本公开涉及通信装置和方法，并且更具体地，涉及提供其中通信装置可以选择适当的全球同步系统的布置。
本公开的实施方式考虑关于d2d和v2x通信系统的情况。
背景技术：
本文提供的“背景技术”描述是为了总体上呈现本公开的上下文的目的。目前提及的发明人在本背景技术部分中描述的范围内的工作以及在提交时可能不作为现有技术或可能不构成技术现状的部分的描述的各方面，既不明示也不暗示承认作为本发明的现有技术或技术现状。
诸如基于3gpp定义的umts和长期演进(lte)体系结构的移动电信系统能够支持比前几代移动电信系统所提供的简单语音和消息收发服务更复杂的服务。例如，随着由lte系统提供的改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够在移动通信装置上享受诸如视频流和视频会议的高数据速率应用，这些应用以前只能经由固定线路数据连接可用。
因此，部署第四代网络的需求是强烈的，并且这些网络的覆盖范围(即可以接入网络的地理位置)正在迅速增加，并且预计将继续增加。然而，尽管第四代网络的覆盖范围和容量预计大大超过前几代通信网络的覆盖范围和容量，但是网络容量和这些网络可以服务的地理区域仍然存在限制。例如，在网络正在经历通信装置之间的高负载和高数据速率通信的情况下，或者当需要通信装置之间的通信但是通信装置可能不在网络的覆盖区域内的情况下，这些限制可能是特别关联的。为了解决这些限制，在lte版本12中引入了lte通信装置执行设备到设备(d2d)通信的能力。
d2d通信允许处于紧密接近的通信装置彼此直接通信，无论是在覆盖区域之内还是之外时或者当网络发生故障时。这种d2d通信能力允许处于紧密接近的通信装置彼此通信，尽管它们可能不在网络的覆盖区域内。例如，通信装置在覆盖区域内外均进行操作的能力使得融合了d2d能力的lte系统非常适合诸如公共安全通信的应用。公共安全通信需要高度的稳健性，由此设备可以在拥塞网络中以及在覆盖区域之外时继续相互通信。
移动电信系统的其他类型的相对较新的协议、特征、布置或设置包括例如中继节点技术，其可以在吞吐量和/或地理覆盖范围方面扩展基站或用于与终端通信的另一个节点的覆盖范围。也可以提供小小区(smallcell)，其中，小小区可以由基站控制或作为具有有限覆盖范围(地理上或在由小小区接受的终端中，例如只有与特定客户/公司账户相关的终端可以连接到它)的基站运行。因此，现在可以在移动电信系统中使用各种技术，其中的一些是可替代的以及其他的兼容技术。
与此同时，汽车相关通信的发展已出现并引起了越来越多的关注。这些通信有时可以被称为车辆对外界(v2x)通信，其可以指代以下的任何一个或组合：车辆对车辆(v2v)通信、车辆对基础设施(v2i)、车辆对行人(v2p)通信、车辆对家(v2h)通信以及任何其他类型的车辆对某物通信。它们使车辆能够与其环境进行通信，例如与另一辆车、交通信号灯、平交(铁路)道口、安装在道路附近的基础设施、行人、骑自行车者等。在典型的v2i场景中，v2i通信用于碰撞预防，驾驶员警报和/或其他交叉口相关的活动。在这种实施方式中，启用v2x的终端必须找出相关的rsu来连接和交换信息。更一般地说，这一套新技术能够实现车辆运输功能、安全功能、环保汽车驾驶和/或管理的多种功能，并且还可以助于无人驾驶/自动驾驶汽车的操作。
虽然d2d通信技术可以为设备之间的通信提供布置，但是d2d通常针对公共安全用途，即所谓的机器型通信(mtc)应用——其往往是低吞吐量和高延迟通信或常规终端。因此，它们不能用于处理v2x通信所需的低延迟通信。举例来说，可能要求v2x系统从事件到对应的操作具有小于100ms的延迟。例如，在某些情况下，从第二辆汽车前面的第一辆汽车突然刹车的时刻直到第二辆汽车也开始刹车，时间必须少于100ms。这考虑了第一辆车辆检测制动的时间、用信号向其他车辆通知制动的时间、第二辆车辆接收信号的时间、处理该信号以决定是否采取任何行动的时间，直到第二辆车辆实际开始制动的时刻。因此，这样的延迟要求并没有给第一辆车辆留太多的时间以将情况用信号通知给其他车辆(包括第二辆车辆)，并且v2x通信应该尽可能以高优先级、高可靠性和低延迟方式进行。低优先级可能不必要地使通信延迟，低可靠性可能导致发生重新传输，这也显著增加了传输中的延迟，而高延迟明显增加了占用过多从事件到对应的动作所分配的时间段的风险。
相比之下，在常规的d2d环境中，以目前可能不适合于v2x环境的两种方式之一来分配资源。在第一种模式中，资源根据来自终端的请求进行分配，并且通常为40ms的时间段。结果，当终端请求资源时，接收资源分配响应并使用分配的资源来发送其消息，可能已经过去了80ms，这在v2x环境中显然是不可接受的。另外，如果车辆处于以相对高速度移动的车辆，则识别哪个其他节点(例如，终端、中继节点、基站或任何其他移动系统节点)可能适合于与终端高效地进行通信可能具有挑战性。尽管在某个时刻，第一个节点可以是与终端的最接近的和/或与其具有假定的最佳链路，但是在资源被分配并且终端发送信号的时间，第一节点可能不再是与终端最接近的和/或与其具有假定的最佳链路(例如，如果终端快速离开节点)。结果，来自终端的与第一节点的传输可能遭受低可靠性和/或高延迟，这同样对于v2x通信是不理想的。结果，目前的电信系统和布置，且特别是d2d的电信系统和布置为变得适合于或更适合于v2x或像v2x的类型的通信而面临着许多问题。
技术实现要素：
