图3中示出了中继数据单元的方法的实施例。在此实施例中，所述方法在具有eNodeB(eNB)、服务网关(S-GW)和分组数据网络网关(P-GW)功能的LTE网络中使用。在另一个实施例中，所述方法在具有5G网络的相应功能的5G网络中使用。两个中继UE附接到同一eNB。
步骤101包括TWCF(在本发明的系统的实施例中实施)将中继配置发射到中继UE1和中继UE2。中继配置信息指示设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元。步骤103和105包括中继UE1和中继UE2分别从TWCF接收中继配置信息。
步骤111包括远程UE广播数据单元，例如消息。中继UE1和UE2根据中继配置信息从或不从远程UE接收数据单元。当远程UE广播其数据单元时，中继UE2没有监听要被中继的数据单元。步骤113包括中继UE1从远程UE接收数据单元。由于中继UE2不接收数据单元，因此它没有什么用于中继。在此实施例中，中继UE1和中继UE2仅在特定时间窗口中监听要被中继的数据单元，但是中继在这些特定时间窗口中接收到的所有数据单元。步骤115包括中继UE1将所接收的数据单元经由eNB和S-GW中继到P-GW。步骤117包括P-GW接收数据单元。
步骤121包括远程UE广播另一数据单元。现在，当远程UE广播其另一数据单元时，中继UE1不再监听要被中继的数据单元。步骤125包括中继UE2从远程UE接收所述另一数据单元。由于中继UE1不接收所述另一数据单元，因此它没有什么用于中继。步骤127包括中继UE2经由eNB和S-GW将接收到的所述另一数据单元中继到P-GW。步骤129包括P-GW接收所述另一数据单元。在替代实施例中，数据单元和/或所述另一数据单元不被发射到P-GW，而是被发射到诸如服务能力暴露功能(SCFE)的第三方接口。
图4示出了确定中继配置的方法的实施例。在步骤101(这是图3所示的第一步骤)中TWCF将中继配置信息发射到中继UE1和中继UE2之前执行步骤131、133和135。步骤131包括eNB将与特定空间区域中(例如，其服务的小区中的一个或多个中)存在的中继设备(在这种情况下是中继UE1和中继UE2)有关的信息发射到TWCF。步骤133包括TWCF接收此信息。TWCF可能已请求此信息，或者eNB可能已主动发射此信息。步骤135包括TWCF从接收到的信息确定中继UE1和中继UE2的中继配置信息。在替代实施例中，TWCF从ProSe服务器接收所述信息，从先前接收的信息估计所述信息，或者从人工操作的终端接收所述信息。
在图4所示的示例中，中继UE1和中继UE2都接收在步骤111中由远程UE发射的数据单元。在步骤113中，中继UE1接收由远程UE发射的数据单元。在步骤114中，中继UE2接收由远程UE发射的数据单元。在此实施例中，中继UE1和中继UE2仅在特定时间窗口中监听要被中继的数据单元，并且根据中继配置信息(例如，从中继配置信息确定的概率或信号强度阈值)将或不将接收到的数据单元中继到eNB。
在另一实施例中，中继UE1和中继UE2一直监听要被中继的数据单元。当将不同的优先级分配给不同的远程UE或分配给远程UE发射的不同分片时，这是有益的。例如，来自某些高优先级UE的数据单元(例如，用于确保公共安全)可以一直被中继(从而推翻了这些UE的中继时间窗口)，而来自普通UE的数据单元可能不会在其他时间窗口中被中继(从而符合中继时间窗口)，以减少重复数据单元的数量。
步骤115包括中继UE1将接收到的数据单元经由eNB中继到SGW。步骤117包括SWG接收数据单元。中继UE2不中继接收到的数据单元，例如，因为接收到的信号强度低于信号强度阈值，或者因为中继概率为0.25并且中继UE2随机选择了数字1至3之一而不是数字0。将第一组数字分配给决策“中继”(在此示例中为{0})并将第二组数字分配给决策“不中继”(在此示例中为({1,2,3}))且第一组的大小除以第二组的大小等于中继概率是实施应用中继概率的一种方式。
图5示出了确定中继配置的方法的另一实施例。在此实施例中，TWCF基于源自特定空间区域的重复数据单元的计数来确定中继设备的中继配置信息。在此实施例中，通过称为重复删除功能(DF)的移除重复项并对其进行计数的新功能，对重复项的数量进行计数。在另一个实施例中，不移除重复项。例如，DF和TWCF可以组合在一个系统中，和/或DF和eNB可以组合在一个系统中。
