用于多RAT环境中的通信的中继选择的制作方法

本公开涉及无线通信的领域并且尤其是涉及应用，包括但不限于与物联网(lot)和车辆到万物(v2x)、蜂窝、多火(multi-fire)、wifi、wigig、传感器网络、网状网络等相关的应用。

背景技术：

lot和v2x应用通常涉及设备之间的无线通信而无需人工干预。协作驾驶是lot应用的一个示例，其中车辆与其他附近车辆、道路基础设施或甚至行人分享其意图。自动驾驶算法使用此类信息来使得能够准确预测其他方将在不久的将来做什么，并通过这样做来优化其自身的决定。在同步协作中，自主车辆交换消息并使其计划轨迹同步以优化驾驶模式。

现代通信设备能够使用一种或多种无线电接入技术(rat)来进行无线电通信。rat是根据某种标准的通信协议。rat的示例包括基于小区的rat(诸如lte和5g)，其以一定方式进行通信，该方式由蜂窝网络以某种方式协调(例如，在资源分配中和/或使用演进节点b(enb)作为中间体)。基于无线电的rat包括基于802.11p的专用短距离通信(dsrc)技术，其使用一些预先指定的频带在设备之间直接通信(无需小区网络的干预或协助)。基于不同rat的通信系统可以在相同的频带或不同的频带上操作。

附图说明

以下将仅通过示例的方式描述电路、装置和/或方法的一些示例。在本文中，将参考附图。

图1a示出了车辆通信环境，其中一些设备用作中继设备以用于以附加无线电接入技术(rat)转发或重传v2x消息。

图1b示出了包括协议转换器电路的示例性设备，该协议转换器电路使得设备能够用作中继设备。

图1c示出了由中继设备执行的示例性方法。

图2示意性地示出了重传消息的中继设备中的示例性决策电路。

图3示出了在以协作模式操作时可由设备执行以用于确定设备是否是中继设备的示例性方法。

图4示出了在以独立模式下操作时可由设备执行的示例性方法。

图5a和图5b示意性地示出了中央控制模式，其中中央设备使用快照相关技术在v2x通信小区中选择中继设备。

图6示出了可由图5a和图5b的中央设备使用以便为小区选择一个或多个中继设备的示例性方法。

图7示出了根据本公开的一个实施方案的设备的示例性部件。

具体实施方式

通过连接的车辆而实现的智能运输系统(its)可以改善道路的安全性和效率。dsrc(专用短程通信)和etsiitsg5协议套件是基于802.11标准开发的，增加了对车辆和车辆及道路侧单元(rsu)之间的安全相关消息交换的修改。大多数its应用依赖于情况或合作意识的概念，其基于车辆间(v2v)、车辆和基础设施间(v2i)、车辆和行人间(v2p)的基本安全消息(bsm)的定期和事件驱动广播。这些短消息在本地主要用于在非常短的间隔(例如，20到100毫秒)内识别需要动作的情况(例如，碰撞警告、紧急停止、预碰撞警告等)。因此，最小化启用bsm的可扩展传输和接收所涉及的开销是支持v2x(v2v、v2i和v2p)的挑战之一。

可参与协作或协调通信环境(例如，v2x小区)的车辆包括支持至少一个rat的至少一个无线电。rat可以是d2drat或基于小区的rat。d2drat在设备之间进行通信而无需接入点或基站(例如，蜂窝网络中的演进节点b(enb))的干预。d2drat包括例如，lte-d2d、5g-d2d和dsrc。lte-d2d和5g-d2d利用蜂窝网络中的基站(例如，enb)分配给它们的资源以在设备之间直接通信。一种现代d2drat是专用短距离通信(dsrc)。dsrc是北美地区的中短范围通信服务，范围为5.850至5.925ghz。dsrc支持rsu到车辆以及车辆到车辆的通信。dsrc通常提供相当高的数据传输速率，延迟最小，并且范围约为1000米。dsrc数据速率的范围介于约6至约27mbps之间。dsrc有专用于v2x消息的安全控制通道。与dsrc中通过蜂窝rat(诸如lte和5g)所进行的那样请求资源不同，设备与其他设备和应用竞争dsrc信道。dsrc包含802.11p无线电接入技术和ieee1609协议套件定义的堆栈的更高层。

基于小区的rat使用中间基站(例如，蜂窝网络中的enb或无线局域网(wlan)中的接入点(ap))在设备之间进行通信。除了从一个设备向另一个设备传输消息之外，基站还在小区中分配网络资源，并且可以控制小区中的设备之间的通信的其他方面。基于小区的rat包括例如wifi、3g、lte、5g、umts、hsupa、gsm等。

最近，3gpp中定义的基于小区的协议正在被增强以支持v2x通信及其所需的kpi。v2x通信是3gppsa和ran中的工作项的一部分，包括建议的针对设备到设备(d2d)通信接口的增强，以便支持与v2v相关联的服务要求。作为5g的一部分，v2x也被认为是一个主要的重要用例，并且其当前正在ngmn和3gpp中进行研究。

将来，v2x通信可以由无线电和基于小区的rat系统的组合支持。v2x设备可以被配备有在不同频谱带中操作的多个无线电，并且因此每个设备将支持一个或多个rat。随着v2x系统中涉及的通信技术的发展而出现的一个问题是如何处理不同设备的不同rat能力。例如，如果由使用5grat的设备传输bsm，则如何可以由没有5grat能力的设备接收重要消息？本文描述了被配置成使得中继设备能够作为协议转换器的设备、系统和方法，该协议转换器以不同rat转换和重传消息以支持协作驱动。