根据本公开的示例，一种用于向移动通信网络发送数据以及从移动通信网络接收数据的通信装置包括：发送器，被配置为经由无线接入接口向移动通信网络发送表示数据的信号；接收器，被配置为经由无线接入接口从移动通信网络接收表示数据的信号；以及控制器，被配置为控制发送器经由无线接入接口发送数据以及接收器经由无线接入接口接收数据。控制器被配置为在初始化阶段期间从接收到的信息识别预定优先级，该预定优先级用于使向所述移动通信网络发送和从移动通信网络接收表示数据的信号的发送器和接收器同步，预定优先级包括全球导航信号、区域导航信号、以及从另一通信装置接收的同步信号中的至少一项，全球导航信号和区域导航信号具有比从其他通信装置接收的同步信号高的优先级，并且基于根据预定的优先级所选择的全球导航信号、区域导航信号以及从其他通信装置接收的同步信号中的一个，来控制发送器和接收器同步发送和接收。
本技术的各种其他方面和特征在所附权利要求中限定。
前面的段落是以总体介绍的方式提供的，并不意图限制下面的权利要求的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将最好地理解所描述的实施方式以及其他优点。
附图说明
由于通过在结合附图考虑时参考以下详细描述，本公开将被更好地理解，因此将容易地获得对本公开及其许多伴随的优点的更完整的理解，在附图中，相同的附图标记表示相同或相应的部分，并且在附图中：
图1提供了根据lte标准的示例的移动通信系统的示意图的示例；
图2示出了用于与异构网络中的至少一个终端进行通信的示例系统；
图3示出了异构环境的示例；
图4示出了d2d通信中的同步源的示例；
图5示出了根据d2d通信的同步源的类型的示例；
图6展示了根据d2d通信的全球同步的示例；
图7展示了根据d2d通信的本地同步的示例；
图8包含包括用于d2d通信的同步信号的传输的两个示例子帧的图示；其中
图8a示出了具有正常循环前缀(cp)的示例子帧800；以及
图8b示出了具有扩展cp的示例子帧801；
图9包含包括用于d2d发现的同步信号的传输的两个示例子帧的图示；其中
图9a示出了具有正常cp的示例子帧900；以及
图9b示出了具有扩展cp的示例子帧901；
图10示出了根据本公开的用于移动通信网络的示例同步系统；
图11示出了根据本技术的在具有网络辅助信息的情况下选择的gnss的示例序列图；
图12示出了根据本技术的在没有网络辅助信息的情况下选择的gnss的示例序列图；以及
图13示出了说明根据本技术的选择同步源的示例过程的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本技术的优选实施方式。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件可以用相同的附图标记表示，并且可以省略对这些结构元件的重复说明。
图1提供了示出使用例如3gpp定义的umts和/或长期演进(lte)体系结构的常规移动电信网络的一些基本功能的示意图。图1的移动电信网络/系统100根据lte原理进行操作，并且其可以适于实现如下面进一步描述的本公开的实施方式。图1的各种元件及其各自的操作模式是众所周知的，并在由3gpp(rtm)主体管理的相关标准中定义，并且还在许多关于该主题的书籍(例如，holmah.和toskalaa[1])中描述。将理解，下面没有具体描述的电信网络的操作方面可以根据任何已知技术来实现，例如根据相关标准。
网络100包括连接到核心网络102的多个基站101。每个基站提供在其内可以向终端设备104传送或者从终端设备104传送数据的覆盖区域103(即小区)。数据在其各自的覆盖区域103内从基站101经由无线电下行链路发送到终端设备104。数据经由无线电上行链路从终端设备104传输到基站101。上行链路和下行链路通信使用由网络100的运营商许可使用的无线电资源来进行。核心网络102经由各个基站101将数据路由到终端设备104并且从终端设备104路由数据，并且提供诸如认证、移动性管理，收费等功能。终端设备也可以被称为移动站、用户设备(ue)、用户终端、移动终端、移动设备、终端、移动无线电等等。基站也可以被称为收发器站/nodeb/e-nodeb/enodeb、enb等。
诸如根据3gpp定义的长期演进(lte)体系结构布置的移动电信系统使用基于正交频分复用(ofdm)的接口用于无线电下行链路(所谓的ofdma)和无线电电上行链路(所谓的sc-fdma)。
图1的基站101可以被实现为诸如宏enodeb和小enodeb的任何类型的演进节点b(enodeb)。小enodeb可以是诸如微微enodeb、微enodeb以及覆盖比宏小区小的小区的家庭(毫微微)enodeb的enodeb。相反，基站101可以被实现为任何其它类型的基站，诸如nodeb和基站收发台(bts)。基站101可以包括被配置为控制无线电通信的主体(也被称为基站设备)以及被布置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线电头端(rrh)。另外，下面将描述的各种类型的终端可以通过暂时或半持续地执行基站功能而分别作为基站101进行操作。
任何通信装置104都可以被实现为诸如智能手机、平板个人计算机(pc)、笔记本pc、便携式游戏终端，便携式/加密狗式移动路由器和数字相机的移动终端，或者被实现为诸如汽车导航装置的车载终端。通信装置104也可以被实现为执行机器对机器(m2m)通信的终端(其也被称为机器型通信(mtc)终端)。此外，终端设备104可以是安装在每个终端上的无线电通信模块(诸如包括单个管芯的集成电路模块)。
在本公开中，提供小小区的基站通常在由基站提供的范围内与大多数(并且有时是全部)常规的基站不同。例如，小小区包括也称为毫微微小区、微微小区或微小区的小区。换句话说，小小区可以被认为在提供给终端的信道和特征方面与宏小区类似，但是对于基站传输使用较少的电力，这导致较小的范围。因此，小可以是由小小区基站提供的小区或覆盖范围。在其他示例中，术语小小区也可以指当多于一个分量载波可用时的分量载波。