就像使用TWCF一样，DF可以是集中式的(整个网络一个，或者每较大组的eNB一个)或分散式的。如果是分散式的，则DF可以以独立方式(每个DF进行自己的重复删除)或以分布式方式(每个DF与其他DF协作)与eNB并置。DF也可以位于更高的级别，例如，在P-GW级别，或者位于中间级别，例如，在P-GW与eNB之间。
可以通过在远程UE发射的数据单元(例如，消息)中使用序列号和远程UE标识符(唯一ID)来实施DF。如果DF从同一远程UE发现具有之前已经接收的序列号的数据单元，则将所述数据单元标识为重复项并丢弃。为此，多个中继UE接收的数据单元必须通过相同的DF。
在图5所示的示例中，中继UE1和中继UE2都接收在步骤111中由远程UE发射的数据单元。在步骤113中，中继UE1接收远程UE发射的数据单元。在步骤141中，中继UE2接收远程UE发射的数据单元。此外，中继UE1和中继UE2都分别在步骤115和143中经由eNB和S-GW将数据单元中继到P-GW。当数据单元被中继时，在分别由P-GW在步骤149和146中接收之前，DF分别在步骤148和145中接收它。
DF记录DF已接收到远程UE产生的数据单元(例如，消息)的重复项有多少。在本说明书中，此参数称为D因子(重复因子)。D因子指示TWCF算法或配置执行得怎么样。在这种情况下，DF记录同一数据单元已被中继两次。
重复检测的范围取决于DF在网络中的位置。在一种可能的实施中，DF放置在网络中的较高位置(例如，在P-GW处)，其中所有数据单元都通过而与移动性无关。这在图6中示出，其中DF和S-GW并置在DF/S-GW 61中。在另一种可能的实施中，DF与一个或几个eNB相关联。这在图7中示出，其中DF 53放置在基站33与S-GW 91之间，并且DF 55放置在基站35与S-GW 91之间。为了确保可以识别重复数据单元，远程UE必须指定与之关联的eNB，因为广播数据单元可能被连接到不同eNB的多个中继UE接收。因此，远程UE应该将eNB标识符添加到与它具有关联的eNB的数据单元。然后，接收到所述数据单元的其他eNB能够将数据单元中继到正确的eNB。然后，所述eNB处的DF可以执行重复删除。
TWCF使用D因子通过更改一个或多个配置参数来采取适当的动作。例如，可以配置被设计为不会引起任何重复(将可能导致数据单元丢失)的网络，以使D因子应该保持接近1(意味着没有重复)。实际上，这意味着网络将发送中继配置信息，利用所述中继配置信息，特定空间区域中的中继设备被分配不重叠或至少最小重叠的时间窗口，以便在结构上避免重复。
在图5的步骤151中，DF根据请求或主动地将D因子发射到TWCF。在替代实施例中，DF不发射D因子，而是发信号通知重复项的数量太高或太低(或者可选地，重复项的数量是可以的)。在步骤153中，TWCF基于D因子确定中继UE1和中继UE2的中继配置信息，并且在步骤155中将中继配置信息发射到中继UE1和中继UE2。分别在步骤157和159中，中继UE1和中继UE2接收中继配置信息。
作为另一个例子，可以在网络中或在为可靠传输而设计的网络的一部分中将D因子目标设置为2(即，2个接收到的数据单元，其中1个重复)。如果目标是实现远程UE数据的可靠传递，则不必将分配给各个中继UE的时间窗口仅精确地用于一个中继UE，而是可以将两个或多个中继UE配置为同时接收数据单元。在这种情况下，只要D因子偏离D因子目标太多，DF就会向TWCF提供反馈，以便TWCF可以调整其参数。这在高度动态的环境中是有利的，在所述环境中，存在相对大量的UE在短时间范围内进入和离开覆盖区域。
在实施例中，选择D因子目标，使得大部分时间不需要立即采取行动，并且仅在D因子下降得太低时才需要新配置。例如，DF可以被配置为具有2的理想D因子和例如1.5和2.5的两个阈值。只要D因子在这些限制之间，DF将不执行任何操作。对于与eNB并置并在本地计算D因子的DF，还有另一个优势：由于D因子是基于每个eNB计算的，因此TWCF可以更改每个eNB的配置设置。
