CN115843012A - 具有自适应设备到设备通信切换的电子设备 - Google Patents

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CN115843012A CN202210649839.2A CN202210649839A CN115843012A CN 115843012 A CN115843012 A CN 115843012A CN 202210649839 A CN202210649839 A CN 202210649839A CN 115843012 A CN115843012 A CN 115843012A
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Abstract

本公开涉及具有自适应设备到设备通信切换的电子设备。通信网络可包括接收设备到设备(D2D)信号的中继设备。在自组(ad hoc)模式下,该中继设备当在该D2D信号中接收到来自相对较少发射设备的相对较少消息时可消耗相对较少功率。在组织模式下,该设备当在该D2D信号中接收到来自许多发射设备的许多消息时可消耗相对较高功率。该设备上的接收器可响应于第一标准而从该自组模式转变到该组织模式,并且可响应于第二切换标准而从该组织模式转变到该自组模式。考虑到该D2D信号可很少到达或因发生未预见事件而集群式到达,这可允许该设备在中继消息诸如在该信号上接收到的紧急消息时平衡通信负载和功率消耗。

Description

具有自适应设备到设备通信切换的电子设备
本申请要求2021年9月21日提交的美国专利申请号17/481,214的优先权,该美国专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及无线通信,包括由用户装备设备执行的无线通信。
背景技术
通信系统通常包括用户装备和无线基站。无线基站具有对应覆盖区域。当用户装备位于覆盖区域内时,用户装备与无线基站之间交换射频信号以传送无线数据。
在实践中,会出现用户装备不再位于无线基站的覆盖区域内的情况。在这些情况下,用户装备不能与无线基站传送无线数据。然而,还可能出现这样的场景:在用户装备位于无线基站的覆盖区域之外时,用户装备需要将无线数据发送给接收者。
发明内容
通信网络可包括用户装备(UE)设备和外部通信装备诸如无线基站、接入点或通信卫星。外部通信装备的范围内的中继设备可包括具有接收器、发射器和一个或多个天线的无线电路。中继设备可从一个或多个发射设备接收设备到设备(D2D)信号。中继设备可在自组(ad hoc)操作模式下和在组织操作模式下操作。在自组操作模式下,中继设备可在D2D信号中接收到来自相对较少发射设备的相对较少消息时消耗相对较少功率。在组织操作模式下,中继设备可在D2D信号中接收到来自许多发射设备的许多消息时消耗相对较高功率。
一个或多个处理器可响应于第一切换标准而使接收器从自组操作模式转变到组织操作模式,并且可响应于第二切换标准而使接收器从组织操作模式转变。一个或多个设备可在处于组织操作模式时发射同步信号。可将同步信号的发射移交给其他设备。这些发射设备中的一个或多个发射设备可在需要发射紧急消息时以D2D信号发射信标。
第一切换标准可以是在中继设备处接收到信标;在中继设备处接收到用户特定的寻呼信号;在中继设备处D2D流量级别超过阈值;发生其他用户特定的事件等。第二切换标准可以是特定通信会话结束;在中继设备处D2D流量级别降至低于阈值;从发射设备之一接收到特定信号;经过预先确定的时间量而未接收到附加消息等。考虑到D2D信号可很少到达或因发生未预见事件而集群式到达,这可允许中继设备在中继消息(诸如在D2D信号上接收到的紧急消息)时平衡通信负载和功率消耗。
本公开的一个方面提供了一种用户装备设备。该用户装备设备可包括一个或多个天线。该用户装备设备可包括无线电路,该无线电路被配置为通过该一个或多个天线从一个或多个附加用户装备设备接收设备到设备(D2D)信号,并且被配置为通过该一个或多个天线将来自D2D信号的一个或多个消息发射到外部通信装备。该用户装备设备可包括一个或多个处理器。该一个或多个处理器可被配置为在第一操作模式下和在第二操作模式下操作无线电路,在该第一操作模式下,接收器消耗第一功率量并支持第一服务级别,并且在该第二操作模式下,无线电路消耗高于第一功率量的第二功率量并支持高于第一服务级别的第二服务级别。该一个或多个处理器可被配置为响应于第一切换标准而将无线电路从第一操作模式切换到第二操作模式。该一个或多个处理器可被配置为响应于第二切换标准而将无线电路从第二操作模式切换到第一操作模式。
本公开的一个方面提供了一种操作用户装备设备的方法以将从一个或多个附加用户装备设备接收到的设备到设备(D2D)信号中的紧急消息中继到外部通信装备。该方法可包括使用接收器,在消耗第一功率量的第一操作模式下接收D2D信号。该方法可包括使用一个或多个处理器,响应于第一触发条件而使接收器从第一操作模式转变到第二操作模式。该方法可包括使用接收器,在消耗大于第一功率量的第二功率量的第二操作模式下接收D2D信号。该方法可包括使用该一个或多个处理器,响应于第二触发条件而使接收器从第二操作模式转变到第一操作模式。
本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括无线电路,该无线电路被配置为接收设备到设备(D2D)信号,并且被配置为将D2D信号中的紧急消息中继到外部通信装备。该电子设备可以包括一个或多个处理器。该一个或多个处理器可被配置为在自组操作模式下和在组织操作模式下操作无线电路,在该自组操作模式下,无线电路中的接收器在第一时间量内是活动的并消耗第一功率量,并且在该组织操作模式下,接收器在大于第一时间量的第二时间量内是活动的并消耗大于第一功率量的第二功率量,该无线电路被配置为在自组操作模式下从第一组附加电子设备接收D2D信号。该一个或多个处理器可被配置为当从具有比第一组附加电子设备更多的附加电子设备的第二组附加电子设备接收到D2D信号时,将接收器从第一操作模式切换到第二操作模式。
附图说明
图1是根据一些实施方案的例示性通信网络的示意图,该通信网络具有用户装备设备和外部通信装备诸如无线基站或接入点。
图2是根据一些实施方案的例示性用户装备设备的框图。
图3是根据一些实施方案的例示性操作的流程图,这些操作涉及使用第一用户装备设备中继来自一个或多个其他用户装备设备的设备到设备信号,同时平衡功率消耗和通信负载。
图4包括根据一些实施方案的时序图,这些时序图示出了例示性第一用户装备设备可如何在自组模式下和在组织模式下具有不同级别的接收器活动。
图5是根据一些实施方案的用于第一用户装备设备的例示性操作模式的状态图,该第一用户装备设备在平衡功率消耗和通信负载的同时中继设备到设备信号。
具体实施方式
图1是用于在通信终端之间传送无线数据的例示性通信系统26(在本文中有时被称为通信网络26)的示意图。通信系统26可包括网络节点(例如,通信终端)。网络节点可包括用户装备(UE),诸如一个或多个UE设备10。网络节点还可包括外部通信装备(例如,除UE设备10之外的通信装备),诸如外部通信装备12。作为示例,外部通信装备12可包括无线基站、无线接入点或通信卫星(例如,在UE设备与卫星网关或地面站之间以一个或多个卫星通信频带路由双向或单向无线通信的卫星星座中的通信卫星)。UE设备10和外部通信装备12彼此可使用无线通信链路来通信。如果需要,UE设备10可与外部通信装备12进行无线通信,而无需通过通信系统26中的任何其他居间网络节点传递通信(例如,UE设备10可与外部通信装备12直接无线通信)。