此外，移动网络还可以包括中继节点(rn)，中继节点可以进一步增加移动系统的复杂度以及减小在小小区网络中的干扰。通常已知中继技术是提供用于从基站接收信号并将接收的信号重新发送到移动通信网络中的ue，或接收从ue发送的信号以重新发送给移动通信网络的基站。这种中继节点的目的是试图扩展由移动通信网络提供的无线电覆盖区域，以到达否则将在移动通信网络的范围之外的通信装置，或者以提高终端与基站之间的成功传输的比率。
包括各种基站和/或中继节点(例如，宏小区基站，小小区基站和/或中继)的移动网络有时被称为异构网络。
将具有非常密集的接入点的占用空间(footprint)的异构网络将不再由单一的移动网络运营商以协调的方式进行设计和建立。由于所需的小小区的数量庞大，所以其安装将以更自组(adhoc)的方式进行，最终用户和其他非-mno实体也安装小小区。针对使用该mno的分配的频段的所有小小区，整个网络管理将仍然由运营商完成。从今天的运营商安装的网络到更多的无计划的自组网的这种演进就是我们在此描述中所说的“密集网络”。
图2示出了用于与至少一个终端231通信的示例异构系统200。在该系统200中，基站201提供宏小区，并且六个基站211-216提供小小区覆盖范围，可能与基站201的覆盖范围重叠。另外，提供了三个rn221-223，其分别与基站201、214和212一起工作。通常可以将中继节点定义为用于中继传输的无线无线电接入点，并且因此其不实现基站的全部功能。中继节点通常不直接连接到核心网络，而是使用用于回程链路的无线接入(带内或带外)与基站连接。在其他示例中，回程链路也可以通过有线连接来提供。这与小小区基站形成对比，正如上面所提到的，小小区基站通常可以像基站那样操作并且因此连接到核心网络，如在图2中由小小区基站211-216与服务网关“s-gw”之间的箭头所示。如在图2中所示，中继节点也可以与终端或基站发送或接收数据，这也增加了处理环境中的干扰的复杂性。
在图3中示出了异构环境的另一个示例，其中，宏基站311被设置在与由建筑物内或者建筑物附近的基站301、由在第一灯柱中的基站302、由第二灯柱中的基站303、由设置在公共汽车站中的基站305以及由设置在骑自行车者背包中的移动基站306提供的小小区相同的区域中。在另一示例中，灯柱中的基础设施单元303和302可以是将上行链路和/或下行链路中的数据中继到宏小区基站311或另一个基础设施单元(例如，另一中继节点)的中继节点。在这个示例中，干扰和链路质量体验可以根据流量和时间而有很大的变化：骑自行车者可能进入干扰/链路质量较差的区域并且稍后离开该区域，而基站301(如果与办公室相关的话)可能只在办公时间使用，并且可能在一天的其余时间或一周的其余时间关闭。在这样的异构网络中，具有v2x能力的终端可能希望根据情况(诸如终端是否与车辆相关联并且正在移动)与区域中的任何其他节点进行通信。
同步是v2x通信和环境面临的挑战。特别是当v2xue在中等到高速限制的道路上快速移动时，移动性成为问题。v2xue加入或退出d2d组或小区，合并或拆分d2d组以及在它们之间进行切换进行得频繁得多，并且因此所有v2xue和基础设施全球同步是至关重要的。那么选择用于v2x通信的同步源是一个必须克服的挑战。
图4示出了可以如何根据3gpp版本12d2d来同步d2due的示例。具有覆盖区域405的enodeb401可以向enodeb401的覆盖区域405内的第一ue402发送d2d同步信号(d2dss)406，以便同步第一ue402与enodeb401的定时。第二ue403在enodeb401的覆盖区域405之外，并且因此不能从enodeb401接收d2dss406。然而，第一ue402能够将从enodeb401接收到的d2dss406中继407到第二ue403。第二ue403一旦从第一ue402接收到d2dss407，就能够将所接收的d2dss407中继408到第三ue404。因此，覆盖范围外的ue402和403能够使用准确的同步源406。
同步源的类型可以被分类为两种类型，其在图5中示出。同步源501可以是d2dssue_net502，其指的是作为网络的源的源头，传输定时参考是enodeb504。可替换地，同步源501可以是d2dssue_oon503，其指的是非网络的源的源头，传输定时参考不是enodeb505。为了本公开以及本公开的所有示例性实施方式的目的，同步源将被视为d2dssue_net502。
ue通常使用温度补偿晶体振荡器(tcxo)来控制其定时。tcxo具有在±10ppm的范围之内的频率偏移。自由运行的tcxo不足够好来用于相干接收器。相反，全球导航卫星系统(gnss)具有取决于gnss信号强度的小于100ns的更好的精度。这个级别足够好来用作同步参考。另外，与enodeb的小区覆盖范围相比，gnss的区域非常宽。因此，与gnss的同步优于使用ue的自主时钟的同步。
存在许多gnss系统，包括但不限于俄罗斯的glonass和中国的北斗(bds)。另一个这样的gnss是美国国家仪器网站上描述的美国全球定位系统(gps)[2]。
美国全球定位系统(gps)以其帮助驾驶员在乡村导航的消费者应用而闻名。底层技术使用由高精度铷基原子钟的地面网络精确定时的卫星的网络。通过基于时间的rf信号三角测量，gps能够导出高度准确的时间(50μs内)和位置(6-10m内)。通过这种方式，gps将原子钟地面站的精确定时能力转移到成本相对较低的装置上，然后该装置可以用于提高软件定义的无线电应用的精度和稳定性。
设计用于定时目的的gps接收器输出每秒脉冲(pps)信号，该信号在纳秒级上是准确的。gps信号由美国海军天文台控制，并且可以以10-13之几的精度接收。该pps信号可用于操控或控制锁相环(pll)配置中的恒温晶体振荡器(ocxo)。本质上，将从ocxo导出的pps信号与gpspps进行比较，并且控制电路调整振荡器频率以保持两个pps信号处于相同的时间偏移或相位。
