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用于实现分布式 频率同步的方法和装置

阅读：1发布：2023-03-05

专利汇可以提供用于实现分布式频率同步的方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种结合基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步的用于无线通信的方法、装置以及计算机程序产品。在一个示例中，第一UE被装备成确定最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，并且基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联。在另一示例中，UE被装备成获得基于GPS的定时信息，根据该基于GPS的定时信息来调整内部时钟速率，并且在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号。，下面是用于实现分布式频率同步的方法和装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种通信方法，包括：
由第一用户装备UE从一个或多个其他UE中的每一者接收同步信号；
确定接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间；
基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来确定最快时钟速率；
确定所述最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，其中所述最快时钟速率与从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联；以及基于所确定的最快时钟速率来调整所述内部时钟速率，其中所述内部时钟速率被调整成与所述最快时钟速率加上第二正偏移对准。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步信号被调度成由所述一个或多个其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次，其中所述最快时钟速率是针对每一时段确定的，并且其中所述内部时钟速率基于在每一时段中所确定的最快时钟速率在每一时段期间调整一增量值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，内部定时值基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来调整。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述内部定时值被调整成与所述最早抵达时间加上第二正偏移对准。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在基于经调整的内部时钟速率的时间传送同步信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所传送的同步信号是基于长期演进(LTE)的网络中的主同步信号(PSS)。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于经调整的内部时钟速率来传送同步信号。
8.一种通信设备，包括：
用于确定最快时钟速率比第一用户装备(UE)的内部时钟速率快第一正偏移以上的装置，其中所述最快时钟速率与从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联；以及
用于基于所确定的最快时钟速率来调整所述内部时钟速率的装置，其中所述内部时钟速率被调整成与所述最快时钟速率加上第二正偏移对准；
所述设备进一步包括：
用于由第一UE从一个或多个其他UE中的每一者接收所述同步信号的装置；并且其中所述用于确定的装置被进一步配置成：
确定接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间；以及基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来确定所述最快时钟速率。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述同步信号被调度成由所述一个或多个其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次，其中所述最快时钟速率是针对每一时段确定的，并且其中所述内部时钟速率基于在每一时段中所确定的最快时钟速率在每一时段期间调整一增量值。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，内部定时值基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来调整。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述内部定时值被调整成与所述最早抵达时间加上第二正偏移对准。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，进一步包括用于在基于经调整的内部时钟速率的时间传送同步信号的装置。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所传送的同步信号是基于长期演进(LTE)的网络中的主同步信号(PSS)。
14.如权利要求8所述的设备，其特征在于，进一步包括基于经调整的内部时钟速率来传送同步信号。
15.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，所述处理系统被配置成：
由第一用户装备UE从一个或多个其他UE中的每一者接收同步信号；
确定接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间；
基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来确定最快时钟速率；
确定所述最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，其中所述最快时钟速率与从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联；以及基于所确定的最快时钟速率来调整所述内部时钟速率，其中所述内部时钟速率被调整成与所述最快时钟速率加上第二正偏移对准。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述同步信号被调度成由所述一个或多个其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次，其中所述最快时钟速率是针对每一时段确定的，并且其中所述内部时钟速率基于在每一时段中所确定的最快时钟速率在每一时段期间调整一增量值。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，内部定时值基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来调整。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述内部定时值被调整成与所述最早抵达时间加上第二正偏移对准。
19.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理系统被进一步配置成在基于经调整的内部时钟速率的时间传送同步信号。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所传送的同步信号是基于长期演进(LTE)的网络中的主同步信号(PSS)。
21.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理系统被进一步配置成基于经调整的内部时钟速率来传送同步信号。
22.一种包括代码的非瞬态计算机可读介质，所述代码能够被处理器执行以使得所述处理器：
由第一用户装备UE从一个或多个其他UE中的每一者接收同步信号；
确定接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间；
基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来确定最快时钟速率；
确定所述最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，其中所述最快时钟速率与从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联；以及基于所确定的最快时钟速率来调整所述内部时钟速率，其中所述内部时钟速率被调整成与所述最快时钟速率加上第二正偏移对准。
23.如权利要求22所述的计算机可读介质，其特征在于，所述同步信号被调度成由所述一个或多个其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次，其中所述最快时钟速率是针对每一时段确定的，并且其中所述内部时钟速率基于在每一时段中所确定的最快时钟速率在每一时段期间调整一增量值。
24.如权利要求22所述的计算机可读介质，其特征在于，内部定时值基于接收自所述一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来调整。
25.如权利要求24所述的计算机可读介质，其特征在于，所述内部定时值被调整成与所述最早抵达时间加上第二正偏移对准。
26.如权利要求22所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码能够进一步被所述处理器执行以使得所述处理器在基于经调整的内部时钟速率的时间传送同步信号。
27.如权利要求26所述的计算机可读介质，其特征在于，所传送的同步信号是基于长期演进(LTE)的网络中的主同步信号(PSS)。
28.如权利要求22所述的计算机可读介质，其特征在于，所述代码能够进一步被所述处理器执行以使得所述处理器基于经调整的内部时钟速率来传送同步信号。