出于本描述的目的，术语“消息”用作由将受益于本文描述的中继选择和重传技术的组中的一些或所有车辆或设备发送的任何类型消息的简写。另外，术语“车辆”将与术语“设备”互换使用作为中继选择，并且将在协作驱动的上下文中描述中继设备进行的对消息的重传。术语车辆不必限于载客车辆，在一些示例中，车辆是无人驾驶飞机、lot设备、或移动某种有效载荷或参与某种有效载荷移动的任何其他自主设备。术语“设备”应当被理解为包括其传统意义上的设备(例如，移动通信设备、用户装置(ue)设备等)，以及诸如参与v2x应用程序所涉及的消息传递但本身并不与任何特定用户相关联的路边单元(rsu)的设备。应当理解，本文描述的中继选择和消息重传技术可以由诸如任何有益的移动通信设备的任何设备(即，包括未安装在车辆或rsu中的设备)执行。

现在将参考附图来描述本公开，其中相同的附图标记始终用于表示相同的元件，并且其中所示的结构和设备不一定按比例绘制。如本文所利用，术语“部件”、“系统”、“接口”、“电路”等旨在指代与计算机相关的实体、硬件、软件(例如，执行中)和/或固件。例如，部件可以是处理器(例如，微处理器、控制器或其他处理设备)、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行程序、存储设备、计算机、具有处理设备的平板pc和/或用户装置(例如，移动电话等)。举例来说，在服务器上运行的应用程序和服务器也可以是部件。一个或多个部件可以驻留在进程内，并且部件可以位于一台计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。本文可以描述元素集合或其他部件集合，其中术语“集合”可以被解释为“一个或多个”。

另外，例如，这些部件可以从其上存储(诸如通过模块)有各种数据结构的各种计算机可读存储介质执行。部件可以经由本地和/或远程进程来进行通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自一个部件的数据，该部件经由信号与本地系统、分布式系统、和/或跨网络(例如，因特网、局域网、广域网、或与其他系统的类似网络)的另一个部件交互)。

作为另一个示例，部件可以是具有由电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，其中电气或电子电路可以由一个或多个处理器执行的软件应用程序或固件应用程序操作。一个或多个处理器可以在装置的内部或外部，并且可以执行软件或固件应用程序的至少一部分。作为又一个示例，部件可以是通过电子部件而没有通过机械零件提供特定功能的装置；电子部件可以在其中包括一个或多个处理器以执行至少部分地赋予电子部件的功能的软件和/或固件。

术语示例性的使用旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中所使用，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文中清楚，否则“x采用a或b”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果x采用a；x采用b；或者x采用a和b两者，则在任何前述情况下满足“x采用a或b”。此外，本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”通常应当被理解为表示“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。此外，在详细说明和权利要求中使用术语“包括(including)”、“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”或其变体的范围内，此类术语旨在为包括性的，其方式类似于术语“包括(comprising)”。

在以下描述中，阐述了多个细节以提供对本公开的实施方案的更彻底的解释。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施方案。在其他情况下，众所周知的结构和设备以框图形式示出而不是详细示出以便避免模糊本公开的实施方案。此外，除非另外特别说明，否则下文描述的不同实施方案的特征可以彼此组合。

图1a示出了中继设备如何可以支持协作驱动的概念。示出了三组设备(包括车辆和rsu)，每组设备支持一个或多个rat。rsu由中央设备或节点控制，该中央设备或节点可以与交通控制“核心”网络或服务器通信。每个车辆都配备有支持至少一个rat的至少一个无线电。所述组包括彼此邻近的设备，但所述组不限于彼此协作或协调驾驶组中的设备，例如车队上的排。在每个组内，至少一个设备被指定为“中继”设备，其用作该组中的其他设备的消息协议转换器。例如，在组1中，车辆b被指定为中继设备，因为车辆b支持三个rat(dsrc、lte和5g)，这是该组中的任何设备的最多rat。应当注意，虽然rsua也支持与车辆b相同的三个rat，但由于下面将更详细描述的多种原因，rsua尚未被指定为组1的中继设备。在组2中，rsub已经被指定为中继设备。在组3中，不需要中继设备，因为该组中的所有设备都支持相同的单rat，dsrc。

作为中继设备，车辆b用作协议转换器，这意味着当车辆b接收使用某个或某些rat来传输的消息时，车辆b将以至少一个不同的rat转换和重传该消息，使得该组中的不支持原始rat的其他设备可以接收消息。例如，如果车辆c使用dsrc来传输bsm，则车辆a将不能够接收bsm，因为车辆c仅支持lte和5grat。充当中继设备的车辆b将消息转换为lte和5g中的任一者或两者，并且以所选择的rat重传该消息以使得车辆a可以接收该消息。当然，当车辆移动通过区域时，可以根据三种不同的选择模式之一选择不同的设备作为中继设备：设备协作、中央控制和独立。在讨论如何在这三种不同模式中选择中继设备之前，将提供由中继设备执行的功能的描述，无论如何选择。

图1b示出了用于支持中继选择以及v2x系统中的消息重传的设备100的示例性架构。设备100包括处理器104、存储介质109和协议转换器电路110。协议转换器电路包括被配置成控制设备100参与中继设备选择的中继识别(id)电路120。协议转换器电路还包括被配置成将设备功能控制为中继设备的决定电路130。如本文所使用，术语“电路”可以指代以下，作为以下的部分，或者包括以下：执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享、专用或组，例如，处理器104)、和/或存储器(共享、专用或组，例如，存储介质109)，组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其他合适硬件部件。在一些实施方案中，电路可以在一个或多个软件或固件模块中实现，或者与电路相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块实现。在一些实施方案中，电路可以包括至少部分可在硬件中操作的逻辑。