短时间(不到一千秒)的gpspps信号相当嘈杂。各种因素导致它在50纳秒到150纳秒之间反弹。虽然这听起来不是很多，但在分数频率方面，它并不是很好，即使每秒的100纳秒只有1×10-8。随着时间的推移，这个噪声的平均值为零，因此全天候的gpspps要好上几个数量级。
在关于由于d2d的自动增益控制和频率误差的3gpp讨论文件[3]中，提出了ran1应当假设用于典型ue的初始频率偏移在±10ppm内，并且用于典型ue的频率稳定性在±40ppb/秒之内。
存在关于3gpp中的全球同步对比本地同步的讨论[4]。全球同步可以通过直接同步到可用于所有装置(即，像gps的gnss)的公共全球参考或者通过执行分布式同步算法来实现，如在讨论文件中所展示的。然而，全球同步存在一些缺陷。因此，3gpp最终决定针对d2d使用本地同步。它使用同一组中的位于本地的ue之间的公共同步参考。
正如在[4]中所公开的，分布式同步在科学文献中已经有了大量研究，并且各种同步技术已经应用到了诸如wi-fi和蓝牙的自组系统中。对同步技术进行分类的一种方法是将它们分成全球同步和本地同步。
全球同步基于所有装置都能够(直接或间接)获取唯一的公共同步参考的假设。全球同步可以通过直接同步到可用于所有装置(即gps)的公共全球参考或通过执行分布式同步算法来实现。
全球参考方法在[4]中被丢弃，因为由于多种原因确定gps不是用于公共安全的合适的同步源。这些原因包括安全方面的原因，因为全球定位系统的卫星是某些国家拥有的，并且因此不适合作为由其他国家采用的公共安全设备的同步参考的选择。gps信号可能受到干扰，并且其准确性不能保证，并且gps不是对于室内ue的解决方案，这将需要从其他室外ue承继同步的装置。此外，如果处于nw覆盖范围内的ue使用来自lte网络的同步源，则lte网络通常不与gps同步，这使得gps不适合于将覆盖范围外的ue与处于nw覆盖范围内的ue(部分nw覆盖ps情况)同步，并且另外，gps功耗大大影响覆盖范围外的psue的自主性。
图6展示了根据d2d通信的全球同步的示例。全球同步参考源601向第一enodeb603发送同步信号602，第一enodeb603具有包含两个ue605和606的覆盖区域604。同步信号602还被发送到第二enodeb607，该第二enodeb607具有包含两个另外的ue609和610的覆盖区域608。在这些情况中的每一种情况下，当ue605和606在第一enodeb603的覆盖范围604中，并且ue609和610在第二enodeb607的覆盖范围608中时，enodeb603和607能够将接收到的同步信号602发送到ue605、606、609和610。此外，同步信号602被发送到包含三个ue612、613和614的d2d组611，这些ue可以执行分布式同步以确保它们各自同步到同一定时。因此，所有ue605、606、609、610、612、613和614全部同步到相同的定时。
与全球同步不同，本地同步并不假定整个网络全球地同步到唯一的公共参考。在lte蜂窝网络的上下文中，在非同步部署(其中，每个小区使用自主时钟进行操作)和对于plmn间(公共陆地移动网络)漫游的情况下假定本地同步。在d2d的上下文中，本地同步可以以“按需”的方式实现，其中，ue为了特定的目的本地同步到同步参考，例如，当建立通信信道但是不需要具有相同的同步参考作为其他(可能很远)的装置时。充当对其他ue的同步参考的装置被称为群集头(ch)。对于基于lte的d2d，本地同步是一个方便的解决方案，并且它能够高效地满足系统要求。
图7展示了根据d2d通信的本地同步的示例。三个同步群集701、702和703各自具有它们自己的本地同步。例如，第一同步群集701中的两个ue705和706可以从服务enodeb704接收同步信号，使得ue705和706以及enodeb704被同步到相同的定时。例如，第二同步群集702中的两个ue708和709可以从服务enodeb707接收同步信号，使得ue708和709以及enodeb707被同步到相同定时。第三同步群集703中的三个ue710、711和712可以执行分布式同步以确保它们各自被同步到相同的定时。
在常规的d2d(版本12)中，定义了两种类型的同步信号。一个是enodeb同步信号(在版本8中的常规的主同步信号和辅同步信号[pss/sss])，并且另一个是在d2d发现/通信资源中的侧链路(sidelink)同步信号(slss)。d2due可以在满足某些条件时发送slss。例如，ue可以在特定的符号位置中每40ms发送一个slss。来自关于ran1/2协议的讨论文件[5]的图8和9示出了包括同步信号的传输的子帧的示例。与传统的同步信号相比，psss(主侧链路同步信号)类似于pss，ssss(副侧链路同步信号)类似于sss，并且psbch(物理侧链路广播信道)类似于pbch(物理广播信道)。
图8包括两个示例子帧的图示，示例子帧包括用于d2d通信的同步信号的传输。图8a示出了具有正常循环前缀(cp)的示例子帧800。在图8a的子帧的位置0处的符号802可以是psbch信号的一部分，并且在位置1和2处的符号803期间可以跟随有psss同步信号。在位置3处的符号804可以是用于信道估计的解调参考信号(dmrs)，并且这之后可以在子帧的位置4至9处的符号805中进一步进行psbch传输。可以在位置10处的符号806期间发送另外的dmrs信号，随后在子帧的位置11和12处的符号807期间是ssss同步信号。在位置13处的符号808期间的传输中，子帧可以以间隙结束。