在图3至图5的实施例中，中继配置信息包括用于监听和/或中继数据单元的开始时间和结束时间，和/或包括指示中继设备立即开始监听和/或中继数据单元的信息。中继配置可以进一步包括高于其所述中继设备应该中继数据单元且低于其所述中继设备不应该中继所述数据单元的信号强度阈值，和/或包括所述中继设备应该应用以确定是否中继所述数据单元的中继概率。当与DF一起使用时这后两个参数特别有利，并且DF使得这后两个参数能够在没有前两个参数(即，允许中继UE确定时间窗口的参数)中的任何一个的情况下使用。
信号强度阈值告知中继UE仅在信号强度高于特定阈值时中继数据单元。此配置消息包含包括数据单元的信号必须由中继UE进行中继的最小信号强度。在较密集的区域中，此阈值将比在较不密集的区域中更高。结果，只有最靠近远程UE的一个或多个中继UE将中继由远程UE广播的数据单元。这为中继UE节省了电池电量，因为它只需要对更容易无误差地解码的足够强的信号作出反应。
信号强度阈值可以根据网络检测到的重复数据单元的数量来增加或减少。中继UE可以周期性地向网络提供在信号强度低于阈值的信号中接收到多少个数据单元作为反馈。例如，这允许网络在计数到太多重复数据单元时增加信号强度阈值，并在计数到太少重复数据单元时和/或在信号强度低于阈值的信号中接收到太多数据单元(因此丢弃)时降低信号强度阈值。
中继概率是设备中继接收到的特定数据单元的概率。例如，如果中继概率为0.25，则目标是平均中继每4个接收到的数据单元中的1个。中继概率可以根据网络检测到的重复数据单元的数量来增加或减少。例如，可以将相同的中继概率赋予相同空间区域中的每个中继UE，或者可以将不同的中继概率赋予不同的中继UE。在后一种情况下，例如，中继概率可以取决于中继UE的电池电量和/或中继UE支持的网络速率。中继UE可以将此信息发射到网络。
使用除时间窗口之外的参数的优点是：eNB可以利用向到达范围内的所有中继UE广播消息来更改这些参数。这使得重新配置的过程不那么信令集中，并且在D因子快速变化的情况下允许eNB快速作出反应。这些更改通常只会在本地生效。附加地或替代地，中继配置信息可以包括除了先前描述的参数以外的参数。
如图2所示，在系统的一个实施例中，每个eNB具有其自己的TWCF。如图1所示，在系统的另一实施例中，TWCF以使得TWCF的覆盖区域跨越多个eNB的覆盖区域的方式位于较高级别。图2的实施例的结果是，中继UE可以在两个eNB的覆盖区域的边缘上，但是也可以在两个TWCF的覆盖区域的边缘上(例如，在覆盖区域38和39的重叠部分中)。然后，中继UE可以从一个TWCF接收指令，但是从另一TWCF覆盖区域中的远程UE接收广播，如图8所示。
这可以通过让TWCF考虑相邻的TWCF来解决。这可以在TWCF不需要从相邻TWCF接收任何配置信息的情况下实施。TWCF可以简单地在TWCF边界上为中继UE分配较低的中继概率。两个eNB到达范围内的中继UE仅在它们连接到的eNB的TWCF配置的时间窗口期间监听。替代地或附加地，可以以使得具有比TWCF更大的覆盖范围并且可以检测跨TWCF边界的重复的方式来选择DF的覆盖区域。例如，整个网络可能有一个DF。
在图1至图2和图6至图8的实施例中，另外的设备21(远程UE)可以是常规设备。替代地，另外的设备21可以被特别地构造。另外的设备21的处理器25可以被配置为使用收发器23来接收由蜂窝通信网络31建立的广播配置信息，从广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口和/或传输功率，并使用收发器23在传输时间窗口中和/或以传输功率广播数据单元。因此，另外的设备21可以被配置为执行本发明的广播要被中继的数据单元的方法。
图9示出了广播要被中继的数据单元的方法的实施例。与图3的方法相比，图9的方法包括附加步骤161、163和165，并且同样在步骤101中，TWCF将配置信息发射到中继UE。步骤161包括远程UE接收由TWCF建立的广播配置信息。步骤163包括远程UE从广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口。在替代实施例中，步骤163替代地或附加地包括远程UE从广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输功率。