说明书全文

用于实现分布式频率同步的方法和装置

[0001] 背景

[0002] 领域

[0003] 本公开一般涉及通信系统，且更具体地，涉及基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步作为无线广域网(WWAN)中的设备到设备(D2D)通信的一部分。

背景技术

[0004] 无线通信系统被广泛部署以提供诸如电话、视频、数据、消息收发、和广播等各种电信服务。典型的无线通信系统可采用能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多用户通信的多址技术。这类多址技术的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。

[0005] 这些多址技术已在各种电信标准中被采纳以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区、以及甚至全球级别上进行通信的共同协议。电信标准的一示例是长期演进(LTE)。LTE是由第三代伙伴项目(3GPP)颁布的通用移动电信系统(UMTS)移动标准的增强集。LTE被设计成通过提高频谱效率来更好地支持移动宽带因特网接入、降低成本、改善服务、利用新频谱、以及与在下行链路(DL) 上使用OFDMA、在上行链路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多输入多输出 (MIMO)天线技术的其他开放标准更好地整合。LTE可支持直接设备到设备(对等)通信(例如，LTE-直连)。

[0006] 当前，在LTE环境(例如，LTE-直连)中支持设备到设备(D2D)通信的一部分是D2D同步。D2D同步可包括定时同步和频率同步。在没有集中式控制实体的情况下支持D2D通信的情形中，D2D同步可按分布式方式来执行(例如，网络中的全体设备)。需要分布式频率同步来实现在没有基础实施(例如，没有中央控制实体)的情况下工作的通信系统。

[0007] 随着对设备到设备通信的需求增加，存在对用于实现用于支持LTE内的D2D 通信的分布式频率同步的方法/装置的需要。

[0008] 概述

[0009] 以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更加详细的描述之序。

[0010] 根据一个或多个方面及其相应的公开，描述了与基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步有关的各种方面。在一个示例中，第一UE被装备成确定最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，并且基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联。在另一示例中，UE被装备成获得基于GPS 的定时信息，根据该基于GPS的定时信息来调整内部时钟速率，以及在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号。

[0011] 根据各相关方面，提供了一种用于基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步的方法。该方法可包括确定最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他 UE中的第二UE相关联。此外，该方法可包括基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率。

[0012] 另一方面涉及一种用于基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步的通信设备。该通信设备可包括用于确定最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上的装置。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联。此外，该通信设备可包括用于基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率的装置。

[0013] 另一方面涉及一种通信装置。该装置可包括被配置成确定最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上的处理系统。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联。此外，该处理系统可被进一步配置成基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率。

[0014] 又一方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品可具有计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于确定最快时钟速率比第一UE的内部时钟速率快第一正偏移以上的代码。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联。此外，该计算机可读介质可包括用于基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率的代码。

[0015] 根据各相关方面，提供了一种用于基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步的方法。该方法可包括由UE获得基于GPS的定时信息。此外，该方法可包括根据该基于GPS的定时信息来调整UE的内部时钟速率。此外，该方法可包括在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号。

[0016] 另一方面涉及一种用于基于最快节点时钟速率来实现分布式频率同步的无线通信设备。该无线通信设备可包括用于由UE获得基于GPS的定时信息的装置。此外，该通信设备可包括用于根据该基于GPS的定时信息来调整UE的内部时钟速率的装置。此外，该无线通信设备可包括用于在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号的装置。

[0017] 另一方面涉及一种无线通信装置。该装置可包括被配置成由UE获得基于 GPS的定时信息的处理系统。此外，该处理系统可被配置成根据该基于GPS的定时信息来调整UE的内部时钟速率。此外，该处理系统可被进一步配置成在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号。

[0018] 又一方面涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品可具有计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于由UE获得基于GPS的定时信息的代码。此外，该计算机可读介质可包括用于根据该基于GPS的定时信息来调整UE的内部时钟速率的代码。此外，该计算机可读介质可包括用于在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号的代码。

[0019] 为了能达成前述及相关目的，这一个或多个方面包括在下文中充分描述并在所附权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或多个方面的某些解说性特征。但是，这些特征仅仅是指示了可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。