通信系统26可形成较大通信网络的一部分,该较大通信网络包括经由有线和/或无线链路耦接到外部通信装备12的网络节点。该较大通信网络可包括一个或多个有线通信链路(例如,使用电缆诸如以太网电缆、射频电缆诸如同轴电缆或其他传输线、光纤或其他光缆等形成的通信链路)、一个或多个无线通信链路(例如,在英寸、英尺或数十英尺的范围内操作的短程无线通信链路,在数百英尺、数千英尺、英里或数十英里的范围内操作的中程无线通信链路和/或在数百或数千英里的范围内操作的远程无线通信链路,等)、通信网关、无线接入点、基站、交换机、路由器、服务器、调制解调器、中继器、电话线、网卡、线路卡、端口、用户装备(例如,计算设备、移动设备等)等。该较大通信网络可包括使用这些部件或其他部件耦接在一起的通信(网络)节点或终端(例如,网状网络、中继网络、环形网络、局域网、无线局域网、个人局域网、云网络、星形网络、树形网络或具有其他网络拓扑的通信节点网络中的一些或全部)、互联网、这些的组合等。UE设备10可经由外部通信装备12发送数据到较大通信网络中的其他节点或终端和/或可从其他节点或终端接收数据(例如,外部通信装备12可作为用户装备设备10和较大通信网络的其余部分之间的接口)。如果需要,一些或全部通信网络可由对应的网络运营商或服务提供商操作。
外部通信装备12可包括一个或多个天线,该一个或多个天线为位于对应地理区域或地区诸如小区14内的UE设备10提供无线覆盖。小区14的大小可对应于例如外部通信装备12的最大发射功率电平和外部通信装备12所传送的射频信号的无线衰减特征。当UE设备10位于小区14内时,UE设备可通过无线链路与外部通信装备12通信。为了支持无线链路,外部通信装备12可在下行链路(DL)方向上将射频信号从外部通信装备12发射到UE设备,和/或UE设备可在上行链路(UL)方向上将射频信号从UE设备发射到外部通信装备12。在图1的示例中,第一UE设备10诸如UE设备10R可位于小区14内。因此UE设备10R可通过对应无线链路与外部通信装备12通信。可在UE设备10R与外部通信装备12之间传送射频信号16以支持无线链路。
在实践中,可能出现这样的情况:一个或多个UE设备诸如UE设备10T位于外部通信装备12的覆盖区域和通信系统26中的任何其他无线接入点或基站的覆盖区域之外。当在外部通信装备12的覆盖区域之外时,UE设备10T有时可被称为“离网”。当外部通信装备12不活动、被禁用、过载或以其他方式不可用于与UE设备通信时(例如,由于外部通信装备12处的停电或其他失能,由于灾害或其他紧急情况,由于网络负载平衡,由于因UE设备的位置处的灾害或其他紧急情况或因过多数量UE设备尝试访问该网络所致的外部通信装备12处的过大流量,由于UE设备对通信网络26的其余部分的访问被网络服务提供商、政府实体和/或其他行为主体阻断或拒绝,由于中间障碍物、地形或天气阻止UE设备与外部通信装备12传送射频信号等),UE设备10T也可离网。相反地,当UE设备位于覆盖区域诸如小区14内并且能够经由外部通信装备12与该网络(例如,通信系统26)的其余部分传送无线数据时,UE设备诸如UE设备10R有时可被称为“并网”。
当UE设备10T以离网方式定位时,UE设备10T可能仍需要将无线数据诸如消息数据、语音数据、视频数据或其他数据提供给通信系统26中的通信终端或另一个UE设备。例如,UE设备10T的用户可能在离网时遇到紧急情况并且可能需要使用UE设备10T将紧急消息发送到管理机构(例如,紧急服务)和/或另一人以警示管理机构和/或另一人注意用户的情况和/或请求帮助。
在离网时,UE设备10T可能仍能够(例如,通过无线设备到设备(D2D)链路)与其他UE设备诸如UE设备10R传送射频信号。UE设备10R可具有其自己的覆盖区域20。覆盖区域20的大小由UE设备10R的最大发射功率电平和UE设备10R所发射的射频信号的无线衰减特征确定。当UE设备10T的用户在离网时需要发送紧急消息时,UE设备10T可发射射频信号24,这些射频信号包括紧急消息或其他无线数据。UE设备10R可接收射频信号24及因此UE设备10T所发射的紧急消息。然后UE设备10R可通过将紧急消息经射频信号16传送到外部通信装备12来用作紧急消息的中继器。外部通信装备12可由紧急服务管理或可进一步将该消息中继到紧急服务所运作的其他网络节点(例如,美国的“911”服务)或中继到其他用户。
因此UE设备10R在本文中有时可被称为中继设备10R。发射用于经由中继设备10R中继到外部通信装备12的消息的UE设备10T在本文中有时可被称为发射设备10T。在中继设备10R位于小区14之外的情况下,中继设备10R可(例如,使用D2D信号)将该消息中继到一个或多个附加中继设备10R直到小区14内的中继设备10R接收到该消息。
为了中继发射设备10T所发射的射频信号24中的消息,中继设备10R需要监测待中继的传入消息。中继设备10R中的无线接收器需要保持通电和活动以监测传入消息。然而,紧急情况及因此射频信号24中的消息相对较罕见。因此让无线接收器保持通电可消耗中继设备10R中的过多功率量(例如,不必要地消耗中继设备10R的电池)。为了降低功率消耗,中继设备10R可仅周期性地(例如,在相对较长的数据接收(DRX)周期期间)激活其无线接收器。另一方面,相对较长的DRX周期形成高延迟并且限制中继设备10R处可用于中继所接收的D2D消息的总无线资源。在存在许多需要将消息发射到该网络的发射设备10T的场景中,该高延迟和资源限制可显著损害中继设备10R中继消息的能力。
例如,可能存在这样的场景:许多发射设备10T诸如发射设备10T的组18存在于中继设备10R的覆盖区域20内并且具有要发射到该网络的紧急消息。组18中的发射设备10T可同时以射频信号22(例如,D2D信号)将消息发射到中继设备10R。组18可包括多达数十、数百或甚至数千发射设备。例如在人员密集的地方可能发生此类场景,在这些地方对通信系统26中的外部通信装备12的访问突然变得不可用(例如,由于自然灾害,无线地阻断发射设备10T的恶劣天气,暴乱、战争、政府或其他行为主体阻断对该网络的访问等)。这些事件很少但以集群化方式发生(例如,在存在许多彼此在地理上接近的受影响的发射设备10T的情况下)。
射频信号22和24是D2D信号并因此在本文中有时可被称为D2D信号22和24。D2D信号22和24可形成发射设备10T与中继设备10R之间的对应无线D2D通信链路。D2D信号22和24包括发射设备10T所发射的紧急消息的实施方式仅仅是例示性的并且在本文中描述为示例。一般来讲,D2D信号22和24可包括用于发射到中继设备10R的任何期望数据(例如,消息数据、语音数据、应用程序数据、视频数据等)。中继设备10R还可将D2D信号发射到发射设备10T(例如,D2D链路可为双向链路)。由中继设备10R发射到发射设备10T的D2D信号可包括信标信号、同步信号、控制信号和/或其他无线通信数据(例如,消息数据、语音数据等)。
图2是例示性UE设备10(例如,图1的中继设备10R或发射设备10T)的框图。UE设备10是电子设备并因此在本文中有时可被简称为设备10。UE设备10可以是:计算设备,诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备;较小的设备,诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备;或者佩戴在用户头部上的其他装备;或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备;或者其他电子装备。
如图2所示,UE设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳50上或其内的部件。外壳50(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如,不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下,外壳50的部分或全部可由介电或其他低电导率材料(例如,玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下,外壳50或构成外壳50的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