处理器104可以被配置成与存储介质109和/或协议转换器电路110协作，以提供包括生成和处理对由设备传输的消息编码的信号的较高层操作。例如，协议转换器电路110可以控制处理器104以便以使得适合于使用由决定电路130选择的特定rat进行重传的方式来转换消息。此转换可能包括操纵或更新消息中的数据，诸如头字段，并且还包括在设备重传消息时控制设备的传输参数(诸如频率等)。处理器104可以包括一个或多个单核或多核处理器。处理器可以包括通用处理器和专用处理器的任何组合，包括例如数字信号处理器(dsp)、中央处理单元(cpu)、微处理器、存储器控制器(集成或离散)等。

存储介质109可以用于加载和存储由处理器104执行的操作的数据或指令(统称为“逻辑”)。指令可以包括致使设备选择或自指定一组设备中的中继设备，确定是否重传消息，和/或以所选择的rat重传该消息的指令。存储介质109可以包括合适的易失性存储器和非易失性存储器的任何组合。存储介质可以包括各种级别的存储器/存储装置的任何组合，包括但不限于具有嵌入式软件指令(例如，固件)的只读存储器(rom)、随机存取存储器(例如，动态随机存取存储器(dram))、高速缓存、缓冲器等。存储介质可以在各种处理器之间共享或专用于特定处理器。在一些实施方案中，一个或多个处理器可以与一个或多个存储介质组合，并且在一些实施方案中，可能与单个芯片、单个芯片组中、或设置在相同电路板上的其他电路组合。

设备100能够通过设备到设备接口电路140以设备到设备模式(也称为对等(p2p)模式)与其他设备通信。应当注意，设备到设备接口电路140可以是被配置成根据802.11p(例如，dsrc)进行通信的接口、现有lteprosepc5接口的增强、为5g系统定义的新prose接口、wifi接口、蓝牙接口、或用于任何其他版本的无线个人区域网络或无线局域网的接口。设备100还可以包括使得设备能够与enb或接入点/基站通信的蜂窝接口电路150。蜂窝接口电路150可以是新的第五代(5g)接口，或者它可以是现有lteuu接口的增强。

协议转换器电路110能够控制设备100以利用接口电路140和150，以便使用适当的网络通信协议与其他设备通信。例如，可以在指定的频带中(诸如约5-6ghz)并根据适合于这种通信的所选通信协议执行通过设备到设备接口电路140的设备到设备通信。蜂窝接口电路150可以用于使用不同的通信协议在不同的频带中进行通信。接口电路140或150中的任一个都能够使用任何数量的无线电接入技术(rat)进行通信。在一些实施方案中，接口电路140或150可以通过以太网或其他计算机网络技术进行通信。

决定电路130被配置成在设备100已被指定或已自指定为中继设备时控制设备100以作为中继设备操作。图1c示出了可以由已经被指定为中继设备的设备中的决定电路130执行的示例性方法160。在170处，方法包括分析由设备接收的消息以确定传输消息的无线电接入技术(rat)集合。在图2中示出了该分析操作的一个示例，其中在应用层bsm210之前的头(header)215(或字段)包括描述其中已经传输消息的rat(即，在所示示例中为lte)的数据(例如，位图或编码字段)。决定电路130被配置成解析或读取所接收的bsm210的头215(或者根据v2x应用已经指定为对该信息编码的任何其他字段)以识别所列出的一个或多个rat。

虽然在图2中，应用程序消息的头215记录rat集合，但在一些示例中，并非在应用层处，而是决定电路130可以在物理(phy)层或介质访问控制(mac)层或mac上方的任何其他层中以及设备100的应用(例如，网络、传输、适配层)下实现。实现决定电路的协议层的选择将确定消息的哪个部分对用于传输消息的rat集合编码。因此，虽然图2示出了在应用层消息的头中记录的rat集合，但rat集合可以包括在协议栈的较低层的头中，这意味着应用层头215在一些示例中本身可以不受影响。

在175处，确定设备是否支持与消息中的rat集合不同(不包括在rat集合中)的rat(下文中称为“设备rat”)。当设备支持不在rat集合中的设备rat时，在180处，更新消息以包括设备rat。该操作可以在图2中看到，其中重传消息220和230的消息头225、235是原始消息头的现在包括5g和dsrc的修改版本。当然，如上面参考170所讨论的，可以修改记录rat集合的消息的下层的另一个头或甚至另一个字段而不是应用层消息头。在185处，使用不在原始rat集合中的设备rat重传更新的消息。在图2中，可以看出设备(由决定电路130/协议转换器电路110控制)传输消息220的5g版本和消息230的dsrc版本。

在消息中包括关于已经使用哪些rat来传输消息的信息对于减少消息的不必要的重传是有用的。然而，在一个示例中，中继设备简单地重传它以其支持的每个rat接收的每个消息。其他信息也可以包括在消息本身中，决定电路130可以在确定是否重传消息时考虑该其他信息，诸如消息的原始发送者的初始位置、消息的感兴趣半径、发送消息的时间、此后不应重传消息的消息到期时间、以及记录已经传输消息的次数的序列号。例如，如果设备在感兴趣的半径之外或者与消息发送者的原始位置相距太远，或者如果消息已经被传输了若干次，决定电路130可以确定不重传。

在一些示例中，设备了解其他邻近设备的rat能力(参见图3)。如果是这种情况，则决定电路130可以仅使用由其他邻近设备支持的那些rat来重传消息。当设备已经自指定为中继设备时(例如，当设备以独立模式操作时)，决定电路130可以基于如将参考图4描述的重传标准决定不重传消息，即使当消息尚未以设备支持的rat传输时。

简要地返回图1b，中继id电路120被配置成确定设备100当前是否是中继设备。当设备不是中继设备时，设备不重传消息，并且可能无法确定是否应当重传所接收的消息。因此，当设备100不是中继设备时，决定电路130不活动并且不控制设备。中继id电路120被配置成以三种不同模式操作：设备协作模式、独立模式和中央控制模式。协议转换器电路110可以被配置成识别或选择操作模式并将该模式传送到中继id电路120。可替代地，中央设备或节点可以向由中央设备控制的小区内的设备传送正在使用哪种中继选择模式。