图8b示出了具有扩展cp的示例性子帧801。可以在子帧的位置0和1处的符号809期间发送psss同步信号，随后是可以在位置2处的符号810期间发送的dmrs信号。可以在子帧的位置3至7处的符号811期间发送pbsch信号。另外的dmrs信号可以在位置8处的符号812期间发送，随后在子帧的位置9和10处的符号813期间是ssss同步信号。子帧可以在位置11处的符号814期间的传输中以间隙结束。
图9包括两个示例性子帧的图示，子帧包括用于d2d发现的同步信号的传输。图9a示出了具有正常cp的示例性子帧900。在子帧的位置1和2处的符号902可以用于发送psss同步信号，而在子帧的位置11和12处的符号903可以用于发送ssss同步信号。类似地，图9b示出了具有扩展cp的示例性子帧901。在子帧的位置0和1处的符号904可以用于发送psss同步信号，而在子帧的位置9和10处的符号905可以用于发送ssss同步信号。
在这些图8a、图8b、图9a和图9b的每一个中，slss(ssss和psss)可以从高度准确的enodeb同步源中继。
在公共安全通信中，通信的区域相对局部。假定终端的移动速度将是低的，例如行人(例如4km/h)。在这种情况下，使用本地化同步是合理的，因为d2d组在特定区域(例如，300m的范围)中运行。相反，v2x需要高移动性，并且可能需要快速加入、退出或组的切换。另外，定义组的边界并不是那么简单。许多汽车在路上奔跑，并且由于高移动速度，组可能会改变、两个组可能合并、或者一个组被快速拆分。
解决此问题的一个简单方案是使用全球同步而不是常规的d2d同步。由于接收器的一致性，在同一个d2d组中混合不同的同步源不是一个可行的解决方案。如果v2x通信采用基于gps(或其他gnss)的同步系统，则所有的v2xue必须使用源自单一源的相同同步。本公开设想基于全球同步的v2x通信同步系统。然而，这与常规的d2d同步机制不同。正如前面相对于[4]所讨论过的，采用一个全球同步系统有一些重大的缺点。这些缺点包括室内覆盖范围(诸如在隧道中)、ue的电力消耗以及异步enodeb(即，非gnss同步的enodeb)。不能依赖于使用enodeb同步源进行全球同步，相反，将全球同步信号中继到出于各种原因不能使用或接收gnss的ue是很重要的。
本公开涉及使用用于v2x通信的全球同步源，而不管商业运营商的覆盖范围，或者v2xue是否在覆盖范围之外。全球同步的缺点由本公开解决。
图10图示了根据本公开的用于移动通信网络的示例性同步系统。移动通信网络包括具有覆盖区域1008的enodeb1001。两个ue1002和1003位于enodeb1001的覆盖区域1008内。ue1002和1003中的每一个可操作以发送和接收表示来自彼此以及来自enodeb1001的数据1007的信号。每个ue1002和1003被配置为在初始化阶段从接收到的信息识别用于同步它们的定时的预定优先级，预定优先级包括以下项的至少一项：全球导航信号、区域导航信号和从另一通信装置接收的同步信号、具有比从其他通信装置接收的同步信号更高的优先级的全球导航信号和区域导航信号。第一ue1002能够从全球或区域导航卫星系统1004接收全球或区域导航信号1005，并且因此能够使用该信号1005来同步其用于发送和接收的信号的定时。然而，第二ue1003可能不能接收或使用来自全球或区域导航卫星系统1004的全球或区域导航信号1005，并且因此必须从第一ue1002接收同步信号1006，以便将其用于发送和接收的信号的定时同步。
在一些国家，除gnss之外，区域导航卫星系统(rnss)也是可用的。通常，rnss系统比gnss系统具有更高的精度或更强的信号，并且因此如果可用的话，值得考虑使用它们。为了定位目的，用户可以自由选择任何类型的系统。然而，为了v2x同步的目的，应该在整个组中选择相同的系统。因此，网络需要指出对于每个组应该使用哪个gnss或rnss系统。这可以作为来自网络的辅助信息的一部分提供，或者可以针对每个ue(例如，在订户身份模块(sim))中被预先配置。
图11示出了根据本技术的用网络辅助信息选择的gnss的示例性序列图。enodeb1102具有包含第一v2xue1103的覆盖区域。enodeb1102被配置为向第一v2xue1103发送系统信息(辅助信息)1105，该系统信息包括第一v2xue1103应该用于同步目的的gnss系统的指示以及所选gnss系统的参数。系统信息1105可以进一步包括一些附加信息，诸如辅助的gps信息。然后第一v2xue1103被配置为基于接收到的系统信息1105选择1106gnss系统，并且然后接收1108从gnss卫星1101发送的gnss信号1107。从接收到的1108gnss信号1107，第一v2xue1103被配置为获取同步信息1109，并且对其关于发送和接收的定时进行同步。在第二v2xue1104在enodeb1102的覆盖范围外并因此没有接收到指示其从所指示的gnss卫星1101接收gnss信号1107的系统信息1105的情况下，可能需要第一v2xue1103向第二v2xue1104发送slss信号1110。出于其他原因，例如处于隧道中，或者不是一个足够高电力的装置来做到这一点，第二v2xue1104可能不能从指示的gnss卫星1101接收gnss信号1107。第一v2xue1103被配置为跟踪同步信号1111以确保第一v2xue1103仍然正确同步。除此之外，第一v2xue1103还被配置为在跟踪同步信号1111的同时向第二v2xue1104发送slss信号1112，使得第二v2xue1104可以确保其仍然正确同步。