UE设备10可包括控制电路28。控制电路28可包括存储库诸如存储电路30。存储电路30可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如,被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如,静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路30可包括集成在UE设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
控制电路28可包括处理电路诸如处理电路32。处理电路32可用于控制UE设备10的操作。处理电路32可包括一个或多个处理器、微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。控制电路28可被配置为使用硬件(例如,专用硬件或电路)、固件和/或软件在UE设备10中执行操作。用于在UE设备10中执行操作的软件代码可被存储在存储电路30上(例如,存储电路30可包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。被存储在存储电路30上的软件代码可由处理电路32执行。
控制电路28可用于运行UE设备10上的软件,诸如卫星导航应用程序、互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部通信装备交互,控制电路28可用于实现通信协议。可以使用控制电路28来实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网(WLAN)协议(例如,IEEE802.11协议——有时称为
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协议或其他无线个域网(WPAN)协议等用于其他短距离无线通信链路的协议、IEEE 802.11ad协议(例如,超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如,3G协议、4G(LTE)协议、3GPP第五代(5G)新无线电(NR)协议等)、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如,全球定位系统(GPS)协议、全球导航卫星系统(GLONASS)协议等)、基于天线的空间测距协议或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(RAT)相关联,该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。
UE设备10可包括输入-输出电路36。输入-输出电路36可包括输入-输出设备38。输入-输出设备38可用于允许将数据提供到UE设备10并允许将数据从UE设备10提供到外部设备。输入-输出设备38可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如,输入-输出设备38可包括触摸传感器、显示器(例如,触敏显示器和/或力敏显示器)、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械、电容、光学等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(加速度计、陀螺仪和/或检测运动的罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁传感器、力传感器(例如,耦接到显示器以检测施加到显示器的压力的力传感器)、温度传感器等。在一些配置中,键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接耦接至UE设备10(例如,输入-输出设备38中的一些可为经由有线或无线链路耦接至UE设备10的主处理单元或其他部分的外围设备)。
输入-输出电路36可包括无线电路34以支持无线通信。无线电路34(在本文中有时被称为无线通信电路34)可包括一个或多个天线40。无线电路34还可包括一个或多个无线电部件44。无线电部件44可包括在基带频率下对信号操作的电路(例如,基带电路)和射频收发器电路,诸如一个或多个射频发射器46和一个或多个射频接收器48。发射器46可包括信号发生器电路、调制电路、用于将信号从基带频率升频转换到中频和/或射频的混频器电路、放大器电路诸如一个或多个功率放大器、数模转换器(DAC)电路、控制路径、电源路径、切换电路、滤波器电路和/或用于使用天线40发射射频信号的任何其他电路。接收器48可包括解调电路、用于将信号从中频和/或射频降频转换到基带频率的混频器电路、放大器电路(例如,一个或多个低噪声放大器(LNA))、模数转换器(ADC)电路、控制路径、电源路径、信号路径、切换电路、滤波器电路和/或用于使用天线40接收射频信号的任何其他电路。无线电部件44的部件可安装到单个衬底上或者集成到单个集成电路、芯片、封装或片上系统(SOC)中或者可分布在多个衬底、集成电路、芯片、封装或SOC之间。
可使用用于传送射频信号的任何期望天线结构来形成天线40。例如,天线40可包括具有谐振元件的天线,该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋形天线结构、单极子天线、偶极子、这些设计的混合等形成。可调节滤波器电路、切换电路、阻抗匹配电路和/或其他天线调谐部件以调节天线40随时间的频率响应和无线性能。如果需要,可将天线40中的两个或更多个天线集成到相控天线阵列(在本文中有时被称为相控阵列天线)中,在该相控天线阵列中,每个天线传送具有随时间而调节的相应相位和量值的射频信号,从而射频信号相长和相消干涉以在给定指向方向上产生信号束。
如本文所用,术语“传送射频信号”意指射频信号的发射和/或接收(例如,用于执行与外部无线通信装备的单向和/或双向无线通信)。天线40可通过将射频信号辐射到自由空间中(或通过居间设备结构诸如介电覆盖层辐射到自由空间)来发射射频信号。除此之外或另选地,天线40可(例如,通过居间设备结构诸如介电覆盖层)从自由空间接收射频信号。天线30对射频信号的发射和接收各自涉及由天线的操作频带内的射频信号对天线中的天线谐振元件上的天线电流的激励或谐振。
每个无线电部件44可通过一个或多个射频传输线42耦接到一个或多个天线40。射频传输线42可以包括同轴电缆、微带传输线、带状线传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状线传输线、由这些类型的传输线的组合所形成的传输线等。如果需要,可以将射频传输线42集成到刚性和/或柔性印刷电路板中。如果需要,可在多个无线电部件44之间共享一个或多个射频线42。射频前端(RFFE)模块可插置在一个或多个射频传输线42上。射频前端模块可包括与无线电部件44分开的衬底、集成电路、芯片或封装,并且可包括滤波器电路、切换电路、放大器电路、阻抗匹配电路、射频耦合器电路和/或用于对通过射频传输线42传送的射频信号操作的任何其他期望的射频电路。
无线电部件44可以在无线电频率的对应频带(在本文中有时被称为通信频带或简称为“频带”)内发射和/或接收射频信号。无线电部件44所处理的频带可包括无线局域网(WLAN)频带(例如,
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(IEEE 802.11)或其他WLAN通信频带)诸如2.4GHz WLAN频带(例如,2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN频带(例如,5180MHz至5825MHz)、/>
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6E频带(例如,5925MHz至7125MHz)和/或其他/>