设备协作模式

在许多情况下，设备自身决定它们是否应当以另一种技术重传消息是有益的。在设备协作模式中，彼此邻近的设备在没有中央设备或节点(例如，enb)的帮助的情况下选择中继设备。设备协作模式操作可以减少延迟，并且可以在与中央设备的连接有问题或不可能的区域中有帮助。图3概述了在以协作模式操作设备时由中继id电路120执行的方法300。在310处，检测触发中继设备的选择的操作环境改变。例如，自上次选择中继设备以来经过特定时间量可以触发中继设备的重新选择。时间量可基于行进状况、设备速度等而变化。离开协作驾驶组或脱离与组中其他设备的邻近的中继设备可以触发中继设备的重新选择。在该组设备附近检测到的新设备也可以触发中继设备的重新选择。

在320处，由设备确定组中其他设备所支持的rat。可以经由直接发现过程(诸如prose或wlan直接发现)来发现由该设备附近的设备支持的rat。设备可以使用直接发现过程宣布它们支持的技术。prose直接发现的一个选择是为不同的v2x技术保留不同的代码，并且当设备请求临时代码以宣布其服务时，设备将在请求中包括表示设备所支持的技术的代码，例如：代码1只能指定lte，代码2只能指定5g，代码3可以指定dsrc和lte，代码4可以指定dsrc和5g，代码5可以指定lte和5g，代码6可以指定dsrc和lte和5g，代码7可以指定dsrcrsu，代码8可以指定ltersu，并且代码7可以指定5grsu。如果所有设备中都支持邻居感知联网(nan)，则nan可用于宣布支持哪些技术，包括仅dsrc、多火(multifire)和任何其他通信标准。

使用直接发现过程，彼此邻近的设备可以创建环境的“地图”(如图1a所示的地图)，其中邻近设备相对于彼此在空间上定位并且每个设备的rat能力是已知的。在330处，确定设备所支持的rat数量是否小于另一个邻近设备所支持的rat数量。如果是，则在340处，确定该设备不是中继设备。如果设备所支持的rat数量不小于另一个邻近设备所支持的rat数量，则在350处，确定设备所支持的rat数量是否大于所有其他邻近设备所支持的rat数量。如果是，则在370处，确定该设备是中继设备。如果设备所支持的rat数量等于另一个邻近设备所支持的rat数量，则在360处确定是否满足某个平局打破标准。

例如，为了评估平局打破标准，设备可以随机地抽取0与100之间的整数，并且如果数量小于x，则满足平局打破标准，并且在370处，设备成为中继。该解决方案并不理想，因为有可能具有零个或多于一个中继。在另一个示例中，平局打破标准是具有最高临时标识的设备变为中继。由于所有设备都知道附近设备的临时标识，因此所有设备都将能够评估平局打破标准。只有单个设备将具有最高的临时标识，因此可以保证在该区域中只有一个设备作为中继设备。中继id电路在设备协作模式中可考虑的其他因素是设备的相对速度。例如，具有非常高的相对速度的设备可能不被选择为中继设备，而以与周围设备相同的速度行进的设备可能被选择为中继设备，优于最终会脱离与移动设备组的邻近的固定设备。

独立模式

在独立模式中，中继id电路120(图1)总是确定设备是中继设备。因此，在独立模式中，每当设备接收到由另一个设备广播的消息时，决定电路130(图1)将决定设备是否应当以不同的技术重传该消息。图4概述了可由决定电路130执行以用于确定是否以不同rat重传消息的示例性方法400。在410处，方法包括接收消息，并且在420处，确定已经用于传输消息的rat的集合。回想图2，消息包括列出rat集合的消息(例如，在头中)。

在430处，确定设备是否支持不在已经用于传输消息的rat集合中的rat。如果不是，则在440处，设备不重传消息。如果设备支持不在rat集合中的至少一个rat，则在450处，评估重传标准以确定设备是否应当重传消息。使用重传标准是因为如果接收消息的所有设备以相同的技术中继消息，则可能存在太多的传输，从而影响空中接口同时支持其他消息的容量。

一个重传标准基于以特定概率p随机重传消息的设备。可以使用以下过程：设备抽取0与1之间的随机数，并且如果该数字小于或等于p，则在460处，设备以尚未用于用于传输的一个或多个rat重传该消息。如图2所示，设备更新消息中的信息并添加正用于该传输的rat。接收消息的所有设备通过随机数抽取来进行相同的过程。

p的值可以由中央设备或核心网络配置，并且可以取决于信道状况和设备数量以及其他因素而改变。在p的值与以给定接入技术从不传输候选消息的概率之间存在折衷。在该情况下，仅支持该rat的设备将不会接收到消息。如果p很小，则重传消息的可能性较小。如果p的值很大，则大多数设备将以另一个rat中继候选消息。这将增加单模设备接收消息的可能性，但同时它可能会导致过多的开销。对于p＝1的情况，接收消息的所有设备将以不同的技术中继候选消息。可以基于上下文调整p的值以在不同场景中实现优化的性能。

另一个重传标准基于随机时间间隔。在450处，设备在零与t之间启动随机计时器。设备抽取0与t之间的随机数，并且该数字变为等待计时器或退避计时器。t应当小于或等于实际消息不再有效的任何“时间到期值”。当计时器运行时，设备侦听介质并检查不同的设备是否以不同的技术发送候选消息。如果是，则设备可以停止计时器，并且在440处不重传消息。如果计时器到期，则在460处重传消息。在发送消息之前，设备首先更新有关消息中的rat的信息。