[0020] 附图简述

[0021] 图1是解说网络架构的示例的示图。

[0022] 图2是解说接入网的示例的示图。

[0023] 图3是解说LTE中的DL 帧结构的示例的示图。

[0024] 图4是解说LTE中的UL帧结构的示例的示图。

[0025] 图5是解说用于用户面和控制面的无线电协议架构的示例的示图。

[0026] 图6是解说接入网中的演进型B节点和用户装备的示例的示图。

[0027] 图7是解说设备到设备通信网络的示图。

[0028] 图8是解说设备到设备通信网络中的分布式同步通信的示图。

[0029] 图9是第一无线通信方法的流程图。

[0030] 图10是第二无线通信方法的流程图。

[0031] 图11是解说示例性设备中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念性数据流图。

[0032] 图12是解说采用处理系统的设备的硬件实现的示例的示图。

[0033] 详细描述

[0034] 以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节来提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以便避免淡化此类概念。

[0035] 现在将参照各种装置和方法给出电信系统的若干方面。这些装置和方法将在以下详细描述中进行描述并在附图中由各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元素”)来解说。这些元素可使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现。此类元素是实现成硬件还是软件取决于具体应用和加诸于整体系统上的设计约束。

[0036] 作为示例，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何组合可用包括一个或多个处理器的“处理系统”来实现。处理器的示例包括：微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立的硬件电路以及其他配置成执行本公开中通篇描述的各种功能性的合适硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被宽泛地解释成意为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他术语来述及皆是如此。

[0037] 相应地，在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可被实现在硬件、软件、固件，或其任何组合中。如果被实现在软件中，那么这些功能可作为一条或多条指令或代码被存储或编码在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc) 包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘常常磁性地再现数据，而碟用激光来光学地再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

[0038] 图1是解说LTE网络架构100的示图。LTE网络架构100可被称为演进型分组系统(EPS)100。EPS 100可包括一个或多个用户装备(UE)102、演进型UMTS 地面无线电接入网(E-UTRAN)104、演进型分组核心(EPC)110、归属订户服务器(HSS)120以及运营商的IP服务122。EPS可与其他接入网互连，但出于简化起见，那些实体/接口并未示出。如图所示，EPS提供分组交换服务，然而，如本领域技术人员将容易领会的，本公开中通篇给出的各种概念可被扩展到提供电路交换服务的网络。

[0039] E-UTRAN包括演进型B节点(eNB)106和其他eNB 108。eNB 106提供朝向UE 102的用户面和控制面的协议终接。eNB 106可经由回程(例如，X2接口) 连接到其他eNB 108。eNB 106也可被称为基站、基收发机站、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、或其他某个合适的术语。eNB 106为UE 102提供去往EPC 110的接入点。UE 102的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人数字助理(PDA)、卫星无线电、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如， MP3播放器)、相机、游戏控制台、或任何其他类似的功能设备。UE 102也可被本领域技术人员称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端、或其他某个合适的术语。

[0040] eNB 106通过S1接口连接到EPC 110。EPC 110包括移动性管理实体(MME) 112、其他MME 114、服务网关116、以及分组数据网络(PDN)网关118。MME 112是处理UE 102与EPC 110之间的信令的控制节点。一般而言，MME 112提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过服务网关116来传递，服务网关116自身连接到PDN网关118。PDN网关118提供UE IP地址分配以及其他功能。PDN网关118连接到运营商的IP服务122。运营商的IP服务122可包括因特网、内联网、 IP多媒体子系统(IMS)、以及PS流送服务(PSS)。

[0041] 图2是解说LTE网络架构中的接入网200的示例的示图。在这一示例中，接入网200被划分成数个蜂窝区划(蜂窝小区)202。一个或多个较低功率类eNB 208 可具有与这些蜂窝小区202中的一个或多个蜂窝小区交叠的蜂窝区划210。较低功率类eNB 208可以是毫微微蜂窝小区(例如，家用eNB(HeNB))、微微蜂窝小区、微蜂窝小区或远程无线电头端(RRH)。宏eNB 204各自被指派给相应各个蜂窝小区202并且被配置成为蜂窝小区202中的所有UE
206、212提供去往EPC 110 的接入点。UE 212中的一些可以处于设备到设备通信中。在接入网200的这一示例中，没有集中式控制器，但是在替换性配置中可以使用集中式控制器。eNB
204 负责所有与无线电有关的功能，包括无线电承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全性、以及与服务网关116的连通性。