图12示出了根据本技术的在没有网络辅助信息的情况下选择的gnss的示例性序列图。第一v2xue1203被配置为读取sim模块1205，该sim模块包括第一v2xue1203应该用于同步目的的gnss系统的指示以及所选择的gnss系统的参数。sim模块1205可以进一步包括一些附加信息，诸如基于地区或区域的gnss列表。第一v2xue1203能够通过gnss测量来确定其当前位置，并且然后可以切换以使用rnss系统，如果它确定这样做是最优的。随后，第一v2xue1203在读取sim模块1205时，被配置为接收1207从gnss卫星1201发送的gnss信号1206。从接收到的1207gnss信号1206，第一v2xue1203被配置为获取同步信息，并且使其关于发送和接收的定时同步，和/或基于其当前位置1208来选择rnss系统。随后第一v2xue1203可以从rnss卫星1202接收1210rnss信号1209。从所接收的1210rnss信号1209，第一v2xue1203被配置为获取同步信息并且使其关于发送和接收的定时同步。在第二v2xue1204出于许多原因(例如处于隧道中，或者不是具有足够高电力的设备来这样做)而不能从gnss卫星1201接收gnss信号1206或从rnss卫星1202接收rnss信号1209的情况下，可能需要第一v2xue1203向第二v2xue1204发送slss信号1211。第一v2xue1203被配置为跟踪同步信号1212以确保第一v2xue1203仍然正确同步。除此之外，第一v2xue1203还被配置为在跟踪同步信号1212的同时将slss信号1213发送到第二v2xue1204，使得第二v2xue1204可以确保其仍然正确同步。这里，sim模块中包括的信息可以通过网络来重写。也就是说，可以根据网络发送的指令来更新gnss系统的指示。
根据本公开定义的sim模块可以是物理sim卡、嵌入式软sim或实现用户身份模块的目的的类似的替代物。
在常规的d2d操作中，因为enodeb是精确的同步源，所以enodeb同步被自动选择为具有高于阈值的ue覆盖范围内的高优先级。版本12参数synchsourcethresh与覆盖范围内的接收信号参考功率(rsrp)阈值具有相同的范围。当使用gnss系统时，ue可能需要一些时间来接收信号。因此，一旦ue与所选择的gnss卫星不同步，ue可能最好寻找以从与选择的gnss卫星当前同步的另一个ue接收slss信号。同步源选择的常规优先级按照降低同步源的优先级的顺序进行选择：满足ltes标准的enodeb、网络覆盖范围内的ue(其中，更高的优先级给予到以更高synchsourcethresh测量值接收的d2dss)、从d2dssue_net发送d2dss的网络覆盖范围外的ue(其中，更高的优先级给予到以更高synchsourcethresh测量值接收的d2dss)，并且最后从d2dssue_oon发送d2dss的网络覆盖范围外的ue(其中，更高的优先级给予到以更高synchsourcethresh测量值接收的d2dss)。如果没有选择上述内容，则ue使用其自己的内部时钟。
图13示出了示出根据本技术的选择同步源的示例过程的流程图。在步骤s1301中，ue为了选择要同步其发送和接收信号的定时的同步源，必须首先确定它是否在enodeb的覆盖范围内。如果ue在enodeb的覆盖范围内，则ue将从enodeb接收系统信息，并且在步骤s1302中读取该系统信息以便确定应该使用哪个同步源。然而，如果ue在覆盖范围外，则在步骤s1303中它将读取其sim模块，并使用预先配置的信息以便确定应该使用哪个同步源。一旦ue知道应该使用哪个同步源，则在步骤s1304中它尝试接收并测量gnss或rnss信号，并且在步骤s1305中确定它是否未能接收信号。如果ue成功接收到gnss或rnss信号，则在步骤s1306中它使用这个作为参考。然而，如果ue未能成功接收gnss/rnss信号，则在步骤s1307中，ue从另一个ue查找源自gnss/rnss信号的slss信号。然后，在步骤s1308中，ue使用slss信号作为同步参考。为了区分slss为源自全球同步信号、或者它是否源自诸如enodeb同步源的常规源、或ue自主同步源，可以使用新的指示符d2dssue_global。如果ue不能使用上述同步源中的任一个，则它被配置为使用其自己的内部时钟。
一些v2xue可能不具有gnss接收器(例如，因为它们具有的电力不够高)或者gnss信号对于一些v2xue不可用(例如，由于卫星覆盖范围)。出于这个原因，slss传输对于v2x是有用的。
在常规的d2d操作中，参数networkcontrolledsynctx的值on指示ue应该发送同步信息(即成为同步源)，而值off指示ue不应该发送同步信息。另外，如果没有配置该值，则基于覆盖质量，关于ue是否应该发送slss，ue遵循参数synctxthreshic。
关于哪些ue应该发送slss信号的简单条件是只有接收gnss信号的ue才能发送slss信号。如果所有的ue都可以接收gnss，那就足够了。然而，如上所讨论的，一些ue由于各种原因而不接收gnss信号。例如，由于功耗，行人ue不能总是激活gps。因此，仅从接收gnss信号的ue中继slss信号并且禁止从不接收gnss信号的ue中继slss信号可能是有用的。
允许同步信令中继的跳数可以取决于原始时钟源的精度。根据其gnss和辅助设备的不同，精度可能会有所不同。配置中继slss信号(源自gnss信号)的装置之间的最大跳数可能是有用的，如使用当前跳数的指示符。
关于本公开的实施方式，提出了在现有的rrc参数或预先配置中，将networkcontrolledsynctx设置为on，因为slss传输不依赖于enodeb，并且禁用synctxthreshic(将其设置为-∞)，因为slss传输与enodeb覆盖范围无关。