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频带(例如,1875MHz至5160MHz)、无线个域网(WPAN)频带诸如2.4GHz/>
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频带或其他WPAN通信频带、蜂窝电话通信频带诸如蜂窝低频带(LB)(例如,600MHz至960MHz)、蜂窝低中频带(LMB)(例如,1400MHz至1550MHz)、蜂窝中频带(MB)(例如,1700MHz至2200MHz)、蜂窝高频带(HB)(例如,2300MHz至2700MHz)、蜂窝超高频带(UHB)(例如,3300MHz至5000MHz,或约600MHz与约5000MHz之间的其他蜂窝通信频带)、3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的3GPP 5G新无线电频率范围1(FR1)频带、20GHz与60GHz之间的3GPP 5G新无线电(NR)频率范围2(FR2)频带、10GHz至300GHz之间的其他厘米或毫米波频带、近场通信频带(例如,在13.56MHz下)、卫星导航频带诸如全球定位系统(GPS)L1频带(例如,在1575MHz下)、L2频带(例如,在1228MHz下)、L3频带(例如,在1381MHz下)、L4频带(例如,在1380MHz下)和/或L5频带(例如,在1176MHz下)、全球导航卫星系统(GLONASS)频带、北斗导航卫星系统(BDS)频带、根据IEEE 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议操作的超宽带(UWB)频带(例如,6.5GHz下的第一UWB通信频带和/或8.0GHz下的第二UWB通信频带)、根据3GPP无线通信标准系列的通信频带、根据IEEE 802.XX标准系列的通信频带、卫星通信频带诸如L-频带、S-频带(例如,2GHz至4GHz)、C-频带(例如,4GHz至8GHz)、X-频带、Ku-频带(例如,12GHz至18GHz)、Ka-频带(例如,26GHz至40GHz)等、工业、科学和医学(ISM)频带诸如约900MHz与950MHz之间的ISM频带或者低于或高于1GHz的其他ISM频带、一个或多个非许可频带、为紧急和/或公共服务预留的一个或多个频带和/或任何其他感兴趣的期望频带。如果需要,无线电路34还可用于执行空间测距操作。
当发射器46活动(例如,被启用)时,发射器46可通过天线40发射射频信号。当发射器46不活动(例如,被禁用或不主动发射符号)时,发射器46不通过天线40发射射频信号。类似地,当接收器48活动(例如,被启用)时,接收器48可通过天线40接收射频信号。当接收器48不活动(例如,被禁用)时,接收器48不通过天线40接收射频信号。控制电路28可控制发射器46使之在任何给定时间为活动的或不活动的。控制电路28还可控制接收器48使之在任何给定时间为活动的或不活动的。控制电路28可在不同时间激活或去激活发射器46和/或接收器48,例如,这些不同时间由管理无线电部件44的通信协议决定和/或基于用户所提供的和/或来自控制电路28上运行的其他软件的指令。控制电路28可通过例如以下方式将发射器46配置为不活动的:使发射器46断电,将控制信号提供给发射器46的电源或使能线上的切换电路,将控制信号提供给发射器46上的控制电路,和/或将控制信号提供给发射器46内的切换电路。当发射器46不活动时,发射器46中的一些或全部可为不活动的(例如,被禁用或断电)或发射器46可保持通电但不通过天线40发射射频信号。类似地,控制电路28可通过例如以下方式将接收器48配置为不活动的:使接收器48断电,将控制信号提供给接收器48的电源或使能线上的切换电路,将控制信号提供给接收器48上的控制电路,和/或将控制信号提供给接收器48内的切换电路。当接收器48不活动时,接收器48中的一些或全部可被禁用(例如,断电)或接收器48可保持通电但不主动接收入射到天线40上的射频信号。与不活动时相比,发射器46和接收器48在活动时可消耗UE设备10上的更多功率(例如,与发射器46或接收器48不活动时相比,UE设备10上的电池在发射器46和接收器48活动时可消耗得更快)。
图2的示例仅为例示性的。虽然为了清楚起见,图1的示例中的控制电路28与无线电路34分开示出,但是无线电路34可包括形成处理电路32的一部分的处理电路(例如,一个或多个处理器)和/或形成控制电路28的存储电路30的一部分的存储电路(例如,可在无线电路34上实现控制电路28的部分)。作为一个示例,控制电路28可包括基带电路(例如,一个或多个基带处理器)、数字控制电路、模拟控制电路和/或形成无线电部件44的一部分的其他控制电路。基带电路可以例如访问控制电路28(例如,存储电路30)上的通信协议栈以:在PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层、SDAP层和/或PDU层,执行用户平面功能;以及/或者在PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层、RRC层和/或非接入层,执行控制平面功能。如果需要,PHY层操作可以另外或另选地由无线电路34中的射频(RF)接口电路来执行。
当图1的UE设备离网时,在UE设备的用户遇到紧急情况或以其他方式需要将无线数据发射到另一个UE设备(例如,图1的中继设备10R)的情况下UE设备应当仍是可到达的。为了使另一个UE设备将能够接收D2D信号(例如,图1的D2D信号22或24)的可能性最大化,UE设备10应能够在相对较长的距离内发射D2D信号(例如,可能期望UE设备具有尽可能大的覆盖区域)。例如,该距离(例如,图1的覆盖区域20的半径)可远至数百米、几km、数km或数十km。UE设备10可通过在相对较长的时间量内以相对较高的发射功率电平(例如,最大发射功率电平)发射来使D2D信号的范围最大化。
一般来讲,UE设备10可在任何期望的频率(例如,ISM频带、非许可频带、为紧急/公共服务预留的频带内的频率等)下发射D2D信号。如果需要,UE设备10可在相对较低的频率诸如低于1GHz、低于2GHz、低于3GHz、低于950MHz等的频带内的频率下发射D2D信号。这可用于使D2D信号的无线信号衰减最小化,从而使覆盖区域的大小最大化。UE设备10上的无线电路34可包括用于发射D2D信号的专用无线电部件44,或发射D2D信号的无线电部件还可发射与其他通信协议或RAT相关联的其他信号(例如,UE设备10上的单个无线电部件44可传送WLAN信号和D2D信号两者,UE设备10上的单个无线电部件44可传送蜂窝电话信号和D2D信号两者等)。
同时,即使当UE设备10位于另一个UE设备的覆盖区域内,UE设备也仅能够(a)在UE设备10上的接收器48活动时和(b)在UE设备10与另一UE设备10时间同步时正确地恢复D2D信号中的无线数据(例如,紧急消息)。例如,虽然图1的UE中继设备10R可始终保持其接收器48活动以监听碰巧发射的任何D2D信号22/24,但这将消耗中继设备10R中的过多功率量,从而引起中继设备10R相对较快地消耗其电池。始终保持接收器48活动是特别功率低效的,因为离网UE设备诸如发射设备10T仅需要偶尔以D2D信号发射紧急消息或其他无线数据。此外,虽然UE设备在位于小区14内时使用来自外部通信装备12的信号来彼此同步(例如,基站可配置休眠模式和寻呼周期以允许设备在能够节省功率时休眠),但离网的UE设备诸如发射设备10T先前不彼此同步(例如,不与中继设备10R同步)或不与时间基准同步。即使UE设备在一个时间点(例如,在两个UE设备均并网时)时间同步,一旦这些UE设备中的一者或两者离网,发射设备10T的时序就可相对于中继设备10R的时序漂移。因此,简单寻呼机制可能不足以允许中继设备10R正确地接收和恢复D2D信号22/24中的无线数据。