[0042] 接入网200所采用的调制和多址方案可以取决于正部署的特定电信标准而变化。在LTE应用中，在DL上使用OFDM并且在UL上使用SC-FDMA以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者。如本领域技术人员将容易地从以下详细描述中领会的，本文给出的各种概念良好地适用于LTE应用。然而这些概念可以容易地扩展到采用其他调制和多址技术的其他电信标准。作为示例，这些概念可被扩展到演进数据最优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代伙伴项目2(3GPP2)颁布的作为CDMA2000标准族的一部分的空中接口标准，并且采用CDMA向移动站提供宽带因特网接入。这些概念还可被扩展到采用宽带CDMA(W-CDMA)和其他CDMA变体(诸如TD-SCDMA)的通用地面无线电接入(UTRA)；采用TDMA的全球移动通信系统(GSM)；以及采用 OFDMA的演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE
802.16(WiMAX)、 IEEE 802.20和Flash-OFDM。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在来自3GPP 组织的文献中描述。CDMA2000和UMB在来自3GPP2组织的文献中描述。所采用的实际无线通信标准和多址技术将取决于具体应用以及加诸于系统的整体设计约束。

[0043] 图3是解说LTE中的DL帧结构的示例的示图300。帧(10ms)可被划分成 10个相等大小的子帧302。每个子帧302可包括2个连贯的时隙304。可使用资源网格来表示2个时隙，每个时隙包括资源块(RB)306。在LTE中，该资源网格被划分成多个资源元素。此外，在LTE中，RB 306包含频域中的12个连贯副载波，并且对于每个OFDM码元中的正常循环前缀而言，包含时域中的7个连贯 OFDM码元，或即包含84个资源元素。对于扩展循环前缀而言，资源块包含时域中的6个连贯OFDM码元，并具有72个资源元素。物理DL控制信道(PDCCH)、物理DL共享信道(PDSCH)以及其他信道可被映射到各资源元素。

[0044] 在LTE-直连(例如，LTE环境中的D2D通信)中，D2D通信链路的调度可通过分布式调度来执行。在一方面，请求发送(RTS)/清除发送(CTS)握手信令可在D2D对中的每一设备尝试通过D2D通信链路传递数据之前执行。在LTE-直连中，24个RB可供用于RTS/CTS信令。此外，在LTE-直连中，对于每一D2D 通信链路，RB可被指派为RTS块308且另一RB可被指派为CTS块310。换言之，每一D2D通信链路可以使用RB对来进行RTS/CTS信令。如本文所使用的，RB 对可被称为连接标识符(CID)312。

[0045] 图4是解说LTE中的UL帧结构的示例的示图400。用于UL的可用资源块可分割成数据区段和控制区段。该控制区段可形成在系统带宽的2个边缘处并且可具有可配置大小。该控制区段中的这些资源块可被指派给UE用于控制信息的传输。该数据区段可包括所有不被包括在控制区段中的资源块。该UL帧结构导致该数据区段包括毗连的副载波，这可允许单个UE被指派该数据区段中的所有毗连副载波。

[0046] UE可被指派控制区段中的资源块410a、410b以向eNB传送控制信息。该 UE还可被指派数据区段中的资源块420a、420b以向eNB传送数据。该UE可在该控制区段中获指派的资源块上在物理UL控制信道(PUCCH)中传送控制信息。该UE可在该数据区段中获指派的资源块上在物理UL共享信道(PUSCH)中仅传送数据或传送数据和控制信息两者。UL传输可横跨子帧的这两个时隙并且可跨频率跳跃。

[0047] 资源块集合可被用于在物理随机接入信道(PRACH)430中执行初始系统接入并达成UL同步。PRACH 430携带随机序列并且不能携带任何UL数据/信令。在一方面，RACH序列可被保留以用于在UE处于空闲模式时从UE传达 ACK/NACK信息。每个随机接入前置码占用与6个连贯资源块相对应的带宽。起始频率由网络来指定。即，随机接入前置码的传输被限制于某些时频资源。对于 PRACH不存在跳频。PRACH尝试被携带在单个子帧(1ms)中或在数个毗连子帧的序列中，并且UE每帧(10ms)可仅作出单次PRACH尝试。

[0048] 图5是解说LTE中用于用户面和控制面的无线电协议架构的示例的示图500。用于UE 502和eNB 504的无线电协议架构被示为具有三层：层1、层2和层 3。数据/信令通信522可以跨这三个层在UE 502与eNB 504之间进行。层1(L1 层)是最低层并实现各种物理层信号处理功能。L1层将在本文中被称为物理层506。层2(L2层)508在物理层506之上并且负责UE与eNB之间在物理层506之上的链路。