跟踪gnss卫星的ue可能在隧道或类似的道路结构下丢失信号。为了定位的目的，陀螺仪或类似物可以提供对隧道下的当前位置的跟踪。然而，对于同步，这是没有用的。针对这种情况，提出使用被配置为仅中继同步信息的中继。将中继同步信号与enodeb同步信号或与常规d2d参考信号进行区分是重要的。公共安全ue不应该使用全球同步源，因为常规的ue不支持它。
目前，3gpp在63个zadoff-chu序列中使用用于pss的3个pss序列(索引29、34、25)。最重要的是，在版本12的d2dpsss中使用根索引{26，37}。提出了本公开的实施方式使用用于v2x中继的未使用序列来区分全球同步。该中继的实现可能只具有发送同步信号的功能，或者附加有ue对网络中继的附加功能。可选地，中继可以发送包括推荐的同步源(例如，pss/sss)的发现信号，并且ue可以基于该指示来选择优选的enodeb。
然后，本公开的变形例的要点是禁用enodeb作为同步源，将gnss/rnss系统配置为具有用作同步源的最高优先级，并且引入新的指示符d2dssue_global以知道slss信号是不是源自全球同步信号，或者它是否源自像enodeb同步源的常规源或ue自主同步源。
本公开的实施方式可以为v2x和d2d通信网络和系统提供若干益处，其包括但不限于以下内容。无论v2xue的小区覆盖范围如何，都为v2xue提供了稳定的全球同步。与常规的中继相比，用作中继但仅用于中继同步信号的v2xue更简单，更低成本和更具功效。存在总体的系统收益，包括在任何地方提供v2x操作，以及为高移动性ue引入简单的同步机制。对于待由现有的d2d和v2x系统采用的本技术来说，额外的信令是必要的。
因此，已经提供了可以采用用于v2xd2d通信的全球同步的通信装置和方法，其具有用于各种全球同步源的预定优先级和选择机制。
虽然本公开总体上已经在v2x或类似v2x的环境的上下文中呈现，但是本公开的教导不限于这样的环境并且可以用于其中基础设施节点和/或终端可以例如不是启用v2x的任何其他环境。而且，无论何时参考启用v2x的单元或节点或v2x环境，都应理解v2x技术，并且v2v、v2i、v2p、v2h或任何其他类型的车辆对某物的技术中的一项或多项的组合并不局限于任何现有的标准。
而且，上面的许多示例已经用简单的用户设备进行了说明，相同的教导适用于与任何特定对象或人员没有关联的终端，或者与行人、车辆、自行车、建筑物或任何其他合适的对象或人员相关联的终端。在对象的情况下，终端可以被嵌入到对象中(例如，车辆可以包括可以插入sim卡的移动终端)、可以与对象相关联或配对(例如，终端可以设置与车辆的蓝牙模块的蓝牙连接)、或者可以简单地放置在与对象一起行进的位置而与对象没有任何特定的通信连接(例如，在车辆中的驾驶员或乘客的口袋中)。
而且，在上面讨论的方法中，特别是关于图11至图13讨论的方法中，这些步骤可以由一个或多个实体以及由任何相关实体执行。在一些示例性实现中，一些步骤可以由终端和/或基础设施节点来执行，而其他步骤可以由基站或另一个元件来执行。在其他示例中，所有步骤可以由同一实体(例如通信装置)执行。
另外，本文讨论的方法步骤可以以任何合适的顺序执行。例如，在任何可能或适当的情况下，步骤可以按与上面讨论的示例中使用的顺序不同的顺序执行，或者与用于列举步骤的任何其他位置(例如在权利要求中)使用的顺序不同的顺序执行。因此，在一些情况下，一些步骤可以以不同的顺序或者同时或以相同的顺序执行。
如本文所使用的，向元件发送信息或消息可能涉及向该元件发送一个或多个消息，并且可能涉及与剩余的信息分开地发送部分信息。所涉及的“消息”的数量也可以根据所考虑的层或粒度而变化。
而且，无论何时关于装置或系统公开了一个方面，则也公开了对应方法的教导。类似地，无论何时公开了关于方法的一个方面，则也公开了用于任何合适的对应装置或系统的教导。
无论何时在本文中使用表述“大于”或“小于”或等同物，除非明确地排除一个替代方案，否则它们旨在公开两种替代方案“等于”和“不等于”。
值得注意的是，即使已经在lte和/或d2d的上下文中讨论了本公开，但其教导适用于但不限于lte或其他3gpp标准。特别地，尽管本文使用的术语通常与lte标准的术语相同或者相似，但是本教导不限于当前版本的lte，并且可以同等地应用于不基于lte的任何合适的布置和/或符合lte或3gpp或其他标准的任何其他未来版本。
本技术的各种其他方面和特征在所附权利要求中限定。在所附权利要求的范围内可以对上文所述的实施方式进行各种修改。例如，尽管lte已经作为示例性应用呈现，但是将理解，可以使用本技术可使用的其他移动通信系统。
以下编号的段落定义了本技术的另外的方面和特征：
1.一种用于向移动通信网络发送数据以及从移动通信网络接收数据的通信装置，通信装置包括：
发送器，被配置为经由无线接入接口向移动通信网络发送表示数据的信号，
接收器，被配置为经由无线接入接口从移动通信网络接收表示数据的信号，以及
控制器，被配置为控制发送器经由无线接入接口发送数据以及接收器经由无线接入接口接收数据，其中，控制器被配置为：
在初始化阶段期间从接收到的信息识别预定优先级，预定优先级用于使向移动通信网络发送表示数据的信号的发送器和从移动通信网络接收表示数据的信号的接收器同步，预定优先级包括全球导航信号、区域导航信号、以及从另一通信装置接收的同步信号中的至少一项，全球导航信号和区域导航信号具有比从其他通信装置接收的同步信号高的优先级，以及
基于根据预定优先级选择的全球导航信号、区域导航信号以及从其他通信装置接收的同步信号中的一个，来控制发送器和接收器以同步发送和接收。
2.根据段落1所述的通信装置，其中，初始化阶段包括从通信网络接收优先级的指示。
3.根据段落1所述的通信装置，其中，初始化阶段包括从订户身份模块sim接收优先级的指示。
4.根据段落1至3中任一段所述的通信装置，其中，控制器被配置为：
检测接收器尚未接收到全球导航信号或区域导航信号，