为了允许中继设备10R在监听来自相对较少发射设备10T的潜在D2D信号24时使功率消耗最小化,中继设备10R可在接收器(RX)窗口期间周期性地激活其接收器48,在这些RX窗口期间接收器能够接收D2D信号24(例如,其中接收器在RX窗口之间不活动)。当RX窗口的持续时间较短时,存在D2D信号24的任何发射将在接收器不活动时到达中继设备10R的高可能性–从而阻止中继设备10R正确恢复D2D信号24中的数据。当RX窗口的持续时间较长时,存在D2D信号24的发射将到达中继设备10R的更大可能性。
当有许多发射设备10T诸如发射设备10T的组18(图1)需要经由中继设备10R将消息中继到该网络时,与在从单个发射设备10T接收D2D信号24的场景中相比,中继设备10R可能需要利用更多功率和无线资源,才能成功中继所有消息(例如,同时牺牲电池)。然而,中继设备10R通常预先不知道发射设备10R的组18何时将需要中继消息。因此可能期望中继设备10R能够有效地平衡功率消耗与通信容量,同时允许中继设备10R(例如,经由射频信号24)中继从单独发射设备10T稀疏发射的消息并且同时还允许中继设备10R在需要时(例如,经由射频信号22)中继从大量发射设备诸如组18中的发射设备密集发射的消息。
如果需要,中继设备10R可通过在至少第一操作模式(状态)和第二操作模式(状态)之间切换来在相对较少发射设备10T对D2D信号24的稀疏发射和发射设备10T的组18对D2D信号22的密集发射(图1)两者中有效地平衡功率消耗与通信容量。第一操作模式在本文中有时可被称为自组模式。第二操作模式在本文中有时可被称为组织模式。图3是可由中继设备10R执行以在自组模式和组织模式之间切换的例示性操作的流程图。
在操作60处,中继设备10R可在自组模式下操作。在自组模式下,中继设备10R可监测并接收来自发射设备10T的D2D信号24中的传入消息。中继设备10R可限制接收器48活动的时间量以节省功率。例如,接收器48在由相对较长的间隙隔开的一系列相对较短的RX窗口期间可为活动的,在这些相对较长的间隙期间接收器48不活动(例如,中继设备10R可仅周期性地及在相对较长的数据接收(DRX)周期期间激活其无线接收器)。这可允许中继设备10R每单位时间从相对较少数量的发射设备10R接收并中继相对较少数量的消息,同时还使功率消耗最小化(例如,中继设备10R可为了功率节省而牺牲通信容量)。
作为一个示例,中继设备10R可在中继设备10R上的接收器48活动的RX窗口之一期间接收发射设备10T以D2D信号24发射的一个或多个前导码的至少一部分。中继设备10R上的控制电路28可处理所接收的前导码以与发射UE设备10T同步时序。例如,中继设备10R可识别(例如,确定、测算、计算、生成、产生等)发射设备10T将发射紧急消息的紧急消息监听窗口的时序(例如,紧急消息监听窗口可从初始时间开始,该初始时间与该一个或多个前导码的结尾相隔预先确定的时间段或偏移时间)。这可用于使中继设备10R与发射设备10T时间同步,从而中继设备10R将能够正确地恢复发射设备10T所发射的紧急消息。如果需要,中继设备10R可在识别该时序之后和/或在接收到该一个或多个前导码之后去激活接收器48以节省功率。中继设备10R上的控制电路28可在紧急消息监听窗口期间重新激活其接收器48。中继设备10R上的接收器48可接收在紧急消息监听窗口期间发射的紧急消息。
中继设备10R可基于所接收的紧急消息来执行任何期望的后续处理。例如,中继设备10R可向中继设备10R的用户警示或通知紧急消息和/或其内容;可将UL信号发射到外部通信装备12,从而向该网络通知紧急消息(例如,当中继设备10R位于小区14内时);可将附加D2D信号发射到另一个UE设备以向该UE设备通知紧急消息等。中继设备10R可保持处于自组模式直到满足或在中继设备10R处检测到第一触发条件或切换标准。一旦满足第一触发条件或切换标准,中继设备10R就可从自组模式转变(切换)成组织模式并且处理可前进到操作62。下文将更详细讨论可由中继设备10R用来从自组模式转变到组织模式的第一触发条件(切换标准)的示例。
在操作62处,中继设备10R可在组织模式下操作。在组织模式下,中继设备10R可监测并接收来自发射设备10T的组18的D2D信号22中的传入消息。中继设备10R可增加或最大化接收器48活动的时间量以提高通信容量,同时牺牲电池。例如,接收器48在由相对较短的间隙隔开的一系列相对较长的RX窗口期间可为活动的,在这些相对较短的间隙期间接收器48不活动(例如,中继设备10R可使用相对较短的数据接收(DRX)周期激活其无线接收器),或该接收器在单个连续延长RX窗口内可为活动的。这可允许中继设备10R每单位时间从大量发射设备10T(例如,组18中)接收并中继相对较大数量的消息。
如果需要,在组织模式下,中继设备10R和/或这些发射设备10T中的一个或多个发射设备可主动地广播通信信息以允许其他UE设备有效地加入该网络。例如,中继设备10R和/或一个或多个其他UE设备(例如,与在自组模式下操作时相比,在更长时间段内和/或在更长扫描内)可主动地广播同步信号和/或系统信息。例如,同步信号可使每个UE设备的休眠和帧结构和/或控制和路由信息的可用性同步。发射同步信号和/或系统信息的UE设备在本文中有时可被称为主UE设备,并且可为中继设备10R、具有可靠时间基准(例如,准确且近期验证过的时钟)的UE设备、并网的UE设备、具有最高电池电量的UE设备、当前连接到电源的UE设备等。接收同步信号和/或系统信息的UE设备在本文中有时可被称为辅UE设备。与在自组模式下相比,当在组织模式下操作时,中继设备10R可表现出更高吞吐量、每单位消耗能量的更高吞吐量、更少延迟、更高通信容量以及更高并发用户和连接。
作为一个示例,在组织模式下,中继设备10R可与主要/中继PSS发射、具有固定发现的帧结构以及系统中所有用户的控制时隙和先验同步执行以PHY为中心的同步。作为另一个示例,在组织模式下,中继设备10R可形成P2P网格系统(例如,积极地与其他UE设备交换路由和网络信息)。作为另一个示例,中继设备10R可在组织模式下使用Wi-Fi邻居感知网络(NAN)协议。作为又一个示例,中继设备10R可在组织模式下实现自组织网络。也可使用这些技术和/或其他技术的组合。中继设备10R可在自组模式下省略这些通信方案。
中继设备10R可在组织模式下基于所接收的紧急消息来执行任何期望的后续处理。例如,中继设备10R可向中继设备10R的用户警示或通知紧急消息;可将UL信号发射到外部通信装备12,从而向该网络通知紧急消息(例如,当中继设备10R位于小区14内时);可将附加D2D信号发射到另一个UE设备以向该UE设备通知紧急消息等。中继设备10R可保持处于组织模式直到满足或在中继设备10R处检测到第二触发条件或切换标准。一旦满足第二触发条件或切换标准,中继设备10R就可从自组模式转变(切换)成组织模式并且处理可经由路径64循环回到操作60。下文将更详细讨论可由中继设备10R用来从组织模式转变到自组模式的第二触发条件(切换标准)的示例。这样,中继设备10R可基于其附近的发射设备10T的通信需求来平衡功率消耗与通信容量。
图4包括示出中继设备10R可如何在自组模式下和在组织模式下控制接收器48的一个示例的时序图。图4的时序图66绘制了中继设备10R在自组模式下操作时从一个或多个发射设备10T接收D2D信号过程中的接收器(RX)时序。如时序图66所示,中继设备10R可在一系列RX窗口68期间周期性地激活接收器48以监测(监听)D2D信号。RX窗口68可具有相对较短的持续时间并且可由接收器48不活动(例如,休眠或断电)的相对较长的时间段70隔开。这可允许中继设备10R正确地接收并处理来自一个发射设备10T或相对较少发射设备10T的D2D信号,同时使功率消耗最小化并节省电池功率。