[0049] 在用户面中，L2层508包括媒体接入控制(MAC)子层510、无线电链路控制(RLC)子层512、以及分组数据汇聚协议(PDCP)514子层，它们在网络侧上终接于eNB处。尽管未示出，但是UE在L2层508之上可具有若干个上层，包括在网络侧终接于PDN网关118处的网络层(例如，IP层)、以及终接于连接的另一端(例如，远端UE、服务器等)的应用层。

[0050] PDCP子层514提供不同无线电承载与逻辑信道之间的复用。PDCP子层514 还提供对上层数据分组的报头压缩以减少无线电传输开销，通过将数据分组暗码化来提供安全性，以及提供对UE在各eNB之间的切换支持。RLC子层512提供对上层数据分组的分段和重装、对丢失数据分组的重传、以及对数据分组的重排序以补偿由于混合自动重复请求(HARQ)引起的脱序接收。MAC子层510提供逻辑信道与传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在各UE间分配一个蜂窝小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。

[0051] 在控制面中，用于UE和eNB的无线电协议架构对于物理层506和L2层508 而言基本相同，区别在于对控制面而言没有头部压缩功能。控制面还包括层3(L3 层)中的无线电资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获得无线电资源(即，无线电承载)以及负责使用eNB 504与UE 502之间的RRC信令来配置各下层。用户面还包括网际协议(IP)子层518和应用(APP)子层520。IP子层518和应用子层520负责支持eNB 504与UE 502之间的应用数据通信。

[0052] 图6是接入网中WAN实体(例如，eNB、MME等)610与UE 650处于通信的框图。在DL中，来自核心网的上层分组被提供给控制器/处理器675。控制器 /处理器675实现L2层的功能性。在DL中，控制器/处理器675提供报头压缩、暗码化、分组分段和重排序、逻辑信道与传输信道之间的复用、以及基于各种优先级度量对UE 650的无线电资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及对UE 650的信令。

[0053] 发射(TX)处理器616实现用于L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织以促成UE 650处的前向纠错(FEC)以及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M 相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))向信号星座进行的映射。随后经编码和经调制的码元被拆分成并行流。每个流随后被映射到OFDM子载波、在时域和/或频域中与参考信号(例如，导频)复用、并且随后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)组合到一起以产生携带时域OFDM码元流的物理信道。该OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器674的信道估计可被用来确定编码和调制方案以及用于空间处理。该信道估计可以从由UE 650传送的参考信号和 /或信道状况反馈推导出来。每个空间流随后经由分开的发射机618TX被提供给一不同的天线620。每个发射机618TX用各自的空间流来调制RF载波以供传输。

[0054] 在UE 650处，每个接收机654RX通过其各自相应的天线652来接收信号。每个接收机654RX恢复出调制到RF载波上的信息并将该信息提供给接收(RX) 处理器656。RX处理器656实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器656对该信息执行空间处理以恢复出以UE 650为目的地的任何空间流。如果有多个空间流以UE 650为目的地，那么它们可由RX处理器656组合成单个OFDM码元流。RX 处理器656随后使用快速傅里叶变换(FFT)将该OFDM码元流从时域转换到频域。该频域信号对该OFDM信号的每个子载波包括单独的OFDM码元流。通过确定最有可能由WAN实体610传送了的信号星座点来恢复和解调每个副载波上的码元、以及参考信号。这些软判决可以基于由信道估计器658计算出的信道估计。这些软判决随后被解码和解交织以恢复出原始由WAN实体610在物理信道上传输的数据和控制信号。这些数据和控制信号随后被提供给控制器/处理器659。

[0055] 控制器/处理器659实现L2层。控制器/处理器可以与存储程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可被称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器659提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重装、去暗码化、报头解压缩、控制信号处理以恢复出来自核心网的上层分组。这些上层分组随后被提供给数据阱 662，数据阱662代表L2层之上的所有协议层。各种控制信号也可被提供给数据阱662以进行L3处理。控制器/处理器659还负责使用确收(ACK)和/或否定确收(NACK)协议进行检错以支持HARQ操作。

[0056] 在UL中，数据源667被用来将上层分组提供给控制器/处理器659。数据源 667代表L2层之上的所有协议层。类似于结合由WAN实体610进行的DL传输所描述的功能性，控制器/处理器659通过提供头部压缩、暗码化、分组分段和重排序、以及基于由WAN实体610进行的无线电资源分配在逻辑信道与传输信道之间进行复用，来实现用户面和控制面的L2层。控制器/处理器659还负责HARQ 操作、丢失分组的重传、以及向WAN实体610的信令。