步骤165包括远程UE在传输时间窗口中广播数据单元。在替代实施例中，步骤165替代地或附加地包括远程UE以传输功率广播数据单元。通过在传输时间窗口中广播数据单元，可以减少与其他远程UE的传输冲突的数量。通过以指定的传输功率广播数据单元，可以实现接近目标D因子或比原本可能更接近目标D因子的D因子。
在网络为中继UE和远程UE两者提供时间窗口的情况下，更高级的算法可以是可能的并且可被需要。例如，在具有低密度远程UE的区域中，TWCF可以为所有远程UE分配相同的时间窗口。每当密度增加时，网络可以通过使更多时间窗口可用并将其分配给远程UE来使时间窗口多样化。替代地，网络可以将特定时间窗口分配给更静止的UE，将其他时间窗口分配给高度移动的UE。这样，网络将避免与静止UE发生冲突。对于移动UE，冲突可能会更容易接受，因为它们将很快移至另一个区域并可以在所述区域重试。然后，网络可以使分配给特定远程UE的时间窗口与分配给中继UE的时间窗口匹配。这样，利用没有UE监听和/或广播的时间以及特定UE正在监听和广播的时间获得“稀疏”分配。
在网络向远程UE发射传输功率(配置)(例如，以固定间隔广播)的情况下，网络可以基于到达网络(例如DF)的重复项的数量来确定每小区的传输功率的特定值。可以增加传输功率以尝试增加重复数据单元的数量(从而增加中继功能的可靠性)。可以减小传输功率以尝试减少重复数据单元的数量。如果传输功率太高，则接收广播的中继UE的数量高，因此网络将接收大量的重复数据单元。TWCF或类似于TWCF的功能(可以与一个或多个其他功能并置)可以确定远程UE的传输功率水平的配置和/或中继UE的信号接收阈值(基于DF结果)。
在实施例中，远程UE被划分成组。例如，可能有“高优先级”组，其接收更多时间窗口，从而为数据单元通过提供了一定的保证或更高的概率。附加地，可能有“尽力而为”组，其接收特定的“尽力而为”时间窗口，所述时间窗口无法为数据单元通过提供保证或提供更低的概率。取决于订阅，远程UE可以在这些组之一中。中继UE继而被告知应该中继在特定时间窗口中接收到的所有数据单元，而对于其他时间窗口仅应该中继一定百分比，或者甚至在一些特定时间窗口中监听是可选的。
如果不可能(足够)限制中继UE传输冲突的数量，则确认可能是有益的。在先前描述的实施例中，假设未确认数据单元的传输或在TCP协议级别确认数据单元的传输。替代地，网络可以经由广播信道发出确认，所述确认可以由远程UE接收。一旦网络已经从远程UE接收到数据单元，就可以这样做。作为另一替代，中继UE可以向远程UE发送确认，告知它已经接收到数据单元并将对其进行中继，或者告知它已经接收到数据单元并已成功将其中继到网络。在这种情况下，中继UE实际上可以将确认从网络转发到远程UE。然后，所述确认还可以包含远程UE的新配置参数(如果网络认为必要)。
在图10的电信系统200中，为简洁起见，一起示意性地描绘了三代网络。体系结构和概述的更详细说明可见于3GPP技术规范TS 23.002“网络体系结构”，其全文以引用的方式包含在本申请中。可以替代地或附加地使用其他类型的蜂窝电信系统，例如5G蜂窝电信系统。
图10的下部分支表示GSM/GPRS或UMTS网络。
对于GSM/GPRS网络，无线电接入网络(RAN)系统220包括多个节点，其包括基站(BSC和BTS的组合)，在图10中未单独示出。核心网络系统包括网关GPRS支持节点222(GGSN)、服务GPRS支持节点221(SGSN，用于GPRS)或移动交换中心(MSC，用于GSM，图5中未示出)、以及归属位置寄存器223(HLR)。HLR 223包含用户设备201(例如，移动台MS)的订阅信息。
对于UMTS无线电接入网络(UTRAN)，无线电接入网络系统220还包括连接到多个基站(NodeB)的无线电网络控制器(RNC)，在图10中也未单独示出。在核心网络系统中，GGSN222和SGSN 221/MSC连接到包含用户设备201(例如，用户设备UE)的订阅信息的HLR 223。
图10中的电信系统的上部分支代表下一代网络，通常表示为长期演进(LTE)系统或演进分组系统(EPS)。