图4的时序图74绘制了中继设备10R在组织模式下操作时从发射设备10T的组18接收D2D信号过程中的RX时序。如时序图74所示,中继设备10R可在一系列RX窗口68期间周期性地激活接收器48以监测(监听)D2D信号。RX窗口68可具有相对较长的持续时间并且可由接收器48不活动(例如,休眠或断电)的相对较短的时间段隔开。如果需要,中继设备10R可使接收器48在延长且连续的RX窗口72内保持活动。这可允许中继设备10R正确地接收并处理来自许多发射设备10T的D2D信号以将D2D信号中的消息中继到适当的各方。图4的示例仅仅是例示性的,并且一般来讲,可使用任何期望的接收器时序。
图5示出了中继设备10R的例示性操作模式(状态)的状态图80。发射设备10T还可在每种操作模式之间调节操作(例如,图5的操作模式可为中继设备10R和发射设备10T两者的操作模式)。如图5所示,中继设备10R可具有至少第一操作模式和第二操作模式,诸如自组模式84和组织模式86。自组模式84在本文中有时可被称为自组状态84、自组织模式84或低功率模式84。组织模式86在本文中有时可被称为组织状态86、基础结构模式86或高功率模式86。中继设备10R还可任选地具有附加操作模式,诸如信标发射模式90和/或同步信号发射模式88。一般来讲,图5的操作模式在箭头82的方向上消耗递增的功率量并涉及更大量的通信活动。
当在自组模式84下时,中继设备10R可监测第一触发条件的发生(例如,在处理图3的操作60时)。一旦已满足或已发生第一触发条件(切换标准)(例如,一旦中继设备10R检测到发生第一触发条件),中继设备10R就可从自组模式84转变到组织模式86,如箭头92所示。
作为第一示例,第一触发条件(切换标准)可以是在自组模式84下操作时接收到在中继设备10R处所接收的D2D信号中的唤醒信号。唤醒信号可包括由中继设备10R范围内的发射设备10T中的一个或多个发射设备发射的寻呼信号或信标信号(例如,D2D数据的一个或多个帧或符号的前导码)。作为示例,当发射设备不再位于外部通信装备12的范围内时,当发射设备(例如,使用发射设备上运行的传感器和/或软件应用程序)检测到紧急情况诸如跌倒或急性医疗状况如心房纤颤或低血糖时,和/或响应于发射设备的用户提供指示发射设备发射唤醒信号(例如,将紧急消息发射到适当的管理机构)的用户输入,发射设备10T可发射唤醒信号。中继设备10R可在接收到唤醒信号时转变到组织模式86(例如,以在组织模式下时除唤醒信号之外还监测广播)。发射唤醒信号的发射设备10T还可在发射唤醒信号时转变到组织模式86。
作为第二示例,第一触发条件(切换标准)可以是负载相关触发条件,诸如当中继设备10R检测到中继设备10R处的D2D通信负载超过阈值时(例如,当处理预期或实际量的数据流量所需的服务质量(QoS)或服务级别超过阈值级别时,当数据流量的量超过阈值级别时等)。例如,与在自组模式下相比,无线电路可在组织模式下支持/处理更高QoS/服务级别和/或可处理更高量的流量。中继设备10R可例如在自组模式84下时监测信标资源的利用率(例如,占用的信标时隙或其他时隙随时间推移的百分比)并且可在信标资源的利用率超过阈值时转变到组织模式86。该阈值可对应于如下情况:中继设备10R处存在足够的D2D流量以证明应当或需要在组织发射设备10T的组18的通信时花费过多功率。
作为第三示例,第一触发条件(切换标准)可以是在自组模式84下操作时接收到在中继设备10R处所接收的D2D信号中的用户特定的寻呼信号。用户特定的寻呼信号可以是具体地(明确地)识别或寻址中继设备10R的寻呼信号。这可例如在已知的发射设备10T发送D2D信号时提高中继设备10R的通信效率。中继设备10R可在接收到用户特定的寻呼信号时转变到组织模式86。发射用户特定的寻呼信号的发射设备10T还可在发射用户特定的寻呼信号时转变到组织模式86。
作为第四示例,第一触发条件(切换标准)可以是中继设备10R所检测到的用户特定的事件的发生。这种事件可包括蜂窝连接丢失、可被转发的公共警报系统(PWS)消息的接收、在中继设备10R处测得或在所接收的D2D信号中传送的关键用户生命统计、应用程序调用等。中继设备10R可在检测到发生用户特定的事件时转变到组织模式86。可使用任何其他期望的触发条件。
如果需要,自身具有足够功率的UE设备可在该设备或其用户已检测到紧急情况时始终转变到组织模式86。在这些示例中,当UE设备或其用户识别已发生紧急情况并且UE设备检测到其具有超过阈值级别的电池电量或其连接到电源时,可发生第一触发条件。如果需要,UE设备诸如中继设备10R在接收到紧急信标时或在接收到紧急信标而同时该设备具有比UE设备发射紧急信标更多的可用功率或具有足够电池功率来作为中继器在组织模式下操作预先确定的分钟数X(例如,60分钟)时可始终激活组织模式86。
当在组织模式86下时,中继设备10R可监测第二触发条件的发生(例如,在处理图3的操作62时)。一旦已满足或已发生第二触发条件(切换标准)(例如,一旦中继设备10R检测到发生第二触发条件),中继设备10R就可从组织模式86转变到自组模式84,如箭头94所示。
作为第一示例,当中继设备10R和/或一个或多个发射设备10T检测到组织模式86下的更高开销对该系统不再有益时(例如,当D2D流量级别已降至低于阈值级别时,当网络控制数据如交换的路由信息指示更高的开销不再有益时等),可发生第二触发条件(切换标准)。
作为第二示例,当中继设备10R和/或一个或多个发射设备10T向其他用户设备通告其离开组织模式86的意图并在切换到自组模式84之前执行移交时,可发生第二触发条件。
作为第三示例,如果因特定通信会话(例如,将紧急消息转发到紧急服务)而进入组织模式86,则可在该会话结束后发生第二触发条件。可使用任何其他期望的触发条件。
对于组织模式86涉及网状网络的维护(例如,需要交换网络状态和路由信息)的情况,一旦在预先确定的Y分钟(例如,五分钟)时间段内未从其他UE设备接收到回复、查询和/或状态更新,UE设备就可从组织模式86切换到自组模式84。如果需要,若UE设备是功率受限的(例如,未插上插头,电池电量低于阈值等)并且其检测到其参与交换控制信息但未交换有效负载(例如,用户/设备自身在最后Z分钟诸如5分钟内未通信),则该设备可转变回到自组模式84。如果需要,在UE设备(例如,中继设备10R)作为紧急用户(例如,发射设备10T)与紧急服务之间的中继器操作的情况下,如果来自任一方的信息在最后W分钟(例如,20分钟)内被转发,则该UE设备可能绝不会切换到自组模式84。
如果需要,中继设备10R和/或发射设备10T可从自组模式84进入信标发射模式90,如箭头96所示。当中继设备10R检测到已发生第一触发条件时(例如,在进入组织模式86之前)和/或当发射设备10T具有其需要使用D2D信号发射到中继设备10R的消息(例如,紧急消息)时,可发生这种情况。在信标发射模式90下,中继设备10R和/或发射设备10T可将信标(例如,前导码)发射到附近的其他UE设备。一旦发射信标的UE设备从其他UE设备中的一个或多个其他UE设备接收到对该信标的响应,UE设备就可转变到组织模式86,如箭头100所示。这可例如有助于跨中继设备10R附近的UE设备协调操作模式。在发射设备10T发射信标的示例中,信标发射模式90可允许发射设备10T在自组模式84下生成在中继设备10R处的第一触发条件的发生。在转变到组织模式86之前等待来自中继设备10R的响应可有助于使UE设备的操作模式同步。如果需要,发射信标的UE设备可从组织模式86回退到信标发射模式(如箭头102所示),以允许发射UE设备将信标发射到可能仍处于自组模式84的附近附加UE设备。
如果需要,在信标发射模式90下发射信标信号(或后续广播)的UE设备可扩展所发射的信标信号以承载控制信息。例如,如果信标包括前导码序列诸如Zadoff Chu(ZC)序列,则可将不同ZC根或附加覆盖码应用于信标以传送附加控制信息,该附加控制信息有助于向一个或多个其他UE设备通知网络配置(例如,使用D2D信号的UE设备中的一个或多个UE设备的操作模式)。接收UE设备可通过处理前导码序列来恢复该信息。如果信标涉及两次顺序发射(例如,首先发射前导码以检测信号的存在及初始时间和频率同步,然后发射控制信息,该控制信息包括校验和以排除误报),则可在需要时在第二次发射中发射更大的控制有效负载。