接收未以设备所支持的rat广播的消息的以独立模式操作的所有设备通过随机数抽取来执行相同的过程。t的值由中央设备或核心网络配置，并且可以取决于信道状况和设备数量以及其他因素而改变。随机时间和随机重传标准两者可以一起使用。

在一些示例中，当确定是否重传消息时，设备可以考虑其他或附加的重传标准。例如，消息可以包括以下信息中的一些：最初发送消息的初始位置、消息的兴趣半径、设备广播消息的时间、时间到期(其为消息不再有效的时间)、或序列号(其唯一地识别消息)。

决定电路130可以检查发送消息的初始位置和感兴趣的半径，并且基于该信息决定是否需要中继消息。这可以通过检查初始位置加上感兴趣的半径(如果存在)来进行并且比较设备自身在消息接收时的位置。可选地，如果不存在感兴趣的半径，则设备可以采用给定的预配置半径(例如，对于dsrc为300m，关于lte和5gv2x解决方案可以实现更大的半径)。

中央控制模式

在中央控制模式中，用于给定小区的中央设备选择中继设备并将选择消息传输到任何选择的中继设备。图5a和图5b示出了与控制小区内的通信的一些方面的中央设备相关联的小区或区域的地图。中央设备可以与交通控制服务器和/或核心网络通信。中央设备可以是enb。中央节点可以是enb或rsu或边缘服务器(mec)。中央节点将从附近的设备接收信息，并且基于该信息，它将在特定时间创建环境地图。应当注意，支持3gpplte或5g的设备将处于连接模式或驻留在处于空闲模式的小区中。

图5a所示的地图描绘了在时间tsnap1的小区中的设备的位置，而图5b所示的地图描绘了在时间tsnap2的小区中的设备的位置。在中央控制模式中，中央设备基于小区中的设备的位置的“快照”选择其小区内的一个或多个中继设备。在每个快照之后，中央设备选择新的中继设备(或维持相同的中继设备)。为了使中央设备选择其区域中的中继设备，中央设备可以考虑以下信息：设备支持的技术(dsrc，ltev2x，5gv2x)、设备的位置、设备速度、该设备附近的设备(即能够与该设备通信的所有其他设备)。

中央设备能够将位置信息以及其他网络测量与其他类型的信息(例如，地图、详细的街道/道路地图、从设备接收的信号强度、设备中支持的最大无线电数量、设备的行进方向等)组合，以尝试缩小哪些设备应当在用于给定类型的v2x消息的给定区域内彼此通信。例如，如果中央节点可以将设备的位置映射到给定高速公路交通方向，则它可以沿着高速公路选择几个中继设备。一旦中央设备具有完整的环境信息(即，地图或快照)，中央设备就可以选择小区中的几个设备作为中继设备。

从图5a和图5b中可以看出，随着设备四处移动，地图随时间变化。中央设备获取此动态地图的“快照”，并假设它在接下来的几毫秒内基本上是静态的。例如，中央设备可以假设在接下来的500ms内，车辆相对于彼此将不会移动相当大的量。因此，在假设该快照下可以做出选择中继设备的决定，并且当500ms到期时，中央设备可以获取环境的另一个快照并选择新的中继设备。图5a和图5b示出了连续快照，其中中央设备为给定区域/交叉点选择2个中继。可以周期性地进行中继选择决定，并且可以根据预期的环境状况和背景(例如，在车辆移动得慢得多并且中继设备的选择可能以较长间隔发生的交通堵塞中)来调整更新时间(例如，在该示例中为500ms)。

环境地图可以不包括仅支持dsrc的设备，因为那些设备不与enb或3gpprsu通信。然而，中央设备不需要知道此类仅dsrc车辆的位置—只要中继设备被扩展以使得每个中继设备覆盖给定区域，然后该区域中的所有车辆将能够听到中继设备即可。然而，中央设备仍然能够来自3gpp设备的报告来了解仅dsrc车辆，这些3gpp设备能够与那些仅dsrc车辆通信并且可以提供该信息。可选地，dsrcrsu可以了解仅dsrc车辆并且可以将该信息提供给3gpp中央设备。

在假定环境是静态的更新间隔x的长度与所需的计算和通信的数量之间存在折衷。如果x很长，则为选择而需要进行的计算较少并且通知中继的通信开销较少(较少的中继重选)，但快照可能不那么准确，并且可能不会选择最佳的中继设备。如果x很短，则为了向设备通知该设备被选为中继设备可能会有太多的重选和太多的信令开销。x的最佳值取决于设备速度、设备密度、道路设计和交通状况。

图6示出了概述可以由中央设备执行以选择小区中的中继设备的示例性方法600的流程图。在610处，确定快照时段已到期。在620处，方法包括识别彼此邻近的一组设备；并且在630处评估关于每个设备的设备信息。在640处，至少基于评估将所述组中的一个设备选择为中继设备，该中继设备以最初未传输消息的一个或多个rat重传由中继设备接收的消息。在650处，将选择消息传输到中继设备，该选择消息向中继设备传送该中继设备被指定为下一个快照时段内的中继设备。

从前面的描述可以看出，本文描述的中继设备识别和选择性重传技术增加了所有设备将接收v2x消息的可能性。

示例性设备

可以使用任何适当配置的硬件和/或软件将本文描述的实施方案实现到系统中。图7示出了对于一个实施方案的设备700的示例性部件。设备700可以用作用户装置(ue)设备或演进节点b(enb)设备或e-utran装置。在一些实施方案中，设备700可以包括应用电路702、基带电路704、射频(rf)电路706、前端模块(fem)电路708和一个或多个天线710，其至少如图所示耦接在一起。

应用电路702可以包括一个或多个应用处理器。例如，应用电路702可以包括电路，诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任何组合。处理器可以与存储器/存储装置耦接和/或可以包括存储器/存储装置，并且可以被配置成执行存储在存储器/存储装置中的指令以使各种应用程序(诸如所描述的vmimo应用程序)和/或操作系统能够在系统上运行。