无线电接入网络系统210(E-UTRAN)包括在图10中未单独示出的基站(演进的NodeB、eNodeB或eNB)，所述基站为用户设备201(例如，用户设备UE)提供蜂窝无线接入。核心网络系统包括PDN网关(P-GW)214和服务网关212(S-GW)。EPS的E-UTRAN 210经由分组网络连接到S-GW 212。为了信令目的，S-GW 212连接到归属订户服务器HSS 213和移动性管理实体MME 211。HSS 213包括用于用户设备201的订阅简档存储库SPR。
对于GPRS、UMTS和LTE系统，核心网络系统通常连接到另外的分组网络202，例如互联网。
EPS网络的一般体系结构的进一步信息可见于3GPP技术规范TS 23.401“演进的通用陆地无线接入网(E-UTRAN)接入的GPRS增强”。
图11描绘了示出可以执行参考图3至图5和图9描述的方法的示例性数据处理系统的框图。
如图11所示，数据处理系统300可以包括通过系统总线306耦合至存储器元件304的至少一个处理器302。这样，数据处理系统可以在存储器元件304内存储程序代码。进一步地，处理器302可以执行经由系统总线306从存储器元件304访问的程序代码。在一方面，数据处理系统可以被实施为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当理解，数据处理系统300可以以包括能够执行本说明书中描述的功能的处理器和存储器的任何系统的形式实施。
存储器元件304可以包括一个或多个物理存储器设备，如例如，本地存储器308和一个或多个大容量存储设备310。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的随机存取存储器或其他(多个)非持久性存储设备。大容量存储设备可以被实施为硬盘驱动器或其他持久性数据存储设备。处理系统300还可以包括一个或多个高速缓冲存储器(未示出)，这些高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储设备310检索程序代码的次数。
被描绘为输入设备312和输出设备314的输入/输出(I/O)设备可以任选地耦合至数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、如鼠标等定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。输入设备和/或输出设备可以直接或通过中间I/O控制器耦合至数据处理系统。
在实施例中，输入设备和输出设备可以被实施为组合的输入/输出设备(在图11中以围绕输入设备312和输出设备314的虚线示出)。这种组合设备的示例是触敏显示器，有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中，可以通过物理对象(诸如，例如手写笔或用户的手指)在触摸屏显示器上或附近的移动来提供对设备的输入。
网络适配器316还可以耦合至数据处理系统，以使其能够通过中间私有或公共网络耦合至其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络向数据处理系统300发射的数据的数据接收器，以及用于从数据处理系统300向所述系统、设备和/或网络发射数据的数据发射器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统300一起使用的不同类型的网络适配器的示例。
如图11所描绘的，存储器元件304可以存储应用318。在各种实施例中，应用318可以被存储在本地存储器308、一个或多个大容量存储设备310中，或者与本地存储器和大容量存储设备分开。应当理解，数据处理系统300可以进一步执行能够促进应用318执行的操作系统(图11中未示出)。以可执行程序代码的形式实施的应用318可以由数据处理系统300(例如，由处理器302)执行。响应于执行应用，数据处理系统300可以被配置成执行本文描述的一个或多个操作或方法步骤。