[0057] 由信道估计器658从由WAN实体610所传送的参考信号或者反馈推导出的信道估计可由TX处理器668用来选择恰适的编码和调制方案以及促成空间处理。由TX处理器668生成的诸空间流经由分开的发射机654TX提供给不同的天线652。每个发射机654TX用各自的空间流来调制RF载波以供传送。

[0058] 在WAN实体610处以与结合UE 650处的接收机功能所描述的方式相类似的方式来处理UL传输。每个接收机618RX通过其相应各个天线620来接收信号。每个接收机618RX恢复出被调制到RF载波上的信息并将该信息提供给RX处理器 670。RX处理器670可实现L1层。

[0059] 控制器/处理器675实现L2层。控制器/处理器675可以与存储程序代码和数据的存储器676相关联。存储器676可被称为计算机可读介质。在UL中，控制器 /处理器675提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重组、去暗码化、报头解压缩、控制信号处理以恢复出来自UE 650的上层分组。来自控制器/处理器675的上层分组可被提供给核心网。控制器/处理器675还负责使用ACK和/或NACK协议进行检错以支持HARQ操作。

[0060] 图7是设备到设备通信系统700的示图。设备到设备通信系统700包括多个无线设备704、706、708、710。设备到设备通信系统700可与蜂窝通信系统(诸如举例而言，无线广域网(WWAN))相交叠。无线设备704、706、708、710中的一些可以使用DL/UL WWAN频谱按设备到设备通信来一起通信，一些可与基站 702通信，而一些可进行这两种通信。在另一方面，WWAN可包括多个基站(702、 712)，该多个基站(702、712)可通过经由一个或多个网络实体(例如，MME 714) 提供的连通性来提供协作式通信环境。

[0061] 例如，如图7中所示，无线设备708、710处于设备到设备通信中，而无线设备704、706处于设备到设备通信中。无线设备704、706还正与基站702通信。

[0062] 在一操作方面，UE(704、706、708、710)可被同步以减少设备到设备通信系统700内的潜在干扰和/或冲突。在一方面，同步可通过由网络实体(例如，MME 714、eNB 712)提供的同步信息来实现。在另一方面，同步可以按分布式方式在 UE(704、706、708、710)之间执行。对分布式频率同步的进一步讨论参考图8、 9以及10来提供。

[0063] 图8是设备到设备通信网络800中的分布式同步通信的示图。设备到设备通信网络800可包括多个UE(例如，UE 802、804、806、808)、WAN实体(例如， eNB、MME等)816。在一可任选方面，设备到设备通信网络800可包括GPS实体820。

[0064] UE 802可操作用于设备到设备通信网络800中的通信。作为执行设备到设备通信网络800中的通信的一部分，UE(例如，UE 802、804、806、808)可以执行定时同步和/或频率同步。在一方面，分布式频率同步可由UE 802通过接收来自设备到设备通信网络800中的其他UE(例如，804、806、808)的同步信号(例如， 812a、812b、812c)来执行。UE 802可以处理接收到的同步信号(例如，812a、812b、812c)并至少部分地基于接收到的同步信号(例如，812a、812b、812c)来调整内部时钟速率。在另一方面，UE 802还可接收来自一个或多个第三方(例如， WAN实体816、GPS实体820等)的定时信息(例如，818、822)。此后，UE 802 可基于经调整的内部时钟速率来传送同步信号 (例如，814a、814b、814c) 。

[0065] 在一操作方面，UE 802可以通过与其他UE(例如，804、806、808)的最快时钟速率加上正偏移对准来将其内部时钟速率调整成与其他UE(例如，804、806、 808)对准。例如，UE 802可以确定UE 804具有最快时钟并且将其时钟与UE 804 的时钟加上正偏移对准。

[0066] 另外，UE 802可以基于最早抵达时间来确定最快时钟速率。例如，UE 802 可以基于式(1)来确定对于内部(j)的数个UE(i)之中的最早抵达时间(A)，并且基于式(2)来确定理想的所指示时刻(T)。

[0067]

[0068]

[0069] 其中S表示用于区间测量的实际传送时间，而d是传播延迟，并且n是用于估计抵达时间的测量误差。在这一方面，传输T可与S偏移，并且T和S两者均可以使用相异的偏移来传送，从而允许它们两者是可区分且可检测的。在这一方面，如果T小于A，则A可以通过用于长距离传播的式(3)来更新。

[0070]

[0071] 在另一方面，如果T小于A，则标称滴答时间(B)和内部(G)可以基于式 (4)和(5)来更新。

[0072]

[0073]

[0074] γ＝0.2

[0075] 在又一方面，如果T大于或等于A，则标称滴答时间(B)、内部(G)以及传送时间的偏移(O)可以基于式(6)、(7)和(8)来更新。

[0076]