基于从其他通信装置接收的同步信号控制发送器和接收器以同步发送和接收。
5.根据段落4所述的通信装置，其中，控制器被配置为确定从其他通信装置接收的同步信号被其他通信装置接收作为全球导航信号或作为区域导航信号，或者被其他通信装置经由一个或多个其他通信装置而接收作为全球导航信号或作为区域导航信号。
6.根据段落5所述的通信装置，其中，从其他通信装置接收的同步信号包括指示其先前被接收作为全球导航信号或作为区域导航信号的指示符。
7.根据段落5所述的通信装置，其中，控制器被配置为确定可以将接收作为全球导航信号或者作为区域导航信号的同步信号经由彼此中继至通信装置的其他通信装置的最大数量。
8.根据段落1至7中任一段所述的通信装置，该通信装置包括：
内部时钟，被配置为生成定时信息并将定时信息提供给控制器，其中，控制器被配置为：
检测接收器尚未接收到全球导航信号、区域导航信号或来自其他通信装置的同步信号，
根据内部时钟控制发送器和接收器以同步发送和接收。
9.一种操作用于向移动通信网络发送数据以及从移动通信网络接收数据的通信装置的方法，该方法包括以下步骤：
在初始化阶段期间从接收到的信息识别预定优先级，该预定优先级用于使向移动通信网络发送表示数据的信号的发送器和从移动通信网络接收表示数据的信号的接收器同步，预定优先级包括全球导航信号、区域导航信号、以及从另一通信装置接收的同步信号中的至少一项，全球导航信号和区域导航信号具有比从其他通信装置接收的同步信号高的优先级，以及
基于根据预定优先级选择的全球导航信号、区域导航信号以及从其他通信装置接收的同步信号中的一个，来控制发送器和接收器以同步发送和接收。
10.根据段落9所述的方法，其中，初始化阶段包括从通信网络接收优先级的指示。
11.根据段落9所述的方法，其中，初始化阶段包括从订户身份模块sim接收优先级的指示。
12.根据段落9至11中任一段所述的方法，该方法包括：
检测接收器尚未接收到全球导航信号或区域导航信号，
基于从其他通信装置接收的同步信号来控制发送器和接收器以同步发送和接收。
13.根据段落12所述的方法，该方法包括：确定从其他通信装置接收的同步信号被其他通信装置接收作为全球导航信号或作为区域导航信号，或者被其他通信装置经由一个或多个其他通信装置而接收作为全球导航信号或作为区域导航信号。
14.根据段落13所述的方法，其中，从其他通信装置接收到的同步信号包括指示其先前被接收作为全球导航信号或作为区域导航信号的指示符。
15.根据段落13所述的方法，该方法包括确定可以将接收作为全球导航信号或者作为区域导航信号的同步信号经由彼此中继至通信装置的其他通信装置的最大数量。
16.一种用于向移动通信网络发送数据以及从移动通信网络接收数据的通信装置的电路，该通信装置包括：
发送器，被配置为经由无线接入接口向移动通信网络发送表示数据的信号，
接收器，被配置为经由无线接入接口从移动通信网络接收表示数据的信号，以及
控制器，被配置为控制发送器经由无线接入接口发送数据以及接收器经由无线接入接口接收数据，其中，控制器被配置为：
在初始化阶段期间从接收到的信息识别预定优先级，该预定优先级用于使向移动通信网络发送表示数据的信号的发送器和从移动通信网络接收表示数据的信号的接收器同步，预定优先级包括全球导航信号、区域导航信号、以及从另一通信装置接收的同步信号中的至少一项，全球导航信号和区域导航信号具有比从其他通信装置接收的同步信号高的优先级，以及
基于根据预定优先级选择的全球导航信号、区域导航信号以及从其他通信装置接收的同步信号中的一个来控制发送器和接收器以同步发送和接收。
17.一种用于向移动通信网络和一个或多个其他通信装置发送数据以及从移动通信网络和一个或多个其他通信装置接收数据的通信装置，该通信装置包括：
发送器，被配置为经由无线接入接口向移动通信网络和向一个或多个其他通信装置发送表示数据的信号，
接收器，被配置为经由无线接入接口从移动通信网络和从一个或多个其他通信装置接收表示数据的信号；以及
控制器，被配置为控制发送器经由无线接入接口发送数据以及接收器经由无线接入接口接收数据，其中，控制器与发送器和接收器结合被配置为：
从卫星接收全球导航信号或区域导航信号，或从另一通信装置接收全球导航信号或区域导航信号，以及
将接收到的全球导航信号或区域导航信号作为同步信号发送到车载通信装置。
18.根据段落17所述的通信装置，其中，同步信号作为指示其先前被接收为全球导航信号或者作为区域导航信号的指示符被发送。
19.根据段落17所述的通信装置，其中，控制器被配置为确定在同步信号可以被发送到车载通信装置之前可以经由彼此将接收作为全球导航信号或作为区域导航信号的同步信号中继到通信装置的其他通信装置的最大数量。
20.根据段落17至19中任一段所述的通信装置，其中，控制器被配置为控制发送器仅仅发送同步信号。
参考文献
[1]holmah.和toskalaa.，“lteforumtsofdmaandsc-fdmabasedradioaccess”，johnwiley&sonslimited，2010年1月。
[2]nationalinstruments，“globalsynchronizationandclockdiscipliningwithniusrp-293xsoftwaredefinedradio”，2014年4月。
[3]qualcommincorporated，“agcandfrequencyerrorford2d”，2014年2月。
[4]st-ericsson，“synchronizationproceduresford2ddiscoveryandcommunication”，2013年5月。
[5]qualcommincorporated，“overviewoflatestran1/2agreements”，2013年2月。