本发明的各种实施例可以被实现为与计算机系统一起使用的程序产品，其中，程序产品的程序定义实施例的功能(包括本文描述的方法)。在一个实施例中，程序可以被包含在各种非暂时性计算机可读存储介质上，其中，如本文所使用的，表述“非暂时性计算机可读存储介质”包括所有计算机可读介质，唯一的例外是暂时传播的信号。在另一实施例中，程序可以被包含在各种暂时性计算机可读存储介质上。说明性的计算机可读存储介质包括但不限于：(i)永久存储信息的不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储设备，诸如CD-ROM驱动器可读的CD-ROM盘，ROM芯片，或任何类型的固态非易失性半导体存储器)；以及(ii)存储可变信息的可写存储介质(例如，闪速存储器，软盘驱动器或硬盘驱动器内的磁盘，或任何类型的固态随机存取半导体存储器)。计算机程序可以在本文描述的处理器302上运行。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”旨在同样包括复数形式，除非上下文以其他方式清晰表明之外。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时，其指定陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
以下权利要求中所有装置或步骤加上功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与如具体要求保护的其他要求保护的元件结合执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明的目的而呈现本发明的实施例的描述，但是所述描述并不旨在穷举或将实施方式限于所披露的形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，很多修改和变化对本领域普通技术人员都将是明显的。实施例的选择和描述是为了最佳地解释本发明的原理和一些实际应用，并且当适合于所构想的特定用途时，使得本领域的其他普通技术人员能够针对具有各种修改的各个实施例理解本发明。

Claims (15)

1.一种用于中继数据单元的设备(11)，所述设备包括：
至少一个接收器(13)；
至少一个发射器(13)；以及
至少一个处理器(15)，所述至少一个处理器被配置为：
-使用所述至少一个接收器(13)从蜂窝通信网络(31)接收中继配置信息，所述中继配置信息指示所述设备(11)何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，以及
-使用所述至少一个接收器(13)根据所述中继配置信息从或不从另外的设备(21)接收数据单元，和/或使用所述至少一个发射器(13)根据所述中继配置信息将或不将接收到的数据单元中继到所述蜂窝通信网络(31)。
2.如权利要求1所述的设备(11)，其中，所述至少一个处理器(15)被配置为从所述中继配置信息确定用于接收数据单元的中继时间窗口，并且使用所述至少一个接收器(13)在所述中继时间窗口中监听数据单元而在所述中继时间窗口之外的其他时间窗口中不监听数据单元。
3.如权利要求1所述的设备(11)，其中，所述至少一个处理器(15)被配置为根据从所述中继配置信息确定的中继时间窗口、信号强度阈值和/或中继概率来决定是否中继所述接收到的数据单元。
4.如权利要求3所述的设备(11)，其中，所述至少一个处理器(15)被配置为：如果在所述中继时间窗口中接收到所述数据单元，则使用所述至少一个发射器(13)将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络(31)，并且如果在所述中继时间窗口之外的其他时间窗口中接收到所述数据单元，则不中继所述数据单元。
5.如权利要求3或4所述的设备(11)，其中，所述至少一个处理器(15)被配置为以处于某一接收信号强度的信号从所述另外的设备(21)接收所述数据单元；如果所述接收信号强度强于所述信号强度阈值，则使用所述至少一个发射器(13)将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络(31)；并且如果所述接收信号强度弱于所述信号强度阈值，则不将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络(31)。