基带电路704可以包括电路，诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。基带电路704可以包括一个或多个基带处理器和/或控制逻辑，以处理从rf电路706的接收信号路径接收的基带信号以及生成用于rf电路706的传输信号路径的基带信号。基带处理电路704可以与应用电路702接口连接以用于生成和处理基带信号，并用于控制rf电路706的操作。例如，在一些实施方案中，基带电路704可以包括第二代(2g)基带处理器704a、第三代(3g)基带处理器704b、第四代(4g)基带处理器704c、和/或用于其他现有代、正在开发代或将来开发代(例如，第五代(5g)，6g等)的其他基带处理器704d。

基带电路704(例如，基带处理器704a-d中的一个或多个)可以处理各种无线电控制功能，其能够经由rf电路706与一个或多个无线电网络通信。无线电控制功能可以包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。在一些实施方案中，基带电路704的调制/解调电路可以包括快速傅立叶变换(fft)、预编码、和/或星座映射/解映射功能。在一些实施方案中，基带电路704的编码/解码电路可以包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比、和/或低密度奇偶校验(ldpc)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的实施方案不限于这些示例，并且在其他实施方案中可以包括其他合适的功能。

在一些实施方案中，基带电路704可以包括协议栈的元件，例如演进的通用陆地无线电接入网络(eutran)协议的元件，包括例如物理(phy)、介质访问控制(mac)、无线电链路控制(rlc)、分组数据会聚协议(pdcp)和/或无线电资源控制(rrc)元件。基带电路704的中央处理单元(cpu)704e可以被配置成运行协议栈的元件以用于phy、mac、rlc、pdcp和/或rrc层的信令。在一些实施方案中，基带电路可以包括一个或多个音频数字信号处理器(dsp)704f。音频dsp704f可以包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件，并且在其他实施方案中可以包括其他合适的处理元件。在一些实施方案中，基带电路的部件可以适当地组合在单个芯片、单个芯片组中，或者设置在相同的电路板上。在一些实施方案中，基带电路704和应用电路702的一些或所有组成部件可以例如一起实现在片上系统(soc)上。

在一些实施方案中，基带电路704可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施方案中，基带电路704可以支持与演进的通用陆地无线电接入网络(eutran)和/或其他无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)、无线个人区域网络(wpan)的通信。基带电路704被配置成支持多于一种无线协议的无线电通信的实施方案可以被称为多模基带电路。

rf电路706可以使用通过非固体介质的调制电磁辐射来实现与无线网络的通信。在各种实施方案中，rf电路706可以包括开关、滤波器、放大器等以促进与无线网络的通信。rf电路706可以包括接收信号路径，该接收信号路径可以包括用于对从fem电路708接收的rf信号下变频并将基带信号提供给基带电路704的电路。rf电路706还可以包括传输信号路径，该传输信号路径可以包括用于对由基带电路704提供的基带信号上变频并将rf输出信号提供给fem电路708以进行传输的电路。

在一些实施方案中，rf电路706可以包括接收信号路径和传输信号路径。rf电路706的接收信号路径可以包括混频器电路706a、放大器电路706b和滤波器电路706c。rf电路706的传输信号路径可以包括滤波器电路706c和混频器电路706a。rf电路706还可以包括合成器电路706d，其用于合成由接收信号路径和传输信号路径的混频器电路706a使用的频率。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路706a可以被配置成基于由合成器电路706d提供的合成频率对从fem电路708接收的rf信号进行下变频。放大器电路706b可以被配置成放大下变频的信号，并且滤波器电路706c可以是被配置成从下变频的信号中移除不需要的信号以生成输出基带信号的低通滤波器(lpf)或带通滤波器(bpf)。可以将输出基带信号提供给基带电路704以进行进一步处理。在一些实施方案中，输出基带信号可以是零频率基带信号，但这不是要求。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路706a可以包括无源混频器，但实施方案的范围在此方面不受限制。

在一些实施方案中，发射信号路径的混频器电路706a可以被配置成基于合成器电路706d提供的合成频率对输入基带信号进行上变频以生成fem电路708的rf输出信号。基带信号可以由基带电路704提供并且可以由滤波器电路706c滤波。滤波器电路706c可以包括低通滤波器(lpf)，但实施方案的范围在此方面不受限制。

在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路706a和传输信号路径的混频器电路706a可以包括两个或更多个混频器，并且可以分别被布置用于正交的下变频和/或上变频。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路706a和传输信号路径的混频器电路706a可以包括两个或更多个混频器，并且可以被布置用于镜像抑制(例如，hartley镜像抑制)。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路706a和混频器电路706a可以分别被布置用于直接下变频和/或直接上变频。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路706a和发射信号路径的混频器电路706a可以被配置用于超外差操作。

在一些实施方案中，输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号，但实施方案的范围在此方面不受限制。在一些替代性实施方案中，输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些替换性实施方案中，rf电路706可以包括模数转换器(adc)和数模转换器(dac)电路，并且基带电路704可以包括数字基带接口以便与rf电路706通信。

在一些双模实施方案中，可以提供单独的无线电ic电路以用于处理每个频谱的信号，但实施方案的范围在此方面不受限制。

在一些实施方案中，合成器电路706d可以是分数n合成器或分数n/n+1合成器，但实施方案的范围在此方面不受限制，因为其他类型的频率合成器可能是合适的。例如，合成器电路706d可以是δ-σ合成器、倍频器、或包括具有分频器的锁相环的合成器。

合成器电路706d可以被配置成基于频率输入和分频器控制输入来合成输出频率以用于由rf电路706的混频器电路706a使用。在一些实施方案中，合成器电路706d可以是分数n/n+1合成器。