信标中的控制信息可包括识别将由发射信标的UE设备在D2D信号消息中传送的通信类型的信息(例如,该消息是否为紧急消息、非紧急社会消息或者包括关于哪些用户或用户组被寻呼的寻呼信息的消息)。控制信息可包括组织模式状态信息诸如信息。例如,如果始发设备已决定切换到组织模式86,则信标可识别该决定并唤醒其他UE设备利用该决定。作为另一个示例,如果始发设备具有低电池电量并且希望限制其发射,则该设备可请求潜在中继器提供同步信号(例如,使用指示电池电量的一位或度量,以便中继器可在作决定之前与其自身电池电量进行比较)。
如果需要,中继设备10R和一个或多个发射设备10T可从组织模式86进入同步信号发射模式88,如箭头104所示。在同步信号模式88下,主UE设备(例如,中继设备10R或发射设备10T)可将同步信号(例如,在D2D信号中)发射(广播)到附近的任何其他UE设备(例如,辅UE设备)。换句话讲,主UE设备可在模式88下发射同步信号,而辅UE设备保持处于组织模式86。同步信号可用于跨UE设备同步时序以协调D2D信号中的消息向和通过中继设备10R的中继。在组织模式86下,辅UE设备可扫描同步信号和/或其他活动。如果需要,主UE设备可将同步信号发射任务移交给另一个UE设备,从而使其他UE设备成为主UE设备并且允许初始主UE设备变为辅设备(例如,允许主UE设备从模式88转变回到组织模式86,如箭头106所示)。当主UE设备电池电量降至低于阈值级别时,当另一个UE设备具有更高电池电量时,当主UE设备从电源拔出插头或离网时等,主UE设备还可经由箭头106从模式88转变回到组织模式86。
中继设备10R用作该网络的中继设备的本文所述示例仅仅是例示性的。如果需要,设备10R和10T(例如,一组设备10)可按完全对等式(P2P)设置来操作。在这种设置中,一组设备可使用自组模式84以使用相对较低的流量大小和/或相对较低的服务级别来通信。在某个时间点,这些设备中的一个或多个设备可决定切换到组织模式86以更有效地操作(例如,通过形成和/或保持对等设备之间的网状网络)。在这些场景中,外部通信装备12、中继设备10R和UE设备10T可被替换为该组设备中的任何设备10(例如,该组设备中的任何设备10可执行如本文所述的设备10R、10T和12的操作)。
设备10可收集和/或使用个人可识别信息。众所周知,使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地,应管理和处理个人可识别信息数据,以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化,并应当向用户明确说明授权使用的性质。
上文结合图1至图5所述的方法和操作可以由设备10的部件使用软件、固件和/或硬件(例如,专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如,有形计算机可读存储介质)上,该非暂态计算机可读存储介质存储在设备10的部件中的一个或多个部件上(例如,图2的存储电路30)。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由设备10的部件中的一个或多个部件上的处理电路(例如,图1的处理电路18等)来执行。处理电路可包括微处理器、中央处理单元(CPU)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。
如果需要,可提供一种装置,该装置包括用于执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合的装置。
如果需要,可提供一种或多种非暂态计算机可读介质,该一种或多种非暂态计算机可读介质包括指令,这些指令在由电子设备的一个或多个处理器执行指令时使得电子设备执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合。
如果需要,可提供一种装置,该装置包括用于执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合的逻辑部件、模块或电路。
如果需要,可提供一种装置,该装置包括一个或多个处理器和一种或多种非暂态计算机可读存储介质,该一种或多种非暂态计算机可读存储介质包括指令,这些指令在由该一个或多个处理器执行时使得该一个或多个处理器执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合。
如果需要,可提供一种信号(例如,用数据编码的信号)、数据报、信息元素(IE)、分组、帧、段、PDU或消息,其包括或执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合。
如果需要,可提供一种电磁信号,该电磁信号承载计算机可读指令,其中一个或多个处理器执行计算机可读指令使得该一个或多个处理器执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合。
如果需要,可提供一种计算机程序,该计算机程序包括指令,其中处理元件执行该程序使得处理元件执行本文所述的一种或多种方法或过程的一或多个元素或元素的任何组合。
根据一个实施方案,提供了一种用户装备设备,该用户装备设备包括一个或多个天线;无线电路,该无线电路被配置为通过该一个或多个天线从一个或多个附加用户装备设备接收设备到设备(D2D)信号,并且被配置为通过该一个或多个天线将来自D2D信号的一个或多个消息发射到外部通信装备;以及一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:在第一操作模式下和在第二操作模式下操作无线电路,在该第一操作模式下,无线电路消耗第一功率量并支持第一服务级别,并且在该第二操作模式下,无线电路消耗高于第一功率量的第二功率量并支持高于第一服务级别的第二服务级别;响应于第一切换标准而将无线电路从第一操作模式切换到第二操作模式;并且响应于第二切换标准而将无线电路从第二操作模式切换到第一操作模式。
根据另一个实施方案,第一切换标准包括接收到超过阈值的D2D流量的量。
根据另一个实施方案,第二切换标准包括接收到小于阈值的D2D流量的附加量。
根据另一个实施方案,第一切换标准包括接收到D2D信号中的唤醒信号。
根据另一个实施方案,第一切换标准包括接收到D2D信号中的用户特定的寻呼信号。
根据另一个实施方案,第一切换标准包括接收到D2D信号中的紧急消息。
根据另一个实施方案,第一切换标准包括接收到公共警报系统(PWS)消息。
根据另一个实施方案,第一切换标准包括接收到消息,该消息识别该一个或多个附加用户装备设备所采集的传感器数据检测到紧急状况。
根据另一个实施方案,第二切换标准包括通信会话结束。
根据另一个实施方案,第二切换标准包括在预先确定的时间段内缺乏D2D消息接收。
根据另一个实施方案,无线电路被配置为在无线电路处于第二操作模式时通过该一个或多个天线将同步信号发射到该一个或多个附加用户装备设备。
根据另一个实施方案,无线电路被配置为将同步信号的发射移交给该一个或多个附加用户装备设备中的附加用户装备设备。
根据另一个实施方案,该一个或多个处理器被配置为从应用于D2D信号的覆盖码识别该一个或多个附加用户装备设备所发射的控制信息。
根据一个实施方案,一种操作用户装备设备以将从一个或多个附加用户装备设备接收到的设备到设备(D2D)信号中的紧急消息中继到外部通信装备的方法,提供了该方法,该方法包括使用接收器,在消耗第一功率量的第一操作模式下接收D2D信号;使用一个或多个处理器,响应于第一触发条件而使接收器从第一操作模式转变到第二操作模式;使用接收器,在消耗大于第一功率量的第二功率量的第二操作模式下接收D2D信号;以及使用该一个或多个处理器,响应于第二触发条件而使接收器从第二操作模式转变到第一操作模式。