[0077]

[0078]

[0079] 相应地，基于收到的同步信号(例如，812a、812b、812c)，UE 802可以调整其内部时钟速率以与最快时钟速率加上偏移对准。

[0080] 图9和10解说了根据所给出的主题内容的各种方面的各种方法体系。尽管为使解释简单化将这些方法体系图示并描述为一系列动作或序列步骤，但是应当理解并领会，所要求保护的主题内容不受动作的次序所限，因为一些动作可按不同于本文中图示和描述的次序出现和/或与其他动作并发地出现。例如，本领域技术人员将理解和领会，方法体系可被替换地表示为一系列相互关联的状态或事件，诸如在状态图中那样。不仅如此，并非所有解说了的动作都是实现根据所要求保护的主题内容的方法体系所必需的。另外还应该领会，下文以及贯穿本说明书所公开的方法体系能够被存储在制品上以便将此类方法体系传输和传递给计算机。如本文中所使用的术语制品摂意在涵盖可从任何计算机可读设备、载体、或介质访问的计算机程序。

[0081] 图9是第一无线通信方法的流程图900。该方法可由UE来执行。

[0082] 在一可任选方面，在框902，UE可以在D2D接入网中从其他UE接收同步信号。在一方面，该同步信号可以是基于LTE的接入网中的主同步信号(PSS)。

[0083] 此外，在可任选方面，在框904，UE可以确定接收自其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间。

[0084] 此外，在可任选方面，在框906，UE可以基于接收自其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来确定最快时钟速率。在其中同步信号被调度成由其他 UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次的方面，UE可以为每一时段确定最快时钟速率。

[0085] 在框908，UE可以确定最快时钟速率比UE的内部时钟速率快第一正偏移以上。在一方面，最快时钟速率可以与可从其接收到同步信号的其他UE中的第二 UE相关联。

[0086] 如果在框908，UE确定最快时钟速率并未比UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，则该过程可返回至框902。在其中同步信号被调度成由其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次的方面，UE可以在后续时段期间接收同步信号。

[0087] 作为对比，如果在框908，UE确定最快时钟速率比UE的内部时钟速率快第一正偏移以上，则在框910，UE可以基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率。在其中同步信号被调度成由其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次的方面，UE可以基于每一时段中所确定的最快时钟速率在每一时段期间将内部时钟速率调整一增量值。在一方面，内部定时值也可基于最早抵达时间来调整。在这一方面，内部定时值可以被调整成与最早抵达时间加上第二正偏移对准。

[0088] 在一任选方面，在框912，UE可以按基于经调整的内部时钟速率的时间和/ 或频率传送同步信号。

[0089] 图10是第二无线通信方法的流程图1000。该方法可由UE来执行。

[0090] 在框1002，UE可以从第三方获得定时信息。在一方面，基于第三方的定时可以是基于GPS的定时信息。在另一方面，第三方可以是UE与其进行通信的WAN 实体(例如，eNB、MME，等等)。

[0091] 在框1004，UE可以基于第三方定时信息(例如，基于GPS的定时信息)来调整内部时钟速率。

[0092] 在框1006，UE可以在与同经调整的内部时钟速率相关联的经调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号。在一方面，同步信号是基于LTE的网络中的 PSS。

[0093] 图11是解说示例性设备1102中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念性数据流图1100。该设备可以是UE。

[0094] 设备1102包括可接收来自D2D通信系统中的其他UE(例如，804、806、 808)的同步信号1116的接收模块1104。在一方面，同步信号可以在调度的时间和/或调度的频率传送，以帮助UE执行与D2D通信系统的分布式同步。在一任选方面，接收模块1104可以进一步接收来自第三方的定时信息1128。在这样的可任选方面，定时信息1128可以从WAN实体(例如，基站702、MME 714)接收到。在另一方面，定时信息1128可以从GPS实体(例如，GPS实体820)接收到。设备1102进一步包括抵达时间确定模块1106，其可以处理来自其他UE(例如，804、 806、808)的收到同步信号1116以确定哪个UE同步信号1116具有最早抵达时间 1118。设备
1102进一步包括最快时钟速率确定模块1108，其可以处理最早抵达时间1118以确定最快时钟速率1120。在其中同步信号被调度成由其他UE中的每一者在多个时段中的一时段传送一次的方面，UE可以为每一时段确定最快时钟速率。设备1102可进一步包括内部时钟速率调整模块1110，其可以将最快时钟速率1120 与内部时钟速率进行比较以确定最快时钟速率是否比内部时钟速率快从阈值模块 1112提供的第一正偏移1122以上。在内部时钟速率调整模块1110确定最快时钟速率比内部时钟速率快第一正偏移1122以上的情况下，设备可以基于最快时钟速率1120来调整内部时钟速率并且传输模块1114可以基于经调整的内部时钟速率 1124来传送同步信号1126。在另一操作方面，在接收模块1104接收到定时信息
1128的情况下，内部时钟速率调整模块1110可以基于接收到的定时信息1128来调整内部时钟速率。此外，传输模块1114可以在与基于经调整的内部时钟速率1124 来调度的定时相比人为更早的时间传送同步信号1126。