在一些实施方案中，频率输入可以由电压控制振荡器(vco)提供，但这不是要求。分频器控制输入可以由基带电路704或应用处理器702取决于所期望的输出频率提供。在一些实施方案中，可以基于由应用处理器702指示的信道根据查找表确定分频器控制输入(例如，n)。

rf电路706的合成器电路706d可以包括分频器、延迟锁定环(dll)、多路复用器和相位累加器。在一些实施方案中，分频器可以是双模分频器(dmd)，并且相位累加器可以是数字相位累加器(dpa)。在一些实施方案中，dmd可以被配置成将输入信号除以n或n+1(例如，基于进位)以提供分数分频比。在一些示例实施方案中，dll可以包括一组级联的、可调谐的延迟元件、相位检测器、电荷泵和d型触发器。在这些实施方案中，延迟元件可以被配置成将vco周期分解为nd个相等的相位分组，其中nd是延迟线中的延迟元件的数量。以此方式，dll提供负反馈以帮助确保通过延迟线的总延迟是一个vco周期。

在一些实施方案中，合成器电路706d可以被配置成生成载波频率作为输出频率，而在其他实施方案中，输出频率可以是载波频率的倍数(例如，载波频率的两倍、载波频率的四倍)并与正交发生器和分频器电路结合使用以便以载波频率生成多个信号，其相对于彼此具有多个不同相位。在一些实施方案中，输出频率可以是lo频率(flo)。在一些实施方案中，rf电路706可以包括iq/极性转换器。

fem电路708可以包括接收信号路径，该接收信号路径可以包括被配置成对从一个或多个天线710接收的rf信号进行操作，放大所接收的信号，并且将所接收的信号的放大版本提供给rf电路706以用于进一步处理的电路。fem电路708还可以包括传输信号路径，该传输信号路径可以包括被配置成放大由rf电路706提供的用于传输的信号以供一个或多个天线710中的一个或多个传输的电路。当在设备中使用时，fem电路708还可以包括用于直接从另一个设备接收的设备到设备通信的传输和接收路径，而不通过e-utran(例如，设备到设备接口电路)行进。当在设备中使用时，fem电路708还可以包括用于从enb或e-utran(例如，蜂窝接口电路)接收的蜂窝通信的传输和接收路径。

在一些实施方案中，fem电路708可以包括tx/rx开关以在传输模式与接收模式操作之间切换。fem电路可以包括接收信号路径和传输信号路径。fem电路的接收信号路径可以包括低噪声放大器(lna)以放大接收的rf信号并提供放大的接收rf信号作为输出(例如，提供给rf电路706)。fem电路708的传输信号路径可以包括：用于放大输入rf信号(例如，由rf电路706提供)的功率放大器(pa)，以及用于生成rf信号以供后续传输(例如，通过一个或多个天线710中的一个或多个)的一个或多个滤波器。

在一些实施方案中，设备700可以包括附加元件，诸如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器、和/或输入/输出(i/o)接口。

虽然已经相对于一个或多个实施方式示出和描述了系统、电路和方法，但在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对所示的示例进行改变和/或修改。具体地关于由上述部件或结构(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述此类部件的术语(包括对“模块”的引用)旨在对应于执行所述部件的特定功能的(例如，功能上等同的)任何部件或结构，尽管在结构上不等同于在本公开的本文示出的示例性实施方式中执行功能的所公开的结构。

示例可以包括主题，诸如方法、用于执行该方法的动作或框的模块、包括指令的至少一个机器可读介质，所述指令在由机器执行时致使机器根据本文描述的实施方案和示例使用多个通信技术来执行方法或装置或系统的动作以用于同时通信(concurrentcommunication)。

一个或多个实施方式的前述描述提供了说明和描述，但并不旨在穷举示例性实施方案的范围或将该范围限制为所公开的准确形式。根据以上教导，修改和变化是可能的，或者可以从示例性实施方案的各种实施方式的实践中获得。

实施例1是包括协议转换器电路的设备。所述协议转换器电路包括决定电路，所述决定电路被配置成分析由设备接收的消息以确定传输所述消息的无线接入技术(rat)集合；以及如果所述设备支持与所述rats集合不同的设备rat，则：更新所述消息以包括所述设备rat；以及指示所述设备使用所述rat来传输所述已更新的消息。

实施例2包括实施例1的主题，包括或排除任选的元素，其中所述决定电路被配置成读取所述消息中的头字段，所述头字段包括描述所述rat集合的数据。

实施例3包括实施例1-2的主题，包括或排除任选的元素，其中所述协议转换器电路还包括被配置成确定所述设备是否是中继设备的中继识别(id)电路。

实施例4包括实施例3的主题，包括或排除任选的元素，其中所述中继id电路被配置成响应于来自另一个设备的将所述设备指定为中继设备的通信而确定所述设备是中继设备。

实施例5包括实施例3的主题，包括或排除任选的元素，其中所述中继id电路被配置成：识别所述设备附近的一组设备；发现由所述一组设备支持的被支持的rat的集合；如果所述设备与所述一组设备相比支持更多的rat，则确定所述设备是所述中继设备。

实施例6包括实施例5的主题，包括或排除任选的元素，其中所述中继id电路被配置成通过分析由所述一组设备广播的发现消息来发现所述被支持的rat的集合，其中每个发现消息包括识别由发送所述发现消息的设备所支持的rat的数据。

实施例7包括实施例5的主题，包括或排除任选的元素，其中所述中继id电路被配置成响应于确定所述设备和所述一组设备中的第二设备支持相同的rat集合而：识别分配给所述第二设备的临时id号；以及比较所述第二设备的临时id号和所述设备的临时id号；以及如果所述第二设备的临时id号小于所述设备的临时id号，则确定所述设备是所述中继设备。