根据另一个实施方案,响应于第一触发条件而使接收器从第一操作模式转变到第二操作模式包括响应于用户装备设备处的D2D流量超过阈值级别而使接收器从第一操作模式转变到第二操作模式。
根据另一个实施方案,阈值级别包括占用的信标时隙随时间变化的阈值百分比。
根据另一个实施方案,响应于第二触发条件而使接收器从第二操作模式转变到第一操作模式包括响应于用户装备设备处的D2D流量降至低于阈值级别而使接收器从第二操作模式转变到第一操作模式。
根据另一个实施方案,该方法包括使用发射器,将紧急消息中继到通信卫星。
根据另一个实施方案,该方法包括使用发射器,将紧急消息中继到无线基站或无线接入点。
根据一个实施方案,提供了一种电子设备,该电子设备包括无线电路,该无线电路被配置为接收设备到设备(D2D)信号,并且被配置为将D2D信号中的紧急消息中继到外部通信装备;以及一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为:在自组操作模式下和在组织操作模式下操作无线电路,在该自组操作模式下,无线电路中的接收器在第一时间量内是活动的并消耗第一功率量,并且在该组织操作模式下,接收器在大于第一时间量的第二时间量内是活动的并消耗大于第一功率量的第二功率量,该无线电路被配置为在自组操作模式下从第一组附加电子设备接收D2D信号;并且当从具有比第一组附加电子设备更多的附加电子设备的第二组附加电子设备接收到D2D信号时,将接收器从第一操作模式切换到第二操作模式。
前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种用户装备设备,所述用户装备设备包括:
一个或多个天线;
无线电路,所述无线电路被配置为通过所述一个或多个天线从一个或多个附加用户装备设备接收设备到设备D2D信号,并且被配置为通过所述一个或多个天线将来自所述D2D信号的一个或多个消息发射到外部通信装备;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为
在第一操作模式下和在第二操作模式下操作所述无线电路,在所述第一操作模式下,所述无线电路消耗第一功率量并支持第一服务级别,并且在所述第二操作模式下,所述无线电路消耗高于所述第一功率量的第二功率量并支持高于所述第一服务级别的第二服务级别;
响应于第一切换标准而将所述无线电路从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式;以及
响应于第二切换标准而将所述无线电路从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。
2.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第一切换标准包括接收到超过阈值的D2D流量的量。
3.根据权利要求2所述的用户装备设备,其中所述第二切换标准包括接收到小于所述阈值的D2D流量的附加量。
4.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第一切换标准包括接收到所述D2D信号中的唤醒信号。
5.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第一切换标准包括接收到所述D2D信号中的用户特定的寻呼信号。
6.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第一切换标准包括接收到所述D2D信号中的紧急消息。
7.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第一切换标准包括接收到公共警报系统PWS消息。
8.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第一切换标准包括接收到消息,所述消息识别所述一个或多个附加用户装备设备所采集的传感器数据检测到紧急状况。
9.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述第二切换标准包括通信会话结束。
10.根据权利要求1所述的用户装备,其中所述第二切换标准包括在预先确定的时间段内缺乏D2D消息接收。
11.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述无线电路被配置为在所述无线电路处于所述第二操作模式时通过所述一个或多个天线将同步信号发射到所述一个或多个附加用户装备设备。
12.根据权利要求11所述的用户装备设备,其中所述无线电路被配置为将所述同步信号的发射移交给所述一个或多个附加用户装备设备中的附加用户装备设备。
13.根据权利要求1所述的用户装备设备,其中所述一个或多个处理器被配置为从应用于所述D2D信号的覆盖码识别所述一个或多个附加用户装备设备所发射的控制信息。
14.一种操作用户装备设备以将从一个或多个附加用户装备设备接收到的设备到设备D2D信号中的紧急消息中继到外部通信装备的方法,所述方法包括:
使用接收器,在消耗第一功率量的第一操作模式下接收所述D2D信号;
使用一个或多个处理器,响应于第一触发条件而使所述接收器从所述第一操作模式转变到第二操作模式;
使用所述接收器,在消耗大于所述第一功率量的第二功率量的第二操作模式下接收所述D2D信号;以及
使用所述一个或多个处理器,响应于第二触发条件而使所述接收器从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
15.根据权利要求14所述的方法,其中响应于所述第一触发条件而使所述接收器从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式包括:
响应于所述用户装备设备处的D2D流量超过阈值级别,而使所述接收器从所述第一操作模式转变到所述第二操作模式。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述阈值级别包括占用的信标时隙随时间变化的阈值百分比。
17.根据权利要求14所述的方法,其中响应于所述第二触发条件而使所述接收器从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式包括:
响应于所述用户装备设备处的D2D流量降至低于阈值级别,而使所述接收器从所述第二操作模式转变到所述第一操作模式。
18.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括:
使用发射器,将所述紧急消息中继到通信卫星。
19.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括:
使用发射器,将所述紧急消息中继到无线基站或无线接入点。
20.一种电子设备,所述电子设备包括:
无线电路,所述无线电路被配置为接收设备到设备D2D信号,并且被配置为将所述D2D信号中的紧急消息中继到外部通信装备;以及
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为
在自组操作模式下和在组织操作模式下操作所述无线电路,在所述自组操作模式下,所述无线电路中的接收器在第一时间量内是活动的并消耗第一功率量,并且在所述组织操作模式下,所述接收器在大于所述第一时间量的第二时间量内是活动的并消耗大于所述第一功率量的第二功率量,所述无线电路被配置为在所述自组操作模式下从第一组附加电子设备接收所述D2D信号,以及
当从具有比所述第一组附加电子设备更多的附加电子设备的第二组附加电子设备接收到所述D2D信号时,将所述接收器从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式。
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