[0095] 该设备可包括执行前述图9和10的流程图中的算法的每个步骤的附加模块。因此，前述图9和10的流程图中的每个步骤可由一模块执行且该装置可包括那些模块中的一个或多个模块。各模块可以是专门配置成实施所述过程/算法的一个或多个硬件组件、由配置成执行所述过程/算法的处理器实现、存储在计算机可读介质中以供由处理器实现、或其某个组合。

[0096] 图12是解说采用处理系统1214的设备1102'的硬件实现的示例的示图1200。处理系统1214可实现成具有由总线1224一般化地表示的总线架构。取决于处理系统1214的具体应用和整体设计约束，总线1224可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线1224将包括一个或多个处理器和/或硬件模块(由处理器1204、模块1104、 1106、1108、1110、1112、1114和计算机可读介质1206表示)的各种电路链接在一起。总线1224还可链接各种其它电路，诸如定时源、外围设备、稳压器和功率管理电路，这些电路在本领域中是众所周知的，且因此将不再进一步描述。

[0097] 处理系统1214可耦合至收发机1210。收发机1210耦合至一个或多个天线 1220。收发机1210提供用于通过传输介质与各种其它装置通信的手段。处理系统 1214包括耦合至计算机可读介质1206的处理器1204。处理器1204负责一般性处理，包括执行存储在计算机可读介质1206上的软件。该软件在由处理器1204执行时使处理系统1214执行上文针对任何特定装置描述的各种功能。计算机可读介质 1206还可被用于存储由处理器1204在执行软件时操纵的数据。处理系统进一步包括模块1104、1106、1108、1110、1112和1114中的至少一个模块。该模块可以是在处理器1204中运行的软件模块，驻留/存储在计算机可读介质1206中，耦合到处理器1204的一个或多个硬件模块，或者上述各项的某种组合。处理系统1214 可以是UE 650的组件且可包括存储器660和/或包括TX处理器668、RX处理器 656、和控制器/处理器659中的至少一者。

[0098] 在一种配置中，用于无线通信的设备1102/1102’包括用于确定最快时钟速率比第一用户装备(UE)的内部时钟速率快第一正偏移以上的装置，以及用于基于所确定的最快时钟速率来调整内部时钟速率的装置。在一方面，最快时钟速率与可从其接收到同步信号的一个或多个其他UE中的第二UE相关联。在一方面，设备 1102/1102’还可包括用于从一个或多个其他UE中的每一者接收同步信号的装置。在这一方面，设备1102/1102’中用于确定的装置可以被配置成确定接收自一个或多个其他UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间并基于接收自一个或多个其他 UE中的每一者的同步信号的最早抵达时间来确定最快时钟速率。在一方面，设备 1102/1102’可进一步包括用于在基于经调整的内部时钟速率的时间传送同步信号的装置。

[0099] 在另一配置中，用于无线通信的设备1102/1102’包括用于获得基于GPS的定时信息的装置，用于根据该基于GPS的定时信息来调整UE的内部时钟速率的装置，以及用于在与同经调整的内部时钟速率相关联的受调度传输时间相比人为更早的时间传送同步信号的装置。

[0100] 前述装置可以是设备1102和/或设备1102'的处理系统1214中被配置成执行由前述装置叙述的功能的前述模块中的一个或多个模块。如前文所述，处理系统 1214可包括TX处理器668、RX处理器656、以及控制器/处理器659。如此，在一种配置中，前述装置可以是被配置成执行由前述装置所叙述的功能的TX处理器 668、RX处理器656、以及控制器/处理器659。

[0101] 应理解，所公开的过程中各步骤的具体次序或层次是示例性办法的解说。应理解，基于设计偏好，可以重新编排这些过程中各步骤的具体次序或层次。此外，一些步骤可被组合或被略去。所附方法权利要求以示例次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或层次。

[0102] 提供之前的描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种改动将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示出的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些”指的是一个或多个。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引用被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。没有任何权利要求元素应被解释为装置加功能，除非该元素是使用短语“用于……的装置”来明确叙述的。

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用于实现分布式频率同步的方法和装置

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