实施例8包括实施例1-2的主题，包括或排除任选的元素，其中所述决定电路被配置成，如果所述设备支持与所述rats集合不同的设备rat，则：评估重传标准；如果满足所述重传：更新所述消息以包括所述设备rat；以及指示所述设备使用所述设备rat来传输所述消息；以及如果不满足所述重传标准，则所述设备不指示所述消息的重传。

实施例9包括实施例8的主题，包括或排除任选的元素，其中所述决定电路被配置成通过以下来评估所述重传标准：生成随机数；将所述随机数与预定数进行比较；以及如果所述随机数小于所述预定数，则确定是否满足所述重传标准。

实施例10包括实施例8的主题，包括或排除任选的元素，其中所述决定电路被配置成通过以下来评估所述重传标准：生成随机数；对于由所述随机数限定的时间段，监测信道以确定另一个设备是否使用所述设备rat来传输所述消息；以及如果在所述时间段期间没有使用所述设备rat来传输所述消息，则确定满足所述重传标准。

实施例11是一种存储计算机可执行指令的计算机可读存储设备，所述计算机可执行指令响应于执行而致使处理器：确定快照时段已过期；识别彼此接近的一组设备；评估一组设备的设备信息；至少基于所述评估，选择所述一组设备中的设备作为中继设备，所述中继设备以与最初传输所述消息的rat不同的一个或多个rat重传消息；以及将选择消息传输到所述中继设备以将所述设备指定为下一个快照时段内的所述中继设备。

实施例12包括实施例11的主题，包括或排除任选的元素，其中所述指令包括响应于执行而致使所述处理器至少基于所述一组设备的平均行进速度来确定所述快照时段的持续时间的指令。

实施例13包括实施例11-12的主题，包括或排除任选的元素，其中所述设备信息包括由所述组中的相应设备支持的相应rat集合，并且进一步其中所述指令包括响应于执行而致使所述处理器将具有最大rat集合的设备指定为所述中继设备的指令。

实施例14包括实施例11-12的主题，包括或排除任选的元素，其中所述设备信息包括所述设备的相对速度。

实施例15是一种被配置成选择性地重传消息的方法，所述方法包括：分析由设备接收的消息以确定传输所述消息的无线接入技术(rat)集合；以及如果所述设备支持与所述rat集合不同的一个或多个设备rat，则：更新所述消息以包含所述设备rat；以及使用所述设备rat来传输所述已更新的消息。

实施例16包括实施例15的主题，包括或排除任选的元素，包括读取所述消息中的头字段，所述头字段包括描述所述rat集合的数据。

实施例17包括实施例15-16的主题，包括或排除任选的元素，包括确定所述设备是否是中继设备，并且如果所述设备不是中继设备，则不执行所述消息的重传。

实施例18包括实施例17的主题，包括或排除任选的元素，包括响应于来自另一个设备的将所述设备指定为中继设备的通信而确定所述设备是中继设备。

实施例19包括实施例17的主题，包括或排除任选的元素，包括识别所述设备附近的一组设备；发现由所述组中的相应设备支持的被支持的rat集合；如果所述设备与所述一组设备相比支持更多的rat，则确定所述设备是所述中继设备。

实施例20包括实施例17的主题，包括或排除任选的元素，包括响应于确定所述设备和所述一组设备中的第二设备支持相同的rat集合而：识别分配给所述第二设备的临时id号；以及比较所述第二设备的临时id号和所述设备的临时id号；以及如果所述第二设备的临时id号小于所述设备的临时id号，则确定所述设备是所述中继设备。

实施例21包括实施例15-16的主题，包括或排除任选的元素，包括如果所述设备支持与所述rats集合不同的设备rat，则：评估重传标准；如果满足所述重传：更新所述消息以包含所述设备rat；以及使用所述设备rat来传输所述消息；以及如果不满足所述重传标准，则不执行所述消息的重传。

实施例22包括实施例21的主题，包括或排除任选的元素，包括通过以下评估所述重传标准；生成随机数；将所述随机数与预定数进行比较；以及如果所述随机数小于所述预定数，则确定是否满足所述重传标准。

实施例23包括实施例21的主题，包括或排除任选的元素，包括通过以下评估所述重传标准；生成随机数；对于由所述随机数限定的时间段，监测信道以确定另一个设备是否使用所述设备rat来传输所述消息；以及如果在所述时间段期间没有使用所述设备rat来传输所述消息，则确定满足所述重传标准。

实施例24是一种被配置成选择性地重传消息的装置，所述装置包括：用于分析由设备接收的消息以确定传输所述消息的无线接入技术(rat)集合的模块；以及用于如果所述设备支持与所述rats集合不同的设备rat，则更新所述消息以包括所述设备rat的模块；以及用于使用所述设备rat来传输所述已更新的消息的模块。

实施例25包括实施例24的主题，包括或排除任选的元素，包括用于确定所述设备是否是中继设备的模块，并且其中如果所述设备不是中继设备，则不执行所述消息的重传。

实施例26是一种方法，所述方法包括：确定快照时段已过期；识别彼此邻近的一组设备；评估所述一组设备中的每一个的设备信息；至少基于所述评估，选择所述一组设备中的设备作为中继设备，所述中继设备以与最初传输所述消息的rat集合不同的一个或多个rat重传消息；以及将选择消息传输到所述中继设备以将所述设备指定为下一个快照时段内的所述中继设备。

实施例27包括实施例26的主题，包括或排除任选的元素，包括至少基于所述设备的平均行进速度来确定所述快照时段的持续时间。

实施例28包括实施例26-27的主题，包括或排除任选的元素，其中所述设备信息包括由所述组中的相应设备支持的相应rat集合，并且进一步其中所述方法包括将具有最大rat集合的设备选择为中继设备。

实施例29包括实施例26-27的主题，包括或排除任选的元素，其中所述设备信息包括所述设备的相对速度。