6.如权利要求3至5中任一项所述的设备(11)，其中，所述至少一个处理器(15)被配置为通过应用所述中继概率来确定是否使用所述至少一个发射器(13)将所述数据单元中继到所述蜂窝通信网络(31)。
7.一种用于确定中继配置的系统(1)，包括：
至少一个接收器(3)；
至少一个发射器(3)；以及
至少一个处理器(5)，所述至少一个处理器被配置为：
-使用所述至少一个接收器(3)接收与特定空间区域中存在的中继设备(11、17至19)有关的信息，
-从所述信息确定所述中继设备(11、17至19)的中继配置信息，所述中继配置信息指示所述中继设备(11、17至19)何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元，以及
-使用所述至少一个发射器(3)将所述中继配置信息发射到所述中继设备(11、17至19)。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述至少一个处理器(5)被配置为：
-从所述信息确定在所述特定空间区域中存在多少个中继设备，以及
-基于在所述特定空间区域中存在多少个中继设备来确定所述中继设备(11、17至19)的所述中继配置信息。
9.如权利要求7或8所述的系统(1)，其中，所述中继配置信息包括用于监听和/或中继数据单元的开始时间和结束时间，包括指示中继设备立即开始监听和/或中继数据单元的信息，包括高于其所述中继设备应该中继数据单元且低于其所述中继设备不应该中继所述数据单元的信号强度阈值，和/或包括所述中继设备应该应用以确定是否中继所述数据单元的中继概率。
10.如权利要求7、8或9所述的系统(1)，其中，所述至少一个处理器(5)被配置为基于源自所述特定空间区域的重复数据单元的计数来确定所述中继设备(11、17至19)的所述中继配置信息。
11.一种用于广播要被中继的数据单元的设备(21)，所述设备包括：
至少一个接收器(23)；
至少一个发射器(23)；以及
至少一个处理器(25)，所述至少一个处理器被配置为：
-使用所述至少一个接收器(23)接收由蜂窝通信网络(31)建立的广播配置信息，
-从所述广播配置信息确定用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口和/或传输功率，以及
-使用所述至少一个发射器(23)在所述传输时间窗口中和/或以所述传输功率广播所述数据单元。
12.一种中继数据单元的方法，所述方法包括：
-从蜂窝通信网络接收(103，105)中继配置信息，所述中继配置信息指示设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元；以及
-根据所述中继配置信息从或不从另外的设备接收(113，123，125)数据单元，和/或根据所述中继配置信息将或不将接收到的数据单元中继(115，127)到所述蜂窝通信网络。
13.一种确定中继配置的方法，所述方法包括：
-接收(133)与特定空间区域中存在的中继设备有关的信息；
-从所述信息确定(135)用于所述中继设备的中继配置信息，所述中继配置信息指示所述中继设备何时接收和/或中继数据单元以及何时不接收和/或中继数据单元；以及
-向所述中继设备发射(101)所述中继配置信息。
14.一种广播要被中继的数据单元的方法，所述方法包括：
-接收(161)由蜂窝通信网络建立的广播配置信息；
-从所述广播配置信息确定(163)用于广播要被中继的数据单元的传输时间窗口和/或传输功率；以及
-在所述传输时间窗口中和/或以所述传输功率广播(165)所述数据单元。
15.一种计算机程序或计算机程序套件，包括至少一个软件代码部分或存储至少一个软件代码部分的计算机程序产品，所述软件代码部分在计算机系统上运行时被配置为执行如权利要求12至14中任一项所述的方法。
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